JP2005179553A - Switch keyboard or operation button apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種の産業機器、自動車等の制御機器、コンピュータの入力装置、又はオーディオ、家電製品、ゲーム機等の民生機器の入出力に使用され、スイッチ操作時に押圧されることで変形し、電気的接点部を接触させ、導通させるボタンを備えている操作ボタン装置またはスイッチキーボードに関するものである。 The present invention is used for input / output of various industrial devices, control devices such as automobiles, computer input devices, or consumer devices such as audio, home appliances, and game machines, and is deformed by being pressed during switch operation. The present invention relates to an operation button device or a switch keyboard provided with a button for bringing an electrical contact part into contact and conducting.
従来、オーディオ、家電製品、自動車などのスイッチ部には、シリコーンゴム成形品を圧縮加熱成形して硬化させた弾性体パッドを多く使用している。シリコーンゴム成形品は柔軟性があり、架橋して三次元構造をとると曲げ弾性などが高くなることで自動復帰機能が得られ、ボタン用のパッドには適した素材である。
一方、電子部品の高性能微細化に伴い、特に携帯電話、モバイル型パソコン、携帯ゲーム機、電子手帳、家電製品やＡＶ製品のリモコン等、これら携帯移動型電子装置は、市場の強い要求により、ますます小型化、薄型化、軽量化、高性能化、低価格化が図られ、進化しつつある。
そこで、操作ボタン装置、シリコーン弾性体パッドなどの形状や構造変更によって、これらの要求に応えるべく提案がなされている（特許文献１〜７）。
しかしながら、前述のようにボタン用パットに適しているシリコーンゴム成形品は、成形工程中、架橋工程が必須であるためコスト低減に限界がある。また、素材自体の比重により軽量化にも限界がある。
そこで、架橋工程が不要で素材の比重が小さいオレフィン系熱可塑性エラストマーやスチレン系エラストマーがシリコーンゴムの代替として試されたが、１０００万回を超えるような繰り返しのクリック操作に耐えられず、自動復帰機能が低下する不具合、及び操作ボタン上に長時間の荷重を加えることにより、自動復帰機能が低下する不具合が起こり、これらが支障となって代替が達成されなかった。
On the other hand, with the miniaturization of high-performance electronic components, these mobile mobile electronic devices such as mobile phones, mobile personal computers, portable game machines, electronic notebooks, home appliances and AV product remote controls, Increasingly smaller, thinner, lighter, higher performance and lower prices are evolving.
Therefore, proposals have been made to meet these requirements by changing the shape and structure of the operation button device, silicone elastic pad, etc. (Patent Documents 1 to 7).
However, as described above, a silicone rubber molded product suitable for a pad for a button has a limit in cost reduction because a crosslinking step is essential during the molding step. In addition, there is a limit to weight reduction due to the specific gravity of the material itself.
Therefore, olefin-based thermoplastic elastomers and styrene-based elastomers, which do not require a crosslinking step and have a low specific gravity, have been tried as alternatives to silicone rubber. However, they cannot withstand repeated click operations exceeding 10 million times and automatically recover. The trouble that the function is reduced and the trouble that the automatic return function is lowered by applying a load for a long time on the operation button occurred, and these became troubles and the replacement was not achieved.
本発明は、上記従来技術の欠点を解消するためになされたものであり、操作ボタン装置またはスイッチキーボードに用いられる弾性体パッド部材としての自動復帰性能を、過酷な使用がなされても安定的に満たし、かつ軽量で安価な弾性体パッド部材を得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art, and the automatic return performance as an elastic pad member used in an operation button device or a switch keyboard can be stably maintained even under severe use. An object is to obtain an elastic pad member that satisfies the requirements and is light and inexpensive.
上記目的は、ボタン支持体（ア）と、このボタン支持体の取付孔（イ）に嵌められた押しボタン部材（ウ）とを含み、ボタンの押下動作により変形する弾性体パッド（エ）を押しボタンと回路基板（オ）の間に備え、該弾性体パッドの変形移動により基板上の電極（カ）、電極（キ）を導通させるように構成された操作ボタン装置（ク）において、前記弾性体が、（ａ−１）数平均分子量５万〜１５万の芳香族ビニルブロック−共役ジエンブロック−芳香族ビニルブロックからなり芳香族ビニルブロック部分の比率が５〜５０重量％であり、かつ共役ジエン部分の７０％以上が水素添加されたトリブロック共重合体９５〜１０重量％、及び（ａ−２）数平均分子量１５万超〜５０万の芳香族ビニルブロック−共役ジエンブロック−芳香族ビニルブロックからなり芳香族ビニルブロック部分の比率が５〜５０重量％であり、かつ共役ジエン部分の７０％以上が水素添加されたトリブロック共重合体５〜９０重量％、よりなるブロック共重合体成分（ａ）１００重量部に対し、（ｂ）軟化剤５０〜１７０重量部、（ｃ）プロピレン系樹脂１０〜７０重量部を含有する組成物をパーオキサイド及び架橋助剤の存在下に架橋した熱可塑性エラストマー組成物であることを特徴とするスイッチキーボードまたは操作ボタン装置を提供することによって達成される。 The above object includes a button support (a) and a push button member (c) fitted in a mounting hole (a) of the button support, and an elastic pad (d) that is deformed by a pressing operation of the button. In the operation button device (c) provided between the push button and the circuit board (e) and configured to conduct the electrode (f) and the electrode (g) on the substrate by deformation movement of the elastic pad, The elastic body comprises (a-1) an aromatic vinyl block having a number average molecular weight of 50,000 to 150,000, a conjugated diene block, and an aromatic vinyl block, and the ratio of the aromatic vinyl block portion is 5 to 50% by weight, and 95 to 10% by weight of a triblock copolymer in which 70% or more of the conjugated diene part is hydrogenated, and (a-2) an aromatic vinyl block-conjugated diene block-aromatic having a number average molecular weight of more than 150,000 to 500,000 Bini A block copolymer component comprising 5 to 90% by weight of a triblock copolymer comprising a block and a proportion of an aromatic vinyl block part of 5 to 50% by weight and 70% or more of a conjugated diene part hydrogenated (A) Heat obtained by crosslinking a composition containing 50 to 170 parts by weight of a softening agent and (c) 10 to 70 parts by weight of a propylene-based resin in the presence of a peroxide and a crosslinking aid with respect to 100 parts by weight. This is achieved by providing a switch keyboard or operation button device characterized in that it is a plastic elastomer composition.
