JPH01232008A - 複合体生成物およびその製造方法 - Google Patents

複合体生成物およびその製造方法

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JPH01232008A
JPH01232008A JP63169140A JP16914088A JPH01232008A JP H01232008 A JPH01232008 A JP H01232008A JP 63169140 A JP63169140 A JP 63169140A JP 16914088 A JP16914088 A JP 16914088A JP H01232008 A JPH01232008 A JP H01232008A
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silicone rubber
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リーロイ・エヌ・ノッパー
Meryl E Miller
メアリィ・イー・ミラー
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Lucas Duralith Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一体成形複合体である複合体生成物およびその
製造方法に関するものである。
複合体材料を一体に成形することは業界において長い間
の問題であった。
複合体生成物を成形することは、多くの理由から、すな
わち各材料が複合体に付与する利益を受けるため、比較
的高価な材料を比較的安価な材料のホルダまたはキャリ
ヤで取囲むかあるいはこのようなホルダまたはキャリヤ
中に埋め込むため、異なる色、硬さまたは他の物理的特
性あるいは化学的特性を使用することにより装飾上また
は機能上の特徴を複合体材料に付与するためなどの理由
から、望ましいのは勿論である。
複合体生成物に対するこのような要求を満たすため、従
来このような複合体を製造する種々の方法が試みられた
。これらの試みでは個々の部材および組立体を接着剤ま
たは機械的ファスナーにより個々に複合体に形成してい
る。この技術は比較的労働集約的なもので、予備成形部
材を最終複合体における所望の位置に整列させるのに作
業者の熟練を必要とする。
成形できる材料の出現によって、複合体生成物の種々の
層および部分を、順次あるいは同時に成形して一体にす
ることができるようになった。また、予備成形された成
形部品または部材を成形型のキャビティ内に入れ、これ
らの部材のまわりに流動性材料を流し込み成形または射
出成形して、複合体生成物を形成することができるよう
になった。このような技術は成型分野において広く知ら
れているが、既知の成型技術によって複合体生成物を成
形するには大きな欠点があった。
予備成形部材を型キャビティ内の正確な位置に配置およ
び保持するには、突出ビンまたはくぼみを使用して成形
処理中に予備成形部材を所望の位置に保持する必要があ
る。このような位置ぎめ手段は成形型の製造原価を高く
する。さらに、既知の位置決め手段は、予備成形部材す
なわちプレフォームと成形型表面との間に流動性材料が
侵入して「ばり」または「皮膜」が形成するのを防止す
るのには十分でなく、その結果欠陥のある複合体生成物
が生成する。
シリコーンゴムのようなエラストマーを複合体生成物に
成形する場合には、部分硬化させた予備成形挿入部材を
成形型内に配置し、成形できる材料をこの挿入部材に向
けて流し込むことにり、予備成形エラストマーと流動性
材料との間の結合強度が改善されることが期待される。
この期待は一部には部分硬化エラストマーが流動性エラ
ストマーと架橋反応する位置を有していることに基づい
ている。しかし、実際には部分硬化エラストマーをプレ
フォームとして使用すると、複合体材料を成形型の外で
十分に後硬化させることができる場合でも、流動性エラ
ストマーとの満足できる結合が生成しない。
さらに、複合体生成物の種々の部材における不融和性の
ために、これらの部材をその界面において接着させるこ
とが成形型内においてさえ困難または不可能になること
がある。プレフォーム中に閉じ込められている蒸気ある
いは溶融材料とプレフォームとの接触中に発生する蒸気
は、これらの材料の界面における「溶着」または「結合
」の強度を低下させることがある。材料のある程度の不
