KR20080065997A

KR20080065997A - 푸시-버튼 스위치용 커버 부재

Info

Publication number: KR20080065997A
Application number: KR1020087010307A
Authority: KR
Inventors: 겐지 아오키; 미쓰토시 히라야; 신지 홋타
Original assignee: 신에츠 폴리머 가부시키가이샤
Priority date: 2005-11-08
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2008-07-15
Also published as: KR100962604B1; US7884295B2; US20090166165A1; EP1959468B1; EP1959468A4; JP4592757B2; CN101305438A; WO2007055157A1; JPWO2007055157A1; EP1959468A1

Abstract

금형보다 유기계 재료에 대한 접착성이 큰 선택 접착성을 갖는 실리콘 고무 조성물을, 유기계 재료의 시트와 접착하여 금형 내에서 가류 경화하고, 표면층측에, 도장, 접착, 점착 등이 용이하게 행해지는 유기계 재료층(3)과 일체로 밀착시켜 복층 구조의 탄성체 키패드를 제작하고, 탄성체 키패드에 키탑을 접착하여 푸시-버튼 스위치용 커버 부재(1)를 구성한다. 유기계 재료로서 폴리우레탄 엘라스토머가 바람직하게 사용된다.

유기 수지층, 실리콘 고무층, 키탑, 키패드, 가류 경화, 드로잉 가공

Description

푸시-버튼 스위치용 커버 부재{COVERING MEMBER FOR PUSH-BUTTON SWITCH}

본 발명은 휴대 전화기 또는 휴대 정보 단말 장치(PDA) 등의 휴대 단말 기기의 푸시-버튼식 스위치 조작부에 사용되는 푸시-버튼 스위치용 커버 부재에 관한 것이다.

휴대 단말 기기에서는, 소형화 특히 키 유닛의 박형화의 요구가 강하고, 다수의 스위치 조작용 키(푸시-버튼)를 고무 또는 엘라스토머(elastomer) 재료로 이루어지는 한 장의 키패드에 집합시켜 배열한 푸시-버튼 스위치용 커버 부재가 사용된다. 이와 같은 푸시-버튼 스위치용 커버 부재는 부품수도 감소시킬 수 있고, 또한 조립이 용이하여, 종전에 이용되고 있던 기계식 스위치 대신에, 다양한 기능과 디자인을 갖는 것이 폭 넓게 이용되고 있다.

이들 푸시-버튼 스위치용 커버 부재에는, 그 기능적인 면에서, 전기 절연성, 내열성, 내한성, 반복 굴곡 성능, 반발 탄성의 요구와 함께, 휴대 단말 기기의 어두운 곳에서의 조작성을 향상시키기 위해 LED 등의 광원을 사용하여 백라이팅하므로 투명성 또는 투광성이 요구되며, 이러한 기능면에서의 물리적 특성과 투명성이 뛰어난 실리콘 고무가 바람직하게 사용되고 있다.

또한, 휴대 단말 기기의 외관 의장에는, 개인의 기호에 대한 대응이 이루어 지고, 기능성에 부가하여 사용자의 다양한 기호에 맞추어 키탑부(keytop)에 다양한 디자인을 행한 푸시-버튼 스위치용 커버 부재가 요구된다. 그러나, 실리콘 고무는 화학적으로 반응성이 부족하고, 표면에 코팅막이 형성되어 있는, 다른 재료로 이루어지는 키탑 부재를 접착하기 위해서는, 표면을 플라즈마 처리 또는 커플링제 등에 의한 프라이머 처리를 행할 필요가 있었다(예컨대, 일본 공개 특허 평7-296676호 공보 및 평8-253607호 공보를 참조).

그러나, 상기 일본 공개 특허 평7-296676호 공보 또는 평8-253607호 공보에기재된 발명에서는, 실리콘 고무로 이루어진 푸시-버튼 스위치용 커버 베이스의 키탑부에 코팅막을 설치하는 경우에는 미리 저온 플라즈마 처리 또는 프라이머 처리 등을 행할 필요가 있고, 이를 위한 설비 또는 공정이 필요하다. 따라서, 키탑부에 잉크 등으로 다양한 디자인을 시행하고자 하면, 비용이 소요되고, 공정이 복잡하게 된다.

따라서, 본 발명은, 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하고, 금형보다 유기 수지에 대한 접착력이 큰 선택 접착성(selective adhesiveness)을 갖는 밀러블 타입 실리콘 고무(millable type silicone rubber) 조성물을 혼합하여 반죽하고, 이것을 시트형으로 분출(分出)한 후에, 유기 수지 시트와 접착하여 금형 내에서 경화(curing)하거나, 또는 금형보다 유기 수지에 대한 접착력이 큰 선택 접착성을 갖는 액상 실리콘 고무 조성물을 상기 유기 수지 시트에 도포하여 금형 내에서 가압 가열 또는 사출 성형에 의해 접착시켜, 복층 구조를 갖는 탄성체 키패드를 획득하고, 표면층측에 도장, 접착, 점착 등이 용이하게 행해지는 유기 수지층이 일체로 밀착된 탄성체 키패드로 함으로써, 복잡한 사전 처리 공정을 생략하여도, 이 복층 구조를 갖는 탄성체 키패드에 다른 재료로 이루어지는 키탑 부재가 접착 또는 점착에 의해 간편하게 고정되는 푸시-버튼 스위치용 커버 부재를 제공하는 것을 과제로 하고 있다.

본 발명에 따라, 상기 과제를 실현하기 위해, 청구항 1에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재는, 실리콘 고무층과, 유기계 재료에 대해서 접착성이 뛰어난 유기 수지층의 복층 구조의 탄성체 키패드를 포함하는, 단수 또는 복수 개의 키탑이 장착된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재로서, 상기 탄성체 키패드는, 표면층측이 상기 유기 수지층이 되고, 배면층측이 상기 실리콘 고무층이 되도록 구성되며, 상기 실리콘 고무층의 뒤편의, 상기 키탑의 장착부에 대응하는 위치에는 접점부를 가압하는 가압 볼록부가 설치되는 동시에, 상기 실리콘 고무층은 금형보다 유기 수지층에 대한 접착력이 큰 선택 접착성을 갖는 실리콘 고무 조성물로 형성되고, 상기 유기 수지층과 상기 실리콘 고무층이 일체로 밀착하고 있는, 푸시-버튼 스위치용 커버 부재를 특징으로 하고 있다. 유기계 재료로는 아크릴계 점착제, 시아노아크릴레이트계 접착제(cyanoacrylate-base adhesive), 또는 인쇄층(바인더 잉크(binder ink)) 등의 유기계의 점착제 또는 접착제 등이 있다.

