JP2005025960A

JP2005025960A - Surfacing material for keypad

Info

Publication number: JP2005025960A
Application number: JP2003186896A
Authority: JP
Inventors: Masashi Nakano; 正志中野; Nobuaki Isechi; 宣朗伊瀬知
Original assignee: Kurabo Industries Ltd; Kurashiki Spinning Co Ltd
Current assignee: Kurabo Industries Ltd; Kurashiki Spinning Co Ltd
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-27
Also published as: KR20050005754A; CN100344662C; CN1609129A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a key pad made of polyurethane excellent in a soft tactile impression free from yellowing, with high water resistance and heat resistance, and with little deterioration in physical properties. <P>SOLUTION: This surfacing material for a keypad is composed of thermoplastic polyurethane resin synthesized by the use of at least isocyanate selected from either hexamethylene diisocyanate or diphenylmethane diisocyanate and polyol as synthetic components. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯電話機、リモコン、各種計器等の情報端末キーパッド用表面材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話などの通信端末、各種計器、パソコン入力用キーボード、リモコンには、信号入力発生のためにキーを有している。携帯電話のキー配列部の概略断面図（図１）の一例に挙げると、携帯電話器のフロントハウジング５に設けられたホールに嵌合されてキー３の上側部分がフロントハウジング５の外側に突出した構造を有している。キー３を押すとこのキー下部に形成された突起７がドームスイッチ４自体の弾力を克服して下側に移動し、印刷回路基板６の上に形成された接点（図示せず）と接触して信号を発生させる。
【０００３】
キーは、一般的に、耐熱性、耐寒性に優れ、クリック感付与に優れたゴム弾性を有するシリコーンゴム成形品からなるキーパッド２を使用して構成されているが、シリコーンゴムの有する着色（印刷）困難性、低い耐摩耗性を補うために、シリコーンゴムキーパッド２は、裏面側に印刷が施された樹脂フィルムからなるキーパッド表面材１が用いられている（例えば特許文献１、特許文献２または特許文献３）。
【０００４】
表面材としては、ポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレンなど種々使用可能であるが、実情は、コストが低く、蒸着加工が容易であり、見栄えがよい等の理由より、ＰＥＴフィルムが多用されている。ＰＥＴフィルムをキーパッド表面材に使用した場合、触った感触が硬く感じられる。好みにもよるが、硬い触感を嫌う使用者も多い。
【０００５】
ソフトな触感を有する表面材としては、熱可塑性ポリウレタン、ポリエステルエラストマーが例示され、特に熱可塑性ポリウレタンはすぐれた触感、クッション性を有する。
【０００６】
しかし、通常の熱可塑性ポリウレタンは、経時的に黄変し、また加水分解するため耐久性に乏しい。添加剤として、紫外線吸収剤、光安定剤及び熱安定剤等を配合することにより、黄変を遅らせることは可能であるが、黄変を無くすることはできない。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−７６５８１号公報
【特許文献２】
特開２０００−２００５２３号公報
【特許文献３】
特開平１１−３２９１３９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、ソフトな触感に優れたキーパッド用表面材であって、黄変を起こさず、耐水性、耐熱性が高く、物性低下の少ないポリウレタン性表面材を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、ヘキサメチレンジイソシアネートまたは水添ジフェニルメタンジイソシアネートから選ばれるイソシアネートおよびポリオールを少なくとも合成成分として使用して合成された熱可塑性ポリウレタン樹脂フィルムからなることを特徴とするキーパッド用表面材に関する。
【００１０】
本発明で使用する熱可塑性ポリウレタン樹脂は、ポリオール成分及びイソシアネート成分を主成分とし、鎖延長剤、および所望により添加剤等を配合のうえ、公知の方法によって反応させて得られる。
【００１１】
イソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）または水添ジフェニルメタンジイソシアネートを使用する。このような特定のイソシアネートを使用して熱可塑性ウレタン樹脂を合成することにより、得られる熱可塑性ウレタン樹脂フィルムの経時的黄変を防止することができる。なお、ＨＤＩおよび水添ＭＤＩは単量体であっても、二量体、三量体等を含んでも良い。また、ＨＤＩと水添ＭＤＩの混合物であっても良い。さらに、黄変防止に支障のない範囲で他のイソシアネートを添加混合しても良い。
【００１２】
ポリオールとしては、熱可塑性ポリウレタン樹脂に用いられる通常のポリオールで有れば特に限定されるものではないが、数平均分子量（Ｍｎ）５００〜３０００程度の末端活性水素を有するポリオールが一般的に用いられる。例えば、ポリ炭酸エステルポリオール、ポリエ−テルポリオール、アジペ−トポリオール、カプロラクトンポリオール、アクリルポリオール、フェノールレジンポリオール、エポキシポリオ−ル、ブタジエンポリオ−ル、ポリエステルエーテルポリオール等があげられる。耐加水分解性および耐熱性の点からポリ炭酸エステルポリオールが好ましい。なお、ポリ炭酸エステルポリオールとは、
【化１】

