CN100340959C - 高比重触控笔及高比重材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高比重触控笔及高比重材料，此高比重触控笔使用一种包含高比重尼龙66、含玻纤尼龙66与高韧性尼龙66(SuperTough Nylon 66)成分的高比重材料，其中该高比重尼龙66的重量含量(%)范围为20%～75%之间，含玻纤尼龙66重量含量(%)范围为3%～50%之间，而高韧性尼龙66重量含量(%)范围为5%～50%之间。

Description

高比重触控笔及高比重材料

技术领域

本发明涉及一种触控笔及高比重材料，特别是一种高比重材料及一种以高比重材料构成而不需金属线的高比重触控笔。

背景技术

当今电子装置已普遍利用触控笔与触控式屏幕执行输入与控制的功能。以触控笔与触控式屏幕为主要或辅助输入与控制装置的电子产品最常见的有个人数字助理、移动电话与平板计算机等。触控笔除了必须让使用者感到方便好用之外，同时必须不损及屏幕表面。因此触控笔材料的选择必须能兼顾重量与材料硬度与强度。触控笔适当的重量能令使用者感到方便好握，而触控笔的硬度与强度或韧性等物理性质则必须不损及屏幕表面且维持一定的刚性。不过对于触控笔所用材料必须同时具备重量与适当物理性质的要求却陷入两难不能同时兼顾的困境。一般触控笔体积不大体型细长，以非金属材料制作主体将有重量及强度不足的缺点，但若以金属材料制作主体则制造成本过高且良率低。因此现今触控笔多使用特殊材料制作笔身，以高分子材料例如塑料材料置入金属细棒以满足触控笔必须同时具备重量与适当物理性质的要求。传统触控笔，例如用于个人数字助理(PDA)的触控笔，对于笔的重量有一定的要求(约4～6克)，为了增加笔重，必须在触控笔制程上，加一金属棒支撑笔身或取代笔身。此一金属棒的加入，使得制程复杂化增加人工成本降低产品直通良率。

图1显示一种目前常见的传统触控笔，此触控笔100包含笔尖102、中空笔身104与一金属细棒106。此种触控笔的制作以POM(Polyoxymethylene)材料制作笔尖102，将金属细棒106如细铜棒(线)置于模具(图中未示)中，再注入塑料注塑成型以形成中空笔身104，此法称为嵌入式注塑成型(insert-molding injection)。

图1所示传统触控笔100的制作方式由于必须使用金属细棒106并以人工的方式置入模具中，然后再将塑料注入模具，有生产过程繁复、生产时间较长与成本高等缺点。

上述在塑料笔心内部嵌入一金属铜棒的触控笔制造方式为最普遍的制造方式。为维持笔重，使用直立式塑料注塑机制造，(制造中为维持塑料材及内嵌金属棒温度均一，金属棒必须是导热快且质硬的黄铜材质)，技术门槛高，后加工繁琐，成本大部分落于制程及人工花费，且外形单调，但因具有重量优势，至今仍是高重量触控笔制造方式中最常见的一种。

高阶PDA机种最常用的触控笔制造方式，笔身为一实心金属棒，笔尖及笔头接合处使用攻牙方式制作螺丝纹路，塑料笔尖及笔头用螺丝方式旋入实心金属棒形成接合。其笔外形具金属质感，若实心金属棒在结构件上加以变化，笔身可以以伸缩方式收纳。唯实心金属成本昂贵，且塑料、金属接合处，易因使用受力而松脱，此种触控笔多为高阶PDA机种使用。

低材料、制造成本的触控笔，以一般塑料注塑方式制造，无技术门槛，外形同于金属棒嵌入式触控笔，外形单调，重量轻(约2克)，因内部无大量金属，无干扰通讯优点，常被应用于具通讯功能或低价位的PDA中。

有鉴于上述原因，因此极需提出一种使用高比重材料的无金属线的触控笔，以满足传统触控笔材料使用与生产成本降低的需求。

发明内容

本发明所欲解决的技术问题为克服现有技术的不足与缺陷，提供一种高比重触控笔及高比重材料可使触控笔的生产过程简化。

本发明另一所欲解决的技术问题为提供一种高比重的触控笔以缩短触控笔的生产时间。

本发明另一所欲解决的技术问题为提供一种高比重的触控笔以降低触控笔的生产成本。

本发明另一所欲解决的技术问题为提供一种可用于制成高比重触控笔的高比重材料。

为达上述目的，本发明解决问题的技术手段包含一种使用高比重材料的触控笔，由一笔尖及一笔身组成，此触控笔笔身所用的高比重材料包含高比重尼龙66、含玻纤尼龙66与高韧性尼龙66(Super ToughNylon 66)，其中该高比重尼龙66的重量含量(％)范围为20％～75％之间，含玻纤尼龙66重量含量(％)范围为约3％～50％之间，而高韧性尼龙66重量含量(％)范围为约5％～50％之间。