청구항 2에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재는, 청구항 1의 구성에 추가하여, 상기 유기 수지층이 폴리우레탄 엘라스토머층(polyurethane elastomer layer)인 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 3에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재는, 청구항 2의 구성에 추가하여, 상기 폴리우레탄 엘라스토머층이, 미리 성형된 폴리우레탄 엘라스토머 시트를, 상기 실리콘 고무층의 경화와 동시에 상기 실리콘 고무층과 일체로 밀착시켜 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 4에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재는, 청구항 1의 구성에 추가하여, 상기 실리콘 고무 조성물이, 부가 반응형 오르가노폴리실록산(organopolysiloxane) 조성물 100 중량부에 대해, 보강성 실리카(silica) 미분말 1∼100 중량부와, 에폭시 당량이 100∼5000g/1mol에서, 분자 중에 방향족 고리를 하나 이상 갖는 유기 화합물 또는 유기 규소 화합물 0.1∼50 중량부를 함유하는 실리콘 고무 조성물인 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 5에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재는, 청구항 1의 구성에 추가하여, 상기 실리콘 고무가 밀러블 타입 실리콘 고무 조성물 또는 액상 실리콘 고무 조성물인 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 6에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재는, 청구항 1의 구성에 추가하여, 단수 또는 복수 개의 상기 키탑이, 상기 탄성체 키패드의 표면층측의 소정 위치에, 접착제를 통해 접착 고정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 7에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재는, 청구항 6의 구성에 추가하여, 상기 접착제가 양면 점착 테이프, 시아노아크릴레이트계 접착제, 또는 바인더 잉크인 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 8에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재는, 청구항 1의 구성에 추가하여, 상기 키탑이 투광성을 갖는 수지로 형성되고, 상기 키탑의 표면이 도장되어 있거나 또는 배면이 인쇄되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 9에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재는, 청구항 1의 구성에 추가하여, 단수 또는 복수 개의 상기 키탑의 배면이 바인더 잉크에 의해 인쇄되어, 상기 탄성체 키패드의 표면층측의 소정 위치에 상기 바인더 잉크에 의해 접착 고정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 10에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재는, 청구항 1 내지 청구항 9중 어느 하나의 청구항에 기재된 구성에 추가하여, 복수 개의 상기 키탑이 평면 시트 타입 또는 복합 성형 타입의 키탑 시트인 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 11에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재는, 청구항 10의 구성에 추가하여, 상기 키탑 시트가 수지 또는 금속으로 형성된 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 12에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재는, 청구항 2 또는 청구항 3에 기재된 구성에 추가하여, 상기 폴리우레탄 엘라스토머층의 두께가 0.01mm 이상 0.5mm 이하인 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 1에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재에 의하면, 표면층측이 유기계 재료에 대해서 접착성이 뛰어난 유기 수지층이므로, 별도의 사전 처리 공정을 필요로 하지 않고, 도장 또는 다른 재료로 이루어지는 키탑의 접착 또는 점착에 의한 고정이 간편하게 행해지는 푸시-버튼 스위치용 커버 부재를 제공할 수 있다. 또한, 키탑과 대응하는 위치에는 접점부를 가압하는 가압 볼록부가 형성되어 있기 때문에, 스위치의 온/오프가 확실하게 행해진다. 그리고, 유기계 재료에 대해서 접착성이 뛰어난 유기 수지층과 실리콘 고무층, 또는 유기 수지층과 키탑이 직접 또는 접착제를 통하여 일체로 밀착하고 있기 때문에, 반복하여 굴곡되어도, 키탑이 유기 수지층으로부터 벗겨져 떨어져나가는 등의 우려가 적은 푸시-버튼 스위치용 커버 부재를 제공할 수 있다.

청구항 2에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재에 의하면, 표면층측의 유기 수지층이 타재료와의 접착성 또는 점착성이 뛰어난 폴리우레탄 엘라스토머층이므로, 도장 또는 다른 재료로 이루어지는 키탑의 접착 또는 점착에 의한 고정이 보다 간편하게 행해지는 푸시-버튼 스위치용 커버 부재를 제공할 수 있다. 또한, 종래 폴리카보네이트(polycarbonate)로 이루어진 키탑과 실리콘 고무와의 접착에는 시아노아크릴레이트계 접착제 또는 광경화성 접착제가 이용되어 왔지만, 난접착 재료인 종래의 실리콘 고무가 피착체인 경우, 후경화(after cure) 또는 실리콘 고무의 자외선 조사에 의한 개질 또는 실리콘 고무 표면에 아미노계의 실란 커플링제를 프라이머로서 도포할 필요 등이 있었다. 그러나, 피착체가 폴리우레탄 엘라스토머인 본 발명에서는, 폴리우레탄 엘라스토머 자체가 다른 재료에 대해서 접착성이 뛰어나기 때문에, 이들 사전 처리가 없더라도, 시아노아크릴레이트계 접착제 등으로 폴리우레탄 엘라스토머와 키탑의 충분한 접착이 행해진다.

또한, 폴리우레탄 엘라스토머는, 인열 강도(tear resistance)가 강하고, 연신성(延伸性)도 우수하기 때문에, 실리콘 고무와의 적층체로 한 경우에는, 반복 가압 조작을 행하여도, 그 형상 복원성이 뛰어나, 깨지기 어렵고, 실리콘 고무 유닛에서는 불가능한 얇기로 하여도 사용할만한 것이 될 수 있다. 종래 실리콘 고무 단체(unit)의 키패드에서는 두께가 0.2mm가 한계였지만, 본 발명의 폴리우레탄 엘라스토머와 실리콘 고무로 이루어지는 복층 구조의 키패드에 의하면 그 두께가 비록 O.1mm의 것이라도 제조가 가능하다.

청구항 3에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재에 의하면, 폴리우레탄 엘라스토머층은, 미리 성형된 폴리우레탄 엘라스토머 시트를, 실리콘 고무층의 경화와 동시에 실리콘 고무층과 일체로 밀착시켜 형성되므로, 시트형으로 분출한 실리콘 고무 조성물 시트에 원하는 폴리우레탄 엘라스토머 시트를 접착하면 되고, 우레탄층 형성을 위해 종전에는 필요하였던 사전 처리 공정이나 도장 설비가 일체 불필요하게 되므로, 제조시에도 우레탄층의 두께 관리를 행할 필요가 없고, 착색된 폴리우레탄 엘라스토머 시트를 접착하면 색상도 자유롭게 할 수 있다. 그리고, 도장 공정은 재료의 낭비가 많고, 휘발 용제 등이 발생하여 환경을 악화시키지만, 폴리우레탄 엘라스토머 시트를 접착하여 재단하면, 재료의 낭비를 억제할 수 있고, 또한 휘발 용제의 환기 설비 또는 회수 설비를 필요로 하지 않아, 환경을 악화시킬 우려 없이 푸시-버튼 스위치용 커버 부재를 제공할 수 있다.

청구항 4에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재에 의하면, 실리콘 고무층이, 부가 경화형 오르가노폴리실록산 조성물 100 중량부에 대하여, 보강성 실리카 미분말 1∼100 중량부와, 에폭시 당량이 100∼5000g/1mol에서, 분자 중에 방향족 고리를 하나 이상 갖는 유기 화합물 또는 유기 규소 화합물 0.1∼50 중량부를 함유하는 실리콘 고무 조성물이므로, 금형의 표면 처리 재질인 크롬에 대한 접착성은 갖지 않고, 폴리우레탄 엘라스토머에 대한 접착성이 양호해지므로, 금형의 이형 처리가 필요 없어 성형 작업성이 양호한 한편, 실리콘 고무층과 폴리우레탄 엘라스토머층이 충분히 밀착하여 일체화된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재를 제공할 수 있다.

청구항 5에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재에 의하면, 상기 실리콘 고무가 밀러블 타입 실리콘 고무 조성물 또는 액상 실리콘 고무 조성물이므로, 밀러블 타입 실리콘 고무 조성물을 사용하는 경우에는, 실리콘 고무 조성물을 시트형으로 분출 성형하고, 그 분출 시트 상에 유기 수지 시트를 배치하여 압축 성형의 금형에 배치하고, 가열 가압함으로써 유기 수지층과 실리콘 고무층을 밀착시켜 일체화할 수 있다. 또한, 상기 실리콘 고무가 액상 실리콘 고무 조성물인 경우에는, 미리 유기 수지 시트를 금형 내에 배치하고, 액상 실리콘 고무 조성물을 사출 성형하거나 또는 액상 실리콘 고무를 도포하여 압축 성형함으로써, 유기 수지층과 실리콘 고무층을 밀착시켜 일체화할 수 있다.

청구항 6에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재에 의하면, 단수 또는 복수 개의 상기 키탑이, 상기 탄성체 키패드의 표면층측의 소정 위치에, 접착제를 통하여 접착 고정되기 때문에, 원하는 수지성 키탑을 준비하면, 다양한 디자인의 키탑부를 갖는 푸시-버튼 스위치용 커버 부재가 간편하면서 용이하게 제공될 수 있다.

청구항 7에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재에 의하면, 상기 접착제가 양면 점착 테이프, 시아노아크릴레이트계 접착제, 또는 바인더 잉크이므로, 청구항 6의 효과에 부가하여, 양면 점착 테이프를 사용한 경우에는 키탑은 양면 점착 테이프에 의해 점착 고정되어 있을 뿐이므로, 키탑의 위치 어긋남 등의 제품 불량이 발생한 경우에도 벗겨내고 다시 부착하여 수정하는 것이 가능하며, 인쇄 또는 접착된 키탑을 갖는 푸시-버튼 스위치용 커버 부재와 같이 제품 불량품을 폐기처분하는 낭비가 발생하지 않는다. 그리고, 시아노아크릴레이트계 접착제를 사용한 경우에는, 양면 점착 테이프의 경우의 상기 이점이 없어지지만, 접착의 신뢰성이 향상된다. 또한, 바인더 잉크를 사용한 경우에는, 양면 테이프 등의 점착제 또는 시아노아크릴레이트계 등의 접착제를 이용하지 않고서도, 키탑에 바인더 잉크층을 설치함으로써, 인쇄층이 접착층의 역할도 하기 때문에 접착층이 불필요하게 되므로 박형화가 도모된다. 또한, 바인더 잉크로서 특히 열가소성의 바인더 잉크를 사용한 경우에는, 피착체에 인쇄된 바인더 잉크의 시간 경과에 따른 변화가 적기 때문에, 다른 한쪽의 피착체와의 접착 공정까지의 여유 시간이 길어지게 된다. 따라서, 도포 후의 시간 경과에 따른 변화를 신경 쓸 필요가 없어져 양산성 향상이 도모된다.