融和性はプレフォームに対して接着剤またはプライマー
を使用して部材の接着を増大させることにより改善する
ことができる。成形物に対するプレフォームの接着を保
証するために、従来技術では突起またはアンダーカット
くぼみのような機械的手段を使用してプレフォームと成
形物との間に「機械的連結」を提供している。機械的連
結の提供、予備成形部材に対するプライマーおよび接着
剤の両方または少なくとも一方の塗布は、複合体におけ
る個々の部材間の結合強度を改善するが、複合体の製造
原価を上昇させる。従ってこのような複合体生成物を製
造しようとするこのような従来技術の試みは全く満足で
きるものではないことが分かった。
本発明の目的は複合体生成物を製造する際における上述
の従来技術の欠点を克服することにある。
本発明の他の目的は、複合体生成物の少なくとも一部分
が、半透明または透明なプレフォームのような「光透過
性」部材を少なくとも部分的に不透明材料によって取り
囲んだものである複合体生成物を製造する方法を提供す
ることにある。
本発明のさらに他の目的はある色の流動性材料をこれと
は色の異なるプレフォーム上で硬化（ｖｕｌｃａｎｉｚ
ｅ）させることにより複合体生成物を製造する方法を提
供することにある。
本発明の他の例においては、複合体生成物の予備成形部
分を後硬化させた後に、この予備成形部分を流動性材料
と接触させることにより、複合体生成物の予備成形部材
の界面における結合強度を増大させることにある。
本発明の他の目的は複合体生成物を製造する新規な方法
を提供することにある。
次に本発明を図面を参照して例について説明する。
複合体の一部分が光透過性を有する部材であり、複合体
の残部が不透明材料である複合体生成物を製造するのは
望ましいことである。このような複合体生成物は種々の
電気機械装置にお−いてスイッチまたはキーとして使用
することができる。　　　　　　　□第１図には本発明
の複合体生成物の一例を示す。
第１図において１０は半透明ライトパイプを示し、１２
は不透明キーを示す。このような複合体生成物は電気機
械的スイッチに使用され、この場合には発光ダイオード
１４から放出される光のようなインデイケータが半透明
ライトバイブ１０を通過して作業者にキー１２を操作す
るための可視信号を与える。
導電性ゴムの細条１６は、これがプリント回路（ＰＣ）
の接点１８と接触した際にショートコンタクトを、提供
する。接点１８はＰＣ板２０上に設けられている。
ベゼル（ｂｅｚｅｌ）２２は不透明キーの突出部２４．
２６をｐｃ板２０に隣接する位置に保持する。従って、
本発明はキー１２の表面に光を透過させることを包含す
る多機能を達成することができる複合体キーを提供する
。
第２図には本発明の複合体生成物の他の例を示す。第２
図において複合体生成物は半透明部材１１０を具え、部
材１１０は不透明キー１１２によって取り巻かれている
゛。エレクトロルミネッセンス・ランプ１２８からの光
は半透明部材１１０を透過して作業者に可視信号を与え
る。キー１１２が降下すると、膜スィッチ１３０は上側
膜スイツチ接点１３２を下側膜スイッチ接゛点１３４と
電気的に接触させる。
ベゼル１２２を使用してキー突出部１２４および１２６
を硬い支持板１３６に対して位置ぎめし、配置する。
第３図には本発明の複合体生成物のさらに他の例を示す
。第３図において複合体生成物は透明窓２１０を具え、
窓２１０は不透明フレーム２１２と一体になっている。
透明窓２１０はＰＣ板２２０によって支持されている表
示デバイス２４０の上方に位置する。
上述の説明から分かるように、本発明は複合体生成物の
各部材の性質が効率良くかつ経済的に利用される種々の
用途を有する複合体生成物を提供する。
次に、第１図の複合体生成物の部材の製造方法を第４図
について説明する。第１図および第４図では同一部材に
は同じ符号が付けられている。上側型部分３００および
下側型部分３０２は２個の部分に割れた割り型を形成し
、上側型部分３００を下側型部分３０２に組合せた際に
型キャビティ部分が形成される。予備成形した半透明ラ
イトパイプ１０を、作業者によりあるいは機械的手段に
より型キャビティ内に配置し、次いで型部分３００およ
び３０２を閉じる。この予備成形ライトパイプ１０はシ
リコーンゴムのようなエラストマーで形成するのが好ま
しい。シリコーンゴムはそれ自体よく知られている材料
であり、非付着性で知られている。従って、シリコーン
ゴムはパターンまたはモデル（ｍｏｄｅｌ）を型押しす
るのに使用され、成形型または型のライニング材として
