JP2000356268A - 枠付ガスケット及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 剛性とシール性の両方の性能を満足し、狭い
隙間にも設置可能で、かつ軽量の枠付ガスケットを提供
すること。 【解決手段】 枠体とガスケットとが一体化された枠付
ガスケットにおいて、枠体が合成樹脂からなり、ガスケ
ットが弾性体からなり、かつ該ガスケットが枠体の側面
に固着してなる枠付ガスケットである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、枠付ガスケット及
びその製造方法に関し、さらに詳しくは、軽量電子機
器、例えばコンピュータのハードディスク装置等におけ
るカバー体と本体との接合面を密封する枠付ガスケット
及びその製造方法に関する。本発明の枠付ガスケット
は、狭い隙間にも設置可能なものであり、自動化ライン
等におけるロボット内に設置されるコンピュータのハー
ドディスク装置等の水や空気からの完全な密封技術に適
用できる。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の発達はめざましく、こ
れら電子機器は半導体を利用した集積回路を用い、しか
も基板上にプリント配線されたものであって、小型化、
軽量化が図られている。これらの電子機器類は水分や塵
埃を嫌うものであり、したがって、これらの集積回路を
内蔵する箱状の本体とカバー体の接合面を密封するガス
ケットにおける密封性能は、電子機器の性能及び耐久性
にとって重要な要素となっている。

【０００３】このため、通常は、これらの集積回路等を
内蔵する箱体とカバー体との接合面にガスケットを挟持
し、取付ボルト等により締結して密封一体化することが
なされており、ガスケット材として高密度のウレタンフ
ォーム材が使用されていた。このウレタンフォーム材は
薄いシート状に発泡したものであり、このシートに粘着
テープを貼り、所望形状に打ち抜いて使用されることが
多い。しかしながら、このようなガスケットは軟らかい
ため、所定の位置に設置するのが困難であった。そこ
で、ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレート等の
樹脂からなるシートの両面にウレタンフォーム材等の発
泡体を加熱、一体成形し、これを所望のガスケット形状
に打ち抜いて使用している〔特許第２５０７１９７号
（特開平６−８９５６２号公報）、特開平９−１８３９
６４号公報〕。しかし、樹脂シートは、後述する金属製
の枠体と比べて剛性が弱いため、上記ガスケットの使用
に際して位置ずれが起こりやすい。この位置ずれを防止
するために上記ガスケットをカバー体に貼り付けて使用
している。また、ステンレス鋼や合成樹脂からなる枠体
を金型にインサートした後にエラストマーを射出成形す
ることにより製造される、枠体の両面にエラストマーが
固着したガスケットが提案されている（特開平８−２８
３６９８号公報）。枠付ガスケットとしては、多数の小
さな孔を開けた金属製の枠体の両面に、ＥＰＤＭ等のゴ
ムが配置、一体化されたガスケットも提案されている
（特開平４−３４１９８６号公報）。これらのガスケッ
トは、枠体を採用することによりガスケットに剛性を持
たせ、かつ機器への装着性が改良されたものである。

