JPH0967456A - 防水構造及び防水性容器 - Google Patents
防水構造及び防水性容器Info
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- B29C66/73175—Hydrophobicity
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- B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
- B29K2995/0037—Other properties
- B29K2995/0068—Permeability to liquids; Adsorption
- B29K2995/0069—Permeability to liquids; Adsorption non-permeable
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Closures For Containers (AREA)
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 部材の突き合わせ端面に、従来のシール材の
装着に代えて、その端面に撥水性皮膜を形成することに
より、端部の防水構造を形成する。 【解決手段】 ポリカーボネートを使用し、射出成形法
によって特定の横断面形状を有する携帯電話のハウジン
グを構成するための二つの部材を成形した。この両部材
の端面は階段状として、組み合わせた場合に、ハウジン
グの外表面から内表面に渡って０．５ｍｍの一定間隔の
階段状の間隙を形成するようにした。この両部材の上記
間隙を介して相対向する端面の全面にフッ素樹脂系塗料
を吹き付け、６０℃で１時間乾燥して溶剤を除去し、そ
の後、１４０℃で０．５時間熱処理して焼き付け、平均
厚さ約１５μｍの四フッ化エチレン樹脂を主成分とする
撥水性皮膜を形成し防水構造とした。
装着に代えて、その端面に撥水性皮膜を形成することに
より、端部の防水構造を形成する。 【解決手段】 ポリカーボネートを使用し、射出成形法
によって特定の横断面形状を有する携帯電話のハウジン
グを構成するための二つの部材を成形した。この両部材
の端面は階段状として、組み合わせた場合に、ハウジン
グの外表面から内表面に渡って０．５ｍｍの一定間隔の
階段状の間隙を形成するようにした。この両部材の上記
間隙を介して相対向する端面の全面にフッ素樹脂系塗料
を吹き付け、６０℃で１時間乾燥して溶剤を除去し、そ
の後、１４０℃で０．５時間熱処理して焼き付け、平均
厚さ約１５μｍの四フッ化エチレン樹脂を主成分とする
撥水性皮膜を形成し防水構造とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば携帯電話等
のハウジングなどの形状、構造の変更を要することな
く、低コストで且つ優れた防水性を可能とする防水構
造、及びそのような防水構造を有する防水性容器に関す
る。本発明の防水構造は、携帯電話等の通信機器或いは
パーソナルコンピューター、ファクシミリ等のＯＡ機
器、及び携帯用のテレビ、コンパクトディスクプレーヤ
ー、ラジオ或いは腕時計、カメラ、ビデオテープレコー
ダー、万歩計等の業務用並びにレジャー、スポーツ等の
生活用品など、各種の防水を必要とする製品に適用する
ことができ、それら製品のハウジングなど、防水性容器
を形成することができる。
のハウジングなどの形状、構造の変更を要することな
く、低コストで且つ優れた防水性を可能とする防水構
造、及びそのような防水構造を有する防水性容器に関す
る。本発明の防水構造は、携帯電話等の通信機器或いは
パーソナルコンピューター、ファクシミリ等のＯＡ機
器、及び携帯用のテレビ、コンパクトディスクプレーヤ
ー、ラジオ或いは腕時計、カメラ、ビデオテープレコー
ダー、万歩計等の業務用並びにレジャー、スポーツ等の
生活用品など、各種の防水を必要とする製品に適用する
ことができ、それら製品のハウジングなど、防水性容器
を形成することができる。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば携帯電話等のハウジング
（本発明の防水性容器に相当するが、この種の製品で通
常用いられているこの用語を使用する。）の突き合わせ
面、又は作動部品の慴動面にはシール材を介在させ、こ
のシール材の変形によって、上記突き合わせ面等の間隙
が埋められ、防水性が付与されている。このようなシー
ル材は各種のゴム、エラストマー等を使用して、押出成
形法などによって適宜断面形状の長尺体として提供され
ている。
（本発明の防水性容器に相当するが、この種の製品で通
常用いられているこの用語を使用する。）の突き合わせ
面、又は作動部品の慴動面にはシール材を介在させ、こ
のシール材の変形によって、上記突き合わせ面等の間隙
が埋められ、防水性が付与されている。このようなシー
ル材は各種のゴム、エラストマー等を使用して、押出成
形法などによって適宜断面形状の長尺体として提供され
ている。
【０００３】シール材の断面形状は、円形、三角形、四
角形或いは星形等各種のものがあるが、いずれにしても
ハウジングの突き合わせ面等の端面などにシール材を嵌
め込むための溝を設けなければならない。この溝のため
にハウジングの形状が制限を受けたり、小型化が妨げら
れることがあり、また、シール材を別途準備し、これを
ハウジングの端面等に設けられた溝に嵌め込んだ後、ハ
ウジングを一体に組み立てなければならず、部品数が増
え、工数もかかるためコストアップの要因となってい
る。
角形或いは星形等各種のものがあるが、いずれにしても
ハウジングの突き合わせ面等の端面などにシール材を嵌
め込むための溝を設けなければならない。この溝のため
にハウジングの形状が制限を受けたり、小型化が妨げら
れることがあり、また、シール材を別途準備し、これを
ハウジングの端面等に設けられた溝に嵌め込んだ後、ハ
