专利名称：防水垫圈的制作方法
技术领域：
本发明涉及防水垫圈。此外，本发明涉及作为对两个部件之间进行密封的防水垫圈用的 防水垫圈。本发明还涉及防止从固定的部件之间泄漏的防水垫圈。 此外，本发明有效地用于便携式电话、照相机等电子器械用防水 垫圈。本发明特别涉及对树脂制机壳之间间隙进行密封的防水垫圈。 本发明优选有效地用于便携式电话的树脂制机壳的两个部件之间。
背景技术：
过去，电子器械的机壳，比如便携式电话机壳的接合部分，设有 其目的为防水的防水垫圈。 一般说来，这样的橡胶材料制造的防水垫 圈，都使用与机壳的密合性和追随性都优异的低硬度硅橡胶。而防水垫圈在机壳上的安装方法，是在机壳的接合部分形成条状 的槽，将防水垫圈卡入此条状的槽中。但是，由低硬度硅橡胶制造的防水垫圈，容易被拉伸，也容易被 扭曲，所以难以操作，将其卡入壳体条状槽中的安装操作是极为困难 的而成为问题。因此曾有提案在防水垫圈的内部埋入金属线或硬的树脂材料，或者用低硬度的橡胶包裹高硬度橡胶的方法(特开平10-169780号公报)。 但是，这些方法很难用于线形为0.4mm 1.6mm的非常细的线形 的防水垫圈。而用低硬度橡胶包裹高硬度橡胶的方法，由于在表面上露出的是 低硬度橡胶，在这部分防水垫圈容易互相粘结而引起附着脏东西的问 题。还提出过在防水垫圈的表面上使用聚四氟乙烯树脂分散液涂敷的方法。这对解决防水垫圈互相粘结、附着脏东西的问题是有效的，可是 由于聚四氟乙烯树脂的粒子比较大，达到几十微米，垫圈表面粗糙， 不能期待良好的密封性能，还会有聚四氟乙烯树脂的涂层剥离的问题。专利文献1特开平10-169780号公报专利文献2特开2000-63744号公报专利文献3特开平2-64109号公报发明内容发明的公开 发明要解决的课题如此，将上述过去的防水垫圈安装到壳体的条状槽中的操作是极 为困难的。而在防水垫圈内部埋入金属线或硬树脂材料的方法，在用于具有 非常细的线形的防水垫圈时是很困难的。特别是在防水垫圈内部埋入金属线或硬树脂材料的方法或用低硬 度橡胶包裹高硬度橡胶的方法，在便携式电话树脂材料壳体的两个部 件之间使用的情况下，为了达到足够的密封性能，必须有足够的过盈 量，有使树脂材料的壳体变形的危险。鉴于如上的课题，本发明的目的是提供容易操作，维持防水垫圈 接触的两个部件之间良好的密封性能的防水垫圈。本发明的目的还在于提供在维持良好密封性能的同时，减小防水 垫圈插入阻力的防水垫圈。本发明的目的还在于提供在不降低防水垫圈密封性能的条件下， 减小防水垫圈插入阻力的防水垫圈。解决课题的手段本发明的防水垫圈是设置在构成电子装置壳体的部件之间的防水 垫圈，其特征在于，该防水垫圈具有橡胶状弹性材料制造的垫圈本体 和在上述垫圈本体的表面上用反应性表面处理剂处理得到的表面层。根据本发明的防水垫圈，由于上述反应性表面处理剂是甲硅垸基 异氰酸酯化合物，所以能够提供在非粘结时减小了插入阻力的防水垫圈。根据本发明的防水垫圈，由于上述反应性表面处理剂是由(1)含 有端羟基的聚硅氧垸和甲硅烷基异氰酸酯的反应产物、(2)具有与异 氰酸酯基团反应的官能团的低聚物和甲硅烷基异氰酸酯的反应产物、 (3)用如下通式表示的甲硅烷基异氰酸酯低聚物裕冶鬚C^鄉扭(其中，R为垸基、芳基或异氰酸酯基团，n是大于1的整数)，和(4) 可溶于有机溶剂的橡胶构成的。所以能够使作为处理层的表面层牢固 不会剥离。根据本发明的防水垫圈，即使上述电子装置的壳体是树脂材料制 造的，该壳体也不会变形，能够发挥良好的密封性能。根据本发明的防水垫圈，由于上述硅橡胶是液体状硅橡胶，即使 是线形为0.4mm 1.6mm的非常细的线形的防水垫圈，也能够很容易 地制造。发明的效果本发明起到了如下所述的效果。根据权利要求1所述的本发明的防水垫圈，其插入阻力小，使得 嵌入壳体条状槽中的安装操作很容易。此外，根据权利要求2所述的本发明的防水垫圈，由于表面层与 垫圈本体是化学键合(共价键合)的，所以表面层不会剥离，能够形 成几个微米的表面层。此外，根据权利要求3所述的本发明的防水垫圈，在垫圈本体橡 胶的官能团与表面处理剂之间形成许多化学键，能够充分发挥表面的 耐久性和非粘结性。此外，根据权利要求4所述的本发明的防水垫圈，即使上述电子 装置的壳体是树脂材料制造的，壳体也不会变形，能够发挥良好的密 封性能。此外，根据权利要求5所述的本发明的防水垫圈，由于垫圈本体 是硅橡胶，所以与壳体的密合性或追随性都是优异的。此外，根据权利要求6所述的本发明的防水垫圈，即使是线形为0.4mm 1.6mm的非常细的线形的防水垫圈，也能够很容易地制造。此外，根据权利要求7所述的本发明的防水垫圈，设置在构成电 子装置壳体的部件之间是特别有效的。
