(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無電解ニッケルめっき処理が施された金属板と、その上に順次設けられた（Ａ）層及び（Ｂ）層の二つの熱可塑性材料層を有し、それらが一体化されてなる複合体において、上記（Ａ）層がマレイン酸変性ポリオレフィン系樹脂からなり、（Ｂ）層がスチレン系熱可塑性エラストマーからなり、かつ金属板と（Ａ）層とが密着しているとともに、（Ａ）層と（Ｂ）層とが熱融着していることを特徴とする複合体。
【請求項２】
シール部材として用いられる請求項１記載の複合体。
【請求項３】
シール部材が、ハードディスクドライブ用蓋付きガスケットである請求項２記載の複合体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板と熱可塑性材料とからなる複合体及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、金属板に予め接着剤を塗布しておくことにより、熱可塑性材料を射出成形して金属板と熱可塑性材料とが密着性よく一体化され、電子機器などの収納に用いる蓋付きガスケットなどの用途に好適な複合体、及びこのものを容易に、かつ効率よく製造する方法に関するものである。
【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。これらの電子機器は水分や塵等を嫌うものであり、電子機器を収納するケースのシール性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】
電子機器等を収納するケースは箱体と蓋体とで構成され、箱体と蓋体とはこれらの合わせ面に加硫ゴム，発泡ウレタン及び熱可塑性材料等からなるガスケットを挟んで一体化されている。通常、ガスケットは、蓋体に固定された蓋付きガスケットの形態を採り、ガスケットを蓋体に接着する良い方法がないため、この固定は、（１）ガスケットを両面テープで蓋体に固定する方法、（２）蓋体に孔を開け、蓋体の両面からこの孔を挟んでガスケット材を固定する方法などにより行われている。このガスケット付き蓋体は箱体にネジで固定される。従って、ガスケットが蓋体に接着していることによりネジでの固定作業は著しく容易になる。
前記（１）の両面テープでガスケットを蓋体に固定する方法としては、通常、両面テープが貼付されたシート状ガスケット材をガスケット形状に打ち抜き、このガスケットを蓋体に固定する方法がとられている。しかしながら、この方法においては、打ち抜かれた後のシート状ガスケット材の大半が廃材として廃棄される上、ガスケット材をガスケット形状に打ち抜いた後に蓋体に固定するので工程が煩雑となり、製造コストが高くつくのを免れないという問題がある。
また、孔のあいた蓋体をガスケット材で挟み込む方法により製造された蓋付きガスケットは、ガスケット材が蓋体の上部に露出するものであるため、近年の電子機器部品の小型化に伴って狭くなった電子機器本体のスペースにこの蓋体を入れ込む際に、蓋体の上部に露出したガスケット材が捲くれたりする場合があり、この捲くれがシール性不良を起こす原因となるという問題がある。
さらに、このような方法で作製した蓋付きガスケットをハードディスクドライブ装置において使用した場合、ハードディスクの回転による振動を抑えることができないという問題がある。
【０００４】
一方、通常熱可塑性材料と蓋体である金属板との接着は、熱可塑性シートの表面をコロナ放電等により接着処理した後、エポキシ系又はウレタン系のような接着剤を用いて貼り合わせる方法により行われているが、作業が煩雑で接着剤による発ガスの問題もあり、電子機器用のガスケットには適用できない。
