KR20120052226A - 복합 통기막 및 그것을 사용한 통기 구조 - Google Patents

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KR20120052226A
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KR
South Korea
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ventilation
porous sheet
composite
main body
membrane
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KR20127000717A
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사또루 후루야마
주니찌 모리야마
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

통기 구조(13)는, 통기용 개구부(11h)를 갖는 수지 부품(11)과, 개구부(11h)를 막도록 수지 부품(11)에 설치된 복합 통기막(6)을 구비하고 있다. 복합 통기막(6)은, 불소 수지막을 포함하는 본체부(2)와, 본체부(2)에 중첩된 초고분자량 폴리에틸렌 다공질 시트(3)를 구비하고 있다. 초고분자량 폴리에틸렌 다공질 시트(3)는 흑색을 갖는다. 본체부(2)와 초고분자량 폴리에틸렌 다공질 시트(3)와의 사이에는, 양자를 일체화하고 있는 레이저 용착부(4)가 형성되어 있다.

Description

복합 통기막 및 그것을 사용한 통기 구조 {COMPOSITE AIR-PERMEABLE FILM AND VENTILATION STRUCTURE USING THE SAME}
본 발명은, 복합 통기막 및 그것을 사용한 통기 구조에 관한 것이다.
램프, 센서, ECU(전자 제어 장치: electronic control unit)와 같은 자동차의 전장 부품을 수용하는 하우징에는, 하우징의 내부와 외부의 통기를 확보함과 동시에, 하우징 내부에의 이물질의 침입을 저지하기 위한 통기 부재가 설치되어 있다. 그러한 통기 부재의 일례가 특허 문헌 1에 개시되어 있다.
특허 문헌 1에 개시되어 있는 통기 부재는, 도 9에 도시한 바와 같이, 통기막(102)이 배치된 지지체(103)와, 통기막(102)을 덮는 보호부(104)를 구비하고 있다. 이러한 통기 부재(101)를, O 링(105)을 개재해서 하우징(106)의 개구부(107)에 고정한다. 통기막(102)을 기체가 투과함으로써, 하우징(106)의 통기를 확보할 수 있다. 보호부(104)는, 외력(예를 들어, 세차 시의 물 분사)에 의해 통기막(102)이 손상을 받거나, 먼지와 쓰레기의 퇴적에 의해 통기막(102)의 통기성이 저하되거나 하는 것을 방지한다.
일본 특허 공개 제2004-47425호 공보
최근, 각종 제품의 소형화의 흐름에 따라, 통기 부재의 높이의 저감이 요구되고 있다. 도 9에 도시하는 종래의 통기 부재(101)의 높이의 저감은, 보호부(104)를 생략함으로써 실현할 수 있지만, 통기막(102)의 내구성 면에서 문제가 있다.
또한, 통기 부재의 높이를 저감하는 시도로서, 통기막과 지지체를 인서트 성형으로 일체화하는 시도도 있었다. 그러나, 인서트 성형 시에 위치 결정 핀 등에 의해 통기막이 손상을 받아, 내수 불량 등의 문제가 발생되기 쉬워지는 점이 문제시되고 있다.
이러한 사정을 감안하여, 본 발명은, 통기 구조의 높이의 저감이 용이하고 또한 고강도를 갖는 복합 통기막 및 그것을 사용한 통기 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명은,
불소 수지막을 포함하는 본체부와,
흑색을 갖고, 상기 본체부에 중합된 초고분자량 폴리에틸렌 다공질 시트와,
상기 본체부와 상기 초고분자량 폴리에틸렌 다공질 시트에 개재함으로써 양자를 일체화하는 레이저 용착부를 구비한 복합 통기막을 제공한다.
다른 측면에서 본 발명은,
통기용 개구부를 갖는 수지 부품과,
상기 개구부를 막도록 상기 수지 부품에 설치된 통기막을 구비하고,
상기 통기막이 상기 본 발명의 복합 통기막에 의해 구성되어 있는 통기 구조를 제공한다.
