聚四氟乙烯黑色多孔膜、其制造方法、使用該多孔膜的透氣膜和透氣構(gòu)件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及黑色的聚四氟乙烯多孔膜（聚四氟乙烯黑色多孔膜），其與以往相比， 可以抑制由熱和/或光造成的褪色。本發(fā)明還涉及使用該多孔膜的透氣膜和透氣構(gòu)件。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，手機(jī)、筆記本電腦、電子記事本、數(shù)碼相機(jī)、游戲設(shè)備等電子設(shè)備通常具備 聲音功能。這些設(shè)備期望形成防水結(jié)構(gòu)，但是在具備聲音功能的電子設(shè)備的殼體上，通常在 對(duì)應(yīng)于揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、蜂鳴器等聲發(fā)射部和聲接收部的位置上設(shè)置有開口，并且需要通過(guò) 該開口傳遞聲音，因此難以在確保聲音功能的同時(shí)形成防水結(jié)構(gòu)。迄今為止，通過(guò)用防水透 聲膜封住設(shè)置在殼體上的開口，從而實(shí)現(xiàn)兼顧該開口的透聲性與防水性。防水透聲膜是包 含不容易阻礙聲音透過(guò)的材料的薄膜，并且通過(guò)將該膜配置到開口處，可以在獲得良好的 透聲性的同時(shí)抑制水侵入至殼體內(nèi)部。對(duì)于防水透聲膜而言，在阻隔水的同時(shí)使氣體透過(guò) 的透氣膜是適合的。更具體而言，優(yōu)選為具有聚四氟乙烯（PTFE)多孔膜的透氣膜（參見專 利文獻(xiàn)1)。
[0003] 順便說(shuō)一下，PTFE多孔膜本來(lái)的顏色為白色。防水透聲膜通常配置在殼體內(nèi)部以 封住開口，但是白色的膜容易惹人注目。如果膜惹人注目，則會(huì)成為電子設(shè)備的設(shè)計(jì)上的障 礙，并且由于刺激使用者的好奇心，容易產(chǎn)生由文具等的刺穿導(dǎo)致的膜的損傷。因此，要求 在配置在殼體上時(shí)不惹人注目的、黑色的PTFE多孔膜（PTFE黑色多孔膜）。
[0004] 在專利文獻(xiàn)2中公開了 PTFE黑色多孔膜。另外，在專利文獻(xiàn)3記載了并非為黑色、 而是著色成灰色或粉紅色的PTFE多孔膜。
[0005] 另外，具有PTFE多孔膜的透氣膜除了防水透聲膜以外，還可以作為在阻隔水和/ 或粉塵的同時(shí)使氣體透過(guò)的防水透氣膜或防塵透氣膜使用。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2004-83811號(hào)公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開平8-27304號(hào)公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開平7-289865號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明所要解決的問(wèn)題
[0011] 對(duì)于以往的著色PTFE多孔膜而言，由于暴露于高溫氣氛或照射光（典型而言，照 射太陽(yáng)光），而容易引起著色的褪色。
[0012] 本發(fā)明的目的在于，提供一種PTFE黑色多孔膜，其與以往的著色PTFE多孔膜相 比，可以抑制由熱和/或光造成的褪色，耐褪色性更優(yōu)良。
[0013] 用于解決問(wèn)題的手段
[0014] 本發(fā)明提供一種PTFE黑色多孔膜，其染色成黑色，根據(jù)JIS L1015(亨特法）測(cè) 定的主面的白度為18. 0?23. 0%，在350°C下加熱1分鐘后，所述主面的白度為18. 0? 25. 0%〇
[0015] 本發(fā)明提供一種PTFE黑色多孔膜的制造方法，其為制造所述PTFE黑色多孔膜的 方法，包括如下工序：
[0016] 由包含PTFE的混合物形成片狀成形體的成形工序；
[0017] 將所述片狀成形體沿第1方向拉伸而形成多孔膜的第1拉伸工序；
[0018] 將沿所述第1方向拉伸后的所述片狀成形體染色成黑色的染色工序；以及
[0019] 沿不同于所述第1方向的第2方向拉伸而形成黑色多孔膜的第2拉伸工序。
[0020] 本發(fā)明提供一種透氣膜，其為在阻隔水和/或粉塵的同時(shí)使氣體透過(guò)的透氣膜， 其中，
[0021] 具有所述PTFE黑色多孔膜與透氣性支撐材料的層疊結(jié)構(gòu)，