청구항 8에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재에 의하면, 상기 키탑이 투광성을 갖는 수지로 형성되고, 상기 키탑의 표면이 도장되거나 또는 배면이 인쇄되어 있으므로, 청구항 1의 효과에 부가하여, 키탑 내부의 광원으로부터의 광에 의해, 인쇄된 문자나 도안 등이 투광성 키탑을 통해 조광되기 때문에, 키탑의 조작자가 어두운 환경 내에서도 키탑의 문자 또는 도안 등을 용이하게 읽어낼 수 있다. 상기 표면이 도장되어 있는 경우에는, 다음에 레이저 등에 의해 원하는 문자나 숫자의 형상으로 제거하는 등에 의해 키탑 표면에 가식층(加飾層)을 설치하는 것이 가능하다. 그러므로, 키탑 배면 전체 면이 탄성체 키패드와의 접착면으로서 이용 가능하다.

청구항 9에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재에 의하면, 단수 또는 복수 개의 상기 키탑의 배면이 바인더 잉크에 의해 인쇄되고, 상기 탄성체 키패드의 표면층측의 소정 위치에 상기 바인더에 의해 접착 고정되기 때문에, 청구항 1의 효과에 부가하여, 양면 점착 테이프 또는 시아노아크릴레이트계 등의 접착제를 이용하지 않고서도 키탑에 접착성의 인쇄층(바인더 잉크)을 구비하고 있으므로, 다른 접착층이 불필요하게 되어, 푸시-버튼 스위치용 커버 부재의 추가의 박형화가 도모된다. 또한, 특히 열가소성의 바인더 잉크는 피착체에 인쇄된 후의 시간 경과에 따른 변화가 적기 때문에, 다른 한쪽의 피착체와의 접착 공정까지의 여유 시간이 길어지게 된다. 따라서 도포 후의 경시 변화를 신경 쓸 필요가 없어져 양산성 향상이 도모된다.

청구항 10에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재에 의하면, 복수 개의 상기 키탑이 평면 시트 타입 또는 복합 성형 타입의 키탑 시트이므로, 청구항 1 내지 9중 어느 하나의 청구항에 기재된 효과에 부가하여, 개개의 키탑이 일체로 형성되어 있으므로, 취급이 용이하고, 키탑 시트와 키패드의 접착 공정을 간소화할 수 있다. 또한, 키탑 시트에 바인더 잉크를 배치하여 두면, 용이하게 키탑 시트와 유기 수지 시트와 실리콘 고무의 3개의 부재의 일체 성형이 가능하다.

청구항 11에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재에 의하면, 상기 키탑 시트가 수지 또는 금속으로 형성되어 있으므로, 청구항 10에 기재된 구성에 부가하여, 키탑에 수지로 이루어진 키탑 시트를 사용하는 경우에는, 수지로 이루어진 키탑 시트가 강성을 갖게 되는 두께(0.2mm 이상, 바람직하게는 0.4mm 이상)이면, 수지 시트의 강성에 의해, 획득된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재는 수지 시트의 강성 때문에 휘어짐을 억제할 수 있다. 금속제 키탑 시트이면, 금속의 강성 때문에, 마찬가지로 푸시-버튼 스위치용 커버 부재의 휘어짐을 억제할 수 있다.

청구항 12에 기재된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재에 의하면, 상기 폴리우레탄 엘라스토머층의 두께가 0.01mm 이상 0.5mm 이하이므로, 청구항 2 또는 3의 효과에 부가하여, 실리콘 고무층에의 추종성이 양호하게 되고, 반복 굴곡되어도 벗겨질 우려가 없다. 한편, 폴리우레탄 엘라스토머는 황색으로 변하는 문제가 있지만, 황색으로 변한 경우에도 두께가 얇기 때문에 변색이 눈에 띄지 않는 푸시-버튼 스위치용 커버 부재를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 푸시-버튼 스위치용 커버 부재(1)의 일실시예를 나타낸 정면도이다.

도 2는 키탑(4)의 부분으로부터 절단하여 단면 방향에서 본 종단면도이다.

도 3는 본 발명의 푸시-버튼 스위치용 커버 부재의 다른 실시예로, 키탑(4)의 부분으로부터 절단하여 단면 방향에서 본 종단면도이다.

도 4는 도 3에 나타낸 푸시-버튼 스위치용 커버 부재의 내부 발광에 의한 문자 조명광의 예이다.

도 5는 도 3에 나타낸 푸시-버튼 스위치용 커버 부재 제조의 공정도이다.

도 6은 문자 인쇄가 행해진 수지 또는 금속의 필름 또는 시트형의 키탑 재료의 정면도이다.

도 7은 문자 인쇄가 행해진 사출 성형에 의해 성형된 키탑 분리 전의 사출 성형품의 정면도이다.

도 8은 도 6이 투명 필름 또는 시트형의 키탑 재료인 경우의 A-A 라인을 따라 절취한 단면도이다.

도 9a는 도 9b에 나타낸 필름 또는 시트형의 키탑 재료를 외형뽑기(外形拔)하고, 또한 슬릿 가공한 시트형 키탑의 정면도이다.

도 9b는 문자 인쇄가 행해진 수지 또는 금속제의 필름 또는 시트형의 키탑 재료의 정면도이다.

도 10a는 도 10b에 나타낸 사출 성형품을 게이트 커트(gate cut)하여 개별적으로 분리한 키탑의 정면도이다.

도 10b는 문자 인쇄가 행해진 사출 성형에 의해 성형된 키탑 분리전의 사출 성형품의 정면도이다.

도 11은 도 10a가 투명 수지인 경우의 B-B 라인을 따라 절취한 단면도이다.

도 12는 키탑부에 대응하는 위치 이외에 차광(遮光) 인쇄를 행한 우레탄 필름(urethane film)의 정면도이다.

도 13은 금속 시트에 문자색 인쇄를 행한 키탑의 정면도이다.

도 14는 도 12의 C-C 라인을 따라 절취한 단면도이다.

도 15는 도 9a의 수지 필름 또는 시트, 우레탄 필름, 및 실리콘 고무를 일체화한 푸시-버튼 스위치용 커버 부재의 정면도이다.

도 16은 도 15의 D-D 라인을 따라 절취한 단면도이다.

도 17은 금속으로 이루어진 연결형 키탑 시트, 폴리우레탄 시트, 및 실리콘 고무를 일체 성형한 푸시-버튼 스위치용 커버 부재의 정면도이다.

도 18은 도 17의 E-E 라인을 따라 절취한 단면도이다.

도 19는 본 발명의 푸시-버튼 스위치용 커버 부재의 다른 실시예의 키탑(40)의 부분으로부터 절단하여, 단면 방향에서 본 종단면도이다.

도 20은 도 19에 나타낸 푸시-버튼 스위치용 커버 부재의 키탑부의 위쪽을 나타낸 정면도이다.

도 21은 도 19에 나타낸 푸시-버튼 스위치용 커버 부재의 제조 공정도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 푸시-버튼 스위치용 커버 부재(1)의 일실시예를 나타낸 정면도이며, 도 2는 키탑(4)의 부분으로부터 절단하여, 단면 방향에서 본 종단면도이다.

이 실시예에 따른 푸시-버튼 스위치용 커버 부재(1)에서는, 실리콘 고무층(2)과 유기 수지층(바람직하게는, 폴리우레탄 엘라스토머층)(3)이 일체로 밀착된 탄성체 키패드의 유기 수지층(3) 상에, 양면 점착 테이프(5) 등을 포함하는 접착제를 통하여 키탑(4)이 고정되어 있다. 그리고, 일체로 밀착되어 있다는 것은, 단순히 밀착되고 있다는 것이 아니고, 푸시-버튼 스위치용 커버 부재로서 실제 용도에 제공된 상태에서 박리 또는 분리가 불가능한 정도로 접합되어 일체로 되어 있는 상태를 나타낸다.

