JP4020732B2 - Switch member with key top and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯電話、携帯情報端末、各種家庭電化製品用のリモコン、各種キーボード等に使用されるキートップ付スイッチ用部材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、携帯電話、携帯情報端末、各種家庭電化製品用のリモコン、各種キーボード等に使用されるキートップ付スイッチ用部材のベース部材は、耐寒性、耐熱性、耐候性、精密成形性、電気絶縁性が優れていることから主にシリコーンゴムが用いられている。
【0003】
また、キートップ付スイッチ用部材の指に触れるキートップは、操作時の感触が硬いものが好まれることや摩擦による摩耗を防ぐため、ポリカーボネート樹脂等の硬質樹脂が使用されることが多い。
【0004】
しかし、ベース部材のシリコーンゴムは接着性に乏しいので、ベース部材のシリコーンゴムとキートップの硬質樹脂とを接着するために、シリコーンゴムからなるベース部材の接着面を大気中で電極間に高電圧をかけて絶縁破壊を起こさせ放電させ、その間に被処理体を通すことで、表層にあるポリマーを酸化させ表面に活性基を導入させ印刷インキや塗料等の付着性を向上させるコロナ放電処理、或いは、短波長紫外線を照射して表面を改質する。そして、改質したベース部材の表面と硬質樹脂のキートップとをシラン化合物を含む光硬化性樹脂接着剤にて接着する方法である(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
また、他の従来技術としては、ベース部材のシリコーンゴムを前述した改質方法と同様な方法でシリコーンゴムの表面を改質し、そして改質したベース部材の表面と硬質樹脂のキートップとを光硬化性を付与したα−シアノアクリレートを用いて接着する方法である(例えば、特許文献2参照。)。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−243175号公報(第6頁、第1図)。
【0007】
【特許文献2】
特開2000−343652号公報(第9頁、第1図)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のベース部材の表面をコロナ放電処理で改質する場合においては、コロナ放電処理の電極と被処理体の表面との間に高低差があると表面処理効果にムラがでてしまう場合があった。また、短波長紫外線の照射処理の場合においては、紫外線ランプの寿命が500〜1000時間と短く、紫外線ランプ消耗による維持費、管理等が問題となっていた。また、この両処理の表面改質をした表面の性質を維持できる時間は10〜30分程度と限られていた。
【0009】
また、光硬化性樹脂接着剤又は光硬化性を付与したα−シアノアクリレートを用いてキートップをベース部材に接着するので、このベース部材は、少なくとも接着剤が塗布される表面は接着剤が硬化する波長の光が透過できるような透光性若しくは半透過性のシリコーンゴムを用いらなければならない。さらにまた、ベース部材の厚みが大きすぎると接着剤の硬化に支障がでる場合があったので、設計上の制約もあった。
【0010】
さらには、光硬化性樹脂接着剤又は光硬化性を付与したα−シアノアクリレートをベース部材に塗布しキートップを貼り合わせた後、光を照射するまで接着剤の硬化が始まらないため、この間にキートップの位置ずれが生じる場合があった。また、キートップに表示された着色層のインクの種類によっては、硬化するまでの間に着色層が溶解してしまう場合や照射の光で着色層が変色してしまう場合もあった。この光硬化性樹脂接着剤の光硬化接着工程においても、一般的には紫外線乃至可視光線領域の硬化用ランプが必要であり、前述した短波長照射によるベース部材の表面改質の作業工程と同様に維持費、管理等が問題となり、接着の信頼性はもちろんのこと、経済性についてもより一層の改善が望まれていた。
【0011】
そこで、この発明は、以上のような従来の問題点を解消するためになされたもので、ベース部材の表面処理を簡単にムラなく行うことができ、しかも、ベース部材とキートップとの接着を短時間で行い、位置ずれを生じることがないキートップ付スイッチ用部材とその製造方法を提供することを課題としている。
【0012】
他の課題は、着色層の色が変色又は溶解することがないキートップ付スイッチ用部材とその製造方法を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成するため、請求項1に記載の発明は、キートップを設けるためのベース部材をシリコーンゴムで成形し、前記ベース部材の表面の少なくとも前記キートップを接着する接着面に有機アミン系等のアルカリ性プライマーを塗布してプライマー層を設け、該プライマー層の溶剤が蒸発した後に、予め硬質樹脂にて成形され、文字、記号等の装飾が表示された印刷又は塗装による着色層を有するキートップをエチル基若しくはメチル基を有するシアノアクリレート系瞬間接着剤を介して接着するようにしたキートップ付スイッチ用部材の製造方法であり、前記プライマー層の上面と前記着色層の下面との間に、前記シアノアクリレート系瞬間接着剤が充填された5〜50μmのクリアランスを設けた状態で、前記キートップを前記ベース部材の前記接着面に重ね合わせることで接着することを特徴としている。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の構成に加え、前記ベース部材を下治具の所定位置に配置すると共に前記キートップを上治具に固定し、前記上治具と前記下治具とを重ね合わせることで前記クリアランスを設けることを特徴としている。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の構成に加え、前記着色層は、蒸発乾燥型インクからなることを特徴としている。
【0014】