本発明によれば、自動復帰性能を、過酷な使用がなされても安定的に満たし、かつ軽量で安価な弾性体パッド部材を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain an elastic pad member that satisfies the automatic return performance stably even when used severely, and is lightweight and inexpensive.
本発明では、前記した熱可塑性エラストマー組成物を用いることは重要であり、以下に熱可塑性エラストマー組成物の各成分について説明する。
（ａ）成分
（ａ−１）：（ａ）成分の内、水添ブロック共重合体（ａ−１）成分の比率は９５〜１０重量％であり、１０％未満では弾性体パッドに必要な自動復帰性能の持続性が得られないとともに、成形加工性が悪い。芳香族ビニルブロック（Ａ１）は、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ，ｍまたはｐ−メチルスチレン、１，３−ジメチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン等が挙げられる。これらの中でも、スチレン及びα−メチルスチレンが好ましい。ビニル芳香族化合物は、単独で使用してもよいし、二種類以上を併用してもよい。共役ジエンブロック（Ｂ１）の共役ジエン化合物は、例えば、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチルー１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン等が挙げられる。これらの中でも、イソプレン、１，３−ブタジエンまたはこれらの混合物が好ましい。共役ジエン化合物は、単独で使用してもよいし、二種類以上を併用してもよい。水添ブロック共重合体におけるＢ１のミクロ構造は特に限定されない。例えば、Ｂ１がポリイソプレンからなるブロックである場合には、その１，４結合量が７０％以上であることが望ましい。また、Ｂ１がポリブタジエンからなるブロックである場合には、その１，４結合量が４０％〜８０％であることが望ましい。水添ブロック共重合体におけるビニル芳香族化合物の含有率は５〜７５重量％である。ビニル芳香族化合物の含有率がこの範囲を逸脱するとブロック共重合体を主体とする熱可塑性エラストマー組成物に充分なゴム弾性を付与することができず好ましくない。また水添ブロック共重合体の数平均分子量は５万〜１５万の範囲である。分子量が前記範囲より小さい場合には機械的強度が不十分となるとともに、弾性体パッドに必要な自動復帰性能がボタン操作のクリックを繰り返すことによって著しく低下するため好ましくない。前記範囲より大きい場合には成形加工性が不十分となり好ましくない。また、Ｂ１の共役ジエン化合物のジエン部分は、少なくとも９０％が水素添加されていなければならない。水素添加量が９０％未満では機械的強度や耐候性が劣り好ましくない。
In the present invention, it is important to use the thermoplastic elastomer composition described above, and each component of the thermoplastic elastomer composition will be described below.
(A) Component (a-1): The ratio of the hydrogenated block copolymer (a-1) component in the component (a) is 95 to 10% by weight, and less than 10% is necessary for the elastic pad. Sustainability of automatic return performance cannot be obtained, and molding processability is poor. Examples of the aromatic vinyl block (A1) include styrene, α-methylstyrene, o, m or p-methylstyrene, 1,3-dimethylstyrene, vinylnaphthalene, vinylanthracene and the like. Among these, styrene and α-methylstyrene are preferable. A vinyl aromatic compound may be used independently and may use 2 or more types together. Examples of the conjugated diene compound of the conjugated diene block (B1) include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, and the like. Among these, isoprene, 1,3-butadiene or a mixture thereof is preferable. A conjugated diene compound may be used independently and may use 2 or more types together. The microstructure of B1 in the hydrogenated block copolymer is not particularly limited. For example, when B1 is a block made of polyisoprene, the amount of 1,4 bonds is preferably 70% or more. Further, when B1 is a block made of polybutadiene, the 1,4 bond amount is desirably 40% to 80%. The content of the vinyl aromatic compound in the hydrogenated block copolymer is 5 to 75% by weight. If the content of the vinyl aromatic compound deviates from this range, it is not preferable because sufficient rubber elasticity cannot be imparted to the thermoplastic elastomer composition mainly composed of the block copolymer. The number average molecular weight of the hydrogenated block copolymer is in the range of 50,000 to 150,000. When the molecular weight is smaller than the above range, the mechanical strength becomes insufficient, and the automatic return performance required for the elastic pad is remarkably deteriorated by repeatedly clicking the button operation, which is not preferable. If it is larger than the above range, the moldability becomes insufficient, which is not preferable. Further, at least 90% of the diene part of the conjugated diene compound of B1 must be hydrogenated. When the hydrogenation amount is less than 90%, the mechanical strength and weather resistance are inferior, which is not preferable.