본 발명의 실리콘 고무층(2)의 형성에 사용하는 금형보다 폴리우레탄 엘라스토머에 대한 접착력이 큰 선택 접착성을 갖는 실리콘 고무 조성물은, a) 비닐기 함유 디메틸 실리콘 생고무, 비닐기 함유 페닐 실리콘 생고무, 비닐기 함유 플루오르 실리콘 생고무 등의 알케닐기 함유의 부가 경화형 오르가노폴리실록산에, b) 연무질 실리카(aerosol silica), 침강성 실리카(precipitated silica) 등의 보강성 실리카 충전재, c) 부가 반응용 가교제 및 부가 반응 촉매를 첨가하고, 또한 d) 접착성 부여 성분을 첨가하여 이루어진다. 필요에 따라, 경화 시간의 조정을 행하기 위한 촉매 억제제를 첨가해도 된다.

가류 처리에 사용하는 부가 반응용 가교제로서는, 1분자 중에 2개 이상의 SiH기를 갖는 오르가노하이드로젠폴리실록산(organohydrogenpolysiloxane)이 사용되고, 이 오르가노하이드로젠폴리실록산으로서는 직쇄상(直鎖狀), 환상(環狀), 분지상(分枝狀) 중 어느 하나이어도 되며, 부가 반응 경화형 실리콘 고무 조성물의 경화제로서 공지의 오르가노하이드로젠폴리실록산을 사용할 수 있다. 오르가노하이드로젠폴리실록산의 배합량은, 알케닐기 함유 오르가노폴리실록산 100 중량부에 대해서 0.01∼20 중량부 배합하는 것이 바람직하다. 또한, 가류 보조제로서 유기 과산화물(organic peroxide)을 함께 사용하면, 고무의 강도 또는 뒤틀림 등의 물리적 성질의 향상에 효과가 있으며, 유기 과산화물로는 벤조일 퍼옥사이드(benzoyl peroxide), 비스2,4디클로로 벤조일 퍼옥사이드(Bis-2,4-dichlorobenzoyl peroxide), 디큐밀 퍼옥사이드(dicumyl peroxide), 디-t-부틸 퍼옥사이드(di-t-butyl peroxide), 2,5-디메틸-2,5-비스(t-부틸 퍼옥시)헥산(2,5-dimethyl-2,5- Bis(t-butyl peroxy)) 등이 예시된다. 또한, 내열성 향상제 또는 경도를 조정하기 위해 비보강성 실리카를 첨가하여도 된다.

또한, 이 부가 반응에 의한 가교 반응을 사용하는 실리콘 고무 조성물에는, 메틸비닐 시클로테트라실록산(methylvinyl cyclotetrasiloxane), 아세틸렌 알코올류(acetylene alcohols), 실록산 변성 아세틸렌 알코올(siloxane-modified acetylene alcohol), 하이드로퍼옥사이드(hydroperoxide) 등의 공지의 백금 촉매 억제제를 첨가하는 것이 바람직하다. 경화 시간이 너무 짧으면, 폴리우레탄 엘라스토머 시트와의 밀착이 불충분하므로, 실리콘 고무가 경화되는 경우가 있지만, 백금 촉매 억제제의 첨가에 의해 이것을 방지할 수 있다.

부가 반응 촉매로서는, 종래부터 알려져 있는 어느 것도 이용될 수 있으며, 구체적으로는 백금족의 금속 단체(unit) 및 그 화합물을 사용할 수 있다. 예컨대, 실리카, 알루미나 또는 실리카 겔과 같은 담체 상에 흡착된 미립자상의 백금 금속, 염화 제2백금, 염화 백금산, 염화 백금산 6수염과 올레핀 또는 디비닐 디메틸 폴리실록산과의 착체(complex), 염화 백금산 6수염의 알코올 용액 등의 백금계 촉매, 파라듐 촉매, 로듐 촉매 등을 들 수 있다. 이들 촉매의 첨가량은 촉매량이며, 통상 백금계 금속량으로 환산하여 1∼1,000ppm의 범위에서 사용되지만, 바람직하게는 10∼500ppm의 범위가 적당하다. 1ppm 미만이면 가교 반응이 충분히 촉진되지 않고, 경화가 불충분하게 되는 경우가 있으며, 1,OOOppm 보다 많이 첨가하여도 반응성에 대한 영향이 적어 무익하다.

금형보다 폴리우레탄 엘라스토머에 대한 접착력이 큰 선택 접착성을 갖는 부 가 경화형 실리콘 고무 조성물로 하기 위해, 알케닐기 함유의 부가 경화형 오르가노폴리실록산 조성물에 첨가하는 접착성 부여 성분으로서는, 예컨대, a) 분자 중에 적어도 하나의 Si-H 결합과, 알콕시 시릴기, 글리시딜기, 산무수물기(酸無水物基)로부터 선택되는 1종 또는 그 이상의 접착성 관능기를 갖는 유기 규소 화합물, b) 분자 중에 적어도 하나의 Si-H 결합과 적어도 하나의 방향족 고리, 또는 적어도 하나의 알케닐기와 적어도 하나의 방향족 고리를 갖는 유기 규소 화합물, c) 에폭시 당량이 100∼5000g/1mol에서, 분자 중에 적어도 하나의 방향족 고리와 적어도 하나의 Si-H 결합을 갖는 글리시딜 유기 규소 화합물 등이 예시되어 있다(일본 공개 특허 평6-171021호 공보, 일본 공개 특허 평8-216273호 공보, 일본 공개 특허 2002-201454호 공보를 참조).

그리고, 상기의 접착성 부여 성분이 첨가된 실리콘 고무 조성물을 금형을 사용하여 성형한 경우에, 성형품이 금형에 접착하는 난점이 있다. 그래서, 통상의 금형의 표면 처리에 사용되는 크롬 도금에 대해서는 접착성이 없고, 한쪽 폴리우레탄 엘라스토머 시트에 대해서는 우수한 접착성을 나타내는 접착성 부여 성분으로서는, 에폭시 당량이 100∼5000g/1mol에서, 분자 중에 적어도 하나의 방향족 고리와 적어도 하나의 Si-H 결합을 갖는 글리시딜 유기 규소 화합물이 바람직하게 사용된다.

본 발명을 위한 금형보다 폴리우레탄 엘라스토머에 대한 접착력이 큰 선택 접착성을 갖는 부가 경화형 실리콘 고무 조성물은, 상기한 성분을 2-롤러, 반바리 믹서(banbary mixer), 니더(kneader) 등의 고무 혼련기(rubber pugmill)를 사용하 여 균일하게 혼합함으로써 얻을 수 있다.

또한, 폴리우레탄 엘라스토머층(3)과 실리콘 고무층(2)이 일체로 밀착하고 있는 탄성체 키패드를 얻으려면, 밀러블 타입 실리콘 고무 조성물을 시트 형태로 분출한 후에, 폴리우레탄 엘라스토머 시트를 접착하여 금형 내에서 가류 경화시키는 방법으로 한정되지 않고, 선택 접착성을 가지는 액상 부가형 실리콘 고무 조성물을 준비하고, 폴리우레탄 엘라스토머 시트는 단체로 금형 내에 세트하여 두고, 준비한 액상 부가형 실리콘 고무 조성물을 금형 내에 사출 성형하여 폴리우레탄 엘라스토머층(3)과 실리콘 고무층(2)을 일체로 밀착시키는 인몰드(in-mold) 사출 성형을 행할 수도 있다. 또한, 실리콘 고무 조성물의 분출된 시트와 폴리우레탄 엘라스토머 시트는, 접착 후에 소정의 형상으로 재단하여도 되고, 소정의 형상으로 재단한 후에 접착하여도 된다.