상기 본 발명의 복합 통기막에 의하면, 초고분자량 폴리에틸렌 다공질 시트(이하, UHMWPE 다공질 시트라고 한다)가 불소 수지막을 포함하는 본체부에 중합되어 있다. UHMWPE 다공질 시트는, PET 부직포 등의 종래의 보강재에 비해, 고강도를 갖는다. 그로 인해, UHMWPE 다공질 시트와 본체부를 조합함으로써, 고강도의 복합 통기막을 얻을 수 있다. 또한, UHMWPE 다공질 시트는, 통기성 저하의 원인이 되기 힘들다.
또한, UHMWPE 다공질 시트와 본체부가 레이저 용착부에서 일체화되어 있다. 불소 수지막(본체부)과 UHMWPE 다공질 시트와의 열라미네이션은, 가열 및 가압의 조건 설정이 어렵고, 접합이 만족스럽지 않은 경우가 있다. 본체부와 UHMWPE 다공질 시트와의 접합을 행하기 위해 양자간에 열 및 압력을 마음대로 가하는 것도, 불소 수지막이 손상을 받을 우려가 있으므로 바람직하지 않다. 이에 대해, 본 발명에 의하면, 불소 수지막과 UHMWPE 다공질 시트와의 열라미네이션을 가하지 않아도 되므로 그러한 문제를 배제할 수 있다. 또한, UHMWPE 다공질 시트가 암색을 가지므로, 레이저의 흡수에 의한 UHMWPE가 국소적인 용융을 간단하게 할 수 있고, 레이저 용착부를 고정밀도로 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 통기 구조를 갖는 하우징의 전체 사시도.
도 2는 도 1에 도시하는 하우징의 통기 구조(및 복합 통기막)의 단면도.
도 3은 복합 통기막의 본체부의 단면도.
도 4a는 복합 통기막의 제조 공정도.
도 4b는 도 4a에 이어지는 제조 공정도.
도 5는 복수개의 복합 통기막을 효율적으로 제조하는 방법의 설명도.
도 6a는 복합 통기막을 사용한 통기 부재(통기 구조)의 사시도.
도 6b는 도 6a에 도시하는 통기 부재(통기 구조)의 분해 사시도.
도 7은 도 6a에 도시하는 통기 부재를 사용한 하우징의 단면도.
도 8은 내수 시험 방법의 설명도.
도 9는 종래의 통기 부재의 단면도.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 통기 구조를 갖는 하우징의 전체 사시도이다. 도 2는, 도 1에 도시하는 통기 구조의 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 하우징(200)은, 복합 통기막(6), 제1 하우징 부품(11)(하우징의 상부) 및 제2 하우징 부품(12)(하우징의 저부)을 구비하고 있다. 복합 통기막(6) 및 제1 하우징 부품(11)에 의해 통기 구조(13)가 형성되어 있다. 복합 통기막(6)은, 공기나 수증기가 하우징(200)의 내부와 외부와의 사이를 왕래하는 것을 허용하는 한편, 액체나, 먼지와 쓰레기 등의 이물질이 하우징(200)의 내부에 침입하는 것을 방지한다. 복합 통기막(6)의 이러한 작용에 의해, 이물질의 침입을 허용하지 않고, 하우징(200)의 내부 분위기와 외부 분위기를 동일하게 할 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 통기 구조(13)는, 복합 통기막(6)과, 복합 통기막(6)이 설치된 제1 하우징 부품(11)을 갖는다. 제1 하우징 부품(11)은, 복합 통기막(6)을 지지하는 지지체의 역할을 담당한다. 제1 하우징 부품(11)에는, 하우징(200)(도 1)의 내부와 외부 사이에서 통기를 행하기 위한 개구부(11h)가 설치되어 있다. 이 개구부(11h)를 막도록 복합 통기막(6)이 제1 하우징 부품(11)에 설치되어 있다. 구체적으로는, 복합 통기막(6)의 외주부(6g)가 제1 하우징 부품(11)에 매립되어 있다. 즉, 인서트 성형에 의해, 복합 통기막(6)과 제1 하우징 부품(11)이 일체화되어 있다. 이와 같이 하면, 복합 통기막(6)을 제1 하우징 부품(11)에 견고하게 접합할 수 있다. 또한, 복합 통기막(6)이 통기 구조(13)의 표면에 돌출되지 않는다. 바꿔 말하면, 제1 하우징 부품(11)의 표면으로부터 물러난 위치에 복합 통기막(6)이 있어서, 복합 통기막(6)에 외력이 미치기 어렵다.
