具有抗溼氣透過墊圈的製品及方法
2023-09-17 16:53:40 1
專利名稱：具有抗溼氣透過墊圈的製品及方法
技術領域：
本發明涉及用於將蓋安裝並密封到機箱的墊圈材料。更具體地講，本發明涉及施用於敏感電子元件用容器表面的原位成形墊圈。
背景技術：
電子元件可具有能被環境條件不利影響的使用性能。這些條件包括電磁幹擾 (EMI)、振動以及顆粒和化學汙染。因此，通常通過將這些器件密封在有蓋容器中來對其進行保護。用於墊圈製造的常規方法包括從彈性體的片狀材料中模切出墊圈，或者通過對彈性體混合物進行注模來成型墊圈。這兩種方法均需要諸如衝頭和模具的昂貴工具，其會增加成品的成本。較新的製造方法是將來自噴頭的流體彈性體的小珠或線沉積到基本平的表面上。可使用經編程以提供具有所需形狀的墊圈的自動化設備來控制流體彈性體線所採用的圖案。在形成所需的墊圈圖案之後，可在環境溫度下或在烘箱中使用熱或光，利用或不利用促進劑或其他添加劑來固化該流體彈性體線。適於使用自動施用裝置「原位成形」墊圈的流體彈性體的組合物包含單組分或雙組分的矽樹脂、聚氨酯丙烯酸酯和環氧樹脂。這些組合物需具有適於從噴頭自動分配的粘度，但仍可固化以產生具有諸如減振、電子屏蔽和防止外源汙染特性的墊圈。另外，墊圈需具有柔性和彈性。
發明內容
硬碟驅動器用於常見的消費電子器件，例如個人及膝上型計算機和個人音-像頻系統。這些器件中的磁碟驅動器趨向於體積變得更小並且能夠存儲越來越多的數據。相應地，為了快速訪問，磁碟驅動器以極高的速度旋轉。可分配的彈性體組合物可提供設計用於容器，如硬碟驅動器外殼的原位成形墊圈。為達到尺寸，放置及最終定位的準確性，原位成形墊圈的各種圖案通常需要使用自動液體分配來分配彈性體組合物，隨後原位固化成柔軟的彈性墊圈，這些墊圈表現出抗溼性、最小的壓縮變形以及對選定基材的粘附力。這些彈性體組合物在固化前應具有足夠低的粘度以易於分配。可固化組合物可製備為包括催化劑的單組分製劑或製備為需要在固化前添加固化劑和/或催化劑的雙組分製劑。無論未固化的墊圈組合物中包含何種組分，均可以加熱、光子化或兩者的結合，和/或，在雙組分製劑的容器中，通過在環境條件下簡單地組合各組分來引發固化過程。通常，未固化的製劑在施用時提供具有良好尺寸穩定性不塌陷墊圈材料的分配小珠，其在固化期間和固化後無形狀或位置變化。就電子級清潔度而言，這些彈性體組合物在固化後的性能包括低逸氣和低可抽取物。這些性能優於市售的基於矽樹脂的原位成形墊圈的性質，這些墊圈通常包含在器件表面受到汙染後可損壞電子元件的低分子量矽氧烷。由於所提供的製品利用基於環氧樹脂或丙烯酸酯的柔性材料，因此避免了由矽氧烷可能造成的損壞。
密封劑具有如柔韌性的性質並且具有低玻璃化轉變溫度是重要的，玻璃化轉變溫度通常低於10°C。其還需要易於施用，在固化期間對溼氣不敏感，並且能夠在相對低的溫度下固化。需要電子器件用的更好的密封劑，其易於施用並且可抵抗溼氣透過。需要可形成墊圈的密封劑，這些墊圈可用於其中包封電子器件的容器密封。在一個方面，提供了用於容納電子器件的製品，其包括容器，其具有至少第一部分和第二部分，第一部分具有第一配合面並且第二部分具有第二配合面；和墊圈，其接觸第一配合面和第二配合面，其中所述墊圈包含柔性聚合物；和填料，其中所述填料包括至少一種疏水性半晶質聚合物。該至少一種疏水性半晶質聚合物可包括聚烯烴、含氟聚合物或其組合。另外，該疏水性半晶質聚合物可具有微晶疇並且可呈微粉形式。在另一個方面，本發明提供了一種密封電子器件的方法，其包括提供容器，其具有至少第一部分和第二部分，第一部分具有第一配合面並且第二部分具有第二配合面；將電子器件放置在第一容器的第一部分中；將墊圈前體材料的小珠施用於容器的第一部分的第一配合面；固化墊圈前體材料的小珠以形成固化墊圈；以及放置容器的第二部分，使得第二容器的第二配合面與固化墊圈接觸，並且使得容器的第一部分和容器的第二部分至少部分地包圍所述電子器件。所述墊圈包含柔性聚合物；和填料，其中填料包括至少一種疏水性半晶質聚合物。該至少一種疏水性半晶質聚合物可包括聚烯烴、含氟聚合物或其組合。 