JPWO2020031998A1 - 防水部材 - Google Patents

Abstract

貼着時の防水部材の破損を防止し、また気泡等の入り込みがなく浸水を抑止できる防水部材を提供する。第１部材１７と第２部材１８との間に挟んで前記第１部材１７と前記第２部材１８との間を密閉する防水部材１０について、剛性基材１２と、前記剛性基材１２表面に設けられる柔軟当接部材１３と、前記剛性基材１２裏面に設けられる粘着層１４とを有し、前記剛性基材１２の表面の一部領域で前記柔軟当接部材１２がその周囲から突出した第１領域ｆと、前記一部領域を除く前記剛性基材１２の残部で第１領域ｆとは区別される第２領域ｓとが形成される表面を前記剛性基材１２に有し、前記柔軟当接部材１３は、圧接方向の２０％圧縮応力が２〜４０ｋＰａであることを特徴とする防水部材１０とした。【選択図】図１

Description

本発明は防水部材に関する。

携帯電話機又は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は、日常生活又はレジャー用途で用いられるため水に濡れる場所で使用されることがある。したがって、携帯電子機器には機器内部への水滴及び塵埃の浸入を防止すべく防水機能が付加されている。例えば、特開２００５−０３２７５２号公報（特許文献１）、又は特開２００８−２８８１７４号公報（特許文献２）には、ゴムや熱可塑性エラストマーからなる環状の防水部材を設けて、筐体内への水滴及び塵埃の浸入を防ぐ構成が記載されている。

特開２００５−０３２７５２号公報 特開２００８−２８８１７４号公報

ところが近年では、電子機器の小型化及び薄型化が進み、筐体又は基板に対する防水部材の負荷が小さく抑えられることが求められ、低硬度材料が用いられるようになってきた。しかしながら、硬度を低くして柔軟性を高めると伸縮し易くなることから、保形性が低下し、取扱い性が悪化して電子機器への取付けが難しくなるという問題が生じ易い。

即ち、極めて柔軟な低硬度材料は、変形し過ぎて破損するおそれがあり、筐体又は基板等の被着体に十分に圧接することができないのであれば、圧接力を弱める必要があるが、そうすると粘着層と被着体との間に気泡が残り、防水性が低下するおそれがあった。したがって、低硬度材料を用いる場合は、圧接力を高めると形状破壊のおそれがあり、反対に、圧接力を弱めると気泡が入り込み易いという問題が生じた。

そこで本発明は、こうした従来技術に鑑みなされたものであり、貼着時の防水部材の破損を防止し、また気泡等の入り込みがなく浸水を抑止できる防水部材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明の一態様の防水部材は、以下のとおり構成される。即ち、本発明の一態様は、第１部材と第２部材との間に挟んで前記第１部材と前記第２部材との間を密閉する防水部材について、剛性基材と、前記剛性基材の表面に設けられる柔軟当接部材と、前記剛性基材の裏面に設けられる粘着層とを有し、前記柔軟当接部材は、圧接方向の２０％圧縮応力が２〜４０ｋＰａであることを特徴とする防水部材として構成した。

第１部材と第２部材との間に挟んで前記第１部材と前記第２部材との間を密閉する防水部材について、剛性基材と、前記剛性基材の表面に設けられる柔軟当接部材と、前記剛性基材の裏面に設けられる粘着層とを有し、前記柔軟当接部材は、圧接方向の２０％圧縮応力が２〜４０ｋＰａであることと構成したため、第１部材と第２部材との間に防水部材を挟持するときに、柔軟当接部材の保形性を確保した上で粘着層を確実に圧接することができる。そのため、粘着層の圧接が不十分となり防水性が損なわれることを抑止し、また、柔軟当接部材に過度な圧接力がかかることで、柔軟当接部材が過度に変形したりちぎれたりすることを防止することができる。

本発明の一態様は、前記剛性基材は、その表面の一部領域で前記柔軟当接部材がその周囲から突出した第１領域と、前記一部領域を除く前記剛性基材の残部で第１領域とは区別される第２領域とが形成される表面を有する。これにより、第１部材と第２部材との間に防水部材を挟持するときに、第２領域が押圧されて粘着層を確実に圧接することができる。

本発明の一態様は、前記剛性基材と前記粘着層との間に緩衝層を有するものとして構成できる。防水部材は、前記剛性基材と前記粘着層との間に緩衝層を有するため、第２領域を第１部材と第２部材とで押圧する際に生じることがある応力の偏りを緩衝して、粘着層が均一に圧接されるようにすることができる。これにより、第１部材と第２部材との間で防水部材を好適に挟持することができ、粘着層への気泡の混入を防止し、防水性をより確実なものとすることができる。