ウジングを一体に組み立てなければならず、部品数が増
え、工数もかかるためコストアップの要因となってい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年、上記の問題に対
し幾多の改善の取り組みがなされている。例えば突き
合わせ面等を限りなく間隙のないように加工する方法、
が考えられる。しかし、これでは毛細管現象による水の
侵入を防ぐことは通常できず、また、毛細管現象を生じ
ないほどに間隙を小さくすることは困難である。
し幾多の改善の取り組みがなされている。例えば突き
合わせ面等を限りなく間隙のないように加工する方法、
が考えられる。しかし、これでは毛細管現象による水の
侵入を防ぐことは通常できず、また、毛細管現象を生じ
ないほどに間隙を小さくすることは困難である。
【０００５】更に、突き合わせ面等の端面などに設け
られた溝に、液状のシール材の原料を直接注入し、反
応、硬化させて固体状とし、ハウジング端面等にシール
部を一体に形成する方法もある。この方法では、別途用
意したシール材を上記溝に嵌め込む工数を減らすことは
できる。しかし、ハウジングの突き合わせ面等の三次元
形状に追随して、液状の原料を注入していくための装置
は高価であり、人的労力を機械化したのみで、コストの
改善には繋がっていないのが実情である。
られた溝に、液状のシール材の原料を直接注入し、反
応、硬化させて固体状とし、ハウジング端面等にシール
部を一体に形成する方法もある。この方法では、別途用
意したシール材を上記溝に嵌め込む工数を減らすことは
できる。しかし、ハウジングの突き合わせ面等の三次元
形状に追随して、液状の原料を注入していくための装置
は高価であり、人的労力を機械化したのみで、コストの
改善には繋がっていないのが実情である。
【０００６】また、ハウジングの成形時に、その端面
等に、ハウジングの原料とは別材のエラストマー等から
なるシール部を同時に形成する方法もある。この方法で
は、上記のようにシール部を別途二次成形する煩雑さ
は解消する。しかし、このような同時成形のための金型
は構造が複雑となって高価であり、且つこの同時成形で
は成形サイクルが長くなって生産性が低下し、結局コス
トメリットは得られ難い。更に、このような同時成形が
可能なエラストマー等で、成形後の圧縮永久歪の小さい
適当なものがなく、防水性の信頼性（耐久性）も乏しい
ものとなっている。
等に、ハウジングの原料とは別材のエラストマー等から
なるシール部を同時に形成する方法もある。この方法で
は、上記のようにシール部を別途二次成形する煩雑さ
は解消する。しかし、このような同時成形のための金型
は構造が複雑となって高価であり、且つこの同時成形で
は成形サイクルが長くなって生産性が低下し、結局コス
トメリットは得られ難い。更に、このような同時成形が
可能なエラストマー等で、成形後の圧縮永久歪の小さい
適当なものがなく、防水性の信頼性（耐久性）も乏しい
ものとなっている。
【０００７】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、２以上の部材の突き合わせ面、少なくともその端面
に撥水性皮膜を形成することによって、より寸法精度の
高い難しい成形を要することなく、且つ従来のシール材
によって端面の間隙を埋めるという考え方とはまったく
異なり、間隙があっても、水の侵入を確実に防止するこ
とができる防水構造、及びそのような防水構造を有する
防水性容器を提供することを目的とする。
り、２以上の部材の突き合わせ面、少なくともその端面
に撥水性皮膜を形成することによって、より寸法精度の
高い難しい成形を要することなく、且つ従来のシール材
によって端面の間隙を埋めるという考え方とはまったく
異なり、間隙があっても、水の侵入を確実に防止するこ
とができる防水構造、及びそのような防水構造を有する
防水性容器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１発明の防水構造は、
２以上の部材の各端面を突き合わせることにより形成さ
れる端部構造を備える防水構造において、それぞれ相対
向する上記各端面に、撥水性皮膜を形成したことを特徴
とする。
２以上の部材の各端面を突き合わせることにより形成さ
れる端部構造を備える防水構造において、それぞれ相対
向する上記各端面に、撥水性皮膜を形成したことを特徴
とする。
【０００９】また、第２発明の防水構造は、２以上の部
材の各端面を突き合わせることにより形成される端部構
造を備える防水構造において、該端部構造の一表面にお
ける間隙をｄとした場合に、該間隙は、上記端部構造の
一表面より他表面に向かって、少なくともｔの長さに渡
ってｄ以下を保っており、ｄとｔとの間には、ｄ≦０．
４ｔ＋０．４の関係があり、且つ少なくとも上記ｔの長
さに渡る上記端面のそれぞれ相対向する両面に、撥水性
皮膜を形成したことを特徴とする。
材の各端面を突き合わせることにより形成される端部構
造を備える防水構造において、該端部構造の一表面にお
ける間隙をｄとした場合に、該間隙は、上記端部構造の
一表面より他表面に向かって、少なくともｔの長さに渡
ってｄ以下を保っており、ｄとｔとの間には、ｄ≦０．
４ｔ＋０．４の関係があり、且つ少なくとも上記ｔの長
さに渡る上記端面のそれぞれ相対向する両面に、撥水性
皮膜を形成したことを特徴とする。
【００１０】更に、第３発明の防水構造は、２以上の部
材の各端面を突き合わせることにより形成される端部構
造を備える防水構造において、該端部構造の一表面から
他表面に渡る上記各端面の任意の箇所における間隙をｄ
とした場合に、該間隙は、上記任意の箇所から少なくと
もｔの長さに渡ってｄ以下を保っており、ｄとｔとの間
には、ｄ≦０．４ｔ＋０．４の関係があり、且つ少なく
とも上記ｔの長さに渡る上記端面のそれぞれ相対向する
両面に、撥水性皮膜を形成したことを特徴とする。
材の各端面を突き合わせることにより形成される端部構
造を備える防水構造において、該端部構造の一表面から