另外，該疏水性半晶質聚合物可以具有微晶疇並且可呈微粉形式。所提供的製品和方法中的墊圈由流體預聚物組分形成，這些流體預聚物組分在固化後可形成橡膠密封件並且可用於密封容納電子器件的容器。聚合物體系包括可形成墊圈材料的填料，這些填料在固化之後阻止溼氣透過。在本發明中，術語「可分配」是指可以方便地從附接到蓄壓器的如針的管中擠出組合物，以沿著所需的墊圈圖案的輪廓提供通常約Imm的小直徑的密封劑小珠；「電子級清潔度」是指用於原位成形墊圈滿足電子行業要求，如低逸氣量和低可提取離子汙染物的固化彈性體組合物；「流體」是指具有流動性的材料，如未固化的墊圈材料，使得所需材料量可在固定時段內和在固定壓力下穿過固定直徑的孔；「墊圈」和「密封」以及「密封膠」可互換使用；「疏水性」是指彈性體組合物的低水吸收特性，其可提供具有溼氣阻止(抗溼)性質的墊圈；「(甲基)丙烯酸酯」是指「甲基丙烯酸甲酯」和「丙烯酸酯」兩者；以及「不塌陷」是指彈性體組合物的性質，包括在分配和固化期間阻止下垂或塌陷的屈服應力和粘度。包括所述組合物的所提供的製品能提供以使電子器件，如硬碟驅動器免受環境因素如汙染、電場、振動和溼氣影響的方式將之密封於容器中的墊圈。所提供的製備墊圈的方法可使得磁碟驅動器的製造具有低成本、高產量。上述發明內容並非旨在描述本發明每種實施方式的每個公開的實施例。以下的
和具體實施方式
更具體地舉例說明示例性實施例。
圖1為提供的用於電子器件的外殼的立體分解圖。圖2為提供的用於電子器件的外殼的部分剖視圖。圖3為形成墊圈方法的一部分的立體圖。圖4為測試裝置的剖視圖。圖4A為使用在圖4的測試裝置上的金屬墊片的俯視圖。
具體實施例方式下面的描述參照作為本說明書一部分的附圖，附圖中以圖示方式示出了若干具體實施例。應當理解，在不偏離本發明的範圍或精神的前提下可以考慮其他的實施例並進行實施。因此，以下的具體實施方式
不應被理解成具有限制意義。除非另外指明，本說明書和權利要求書中用來表述特徵尺寸、量和物理特性的所有數字均應理解為由術語「約」來修飾。相應地，除非作相反說明，上述說明書和所附權利要求書中給出的數值參數均為近似值，利用本申請公開內容的教導，本領域技術人員可根據要獲得的性能，對這些數值參數進行改變。由端值表述的數值範圍包括該範圍內所包含的所有數值(例如，1至5包括1、1. 5、2、2. 75、3、3. 80、4和5)以及在此範圍內的任何範圍。根據本發明的製品和方法，可分配彈性體製劑提供了設計用於容器，如硬碟驅動器外殼的原位成形墊圈。可使用自動液體分配將合適的彈性體製劑施用至此類容器，隨後原位固化以形成柔軟的彈性墊圈，其表現出抗溼性、最小的壓縮變形以及對選定基材的粘附性。彈性墊圈在固化後的主要用途是在保護容器的表面之間提供密封界面。有效的密封件防止汙染物和溼氣接近受保護的結構。本發明提供了原位成形墊圈製劑，其克服了與以前所提供材料相關的缺點。所提供的固化的柔性墊圈由可分配製劑形成，這些可分配製劑包括低聚物、二聚體、單體和交聯部分。當用於電子元件的密封容器時，固化的原位成形墊圈在施加用於閉合容器的機械力作用下被壓縮。設計標準控制許可的閉合力和墊圈硬度，以使容器的一部分相對於另一部分可靠座置。固化墊圈材料的肖氏A硬度值為約25到約70，通常為約40至約 60，以使得可用合理大小的力完全封閉。為了適應電子組件可能在不同氣候地區的使用， 根據本發明的固化墊圈在約-40°C延伸到約100°C的整個溫度範圍內保持其彈性體的性能。為了重新工作而再進入容器中的可能性需要固化墊圈具有低的永久壓縮變形。合適的原位成形墊圈製劑的永久壓縮變形的範圍為原始撓度的約7%到約30%，其根據ASTM D395B "Compression Set Under Constant Deflection」 ( 「恆定撓度下的壓縮變形」)測得。低的永久壓縮變形保證了在容器的壽命期間內確保墊圈材料的彈性以保持足夠的密封，並且如果為了讓受保護的電子組件重新工作而重新打開容器，有利於墊圈循環使用。機械力增加了固化墊圈和容器表面之間接觸的同時，墊圈本身的物理性質也阻止環境汙染物，如溼氣，進入到容器中。