JP4209988B2

JP4209988B2 - Decorative key tops and pushbutton switches

Info

Publication number: JP4209988B2
Application number: JP02512199A
Authority: JP
Inventors: 木村　　亨
Original assignee: Polymatech Co Ltd
Current assignee: Polymatech Co Ltd
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2019-02-02
Also published as: JP2000222967A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話、携帯情報端末、各種家電製品用リモコン、カードリモコンおよび各種キーボードなどに使用される美観に優れた高級感のある加飾キートップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、押釦スイッチのキートップ部分を、金属光沢やパール光沢調に加飾するものとしては、樹脂やゴム成分中に金属粉末やパール顔料を混合して成形したもの、金属粉末やパール顔料を含む塗料をスクリーン印刷あるいは吹き付け塗装したもの、キートップの表面に真空蒸着法あるいはスパッタリング法などによってアルミニウムやクロム等の金属薄膜層を形成したもの、およびメッキしたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、金属粉末やパール顔料を、樹脂やゴムに混合して成形したものは、粉体の均一分散が困難なため、粉末の偏析によって縞模様や色調むらが発生し、文字や記号が見ずらくなってしまう等の問題がある。また、金属粉末やパール顔料を含む塗料を印刷したものも、均一かつ質感の高い虹彩色光沢を有する加飾キートップは得られていない。
一方、成形体の表面にアルミニウムやクロム等の金属薄膜を真空蒸着法やスパッタリング法あるいは金属メッキによって形成したキートップは、金属光沢は呈するけれども、虹彩色光沢を有するものではない。
【０００４】
さらに、特願平9-111741号公報、特願平10-73076号公報、特願平10-130838号公報に記載された無機物薄膜を積層した加飾透光性キートップは美観に優れたものではあるが、反射色調の強い金属光沢を必要とする場合は十分でない。また、最近の携帯電話、携帯端末機器、各種家電製品用リモコン、カードリモコンおよび各種キーボードなどの押釦スイッチに組み込まれる樹脂キートップには、虹彩色光沢を有する美観に優れ、高級感のある金属光沢の要求が非常に強くなってきている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような問題点を解決し、高輝度の虹彩色光沢を有する美観に優れた加飾キートップを提供するものである。
すなわち、本発明は、樹脂キートップの表面および／または裏面に、少なくとも２種以上の無機物を交互に２層以上積層して偏光層を設け、さらに裏面に高反射率の反射層を積層することを特徴とする加飾キートップ、あるいは樹脂キートップの表面に、高反射率の反射層を設け、さらに表面に少なくとも２種以上の無機物を交互に２層以上積層して偏光層を設けることを特徴とする加飾キートップである。
【０００６】
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
本発明で使用する樹脂キートップは、金型成形した樹脂キートップあるいは未硬化の液状樹脂を反応硬化させた樹脂キートップである。さらに具体的には、所望のキートップ形状の金型を使用し、射出成形、圧縮成形、トランスファー成形、回転成形などによって加熱溶融させた樹脂あるいは液状の未硬化樹脂を金型に充填させてから固化させて製造することができる。
【０００７】
樹脂の組成や種類、弾性率、色調については特に限定しないけれども、透明性が良好なポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アモルファスポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアリレート、アモルファスポリオレフィン、ポリメチルペンテン、アモルファスナイロン、ポリウレタン、エステル系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、ナイロン系熱可塑性エラストマーが特に好ましい。ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、ＰＥＴやＰＢＴなどの結晶性ポリエステル、結晶性ナイロン、ポリフェニレンエーテル、ポリアセタール、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリエーテル、ポリケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルイミド、液晶ポリマー、フッ素樹脂などの半透明や若干着色した樹脂でもかまわない。また、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル、ジアリルフタレート、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂などの熱硬化性、光硬化性、湿気硬化性などの公知の樹脂を使用することも可能である。
【０００８】
これらの樹脂キートップをシリコーンゴムやエチレンプロピレン系ゴムなどの合成ゴムや熱可塑性エラストマーから成形される作動部／非作動部を有する押釦スイッチのベース部材に接着剤や両面テープなどで付設することによって押釦スイッチ構造とすることができる。また、公知の熱可塑性エラストマーと硬質樹脂あるいは熱可塑性エラストマーの２色成形による公知の樹脂キートップ構造も含まれる。また、樹脂キートップ単体でも、皿バネスイッチやスプリング式スイッチ等と組み合わせることにより、押釦スイッチ構造とすることができる。
【０００９】
さらに、本発明では、文字や記号を印刷したシリコーンゴムなどの合成ゴムや熱可塑性エラストマーの成形体のほか、ＰＥＴ、ナイロン、ポリウレタンなどのフィルムやシート状の高分子材料からなる基材上に未硬化の液状樹脂を滴下するなどして反応硬化させた樹脂キートップを使用すると、特に美観に優れた虹彩色光沢を有す加飾キートップを得ることができる。高分子材料からなる基材は、あらかじめプレス成形などによってスイッチの作動部と非作動部を設けた構造でもかまわない。
【００１０】
滴下する方法については、ポッティング方式のほか、ディスペンサー方式、パッド印刷方式および転写方式によるものなど特定するものではない。上述のような金型を使用せずに樹脂キートップを成形することができる。この際の液状樹脂としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレートなどの熱硬化性、光硬化性、湿気硬化性の樹脂が挙げられる。高分子材料からなる基材とこれらの液状樹脂の密着性を向上させるためには、基材の表面に、短波長紫外線照射、コロナ処理、あるいはカップリング剤処理などを施すことが好ましい。例えば、特開平６−５１５０号公報の樹脂キートップ付シリコーンキースイッチの製造法によるもの、特開平６−５１５１号公報の透明樹脂キートップ付キーシートの製造法によるものを応用することもできる。