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の構成に加えて、前記ベース部材のシリコーンゴム、プライマー層、シアノアクリレート系瞬間接着剤及びキートップは透光性を有することを特徴としている。
【0017】
請求項5に記載の製造方法の発明は、請求項1乃至4の何れか一つに記載の構成に加えて、前記シアノアクリレート系接着剤は、粘度が2〜5000mPa・sであることを特徴としている。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【0019】
図1乃至図4は、この発明の実施の形態を示す図である。
【0020】
まず、構成を説明すると、図1中符号1は、キートップ付スイッチ用部材であって、このキートップ付スイッチ用部材1は、弾性樹脂製のベース部材2と硬質樹脂製のキートップ3とを一体化することで構成されている。このベース部材2の表面には少なくともキートップを接着する接着面4に有機アミン系等のアルカリ性のプライマーのプライマー層5を備え、このプライマー層5の上面にシアノアクリレート系接着剤6を介して裏面に文字、記号等の装飾が表示された着色層7が形成されたキートップ3が設けられている。
【0021】
キートップ3には、指先に触れる感触と操作感の品質向上を目的として一般に硬質樹脂が使用されているが、キートップ3の裏面側に形成された文字、記号等の装飾の視認性やシアノアクリレート系接着剤6との接着性を考慮すると透光性を有するアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ABS系樹脂等が望ましい。そして、このキートップ3の裏面側には、文字、記号等の装飾が表示された着色層7が印刷や塗装等の手段により形成されている。
【0022】
ベース部材2は、耐寒性、耐熱性、耐候性、精密成形性、電気絶縁性が優れていることから透光性を有するシリコーンゴムが使用されている。そして、このベース部材2は、シリコーンゴム組成物を金型内に挿入して成形され、予め所要形状に製作されている。この所要形状としては、例えば、図1に示すように、キートップ3底面よりも小さい接着面4を備えた複数の凸部8と、この凸部8同士を繋ぐ基部9とを備えた形状としている。
【0023】
なお、シリコーンゴム組成物には、必要に応じて着色剤、光拡散剤を添加することも可能であり、適宜配合すればよい。
【0024】
このような形状に成形されたベース部材2は、凸部8を設けることにより、操作感触を効率よく伝えることが可能となると共に、シアノアクリレート系接着剤6が接着面4からオーバーフローした場合でも凸部8の側面でシアノアクリレート系接着剤6を止めることができる。
【0025】
また、キートップ付スイッチ用部材1のキートップ3の部分のみを照らし出すため、キートップ3の周囲に当たる基部9の外表面に遮光性の着色層10が印刷や塗装等の手段により形成されている。
【0026】
そして、ベース部材2のシリコーンゴムは接着性に乏しいために、少なくともキートップが接着される接着面4にシリコーンゴムの接着性を向上させる下塗り剤を塗布してプライマー層5が形成されている。
【0027】
プライマー層5のアルカリ性プライマーとしては、シアノアクリレート系接着剤6との接着性や作業性を考慮して選択されるが、例えば、透光性を有する有機アミン系化合物等のプライマーが一般的に例示される。このプライマーの塗布方法には、特に限定されるものではないが、例えば、スプレー方式、転写方式、ディスペンス方式、刷毛塗り等が例示できる。
【0028】
そして、シリコーンゴムのベース部材2に塗布されたプライマー層5の上面には、シアノアクリレート系接着剤6が塗布されており、このシアノアクリレート系接着剤6を介してキートップ3が接着されることにより、ベース部材2とキートップ3とが一体化されている。
【0029】
このプライマー層5の上面に塗布されたシアノアクリレート系接着剤6は、目視にてプライマー層5の表面が乾いているのを確認した後に塗布される。すなわち、プライマー層5の下塗り剤のプライマーの主成分である溶剤が蒸発した状態でシアノアクリレート系接着剤6を塗布する。
【0030】
シアノアクリレート系接着剤6は、ベース部材2のシリコーンゴムとの接着性を考慮して、シリコーンゴムとの接着に適した、透光性を有するエチルシアノアクリレートを主成分とした常温で使用できる接着剤(一般には瞬間接着剤とよばれている。)である。さらに、塗布中にシアノアクリレート系接着剤6に気泡を巻き込む込むことがないように2〜5000mPa・s程度の粘度に調整されたものが用いられている。その中でも100mPa・s程度以下の低粘度のものは、その毛細管現象により、細部にも広がり易くなり、楕円や多角形形状等の異形形状に有利となる。また、このシアノアクリレート系接着剤6を塗布する量としては、接着面4からオーバーフローしてしまうと未硬化成分による白化、臭気等の弊害が生じ易いため極端にオーバーフローしない程度に接着剤を調整することが望ましい。
【0031】
なお、この実施の形態では、エチルシアノアクリレートを主成分としたシアノアクリレート系接着剤6を用いているが、これに限定されず、メチルシアノアクリレートを主成分としたものを用いて接着することも可能である。
【0032】
そして、このシアノアクリレート系接着剤6を塗布する方法としては、特に限定されるものではないが、空気中の水分と反応して硬化してしまうので作業性や接着剤の量の制御性を考慮するとディスペンス方式が好適である。
【0033】
さらに、ベース部材2とキートップ3との接着には、図2に示すような、圧縮接着治具11を用いて、ベース部材2にシアノアクリレート系接着剤6を塗布してキートップ3を接着する方法が用いられる。
【0034】
圧縮接着治具11は、キートップ3を真空圧により引き上げて固定する真空ポンプ(図示せず)が設けられた上治具12とベース部材2を所定の位置に配置する下治具13との上下二枚の治具を、図3に示すように、重ね合わせることで、ベース部材2とキートップ3とを圧縮して接着できるように構成している。
