专利名称：具备多孔质功能膜的通气性支持体的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备多孔质功能膜的通气性支持体，更详细地说是涉及通过静电纺丝法制造的具备多孔质功能膜的通气性支持体。
背景技术：
通常，多孔质功能膜是形成于空气通路中，用于防止水或灰尘等从外部流入到部件内部，并根据温度变化起到缓和内部压力的作用。特别是，这样的多孔质功能膜是用于汽车灯用通气部件，其中，帽型(通气帽)由圆筒形盖板以一定间隔形成的凸起部的圆筒形机身构成，多数的凸起部与圆筒形盖板的内侧壁接触并固定，所述凸起部之间形成有空气通路，来防止水或灰尘等从外部流入到部件内部，并根据温度变化起到缓和内部压力的作用。为了表现这种功能，在机体上粘附有由微细多孔质聚四氟乙烯(Po Iytetrafluoroethylene, PTFE)制造的功能性多孔质的膜。PTFE多孔质膜是，在PTFE微细粉末中加入正十二烷等液状润滑剂的混合物通过压缩或压延方法成型为片形状。从成型的片状中去除液状润滑剂后，在PTFE的熔点以上的温度中沿长度及宽度方向进行拉伸来制造通气性的多孔质膜。制造的多孔质膜附着于通气性支持体的聚烯烃、聚酯纤维等无纺布上使用。特别是，如上所述通气帽公开应用于量产车的灯罩中，因为部件本身全部是依靠进口，因此通过国产化开发的成本削减及确保自身技术力是必要的实情。先行技术文献(专利文献)(专利文献I)韩国专利10-0564468，图
发明内容
(要解决的技术问题)因此，本发明是为了解决如上所述问题而创作的，本发明的目的在于提供具备多孔质功能膜的通气性支持体，可以制造通过应用纳米纤维安装于车灯等壳体中，起到防止水或灰尘等向壳体内部渗透，并具有换气及防水功能的透气薄膜。(解决问题的手段)为了达成这样的目的，根据本发明的实施例的具备多孔质功能膜的通气性支持体，其特征在于，包括过滤部件，为了通过空气流动的换气性、为了阻断水分的防水性及为了阻断灰尘的封闭性而形成亚微米大小的多孔质结构，所述亚微米大小的多孔质结构是在聚合物溶液中施加电场来形成；垫片，为了使空气通过而在通气口上结合有所述过滤部件；盖板部件，为了使没有被所述垫片的外径阻断的内部空间，形成在至少一处以上的位置而与所述垫片结合，在所述垫片中，从所述过滤部件出来的空气通过所述内部空间向大气排出。此外，根据本发明的具备多孔质功能膜的通气性支持体，其特征在于，所述电场的特征在于，是以静电纺丝法形成。此外，根据本发明的具备多孔质功能膜的通气性支持体，其特征在于，从所述垫片排出的空气是直接通过所述过滤部件。此外，根据本发明的具备多孔质功能膜的通气性支持体，其特征在于，所述过滤部件还包括无纺布，来使从所述垫片排出的空气通过。此外，根据本发明的具备多孔质功能膜的通气性支持体，其特征在于，所述无纺布具备于所述过滤部件的一侧面。此外，根据本发明的具备多孔质功能膜的通气性支持体，其特征在于，所述无纺布分别具备于所述过滤部件的两侧面。此外，根据本发明的具备多孔质功能膜的通气性支持体，其特征在于，所述无纺布是以高耐热性粘合剂粘合于所述过滤部件。此外，根据本发明的具备多孔质功能膜的通气性支持体，其特征在于，所述内部空间是利用所述盖板部件的内侧面中，向所述过滤部件侧凸起的多个隔圈形成。(发明的效果)如上所述，根据本发明 的具备多孔质功能膜的通气性支持体，通过应用静电纺丝法制造的纳米纤维，可以具有内压的标准偏差小的均匀的物性效果。此外，作为基材的织物或无纺布可以通过化学性或物理性方法的粘合或熔接的方法可以应用多层结构。
