JP2007255482A

JP2007255482A - 防水ガスケット

Info

Publication number: JP2007255482A
Application number: JP2006078099A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Kanegae; 英和金ヶ江; Daihachi Shojima; 大八庄島
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2006-03-22
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2007-10-04
Also published as: CN101405525A; EP1998087A1; US20090008885A1; WO2007108560A1

Abstract

【課題】本発明は、取り扱いが容易で、防水ガスケットが接する二部材間の良好なシール性能を維持出来る防水ガスケットを提供する。
【解決手段】電子装置の筐体を構成する部材の間に設ける防水ガスケットであって、ゴム状弾性材製のガスケット本体と、前記ガスケット本体の表面が反応性表面処理剤で処理された表面層を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、防水ガスケットに関する。
また、本発明は、二部材間を密封する防水ガスケットとして用いて有用な防水ガスケットに関する。

更に、本発明は、固定されたに部材間からの漏洩を防止する防水ガスケットに関する。
更にまた、本発明は、携帯電話、カメラ等の電子機器用防水ガスケットとして有効に用いられる。

特に、本発明は、樹脂製筐体間の隙間をシールする防水ガスケットに関する。
好ましくは、本発明は、携帯電話の樹脂材製筐体の二部材間に効果的に用いられる。

従来、電子機器の筐体、例えば、携帯電話のケースには接合部分に防水を目的として防水ガスケットが設けられる。一般に、この様なゴム材製防水ガスケットは、筐体との密着性や追随性に優れた低硬度のシリコーンゴムが使用される。
そして、防水ガスケットの筐体への取付は、筐体の接合部分に条溝を形成し、この条溝内に防水ガスケットを嵌着している。

しかしながら、低硬度のシリコーンゴムからなる防水ガスケットは、伸びやすく、かつ、捻じれやすく、取り扱いにくく、筐体の条溝への嵌着させる取付作業が極めて困難であるという問題があった。

そこで、防水ガスケットの内部に金属線や硬い樹脂材を埋設させたり、硬度の高いゴムを硬度の低いゴムで挟み込む態様のものが提案された。特開平１０−１６９７８０号公報。
線形が0.4mm〜1.6mmという非常に細い線形の防水ガスケットに適用することは困難であった。

また、硬度の高いゴムを硬度の低いゴムで挟み込む態様のものにあっては、表面に低硬度のゴムが露出している為に、この部分で、防水ガスケット同士で粘着したり、ごみが付着する問題を惹起していた。

更に、防水ガスケットの表面を四弗化エチレン樹脂のディスパージョン溶液を用いてコーティングする方法が提案された。
しかし、防水ガスケット同士で粘着したり、ごみが付着する問題には有効であるが、四弗化エチレン樹脂の粒子の大きさが、数十μｍあり、表面が粗く、良好なシール性が期待できず、四弗化エチレン樹脂のコーティング層が剥離する問題も惹起した。

特開平１０−１６９７８０号公報特開２０００−６３７４４号公報特開平２−６４１０９号公報

しかしながら、上述した従来の防水ガスケットでは、筐体の条溝への嵌着させる取付作業が極めて困難であった。
また、防水ガスケットの内部に金属線や硬い樹脂材を埋設させる態様のものは、非常に細い線形の防水ガスケットに適用することは困難であった。
特に、防水ガスケットの内部に金属線や硬い樹脂材を埋設させる態様のものや、硬度の高いゴムを硬度の低いゴムで挟み込む態様のものは、携帯電話の樹脂材製筐体の二部材間に用いた場合は、十分な機密性を達成するために、締代を十分にとった場合は、樹脂材製筐体が変形する危険性が有った。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、取り扱いが容易で、防水ガスケットが接する二部材間の良好なシール性能を維持出来る防水ガスケットを提供することを目的とする。

また、本発明は、良好なシール性能を維持しつつ、防水ガスケットの挿入抵抗を低く抑えた防水ガスケットを提供することを目的とする。
また、本発明は、防水ガスケットの密封性能を低下させる事なく、防水ガスケットの挿入抵抗を低減させた防水ガスケットを提供することを目的とする。