【0035】
下治具13は、ベース部材2を所定の位置に配置したときに、ベース部材2の接着面4が下治具13のパーティング面16より上側に突出するように下治具13を形成することにより、上治具12と下治具13とを重ね合わせてベース部材2を圧縮したときに、弾性体であるシリコーンゴムの特性上、治具加工精度からくる微少な凹凸或いは治具の平行度の若干のずれを吸収して均一にベース部材を加圧することが可能となる。なお、必要以上に下治具13のパーティング面16より突出させてベース部材2を加圧してしまうと撓み、ずれが生じるため、下治具13のパーティング面16から突出する高さBを最大でも50μm程度の高さに形成されている。
【0036】
上治具12に設けられた真空ポンプで、キートップ3を引き上げる高さとしては、ベース部材2が配設された下治具13と重ね合わせたときにベース部材2の接着面4に塗布されたプライマー層5の上面とキートップ3に形成された着色層7の下面との間に、ある程度の隙間(以下、クリアランスという。)が設けられる高さである。
【0037】
このクリアランスは、後述する、ベース部材2に塗布されたシアノアクリレート系接着剤6が充填される空間であり、シアノアクリレート系接着剤6には溶剤が含まれないので、クリアランスの寸法Aがシアノアクリレート系接着材6の厚みと近似する。このクリアランスの寸法Aを高く設定すると、シアノアクリレート系接着材6が硬化するまでの時間が長く必要となると共に、シアノアクリレートモノマーにより着色層7が溶解してにじんでしまうことや、着色層7が形成されていない位置においては、キートップ3が変色してしまう場合がある。また、クリアランスの寸法Aを低く設定すると、シアノアクリレート系接着剤6を塗布する量が微量となるため、接着面4一面に広がり難く制御しづらいので、クリアランスの寸法Aは5〜50μm程度、より好ましくは5〜30μm程度とする。
【0038】
そして、上治具12の真空ポンプの真空圧で着色層7が下治具13側に向くようにキートップ3を引き上げて、上治具12に固定する。さらに、プライマー層5が塗布されたベース部材2の接着面4を上治具12側に向けて下治具13の所定の位置に配設した後、ベース部材2の接着面4に形成されたプライマー層5の上面にシアノアクリレート系接着剤6を塗布する。
【0039】
次いで、ベース部材2に塗布したシアノアクリレート系接着剤6が硬化しないうちに、上治具12に固定されたキートップ3を下治具13に配置されたベース部材2の接着面4に合わせて上治具12側から下治具13側に所定の時間圧力がかけられことで、ベース部材2とキートップ3とを一体化する。
【0040】
この圧力及び時間は、接着剤の材質によって調整されるが、おおむね0.1kg/cm2の圧力で30秒間加圧することが多い。
【0041】
このように構成されたキートップ付スイッチ用部材1は、弾性樹脂製のシリコーンゴムからなるベース部材の表面には、少なくともキートップ3を接着する接着面4にプライマー層5と、このプライマー層5の上面にエチル基若しくはメチル基を有するシアノアクリレート系接着剤6を介して着色層7が形成されたキートップ3が設けられているので、プライマー層5は、塗布により形成することができるため、ベース部材2の表面処理を簡単にムラなく行うことができる。また、従来のような、短波長紫外線を照射して表面処理を行うときに用いられるランプ等の消耗品が必要ないので製品を安価にすることができる。
【0042】
さらに、5〜50μmの厚みに形成されたシアノアクリレート系接着剤6は、エチルシアノアクリレートを主成分とした、従来から公知の瞬間接着剤で、硬化時間が短時間であるため、キートップ3は、ベース部材2のシアノアクリレート系接着剤6が塗布された所定の位置に配設すると短時間で接着されるので位置ずれが生じることがなく、また、硬化するまでの時間に着色層7が溶解してにじむようなこともないのでキートップ3の裏面に着色層7を形成することが可能となる。さらに、光の照射により硬化する光硬化樹脂接着剤ではないので、光の照射により着色層7の色が変色することがなく、光を照射するランプ等の消耗品も必要ないので製品をさらに安価に製造することができる。さらにまた、シアノアクリレート系接着剤6は常温で使用することができるので、熱による着色層7の溶解も防ぐことができる。
【0043】
また、着色層7がキートップ3の裏面側に形成され、直接表にでないので、耐磨耗性に優れている。
【0044】
図4は、図1で示した実施の形態の別の態様を示した要部断面図である。
【0045】
図4に示したものは、図1のキートップ3の天面部に文字、記号等の装飾が表示された天面部の着色層14とキートップ3の裏面側に文字、記号等の装飾が表示された裏面部の着色層15とを形成しており、これにより各キートップ3の機能を表示するものである。この場合、着色層14,15の装飾の部分は透光性の透明又は着色を施し、キートップ3天面部より見て、裏面部の着色層15の装飾の内側に天面部の着色層14の装飾が重なっているときには、着色層14の装飾が着色層15の装飾に浮かんで見える独特なデザインを作り出すことができ、また、着色層14の装飾と着色層15の装飾が重なっていないときには、キートップ3の装飾を遠近感のあるデザインにすることができる。なお、着色層14の外表面に着色層14を保護する透光性の樹脂フィルム(例えば、ポリカーボネート樹脂フィルム)を被覆することは任意である。
【0046】
【実施例】
実施例として、この発明の実施の形態に対応するキートップ付スイッチ用部材を作製した。
【0047】
弾性樹脂である過酸化物加硫型のシリコーンゴム(東レ・ダウコーニング(株)製、商品名Y32−6014U)100重量部に架橋材(東レ・ダウコーニング(株)製、商品名RC−8)0.5重量部を添加したシリコーンゴム組成物を金型内に挿入し、成形温度180℃、成形圧力180kg/cm2、成形時間5分の条件で圧縮成形して、キートップ3を設けるための接着面4が設けられた複数の凸部8と、この凸部8同士を繋ぐ基部9とを備えたベース部材2を得た。