（式中、Ｒは特に限定されるものではないが、ヘキサメチレン基に代表されるアルキレン基であり、直鎖状であっても、分岐状であってもよく、環構造を形成していても良い。また、例えば酸素原子を含むような、変性物であっても良い。）で表されるものである。式中のｎは特に限定されるものではないが、分子量分布の中での平均値として、平均分子量が１０００〜２０００のものが特に好ましい。
【００１３】
鎖延長剤としては、特に制限されるものではないが、一般的な低分子ジオ−ルを用いればよい。具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、ネオペンチルグリコ−ル等である。
【００１４】
熱可塑性ポリウレタン樹脂を得る公知の方法としては、上記ポリオール成分及びイソシアネート成分を主成分とし、鎖延長剤、および所望により各種添加剤等を通常使用されている配合比となるように使用し、例えば単軸、２軸等の押出し機械を使用する連続重合方法や、ニーダー等の混練り攪拌機能を有するバッチ合成方法等があり、いずれでも良い。本発明の使用に好適な熱可塑性ポリウレタン樹脂は、ＪＩＳＫ７３１１に準拠して測定したＡ硬度が７０〜９８となるように合成する。
【００１５】
熱可塑性ポリウレタン樹脂は、裏面に印刷を施す場合が多く、またキーパッド成形時の取扱い性等から鑑みて、フィルム形状とすることが好ましい。熱可塑性ポリウレタン樹脂（一般的には、粒状、ペレット状で得られる）からフィルムを成形するには、それ自体公知の方法に従い、例えば溶融押出し方法（Ｔダイ法、インフレ−ション法）、カレンダー法、ポリウレタン溶液キャスティング法等により行うことができる。
【００１６】
フィルムの厚みは、０．０３〜０．４ｍｍ、特に０．０５〜０．３ｍｍの範囲のものが好ましい。厚みが０．０３ｍｍ未満であると、製品の強度が充分なものとはならず、成形性に問題が生じる。また、０．４ｍｍを超えるとフィルムが硬くなり、柔軟性がなくなるので好ましくない。
【００１７】
本発明のポリウレタン樹脂ヘは、必要に応じて各種添加剤、例えば充填剤、加水分解防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、滑剤、可塑剤、帯電防止剤、防カビ剤等を樹脂の性能を悪化させない範囲で含有させることができる。含有方法としては、熱可塑性ポリウレタン樹脂ペレット中に、予め配合、マスターバッチ化し配合、あるいはドライブレンドにより配合等、上記添加剤を配合し、溶融押出成形等行えばよい。
【００１８】
本発明により得られた熱可塑性ポリウレタン樹脂フィルムは、キーパッド用表面材として使用に適しており、クッション性に優れた触感の良好なキーパッドを得ることが可能となり、特に今までにない耐加水分解特性を有している。
【００１９】
キーパッドの材質はシリコーンゴムが多用されているが、本発明は特にシリコーンゴムに限定されない。さらに、キーパッドの材質として、熱可塑性ポリウレタン樹脂と接着性の良くない材質を用いる場合には、当該材質と熱可塑性ポリウレタン樹脂との間に接着層を設けるような使用法であっても良い。キーパッドの形態としては、シート型キーパッドが一般的であるが、特にシート型に限定されるものではない。
【００２０】
熱可塑性ポリウレタン樹脂フィルムをキーパッド用表面材として使用してキーパッドを製造する方法は、特に限定されるものではない。例えば、携帯電話機用のシート型キーパッドは以下の工程を踏むことにより作製される。
【００２１】
１．まず、フィルムの裏面側に、数字・文字等の印刷を行う。裏面側なので、印刷面が指と接触せず、印刷の耐久性が高い。
２．印刷付与されたフィルムは、印刷面がシリコンゴムと接着するように、接着剤がコーティング等によって付与される。なお、フィルムがシリコンゴムと接着可能な場合は、この接着層は必要ない。
３．前記フィルムは、つづいてキーパット状に予備成形される。予備成形は、熱プレス成形、真空成形等で行えばよい。
４．キーパット状に予備成形されたフィルムは、同じくキーパット状形状に作成された、射出成形金型内に装着され、その印刷面側にシリコン樹脂が注入され、シリコンゴム層が形成され、キーパットが作製される。
【００２２】
【実施例】
実施例１
熱可塑性ウレタンエラストマー（ＨＤＩ／ポリ炭酸エステルポリオールペレット）（Ａ硬度９０，比重１．１５）をＴダイ押出機で溶融押出し、厚さ２００μｍフィルムに成形した。
なお、硬度はＪＩＳＫ７３１１に準拠して測定した。
【００２３】
得られたフィルムにキーパッド図柄を裏印刷し、１１０℃でキーパッド形状に真空成型した。
【００２４】
裏面にシリコン樹脂を充填、養生し、キーパッドを作成した。
【００２５】
実施例２
熱可塑性ウレタンエラストマー（水添ＭＤＩ／アジペートポリオール）ペレット（Ａ硬度８６，比重１．１４）をＴダイ押出機で溶融押出し、厚さ１００μｍフィルムに成形した以外は、実施例１と同様にしてキーパッドを作製した。
【００２６】
実施例３
熱可塑性ウレタンエラストマー（ＨＤＩ／アジペートポリオール）ペレット（Ａ硬度９０，比重１．１５）をＴダイ押出機で溶融押出し、厚さ１５０μｍフィルムに成形した以外は、実施例１と同様にしてキーパッドを作製した。
【００２７】
比較例
熱可塑性ウレタンエラストマー（ＭＤＩ／アジペートポリオール）ペレット（Ａ硬度９０，比重１．２０）をＴダイ押出機で溶融押出し、厚さ１５０μｍフィルムに成形した以外は、実施例１と同様にしてキーパッドを作製した。
【００２８】
黄変性の評価（１）
作製したキーパッドをサンシャインウェザオメーターにて４８時間暴露促進試験し、黄変（色調変化）の度合いを目視にて評価した。結果を表１に示した。
【００２９】
黄変性の評価（２）
作成したキーパッドを１００℃恒温槽中に４８時間放置し、黄変（色調変化）の度合いを目視にて評価した。結果を表１に示した。
【００３０】
耐加水分解性の評価
キーパッド成型前の押出フィルムを８０℃温水中に７２時間浸せきさせ、浸せき前後での引張強度保持率を測定し評価た。結果を表１に示した。
【００３１】
【表１】

