JP4820026B2 - 防水コネクタ用シール及び製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は防水コネクタ用シール及びその製造方法、特にシール構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気、電子機器相互を電気回路によって接続する方法としては、各種のものがあるが、装着、取り外しが容易に且つ繰り返し可能なこと、回路の信頼性が高いこと等から、いわゆるコネクタが広く使用されている。このようなコネクタには、電気回路機能を長期にわたり維持するため、系を外部から遮断し、水や油のような液体の浸入を防止することが求められる。
【０００３】
このため、信頼性の高い絶縁材料でコネクタ本体を構成することが第一に要請される。従来、一般的な防水コネクタとしては、図１に示されるようなものが公知である。同図に示すコネクタ１０は、ハウジング１２と、該ハウジング１２に設けられた端子挿入孔１４と、該挿入孔１４開口近傍に設置されたシール１８とを備える。そして、端子挿入孔１４に、メス側端子２０を先端に有する電線２２を挿入した状態で、該コネクタ１０をオス側端子１６を有する他のコネクタと接続すると、該オス側端子１６は前記メス側端子２０に嵌合され、両者は電気的に接続される。
このようなコネクタ１０の電気回路部分を保護するには、該電線２２の被覆層２４とコネクタ１０本体の間の水密性を確保する必要がある。
【０００４】
この場合、コネクタ１０側の挿入孔１４と電線２２外径を精度よく仕上げても、挿入作業がある限り、両者の間からの水などの浸入を防ぐことはできない。このため、電線２２と挿入孔１４との間にシール１８として、ゴム、熱可塑性エラストマー、軟質プラスチックなどの柔軟物を充填し、水などの回路系に損傷を与える液体が入るのを防止している。シール材料には耐久性の高いニトリルゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、ポリウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマーなどが用いられている。
しかし、この方式だと、電線ごとにシール１８を装着する必要があり、特に多極コネクタでは部品点数が増加し、コスト的に不利になるばかりでなく、組立工数の増加、装着忘れによる事故発生率の上昇などが問題となる。
【０００５】
一方、図２に示すごとく、コネクタ１０の端子挿入孔１４の外側にゲルシート状シール１８を一面配置したコネクタが考案された(特開２０００−１４４０９９等）。このコネクタ１０は端子２０を組み付けた電線２２を挿入孔１４に挿入する際、該端子２０先端によりシール１８を突き破り、電線を装着するものである。このため、シール１８が適度な強度、可塑性、粘度を持っていれば、電線が装着された際に、図２（Ｂ）に示されるようにシール１８は弾性により電線２２の外周に密着し、挿入孔１４の水密性が形成される。しかも、ゲルは粘着性があるため、電線２２の被覆層２４と密着し、耐久性が高い、このようなゲルシート状シールを用いることで、コネクタと電線の組立作業は格段に合理化することができる。
【０００６】
電線とコネクタとの間のシールにゲルシートを用いると、簡単な組立作業によって気密性が確実に確保できるほか、個別の電線ごとにシールを使用する必要がないため、端子間隔を狭くすることができる。特に近時、電子回路の高度化によりコネクタを介して授受する電気信号が増す反面、コネクタにも小型化要請が強くある。ゲルシート状シールはこのような要請に応える技術として極めて有効な手段である。
【０００７】
従来、ゲルシート状シールとしては電気的な特性、耐熱性、耐久性が優れているシリコーンゲル、すなわち鎖状ポリオルガノシロキサン分子の部分架橋体が用いられている(特表平１０−５０６９３４等）。このゲルは架橋度を変えることにより、変形のしやすさ、粘性、突き破り時の抵抗などを変えることができる。また、シリコーンゲルは広い温度範囲で特性が比較的安定しているため、過酷な条件でもシール性を維持することができる。ゲル状物は、液状のポリオルガノシロキサン鎖状分子を部分架橋して得ることができる。
【０００８】