【0048】
そして、このベース部材2の凸部8の接着面4側全面にプライマー(セメダイン(株)製、商品名PPX−3)をハンドスプレーガンで均一に塗布してプライマー層5を形成した。
【0049】
次いで、ポリカーボネート樹脂(住友ダウ(株)製、商品名カリバー301−22)を射出成形して、予め所要のキー形状に製作されたキートップ成形体を得た後に、このキートップ成形体の裏面に、遮光性の蒸発乾燥型インク(セイコーアドバンス(株)製、商品名CAVメイバン)で文字、記号等の装飾をスクリーン印刷して着色層7を形成してキー照光タイプのキートップ3を得た。
【0050】
そして、上治具12と下治具13とで構成された圧縮接着治具11を用いて、プライマー層5が塗布されたベース部材2と着色層7が形成されたキートップ3とを接着する。この圧縮接着治具11の下治具13は、ベース部材2を下治具13に配設したときに、キートップ3が接着される部分が下治具パーティング面16より10μm突出するように形成されている。また、この圧縮接着治具11の上治具12は、下治具13と重ね合わせたときにベース部材2とキートップ3とのクリアランスが10μmとなるように形成されている。
【0051】
そして、着色層7が形成されたキートップ3を上治具の真空ポンプで、キートップ3の着色層7が下治具13側になるように引き上げて上治具12に固定した。そして、プライマー層5が形成されたベース部材2の凸部8の接着面4を上治具12側になるように下治具13に配置した後、ベース部材2の接着面4に形成されたプライマー層5の上面にシアノアクリレート系接着剤6(セメダイン(株)製、商品名PPX)をシリンジで滴下した。そして、このシアノアクリレート系接着剤6が硬化しないうちに、真空ポンプで上治具12に固定されたキートップ3を下治具13に配置されたベース部材2の接着面4に合わせて上治具12側から下治具13側に加圧力0.1kg/cm2、加圧時間30秒の条件で加圧し、30秒の加圧後に、上治具12の真空ポンプの真空圧を切り、圧縮接着治具11の上治具12を開いて、シアノアクリレート系接着剤6の厚みが10μmで、ベース部材2とキートップ3とが一体化したキートップ付スイッチ用部材1を得た。
【0052】
このようにして得られたキートップ付スイッチ用部材1は、接着30分後に後述するキートップ3を測定治具で掴み、50mm/minで引張り試験を行った結果、キートップ付スイッチ用部材1はベース部材2であるシリコーンゴム部分が破壊されているほどに接着面4の接着状態が十分の強度であることを確認できた。
【0053】
[実験例1]
以下、この発明の実施の形態の接着性能を確認するために行った実験例について説明する。
【0054】
図5は、実施の形態の性能試験の状態を示した模式図である。
【0055】
図1で示した実施の形態に係るキートップ付スイッチ用部材1を実施例と同様な条件で、ベース部材2とキートップ3とをシアノアクリレート系接着剤6をオーバーフローしない接着剤量で製作して、1分間経過した後、ベース部材2の凸部8を除いた箇所を図示しない治具で固定し、キートップ3をクランプ17で把持した状態でこのクランプ17を垂直上方に50mm/minの速度で引き上げて、キートップ3が剥離した後のベース部材2の表面を目視にて観察することで、接着性能の判定を行った。
【0056】
また、シアノアクリレート系接着剤6によるベース部材2、キートップ3及び着色層7への化学的な影響を見るために外観検査を目視で行った。
【0057】
試験片としては、透光性の硬質樹脂であるポリカーボネート樹脂製のキートップ3とプライマー層5が塗布されているシリコーンゴムのベース部材2とを、接着しているシアノアクリレート系接着剤6の厚みを3〜100μmの範囲で6種類(3μm、10μm、30μm、50μm、70μm、100μm)に設定したキートップ付スイッチ用部材1を使用した。その結果は、表1の通りである。
【0058】
【表1】
【0059】
表1に示した通りに、接着強度においては、試験後の剥離状態を見るとエチルシアノアクリレート系接着剤6の厚みが100μmに設定したものは、30秒の圧縮時間ではシアノアンアクリレート系接着剤6自体が十分に硬化しきれずにベース部材2とキートップ3との界面できれいに剥離され、ベタついた表面が残っているため接着状態としては不完全であり、信頼性の点で製品として採用することは難しい。これに対し、シアノアクリレート系接着剤6の厚みが3〜70μmのものは、試験後の剥離状態を見るとベース部材2が破壊されているほどに接着状態が良好であった。
【0060】
また、外観検査にあっては、キートップ3が透光性を有しているため、接着強度試験を行う前にキートップ3の外側から接着部を観察したが、表1の通りに、シアノアクリレート系接着剤6の厚みが3〜50μmのものにあっては接着部には変色が見られず外観良好でった。これに対し、シアノアクリレート系接着剤6の厚みが70〜100μmのものにあっては着色層7の装飾の色のにじみが生じ外観不良と判断された。
【0061】
しかし、シアノアクリレート系接着剤6の厚みが薄い3μmのものにあっては、接着性及び外観の変化がなく製品としては使用することができるが、エチルシアノアクリレート系接着剤6の量が微量であるために、均一に広がり難く、接着面4を制御しづらいものであった。
【0062】
[実験例2]
以下、この発明の実施の形態の接着粘度の性能を確認するために行った実験例について説明する。
【0063】
図1で示した実施の形態に係るキートップ付スイッチ用部材を実施例と同様な条件で製作して、ベース部材2とキートップ3とを接着しているエチルシアノアクリレート系接着剤6の接着面4の広がり、垂れ及びシアノアクリレート系接着剤6の層の均一性を目視にて観察することでキートップ付スイッチ用部材1の外観の判定を行った。
【0064】
