專利名稱：墊圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將2個(gè)部件進(jìn)行密封的墊圈，例如，在硬盤裝置的頂蓋或燃料電池等電子儀器中，特別是涉及作為要求防止水分、氣體或塵土進(jìn)入，且要求具有除氣作用的精密儀器領(lǐng)域的密封使用的墊圈。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有技術(shù)，在專利文獻(xiàn)1(特開2001-280507號(hào)公報(bào))中公開有，在硬盤裝置的頂蓋中使用的墊圈的剖面形狀。
該墊圈中，將與密封材料(墊圈)的延長(zhǎng)方向幾乎正交方向上的剖面優(yōu)選設(shè)置成如下形狀，即，將與蓋部件的接觸面的長(zhǎng)度設(shè)定為L(zhǎng)p，與蓋部件非接觸部的長(zhǎng)度設(shè)定為L(zhǎng)m時(shí)，Lm/Lp小于等于3。
但是，近年來(lái)，硬盤裝置向小型化發(fā)展，隨之而來(lái)的必然是要將頂蓋用的墊圈做成更小的墊圈。
實(shí)際上，如

圖11所示，將墊圈101粘接在僅有窄幅的墊圈安裝面上。
在這樣的小型化的硬盤裝置的頂蓋上，使用上述專利文獻(xiàn)1中所述的剖面形狀的墊圈時(shí)，在進(jìn)行頂蓋向硬盤盒體安裝時(shí)，如圖12所示，墊圈101中產(chǎn)生向硬盤裝置內(nèi)側(cè)擠出的擠出部102。引起該墊圈的擠出部102與內(nèi)部的硬盤等部件接觸的問(wèn)題。
另一方面，為了不出現(xiàn)墊圈擠出部的問(wèn)題，將上述專利文獻(xiàn)1所述的剖面形狀的墊圈在維持Lm/Lp小于等于3的比例的同時(shí)整體縮小，這時(shí)如圖13所示，墊圈201的高度過(guò)低，墊圈201和硬盤盒體之間的密封性降低，不能防止氣體、塵土的侵入，變得不能發(fā)揮作為墊圈的功能。
另外，在上述專利文獻(xiàn)1中，雖然記載了“通過(guò)使密封材料成為低硬度(70度或其以下)時(shí)，密封性好”的內(nèi)容，但是，如果密封部件過(guò)度柔軟，則由于墊圈的剖面形狀在壓縮時(shí)不能維持適當(dāng)?shù)男螤?，因而產(chǎn)生壓曲，密封性變差，且引起擠出。另外，為了降低硬度，必須大量使用增塑劑，這將成為發(fā)生除氣的原因。除氣的成分附著在硬盤上，成為導(dǎo)致硬盤出現(xiàn)誤操作的原因。而且，過(guò)于柔軟也是導(dǎo)致成形性差的原因。
發(fā)明的公開本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)而作出的發(fā)明，其目的在于，提供一種適應(yīng)小型化，在安裝時(shí)不發(fā)生擠出，將發(fā)揮密封性的高性能的墊圈。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種將2個(gè)部件間進(jìn)行密封的墊圈，該墊圈使用硬度在30～80度(JIS硬度計(jì)型號(hào)A)范圍的材料，具備從設(shè)于一個(gè)部件上的底部向另一個(gè)部件側(cè)突出的主板條部；將與一個(gè)部件粘接的上述底部的粘接寬度設(shè)定為W0，從上述底部的與一個(gè)部件的粘接部到上述主板條部的頂端部為止的高度一半的位置處的寬度設(shè)定為W1，滿足W1/W0＜0.9，將從上述底部與一個(gè)部件的粘接部到上述主板條部的頂端部為止的高度設(shè)定為H，滿足1.15＜H/W0＜1.80，將除去底部與一個(gè)部件粘接的部分的，剖面四周的非粘接部分的長(zhǎng)度設(shè)定為L(zhǎng)，滿足L/W0≥3，在2個(gè)部件間被壓縮時(shí)的壓縮率為大于等于13.5％。
該結(jié)構(gòu)，在安裝時(shí)，即使對(duì)墊圈從另一個(gè)部件施加壓力，也不發(fā)生擠出，可以防止因被擠出而與其他部件接觸導(dǎo)致出現(xiàn)問(wèn)題。另外，因?yàn)槌浞执_保了墊圈的高度，故墊圈切實(shí)地被另一個(gè)部件壓縮，確保了密封性，可以防止氣體、塵土等的侵入。
另外，也可防止如下情況，即由于墊圈的硬度過(guò)度柔軟，墊圈的剖面形狀在壓縮時(shí)不能維持適當(dāng)?shù)男螤?，而產(chǎn)生壓曲，使密封性變差，并引起擠出。另外，由于沒(méi)有必要為了降低硬度而大量使用增塑劑，故可以抑制發(fā)生除氣。因此，也可以抑制除氣的成分附著在盤上導(dǎo)致硬盤的誤操作。而且，可以防止成形性惡化。進(jìn)而，可防止由于墊圈的硬度過(guò)硬而不發(fā)生壓碎導(dǎo)致的反作用力降低。
在此，所述的粘接寬度W0及寬度W1的寬度方向是指與墊圈的延伸方向近乎正交的剖面中的寬度。
上述主板條部的頂端部?jī)?yōu)選R＝0.1mm或其以上。
這樣，可以使主板條部容易被壓縮，使墊圈切實(shí)地被壓縮在另一個(gè)部件上，確保密封性。