他表面に渡る上記各端面の任意の箇所における間隙をｄ
とした場合に、該間隙は、上記任意の箇所から少なくと
もｔの長さに渡ってｄ以下を保っており、ｄとｔとの間
には、ｄ≦０．４ｔ＋０．４の関係があり、且つ少なく
とも上記ｔの長さに渡る上記端面のそれぞれ相対向する
両面に、撥水性皮膜を形成したことを特徴とする。
【００１１】上記「部材」の材質及び該部材によって構
成される物品は特に限定されないが、上記物品として
は、ＪＩＳ Ｃ０９２０−１９８２の「電気機械器具及
び配線材料の防水試験通則」に定められた保護等級４の
防まつ形に該当する防水性能を要する商品のハウジング
などの、第６発明の防水性容器がその代表的なものとし
て挙げられる。この保護等級４の防まつ形を指して日常
生活防水と呼ぶことが多く、具体的な商品としては、例
えば携帯電話、カメラ一体型ビデオテープレコーダー等
が挙げられ、それらのハウジング、即ち上記防水性容器
を構成する部材の材質はプラスチックであることが多
い。
成される物品は特に限定されないが、上記物品として
は、ＪＩＳ Ｃ０９２０−１９８２の「電気機械器具及
び配線材料の防水試験通則」に定められた保護等級４の
防まつ形に該当する防水性能を要する商品のハウジング
などの、第６発明の防水性容器がその代表的なものとし
て挙げられる。この保護等級４の防まつ形を指して日常
生活防水と呼ぶことが多く、具体的な商品としては、例
えば携帯電話、カメラ一体型ビデオテープレコーダー等
が挙げられ、それらのハウジング、即ち上記防水性容器
を構成する部材の材質はプラスチックであることが多
い。
【００１２】上記プラスチックとしては、各種のものが
使用されるが、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂等が多用
されており、射出成形、ブロー成形などの方法によって
成形される部材を組み立てることによってハウジングが
形成される。これらハウジングは通常２〜３個の成形品
からなる部材を組み合わせて形成されるが、組み合わせ
たときに相対向することとなるそれぞれの各部材の端面
（本発明における２以上の部材の端面に相当する。）の
「突き合わせた」部分の防水設計については、商品の設
計段階から十分に検討しておく必要がある。
使用されるが、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂等が多用
されており、射出成形、ブロー成形などの方法によって
成形される部材を組み立てることによってハウジングが
形成される。これらハウジングは通常２〜３個の成形品
からなる部材を組み合わせて形成されるが、組み合わせ
たときに相対向することとなるそれぞれの各部材の端面
（本発明における２以上の部材の端面に相当する。）の
「突き合わせた」部分の防水設計については、商品の設
計段階から十分に検討しておく必要がある。
【００１３】第１〜３発明において、上記「２以上の部
材の端面」とは、各部材の端部の厚さ方向の断面のこと
であり、上記「端部構造」の最も単純なものは、平面で
ある端面が平行に突き合わされている場合である。この
端部構造は平行平面ばかりでなく、階段状の端面を突き
合わせたり、片方の端面に凹部が、他方の端面に凸部が
形成されたものを突き合わせたりしたものであってもよ
い。本発明では、これら両端面の相対向する表面に撥水
性皮膜が形成される。
材の端面」とは、各部材の端部の厚さ方向の断面のこと
であり、上記「端部構造」の最も単純なものは、平面で
ある端面が平行に突き合わされている場合である。この
端部構造は平行平面ばかりでなく、階段状の端面を突き
合わせたり、片方の端面に凹部が、他方の端面に凸部が
形成されたものを突き合わせたりしたものであってもよ
い。本発明では、これら両端面の相対向する表面に撥水
性皮膜が形成される。
【００１４】尚、防水構造を有する物品が上記のハウジ
ング等の防水性容器である場合、二つの部材が組み合わ
されることが多いが、容器によっては３以上の部材が使
用されて、突き合わせ面が３以上となることもある。ま
た、ハウジング等の容器形状ではなく、物品の一面から
他面への透水を防止することを目的として３以上の部材
を連設するような場合もある。
ング等の防水性容器である場合、二つの部材が組み合わ
されることが多いが、容器によっては３以上の部材が使
用されて、突き合わせ面が３以上となることもある。ま
た、ハウジング等の容器形状ではなく、物品の一面から
他面への透水を防止することを目的として３以上の部材
を連設するような場合もある。
【００１５】ここで、上記の端部構造を理解し易くする
ため、図によって説明する。図１は、平面である端面を
平行に突き合わせたものであり、１は部材、２は突き合
わされている部材の厚さ方向に平行な端面であり、４は
撥水性皮膜である。尚、この図１では、両端面は部材の
厚さ方向に対して平行となっており、且つ両端面同士も
平行になっているが、これら端面は、部材の厚さ方向に
対してある角度で以て斜めになっていてもよいし、必ず
しも両端面が完全に平行である必要もない。
ため、図によって説明する。図１は、平面である端面を
平行に突き合わせたものであり、１は部材、２は突き合
わされている部材の厚さ方向に平行な端面であり、４は
撥水性皮膜である。尚、この図１では、両端面は部材の
厚さ方向に対して平行となっており、且つ両端面同士も
平行になっているが、これら端面は、部材の厚さ方向に
対してある角度で以て斜めになっていてもよいし、必ず
しも両端面が完全に平行である必要もない。
【００１６】また、図２は、後記の実施例１の携帯電話
のハウジングの模式的な横断面図であり、上下部各ハウ
ジングに設けられた階段状の端面が突き合わされたもの
である。更に、図３はそれぞれ凹部又は凸部が形成され
た端面が突き合わされたものであり、この図２及び図３
の場合、部材の厚さ方向に平行な端面２のみに撥水性皮
膜４を形成してもよいし、必要に応じて、部材の厚さ方
向と直角方向の端面３にも撥水性皮膜４を設けてもよ
い。