試験片としては、透光性の硬質樹脂であるポリカーボネート樹脂製のキートップ3とプライマー層5が塗布されているシリコーンゴムのベース部材2とを接着しているシアノアクリレート系接着剤6の粘度を2〜6000mPa・sの範囲で6種類(東亞合成(株)製、商品名201、ロックタイト社製、商品名406、401、403、382、411それぞれの接着剤の粘度は2mPa・s、20mPa・s、100mPa・s、1000mPa・s、5000mPa・s、6000mPa・s)に設定したキートップ付スイッチ用部材1を使用した。その結果は、表2の通りである。
【0065】
【表2】
【0066】
表2に示した通りに、接着剤の粘度の違いによる外観検査にあっては、キートップ3が透光性を有しているため、キートップ3の外側から接着部を観察したが、シアノアクリレート系接着剤6の広がり及び垂れについては、設定した全ての粘度のものが接着面4の面積の2/3以上の面積に広がり、さらに、接着面4の側面に垂れることなく外観良好と判断された。さらに、低粘度に設定されたものは接着面4に均一に広がることも確認できた。
【0067】
また、粘度が6000mPa・sのものは、ベース部材2に塗布中に気泡を巻き込みんでしまい接着部に気泡が残り、外観不良と判断された。これに対し、シアノアクリレート系接着剤6の粘度が2〜5000mPa・sのものは、塗布中に気泡を巻き込むことなく、外観良好と判断された。
【0068】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1乃至3に記載の製造方法の発明によれば、キートップを設けるためのベース部材をシリコーンゴムで成形し、ベース部材の表面の少なくともキートップを接着する接着面に有機アミン系等のアルカリ性プライマーを塗布してプライマー層を設け、該プライマー層の溶剤が蒸発した後に、予め硬質樹脂にて成形され、文字、記号等の装飾が表示された着色層を有するキートップをエチル基若しくはメチル基を有するシアノアクリレート系瞬間接着剤を介して接着するようにしたので、従来のような、短波長紫外線を照射してベース部材の表面処理を行うときに用いられるランプ等の消耗品が必要ないので製品を安価にすることができる。また、従来のように、ベース部材とキートップとの接着を照射で行わないため、接着を行うときに用いられる光を照射するランプ等の消耗品も必要ないので製品をさらに安価に製造することができる。さらに、シアノアクリレート系接着剤は、光を照射して硬化させる必要がないため、着色層の色が光の照射で変色するようなことがない。
しかも、シアノアクリレート系接着剤の厚みを5〜50μmとしたので、より接着強度の信頼性を高めることができる。また、硬化時間が短時間であるため、硬化するまでの時間にシアノアクリレート系接着剤と接する着色層が溶解してにじむことや変色するようなことがない。
【0069】
請求項4に記載の発明によれば、ベース部材のシリコーンゴム、プライマー層、シアノアクリレート系接着剤及びキートップは透光性を有し、キートップに文字、記号等の装飾が表示された着色層を設けているので、シアノアクリレート系接着剤は、光を照射して硬化させる必要がないため、着色層の色が光の照射で変色するようなことがない。
【0072】
請求項5に記載の製造方法の発明によれば、シアノアクリレート系接着剤は、粘度が2〜5000mPa・sであるので、ベース部材とキートップとを接着するときに、シアノアクリレート系接着剤に気泡を巻き込むことなく、接着面に一様に広がり、接着面の側面に垂れることがないため、ベース部材とキートップとの接着を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係るキートップ付スイッチ用部材の実施の形態を示した要部縦断面図である。
【図2】 同実施の形態を圧縮接着治具によってベース部材とキートップとを接着する方法を示した、圧縮接着治具にベース部材とキートップとをセットした状態の要部縦断面図である。
【図3】 同実施の形態を圧縮接着治具によってベース部材とキートップとを接着する方法を示した、圧縮接着治具でベース部材とキートップとを圧縮した状態の要部縦断面図である。
【図4】 図1で示した実施の形態の別の態様を示した要部断面図である。
【図5】 この発明の実施の形態の性能試験の状態を示した模式図である。
【符号の説明】
1 キートップ付スイッチ用部材
2 ベース部材
3 キートップ
4 接着面
5 プライマー層
6 シアノアクリレート系接着剤
7,14,15 着色層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a switch member with a key top used for a mobile phone, a portable information terminal, a remote controller for various home appliances, various keyboards and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, base members for switch members with key tops used in mobile phones, personal digital assistants, remote controls for various home appliances, various keyboards, etc. are cold resistant, heat resistant, weather resistant, precision moldability, electrical Silicone rubber is mainly used because of its excellent insulation.
[0003]
Also, the key top that touches the finger of the switch member with key top is preferably a hard resin such as a polycarbonate resin in order to prefer a hard feel during operation and to prevent wear due to friction.