また、このようなゲルシート状シールをコネクタに装着する場合、例えば図３に示すようにハウジング１２側に設けられた端子挿入孔１４の外側に設けられた空間にゲルシート状シール１８をはめ込んだ後、シール１８がコネクタ本体から外れないようにホルダ１３をシール１８をはさんでハウジング１２にムリバメ、スナップフィット等公知の方法で固定する。また、ホルダ１３側にも電線挿入部分である挿入孔１４が設けられている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように優れた特性を持っているシリコーン系ゲル状シールは、一方で粘着性を持っており、あまり粘着性が高いとこれをコネクタに装着した後、図３に示したホルダ１３側に設けられた挿入孔１４から進入した大気中のゴミ等を、シール表面に付着してしまう。また、粘着性のために一旦付着したゴミ等を除去することも困難である。
【００１０】
そしてこのようにシール表面にゴミが付着している状態で端子を組み付けた電線を挿入すると、端子がそのゴミを持ち去る可能性があり、オス側端子とメス側端子の接触を阻害して電気的な回路の形成を阻害する危険性がある。例えば付着したゴミが紙繊維、綿ホコリのような絶縁物である場合は特に電気回路の信頼性が低下する危険性がある。さらに、大気中に多く浮遊している砂塵がシール表面に付着し、その後コネクタへの端子組み付けの際に端子表面に転移付着すると、硬い砂塵のためにコネクタ着脱の際、端子を磨耗させ耐久性を損なう危険性がある。
【００１１】
また、ホルダがあるため、マスキングフィルムでシール表面を保護することも難しく、移送及びその前後の保管時にシール表面が汚染されてしまう。したがって、電線組み付けまでの移送、在庫をゴミ、ホコリ等のない環境下で行う必要があり、このためには過大なコストを必要とする。
【００１２】
一方で、ゲルシート状シール表面の粘着性が高いと、組み立て時の取り扱いも難しくなる。すなわち、粘着性が大きいため、成形時にシールが型表面にくっつき型から取出すことが難しい。また、無理に取出しても、シールを扱うときにシールが手や治工具に粘りつき、離れにくい。無理にはなそうとすると、シールが変形したり一部切断する。このため、適度な硬さや粘性を維持しながら、金型から離型しやすく、且つ手や治具に粘りつかないゲル状シールが求められてきた。
【００１３】
この点に関し、前記特表平１０−５０６９３４は、シールの取扱い性を向上させるためシール両面に厚さ１．５mm程度のウレタン製網状体を配置させている。
しかしながら、この従来品は、シートの端面にはゲルが露出しており、このため端面に人手が触れたり、組立時に電線、端子、コネクタ本体などに接触すると、粘りつき、シールが変形し、場合によっては裂けてしまうこともあった。
【００１４】
また、表層に配置された網状ポリウレタンは、ゲルと粘着しているため、はがすことは困難であり、通常はそのままコネクタに組み込まざるをえない。このため、端子挿入時には網状ウレタンを端子で破壊して挿入する必要があり、ウレタン片が端子に引っかかって挿入され、該コネクタを他のコネクタと接合した際、端子間にウレタン片が挟まり、接触障害を引き起こす可能性もある。
【００１５】
さらに、ウレタンはシリコーン系ゲルと比較すると耐熱性に劣り、高温で長時間使用すると、劣化に伴う弾力性の低下を生じシール性能が低下し、また分解ガスの発生により端子を腐食させて電気的性能を低下させたり、シール部に溜まってシール性能を低下させるなどの課題がある。このため、使用温度の制限、耐久寿命の制限を行わざるをえず、耐熱性、耐久性に優れたシリコーン系ゲルの性能を十分に発揮できないものであった。
【００１６】
さらに、従来のシリコーン系ゲルシートは、希釈剤として低分子シリコーンなどの液状オイルを含んでいる。この希釈剤が存在しないと挿入された電線との密着性に支障を生じることがあり、希釈剤がなくても十分な密着性を得るためゲル硬度を下げると一層シールの粘着性が高くなり、しかもシール保形性も低下する。また、液状オイルの存在により、加圧下での長期保存により液状オイル成分が分離したり、あるいはポリ塩化ビニル被覆電線を使用した場合には、ポリ塩化ビニル中に含まれる可塑剤がシリコーン系ゲルシートに移行し、ポリ塩化ビニルが著しくもろくなるなどの課題もあった。
【００１７】
本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、その目的は十分水密性が高く、しかもコネクタ使用時の安定性及び取扱い性に優れた防水コネクタ用シールを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明にかかる防水コネクタ用シールは、
稠度６０以上２００以下の有機ポリマー鎖状分子の部分架橋体からなる内層と、
稠度６０未満の有機ポリマー鎖状分子の部分架橋体からなる外層と、を有することを特徴とする。