[0022] 在至少一個(gè)主面上露出所述PTFE黑色多孔膜。
[0023] 本發(fā)明提供一種透氣構(gòu)件，其具備：
[0024] 所述聚四氟乙烯黑色多孔膜或所述透氣膜、以及
[0025] 支撐所述聚四氟乙烯黑色多孔膜或所述透氣膜的支撐構(gòu)件。
[0026] 發(fā)明效果
[0027] 根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)形成主面的白度為18. 0?23. 0%，并且在350°C下加熱1分鐘 后，主面的白度為18. 0?25. 0%的PTFE黑色多孔膜，可以提供一種PTFE黑色多孔膜，其與 以往的著色PTFE多孔膜相比，可以抑制由熱和/或光造成的褪色，耐褪色性更優(yōu)良。
【附圖說(shuō)明】
[0028] 圖1是示意性地表示本發(fā)明的透氣膜的一例的剖視圖。
[0029] 圖2是示意性地表示本發(fā)明的透氣膜的另一例的剖視圖。
[0030]圖3是示意性地表示本發(fā)明的透氣膜的又一例的剖視圖。
[0031] 圖4是示意性地表示本發(fā)明的透氣膜的再一例的剖視圖。
[0032] 圖5是示意性地表示本發(fā)明的透氣構(gòu)件的一例的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] (PTFE黑色多孔膜）
[0034] 本發(fā)明的PTFE黑色多孔膜為染色成黑色的染色PTFE多孔膜，其主面的白度根 據(jù)JIS L1015測(cè)定的白度為18. 0?23. 0%，并且在350°C下加熱1分鐘后，主面的白度為 18. 0?25. 0%。利用亨特式測(cè)色色差計(jì)測(cè)定亮度L、色相a和彩度b，并由下式求出該白度 I
[0035] W = 100-sqr [ (100-L) 2+ (a2+b2)]
[0036] 白度高表示更白，若為0則意味著完全為黑色。這樣的PTFE黑色多孔膜例如可以 通過(guò)如下方法形成：將PTFE多孔膜浸漬在包含染料的染色液中或?qū)玖系娜旧和?布在PTFE多孔膜上，然后通過(guò)干燥等將染色液中包含的染料的溶劑除去。浸漬和涂布的方 法沒(méi)有特別限定。染料為可以將未經(jīng)任何著色處理的白色PTFE多孔膜染色成其主面的白 度為18. 0?23. 0%，在350°C下加熱1分鐘后，其主面的白度為18. 0?25. 0%的染料，作 為一例，具有吩嗪環(huán)的吖嗪類染料等是適合的。染料優(yōu)選為熔點(diǎn)高于PTFE的染料。染料 的優(yōu)選的熔點(diǎn)例如高于超過(guò)PTFE的熔點(diǎn)的溫度360°C，進(jìn)一步優(yōu)選高于400°C。染色液通 常包含染料和稀釋該染料而使染色操作性提高的溶劑。PTFE多孔膜為化學(xué)穩(wěn)定的，因此溶 劑的種類沒(méi)有特別限定，可以根據(jù)染料的種類和染色的操作性等適當(dāng)選擇。染色液中的染 料濃度需要為可以將未經(jīng)任何著色處理的白色PTFE多孔膜染色成其主面的白度為18. 0? 23. 0%，在350°C下加熱1分鐘后，其主面的白度為18. 0?25. 0%的濃度，通常為5重量％ 以上。
[0037] 要染色成黑色的PTFE多孔膜可以通過(guò)公知的方法得到。例如可以通過(guò)將PTFE微 粉與成形助劑的混合物擠出成形和壓延而制成片狀，從中除去成形助劑而制成成形體的片 材，然后將得到的片材進(jìn)一步拉伸而形成。由這樣制作的PTFE多孔膜得到的本發(fā)明的PTFE 黑色多孔膜具有多孔結(jié)構(gòu)，該多孔結(jié)構(gòu)將形成的大量的PTFE微細(xì)纖維（原纖維（fibril)) 間的空隙作為孔。該多孔結(jié)構(gòu)的平均孔徑和孔隙率可以通過(guò)改變片材的拉伸條件而進(jìn)行調(diào) 節(jié)，其具體值只要根據(jù)本發(fā)明的PTFE黑色多孔膜的用途進(jìn)行選擇即可。
[0038] 本發(fā)明的PTFE黑色多孔膜可以進(jìn)行拒液處理，在這種情況下，成為拒水和拒油性 能優(yōu)良的多孔膜。這樣的多孔膜適合作為以防水透聲膜為代表的透氣膜的用途。拒液處理 可以在將PTFE多孔膜染色成黑色后通過(guò)公知的方法實(shí)施。用于拒液處理的拒液劑沒(méi)有特 別限定，典型地為包含具有全氟烷基的聚合物的材料。
[0039] (透氣膜）