图1是表示根据本发明的一实施例的具备多孔质功能膜的通气性支持体的结合状态的立体图。图2是表示图1的结合状态的剖视图。图3是表示图2的平面图。图4是表示根据本发明的一实施例的具备多孔质功能膜的通气性支持体中应用的静电纺丝法。图5是表示根据本发明的一实施例的具备多孔质功能膜的通气性支持体中应用的过滤部件的纳米纤维结构。图6是表示根据本发明的一实施例的具备多孔质功能膜的通气性支持体中应用的双层结构的过滤部件的剖视图。图7是表示根据本发明的一实施例的具备多孔质功能膜的通气性支持体中应用的三层结构的过滤部件的剖视图。(附图标记说明)10 :过滤部件20 :垫片20a:通气口30 :盖板部件40 :纺丝喷嘴50:高电压发生装置60 :集电板301 :隔圈
302 :挂钩凸起部 L1:聚合物溶液L2:喷射物H:空气通路
具体实施例方式下面参照附图对根据本发明的优选实施例进行详细地说明。图1是表示根据本发明的一实施例的具备多孔质功能膜的通气性支持体的结合状态的立体图，图2是表示图1的结合状态的剖视图，图3是表示图2的平面图。如图1至图3所示，根据本发明的一实施例的具备多孔质功能膜的通气性支持体中应用的功率部件10作为多孔质膜，其内部具备有中孔的通气口 20a，以熔接或粘合设置于所述垫片20。这样的垫片20为了使空气沿内部流动而形成通气口 20a，并向两端开口。此处，为了可以盖住所述通气口 20a的一侧开口部，在一侧具备有封闭的盖板部件30。即，所述通气口 20a的开口部由过滤部件10来封闭，所述盖板部件30将所述过滤部件10盖住并起到从外部进行保护的作用。此时，沿所述盖板部件30的封闭的面的边缘，形成有多个隔圈301。S卩，用盖板部件30封闭所述通气口 20a的一侧时，所述盖板部件30的隔圈301与所述过滤部件10会密着，因此，通过所述通气口 20a流入的空气会通过所述过滤部件10之后，如图3所示，通过隔圈301确保的空气通路H进行流动。此处优选为，所述通气口 20a的端面形成为圆筒形，盖板部件30的端面形成为四角形。此外，为了在所述垫片20的上部形成阶梯，形成为具有更大直径的形状。S卩，所述垫片20与盖板部件30结合时，所述垫片20的外周面中有四个地方与所述盖板部件30的四个面接触并密闭，但是空气可以通过所述通气口 20a与所述盖板部件30不接触的部位的所述空气通路H进行流动。 此外，所述盖板部件30的内侧面可以形成有挂钩凸起部302。对应这样的挂钩凸起部302，所述通气口 20a及盖板部件30结合时，为了使其不会相互分离，所述垫片20的阶梯部与所述挂钩凸起部302相互固定结合。即，将所述盖板部件30对应所述垫片20的外周面，沿轴方向推拉，从而使所述垫片20的阶梯部与所述挂钩凸起部分302相互固定结合。所述过滤部件10，封闭所述垫片20的一侧开口部21，是由空气可以通过的多孔质膜形成。即，所述过滤部件10安装与汽车灯罩上，防止异物的侵入、并且使壳体可以进行换气的同时为了使壳体的内部可以防水，可以应用于通气帽或包括这种通气帽的室外用灯具、车用灯具、及车用电子零部件中。特别是,所述过滤部件10作为通气薄膜(membrane)或无纺布(no n_woven),替代如以往应用的延伸方法，可以利用电力制造亚微米大小的纤维的方法的静电纺丝法进行制造。以往的纤维纺丝技术作为干式纺丝，是利用机械力将聚合物熔体或聚合物溶液压缩至纺丝喷嘴进行纤维化，与此相反，本实施例中是利用静电力来应用静电纺丝法。所述静电纺丝法是表示，包括高电压发生装置，向聚合物溶液及溶解的聚合物注入高电压(high voltage);集电板(collector),接收纤维及粒子;纺丝喷嘴(capillarytube),用于纺丝聚合物溶液,所述聚合物溶液与纺丝喷嘴之间形成电磁场(electrostaticforce)来制造纳米纤维及粒子的方法。