[0004]
However, since the silicone rubber of the base member has poor adhesion, in order to bond the silicone rubber of the base member and the hard resin of the key top, the adhesive surface of the base member made of silicone rubber has a high voltage between the electrodes in the atmosphere. Corona discharge treatment that causes dielectric breakdown and discharge, and passes the object to be processed between them to oxidize the polymer on the surface layer and introduce active groups on the surface to improve the adhesion of printing ink, paint, etc. Alternatively, the surface is modified by irradiating with short wavelength ultraviolet rays. And it is the method of adhere | attaching the surface of the modified base member and the key top of hard resin with the photocurable resin adhesive containing a silane compound (for example, refer patent document 1).
[0005]
As another conventional technique, the surface of the silicone rubber of the base member is modified by the same method as described above, and the surface of the modified base member and the key top of the hard resin are formed. This is a method of bonding using α-cyanoacrylate imparted with photocurability (see, for example, Patent Document 2).
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2000-243175 (
[0007]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-34352 (page 9, FIG. 1).
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case where the surface of the conventional base member is modified by corona discharge treatment, the surface treatment effect may be uneven if there is a height difference between the corona discharge treatment electrode and the surface of the workpiece. was there. In the case of irradiation with short wavelength ultraviolet rays, the lifetime of the ultraviolet lamp is as short as 500 to 1000 hours, and maintenance costs and management due to consumption of the ultraviolet lamp are problematic. Moreover, the time which can maintain the property of the surface which carried out surface modification of both these processes was limited to about 10 to 30 minutes.
[0009]
In addition, since the key top is bonded to the base member using a photo-curable resin adhesive or photo-curing α-cyanoacrylate, the base member has at least a surface on which the adhesive is applied. It is necessary to use a translucent or semi-transparent silicone rubber that can transmit light having a wavelength to be transmitted. Furthermore, if the thickness of the base member is too large, it may hinder the curing of the adhesive.