本発明の一態様は、前記第２領域に前記柔軟当接部材と同一材料で形成される薄膜層を有する構成とすることができる。防水部材は、前記第２領域に前記柔軟当接部材と同一材料で形成される薄膜層を有するため、剛性基材の表面全体に柔軟当接部材となる材料を設けることができる。よって柔軟当接部材と薄膜層とが一体に構成されて剛性基材に固着するため、薄膜層を備えない場合と比較して、剛性基材から柔軟当接部材を剥がれ難くすることができる。また、意図せずバリとして薄膜層が得られる場合には、このバリをそのまま薄膜層とすることで、バリを取り除く手間を省くことができ、製造工程が簡略化され、また不良品の発生が少なくなる。

本発明の一態様は、前記第２領域に前記柔軟当接部材が存在せずに前記剛性基材の表面が露出する剛性面を有するものとして構成できる。防水部材は、前記第２領域に前記柔軟当接部材が存在せずに前記剛性基材の表面が露出する剛性面を有するため、第１部材と第２部材の圧接による生じる圧接応力は、第２領域の部分では剛性面から直接粘着層に及ぶことになる。よって、粘着層が第２部材にしっかりと圧接されることで、防水部材の粘着層側からの水の透過を防ぐことができる。

本発明の一態様は、前記柔軟当接部材が、前記第１部材と前記第２部材の圧接方向に見て環状であり、前記環状の両側に前記第２領域を備えるものとして構成できる。防水部材は、前記柔軟当接部材が、前記第１部材と前記第２部材の圧接方向に見て環状であり、前記環状の両側に前記第２領域を備えるものとして構成したため、柔軟当接部材の両側でも防水部材を第１部材と第２部材とで挟持できるため、柔軟当接部材の位置ずれを防止することができる。そのため、第１部材と第２部材との間に防水部材を好適に挟持し、防水性を確実にすることができる。

本発明の一態様は、前記粘着層の裏面に防塵シートを更に有するものとして構成できる。これによって、防水部材に防水機能に加えて防塵機能も付与することができる。

本発明の一態様の防水部材によれば、剛性基材を十分に圧接でき柔軟当接部材を損なわずに防水性を保つことができる。

本発明の第１実施形態である防水部材を示し、分図１（ａ）は模式平面図を、分図１（ｂ）は、分図１（ａ）の１ｂ−１ｂ線断面図をそれぞれ示す。 本発明の第１実施形態である防水部材を電子機器の筐体等に取り付ける状態を説明する説明図である。 本発明の第１実施形態の変形例１である防水部材の分図１（ａ）相当断面図である。 本発明の第１実施形態の変形例である防水部材の分図１（ａ）相当断面図を示し、分図４（ａ）は変形例２を、分図４（ｂ）は変形例３をそれぞれ示す。 本発明の第１実施形態の変形例４である防水部材の分図１（ａ）相当断面図である。 本発明の第１実施形態の変形例である防水部材の分図１（ａ）相当断面図であり、分図６（ａ）〜分図６（ｅ）は変形例５〜８をそれぞれ示す。 本発明の第２実施形態である防水部材を示し、分図７（ａ）は模式平面図を、分図７（ｂ）は、分図７（ａ）の７ｂ−７ｂ線断面図をそれぞれ示す。 本発明の第２実施形態である防水部材を電子機器の筐体等に設置する様子を説明する説明図であり、分図８（ａ）は設置前の模式断面図を、分図８（ｂ）は設置後の模式断面図をそれぞれ示す。 電子機器の筐体等の間で押圧して防水部材を挟む一態様を説明する説明図であり、分図９（ａ）は本発明の第１実施形態の防水部材を挟む状態を示す説明図であり、分図９（ｂ）は、従来の防水部材を挟む状態を示す説明図である。 本発明の第４実施形態である防水部材の分図１（ａ）相当断面図である。 本発明の第４実施形態である防水部材を電子機器の筐体等に取り付ける状態を説明する説明図である。 本発明の第４実施形態である防水部材の変形例１の分図１（ａ）相当断面図である。 本発明の第４実施形態である防水部材の変形例２の分図１（ａ）相当断面図である。

実施形態に即してさらに詳しく説明する。なお、各実施形態において同一の材質、組成、製法、作用、効果等については重複説明を省略する。

第１実施形態［図１，図２］：

本実施形態の防水部材１０について詳しく説明する。防水部材１０は、例えば電子機器の表側の筐体と裏側の筐体との間に挟むなどして表裏両側の筐体（一方を第１部材１７とすれば、もう一方を第２部材１８とする）を密封するような用途等に用いられ、図１で示すように、剛性基材１２と、この剛性基材１２の表面１２ａに設けられる柔軟当接部材１３と、この剛性基材１２の裏面１２ｂに設けられる粘着層１４と、そして剛性基材１２と粘着層１４との間に設けられる緩衝層１５とを有している。

