按键板技术领域
本发明涉及在便携式信息终端设备、个人·数字·助理(PDA)、AV设备、数
字照相机等摄像设备、车载电气设备、游戏机、遥控器、键盘等各种电子设备的操
作部中使用的按键板。
背景技术
在便携式信息终端设备、摄像设备、车载电气设备等的操作部上,在对按钮(key
top)进行按压操作来进行输入的部分上使用按键板。最近,伴随设备薄型化的要
求,也要求按键板薄型化。为了应对这种要求,在由平坦的树脂膜构成的基片上具
备键顶的按键板的利用增多。这种按键板在日本特开昭61-54258号公报、日本特
开平2-24128号公报中已有所公开。该按键板适合于薄型化,能够从视觉上和触觉
上明显地识别到键顶,并且比较容易制造,因而被广泛采用。
上述按键板经由如下步骤制造。首先,准备形成有凹部的模具,在模具的凹部
内填充常温下为液状的紫外线固化型树脂等树脂组合物。接着,在模具上以将凹部
覆盖的方式配置了基片之后,使树脂组合物固化。采用这种方式来制造出在基片上
一体形成了键顶的形态的按键板。
但是,采用上述制造方法时,在键顶成形后,基片会翘曲。并且,在成形了键
顶之后,也会因用于在基片上印刷文字的热处理而导致基片翘曲。这种问题是因为
根据按键板的薄型化要求而使用较薄的基片而产生的。另外,造成基片翘曲的原因
推测为树脂组合物的固化收缩、在成形模具内产生的应力等。
在为了解决上述课题而克服基片翘曲问题时,键顶的耐药品性变差。相反,
若选择提高耐药品性的树脂组合物,则会在基片上发生翘曲。在此所说的耐药
品性是指,在使用按键板所搭载的设备的日常生活中,按键板对所接触到的药
品的耐性。尤其可以举出对防晒霜或护手霜中含有的苯甲醇或蓖麻油等的耐
性。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种能够抑制基片翘曲的同时使键顶的耐药品性良好
的按键板。
为了实现上述目的,在本发明的一个方式中,提供一种按键板,具备基片和键
顶,该键顶从基片的表面突出、且由常温下为液状的树脂组合物的固化物构成。树
脂组合物由第1组合物和第2组合物构成,固化物具有由第1组合物形成的第1
固化物和由第2组合物形成的第2固化物。键顶由芯部和盖部构成,芯部由形成在
基片的表面上的第1固化物构成,抑制基片翘曲,盖部由形成在芯部的表面上的第
2固化物构成,盖部相比于芯部为硬质。
另外,抑制基片翘曲是指,通过第1组合物来成形第1固化物时,基片几乎不
会翘曲。
根据本发明,能够得到能够抑制基片翘曲的同时使键顶的耐药品性良好的按键
板。
附图说明
图1是示出本发明的第1实施方式的按键板的俯视图。
图2是沿着图1的2-2线的剖视图。
图3是示出在键顶的成形模具的腔内涂布第2组合物的工序的剖视图。
图4是示出在涂布了第2组合物的腔内填充第1组合物的工序的剖视图。
图5是示出隔着基片对第1组合物及第2组合物照射紫外线的工序的剖视图。
图6是示出第1实施方式的变形例的按键板的剖视图。
图7是示出本发明的第2实施方式的按键板的俯视图。
图8是沿着图7的8-8线的剖视图。
图9是示出第2实施方式的变形例的按键板的剖视图。
图10是示出第2实施方式的变形例的按键板的剖视图。
图11是示出本发明的第3实施方式的按键板的剖视图。
图12是示出在芯部的成形模具的腔内填充第1组合物的工序的剖视图。
图13是示出隔着配置在成形模具上的基片向成形模具内照射紫外线的工序的
剖视图。
图14是示出在盖部的成形模具的腔内填充了第2组合物之后、将一体成形有
第1固化物的基片配置到成形模具上的工序的剖视图。
图15是示出在将基片配置到成形模具上之后、隔着基片对成形模具内照射紫
外线的工序的说明图。
图16是示出第3实施方式的变形例的按键板的剖视图。
图17是示出第3实施方式的变形例的按键板的剖视图。
图18是示出本发明的第4实施方式的按键板的俯视图。
图19是沿着图18的19-19线的剖视图。
图20是示出具备按键板的便携式通信终端机的俯视图。
图21是沿着图20的21-21线的剖视图。
图22是示出第4实施方式的变形例的剖视图。
图23是示出第4实施方式的变形例的剖视图。
图24是示出在实施例中使用的树脂组合物的固化物在频率10Hz下的动态存
储弹性模量与温度之间的关系的曲线图。
图25是说明实施例中的基片翘曲量测定方法的概要图。
具体实施方式
〔第1实施方式〕
下面,参照图1~图5来说明将本发明的按键板11及其制造方法具体化的第1
实施方式。
如图1及图2所示,按键板11具备基片12及键顶13。键顶13由芯部14和
盖部15构成,芯部14形成在基片12的表面12a上,盖部15形成在芯部14的表
面14a上。
基片12是按键板11的基材。基片12形成为俯视呈矩形。基片12具有可挠性,
可挠性的程度被设定为在按压了按键板11时发生挠曲而能够按压到配置在按键板
11背面侧的触点开关。基片12由一张平坦的合成树脂制的膜片构成。从按键板11
的薄型化的要求考虑,基片12的厚度优选为50μm~300μm。作为基片12的材料,
可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)膜、