[0010]
Furthermore, since the photo-curing resin adhesive or α-cyanoacrylate imparted with photo-curing property is applied to the base member and the key top is bonded together, the adhesive does not start to cure until light is irradiated. In some cases, the key top was misaligned. Further, depending on the type of ink of the colored layer displayed on the key top, the colored layer may be dissolved before being cured, or the colored layer may be discolored by irradiation light. In the photo-curing and bonding step of this photo-curing resin adhesive, generally, a curing lamp in the ultraviolet to visible light region is necessary, and it is the same as the above-described work process for surface modification of the base member by short wavelength irradiation. In addition, maintenance costs, management, and the like have become problems, and further improvements have been desired in terms of economics as well as adhesion reliability.
[0011]
Therefore, the present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and the surface treatment of the base member can be easily performed without unevenness, and the base member and the key top can be bonded. It is an object of the present invention to provide a switch member with a key top that is performed in a short time and does not cause a positional shift, and a manufacturing method thereof.
[0012]
Another object is to provide a switch member with a key top in which the color of the colored layer does not change or dissolve, and a method for manufacturing the same.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 is characterized in that a base member for providing a key top is molded with silicone rubber, and at least an adhesive surface of the surface of the base member to which the key top is bonded is organic amine-based. After applying the primer such as alkaline primer and evaporating the solvent of the primer layer, it was molded in advance with hard resin, and decorations such as letters and symbols were displayed.By printing or paintingKey tops with colored layers are cyanoacrylates with ethyl or methyl groupsmomentAdhered via adhesiveIn the method for producing a switch member with a key top, a clearance of 5 to 50 μm filled with the cyanoacrylate instantaneous adhesive is provided between the upper surface of the primer layer and the lower surface of the colored layer. Adhere by overlapping the key top on the adhesive surface of the base memberIt is characterized by that.
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the base member is disposed at a predetermined position of a lower jig and the key top is fixed to the upper jig. The clearance is provided by overlapping the lower jig.
The invention described in
[0014]
Claim 4In addition to the structure described in claim 1, the invention described in claim 1 includes a silicone rubber, a primer layer, and a cyanoacrylate-based base member.momentAdhesive and key top have translucencyDoIt is characterized by that.
[0017]
Invention of the manufacturing method of
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0019]
1 to 4 are diagrams showing an embodiment of the present invention.
[0020]
First, the configuration will be described. Reference numeral 1 in FIG. 1 denotes a switch member with a key top. The switch member 1 with a key top includes a
[0021]
The
[0022]
Since the
[0023]
In addition, it is also possible to add a coloring agent and a light diffusing agent to the silicone rubber composition as necessary, and it may be appropriately blended.
[0024]
The
[0025]
Further, in order to illuminate only the key top 3 portion of the key top switch member 1, a light-shielding
[0026]
Since the silicone rubber of the
[0027]
The alkaline primer of the
[0028]
A
[0029]
The
[0030]
The cyanoacrylate-based
[0031]
In this embodiment, the
[0032]
The method of applying the
[0033]
Further, the
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
The height at which the
[0037]
This clearance is a space filled with a
[0038]
Then, the
[0039]
Next, before the
[0040]
The pressure and time are adjusted depending on the material of the adhesive, but are generally 0.1 kg / cm.2The pressure is often 30 seconds.
[0041]
The switch member with key top 1 configured as described above has a
[0042]
Furthermore, the
[0043]
Moreover, since the
[0044]
FIG. 4 is a cross-sectional view of an essential part showing another aspect of the embodiment shown in FIG.
[0045]
4 shows the
[0046]
【Example】
As an example, a switch member with a key top corresponding to the embodiment of the present invention was produced.
[0047]
Peroxide-vulcanized silicone rubber (made by Toray Dow Corning Co., Ltd., trade name Y32-6014U), which is an elastic resin, and 100 parts by weight of a cross-linking material (Toray Dow Corning Co., Ltd., trade name RC-8) ) A silicone rubber composition added with 0.5 parts by weight was inserted into a mold, and the molding temperature was 180 ° C. and the molding pressure was 180 kg / cm.2The
[0048]
And the primer (Cemedine Co., Ltd. make, brand name PPX-3) was apply | coated uniformly with the hand spray gun to the
[0049]
Next, a polycarbonate resin (manufactured by Sumitomo Dow Co., Ltd., trade name Caliber 301-22) is injection-molded to obtain a key-top molded body that has been manufactured in a required key shape in advance, and then the back surface of the key-top molded body. In addition, a key-illuminated type
[0050]
Then, the
[0051]
Then, the key top 3 on which the
[0052]
The key top switch member 1 thus obtained was obtained by grasping a key top 3 (to be described later) with a measuring jig 30 minutes after bonding and performing a tensile test at 50 mm / min. It was confirmed that the bonding state of the
[0053]
[Experimental Example 1]
Hereinafter, experimental examples performed for confirming the adhesion performance of the embodiment of the present invention will be described.