固化墊圈的一個主要性能是低的溼氣透過率，該主要性能可歸因於包括疏水性半晶質聚合物填料的液體預聚物的使用。液體預聚物可具有疏水性，並且可賦予固化墊圈以水解穩定性和最小吸溼性。液體預聚物可包含可用於形成如環氧化烯烴和二醇的柔性環氧聚合物的組分，和可用於形成如丙烯酸低聚物和活性單體、二聚體、三聚體、和其他有用的交聯劑的柔性丙烯酸聚合物的組分。所提供的墊圈的柔性聚合物可由合適的液體預聚物製備。當柔性聚合物為環氧聚合物時，液體預聚物可以包括基本上直鏈的烴，如從Kuraray Co. (Tokyo, Japan)商購的環氧化嵌段共聚物L-207。這種雙重功能的低聚物由聚(乙烯/ 丁烯)主鏈構成，該主鏈的一端具有羥基官能團，而另一端具有環氧多聚異戊二烯的官能團。柔性脂族部分賦予低溫柔韌性以及疏水性。多重環氧化末端允許環氧型固化和網絡的形成。其他有用的液體預聚物包括環氧α-烯烴，例如，可得自Arkeme, Inc. (Blooming Prairie, MN.)商品名稱為 VIK0L0X已知環氧化α -烯烴。液體預聚物包括單體，如商品名稱為HEL0XY、可得自Hexion Specialty Chemicals (Columbus, OH)的已知的環己燒二甲醇的二縮水甘油醚單體；EPON 872，一種改性雙苯酚A，也可得自Hexion ；二醇，如商品名稱為I3RIPOL、可得自Croda，Inc. (Edison, NJ)的已知二醇。用於雙組分環氧體系的固化劑可是液體酸酐，如AC39-聚丙二醇二(十二烯基琥珀酸)；十二烯基琥珀酸酐(DDSA)；甲基四氫鄰苯二甲酸酐(MTHPA)；甲基_5_降冰片烯-2， 3，-二甲酸酐(AC甲基)；鄰苯二甲酸酐(MHHPA)；辛烯基琥珀酸酐(0SA)，烯基琥珀酸酐 1618 ASA(可得自Albemarle Corp. ,Baton Rouge,LA)及其組合。液體馬來酸酐接枝聚丁二烯也可用作固化劑。單組分和雙組分環氧體系均可通過暴露受熱來固化。添加如raiPOL 2033( 二聚體二醇)的反應性稀釋劑除了可以降低整體製劑的粘度，也可以通過反應到網絡結構中保持使用性能。用於環氧體系的其他有用的反應性稀釋劑包括羥基官能化合物，如端羥基聚(乙烯/ 丁烯)，其可從Shell Chemical以L-2203購得；端羥基聚丁二烯樹脂，可從Elf Atochem以R-20LM購得；低粘度環氧官能化合物，如可從Hexion以HELOXY MODIFIER 67購得的1，4_ 丁二醇的二縮水甘油醚；可從Hexion以 HELOXY MODIFIER 68購得的新戊二醇的二縮水甘油醚。適於原位成形墊圈的環氧體系公開於，例如美國專利號6，346，330 (Huang等)。用於形成在所提供的製品和方法中可用的柔性丙烯酸聚合物的組分包括用於形成聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、具有增塑劑的丙烯酸酯和具有至少20%的伸長率和至少低於約10°C的玻璃轉變溫度(Tg)其他丙烯酸酯。用於形成柔性聚氨酯丙烯酸酯的組分通常包括一種或多種聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。例如，這些低聚物可從如Sartomer Co.商購。其他可用的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物包括以商品名稱PHOTOMERWHenkel Corp (Hoboken, N. J.)購得和以商品名稱 EBECRYL 從 UCB Radcure Inc. (Smyrna, GA)購得的低聚物。可用的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物可表徵為具有至少20%並且通常不大於200%的伸長率；約O至70°C範圍內的Tg ；和至少IOOOpsi或至少5000psi的抗拉強度。 