JP6101911B2 - シール部材及び複合シール部材 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器の筐体、ケース、基板等の部品間を密閉するシール部材及び複合シール部材に関する。

近年、携帯電話機、携帯オーディオプレーヤー、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等の携帯電子機器の需要が伸びている。これらの携帯電子機器には多くの機能が付加されると共に、携帯電子機器の使用環境も広がっている。例えば、携帯電子機器は、日常生活やレジャーの用途で水に濡れる場所で使用されることがある。こうしたニーズを受けて、携帯電子機器には、機器内部への水滴や塵埃の浸入を防ぐため、防水機能が付加されている。

例えば、特許文献１，２には、筐体内への水滴や塵埃の浸入を防ぐため、筐体を形成するケースや蓋等の部品間に、ゴムや熱可塑性エラストマーからなる環状のシール部材を設けた構成が記載されている。

また、特許文献３には、他の電子機器にケーブルを介して接続されるコネクタが開示されている。コネクタには、塵埃から保護するため、コネクタカバーが設けられている。この場合、コネクタに防水機能を付加するため、コネクタカバーの内側には、シール部材が設けられている。

更に、特許文献１に開示の折り畳み型携帯端末では、ヒンジ部を介して２つに分かれている第１筐体と第２筐体とが、フレキシブルプリント回路基板により連結されている。また、フレキシブルプリント回路基板がパッキンで挟み込まれることにより、ヒンジ部周囲に防水機能が付加されている。

一方、携帯電子機器の小型化・薄型化が進む中、筐体の変形や破損を防止するため、シール部材による筐体への負荷を小さく抑えることが求められている。このため、シール部材には、低硬度の材料が用いられる。

特開２００５−０３２７５２号公報 特開２００８−２８８１７４号公報 特開２００１−２５０６２９号公報

本発明の目的は、より優れた防水機能を有しつつ、シール部材が取り付けられる筐体等の部品への負荷を抑制することのできるシール部材を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の第一の態様によれば、第１部材と第２部材とにより圧縮されて第１部材と第２部材との間を密閉する防水用途に用いられるシール部材が提供される。シール部材は、ＪＩＳ Ｋ６２６２（ＩＳＯ８１５）に準拠して５０〜８０％の圧縮率で７０℃、２２時間放置の条件下で測定される圧縮永久歪が５％以下であり、かつＪＩＳ Ｋ２２２０（ＩＳＯ２１３７）に準拠して測定される針入度が６２〜１３０の範囲にあるシリコーンゲル成形体からなる。

この構成によれば、５０％〜８０％の圧縮率で７０℃、２２時間放置の条件下で測定される圧縮永久歪（ＪＩＳ Ｋ６２６２（ＩＳＯ８１５））が５％以下のシリコーンゲル成形体からなるため、シール部材は、第１部材と第２部材とにより圧縮された状態で、圧縮方向とは逆方向に強い弾性力を生じて、元の形状に復帰しようとする。一方、シリコーンゲル成形体の針入度（ＪＩＳ Ｋ２２２０（ＩＳＯ２１３７））が６２〜１３０の範囲にあるため、ゴム状弾性体に比べて極めて柔軟であり、第１部材及び第２部材に対して必要以上に圧力がかかることはない。従って、第１部材と第２部材との間にシール部材が組み込まれても、第１部材や第２部材に変形や破損が生じない。また、第１部材及び第２部材に対して優れた密着性を発揮することもできる。

尚、「第１部材」及び「第２部材」は、例えば、携帯電子機器における筐体、ケース部品、蓋部品、カバー部品、回路基板、ＩＣチップやコネクタ、バッテリー等の電子部品等を意味する。また、第１部材及び第２部材は、同一部材（筐体と筐体の関係）であってもよく、また、別部材（蓋部品とバッテリーの関係や、カバー部品とコネクタの関係や、ケース部品と電子部品の関係）であってもよい。

上記のシール部材において、シリコーンゲル成形体が自己粘着性を有することが好ましい。

この構成によれば、シリコーンゲル成形体が自己粘着性を有するため、シリコーンゲル成形体からなるシール部材を、第１部材及び第２部材に対して容易に貼り付けることができる。尚、自己粘着性とは、シール部材に対する加圧の有無によらず、第１部材や第２部材に貼り付くことのできる性質を意味する。