本発明の防水ガスケットは、電子装置の筐体を構成する部材の間に設ける防水ガスケットであって、ゴム状弾性材製のガスケット本体と、前記ガスケット本体の表面が反応性表面処理剤で処理された表面層を有することを特徴とする。

本発明の防水ガスケットによれば、前記反応性表面処理剤がシリルイソシアネート化合物であることにより、非粘着で挿入抵抗の少ない防水ガスケット提供することができる。

本発明の防水ガスケットによれば、前記反応性表面処理剤が(１)末端水酸基を含有するポリシロキサンとシリルイソシアネ−トとの反応生成物、(２)イソシアネート基と反応性を有する官能基を含有するオリゴマーとシリルイソシアネートとの反応生成物、(３)一般式

(ここで、Rはアルキル基、アリール基またはイソシアネート基であり、nは１以上の整数である)で表わされるシリルイソシアネートオリゴマーおよび(４)有機溶媒可溶性ゴムよりなる構成としているため、処理層である表面層を剥離することのない強固なものと出来た。

本発明の防水ガスケットによれば、前記電子装置の筐体が樹脂材製であったとしても、筐体が変形することなく、良好なる密封性能を発揮出来る。

本発明の防水ガスケットによれば、前記シリコーンゴムが液状シリコーンゴムであることから、線形が0.4mm〜1.6mmという非常に細い線形の防水ガスケットであっても、容易に製作することが出来る。

本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の発明防水ガスケットによれば、挿入抵抗が少なく、筐体の条溝への嵌着させる取付作業が容易である
また、請求項２記載の発明の防水ガスケットによれば、表面層がガスケット本体と化学結合（共有結合）しているため、表面層が剥離することはなく、数μｍの表面層を形成することが出来る。

更に、請求項３記載の発明の防水ガスケットによれば、ガスケット本体のゴムの官能基と表面処理剤との間に化学結合が多く形成され、表面の耐久性、非粘着性が十分発揮出来る。

更に、請求項４記載の発明の防水ガスケットによれば、前記電子装置の筐体が樹脂材製であったとしても、筐体が変形することなく、良好なる密封性能を発揮出来る。
また、請求項５記載の発明の防水ガスケットによれば、ガスケット本体がシリコーンゴムであるため、筐体との密着性や追随性に優れている。

更に、請求項６記載の発明の防水ガスケットによれば、線形が0.4mm〜1.6mmという非常に細い線形の防水ガスケットであっても、容易に製作することが出来る。
更に、請求項７記載の発明の防水ガスケットによれば、電子装置の筐体を構成する部材の間に設けて、特に有効である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
第１図及び第２図に基づき発明を実施するための最良の形態について説明する。
電子装置の筐体を構成する部材の間に設ける防水ガスケット１は、ゴム状弾性材製のガスケット本体２と、このガスケット本体２の表面が反応性表面処理剤で処理された表面層３とを備えている。

ガスケット本体２の材質としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ＮＢＲ，水素化ＮＢＲ、ＥＰＤＭ，ＳＢＲ、アクリルゴム等の合成ゴム、天然ゴム、熱可塑性エラストマー、等から適宜選択して用いられる。
しかし、電子装置の筐体を構成する部材の間に設ける防水ガスケットとしては、細くて低高度のものが求められる関係上、シリコーンゴムが特に好ましい。
しかも、シリコーンゴムの内、液状シリコーンゴムが、高精度の加工性を要求される、電子装置の筐体を構成する部材の間に設ける防水ガスケットとしては、最も好ましい。
反応性表面処理剤としては、Ｓｉ−NCO基を有するシリルイソシアネート化合物が採用される。

この種化合物としては、１個のＮＣＯ基がケイ素原子に結合した、トリエチルシリルイソシアネート[（Ｃ2Ｈ5）3ＳｉＮＣＯ]３個のＮＣＯ基がケイ素原子に結合した、ブトキシシラントリイソシアネート[Ｃ4Ｈ9ＯＳｉ（ＮＣＯ）3]等が単独若しくは組み合わせて使用できる。