使用される。これはシリコーンゴムがパターンにも成形
された部材にも付着しないからである。本発明者は、ダ
ウ・コーニング社からシラスティック（ＳＩＬＡＳＴＩ
Ｃ）５９５という商品名のシリコーンゴムとして市販さ
れているガム形態のシリコーンゴムを、射出成形または
トランスファー成形のような成形技術によって別個に製
造することができることを見い出した。透明なシリコー
ンゴムにヒエームドシリカのような充填材を少量配合し
て半透明にしたものを加熱したライトパイプ成形型（図
示せず）内に導入し、これを３２０℃のような高い温度
に維持することができる。
成形されたシリコーンゴムのガムを成形し、６０〜７５
秒以内に部分硬化（型内で硬化）させることができる、
その後これを型からライトパイプ・プレフォームとして
取り出す０次いで、これらの予備成形され、部分硬化さ
せたライトパイプｌＯを型の外で約２００℃において約
４時間後硬化させた。本発明者等は驚くべきことには、
後硬化工程が、複合体の続いて成形された材料に対して
結合または硬化結合する予備成形ライトパイプｌｏの性
質を著しく増大することを見い出した。この結果は、続
いて成形された好ましい材料もシリコーンゴムであるこ
とから、驚くべきことである。
次に、キーとして使用する複合体生成物を製造する工程
を、第４図について説明する。上述の技術により成形し
、後硬化させた高さＸを有するシリコーンゴムの予備成
形ライトパイプ１ｏを、第４図に示すように、型部分３
０２内に配置し、型部分３００および３０２を閉じる。
予備成形ライトパイプｌＯの高さＸに対する型キャビテ
ィ（くぼみ２０４を含む）の高さＹは、シリコーンゴム
のライトパイプ１０が閉じた型部分３００および３０２
によって圧縮作用を受けるように、ＸがＹより大きいと
いう関係を満たすことが重要である。ＸおよびＹの寸法
は、予備成形ライトパイプ１０の圧縮程度が、流動性シ
リコーンゴムのキー形成材料１２を射出成形する間プレ
フォーム１０が型キャビティ内に配置されている状態を
保持するのに十分であるように、予め決めることができ
る。ライトパイプ１０をくぼみ２０４の存在しない状態
で圧縮下に保持することができるが、成形サイクル中ラ
イトパイプｌＯを所定の位置に保持するのを助けるため
に、くぼみ２０４を使用するのが好ましい。ライトパイ
プ１０は後でキー１２の底面と同じ高さになるように切
り取って、第１図に示す複合体生成物を生成することが
できる。
第５図に示す本発明の特に好ましい例では、−方の型部
分にくぼみ３０４を設け、このくぼみに予備成形ライト
パイプｌＯ′を挿入することができる。
くぼみ３０４は型キャビティ内におけるライトパイプ１
０′の配置を容易にする。重要なのは、ライトパイプ１
０′の頂面が型部分３００の壁による圧縮下に保持され
るように、ライトパイプ１０’の高さＸ′を、くぼみ３
０４を含む型キャビティの高さＹ′より大きくする必要
があることである。この圧縮は型キャビティ内への流動
性エラストマーの導入中にライトパイプ１０′の移動を
阻止するのに十分である必要がある。
第５図にはライトパイプ１０′の周囲の一部分のみが（
ぼみ内に位置する状態を示したが、ライトパイプ１０′
の全周囲をくぼみによって取り囲むことができる。さら
に、第５図に示す例では、Ｘ′およびｘ’−ｘ’はそれ
ぞれ型キャビティの対応する寸法Ｙ′およびＺ′より大
きい。
好ましいシリコーンゴムのキー形成材料１２は、これを
光の透過に対して不透明にするために充填材または顔料
を含有している点を除けば、予備成形ライトパイプ１０
について説明したのと同じシラスティック５９５シリコ
ーンゴムである。適当な充填材および顔料はこの分野に
おいて知られているもの、例えば、シリカあるいはＴｉ
０ｚである。流動性のキー形成性シリコーンゴム材料１
２を導入する時機は、予備成形ライトパイプ１０または
１０’の移動が最小になり、かつスプルー（ｓｐｒｕｅ
）がこれによってキー１１２の機能または外観をそこな
うことのない位置に配置されるように選定する。流動性
材料は、第４図に示すようちに、これが型キャビティを
通ってシリコーンゴムのキー突出部２６の近くに流入し
、シリコーンゴムのライトパイプのまわりを流れ、シリ
コーンゴムのキー突出部２４を通って流出するような位
置から、注入するのが好ましいことが分った。しかし、
型キャビティおよび半透明または透明な予備成形部材の
形状が異なる場合には、注入位置は半透明または透明な
予備成形部材の移動が最小になるように選定する。ここ