上記のシール部材において、シール部材は、環状をなすシリコーンゲル成形体からなることが好ましい。

この構成によれば、シリコーンゲル成形体が環状であるため、Ｏリングやパッキン等と同じように用いることができる。よって、幅広い用途において高い密閉性を得ることができる。

上記のシール部材において、シール部材は、針入度の異なる少なくとも２種以上のシリコーンゲル成形体からなり、少なくとも２種以上のシリコーンゲル成形体を積層して構成されていることが好ましい。

この構成によれば、針入度の異なる少なくとも２種以上のシリコーンゲル成形体が積層されるため、防水性能を有しつつ、積層された複数のシリコーンゲル成形体のそれぞれについて針入度や厚さを異ならせることができる。よって、シール部材の取扱い性を調整することができる。

例えば、針入度が１３０のシリコーンゲル成形体に、針入度が６０の薄いシリコーンゲル成形体を積層すれば、針入度１３０のシリコーンゲル成形体による高い柔軟性をシール部材に付与することができる。これにより、シール部材の第１部材及び第２部材への追従性を維持しつつ、相対的に硬い針入度６０のシリコーンゲル成形体による取り扱い易さを高めることができる。

上記課題を解決するため、本発明の第二の態様によれば、上記のシール部材と、第１部材及び第２部材のうちの少なくとも一方とを一体化して構成された複合シール部材が提供される。

本発明のシール部材と、第１部材及び第２部材のうちの少なくとも一方とを一体化して複合シール部材を形成したため、シール部材を第１部材や第２部材に取り付ける工程を省略でき、作業性が向上する。

この場合、シール部材に一体化される第１部材及び／又は第２部材（以下、「第１及び第２部材」と称す）は、金属製や樹脂製であってもよい。

第１及び第２部材が金属である場合、シール部材を成形する金型に金属製の第１及び第２部材を挿入して、インサート成形により、第１及び第２部材をシール部材に一体化することができる。即ち、シール部材の成形時の圧力や熱によっては第１及び第２部材が変形したり、変色したりしないため、高品質の複合シール部材を製造することができる。また、第１及第２部材が金属であるため、第１及び第２部材が薄くても、シール部材の剛性を高めることができる。よって、複合シール部材は、シール部材単独に比べて、取り扱い易くなる。

一方、第１及び第２部材が樹脂である場合、第１及び第２部材を、シール部材を構成するシリコーンゲル成形体に接着又は融着させて一体化することができる。また、第１及び第２部材が樹脂であるため、製造コストを抑えつつ、シール部材の剛性を高めることもできる。よって、複合シール部材は、シール部材単独に比べて、取り扱い易くなる。

上記課題を解決するため、本発明の第三の態様によれば、上記のシール部材を、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）からなる樹脂フィルムの表面に一体形成した複合シール部材が提供される。

この構成によれば、シール部材を樹脂フィルムの表面に一体形成したため、シール部材単独の場合に比べて取り扱い易くなる。よって、複合シール部材を第１部材や第２部材等に取り付け易くなる。
上記のシール部材において、第１部材及び第２部材は、筐体、ケース部品、蓋部品、カバー部品、回路基板、ＩＣチップ、コネクタ及びバッテリーのいずれかであり、金属製又は樹脂製であることが好ましい。

本発明の第１実施形態に係るシール部材を適用した電池蓋と電池蓋が取り外された携帯電話機とを背面から見た斜視図。 図１の２−２線に沿った断面図。 電池蓋が取り付けられた携帯電話機の断面図。 第１実施形態の変形例に係る電池蓋の断面図。 図４の電池蓋が取り付けられた携帯電話機の断面図。 本発明の第２実施形態に係るシール部材を適用した携帯電話機のコネクタカバーを示す斜視図。 携帯電話機に取り付けられるコネクタカバーを示す断面図。 第２実施形態の変形例に係るコネクタカバーを内側から見た平面図。 図８の９−９線に沿った断面図。 本発明の第３実施形態に係るシール部材を適用したケース物品を示す分解斜視図。 シール構造を拡大して示す部分断面図。 第３実施形態の変形例に係るシール構造の断面図。 本発明の第４実施形態に係るシール部材を適用した封止部品を示す上面図。 筐体の開口部に取り付けられる封止部品を示す断面図。 図１３の１５−１５線に沿った断面図。 実施例における防水試験を説明する斜視図。 実施例における防水試験を説明する断面図。