【０００４】枠体の両面にエラストマーが固着した枠付
ガスケットを箱体とカバー体との接合面に挟持して使用
する場合、ガスケットは箱体に設けられた所定高さの数
箇所の平面部とカバー体とが突き当たることによって潰
され、箱体とカバー体とが突き当たっていない箇所のガ
スケットが潰されることにより箱体とカバー体とが密閉
される。箱体とカバー体とが突き当たっていない箇所で
のガスケットの潰し量は、箱体に設けられた平面部の高
さによって、すなわち箱体とカバー体とが突き当たって
いない箇所の隙間によって決定される。このようなガス
ケット用の隙間及びこの隙間の幅は、ハードディスク装
置の小型化に伴って、年々狭くなっている。その狭い隙
間に合わせて、幅が狭いにも関わらず剛性を有する枠体
を設計するのは難しい。なぜなら、剛性を持たせた枠体
の両面にガスケット材である弾性体を配置した枠付ガス
ケットにおいて、剛性と共にシール性を満たすには、ガ
スケットの厚さをある程度厚くすることを要するからで
ある。特に、枠体の軽量化及び低コスト化を目的として
枠体を合成樹脂で作製しようとする場合、合成樹脂の剛
性は金属と比較して低いので、金属で枠体を作製する場
合の３〜５倍程度の肉厚とすることを要し、このため箱
体とカバー体との狭い隙間に合成樹脂からなる枠体を適
用するのは難しかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、剛性とシー
ル性の両方の性能を満足し、狭い隙間にも設置可能で、
かつ軽量の枠付ガスケットを提供することを目的とする
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、枠付ガスケッ
トにおいてガスケットを枠体の側面に配置することによ
り、枠体を合成樹脂で作製しても枠付ガスケットの総厚
を厚くする必要がなく、所望の剛性を有し、かつシール
性に優れた枠付ガスケットを得ることができることを見
出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したもので
ある。すなわち、本発明は、枠体とガスケットとが一体
化された枠付ガスケットにおいて、枠体が合成樹脂から
なり、ガスケットが弾性体からなり、かつ該ガスケット
が枠体の側面に固着してなることを特徴とする枠付ガス
ケット及び枠体とガスケットとを二色成形法又はインサ
ート成形法で一体化することを特徴とする上記枠付ガス
ケットの製造方法を提供するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の枠付ガスケットにおい
て、枠体を形成する合成樹脂としては、例えばアクリロ
ニトリルスチレン（ＡＳ）樹脂，アクリロニトリルブタ
ジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂，ポリスチレン，シンジ
オタクティックポリスチレンなどのスチレン系樹脂、ポ
リエチレン，ポリプロピレン，エチレン−プロピレン共
重合体等のポリプロピレン複合体などのオレフィン系樹
脂、ナイロンなどのポリアミド系樹脂、ポリエチレンテ
レフタレート，ポリブチレンテレフタレートなどのポリ
エステル系樹脂、変性ポリフェニレンエーテル、アクリ
ル系樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、液晶ポ
リマー、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの
熱可塑性樹脂が挙げられ、これらの中から、適宜選択す
ればよい。液晶ポリマーとしてはサーモトロピック液晶
ポリマーが好ましく、具体的にはポリカーボネート系液
晶ポリマー，ポリウレタン系液晶ポリマー，ポリアミド
系液晶ポリマー，ポリエステル系液晶ポリマーなどが挙
げられる。これらの樹脂は、単独で用いてもよく、二種
以上を組み合わせて用いてもよい。本発明においては、
シール性に優れ、低硬度を特徴とするスチレン系エラス
トマーと融着可能である点からポリプロピレン及びポリ
プロピレン複合体が好ましい。

【０００８】また、ガスケットを形成する弾性体として
は、ブチルゴムやＥＰＤＭゴム等の加硫ゴム、熱可塑性
エラストマーなどを用いることができる。熱可塑性エラ
ストマーとしては、例えばスチレン系，オレフィン系，
ウレタン系，エステル系等の熱可塑性エラストマーを用
いることができ、特にビニル芳香族化合物を主体とする
重合体ブロックの少なくとも一つと、共役ジエン化合物
を主体とする重合体ブロックの少なくとも一つからなる
共重合体の熱可塑性エラストマーを含有するものが好ま
しく用いられる。より具体的には、例えば、 ポリブタジエンとブタジエン−スチレンランダム共
重合体とのブロック共重合体を水添して得られる結晶性
ポリエチレンとエチレン／ブチレン−スチレンランダム
共重合体とのブロック共重合体、 ポリブタジエンとポリスチレンとのブロック共重合
体、及びポリイソプレンとポリスチレンとのブロック共
重合体、あるいは、ポリブタジエン又はエチレン−ブタ
ジエンランダム共重合体とポリスチレンとのブロック共
重合体を水添して得られる、例えば、結晶性ポリエチレ
ンとポリスチレンとのジブロック共重合体、スチレン−
エチレン／ブチレン−スチレンのトリブロック共重合体
（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン／プロピレン−スチ
レンのトリブロック共重合体（ＳＥＰＳ）など、中で
も、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック
共重合体又はスチレン−エチレン／プロピレン−スチレ
ンブロック共重合体、などを挙げることができる。これ
らのエラストマーは、単独で用いてもよく、二種以上を
組み合わせて用いてもよい。枠体の熱可塑性樹脂とガス
ケットの材料である熱可塑性エラストマーの組合せは特
に限定されるものではないが、オレフィン系樹脂とスチ
レン系エラストマー又はオレフィン系エラストマーとの
組合せ、ナイロン又はＡＢＳ樹脂とウレタン系エラスト
マーとの組合せなどが挙げられる。

