JP2011003517A - Method for manufacturing molding with electrostatic capacity switch - Google Patents
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Description
本発明は静電容量スイッチ付き成型品の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a molded article with a capacitance switch.
従来、家電製品、音響機器、自動車のカーナビゲーションなどの表示パネルやキーボタンなどに用いられるスイッチの一つに静電容量スイッチがある。これまでの成型品スイッチは単に成型品に接着剤等でセンサースイッチフィルムを貼り付けるもので、試作で行われているものも導電インキ層の上に意匠を印刷した一枚ものシートをインサート成型したものである。 2. Description of the Related Art Conventionally, a capacitance switch is one of switches used for display panels and key buttons for home appliances, audio equipment, car car navigation, and the like. The conventional molded product switch is simply a sensor switch film attached to the molded product with an adhesive or the like, and even what is being prototyped is insert molded with a sheet of design printed on the conductive ink layer Is.
しかし単に成型品にセンサーシートを貼り付ける方法では温度とか湿度の厳しい環境で使用する場合、センサーシートが波打ったり、剥がれたりする心配があり、性能的に問題があり、又、意匠シートに直接導電インキを印刷する場合導電インキ層の厚さが下地の凹凸によって一部薄くなったりして、断線の危険がある場合もあり、安全なセンサーシート付き成型品とはならなかった。 However, if the sensor sheet is simply pasted on the molded product, the sensor sheet may be wavy or peeled off when used in an environment with severe temperature and humidity. When printing conductive ink, the thickness of the conductive ink layer may be partially thinned due to the unevenness of the base, and there may be a risk of disconnection, so that it was not a safe molded product with a sensor sheet.
本発明はインサート成型に使用しても静電容量スイッチ機能得るための静電容量スイッチ付き成型品の製造方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the manufacturing method of the molded article with a capacitance switch for obtaining a capacitance switch function even if it uses it for insert molding.
本発明は前記目的を達成するため、以下のような特徴を有する。 In order to achieve the above object, the present invention has the following features.
意匠シート1と導電インキ層を印刷したセンサーシート2を分け、意匠シートをキャビティ金型11にセットし、導電インキ層を印刷したセンサーシートをコア金型12にセットして樹脂10を流し込んで冷却固化する工程と、型開きして静電容量スイッチ付き成型品を取り出す工程とを備えた静電容量スイッチ付き成型品の製造方法を提供するものである。 The
又は、導電性インキ層を形成したセンサーシート2の印刷面に接着剤を塗布し、該接着層6に樹脂が接するようにコア金型12にセットする工程と、型閉じして金型内に成型樹脂10を流し込み、冷却固化する工程と、型開きして静電容量スイッチ付き成型品を取り出す行程と、一方図3に示すように、印刷した意匠シート1に接着剤を塗布し、プレヒートした該意匠シート1と、該センサーシート付き成型品とを真空成型機で同時成型し、不要部分をカットして、意匠シート付き静電スイッチパネル成型品を形成する工程とを備えた製造方法を提供するものである。Alternatively, a step of applying an adhesive to the printing surface of the
または、予め樹脂で成型品をインジェクション成型で製造する工程と、、該成型品に接着剤を塗布したセンサーシートを貼り付ける工程と、一方接着剤を塗布した意匠柄シートをプレヒートし、該プレヒートシートとセンサーシート付き成型品とを真空成型で同時に成型する工程と、不要部分をカットして意匠シート付き静電容量スイッチセンサーを形成する工程とを備えた製造方法を提供するものである。 Alternatively, a step of manufacturing a molded product with resin in advance by injection molding, a step of attaching a sensor sheet coated with an adhesive to the molded product, and a pre-heated design pattern sheet coated with an adhesive, the preheated sheet And a molded product with a sensor sheet are simultaneously formed by vacuum molding, and a manufacturing method is provided which includes a step of forming an electrostatic capacitance switch sensor with a design sheet by cutting unnecessary portions.