に、高さ、幅および長さという用語は相対的なものであ
って、交換可能に使用できるものとする。
重要なのは、予備成形ライトパイプ１０または１０′の
少なくとも一方の寸法ＸまたはＸ′を閉じた型キャビテ
ィの寸法ＹまたはＹ′より大きくすることのみである。
本発明者等は驚くべきことには、予備成形シリコーンゴ
ムを後硬化させることにより流動性の不透明シリコーン
ゴム材料に対するプレフォームの結合が改善されること
を見い出した。これは、シリコーンゴム・プレフォーム
を後硬化させることにより、流動性シリコーンゴムの結
合を妨害するプレフォームからのガス発生が起らなくな
ることによると考えられる０本発明方法において部分硬
化プレフォームを使用する場合には、流動性材料に対す
るプレフォームの結合は、後硬化させたシリコーンゴム
の予備成形ライトパイプ１０を使用する場合より、著し
く弱くなる。
本発明の他の例では、プレフォームを着色する顔料また
は充填材を含有する予備成形部材の寸法および成形型の
寸法を、加熱した際にプレフォームが続いて色の異なる
流動性材料を導入しても移動を起さない十分に大きな力
で加熱された型壁に接触して膨張するように、選定する
。このような技術を使用するこ々により、異なる性質、
すなわち多色性またはマルチ硬さ性を有する複合体生成
物を製造することができ、この際型壁と接触しているプ
レフォームの表面上に流動性材料のぼりまたは皮膜が形
成するのをうまく回避することができる。
この例を第６図について説明する。第６図において、予
備成形部材３１０は長さａを有し、成形型４００のキャ
ビティ部分は寸法すを有し、ａ≦ｂである。しかし、成
形型４００によって部材３１０を加熱した際に、予備成
形部材３１０はΔａだけ膨脹してａ＋Δａ＞ｂという関
係が満たされるまで膨脹する。この膨脹によって予備成
形部材３１０は型部材４００内のキャビテイ壁と緊密に
接触して、続いて導入される流動性材料が予備成形部材
３１０とキャビテイ壁との間に侵入するのを防止する。
特に好ましい例では、予備成形部材３１０の長さおよび
幅（図示せず）は、膨脹した際に、予備成形部材３１０
が型キャビティの壁の全周と緊密に接触して、流動性材
料３１２が第６図に示すように予備成形部材３１０の面
を越えて流れることがないような寸法にする。
この例の技術は、上述の例の技術と同様に、プレフォー
ムと流動性材料との間に硬化結合を生成させる。この結
合はプレフォームに対してプライマー、機械的連結また
は機械的ファスナーを使用せずに達成される。従来技術
におけるプレフォームにプライマーを塗布する必要性ま
たは融和性を改善する中間層を使用する必要性がなくな
る。従って、本発明は従来技術によって使用されている
面倒で費用のかかる加工工程を必要とせずに複合体の種
々の部材間の接着が優れている新規な複合体生成物を提
供する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の複合体生成物の一例の一部断面を示す
側面図、 第２図は本発明の複合体生成物の他の例の一部断面を示
す側面図、 第３図は本発明の複合体生成物のさらに他の例の一部断
面を示す側面図、 第４図は本発明方法の一例におけるプレフォームおよび
成形できる材料を収容している射出成形型の断面図、 第５図は本発明方法の他の例におけるプレフォームおよ
び成形できる材料を収容してい射出成形型の断面図、 第６図は本発明方法のさらに他の例におけるプレフォー
ム部材および成形できる材料を収容している成形型の一
部断面を示す側面図である。 １０、１０’　、　１１０・・・予備成形エラストマー
（プレフォーム、予備成形ライトパイプ） １２、１１２・・・流動性材料（キー、キー形成材料）
１４・・・発光ダイオード １６・・・導電性ゴムの細条 １８、１３２．１３４・・・接点 ２０、２２０　・・・ＰＣ板 ２２、１２２・・・ベゼル ２４、２６　；　１２４．１２６・・・突出部１２８・
・・エレクトロルミネッセンス・ランプ１３０・・・膜
スィッチ　　　１３６・・・支持板２０４、３０４・・
・くぼみ　　　２１０・・・透明窓２１２・・・不透明
フレーム　２４０・・・表示デバイス３００、３０２・
・・型部分　　　３１０・・・予備成形部材３１２・・
・流動性材料　　　４００・・・成形型（型部材）手　
続　補　正　書く方式） 平成元年　３月１０日 特許庁長官　吉　　１）　文　　毅　殿１、事件の表示 昭和６３年特許願　第　１６９１４０号２、発明の名称 複合体生成物およびその製造方法 名　称　　ルーカス・デエラリス・コーポレーション４