（ａ−２）：（ａ）成分のうち、ブロック共重合体（ａ−２）の比率は５〜９０重量％であり、本発明においては（ａ−１）及び（ａ−２）成分とを併用することが必須であり、これによって機械的強度、弾性体パッドに必要な自動復帰性能、及び自動復帰性能の持続性が向上する。（ａ−２）成分の比率は５重量％以上であることが必要である。５重量％未満では、長時間弾性体パッドに静荷重を掛ける事によって自動復帰機能の劣化が起こる。芳香族ビニルブロック（Ａ１）のビニル芳香族化合物は、例えば、スチレン、瘁|メチルスチレン、ｏ，ｍまたはｐ−メチルスチレン、１，３−ジメチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン等が挙げられる。これらの中でも、スチレン及びα−メチルスチレンが好ましい。ビニル芳香族化合物は、単独で使用してもよいし、二種類以上を併用してもよい。共役ジエンブロック（Ｂ１）の共役ジエン化合物は、例えば、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチルー１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン等が挙げられる。これらの中でも、イソプレン、１，３−ブタジエンまたはこれらの混合物が好ましい。共役ジエン化合物は、単独で使用してもよいし、二種類以上を併用してもよい。水添ブロック共重合体におけるＢ１のミクロ構造は特に限定されない。例えば、Ｂ１がポリイソプレンからなるブロックである場合には、その１，４結合量が７０％以上であることが望ましい。また、 Ｂ１がポリブタジエンからなるブロックである場合には、その１，４結合量が４０％〜８０％であることが望ましい。水添ブロック共重合体におけるビニル芳香族化合物の含有率は５〜７５重量％である。ビニル芳香族化合物の含有率がこの範囲を逸脱するとブロック共重合体を主体とする熱可塑性エラストマー組成物に充分なゴム弾性を付与することができず好ましくない。また水添ブロック共重合体の数平均分子量は１５万超〜５０万の範囲であり、好適には１７万〜５０万である。分子量が前記範囲より小さい場合には、機械的強度が不十分となるとともに、弾性体パッドに必要な自動復帰性能がボタン操作のクリックを繰り返すことによって著しく低下するため好ましくない。前記範囲より大きい場合には成形加工性が不十分となり好ましくない。また、Ｂ１の共役ジエン化合物のジエン部分は、少なくとも９０％が水素添加されていなければならない。水素添加量が９０％未満では機械的強度や耐候性が劣り好ましくない。 (A-2): Among the components (a), the ratio of the block copolymer (a-2) is 5 to 90% by weight. In the present invention, the components (a-1) and (a-2) Is essential, and this improves the mechanical strength, the automatic return performance required for the elastic pad, and the sustainability of the automatic return performance. (A-2) The ratio of a component needs to be 5 weight% or more. If it is less than 5% by weight, the automatic return function is deteriorated by applying a static load to the elastic pad for a long time. Examples of the vinyl aromatic compound of the aromatic vinyl block (A1) include styrene, 瘁 | methylstyrene, o, m or p-methylstyrene, 1,3-dimethylstyrene, vinylnaphthalene, vinylanthracene and the like. Among these, styrene and α-methylstyrene are preferable. A vinyl aromatic compound may be used independently and may use 2 or more types together. Examples of the conjugated diene compound of the conjugated diene block (B1) include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, and the like. Among these, isoprene, 1,3-butadiene or a mixture thereof is preferable. A conjugated diene compound may be used independently and may use 2 or more types together. The microstructure of B1 in the hydrogenated block copolymer is not particularly limited. For example, when B1 is a block made of polyisoprene, the amount of 1,4 bonds is preferably 70% or more. When B1 is a block made of polybutadiene, the 1,4 bond amount is desirably 40% to 80%. The content of vinyl aromatic compound in the hydrogenated block copolymer is 5 to 75% by weight. If the content of the vinyl aromatic compound deviates from this range, it is not preferable because sufficient rubber elasticity cannot be imparted to the thermoplastic elastomer composition mainly composed of the block copolymer. The number average molecular weight of the hydrogenated block copolymer is in the range of more than 150,000 to 500,000, preferably 170,000 to 500,000. When the molecular weight is smaller than the above range, the mechanical strength becomes insufficient and the automatic return performance required for the elastic pad is remarkably deteriorated by repeatedly clicking the button operation, which is not preferable. If it is larger than the above range, the moldability becomes insufficient, which is not preferable. Further, at least 90% of the diene part of the conjugated diene compound of B1 must be hydrogenated. When the hydrogenation amount is less than 90%, the mechanical strength and weather resistance are inferior, which is not preferable.