また、前記シールにおいて、内層及び外層を形成する有機ポリマー鎖状分子の部分架橋体はポリオルガノシロキサン鎖状分子の部分架橋体であることが好適である。
また、前記シールにおいて、内層及び外層は液状オイルを実質的に含まないことが好適である。
【００１９】
また、前記シールにおいて、外層の稠度が５以上６０未満であり、且つ外層の厚さが０．１〜２ｍｍであることが好適である。
また、前記シールにおいて、外層は、内層の片面のみを覆っていることが好適である。
また、前記シールにおいて、外層は、内層の両面を覆っていることも好適である。
【００２０】
また、前記シールにおいて、外層の稠度が１０以下であることが好適である。
また、前記シールにおいて、外層は、内層の実質的全面を覆っていることが好適である。
【００２１】
また、前記シールにおいて、内層と外層は化学的に結合していることが好適である。
また、前記シールにおいて、外層の端子挿入部は薄膜化又は欠如していることが好適である。
【００２２】
また、本発明にかかるシールの製造方法は、シール形状にあわせて形成されたキャビティの底面及び側面に、稠度１０以下の架橋体を形成するポリオルガノシロキサンを含む外層用プレポリマーミックスを塗布し、
前記外層用プレポリマーミックスの上に、稠度６０以上２００以下の架橋体を形成するポリオルガノシロキサンを含む内層用プレポリマーミックスを入れ、
さらにその内層用プレポリマーミックスの上に、前記外層用プレポリマーミックスを塗布し、
その後に各プレポリマーミックスの硬化処理を行うことを特徴とする。
【００２３】
また、前記方法において、キャビティ側面にも外層用プレポリマーミックスを塗布することが好適である。
また、前記方法において、キャビティ側面に塗布される外層用プレポリマーミックスは、２０重量％以下の増粘剤が配合されていることが好適である。
【００２４】
また、前記方法において、内層用プレポリマーミックスが入れられる前に、キャビティ内の外層用プレポリマーミックスの予備硬化が行われることが好適である。
また、前記方法において、内層用プレポリマーミックス上に外層用プレポリマーミックスが入れられる前に、キャビティ内のプレポリマーミックスの予備硬化が行われることが好適である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明の好適な実施形態について説明する。
第一実施形態
図４には本発明の第一の実施形態にかかるシールを用いた防水コネクタが示されており、前記従来技術と対応する部分には符号１００を加えて示し、説明を省略する。
【００２６】
本実施形態にかかるコネクタ１１０は、ハウジング１１２と、該ハウジング１１２の前面に嵌合されるホルダー１１３と、ハウジング１１２とホルダー１１３の間隙に配置されるシール１１８とを含む。
そして、弾力性のあるシール１１８をホルダー１１３により圧縮しつつハウジング１１２に装着することにより、該シール１１８を突き破って端子挿入孔１１４に挿入された電線１２２は、圧縮されたシール１１８により密着され水密に保持されることとなる。
【００２７】
本発明において特徴的なことは、図５の縦断面図に示すように、シール１１８が、高稠度の内層１３２と、低稠度の外層１３４より構成されていることである。そして、内層１３２及び外層１３４はいずれもポリオルガノシロキサン鎖状分子の部分架橋体からなる。
図５において、シール１１８の内層１３２の稠度は６０以上２００以下とする。
【００２８】
本発明において、シールの物性を規定するものとして稠度を用いたのは、以下の理由による。
すなわち、ゲルは粘性と弾性を兼ね備えた特性を有するため、硬さを測定する適当な方法が知られていない。そこで本発明では、類似の特性を有するグリースの硬さ測定法を用いることとした。この測定法は、ＪＩＳ Ｋ２２２０に、グリースの稠度試験法として規定されている。
【００２９】
そして、内層１３２の稠度が６０以上、２００以下であれば、電線に対する付着、粘着性に何ら問題なく、必要なシール性能を得ることができる。一方内層１３２の稠度が６０未満か、或いは２００を上回るとシール性が悪くなり、特に耐水圧力が低下する。
また、外層１３４は、その稠度が６０未満であることが好ましい。外層の稠度が６０未満であれば、シール１１８表面のベタツキはシール表面にゴミが付着しにくい程度に抑えられ、仮にシール表面にホコリなどのゴミが付着した場合にも、粘着性が低いためにワイプ、エアブローなどの方法で容易に除去できる。
【００３０】