【０００９】上記熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマ
ーには、導電性を付与しうる充填材を添加することによ
り、帯電防止性を付与することができる。帯電防止性を
付与することにより、ガスケット付きカバーの製造工程
においてガスケットやカバー体に塵や埃が付着するのを
防ぐことができる。導電性を付与しうる充填材として
は、鉄，ステンレス鋼，アルミニウム等の金属粉や金属
繊維、カーボンブラック，カーボン繊維等の導電性充填
材、ポリアルキルアミン，アルキルスルホネート，第４
級アンモニウムクロライド，アルキルベタイン等の帯電
防止剤などを用いることができる。熱可塑性樹脂又は熱
可塑性エラストマーへの充填材の添加量は、該充填材を
添加したときの熱可塑性樹脂又は熱可塑性組成エラスト
マーの体積抵抗値が１×１０⁸ Ωｃｍ以下となる量とす
ることが好ましい。さらにカバー体に電磁波シールド性
が求められる場合には、上記体積抵抗値が１×１０² Ω
ｃｍ以下となる量とすることが好ましい。また、熱可塑
性エラストマーにおいては、充填材を添加したときのＪ
ＩＳ−Ａ硬度が８０度以下、特に１０〜５０度とするこ
とが好ましい。さらに、上記熱可塑性樹脂又は熱可塑性
エラストマーには、補強材として、ガラス繊維，カーボ
ン繊維等の無機繊維、マイカ，タルク等の無機フィラ
ー、チタン酸カリウム等のウィスカーなどを、本発明の
効果を損なわない範囲で添加することができる。

【００１０】本発明の枠付ガスケットは、ガスケットが
枠体の側面に固着されてなるものであり、集積回路等を
内蔵する箱体とカバー体との接合面にガスケットを挟持
して用いるものである。図１は、本発明の枠付ガスケッ
トの一例を示す斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線
に沿った断面の拡大図である。本発明の枠付ガスケット
は、図１及び図２に示すように、枠体１の側面にガスケ
ット２を固着することにより、ガスケット２の総厚（図
２にｔ₂ で示す）を厚くすることなく、枠体１を肉厚に
して形状を保持するための剛性を持たせることができ、
また、ガスケット２の形状も、シール性を満足させるの
に望ましい形状に賦形することができる。図１及び図２
に示す枠付ガスケットは、枠体の外周側面にガスケット
が固着した場合の一例であるが、ガスケットが枠体の内
周側面に固着していてもよい。本発明の枠付ガスケット
において、枠体の肉厚（図２のｔ₁ 参照）及び幅（図２
のｗ₁ 参照）、ガスケットの総厚（図２のｔ₂ 参照）及
び幅（図２のｗ₂ 参照）は、枠付ガスケットの用途など
により適宜選定されるが、十分な剛性を得る点から、枠
体の肉厚は0.１ｍｍ以上とすることが好ましい。枠体の
肉厚を0.１〜1.２ｍｍとした場合、枠体の幅は0.５〜5.
０ｍｍ、好ましくは1.０〜3.０ｍｍ、ガスケットの総厚
は0.８〜2.５ｍｍ、好ましくは1.２〜1.８ｍｍ、ガスケ
ットの幅は0.５〜2.５ｍｍ、好ましくは0.８〜1.５ｍｍ
とすることができる。