（ｂ）成分
軟化剤としては、パラフィン系、ナフテン系、アロマ系オイル等のプロセスオイル、流動パラフィン等が挙げられ、中でもパラフィン系、ナフテン系等のプロセスオイルが特に好ましい。これらは１種または２種以上が用いられる。オイルの重量平均分子量は３００〜２０００が好ましい。この範囲であれば成形品におけるオイルのブリードが極めて少ない。（ｂ）成分の配合量は、（ａ）成分１００重量部に対して５０〜１７０重量部であり、好適には７０〜１２０重量部である。５０重量部未満では柔軟性が劣り、１７０重量部を超えると弾性体パッドに必要な自動復帰性能、及び自動復帰性能の持続性が著しく低下する。
Component (b) Examples of the softening agent include process oils such as paraffinic, naphthenic, and aromatic oils, liquid paraffin, and the like, and paraffinic and naphthenic process oils are particularly preferable. These are used alone or in combination of two or more. The weight average molecular weight of the oil is preferably 300 to 2000. Within this range, there is very little oil bleeding in the molded product. The amount of component (b) is 50 to 170 parts by weight, preferably 70 to 120 parts by weight, based on 100 parts by weight of component (a). If it is less than 50 parts by weight, the flexibility is inferior, and if it exceeds 170 parts by weight, the automatic return performance required for the elastic pad and the sustainability of the automatic return performance are significantly reduced.
（ｃ）成分
プロピレン系樹脂としては、ポリプロピレンまたはプロピレンを主体とする共重合体が挙げられ、ホモタイプのポリプロピレン、プロピレンと他の少量のα−オレフィンとのブロックタイプ、ランダムタイプのいずれかの共重合体から選ばれる１種または２種以上が好適に用いられる。中でもホモタイプのポリプロピレン樹脂が好適である。（ｃ）成分の配合量は（ａ）成分１００重量部に対して１０〜７０重量部であり、好適には２０〜５０重量部である。１０重量部未満では成形性が悪化し、７０重量部を超えると柔軟性が劣るとともに、弾性体パッドに必要な自動復帰性能が著しく低下する。
(C) Component propylene-based resin includes polypropylene or a copolymer mainly composed of propylene, and homo-type polypropylene, block type of propylene and other small amount of α-olefin, and random type co-polymer. One type or two or more types selected from coalescence are preferably used. Of these, homo-type polypropylene resin is preferred. (C) The compounding quantity of a component is 10-70 weight part with respect to 100 weight part of (a) component, Preferably it is 20-50 weight part. If it is less than 10 parts by weight, the moldability deteriorates, and if it exceeds 70 parts by weight, the flexibility is inferior and the automatic return performance required for the elastic pad is remarkably lowered.
次に、熱可塑性エラストマー組成物をパーオキシド及び架橋助剤の存在下に、架橋するためのパーオキシド及び架橋助剤について述べる。
パーオキシドとしては、例えば、ジクミルパーオキシド、ジｔｅｒｔ−ブチルパーオキシド、２,５−ジメチル−２,５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２,５−ジメチル−２,５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、１,３−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、１,１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３,３,５−トリメチルシクロヘキサン、ｎ−ブチル−４,４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ベンゾイルパーオキシド、ｐ−クロロベンゾイルパーオキシド、２,４−ジクロロベンゾイルパーオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキシド、過酸化水素等を挙げることができる。これらのうちで、有機パーオキシドが好適であり、臭気性、着色性、スコーチ安全性の観点から、２,５−ジメチル−２,５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２,５−ジメチル−２,５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３が特に好ましい。
Next, the peroxide and the crosslinking aid for crosslinking the thermoplastic elastomer composition in the presence of the peroxide and the crosslinking aid will be described.
Examples of the peroxide include dicumyl peroxide, ditert-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di ( tert-butylperoxy) hexyne-3,1,3-bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene, 1,1-bis (tert-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, n-butyl -4,4-bis (tert-butylperoxy) valerate, benzoyl peroxide, p-chlorobenzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, tert-butylperoxybenzoate, tert-butylperoxyisopropyl carbonate, Diacetyl peroxide, lauroyl peroxide, ter Examples thereof include t-butyl cumyl peroxide and hydrogen peroxide. Of these, organic peroxides are preferable, and 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane and 2,5-dimethyl are preferred from the viewpoints of odor, coloring and scorch safety. -2,5-di (tert-butylperoxy) hexyne-3 is particularly preferred.
パーオキシド、とくに有機パーオキシドの配合量は、上記の本発明の各成分の配合割合、特に得られる熱可塑性エラストマー組成物の品質を考慮して決定されるが、上記の成分（ａ）〜（ｃ）の合計１００重量部に対して、０．０５〜３．０重量部が好適である。上記上限を超えては、成形性が悪くなり、上記下限未満では、架橋を充分達成できず、得られるエラストマーの耐熱性、機械強度が低くなるとともに、長時間の静荷重による弾性体パッドの自動復帰機能の低下が起こり易くなる。 The amount of the peroxide, particularly the organic peroxide, is determined in consideration of the blending ratio of each component of the present invention, particularly the quality of the thermoplastic elastomer composition obtained, and the components (a) to (c) described above. 0.05 to 3.0 parts by weight is preferable with respect to 100 parts by weight in total. If the above upper limit is exceeded, the moldability will be poor, and if it is less than the above lower limit, crosslinking cannot be sufficiently achieved, the heat resistance and mechanical strength of the resulting elastomer will be low, and the elastic pad will be Deterioration of the return function is likely to occur.