また、本実施形態にかかるシート１１８は外層１３４の硬度が高いため、これをあまり厚くすると、端子１２０の挿入時の抵抗が大きくなり、差し込むときの抵抗が増加する。そして、本発明者らが検討したところ、外層１３４の厚さｔ’が、０．１〜２ｍｍ、且つ外層の稠度が５以上６０未満であれば、通常の形状をした端子を用いて挿入時に問題を生じることはなく、端子の形状を特に考慮せずとも容易に端子挿入が可能である。
【００３１】
また、ゲルシート表面の粘着性によるゴミの付着だけを考慮するならば、ゲルシートをコネクタに装着したときに外側に露出する片面側のシート表面が外層で覆われていれば特にゴミ付着が問題になることは少ないので、効果及びコストを併せて考慮すれば片面側を外層で覆う態様が好ましい。しかし、コネクタ内側に露出する側のシート表面にもゴミ等付着の可能性はあるため、シート両面を外層で覆う態様も場合により好適に用いられる。
【００３２】
本実施形態にかかるシールの製造方法としては、例えば図６に示したように所望のシート形状に対応するキャビティ１３６を有する型１３８を用意し、内層用の鎖状ポリオルガノシロキサン、架橋剤及び架橋触媒よりなる組成物１４２を所定量注加した後、外層用の鎖状ポリオルガノシロキサン、架橋剤及び架橋触媒よりなる組成物１４０を所定量注加する。次にこれを架橋が起きる温度まで昇温すれば、各層が固まり、二層型ゲルシートが得られる。
【００３３】
また、あらかじめ製造された内層用ゲルシート上に外層用の鎖上ポリオルガノシロキサン、架橋剤及び架橋触媒よりなる組成物を塗布した後、架橋反応させることで外層を形成してもよい。
【００３４】
このようにして得られたシリコーン系ゲルシートは、必要に応じて適当な分子量のシリコーンオイルを添加して密着性を調整することもできるが、前述したように液状オイルの存在により加圧下での長期保存により液状オイル成分が分離したり、あるいはポリ塩化ビニル被覆電線を使用した場合には、ポリ塩化ビニル中に含まれる可塑剤がシリコーン系ゲルシートに移行し、ポリ塩化ビニルが著しくもろくなるなどの問題を生じることがある。しかし、本発明にかかるシリコーン系ゲルシートはオイルを含まずとも電線に対し十分な密着性を保持したまま、シート表面の粘着性を低くすることが可能である。
【００３５】
また、ゲル用材料としては、用途や使用条件等によっては上述したポリオルガノシロキサンに特に限定されず、耐熱性、耐溶剤性等の要求特性が低い用途においては、塩化ビニール系、ポリウレタン系等の有機ポリマー鎖状分子の架橋体によるゲルシートを用いることも可能である。これらにおいても、粘着性等の調整を、有機ポリマー鎖状分子の架橋度、親和性のある液体の添加で行うこともできる。また、このような液体を含まずとも電線に対し十分な密着性を保持したまま、シート表面の粘着性を低くすることが可能である。
【００３６】
以上のように本実施形態にかかるシールによれば、内層は、実質的に液状オイルを含まなくても十分に密着性のある高稠度のゲルであり、一方、外層は、稠度が低く、これのみでシールを形成すれば端子挿入が困難で、また粘着性が低いため電線との密着性が低いものの、シール表面にホコリ等のゴミが付着しにくいゲルを用いている。この結果、シール全体としては、高いコネクタ使用時の安定性と、高い密着性を両立させているのである。
【００３７】
なお、内層１３２と外層１３４は、物理的に積層されたものでもよいが、分子構造的に連続であることが好ましい。これは、両層間にまたがった架橋が存在することにより、層間剥離の可能性が著しく小さくなるからである。
例えば図７に示すように、端子挿入孔１１４に対応する部分を薄層１３４ａ化し、あるいは欠落１３４ｂさせることも好適である。通常、このような外層欠落部分は全表面積の２０％以下程度までは、作業性に影響を与えない。
【００３８】
第二実施形態
図８には本発明の第二の実施形態にかかるシールを用いた防水コネクタが示されており、前記従来技術と対応する部分には符号２００を加えて示し、説明を省略する。
【００３９】
本実施形態にかかるコネクタ２１０は、ハウジング２１２と、該ハウジング２１２の前面に嵌合されるホルダー２１３と、ハウジング２１２とホルダー２１３の間隙に配置されるシール２１８とを含む。
そして、弾力性のあるシール２１８をホルダー２１３により圧縮しつつハウジング２１２に装着することにより、該シール２１８を突き破って端子挿入孔２１４に挿入された電線２２２は、圧縮されたシール２１８により密着され水密に保持されることとなる。
【００４０】
本発明において特徴的なことは、前述したように図９の縦断面図に示すように、シール２１８が、高稠度の内層２３２と、低稠度の外層２３４より構成されていることである。そして、内層２３２及び外層２３４はいずれもポリオルガノシロキサン鎖状分子の部分架橋体からなる。
