CN101425413A - 按钮开关被覆用层叠树脂体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供按钮开关被覆用层叠树脂体、按钮开关被覆部件及它们的制造方法。本发明提供一种不易划伤且不易破裂的按钮开关的被覆部件。将在聚碳酸酯树脂层的至少一面层叠有丙烯酸类树脂层而成的、聚碳酸酯树脂层的厚度为整体厚度的50%以上的层叠树脂体作为按钮开关的被覆部件使用。聚碳酸酯树脂层和丙烯酸类树脂层可以通过共挤出成型来层叠,丙烯酸类树脂层可以是含有甲基丙烯酸类树脂和橡胶状聚合物的层。
Description
技术领域
本发明涉及用于被覆按钮(button)开关的层叠树脂体。
背景技术
如被用于以手机、数码相机、电子记事本、远程控制器、个人电脑的键盘为首的工业用或医疗用的精密机器等的按压按钮开关、触感按钮开关,按钮开关的机器本体的薄形化不断发展,结果不断向小且薄的方向发展。如果按钮开关变小,则可动部分的间隙调整变得困难,容易产生如下问题:按钮自身由于连续使用而变形,或者进入机器内侧。此外,最近为了制成防水规格,还进行了对尽量减小按钮与本体的间隙、或者在机器本体内侧进行粘贴橡胶等加工的研究,但是容易产生按钮在早期就无法工作,或者因设计上的原因而本体变大等不良情况。
为了解决这些问题,对被覆按钮开关进行了研究,例如在特开2005-310540号公报(专利文献1)中,公开了将丙烯酸类树脂膜作为按钮开关的被覆部件使用的情形。该文献中记载的被覆部件由丙烯酸类膜和增强树脂膜构成,该丙烯酸膜由大致平坦的基础部以及从该基础部突出的凸部构成,该基础部和该增强树脂膜通过粘合剂而粘合。通过如此在该基础部粘合并层叠该增强树脂膜,在制造时切断基础部时,受到强烈冲击时或在使用时按钮变形时,该基础部也不易产生破裂。
发明内容
如专利文献1所公开,如果使用丙烯酸类膜作为按钮开关的被覆部件,则在不易划伤方面是有利的,但是存在在机器落下或物体碰撞时容易破裂的问题。此外,该被覆部件在凸部没有层叠增强树脂膜,该凸部容易破裂。原来的丙烯酸类膜虽然刚性高,但柔软性差,难以像按钮这样按深形状进行成型。具体而言,在凸部成型时,容易无法耐受所施加的应力而发生龟裂,而且,凸部成型后也残留变形而容易破裂。此外,若将膜制薄则能够防止成型时的龟裂,但是成型物的强韧性不足,有可能因按压按钮时的压力就破裂。
在该情况下,本发明的目的在于提供一种不易划伤且与不易破裂的按钮开关的被覆部件。
本发明人等经过悉心研究,结果发现,通过采用特定的层叠树脂体作为按钮开关的被覆部件,可以实现上述目的,从而完成了本发明。即,本发明提供一种按钮开关被覆用层叠树脂体,其特征在于,在聚碳酸酯树脂层的至少一面层叠有丙烯酸类树脂层而成,聚碳酸酯树脂层的厚度为整体厚度的50%以上。
本发明的按钮开关被覆用层叠树脂体,由于不易划伤且不易破裂,因此能够有效地被覆按钮开关。
具体实施方式
本发明的层叠树脂体在聚碳酸酯树脂层的至少一面层叠有丙烯酸类树脂层而成,用于被覆按钮开关。
作为构成聚碳酸酯层的聚碳酸酯树脂,可以列举例如通过界面缩聚法、熔融酯交换法等使二元酚和羰基化剂反应而得到的聚碳酸酯树脂,还有通过固相酯交换法等使碳酸酯预聚物聚合而得到的聚碳酸酯树脂,另外还可以列举例如通过开环聚合法使环状碳酸酯化合物聚合而得到的聚碳酸酯树脂等。
作为二元酚,可以列举例如对苯二酚、间苯二酚、4,4’-二羟基联苯、双(4-羟基苯基)甲烷、双{(4-羟基-3,5-二甲基)苯基}甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(通称双酚A),2,2-双{(4-羟基-3-甲基)苯基}丙烷、2,2-双{(4-羟基-3,5-二甲基)苯基}丙烷、2,2-双{(4-羟基-3,5-二溴)苯基}丙烷、2,2-双{(3-异丙基4-羟基)苯基}丙烷、2,2-双{(4-羟基-3-苯基)苯基}丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