图1是表示涉及防水垫圈的本发明具体实施方式
的斜视图。图2是图1的A-A半断面图。符号的说明1垫圈2垫圈本体3表面层具体实施方式
下面说明实施本发明的最佳具体实施方式
。首先基于图1和图2说明用来实施本发明的最佳具体实施方式
。设置在构成电子装置壳体的部件之间的防水垫圈1包括橡胶状弹 性材料制造的垫圈本体2和用反应性表面处理剂处理此垫圈本体2的 表面得到的表面层3。作为垫圈本体2的材质，可适当从硅橡胶、氟橡胶、NBR、氢化 NBR、 EPDM、 SBR、丙烯酸类橡胶(acrylic rubber)等合成橡胶、天 然橡胶、热塑性弹性体等中选择使用。但是，作为设置在构成电子装置壳体的部件之间的防水垫圈，在 追求细和低高度方面，特别优选硅橡胶。而且在硅橡胶当中，对于要求高精度的加工性能，设置在构成电 子装置壳体的部件之间的防水垫圈，液体状硅橡胶是最优选的。作为反应性表面处理剂，采用具有Si-NCO基团的甲硅烷基异氰酸 酯化合物。作为这种化合物，可单独使用或组合使用在硅原子上结合一个 NCO基团的三乙基甲硅垸基异氰酸酯[(C2H5)3SiNCO]和在硅原子上结 合3个NCO基团的丁氧基硅烷三异氰酸酉旨[C4H90Si(NCO)3]等。特别适合使用如下组合的反应性表面处理剂。由(1)含有端羟基的聚硅氧烷和甲硅烷基异氰酸酯的反应产物；(2)含有具有与异氰酸酯基团反应的官能团的低聚物和甲硅烷基异氰 酸酯的反应产物；(3)用如下通式表示的甲硅烷基异氰酸酯低聚物』翁(其中，R表示垸基、芳基或异氰酸酯基团，n是大于l的整数)，和 (4)可溶于有机溶剂的橡胶构成的反应性表面处理剂。作为形成成分(1)反应产物的含有端羟基的聚硅氧烷，使用在分 子中具有至少一个端羟基的聚硅氧垸，比如0t,O)-二羟基聚二甲基硅氧 烷、(x,co-二羟基聚二苯基硅氧烷等，这些聚硅氧烷的粘度为大约100 100,000 cst，优选为100 10,000 est (室温)。作为形成成分(2)的反应产物的低聚物，使用具有羟基、羧基、 氨基、巯基等与异氰酸酯基团反应的官能团，分子量在大约10,000以 下，优选为大约1000 7000的低聚物，比如使用具有该官能团的低聚 物状的聚酯树脂、丁醛树脂、丙烯酸类树脂、氟树脂、硝化纤维素等， 优选使用含有羟基的聚酯树脂、含有羟基的氟树脂、丁醛树脂、硝化 纤维素等。使用具有这些官能团的聚硅氧垸和低聚物，预先与当量以上，一 般在1 100倍当量，优选在1 50倍当量的甲硅垸基异氰酸酯反应。 作为甲硅烷基异氰酸酯，使用比如甲基三异氰酸酯硅垸、乙基三异氰 酸酯硅烷、异丙基三异氰酸酯硅烷、丁基三异氰酸酯硅垸、苯基三异 氰酸酯硅烷、二甲基二异氰酸酯硅烷、二乙基二异氰酸酯硅烷、四异 氰酸酯硅烷等。具有反应性官能团的聚硅氧烷或低聚物与甲硅烷基异氰酸酯之间 的反应，是通过在聚硅氧烷或低聚物的有机溶剂溶液中滴加甲硅烷基 异氰酸酯来进行的，聚硅氧烷和低聚物一般分别反应，但同时反应也 是可以的。反应在室温至约150°C，优选在室温至约IO(TC下进行。作为反应溶剂使用的有机溶剂，只要能够溶解聚硅氧烷或低聚物， 而且不与异氰酸酯基团反应，可以使用任何溶剂，比如可以单独或组效合使用乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇单甲基乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸 酯等酯类；二丁基醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二丁醚、四氢呋喃等醚 类；甲苯、二甲苯等芳烃；丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类；二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基-2-吡咯垸 酮(pyrolidone)等质子性极性溶剂等。作为成分(3)的甲硅烷基异氰酸酯低聚物，使用上述通式表示的 化合物，其中R是甲基、乙基、异丙基、丁基等烷基、以苯基为代表 的芳基或异氰酸酯基团，n优选是l 4。