、代理人 願書の「特許出願人」の欄、委任状及び法人証明書、図
面７、補正の内容（別紙の通り）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、一体成形複合体である複合体生成物を製造するに当
    り、 （ａ）予備成形エラストマーを成形型のキャビティ内に
    配置し、 （ｂ）前記予備成形エラストマーを前記型キャビティの
    対向する壁部分の間で圧縮し、 （ｃ）前記予備成形エラストマーが前記成形型内でその
    位置から移動しないように、圧力下に前記型キャビティ
    内および前記予備成形エラストマーのまわりにエラスト
    マーを流し込む ことを特徴とする複合体生成物の製造方法。 ２、シリコーンゴムを形成し、これを約２００℃におい
    て約４時間後硬化させることにより前記予備成形エラス
    トマーを形成する請求項１記載の方法。 ３、工程（ａ）において前記予備成形エラストマーを前
    記型キャビティのくぼみ内に配置する請求項１記載の方
    法。 ４、前記予備成形エラストマーが光透過性シリコーンゴ
    ムである請求項１記載の方法。 ５、前記型キャビティ内に流し込まれるエラストマーが
    不透明シリコーンゴムである請求項３記載の方法。 ６、前記型キャビティ内に流し込まれるエラストマーが
    不透明シリコーンゴムである請求項４記載の方法。 ７、一体成形複合体である複合体生成物を製造するに当
    り、 （ａ）予備成形エラストマーを、加熱した成形型のキャ
    ビティ内に配置し、 （ｂ）前記予備成形エラストマーを前記成形型の壁と接
    触封鎖するように膨脹させ、 （ｃ）前記予備成形エラストマーが前記成形型の壁と接
    触している状態から移動しないように、圧力下に前記型
    キャビティ内にエラストマーを流し込む ことを特徴とする複合体生成物の製造方法。 ８、前記予備成形エラストマーが前記流動性エラストマ
    ーと少なくとも一つの性質の点で異なる請求項７記載の
    方法。 ９、前記予備成形エラストマーが前記流動性エラストマ
    ーと色の点で異なる請求項７記載の方法。 １０、前記エラストマーがシリコーンゴムである請求項
    ９記載の方法。 １１、前記予備成形エラストマーを十分に硬化させた後
    に、前記流動性エラストマーを前記型キャビティ内に導
    入する請求項７記載の方法。 １２、（ａ）光透過性エラストマーを形成し、後硬化さ
    せ、 （ｂ）不透明エラストマーを前記後硬化させた光透過性
    エラストマーと接触させて流し込み、 （ｃ）前記光透過性エラストマーと前記不透明エラスト
    マーとの間に直接硬化結合を形成させる ことにより形成され、前記光透過性エラストマーが前記
    不透明エラストマーに直接結合されている複合体生成物
    。 １３、前記光透過性エラストマーおよび前記不透明エラ
    ストマーが同じ材料から作られている請求項１２記載の
    複合体生成物。 １４、前記材料がシリコーンゴムである請求項１３記載
    の複合体生成物。 １５、前記光透過性エラストマーが半透明である請求項
    １２記載の複合体生成物。 １６、前記光透過性エラストマーが透明である請求項１
    ２記載の複合体生成物。 １７、前記光透過性エラストマーを約２００℃において
    約４時間後硬化させる請求項１２記載の複合体生成物。 １８、十分に硬化させたプレフォーム上に直接エラスト
    マーを流すことにより形成された複合体生成物。 １９、前記十分に硬化させたプレフォームが後硬化させ
    たシリコーンゴムであり、前記エラストマーがシリコー
    ンゴムである請求項１８記載の複合体生成物。 ２０、前記プレフォームが前記エラストマーの色とは異
    なる色を有する請求項１８記載の複合体生成物。 ２１、前記プレフォームが光透過性材料からなり、前記
    エラストマーが不透明である請求項１８記載の複合体生
    成物。 ２２、前記十分に硬化させたプレフォームを約２００℃
    において約４時間後硬化させる請求項１９記載の複合体
    生成物。
JP63169140A 1987-07-09 1988-07-08 複合体生成物およびその製造方法 Pending JPH01232008A (ja)

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