인몰드 사출 성형에 사용하는 선택 접착성을 갖는 액상 부가형 실리콘 고무 조성물의 일례를 나타내면, 25℃에서의 점도가 10000cP(센치포이즈)인 양 말단이 디메틸 비닐 시릴기로 봉쇄된 디메틸실록산 폴리머 100 중량부에, 비표면적이 300㎠/g인 연무질 실리카를 40 중량부, 헥사메틸디실라잔(hexamethyldisilazane)을 8 중량부, 물 1 중량부를 니더에 채우고, 상온에서 1시간 교반 혼합을 행한 후, 150℃까지 온도를 올려 2시간 보온 혼합을 행한다. 그 후, 혼합물을 상온까지 냉각하고, 이것에 상기 디메틸 실록산 폴리머를 20 중량부, 25℃에서의 점도가 약 10 센치포이즈인 메틸하이드로젠폴리실록산을 3 중량부, 에폭시 당량이 500g/1mol 전후의, 분자 중에 적어도 하나의 방향족 고리와 적어도 하나의 Si-H 결합을 갖는 글리 시딜화 유기 규소 화합물을 4 중량부, 또한 상온에서의 경화까지의 시간을 연장시키기 위해 아세틸렌 알코올을 0.1 중량부, 백금 비닐 실록산 착체를 백금 원자로서 50ppm 첨가하고, 균일하게 될 때까지 잘 혼합한다. 또한, 접착성 부여 성분을 함유시켜 얻어지는 선택 접착성을 갖는 액상 부가형 실리콘 고무 조성물을 예시할 수 있다.

유기계 재료에 대해서 접착성이 뛰어난 유기 수지로서는, 예컨대 점착제 또는 접착제에 대해서 우수한 점착성 또는 접착성을 나타내는 것으로, 폴리카보네이트, 아크릴 수지, ABS, AS, 폴리스티렌(polystyrene), 폴리우레탄, 폴리염화비닐(polyvinylchloride) 등의 1개 또는 복수 개로 이루어지는 수지 또는 엘라스토머 등이 예시된다. 이들 중에서 연신성, 인열 강도, 유연성, 저온 특성이 뛰어난 폴리우레탄 엘라스토머가 바람직하게 사용된다.

본 발명을 위한 폴리우레탄 엘라스토머로서는, PPG 또는 PTMG 등 2관능성 폴리에테르와 디이소시아네이트(diisocyanate)를 반응시켜 만든 폴리에테르 타입의 폴리우레탄 엘라스토머, 또는 아디페이트(adipate)와 디이소시아네이트의 중부가 반응(polyaddition reaction)으로 만들어진 폴리에스테르 타입의 폴리우레탄 엘라스토머의 어느 것도 사용할 수 있다. 한편, 시트 가공 면에서의 재료 선정의 제약은 없고, 캐스팅 타입 또는 밀러블 타입 등의 열강화성 우레탄이어도 되며, 사출 성형이 가능한 열가소성 우레탄(TPU)이어도 된다.

실리콘 고무 일체 성형 후의 형상의 뒤틀림을 적게 하기 위해서는, 사용되는 폴리우레탄 엘라스토머는 균일한 두께를 갖는 시트형으로 성형되는 것이 바람직하 다.

본 발명의 키탑은 바람직하게는 수지 또는 금속 등으로 형성된다. 투광성 재료를 사용하면 푸시-버튼 스위치용의 커버 부재 내부로부터의 조명에 의해 키탑 상면 또는 하면에 행한 가식 도형(加飾圖形) 또는 문자가 명료하게 식별될 수 있다. 한편, 광불투과성 재료를 사용한 경우에는, 에칭 또는 레이저가공 등에 의해 작성한 관통 문자(cutthrough character) 또는 숫자 등의 가식 도형을 통해 커버 부재 내부로부터의 광이 통과하므로 마찬가지로 가식 도형이 명료하게 식별될 수 있다.

그리고, 복수 개의 키탑을 지지하는 부재는 키탑 시트로 지칭되고 있지만, 키탑 시트의 타입으로서는, 1매의 시트 상에 복수 개의 독립적인 키탑이 시트면 방향으로 형성된 복합 성형 타입의 키탑 시트(도 19에 있어서 시트(41)에 키탑(40)이 복합된 타입)이어도 된다. 또한, 1매의 평면 시트에 복수 개의 키탑 상당부가 구획되어 나란히 위치되어 있는 평면 시트 타입의 키탑 시트(도 6 또는 도 9a에 상당하는 타입)이어도 된다.

키탑과 폴리우레탄 엘라스토머의 접착에 사용되는 양면 점착 테이프로서는, 특히 아크릴계의 양면 점착 테이프가 폴리우레탄 엘라스토머 또는 폴리카보네이트에의 접착이 양호하여 바람직하게 사용될 수 있다. 또한, 이소시아네이트계 접착제는, 실리콘 고무와의 접착에 사용되어 왔지만, 난접착 재료인 종래의 실리콘 고무가 피착체인 경우에는 사전 처리가 필요하였다. 예컨대, 실리콘 고무 표면에 플라즈마 처리 또는 아미노계의 실란 커플링제를 프라이머로서 도포할 필요가 있었 다. 그러나, 본 발명과 같은 폴리우레탄 엘라스토머와 폴리카보네이트의 접착에서는, 이소시아네이트계 접착제는 양자에 대한 접착성이 양호하여 바람직하게 사용할 수 있다.

또한, 키탑과 폴리우레탄 엘라스토머와의 접착에는 바인더 잉크도 바람직하게 사용할 수 있다. 키탑의 재질에 대응하는 인쇄용 접착성 잉크로서는, 키탑 재질이 폴리카보네이트제의 경우에는 폴리카보네이트계, 아크릴계 또는 우레탄계의 잉크가 바람직하다. 예컨대, SG740(세이코 어드밴스사 제품), 노리팬 HTR(PROLL 사 제품) 등을 들 수 있다. 키탑 재질이 아크릴계이면 폴리카보네이트계, 아크릴계 또는 우레탄계의 잉크가 바람직하다. 예컨대, CAV 메이밴(주식회사 세이코 어드밴스 제품)을 들 수 있다. 키탑 재질이 PET계이면 폴리에스테르계 또는 우레탄계의 잉크가 바람직하다. 예컨대, 9300HIPET(JUJO Chemical 주식회사 제품)를 들 수 있다. 키탑 재질이 스테인레스이면 우레탄계 또는 에폭시계의 잉크가 바람직하다. 예컨대, HAC(주식회사 세이코 어드밴스 제품)를 들 수 있다.

양면 점착 테이프를 사용하는 키탑의 폴리우레탄 엘라스토머 시트에의 점착 이외의 푸시-버튼 스위치용 커버 부재는, 예컨대 도 6∼14 등에 나타낸 다음의 공정에 의해 제조된다. 키탑 상당부로서, 시트(19)(도 6) 또는 독립된 1개의 키탑에 가공할 수 있는 복수 개의 키탑을 연결한 사출 성형품(20)(도 7)을 준비하고, 이들 키탑 상당부에 가식층을 설치하는 공정, 키탑을 작성하는 공정, 폴리우레탄 엘라스토머 시트에의 습식 인쇄 공정, 키탑과 폴리우레탄 엘라스토머 시트와 실리콘 고무와의 일체화 공정으로 구성된다.

가식층을 설치하는 공정(도 6 및 도 7)에서는, 키탑 상당부인 시트(19) 또는 키탑 형상이 다수 연결되어 있는 사출 성형품(20)에, 스크린 인쇄, 패드 인쇄, 잉크젯 인쇄 등의 습식 인쇄에 의해 소정 위치에 문자 또는 기호(12) 등의 가식층(22)(도 8)을 행한다. 배면에 인쇄하는 경우에는 거울 문자로 행하고, 표면 도장의 경우에는 정문자로 행한다. 키탑의 재질이 메탈 시트 또는 차광성 재료인 경우에는 문자 또는 기호는 에칭 또는 레이저광선 등에 의해 관통 문자 형태로 커트하고, 그 위의 표면의 도장은 투명 코팅으로 한다. 투광성 키탑의 배면에의 인쇄는 가식 인쇄의 다음에 접착층 인쇄의 순으로 행하지만, 가식 인쇄의 최종층이 접착층 잉크와 동일한 계통인 경우, 접착층의 인쇄를 생략할 수 있다. 도 8은 도 6의 A-A 라인을 따라 절취한 단면도를 모식적으로 나타낸 도이며, 키탑 상당부(4), 가식층(22), 접착층(8)을 나타낸다.