)-3-甲基丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)-3,3-二甲基丁烷、2,4-双(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)戊烷、2,2-双(4-羟基苯基)-4-甲基戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-4-异丙基环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双{(4-羟基-3-甲基)苯基}芴、α,α’-双(4-羟基苯基)邻二异丙基苯、α,α’-双(4-羟基苯基)间二异丙基苯、α,α’-双(4-羟基苯基)对二异丙基苯、1,3-双(4-羟基苯基)-5,7-二甲基金刚烷、4,4’-二羟基二苯砜、4,4’-二羟基二苯基亚砜、4,4’-二羟基二苯基硫醚、4,4’-二羟基二苯基酮、4,4’-二羟基二苯基醚、4,4’-二羟基二苯基酯等,根据需要可以使用它们中的2种以上。
其中,优选使用选自双酚A、2,2-双{(4-羟基-3-甲基)苯基}丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)-3-甲基丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)-3,3-二甲基丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)-4-甲基戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷以及α,α’-双(4-羟基苯基)间二异丙基苯中的二元酚的单独一种或2种以上,特别优选单独使用双酚A,或者1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷与选自双酚A、2,2-双{(4-羟基-3-甲基)苯基}丙烷和α,α’-双(4-羟基苯基)间二异丙基苯中的一种以上二元酚的并用。
作为羰基化剂,可以列举例如,如碳酰氯那样的碳酰卤、如碳酸二苯酯那样的碳酸酯、如二元酚的二卤仿酯(ジハロホルメ一ト)那样的卤仿酯(ハロホルメ一ト)等,根据需要可以使用它们中的2种以上。
作为构成丙烯酸类树脂层的丙烯酸类树脂,一般使用甲基丙烯酸类树脂。甲基丙烯酸类树脂以甲基丙烯酸甲酯单元为主要成分,具体而言,优选含有甲基丙烯酸甲酯单元通常在50重量%以上、优选70重量%以上的甲基丙烯酸甲酯树脂,可以是甲基丙烯酸甲酯单元为100重量%的甲基丙烯酸甲酯均聚物,还可以是甲基丙烯酸甲酯与其他单体的共聚物。
作为能够与甲基丙烯酸甲酯共聚的其他单体的例子,可以列举如甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯那样的甲基丙烯酸甲酯以外的甲基丙烯酸酯类;如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羟基乙酯那样的丙烯酸酯类。此外,还可以举出苯乙烯或取代苯乙烯类,例如,如氯苯乙烯、溴苯乙烯那样的卤代苯乙烯类;如乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯那样的烷基苯乙烯类等。进而,还可以举出如甲基丙烯酸、丙烯酸那样的不饱和酸类、丙烯腈、甲基丙烯腈、马来酸酐、苯基马来酰亚胺、环己基马来酰亚胺等。这些能够与甲基丙烯酸甲酯共聚的其他单体,可以分别单独使用,也可以将2种以上组合使用。
丙烯酸类树脂可以将橡胶状聚合物混合后使用。作为橡胶状聚合物的例子,可以列举丙烯酸系多层结构聚合物、使20~95重量份如丙烯酸系不饱和单体那样的乙烯性不饱和单体与5~80重量份的橡胶状聚合物接枝聚合而成的接枝共聚物等。丙烯酸系多层结构聚合物,可以内含有橡胶弹性层或弹性体层20~60重量%左右,可以在最外面具有硬质层,还可以是含有硬质层作为最内层的结构。