のハウジングの模式的な横断面図であり、上下部各ハウ
ジングに設けられた階段状の端面が突き合わされたもの
である。更に、図３はそれぞれ凹部又は凸部が形成され
た端面が突き合わされたものであり、この図２及び図３
の場合、部材の厚さ方向に平行な端面２のみに撥水性皮
膜４を形成してもよいし、必要に応じて、部材の厚さ方
向と直角方向の端面３にも撥水性皮膜４を設けてもよ
い。
【００１７】ここで、ｔとの相関によって決定されるｄ
t とｔについて上記図３及び図４〜５によって更に詳し
く説明する。図３では、凸部の表面上と凹部の底面上に
撥水性皮膜が形成されている。この場合、凸部の表面上
の皮膜の長さがｔ1 であり、その両角部が、第３及び６
発明の「任意の箇所」に相当する位置である。従って、
凹部底面上の皮膜は、必ずしも図３のように底面の全長
さに渡って形成する必要はなく、凸部表面と相対向する
長さに形成すれば防水性の点では十分である。そしてこ
の凸部表面と凹部の底面との距離がｄt であり、このｄ
t とｔ1 との間に前記の関係があって防水構造が形成さ
れる。尚、この図３の例では、水は凸部の角部までは侵
入するが、ここからは先へは入り込むことはできず、結
局、この端部構造は防水構造となる。
t とｔについて上記図３及び図４〜５によって更に詳し
く説明する。図３では、凸部の表面上と凹部の底面上に
撥水性皮膜が形成されている。この場合、凸部の表面上
の皮膜の長さがｔ1 であり、その両角部が、第３及び６
発明の「任意の箇所」に相当する位置である。従って、
凹部底面上の皮膜は、必ずしも図３のように底面の全長
さに渡って形成する必要はなく、凸部表面と相対向する
長さに形成すれば防水性の点では十分である。そしてこ
の凸部表面と凹部の底面との距離がｄt であり、このｄ
t とｔ1 との間に前記の関係があって防水構造が形成さ
れる。尚、この図３の例では、水は凸部の角部までは侵
入するが、ここからは先へは入り込むことはできず、結
局、この端部構造は防水構造となる。
【００１８】また、図４は、図２の携帯電話のハウジン
グの突き合わせ面近傍を拡大して示す横断面図であり、
ｄ0 〜ｄ4 は水分が侵入する経路の適宜箇所を表してい
る。このようにｄt は突き合わせ面の面間隔の最短距離
を意味している。この図４の例では、ｄ0 、ｄ2 及びｄ
4 が等しく、ｄ1 とｄ3 が等しくなる。また、図４にお
いては、ｄ0 （０．６ｍｍ）はｔ1 （０．５ｍｍ）の長
さに渡ってｄt ＝０．４ｔ1 ＋０．４の関係を満足して
いる。この長さｔ1 を越えたところではｄt ＞０．４ｔ
＋０．４の関係にあり、ｄ1 〜ｄ4 の間隙は防水性に関
与しない。
グの突き合わせ面近傍を拡大して示す横断面図であり、
ｄ0 〜ｄ4 は水分が侵入する経路の適宜箇所を表してい
る。このようにｄt は突き合わせ面の面間隔の最短距離
を意味している。この図４の例では、ｄ0 、ｄ2 及びｄ
4 が等しく、ｄ1 とｄ3 が等しくなる。また、図４にお
いては、ｄ0 （０．６ｍｍ）はｔ1 （０．５ｍｍ）の長
さに渡ってｄt ＝０．４ｔ1 ＋０．４の関係を満足して
いる。この長さｔ1 を越えたところではｄt ＞０．４ｔ
＋０．４の関係にあり、ｄ1 〜ｄ4 の間隙は防水性に関
与しない。
【００１９】更に、図５は、図４と同様に階段状の端面
が突き合わされた端部構造であるが、撥水性皮膜が部材
の厚さ方向と直角方向の端面３に設けられている。図４
と同様にｄ0 〜ｄ4 は水分が侵入する経路の適宜箇所を
表している。この図５の例では、ｄ0 、ｄ1 及びｄ4 が
等しく、ｄ2 とｄ3 が等しくなる。また、図５において
も、ｄ0 （０．６ｍｍ）はｔ1 （０．５ｍｍ）の長さに
渡ってｄt ＝０．４ｔ1 ＋０．４の関係を満足してい
る。この長さｔ1 の両側部ではｄt ＞０．４ｔ＋０．４
の関係にあり、ｄ1 〜ｄ4 の間隙は防水性に関与しな
い。
が突き合わされた端部構造であるが、撥水性皮膜が部材
の厚さ方向と直角方向の端面３に設けられている。図４
と同様にｄ0 〜ｄ4 は水分が侵入する経路の適宜箇所を
表している。この図５の例では、ｄ0 、ｄ1 及びｄ4 が
等しく、ｄ2 とｄ3 が等しくなる。また、図５において
も、ｄ0 （０．６ｍｍ）はｔ1 （０．５ｍｍ）の長さに
渡ってｄt ＝０．４ｔ1 ＋０．４の関係を満足してい
る。この長さｔ1 の両側部ではｄt ＞０．４ｔ＋０．４
の関係にあり、ｄ1 〜ｄ4 の間隙は防水性に関与しな
い。
【００２０】尚、この図５の場合、撥水性皮膜の両端部
が第３及び６発明の任意の箇所に相当する位置である。
そして、水は、この端部構造の両面からそれぞれ撥水性
皮膜の端部にまでは侵入するかもしれないが、それ以上
は入り込むことができず、結局、この端部構造は防水構
造となる。
が第３及び６発明の任意の箇所に相当する位置である。
そして、水は、この端部構造の両面からそれぞれ撥水性
皮膜の端部にまでは侵入するかもしれないが、それ以上
は入り込むことができず、結局、この端部構造は防水構
造となる。
【００２１】本発明では、上記図４及び５において、相
対向するｔ1 の全長さに渡って撥水性皮膜を形成する必
要があり、ｔ1 の全長さに渡って皮膜を形成せず、ｄt
が大きくなっている部分に追加の皮膜を形成しても、本
発明の所期の防水性能は得られない。尚、上記図４（実
施例１）及び図５の各例では、ｄt ＝０．４ｔ1 ＋０．
４であってｔ1 を必要最小限としているが、ｄt ＜０．
４ｔ1 ＋０．４、即ち、所要以上の長さに渡って撥水性
皮膜を形成してもよく、そのようにすれば端面間の寸法
精度の許容範囲も広くなり、成形がより容易となる。但
し、皮膜素材は高価でもあり、皮膜形成の作業性或いは
部材成形の寸法精度等を考慮しつつ、最適な長さの皮膜
とすることが好ましい。
対向するｔ1 の全長さに渡って撥水性皮膜を形成する必
要があり、ｔ1 の全長さに渡って皮膜を形成せず、ｄt
が大きくなっている部分に追加の皮膜を形成しても、本
発明の所期の防水性能は得られない。尚、上記図４（実
施例１）及び図５の各例では、ｄt ＝０．４ｔ1 ＋０．