【００１１】
本発明の加飾キートップは、上述の樹脂キートップの表面および／または裏面に、少なくとも２種以上の無機物を交互に２層以上積層して偏光層を設け、さらに裏面に高反射率の反射層を積層することを特徴とする加飾キートップ、あるいは樹脂キートップの表面に、高反射率の反射層を設け、さらに表面に少なくとも２種以上の無機物を交互に２層以上積層して偏光層を設けることを特徴とする加飾キートップである。
【００１２】
偏光層の無機物薄膜の膜厚は、総膜厚が５ｎｍ〜１００００ｎｍとなるようにすればよく、５ｎｍよりも薄いと虹彩色光沢が薄くなり、１００００ｎｍを超えると透光性が劣ってしまうので好ましくない。好ましくは５０ｎｍ〜８０００ｎｍがよく、さらに８０ｎｍから７０００ｎｍとすれば効果的である。実際には、使用する樹脂の種類、屈折率、形状、および無機物薄膜の材質、屈折率、色調、および印刷層の色調などに依存する。また、反射層を無機物とした場合、その膜厚は５ｎｍから１００ｎｍとすればよく、透光性をもたせたければ１０ｎｍ未満とすればよく、反射光沢を強くしたければ、１０ｎｍ以上にすれば良い。また、無機物、あるいは無機物粒子を分散させた高分子材料からなる反射層の一部をレーザーカットすることによって、所定の文字あるいは記号を形成し、部分的に透光性をもたせてもよい。
【００１３】
なお、本発明の偏光層の膜厚は特記のない限り、幾何学膜厚と無機物の屈折率の積である光学的膜厚を意味する。また、高分子保護膜、反射層、印刷層、接着層、アンダーコート層については幾何学膜厚を示す。
また、樹脂キートップに偏光層を構成する無機物薄膜を２層以上積層する場合には、低屈折率の無機物薄膜と高屈折率の無機物薄膜の交互層とすると、彩度の高い反射色調のものが得られ、特に樹脂キートップから数えて奇数層は低屈折率の無機物薄膜で、偶数層は高屈折率の無機物薄膜で、かつ低屈折率層と高屈折率層の光学的膜厚比が１：１で、目的色調となる反射波長λの１／４より成る多層交互層とすると、特定波長範囲だけ光を反射することにより、高輝度の虹彩色光沢を有することを特徴とする加飾キートップが得られる。
【００１４】
また、本発明の偏光層の無機物薄膜は屈折率ｄ_ａが１.２≦ｄ_ａ≦１.８の低屈折率を示す無機物薄膜と、屈折率ｄ_ｂがｄ_ａ＋０.４≦ｄ_ｂ≦ｄ_ａ＋１.２の高屈折率を示す無機物薄膜より選ぶことにより、高い彩度の虹彩色光沢を有する加飾キートップが得られ、特に１.３≦ｄ_ａ≦１.７、２.０≦ｄ_ｂ≦２.４とすることで鮮やかな色彩のものとすることができる。ここでｄ_ａとｄ_ｂの値の差が０.４未満と極端に近いと得られる無機物薄膜は彩度の低いものとなってしまい、ｄ_ａとｄ_ｂの値の差が１.２より大きいと透明感が無くなってしまう。
【００１５】
本発明の偏光層の無機物薄膜の材質は、アルミニウム、クロム、ニッケル、チタン、タングステン、ケイ素、マグネシウム、コバルト、タンタル、ゲルマニウム、錫、鉛、亜鉛、鉄、金、銀、白金、銅などの金属あるいは合金、金属酸化物、金属窒化物、金属弗化物、金属炭化物、金属硫化物およびこれらの混合物または積層物が用いられる。特に好ましくは化学的に安定な金属酸化物、金属窒化物、金属弗化物、金属炭化物、金属硫化物が用いられる。具体的には、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化タングステン、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化コバルト、酸化タンタル、酸化インジウム、酸化スズ、酸化ニッケル、酸化マンガン、酸化ジルコニウム、酸化バナジウム、酸化セリウム、酸化ビスマス、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化ハフニウムなどの金属酸化物、窒化ケイ素、窒化アルミニウムおよび窒化チタンなどの金属窒化物、弗化マグネシウム、弗化セリウム、弗化鉛などの金属弗化物、炭化ケイ素、炭化チタンなどの金属炭化物、硫化亜鉛等の金属硫化物が好適である。なかでも、低屈折率無機物層の材質としては、酸化ケイ素、弗化マグネシウムが好ましく、高屈折率無機物層の材質としては、酸化チタン、酸化鉄、酸化タングステン、硫化亜鉛が好ましく、これら低屈折率の無機物薄膜と高屈折率の無機物薄膜の交互層とすると、彩度の高い反射色調のものが得られ２種以上の積層薄膜を使用すると虹彩色光沢を有する非常に美観に優れた加飾キートップが得られる。
また、反射層の無機物についてはマグネシウム、アルミニウム、チタン、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、パラジウム、銀、白金、金が好適である。
【００１６】
これらの無機物薄膜は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの物理的蒸着法、あるいは熱ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法などの化学的蒸着法によって均一でむらが無く製膜することができる。蒸着装置および蒸着条件は通常実施されているもので差し支えないが、蒸着温度の高い無機物材料については、電子ビーム加熱源を有する蒸着装置の使用が好ましい。
【００１７】
さらに、キートップ樹脂と無機物薄膜の密着性を向上する目的で、イオンアシスト機構を含んだ蒸着装置を使用しても良い。また、金属酸化物には、酸化数の異なる材料が存在し、酸化チタンを例に取るとＴｉＯ_２の他にＴｉＯ、Ｔｉ_２Ｏ_３、Ｔｉ_３Ｏ_５、Ｔｉ_４Ｏ_７等の材料が知られている。これらの材料を用いることによって、材料を加熱した際に材料中から酸素ガスが分解し蒸着圧力を低下させる等の問題を抑えることが可能で、連続で安定した蒸着を行うためにこのような材料を使っても良い。
【００１８】
さらに、金属酸化物あるいは金属窒化物等の積層の際に、不足すると考えられる酸素、窒素等の気体を装置内に導入して蒸着しても良い。製膜する前工程として、樹脂キートップにアンダーコート剤などの公知の前処理を施して無機物薄膜の密着性を向上させることもできる。使用する樹脂キートップの種類、製膜する無機物の材質にも依存するが、密着性、温度および製造コストの点を考慮すると、真空蒸着法あるいはスパッタリング法による方法が経済的であり、そして目的とする虹彩色光沢を有する美観に優れた高級感のある加飾キートップを安価に得ることができる。なお、樹脂キートップ以外の部分にも同様に無機物薄膜を製膜してもかまわないが、マスキングを施して必要な樹脂キートップ部分のみを選択的に製膜する方法が好ましい。
【００１９】
本発明は、上記の無機物薄膜が表面に露出する構造の場合は、無機物薄膜上に、さらに未硬化の液状樹脂をさらに積層して、厚さが５μｍ〜６０μｍの高分子保護膜を硬化させて形成することによって、虹彩色の無機物薄膜を物理的および化学的に安定化させることができる。
【００２０】