架橋助剤は、本発明のエラストマー組成物の製造法において、上記有機パーオキシドによる架橋処理に際して配合することができ、これにより均一かつ効率的な架橋反応を行うことができる。架橋助剤としては、例えば、ジビニルベンゼン、トリアリルシアヌレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、アリルメタクリレートのような多官能性メタクリレートモノマー、ビニルブチラート又はビニルスチアレートのような多官能ビニルモノマーを配合することができる。上記の架橋助剤のうち、トリエチレングリコールジメタクリレートが好ましい。これらは、パーオキシド可溶化作用を有し、パーオキシドの分散助剤として働くため、熱処理による架橋が均一かつ効果的になされる。該架橋助剤の配合量も、上記の本発明の各成分の配合割合、特に得られる熱可塑性エラストマーの品質を考慮して決定されるが、上記の成分（ａ）〜（ｄ）の合計１００重量部に対して、０．０５〜１０重量部が好適である。上記上限を超えては、自己重合性により架橋の度合いが低下して効果が得られなくなり、上記下限未満では、該物質の効果を十分達成できない。 In the method for producing the elastomer composition of the present invention, the crosslinking aid can be blended during the crosslinking treatment with the organic peroxide, whereby a uniform and efficient crosslinking reaction can be performed. Examples of the crosslinking aid include polyfunctionality such as divinylbenzene, triallyl cyanurate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, and allyl methacrylate. Multifunctional vinyl monomers such as methacrylate monomers, vinyl butyrate or vinyl stearate can be included. Of the above crosslinking aids, triethylene glycol dimethacrylate is preferred. These have a peroxide solubilizing action and act as a dispersing aid for the peroxide, so that crosslinking by heat treatment is made uniform and effective. The blending amount of the crosslinking aid is also determined in consideration of the blending ratio of each component of the present invention, particularly the quality of the thermoplastic elastomer obtained, and a total of 100 of the above components (a) to (d). 0.05-10 weight part is suitable with respect to weight part. If the above upper limit is exceeded, the degree of cross-linking decreases due to self-polymerization and the effect cannot be obtained, and if it is less than the above lower limit, the effect of the substance cannot be sufficiently achieved.
なお、本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、上記の成分の他に、用途に応じてポリエチレン、スチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル等の樹脂、あるいは耐候性の向上や増量を目的として炭酸カルシウム、タルク、カーボンブラック、酸化チタン、シリカ、クレー、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム等の無機充填剤を混合することができる。更には、ガラス繊維、カーボン繊維のような無機あるいは有機繊維状物の混合も可能である。この他、各種のブロッキング防止剤、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、結晶核剤、発泡剤、着色剤等を含有することも可能である。ここで、酸化防止剤としては、例えば、２,６−ジｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２,６−ジｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２,４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、４,４’−ジヒドロキシジフェニル、トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン、テトラキス［メチレン−３−（３,５−ジｔｅｒｔ−ブチル−4−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、３,９ビス｛２−［３−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］-１,１-ジメチルエチル｝−２,４,８,１０−テトラオキサスピロ−５,５−ウンデカンなどのフェノール系酸化防止剤、ホスファイト系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤等が挙げられる。このうちフェノール系酸化防止剤、ホスファイト系酸化防止剤が特に好ましい。酸化防止剤は、上記本発明の成分（ａ）〜（ｃ）の合計１００重量部に対して、上限が３．０重量部、好ましくは１．０重量部である。 In addition to the above components, the thermoplastic elastomer composition of the present invention may be a resin such as polyethylene, styrene resin, polyphenylene ether, or calcium carbonate, talc, or the like for the purpose of improving or increasing weather resistance. Inorganic fillers such as carbon black, titanium oxide, silica, clay, barium sulfate and magnesium carbonate can be mixed. Further, inorganic or organic fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers can be mixed. In addition, it is also possible to contain various anti-blocking agents, heat stabilizers, antioxidants, light stabilizers, ultraviolet absorbers, lubricants, crystal nucleating agents, foaming agents, colorants and the like. Here, as the antioxidant, for example, 2,6-ditert-butyl-p-cresol, 2,6-ditert-butylphenol, 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol, 4,4′- Dihydroxydiphenyl, tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, tetrakis [methylene-3- (3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane, 3,9 Bis {2- [3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy] -1,1-dimethylethyl} -2,4,8,10-tetraoxaspiro-5,5 -Phenolic antioxidants such as undecane, phosphite antioxidants, thioether antioxidants, and the like. Of these, phenolic antioxidants and phosphite antioxidants are particularly preferred. The upper limit of the antioxidant is 3.0 parts by weight, preferably 1.0 part by weight, based on 100 parts by weight of the total of the components (a) to (c) of the present invention.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物の製造方法は、通常の樹脂組成物の製造あるいはゴム組成物の製造に際して用いられる方法が採用でき、単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、加熱ロール、各種ニーダー等の溶融混練機を用いて各成分を均一に複合化することにより製造できる。加工機の設定温度は１５０℃〜３００℃の中から任意に選ぶことができ、その製造方法になんら制限はない。 As a method for producing the thermoplastic elastomer composition of the present invention, a method used for producing a normal resin composition or a rubber composition can be adopted, and a single screw extruder, a twin screw extruder, a Banbury mixer, a heating roll, It can manufacture by compounding each component uniformly using melt kneaders, such as various kneaders. The set temperature of the processing machine can be arbitrarily selected from 150 ° C. to 300 ° C., and the manufacturing method is not limited.