４であってｔ1 を必要最小限としているが、ｄt ＜０．
４ｔ1 ＋０．４、即ち、所要以上の長さに渡って撥水性
皮膜を形成してもよく、そのようにすれば端面間の寸法
精度の許容範囲も広くなり、成形がより容易となる。但
し、皮膜素材は高価でもあり、皮膜形成の作業性或いは
部材成形の寸法精度等を考慮しつつ、最適な長さの皮膜
とすることが好ましい。
【００２２】上記「撥水性皮膜」を形成する素材として
は、第４発明のように、撥水性皮膜上の水の接触角が１
００°以上となるものが好ましく、特に１１０°以上の
ものがより好ましい。このように接触角の大きい皮膜、
特に接触角が１１０°以上の撥水性の非常に高い皮膜を
形成すれば、確実な防水が可能となる。具体的な素材と
しては、第５発明のように、「フッ素樹脂」又は「シリ
コン樹脂」が好適である。上記フッ素樹脂としては、四
フッ化エチレン樹脂、四フッ化エチレン−六フッ化プロ
ピレン共重合体、四フッ化エチレン−エチレン共重合体
及び三フッ化塩化エチレン樹脂等が挙げられるが、生産
量が最も多く、且つ撥水性の高い四フッ化エチレン樹脂
が最も好ましい。
は、第４発明のように、撥水性皮膜上の水の接触角が１
００°以上となるものが好ましく、特に１１０°以上の
ものがより好ましい。このように接触角の大きい皮膜、
特に接触角が１１０°以上の撥水性の非常に高い皮膜を
形成すれば、確実な防水が可能となる。具体的な素材と
しては、第５発明のように、「フッ素樹脂」又は「シリ
コン樹脂」が好適である。上記フッ素樹脂としては、四
フッ化エチレン樹脂、四フッ化エチレン−六フッ化プロ
ピレン共重合体、四フッ化エチレン−エチレン共重合体
及び三フッ化塩化エチレン樹脂等が挙げられるが、生産
量が最も多く、且つ撥水性の高い四フッ化エチレン樹脂
が最も好ましい。
【００２３】また、上記撥水性皮膜は、通常、上記のフ
ッ素樹脂或いはシリコン樹脂を含有する塗料を、部材の
所要端面に吹き付け又は塗装し、乾燥した後、必要であ
れば焼き付け処理することによって形成される。フッ素
樹脂塗料としては各種のものがあるが、吹き付け、塗装
が可能であって、常温或いは比較的低温で成膜すること
ができるオルガノゾル型塗料、ソリューシュン型塗料な
どを使用することができる。
ッ素樹脂或いはシリコン樹脂を含有する塗料を、部材の
所要端面に吹き付け又は塗装し、乾燥した後、必要であ
れば焼き付け処理することによって形成される。フッ素
樹脂塗料としては各種のものがあるが、吹き付け、塗装
が可能であって、常温或いは比較的低温で成膜すること
ができるオルガノゾル型塗料、ソリューシュン型塗料な
どを使用することができる。
【００２４】一方、シリコン樹脂塗料としても各種のも
のがあるが、本発明では、高温、長時間の焼き付けを要
するものは好ましくなく、フェノール樹脂、アルキッド
樹脂などで変成した常温で乾燥するタイプのものが好ま
しい。尚、このシリコン樹脂塗料は、初期縮合物を適当
な溶剤に溶解したものであり、容易に塗装、吹き付けす
ることができる。これらの皮膜の厚さは特に限定されな
いが、必要以上に厚くしても撥水性の効果は変わらない
ため、通常、数μｍから高々３０μｍ程度であればよ
い。この厚さは特に１０〜２０μｍ程度が好ましく、こ
の範囲の厚さであれば、塗装、吹き付け等によって無理
なく成膜することができ、且つ撥水性に優れた皮膜とす
ることができる。
のがあるが、本発明では、高温、長時間の焼き付けを要
するものは好ましくなく、フェノール樹脂、アルキッド
樹脂などで変成した常温で乾燥するタイプのものが好ま
しい。尚、このシリコン樹脂塗料は、初期縮合物を適当
な溶剤に溶解したものであり、容易に塗装、吹き付けす
ることができる。これらの皮膜の厚さは特に限定されな
いが、必要以上に厚くしても撥水性の効果は変わらない
ため、通常、数μｍから高々３０μｍ程度であればよ
い。この厚さは特に１０〜２０μｍ程度が好ましく、こ
の範囲の厚さであれば、塗装、吹き付け等によって無理
なく成膜することができ、且つ撥水性に優れた皮膜とす
ることができる。
【００２５】撥水性皮膜を形成する素材としては、上記
のフッ素樹脂、シリコン樹脂の他に、ニッケル等を電極
とするフッ素電解における一つの副反応によって生成す
るフッ素化合物、例えばフッ化グラファイトを使用する
こともできる。このフッ化グラファイトは極めて優れた
撥水性を有するため、高分子材料等と複合化した素材と
しても、なお十分な撥水性を有する皮膜を形成すること
ができる。
のフッ素樹脂、シリコン樹脂の他に、ニッケル等を電極
とするフッ素電解における一つの副反応によって生成す
るフッ素化合物、例えばフッ化グラファイトを使用する
こともできる。このフッ化グラファイトは極めて優れた
撥水性を有するため、高分子材料等と複合化した素材と
しても、なお十分な撥水性を有する皮膜を形成すること
ができる。
【００２６】更に、ポリテトラフルオロエチレンをフッ
素化して得られる重合度の低いテトラフルオロエチレン
オリゴマーを使用することもでき、電気的又は化学的な
メッキによって容易に部材の端面に撥水性皮膜を形成す
ることができる。このオリゴマーからなる皮膜は特に部
材が金属製である場合に容易に成膜することができる
が、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂等のプラスチックに
適用することもできる。上記フッ素化合物或いはこのオ
リゴマーなどの、特に撥水性に優れた素材を使用する場
合は、皮膜の厚さは数μｍ程度で十分であり、１μｍ以
上であれば十分な撥水性を有する皮膜を形成することが
できる。
素化して得られる重合度の低いテトラフルオロエチレン
オリゴマーを使用することもでき、電気的又は化学的な
メッキによって容易に部材の端面に撥水性皮膜を形成す
ることができる。このオリゴマーからなる皮膜は特に部
材が金属製である場合に容易に成膜することができる
が、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂等のプラスチックに