液状樹脂の種類や塗布、硬化方法については特定するものではないけれども、熱硬化型や光硬化型、湿気硬化型などのアクリル系、ウレタン系、シリコーン系、エポキシ系、エステル系などのモノマーやオリゴマーを使用し、スプレー塗布、各種印刷、ポッティングなどの方法で積層して硬化し、５μｍ〜６０μｍの高分子保護膜を形成できる。この高分子保護膜は、無色でもかまわないけれども、赤色、青色、黄色などの有色のものを使用すると、さらに色調が変化するので任意の着色を施すこともできる。膜厚が５μｍよりも薄いと、高分子保護膜の機械的性質が弱く無機物薄膜を十分に保護することが不可能であり、一方、６０μｍよりも厚いと、虹彩色光沢の鮮明さが薄れて美観を損ねてしまう。さらに好ましい高分子保護膜の膜厚は、１５μｍ〜４５μｍの範囲である。また、複数の高分子保護膜を積層することもできる。
【００２１】
また、本発明の加飾キートップの無機物薄膜層は透光性であるため、無機物薄膜層より印刷層が下面となる場合でも文字記号等の印刷は見えるが、無機物薄膜層の反射色調が黄色・緑色等反射輝度の高いものだと印刷が見づらくなってしまう場合がある。このような場合、あらかじめ成形した樹脂キートップ上に文字記号印刷を施したものに、無機物薄膜を積層してもよい。また、無機物薄膜が樹脂キートップの下側となる構成では、押釦スイッチを筐体に組み込んだ際、無機物薄膜が露出することはないが、補強のために無機物薄膜層の下側にさらに印刷層を設けてもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の加飾キートップはベース部材上の樹脂キートップの表面および／または裏面に、一の無機物の屈折率ｄ_ａが、１.２≦ｄ_ａ≦１.８の低屈折率を示し、そして他の無機物の屈折率ｄ_ｂが、ｄ_ａ＋０.４≦ｄ_ｂ≦ｄ_ａ＋１.２の高屈折率を示す少なくとも２種以上の無機物を、光学的膜厚が、５ｎｍ〜１００００ｎｍになるように、交互に２層以上積層し、さらに、膜厚が５μｍ〜６０μｍの高分子保護膜を積層して加飾キートップとした。
【００２３】
以下、実施例および比較例を示して本発明を具体的に説明する。しかしながら本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【実施例１】
図１は、本発明の実施例１の樹脂キートップを付設する押釦スイッチの縦断面を示す。また、キートップの表面部分の拡大図を図２に示す。図１において、ベース部材１は、非作動部１ａと作動部１ｂが透明なシリコーンゴムで成形され、天面にアルミニウムフィラーを分散させたインキをスクリーン印刷し反射層２を形成し、さらにそのうえに所定の文字あるいは記号印刷層３をスクリーン印刷してある。この天面に特開平６−５１５０号公報記載の発明と同様の製法で短波長紫外線を照射し、シランカップリング剤処理してからアクリル系の紫外線硬化樹脂を滴下し、紫外線を照射して硬化し、透明アクリル樹脂からなる樹脂キートップ４を設けた。この樹脂キートップの表面をエタノールで洗浄し、ステンレス製のマスク５で蒸着が不要な箇所を覆い、製膜速度１１０ｎｍ／分の条件で１分間、酸化ケイ素を真空蒸着し、光学的膜厚で１１０ｎｍ、波長５１０ｎｍでの屈折率が１．５の酸化ケイ素からなる低屈折率の無機物薄膜Ｌを形成した後、製膜速度１１０ｎｍ／分の条件で１分間、酸化チタンを真空蒸着し、光学的膜厚で１１０ｎｍ、波長５１０ｎｍでの屈折率が２．３の酸化チタンからなる高屈折率の無機物薄膜Ｈを形成した。さらに無機物薄膜６をＬ、Ｈ、Ｌ・・・の順序で計１０層、総膜厚１１００ｎｍとなるように積層した結果、設計波長である４４０ｎｍの反射光を示す青色を主体とする虹彩色光沢を有する加飾キートップを付設する押釦スイッチを製造した。
【００２４】
【実施例２】
図３は本発明の実施例２の樹脂キートップを付設する押釦スイッチを示す縦断面図である。
実施例１で製造した酸化チタンおよび酸化ケイ素を交互に１０層形成して虹彩色光沢を有する加飾キートップを付設する押釦スイッチに、透明ウレタン系塗料（オリジプレートＺオリジン電機株式会社製）を塗布、乾燥硬化させて、３０μｍの膜厚の高分子保護層７を積層した。この高分子保護層によって、蒸着した酸化チタンおよび酸化ケイ素からなる表面に露出した無機物薄膜を保護することができた。
【００２５】
【実施例３】
図４は本発明の実施例３の樹脂キートップを付設する押釦スイッチを示す縦断面図である。また、キートップ樹脂裏面部分の拡大図を図５に示す。図４において、ベース部材１の非作動部１ａと作動部１ｂを実施例１と同様に透明なシリコーンゴムで成形した。
【００２６】
一方、別に金型を使用してポリカーボネート（パンライトＬ１２２５Ｌ帝人化成株会社製）を射出成形してポリカーボネート製の樹脂キートップ８を作製した。さらに、この樹脂キートップの裏面をエタノールで洗浄し、製膜速度１１０ｎｍ／分の条件で１分間、弗化マグネシウムを真空蒸着し、光学的膜厚で１１０ｎｍ、波長５１０ｎｍでの屈折率が１．４の弗化マグネシウムからなる低屈折率の無機物薄膜Ｌを形成した後、製膜速度１１０ｎｍ／分の条件で１分間、硫化亜鉛を真空蒸着し、光学的膜厚で１１０ｎｍ、波長５１０ｎｍでの屈折率が２．４の硫化亜鉛からなる高屈折率の無機物薄膜Ｈを形成した。さらに無機物薄膜６をＬ、Ｈ、Ｌ・・・の順序で計１０層、総膜厚１１００ｎｍとなるように積層した結果、設計波長である４４０ｎｍの反射光を示す青色を主体とする虹彩色光沢を有する加飾キートップを製造した。さらにその上にアクリル系インキをスクリーン印刷することにより、反射層２ならびに文字あるいは記号印刷層３を形成した。この文字あるいは記号印刷面に熱硬化型シリコーン接着剤９を塗布し、上記のベース部材１を貼り合わせ、加熱硬化させ、虹彩色を有する加飾キートップを付設する押釦スイッチを製造した。
【００２７】
【実施例４】
図６は本発明の実施例４の樹脂キートップを付設する押釦スイッチを示す縦断面図である。図６において、ベース部材１の非作動部１ａと作動部１ｂを実施例３と同様に透明なシリコーンゴムで成形した。
【００２８】
一方、実施例３と同様に作製した樹脂キートップ８の裏面に、紫外線硬化型アクリル系塗料を塗布、さらに紫外線硬化しアンダーコート層１０を設けた。さらに実施例３と同様に、この樹脂キートップのアンダーコート面をエタノールで洗浄し、製膜速度１１０ｎｍ／分の条件で１分間、弗化マグネシウムを真空蒸着し、光学的膜厚で１１０ｎｍ、波長５１０ｎｍでの屈折率が１.４の弗化マグネシウムからなる低屈折率の無機物薄膜Ｌを形成した後、製膜速度１１０ｎｍ／分の条件で１分間、硫化亜鉛を真空蒸着し、光学的膜厚で１１０ｎｍ、波長５１０ｎｍでの屈折率が２.４の硫化亜鉛からなる高屈折率の無機物薄膜Ｈを形成した。さらに無機物薄膜６をＬ、Ｈ、Ｌ・・・の順序で計１０層、総膜厚１１００ｎｍとなるように積層した結果、設計波長である４４０ｎｍの反射光を示す青色を主体とする虹彩色光沢を有する加飾ートップを製造した。
【００２９】
さらにその上にアクリル系インキをスクリーン印刷することにより、反射層２ならびに文字あるいは記号印刷層３を形成した。この文字あるいは記号印刷面に熱硬化型シリコーン接着剤９を塗布し、上記のベース部材１を貼り合わせ、加熱硬化させ、虹彩色を有する加飾キートップを付設する押釦スイッチを製造した。また、アンダーコート層を設けたことで、実施例３で作製した加飾キートップと比較して、高温放置時ならびに高温高湿放置時の樹脂キートップ／無機物薄膜層間での界面剥離強度が向上した。
【００３０】
耐候性試験結果
【表１】