【００１１】図３は、図１に示す枠付ガスケットにさら
に箱体又はカバー体との嵌合部を設けた枠付ガスケット
であり、図４（Ａ）は図３のＢ−Ｂ線に沿った断面の拡
大図である。嵌合部として突起部３ａが枠体１に設けら
れている場合、箱体又はカバー体には突起部３ａと嵌合
するための穴部を設ければよい。図３は突起部３ａを枠
体１の四隅に設けた例を示すが、突起部を設ける位置や
突起部の数は限定されるものではなく、枠体１の所望の
箇所に所望の個数の突起部を設けることができる。ま
た、突起部の形状も突起部３ａの形状に限定されるもの
ではなく、例えば、図４（Ｂ）に示す突起部３ｂのよう
に、先端が曲率を有する円筒形であってもよい。また、
枠体１に設ける嵌合部は突起部に限定されるものではな
く、図４（Ｃ）に示すように、枠体１に穴部３ｃを設け
たものであってもよい。穴部３ｃを枠体１に設ける場合
は、箱体又はカバー体に突起部３ａ又は突起部３ｂのよ
うな突起部を設ければよい。突起部や穴部の大きさは適
宜選定することができる。図３及び図４は、枠体１が箱
体又はカバー体のいずれかと嵌合する場合の例を示すも
のであるが、枠体１が箱体及びカバー体との両方と嵌合
するようにしてもよい。枠体１が箱体又はカバー体のい
ずれかと嵌合する場合、嵌合用の突起部が装置の外に飛
び出さないという点から、箱体と嵌合することが好まし
い。一方、ガスケットの形状は、図２等に示すガスケッ
ト２のように枠体１の両面に対して凸状であってもよ
く、図５に示すガスケット２ａのように枠体１の片面に
対してのみ凸状であってもよい。ガスケット２ａの形状
とする場合、凸状側を枠体側とすることが、枠体の成形
時に凸形状を同時に形成できるという点から好ましい。

【００１２】枠体とガスケットとの一体化は、枠体を形
成する熱可塑性樹脂とガスケットを形成する熱可塑性エ
ラストマーとの接合によりなされ、具体的には、二色成
形法やインサート成形法などの方法によりなされる。二
色成形法においてはまず、枠体を形成する熱可塑性樹脂
を専用の射出成形機により、金型内に溶融射出成形し、
嵌合部（必要に応じて）を有する熱可塑性樹脂成形物の
枠体を得、次いでこの成形物が固化した後に、該熱可塑
性樹脂との融着性に優れた熱可塑性エラストマーを専用
の射出成形機により溶融射出成形して、該熱可塑性樹脂
成形物の枠体の嵌合部以外の部位に熱可塑性エラストマ
ー層からなるガスケット部を形成することにより、熱可
塑性樹脂とその側面に形成された熱可塑性エラストマー
層とが一体的に複合化された枠付ガスケットが得られ
る。このような二色成形法は、生産効率が高く、枠付ガ
スケットを低コストで作製することができる。一方イン
サート成形法においては、予め熱可塑性樹脂を用いて、
公知の各種成形法により、所定形状の枠体を作製し、こ
の枠体を金型内に載置する。次いで、これに、熱可塑性
エラストマーを射出成形機により溶融射出成形して、該
枠体の一部に熱可塑性エラストマー層を形成することに
より、枠体とその側面に形成された熱可塑性エラストマ
ーとが一体的に複合化された枠付ガスケットが得られ
る。

【００１３】本発明の枠付ガスケットは、枠体の側面に
ガスケットが固着した形状を有するものであるが、この
ような形状は、合成樹脂からなる枠体と弾性体からなる
ガスケットとが融着によって一体化されることで初めて
可能になるものであり、金属製の枠体を用いた枠付ガス
ケットや、樹脂シートと発泡体からなる打ち抜き品では
実現が困難である。また、金属材料を用いないので、防
錆処理の工程を必要とせず、かつ軽量化が可能となり、
小型のハードディスク装置において好適に使用できる。
さらに、合成樹脂を用いるので、一つの型を用いて安価
に、効率良く、高精度に枠体を作製することや合成樹脂
のリサイクルが可能となる。本発明の枠付きガスケット
が使用されるカバー体又は箱体を形成する材料として
は、上述した熱可塑性樹脂を始めとする各種の合成樹
脂、そのほかアルミニウム，鉄，ステンレス鋼，マグネ
シウムなどの金属あるいは合金類を用いることができ
る。