키탑의 작성 공정(도 9a, 도 9b, 도 10a, 도 10b)에서는 키 형상의 타발(打拔)을 행한다. 시트(도 9b)의 경우에는 키탑 시트의 외형뽑기(外形拔) 가공을 행하여 평면 시트 타입의 키탑 시트를 작성한다. 또한, 슬릿 가공에서는 시트(19)에 슬릿(21)(도 9a)을 설치하고, 역시, 평면 시트 타입의 키탑 시트를 작성한다. 외형뽑기 가공의 전에, 외주의 드로잉 가공을 행하여도 된다. 복수 개의 키탑이 연결된 사출 성형품(도 10b)과 같은 경우에는, 개개의 키탑(4)을 게이트부에서 게이트 커트하여 단일 키탑(4)으로 한다(도 10a 및 도 10b 참조). 도 11은 도 10a가 투명 수지 재료인 경우의 B-B 라인을 따라 절취한 단면도를 모식적으로 나타낸 도면이며, 키탑(4), 가식층(22), 접착층(8)을 나타내고 있다.

폴리우레탄 엘라스토머 시트(3)(도 12)에의 습식 인쇄 공정도에서는, 키탑부(4)에 대응하는 위치 이외에 차광 인쇄(23) 등을 행한다. 그리고, 금속제 키탑 시트(32)(도 17)와 일체화하는 경우는, 문자 또는 기호 등의 에칭부에 대응하는 부분에 문자색으로의 인쇄(25)도 행한다(도 13 및 도 18 참조). 도 14는 도 12에 나타낸 폴리우레탄 엘라스토머 시트(3)의 C-C 라인을 따라 절취한 단면도를 모식적으로 나타낸 도면이며, 폴리우레탄 엘라스토머 시트(3) 및 차광 인쇄층(23)을 나타내고 있다.

마지막으로, 키탑과 폴리우레탄 엘라스토머 시트와 실리콘 고무의 일체화 공정은 다음의 (1) 또는 (2)의 2개의 공정의 어느 하나를 채용한다.

(1) 키탑, 폴리우레탄 엘라스토머 시트, 실리콘 고무의 일체 성형 : 금형에 키탑 및 폴리우레탄 엘라스토머 시트를 순서대로 세트하고, 실리콘 고무를 배치하여 압축 성형 또는 실리콘 고무의 사출 성형으로 일체 성형을 행한다. 성형은 예컨대 약 120℃에서 3분 동안 이루어진다. 그때, 키탑 상당부에 인쇄되어 있는 접착층이 열에 의해 연화(軟化)되어, 마찬가지로 열에 의해 연화된 폴리우레탄 엘라스토머 시트와 앵커 경화(anchor curing)에 의해 견고하게 밀착된다. 또한, 일체 성형 시에는, 키탑 및 폴리우레탄 엘라스토머 시트와, 실리콘 고무의 열수축의 차이에 의해 수축이 큰 측으로 휘어짐이 발생할 우려가 있지만, 키탑이 시트형의 메탈 시트인 경우, 키탑 시트의 강성에 의해 휘어짐을 억제할 수 있다. 또한, 수지제 시트의 경우에도, 키탑 시트에서 강성이 나타나는 두께(두께가 0.2mm 이상, 바람직하게는 0.4mm 이상)이면, 수지제의 키탑 시트의 강성에 의해 휘어짐을 억제할 수 있다(후술하는 실시예 4를 참조).

(2) 폴리우레탄 엘라스토머 시트와 실리콘 고무의 일체 성형 후, 키탑과 열압착 : 미리, 실리콘 고무와 일체 성형된 폴리우레탄 엘라스토머 시트 상에 접착층을 행한 키탑을 배치하고, 프레스에 세트시켜, 가열된(약 10O℃) 금속판으로 키탑을 누름으로써, 키탑의 온도 상승에 의해 연화된 접착층이 폴리우레탄 엘라스토머 시트와의 앵커 효과에 의해 견고하게 밀착된다(후술하는 실시예 3을 참조). 또한, 폴리우레탄 엘라스토머 시트와 실리콘 고무와의 접착을 더욱 견고하게 하기 위해 우레탄계 또는 폴리카보네이트계 잉크를 폴리우레탄 엘라스토머 시트의 면에 인쇄하면 접착 안정성이 더욱 향상된다.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예로 한정되지 않고, 발명의 주요 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 다른 실시예도 가능하다.

(실시예 1)

금형보다 폴리우레탄 엘라스토머에 대한 접착력이 큰 선택 접착성을 갖는 부가 경화형 실리콘 고무 조성물로서 알케닐기 함유의 부가 경화형 오르가노폴리실록산에 접착성 부여 성분이 1 중량부 첨가된 실리콘 고무 화합물 「X-30-3622-U」(상품명, 신에츠 화학공업 주식회사 제조) 100 중량부에, 부가 반응 촉매의 금속 착체(백금 촉매) 함유의 페이스트 「C-25A」(상품명, 신에츠 화학공업 주식회사 제조) 2 중량부, 부가 반응용 가교제 함유의 페이스트 「C-25B」(상품명, 신에츠 화학공업 주식회사 제조) 0.5 중량부, 및 경화 시간을 조정하기 위한 백금 촉매 억제 제 「X-93-1242」(상품명, 신에츠 화학공업 주식회사 제조) 1 중량부를 추가하여, 2-롤러로 균일하게 혼련하고, 시트형으로 분출하였다(혼련 및 분출 공정).

이와 같이 분출된 금형보다 폴리우레탄 엘라스토머에 대한 접착력이 큰 선택 접착성을 갖는 부가 경화형 실리콘 고무 조성물 시트에, 폴리우레탄 엘라스토머 시트 「시다무 DUS605-CDR」(상품명, 시다무 주식회사 제조)의, 두께 25㎛, 절멸 A경도 96(JIS K7311)의 것을 접착하고, 금형의 형상에 맞추어 재단하였다. 접착은 미경화의 실리콘 고무 조성물이 갖는 점착성을 이용하고, 공기의 포입이 없게 접착하면 된다(시트 접착, 재단 공정).

탄성체 키패드의 형태로 재단한 것을, 폴리우레탄 엘라스토머 시트의 면이 탄성체 키패드의 표면측(키탑이 접착 또는 점착 고정되는 측)으로 되도록 금형에 넣고, 120℃로 온도 조절된 금형에서 3분간 압축 성형하여 꺼낸 후에, 또한 120℃로 온도 조절된 열풍 순환식 건조기에서 1시간 건조 후, 키패드 형상으로 트리밍(trimming)을 행하고, 실리콘 고무층(2)과 폴리우레탄 엘라스토머층(3)의 복층 구조를 갖는, 복수 개의 키탑이 장착 가능한 탄성체 키패드를 얻었다(가류 경화 공정).

비강화의 투광성을 갖는 폴리카보네이트 수지 「유피론 S-3OOO」(상품명, 미츠비시 엔지니어링 플라스틱스 주식회사 제조)을 120℃로 온도 조절된 열풍 순환식 건조기에서 3시간 건조하고, 실린더 온도 300℃, 금형 온도 100℃로 온도 조절된 사출 성형기로 키탑(4)을 성형하였다.

양면 모두 아크릴계의 점착제가 사용된 양면 점착 테이프 「HI-BON YT134-1 」(상품명, 히타치 카세이 폴리머 주식회사 제조)을 키탑(4)의 저면부보다 약간 작은 형상으로 재단하고, 해당 양면 점착 테이프(5)에 의해, 상기 탄성체 키패드의 뒤편에서 접점부를 가압하는 가압 볼록부가 설치된 위치와 대응하는 위치에 키탑(4)을 접착하고, 푸시-버튼 스위치용 커버 부재(1)를 제작하였다.

상기와 같이 하여 얻어진 푸시-버튼 스위치용 커버 부재(1)를, 휴대 전화기의 푸시-버튼식 스위치 조작부에 세트하여, 종래의 탄성체 키패드 표면을 저온 플라즈마 처리하고, 실란 커플링제에 의해 프라이머 처리한 후, 키탑을 접착하여 제작된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재와 비교하여 반복 가압 시험을 행하였다.

본 발명의 푸시-버튼 스위치용 커버 부재(1)에서는, 키탑(4)은 양면 점착 테이프(5)에 의해 점착 고정되어 있을 뿐이지만, 키탑(4)이 벗겨지거나 장착 위치의 어긋남 등의 발생은 확인되지 않았고, 종래의 공정으로 제작된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재와 하등 변함없이 사용할 수 있었다. 폴리우레탄 엘라스토머층(3)과 실리콘 고무층(2)의 층간 박리도 확인되지 않았다.