図１（ｂ）の一部断面図で示すように、防水部材１０は剛性基材１２の表面１２ａの一部領域で柔軟当接部材１３がその周囲から突出した第１領域ｆと、前記一部領域を除く剛性基材１２の残部で第１領域ｆとは区別される第２領域ｓとが形成される。第１領域ｆは、突出した柔軟当接部材１３が筐体等の第１部材１７（又は第２部材１８）に当接して密閉を保持する機能を奏する部位であり、第２領域ｓは、剛性基材１２に筐体等の第２部材１８（又は第１部材１７）が当接して防水部材１０の粘着層１４を第１部材１７（又は第２部材１８）に密着させる機能を奏する部位である。第１領域ｆでは、柔軟当接部材１３が積層している。また、その周囲となる第２領域ｓでは、剛性基材１２の表面１２ａが露出する剛性面となっている。

防水部材１０への圧接方向、即ち、平面視で環状に第１領域ｆが形成される場合には、図１（ａ）で示す防水部材１０のように、環の両側に第２領域ｓが設けられることが好ましい。第２領域ｓを環の両側に設けることで、環の内側と外側の両方で防水部材１０を固定できるため、防水部材１０の位置ずれを防止し、好適に配置することができるからである。

柔軟当接部材１３の高さ（Ｈ）と根本部分の幅（Ｄ）のアスペクト比（Ｈ／Ｄ）は１以下とし幅が広いことが好ましい。アスペクト比が１を超える場合には、柔軟当接部材１３の柔らかさに起因して水圧の影響を受け易く、水圧で柔軟当接部材１３が変形したり、倒れたり、あるいは圧縮時に座屈したりするおそれがあるからである。

粘着層１４は、剛性基材１２の裏面１２ｂ側で第２領域ｓに対応する部位に設けられる。第２領域ｓで防水部材１０が実質的に押圧されるため、そうした部位に粘着層１４を有することで、第１部材１７（又は第２部材１８）に対して確実に固着することができるからである。

緩衝層１５は、粘着層１４に積層するようにして設けることが好ましい。粘着層１４が第１部材１７（又は第２部材１８）に固着する部分であり、そうした部位で第１部材１７と第２部材１８を挟持する応力の偏在が生じると、その部分で水漏れが生じ易くなるからである。

次に防水部材１０を構成するこれらの部位を形成する材質について説明する。剛性基材１２の材質は樹脂の他、金属又はセラミックでも良いが、材料自体が伸縮性を備えないものが好ましい。面内方向では伸び縮みしないことで、保形性が高まる。一方、可撓性を有していても良い。樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリウレタン（ＰＵ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）等が用いられる。樹脂フィルムの厚さは、例えば、５０〜３００μｍとすることができる。剛性基材１２を設けて柔軟当接部材１３と一体化することで防水部材１０の取扱い性を高めることができる。

柔軟当接部材１３の材質には、柔らかく、押圧すれば元に戻ろうとする弾性を有する種々部の高分子物質を用いることができ、ゲル状であるものの他、スポンジ状のような独立気泡の多孔質材であっても良い。ゲル状であるものとしては、２液付加反応硬化型のオルガノポリシロキサンを用いることができる。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ことができる。これら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すればゲル状で、定形性のある柔軟当接部材１３が形成される。

柔軟当接部材１３の圧接方向の２０％圧縮応力は、２〜４０ｋＰａである。この圧縮応力は、試験片の初期厚みに対して２０％圧縮（初期高さの８０％の高さまで圧縮）し、その圧縮状態を維持したまま３０秒後の荷重（Ｎ）を測定することで算出できる。より具体的には、２０％圧縮したときの柔軟当接部材１３と圧接治具が密着する面積（ｍｍ^２）を測定し、荷重／面積（Ｎ／ｍｍ^２）を計算して圧縮応力（ｋＰａ＝１０^３Ｎ／ｍｍ^２）を算出すればよい。

２０％圧縮応力が２〜４０ｋＰａである柔軟当接部材１３は、その形状にもよるが、ＪＩＳ Ｋ６２５３に規定するタイプＡ硬度では概ね１以下の材質で形成される。

柔軟当接部材１３の材質としては、針入度が６０〜１９０のものを用いることが好ましい。針入度が６０を若干超える程度の材質を用いれば、２０％圧縮応力を４０ｋＰａ以下に調整し易く、針入度が１９０以下の材質であれば、特に荷重が大きくなり易い形状であっても、２０％圧縮応力を２ｋＰａ以上にできるためである。しかしながら、柔軟すぎる柔軟当接部材１３は、強度に懸念があるため、針入度は６０〜１３０であることがより好ましい。

柔軟当接部材１３の針入度を６０〜１３０の範囲とすれば、非常に軟らかく、第１部材１７と第２部材１８に柔軟当接部材１３を密着させ易く、第１部材１７及び第２部材１８の変形又は破損を生じさせ難いからである。一方、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おそれがあり、第１部材１７及び第２部材１８に変形又は破損が生じるおそれがある。また針入度が１３０を越えると、柔軟当接部材１３の取扱いが困難になる。