橡胶弹性层或弹性体层可以是玻璃化转变点(Tg)小于25℃的丙烯酸系聚合物的层,具体而言,可以是用如甲基丙烯酸烯丙酯那样的多官能单体使选自丙烯酸低级烷基酯、甲基丙烯酸低级烷基酯、丙烯酸低级烷氧基烷基酯、丙烯酸氰基乙酯、丙烯酰胺、丙烯酸羟基低级烷基酯、甲基丙烯酸羟基低级烷基酯、丙烯酸以及甲基丙烯酸中的一种以上单官能单体交联而成的聚合物的层。
硬质层可以是Tg为25℃以上的丙烯酸系聚合物的层,具体而言,可以是使具有碳原子数为1~4个的烷基的甲基丙烯酸烷基酯均聚或者以其作为主要成分聚合而得的。制成以甲基丙烯酸烷基酯作为主要成分的共聚物时,作为共聚成分,可以使用其他的甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯、苯乙烯、取代苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈之类的单官能单体,进而还可以加入多官能单体制成交联聚合物。
丙烯酸系多层结构聚合物记载于例如特公昭55-27576号公报、特开平6-80739号公报、特开昭49-232922号公报等中。
对于使20~95重量份的乙烯性不饱和单体与5~80重量份的橡胶状聚合物接枝聚合而成的接枝共聚物,作为橡胶状聚合物,可以使用例如聚丁二烯橡胶、丙烯腈/丁二烯共聚物橡胶、苯乙烯/丁二烯共聚物橡胶之类的二烯系橡胶;聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸丙酯、聚丙烯酸2-乙基己酯之类的丙烯酸系橡胶;乙烯/丙烯/非共轭二烯系橡胶等。此外,作为用于与该橡胶状聚合物进行接枝共聚的乙烯性单体,可以列举例如苯乙烯、丙烯腈、(甲基)丙烯酸烷基酯等。这些接枝共聚物记载在例如特开昭55-147514号公报、特公昭47-9740号公报等中。
使橡胶状聚合物分散于丙烯酸类树脂时的分散比例,相对于丙烯酸类树脂100重量份,通常为3~150重量份,优选5~50重量份。如果橡胶状聚合物的量太多,则表面强度降低而不优选。
另外,在聚碳酸酯树脂层和丙烯酸类树脂层中,可以根据需要,分别添加一种或两种以上的例如光扩散剂、消光剂、染料、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、脱模剂、阻燃剂、防静电剂等添加剂。
本发明的层叠树脂体通过将聚碳酸酯树脂层和丙烯酸类树脂层采用共挤出成型进行层叠一体化而很好地制造。该共挤出成型可以如下进行,即,使用2台或3台单轴或双轴挤出机,将聚碳酸酯树脂层的材料和丙烯酸类树脂层的材料分别熔融混炼后,通过给料块口模、多歧管口模等进行层叠来进行,经层叠一体化的熔融层叠树脂体例如使用辊单元来冷却固化,制成层叠树脂体即可。通过共挤出成型而制造的层叠树脂体,与通过使用粘合剂、粘接剂的贴合而制造的层叠树脂体相比,在容易二次成型为按钮状等方面是优选的。共挤出成型时,更优选以聚碳酸酯树脂层和丙烯酸类树脂层相邻接的方式进行共挤出成型。
本发明的层叠树脂体可以是仅在聚碳酸酯树脂层的一面层叠有丙烯酸类树脂层而成的2层结构的层叠树脂体,也可以是在聚碳酸酯树脂层的两面层叠有丙烯酸类树脂层而成的3层结构的层叠树脂体,3层结构时,根据丙烯酸类树脂层的厚度、丙烯酸类树脂的种类,有时面冲击性降低而容易破裂,因此优选2层结构的层叠树脂体。
本发明的层叠树脂体通常为片状或膜状,其厚度通常为0.2~2mm,优选0.3~1mm,更优选0.3~0.7mm。于是,对于本发明的层叠树脂体,将聚碳酸酯树脂层的厚度制成整体厚度的50%以上,优选70%以上,更优选80%以上。这样,通过将聚碳酸酯树脂层的厚度制成在规定比例以上,层叠树脂体变得更不易破裂。另外,聚碳酸酯树脂层的厚度,相对于整体的厚度,通常为95%以下,更优选为90%以下。
重视丙烯酸类树脂层的表面硬度时,优选将其厚度制成10μm以上。另外,3层结构时,两个丙烯酸层的厚度可以相同,也可以不同。