適用することもできる。上記フッ素化合物或いはこのオ
リゴマーなどの、特に撥水性に優れた素材を使用する場
合は、皮膜の厚さは数μｍ程度で十分であり、１μｍ以
上であれば十分な撥水性を有する皮膜を形成することが
できる。
【００２７】第２発明において、部材の一表面における
２以上の部材の端面の間隙ｄと、間隙がｄ以下に保たれ
る長さｔとの間に、上記の特定の関係がなく、ｄがより
大きくなった場合は、撥水性の高い素材からなる皮膜を
形成しても、十分な防水はできない。また、第３発明に
おいて、部材の一表面から他表面に渡る任意の箇所にお
ける間隙ｄと、間隙がｄ以下に保たれる長さｔとの間
に、上記の特定の関係がなく、ｄがより大きくなった場
合も、同様に十分な防水はできない。
２以上の部材の端面の間隙ｄと、間隙がｄ以下に保たれ
る長さｔとの間に、上記の特定の関係がなく、ｄがより
大きくなった場合は、撥水性の高い素材からなる皮膜を
形成しても、十分な防水はできない。また、第３発明に
おいて、部材の一表面から他表面に渡る任意の箇所にお
ける間隙ｄと、間隙がｄ以下に保たれる長さｔとの間
に、上記の特定の関係がなく、ｄがより大きくなった場
合も、同様に十分な防水はできない。
【００２８】尚、ｄの最大値は、前記ＪＩＳに定められ
た防水性を要する製品の、ハウジング等容器の通常の厚
さなどから考えて、１〜２ｍｍから高々３ｍｍ程度であ
り、通常１ｍｍ以下である。また、ｄの最小値は特に定
める必要はなく、成形技術上可能な限り小さな値をとれ
るともいえるが、本発明では、無理をして難しい成形を
する必要はまったくなく、これまでシール材を使用して
いた場合と同様の端部構造とし、ｄを０．８ｍｍ以下、
好ましくは０．１〜０．６ｍｍ、更に好ましくは０．３
〜０．５ｍｍ程度とすれば、何ら問題なく十分な防水性
を実現することができる。
た防水性を要する製品の、ハウジング等容器の通常の厚
さなどから考えて、１〜２ｍｍから高々３ｍｍ程度であ
り、通常１ｍｍ以下である。また、ｄの最小値は特に定
める必要はなく、成形技術上可能な限り小さな値をとれ
るともいえるが、本発明では、無理をして難しい成形を
する必要はまったくなく、これまでシール材を使用して
いた場合と同様の端部構造とし、ｄを０．８ｍｍ以下、
好ましくは０．１〜０．６ｍｍ、更に好ましくは０．３
〜０．５ｍｍ程度とすれば、何ら問題なく十分な防水性
を実現することができる。
【００２９】以上の記載から理解されるように、本発明
では、シール材を使用しないからといって、端部を特殊
な構造にする必要はなく、また、端面間の間隙の寸法精
度を高める必要もない。しかも、シール材を装着するた
めの溝を設ける必要もないため、ハウジング等の強度も
向上し、この溝のためにハウジング等の形状が制限を受
けたり、小型化が妨げられるようなこともない。また、
図６のような端部構造とすれば、外部からの埃等が撥水
性皮膜にまで達っし難く、人の指、手等が撥水性皮膜に
直接触れることもない。その結果、皮膜が汚れ難く、優
れた防水性が長期に渡って維持されるため好ましい。
では、シール材を使用しないからといって、端部を特殊
な構造にする必要はなく、また、端面間の間隙の寸法精
度を高める必要もない。しかも、シール材を装着するた
めの溝を設ける必要もないため、ハウジング等の強度も
向上し、この溝のためにハウジング等の形状が制限を受
けたり、小型化が妨げられるようなこともない。また、
図６のような端部構造とすれば、外部からの埃等が撥水
性皮膜にまで達っし難く、人の指、手等が撥水性皮膜に
直接触れることもない。その結果、皮膜が汚れ難く、優
れた防水性が長期に渡って維持されるため好ましい。
【００３０】現在では成形技術の進歩により、成形品端
部の寸法精度は非常に高くなっているが、２以上の部材
を組み合わせる限り、その端面間の間隙をなくすことは
できず、いくら間隙を小さくしても毛細管現象による水
の容器内部等への侵入を防止することはできない。その
ため、現状では、前記のように端面に適宜の間隙を設け
たうえで、シール材を介在させて防水する構造となって
いる。これに対して、本発明では、部材端面に撥水性皮
膜を形成するという簡易な構成であって、シール材はま
ったく使用していないにもかかわらず、シール材を使用
したのとまったく同等の防水性を実現することができ
る。
部の寸法精度は非常に高くなっているが、２以上の部材
を組み合わせる限り、その端面間の間隙をなくすことは
できず、いくら間隙を小さくしても毛細管現象による水
の容器内部等への侵入を防止することはできない。その
ため、現状では、前記のように端面に適宜の間隙を設け
たうえで、シール材を介在させて防水する構造となって
いる。これに対して、本発明では、部材端面に撥水性皮
膜を形成するという簡易な構成であって、シール材はま
ったく使用していないにもかかわらず、シール材を使用
したのとまったく同等の防水性を実現することができ
る。
【００３１】昨今は生活様式も多様化し、一つの機器を
多機能に利用することが求められており、更には携帯型
のテレビ、ビデオカメラ、携帯電話等に代表されるよう
に、屋外で使用する機器の改良、開発はめざましいもの
がある。そのため、これら機器に、より小型で高性能の
マイクロプロセッサー、液晶表示装置、その他の電子機
器等が組み込まれることとなり、必然的に上記製品等に
は生活防水機能が不可欠となっている。このような状況
において、本発明の防水構造は上記生活防水機能を実現
するうえで非常に有用なものである。
多機能に利用することが求められており、更には携帯型
のテレビ、ビデオカメラ、携帯電話等に代表されるよう
に、屋外で使用する機器の改良、開発はめざましいもの
がある。そのため、これら機器に、より小型で高性能の
マイクロプロセッサー、液晶表示装置、その他の電子機
器等が組み込まれることとなり、必然的に上記製品等に
は生活防水機能が不可欠となっている。このような状況
において、本発明の防水構造は上記生活防水機能を実現