一種或多種聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物可與至少一種包括三個或四個(甲基)丙烯酸酯基團的多(甲基)丙烯酸酯單體組合。多(甲基)丙烯酸酯單體增加交聯密度，從而主要為固化墊圈材料提供耐久性和耐磨性。合適的含三(甲基)丙烯醯基的化合物包括甘油三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基三丙烯酸酯(例如、乙氧基(3)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化(6)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基(9)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基(20)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯)、季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧基三丙烯酸酯(例如、丙氧基(3)丙氧基甘油三丙烯酸酯(5. 5)、甘油三丙烯酸酯、丙氧基(3)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基(6)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯和三(2_羥乙基)異氰脲酸酯羥甲基丙烷三丙烯酸酯。包含較高官能度(甲基)丙烯醯基的化合物包括雙三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、乙氧基化(4)季戊四醇四丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯。低聚物可與可交聯的單體組合形成液體預聚物組合物。市售可交聯的丙烯酸酯單體包括得自Sartomer Company(Exton，PA)的那些，例如以商品名SR351出售的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、以商品名SR444出售的季戊四醇三丙烯酸酯、以商品名SR399LV出售的雙季戊四醇三丙烯酸酯、以商品名SR454出售的乙氧基化(3)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、以商品名SR494出售的乙氧基化(4)季戊四醇三丙烯酸酯、以商品名SR368出售的三(2-羥乙基) 異氰脲酸酯三丙烯酸酯以及以商品名出售的二丙二醇二丙烯酸酯。此外，預聚物組合物還可包括一種或多種含二(甲基)丙烯醯基的化合物。例如， 可購得預混合有二(甲基)丙烯醯基單體的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物，如「CN988B88」 的情況。合適的單體包括如1，3_ 丁二醇二丙烯酸酯、1，4_ 丁二醇二丙烯酸酯、1，6_己二醇二丙烯酸酯、1，6_己二醇單丙烯酸酯單丙烯酸甲酯、乙二醇二丙烯酸酯、烷氧基化脂肪族丙烯酸酯、烷氧基環己烷二甲醇丙烯酸酯、烷氧基二醇丙烯酸酯、烷氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、己內酯改性的新戊二醇羥基特戊酸酯二丙烯酸酯、己內酯改性的新戊二醇羥基特戊酸酯二丙烯酸酯、環己烷二甲醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基(10)雙酚A 二丙烯酸酯、乙氧基化(3)雙酚A 二丙烯酸酯、乙氧基 (30)雙酚A二丙烯酸酯、乙氧基化(4)雙酚A二丙烯酸酯、羥基新戊醛改性的三羥甲基丙烷二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇(200)丙烯酸酯、聚乙二醇(400)丙烯酸酯、聚乙二醇(600)丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯和三丙二醇二丙烯酸酯。