優(yōu)選預(yù)先在一個(gè)部件上涂敷粘接劑，插入涂敷有該粘接劑這個(gè)部件，成形墊圈，在這個(gè)部件上使墊圈形成一體進(jìn)行設(shè)置。
由此可以容易地制造，謀求制造工序的簡(jiǎn)化。
墊圈的材質(zhì)優(yōu)選由烯烴系彈性體混合物構(gòu)成。
由此，即使墊圈的使用環(huán)境為100℃或其以上的更高的溫度下，墊圈的性能也不劣化，提高了質(zhì)量。
因此，考慮到耐熱性，在熱塑性彈性體混合物中優(yōu)選使用烯烴系彈性體混合物。在此，烯烴系熱塑性彈性體混合物的烯烴系熱塑性彈性體的構(gòu)成，是以乙烯/丙烯/非共軛二烯3元共聚物橡膠或乙烯/丙烯共聚物橡膠和聚丙烯系樹脂以及增塑劑為主要成分構(gòu)成的。
上述主板條部的頂端優(yōu)選與另一部件的接觸面寬的中心接觸。
這樣，墊圈的主板條部不從另一部件的接觸面寬擠出，而與另一部件確實(shí)地接觸，可以發(fā)揮密封性。
在此，所述的另一部件的接觸面寬度是指，與粘接寬度W0及寬度W1的寬度方向同樣，與墊圈同樣，與另一部件的接觸面的延伸的方向幾乎正交的剖面中的表面的寬度。另一部件的接觸面是與墊圈相對(duì)，向墊圈側(cè)突出的另一部件的表面。
其適合在硬盤裝置的頂蓋中使用。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1是顯示本發(fā)明第1實(shí)施方式中的墊圈的剖面圖。
圖2是顯示本發(fā)明第1實(shí)施方式中的墊圈的使用狀態(tài)的剖面圖。
第3A和第3B圖是顯示本發(fā)明第1實(shí)施方式的安裝有墊圈的頂蓋的圖。
圖4是顯示本發(fā)明第1實(shí)施方式的安裝有墊圈的頂蓋及硬盤盒體的透視圖。
圖5是顯示評(píng)價(jià)試驗(yàn)的評(píng)價(jià)結(jié)果的圖。
圖6是顯示評(píng)價(jià)試驗(yàn)中使用的樣品的剖面形狀的剖面圖。
圖7是顯示評(píng)價(jià)試驗(yàn)中產(chǎn)生露出狀態(tài)的剖面圖。
圖8是顯示評(píng)價(jià)試驗(yàn)中出現(xiàn)壓曲狀態(tài)的剖面圖。
圖9是顯示墊圈的問(wèn)題的剖面圖。
圖10是顯示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的墊圈的剖面圖。
圖11是顯示現(xiàn)有技術(shù)中的墊圈的剖面圖。
圖12是顯示現(xiàn)有技術(shù)中的墊圈的問(wèn)題的剖面圖。
圖13是顯示現(xiàn)有技術(shù)的墊圈的問(wèn)題的剖面圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式下面參照附圖，通過(guò)實(shí)例詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。但是，該實(shí)施方式中所述的構(gòu)成部件的尺寸、材料、形狀、其相對(duì)配置等除非特別記載，并不意味著本發(fā)明的范圍僅限于此。
在這里，雖然對(duì)特別適用于硬盤裝置的墊圈進(jìn)行說(shuō)明，但是也可在燃料電池等電子儀器、特別是防止水分及氣體、塵土的侵入，并且要求除氣性的精密儀器領(lǐng)域中作為密封使用。
第1實(shí)施方式圖1是顯示本發(fā)明第1實(shí)施方式的墊圈1的示意剖面圖。圖2是顯示使用狀態(tài)的圖1中的墊圈1的示意剖面圖。圖3A和圖3B是顯示應(yīng)用了墊圈1的頂蓋4的圖。圖4是顯示用圖3A和圖3B的頂蓋4加蓋的硬盤裝置3的外觀圖。
墊圈1，如圖4所示，在用于將硬盤裝置3的硬盤盒體5加蓋的頂蓋4中使用。硬盤盒體5為在1面開口的盒狀，在內(nèi)部配設(shè)盤等部件。
如圖3A和3B所示，墊圈1配設(shè)在頂蓋4的內(nèi)面，以與硬盤盒體5接觸。圖3A顯示頂蓋4的內(nèi)面。圖3B圖是圖3A的A-A剖面，是將頂蓋4翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)顯示的。該圖3B的B部放大圖在圖1及圖2中顯示。
墊圈1設(shè)在頂蓋4上，是一個(gè)在底部1a上具有一個(gè)主板條部2的剖面形狀。也就是，底部1a與頂蓋4粘接，在底部1a上設(shè)置有向硬盤盒體5側(cè)(在圖1中是上側(cè))突出的主板條部2。
并且，該墊圈1滿足以下(1)～(4)的條件。
(1)將與頂蓋4粘接著的底部1a的粘接寬度設(shè)定為W0，從頂蓋4到主板條部2的頂端的高度H的一半(1/2H)的位置處的寬度設(shè)定為W1，W1/W0＜0.9。
(2)將從頂蓋4到主板條部2的頂端的高度設(shè)定為H，1.15＜H/W0＜1.80。
(3)將底部1a的除去與頂蓋4粘接的部分的剖面四周的非粘接部分的長(zhǎng)度設(shè)定為L(zhǎng)，滿足L/W0≥3。
(4)墊圈1在頂蓋4和硬盤盒體5之間被壓縮時(shí)，壓縮率為大于等于13.5％。
除此之外，還優(yōu)選滿足(5)、(6)的條件。
