JP2010009116A - 耐打鍵強度および透明性に優れた携帯情報端末用キートップ。 - Google Patents

Abstract

【構成】ポリカーボネート樹脂（Ａ）およびエラストマー（Ｂ）を必須成分とする樹脂組成物を成形してなる携帯情報端末用キートップであって、ポリカーボネート樹脂（Ａ）の粘度平均分子量が１７０００〜２０５００であり、エラストマー（Ｂ）が（メタ）アクリル酸エステル、スチレンおよびブタジエンを必須成分とする単量体からなる共重合体であって、かつその配合量がポリカーボネート樹脂（Ａ）１００重量部あたり、０．０７〜１．７重量部である、ことを特徴とする携帯情報端末用キートップ。
【効果】本発明の携帯情報端末用キートップは、透明性および打鍵強度に優れ、かつこれに用いる樹脂材料の流動性にも優れていることから生産性にも優れ、とりわけ薄肉化・軽量化が求められる携帯電話用のキートップとして好適に使用できる。
【選択図】 なし

Description

本発明は、携帯電話等の携帯情報端末用キートップに関する。さらに詳しくは、ポリカーボネート樹脂および特定のエラストマーからなる組成物を成形してなる、耐打鍵強度および透明性に優れた携帯情報端末用キートップに関する。

ポリカーボネート樹脂は、透明性、耐衝撃性、耐熱性などに優れた熱可塑性樹脂であり、電気、電子、機械、自動車などの分野に広く用いられている。中でも透明性と耐衝撃性を活かして、携帯電話の数字等が表示されているキーの被押圧部（キートップ）をなす部材の樹脂材料として用いられている。

しかしながら、最近の携帯電話は薄肉化および軽量化がすすんでおり、これに伴い携帯電話用キートップの薄肉化が強く求められている。かかる要求を満足するためには、薄肉化されたキートップを射出成形で製造する際の良好な流動性とキートップの打鍵強度を薄肉化されても維持する必要がある。

特開平１１−４５１３９号公報

ポリカーボネート樹脂の流動性を上げる方法としては、分子量を低くすることにより流動性を向上させることは可能であるが、打鍵強度の低下を招き課題を残す。
また、打鍵強度を向上させるには分子量を高くすることで打鍵強度を向上することは可能であるが、流動性が劣るために薄肉化されたキートップの成形品を得ることができないという問題があった。

このように、ポリカーボネート樹脂の持つ優れた性質を維持しつつ、かつ流動性と打鍵強度の２つの性能を兼ね備えた携帯情報端末用キートップの開発が望まれていた。

本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、ポリカーボネート樹脂の分子量を特定範囲に調節し、さらにキートップの打鍵強度を改良するために特定のエラストマーを当該ポリカーボネート樹脂に配合することにより、透明性を維持しつつ流動性および打鍵強度を飛躍的に向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、ポリカーボネート樹脂（Ａ）およびエラストマー（Ｂ）を必須成分とする樹脂組成物を成形してなる携帯情報端末用キートップであって、
（１）ポリカーボネート樹脂（Ａ）の粘度平均分子量が、１７０００〜２０５００
であり、かつ
（２）エラストマー（Ｂ）が、（メタ）アクリル酸エステル、ブタジエンおよび
スチレンを必須成分とする単量体からなる共重合体であって、かつ
（３）エラストマー（Ｂ）の配合量が、ポリカーボネート樹脂（Ａ）１００重量部
あたり、０．０７〜１．７重量部である、
ことを特徴とする携帯情報端末用キートップを提供するものである。

なお、携帯情報端末用キートップの打鍵強度の評価方法に関しては、各種の実用的な評価方法が用いられている。しかしながら、実用性能を代表する比較的簡便な評価方法は一般的に知られていなかった。本発明者は、打鍵強度の評価方法についても検討を行った結果、キートップの片面に塗装処理を施し、これを試験片として用いて特定条件下で曲げ試験に行ない当該試験片の破折の有無結果とキートップの打鍵強度とが極めてよく対応することも見出した。

本発明の携帯情報端末用キートップは、透明性および打鍵強度に優れ、かつこれに用いる樹脂材料の流動性にも優れていることから生産性にも優れ、とりわけ薄肉化・軽量化が求められる携帯電話用のキートップとして好適に使用できる。

本発明にて使用されるポリカーボネート樹脂（Ａ）とは、種々のジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホスゲン法、またはジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとを反応させるエステル交換法によって得られる重合体であり、代表的なものとしては、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）から製造されたポリカーボネート樹脂が挙げられる。