※Ａ：実施例３で作製した加飾キートップ
Ｂ：実施例４で作製した加飾キートップ
試験方法：加飾キートップのベース部材を固定し、樹脂キートップを垂直方向に
１ｋｇの荷重で引張りながら各環境下に放置し、剥離状態を観察する。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、樹脂キートップの表面および／または裏面に、少なくとも材質が２種以上の無機物を交互に光学的膜厚が５ｎｍ〜１００００ｎｍとなるように２層以上積層することにより、無機物薄膜の単層のものでは得られなかった特定波長範囲の光を反射することによって、高い彩度の虹彩色光沢を有する美観に優れた高級感のある加飾キートップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の加飾キートップを付設した押釦スイッチを示した縦断面図である。
【図２】本発明の実施例１の樹脂キートップの表面部分拡大断面図である。
【図３】本発明の実施例２の加飾キートップを付設した押釦スイッチを示した縦断面図である。
【図４】本発明の実施例３の加飾キートップを付設した押釦スイッチを示した縦断面図である。
【図５】本発明の実施例３の樹脂キートップの表面部分拡大断面図である。
【図６】本発明の実施例４の加飾キートップを付設した押釦スイッチを示した縦断面図である。
【符号の説明】
１ベース部材
１ａ非作動部
１ｂ作動部
２反射層
３文字あるいは記号印刷層
４樹脂キートップ
５マスク
６無機物薄膜
７高分子保護層
８金型成形したポリカーボネート製の樹脂キートップ
９接着層
１０アンダーコート層
Ｌ屈折率の低い無機物薄膜
Ｈ屈折率の高い無機物薄膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-quality decorative key top that is used for a mobile phone, a portable information terminal, a remote controller for various home appliances, a card remote controller, and various keyboards.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the key top part of a pushbutton switch is decorated with a metallic luster or pearl luster tone, including a resin or rubber component mixed with metal powder or pearl pigment, and includes metal powder or pearl pigment. Known are screen-printed or spray-painted paints, those in which a metal thin film layer such as aluminum or chromium is formed on the surface of the key top by vacuum deposition or sputtering, or those plated.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a metal powder or pearl pigment is mixed with resin or rubber and molded, it is difficult to uniformly disperse the powder, resulting in striped patterns and uneven color tone due to powder segregation. There is a problem such as becoming easy. Further, a decorative key top having a uniform and high-quality iris color gloss has not been obtained even when printed with a coating containing a metal powder or a pearl pigment.
On the other hand, a key top in which a metal thin film such as aluminum or chromium is formed on the surface of the molded body by vacuum deposition, sputtering, or metal plating exhibits a metallic luster, but does not have an iris luster.
[0004]
Furthermore, the decorative translucent key tops laminated with inorganic thin films described in Japanese Patent Application Nos. 9-111741, 10-73076, and 10-130838 have excellent aesthetics. However, it is not sufficient when a metallic luster with a strong reflection color is required. Resin keytops incorporated into pushbutton switches such as recent mobile phones, portable terminal devices, remote controls for various home appliances, card remote controllers and various keyboards have an aesthetic and glossy metallic luster. The demand for is getting very strong.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention solves such problems and provides a decorative key top having an aesthetic appearance having a high luminance iris color gloss.
That is, in the present invention, a polarizing layer is provided by laminating two or more layers of at least two kinds of inorganic substances alternately on the surface and / or the back surface of the resin key top, and further, a reflective layer having a high reflectance is laminated on the back surface. A reflective layer having a high reflectance is provided on the surface of a decorative key top or a resin key top characterized by the above, and a polarizing layer is provided by laminating at least two or more kinds of inorganic substances alternately on the surface. It is a decorative key top.
[0006]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The resin key top used in the present invention is a resin key top obtained by die molding or a resin key top obtained by reaction curing of an uncured liquid resin. More specifically, after using a desired key-top mold, the mold is filled with a resin melted by heating or liquid uncured resin by injection molding, compression molding, transfer molding, rotational molding, or the like. It can be produced by solidification.
[0007]
The resin composition and type, elastic modulus, and color tone are not particularly limited, but polymethyl methacrylate, polycarbonate, silicone resin, amorphous polyester, polyvinyl chloride, polystyrene, polyarylate, amorphous polyolefin, polymethylpentene, which has good transparency Amorphous nylon, polyurethane, ester thermoplastic elastomer, styrene thermoplastic elastomer, and nylon thermoplastic elastomer are particularly preferable. Polyethylene, polypropylene, ABS resin, crystalline polyester such as PET and PBT, crystalline nylon, polyphenylene ether, polyacetal, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyimide, polyether, polyketone, polyetherketone, polyetheretherketone Translucent or slightly colored resins such as polyether nitrile, polyether imide, liquid crystal polymer, and fluororesin may be used. It is also possible to use known resins such as thermosetting, photo-curing and moisture-curing such as silicone resin, epoxy resin, phenol resin, unsaturated polyester, diallyl phthalate, acrylic resin and urethane resin. is there.
[0008]
By attaching these resin key tops to the base member of a pushbutton switch having an operating part / non-operating part formed from a synthetic rubber such as silicone rubber or ethylene propylene-based rubber or a thermoplastic elastomer with an adhesive or a double-sided tape. A push button switch structure can be adopted. Further, a known resin key top structure by two-color molding of a known thermoplastic elastomer and a hard resin or a thermoplastic elastomer is also included. Also, a resin key top alone can be combined with a disc spring switch, a spring type switch, or the like to form a push button switch structure.
[0009]
Furthermore, in the present invention, a synthetic rubber such as silicone rubber or a thermoplastic elastomer molded body on which characters and symbols are printed, as well as a substrate made of a film or sheet-like polymer material such as PET, nylon, or polyurethane. When a resin key top that has been cured by reaction, such as by dropping a cured liquid resin, is used, it is possible to obtain a decorated key top having an iris color gloss that is particularly excellent in aesthetics. The base material made of a polymer material may have a structure in which the switch operating portion and the non-operating portion are provided in advance by press molding or the like.