また、作業の簡略化を図るために接着性の熱可塑性材料を射出して、直接接着する方法も考えられる。しかしながら、この様な接着性の材料は、通常硬めにしても、射出すると大きくなってしまうためガスケットとしてはそのまま使用できない。このため、ハードディスクの蓋体用のガスケットには、この方法は採られていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況下で、金属板と熱可塑性材料とが射出成形によって密着性よく一体化され、かつ制振性などの性能に優れ、電子機器などの収納に用いる蓋付きガスケットなどの用途に好適な複合体を、煩雑な工程を必要とせずに、簡単な方法で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、前記の好ましい性質を有する複合体を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、その上に設けられる熱可塑性材料と熱融着しうる熱可塑性材料からなる層を、塗装により金属板上に設け、さらにその上に、所望の熱可塑性材料からなる層を熱融着により設けてなる複合体が、その目的に適合しることを見出した。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、金属板と、その上に順次設けられた（Ａ）層及び（Ｂ）層の二つの熱可塑性材料層を有し、それらが一体化されてなる複合体において、上記（Ａ）層として、（Ｂ）層の熱可塑性材料と熱融着しうる熱可塑性材料を用い、かつ金属板と（Ａ）層とが塗装により密着しているとともに、（Ａ）層と（Ｂ）層とが熱融着していることを特徴とする複合体を提供するものである。
また、前記複合体は、金属板上に、（Ａ）層を、その上に設けられる（Ｂ）層の熱可塑性材料と熱融着しうる熱可塑性材料を塗装することにより設け、次いでこの（Ａ）層に所望の熱可塑性材料を熱融着させ、（Ｂ）層を形成することを特徴とする複合体の製造方法を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の複合体は、金属板と、その上に順次設けられた（Ａ）層と（Ｂ）層の二つの熱可塑性材料層を有し、それらが一体化されてなるものである。
上記金属板としては、特に制限はなく、例えば冷延鋼板，亜鉛めっき鋼板，アルミニウム／亜鉛合金めっき鋼板，ステンレス鋼板，アルミニウム板，アルミニウム合金板，マグネシウム板，マグネシウム合金板などの中から、複合体の用途に応じて適宜選択して用いることができる。
これらの金属板としては、安価で、耐食性に優れる無電解ニッケルめっき処理を施した金属板が好適である。この無電解ニッケルめっき処理方法としては、従来金属素材に適用されている公知の方法、例えば硫酸ニッケル，次亜リン酸ナトリウム，乳酸，プロピオン酸などを適当な割合で含有するｐＨ4.０〜5.０程度て、かつ温度８５〜９５℃程度の水溶液からなる無電解ニッケルめっき浴中に、金属板を浸漬する方法などを用いることができる。
本発明で用いられる金属板の厚さは、複合体の用途に応じて適宜選定されるが、通常0.１〜２ｍｍ、好ましくは0.２〜１ｍｍの範囲である。
【０００８】
この金属板上に設けられる（Ａ）層は、その上に設けられる（Ｂ）層の熱可塑性材料と熱融着しうる熱可塑性材料からなる層である。この（Ａ）層の熱可塑性材料としては、例えばポリオレフィン系樹脂，ポリスチレン系樹脂，アクリル系樹脂などの中から、（Ｂ）層に用いられる熱可塑性材料の種類に応じて、適宜選定される。例えば、（Ｂ）層にスチレン系熱可塑性エラストマーを使用する場合には、（Ａ）層の熱可塑性材料として、ポリオレフィン系樹脂の変性体を用いるのが有利である。この場合、ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン；プロピレン；ブテン−１；３−メチルペンテン−１；４−メチルペンテン−１などのα−オレフィンの単独重合体やこれらの共重合体、あるいはこれらと他の共重合可能な不飽和単量体との共重合体などが挙げられる。代表例としては、高密度，中密度，低密度ポリエチレンや直鎖状低密度ポリエチレン，エチレン−酢酸ビニル共重合体，エチレン−アクリル酸エチル共重合体などのポリエチレン類、プロピレン単独重合体，プロピレン−エチレンブロック共重合体やランダム共重合体，プロピレン−エチレン−ジエン化合物共重合体などのポリプロピレン類、ポリブテン−１，ポリ４−メチルペンテン−１などを挙げることができる。
また、金属との接着性を上げるため、これらの樹脂に酸無水物基やカルボキシル基、カルボン酸エステル基、クロルスルホン基等の官能基又はハロゲン等の付いたものも有効に使用することができる。