上記ジヒドロキシジアリール化合物としては、ビスフェノールＡの他に、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）オクタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル−３−メチルフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−第三ブチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−ブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３、５−ジブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジクロロフェニル）プロパンのようなビス（ヒドロキシアリール）アルカン類、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサンのようなビス（ヒドロキシアリール）シクロアルカン類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルエーテルのようなジヒドロキシジアリールエーテル類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルフィドのようなジヒドロキシジアリールスルフィド類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルスルホキシドのようなジヒドロキシジアリールスルホキシド類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルスルホンのようなジヒドロキシジアリールスルホン類等が挙げられる。

これらは、単独または２種類以上混合して使用される。これらの他に、ピペラジン、ジピペリジルハイドロキノン、レゾルシン、４，４′−ジヒドロキシジフェニル等を混合して使用してもよい。

さらに、上記のジヒドロキシアリール化合物と以下に示すような３価以上のフェノール化合物を混合使用してもよい。３価以上のフェノールとしてはフロログルシン、４，６−ジメチル−２，４，６−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプテン、２，４，６−ジメチル−２，４，６−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプタン、１，３，５−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ベンゾール、１，１，１−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−エタンおよび２，２−ビス−［４，４−（４，４′−ジヒドロキシジフェニル）−シクロヘキシル］−プロパンなどが挙げられる。

かかるポリカーボネート樹脂を製造するに際し、分子量調節剤、触媒等を必要に応じて使用することができる。

ポリカーボネート樹脂（Ａ）の粘度平均分子量は、１７０００〜２０５００である。粘度平均分子量が１７０００未満の場合には、流動性は良好であるが打鍵強度に劣り、また粘度平均分子量が２０５００を超えると打鍵強度は良好であるが流動性に劣るので好ましくない。より好ましくは、１８０００〜２００００の範囲である。

粘度平均分子量は、塩化メチレンを溶媒として０．５重量％のポリカーボネート樹脂（Ａ）溶液とし、キャノンフェンスケ型粘度管を用い温度２０℃で比粘度（η_sp）を測定し、濃度換算により極限粘度〔η〕を求め下記のＳＣＨＮＥＬＬの式から算出した。
〔η〕＝１．２３×１０^−４Ｍ^０．８３

本発明にて使用されるエラストマー（Ｂ）は、（メタ）アクリル酸エステル、スチレンおよびブタジエンを必須成分とする単量体からなる共重合体である。かかる共重合体としては、アクリル酸エステル・ブタジエン・スチレン共重合体、メチルメタアクリレート・スチレン・ブタジエン共重合体、メチルメタアクリレート・スチレン・ブタジエン・アクリル酸エステル共重合体、スチレン・ブタジエン・エチレンジメタクリレート共重合体が挙げられる。これらは、単独または併用して使用してもよい。

好適には、コアーシェル型メチルメタアクリレート・スチレン・ブタジエン共重合体、コアーシェル型アクリル酸エステル・ブタジエン・スチレン共重合体、コアーシェル型メチルメタアクリレート・スチレン・ブタジエン・アクリル酸エステル共重合体が用いられる。これらは、例えば、ローム＆ハース社製パラロイドＫＣＺ２０８Ｘ、ＫＣＡ８０１、ならびにカネカ社製Ｍ３００として市販されており、入手可能である。

エラストマー（Ｂ）の配合量は、ポリカーボネート樹脂（Ａ）１００重量部あたり０．０７〜１．７重量部である。配合量が０．０７重量部未満では打鍵強度に劣り、また１．７重量部を超えると透明性が悪化するので好ましくない。より好適な配合量は０．３〜１．０重量部の範囲である。

本発明にて使用される各種配合成分（Ａ）および（Ｂ）の配合方法は特に制限はなく、任意の混合機、例えばタンブラー、リボンブレンダー、高速ミキサー等によりこれらを混合し、通常の一軸または二軸押出機で容易に溶融混練することができる。また、これらの配合順序についても特に制限はない。

更に、本発明の効果を損なわない範囲で、前記（Ａ）および（Ｂ）からなる樹脂組成物に各種の熱安定剤、酸化防止剤、離型剤等の添加剤を配合しても良い。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、実施例中の「％」、「部」はそれぞれ重量基準に基づく。

なお、使用した原材料は以下のものである。
ポリカーボネート樹脂：
住友ダウ社製カリバー３０１−２２
（粘度平均分子量：１８８００、以下、ＰＣ−１と略記）
住友ダウ社製カリバー３０１−４０
（粘度平均分子量：１６５００、以下、ＰＣ−２と略記）
住友ダウ社製カリバー３０１−１０
（粘度平均分子量：２２０００、以下、ＰＣ−３と略記）
エラストマー：
ローム＆ハース社製パラロイドＫＣＺ２０８Ｘ（以下、Ｂ−１と略記）
（コアーシェル構造を有するアクリル酸エステル・ブタジエン・スチレン共重合体）
ローム＆ハース社製パラロイドＫＣＡ８０１（以下、Ｂ−２と略記）
（コアーシェル構造を有する（メタ）アクリル酸エステル・ブタジエン・スチレン
共重合体）