〔第１実施形態〕
以下、本発明のシール部材を携帯電話機の電池蓋に適用した第１実施形態について図１〜図３を参照して説明する。

図１〜図３に示すように、携帯電話機１１０は、第２部材としての筐体１３と、筐体１３に着脱される第１部材としての電池蓋１２とを備えている。筐体１３内の電池１１１や電気的接続部品（図示せず）等への水の浸入を防ぐため、電池蓋１２の裏面１２ａには、シール部材１１が設けられている。電池蓋１２の裏面１２ａからは、壁部１２ｂが突出している。壁部１２ｂは、電池蓋１２の外縁に沿って、環状に形成されている。シール部材１１は、壁部１２ｂの外周を包囲するように設けられている。

電池蓋１２の外縁には、取付部１２ｃが形成されている。電池蓋１２の裏面１２ａには、図示しない爪部が形成されている。取付部１２ｃ及び爪部により、電池蓋１２が筐体１３に嵌め込まれる。電池蓋１２が筐体１３に嵌め込まれると、シール部材１１は、電池蓋１２と筐体１３とにより圧縮される。この構造により、携帯電話機１１０内の電池１１１への水の浸入が防止される。

上記の構成に代えて、シール部材１１と電池蓋１２とが一体化された複合シール部材を用いることもできる。複合シール部材は、シール部材１１及び電池蓋１２の何れか一方を成形した後、その成形物を、シール部材１１及び電池蓋１２の何れか他方を成形する金型内に挿入して、インサート成形することにより製造される。この場合、携帯電話機１１０の組立作業において、シール部材１１を電池蓋１２に取り付ける工程が省略される。

尚、第１実施形態を以下のように変更してもよい。

第１実施形態では、電池蓋１２の裏面１２ａから突出する壁部１２ｂの外周に環状のシール部材１１を設けたが、図４及び図５に示すように、環状のシール部材１４を、電池蓋１５の裏面１５ａに直接貼り付けてもよい。

電池蓋１５の裏面１５ａには、環状のシール部材１４が貼り付けられている。電池蓋１５が筐体１６に装着されると、電池蓋１５と筐体１６とによりシール部材１４が圧縮されて、携帯電話機１１０内の電池１１１への水の浸入が防止される。

また、上記の構成に代えて、シール部材１４と電池蓋１５とが一体化された複合シール部材を用いることもできる。複合シール部材は、シール部材１４及び電池蓋１５の何れか一方を成形した後、その成形物を、シール部材１４及び電池蓋１５の何れか他方を成形する金型内に挿入して、インサート成形することにより製造される。この場合、携帯電話機１１０の組立作業において、シール部材１４を電池蓋１５に貼り付ける工程が省略される。
〔第２実施形態〕 以下、本発明のシール部材２１を、電子機器（例えば、携帯電話機）２１０のコネクタカバー２２に適用した第２実施形態について図６及び図７を参照して説明する。

図６及び図７に示すように、携帯電話機２１０には、コネクタ２１１を保護する「第１部材」としてのコネクタカバー２２が設けられている。シール部材２１は、コネクタカバー２２の内側に設けられている。コネクタ２１１は、他の電子機器とケーブルを介して接続されたり、充電器に接続されたりする部分である。携帯電話機２１０は、「第２部材」としての筐体２３を備えている。筐体２３の内部には、回路基板２１２やコネクタ２１１等が収容されている。筐体２３には、コネクタ２１１を露出させるための開口部２３ａが設けられている。

コネクタカバー２２は、コネクタ２１１を覆うカバー部２１３と、カバー部２１３の端部から延びる接続部２１４とを備えている。接続部２１４の端部には、筐体２３の内部に固定される固定部２１５が設けられている。コネクタカバー２２は、熱可塑性エラストマーにより成形されている。コネクタカバー２２は、可撓性を有するため、容易に撓むことができる。カバー部２１３は、固定部２１５を介して、筐体２３に対し開口部２３ａを開閉可能に取り付けられる。カバー部２１３の内側面には、コネクタ２１１に向けて突出する環状突起部２１６が設けられている。環状突起部２１６は、開口部２３ａの内壁に沿って嵌合される。コネクタカバー２２には、環状突起部２１６の外周を包囲するように、環状のシール部材２１が設けられている。