特に、以下の組み合わせからなる反応性表面処理剤が好適に用いられる。
(１)末端水酸基を含有するポリシロキサンとシリルイソシアネ−トとの反応生成物、(２)イソシアネート基と反応性を有する官能基を含有するオリゴマーとシリルイソシアネートとの反応生成物、
(３)一般式

(ここで、Rはアルキル基、アリール基またはイソシアネート基であり、nは１以上の整数である)で表わされるシリルイソシアネートオリゴマーおよび(４)有機溶媒可溶性ゴムよりなる反応性表面処理剤。

(１)成分の反応生成物を形成する末端水酸基を含有するポリシロキサンとしては、分子中に少くとも１個の末端水酸基を有するポリシロキサン、例えばα,ω-ジヒドロキシポリジメチルシロキサン、α,ω-ジヒドロキシポリジフェニルシロキサン等が用いられ、これらのポリシロキサンは、約100〜100,000cst、好ましくは約100〜10,000cstの粘度(室温)のものが用いられる。

また、(２)成分の反応生成物を形成するオリゴマーとしては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、チオール等のイソシアネート基と反応性を有する官能基を有する、分子量が約10,000以下、好ましくは約1000〜7000のオリゴマーが用いられ、例えばこれらの官能基を有するオリゴマ−状のポリエステル樹脂、ブチラール樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ニトロセルロース等が用いられ、好ましくは水酸基含有ポリエステル樹脂、水酸基含有フッ素樹脂、ブチラール樹脂、ニトロセルロース等が用いられる。

これらの官能基を有するポリシロキサンおよびオリゴマーは、予め当量以上、一般には1〜100倍当量、好ましくは1〜50当量のシリルイソシアネートと反応させた上で用いられる。シリルイソシアネートとしては例えばメチルトリイソシアネートシラン、エチルトリイソシアネートシラン、イソプロピルトリイソシアネートシラン、ブチルトリイソシアネートシラン、フェニルトリイソシアネートシラン、ジメチルジイソシアネートシラン、ジエチルジイソシアネートシラン、テトライソシアネートシラン等が用いられる。

反応性官能基を有するポリシロキサンまたはオリゴマーとシリルイソシアネートとの間の反応は、ポリシロキサンまたはオリゴマーの有機溶媒溶液中に、シリルイソシアネートを滴下することによって行われ、ポリシロキサンとオリゴマーとは一般に別個に反応させるが、同時に反応させることも可能である。反応は、室温乃至約150℃、好ましくは室温乃至約100℃で行われる。

反応溶媒として用いられる有機溶媒としては、ポリシロキサンまたはオリゴマーを溶解させかつイソシアネート基と反応しないものであれば任意のものを用いることができ、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルアセテート、エチルセロソルブアセテート等のエステル類、ジブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N-メチル-2-ピロリドン等のプロトン性極性溶媒などが、単独であるいは組合せて用いられる。

(３)成分のシリルイソシアネートオリゴマーとしては、前記一般式で表わされるものが用いられ、ここでRはメチル基、エチル基、イソプロピル基、ブチル基等のアルキル基、フェニル基によって代表されるアリール基またはイソシアネート基であり、nは好ましくは1〜4である。

更に、(４)成分の有機溶媒可溶性ゴムとしては、前記の如き各種有機溶媒に可溶性のＮＢＲ、ＳＢＲ、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等の合成ゴムまたは天然ゴムであって、好ましくはＮＢＲ、特に好ましくはカルボキシル基または水酸基含有ＮＢＲ、カルボキシル基またはアミノ基変性ブタジエン-アクリロニトリル共重合体等が用いられる。