図９において、シール２１８の内層２３２の稠度は６０以上２００以下とする。ここで、稠度とは前述した場合と同様に、ＪＩＳ Ｋ２２２０にグリースの稠度試験法として規定されている測定法で測定したものである。
【００４１】
そして、内層２３２の稠度が６０以上、２００以下であれば、電線に対する付着、粘着性に何ら問題なく、必要なシール性能を得ることができる。一方内層２３２の稠度が６０未満か、或いは２００を上回るとシール性が悪くなり、特に耐水圧力が低下する。
また、外層２３４は、その厚さｔ'がシール全体の厚さｔの１０％以下であり、且つ稠度が１０以下であることが好ましい。稠度を１０以下とすることで、シール２１８のベタツキ等は大幅に低減し、製造時の離形、組立時の取扱いを支障を生じることなく行うことができる。
【００４２】
また、本実施形態にかかるシート２１８は外層２３４の硬度が高いため、これをあまり厚くすると、端子２２０の挿入時の抵抗が大きくなり、差し込むときの抵抗が増加する。すると、電線が折れ曲がってしまったり、最悪の場合には端子部を変形させ、嵌合に支障をきたす恐れもある。そして、本発明者らが検討したところ、外層２３４の厚さｔ’が、シート全体の厚さｔに対して１０％以下であると、端子２２０の挿入時にも問題を生じることがない。
【００４３】
以上のように本実施形態にかかるシールによれば、内層は、実質的に液状オイルを含まなくても十分に密着性のある高稠度のゲルであり、一方、外層は、稠度が低く、これのみでシールを形成すれば端子挿入が困難で、また粘着性が低いため電線との密着性が低いものの、取扱い性が非常に良好でしかも保形性も高いゲルを用いている。この結果、いずれの層も液状オイルを用いていないにもかかわらず、シール全体としては、製造時の離形及び組立時の高い取扱い性と、高い密着性を両立させているのである。
【００４４】
なお、内層２３２と外層２３４は、物理的に積層されたものでもよいが、分子構造的に連続であることが好ましい。両層間にまたがった架橋が存在することにより、層間剥離の可能性が著しく小さくなる。
また、本発明において、外層２３４はシート２１８の全面を覆っていることが好ましいが、部分的に内層が露出していても、実用上の問題はない。
例えば図１０に示すように、端子挿入孔２１４に対応する部分を薄層２３４ａ化し、あるいは欠落２３４ｂさせることも好適である。通常、このような外層欠落部分は全表面積の２０％以下程度までは、作業性に影響を与えない。
【００４５】
次に、図１１に基づき本実施形態にかかるシールの製造方法について説明する。
まず、図１１(Ａ)に示すように、所望のシールの形状に対応するキャビティ２３６を有する金型２３８を用意する。このキャビティ２３６は、シールの端子挿入方向に対応する底面２３６ａと、側壁２３６ｂを含む。そして、シールを形成する場合には、まず外層２３４を形成するポリオルガノシロキサンのプレポリマーミックス２４０を底面２３６ａに所定量塗布する。ここで、プレポリマーミックスとは、１分子中に平均Ｎ以上の官能基を有するポリオルガノシロキサン鎖状分子と、官能基数がＭである架橋剤及び架橋触媒よりなる流動性組成物である。
【００４６】
なお、架橋がおきるためには、上記ポリオルガノシロキサン鎖状分子及び架橋剤はＮ≧２、Ｍ≧２、且つ（Ｎ＋Ｍ）≧５であることが必要である。架橋触媒は所定の温度及び時間でポリオルガノシロキサン鎖状分子と架橋剤を化学的に結合させる。上記Ｎ及びＭの値と、ポリオルガノシロキサン鎖状分子と架橋剤の混合比を選定すれば、反応後の架橋割合を任意に変更することが可能である。この際、ポリオルガノシロキサン鎖状分子の官能基と架橋剤の官能基のモル比は、通常は当モルであることが最も効率がよく、架橋剤の使用量を最小にできるが、確実な反応を図るため架橋剤を若干過剰に加える場合もある。
【００４７】
架橋度を高くすれば、ゲルの硬度は高く、つまり稠度が低下し、架橋度を低くすれば柔軟になり稠度は大きくなる。底面２３６ａに塗布するプレポリマーミックスは架橋反応後の稠度が１０以下となるように調合されたものである。
塗布厚は、シリコーンゲルは架橋による密度変化がほとんど無視できるので、製品に要求されるシールの外層２３４の厚みにあわせればよい。
【００４８】
金属キャビティ２３６の側壁２３６ｂにも、底面に塗布したものと同様の組成の外層用プレポリマーミックス２４０を塗布する。塗布した状態を図１１（Ｂ）に示す。