なお、針入度は、ＪＩＳ Ｋ２２２０（ＩＳＯ２１３７）記載の装置を用い、以下の試験条件で試験片の表面に対して測定した値である。即ち、１／４円すいの代わりにＪＩＳ Ｋ２２０７に規定される形状の針を用い、針と針固定具全体の重さ（すなわち試験片にかかる重さ）を５０ｇとして２５℃条件下で測定した値である。針入度が大きい程、柔軟当接部材１３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）で規定されるタイプＡやタイプＥによる指標があるが、タイプＥ硬度ではほぼ０の値を示す。

柔軟当接部材１３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、即ち、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が５％以下であることが好ましい。この圧縮永久歪が５％以下であれば、第１部材１７と第２部材１８の間に防水部材１０が圧縮された状態で、圧縮方向とは逆方向の元の形状に復帰しようとする強い弾性力を生じさせる。また、寸法安定性に優れ、成形不良等の問題が生じ難い。

また、柔軟当接部材１３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％の範囲内にあることが好ましい。こうした物性を有することから、柔軟当接部材１３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。

柔軟当接部材１３は自己粘着性を有するものとすることができる。柔軟当接部材１３の針入度が６０〜１３０であれば、非粘着処理しない限り自己粘着性を有するからである。自己粘着性を有すると第１部材１７及び第２部材１８に対して容易に貼り付けることができるため好ましい。そうした一方で非粘着処理を施せば、自己粘着性を有しない防水部材１０を得ることもできる。非粘着処理には、薄膜フィルムでの被覆、又は塗膜による被覆、粉体による被覆等が挙げられる。

柔軟当接部材１３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を満たしていることが好ましい。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からである。

柔軟当接部材１３は、針入度の異なる少なくとも２種以上のものを積層して構成してもよい。例えば、針入度が１３０のゲル状物に、針入度が６０の薄いゲル状物を積層すれば、針入度１３０の高い柔軟性をもって第１部材１７及び第２部材１８への追従性を維持しつつ、表面の強度を高めることができ、破損しにくい柔軟当接部材１３とすることができる。

粘着層１４には、種々の粘着材を用いることができる。例えば、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、天然ゴム系粘着材、合成ゴム系粘着材、その他の粘着性樹脂及び粘着性ゴム、及びこれらの二種以上の混合物でなる粘着材が挙げられるが、修理又は部品交換等で第１部材１７と第２部材１８を分離する場合もあることから、第１部材１７又は第２部材１８に対して固着しない材質が好ましい。また、粘着層１４は、粘着性物質のみからなる場合であっても良いが、粘着材を表面に有する両面テープのようなものであっても良い。

緩衝層１５は、防水部材１０に圧縮性をもたらす部位である。第１部材１７と第２部材１８との間に好ましい状態で防水部材１０が挟まれなかったような場合に、防水部材１０を押圧した応力の偏りを緩衝して、粘着層１４を均一に圧接することができる。緩衝層１５は、剛性基材１２と粘着層１４との間に配置されることが好ましい。この緩衝層１５を設けることで、剛性基材１２側の粘着層１４の表面に気泡が残ることを防ぎ、より確実な防水性能を得ることができる。こうした緩衝層１５の材質としては、柔軟性があることが要求されるため、スポンジなどの連続気泡や独立気泡の多孔性樹脂を用いることができる。

緩衝層１５の硬さは、柔軟当接部材１３よりも硬く、剛性基材１２よりも柔らかいものを用いることが好ましい。ＪＩＳ Ｋ６２５３に規定するＡ硬度では５〜９０が好ましい。Ａ５よりも柔らかいと、粘着層１４を加圧するときに変形又は破損するおそれがある。Ａ９０よりも硬いと、特に防水対象機器に凹凸があると粘着層１４を圧接するときに応力の偏りを十分に緩衝できず、気泡が残るおそれがある。また、緩衝層１５の厚みは、粘着層１４を圧接するときに防水部材１０を挟持する応力の偏りを緩衝することができる程度に厚くすれば良い。

防水部材１０の大きさは、それが取り付けられる電子機器などの第１部材１７及び第２部材１８の形状、及び寸法に応じて適宜決定されるが、一例として、柔軟当接部材１３の厚みを０．３〜１０ｍｍ、その幅を０．３〜２０ｍｍ、剛性基材１２の厚みを０．０１〜０．３ｍｍ、緩衝層１５の厚みを０．０２〜１．０ｍｍ、粘着層１４の厚みを０．０５〜０．３ｍｍ、第１領域ｆの両側に設けられる第２領域ｓの幅をそれぞれ０．３〜２０ｍｍとすることができる。

防水部材１０の製造方法の一例を説明する。剛性基材１２となる樹脂フィルムを金型内に配置して、その樹脂フィルムの所定の表面に柔軟当接部材１３となるゲル状高分子を一体成形する。一方、剛性基材１２となる樹脂フィルムの裏面には、両面テープで緩衝層１５となるスポンジシートを貼着するとともに、緩衝層１５の反対側の面にも両面テープ（離型紙付き）を積層する。最後に、製品形状に外形を打ち抜くことで防水部材１０を得ることができる。なお、剛性基材１２と柔軟当接部材１３との一体化は、柔軟当接部材１３の成形後、柔軟当接部材１３が有する自己粘着性により剛性基材１２と一体化しても良く、また、接着剤又はプライマー等を用いて剛性基材１２と柔軟当接部材１３を一体化しても良い。