本発明のスイッチキーボードまたは操作ボタン装置に用いる弾性体パッドは、次のような成形方法により得られる。
従来公知の方法、例えば熱プレス、射出成形、押出成形、カレンダー成形などの各種成形方法により任意の形状に成形することが出来る。さらに、押出成形やカレンダー成形したシートやフィルムを圧縮成形によって細部を加工する２工程による成形方法を用いてもよい。
The elastic pad used for the switch keyboard or the operation button device of the present invention can be obtained by the following molding method.
It can be formed into an arbitrary shape by various known methods such as hot pressing, injection molding, extrusion molding, calendar molding, and the like. Furthermore, you may use the shaping | molding method by two processes which process the detail by compression molding by the sheet | seat and film which carried out extrusion molding or the calendar molding.
本発明の熱可塑性エラストマー組成物を用いて成形された弾性体パッドは、例えば、図１に示すとおり、樹脂で形成した押しボタン部材（ウ）と、押しボタン部材（ウ）の直下に設けた弾性体パッド（エ）と、押しボタン部材（ウ）を押下することで弾性体パッド（エ）を介して伝達されて所定の信号を出力する回路基板（オ）に設けたスイッチカバー（ケ）及び電極（カ）、電極（キ）とを備えた操作ボタン装置に組み込まれて使用される。 The elastic pad formed by using the thermoplastic elastomer composition of the present invention is provided, for example, as shown in FIG. 1, just below the push button member (c) formed of resin and the push button member (c). An elastic pad (d) and a switch cover (g) provided on the circuit board (e) that is transmitted through the elastic pad (d) and outputs a predetermined signal by depressing the push button member (c) And an operation button device including an electrode (f) and an electrode (g).
本発明をより具体的かつ詳細に説明するために以下に実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
尚、本発明により得られる熱可塑性エラストマー組成物を用いて成形した弾性体パッドの性能評価は、以下に示す方法によって行った。
In order to describe the present invention more specifically and in detail, examples are shown below, but the present invention is not limited to these examples.
In addition, the performance evaluation of the elastic body pad shape | molded using the thermoplastic elastomer composition obtained by this invention was performed by the method shown below.
二軸押出機（口径４６ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝４６）を使用して、表１に示す配合に従って、各構成成分を混合し２００℃で溶融混練し、ペレット状の熱可塑性エラストマー組成物を得た。これらの熱可塑性エラストマー組成物を用いて、射出成形機（２００℃）で、φ７ｍｍ（押しボタン部材と弾性体パッドとの接触部位サイズ）の円形パッドが、３角形の位置に３個連なって形成された、縦２５ｍｍ×横２５ｍｍ×厚み０．５〜１ｍｍの弾性体パッド形状板を作製した。図１では、３個が一体になった弾性体パッドのうち１個の弾性体パッド（エ）を示している。 Using a twin screw extruder (caliber 46 mm, L / D = 46), each component was mixed and melt-kneaded at 200 ° C. according to the formulation shown in Table 1 to obtain a pellet-shaped thermoplastic elastomer composition. . Using these thermoplastic elastomer compositions, three circular pads with a diameter of 7 mm (contact portion size between the push button member and the elastic pad) are formed in a triangle position on an injection molding machine (200 ° C.). An elastic pad-shaped plate having a length of 25 mm, a width of 25 mm, and a thickness of 0.5 to 1 mm was prepared. In FIG. 1, one elastic pad (D) is shown among the three elastic pads integrated.
なお、表１の実施例１〜４および比較例１〜５では、（ａ）成分として水添トリブロック共重合体(ａ−１)及び水添トリブロック共重合体(ａ−２)、（ｂ）成分として鉱物油軟化剤、（ｃ）成分としてプロピレン系樹脂、その他配合剤としてパーオキサイド及び架橋助剤のそれぞれについて以下のものを使用した。
成分（ａ−１）
製品名：セプトン４０３３、製造会社名：（株）クラレ、種類：スチレン−エチレン・プロピレン−スチレン型トリブロック共重合体、スチレンの含有量：３０重量％、数平均分子量：９０，０００、水素添加率：９８％
成分（ａ−２）
製品名：セプトン４０５５、製造会社名：（株）クラレ、種類：スチレン−エチレン・プロピレン−スチレン型トリブロック共重合体、スチレンの含有量：３０重量％、数平均分子量：２００，０００、水素添加率：９８％
In Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 in Table 1, as the component (a), the hydrogenated triblock copolymer (a-1) and the hydrogenated triblock copolymer (a-2), ( The following were used for the mineral oil softener as the component b), the propylene-based resin as the component (c), and the peroxide and the crosslinking aid as the other compounding agents.