なお、側壁２３６ｂは通常垂直壁のため、外層用プレポリマーミックスの組成によっては粘度が低く、均一な塗布ができない場合がある。この場合は、側壁に塗布されるプレポリマーミックスには増粘剤を添加することも好適である。増粘剤としては、炭酸カルシウム、シリカ等の無機系微粉末、高分子界面活性剤などの有機化合物を用いることができる。添加量は作業中に側壁からプレポリマーミックスがたれ落ちなくなる程度であり、通常は２０％以下の添加で足りる。側壁２３６ｂに対応するシール側面は端子を貫通させる必要が無いので、増粘剤の添加によりシール機能を損なうことはない。側壁２３６ｂへのプレポリマーミックスの塗布厚は、コネクター組立時に端子にかからない程度であればいいが、作業性改良のためには０．１mm以上程度あれば良い。
【００４９】
次に、図１１（Ｃ）に示すように、底面２３６ａ及び側面２３６ｂに外層用プレポリマーミックス２４０が塗布されている状態で、内層用プレポリマーミックス２４２を注入する。この内層用プレポリマーミックス２４２は、前述したように架橋反応により稠度６０以上２００以下となるように調整された鎖状ポリオルガノシロキサン部分架橋物を含み、これを所定の厚さ（ｔ−２ｔ’）まで注入する。
【００５０】
図１１（Ｄ）に示すように、底面及び側壁にそれぞれ外層用プレポリマーミックス２４０が塗布され、また中央に内層用プレポリマーミックス２４２が充填された状態で、再度外層用プレポリマーミックス２４０を内層用プレポリマーミックス２４２の表面に所定厚塗布する。
【００５１】
そして、プレポリマーミックス２４０，２４２が充填された金型２３８を硬化工程に供する。硬化工程では、プレポリマーミックスに定められた時間、温度で処理が行われる。常温硬化の場合は、所定時間常温において硬化させ、加熱が必要な場合は所定時間その温度に保つ。各部の硬化条件はできるだけ近似していることが好ましいが、異なる場合には反応性の低い硬化条件を採用する。
【００５２】
硬化工程が終了すると、キャビティ２３６内のシール２１８は、表面及び金型２３８に接する面が十分硬く、且つ粘着性も低いため、金型２３８から容易に取り出すことができる。この方法でシールを製造すると、外層２３４と内層２３２の間に架橋反応が生じ、コネクタ２１０への組み込み、端子挿入時などに大きな変形が加わっても剥離する危険性が小さい。
【００５３】
前記製造工程において、少なくとも底面及び側壁に外層用プレポリマーミックス２４０を塗布した段階で、予備硬化工程をいれることができる。
すなわち、図１２に示すように、外層用プレポリマーミックス２４０（Ａ剤）が注入され、キャビティ底面及び側壁が被覆された状態で加熱などを行い、外層用プレポリマーミックス２４０に一部硬化を生じさせる。これは、特に内層用プレポリマーミックス２４２の粘度が外層用プレポリマーミックス２４０よりも高い場合に、有効である。例えば外層用プレポリマーミックス２４０の反応完結時間が１時間に設定されている場合、１０分程度の予備硬化反応を行わせることが好ましい。この予備硬化を行うと、キャビティ２３６面の外層用プレポリマーミックス２４０がすでに硬化を始めているため、内層用プレポリマーミックス２４２を注入したときに外層用プレポリマーミックス２４０との接触面が乱れ難くなり、注入が容易になるとともに、シール全体を均一に形成することが容易になる。
【００５４】
同様に、内層用プレポリマーミックス２４２を注入した時点で、表層に最後の外層用プレポリマーミックス２４０を注入する前に予備硬化を行うことも好適であり、特に内層用プレポリマーミックス２４２の粘度が外層用プレポリマーミックス２４０よりも低い場合に有効である。
【００５５】
図１３には前記図１０に示したように外層２３４の一部が薄膜化しているか、あるいは欠如しているシールを製造する際に好適な金型２３８が示されている。同図において、金型２３８底面には凸部２４４ａ，２４４ｂが設けられており、該凸部２４４ａのように外層用プレミックス２４０の塗布厚よりも低い場合には、外層が薄膜化し、凸部２４４ｂのように外層用プレミックス２４０の塗布厚よりも高い場合には外層がその部分で欠落する。
【００５６】
同様に、シールの両面、あるいは金型２３８上側に外層の薄膜部分あるいは欠落部分を形成する場合には、図１４に示すように内層用プレポリマーミックス２４２の上面に外層用プレポリマーミックス２４０を塗布する際に、薄膜部分あるいは欠落部分に対応した所定形状の棒２４６ａ，２４６ｂを有する上面金型２４８をおおい被せ、その後硬化させることが好適である。
【００５７】
【実施例】
以下、各試験例より本発明の好適な実施例について説明する。