为达上述目的，本发明还提供一种用于制作高比重触控笔的高比重材料，该高比重材料包含：高比重尼龙66，该高比重尼龙66重量含量(％)范围为20％～75％之间；高韧性尼龙66，该高韧性尼龙66重量含量(％)范围为5％～50％之间；及含玻纤尼龙66，该含玻纤尼龙66重量含量(％)范围为3～50％之间。

对照本发明与现有技术的功效，由于本发明的高比重触控笔以高比重尼龙66、含玻纤尼龙66与高韧性尼龙66所构成的高比重材料一体成型，直接制成触控笔等组件。与以传统制程制造的触控笔相比较可知，以本发明的高比重材料制成的触控笔无须使用嵌入式金属棒注塑成型方式，可避免传统触控笔生产过程繁复、生产时间较长而高成本的缺点。

上述有关发明的内容及以下的实施方式详细说明为范例并非限制。其它不脱离本发明的精神的等效改变或修饰均应包含在的本发明的权利要求书范围之内。

附图说明

图1显示一种传统触控笔；

图2显示本发明的触控笔；

图3显示本发明另一种触控笔。

图中符号说明

100    触控笔

102    笔尖

104    中空笔身

106    金属细棒

200    触控笔

302    笔尖

304    笔身

具体实施方式

在此必须说明的是以下描述的内容并不包含全部细节。本发明可以通过各种制造技术与软硬件来实施，在此仅提及了解本发明所需的技术。以下将根据本发明所附图标做详细的说明，请注意图标均为简单的形式。

在本发明的一个实施例中，本发明高比重触控笔选用的较佳材料包含一种高比重尼龙66，其中又以杜邦公司出品的ZYTEL HGX seriousGY特有的高比重尼龙材料。ZYTEL HGX serious GY尼龙材料由于该材料本身脆性太高，无法广泛应用，因此本发明于该材料中加入含玻璃纤维尼龙66与高韧性尼龙66(Super Tough Nylon)以增加ZYTELHGX serious GY尼龙材料的韧性与强度，以符合触控笔品质要求，此尼龙材料比重(密度)比一般触控笔主体所用的注塑成型高分子材料高。本发明的高比重材料以ZYTEL HGX serious GY尼龙材料、含玻纤尼龙66与高韧性尼龙66(Super Tough Nylon 66)为主成分，所使用制程与成分依用途而定。以触控笔为例，本发明触控笔所用的高比重材料ZYTEL HGX serious GY尼龙材料、含玻纤尼龙66与高韧性尼龙66注塑成型制成触控笔主体，如图2所示的触控笔200。

高比重尼龙塑料材料的开发，是为取代原采用金属配重用途的一可回收使用的塑料材料，可简化成品制程，降低生产成本降低采用金属配重的材料成本，并可简易回收，为一环保可回收材料。高比重无金属线材料源用于国防工业，其材料在塑料中具极高比重特性(比重：4～12)，主成分为尼龙66，可套用于现行一般的塑料注塑技术成形，材料经改质可满足触控笔的韧度及刚性要求。因其具高比重特性，若以塑料注塑方法，可制造一不含金属线的触控笔，并符合触控笔高重量的要求其材料，且具可重复使用的高稳定特性(如：耐热、强度、可曲度)，可将材料回收再使用，兼具环保性。

高比重材料可应用于消费型电子、军事用品及民生用品等。消费型电子方面的应用包含触控笔、底座与鼠标等。高比重材料制成的触控笔可应用于PDA、股票金融机、电子字典、平板计算机、手写输入移动电话等。高比重材料制成的底座可应用于PDA充电底座、移动电话充电底座、立式室内无线电话充电底座与手写板底座等。高比重材料于军事用品中的应用则包含塑料子弹、玩具枪等。

本发明高比重触控笔亦可仅以上述高比重材料形成实心笔身，再与以POM(Polyoxymethylene)材料制作的笔尖结合形成高比重触控笔。如图3所示，笔尖302与笔身304为分开制作再结合。笔尖302包含POM材质，而笔身304则以以高比重尼龙66、含玻纤尼龙66与高韧性尼龙66所构成的高比重材料并一体成型制作而成。笔身可为注塑成型制成。由于触控笔的笔尖与笔身无法一同制作，触控笔的笔尖与笔身的结合则于笔身注塑成型后以人工黏合，或者于笔身注塑成型过程中将笔尖一同置入。

高比重材料可以依不同比例改质配方，调整所需要求触控笔重量，主料部份：以Zytel HGX Series  高比重尼龙66，注塑成型级为主成分，此材料具高流动性且尺寸安定。在改质部份，着重在缺口与低温冲击改良，刚性与耐温性能调整。如下表所示，高韧性尼龙66，重量含量(％)范围为约5％～50％。含玻纤尼龙66，其重量含量(％)范围为约3％～50％。以及一般注塑级尼龙66，其重量含量(％)范围为约0％～40％。其中高韧性尼龙66可改良缺口与低温冲击性质，含玻纤尼龙66可调整刚性与耐温性能，而一般注塑级尼龙66则可调整密度，本表为触控笔所用高比重材料的配方。改质方向，仍添加高韧度及具刚性的材料，加以补强其主体材料缺陷。并针对材料回收及模具设计方向，提供一最适化参数。