图4是表示根据本发明的一实施例的具备多孔质功能膜的通气性支持体中应用的静电纺丝法。如图4的a所述，依靠表面张力悬挂于纺丝喷嘴40末端的聚合物溶液LI的微小液滴上施加从高电压发生装置50发生的高电压电场时，电荷向液体表面引导，通过引导的电荷的相互排斥力，会向表面张力的反方向生成。S卩，电场的强度与聚合物溶液LI的表面张力相同时，带电荷的聚合物溶液LI会凝结于所述纺丝喷嘴40部分。如上所述，通过电排斥力使凝结于纺丝喷嘴40末端的聚合物溶液的微小液滴变形为圆锥形状的Taylor圆锥，电排斥力变强于表面张力时，如图4的b所示，带电荷的聚合物溶液的喷射物(jet )L2会从纺丝喷嘴40放出。这聚合物溶液喷射物L2在空气中飞扬的期间溶剂会挥发，仅有带电荷的连续纤维会以网状堆积于集电板60上。带电的发生装置，在两个物体接触而先形成双电层时，在分离两个物体时会出现电荷的移动，从而接触电位值会引发带电。这样的过程中，接触的俩物体中介电常数高的部分带电为( + )，低的部分带电为(_)。当两个物理相互摩擦时，电荷进行移动，安置各物体表面的电荷并分离时，各表面会发生( + )，(-)的静电，这样的电荷在非导体时，就不会流动从而继续积攒，到某一程度以上时会发生电火花或电冲击。此外，在垂直分布的毛细管末端的聚合物溶液，在重力与表面张力之间形成平衡，从而形成半球形液滴并悬挂，在附加电场时，所述半球形液滴的表面会有电荷或偶极子引导向空气层与界面，通过电荷或偶极子排斥来发生与表面张力相反的力。因此，悬挂于毛细管末端的溶液的半球形表面会拉伸为所述Taylor圆锥的圆锥形模样，并在预定的临界电场强度Vc中，这排斥静电力会克服表面张力，带电的聚合物溶液的喷射物L2会从Taylor圆锥末端中放出。喷射物L2为粘性低的溶液时，不会因为喷射物L2的表面张力而崩 坏,而是崩坏为细小液滴。这就是静电喷雾(electrospray)现象。但是，粘性高的溶液时，喷射物L2不会崩坏而是向集电板飞扬在空气中，溶剂会蒸发掉，集电板上会堆积有带电的聚合物连续状纤维，这样的现象称为静电纺丝(electrospinning)。此时,喷射物L2向集电板60飞扬的过程中，喷射物L2的弹道会弯曲或转换方向。此外，喷射物L2在飞行中会变细，并使表面密集有电荷，通过电荷排斥力，初期一个的喷射物L2会分裂为多个更小的长丝。这种过程称为喷淋涂布(splaying)。此处，通过所述静电纺丝法可以制造非常细的纤维的原因是，喷射物L2在直接向集电板60飞去的过程中，通过喷射物L2的伸长与喷淋涂布(splaying)现象而变细。静电纺丝法中起到作用的最重要的要素是，引起喷射物弯曲与伸长的鞭打(whipping)的不稳定性会极具增大。因此，在低电场中形成一个喷射物L2并均匀地变细，并从毛细管末端向集电板60飞去。但是，在高电场下，喷射物L2在飞行短距离后，立即会变得不稳定并形成翻过来的圆锥模样。图5是表示根据本发明的一实施例的具备多孔质功能膜的通气性支持体中应用的过滤部件的纳米纤维结构。如图所示，通过所述静电纺丝法制造的过滤部件10因为可以制造为具有高通气性及高防水性特性的纳米材料，由此将厚度最小化，从而降低空间性的制约，使作为基材的织物或无纺布可以通过化学性或物理性方法的粘合或熔接的方法来应用多层结构形态。此外，所述过滤部件10形成为纳米纤维薄膜，可以单独应用为灯用通风基材，织物或无纺布等结合覆膜技术可以与基材复合化制造，由此来保护功能性纳米纤维膜及强化防水功能。即，图6作为表示根据本发明的一实施例的具备多孔质功能膜的通气性支持体中应用的双层结构的过滤部件的剖视图，如图6所示，为了保护功能膜及强化防水功能，可以与基材复合化来制造。即，以多层结构形态，在织物或无纺布层101上，通过粘合或熔接的方法可堆叠过滤部件10。此时，所述过滤部件10的一侧面还可以包括高耐热性粘合剂102。图7是表示根据本发明的一实施例的具备多孔质功能膜的通气性支持体中应用的三层结构的过滤部件的剖视图。