なお、以下の試験例では、硬化条件がほぼ同じ、下記表１の組成のプレポリマーミックスを使用した。各材料単独で厚さ５ｍｍの板を成形し、稠度を測定したものの値を表末に示した。
【００５８】
【表１】

【００５９】
試験例１
長さ６０ｍｍ、幅２０ｍｍ、深さ５ｍｍのくぼみを有する鋼製金型の底に、まず表１のプレポリマーミックスＰ１１を０．３ｍｍ厚に塗布した。次いで該金型の側面にプレポリマーミックスＰ１２を約０．１ｍｍ厚に塗布した。この状態で該塗布面は流下することはなかった。次いで、プレポリマーミックスＰ２２を厚みが４ｍｍになるように注いだ。さらにＰ２２の表面に厚み０．３ｍｍのＰ１１を塗布した。
上記のようにして各プレポリマーミックスが満たされた金型を８０℃で１時間保ち硬化反応を完了させた。
【００６０】
このようにして得られたシリコーンゲルは金型から問題なく外すことが出来た。また、実際にコネクタに装着し、端子の挿入を試みたところ、端子は問題なく挿入することが出来た。また、端子挿入品を洗車シャワーに１０分間暴露させたが水漏れの発生は観察されなかった。
【００６１】
試験例２
試験例１と同様の金型を用い、シートの上下面にＰ１３を用い、側壁にＰ１２を用いて試験例１と同様の成形を行った。得られたシリコーンゲルは金型から問題なく外すことが出来た。また、実際にコネクタに装着し、端子の挿入を試みたところ、端子は問題なく挿入することが出来た。また、試験例１と同様の洗車シャワー試験で水漏れも発生しなかった。
【００６２】
試験例３
試験例１と同様の金型を用い、外層にＰ１４を使用し、内層にＰ２２を用いて同様の実験を行ったところ、成形されたシリコーンゲルは金型にあらかじめフッ素樹脂、界面活性剤などの離型剤で処理しておいても型から外すことがやや困難であった。場合によっては、型から外す際に、形が崩れてしまうこともあった。したがって、シリコーンゲルを金型を用いて製造した場合の外層の稠度としては、１０以下であることが好ましい。
【００６３】
試験例４
試験例１と同様の金型、プレポリマーミックスを用い、内層にプレポリマーミックスＰ２２を注いだ後、金型を６０℃１５分間加熱し、予備硬化を行った。この状態で金型を傾けても、内容物は流れ出ることはない。この上にプレポリマーミックスＰ１１を０．３ｍｍ厚に塗布した。この塗布は内層表面が固まっているため、塗布は極めて容易であり、厚みの精度を高く保つことが出来た。上面塗布後１００℃１時間硬化させ、全層硬化させ、シリコーンゲルを得た。本ゲルは問題なく離型可能であり、かつ実装時に端子の挿入、実装後の水漏れ試験でなんら問題がなかった。
【００６４】
試験例５〜８
外層にＰ１１、及びＰ１２を使用し、内層を下表のように変えて各試験例のシリコーンゲルを得た。そしてコネクタへ実装された各試験例のシリコーンゲルへの端子挿入状況を評価した。また、実際にコネクタに組み込んだ後に試験例１と同様の洗車シャワー試験を行った。その結果を表２に示す。
【００６５】
【表２】

【００６６】
表２より明らかなように、Ｐ２３（稠度９０）又はＰ２４（稠度１１０）を内層として用いた場合（試験例６，７）は問題がなかった。
一方、Ｐ２１（稠度５０）を内層として用いた場合（試験例５）は端子挿入がやや困難であった。また、耐水圧力に問題がある場合もあった。また、Ｐ２５（稠度２５０）を内層として用いた場合（試験例８）も、耐水圧力に問題がある場合があった。したがって、試験例５〜８の結果を考慮すれば、シール性等から、内層の稠度は６０以上２００以下であることが好ましい。
【００６７】
試験例９
Ｐ２１（稠度５０）を外層に用いて製造したシリコーンゲルを、表面をさらしたまま数日間放置した。その後表面のホコリを手で払ってみたところ、簡単に除去できた。Ｐ１１〜Ｐ１４（稠度０．３〜１２）を外層に用いた場合も同様であった。
一方、Ｐ２２（稠度８０）を外層に用いて製造したシリコーンゲルを、表面をさらしたまま数日間放置した後、ゲル表面のホコリを手で払おうとしたが、ホコリがゲルに付着してしまい除去が困難な場合があった。したがって、ゲル表面へのゴミ等の付着を考慮すれば、外層の稠度は６０未満であることが好ましい。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にかかる防水コネクタ用シールによれば、内層が柔らかく、外層が固い有機ポリマー鎖状分子の部分架橋体で形成されているので、シールによる防水性能に影響を与えることなく、コネクタ使用時の安定性及び取扱い性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の防水コネクタの要部説明図である。