意匠シート及びセンサーシートの基材としては耐熱性のあるポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ABS樹脂(アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンの共重合体)、ポリカーボネート(PC)、ポリサルフォン(PS)、塩化ビニル(PCB)等が使用できる。 As base materials for design sheets and sensor sheets, heat-resistant polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), ABS resin (acrylonitrile, butadiene, styrene copolymer), polycarbonate ( PC), polysulfone (PS), vinyl chloride (PCB) and the like can be used.
意匠シートへの柄づけはスクリーン印刷で簡単にできるが、グラビア印刷、オフセット印刷等も利用できる。インキの材質はポリビニル系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、セルロースエステル樹脂、アルキッド樹脂などの樹脂をバインダーとし、適切な色の顔料、または染料を着色剤として含有する着色インキを用いるとよい。加飾層4の厚さとしては、1〜30μmが好ましい。 Design on the design sheet can be easily done by screen printing, but gravure printing, offset printing, etc. can also be used. The ink material is a resin such as polyvinyl resin, polyamide resin, polyester resin, acrylic resin, polyurethane resin, polyvinyl acetal resin, polyester urethane resin, cellulose ester resin, alkyd resin, and a suitable color pigment or dye. A color ink contained as a colorant may be used. As thickness of the
また、接着層6を必要に応じて形成してもよい。接着層6は基体シート3の導電性インキ層が形成された側の最表面に形成すればよい。
接着層6はインサート法により意匠シートとセンサーシートと成型樹脂との接着性を上げるための層である。成型樹脂10の材質がポリアクリル系樹脂の場合は、接着層6の材質としてはポリアクリル系樹脂を用いるとよい。また、成型樹脂の材質がポリフェニレンオキシド・ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン共重合体系樹脂、ポリスチレン系ブレンド樹脂、ポリアミド系樹脂の場合は、これらの樹脂と親和性のあるポリアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などを、接着層6の材質として使用すればよい。接着層6の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコーティングや、グラビア印刷、スクリーン印刷法などを用いるとよい。
接着層6の乾燥膜厚は、1〜5μmとするのが一般的である。Moreover, you may form the
The
The dry film thickness of the
センサーシートは電極部に透明の導電インキを印刷するが、導電インキとしてPEDOT/PSS(ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルフォン酸)を含有するインキを使用するのが好ましい。
透明の窓部5にも電極を配置することができるからである。また、PEDOT/PSSを含有するインキは抵抗値を低くできるので導電インキ層によって電極だけでなく、給電線9を形成することもできる。給電線は製品外部で露出するようにしても良い。給電線は銀ペーストなど抵抗値の低いが目に見えるものも使用できる。
導電性インキ層の厚さとしては、1〜50μmとするのが好ましい。厚さが1μmに満たないと給電線の断線の恐れが生じ、50μmを超えると青みがかって透明性が悪くなってしまうからであるThe sensor sheet prints a transparent conductive ink on the electrode part, but it is preferable to use an ink containing PEDOT / PSS (polyethylenedioxythiophene / polystyrene sulfonic acid) as the conductive ink.
This is because electrodes can be arranged also in the
The thickness of the conductive ink layer is preferably 1 to 50 μm. If the thickness is less than 1 μm, there is a risk of disconnection of the power supply line, and if it exceeds 50 μm, it becomes bluish and the transparency becomes worse.
上記構成である静電容量センサー付き成型品を形成する方法を説明する。 A method of forming a molded article with a capacitance sensor having the above-described configuration will be described.
成型樹脂10としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ(メタ)アクリレート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド樹脂等の公知の熱可塑性樹脂がいずれも使用できる。これらの樹脂は単独あるいは2種以上を混合して使用することも可能である。 Examples of the molding resin 10 include polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, polystyrene resins, polyvinyl chloride resins, poly (meth) acrylate resins, acrylic resins, polyacetal resins, polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate. Any known thermoplastic resin such as resin, polyamide resin, polycarbonate resin, polyphenylene sulfide resin, and polyimide resin can be used. These resins can be used alone or in admixture of two or more.