(실시예 2)

실시예 2에서 제조한 푸시-버튼 스위치용 커버 부재를 도 3에 나타낸다. 본 실시예의 푸시-버튼 스위치용 커버 부재(17)는, 아래쪽으로부터, 하부에 가압 돌기부(6)를 갖는 실리콘 고무층(2), 폴리우레탄 엘라스토머층(3), 접착층(8), 투광성 수지 키탑(4)으로 적층되어 있고, 키탑(4)은 관통 문자부(9)를 제외하고는 차광성 가식층(11)으로 덮여지고, 그 위를 에워싸도록 투명 보호층(10)(오버코트)이 행해져 있다. 이 푸시-버튼 스위치용 커버 부재(17)는 도 3과 같이 내부 광원(본 실시 예에서는 LED)(16), 메탈 돔 커버 시트(15), 고정 접점(14), 메탈 돔(13)을 포함하는 스위치 및 조명부(18)의 위에 배치되어 사용된다. 도 4는 도 3의 구성의 것의 문자 조광의 내부 발광 예를 나타낸 것이다. 관통 문자부(9)를 명료하게 육안으로 볼 수 있다.

본 실시예의 푸시-버튼 스위치용 커버 부재(17)는 도 5에 나타낸 공정에 의해 제조되었다. 실시예 1에서 사용된 것과 동일한 폴리우레탄 엘라스토머 시트(단, 두께가 50㎛이고 또한 시트의 한쪽 면에 보호 필름이 추가되어 있음)에 폴리카보네이트계 잉크(노리팬 HTR, PROLL 사 제품)를 스크린 인쇄하여, 접착이 용이한 인쇄층의 형성을 행하였다(본 공정은 필수적인 공정은 아니며, 접착성의 추가의 향상을 위해 행한 것이다). 이것에 위치 결정 구멍을 형성하여 또한 소정의 외형으로 재단하였다. 이어서, 접착이 용이한 인쇄층의 면을 위쪽으로 하여 아래쪽의 금형에 폴리우레탄 엘라스토머 시트를 위치 결정하여 세팅하였다.

다음에 폴리우레탄 엘라스토머측의 면에 미경화의 액상 실리콘 고무(선택 접착성 액상 부가형 실리콘 고무, X-34-1725A/B, 신에츠 화학공업 주식회사 제품, 2액의 액상 고무로 백금 촉매와 부가 반응용 가교제가 첨가되어 있는 본 실리콘 조성물은, 부가 경화형 오르가노폴리실록산 조성물 100 중량부에 대해, 보강성 실리카 미분말 1∼100 중량부와, 에폭시 당량이 100∼5000g/1mol에서, 분자 중에 방향족 고리를 적어도 하나 갖는 유기 화합물 또는 유기 규소 화합물 0.1∼50 중량부를 함유하고 있음)를 디스펜서(dispenser)로 도포하고, 120℃에서 3분간 압축 성형하여 금형 형상으로 성형하였다.

소정의 외형으로 재단하고, 보호 필름을 박리하며, 폴리우레탄 표면에 시아노아크릴레이트계 접착제(PPX, 세메다인 주식회사 제품)를 디스펜서로 도포하고, 도포 직후에 키탑을 소정의 지그(jig)를 사용하여 압착하였다. 그리고, 여기서 사용한 키탑은 폴리카보네이트 수지(유피론 S-3000, 미츠비시 엔지니어링 플라스틱스 주식회사 제품)를 키탑 형상으로 사출 성형하고, 키탑의 아래쪽 면을 제외한 면에 차광층을 도포로 설치하고, 상기 차광층 상부를 레이저-컷에 의해 원하는 문자 또는 숫자의 형상으로 제거한 후, 그 위에 투명 보호층을 도포하였다.

(실시예 3)

도 15 및 도 16을 사용하여 실시예 3을 설명한다. 두께 0.4mm의 폴리카보네이트 필름에 문자 또는 숫자 등의 가식 인쇄층(문자부)(26) 및 가식 인쇄층(27)과 바인더(SG740, 주식회사 세이코 어드밴스 제품)에 의해 접착층(투명 배접 인쇄)(28)을 행한 후, 키탑 형상으로 커트하였다. 폴리우레탄 엘라스토머 시트(3)에서 키탑 이외의 부분에 차광성 인쇄층(23)을 실시하였다. 이어서, 실시예 2의 전반의 공정과 동일한 공정으로 폴리우레탄 엘라스토머 시트와 액상 실리콘 고무의 복층 키패드를 압축 성형에 의해 금형 형상으로 성형하였다.

이어서, 프레스에 세트된 키탑 형상으로 조각된 지그에 키탑 형상으로 커트한 폴리카보네이트제 키탑을 세트하고, 그 위에 실리콘 고무층(2)과 폴리우레탄 엘라스토머 시트층(3)을 일체화한 것의 폴리우레탄 엘라스토머 시트의 면을 대응하는 위치에 중첩하여, 10O℃로 가열된 금속 플레이트로 누름으로써 접착 잉크층(28)이 연화하여, 폴리우레탄 엘라스토머 시트(3)와 열융착하였다. 얻어진 푸시-버튼 스 위치용 커버 부재의 정면도를 도 15에 D-D 라인을 따라 절취한 단면도를 도 16에 나타낸다. 최하단에 가압 돌기부(6)를 갖는 실리콘 고무층(2)의 위에, 키탑부 이외의 영역에 대응하는 위치에 형성되는 차광성 인쇄층(23), 폴리우레탄 엘라스토머 시트(3), 접착층(투명 배접 인쇄층)(28), 차광성 가식 인쇄층(27) 및 가식 인쇄층(문자부)(26), 최상부의 폴리카보네이트제 키탑(4)을 순서대로 배치하였다.

(실시예 4)

도 13, 도 17 및 도 18을 참조하여 실시예 4를 설명한다. 두께 0.2mm의 SUS 시트에 외형, 슬릿(21), 및 문자 또는 숫자 등의 관통 문자부(30)를 에칭에 의해 형성한 평면 시트 타입의 키탑 시트(32)를 획득하였다. 이 키탑 시트(32)의 외주를 드로잉 가공한 후, 키탑 시트(32)의 배면(폴리우레탄 엘라스토머 시트 접착측)에 슬릿, 관통 문자부(30)를 피하도록 바인더(HAC, 주식회사 세이코 어드밴스 제품)를 인쇄하여 접착층(인쇄층)(28)을 실시하였다. 폴리우레탄 엘라스토머 시트(3)(시다무 주식회사 제품, 상품명 DUS451, 두께 100㎛)에 형성된 키탑 시트의 관통 문자부에 상당하는 부분에 문자 색을 인쇄(25)하고, 슬릿(21)에 상당하는 부분에 차광 인쇄(23)를 행하였다. 아래 모양을 키탑 시트 형상으로 음각한 금형을 120℃로 가열하고, 키탑 시트(32)를 음각에 세트하고, 이어서 폴리우레탄 엘라스토머 필름(3)을 인쇄 부분이 키탑 시트의 대응 부분과 일치하도록 세트하였다. 세트 후, 액상 실리콘 고무를 폴리우레탄 엘라스토머 시트(3)의 위에 배치하고, 상하의 틀을 조여 실리콘의 성형을 행하였다. 실리콘 성형시에는, 키탑 시트(32)에 인쇄된 접착층(28)이 연화하여 폴리우레탄 엘라스토머 시트(3)와 열융착이 이루어지기 때문에, 실리콘 고무 성형 후에는 키탑 시트(32)와 폴리우레탄 엘라스토머 시트(3)도 일체화되었다. 얻어진 푸시-버튼 스위치용 커버 부재의 정면도를 도 17에 나타내고, E-E 라인을 따라 절취한 단면도를 도 18에 나타낸다. 최하단에 가압 돌기부(6)를 갖는 실리콘 고무층(2)의 위에, 슬릿부에 대응하는 위치에 있는 차광성 인쇄층(23), 그 위의 폴리우레탄 엘라스토머 시트(3), 접착층(인쇄층)(28), 금속제 메탈 키탑(32)이 순서대로 배치된다. 그리고, 관통 문자부(30)에 대응하는 위치에는 아래쪽으로부터 실리콘 고무층(2), 투광성 가식 인쇄층(25), 폴리우레탄 엘라스토머 시트층(3)이 순서대로 배치된다.