如图7所示，替代图6的高耐热性粘合剂102，可以再包括另一个织物或无纺布103。即，所述过滤部件10的一侧或两侧面为了最小化由内压引起的抵抗力及渗水，应用覆膜技术粘合经过防水或亲水处理的织物或一般的无纺布，以多层结构来使用。此处，纳米纤维通过独立性或覆膜技术嫁接的多层结构的过滤部件10通过插入注塑来直接熔接或使用高耐热性粘合剂进行粘合。以上对本发明的优选实施例对本发明进行了说明，但本发明不限于所述实施例，应当包括，通过本发明所属技术领域中具有通常只是的普通技术人员从本发明的实施例中简单地实现变更而认定为均等范围内的所有变更。
权利要求
1.一种具备多孔质功能膜的通气性支持体，其特征在于，包括 过滤部件，为了通过空气流动的换气性、为了阻断水分的防水性及为了阻断灰尘的封闭性而形成亚微米大小的多孔质结构，所述亚微米大小的多孔质结构是在聚合物溶液中施加电场来形成； 垫片，为了使空气通过而在通气口上结合有所述过滤部件； 盖板部件，为了使没有被所述垫片的外径阻断的内部空间，形成在至少一处以上的位置而与所述垫片结合，在所述垫片中，从所述过滤部件出来的空气通过所述内部空间向大气排出。
2.根据权利要求1所述的具备多孔质功能膜的通气性支持体，其特征在于，所述电场是以静电纺丝法形成。
3.根据权利要求1所述的具备多孔质功能膜的通气性支持体，其特征在于，从所述垫片排出的空气是直接通过所述过滤部件。
4.根据权利要求1所述的具备多孔质功能膜的通气性支持体，其特征在于，所述过滤部件还包括无纺布，来使从所述垫片排出的空气通过。
5.根据权利要求4所述的具备多孔质功能膜的通气性支持体，其特征在于，所述无纺布具备于所述过滤部件的一侧面。
6.根据权利要求4所述的具备多孔质功能膜的通气性支持体，其特征在于，所述无纺布分别具备于所述过滤部件的两侧面。
7.根据权利要求4至6中任意一项所述的具备多孔质功能膜的通气性支持体，其特征在于，所述无纺布是以高耐热性粘合剂粘合于所述过滤部件。
8.根据权利要求1所述的具备多孔质功能膜的通气性支持体，其特征在于，所述内部空间是利用所述盖板部件的内侧面中，向所述过滤部件侧凸起的多个隔圈形成。
9.一种具备多孔质功能膜的通气性支持体，其特征在于，包括 垫片，为了使空气沿内部通过而具备通气口 ； 过滤部件，结合在所述通气口的出口，为了通过空气流动的换气性、为了阻断水分的防水性及为了阻断灰尘的封闭性而形成亚微米大小的多孔质结构，所述亚微米大小的多孔质结构是在聚合物溶液中施加电场来形成； 盖板部件，以具备封闭所述过滤部件的同时盖住所述通气口的一侧开口部； 多个隔圈，在所述过滤部件的内侧面，向所述过滤部件侧凸起， 所述垫片与盖板部件密着，并通过所述隔圈，与所述过滤部件之间形成空间来使空气流动。
全文摘要
本发明涉及具备多孔质功能膜的通气性支持体，更详细地说是涉及通过静电纺丝法制造的具备多孔质功能膜的通气性支持体。为此，本发明提供具备多孔质功能膜的通气性支持体，其特征在于，包括过滤部件，为了通过空气流动的换气性、为了阻断水分的防水性及为了阻断灰尘的封闭性而形成亚微米大小的多孔质结构，所述亚微米大小的多孔质结构是在聚合物溶液中施加电场来形成；垫片，为了使空气通过而在通气口上结合有所述过滤部件；盖板部件，为了使没有被所述垫片的外径阻断的内部空间，形成在至少一处以上的位置而与所述垫片结合，在所述垫片中，从所述过滤部件出来的空气通过所述内部空间向大气排出。
文档编号D04H1/728GK103055712SQ20121033057
公开日2013年4月24日 申请日期2012年9月7日 优先权日2011年10月19日
发明者李根炯, 李基旸, 全勇, 朴钟喆, 金将首 申请人:现代摩比斯株式会社, 纳米纤维技术公司