【０００９】
本発明においては、この（Ａ）層は、塗装により、金属板上に密着性よく設けられる。この際、塗装は、通常使用する熱可塑性材料の軟化点又は融点近傍の温度で行われる。該（Ａ）層の厚さは、通常３〜１００μｍ、好ましくは５〜３０μｍの範囲で選ばれる。
本発明の複合体においては、前記（Ａ）層の上に、（Ｂ）層として、熱可塑性材料層が熱融着により形成される。この（Ｂ）層を構成する熱可塑性材料としては、特に制限はなく、複合体の用途に応じて、各種材料の中から適宜選択して用いることができる。
例えば、複合体をシール部材として用い、そのガスケット部が（Ｂ）層である場合には、この（Ｂ）層を構成する熱可塑性材料としては、ＪＩＳ−Ａ硬度が６０゜未満の低硬度熱可塑性材料が好ましい。低硬度熱可塑性材料としては、スチレン系熱可塑性エラストマー，オレフィン系熱可塑性エラストマー，ウレタン系熱可塑性エラストマー，アクリル系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。特に電子機器を収納するためのケースにおいては、水分や空気を確実に遮断するとともにハロゲン系ガス及び酸性ガスの発生のない材料を用いることが好ましく、しかも、ケースの箱体密着性及び粘着性の点から、ＪＩＳ−Ａ硬度６０°未満のものが好ましい。とりわけ１５°〜４５°のものが好ましい。このような熱可塑性材料としては、スチレン系熱可塑性エラストマーが好ましく、例えばスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ），水素添加スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ），スチレン−イソプレンブロック共重合体（ＳＩＲ），スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ），水素添加スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）などが挙げられる。
【００１０】
このスチレン系熱可塑性エラストマーの具体例としては、三菱化学社製のラバロンやクラレ社製のセプトン及びアロン化成社製のエラストマーＡＲがあり、前者の例としては例えばラバロンＭＪ４３００Ｂ（商標名，ＪＩＳ−Ａ硬度４５゜）、ラバロンＴ３２０Ｃ（商標名，ＪＩＳ−Ａ硬度１５゜）、セプトン２０６３（商標名，ＪＩＳ−Ａ硬度３６゜）がある。スチレン系熱可塑性エラストマーは、その成形にはＥＰＤＭゴムやブチルゴムのように加硫を必要とせず、かつリサイクルが可能であるため、コストダウンへの寄与が極めて大きい。また、オレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、エー・イー・エスジャパン（株）社のサントプレン１１１−４５（商標名，ＪＩＳ−Ａ硬度４５゜）が挙げられる。
（Ｂ）層を構成するこれらの熱可塑性材料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。
本発明の複合体においては、前記（Ａ）層の上に、熱融着により設けられるこの（Ｂ）層の厚さとしては、特に制限はなく、複合体の用途に応じて適宜選定されるが、通常0.１〜５ｍｍ、好ましくは、0.２〜２ｍｍの範囲である。
【００１１】
本発明においては、この（Ｂ）層の熱可塑性材料層には、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、酸化防止剤（老化防止剤），紫外線吸収剤，光安定剤、さらには各種充填剤、具体的にはカーボンブラック，タルク，硫酸バリウム，炭酸カルシウム，炭酸マグネシウム，金属酸化物，マイカ，グラファイト，水酸化アルミニウム，各種金属粉，木片，ガラス粉，セラミックス粉，粒状又は粉末ポリマー，ガラスファイバー，金属ファイバー，有機繊維などを含有させることができる。
本発明の複合体としては、この（Ｂ）層がスチレン系熱可塑性エラストマーからなり、かつ前記（Ａ）層がポリオレフィン系樹脂からなるものが、特に好適である。
【００１２】