복합 통기막(6)은, 불소 수지막을 포함하는 본체부(2)와, 본체부(2)에 중합된 수지 다공질 시트(3)를 갖는다. 본 실시 형태에서는, 본체부(2)의 편면에만 수지 다공질 시트(3)가 설치되어 있다. 수지 다공질 시트(3)는, 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 다공질 시트로 되어 있다. 하우징(200)의 외부에 UHMWPE 다공질 시트(3)가 노출되는 방향으로 복합 통기막(6)이 제1 하우징 부품(11)에 고정되어 있다. 복합 통기막(6)의 형상은 전형적으로는 원형이지만, 개구부(11h)를 막을 수 있는 것이면, 직사각형이나 다른 형상이여도 좋다.
본체부(2)와 UHMWPE 다공질 시트(3)와의 사이에는, 레이저 용착부(4)가 형성되어 있다. 레이저 용착부(4)는, 본체부(2)와 UHMWPE 다공질 시트(3)에 개재함으로써 양자를 일체화하고 있다. UHMWPE 다공질 시트(3)는, 레이저의 흡수를 좋게 할 목적으로, 흑색으로 착색되어 있다. 본 실시 형태에서는, 복합 통기막(6)의 외주부(6g)에 레이저 용착부(4)가 형성되어 있다. 레이저 용착부(4)는, 평면에서 보아 환 형상을 갖고 있으며, 제1 하우징 부품(11)에 매립되어 있다. 제1 하우징 부품(11)에 매립된 외주부(6g)에만 레이저 용착부(4)가 형성되어 있으면, 레이저 용착부(4)가 통기에 방해가 되지 않으므로 바람직하다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본체부(2)는, 불소 수지막(2a)과, 불소 수지막(2a)의 편면에 설치된 보강재(2b)를 가질 수도 있다. 예를 들어, UHMWPE 다공질 시트(3), 불소 수지막(2a) 및 보강재(2b)의 순서로 이들이 중합되어 있으면, 불소 수지막(2a)을 양면에서 보호할 수 있는 이점이 있다. 또한, 보강재(2b)는, 불소 수지막(2a)의 양면에 설치되어 있어도 좋고, 생략되어도 좋다. 즉, 본체부(2)가 불소 수지막(2a)만으로 구성되어 있어도 좋다. 본체부(2)가 UHMWPE 다공질 시트(3)에서 지지되므로, 보강재(2b)를 생략할 수 있고, 부품 개수를 삭감할 수 있다. 또한, 소정 파장의 레이저를 상대적으로 흡수하기 어렵게 할 목적으로, 본체부(2)는 백색일 수 있다. 보강재(2b)를 설치할 경우에는, 보강재(2b)도 백색인 것이 바람직하다.
불소 수지막(2a)은, 통기성을 갖는 막으로서, 전형적으로는 다공질막이다. 불소 수지막(2a)에 사용할 수 있는 불소 수지로서, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체를 들 수 있다. 이 중에서도, 소면적으로 높은 통기성을 확보할 수 있고, 하우징(200) 내부에의 이물질의 침입을 저지하는 능력에도 우수한 PTFE가 바람직하다. PTFE 다공질막은, 연신법이나 추출법 등의 공지된 성형 방법에 의해 제조할 수 있다. 불소 수지막(2a)에는, 발유 처리나 발수 처리가 실시되어 있어도 좋다.
보강재(2b)는, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 아라미드와 같은 수지로 만들어진 부재이다. 보강재(2b)를 설치함으로써, 불소 수지막(2a)의 핸들링이 용이해진다. 보강재(2b)의 형태는, 통기막(6)의 통기성을 유지할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고 예를 들어, 직포, 부직포, 네트 또는 메쉬이며, 전형적으로는 부직포이다.
