JP2005294170A

JP2005294170A - 押釦スイッチ用カバー部材

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Publication number: JP2005294170A
Application number: JP2004110335A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Muto; 泰寛武藤
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2004-04-02
Filing date: 2004-04-02
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2024-04-02
Also published as: JP4373838B2

Abstract

【課題】過酷な使用条件下におけるコート層の耐侯性を向上させる。
【解決手段】押釦スイッチ用カバー部材の基材を成形するシリコーンゴムの上表面に、紫外線吸収剤とヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）とが添加された有機系樹脂塗料を塗布することにより有機系樹脂コート層を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機系樹脂コート層を有するシリコーンゴム製の押釦スイッチ用カバー部材に関する。

押釦スイッチ用カバー部材のキートップ部は、一般に、シリコーンゴムにより成形されているものが多い。そして、このシリコーンゴムの上表面に施されるコーティング材としては、シリコーンゴムの硬度特性から比較的柔軟な素材が要求されている。このような素材としては、例えば、ウレタン結合を有する有機系樹脂が知られている（下記特許文献１参照）。
特許第２８８３８８０号公報

キートップ部のコーティング材として上述したウレタン結合を有する有機系樹脂を用いた場合に、当該有機系樹脂からなるコート層は、通常の使用条件下(例えば、一般家電または携帯電話等の耐侯性試験における室温かつ光源カーボンアーク２４０時間連続照射程度の条件下)においては特に何の問題も生じない。しかしながら、長時間日光にさらされるような使用条件下(例えば、自動車内装外装部品等の耐侯性試験における８３℃かつ光源カーボンアーク４００時間以上の条件下)においては、コート層が劣化してしまう可能性が高く、コーティング材としての充分な性能を発揮することが困難である。図３は、ゴムＡ、白層Ｂおよび黒層Ｃの各層からなるシリコーンゴム（キートップ部）の表面にコーティングされたコート層Ｄが、上述した長時間日光にさらされるような使用条件下で白化してしまった状態を示す図である。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するために、過酷な使用条件下におけるコート層の耐侯性を向上させる押釦スイッチ用カバー部材を提供することを目的とする。

本発明の押釦スイッチ用カバー部材は、シリコーンゴム製の押釦スイッチ用カバー部材であって、基材を成形するシリコーンゴムの上表面に有機系樹脂コート層を有し、有機系樹脂コート層は、紫外線吸収剤とヒンダードアミン系光安定剤とを含有することを特徴とする。

この発明によれば、有機系樹脂コート層に紫外線吸収材とヒンダードアミン系光安定剤とを含有させることで、紫外線吸収材によって紫外線が吸収されるとともに、紫外線吸収材で吸収されずに通過した紫外線が原因でラジカルが発生しても、このラジカルが、ヒンダードアミン系光安定剤によって捕捉され得る。それ故、有機系樹脂コート層の耐侯性を向上させることができる。

本発明の押釦スイッチ用カバー部材において、紫外線吸収剤は、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤及び／又はトリアジン系紫外線吸収剤であることが好ましい。また、本発明の押釦スイッチ用カバー部材において、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤は、ポリオキシエチレン骨格を有することが好ましい。また、本発明の押釦スイッチ用カバー部材において、ヒンダードアミン系光安定剤は、セバシン酸エステル構造を有することが好ましい。
さらに、本発明の押釦スイッチ用カバー部材において、有機系樹脂コート層に対して、紫外線吸収剤を０．５〜２．０％添加し、かつ、ヒンダードアミン系光安定剤を０．５〜２．０％添加することが好ましい。

本発明に係る押釦スイッチ用カバー部材によれば、過酷な使用条件下におけるコート層の耐侯性を向上させることができる。

以下、本発明に係る押釦スイッチ用カバー部材の実施形態を図面に基づき説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

図１は、実施形態における押釦スイッチ用カバー部材１の構成を例示する図である。図１に示すように、押釦スイッチ用カバー部材１は、照光式のカバー部材であり、キートップ部２、薄肉部３、ベース部４、導電性接点部５、透光部６、着色遮光層７、透光性着色層８、透光性保護層９、改質面１２、プライマー塗布層１３、および有機系樹脂コート層１４を有する。

キートップ部２、薄肉部３、ベース部４および導電性接点部５により、押釦スイッチ用カバー部材１の基材が構成される。この基材は、シリコーンゴムを材料として、例えば、圧縮成形法、射出成形法等を用いることにより、一体成形される。