如此得到的本发明的层叠树脂体,可以用作例如手机、便携用音乐播放器等的按压按钮开关的被覆部件。此外,还可以用作触感按钮开关的被覆部件。进而,还可以作为兼具这些按钮开关被覆功能的液晶、有机EL板的保护被覆部件使用。
将本发明的层叠树脂体作为按钮开关的被覆部件使用时,例如,根据需要,进行如热成型那样的二次成型、印刷、开孔等的加工,切断处理成规定形状或大小即可。具体而言,例如,在本发明的被覆用层叠树脂体的一部分,形成外侧的面为丙烯酸类树脂层的表面、内部形状对应于按钮开关外形的凸部,将该凸部的周围切断成规定尺寸而形成大致平坦的基础部。
如此操作,得到由本发明的按钮开关被覆用层叠树脂体形成的、具有大致平坦的基础部和凸部的按钮开关被覆部件,所述凸部从该基础部突出,其外侧面为丙烯酸类树脂层的表面、内部形状对应于按钮开关的外形。
其次,使用所得的按钮开关被覆部件,若是二层结构的层叠树脂体,通常以丙烯酸类树脂层形成为表面侧(外侧:人接触的一侧)的方式被覆按钮开关即可。此外,为三层结构的层叠树脂体、且两丙烯酸类树脂层的厚度相互不同时,以厚度大的丙烯酸类树脂层形成为表面侧的方式被覆按钮开关为好。
如此,由本发明的层叠树脂体被覆按钮开关,可以在按钮开关表面形成不易划伤、且不易破裂的被覆层。此外,还有防水、防尘的效果。
实施例
以下,示出本发明的实施例,但本发明并不限于这些例子。各例中的挤出装置的构成和评价方法如下。
[挤出装置的构成]
挤出机(1):螺杆直径65mm,单轴,带通风孔(东芝机械公司制)。
挤出机(2):螺杆直径45mm,单轴,带通风孔(日立造船公司制)。
给料块:两种三层以及两种两层分配(日立造船公司制)。
口模:T型口模,模唇宽1400mm,模唇间隔1mm(日立造船公司制)。
辊:抛光辊三根,横型。
[评价方法]
在布施真空公司制的热成型机(型号:CUPF-1015-PWB)上设置180×250mm的开口部,夹紧切成220×310mm的树脂板(在100℃干燥20小时后的树脂板),使用100×50mm、高100mm的推顶成型(突き上げ成型)用木模具,在成型温度180℃下进行推顶成型。此时,为二层结构的板时,以丙烯酸类树脂层形成为顶部外侧(不与推顶成型木模具接触的面)的方式进行成型。根据JIS K5400,以1kg的负重测定所得推顶成型品的顶部的铅笔硬度。此外,将所得推顶成型品顶部朝上地放在地板上,从1m的高度使500g的铁球落下,由此进行落球试验,将没有破裂的评价为○,破裂的评价为×。
参考例1(橡胶状聚合物的制造)
根据特公昭55-27576号公报中记载的方法,制造三层结构的丙烯酸系多层弹性体。即,在内容积为5L的玻璃制反应容器中,装入离子交换水1700g、碳酸钠0.7g和过硫酸钠0.3g,在氮气流下进行搅拌后,加入二辛基磺基琥珀酸钠(花王公司制的PELEX OT-P;阴离子性表面活性剂)4.46g、离子交换水150g、甲基丙烯酸甲酯150g和甲基丙烯酸烯丙酯0.3g,升温到75℃,继续搅拌150分钟。接着,从各自的入口用90分钟添加丙烯酸丁酯689g、苯乙烯162g和甲基丙烯酸烯丙酯17g的混合物、以及过硫酸钠0.85g、二辛基磺基琥珀酸钠(同上)7.4g和离子交换水50g的混合物,进而继续聚合90分钟。然后,再从各自的入口用30分钟添加丙烯酸甲酯326g和丙烯酸乙酯14g的混合物、以及溶解有过硫酸钠0.34g的离子交换水30g。添加结束后,再保持60分钟,结束聚合。将所得的胶乳投入到0.5重量%的氯化铝水溶液中,使聚合物凝聚。将其用温水洗涤5次后,进行干燥,得到丙烯酸系多层弹性体。
实施例1~4
用挤出机(1)将聚碳酸酯树脂[Sumitomo Dow公司制的Calibre 301-10]加热并熔融混炼,用挤出机(2)将丙烯酸类树脂[甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯=98/2(重量比)的共聚物]加热并熔融混炼,用给料块进行层叠一体化,直接以熔融状态从T型口模中挤出,用抛光辊冷却,得到表1所示结构的二层树脂板。将所得板的评价结果示于表1中。