するうえで非常に有用なものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を実施例及び比較
例によって更に具体的に説明する。 実施例 ポリカーボネートを使用し、射出成形法によって、図２
に示す横断面形状を有する携帯電話のハウジングを形成
するための部材を成形した。図に示す二つの部材間に形
成される階段状の間隙は、ハウジングの外表面から内表
面に渡って０．６ｍｍと一定であり、また、端面の突出
部の幅及び高さは各０．５ｍｍである。このハウジング
の上記間隙を介して相対向する端面の全面にフッ素系塗
料を吹き付け、６０℃で１時間乾燥して溶剤を除去し、
その後、１４０℃で０．５時間熱処理して焼き付け、平
均厚さ約１５μｍの四フッ化エチレン樹脂を主成分とす
る撥水性皮膜を形成した。
例によって更に具体的に説明する。 実施例 ポリカーボネートを使用し、射出成形法によって、図２
に示す横断面形状を有する携帯電話のハウジングを形成
するための部材を成形した。図に示す二つの部材間に形
成される階段状の間隙は、ハウジングの外表面から内表
面に渡って０．６ｍｍと一定であり、また、端面の突出
部の幅及び高さは各０．５ｍｍである。このハウジング
の上記間隙を介して相対向する端面の全面にフッ素系塗
料を吹き付け、６０℃で１時間乾燥して溶剤を除去し、
その後、１４０℃で０．５時間熱処理して焼き付け、平
均厚さ約１５μｍの四フッ化エチレン樹脂を主成分とす
る撥水性皮膜を形成した。
【００３３】上記のようにして端面に撥水性皮膜を形成
した二つのハウジング部材を嵌め合わせた後、ＪＩＳ
Ｃ０９２０−１９８２の防水試験通則の試験条件のう
ち、保護等級４の条件で試験した結果、基準を満たすも
のであり、通常、日常生活防水と呼ばれるレベルの防水
性を有するものであることが分かった。
した二つのハウジング部材を嵌め合わせた後、ＪＩＳ
Ｃ０９２０−１９８２の防水試験通則の試験条件のう
ち、保護等級４の条件で試験した結果、基準を満たすも
のであり、通常、日常生活防水と呼ばれるレベルの防水
性を有するものであることが分かった。
【００３４】実験例 表１に示す厚さのステンレススティール板を、表１に示
す間隙を以て突き合わせ、その両突き合わせ端面に、実
施例において使用したフッ素系塗料を同様にして吹き付
け、同様にして乾燥し、焼き付けて平均厚さ約１５μｍ
の撥水性皮膜を形成した。この試験体を使用して、実施
例と同様にして保護等級４に合格する板厚と間隙との関
係を検討した。尚、表１において、○はまったく透水せ
ず、△は若干透水する、×は透水するを表し、○の場合
は合格、△と×の場合は不合格である。
す間隙を以て突き合わせ、その両突き合わせ端面に、実
施例において使用したフッ素系塗料を同様にして吹き付
け、同様にして乾燥し、焼き付けて平均厚さ約１５μｍ
の撥水性皮膜を形成した。この試験体を使用して、実施
例と同様にして保護等級４に合格する板厚と間隙との関
係を検討した。尚、表１において、○はまったく透水せ
ず、△は若干透水する、×は透水するを表し、○の場合
は合格、△と×の場合は不合格である。
【００３５】
【表１】
【００３６】表１の結果によれば、板厚が１ｍｍの組み
合わせでは、間隙が０．８ｍｍまでは水はまったく間隙
を透過せず、日常生活防水の意味での防水は完全であ
る。この間隙が０．９ｍｍでは若干透水が始まり、間隙
が１．０ｍｍでは防水性はなくなる。また、板厚が０．
５ｍｍの組み合わせでは、間隙が０．６ｍｍまでは完全
に防水でき、間隙が０．７ｍｍで透水が始まり、間隙
０．８ｍｍでは防水性はなくなる。更に、板厚１ｍｍと
０．５ｍｍとを組み合わせた場合は、結果は０．５ｍｍ
同士を組み合わせたときとまったく同等であり、板厚方
向の撥水性皮膜の長さのうち、短いものの長さによって
防水性が決まってしまうことが分かる。
合わせでは、間隙が０．８ｍｍまでは水はまったく間隙
を透過せず、日常生活防水の意味での防水は完全であ
る。この間隙が０．９ｍｍでは若干透水が始まり、間隙
が１．０ｍｍでは防水性はなくなる。また、板厚が０．
５ｍｍの組み合わせでは、間隙が０．６ｍｍまでは完全
に防水でき、間隙が０．７ｍｍで透水が始まり、間隙
０．８ｍｍでは防水性はなくなる。更に、板厚１ｍｍと
０．５ｍｍとを組み合わせた場合は、結果は０．５ｍｍ
同士を組み合わせたときとまったく同等であり、板厚方
向の撥水性皮膜の長さのうち、短いものの長さによって
防水性が決まってしまうことが分かる。
【００３７】
【発明の効果】第１発明の防水構造では、部材の突き合
わせ面にシール材を介在させる従来の防水構造とはまっ
たく異なり、部材を組み立てる前にその端面に撥水性皮
膜を形成するという、極めて簡易な構成によってシール
材を使用した場合と同等の防水性を有する防水構造を形
成することができる。特に、第２及び３発明に特定する
端面の構造とした場合には、より確実な防水性が得られ
る。
わせ面にシール材を介在させる従来の防水構造とはまっ
たく異なり、部材を組み立てる前にその端面に撥水性皮
膜を形成するという、極めて簡易な構成によってシール
材を使用した場合と同等の防水性を有する防水構造を形
成することができる。特に、第２及び３発明に特定する
端面の構造とした場合には、より確実な防水性が得られ
る。
【００３８】上記のような優れた防水性を実現するため
の撥水性皮膜を形成する素材としては、第５発明のよう
な撥水性の高い樹脂を使用することができ、特に第４発
明のように、撥水性皮膜上の水の接触角が１００°以上
となる皮膜を形成した場合は、より確実な防水性を得る
ことができる。また、本発明の防水構造は、第６発明の
ような防水性容器において特に有用である。
の撥水性皮膜を形成する素材としては、第５発明のよう
な撥水性の高い樹脂を使用することができ、特に第４発
明のように、撥水性皮膜上の水の接触角が１００°以上
となる皮膜を形成した場合は、より確実な防水性を得る
ことができる。また、本発明の防水構造は、第６発明の
ような防水性容器において特に有用である。
【図１】端面が平面である２部材の端面を平行に突き合