【図２】従来の防水コネクタの要部説明図である。
【図３】従来の防水コネクタの要部説明図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかるシールが用いられた防水コネクタの分解斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかるシールの縦断面図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかるシールの製造工程の説明図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかるシールの縦断面図である。
【図８】本発明の一実施形態にかかるシールが用いられた防水コネクタの分解斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態にかかるシールの縦断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態にかかるシールの縦断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態にかかるシールの製造工程の説明図である。
【図１２】本発明の一実施形態にかかるシールの製造工程の他の例の説明図である。
【図１３】図１０に示したシールの製造工程の説明図である。
【図１４】図１０に示したシールの製造工程の他の例の説明図である。
【符号の説明】
１０，１１０，２１０ コネクタ
１２，１１２，２１２ ハウジング
１３，１１３，２１３ ホルダー
１４，１１４，２１４ 端子挿入孔
１６ オス側端子
１８，１１８，２１８ シール
２０ メス側端子
２２ 電線
２４ 電線被覆
１３２，２３２ 内層
１３４，２３４ 外層
１３６，２３６ キャビティ
１３８，２３８ 金型
１４０，２４０ 外層用プレポリマーミックス
１４２，２４２ 内層用プレポリマーミックス
２４４ 凸部
２４６ 棒
２４８ 上面金型

Claims (9)

1. 稠度６０以上２００以下の有機ポリマー鎖状分子の部分架橋体からなる内層と、
   稠度１０以下の有機ポリマー鎖状分子の部分架橋体からなる外層と、を有し、
   外層が内層の全面を覆っていることを特徴とする防水コネクタ用シール。
2. 請求項１記載のシールにおいて、内層及び外層を形成する有機ポリマー鎖状分子の部分架橋体はポリオルガノシロキサン鎖状分子の部分架橋体であることを特徴とする防水コネクタ用シール。
3. 請求項１又は２に記載のシールにおいて、外層の厚さが０．１〜２ｍｍであることを特徴とする防水コネクタ用シール。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のシールにおいて、内層と外層は化学的に結合していることを特徴とする防水コネクタ用シール。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のシールにおいて、外層の端子挿入部は薄膜化又は欠如していることを特徴とする防水コネクタ用シール。
6. シール形状にあわせて形成されたキャビティの底面及び側面に、稠度１０以下の架橋体を形成するポリオルガノシロキサンを含む外層用プレポリマーミックスを塗布し、
   前記外層用プレポリマーミックスの上に、稠度６０以上２００以下の架橋体を形成するポリオルガノシロキサンを含む内層用プレポリマーミックスを入れ、
   さらにその内層用プレポリマーミックスの上に、前記外層用プレポリマーミックスを塗布し、
   その後に各プレポリマーミックスの硬化処理を行うことを特徴とする防水コネクタ用シールの製造方法。
7. 請求項６記載の方法において、キャビティ側面に塗布される外層用プレポリマーミックスは、２０重量％以下の増粘剤が配合されていることを特徴とする防水コネクタ用シールの製造方法。
8. 請求項６又は７のいずれかに記載の方法において、内層用プレポリマーミックスが入れられる前に、キャビティ内の外層用プレポリマーミックスの予備硬化が行われることを特徴とする防水コネクタ用シールの製造方法。
9. 請求項６〜８のいずれかに記載の方法において、内層用プレポリマーミックス上に外層用プレポリマーミックスが入れられる前に、キャビティ内のプレポリマーミックスの予備硬化が行われることを特徴とする防水コネクタ用シールの製造方法。

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