聚酯丙烯酸酯可由支鏈或基本上直鏈的單(甲基)丙烯酸酯官能聚酯低聚物的前體混合物製備，所述(甲基)丙烯酸酯官能團分別可為連接至低聚物主鏈的端基和/或側基。例如，單(甲基)丙烯酸酯官能聚酯低聚物可通過如聚合環狀酯獲得，例如，使用諸如羥乙基丙烯酸酯(HEA)或甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)的α，Θ-羥基-(甲基)丙烯酸官能團的化合物為起始或最終化合物的己內酯或新戊內酯。反應會形成α，θ-羥基單(甲基)丙烯酸酯官能聚酯低聚物化合物。添加至少一種疏水填料可增加對溼氣穿透的抗性。可用於本發明以增加抗溼氣穿透的填料包括通常呈細粉(微粉)形式的半晶質聚合物。術語半晶質含義為聚合物具有結晶區和非結晶區(即非晶區)的獨立相或獨立晶疇。半晶質聚合物可在高於晶體熔點的溫度下以粘滯液體存在。冷卻後，晶體成核並成長以填補可得體積。這些材料被稱為半晶質的原因是當聚合物冷卻到室溫時聚合物的一些部分仍然未結晶或無定形。半晶質聚合物的熔點通常高於20°C，優選高於50°C，最優選高於100°C或更高。結晶度(即，具有結晶相的半晶質聚合物的比例)以重量或體積計可大於10 %、大於20 %、大於30 %、大於40 %，甚至大於50%。結晶度以重量或體積計優選大於20%，更優選大於30%，最優選大於40%。微粉、熱塑性聚合物可具有平均粒徑(平均最大直徑)小於約50微米、LyondellBassell小於約25微米、小於約10微米，甚至小於約5微米的顆粒。通常，該填料包括至少一種疏水半晶質聚合物。填料通常包含聚烯烴或氟聚合物。填料可具有微晶疇。可用於所提供的墊圈中的示例性聚烯烴填料包括聚烯烴，如聚乙烯、聚丙烯、聚-α-烯烴，包括聚烯烴的混合物和聚烯烴取代衍生物。通常利用高密度聚烯烴。可用於所提供的墊圈中的示例性聚烯烴包括以商品名MICR0THENE F FA 700-00和 MICR0THENE F FP800-00 從 LyondellBassell Chemical Company (Houston, Texas)購得的聚烯烴。在所提供的製品中可用作填料的含氟聚合物通常具有半晶質疇並且具有附接到聚合物的碳主鏈和/或側鏈的氟原子。可用於所提供的墊圈中的示例性含氟聚合物填料包括聚四氟乙烯(PTFE)、ETFE(包括乙烯和四氟乙烯的共聚物)、FEP(包含六氟丙烯和四氟乙烯的共聚物)、聚氟乙烯、聚二氟化乙烯、THV含氟聚合物(包含四氟乙烯，六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物)和PFA(包含四氟乙烯和全氟乙烯基醚的共聚物)。可用於所提供的墊圈中的示例性材料包括以商品名J-14從Dyneon LLC(Oakdale, MN)購得的微粉含氟聚合物； 以商品名THV 220,THV 500,THV 610和THV 815從Dyneon LLC購得的含氟聚合物；ZONYL 含氟添加劑，如購自DuPont Fluoroproducts (Wilmington，DE)的MP-1300。在所提供的墊圈中有用的其他半晶質的熱塑性塑料包括聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚(氯三氟乙烯)、聚丙二酯如聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對苯二酸丁二醇酯和俗稱尼龍的半晶質熱塑性塑料， 如尼龍11，尼龍6和尼龍66。將微粉、半晶質、填料添加到所提供的製品中可賦予墊圈充分的溼氣穿透抗性。通常以溼氣穿透速率(MVTR)測量聚合物對溼氣穿透的抗性，並在下面討論進行該測量的試驗。通常，填料呈微粉形式並且由疏水性半晶質材料製成。儘管不受理論束縛，但據信至少包括半晶質聚合物的墊圈材料改善的。MTVR主要是由於半晶質聚合物的疏水性、聚合物的結晶性和墊圈中填料的數量，其中晶體作為溼氣透過墊圈的物理屏障。防潮性隨著填料含量的增加而增加。