而作为成分(4)的可溶于有机溶剂的橡胶，是可溶于如上所述各 种有机溶剂的NBR、 SBR、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁橡胶、 丁基橡胶、EPDM、聚氨酯橡胶、氟橡胶、丙烯酸类橡胶、表氯醇橡胶、 氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯等合成橡胶或天然橡胶，优选使用NBR， 特别优选使用含有羧基或羟基的NBR、羧基或氨基改性的丁二烯-丙烯 腈共聚物等。以上各成分，分别使用成分(1)大约1 50重量％，优选大约l 10重量％，成分(2)大约1 50重量％，优选大约1 10重量％，成 分(3)大约3 50重量％，优选大约3 20重量％，而成分(4)大约 0.01 10重量％，优选大约0.05 5重量％的比例，其余由有机溶剂构 成。在这些各个成分的混合比例中，在低于其使用比例时，成分(1) 使非粘结性降低，成分(2)、成分(3)、成分(4)使密合性降低。而 在高于其使用比例时，成分(1)会发生该成分脱落，成分(2)、成分 (4)会降低非粘结性，而成分(3)会縮短储存期。以以上各成分作为必需成分的表面处理剂， 一旦调配成固体部分 浓度为约5 20重量％的有机溶剂溶液之后，要根据涂布厚度或涂布 方法的不同再用有机溶剂稀释。其涂布厚度通常为大约1 20pm，优选为大约2 10pm，低于此 范围的涂布厚度，不能覆盖住应该处理的表面，而且还有损非粘结性， 在适用于密封材料的情况下有损密封性能。而当涂布厚度大于此范围 时，密封材料表面的刚性变大，有损密封性能或柔软性。其涂布方法 可以是任意的， 一般使用浸渍法、喷雾法、辊涂法、流涂法等。涂布之后在大约80 250°C，优选在大约120 20(TC进行大约3分钟至1小时左右的热处理。这样的反应性表面处理剂，与垫圈本体表面上存在的各种官能团之间发生化学反应，形成硅氧烷的结构。因此，能够使垫圈本体1和表面层3之间牢固地接合。 为了使电子装置的壳体轻量化，使用了树脂材料、铝材等制造的薄壁材料。但是，在使用薄的树脂材料制壳体的情况下，由于防水垫圈受到 密封面压力，当将防水垫圈夹在壳体之间时，有使壳体变形的危险。为此，通过使用橡胶硬度(JIS-A)为40 8(T，优选为50 70。的 硅橡胶，即可避免此问题。—作为在构成电子装置壳体的部件之间设置的防水垫圈1，使用了极 细的线形为0.4 mm 1.6mm的垫圈本体2。本发明并不限于上述用来实施本发明的最佳具体实施方式
，只要 不脱离本发明的主要精神，可以采用其他各种结构。产业上利用的可能性本发明可适当地用于便携式电话的树脂材料制壳体的两个部件之间。
权利要求
1、电子器械用防水垫圈，该防水垫圈是设置在构成电子装置壳体的部件之间的防水垫圈(1)，具有橡胶状弹性材料制造的垫圈本体(2)，和用反应性表面处理剂处理上述垫圈本体(2)的表面得到的表面层(3)。
2、 如权利要求l所述的防水垫圈，其特征在于，所述反应性表面 处理剂是甲硅垸基异氰酸酯化合物。
3、 如权利要求1或2所述的防水垫圈，其特征在于，所述反应性 表面处理剂由(1)含有端羟基的聚硅氧烷和甲硅烷基异氰酸酯的反应 产物、(2)具有与异氰酸酯基团反应的官能团的低聚物和甲硅烷基异 氰酸酯的反应产物、(3)用如下通式表示的甲硅烷基异氰酸酯低聚物:■錢(其中，R是烷基、芳基或异氰酸酯基团，n是大于l的整数)，和(4) 可溶于有机溶剂的橡胶构成。
4、 如权利要求1 3中任何一项所述的防水垫圈，其特征在于， 所述电子装置的壳体是由树脂材料制造的。
5、 如权利要求1 4中任何一项所述的防水垫圈，其特征在于， 所述橡胶状弹性材料是硅橡胶。
6、 如权利要求1 5中任何一项所述的防水垫圈，其特征在于， 所述硅橡胶是液体状硅橡胶。
7、 如权利要求1 6中任何一项中所述的防水垫圈，其特征在于， 上述垫圈本体(2)的线形是0.4mm 1.6mm。
全文摘要
本发明中的防水垫圈容易操作、能够在便携式电话的树脂制壳体两个部件之间维持良好密封性能。为此，是在构成电子装置壳体的部件之间设置的防水垫圈，包括橡胶状弹性材料制造的垫圈本体和用反应性表面处理剂处理上述垫圈本体的表面得到的表面层。
文档编号F16J15/10GK101405525SQ20078000965
公开日2009年4月8日 申请日期2007年3月22日 优先权日2006年3月22日
发明者庄岛大八, 金江英和 申请人:Nok株式会社