透光性着色層８および透光性保護層９は、上記基材の一部であるキートップ部２の上表面に、順に重ねられて形成される。着色遮光層７は、上記基材の上表面および透光性保護層９の上表面に形成される。透光部６は、着色遮光層７のうち、透光性保護層９の上表面に形成された着色遮光層７の一部を除去することによって形成される。改質面１２は、着色遮光層７の上表面および透光部６から表出する透光性保護層９の上表面にプラズマ処理を施すことにより形成される。プライマー塗布層１３は、改質面１２の上表面にプライマーを塗布することにより形成される。

有機系樹脂コート層１４は、プライマー塗布層１３の上表面に、紫外線吸収剤とヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）とを添加したウレタン構造を有する有機系樹脂塗料を塗布することにより形成される。

有機系樹脂に添加される紫外線吸収剤としては、例えば、以下に記載する一般式（１ａ）〜（１ｃ）により示される構造を有する物質を所定の割合で混合したベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、下記一般式（２）により示される構造を有するベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、および下記一般式（３ａ），（３ｂ）により示される構造を有する物質を所定の割合で混合したヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤とを用いることができる。

上記一般式（１ａ）は、α-[3-[3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル]-1-オキソプロピル]-ω-ヒドロキシプロピル(オキソ-1,2-エタンジイル)を主成分とする物質の化学構造式である。一般式（１ａ）に示すように、この物質にはポリエキシエチレン骨格（(OCH_２CH2)_６−７）が含まれている。

上記一般式（１ｂ）は、α-[3-[3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル]-1-オキソプロピル]-ω-[3-[3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル]-1-オキソプロピル]ピル(オキソ-1,2-エタンジイル)を主成分とする物質の化学構造式である。一般式（１ｂ）に示すように、この物質にはポリエキシエチレン骨格（(OCH_２CH2)_６−７）が含まれている。

上記一般式（１ｃ）は、H(OCH_２CH2)_６−７OHを成分とする物質の化学構造式である。一般式（１ｃ）に示すように、この物質にはポリエキシエチレン骨格（(OCH_２CH2)_６−７）が含まれている。

上記一般式（２）は、2-(2H-ベンゾロリアゾール-2-イル)-6-(1-メチル-1-フェニルエチル)-4-(1,1,3,3,-テトラメチルブチル)フェノールを主成分とする物質の化学構造式である。

上記一般式（３ａ）は、2-[4-[(2-ヒドロキシ-3-ドレシルオキシプロピル)オキシ]-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジンおよび 2-[4-[(2-ヒドロキシ-3-トリデシルプロピル)オキシ]-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジンを主成分とする物質の化学構造式である。また、上記一般式（３ｂ）は、1-メソキシ-2-プロパノルを主成分とする物質の化学構造式である。

また、有機系樹脂に添加されるヒンダードアミン系光安定剤としては、例えば、以下に記載する一般式（４）により示される構造を有するヒンダードアミン系光安定剤、および下記一般式（５ａ），（５ｂ）により示される構造を有する物質を所定の割合で混合したヒンダードアミン系光安定剤とを用いることができる。

上記一般式（４）は、セバシン酸ビス(2,2,6,6-テトラメチル-1-オクチルオキシ-4-ピペリジニル)エステルを主成分とする物質の化学構造式である。一般式（４）に示すように、この物質にはセバシン酸エステル（セバシン酸ジエステル）構造（OCO(CH_２)_８COO）が含まれている。

上記一般式（５ａ）は、セバシン酸ビス(1,2,2,6,6,-ペンタメチル-4-ピペリジニル)エステルを主成分とする物質の化学構造式である。一般式（５ａ）に示すように、この物質にはセバシン酸エステル構造（OCO(CH_２)_８COO）が含まれている。

上記一般式（５ｂ）は、セバシン酸メチル(1,2,2,6,6,-ペンタメチル-4-ピペリジニル)エステルを主成分とする物質の化学構造式である。一般式（５ｂ）に示すように、この物質にはセバシン酸エステル構造（OCO(CH_２)_８COO）が含まれている。