[0010]
The dropping method is not specified by a potting method, a dispenser method, a pad printing method, or a transfer method. The resin key top can be molded without using a mold as described above. Examples of the liquid resin at this time include thermosetting, photocurable, and moisture curable resins such as acrylic resins, urethane resins, silicone resins, epoxy resins, and diallyl phthalates. In order to improve the adhesion between the base material made of a polymer material and these liquid resins, it is preferable to subject the surface of the base material to short-wave ultraviolet irradiation, corona treatment, or coupling agent treatment. For example, it is possible to apply a method based on a method for manufacturing a silicone key switch with a resin key top disclosed in JP-A-6-5150 and a method based on a method for manufacturing a key sheet with a transparent resin key top disclosed in JP-A-6-5151.
[0011]
The decorative key top of the present invention is provided with a polarizing layer by alternately laminating at least two kinds of inorganic substances on the surface and / or the back surface of the above-mentioned resin key top, and further has a highly reflective reflection on the back surface. Polarized by providing a reflective layer with high reflectivity on the surface of a decorative key top or resin key top characterized by laminating layers, and further laminating at least two or more kinds of inorganic substances alternately on the surface It is a decorative key top characterized by providing a layer.
[0012]
The thickness of the inorganic thin film of the polarizing layer may be such that the total film thickness is 5 nm to 10000 nm, and if it is thinner than 5 nm, the iris gloss becomes thin, and if it exceeds 10,000 nm, the translucency is inferior. Absent. The thickness is preferably 50 nm to 8000 nm, and more effectively 80 nm to 7000 nm. Actually, it depends on the type of resin used, the refractive index, the shape, the material of the inorganic thin film, the refractive index, the color tone, the color tone of the printing layer, and the like. Further, when the reflective layer is made of an inorganic material, the film thickness may be 5 nm to 100 nm. If it is desired to have translucency, it may be less than 10 nm. If it is desired to increase the reflection gloss, it may be 10 nm or more. . In addition, a predetermined character or symbol may be formed by laser cutting a part of the reflection layer made of a polymer material in which an inorganic substance or inorganic particles are dispersed, so as to be partially translucent.
[0013]
In addition, the film thickness of the polarizing layer of this invention means the optical film thickness which is a product of a geometric film thickness and the refractive index of an inorganic substance unless there is particular mention. Further, the geometric film thickness is shown for the polymer protective film, the reflective layer, the printed layer, the adhesive layer, and the undercoat layer.
In addition, when two or more inorganic thin films constituting a polarizing layer are laminated on a resin key top, an alternating layer of a low refractive index inorganic thin film and a high refractive index inorganic thin film has a high reflection color tone. In particular, the odd layer counted from the resin key top is an inorganic thin film with a low refractive index, the even layer is an inorganic thin film with a high refractive index, and the optical film thickness ratio between the low refractive index layer and the high refractive index layer is 1: 1, a multi-layer alternating layer composed of ¼ of the reflection wavelength λ, which is the target color tone, has a high brightness iris luster by reflecting light only in a specific wavelength range. Key top is obtained.
[0014]
Moreover, inorganic thin film of the polarizing layer of the present invention and an inorganic material thin film exhibiting a low refractive index _{d a} is 1.2 ≦ _{d a} ≦ 1.8, the refractive index _{d b} is _{_d} a + 0.4 ≦ _d _b ≦ By selecting from an inorganic thin film exhibiting a high refractive index of d _a +1.2, _a decorated key top having a high chroma iris gloss can be obtained, particularly 1.3 ≦ d _a ≦ 1.7, 2.0. By satisfying ≦ d _b ≦ 2.4, a bright color can be obtained. Here inorganic thin difference between the values of d _a and d _b are obtained with extremely close and less than 0.4 becomes a low in saturation, the difference between the values of d _a and d _b is from 1.2 If it is large, the transparency will be lost.
[0015]
The material of the inorganic thin film of the polarizing layer of the present invention is a metal such as aluminum, chromium, nickel, titanium, tungsten, silicon, magnesium, cobalt, tantalum, germanium, tin, lead, zinc, iron, gold, silver, platinum, copper, etc. Alternatively, alloys, metal oxides, metal nitrides, metal fluorides, metal carbides, metal sulfides, and mixtures or laminates thereof are used. Particularly preferably, a chemically stable metal oxide, metal nitride, metal fluoride, metal carbide, or metal sulfide is used. Specifically, titanium oxide, silicon oxide, iron oxide, magnesium oxide, tungsten oxide, aluminum oxide, chromium oxide, cobalt oxide, tantalum oxide, indium oxide, tin oxide, nickel oxide, manganese oxide, zirconium oxide, vanadium oxide, Metal oxides such as cerium oxide, bismuth oxide, antimony oxide, zinc oxide and hafnium oxide, metal nitrides such as silicon nitride, aluminum nitride and titanium nitride, metal fluorides such as magnesium fluoride, cerium fluoride and lead fluoride Metal carbides such as silicon carbide and titanium carbide, and metal sulfides such as zinc sulfide are suitable. Among these, the material for the low refractive index inorganic layer is preferably silicon oxide or magnesium fluoride, and the material for the high refractive index inorganic layer is preferably titanium oxide, iron oxide, tungsten oxide or zinc sulfide. This is a decorative key with excellent aesthetics that has an iris luster when two or more kinds of laminated thin films are used when alternating layers of inorganic thin films and high refractive index inorganic thin films are used. The top is obtained.