次に、本発明の複合体の製造方法としては、前記性状の複合体が得られる方法であればよく、特に制限はないが、以下に示す本発明の方法に従えば、所望の複合体を、簡単なプロセスで効率よく製造することができる。
本発明の方法においては、金属板、好ましくは無電解ニッケルめっき処理が施された金属板上に、まず（Ａ）層を、その上に設けられる（Ｂ）層の熱可塑性材料（以下、熱可塑性材料IIと称すことがある。）と熱融着しうる熱可塑性材料（以下、熱可塑性材料Ｉと称することがある。）を塗装することにより、形成させる。金属板あるいは無電解ニッケルめっきした金属板には、必要に応じてブラスト処理、ヘアーライン処理、エッチング処理、クラックめっき処理、酸化処理、陽極酸化処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、プライマー塗装等の表面処理を施してもよい。
また、（Ａ）層を形成させるには、環境上又は発ガス抑制の点から、熱可塑性材料Ｉの水性エマルジョン液を用いてもよい。具体的には、まず、ポリオレフィン系樹脂などの熱可塑性材料Ｉを微粉砕し、乳化剤などを用いる公知の方法に従って、エマルジョン化することにより、熱可塑性材料Ｉを含有する水性エマルジョン塗工液を調製して塗布してもよい。この際、本発明の目的が損なわれない範囲で、必要に応じ、接着性の良いウレタン系やエポキシ系の接着成分を添加してもよい。
【００１３】
次に、変性ポリオレフィン接着性樹脂溶液を、金属板上に塗布した後の厚さが所望の値になるように、はけ塗り，タンポ塗り，吹付塗り，ローラ塗り，流し塗りなどの公知の手段によって塗布、乾燥することにより、金属板上に（Ａ）層が密着性よく形成される。
この接着性樹脂溶液の塗布は、発ガス防止及びコストダウンという点から、ディスペンサー、パット印刷又はスクリーン印刷等によってガスケット材料が接着する部分にのみ塗布することが好ましい。
次に、このようにして形成された（Ａ）層に、所望の熱可塑性材料II、例えばスチレン系熱可塑性エラストマーなどを熱融着させて、（Ｂ）層を形成させる。
この（Ｂ）層の形成には、射出インサート成形法が好ましく用いられる。例えば金型内に、（Ａ）層が設けられた金属板をセットし、これに熱可塑性材料IIを射出注入して、該（Ａ）層の熱可塑性材料Ｉと熱可塑性材料IIを熱融着させることにより、（Ａ）層上に所望の厚さの（Ｂ）層を形成させる。
なお、プレス法により、熱融着させ、（Ａ）層上に（Ｂ）層を形成させる方法も用いることができる。
【００１４】
熱融着温度は、使用する熱可塑性材料Ｉ及びIIの種類に応じて適宜選定される。例えば熱可塑性材料Ｉとしてポリプロピレンを用い、かつ熱可塑性材料IIとして、スチレン系熱可塑性エラストマーであるＳＥＢＳ又はＳＥＰＳを用いる場合、熱融着温度は１７０〜２００℃程度である。
このようにして、金属板と熱可塑性材料が一体化してなる本発明の複合体が得られる。
本発明によれば、熱可塑性材料の物性を低下させることなく、接着性樹脂溶液を塗布しておくだけで、ガスケット用の熱可塑性材料を射出成形により容易に金属板と熱可塑性材料とを一体化することができる。また、本発明の複合体は、金属板が熱可塑性材料Ｉでラミネートされているので制振性が良好であり、シール部材、特に電子機器等に用いる蓋付きガスケットの用途に好適である。
また、熱可塑性材料Ｉや熱可塑性材料IIに導電性材料を混入することにより、埃等のよごれの付着や電磁波漏れを防止することができる。さらに、放熱性の良好な材料を熱可塑性材料Ｉに混入することにより、内部で発生する熱を外部に放熱することができるので、ハードディスクにおける蓄熱を防ぐことができる。
【００１５】
【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
厚さ５μｍの無電解ニッケルめっき皮膜が設けられた厚さ0.５ｍｍのアルミニウム板上に、接着性変性ポリオレフィン溶液  ユニストールＰ−８０２（三菱化学社製；マレイン酸変性、プロピレン、エチレン、ブテンの共重合体）を塗布し、１００℃で加熱処理を行い、厚さ３０μｍの塗膜を有するアルミニウム板を作製した。