次に、防水部材１０の電子機器の筐体等の第１部材１７又は第２部材１８への装着方法について説明する。図２（ａ）で示すように、防水部材１０の柔軟当接部材１３が設けられた面に、防水部材１０装着用の装着治具Ｅを当てて、防水部材１０の粘着層１４を、電子機器の一方の筐体（ここでは裏側筐体、第１部材１７とする）の所定の取付け位置に貼着する。そして、電子機器のもう一方の筐体（ここでは表側筐体、第２部材１８とする）を、電子機器の先の筐体に対して位置合わせして貼り付ける。こうして、電子機器の表裏両面の筐体間で防水部材１０が押圧保持される。

防水部材１０によれば、第１部材１７と第２部材１８とが第２領域ｓを押圧することで粘着層１４を確実に圧接することができ、防水性が損なわれることを抑止することができる。また、柔軟当接部材１３のみに過度な圧接力がかかることを防ぎ、柔軟当接部材１３が過度に変形したりちぎれたりすることを防止することができる。

変形例１［図３］：

図３で示す防水部材１１ａは、粘着層１４を剛性基材１２の裏面１２ｂの全体に及ぶように設けている。この粘着層１４に対応させて緩衝層１５も剛性基材１２の裏面１２ｂの全体に及ぶように設けている。平板状の剛性基材１２に、緩衝層１５及び粘着層１４を設けた積層構造体を製造しておけば、そうした積層構造体の表面に柔軟当接部材１３をどのような形状に設けようとも、その後に剛性基材１２をカットすることで、本実施形態の防水部材１１ａが得られるため、形状変化に富む製品の製造に好適であり、製造の手間を削減することができる。

変形例２［図４（ａ）］：

図４（ａ）で示す防水部材１１ｂは、緩衝層１５を有しない構成としたものである。防水部材１１ｂは、緩衝層１５を有する利点は得られないが、第２領域ｓを有することで防水部材１０と同様に、第１部材１７と第２部材１８とを挟持するとき押圧力を第２領域ｓでも受けることができ、柔軟当接部材１３への過度な押圧を避けることができる。

変形例３［図４（ｂ）］：

図４（ｂ）で示す防水部材１１ｃは、防水部材１１ｂと同様に緩衝層１５を有しない構成としたことに加え、粘着層１４を剛性基材１２の裏面全体に設けたものである。図３で示す防水部材１１ａと同様に、平板状の剛性基材１２に粘着層１４を設けた積層構造体を製造しておけば、そうした積層構造体の表面に柔軟当接部材１３をどのような形状に設けようとも、その後に剛性基材１２をカットすることで、本実施形態の防水部材１１ｃが得られるため、形状変化に富む製品の製造に好適であり、製造の手間を削減することができる。また、防水部材１１ｃは、図４（ａ）で示す汚水部材１１ｂに比べて、粘着層１４が剛性基材１２と広い面積で積層しているため、粘着層１４が剛性基材１２から剥がれ難い。

変形例４［図５］：

図５で示す防水部材１１ｄは、薄膜層１３ａともいうべき柔軟当接部材１３から形成される層が第２領域ｓに設けられた構成としたものである。即ち、防水部材１１ｄでは、第２領域ｓから突出することで第２領域ｓから明らかに区別できる第１領域ｆに柔軟当接部材１３を有する一方で、柔軟当接部材１３と同一の材質からなる表皮、あるいはバリが第２領域ｓを覆っている。この部位は、防水部材１１ｄ製造上の容易性から、敢えて第２領域ｓ上に柔軟当接部材１３と同一材を表皮として設けたものであっても良いし、防水部材１１ｄの製造時に意図せず第１領域ｆ上の柔軟当接部材１３とともに生じてしまったバリであっても良い。

防水部材１１ｄにおいても、第２領域ｓを有することで他の防水部材１０，１１ａ〜１１ｃと同様に、第２領域ｓでも防水部材１１ｄに対する押圧力を受けることができ、第１領域ｆにおける柔軟当接部材１３への過度な押圧を避けることができる。

その他の変形例［図６］：

柔軟当接部材１３の形状が変化した変形例である防水部材１１ｅ〜１１ｈを図６で示す。こうした例を含め、柔軟当接部材１３の形状は、平面視で環状又は矩形状、断面視で半円状、台形状、三角形状、矩形状、又はこれらの組合せ等の様々な形状とすることができる。これらの変形例の防水部材１１ｅ〜１１ｈも柔軟当接部材１３が形成される第１領域ｆとは別に柔軟当接部材１３が形成されない第２領域ｓを有するため、第２領域ｓでも防水部材１１ｅ〜１１ｈへの押圧力を受けることができ、第１領域ｆにおける柔軟当接部材１３への過度な押圧を避けることができる。