불소 수지막(2a)과 보강재(2b)는, 열라미네이션에 의해 접합되어 있어도 좋고, 접착제를 사용해서 접합되어 있어도 좋다. 바람직하게는, 면내에 균일하게 분산된 용착부 또는 접착부를 개재하고, 불소 수지막(2a)과 보강재(2b)가 접합되어 있는 것이다. 용착부 또는 접착부의 면적이, 예를 들어, 전 면적의 5 내지 20%의 범위에 있으면, 내수성이 불충분해지거나 박리가 발생되기 어렵다.
본체부(2)의 두께는, 강도, 통기성, 내수성, 레이저 투과성 등이 요구되는 특성을 고려하여, 0.02 내지 1.0 mm(또는 0.05 내지 0.2 mm)의 범위에 있으면 좋다. 본체부(2)의 통기도는, JIS P 8117에 규정된 걸리(Gurley) 시험기법으로 얻어진 걸리(Gurley)값으로 0.1 내지 500 sec/100 ㎤의 범위에 있으면 좋다. 본체부(2)의 내수압은, 1.0 kPa 이상이면 좋다.
도 9를 참조하여 설명한 바와 같이, 종래의 통기 부재에는, 통기막을 보호하기 위한 부재가 설치되어 있다. 물방울 등의 이물질로부터 직접 충격을 받음으로써 통기막이 손상을 받는 것을 방지하기 위해서이다. 이에 대해, 본 실시 형태에 의하면, 본체부(2)가 UHMWPE 다공질 시트(3)로 보호되어 있으므로, 복합 통기막(6)이 다른 부재로 피복되어져 있지 않아도 복합 통기막(6)이 손상을 받기 어렵다. 복합 통기막(6)을 피복하기 위한 다른 부재를 생략함으로써, 부품 개수의 삭감, 통기 구조 높이의 저감이 가능하다. 물론, 도 2에 도시하는 통기 구조(13)에 있어서, 복합 통기막(6)을 덮는 부재가 설치되어 있어도 좋다.
UHMWPE 다공질 시트(3)의 두께에 특별히 한정되지 않지만, 0.02 내지 3.0 mm(또는 0.05 내지 1.0 mm)의 범위에 있으면 좋다. 복합 통기막(6)의 강도를 충분히 확보한다고 하는 관점에서, UHMWPE 다공질 시트(3)의 두께 t2가 본체부(2)의 두께 t1보다도 큰 쪽이 바람직하다. 예를 들어, 2≤(t2/t1)≤50을 만족하도록, 두께 t1 및 t2를 정할 수 있다.
여기서, 「초고분자량 폴리에틸렌」이란, 평균 분자량 50만 이상의 폴리에틸렌을 의미한다. 초고분자량 폴리에틸렌의 평균 분자량은, 통상, 200 내지 1000만의 범위이다. 평균 분자량은, 예를 들어, ASTM D4020(점도법)에 규정된 방법으로 측정할 수 있다. 본 명세서에서는, 초고분자량 폴리에틸렌을 「UHMWPE(Ultra High Molecular Weight Poly-ethylene)」라고 약기하고 있다.
UHMWPE 다공질 시트(3)는, UHMWPE 분말의 소결체로 제조할 수 있다. UHMWPE 분말의 소결체는, 금형에 충전한 UHMWPE 분말(평균 입경 30 내지 200 μm)을 UHMWPE의 융점 부근의 온도(예를 들어, 130 내지 160 ℃)로 소결시킴으로써 얻어진다. 얻어진 소결체는 통상적으로 블록 형상이다. 블록 형상의 소결체를 절삭 가공에 의해 시트 형상으로 성형하면, UHMWPE 다공질 시트가 얻어진다. 이 제조 방법(분말 소결법)에 의하면, 얻어진 UHMWPE 다공질 시트의 기공률은 20 내지 50 %의 범위가 된다.