实施例5~6
用挤出机(1)将聚碳酸酯树脂[Sumitomo Dow公司制的Calibre 301-10]加热并熔融混炼,用挤出机(2)将丙烯酸类树脂[在甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯=96/4(重量比)的共聚物(折射率1.49)70重量份中,配合在参考例1中得到的丙烯酸系多层弹性体30重量份而成的甲基丙烯酸类树脂组合物]加热并熔融混炼,用给料块进行层叠一体化,直接以熔融状态从T型口模中挤出,用抛光辊冷却,得到表1所示结构的三层树脂板。将所得板的评价结果示于表1中。
比较例1
在实施例2中,更换加入各挤出机原料的丙烯酸类树脂和聚碳酸酯树脂,得到表1所示结构的二层树脂板。将所得板的评价结果示于表1中。
比较例2
在实施例6中,更换加入各挤出机原料的丙烯酸类树脂和聚碳酸酯树脂,得到表1所示结构的三层树脂板。将所得板的评价结果示于表1中。
比较例3
在实施例3中,停止挤出机(1),得到仅有丙烯酸类树脂层的单层板。将所得板的评价结果示于表1中。
比较例4
在实施例3中,停止挤出机(2),得到仅有聚碳酸酯树脂层的单层板。将所得板的评价结果示于表1中。
表1
表1
总厚度(μm) | 层结构 | 厚度(μm) | 铅笔硬度 | 落球试验 | |
实施例1 | 800 | PC/PMMA | 720/80 | 2H | ○ |
实施例2 | 800 | PC/PMMA | 760/40 | H | ○ |
实施例3 | 500 | PC/PMMA | 430/70 | 2H | ○ |
实施例4 | 400 | PC/PMMA | 360/40 | H | ○ |
实施例5 | 800 | PMMA/PC/PMMA | 80/640/80 | H | ○ |
实施例6 | 500 | PMMA/PC/PMMA | 50/400/50 | F | ○ |
实施例7 | 300 | PMMA/PC/PMMA | 40/220/40 | F | ○ |
比较例1 | 800 | PMMA/PC | 760/40 | 3H | × |
比较例2 | 500 | PC/PMMA/PC | 50/400/50 | 2B | ○ |
比较例3 | 500 | PMMA | 500 | 3H | × |
比较例4 | 500 | PC | 500 | 3B | ○ |
在表1中,PC表示聚碳酸酯树脂层,PMMA表示丙烯酸类树脂层。
Claims (7)
1、按钮开关被覆用层叠树脂体,其特征在于,在聚碳酸酯树脂层的至少一面层叠有丙烯酸类树脂层而成,聚碳酸酯树脂层的厚度为整体厚度的50%以上。
2、如权利要求1所述的按钮开关被覆用层叠树脂体,通过共挤出成型将聚碳酸酯树脂层与丙烯酸类树脂层层叠而成。
3、如权利要求1所述的按钮开关被覆用层叠树脂体,以聚碳酸酯树脂层和丙烯酸类树脂层相邻接的方式,通过共挤出成型层叠而成。
4、如权利要求1或2所述的按钮开关被覆用层叠树脂体,丙烯酸类树脂层是含有甲基丙烯酸类树脂和橡胶状聚合物的层。
5、一种按钮开关被覆部件,其特征在于,由权利要求1~4中任一项所述的按钮开关被覆用层叠树脂体形成,具有:
大致平坦的基础部,以及
从该基础部突出,外侧的面为丙烯酸类树脂层的表面,内部形状对应于按钮开关的外形的凸部。
6、一种按钮开关被覆用层叠树脂体的制造方法,其中,包括:以聚碳酸酯树脂层的厚度达到整体厚度的50%以上的方式,在聚碳酸酯树脂层的至少一面层叠丙烯酸类树脂层的工序。
7、一种按钮开关被覆部件的制造方法,其中,包括:
在权利要求1~4中任一项所述的按钮开关被覆用层叠树脂体的一部分,形成外侧的面为丙烯酸类树脂层的表面、内部形状对应于按钮开关的外形的凸部的工序;以及
将该凸部的周围切断成规定尺寸而形成大致平坦的基础部的工序。
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