わせた状態を示す断面図である。
わせた状態を示す断面図である。
【図２】携帯電話のハウジングの模式的な横断面図であ
る。
る。
【図３】端面がそれぞれ凹凸状に形成されている２部材
の端面を突き合わせた状態を示す断面図である。
の端面を突き合わせた状態を示す断面図である。
【図４】図２の突き合わせ端面近傍を拡大して示す横断
面図である。
面図である。
【図５】図２の突き合わせ端面近傍を拡大して示す横断
面図であり、図４とは異なった位置に撥水性皮膜が形成
されている。
面図であり、図４とは異なった位置に撥水性皮膜が形成
されている。
【図６】撥水性皮膜に人が触れないようにした防水構造
の断面図である。
の断面図である。
１；部材、２；部材の厚さ方向に平行な端面、３；部材
の厚さ方向に直角方向の端面、４；撥水性皮膜、ｄ；突
き合わせた端面間の最短距離、ｔ；撥水性皮膜の長さ。
の厚さ方向に直角方向の端面、４；撥水性皮膜、ｄ；突
き合わせた端面間の最短距離、ｔ；撥水性皮膜の長さ。
Claims (6)
- 【請求項１】 ２以上の部材の各端面を突き合わせるこ
とにより形成される端部構造を備える防水構造におい
て、それぞれ相対向する上記各端面に、撥水性皮膜を形
成したことを特徴とする防水構造。 - 【請求項２】 ２以上の部材の各端面を突き合わせるこ
とにより形成される端部構造を備える防水構造におい
て、該端部構造の一表面における間隙をｄとした場合
に、該間隙は、上記端部構造の一表面より他表面に向か
って、少なくともｔの長さに渡ってｄ以下を保ってお
り、ｄとｔとの間には、ｄ≦０．４ｔ＋０．４の関係が
あり、且つ少なくとも上記ｔの長さに渡る上記端面のそ
れぞれ相対向する両面に、撥水性皮膜を形成したことを
特徴とする防水構造。 - 【請求項３】 ２以上の部材の各端面を突き合わせるこ
とにより形成される端部構造を備える防水構造におい
て、該端部構造の一表面から他表面に渡る上記各端面の
任意の箇所における間隙をｄとした場合に、該間隙は、
上記任意の箇所から少なくともｔの長さに渡ってｄ以下
を保っており、ｄとｔとの間には、ｄ≦０．４ｔ＋０．
４の関係があり、且つ少なくとも上記ｔの長さに渡る上
記端面のそれぞれ相対向する両面に、撥水性皮膜を形成
したことを特徴とする防水構造。 - 【請求項４】 上記撥水性皮膜上の水の接触角が１００
°以上である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の防
水構造。 - 【請求項５】 上記撥水性皮膜は、フッ素樹脂又はシリ
コン樹脂からなるものである請求項１乃至３のいずれか
１項に記載の防水構造。 - 【請求項６】 ２以上の部材の各端面を突き合わせるこ
とによって形成される防水性容器において、該容器の一
表面から他表面に渡る上記各端面の任意の箇所における
間隙をｄとした場合に、該間隙は、上記任意の箇所から
少なくともｔの長さに渡ってｄ以下を保っており、ｄと
ｔとの間には、ｄ≦０．４ｔ＋０．４の関係があり、且
つ少なくとも上記ｔの長さに渡る上記端面のそれぞれ相
対向する両面に、撥水性皮膜を形成したことを特徴とす
る防水性容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7248606A JPH0967456A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 防水構造及び防水性容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7248606A JPH0967456A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 防水構造及び防水性容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0967456A true JPH0967456A (ja) | 1997-03-11 |
Family
ID=17180621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7248606A Pending JPH0967456A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 防水構造及び防水性容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0967456A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005070544A3 (de) * | 2004-01-27 | 2005-09-01 | Horst Sonnendorfer | Vorrichtung zum verringern von kapillarkräften |
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| JP2009069000A (ja) * | 2007-09-13 | 2009-04-02 | Ntn Corp | センサユニット |
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| WO2020230508A1 (ja) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電子機器 |
| US11714335B2 (en) | 2021-04-21 | 2023-08-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Electronic device |
-
1995
- 1995-09-01 JP JP7248606A patent/JPH0967456A/ja active Pending
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