コネクタカバー２２により開口部２３ａが閉じられると、環状突起部２１６と開口部２３ａの内壁とによりシール部材２１が圧縮されて、コネクタ２１１や回路基板２１２への水の浸入が防止される。

尚、第２実施形態を以下のように変更してもよい。

第２実施形態では、コネクタカバー２２に環状のシール部材２１を設けたが、図８及び図９に示すように、シート状のシール部材３１を、コネクタカバー３２の内面に貼り付けてもよい。この場合、コネクタカバー３２には、第２実施形態と同様に、環状突起部３１６が設けられている。シール部材３１は、環状突起部３１６を覆うように形成されている。コネクタカバー３２により開口部２３ａが閉じられると、カバー部３１３とコネクタ２１１及び筐体２３とにより、カバー部３１３の内側面３１３ａ上のシール部材３１が圧縮されて、コネクタ２１１や回路基板２１２への水の浸入が防止される。
〔第３実施形態〕
以下、本発明の複合シール部材４５を、シール部材４１を樹脂フィルム４４と一体化したものに適用した第３実施形態について図１０を参照して説明する。

図１０に示すように、シール部材４１は、ケース物品を構成する「第１部材」としての下側ケース４２と、「第２部材」としての上側ケース４３とにより圧縮されて、両ケース４２，４３間を密閉する。複合シール部材４５は、ケース４２，４３の外周縁と一致する矩形環状に形成されている。図１１に示すように、シール部材４１は、環状隆起部４１ａ及び平坦部４１ｂを有している。環状隆起部４１ａの断面形状は、楕円である。平坦部４１ｂは、環状隆起部４１ａの内縁側において環状隆起部４１ａよりも薄肉に形成された部分である。樹脂フィルム４４は、シール部材４１に一体形成されている。樹脂フィルム４４の内周縁部は、平坦部４１ｂよりも内側に延びている。一方、樹脂フィルム４４の外周縁部は、環状隆起部４１ａの内部に埋設されている。環状隆起部４１ａの断面形状は、円形、角丸矩形、角丸三角形等であってもよい。

樹脂フィルム４４の厚さは、シール部材４１の厚さよりも薄い。樹脂フィルム４４の材料として、例えば、ＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＣ、ＰＥＮ、ＰＩ、ＰＭＭＡ等が用いられる。樹脂フィルム４４の厚さは、例えば、５０μｍ〜３００μｍである。シリコーンゲル成形体からなるシール部材４１に樹脂フィルム４４が一体化されることにより、シール部材４１の取り扱い性を高めることができる。また、接着剤やプライマー等により、シール部材４１と樹脂フィルム４４とを容易に一体化することもできる。また、シール部材４１が有する自己粘着性により、シール部材４１と樹脂フィルム４４とを一体化してもよい。また、シール部材４１を成形する金型内に樹脂フィルム４４を挿入して、インサート成形により、シール部材４１を樹脂フィルム４４に一体形成してもよい。シール部材４１と樹脂フィルム４４とを一体形成する場合、ＰＩ、ＰＥＮ、ＰＥＴ、ＰＢＴ等の耐熱性の優れた樹脂フィルムを用いることが好ましい。

図１０に示すように、樹脂フィルム４４は、矩形状に形成されている。樹脂フィルム４４の角部は、他の部分の幅よりも広く形成されている。樹脂フィルム４４の角部には、挿通孔４４ａが一つずつ形成されている。挿通孔４４ａは、下側ケース４２の取付孔４２ｃと対応するように形成されている。上側ケース４３の図示しない取付軸が、樹脂フィルム４４の挿通孔４４ａを貫通して、下側ケース４２の取付孔４２ｃに入り込む。その状態で、上側及び下側ケース４３，４２は、嵌合やねじ止めなどにより互いに結合される。

図１１に示すように、下側ケース４２は、環状隆起部４１ａが嵌め込まれる溝部４２ａを有している。溝部４２ａ内に環状隆起部４１ａを嵌め込むことで、複合シール部材４５が下側ケース４２に装着される。環状隆起部４１ａは、溝部４２ａ内に装着された状態で、下側ケース４２の上面４２ｂよりも上方に突出している。

複合シール部材４５が装着された下側ケース４２に上側ケース４３を結合することで、シール部材４１が下側ケース４２と上側ケース４３とにより圧縮され、両ケース４２，４３間が密閉されて、ケース物品内への水の浸入が防止される。