[実施例]
次に、本発明の実施例について説明する。

シリコーンゴム・ＫＥ７８ＶＢＳ［信越化学工業（株）製商品名］１００重量部に、カーボンブラック４０重量部と加硫剤・Ｃ−８［信越化学工業（株）製商品名］２重量部とを添加して混合した原料を金型内に充填し、１８０℃、２００ｋｇ／ｃｍ^２の条件で加熱、加圧して直径４ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの導電性接点部５を成形した。この導電性接点部５を金型内に載置し、この金型内にシリコーンゴム・ＫＥ９５１Ｕ［信越化学工業（株）製商品名］１００重量部に、加硫剤・Ｃ−８Ｂ［信越化学工業（株）製商品名］０．５重量部を添加したシリコーンゴムコンパウンドを充填し、１８０℃、２００ｋｇ／ｃｍ^２の条件で加熱、加圧して図１に示すキートップ部２、薄肉部３、ベース部４および導電性接点部５からなる基材を成形した。

次に、シリコーン系塗料・シルマーク［信越化学工業（株）製商品名］１００重量部に、白色顔料２３重量部を添加して光が通過する程度に着色された塗料を作った。そして、この塗料をキートップ部２の上表面に厚さが１０μｍになるようにスクリーン印刷し、２００℃、３０分間の条件で加熱して固着させることにより透光性着色層８を形成した。

次に、シリコーン系塗料・シリコートＳ［信越化学工業（株）製商品名］１００重量部に、シルマーク３４重量部とシリカ１２重量部とを添加して透明材料を作った。そして、この透明材料を透光性着色層８の上表面に厚さが３０μｍになるようにスクリーン印刷し、２００℃、３０分間の条件で加熱して固着させることにより透光性保護層９を形成した。

次に、シルマーク１００重量部位に、黒色顔料１０重量部と、トルエン３００重量部と、硬化剤・ＫＦ−９９［信越化学工業（株）製商品名］８部と、触媒・Ｃａｔ−ＰＬ−２［信越化学工業（株）製商品名］０．０３重量部とを配合して黒色遮光性着色シリコーン塗料を作った。この黒色遮光性着色シリコーン塗料を、基材および透光性保護層９の表面に厚さが５０μｍになるようにエアースプレーで塗布し、２００℃、３０分間の条件で加熱して固着させることにより着色遮光層７を形成した。

次に、Ｎｄ−ＹＡＧレーザーを用いて文字、数字、記号、絵柄などの符号の形に着色遮光層７をエッチングすることにより透光部６を成形した。その後、２００℃の熱風オーブンの中に１時間放置して固着させてから、プロセスガスとしてのＯ_２とＡｒガスとをそれぞれ４０ｃｃ／分、１２ｃｃ／分の条件で流した。そして、減圧度を０．１ｈＰａとした室内に入れて、高周波出力２００Ｗの電力で３０秒間プラズマ処理して改質面１２を形成した。改質面１２を成形した後に、シランカップリング剤・エポキシシランＫＢＭ−４０３［信越化学工業（株）製商品名］のトルエン５０％希釈液をエアースプレーで薄く塗布してプライマー塗布層１３を形成した。

次に、高弾性タイプの二液型ウレタン樹脂塗料・ファンタスコートＳＦ−６［オリジン電気（株）製商品名］の主剤４０重量部と、助剤１０重量部と、シンナー１０重量部と、有機過酸化物・パーヘキサＶ［日本油脂（株）製商品名］２重量部とを混合して有機系樹脂塗料を作り、この有機系樹脂塗料に、紫外線吸収剤１．５％（固形分比）とヒンダードアミン系光安定剤１．０％を添加した。そして、この有機系樹脂塗料を、プライマー塗布層１３の上表面に厚さが３５〜６０μｍになるように塗布し、加熱硬化することにより有機系樹脂コート層１４を形成した。これにより、図１に示す有機系樹脂コート層付きカバー部材１が得られた。そこで、このカバー部材１を用いて有機系樹脂コート層１４の耐侯性試験（８３℃におけるカーボンアーク照射試験）を行ったところ、図２に示すような結果が得られた。

この耐侯性試験は、３種類の紫外線吸収剤および２種類のヒンダードアミン系光安定剤をそれぞれ有機系樹脂塗料に添加することにより形成された有機系樹脂コート層１４に対して行った。紫外線吸収剤としては、上記一般式（１ａ）〜（１ｃ）により示される構造を有する物質の混合物であるチヌピン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社の登録商標、以下同様）１１３０と、上記一般式（２）により示される構造を有する物質であるチヌピン９２８と、上記一般式（３ａ），（３ｂ）により示される構造を有する物質の混合物であるチヌピン４００とを用いた。