(5)主板條部2的頂端部R＝0.1mm或其以上。
(6)墊圈1使用硬度30～80度(JIS硬度計(jì)型號(hào)A)范圍的材料。
滿足以上條件的墊圈1，預(yù)先在頂蓋4上涂敷粘接劑，將涂敷有該粘接劑的頂蓋4插入，注射成型墊圈1，使墊圈1瞬間與頂蓋4形成一體。
因此，由于利用墊圈1的成型工序同時(shí)進(jìn)行了向頂蓋4的粘接，故可以簡(jiǎn)化制造工序。
在此，墊圈1利用熱塑性彈性體混合物構(gòu)成的材質(zhì)形成。
具體的熱塑性彈性體混合物，例如，在本發(fā)明中，使用特別是從耐熱性的觀點(diǎn)出發(fā)為有效的烯烴系熱塑性彈性體混合物，烯烴系熱塑性彈性體的構(gòu)成為，主要成分是乙烯/丙烯/非共軛二烯3元共聚物橡膠或乙烯/丙烯共聚物橡膠和聚丙烯系樹脂和增塑劑，并且調(diào)整為硬度30～80度(JIS硬度計(jì)型號(hào)A)的材料。
另外，例如，使用苯乙烯系熱塑性彈性體混合物，聚合物以苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯的三嵌段共聚物(SEPS)或苯乙烯-乙烯/乙烯·丙烯-苯乙烯的三嵌段共聚物(SEEPS)為主要成分，含有聚丙烯系樹脂、增塑劑，是調(diào)整為硬度30～80度(JIS硬度計(jì)型號(hào)A)、壓縮永久變形小于等于50％(JIS K6262 100℃、72H)的材料。
另外，例如，將烯烴系熱塑性彈性體和苯乙烯系熱塑性彈性體進(jìn)行共混，制成混合物，烯烴系熱塑性彈性體的構(gòu)成是以乙烯/丙烯/非共軛二烯3元共聚物橡膠或乙烯/丙烯共聚物橡膠和聚丙烯系樹脂和增塑劑為主要成分，作為苯乙烯系熱塑性彈性體，聚合物以苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯的三嵌段共聚物(SEPS)或苯乙烯-乙烯/乙烯-丙苯乙烯的三嵌段共聚物(SEEPS)作為主要成分，含有聚丙烯系樹脂、增塑劑而構(gòu)成，混合物是調(diào)整為硬度30～80度(JIS硬度計(jì)型號(hào)A)的材料。
另外，在不影響目的的范圍內(nèi)，也可以使用被調(diào)整為硬度30～80度(JIS硬度計(jì)型號(hào)A)的聚氨酯系熱塑性彈性體、聚乙烯系熱塑性彈性體。
聚苯乙烯系熱塑性彈性體，聚合物為苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯的三嵌段共聚物(SEPS)或苯乙烯-乙烯/乙烯-丙苯乙烯的三嵌段共聚物(SEEPS)，使用對(duì)末端以乙烯基芳香族化合物為主體的苯乙烯聚合物嵌段、以共軛二烯化合物為主體的異戊二烯聚合物嵌段以及乙烯與異戊二烯的無(wú)規(guī)共聚物嵌段，還有以乙烯基芳香族化合物為主體的苯乙烯聚合物嵌段進(jìn)行氫化而得到的氫化三嵌段共聚物。
該氫化三嵌段共聚物的數(shù)均分子量?jī)?yōu)選為50000或其以上。數(shù)均分子量不足50000時(shí)，軟化劑的滲出增加，壓縮永久變形變大，出現(xiàn)不能實(shí)際使用的問(wèn)題。該數(shù)均分子量的上限沒(méi)有限制，但通常是400000左右。
上述氫化嵌段共聚物的非晶體苯乙烯嵌段的含量?jī)?yōu)選10～70重量％，更優(yōu)選15～60重量％的范圍。另外，非晶體苯乙烯嵌段的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)優(yōu)選為60℃或其以上，更優(yōu)選為80℃或其以上。另外，作為將兩末端的非晶體苯乙烯嵌段連接的部分的聚合物，仍然優(yōu)選非晶體的物質(zhì)。另外，這些氫化嵌段共聚物，主要單獨(dú)使用，但也可以將兩種或其以上共混使用。
烯烴系熱塑性彈性體是以乙烯/丙烯/非共軛二烯3元共聚物橡膠或乙烯/丙烯共聚物橡膠和聚丙烯系樹脂和增塑劑為主要成分的。
作為乙烯/丙烯/非共軛二烯3元共聚物橡膠，其乙烯含量為50～80重量％，碘值為10～25的范圍。作為非共軛二烯，使用二環(huán)戊二烯、1，4-己二烯、二環(huán)辛二烯、亞甲基降冰片烯、亞乙基降冰片烯等。
作為乙烯/丙烯共聚物橡膠，其乙烯含量為10～25重量％，熔融指數(shù)(MFR)(根據(jù)JIS K7210 230℃、2.16kg荷重)為3～30g/10分鐘。
作為聚丙烯系樹脂，是在催化劑存在下將丙烯聚合而獲得的熱塑性樹脂，是一種具有等規(guī)立構(gòu)型、間規(guī)立構(gòu)型結(jié)構(gòu)等的結(jié)晶性高分子，或其與少量的α-烯烴(例如乙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基1-戊烯等)的共聚物。這些優(yōu)選熔融指數(shù)(MFR)(根據(jù)JIS K7210 230℃、2.16kg荷重)為0.1～100g/10分鐘，結(jié)晶度為20～70％的物質(zhì)。MFR小于0.1時(shí)，流動(dòng)性差，不能得到目的成形物。另外，MFR大于100時(shí)，不能得到具有滿意物性的產(chǎn)物。