尚、第３実施形態を以下のように変更してもよい。

第３実施形態では、シール部材４１を樹脂フィルム４４と一体化して複合シール部材４５を形成したが、図１２に示すように、環状のシール部材４６を、「第１部材」としての下側ケース４７に直接装着してもよい。この場合、シール部材４６は、下側ケース４７に一体形成されている。シール部材４６は、図１２に示すように、ケース物品を構成する下側ケース４７と第２部材としての上側ケース４８とにより圧縮されて、両ケース４７，４８間を密閉する。

シール部材４６は、ケース４７，４８の外周縁と一致する矩形環状に形成されている。環状隆起部４６ａの断面形状は、楕円以外に、円形、角丸矩形、角丸三角形等であってもよい。環状隆起部４６ａは、溝部４７ａ内に装着された状態で、下側ケース４７の上面４７ｂよりも上方に突出している。

シール部材４６が装着された下側ケース４７に上側ケース４８を結合することで、シール部材４６が下側ケース４７と上側ケース４８とにより圧縮され、両ケース４７，４８間が密閉されて、ケース物品内への水の浸入が防止される。
〔第４実施形態〕
以下、本発明のシール部材６２を、電子機器６１０の開口部６１１を塞ぐ封止部品６１に適用した第４実施形態について図１４〜図１６を参照して説明する。

図１４に示すように、封止部品６１は、電子機器６１０に対し、開口部６１１から露出した配線６１２を覆うように取り付けられる。封止部品６１は金属板等からなる。封止部品６１の下面には、板状のシール部材６２が固定されている。封止部品６１及び筐体６３には、封止部品６１及び筐体６３を固定するためのネジ６４が挿入される孔がそれぞれ形成されている。

シール部材６２が装着された封止部品６１（第１部材）を、筐体６３（第２部材）に対しネジ６４等を用いて組み付けることで、筐体６３の開口部６１１と配線６１２とがシール部材６２により封止されて、筐体への水の浸入が防止される。

以下、上記各実施形態を以下のように変更してもよい。

・第３実施形態において、シール部材４１を樹脂フィルム４４と一体化して複合シール部材４５を形成したが、他の実施形態におけるシール部材１１，１４，２１，３１，６２についても樹脂フィルムと一体化して複合シール部材を形成してもよい。

・上記各実施形態において、第１部材及び第２部材の少なくとも一方とシール部材とを一体化してもよい。この場合、シール部材に一体化される第１及び第２部材は、金属又は樹脂により形成してもよい。また、プライマーや接着剤を用いて第１及び第２部材を一体化してもよい。

第１及び２部材が金属である場合、シール部材を成形する金型に金属製の第１及び第２部材を挿入して、インサート成形により、第１及び第２部材をシール部材に一体化することができる。即ち、シール部材の成形時の圧力や熱によっては第１及び２部材が変形したり、変色したりしないため、高品質の複合シール部材を製造することができる。また、第１及び２部材が金属であるため、第１及び２部材が薄くても、シール部材の剛性を高めることができる。よって、複合シール部材は、シール部材単独に比べて、取り扱い易くなる。

一方、第１及び２部材が樹脂である場合、第１及び第２部材を、シール部材を構成するシリコーンゲル成形体に接着又は融着させて一体化することができる。また、第１及び２部材が樹脂であるため、製造コストを抑えつつ、シール部材の剛性を高めることもできる。よっれ、複合シール部材は、シール部材単独に比べて、取り扱い易くなる。

・第３実施形態において、シール部材を樹脂フィルム４４と一体化した複合シール部材４５に代えて、シール部材を金属板や樹脂板と一体化した複合シール部材としてもよい。この構成によっても、シール部材の取り扱い性を高めることができる。また、シール部材に一体化される金属板や樹脂板を、第１部材や第２部材の一部としたり、第１及び第２部材へ接合したりしてもよい。このようにすれば、第１及び第２部材の形状が複雑であるためシール部材を取り付け難い場合であっても、対応することができる。