以上の各成分は、(１)成分が約1〜50重量%、好ましくは約1〜10重量%、(２)成分が約1〜50重量%、好ましくは約1〜10重量%、(３)成分が約3〜50重量%、好ましくは約3〜20重量%、また(４)成分が約0.01〜10重量%、好ましくは約0.05〜5重量%の割合でそれぞれ用いられ、残部は有機溶媒よりなる。

これらの各成分の混合割合において、これ以下の使用割合では、(１)成分では非粘着性が低下するようになり、(２)成分、(３)成分、(４)成分では密着性が低下するようになる。一方、これ以上の割合で用いられると、(１)成分ではその成分の脱落が生ずるようになり、(２)成分、(４)成分では非粘着性が低下し、また(３)成分ではポットライフが短かくなる。

以上の各成分を必須成分とする表面処理剤は、一旦約5〜20重量%程度の固形分濃度を有する有機溶媒溶液として調製された後、塗布厚みや塗布方法に応じて更に有機溶媒で希釈されて用いられる。

その塗布厚みは、通常約1〜20μm、好ましくは約2〜10μmであり、これ以下の塗布厚みでは処理表面すべてを覆うことができず、非粘着性が損われるばかりではなく、シール材に適用した場合にシール性が損われるようになる。一方、塗布厚みがこれよりも厚いと、シール材表面の剛性が高くなり、シール性や柔軟性が損われることもあり得るようになる。その塗布方法も任意であり、一般には浸漬法、スプレー法、ロールコーター法、フローコーター法等が用いられ、塗布後約80〜250℃、好ましくは約120〜200℃での加熱処理が約３分間乃至１時間程度行われる。

この種反応性表面処理剤は、ガスケット本体の表面に存在する各種官能基との間で、化学反応を形成して、シリコーン構造を形成する。
このため、ガスケット本体１と表面層３との接合が強固に出来る。
また、電子装置の筐体は、軽量化のために、樹脂材製、アルミ材製の薄いものが用いられている。

しかし、薄い樹脂材製の筐体を使用した場合は、防水ガスケットの密封面圧を得るために、筐体間で防水ガスケットを挟持すると、筐体が変形する危険性が有った。
そのため、ゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）４０〜８０°、好ましくは５０〜７０°のシリコーンゴムを用いることにより、この問題を回避できた。

また、ガスケット本体２の線形は、0.4mm〜1.6mmという、極めて細いものが、電子装置の筐体を構成する部材の間に設ける防水ガスケット１として用いられる。

また、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。

防水ガスケットにかかる発明の実施の形態を示す斜視図である。図１のＡ−Ａ半断面図である。

符号の説明

１‥‥ガスケット
２‥‥ガスケット本体
３‥‥表面層

Claims

電子装置の筐体を構成する部材の間に設ける防水ガスケット（１）であって、ゴム状弾性材製のガスケット本体（２）と、前記ガスケット本体（２）の表面が反応性表面処理剤で処理された表面層（３）を有する電子機器用の防水ガスケット。
前記反応性表面処理剤がシリルイソシアネート化合物であることを特徴とする請求項１記載の防水ガスケット。
前記反応性表面処理剤が(1)末端水酸基を含有するポリシロキサンとシリルイソシアネ−トとの反応生成物、（２）イソシアネート基と反応性を有する官能基を含有するオリゴマーとシリルイソシアネートとの反応生成物、(３)一般式

（ここで、Rはアルキル基、アリール基またはイソシアネート基であり、nは１以上の整数である)で表わされるシリルイソシアネートオリゴマーおよび(４)有機溶媒可溶性ゴムよりなることを特徴とする請求項１または２記載の防水ガスケット。
前記電子装置の筐体が樹脂材製であることを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載の防水ガスケット。
前記ゴム状弾性材がシリコーンゴムであることを特徴とする請求項１〜４いずれか一項に記載の防水ガスケット。
前記シリコーンゴムが液状シリコーンゴムであることを特徴とする請求項１〜５いずれか一項に記載の防水ガスケット。
前記ガスケット本体（２）の線形が0.4mm〜1.6mmであることを特徴とする請求項１〜６いずれか一項に記載の防水ガスケット。