なお、チヌピン１１３０は、一般式（１ａ）に対応する物質を約５０％、一般式（１ｂ）に対応する物質を約３８％、一般式（１ｃ）に対応する物質を約１２％、それぞれ混合したものである。また、チヌピン４００は、一般式（３ａ）に対応する物質を約８５％、一般式（３ｂ）に対応する物質を約１５％、それぞれ混合したものである。

また、ヒンダードアミン系光安定剤は、上記一般式（４）により示される構造を有する物質であるチヌピン１２３と、上記一般式（５ａ），（５ｂ）により示される構造を有する物質の混合物であるチヌピン２９２とを用いた。

図２に示すように、紫外線吸収剤およびヒンダードアミン系光安定剤を有機系樹脂塗料に添加しなかった場合には、２００時間、４００時間および６００時間の全ての耐侯性試験において有機系樹脂コート層１４に明らかに劣化した部分が認められた。

また、紫外線吸収剤としてチヌピン１１３０を添加し、ヒンダードアミン系光安定剤としてチヌピン１２３またはチヌピン２９２を添加した場合には、２００時間、４００時間および６００時間の全ての耐侯性試験において有機系樹脂コート層１４に変化が認められなかった。

また、紫外線吸収剤としてチヌピン９２８またはチヌピン４００を添加し、ヒンダードアミン系光安定剤としてチヌピン２９２を添加した場合には、２００時間の耐侯性試験では、有機系樹脂コート層１４に変化が認められなかったが、４００時間の耐侯性試験では、若干劣化した部分が認められ、６００時間の耐侯性試験では、明らかに劣化した部分が認められた。

また、紫外線吸収剤としてチヌピン９２８またはチヌピン４００を添加し、ヒンダードアミン系光安定剤としてチヌピン１２３を添加した場合には、２００時間および４００時間の耐侯性試験では、有機系樹脂コート層１４に変化が認められなかったが、６００時間の耐侯性試験では、若干劣化した部分が認められた。

この耐侯性試験の結果により、紫外線吸収剤としては、チヌピン１１３０を用いることがより好ましく、ヒンダードアミン系光安定剤としては、チヌピン１２３を用いることがより好ましいことが判明した。

以上のことから、紫外線吸収材とヒンダードアミン系光安定剤とを添加した有機系樹脂塗料を用いて有機系樹脂コート層を形成することで、コート層に照射される紫外線が紫外線吸収材によって吸収されるとともに、紫外線吸収材で吸収されずに通過した紫外線によってラジカルが発生した場合であっても、このラジカルがヒンダードアミン系光安定剤によって捕捉されるようになる。したがって、過酷な使用条件下であっても有機系樹脂コート層の耐侯性を向上させることができる。

なお、耐侯性試験では、有機樹脂塗料に対して、紫外線吸収剤を１．５％と添加し、ヒンダードアミン系光安定剤を１．０％添加しているが、添加の割合はこれに限られず、例えば、紫外線吸収剤を０．５〜２．０％添加し、ヒンダードアミン系光安定剤を０．２〜１．５％添加することによっても良好な結果が得られる。

実施形態における押釦スイッチ用カバー部材の縦断面図である。耐侯性試験の結果を示す図である。シリコーンゴムの上表面に形成されたコート層が白化してしまった状態を示す図である。

符号の説明

１・・・押釦スイッチ用カバー部材、２・・・キートップ部、３・・・薄肉部、４・・・ベース部、５・・・導電性接点部、６・・・透光部、７・・・着色遮光層、８・・・透光性着色層、９・・・透光性保護層、１２・・・改質面、１３・・・プライマー塗布層、１４・・・有機系樹脂コート層。

Claims

シリコーンゴム製の押釦スイッチ用カバー部材であって、
基材を成形するシリコーンゴムの上表面に有機系樹脂コート層を有し、
前記有機系樹脂コート層は、紫外線吸収剤とヒンダードアミン系光安定剤とを含有することを特徴とする押釦スイッチ用カバー部材。
前記紫外線吸収剤は、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤及び／又はトリアジン系紫外線吸収剤であることを特徴とする請求項１記載の押釦スイッチ用カバー部材。
前記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤は、ポリオキシエチレン骨格を有することを特徴とする請求項２記載の押釦スイッチ用カバー部材。
前記ヒンダードアミン系光安定剤は、セバシン酸エステル構造を有することを特徴とする請求項１記載の押釦スイッチ用カバー部材。
前記有機系樹脂コート層に対して、前記紫外線吸収剤を０．５〜２．０％添加し、かつ、前記ヒンダードアミン系光安定剤を０．５〜２．０％添加することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の押釦スイッチ用カバー部材。