インサート法によって静電容量スイッチ付き成型品を得るにはつぎのようにして行う。(図2参照)まず、意匠シートを柄の施されていない基体シート3の面がキャビティ金型11に接するように、可動型と固定型とからなる樹脂成型用金型にセットし、次いで静電容量スイッチを形成するセンサーシートの導電インキを形成していない基体面をコア金型12に接するようにセンサーシートをセットして、金型を閉じ、樹脂10を流し込み、所定の圧力を加え、その後、冷却固化して型開きして成型品を取り出す。 In order to obtain a molded article with a capacitance switch by the insert method, it is performed as follows. (See FIG. 2) First, the design sheet is set in a resin molding die composed of a movable die and a fixed die so that the surface of the
または、図2に示すようにインサート法によって静電容量センサーシートを同様にして導電インキを形成していない基体面3をコア金型12に接するようにセットし、キャビティ金型11により型閉じし、樹脂10を流し込み、所定の圧力を加えた後、冷却固化し、型開きしてタッチセンサー付き成型品をとりだす。一方図3に示すように、接着剤付き意匠シート1をプレヒートし、そこにタッチセンサー付き成型品と合わせて真空成型機で成型し、タッチセンサー付き成型品13を取り出し、不要部分をカットし、意匠シート付き静電容量スイッチパネル成型品14を形成する。 Alternatively, as shown in FIG. 2, the capacitance sensor sheet is similarly set by the insert method so that the
基体シートに意匠柄を印刷し、その上に導電インキ層を積層させた1枚のセンサーシート面に樹脂を流し込んで一体成型する静電容量スイッチ付き成型品の製造が試みられている。本発明は導電性インキ層を形成したセンサーシートと意匠付き加飾シートをそれぞれ別個の工程で作成してから、樹脂を流し込んで一体成型する静電容量スイッチ付き成型品のため、それぞれのシートの作成段階で不良発生の検査ができる。一枚のセンサーシート面に意匠柄の印刷と導電性インキ層を形成する場合は、重なり合った両層を同時に検査しなければならず、検査が複雑になるのに対し、導電性インキ層を形成したセンサーシートと意匠付き加飾シートをそれぞれ別個の工程で作成する本シートの検査は個別に行えるため、検査が単純に、容易に行える効果がある。さらに一枚のセンサーシート面に意匠柄の印刷と導電性インキ層を形成する場合はいずれか一方に欠陥があれば、シート全体が不良品になるのに対し、意匠柄の印刷と導電性インキ層をそれぞれ別個に作成したシートでは、一方に欠陥があれば片方のみが不良となり他方は良品となり、成型品の不良率の低減効果がり、工業生産におけるコスト面でも有利となる。
また、電極の上に直接凹凸面のキャビティ金型が押し付けられるので細い電極線の場合は断線の恐れもあり、二層にすることにより、センサーシートはコア金型に固定されるので断線がし難いと考えられるし、予めAttempts have been made to produce a molded product with a capacitance switch in which a design pattern is printed on a base sheet and a resin sheet is poured onto the surface of a single sensor sheet to integrally mold the resin sheet. The present invention is a molded product with a capacitance switch in which a sensor sheet on which a conductive ink layer is formed and a decorative sheet with a design are prepared in separate steps, and then poured into a resin and integrally molded. It is possible to inspect the occurrence of defects at the production stage. When printing a design pattern and forming a conductive ink layer on one sensor sheet surface, both overlapping layers must be inspected at the same time, making the inspection complicated, while forming a conductive ink layer Since the inspection of the present sheet for producing the sensor sheet and the decorative sheet with design in separate steps can be performed individually, there is an effect that the inspection can be performed simply and easily. Furthermore, when a design pattern print and a conductive ink layer are formed on one sensor sheet surface, if either one is defective, the entire sheet becomes a defective product, whereas the design pattern print and the conductive ink layer In a sheet in which layers are separately formed, if there is a defect on one side, only one side becomes defective and the other becomes a non-defective product, which has an effect of reducing the defective rate of molded products, which is advantageous in terms of cost in industrial production.