作為增塑劑，為在通常的橡膠及熱塑性彈性體中使用的物質(zhì)，例如，工藝油、潤(rùn)滑油、石蠟系油等石油系軟化劑、蓖麻油、亞麻仁油、菜籽油、椰子油等脂肪油系軟化劑、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯等酯系增塑劑。另外，在其中也可以進(jìn)一步添加有機(jī)過(guò)氧化物等交聯(lián)劑、交聯(lián)助劑等，或者同時(shí)混合必要的成分，進(jìn)行加熱熔融混煉，使其進(jìn)行動(dòng)態(tài)交聯(lián)。
另外，墊圈1的組合物中可以使用在普通橡膠以及熱塑性彈性體中配合的鱗片狀無(wú)機(jī)填充劑、具體有，粘土、硅藻土、滑石、硫酸鋇、碳酸鈣、碳酸鎂、金屬氧化物、云母、石墨、氫氧化鋁等。另外，也可使用，粉末狀固體填充劑，例如，各種金屬粉、玻璃粉、陶瓷粉、粒狀或粉末聚合物等，以及防老劑、例如，胺及其衍生物、咪唑類、酚類及其衍生物、蠟類等。
另外，也可以添加各種添加劑，例如穩(wěn)定劑、粘接附著劑、脫模劑、顏料、阻燃劑、潤(rùn)滑劑等。另外，為了改善磨耗性、成形性等，也可以添加少量的熱塑性樹脂或橡膠。而且，為了提高強(qiáng)度、剛性，也可以添加短纖維等。
苯乙烯系熱塑性彈性體及烯烴系熱塑性彈性體中的這些配合物，可以使用加熱混煉機(jī)，例如單軸擠壓機(jī)、雙軸擠壓機(jī)、滾筒、班伯里密煉機(jī)、プラベング一、捏合機(jī)、高剪切型混合機(jī)等進(jìn)行熔融混煉，再根據(jù)需要添加有機(jī)過(guò)氧化物等交聯(lián)劑，交聯(lián)助劑等，或同時(shí)混合這些必要成分，進(jìn)行加熱熔融混煉，由此可以容易地進(jìn)行制造。另外，也可以預(yù)先準(zhǔn)備高分子有機(jī)材料和軟化劑混煉后的熱塑性材料，再將該材料與其中使用的物質(zhì)相同或不同的一種或其以上的高分子有機(jī)材料進(jìn)一步混合而制造。
將這樣得到的苯乙烯系熱塑性彈性體和烯烴系熱塑性彈性體進(jìn)行混合，得到的混合物可以使用公知的方法，例如注射成型或擠出成型等成型為希望的形狀，作為墊圈材料使用。這樣的墊圈材料適合應(yīng)用在要求高防塵性的硬盤裝置中，但是，也可以作為其它通常的墊圈材料、包裝材料用于任一要求氣密性的部位。
通過(guò)將這樣的材料用在墊圈1中，在墊圈1的使用環(huán)境處于100℃或其以上更高溫度下時(shí)，其性能也不劣化，提高了質(zhì)量。
另外，在墊圈1成型前在頂蓋4間涂敷的粘接劑，為以改性烯烴系樹脂作為基體的類型，或以苯乙烯-丁二烯橡膠作為基體形成液狀的類型?；蛘?，將這些配合在交聯(lián)成分中，改性為熱固化性的粘接劑。
具體的粘接劑有，例如將在聚烯烴系樹脂的側(cè)鏈上接枝極性基團(tuán)(馬來(lái)酸酐、丙烯酸、環(huán)氧基羥基等)進(jìn)行改性的物質(zhì)，溶解在芳香族或脂肪族有機(jī)溶劑中而使其液化的物質(zhì)，或者懸浮化的物質(zhì)。另外，也可以是將苯乙烯·丁二烯橡膠溶解在芳香族或脂肪族的有機(jī)溶劑中而使其液化后的物質(zhì)，可單獨(dú)使用，或混合使用。另外，也可以是在這些物質(zhì)中利用過(guò)氧化物或異氰酸酯等賦予了交聯(lián)部分的物質(zhì)。
作為粘接劑的涂敷方法，例如有浸漬涂敷、噴涂、絲網(wǎng)印刷、毛刷涂敷、加印方式、分配器等，根據(jù)所需選擇最佳方法。
另外，作為頂蓋4，例如有鋁板、鋁板上進(jìn)行鍍敷處理的材料、不銹鋼板、不銹鋼制的減振鋼板等的金屬板。
例如，作為鋁板等的鋁材料，優(yōu)選使用表面粗糙度Ra(根據(jù)JIS B0601，利用表面粗糙度形狀測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定)為0.1～5μm、優(yōu)選0.3～3μm的材料。表面粗糙度小于上述值時(shí)，墊圈1對(duì)鋁的粘接性顯著低下。另外，當(dāng)使用比上述值更大的表面粗糙度的材料時(shí)，制品金屬部分的機(jī)械強(qiáng)度顯著低下，不能應(yīng)用在實(shí)際中。
在這樣的鋁材料的陽(yáng)性氧化被膜處理中，可以使用硫酸、磷酸、鉻酸等無(wú)機(jī)酸或草酸等有機(jī)酸的酸性溶液，進(jìn)行陽(yáng)性氧化，在鋁表面形成多孔質(zhì)被膜。通過(guò)確保陽(yáng)性氧化的時(shí)間大于等于一定時(shí)間，可確保多孔質(zhì)被膜的厚度，另外認(rèn)為，施加的電壓越低形成的微細(xì)孔數(shù)越多，對(duì)墊圈1的粘合性越有利。按照與處理成本的關(guān)系只要形成細(xì)孔就可以。例如，在使用約5～25重量％硫酸水溶液的情況下，施加的電壓在約10～30V下，處理時(shí)間為約10～60分鐘左右。這時(shí)多孔質(zhì)被膜的厚度在約為1～50μm，細(xì)孔數(shù)為10～1000×109個(gè)/cm2左右；但優(yōu)選被膜的厚度在約30～50μm，細(xì)孔數(shù)為100～1000×109個(gè)/cm2左右。