【００３２】
【発明の効果】
本発明のキーパッド用表面材は、ソフトな触感が得られ、経時的にも黄変が生じず、また耐加水分解性に優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】携帯電話のキー配列部の概略断面図。
【符号の説明】
１：キーパッド表面材
２：キーパッド
３：キー
４：ドームスイッチ
５：フロントハウジング
７：突起[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface material for an information terminal keypad, such as a mobile phone, a remote controller, and various instruments.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a communication terminal such as a mobile phone, various instruments, a personal computer input keyboard, and a remote controller have keys for generating signal inputs. As an example of a schematic cross-sectional view (FIG. 1) of a key arrangement portion of a mobile phone, the upper portion of the key 3 protrudes outside the front housing 5 by being fitted into a hole provided in the front housing 5 of the mobile phone. It has the structure. When the key 3 is pressed, the protrusion 7 formed at the lower part of the key moves downward while overcoming the elasticity of the dome switch 4 itself, and comes into contact with a contact (not shown) formed on the printed circuit board 6. To generate a signal.
[0003]
The key is generally formed using a keypad 2 made of a silicone rubber molded article having excellent heat resistance, cold resistance, and rubber elasticity excellent in providing a click feeling. In order to compensate for the difficulty in printing and low wear resistance, the silicone rubber keypad 2 uses a keypad surface material 1 made of a resin film printed on the back side (for example, Patent Document 1, Patent) Document 2 or Patent Document 3).
[0004]
As the surface material, various materials such as polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polypropylene, and polyethylene can be used. PET film is frequently used for reasons such as good quality. When a PET film is used as the keypad surface material, the touch feel is felt hard. Many users hate hard touches, depending on their preference.
[0005]
Examples of the surface material having a soft tactile sensation include thermoplastic polyurethanes and polyester elastomers. Especially thermoplastic polyurethanes have excellent tactile sensation and cushioning properties.
[0006]
However, ordinary thermoplastic polyurethanes have poor durability because they turn yellow over time and hydrolyze. By adding an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a heat stabilizer or the like as an additive, yellowing can be delayed, but yellowing cannot be eliminated.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2001-76581 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-200523 [Patent Document 3]
JP-A-11-329139
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a surface material for a keypad excellent in soft touch, which does not cause yellowing, has high water resistance, high heat resistance, and has a low physical property deterioration. The purpose is to provide materials.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention relates to a keypad surface material comprising a thermoplastic polyurethane resin film synthesized using at least an isocyanate selected from hexamethylene diisocyanate or hydrogenated diphenylmethane diisocyanate and a polyol as synthesis components.
[0010]
The thermoplastic polyurethane resin used in the present invention is obtained by reacting by a known method with a polyol component and an isocyanate component as main components, a chain extender, and optionally additives and the like.
[0011]
As the isocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI) or hydrogenated diphenylmethane diisocyanate is used. By synthesizing a thermoplastic urethane resin using such specific isocyanate, yellowing of the resulting thermoplastic urethane resin film over time can be prevented. In addition, HDI and hydrogenated MDI may be a monomer, or may contain a dimer, a trimer, or the like. A mixture of HDI and hydrogenated MDI may also be used. Furthermore, other isocyanates may be added and mixed within a range that does not hinder yellowing prevention.
[0012]
The polyol is not particularly limited as long as it is a normal polyol used for thermoplastic polyurethane resins, but a polyol having terminal active hydrogen having a number average molecular weight (Mn) of about 500 to 3000 is generally used. . Examples thereof include polycarbonate carbonate polyol, polyether polyol, adipate polyol, caprolactone polyol, acrylic polyol, phenol resin polyol, epoxy polyol, butadiene polyol, and polyester ether polyol. Polycarbonate carbonate polyol is preferred from the viewpoint of hydrolysis resistance and heat resistance. Polycarbonate polyol is
[Chemical 1]