Further, magnesium, aluminum, titanium, chromium, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, palladium, silver, platinum, and gold are suitable for the inorganic material of the reflective layer.
[0016]
These inorganic thin films are made uniform by physical vapor deposition such as vacuum vapor deposition, sputtering, ion plating, or chemical vapor deposition such as thermal CVD (Chemical Vapor Deposition), plasma CVD, and photo CVD. Films can be formed without unevenness. The vapor deposition apparatus and the vapor deposition conditions may be those normally performed. However, for an inorganic material having a high vapor deposition temperature, it is preferable to use a vapor deposition apparatus having an electron beam heating source.
[0017]
Furthermore, for the purpose of improving the adhesion between the key top resin and the inorganic thin film, a vapor deposition apparatus including an ion assist mechanism may be used. Also, the metal oxide, the number of and different materials exist oxide, _TiO take the other TiO ₂ as an example titanium _{_{_{oxide, Ti 2 O 3, Ti 3}}} O 5, Ti 4 O 7 and the like materials known in It has been. By using these materials, it is possible to suppress problems such as oxygen gas being decomposed from the material and lowering the deposition pressure when the material is heated. Such a material is used for continuous and stable deposition. May be used.
[0018]
Furthermore, when laminating a metal oxide or a metal nitride, a gas such as oxygen or nitrogen considered to be insufficient may be introduced into the apparatus for vapor deposition. As a pre-process for forming a film, the resin key top can be subjected to a known pretreatment such as an undercoat agent to improve the adhesion of the inorganic thin film. Depending on the type of resin key top used and the material of the inorganic material to be formed, considering the adhesion, temperature, and manufacturing cost, the vacuum evaporation method or the sputtering method is economical, and It is possible to obtain a high-quality decorative key top having an iris color luster and excellent in aesthetics at low cost. In addition, although an inorganic thin film may be similarly formed on portions other than the resin key top, a method of selectively forming only a necessary resin key top portion by masking is preferable.
[0019]
In the present invention, when the inorganic thin film is exposed on the surface, an uncured liquid resin is further laminated on the inorganic thin film, and the polymer protective film having a thickness of 5 μm to 60 μm is cured. By forming the film, the iris-colored inorganic thin film can be physically and chemically stabilized.
[0020]
Although the type, application, and curing method of the liquid resin are not specified, monomers and oligomers such as thermosetting, photocuring, and moisture-curing acrylics, urethanes, silicones, epoxies, and esters Can be laminated and cured by spray coating, various printing, potting, or the like to form a polymer protective film of 5 μm to 60 μm. The polymer protective film may be colorless, but if a colored film such as red, blue, or yellow is used, the color tone is further changed, so that arbitrary coloring can be applied. If the film thickness is thinner than 5 μm, the mechanical properties of the polymer protective film are weak and it is impossible to sufficiently protect the inorganic thin film. On the other hand, if it is thicker than 60 μm, the vividness of the iris gloss is reduced. It detracts from aesthetics. A more preferable thickness of the polymer protective film is in the range of 15 μm to 45 μm. In addition, a plurality of polymer protective films can be stacked.
[0021]
In addition, since the inorganic thin film layer of the decorative key top of the present invention is translucent, even when the printed layer is the lower surface than the inorganic thin film layer, printing of character symbols and the like is visible, but the reflection color tone of the inorganic thin film layer is yellow -If the reflection brightness is high, such as green, printing may be difficult to see. In such a case, an inorganic thin film may be laminated on a resin key top that has been previously molded and printed with character symbols. In addition, in the configuration where the inorganic thin film is on the lower side of the resin key top, the inorganic thin film is not exposed when the push button switch is incorporated into the housing, but for the reinforcement, a printed layer is further provided below the inorganic thin film layer. May be provided.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Decorative key top of the present invention on the surface and / or back surface of the resin key top on the base member, the refractive index d _a of one inorganic material, shows a low refractive index of 1.2 ≦ d _a ≦ 1.8, the refractive index _{d b} of another inorganic _material, at least two or more kinds of inorganic materials exhibit a high refractive index of _{_{d a + 0.4 ≦ d b ≦}} d a +1.2, an optical film thickness becomes 5nm~10000nm As described above, two or more layers were alternately laminated, and a polymer protective film having a film thickness of 5 μm to 60 μm was further laminated to obtain a decorative key top.
[0023]
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
[Example 1]