第２実施形態［図７］：

本実施形態の防水部材２０は、図７（ａ）の平面図及び図７（ｂ）の断面図で示すように、略矩形状の剛性基材１２上で、剛性基材１２の外縁を除く部分に柔軟当接部材１３が設けられている。防水部材２０では、柔軟当接部材１３を設けた部分が第１領域ｆであり、柔軟当接部材１３を有しない剛性基材１２の外縁部分が第２領域ｓである。緩衝層１５を設けることもできるが、本実施形態の態様では緩衝層１５は設けない構成としている。粘着層１４は、第２領域ｓに対応する部分である剛性基材１２の裏面１２ｂで外縁の部分に設けられ、環状である。

図８には、この防水部材２０の利用態様の一つを示す。図８（ａ）で示すように、電子部品Ｃを有する基板Ｐを内蔵した電子機器の筐体（第１部材１７）と、もう一方の筐体（第２部材１８）との間に、防水部材２０を挟むようにして用いられ、図８（ｂ）で示すように、第１部材１７と第２部材１８が組み立てられると、柔軟当接部材１３が電子部品Ｃを覆うように配置される。防水部材１０等をパッキン用途として用いる例を説明したが、防水部材２０では、電子部品Ｃを直接覆うことで、電子部品Ｃに対する防水効果だけでなく、電子部品Ｃに対する緩衝材としても機能する。

第３実施形態［図９］：

本実施形態で説明する防水部材１０は、第１実施形態で示した防水部材１０であるが、図９（ａ）で示す形状の第１部材１７と第２部材１８との間で防水部材１０を挟持する利用態様を示したものである。すなわち、柔軟当接部材１３が当接する第２部材１８の表面に、柔軟当接部材１３に対応するように若干凹み１８ａを有している。一方、第１部材１７の表面は平坦でも良いが、図９（ａ）では、第２部材１８と同様に、若干凹み１７ａを有している。こうした態様の比較として、図９（ｂ）には従来の防水部材Ｂを、図９（ａ）で示す第１部材１７と第２部材１８との間で挟持する状態を示す。

従来の防水部材Ｂは、剛性基材１２の表面全体に柔軟当接部材１３が設けられていたため、図９（ｂ）で示すように、第１部材１７と第２部材１８とで挟持する押圧力は直接、柔軟当接部材１３にかかっていた。そのため、柔軟当接部材１３が柔らかすぎる場合には、その押圧荷重に耐えきれず、折れ曲がったり、ちぎれたりするおそれがあった。一方、本発明の防水部材１０を凹み１８ａのある第２部材１８で押圧すると、図９（ａ）で示すように、第１部材１７と第２部材１８とで挟持する押圧力は柔軟当接部材１３の設けられていない第２領域ｓにかかるため、柔軟当接部材１３が受ける押圧力を低減させることができる。そのため、柔軟当接部材１３が柔らかくてもその押圧荷重を抑えることができ、折れ曲がったり、ちぎれたりすることを防ぐことができる。したがって、図９（ａ）で示す第１部材１７と第２部材１８との間で防水部材１０を挟持する態様で用いれば、柔軟当接部材１３の保護を図ることができ、第２領域ｓで防水部材１０を強固に押圧することができる。

第４実施形態［図１０、図１１］：

本実施形態の防水部材３０は、図１０に示すように、前述した第１実施形態の変形例１の環状の防水部材１１ａ（図３参照）に対して、粘着層１４の裏面に防塵機能を有する防塵シート１６が更に設けられていることを特徴とする。即ち、防水部材３０は、図１０で示すように、剛性基材１２と、この剛性基材１２の表面側に設けられる柔軟当接部材１３と、この剛性基材１２の裏面側に設けられる粘着層１４と、剛性基材１２と粘着層１４との間に設けられる緩衝層１５と、粘着層１４の裏面側に設けられる防塵シート１６とを有している。そして、防塵シート１６の裏面側に第１部材１７に貼付するための粘着層１４´が設けられている。

このため、図１１に示すように、ＰＣ等の電子機器の筐体等の第１部材１７に設けられている開口部１７ｂを覆うようにして、本実施形態の防水部材３０を取り付けると、防塵シート１６が開口部１７ｂを覆うことにより、防塵機能を発揮するようになる。なお、防塵シート１６は、柔軟当接部材１３の保形性や他の部材と密着性等を確保するために、剛性部材１２の裏面側よりも下側に設けられることが好ましい。

また、防水部材３０は、前述した他の防水部材１０、１１ａ〜１１ｈ，２０と同様に、柔軟当接部材１３が剛性基材１２の表面の一部領域にその周囲から突出した第１領域ｆと、当該一部領域を除く剛性基材１２の残部で第１領域ｆと区別される第２領域ｓとが形成される表面を剛性基材１２に有する。このため、第１部材１７と第２部材１８との間に防水部材３０を挟持するときに、第２領域ｓが押圧されて粘着層１４、１４´を確実に圧接することができる。これによって、粘着層１４、１４´の圧接が不十分となり防水性が損なわれることを抑止し、また、柔軟当接部材１３に過度な圧接力がかかることで、柔軟当接部材１３が過度に変形したりちぎれたりすることを防止することができる。