[0054]
FIG. 5 is a schematic diagram showing the state of the performance test of the embodiment.
[0055]
The switch member 1 with key top according to the embodiment shown in FIG. 1 is manufactured under the same conditions as in the example, and the
[0056]
Further, in order to see the chemical influence of the
[0057]
As the test piece, the thickness of the
[0058]
[Table 1]
[0059]
As shown in Table 1, in terms of adhesive strength, when the peeled state after the test is seen, the
[0060]
In addition, in the appearance inspection, since the
[0061]
However, when the thickness of the
[0062]
[Experiment 2]
Hereinafter, experimental examples performed for confirming the adhesive viscosity performance of the embodiment of the present invention will be described.
[0063]
The switch member with key top according to the embodiment shown in FIG. 1 is manufactured under the same conditions as in the example, and the
[0064]
As the test piece, the viscosity of the
[0065]
[Table 2]
[0066]
As shown in Table 2, in the appearance inspection based on the difference in the viscosity of the adhesive, the
[0067]
In addition, when the viscosity was 6000 mPa · s, bubbles were involved in the
[0068]
【The invention's effect】
As explained above, claim 1Thru 3Described inManufacturing methodAccording to the invention, the base member for providing the key top is molded from silicone rubber, and an organic amine-based alkaline primer is applied to the adhesive surface for adhering at least the key top of the surface of the base member to provide a primer layer, After the solvent of the primer layer evaporates, a key top having a colored layer that is molded in advance with a hard resin and displaying decorations such as letters and symbols is used as a cyanoacrylate type having an ethyl group or a methyl group.momentSince it is made to adhere via an adhesive, there is no need for consumables such as lamps used for surface treatment of the base member by irradiating short wavelength ultraviolet rays as in the prior art, so the product is made inexpensive. Can do. In addition, since the base member and the key top are not bonded by irradiation as in the conventional case, there is no need for consumables such as a lamp for irradiating light used for bonding, so the product can be manufactured at a lower cost. Can do. Furthermore, since the cyanoacrylate adhesive does not need to be cured by irradiation with light, the color of the colored layer is not changed by irradiation with light.
Moreover, since the thickness of the cyanoacrylate adhesive is 5 to 50 μm, the reliability of the adhesive strength can be further improved. In addition, since the curing time is short, the colored layer in contact with the cyanoacrylate-based adhesive does not dissolve and bleed or discolor during the time until curing.
[0069]
Claim 4According to the invention described in (1), the silicone rubber, primer layer, cyanoacrylate adhesive and key top of the base member have translucency, and the key top is provided with a colored layer on which decorations such as letters and symbols are displayed. Because,Since the anoacrylate adhesive does not need to be cured by irradiating light, the color of the colored layer is not changed by the irradiation of light.
[0072]
According to the manufacturing method of the present invention, the viscosity of the cyanoacrylate adhesive is 2 to 5000 mPa · s.TheWhen the base member and the key top are bonded, the base member and the key top are not evenly spread on the bonding surface and do not hang down on the side of the bonding surface without entraining bubbles in the cyanoacrylate adhesive. Can be stably adhered.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an essential part showing an embodiment of a keytop switch member according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a main part in a state where the base member and the key top are set on the compression bonding jig, showing a method of bonding the base member and the key top with the compression bonding jig according to the embodiment; is there.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part in a state in which the base member and the key top are compressed with the compression bonding jig, showing a method of bonding the base member and the key top with the compression bonding jig according to the embodiment; is there.
4 is a cross-sectional view of a principal part showing another aspect of the embodiment shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a state of a performance test according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Switch member with key top
2 Base member
3 Key top
4 Adhesive surface
5 Primer layer
6 Cyanoacrylate adhesive
7, 14, 15 Colored layer
Claims (5)
前記プライマー層の上面と前記着色層の下面との間に、前記シアノアクリレート系瞬間接着剤が充填された5〜50μmのクリアランスを設けた状態で、前記キートップを前記ベース部材の前記接着面に重ね合わせることで接着することを特徴とするキートップ付スイッチ用部材の製造方法。A base member for providing a key top is molded with silicone rubber, and an organic amine-based alkaline primer is applied to at least an adhesive surface of the base member to which the key top is adhered, and a primer layer is provided. After evaporating the solvent of the cyanoacrylate-based instant adhesive having ethyl groups or methyl groups on the key tops that are pre-molded with hard resin and have a colored layer by printing or painting on which decorations such as letters and symbols are displayed It is a manufacturing method of a member for a switch with a key top that is made to adhere via ,
In a state where a clearance of 5 to 50 μm filled with the cyanoacrylate instantaneous adhesive is provided between the upper surface of the primer layer and the lower surface of the colored layer, the key top is placed on the adhesive surface of the base member. A method for manufacturing a member for a switch with a key top, wherein the members are bonded by overlapping .
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