次に、本発明のシール部材が有する特徴を説明する。

本発明のシール部材は、第１部材と第２部材とにより圧縮されて、第１部材と第２部材との間を密閉する。シール部材は、シリコーンゲル成形体からなる。

シリコーンゲル成形体は、日本工業規格であるＪＩＳ Ｋ６２６２（ＩＳＯ８１５）に準じて測定される圧縮永久歪が５％以下であるとの特性を有している。ここで、圧縮永久歪は、５０％〜８０％の範囲の圧縮率で７０℃、２２時間放置の条件下で測定された圧縮永久歪である。特に、５０％〜８０％の圧縮率という数値範囲に意義がある訳ではない。つまり、圧縮量が大きい５０〜８０％の範囲においても圧縮永久歪が５％以下であるとの特性を有していることを意味する。

また、シリコーンゲル成形体の針入度は、６０〜１３０の範囲である。ここで、針入度は、ＪＩＳ Ｋ６２４９に規定されている通り、ＪＩＳ Ｋ２２２０（ＩＳＯ２１３７）に準拠し、１／４円すいを用いたちょう度試験により、２５℃条件下で測定された値である。針入度が大きい程、シリコーンゲル成形体が軟らかいことを示す。軟らかさ（硬さ）の指標として、上記以外にＪＩＳ Ｋ６２５３（ＩＳＯ７６１９）で規定される硬さがある。しかしながら、この場合、ＪＩＳ Ｋ６２５３（ＩＳＯ７６１９）で規定されるタイプＥによる指標で、シリコーンゲル成形体の硬さはほぼ０の値を示す。

シリコーンゲル成形体の圧縮永久歪が５％以下であること、針入度が６０〜１３０の範囲にあることの両特性について、何れか一方の特性のみを満たしても、優れた防水効果は発揮されない。つまり、上記両特性のうち何れか一方ではなく両方を持つことに意味がある。

即ち、本発明のシール部材であるシリコーンゲル成形体の圧縮永久歪が５％以下であるため、シール部材は、第１部材と第２部材とにより圧縮された状態で、圧縮方向とは逆方向に強い弾性力を生じて、元の形状に復帰しようとする。また、シリコーンゲル成形体の針入度が６０〜１３０の範囲であるため、シール部材は、非常に軟らかくて第１部材及び第２部材に密着し易く、しかも、第１部材及び第２部材の変形や破損を生じさせない。また、圧縮永久歪が５％以下であるため、寸法安定性に優れ、成形不良等の問題が生じ難い。

針入度が６０未満であると、密閉構造を形成するのに必要な圧縮率（約３０％）を得るための圧縮荷重が増大する虞があり、第１部材や第２部材に変形や破損が生じる虞がある。一方、針入度が１３０を越えると、シール部材が取り扱い難くなり、開閉部分での使用が困難になる。

また、シリコーンゲル成形体は、ＪＩＳ Ｋ６２５１（ＩＳＯ３７）で規定される引張破壊強度が０．０５ＭＰａ〜０．１５ＭＰａ、同じくＪＩＳ Ｋ６２５１（ＩＳＯ３７）で規定される引張破壊伸びが２３０〜４００％の範囲内にある。こうした物性を有することから、シリコーンゲル成形体は、形状保持性を有し、三次元形状に成形することができる。例えば、シート状の同一シール部材を２枚用意しそれらの間にＩＣチップやコネクタ、フレキシブル回路基板等の電子部品を挟み込んで使用する用途において、シール部材を、単に、平坦状に形成するのではなく、電子部品の形状に合わせて立体的に形成することができる。

シリコーンゲル成形体は、自己粘着性を有することができる。この場合、シリコーンゲル成形体からなるシール部材を、第１及び第２部材に対して容易に貼り付けることができる。針入度６０〜１３０の範囲にあるシリコーンゲル成形体であれば、特に非粘着処理しない限り、シール部材は、自己粘着性を有することができる。非粘着処理を施せば、自己粘着性を有しないシール部材を得ることができる。非粘着処理として、例えば、薄膜フィルムでの被覆や塗膜による被覆、粉体による被覆等が挙げられる。

上記のシリコーンゲル成形体は、例えば、２液付加反応硬化型のオルガノポリシロキサンからなる。２液付加反応硬化型のオルガノポリシロキサンは、Ａ材としてビニル基を有するオルガノポリシロキサンを用い、Ｂ材としてＳｉ−Ｈ基を有するオルガノポリシロキサンを用いる。シリコーンゲル成形体は、２液を混合したオルガノポリシロキサンを金型内に充填してから加熱及び硬化して形成される。更に、プレス機により加圧して、シリコーンゲル成形体を成形してもよい。また、押出成形や射出成形（ＬＩＭ：Liquid Injection olding）により、シリコーンゲル成形体を成形してもよい。