【００１４】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。 実施例１ 図１及び図２に示す枠付ガスケットを以下のようにし
て、二色成形法により作製した。この枠付ガスケット
は、枠体１の肉厚（ｔ₁)が0.７ｍｍ、幅（ｗ₁)が2.０ｍ
ｍ、ガスケット２の総厚（ｔ₂)が1.４ｍｍ、幅（ｗ₂)が
1.０ｍｍのものである。枠体１を形成する熱可塑性樹脂
としては、ポリプロピレン（住友化学工業（株）社製，
ノーブレンＹ１０１）を用いた。ガスケットを形成する
熱可塑性エラストマーは、数平均分子量１０万でスチレ
ン量が３０重量％のＳＥＰＳを１００重量部と、４０℃
における動粘度が３８０ｍｍ² ／ｓｅｃのパラフィン系
オイル〔出光興産（株）製，商品名：ダイアナプロセス
オイルＰＷ３８０，重量平均分子量７５０〕１５０重量
部と、ポリプロピレン（住友化学工業（株）社製，ノー
ブレンＹ１０１）１2.５重量部とを混練することにより
調製した。この熱可塑性エラストマーのＪＩＳ−Ａ硬度
は２２度であった。成形機として日精樹脂工業（株）社
製のＤＣ６０Ｅ５ＡＳＥ機を用い、まず金型温度４０
℃、樹脂温度１８０℃の条件で、上記枠体用熱可塑性樹
脂を金型内に溶融射出成形した。得られた枠体の重量は
0.７０ｇであった。次いで、この枠体に金型温度４０
℃、樹脂温度２３０℃の条件で、上記ガスケット用熱可
塑性エラストマーを溶融射出成形することにより、枠体
とガスケットとが一体化された枠付ガスケットを作製し
た。得られた枠付ガスケットの重量は1.３０ｇであっ
た。この枠付ガスケットは、下記比較例１の枠付ガスケ
ットの重量が2.０ｇ（枠体の重量は1.２ｇ）であるの
で、これと比較して４０％以上の軽量化が可能となっ
た。また、この枠付ガスケットの曲げ強度は、比較例１
の枠付ガスケットと同等であった。このようにして作製
した枠付ガスケットを、コンピュータのハードディスク
装置を収納する箱体とカバー体との1.１ｍｍの隙間に挿
入して使用したところ、長期間にわたって充分なシール
性が保持された。

【００１５】比較例１ 枠体３として肉厚が0.１３ｍｍのステンレス鋼製の平板
形状のものを用い、ガスケット４を形成する熱可塑性エ
ラストマーとして実施例１と同様のものを用い、図６に
示す枠付ガスケットを作製した。この枠付ガスケット
は、枠体３の肉厚（ｔ₁)が0.１３ｍｍ、幅（ｗ₁)が2.５
ｍｍ、ガスケット４の総厚（ｔ₂)が1.６ｍｍ、幅（ｗ₂)
が1.８ｍｍのものである。この枠付ガスケットは、以下
のようにして、インサート成形法により作製した。上記
ステンレス鋼製の枠体を、日精樹脂工業（株）社製のＴ
Ｈ３０Ｒ５ＶＳＥ機に取り付けた金型にインサートし、
これに金型温度５０℃、樹脂温度２３０℃の条件で、上
記ガスケット用熱可塑性エラストマーを射出成形するこ
とにより、枠体とガスケットとが一体的に複合化された
枠付ガスケットを作製した。この枠付ガスケットは、枠
体をステンレス鋼で作製しているために、枠付ガスケッ
トの重量が2.０ｇ（枠体の重量は1.２ｇ）であり、実施
例１の枠付ガスケットと比べて重いものである。