또한, UHMWPE 다공질 시트(3)는, 소정 파장의 레이저를 본체부(2)보다도 흡수하기 쉽게 하여 흑색을 갖는다. 구체적으로는, UHMWPE 다공질 시트(3)는 흑색으로 착색되어 있다. 착색은, 레이저 용착부(4)를 형성해야 할 부분에만 행해도 좋지만, 전체적으로 착색을 하는 쪽이 용이하다. 상술한 UHMWPE 다공질 시트(3)의 제조에 있어서, UHMWPE 분말과 착색제를 섞고, 소결체를 제작하면 좋다. 또한, 소결 온도로 분해하지 않은 착색제를 선택하는 것이 필요하고, 예를 들어 캐봇사에서 입수할 수 있는 Black Pearls L, Black Pearls 1000과 같은 카본 블랙을 적절하게 사용할 수 있다. 100 중량부의 UHMWPE 분말에 대해 이들 착색제를 예를 들어, 1 내지 10 중량부의 범위에서 포함시킬 수 있다.
또한, 「흑색을 갖는다」란, 흑색으로 착색하기 위한 착색제를 포함하고 있는 것을 의미한다. 일반적으로는, JIS Z 8721 명도(무채색)로 규정된 흑색도이고, 1 내지 4를 「흑색」, 5 내지 8을 「그레이」, 9 이상을 「백색」이라고 판단한다. 본 발명에서는, UHMWPE 다공질 시트(3)가 그레이 또는 흑색(흑색도 8 이하)이며, 레이저의 흡수 효율이라는 관점에서, 흑색(흑색도 4 이하)인 것이 바람직하다.
UHMWPE 분말의 소결체로 제조된 UHMWPE 다공질 시트(3)는, 내약품성, 내마모성, 이형성 등의 UHMWPE의 우수한 특성을 유지하고 있다. 또한, 다공질화함으로써, 통기성, 쿠션성, 미끄럼 이동성 등의 특성도 획득하고 있다. 본 실시 형태에서는, UHMWPE 다공질 시트(3)가 표면에 노출되도록, 제1 하우징 부품(11)에 대한 복합 통기막(6)의 자세가 정해져 있다. 그로 인해, 수지 다공질 시트(3)가 내약품성이 우수한 것은, 본 실시 형태의 통기 구조(13)에 있어서 바람직한 것이다. 높은 미끄럼 이동성을 UHMWPE 다공질 시트(3)가 갖고 있음으로써, 복합 통기막(6)에 이물질이 부착되기 어려워진다.
또한, UHMWPE 다공질 시트(3)는, 일반적인 보강재인 폴리에틸렌 부직포 등에 비해, 단단하고, 고강도를 갖는다. 동일한 강도의 UHMWPE 다공질 시트(3)와 폴리에틸렌 부직포를 비교하면, UHMWPE 다공질 시트(3)가 압도적으로 얇고, 또한 통기성에도 우수하다. 복합 통기막(6)을 보호하기 위한 커버를 설치하지 않은 경우, 복합 통기막(6)이 외부 분위기(예를 들어, 자동차의 엔진 룸)에 직접 노출되기 때문에, 복합 통기막(6) 스스로 충분한 물리 강도가 요구된다. 폴리에틸렌 부직포 등의 종래의 보강재에서 충분한 강도를 얻기 위해서는, 상당한 두께가 필요해지고, 통기성이 희생되는 문제가 있다. 이에 대해, UHMWPE 다공질 시트(3)에는, 강도와 통기성을 높은 차원에서 양립할 수 있는 이점이 있다.
불소 수지막을 포함하는 본체부(2)와 UHMWPE 다공질 시트(3)와의 접합에는, 레이저 용착법이 매우 유효하다. 왜냐하면, UHMWPE 다공질 시트와 본체부(2)와의 열라미네이션에서는, 가열 및 가압 조건의 선택이 어렵기 때문이다. 강도라는 관점에서 비교적 두꺼운 UHMWPE 다공질 시트를 사용하면, 열라미네이션을 행할 때에 열이 전달되기 어렵고, 접합이 불충분해지는 경우가 있다. 본체부(2)와 UHMWPE 다공질 시트(3)와의 접합을 행하기 위해서 양자간에 열 및 압력을 마음대로 가하는 것도, 불소 수지막(2a)이 손상을 받을 우려가 있으므로 바람직하지 않다. 본 실시 형태에 따르면, 본체부(2)와 UHMWPE 다공질 시트(3)와의 열라미네이션을 행하지 않아도 되므로, 그러한 문제를 배제할 수 있다.