シリコーンゲル成形体からなるシール部材の形状及び寸法は、シール部材が取り付けられる電子機器、第１部材や第２部材の形状及び寸法に応じて、それぞれ設定される。

シール部材の防水性能は、電子機器の防水性に関する規格の一つであるＪＩＳ Ｃ０９２０（国際規格ＩＥＣ／ＥＮ６０５２９）に定められた保護等級(ＩＰコード)におけるＩＰＸ８を満たしている。電子機器がＩＰＸ７よりも厳しい条件であるＩＰＸ８を満たしている場合、電子機器が長時間水没したとしても、電子機器内部への浸水を避けることができる。

また、本発明のシール部材は、針入度の異なる少なくとも２種以上のシリコーンゲル成形体を積層して構成してもよい。例えば、針入度が１３０のシリコーンゲル成形体に、針入度が６０の薄いシリコーンゲル成形体を積層すれば、針入度１３０のシリコーンゲル成形体による高い柔軟性をシール部材に付与することができる。これにより、シール部材の第１及び第２部材への追従性を維持しつつ、相対的に硬い針入度６０のシリコーンゲル成形体による取り扱い易さをシール部材に付与することができる。即ち、防水性能を有しつつ、積層された複数のシリコーンゲル成形体のそれぞれについて針入度や厚さを異ならせることで、シール部材単独での取り扱い性を高めることができる。

次に、本発明のシール部材について、実施例を用いてさらに説明する。

Ａ材としてビニル基を有するオルガノポリシロキサン（以下、「Ａ材」と称す）を用い、Ｂ材としてＳｉ−Ｈ基を有するオルガノポリシロキサン（以下、「Ｂ材」と称す）を用い、Ａ材及びＢ材を表１の重量部で配合した２液付加反応硬化型のオルガノポリシロキサン組成物（以下、「シリコーン組成物」と称す）を調整した。そして、真空脱泡機を用いて、気泡が発生しないように２液付加反応型のシリコーン組成物を攪拌混合した。シリコーン組成物として、旭化成ワッカーシリコーン株式会社製や東レ・ダウコーニング株式会社製、モメンティブ社製のシリコーン組成物を用いることができる。上記各メーカーからＡ材及びＢ材を調達し、所望の針入度及び圧縮永久歪が得られるように材料を選定し、配合した。例えば、旭化成ワッカーシリコーン株式会社製の商品名６１３Ａ（Ａ材）、６１３Ｂ（Ｂ材）を用いることができる。表１の試料１〜７では、同じＡ材及びＢ材を用い、Ａ材及びＢ材の配合割合のみを変更した。試料８では、試料１〜７のＡ材及びＢ材とは異なり、圧縮永久歪が１０％を超えるように材料を選定した。次に、調製したシリコーン組成物を所定形状の金型に充填し、１１０℃、１０分間の条件で硬化させ、シリコーンゲル成形体を製造した。

シール部材を製造する前に、予め測定規格に準じた形状のシリコーンゲル成形体を成形し、以下の項目を測定した。

〔針入度〕
ＪＩＳ Ｋ６２４９で規定されている通り、ＪＩＳ Ｋ２２２０（ＩＳＯ２１３７）に準拠し、１／４円すいを用いたちょう度試験により、２５℃条件下で針入度を測定した。この結果を表１の「針入度」欄に示す。

〔圧縮永久歪〕
ＪＩＳ Ｋ６２６２（ＩＳＯ８１５）に準拠して、圧縮率が５０％、６０％、７０％及び８０％のそれぞれに対して、７０℃で２２時間放置の条件下で圧縮永久歪を測定した。この結果を表１の「圧縮永久歪」欄に示す。「圧縮永久歪」欄の括弧内数字は、圧縮率の条件を示す。

〔引張試験〕
ＪＩＳ Ｋ６２５１（ＩＳＯ３７）に準拠して、２５℃条件下で引張破壊強度と引張破壊伸びとをそれぞれ測定した。この結果を表１の「引張破壊強度」欄及び「引張破壊伸び」欄に示す。