FIG. 1 shows a longitudinal section of a pushbutton switch provided with a resin key top according to a first embodiment of the present invention. Moreover, the enlarged view of the surface part of a keytop is shown in FIG. In FIG. 1, a base member 1 has a non-actuating part 1a and an actuating part 1b formed of transparent silicone rubber, screen-printed with ink in which an aluminum filler is dispersed on the top surface to form a reflective layer 2, and a predetermined layer thereon. The character or symbol printing layer 3 is screen-printed. The top surface is irradiated with short-wave ultraviolet rays in the same manner as in the invention described in JP-A-6-5150, treated with a silane coupling agent, then an acrylic ultraviolet curable resin is dropped, and the ultraviolet rays are irradiated for curing. The resin key top 4 made of transparent acrylic resin was provided. The surface of this resin key top is washed with ethanol, covered with a stainless steel mask 5 where deposition is not required, and silicon oxide is vacuum-deposited for 1 minute under conditions of a film-forming speed of 110 nm / min. After forming a low-refractive-index inorganic thin film L made of silicon oxide having a refractive index of 110 nm and a wavelength of 510 nm of 1.5, titanium oxide is vacuum-deposited for 1 minute at a film-forming speed of 110 nm / min. A high refractive index inorganic thin film H made of titanium oxide having a thickness of 110 nm and a refractive index of 2.3 at a wavelength of 510 nm was formed. Further, as a result of laminating the inorganic thin film 6 in the order of L, H, L... So that the total film thickness becomes 1100 nm, the iris color luster mainly of blue showing reflected light of 440 nm which is the design wavelength. The pushbutton switch which attaches the decoration key top which has this was manufactured.
[0024]
[Example 2]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a pushbutton switch provided with a resin key top according to the second embodiment of the present invention.
A transparent urethane-based paint (Origid Plate Z manufactured by Origin Electric Co., Ltd.) is applied to a pushbutton switch in which ten layers of titanium oxide and silicon oxide produced in Example 1 are alternately formed and a decorative key top having an iris color gloss is attached. The polymer protective layer 7 having a thickness of 30 μm was laminated by applying and drying and curing. This polymer protective layer was able to protect the inorganic thin film exposed on the surface composed of deposited titanium oxide and silicon oxide.
[0025]
[Example 3]
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a pushbutton switch to which a resin key top according to a third embodiment of the present invention is attached. Moreover, the enlarged view of a keytop resin back surface part is shown in FIG. In FIG. 4, the non-actuating part 1 a and the actuating part 1 b of the base member 1 were molded from transparent silicone rubber in the same manner as in Example 1.
[0026]
On the other hand, polycarbonate (Panlite L1225L manufactured by Teijin Chemicals Ltd.) was injection-molded separately using a mold to prepare a resin key top 8 made of polycarbonate. Further, the back surface of the resin key top is washed with ethanol, and magnesium fluoride is vacuum-deposited for 1 minute under a film forming speed of 110 nm / min. The refractive index at an optical film thickness of 110 nm and a wavelength of 510 nm is 1. After forming a low refractive index inorganic thin film L of 4 magnesium fluoride, vacuum deposition of zinc sulfide was performed for 1 minute at a film forming speed of 110 nm / min, and the refractive index was 110 nm with an optical film thickness of 510 nm. A high refractive index inorganic thin film H made of zinc sulfide having a refractive index of 2.4 was formed. Further, as a result of laminating the inorganic thin film 6 in the order of L, H, L... So that the total film thickness becomes 1100 nm, the iris color luster mainly of blue showing reflected light of 440 nm which is the design wavelength. A decorated key top having Furthermore, the reflective layer 2 and the character or symbol printing layer 3 were formed by screen-printing acrylic ink thereon. A thermosetting silicone adhesive 9 was applied to the printed surface of the letters or symbols, the above base member 1 was bonded together, and cured by heating to produce a pushbutton switch with a decorative key top having an iris color.
[0027]
[Example 4]
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a pushbutton switch with a resin key top according to a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 6, the non-actuating part 1 a and the actuating part 1 b of the base member 1 were molded from transparent silicone rubber in the same manner as in Example 3.
[0028]
On the other hand, an ultraviolet curable acrylic paint was applied to the back surface of the resin key top 8 produced in the same manner as in Example 3, and further UV cured to provide an undercoat layer 10. Further, in the same manner as in Example 3, the undercoat surface of this resin key top was washed with ethanol, and magnesium fluoride was vacuum-deposited for 1 minute at a film forming speed of 110 nm / min. After forming a low refractive index inorganic thin film L made of magnesium fluoride having a refractive index of 510 nm at 510 nm, zinc sulfide is vacuum-deposited for 1 minute at a film forming speed of 110 nm / min to obtain an optical film thickness. A high refractive index inorganic thin film H made of zinc sulfide having a refractive index of 110 nm at a wavelength of 510 nm and a refractive index of 2.4 at a wavelength of 510 nm was formed. Further, as a result of laminating the inorganic thin film 6 in the order of L, H, L... So that the total film thickness becomes 1100 nm, the iris color luster mainly of blue showing reflected light of 440 nm which is the design wavelength. A decorated top with the following:
[0029]
Furthermore, the reflective layer 2 and the character or symbol printing layer 3 were formed by screen-printing acrylic ink thereon. A thermosetting silicone adhesive 9 was applied to the printed surface of the letters or symbols, the above base member 1 was bonded together, and cured by heating to produce a pushbutton switch with a decorative key top having an iris color. In addition, the provision of an undercoat layer improves the interfacial peel strength between the resin key top / inorganic thin film layer when left at high temperature and when left at high temperature and high humidity, compared to the decorated key top produced in Example 3. did.
[0030]
Weather resistance test results [Table 1]