In addition, since the cavity mold with the uneven surface is pressed directly on the electrode, there is a risk of disconnection in the case of a thin electrode wire, and by using two layers, the sensor sheet is fixed to the core mold, so the disconnection will not occur. It ’s difficult,
意匠シート1として188μmのポリエチレンテレフタレート(PET)3にスイッチ模様4をスクリーン印刷で施し、その上にアクリル系の接着剤をスクリーン印刷法で塗布し接着層6を形成する。一方センサーシート2として188μmのPETフィルム3にDEPOT/PSSを含有するインキのデナトロン(ナガセ産業製)をスクリーン印刷して、電極部8を形成し、給電線9は銀ペースト(DW121−H 東洋紡製)をスクリーン印刷して形成して、その上にアクリル系の接着剤をスクリーン印刷して接着層6を形成する。
該意匠シート1を射出成型用のキャビティ金型11に接着層6が樹脂と接するようにセットする。コア金型12には該センサーシート2の接着層6に樹脂が接するようにセットし、型閉じする。220℃に加熱したアクリル樹脂を50℃に加熱した金型内に射出圧力800kg/cm2で流し込み、保圧500kg/cm2に保ち、冷却固化した後、型開きして成型品を取り出した。
できた成型品は静電容量スイッチとして指で入力し機能することが確認された。A
The
The resulting molded product was confirmed to function by inputting with a finger as a capacitance switch.
センサーシート2として188μmのPETフィルム3にDEPOT/PSSを含有するインキのデミトロン(ナガセ産業製)をスクリーン印刷して電極8および給電線9を形成し、その上にアクリル系の接着剤をスクリーン印刷し、接着層6を形成して、接着層6に樹脂が接するように射出成型用のコア金型12にセットし、型閉じする。230℃に加熱したアクリル樹脂を60℃に加熱した金型内に射出圧力800kg/cm2で流し込み、保圧600kg/cm2に保ち、冷却固化した後、型開きして成型品を取り出した。一方意匠シート1として188μmのPETフィルム3にPET用インキ(十条ケミカル製)をスクリーン印刷し、スイッチ柄4を形成して、その上にアクリル系の接着剤をスクリーン印刷し、接着層6を形成して、該シート1を120℃に加熱し、真空成型機に該センサー成型品と合わせてセットし、真空成型する。できた不要部分付き成型品13の不要部分をとって出来上がった成型品14は意匠シート付きの静電容量タッチセンサーとして指で入力し、機能することが確認された。As the
図4に示すように、インジェクション成型で作成した樹脂成型品15に接着剤を塗布したセンサーシート2を貼り付け、一方接着剤を塗布した意匠柄シート1を120℃にプレヒートし、該成型品と真空成型で同時に成型し、不用部分をカットして静電容量タッチセンサー付き成型品14を得た。得られたセンサー付き成型品は静電容量スイッチ付き成型品として指で簡単に入力し、機能することが確認された。 As shown in FIG. 4, the
1意匠シート
2センサーシート
3基体シート
4加飾層(意匠、柄)
5窓部
6接着層
7導電インキ層
8電極
9給電線
10樹脂
11金型(キャビティ)
12金型(コア)
13静電容量スイッチ付き成型品バリ付き
14静電容量スイッチ付き真空成型品
15樹脂成型品1
5
12 molds (core)
13 Molded product with capacitance switch 14 With burr 14 Vacuum molded product with capacitance switch 15 Resin molded product
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