本発明における各種評価項目の測定方法等については、以下のとおり。
（樹脂組成物ペレットの作成）
表１および表２に示す配合成分におよび配合比率にて、各種配合成分をタンブラーで混合し、３７ｍｍ径の二軸押出機（神戸製鋼社製ＫＴＸ３７）を用いて、シリンダー温度２６０度にて溶融混練し、各種ペレットを得た。

（透明性）
得られたペレットを１２５℃で４時間乾燥後、射出成形機（日本製鋼所製Ｊ１００Ｅ−５）を用いて３００℃、射出圧力１６００ｋｇ／ｃｍ２の条件下、光学測定用試験片（幅５０ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚み１ｍｍ）を成形した。前述の試験片を２３℃、湿度５０％の恒温室の中で４８時間放置し、ヘーズ値をヘーズメーター（村上色彩研究所製ＨＭ−１５０型）により測定した。ヘーズ値が２０％未満となるものを合格（○）、２０％以上を不合格（×）とした。

（流動性）
得られたペレットを１２５℃で４時間乾燥後、射出成形機（ＦＵＮＡＣ社製Ｓ２０００ｉ））を用いて３２０℃、射出圧力１６００ｋｇ／ｃｍ２の条件下、アルキメデススパイラルフロー金型（幅１０ｍｍ、厚み１．０ｍｍ）を用い流動長を測定した。スパイラル流動長が１４０ｍｍ以上を合格（○）、１４０ｍｍ未満を不合格（×）とした。

（耐曲げ特性）
得られたペレットを１２５℃で４時間乾燥後、射出成形機（日本製鋼所製Ｊ１００Ｅ−５）を用いて２８０℃、射出圧力１６００ｋｇ／ｃｍ２の条件下、強度測定用試験片（３．２ｍｍ厚みｘ１２７ｍｍｘ１２．７ｍｍ）を成形した。
試験片の片面にソフト９９コーポレーション社製タッチアップチョイ塗りペイントを塗布して、この試験片をＩＳＯ１７９−２に準拠し２３℃、湿度５０％の恒温室の中で４８時間状態調整後、塗装面を下面として曲げ試験を行い、試験片の破折の有無を測定した。 曲げ試験の条件は、支点間距離を４０ｍｍとして曲げ試験速度を５００ｍｍ／分の条件で東洋精機社製ストログラフＶＥ−１０−Ｄ機を用いた。
曲げ試験の破折本数が１０本の試験片中５本以下を合格（○）、５本未満を不合格（×）とした。

表１に示すとおり、本発明の構成を満足する場合（実施例１〜７）には、全ての評価項目において十分な性能を有していた。

一方、表２に示すとおり、本発明の構成を満足しない場合には、いずれの場合も何らかの欠点を有していた。
比較例１は、エラストマーが配合されていない場合で、流動性および透明性は合格するものの、耐曲げ特性（打鍵強度）が劣っていた。
比較例２は、エラストマーの配合量が規定量よりも少ない場合で、流動性および透明性は合格するものの、耐曲げ特性（打鍵強度）が劣っていた。
比較例３は、エラストマーの配合量が規定量よりも多い場合で、曲げ特性（打鍵強度）および流動性は合格するものの、透明性が劣っていた。
比較例４は、ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量が規定値よりも低い場合で、流動性および透明性は合格するものの、耐曲げ特性（打鍵強度）が劣っていた。
比較例５は、ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量が規定値よりも高い場合で、耐曲げ特性（打鍵強度）および透明性は合格するものの、流動性が劣っていた。

Claims (3)

1. ポリカーボネート樹脂（Ａ）およびエラストマー（Ｂ）を必須成分とする樹脂組成物を成形してなる携帯情報端末用キートップであって、
   （１）ポリカーボネート樹脂（Ａ）の粘度平均分子量が、１７０００〜２０５００
   であり、かつ
   （２）エラストマー（Ｂ）が、（メタ）アクリル酸エステル、ブタジエンおよび
   スチレンを必須成分とする単量体からなる共重合体であって、かつ
   （３）エラストマー（Ｂ）の配合量が、ポリカーボネート樹脂（Ａ）１００重量部
   あたり、０．０７〜１．７重量部である、
   ことを特徴とする携帯情報端末用キートップ。
2. エラストマー（Ｂ）が、コアーシェル型メチルメタアクリレート・スチレン・ブタジエン・アクリル酸エステル共重合体またはコアーシェル型アクリル酸エステル・ブタジエン・スチレン共重合体であることを特徴とする請求項１に記載の携帯情報端末用キートップ。
3. エラストマー（Ｂ）の配合量が、ポリカーボネート樹脂（Ａ）１００重量部あたり、０．３〜１．０重量部であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の携帯情報端末用キートップ。