陽(yáng)極氧化被膜處理之后，進(jìn)行調(diào)整處理，以使封孔率為小于等于40％，優(yōu)選為未封孔處理。封孔處理可以選擇熱水處理、酸處理等方法，進(jìn)行封孔處理且使封孔率為小于等于40％的材料粘接性好，最優(yōu)選完全未進(jìn)行封孔處理的材料。
然后，上述結(jié)構(gòu)的墊圈1，如圖2所示，頂蓋4和硬盤盒體5的接觸面5a從主板條部2接觸，將頂蓋4和硬盤箱體5之間進(jìn)行密封。
在將頂蓋4和硬盤箱體5之間進(jìn)行密封時(shí)，主板條部2主要被壓縮，形成圖2所示的變形狀態(tài)。
如上所述的本發(fā)明的實(shí)施方式中，安裝時(shí)，即使對(duì)于墊圈1從硬盤盒體5施加壓力，也不發(fā)生擠出，可以防止擠出部與其它部件接觸出現(xiàn)問(wèn)題。另外，因?yàn)閴|圈1可以確保足夠的高度，故墊圈1確實(shí)地被硬盤盒體5壓縮，確保密封性，可以防止氣體、塵埃等侵入。
評(píng)價(jià)試驗(yàn)為了評(píng)價(jià)上述實(shí)施方式中的效果，具體對(duì)在上述實(shí)施方式的設(shè)定范圍內(nèi)構(gòu)成的實(shí)施例和在設(shè)定范圍外構(gòu)成的比較例進(jìn)行評(píng)價(jià)試驗(yàn)而進(jìn)行比較。評(píng)價(jià)試驗(yàn)按如下進(jìn)行，實(shí)施例和比較例的構(gòu)成如圖5所示，制備實(shí)施例1～11、比較例1～9的各種樣品，進(jìn)行密封性(有無(wú)泄漏)、反作用力、安裝時(shí)擠出、硬度、除氣性、成形性、粘接性、有無(wú)壓曲等各種評(píng)價(jià)。
樣品制備在本評(píng)價(jià)試驗(yàn)中，使用上述說(shuō)明的各種熱塑性彈性體混合物。作為混合物，可通過(guò)將各種配合物按照規(guī)定量計(jì)量，用雙軸擠出機(jī)[(株)神戶制鋼所制ハイパ一KTX46]，在設(shè)定溫度290～180℃，旋轉(zhuǎn)速度150rpm的條件下，進(jìn)行混合擠出得到。
使用注射成型機(jī)(川口鐵工(株)KM-80)，在設(shè)定溫度290～180℃，注射速度0.5秒、注射壓力100MPa、循環(huán)時(shí)間30秒的條件下將該材料成型為試驗(yàn)薄片(150×150×2mm)，進(jìn)行硬度、除氣性試驗(yàn)。
另外，同樣，將在預(yù)先成型為蓋形狀的鋁板(進(jìn)行化學(xué)鍍鎳2～5μm處理)上涂敷各種粘接劑的部件插入模型中，在注射速度0.5秒，注射壓力100MPa、循環(huán)時(shí)間30秒的條件下，在蓋上形成墊圈。使用該與蓋一體化的墊圈，進(jìn)行密封性、反作用力、安裝時(shí)擠出、成形性、粘接性、有無(wú)壓曲等試驗(yàn)。
在此，作為粘接劑使用改性烯烴系樹脂粘接劑(三井化學(xué)(株)制、商品名ユニスト一ルR120K)、或者苯乙烯-丁二烯橡膠系粘接劑(ノガワケミカル(株)制、商品名ダイアボンドDA3188)。
作為墊圈的剖面形狀，是圖6所示的形狀A(yù)～J，形狀A(yù)是，主板條部的頂端部(以下稱作Z部)的R＝0.15mm、W1/W0＝0.66、H/W0＝1.75、L/W0＝3.81，形狀B是Z部的R＝0.25mm、W1/W0＝0.81、H/W0＝1.40、L/W0＝3.20，形狀C是Z部的R＝0.25mm、W1/W0＝0.74、H/W0＝1.40、L/W0＝3.12，形狀D是Z部的R＝0.40mm、W1/W0＝0.85、H/W0＝1.27、L/W0＝3.00，形狀E是Z部的R＝0.30mm、W1/W0＝0.70、H/W0＝1.15、L/W0＝3.00，形狀F是無(wú)Z部的R、W1/W0＝1.00、H/W0＝1.40、L/W0＝3.80，形狀G是Z部的R＝0.50mm、W1/W0＝1.00、H/W0＝1.40、L/W0＝3.37，形狀H是Z部的R＝0.25mm、W1/W0＝0.68、H/W0＝1.15、L/W0＝2.67，形狀I(lǐng)是無(wú)Z部的R、W1/W0＝0.68、H/W0＝1.89、L/W0＝4.15，形狀J是無(wú)Z部的R、W1/W0＝0.80、H/W0＝1.10、L/W0＝3.01，選擇以上的形狀，如圖5所示，制造的實(shí)施例1～11、比較例1～9的各種樣品的具體構(gòu)成如下所示。
實(shí)施例1作為熱塑性彈性體混合物，使用烯烴系熱塑性彈性體混合物。墊圈剖面形狀使用形狀A(yù)。硬度是45度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)。
實(shí)施例2作為熱塑性彈性體混合物，使用烯烴系熱塑性彈性體混合物。墊圈剖面形狀使用形狀B。硬度是45度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)。