(In the formula, R is not particularly limited, but is an alkylene group typified by a hexamethylene group, which may be linear or branched and forms a ring structure. Moreover, it may be a modified product containing an oxygen atom, for example). Although n in a formula is not specifically limited, As an average value in molecular weight distribution, an average molecular weight of 1000-2000 is especially preferable.
[0013]
The chain extender is not particularly limited, but a general low molecular weight diol may be used. Specifically, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,4-bis (β -Hydroxyethoxy) benzene, neopentyl glycol and the like.
[0014]
As a known method for obtaining a thermoplastic polyurethane resin, the above-mentioned polyol component and isocyanate component are the main components, a chain extender, and optionally various additives are used so as to have a commonly used blending ratio. There are a continuous polymerization method using a single-screw or twin-screw extruder, a batch synthesis method having a kneading and stirring function such as a kneader, and any of them may be used. A thermoplastic polyurethane resin suitable for use in the present invention is synthesized so that the A hardness measured according to JIS K7311 is 70-98.
[0015]
The thermoplastic polyurethane resin is often printed on the back surface, and it is preferable that the thermoplastic polyurethane resin has a film shape in view of handling properties at the time of keypad molding. In order to form a film from a thermoplastic polyurethane resin (generally obtained in the form of granules or pellets), a method known per se, for example, a melt extrusion method (T-die method, inflation method), a calendar method, etc. Further, it can be carried out by a polyurethane solution casting method or the like.
[0016]
The thickness of the film is preferably in the range of 0.03 to 0.4 mm, particularly 0.05 to 0.3 mm. If the thickness is less than 0.03 mm, the strength of the product is not sufficient, and a problem arises in moldability. On the other hand, if it exceeds 0.4 mm, the film becomes hard and the flexibility is lost.
[0017]
The polyurethane resin of the present invention contains various additives as required, such as fillers, hydrolysis inhibitors, ultraviolet absorbers, antioxidants, light stabilizers, lubricants, plasticizers, antistatic agents, antifungal agents, etc. Can be contained within a range not deteriorating the performance of the resin. As a content method, the above additives such as blending, masterbatch blending, blending by dry blending, etc. may be blended in the thermoplastic polyurethane resin pellets, and melt extrusion molding or the like.
[0018]
The thermoplastic polyurethane resin film obtained by the present invention is suitable for use as a surface material for keypads, and can provide a keypad with excellent cushioning and good tactile sensation. Has decomposition characteristics.
[0019]
Silicone rubber is often used as the keypad material, but the present invention is not particularly limited to silicone rubber. Further, when a material having poor adhesion with the thermoplastic polyurethane resin is used as the material of the keypad, the usage may be such that an adhesive layer is provided between the material and the thermoplastic polyurethane resin. The form of the keypad is generally a sheet type keypad, but is not particularly limited to the sheet type.
[0020]
The method for producing a keypad using a thermoplastic polyurethane resin film as a surface material for a keypad is not particularly limited. For example, a sheet-type keypad for a cellular phone is manufactured by taking the following steps.
[0021]