이어서, 제1 하우징 부품(11) 및 제2 하우징 부품(12)은, 열가소성 수지나 엘라스토머의 성형품이다. 열가소성 수지로서, PBT(폴리부틸렌테레프탈레이트), PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), PPS(폴리페닐렌술피드), PSU(폴리술폰), PP(폴리프로필렌), PE(폴리에틸렌), ABS(아크릴로니트릴?부타디엔?스티렌 공중합체)를 들 수 있다. 엘라스토머로서, 클로로프렌 고무, 이소프렌 고무, 스티렌?부타디엔 고무, 천연 고무를 주성분으로 포함하는 고무 조성물을 들 수 있다. 이들 수지를 사용하여, 사출 성형 등의 공지된 성형 방법으로 하우징 부품(11, 12)을 제조할 수 있다.
하우징 부품(11, 12)의 재료로는, 안료, 보강용 충전재 및 다른 첨가제 등이 더 포함되어 있어도 좋다. 안료의 구체예는, 카본 블랙이나 티타늄 화이트이다. 보강용 충전재의 구체예는, 유리 입자나 유리 섬유이다. 다른 첨가재의 구체예는, 발수제나 절연재이다.
이어서, 도 4a 및 도 4b를 참조하여, 도 2에 도시하는 통기 구조를 제조하는 방법에 대해서 설명한다. 도 4a에 도시한 바와 같이, 우선, 불소 수지막을 포함하는 본체부(2)와, UHMWPE 다공질 시트(3)를 준비해 이들을 겹친다. 본체부(2) 및 UHMWPE 다공질 시트(3)는, 예를 들어 동등한 직경을 갖는 원형이다. 본체부(2)와 UHMWPE 다공질 시트(3)와의 적층체에 투광 지그(9)를 적재한다. 투광 지그(9)에 적당한 압력을 첨가하여 본체부(2)와 UHMWPE 다공질 시트(3)를 밀착시킨다.
투광 지그(9)는, 본체부(2)와 UHMWPE 다공질 시트(3)와의 위치 관계를 유지하기 위한 것으로, 방열용 개구부(9h)를 갖는다. 투광 지그(9)는, 전형적으로는 레이저를 투과시키는 투명한 유리판으로 되어 있다. 이러한 투광 지그(9)를 사용함으로써, 본체부(2)에 손상이 미치는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 도 4b에 도시한 바와 같이, 투광 지그(9)를 개재해서 본체부(2)와 UHMWPE 다공질 시트(3)와의 계면에 레이저 LB를 조사한다. 본체부(2) 측에서 입사된 레이저 LB는, 본체부(2)와 UHMWPE 다공질 시트(3)와의 계면 근방에서, 주로 UHMWPE 다공질 시트(3)의 표층부를 녹인다. 이로써, 레이저 용착부(4)(도 2)가 형성된다.
레이저 용착의 조건은, 본체부(2)와 UHMWPE 다공질 시트(3)에의 손상을 고려해서 조절하면 좋다. 예를 들어, 레이저 출력을 20 내지 300 W(또는 20 내지 50 W)의 범위, 레이저 파장을 800 내지 1100 nm(또는 800 내지 950 nm)의 범위, 용착 시간을 0.05 내지 5.0초(또는 0.1 내지 1.5초)의 범위로 각각 조절할 수 있다. 레이저의 종류에 특별히 한정되지 않고, CO2 레이저나 엑시머 레이저와 같은 가스 레이저를 사용해도 좋고, YAG 레이저와 같은 고체 레이저를 사용해도 좋다.