* A: Decorated key top produced in Example 3 B: Decorated key top produced in Example 4 Test method: The base member of the decorated key top is fixed, and the resin key top is vertically loaded with 1 kg. Leave in each environment while pulling and observe the peeled state.
[0031]
【The invention's effect】
According to the present invention, an inorganic thin film is obtained by laminating two or more inorganic materials having at least two kinds of materials alternately on the surface and / or back surface of a resin key top so that the optical film thickness is 5 nm to 10000 nm. By reflecting light in a specific wavelength range that could not be obtained with a single layer of the above, it is possible to provide a high-quality decorative key top having an aesthetic luster having a high chroma iris gloss.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a pushbutton switch with a decorative key top according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a surface portion of a resin key top according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a pushbutton switch provided with a decorative key top according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a pushbutton switch with a decorative key top according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged sectional view of a surface portion of a resin key top according to a third embodiment of the present invention.
6 is a longitudinal sectional view showing a pushbutton switch provided with a decorative key top according to a fourth embodiment of the present invention. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base member

1a Non-operation part

1b Operation part 2 Reflective layer 3 Character or symbol printing layer 4 Resin key top 5 Mask 6 Inorganic thin film 7 Polymer protective layer 8 Molded polycarbonate resin key top 9 Adhesive layer 10 Undercoat Layer L Inorganic thin film with low refractive index H Inorganic thin film with high refractive index

Claims

On the surface of the resin key top, and an inorganic thin film having a refractive index _{d a} is _{1. 2 ≦ d a ≦ 1} . 8, the refractive index _{d b} and a _{_{d a +0. 4 ≦ d b}} ≦ d a +1. 2 inorganic thin film Providing a translucent polarizing layer formed by alternately laminating two or more layers,
A decorative key top comprising a reflective layer having a high reflectance on the back surface of a resin key top.

The decorative key top according to claim 1, further comprising a character or symbol printing layer on the reflective layer.

On the polarizing layer, a decorative key top according to claim 1 or 2, characterized in that the film thickness is further laminated polymer protective film 5Myuemu～60myuemu.

The back surface of the resin key top, and an inorganic thin film having a refractive index _{d a} is _{1. 2 ≦ d a ≦ 1} . 8, the refractive index _{d b} and a _{_{d a +0. 4 ≦ d b}} ≦ d a +1. 2 inorganic thin film Providing a translucent polarizing layer formed by alternately laminating two or more layers,
A decorative key top, wherein a reflective layer having a high reflectance is laminated on the back surface of a polarizing layer .

The decorative key top according to claim 4, wherein a polarizing layer is provided on the back surface of the resin key top via an undercoat layer .

The decorative key top according to claim 4 or 5, wherein the reflective layer is partially cut, and the cut portion has a character or symbol printing layer.

Decorative key top according to any one of claims 1 to 6, wherein the reflective layer is made of a polymeric material having dispersed therein one or inorganic particles made of an inorganic substance.

The decoration key according to claim 7 , wherein the inorganic substance of the reflective layer is a material selected from magnesium, aluminum, titanium, chromium, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, palladium, silver, platinum, and gold. Top.

A pushbutton switch comprising the decorative key top according to any one of claims 1 to 8 on a base member.