JP4198814B2

JP4198814B2 - 押釦スイッチ構造体の製造方法

Info

Publication number: JP4198814B2
Application number: JP5715599A
Authority: JP
Inventors: 幹男清澤
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Priority date: 1999-03-04
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2019-03-04
Also published as: JP2000260251A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機、自動車電話機等の移動体通信機器、家庭用電話機、電子手帳、計測機器類、車載用スイッチ、リモコン、計算機あるいはパーソナルコンピュータのデータ入力装置やスイッチ装置等に部品として用いられる押釦スイッチ構造体に関わり、詳しくは、文字などの記号あるいは図柄等の表示部のデザイン性と視認性と耐久性に優れた押釦スイッチ構造体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機等の移動体通信機器、電子手帳、計測器、リモコン等の入力装置等においては、押釦スイッチ構造体が機器ケース内に収納された回路基板に組み付けられて、回路を開閉するスイッチ機能を果たす。この押釦スイッチ構造体には、表面に熱可塑性フィルム（以下、ベースフィルムという）を有し、そのベースフィルムが凹凸状に成形加工されて複数のキートップ部である凸部が形成され、その各凸部に、プランジャ（アクチュエータ）と呼ばれる押釦スイッチ部材がインサートされる構造からなる、フィルムキータイプがある。この場合には、ベースフィルムと押釦スイッチ部材とが一体化成形されるのが一般的である。
キートップ部には、文字・数字・記号・図柄等（以下、符号パターンという）が表示される。キートップ部である凹凸が形成されてから符号パターンが印刷されることもあるが、成形前のフィルム状態で印刷等の必要な処理が成される方が有利である。さらに、ＬＥＤなどを用いて照光性としたものも多い。
【０００３】
ベースフィルムに印刷した後に押釦スイッチ部材をインジェクション成形等で一体化成形する場合には、成形時の成形圧力・温度等により、成形用樹脂に直接接する印刷インキが流れ出し、印刷パターンの位置ずれ、印刷パターンの拡大・変形、印刷パターンむら等、印刷インキの流れ出しに起因する様々な問題が発生する。この傾向は、押釦スイッチ部材に、シリコーンゴム等の常温で可撓性の樹脂を用いる場合よりも、汎用プラスチックであるポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル系樹脂等の常温で硬い樹脂を用いる場合に顕著である。
押釦スイッチ部材に、シリコーンゴム等の常温で可撓性の樹脂を用いる場合には、キートップ部天面が爪などにより傷付き易い欠点が現れることもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上に述べた従来技術の欠点を解消し、印刷インキの流れ出しがなく、常温で可撓性の樹脂を押釦スイッチ部材として使用した場合でもキートップ部天面の傷付き防止をも図ることができる押釦スイッチ構造体を、より安価に、デザインの多様性にも富んで、提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するための、本発明の押釦スイッチ構造体の製造方法は、熱可塑性フィルムからなるベースフィルムに印刷層を形成して成形フィルム原反とし、仮絞り成形を行い、仮絞り成形されたキートップ部分に保護シートを載置し、押釦スイッチ部材を一体化成形することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明者は、印刷されたベースフィルムの下面に保護シートを付加することにより、一体化成形時に起こり易かった印刷インキの流れ防止が図られること、常温で可撓性の樹脂を押釦スイッチ部材として使用した場合のキートップ部天面の傷付きも防止が図れること、ならびに、新規デザインが提案できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
ベースフィルムの材質としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ＰＣならびにそれらのアロイが適当である。
ベースフィルムの厚みとしては、４０〜３５０μｍが適当である。４０μｍ未満では、絞り加工時に加工品を離型するに際して破れ易く、型より取り出し難いばかりか、成形時の形状を保持し難くなる。また、印刷時、ベースフィルムに伸びが発生し、印刷が困難となることがある。３５０μｍを超えると、押釦操作時にベースフィルムが撓み難くなり易い等、押釦スイッチとしての機能が果たし難くなる。
【０００７】
印刷により、押釦スイッチ構造体として必要な符号パターンを形成する。印刷は単色でもいいし、所望により多色としても差し支えない。多色の場合には（単色の場合であっても）、その一部は、遮光性インキではなく透光性のインキでもかまわない。