實(shí)施例3作為熱塑性彈性體混合物，使用烯烴系熱塑性彈性體混合物。墊圈剖面形狀使用形狀C。硬度是45度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)。
實(shí)施例4作為熱塑性彈性體混合物，使用烯烴系熱塑性彈性體混合物。墊圈剖面形狀使用形狀D。硬度是45度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)。
實(shí)施例5作為熱塑性彈性體混合物，使用烯烴系熱塑性彈性體混合物。墊圈剖面形狀使用形狀E。硬度是45度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)。
實(shí)施例6作為熱塑性彈性體混合物，使用烯烴系熱塑性彈性體混合物。墊圈剖面形狀使用形狀B。硬度是61度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)。
實(shí)施例7作為熱塑性彈性體混合物，使用苯乙烯系熱塑性彈性體混合物。墊圈剖面形狀使用形狀B。硬度是33度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)。
實(shí)施例8作為熱塑性彈性體混合物，使用苯乙烯系熱塑性彈性體混合物。墊圈剖面形狀使用形狀D。硬度是33度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)。
實(shí)施例9作為熱塑性彈性體混合物，使用聚氨酯系熱塑性彈性體混合物。墊圈剖面形狀使用形狀B。硬度是78度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)。
實(shí)施例10作為熱塑性彈性體混合物，使用苯乙烯系熱塑性彈性體混合物。墊圈剖面形狀使用形狀B。硬度是60度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)。
實(shí)施例11作為熱塑性彈性體混合物，使用苯乙烯系熱塑性彈性體混合物。墊圈剖面形狀使用形狀A(yù)。硬度是31度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)。
比較例1作為熱塑性彈性體混合物，使用烯烴系熱塑性彈性體混合物。墊圈剖面形狀使用形狀F。硬度是45度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)。
比較例2作為熱塑性彈性體混合物，使用烯烴系熱塑性彈性體混合物。墊圈剖面形狀使用形狀G。硬度是45度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)。
比較例3作為熱塑性彈性體混合物，使用烯烴系熱塑性彈性體混合物。墊圈剖面形狀使用形狀H。硬度是45度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)。
比較例4作為熱塑性彈性體混合物，使用烯烴系熱塑性彈性體混合物。墊圈剖面形狀使用形狀I(lǐng)。硬度是45度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)。
比較例5作為熱塑性彈性體混合物，使用烯烴系熱塑性彈性體混合物。墊圈剖面形狀使用形狀J。硬度是45度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)。
比較例6作為熱塑性彈性體混合物，使用烯烴系熱塑性彈性體混合物。墊圈剖面形狀使用形狀D。硬度是15度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)。
比較例7作為熱塑性彈性體混合物，使用烯烴系熱塑性彈性體混合物。墊圈剖面形狀使用形狀D。硬度是83度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)。
比較例8作為熱塑性彈性體混合物，使用苯乙烯系熱塑性彈性體混合物。墊圈剖面形狀使用形狀D。硬度是25度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)。
比較例9作為熱塑性彈性體混合物，使用苯乙烯系熱塑性彈性體混合物。墊圈剖面形狀使用形狀A(yù)。硬度是25度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)。
評(píng)價(jià)方法在本評(píng)價(jià)試驗(yàn)中，具體進(jìn)行如下評(píng)價(jià)。
(1)密封性(有無(wú)泄漏)與蓋形成一體的墊圈安裝在試驗(yàn)泄漏機(jī)上，在該狀態(tài)下從試驗(yàn)機(jī)內(nèi)部連續(xù)施加30秒的1.5kPa的正壓，15秒后檢查是否有泄漏。在墊圈材料的壓縮永久變形性差的情況下，或者墊圈形狀有缺陷的情況下出現(xiàn)泄漏。在本試驗(yàn)中，按照“無(wú)泄漏○，泄漏×”的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定。