1. First, numbers, letters, etc. are printed on the back side of the film. Since it is on the back side, the printed surface does not come into contact with the finger, and printing durability is high.
2. The film to which printing has been applied is applied with an adhesive by coating or the like so that the printing surface adheres to silicon rubber. Note that this adhesive layer is not necessary when the film can be bonded to silicon rubber.
3. The film is then preformed into a keypad shape. The preliminary molding may be performed by hot press molding, vacuum molding, or the like.
4). The film pre-molded into a keypad shape is mounted in an injection mold that is also formed into a keypad shape, silicon resin is injected into the printing surface side, a silicon rubber layer is formed, and a keypad is produced. The
[0022]
【Example】
Example 1
A thermoplastic urethane elastomer (HDI / polycarbonate polyol pellet) (A hardness 90, specific gravity 1.15) was melt-extruded with a T-die extruder and formed into a film having a thickness of 200 μm.
The hardness was measured according to JIS K7311.
[0023]
A keypad design was printed on the back of the obtained film and vacuum-formed into a keypad shape at 110 ° C.
[0024]
The back side was filled with silicone resin and cured to create a keypad.
[0025]
Example 2
The key was the same as in Example 1 except that thermoplastic urethane elastomer (hydrogenated MDI / adipate polyol) pellets (A hardness 86, specific gravity 1.14) were melt-extruded by a T-die extruder and formed into a 100 μm thick film. A pad was prepared.
[0026]
Example 3
A keypad was prepared in the same manner as in Example 1 except that thermoplastic urethane elastomer (HDI / adipate polyol) pellets (A hardness 90, specific gravity 1.15) were melt-extruded with a T-die extruder and formed into a 150 μm thick film. Produced.
[0027]
Comparative Example A key similar to Example 1 except that thermoplastic urethane elastomer (MDI / adipate polyol) pellets (A hardness 90, specific gravity 1.20) were melt-extruded by a T-die extruder and formed into a 150 μm thick film. A pad was prepared.
[0028]
Evaluation of yellowing (1)
The produced keypad was subjected to an exposure acceleration test for 48 hours using a sunshine weatherometer, and the degree of yellowing (color change) was visually evaluated. The results are shown in Table 1.
[0029]
Evaluation of yellowing (2)
The prepared keypad was left in a constant temperature bath at 100 ° C. for 48 hours, and the degree of yellowing (color tone change) was visually evaluated. The results are shown in Table 1.
[0030]
Evaluation of hydrolysis resistance The extruded film before molding the keypad was immersed in warm water at 80 ° C. for 72 hours, and the tensile strength retention before and after the immersion was measured and evaluated. The results are shown in Table 1.
[0031]
[Table 1]

[0032]
【The invention's effect】
The surface material for a keypad of the present invention can provide a soft tactile sensation, does not cause yellowing over time, and has excellent hydrolysis resistance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a key arrangement part of a mobile phone.
[Explanation of symbols]
1: Keypad surface material 2: Keypad 3: Key 4: Dome switch 5: Front housing 7: Projection

Claims

A keypad surface material comprising a thermoplastic polyurethane resin synthesized using at least an isocyanate selected from hexamethylene diisocyanate or hydrogenated diphenylmethane diisocyanate and a polyol as a synthesis component.

The surface material for a keypad according to claim 1, wherein the polyol is a polycarbonate ester polyol.

The surface material for keypads according to claim 1 or 2, wherein the thermoplastic polyurethane resin is a film having a thickness of 0.03 mm to 0.5 mm.