【００１６】比較例２ 枠体３を形成する熱可塑性樹脂及びガスケット４を形成
する熱可塑性エラストマーとして実施例１と同様のもの
を用い、実施例１と同様の二色成形法により、図７に示
す枠付ガスケットを作製した。この枠付ガスケットは、
枠体３の肉厚（ｔ₁)が0.６ｍｍ、幅（ｗ₁)が2.５ｍｍ、
ガスケット４の総厚（ｔ₂)が2.０ｍｍ、幅（ｗ₂)が1.８
ｍｍのものである。この枠付ガスケットは、ポリプロピ
レンからなる枠体１の剛性を十分なものとするために枠
体３の肉厚を実施例１とほぼ同等とし、枠体３の両面に
シール性を保持するのに十分な厚さのガスケットを固着
している。このため、ガスケット４の総厚が、実施例１
の枠付ガスケットのガスケット２の総厚の1.４倍以上と
なり、実施例１の枠付ガスケットでは可能である、箱体
とカバー体との隙間が1.１ｍｍという狭い隙間に挿入し
て使用することが困難であることが認められる。

【００１７】

【発明の効果】本発明の枠付ガスケットは、剛性とシー
ル性の両方の性能を満足し、狭い隙間にも設置可能で、
かつ軽量のものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の枠付ガスケットの一例を示す斜視図
である。

【図２】 図１に示す枠付ガスケットのＡ−Ａ線に沿っ
た断面図である。

【図３】 本発明の枠付ガスケットの他の例を示す斜視
図である。

【図４】 （Ａ）は図３に示す枠付ガスケットのＢ−Ｂ
線に沿った断面図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は図３に係
る枠付ガスケットの他の例を示す断面図である。

【図５】 本発明の枠付ガスケットのガスケット形状の
一例を示す断面図である。

【図６】 比較例１の枠付ガスケットを示す断面図であ
る。

【図７】 比較例２の枠付ガスケットを示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１：枠体 ２：ガスケット ２ａ：ガスケット ３ａ：突起部 ３ｂ：突起部 ３ｃ：穴部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 枠体とガスケットとが一体化された枠付
   ガスケットにおいて、枠体が合成樹脂からなり、ガスケ
   ットが弾性体からなり、かつ該ガスケットが枠体の側面
   に固着してなることを特徴とする枠付ガスケット。
2. 【請求項２】 枠体に、該枠体と箱体及び／又はカバー
   体とを嵌合させるための嵌合部が設けられたものである
   請求項１記載の枠付ガスケット。
3. 【請求項３】 嵌合部が、突起部又は穴部である請求項
   ２記載の枠付ガスケット。
4. 【請求項４】 ガスケットが、枠体面の両面又は片面に
   対して凸状の形状を有するものである請求項２又は３記
   載の枠付ガスケット。
5. 【請求項５】 枠体を形成する合成樹脂が熱可塑性樹脂
   であり、ガスケットを形成する弾性体が熱可塑性エラス
   トマーであり、一体化が、該熱可塑性樹脂と該熱可塑性
   エラストマーとの融着によりなされるものである請求項
   １〜４のいずれかに記載の枠付ガスケット。
6. 【請求項６】 熱可塑性樹脂がポリプロピレン又はその
   複合体である請求項５記載の枠付ガスケット。
7. 【請求項７】 枠付ガスケットがハードディスク装置用
   のものである請求項１〜６のいずれかに記載の枠付ガス
   ケット。
8. 【請求項８】 枠体とガスケットとを二色成形法で一体
   化して請求項１〜７のいずれかに記載の枠付ガスケット
   を製造することを特徴とする枠付ガスケットの製造方
   法。
9. 【請求項９】 枠体とガスケットとをインサート成形法
   で一体化して請求項１〜７のいずれかに記載の枠付ガス
   ケットを製造することを特徴とする枠付ガスケットの製
   造方法。