Component (a-1)
Product name: Septon 4033, manufacturer name: Kuraray Co., Ltd., type: styrene-ethylene-propylene-styrene type triblock copolymer, styrene content: 30% by weight, number average molecular weight: 90,000, hydrogenated Rate: 98%
Ingredient (a-2)
Product name: Septon 4055, manufacturer name: Kuraray Co., Ltd., type: styrene-ethylene-propylene-styrene type triblock copolymer, styrene content: 30% by weight, number average molecular weight: 200,000, hydrogenated Rate: 98%
成分（ｂ）
製品名：ダイアナプロセスオイルＰＷ９０、製造会社名：出光石油化学（株）、種類：パラフィン系オイル、重量平均分子量：５４０
成分（ｃ）
製品名：グランドポリプロＪ１０６Ｗ、製造会社名：（株）グランドポリマー、種類：ホモタイプのポリプロピレン
Ingredient (b)
Product name: Diana Process Oil PW90, manufacturer: Idemitsu Petrochemical Co., Ltd., type: paraffinic oil, weight average molecular weight: 540
Ingredient (c)
Product name: Grand Polypro J106W, Manufacturer name: Grand Polymer Co., Ltd., Type: Homotype polypropylene
パーオキサイド
製品名：パーヘキサ２５Ｂ、製造会社名：日本油脂（株）、種類：２,５−ジメチル−２,５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン
架橋助剤
製品名：ＮＫエステル ３Ｇ、製造会社名：新中村化学（株）、種類：トリエチレングリコールジメタクリレート
Peroxide Product name: Perhexa 25B, Manufacturing company name: Nippon Oil & Fat Co., Ltd., Type: 2,5-Dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane
Crosslinking aid <br/> Product name: NK Ester 3G, Manufacturer name: Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., Type: Triethylene glycol dimethacrylate
Ｉ）硬さ
表１に示す熱可塑性エラストマー組成物を用いて、前述のとおり射出成形機で作製したパッド形状板成形品の平滑な部分でＪＩＳ Ｋ６２５３準拠の方法によるタイプＡデュロメータ硬度を測定した。なお、射出成形機は日精樹脂工業社製ＦＥ１２０を用いた。
I) Hardness Using the thermoplastic elastomer composition shown in Table 1, the type A durometer hardness was measured by a method conforming to JIS K6253 using a smooth portion of a pad-shaped plate molded product produced by an injection molding machine as described above. The injection molding machine used was FE120 manufactured by Nissei Plastic Industries.
ＩＩ）表面性
表１に示す熱可塑性エラストマー組成物を用いて、前述のとおり射出成形機で作製したパッド形状板成形品の表面を目視観察した。
〇：表面が平滑である。
×：表面に微細な凹凸が見られる。または肌が荒れている。
II) Surface property Using the thermoplastic elastomer composition shown in Table 1, the surface of the pad-shaped plate molded product produced by the injection molding machine as described above was visually observed.
◯: The surface is smooth.
X: Fine irregularities are seen on the surface. Or the skin is rough.
ＩＩＩ）自動復帰機能（クリック性）
表１に示す熱可塑性エラストマー組成物を用いて、前述のとおり射出成形機で作製したパッド形状板成形品を図１に示した操作ボタン装置に組み込んだ。この装置のボタンを押し直ぐ開放する（クリックする）操作を行い、電気信号のＯＮ（通電）、ＯＦＦ（不通）の切り替わり時間を測定して、弾性体パッドの自動復帰時間とみなし次の評価を行った。
○：0.1秒未満
△：0.1以上、0.2秒未満
×：0.2秒以上
III) Automatic return function (clickability)
Using the thermoplastic elastomer composition shown in Table 1, a pad-shaped plate molded product produced by an injection molding machine as described above was incorporated into the operation button device shown in FIG. Press the button of this device to release it (click), measure the switching time of ON (energization) and OFF (disconnection) of the electrical signal, and consider it as the automatic recovery time of the elastic pad, and evaluate the next went.
○: Less than 0.1 seconds △: More than 0.1 seconds, less than 0.2 seconds ×: More than 0.2 seconds
ＩＶ）ボタンのクリック耐久回数
表１に示す熱可塑性エラストマー組成物を用いて、前述のとおり射出成形機で作製したパッド形状板成形品を図１に示した操作ボタン装置に組み込んだ。この装置を用いて２回/秒でボタンのクリックを繰り返し、ＩＩＩ項の自動復帰機能評価と同様にして測定した復帰時間が0.2秒を超し×と認められる時点までのクリック回数を測定し、これをクリック耐久回数とした。
IV) Button Click Durability Using the thermoplastic elastomer composition shown in Table 1, a pad-shaped plate molded product produced by an injection molding machine as described above was incorporated into the operation button device shown in FIG. Using this device, repeated button clicks at a rate of 2 times per second, and measured the number of clicks until the time when the return time measured in the same manner as the evaluation of the automatic return function in Section III exceeded 0.2 seconds and was recognized as x, This was the click durability.
Ｖ）ボタンの静荷重による耐久性
表１に示す熱可塑性エラストマー組成物を用いて、前述のとおり射出成形機で作製したパッド形状板成形品を図１に示した操作ボタン装置に組み込んだ。この装置のボタンの上に錘を置きボタン1個当たりに３００ｇの荷重を掛け、４０℃雰囲気中に４日間放置した後開放し２時間後の自動復帰機能を評価した。評価はＩＩＩ項の自動復帰機能評価と同様にして行った。
V) Durability by Static Load of Button Using the thermoplastic elastomer composition shown in Table 1, a pad-shaped plate molded product produced by an injection molding machine as described above was incorporated into the operation button device shown in FIG. A weight was placed on the button of this device, a load of 300 g was applied to each button, the plate was left in a 40 ° C. atmosphere for 4 days, then opened, and the automatic return function after 2 hours was evaluated. The evaluation was performed in the same manner as the automatic return function evaluation in Section III.