通常，疏水性半晶質聚合物填料的存在量大於墊圈材料總量的約15重量％、大於約20重量％、大於約30重量％、大於約40重量％、大於約50重量％，甚至大於約 60%。原位成形墊圈製劑需要易於通過手動或自動分配系統來施用。然而，在將未固化墊圈製劑應用於待密封的容器之後，墊圈製劑應當無塌陷。非塌陷的原位成形墊圈製劑包括已知產生觸變材料的少量的其它填料顆粒。這些材料可被添加到未固化墊圈材料中，添加量為低於墊圈材料總量的約15%、低於約10%、低於約5%，甚至低於約2%。在以預定的圖案分配之後，這些填充的製劑可在熱固化過程中保持它們的輪廓和尺寸。根據本發明的合適的其它的填料包括粘土、取決於粒子大小和表面處理的各種形式的二氧化矽以及有機填料，如纖維素、蓖麻蠟和含有聚醯胺的填料。賦予觸變性的顆粒填料包括熱解法二氧化矽、熔融石英、粘土和炭黑。合適的熱解法二氧化矽包括AEROSIL R 812、 AEROSIL R 711 和 AEROSIL R 805(可得自 Evonik Industries (Pasippany，New Jersey))； CAB-O-SIL TS 610、CAB-O-SIL T 5720 (兩者都可得自 Cabot Corp.)。典型的粘土包括可得自 SouthernClay Products 的 GARAMITE 1958。碳黑，如 COLOUR BLACK Fff 18 (Degussa)； 和Printex 55也有助於觸變性。熱解法二氧化矽一般代表最典型使用的填料，但這在一定程度上取決於製劑。最佳的流變性能伴隨著正確的填料分配而發生。在混合原位成形墊圈製劑的過程中，剪切條件接近最佳狀態，以產生用於分配後保持其形狀的未固化墊圈材料。高剪切混合由於增加分配的墊圈小珠的塌陷可永久地破壞觸變顆粒的網絡結構，造成形狀缺失。低剪
9切攪拌器可減少這個問題，並且可用於製備用於所提供製品中製劑。除了阻擋外部汙染物，墊圈本身不應成為潛在的汙染源。理性地，疏水性墊圈材料表現出顯著的穩定性，並且不含有可以通過滲氣逸出以沉澱在容器中的電子器件上，造成潛在的腐蝕或其他損壞的揮發性組分。電子器件製造商、特別是在硬碟驅動器行業中非常需要嚴格的清潔。因此，固化墊圈應含有極少量的雜質和揮發性組分。墊圈製劑通常具有在120°C至少兩個小時的固化時間。在一些實施例中，取決於所選擇的單體和固化劑，固化時間可以更短。固化後，可通過後烤的過程減少額外的滲氣。為了在設計的應用中達到最佳的性能，原位成形墊圈通常具有平衡的性能。未固化的密封墊的製劑可以是粘度足夠低的液體以易於分配，在分配後保持非塌陷以維持所選用的墊圈圖案的形狀和尺寸。填料濃度低有利於用於改善分配性的更低粘度的製劑。填料量不足的製劑通常會導致墊圈小珠在分配之後過度的塌陷。根據材料選擇和化學計量法、 填料的種類和濃度以及用於交聯製劑以產生固化墊圈的條件，各種性能可有所不同。在原位成形墊圈的給定應用中，平衡的性能會根據具體要求而有所不同。定製製劑成為滿足根據本發明的墊圈製劑的許多應用的必要任務。所提供的製品可用於將對環境敏感的電子器件包封在容器中，該容器可將電子器件與諸如溼氣、微粒汙染、腐蝕性化學品等的不良的環境條件隔離。通常以這種方式被保護並可從包封在所提供的容器中受益的電子器件包括用於計算機的硬碟驅動器、個人手持設備，電子電路，發光二極體和其他敏感的電子器件。容器可由金屬、聚合物、玻璃、陶瓷或能夠經受放置於其中的電子器件的使用條件的任何固體材料。轉到附圖，圖1為所提供的用於電子器件外殼的實施例的立體分解圖。外殼100 是用於硬碟驅動器的容器並包括第一部分110，當容器封閉時，第一部分110緊密地貼合在第二部分120的內部並緊靠第二部分120的底部。墊圈130與第二部分的配合面120接觸。在電子器件插入到容器中之後，容器可被封閉並通過諸如螺絲、螺栓或裝置的緊固件固定在一起。在圖1所示的實施例中，緊固件可為螺絲，其插入螺孔140後被擰緊。圖2是用於圖1所示的電子器件的所提供的外殼的實施例的部分剖視圖。外殼 200處於密封位置並且包括容器的第一部分210，第一部分210具有與容器封閉時已被壓縮的墊圈230接觸的第一配合面222。