(2)反作用力測(cè)定與蓋形成一體的墊圈的反作用力。密封時(shí)需要具有適當(dāng)?shù)慕佑|面壓。面壓可以作為反作用力測(cè)定，如果面壓低且與蓋或相對(duì)部件有凹凸的情況下，不能充分密封。另外，在面壓高且時(shí)，引起蓋變形。按照“優(yōu)選反作用力為0.2～1.0(N/mm)○，其它×”的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷。
(3)安裝時(shí)擠出對(duì)于與蓋形成一體的墊圈實(shí)際擠壓相對(duì)的接觸面，考察在墊圈被壓縮變形的狀態(tài)下是否發(fā)生擠出。本試驗(yàn)中按照“無(wú)擠出○，擠出×”的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷。
(4)硬度將三片厚度2mm的測(cè)試片相互重疊，按照J(rèn)IS K6253進(jìn)行測(cè)定。本試驗(yàn)結(jié)果確認(rèn)墊圈應(yīng)該滿足所謂“墊圈使用硬度30～80度(JIS硬度計(jì) 型號(hào)A)范圍的材料”的條件。
(5)除氣性將50×3×2mm的長(zhǎng)方形狀的試樣在120℃、熱提取1小時(shí)后，測(cè)定此時(shí)的除氣量(μg/g)。本試驗(yàn)中，按照“除氣量不足50(μg/g)○，大于等于50(μg/g)×”的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷。
(6)成形性在制品的注射成型中，按照“無(wú)不良狀態(tài)○，有不良狀態(tài)×”的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷。在此，所述的不良狀態(tài)是指，不能形成規(guī)定的制品形狀，出現(xiàn)變形、下陷標(biāo)記(sinkmark)、切斷(cutout)、焊縫、短彈(shortshot)、鑿紋等，或者發(fā)生不能與蓋形成一體的現(xiàn)象。
(7)粘接性在與蓋形成一體的墊圈的粘接面上形成貫通的約1mm的剝離，在該部位通入SUS制電線，施加垂直拉伸荷重，測(cè)定剝離長(zhǎng)擴(kuò)大為約10mm時(shí)的荷重。在本試驗(yàn)中，按照“剝離荷重大于等于100(kPa)○、剝離荷重小于100(kPa)×”的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷。
(8)有無(wú)壓曲對(duì)于與蓋形成一體的墊圈，實(shí)際按壓相對(duì)接觸面，檢查在墊圈被壓縮的變形狀態(tài)下是否壓曲。在本試驗(yàn)中，按照“無(wú)壓曲○、有壓曲×”的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷。
評(píng)價(jià)結(jié)果當(dāng)硬度為80度或其以上時(shí)，將蓋一體型墊圈向相對(duì)接觸面按壓安裝時(shí)的反作用變大，蓋發(fā)生變形等，不能完全密封，墊圈的密封性差。另外，在不足30度的情況下，除氣變多，另外，墊圈容易撕裂、或容易粘接等，安裝時(shí)必須注意。最優(yōu)選的硬度為40～60度。
另外，為了得到理想的成形性及硬度，聚丙烯系樹脂、增塑劑是不可缺少的。但是，聚丙烯系樹脂量過(guò)多時(shí)硬度變高，過(guò)少時(shí)流動(dòng)性變差，注射成形困難。優(yōu)選聚丙烯系樹脂量相對(duì)于100重量份聚合物為10～100重量份。另外，同樣，當(dāng)增塑劑量過(guò)多時(shí)因?yàn)槌龤庾兌啵圆粌?yōu)選。優(yōu)選的增塑劑量為10～200重量份。
在不使用粘接劑的情況下，成形時(shí)產(chǎn)生剝離，不能形成一體。另外，作為粘接劑使用環(huán)氧系、氰基丙烯酸酯系的物質(zhì)時(shí)，可以一體成形，但容易剝離，沒(méi)有充分地粘接力。
對(duì)實(shí)施例1～11、比較例1～9的各種樣品，按照以上評(píng)價(jià)進(jìn)行的具體評(píng)價(jià)結(jié)果示于圖5中。
如上所述的結(jié)果表明，具有實(shí)施例1～11所示的構(gòu)成時(shí)，顯示具有非常好的性能，能夠做成與蓋形成一體型的墊圈。
另一方面，比較例1～9中所示的構(gòu)成中，具有各種缺點(diǎn)。例如，比較例1中安裝時(shí)發(fā)生擠出，如圖7所示。另外，在比較例4中出現(xiàn)的壓曲，如圖8所示。
第2實(shí)施方式在上述第1實(shí)施方式的墊圈1中，希望進(jìn)一步解決以下問(wèn)題。