또한, 본체부(2)와 UHMWPE 다공질 시트(3)와의 적층체에서 복수개의 복합 통기막(6)을 일괄 제조할 수도 있다. 구체적으로는, 도 5 에 도시한 바와 같이, 대면적의 적층체 W를 준비하고, 제조해야 할 복합 통기막(6)의 형상에 대응하는 복수의 절단 예정선 CL을 정한다. 절단 예정선 CL의 내측 영역에 레이저 용착부(4)가 형성되도록, 각 영역에 대해 순서대로 레이저 조사 공정을 행한다. 레이저 용착부(4)의 형성 후, 절단 예정선 CL에 따라 적층체 W를 펀칭한다. 이와 같이 하면, 1개의 적층체 W에서 복수개의 복합 통기막(6)을 효율적으로 제조할 수 있다. 작은 부품을 핸들링하는 횟수가 감소하므로, 생산성도 향상된다.
도 2에 도시하는 통기 구조(13)는, 인서트 사출 성형법에 의해 제조할 수 있다. 구체적으로는, 제1 하우징 부품(11)을 성형하기 위한 금형 내에 복합 통기막(6)을 세트한다. 금형에 사출된 수지로 복합 통기막(6)의 외주부(6g)가 싸여지도록, 제1 하우징 부품(11)을 형성하기 위한 사출 성형 공정을 행한다. 본체부(2)에 고강도의 UHMWPE 다공질막(3)이 조합되어 있으므로, 금형에 복합 통기막(6)을 세트할 때에, 복합 통기막(6)이 손상을 받기 어렵다. 또한, 본체부(2)와 UHMWPE 다공질 시트(3)가, 사전에 레이저 용착되어 있으므로 핸들링하기 쉽다. 그로 인해, 통기 구조(13)의 제조 공정의 자동화가 용이하다.
<변형예 1>
도 6a 및 도 6b에 도시하는 통기 구조(23)는 통기용 개구부(21h)를 갖는 지지체(21)와, 지지체(21)에 설치된 복합 통기막(6)을 갖는다. 즉, 통기 구조(23)는, 통기 부재(통기 마개)로 구성되어 있다. 복합 통기막(6)은, 도 2를 참조하여 설명한 것으로, 접착제 또는 점착 테이프로 지지체(21)에 고정되어 있다. 또한, 복합 통기막(6)과 지지체(21)가 인서트 성형에 의해 일체화되어 있어도 좋다. 지지체(21)가 하우징 바로 그 자체이어도 좋다.
<변형예 2>
도 7에 도시하는 하우징(201)은, 제1 하우징 부품(11), 제2 하우징 부품(12) 및 제1 하우징 부품(11) 의 개구부(11h)에 설치된 통기 부재(33)(통기 구조)를 구비하고 있다. 제1 하우징 부품(11)의 개구부(11h)로의 통기 부재(33)의 설치는, 접착제나 점착 테이프를 사용해도 좋고, 열 용착에 의해서 행해도 좋다. 통기 부재(33)에 있어서, 복합 통기막(6)과 지지체(31)는 인서트 성형에 의해 일체화되어 있다. 변형예 1 및 변형예 2에 의하면, 통기 부재(23, 33)를 제조한 시점에서 비파괴 시험(예를 들어, 내수 시험이나 육안 관찰)을 행할 수 있는 이점이 있다. 또한, 통기 구조를 설치해야 할 하우징의 설계 변경에도 대응하기 쉽다. 또한, 통기 부재(23, 33)를 하우징에 설치하기 위한 방법을, 접착제나 점착 테이프의 사용, 용착, 열 코오킹과 같은 다양한 방법으로 선택할 수 있다.
<실시예>
본 발명의 효과를 확인하기 위해, 이하의 샘플을 제작하고, 각 샘플의 내수성을 조사했다.
<샘플 1>
도 2에 도시하는 통기 구조를 제조했다. 우선, 본체부(2)로서의 불소 수지막(2a)(닛토덴코사 제조 테미쉬(등록 상표) NTF 810A, 두께 0.3 mm, φ 13 mm, 부직포 없음)과, UHMWPE 다공질 시트(3)(닛토덴코사 제조 산 맵(등록 상표)LC-T, 두께 1.0 mm, φ 13 mm)를, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명한 방법으로 레이저 용착하고, 복합 통기막(6)을 얻었다. 단, UHMWPE 다공질 시트(3)에는, 사전에 흑색으로 착색한 것을 사용했다.