(실시예 5)

실시예 5에서 제조된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재(47)를 도 19에 나타낸다. 본 실시예의 푸시-버튼 스위치용 커버 부재(47)는, 아래쪽으로부터, 하부에 가압 돌기부(6)를 갖는 선택 접착성 액상 실리콘 고무를 사용한 실리콘 고무층(2), 폴리우레탄 엘라스토머층(3), 접착층(42), 가압 돌기부(6)에 대응하는 위치에는 가식 문자 인쇄(문자부)(26)를, 그리고 문자부 이외에는 가식 베이스 인쇄(27)를 설치하고, 또한 폴리카보네이트 시트(41), 가압 돌기부(6)에 대응하는 위치의 최상부에 자외선 경화 수지 키탑부(40)가 순서대로 적층되어 있다. 그리고, 이 푸시-버튼 스위치용 커버 부재(47)의 외주에 드로잉 가공부(44)가 설치되고, 이 드로잉 가공부(44)에서 커버 부재(47)가 사용되는 제품의 상자체인 위쪽 케이스(43)로 덮여져 제품에 가압 고정된다. 이 푸시-버튼 스위치용 커버 부재(47)는, 도 19와 같이, 기판(7) 상에 내부 광원(본 실시예에서는 EL 시트)(45), 고정 접점(14), 메탈 돔(13)이 설치된 스위치 및 조명부(18)의 위에 배치되어 사용된다. 도 20은 도 19의 구성의 위쪽 외관을 나타낸 것이다.

본 실시예의 푸시-버튼 스위치용 커버 부재(47)는 도 21에 나타낸 공정에 의해 제작되었다. 먼저, 키탑 형상으로 음각한 오목 금형에 미경화의 액상 자외선 경화 수지를 주입하고, 그 위에 투명한 폴리카보네이트 시트(41)(두께 125㎛, 어닐제)를 씌워 자외선을 조사하고, 시트(41)에 자외선 경화 수지의 키탑 볼록부(40)를 형성하여 복수 개의 키탑 볼록부(40)를 연결한 복합 성형 타입의 키탑 시트를 얻었다. 키탑의 반대 면에 숫자 또는 문자와 동시에 베이스 색의 가식층(27)과, 이어서 접착층(42)을 각각 우레탄계 잉크(SG740, 주식회사 세이코 어드밴스 제품)를 사용하여 스크린 인쇄로 형성하였다. 스크린 인쇄된 키탑 시트의 외주부를 금형으로 드로잉 가공한 후, 인쇄층을 위쪽으로 하여 사출 성형 금형에 세팅하고, 폴리카보네이트 시트(41)에 중첩하도록 폴리우레탄 엘라스토머 시트(3)(실시예 1에서 사용한 폴리우레탄 엘라스토머 시트, 단 두께 50㎛로 위치 결정 구멍을 형성하고, 또한 소정의 외형으로 재단한 것)를 소정의 위치 핀으로 끼워넣어 설치하였다. 틀을 닫은 후, 선택 접착성 액상 부가형 실리콘 고무(X-34-1725A/B, 신에츠 화학공업 주식회사 제품)의 A제와 B제를 일대일로 혼합하여 폴리우레탄 엘라스토머 시트의 면에 사출하여 120℃에서 3분 동안 인서트 성형하였다. 성형 후, 금형으로부터 인출하고, 외곽의 거친 부분(burr)을 제거(외형 커트)하여 푸시-버튼 스위치용 커버 부재(47)를 구성하였다.

유기 재료에 대해서 접착성이 뛰어난 유기 수지층과 상기 유기 수지층에 대해서 접착성이 뛰어난 실리콘 고무층을 접착하여, 그 위에 키탑이 배치된 푸시-버튼 스위치용 커버 부재는, 각 부재의 접착성이 뛰어나기 때문에, 특별한 접착성 향상 처리 공정을 생략할 수 있고, 또한 접착 내구성이 뛰어나기 때문에 휴대 전화기 또는 정보 단말기 장치 등의 푸시-버튼 스위치 조작부에 유효하게 사용된다.

<도면 부호의 설명>

1, 17, 47 : 푸시-버튼 스위치용 커버 부재

2 : 실리콘 고무층

3 : 유기 수지층 또는 폴리우레탄에스트로머층

4, 19, 32 : 키탑 또는 키탑부

5 : 양면 점착 테이프

6 : 가압 돌기부

8 : 접착층

11 : 투명성 가식층

Claims

실리콘 고무층과, 유기계 재료에 대해서 접착성이 뛰어난 유기 수지층의 복층 구조의 탄성체 키패드를 포함하는, 단수 또는 복수 개의 키탑(keytop)이 장착된 푸시-버튼(push-button) 스위치용 커버 부재로서,

상기 탄성체 키패드는, 표면층측이 상기 유기 수지층이 되고, 배면층측이 상기 실리콘 고무층이 되도록 구성되며, 상기 실리콘 고무층의 뒤편의, 상기 키탑의 장착부에 대응하는 위치에는 접점부를 가압하는 가압 볼록부가 설치되는 동시에,

상기 실리콘 고무층은 금형보다 유기 수지층에 대한 접착력이 큰 선택 접착성(selective adhesiveness)을 갖는 실리콘 고무 조성물로 형성되고, 상기 유기 수지층과 상기 실리콘 고무층이 일체로 밀착하고 있는,

푸시-버튼 스위치용 커버 부재.
제1항에 있어서,

상기 유기 수지층이 폴리우레탄 엘라스토머층(polyurethane elastomer layer)인, 푸시-버튼 스위치용 커버 부재.
제2항에 있어서,

상기 폴리우레탄 엘라스토머층이, 미리 성형된 폴리우레탄 엘라스토머 시트를, 상기 실리콘 고무층의 경화(curing)와 동시에 상기 실리콘 고무층과 일체로 밀 착시켜 형성하여 이루어지는, 푸시-버튼 스위치용 커버 부재.
제1항에 있어서,

상기 실리콘 고무 조성물이, 부가 반응형 오르가노폴리실록산(organopolysiloxane) 조성물 100 중량부에 대해, 보강성 실리카(silica) 미분말 1∼100 중량부와, 에폭시 당량이 100∼5000g/1mol에서, 분자 중에 방향족 고리를 하나 이상 갖는 유기 화합물 또는 유기 규소 화합물 0.1∼50 중량부를 함유하는 실리콘 고무 조성물인, 푸시-버튼 스위치용 커버 부재.
제1항에 있어서,

상기 실리콘 고무가 밀러블 타입 실리콘 고무(millable type silicone rubber) 조성물 또는 액상 실리콘 고무 조성물인, 푸시-버튼 스위치용 커버 부재.
제1항에 있어서,

단수 또는 복수 개의 상기 키탑이, 상기 탄성체 키패드의 표면층측의 소정 위치에, 접착제를 통해 접착 고정되어 있는, 푸시-버튼 스위치용 커버 부재.
제6항에 있어서,

상기 접착제가, 양면 점착 테이프, 시아노아크릴레이트계 접착제(cyanoacrylate-base adhesive), 또는 바인더 잉크(binder ink)인, 푸시-버튼 스 위치용 커버 부재.
제1항에 있어서,

단수 또는 복수 개의 상기 키탑은, 투광성을 갖는 수지로 형성되고, 상기 키탑의 표면이 도장되어 있거나 또는 배면이 인쇄되어 있는, 푸시-버튼 스위치용 커버 부재.
제1항에 있어서,

단수 또는 복수 개의 상기 키탑의 배면이 바인더 잉크에 의해 인쇄되어, 상기 탄성체 키패드의 표면층측의 소정 위치에 상기 바인더 잉크에 의해 접착 고정되는, 푸시-버튼 스위치용 커버 부재.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

복수 개의 상기 키탑이 평면 시트 타입 또는 복합 성형 타입의 키탑 시트인, 푸시-버튼 스위치용 커버 부재.
제10항에 있어서,

상기 키탑 시트가 수지 또는 금속으로 형성되는, 푸시-버튼 스위치용 커버 부재.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 폴리우레탄 엘라스토머층의 두께가 0.01mm 이상 0.5mm 이하인, 푸시-버튼 스위치용 커버 부재.