[0040] 本發(fā)明的透氣膜的構(gòu)成只要具有本發(fā)明的PTFE黑色多孔膜，則沒(méi)有特別限定。
[0041] 圖1為本發(fā)明的透氣膜的一例。圖1的透氣膜1包含本發(fā)明的PTFE黑色多孔膜 11。透氣膜1基于PTFE黑色多孔膜11具有的上述多孔結(jié)構(gòu)，具有在阻隔水和/或粉塵的 同時(shí)使氣體透過(guò)的特性。透氣膜1為黑色，即使配置在例如電子設(shè)備的殼體的開口時(shí)，與白 色的PTFE多孔膜相比也不惹人注目。另外，透氣膜1為PTFE黑色多孔膜11的單層結(jié)構(gòu)， 因此可以將面密度抑制得較低。透氣膜的面密度越低，該膜的聲音透過(guò)損失越小，因此透聲 性提高。因此，透氣膜1特別適合配置在具有聲發(fā)射部和/或聲接收部的電子設(shè)備中的殼 體的開口上、作為用于確保該開口的透聲性和防水性的防水透聲膜的用途。
[0042] 當(dāng)然，透氣膜1也適合防水透聲膜以外的用途，例如作為利用在阻隔水和/或粉塵 同時(shí)使氣體透過(guò)的特性的防水透氣膜或防塵透氣膜的用途。防水透氣膜（防塵透氣膜）配 置在例如燈、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳感器、ECU等車輛用電裝部件的殼體上，用于確保殼體內(nèi)外的透氣， 并且緩和由溫度變化導(dǎo)致的殼體內(nèi)的壓力變化。
[0043] 透氣膜1中的PTFE黑色多孔膜11的平均孔徑一般為0.01?20ym，優(yōu)選為 0. 05?5 y m。在將透氣膜1作為防水透聲膜使用的情況下，從實(shí)現(xiàn)兼顧防水性和透聲性的 觀點(diǎn)出發(fā)，PTFE黑色多孔膜11的平均孔徑優(yōu)選為1 ym以下，更優(yōu)選為0. 7 ym以下，進(jìn)一 步優(yōu)選為0.5 ym以下。平均孔徑的下限沒(méi)有特別限定，例如為0.1 ym。PTFE多孔膜的平 均孔徑可以根據(jù)ASTM F316-86的規(guī)定進(jìn)行測(cè)定，例如在PTFE多孔膜的測(cè)定中可以利用根 據(jù)該規(guī)定的可以自動(dòng)測(cè)定的市售的測(cè)定裝置（可以從美國(guó)Porous Material Inc.得到的 Perm-Porometer) 〇
[0044] 在將透氣膜1作為防水透聲膜使用的情況下，從實(shí)現(xiàn)兼顧作為膜的物理強(qiáng)度和透 聲性的觀點(diǎn)出發(fā)，透氣膜1的面密度優(yōu)選為1?l〇g/m2,更優(yōu)選為2?8g/m2,進(jìn)一步優(yōu)選為 3?6g/m2。在將透氣膜作為不要求良好的透聲性的防水透氣膜或防塵透氣膜使用的情況 下，透氣膜1的面密度沒(méi)有特別限定。
[0045] PTFE黑色多孔膜11可以進(jìn)行拒液處理，在這種情況下，透氣膜1的拒水和拒油性 能提高。關(guān)于使用經(jīng)拒液處理的PTFE黑色多孔膜11的效果，對(duì)于以下的圖2、3中所示的 透氣膜2、3、4也相同。
[0046] 圖2為本發(fā)明的透氣膜的另一例。圖2的透氣膜2具有本發(fā)明的PTFE黑色多孔 膜11與支撐該多孔膜11的透氣性支撐材料12的層疊結(jié)構(gòu)。透氣膜2基于PTFE黑色多孔 膜11具有的上述多孔結(jié)構(gòu)，具有在阻隔水和/或粉塵的同時(shí)使氣體透過(guò)的特性。在透氣膜 2中，PTFE黑色多孔膜11露出，即使在將透氣膜2配置在例如電子設(shè)備的殼體的開口時(shí)，如 果使PTFE黑色多孔膜11面向殼體的外部，則與白色的PTFE多孔膜相比不惹人注目。透氣 膜2的用途沒(méi)有特別限定，可以適合用于防水透聲膜、防水透氣膜、防塵透氣膜等。
[0047] 透氣性支撐材料12的材料、結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別限定，優(yōu)選地，透氣性比PTFE黑色多孔 膜更優(yōu)良。透氣性支撐材料12例如為包含金屬或樹脂或者它們的復(fù)合材料的織布、無(wú)紡 布、篩網(wǎng)、網(wǎng)狀物、海綿、發(fā)泡體、多孔體。樹脂例如為聚烯烴、聚酯、聚酰胺、聚酰亞胺、芳族 聚酰胺、含氟樹脂、超高分子量聚乙烯。在層疊PTFE黑色多孔膜11和透氣性支撐材料12 時(shí)，可以使用熱層壓、加熱焊接、超聲波焊接等各種接合方法來(lái)接合兩者。
[0048] 透氣膜2可以具有2層以上的PTFE黑色多孔膜11和/或2層以上的透氣膜支 撐