이어서, 인서트 사출 성형법에 의해 복합 통기막(6)과 제1 하우징 부품(11) 을 일체화하고, 도 2에 도시하는 통기 구조(13)를 얻었다. 제1 하우징 부품(11) 의 재료로 폴리부틸렌테레프탈레이트를 사용했다.
<샘플 2>
샘플 1에서 얻은 복합 통기막(6)을 사용하여 도 6a에 도시하는 통기 마개(통기 구조 (23))를 제작했다. 이 통기 마개를 제1 하우징 부품(11)의 개구부(11h)에 접착제로 고정했다.
<샘플 3>
종래의 통기막(닛토덴코사 제조 테미쉬(등록 상표) NTF2131A-S06, 두께 0.17 mm, φ 13 mm, 편면에 부직포 있음)을 제1 하우징 부품(11)에 직접 레이저 용착했다.
<고압 세차 시험>
샘플 1 내지 3의 통기 구조에 대해 고압 세차 시험을 했다. 고압 세차 시험이란, 도 16에 도시한 바와 같이, 통기 구조에 대하여, 0°, 30°, 60° 및 90°의 각 각도에 배치한 노즐(80)로부터 물을 분사하고, 하우징으로의 물의 침입 유무를 조사하는 시험이다. 하우징 내부에는, 물을 감지하는 워터필링페이스트를 도포했다. 그 페이스트가 녹색에서 적색으로 변색되었을 경우에, 하우징 내에 물이 들어갔다고 판단했다. 노즐(80)로부터의 물의 분사 조건은, 이하와 같다.
분사압: 8 MPa
수온: 80 ℃
시간(각 각도): 30 초
유량: 14 리터/분
<결과>
샘플 1, 2는 고압 세차 시험을 거쳐도 하우징내에 물이 전혀 들어 가지 않았다. 한편, 샘플 3은, 하우징 내에 물이 조금 들어갔다.
<산업상 이용 가능성>
본 발명은, 램프, 모터, 센서, 스위치, ECU, 기어박스 등의 자동차 부품에 적용할 수 있다. 또한, 자동차 부품 이외에도, 이동체 통신기기, 카메라, 전기 면도기, 전동 칫솔, 세탁기(예를 들어, 세탁기의 습도 센서) 등의 전기 제품에 본 발명을 적용할 수 있다.

Claims (7)

  1. 불소 수지막을 포함하는 본체부와,
    흑색을 갖고, 상기 본체부에 중합된 초고분자량 폴리에틸렌 다공질 시트와,
    상기 본체부와 상기 초고분자량 폴리에틸렌 다공질 시트에 개재함으로써 양자를 일체화하는 레이저 용착부를 구비한 복합 통기막.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레이저 용착부가, 당해 복합 통기막의 외주부에 있어서의, 상기 본체부와 상기 초고분자량 폴리에틸렌 다공질 시트와의 사이에 형성되어 있고, 평면에서 보아 환 형상을 갖는 복합 통기막.
  3. 제1항에 있어서, 상기 본체부의 두께 t1과 상기 초고분자량 폴리에틸렌 다공질 시트의 두께 t2가, t1 <t2의 관계를 만족하는 복합 통기막.
  4. 제1항에 있어서, 상기 본체부가 상기 불소 수지막만으로 구성되어 있는 복합 통기막.
  5. 통기용 개구부를 갖는 수지 부품과,
    상기 개구부를 막도록 상기 수지 부품에 설치된 통기막을 구비하고,
    상기 통기막이, 제1항에 기재된 복합 통기막에 의해 구성되어 있는 통기 구조.
  6. 제5항에 있어서, 상기 복합 통기막의 외주부가 상기 수지 부품에 매립되어 있는 통기 구조.
  7. 제6항에 있어서, 상기 수지 부품에 매립된 상기 외주부에만 상기 레이저 용착부가 형성되어 있는 통기 구조.
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