このように、本実施形態の防水部材３０によれば、第１部材１７と第２部材１８とが第２領域ｓを押圧することで粘着層１４を確実に圧接することができ、防水性が損なわれることを抑止することができる。また、柔軟当接部材１３のみに過度な圧接力がかかることを防ぎ、柔軟当接部材１３が過度に変形したりちぎれたりすることを防止することができる。さらに、防塵シート１６が第１部材１７の開口部１７ｂを覆うので、防塵作用を奏することができる。

なお、本実施形態では、防塵シート１６として空気を通すことができるが塵や埃の侵入を妨げることが可能なシート状部材を用いることができる。例えば、防塵シート１６として合成樹脂製あるいは金属繊維製である布、網、メッシュシート等を用いることができる。また、防塵シート１６に空気の通る穴がある場合には、開口径が１００μｍ以下であると塵や埃が通りにくいため好ましい。さらに、防塵性や防水性を高めるために、防塵シート１６には、導電処理や帯電防止処理、撥水処理などが施されていることが好ましい。

変形例１［図１２］：

図１２で示す防水部材３０ａは、前述の図１０に示す防水部材３０に対して薄膜層１３ａともいうべき柔軟当接部材１３から形成される層が第２領域ｓに設けられ、かつ、緩衝層１５が設けられていない構成としたものである。また、本変形例では、剛性基材１２の裏面側に粘着層１４を介して防塵シート１６が設けられており、防塵シート１６の裏面側には、被着対象となる第１部材１７に被着させるための粘着層１４´が設けられている。

即ち、本変形例の防水部材３０ａでは、剛性基材１２の裏面側に粘着層１４を介して防塵シート１６が設けられ、かつ、第２領域ｓから突出することで第２領域ｓから明らかに区別できる第１領域ｆに柔軟当接部材１３を有する一方で、柔軟当接部材１３と同一の材質からなる表皮、あるいはバリが第２領域ｓを覆っている。この部位は、防水部材３０ａの製造上の容易性から、敢えて第２領域ｓ上に柔軟当接部材１３と同一材を表皮として設けたものであっても良いし、防水部材３０ａの製造時に意図せず第１領域ｆ上の柔軟当接部材１３とともに生じてしまったバリであっても良い。

防水部材３０ａにおいても、第２領域ｓを有することで他の防水部材１０、１１ａ〜１１ｈ，２０，３０と同様に、第２領域ｓでも防水部材３０ａに対する押圧力を受けることができ、第１領域ｆにおける柔軟当接部材１３への過度な押圧を避けることができる。このため、柔軟当接部材１３に過度な圧接力がかかることで、柔軟当接部材１３が過度に変形したりちぎれたりすることを防止することができる。また、本変形例でも、防塵シート１６が第１部材１７の開口部１７ｂ（図１３参照）を覆うように設けられているので、防塵効果を奏することができる。

変形例２［図１３］：

図１３で示す防水部材３０ｂは、前述の図１２で示す防水部材３０ａに対して、柔軟当接部材１３´が平坦な構成で剛性部材１２の前面に亘って設けられているものである。本変形例の防水部材３０ｂは、柔軟当接部材１３´が第１領域ｆと第２領域ｓを有する利点は得られないが、柔軟当接部材１３´の圧接方向の２０％圧縮応力が２〜４０ｋＰａとしているので、前述した他の防水部材１０、１１ａ〜１１ｈ，２０，３０，３０ａと同様に、柔軟当接部材１３´の保形性を確保した上で粘着層１４と被着体との間の残存気泡による防水性の低下を抑制できる。また、本変形例でも、防塵シート１６が第１部材１７の開口部１７ｂ（図１３参照）を覆うように設けられているので、防塵効果を奏することができる。

上記実施形態は本発明の例示であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、実施形態の変更又は公知技術の付加、又はこれらの組合せ等を行い得るものであり、それらの技術もまた本発明の範囲に含まれるものである。

１０，１１ａ〜１１ｈ，２０，３０，３０ａ，３０ｂ 防水部材
１２ 剛性基材
１２ａ （剛性基材の）表面
１２ｂ （剛性基材の）裏面
１３，１３´ 柔軟当接部材
１３ａ 薄膜層
１４，１４´ 粘着層
１５ 緩衝層
ｆ 第１領域
ｓ 第２領域
１６ 防塵シート
１７ 第１部材
１７ａ 凹み
１７ｂ 開口部
１８ 第２部材
１８ａ 凹み
Ｂ （従来の）防水部材
Ｃ 電子部品
Ｅ 装着治具
Ｐ 基板