在第1實(shí)施方式的墊圈1中，由于墊圈1與頂蓋粘接著的粘接位置，如圖9所示，有時(shí)在安裝在硬盤盒體5中時(shí)，墊圈1被壓縮，從接觸面5擠出產(chǎn)生擠出部6。當(dāng)出現(xiàn)擠出部6時(shí)，與現(xiàn)有技術(shù)相同，墊圈1與盤等其它部件接觸，發(fā)生危險(xiǎn)，或者墊圈1和接觸面5a接觸不牢，故本身的密封性也低下。
因此，第2實(shí)施方式提供一種比上述第1實(shí)施方式能夠確實(shí)地防止擠出，保持密封性的高性能的墊圈。
圖10是顯示實(shí)施方式2的墊圈1的圖。另外，因?yàn)楦鞑考男螤?、材質(zhì)等和實(shí)施方式1相同，故其說(shuō)明省略。
圖10的墊圈1設(shè)在頂蓋4上，其剖面形狀為在底部1a上具有一個(gè)主板條部2。也就是，底部1a粘接在頂蓋4上，設(shè)有在底部1a上向硬盤盒體5側(cè)(圖10中上側(cè))突出的主板條部2。
另外，在和墊圈1的相對(duì)關(guān)系中，在硬盤盒體5的接觸面5a的寬度中心C和主板條部2的頂端T相互相對(duì)的位置處，設(shè)置有墊圈。也就是，安裝時(shí)主板條部2的頂端T與硬盤盒體5的接觸面5a的寬度的中心C接觸。
并且，上述構(gòu)成的墊圈1如實(shí)施方式1的圖2所示，與硬盤盒體5接觸，在頂蓋4和硬盤盒體5之間進(jìn)行密封。
因此，墊圈1的主板條部2可以不從硬盤盒體5的接觸面5a的寬度處擠出，切實(shí)地與硬盤盒體5接觸，發(fā)揮密封性。
工業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明在安裝時(shí)，即使對(duì)于墊圈施加來(lái)自另一部件的壓力也不出現(xiàn)擠出，可以防止擠出導(dǎo)致與其它部件接觸的問(wèn)題。另外，因?yàn)榭梢源_保墊圈的高度，故墊圈被確實(shí)地壓縮在另一部件上，可以確保密封性，防止氣體、塵土的侵入。
權(quán)利要求
1.一種將2部件之間進(jìn)行密封的墊圈，該墊圈使用硬度在30～80度(JIS硬度計(jì)型號(hào)A)范圍的材料，具備從設(shè)于一個(gè)部件上的底部向另一部件側(cè)突出的主板條部；將與一個(gè)部件粘接的上述底部的粘接寬度設(shè)定為W0，從上述底部與一個(gè)部件的粘接部到上述主板條部的頂端部為止的高度一半的位置處的寬度設(shè)定為W1，滿足W1/W0＜0.9，將從上述底部與一個(gè)部件的粘接部到上述主板條部的頂端部為止的高度設(shè)定為H，滿足1.15＜H/W0＜1.80，將上述底部的除與一個(gè)部件粘接著的部分之外的剖面四周的非粘接部分的長(zhǎng)度設(shè)定為L(zhǎng)，滿足L/W0≥3，被壓縮在2個(gè)部件之間時(shí)，壓縮率為大于等于13.5％。
2.如權(quán)利要求1所述的墊圈，上述主板條部的頂端部R＝0.1mm或其以上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的墊圈，預(yù)先在一個(gè)部件上涂敷粘接劑，插入涂敷有該粘接劑的一個(gè)部件中成性墊圈，將墊圈與一個(gè)部件形成一體地設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的墊圈，該墊圈的材質(zhì)由烯烴系彈性體混合物構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)中所述的墊圈，上述主板條部的頂端與另一部件的接觸面寬度的中心接觸。
6.如權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)中所述的墊圈，應(yīng)用在硬盤裝置的頂蓋中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種適應(yīng)小型化，在安裝時(shí)不會(huì)擠出，發(fā)揮密封性的高性能的墊圈。墊圈(1)使用硬度在30～80度(JIS硬度計(jì)型號(hào)A)范圍的材料，將底部(1a)的粘接寬度設(shè)定為(W0)，從底部(1a)的粘接部到主板條部(2)的頂端部的高度一半的位置處的寬度設(shè)定為(W1)，滿足W1/W0＜0.9；將從底部(1a)的粘接部到主板條部(2)的頂端部的高度設(shè)定為(H)，滿足1.15＜H/W0＜1.80；將底部(1a)的除去粘接部分的剖面四周的非粘接部分的長(zhǎng)度設(shè)定為(L)，滿足L/W0≥3，被壓縮時(shí)，壓縮率為大于等于13.5％。
文檔編號(hào)F16J15/22GK1695018SQ0382465
公開日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2003年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月12日
發(fā)明者岡延由記, 小島好文, 古賀敦, 藤本健一, 仙田和久, 岸本昌之, 上田俊二, 新宅信行 申請(qǐng)人:Nok株式會(huì)社