〔シール部材の製造と防水試験〕
上記シリコーン組成物を防水試験に用いるため、環状の円板状に成形してシール部材５１を製造した。各試料について、厚さが１．０ｍｍ、外径が３９ｍｍ、内径が２１ｍｍ（換言すると、幅が９ｍｍ）である環状の円板形状のシール部材５１を製造した。

図１６及び図１７に示すように、シール部材５１を「第１部材」としての下側樹脂板５２上に配置し、シール部材５１の内周側に塩化コバルト紙Ｐを配置した。塩化コバルト紙Ｐは、水に接触すると変色する。下側樹脂板５２上に「第２部材」としての上側樹脂板５３を重ね合わせ、下側樹脂板５２の孔５２ａ及び上側樹脂板５３の孔５３ａに鉄鋼製のワッシャー５５を介してボルト５４を挿入し、ボルト５４の先端にナット５６を螺着する。こうして、シール部材５１が所定の圧縮率で挟み込まれた冶具を作製した。ここで、ワッシャー５５の厚さを変更することにより、圧縮率を１０％、２０％、３０％とした。樹脂板として、例えば、アクリル板が用いられる。

ＪＩＳ Ｃ０９２０（ＩＰＸ８）に準拠し、各試料の各圧縮率を表１のようにした冶具を水深１．８ｍ、２５℃の水中に浸漬させて、防水試験を行った。そして、３０分間放置後に塩化コバルト紙の変色の有無を確認し、浸水の有無を確認した。表１の「防水試験」欄における「１０％」、「２０％」、「３０％」は、シール部材５１の圧縮率を表す。防水試験において、「ＯＫ」は塩化コバルト紙が変色しなかったことを表し、「ＮＧ」は塩化コバルト紙が変色したことを表す。

試料２〜６のシール部材では、防水試験の全ての条件において、シール部材の内部への浸水が防止され、優れた防水性能を有するとの結果が得られた。これは、圧縮率５０％〜８０％の範囲内で圧縮永久歪が５％以下であり、針入度が６０〜１３０の範囲であったためと考えられる。

一方、試料１のシール部材では、圧縮率が３０％の防水試験において、シール部材の一部が破壊されたことによる浸水が確認された。これは、針入度が１５０と高く、非常に柔軟であり、引張破壊強度が低かったためと考えられる。

試料７のシール部材では、針入度が４８と低いため、圧縮率が３０％における圧縮荷重が他の試料に比べて高かった。従って、第１及び第２部材に対する負荷が高くなり、機器の薄型化に伴い第１及び第２部材が薄くなるほど、変形や破損の発生する可能性が高くなる。試料８のシール部材では、圧縮永久歪が１７〜２０％と試料２〜６に比べて高かった。このため、圧縮率１０％及び２０％の各防水試験において、浸水が確認された。

Claims (7)

1. 第１部材と第２部材とにより圧縮されて第１部材と第２部材との間を密閉する防水用途に用いられるシール部材であって、
   ＪＩＳ Ｋ６２６２（ＩＳＯ８１５）に準拠して５０〜８０％の圧縮率で７０℃、２２時間放置の条件下で測定される圧縮永久歪が５％以下であり、かつＪＩＳ Ｋ２２２０（ＩＳＯ２１３７）に準拠して測定される針入度が６２〜１３０の範囲にあるシリコーンゲル成形体からなることを特徴とするシール部材。
2. 請求項１に記載のシール部材において、
   前記シリコーンゲル成形体が自己粘着性を有することを特徴とするシール部材。
3. 請求項１又は２に記載のシール部材において、
   前記シール部材は、環状をなすシリコーンゲル成形体からなることを特徴とするシール部材。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のシール部材において、
   前記シール部材は、針入度の異なる少なくとも２種以上の前記シリコーンゲル成形体からなり、前記少なくとも２種以上のシリコーンゲル成形体を積層して構成されていることを特徴とするシール部材。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のシール部材と、前記第１部材及び前記第２部材のうちの少なくとも一方とを一体化して構成されていることを特徴とする複合シール部材。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のシール部材を、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）からなる樹脂フィルムの表面に一体形成したことを特徴とする複合シール部材。
7. 請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のシール部材において、
   前記第１部材及び第２部材は、筐体、ケース部品、蓋部品、カバー部品、回路基板、ＩＣチップ、コネクタ及びバッテリーのいずれかであり、金属製又は樹脂製であることを特徴とするシール部材。

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