本発明の一態様は、前記第２領域に前記柔軟当接部材が存在せずに前記剛性基材の表面が露出する剛性面を有するものとして構成できる。防水部材は、前記第２領域に前記柔軟当接部材が存在せずに前記剛性基材の表面が露出する剛性面を有するため、第１部材と第２部材の圧接により生じる圧接応力は、第２領域の部分では剛性面から直接粘着層に及ぶことになる。よって、粘着層が第２部材にしっかりと圧接されることで、防水部材の粘着層側からの水の透過を防ぐことができる。

柔軟当接部材１３の材質には、柔らかく、押圧すれば元に戻ろうとする弾性を有する種々の高分子物質を用いることができ、ゲル状であるものの他、スポンジ状のような独立気泡の多孔質材であっても良い。ゲル状であるものとしては、２液付加反応硬化型のオルガノポリシロキサンを用いることができる。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ことができる。これら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すればゲル状で、定形性のある柔軟当接部材１３が形成される。

柔軟当接部材１３の針入度を６０〜１３０の範囲とすれば、非常に軟らかく、第１部材１７と第２部材１８に柔軟当接部材１３を密着させ易く、第１部材１７及び第２部材１８の変形又は破損を生じさせ難いからである。一方、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おそれがあり、第１部材１７及び第２部材１８に変形又は破損が生じるおそれがある。また針入度が１３０を超えると、柔軟当接部材１３の取扱いが困難になる。

図４（ｂ）で示す防水部材１１ｃは、防水部材１１ｂと同様に緩衝層１５を有しない構成としたことに加え、粘着層１４を剛性基材１２の裏面全体に設けたものである。図３で示す防水部材１１ａと同様に、平板状の剛性基材１２に粘着層１４を設けた積層構造体を製造しておけば、そうした積層構造体の表面に柔軟当接部材１３をどのような形状に設けようとも、その後に剛性基材１２をカットすることで、本実施形態の防水部材１１ｃが得られるため、形状変化に富む製品の製造に好適であり、製造の手間を削減することができる。また、防水部材１１ｃは、図４（ａ）で示す防水部材１１ｂに比べて、粘着層１４が剛性基材１２と広い面積で積層しているため、粘着層１４が剛性基材１２から剥がれ難い。

このため、図１１に示すように、ＰＣ等の電子機器の筐体等の第１部材１７に設けられている開口部１７ｂを覆うようにして、本実施形態の防水部材３０を取り付けると、防塵シート１６が開口部１７ｂを覆うことにより、防塵機能を発揮するようになる。なお、防塵シート１６は、柔軟当接部材１３の保形性や他の部材と密着性等を確保するために、剛性基材１２の裏面側よりも下側に設けられることが好ましい。

図１３で示す防水部材３０ｂは、前述の図１２で示す防水部材３０ａに対して、柔軟当接部材１３´が平坦な構成で剛性基材１２の全面に亘って設けられているものである。本変形例の防水部材３０ｂは、柔軟当接部材１３´が第１領域ｆと第２領域ｓを有する利点は得られないが、柔軟当接部材１３´の圧接方向の２０％圧縮応力が２〜４０ｋＰａとしているので、前述した他の防水部材１０、１１ａ〜１１ｈ，２０，３０，３０ａと同様に、柔軟当接部材１３´の保形性を確保した上で粘着層１４´と被着体との間の残存気泡による防水性の低下を抑制できる。また、本変形例でも、防塵シート１６が第１部材１７の開口部１７ｂ（図１３参照）を覆うように設けられているので、防塵効果を奏することができる。

Claims (7)

1. 第１部材と第２部材との間に挟んで前記第１部材と前記第２部材との間を密閉する防水部材において、
   剛性基材と、前記剛性基材の表面に設けられる柔軟当接部材と、前記剛性基材の裏面に設けられる粘着層とを有し、
   前記柔軟当接部材は、圧接方向の２０％圧縮応力が２〜４０ｋＰａであることを特徴とする防水部材。
   
2. 前記剛性基材は、その表面の一部領域で前記柔軟当接部材がその周囲から突出した第１領域と、前記一部領域を除く前記剛性基材の残部で第１領域とは区別される第２領域とが形成される表面を有する請求項１記載の防水部材。
   
3. 前記剛性基材と前記粘着層との間に緩衝層を有する請求項１又は請求項２記載の防水部材。
   
4. 前記第２領域に前記柔軟当接部材と同一材料で形成される薄膜層を有する請求項２又は請求項３記載の防水部材。
   
5. 前記第２領域に前記柔軟当接部材が存在せずに前記剛性基材の表面が露出する剛性面を有する請求項２〜請求項４何れか１項記載の防水部材。
   
6. 前記柔軟当接部材が、前記第１部材と前記第２部材の圧接方向に見て環状であり、前記環状の両側に前記第２領域を備える請求項２〜請求項５何れか１項記載の防水部材。
   
7. 前記粘着層の裏面に防塵シートを更に有する請求項１〜請求項６何れか１項記載の防水部材。

Images