印刷インキには、一般的なプラスチック印刷用インキが使用できる。
印刷方法としては、スクリーン印刷、タンポ印刷、コータ等、通常の印刷方法がそのまま利用できる。印刷後には、常法通り、乾燥処理を施す。
保護シートは、キートップ部に相当する位置にキートップ部にほぼ相当する大きさのものを配置する。
インキの流れを防止する点からは、ベースフィルムの印刷面側全面に所要の厚みを有するフィルムをラミネートすることもできるが、キートップ部天面の傷つき防止をも顧慮すると、キートップ部下側のみに設けた方が良い。その場合の保護シートのサイズは、金型形状を保持し、破れ不良をなくす等のために、キートップ部寸法より５０μｍ程度小さめのものとすることが望ましい。符号パターン部分以外の印刷層は、通常ベタ印刷であるので、多少の印刷インキの流れが生じても、許容され得る。
保護シートの材質としては、上記したベースフィルムと同じ材料の他に、Ａ−ＰＥＴ（アモルファスポリエチレンテレフタレート）も好適に利用できる。
【０００８】
保護シートの厚みは、取扱いの容易さやベースフィルムのキートップ部天面の傷付き回避を図るために、８０μｍ以上であることが必要で、２００μｍ以上であることがより望ましい。保護シートの厚みの上限は、ベースフィルムの厚みとも関連するが、あまり厚くなり過ぎると押釦操作時の感触が悪くなるため、単独でも５００μｍ程度に納める必要がある。
ベースフィルムに保護シートを付加する場合、ベースフィルムを成形した後、キートップ部の所定の位置に仕込む方法もあるが、コスト及び安定性を考慮した場合、保護シートにアクリル系粘着材またはホットメルト型粘着材を事前に塗布し、これを成形前のベースフィルムに貼り合わせて成形フィルム原反とし、その後に仮絞り成形を行うか又は行わないで、押釦スイッチ部材を一体化成形することも有利である。
【０００９】
押釦スイッチ部材として利用できる樹脂としては、前述の通り２種類ある。常温で硬い樹脂となる熱可塑性樹脂としては、前述の汎用プラスチックであるＰＣ、アクリル系樹脂のほかに、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂等が使用できる。常温で可撓性の樹脂となる熱硬化性樹脂としては、前述のシリコーンゴムのほかに、ウレタンゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム若しくはＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体）等の合成ゴム、さらには、天然ゴム等が使用できる。
ベースフィルムと保護シート並びに押釦スイッチ部材を一体化成形するには、インジェクション成形、プレス成形等の成形手法が用いられ得る。なかでも、インジェクション成形手法が好ましい。一体化成形する前に、成形フィルム原反の樹脂側表面を活性化する等の前処理を施すことは、有益である。
ベースフィルムの下面に符号パターンを印刷し、更に、部分的な保護シートを挟んで、半透過赤色インキ等の色インキをあらかじめ印刷しておいた印刷フィルムを、印刷面側を互いに貼り合わせると、符号パターンが着色半透過層から立体的に浮き出して見え、立体感を持った斬新なデザインとすることができる。
【００１０】
【実施例】
［実施例１］
以下、図１とともに、実施例１を説明する。なお、図１〜３は、いずれも模式図であって、各層の相対的な厚みを必ずしも反映していない。
１２５μｍの厚みを有するポリカーボネート（ＰＣ）フィルム（商品名：マクロフォール、バイエル（株）製）よりなるベースフィルム１の片面側に、商品名：１７００シリーズＨＩＴインキ（十条ケミカル（株）製）の黒インキ（遮光性）を用いて、スクリーン印刷手法にて、抜き文字の印刷層２を印刷した後、温風循環式乾燥機にて８０℃、３０分の乾燥処理を行った。この抜き文字部分に、同インキの赤、緑、白インキ（透光性）で色印刷層３を印刷し、同様に乾燥して、遮蔽部分を有する色別文字付き印刷ベースフィルムを製作した。
５００μｍの厚みを有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（商品名：ルミラー、東レ（株）製）の一方の面にアクリル系粘着材（商品名：Ｆ−９４６０ＰＣ、住友スリーエム（株）製）を塗布し、キートップ部形状に打ち抜いたものを保護シート４として印刷ベースフィルムの印刷側の色印刷位置に貼り付けて、成形フィルム原反とした。
この成形フィルム原反の保護シート側にシランカップリング剤である商品名：ＫＢＭ−８０３（信越化学工業（株）製）を刷毛塗りにて塗布し、室温にて乾燥後、これを所定の製品形状を有した凹凸型に、ベースフィルムの非印刷層側を凹型側となるようにセットして、１２０℃、３０秒間、１０ｋｇ／ｃｍ^２加圧の条件で、仮絞り成形を行った。
【００１１】
この仮絞り成形した成形フィルム原反を、型から取り出すことなく凹型に残した状態で、その上にあらかじめ配合されたシリコーンゴム（商品名：ＫＥ−１９９０−６０Ａ／Ｂ、信越化学工業（株）製）を所定量計量して注入し、１２０℃、１分間、５０ｋｇ／ｃｍ^２加圧の条件で、押釦スイッチ部材５を形成するとともに、成形フィルム原反とシリコーンゴムとの一体化成形を行って、押釦スイッチ構造体とした。