墊圈230與容器的第二部分220的第二配合邊緣224 接觸。當密封之後，墊圈減少了從容器的外部到封閉電子器件的容器的內部的溼氣穿透。圖3示出了應用所提供的墊圈材料的方法。方法由圖300示出。圖300示出了一部分容器320，墊圈材料310的小珠處於施用到容器320的過程中。墊圈材料的小珠通過噴嘴345從分配器340分配，使得墊圈材料與容器的配合面接觸。下面的實例進一步說明本發明的目的和優點，但這些實例中列舉的具體材料及其量以及其他條件和細節不應被解釋為是對本發明的不當限制。SM材料比較例和實例中所用的材料如下表1所示。表 1。材料
權利要求
1.一種用於容納電子器件的製品，所述製品包括容器，其具有至少第一部分和第二部分，所述第一部分具有第一配合面並且所述第二部分具有第二配合面；和墊圈，其接觸所述第一配合面和所述第二配合面， 其中所述墊圈包含 柔性聚合物；和填料，並且其中所述填料包括至少一種疏水性半晶質聚合物。
2.根據權利要求1所述的製品，其中所述柔性聚合物包括丙烯酸酯聚合物，環氧聚合物或它們的組合。
3.根據權利要求2所述的製品，其中所述環氧聚合物為雙組分環氧體系的反應產物。
4.根據權利要求2所述的製品，其中所述環氧聚合物是單組分環氧體系的反應產物。
5.根據權利要求1所述的製品，其中所述填料包含微粉。
6.根據權利要求1所述的製品，其中所述至少一種疏水性半晶質聚合物具有微晶疇。
7.根據權利要求1所述的製品，其中所述至少一種疏水性半晶質聚合物包括聚烯烴。
8.根據權利要求1所述的製品，其中所述至少一種疏水性半晶質聚合物是至少部分氟化的。
9.根據權利要求8所述的製品，其中所述氟化聚合物包括聚(四氟乙烯)。
10.根據權利要求1所述的製品，其中所述填料佔所述墊圈的大於約20重量％。
11.根據權利要求1所述的製品，還包括電子器件。
12.根據權利要求11所述的製品，其中所述容器和所述墊圈完全包封所述電子器件。
13.根據權利要求11所述的製品，其中所述的電子器件包括硬碟驅動器。
14.一種密封電子器件的方法，該方法包括提供容器，其具有至少第一部分和第二部分，所述第一部分具有第一配合面並且所述第二部分具有第二配合面；將所述電子器件放置在所述第一容器的所述第一部分； 將墊圈前體材料小珠施用於所述容器的所述第一部分的所述第一配合面； 固化所述墊圈前體材料小珠以形成固化墊圈；和放置所述容器的所述第二部分使得所述第二容器的所述第二配合面與所述固化墊圈接觸，並且使得所述容器的所述第一部分和所述容器的所述第二部分至少部分地包圍所述電子器件，其中所述墊圈包含 柔性聚合物；和填料，並且其中所述填料包括至少一種疏水性半晶質聚合物。
15.根據權利要求14所述的方法，其中所述填料包括微粉。
16.根據權利要求14所述的方法，其中所述至少一種疏水性半晶質聚合物具有半晶質
17.根據權利要求14所述的方法，其中所述至少一種疏水性半晶質聚合物是至少部分氟化的。
18.根據權利要求14所述的方法，其中所述至少一種疏水性半晶質聚合物包括聚烯烴。
19.根據權利要求17所述的方法，其中所述疏水性半晶質聚合物包括聚(四氟乙烯)。
20.根據權利要求14所述的方法，其中所述填料佔所述墊圈的大於約25重量％。
21.根據權利要求14所述的方法，其中所述容器和所述墊圈完全封裝所述電子器件。
22.根據權利要求14所述的方法，其中固化包括將所述柔性聚合物的前體加熱到能夠引發固化反應的溫度。
23.根據權利要求14所述的方法，其中固化包括將所述柔性聚合物的前體暴露於光化輻射。
全文摘要
本發明涉及用於將蓋安裝並密封於外殼的墊圈材料。更具體地講，本發明涉及施用於敏感電子元件用容器表面的原位成形墊圈。所述墊圈包含柔性聚合物和微粉聚烯烴填料。
文檔編號H05K5/06GK102334395SQ201080009304
公開日2012年1月25日 申請日期2010年2月12日 優先權日2009年2月25日
發明者斯科特·B·查爾斯, 麥可·A·克洛普, 阿舒·N·穆朱達 申請人:3M創新有限公司