	名称	功能	含量	型号
					基材	高比重尼龙66	增加重量	20％～75％	杜邦高比重尼龙Dupont Zytel HGX系列
添加剂	高韧性尼龙66	缺口冲击改良低温冲击改良	5％～50％	无限制品牌型号
					含玻纤尼龙66	刚性补强与耐温性能提高	3％～50％
	一般注塑级尼龙66	调整密度	0％～40％

方法	金属棒嵌入法	攻牙式	塑料注塑	高比重材料塑料注塑
					重量(g)	3～8	3～10	1～2.5	9～3
直径限制(min.)	2	2	4	4
					成本(NTD)	24～18	～30	～7	20～8
优点	1.笔尖机构设计多样化	1.外形具金属感	1.笔尖机构设计单一	1.笔尖机构设计单一
					2.笔重	2.笔重	2.笔直径受限	2.笔直径受限
			3.加工简单	3.加工简单
							4.材质不影响通讯	4.材质不影响通讯
			5.成本低	5.成本低
								6.笔重
	缺点	1.成本高	1.成本更高	1.外形单调					1.外形单调
2.外形单调					2.笔尖不易因施力而断裂	2.笔轻	2.笔轻
		3.需直立式注塑机	3.材质影响通讯	3.笔易弯				3.笔易弯
4.加工技术门槛高					4.笔尖易脱落
		5.材质影响通讯

上表比较了各种制程方式形成的触控笔的优缺点。对照以本发明的高比重材料制成的触控笔与以传统制程制造的触控笔可知，传统触控笔制作方式不但过程繁复、生产时间较长而成本也高。而本发明的高比重材料除了比重或密度比传统触控笔主体材料高外，并可简化触控笔生产成本，环保为诉求重点及降低通讯干扰。生产方式以相较于传统触控笔笔身含金属线(棒)的嵌入注塑(Insert Molding)方法简单，生产成本更低，可用于各装置需触控笔的操作环境。简化触控笔生产成本高比重无金属线触控笔最终成本(约16～10NTD)低于传统触控笔(24～18NTD)约6～9NTD。高比重材料可回收一次废料使用，并不需掺混或任何化学方法加以纯化，即可直接生产，具节省材料浪费及环保的功用。高比重无金属线触控笔内部不含大量金属成分，不会对通讯讯号产生明显性干扰，非常适合应用于具通讯功能的PDA。

除了PDA之外，适用范围尚包括移动电话(Mobile Phone)、笔记本电脑(Notebook)、平板电脑(Table PC)、智能型显示器(SmartDisplay)、信息装置(家电)产品(IA Products)、迷你笔记本电脑(Mini Notebook)连网板(Web Pad)、电子书(E-Book)、卫星定位装置(GPS)、电子字典(Electric-Dictionary)、电子签章(Signature)、医疗(药)用途(Medical)、工业用途(Industrial)、公共导览机台(Point-of-Sale/Point-of-Information/Kiosk)等。

上述有关发明的实施方式仅为范例并非限制。其它不脱离本发明的精神的等效改变或修饰均应包含在的本发明的权利要求书范围之内。

Claims (8)

1.一种高比重触控笔，由一笔尖及一笔身组成，其特征在于，该笔身的材料组成包含高比重尼龙66、高韧性尼龙66与含玻纤尼龙66，其中该高比重尼龙66的重量含量(％)范围为20％～75％之间，而该高韧性尼龙66的重量含量(％)范围为5％～50％之间，该含玻纤尼龙66的重量含量(％)范围为3～50％之间。

2.如权利要求1所述的高比重触控笔，其中，该高比重尼龙66为注塑成型级杜邦公司出品的ZYTEL HGX serious高比重尼龙材料。

3.如权利要求1所述的高比重触控笔，其中，更包含一般注塑级尼龙66，其重量含量(％)不大于40％，以调整密度。

4.如权利要求1所述的高比重触控笔，其中，该笔身与该笔尖一体成型。

5.如权利要求1所述的高比重触控笔，其中，该笔尖以POM材料制成。

6.一种用于制作高比重触控笔的高比重材料，其特征在于，该高比重材料包含：

高比重尼龙66，该高比重尼龙66重量含量(％)范围为20％～75％之间；

高韧性尼龙66，该高韧性尼龙66重量含量(％)范围为5％～50％之间；及

含玻纤尼龙66，该含玻纤尼龙66重量含量(％)范围为3～50％之间。

7.如权利要求6所述的高比重材料，其中，该高比重尼龙66为注塑成型级杜邦公司出品的ZYTEL HGX serious高比重尼龙材料。

8.如权利要求6所述的高比重材料，其中，更包含一般注塑级尼龙66，其重量含量(％)不大于40％，以调整密度。

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