実施例１、２、３、４
パッド形状板成形品の表面は良好であり、操作ボタンをクリックした際の自動復帰機能も良好であった。更に、ボタンのクリック耐久回数も目標の８００万回を超え、静荷重による自動復帰機能の低下も見られなかった。
Examples 1, 2, 3, 4
The surface of the pad-shaped plate molded product was good, and the automatic return function when the operation button was clicked was also good. Further, the number of click durability of the button exceeded the target of 8 million times, and the automatic return function was not deteriorated due to static load.
比較例１
パッド形状板成形品は表面性良く、良好に成形できたものの、自動復帰機能が十分でなく、クリック耐久回数も目標に遠く及ばなかった。
Comparative Example 1
Although the pad-shaped plate molded product had good surface properties and could be molded well, the automatic return function was not sufficient, and the click durability was far from the target.
比較例２
自動復帰機能は良好であり静荷重による自動復帰機能の低下も見られなかったが、成形品の表面性が悪く、クリック耐久回数も極めて少なかった。
Comparative Example 2
Although the automatic return function was good and the automatic return function was not reduced by static load, the surface quality of the molded product was poor and the click durability was extremely small.
比較例３
パッド形状板成形品は表面性良く、良好に成形できたものの、自動復帰機能が悪かったため、クリック耐久試験及び静荷重耐久試験を中止した。
Comparative Example 3
Although the pad-shaped plate molded product had good surface properties and was able to be molded well, the click endurance test and the static load endurance test were stopped because the automatic return function was poor.
比較例４
熱可塑性エラストマー組成物の流動性が悪いためパッド形状板の射出成形ができず、全ての評価試験を中止した。
Comparative Example 4
Since the fluidity of the thermoplastic elastomer composition was poor, the pad-shaped plate could not be injection molded, and all evaluation tests were stopped.
比較例５
パッド形状板成形品の表面は良好であり、操作ボタンをクリックした際の自動復帰機能も良好であった。またボタンのクリック耐久回数も目標の８００万回を超えた。しかし、静荷重による自動復帰機能の低下が見られた。
Comparative Example 5
The surface of the pad-shaped plate molded product was good, and the automatic return function when the operation button was clicked was also good. In addition, the click durability of the button exceeded the target of 8 million times. However, the automatic recovery function was reduced due to static load.
産業機器、自動車等の制御機器、コンピュータの入力装置、又はオーディオ、家電製品、ゲーム機等の民生機器などの各種分野において、軽量化、低価格化の市場の要求に応えられる操作ボタン装置またはスイッチキーボードを提供することができる。また、環境負荷低減を目的としたリサイクルが簡便にでき、かつ、燃やしても灰分の発生が極めて少なく廃棄が容易である操作ボタン装置またはスイッチキーボードを提供することができる。 Operation button devices or switches that meet the market demands for weight reduction and price reduction in various fields such as industrial equipment, control equipment such as automobiles, computer input devices, and consumer equipment such as audio, home appliances, and game consoles. A keyboard can be provided. In addition, it is possible to provide an operation button device or a switch keyboard that can be easily recycled for the purpose of reducing the environmental load and that can be easily disposed of with little generation of ash even when burned.
ア ボタン支持体
イ 取付孔
ウ 押しボタン部材
エ 弾性体パッド
オ 回路基板
カ 電極
キ 電極
ク 操作ボタン装置
ケ スイッチカバー
A Button support B Mounting hole C Push button member D Elastic pad E Circuit board Electrode electrode Electrode button Operation button device Switch cover
Claims (1)
An elastic pad (d) that includes a button support (a) and a push button member (c) fitted in a mounting hole (a) of the button support and is deformed by the push operation of the button. In the operation button device (g) provided between the substrates (e) and configured to conduct the electrodes (f) and electrodes (g) on the substrate by deformation movement of the elastic pads, the elastic body comprises: (A-1) An aromatic vinyl block having a number average molecular weight of 50,000 to 150,000, a conjugated diene block, and an aromatic vinyl block, wherein the ratio of the aromatic vinyl block portion is 5 to 50% by weight, and the conjugated diene portion 95% to 10% by weight of a triblock copolymer hydrogenated by 70% or more, and (a-2) an aromatic vinyl block-conjugated diene block-aromatic vinyl block having a number average molecular weight of more than 150,000 to 500,000? A block copolymer component (a) having a ratio of 5 to 50% by weight of the aromatic vinyl block part and 5 to 90% by weight of a triblock copolymer in which 70% or more of the conjugated diene part is hydrogenated A thermoplastic elastomer obtained by crosslinking a composition containing (b) 50 to 170 parts by weight of a softening agent and (c) 10 to 70 parts by weight of a propylene-based resin with respect to 100 parts by weight in the presence of a peroxide and a crosslinking aid. A switch keyboard or operation button device characterized by being a composition.
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