この押釦スイッチ構造体は、符号パターン部分に印刷インキの流れがまったく無く、文字の拡大・位置ずれ等の発生もなく、良好な文字照光型の押釦スイッチ構造体であった。また、爪片による確認実験においても、キートップ部天面に傷の発生は無く、５０万回の打鍵テストにおいても異常は認められなかった。
【００１２】
［実施例２］
以下、図２とともに、実施例２を説明する。
１００μｍの厚みを有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（商品名：ルミラー、前出）よりなるベースフィルム１の片面側に、商品名：９１００シリーズＰＥＴインキ（十条ケミカル（株）製）の黒インキ（遮光性）を用いて、スクリーン印刷手法にて、抜き文字の印刷層２を印刷した後、８０℃、３０分の乾燥処理を行った。この抜き文字部分の上に、同インキの白インキ（透光性）で色印刷層３を印刷し、同様に乾燥して、遮蔽部分を有する白色文字付き印刷ベースフィルムを製作し、成形フィルム原反とした。
この成形フィルム原反を凹凸型の所定の位置にベースフィルムの非印刷層側が凹型側となるように載置し、１３０℃、２０秒間、１０ｋｇ／ｃｍ^２加圧の条件でキートップ部の仮絞り成形を行った。
仮絞り成形した成形フィルム原反を金型より取り出し、縦型インジェクション成形機のインジェクション型に挿入し、インジェクション型内に置かれたキートップ部に、３００μｍの厚みを有し、あらかじめキートップ部形状に打ち抜いたポリカーボネート（ＰＣ）フィルムを保護シート４として治具を使ってインサートした。
【００１３】
その上に、ＰＣ樹脂（商品名：ユーピロンＨ３０００、三菱エンプラ（株）製）を、樹脂温度：３１０℃、金型温度：９０℃、４０秒間、１０００ｋｇ／ｃｍ^２加圧の条件でインジェクション成形を行い、仮絞り成形した成形フィルム原反（印刷ベースフィルム）、保護シートと、ＰＣ樹脂からなる押釦スイッチ部材５とを一体化成形して押釦スイッチ構造体とした。
従来の、保護シートを用いる以前には、インキの流れが多発していたのに対して、今回は、まったくその現象が認められず、良好な外観を保っており、押釦スイッチ構造体として十分な機能が確保された。
【００１４】
［実施例３］
以下、図３とともに、実施例３を説明する。
７５μｍの厚みを有するポリカーボネート（ＰＣ）フィルム（商品名：マクロフォール、前出）からなるベースフィルム１のキートップ部に対応する部分に、商品名１７００シリーズＨＩＴインキ（前出）の黒インキ（遮光性）を用いて、スクリーン印刷手法にて、符号パターンの文字印刷層６を印刷し、８０℃、３０分の乾燥処理を行って、印刷ベースフィルムを製作した。
この印刷ベースフィルムの印刷位置に、５００μｍの厚みを有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（商品名：ルミラー、前出）の一方の面にアクリル系粘着材（商品名：Ｆ−９４６０ＰＣ、前出）を塗布し、あらかじめキートップ部形状に打ち抜いておいたものを保護シート４として貼り合わせた。
２５μｍの厚みを有するＰＥＴフィルムの全面に商品名同上の半透過赤色インキで印刷層８をあらかじめ印刷し、８０℃、２０分の乾燥処理を施しておいた印刷フィルム７を、半透過赤色インキ面側にアクリル系粘着材（商品名：Ｆ−９４６０ＰＣ、前出）を塗布し、前記保護シートを貼り合わせた印刷ベースフィルムの保護シートを貼り合わせた側から印刷ベースフィルム全面に貼り合わせて、成形フィルム原反とした。
【００１５】
この後、実施例１と同様に、凹凸型を用いて仮絞り成形を行った後、シリコーンゴムを所要量注入し、一体化成形を行って（条件はすべて実施例１と同じ）、押釦スイッチ構造体とした。
この押釦スイッチ構造体は、印刷インキの流れがまったく無く、文字の拡大・位置ずれ等の発生もなく、文字が着色半透過層（赤色）から立体的に浮き出して見えるという、斬新なデザイン性が認められた。また、爪片による確認実験においてもキートップ部天面に傷の発生は無く、５０万回の打鍵テストにおいても異常は認められなかった。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、保護シートを用いるだけで、インキの流れも防止することができ、押釦スイッチ部材に可撓性樹脂を用いた場合にも、キートップ部天面に爪による傷付きが押さえられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１により得られた押釦スイッチ構造体の模式的断面図である。
【図２】実施例２により得られた押釦スイッチ構造体の模式的断面図である。
【図３】実施例３により得られた押釦スイッチ構造体の模式的断面図である。
【符号の説明】
１…ベースフィルム
２…印刷層（遮蔽印刷）
３…色印刷層
４…保護シート
５…押釦スイッチ部材
６…文字印刷層
７…印刷フィルム（半透過赤色印刷付きフィルム）
８…印刷層

Claims

熱可塑性フィルムからなるベースフィルムに印刷層を形成して成形フィルム原反とし、仮絞り成形を行い、仮絞り成形されたキートップ部分に保護シートを載置し、押釦スイッチ部材を一体化成形することを特徴とする押釦スイッチ構造体の製造方法。