次いで、このアルミニウム板上の接着性樹脂塗膜の上に、スチレン系熱可塑性エラストマー（三菱化学社製，ラバロンＭＪ４３００Ｂ，ＪＩＳ−Ａ硬度４５°）を0.５ｍｍの厚さに、射出成形機により、ノズル及びシリンダー温度を１８０℃、インサートアルミニウム板の温度を室温とした条件でインサート成形を行い、複合体を作製した。
このようにして得られた複合体におけるスチレン系熱可塑性エラストマーの剥離試験をＪＩＳ  Ｚ  ０２３７に準拠して行ったところ、スチレン系熱可塑性エラストマー自体の材料破壊又はアルミニウム板と接着性樹脂塗膜との界面での剥離が生じたが、その際の剥離力は１．６ｋｇ／２５ｍｍ以上であり、本体にネジで固定するために十分な接着力であった。
【００１６】
比較例１
実施例１において、無電解ニッケルめっき処理アルミニウム板上に、ポリプロピレン塗膜を設けることなしに、該無電解ニッケルめっき処理アルミニウム板上に、直接スチレン系熱可塑性エラストマーを、射出成形機によりインサート成形したが、接着しないために、金型からの取り出し時に剥離してしまった。
実施例２
図１は、本発明の複合体の一形態である、ハードディスクドライブ装置を収納するケース用の蓋付きガスケットを示す斜視図である（本図は、蓋付きガスケットをシール面側から見た図である。）。ガスケット１は金属製の蓋体２の表面に密着されており、蓋体２は、ハードディスクドライブ装置収納ケースの蓋となっている。磁気ディスク，磁気ヘッド，アクチュエーター等の機器が、ハードディスクドライブ装置収納ケースにおける金属製箱体側に配置され、これらの機器は該箱体（図示せず）と上記蓋付きガスケットとで閉成されてハードディスクドライブ装置収納ケースに収納されている。
【００１７】
蓋体２として、厚さ５μｍの無電解ニッケルめっき皮膜を有する厚さ0.５ｍｍのアルミニウム板上に、実施例１と同様にして、厚さ３０μｍの変性ポリオレフィン塗膜（接着性変性ポリプロピレン  ユニストールＲ−３００（三菱化学社製；マレイン酸変性）を形成したものを用いた。次いで、このアルミニウム板上のポリプロピレン塗膜の上に、実施例１と同様にして、スチレン系熱可塑性エラストマーを0.５ｍｍの厚さにインサート成形してガスケット１を設け、蓋付きガスケットを作製した。その際の剥離力（ＪＩＳ  Ｚ  ０２３７）は１．４ｋｇ／２５ｍｍであり、本体にネジで固定するために十分な接着力であった。
このようにして作製した蓋付きガスケットをガスケット部が箱体と対面するように、ハードディスクドライブ装置収納ケースの蓋として用い、３０日間使用した後に目視によりガスケット部を観察したところ、ガスケット部のへたりは認められず、また、使用中の防塵性も良好であった。さらに、この蓋付きガスケットのハードディスクドライブ装置における制振性能を観察したところ、ハードディスクによる共振は認められなかった。
【００１８】
比較例２
変性ポリオレフィン塗膜を設けなかったこと以外は、実施例２と同様にして、スチレン系熱可塑性エラストマーを固定するための孔を有する蓋体にスチレン系熱可塑性エラストマーを射出成形して蓋付きガスケットを作製し、ハードディスクドライブ装置における制振性能を観察したところ、ハードディスクによる共振が認められた。
この評価結果から明らかなように、本発明に係る蓋付きガスケットは容易に製造することができ、しかもガスケットと蓋体との密着性が良好なので、この蓋付きガスケットをハードディスクドライブ装置収納ケースの蓋として使用した場合、防塵性が良好であり、またガスケットは低硬度の材料からなるため、長時間使用した後も変形のないものであった。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の複合体は、金属板に予め接着性樹脂を塗布しておき、熱可塑性ガスケット材料を射出成形することにより、密着性よく一体化され、かつ制振性などの性能に優れ、電子機器などの収納に用いる蓋付きガスケットなどの用途に好適である。
また、本発明の方法によれば、上記複合体を、煩雑な工程を必要とせず、効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る蓋付きガスケットの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１：ガスケット
２：蓋体
【図１】
0004743931.tif 000002