聚碳酸酯(PC)膜、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜、聚酰胺(PA)膜、聚氨
酯(PU)膜、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)膜、聚丙烯(PP)膜、聚乙烯
(PE)膜、三醋酸纤维素(TAC)膜等、或将它们金属化或掺杂化的膜等。除了
合成树脂制的膜以外,还可以举出织布、无纺布等。
在基片12的表面或背面形成有文字、数字及符号等的显示部(图1的“ON”
的文字)、构成背景部的装饰层(未图示)。装饰层通过印刷、涂装、转印等公知
技术来形成。
键顶13是成为按键板11的“按压操作部”的部件,被配置在基片12的表面
12a上。作为键顶13的材料,为了提高装饰层的目视性,优选使用透明的材料。
作为键顶13的材料,可以使用例如含有多聚物、低聚物、单体、聚合引发剂、添
加剂等的、在常温下为液状的反应固化型树脂组合物(下面称为“液状固化型树
脂”)。作为液状固化型树脂的反应方式,可以举出活化能量线固化型、热固化型
等,然而从生产效率、成本的观点出发,优选采用活化能量线固化型。作为活化能
量线,举出可见光线、紫外线、X线、电子线等,从能够通过廉价的装置进行固化
并能够使用紫外线的观点出发,优选作为液状固化型树脂使用紫外线固化型树脂。
作为紫外线固化型树脂,可以举出例如聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯(甲基)丙
烯酸酯、有机硅(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯等丙烯酸酯类树脂。
键顶13具备:固定安装在基片12的表面12a上的芯部14;和固定安装在芯
部14的表面14a上的盖部15。芯部14及盖部15均由液状固化型树脂的固化物形
成,由不同种类的材料形成。
芯部14是作为键顶13的基部的部件,抑制基片12在键顶13成形之后翘曲。
盖部15提高芯部14的耐药品性。在键顶13只由芯部14构成的情况下,虽然基片
12的翘曲得到抑制,但耐药品性变差。另一方面,当键顶13只由盖部15构成时,
在键顶13成形后,基片12容易翘曲。在本发明中,由于键顶13由芯部14和盖部
15构成,所以能够抑制基片12在键顶13成形后翘曲的同时,能够提高键顶13的
耐药品性。
形成芯部14的液状固化型树脂(下面称为“第1组合物”)的固化物(下面
称为“第1固化物”)16的材质比形成盖部15的液状固化型树脂(下面称为“第
2组合物”)的固化物(下面称为“第2固化物”)17的材质软。换言之,第2
固化物17的材质比第1固化物16的材质硬。硬质这一性质用例如动态存储弹性模
量(下面表示为“E’”。)表示。即,第1固化物16的E’小于第2固化物17的E’。
具体地讲,第1固化物16在温度100℃、频率10Hz下的E’优选为106(Pa)
级的值,也就是说在1.0×106Pa以上且小于1.0×107Pa的范围内。另一方面,第2
固化物17在100℃、10Hz下的E’优选为107~109(Pa)级的值,也就是说在1.0×107Pa
以上且小于1.0×1010Pa的范围内,更优选为108或109(Pa)级的值,也就是说在
1.0×108Pa以上且小于1.0×1010Pa的范围内。进一步优选在9.0×108Pa以上且小于
2.0×109Pa的范围内。
在此,说明将100℃下的E’作为指标使用的理由。通常,100℃是大于液状固
化型树脂(尤其紫外线固化型树脂)中的固化物的玻璃化转变温度(Tg)的温度。
在该温度中,几乎不受到源于液状固化型树脂结构的分子间力、氢键的影响。因此,
推测在100℃下的E’受液状固化型树脂的分子结构中的架桥点的数量的影响。由
此,架桥点越多,也就是说架桥密度越高,存在耐药品性、耐擦伤性增大的趋势。
因此,与液状固化型树脂的种类无关地,将超过Tg的温度、即100℃下的E’作为
指标使用。
由于第1固化物16的E’处于1.0×106Pa以上且小于1.0×107Pa的范围内,所以
能够将由第1组合物形成第1固化物16时的固化收缩、成形模具内的内部应力抑
制得较小。其结果,能够抑制基片12在芯部14成形后翘曲。另一方面,只由第1
固化物16构成键顶13时,耐药品性、耐擦伤性差。从这一点考虑,在芯部14的
至少表面14a上设置有盖部15。
第2固化物17的E’处于1.0×107Pa以上且小于1.0×1010Pa的范围,所以芯部
14的耐药品性、耐擦伤性有所提高。由此,能够在抑制基片12翘曲的同时,满足
键顶13的耐药品性、耐擦伤性。
据推测,E’的值越高,架桥密度越高。而架桥密度越高,亲和性高的药品越难
以侵入。因此,对苯甲醇、蓖麻油等的耐性提高。作为对苯甲醇的耐性,例如以对
苯甲醇的溶胀比表示。溶胀比通过如下数学式来计算。
溶胀比=(浸渍后的重量-浸渍前的重量)×100/(浸渍前的重量)
由于第2固化物17的E’处于1.0×107Pa以上且小于1.0×1010Pa的范围,所以
对苯甲醇的溶胀比为0~50%左右,键顶13的耐药品性提高。为了进一步提高耐
药品性、耐擦伤性,第2固化物17的E’更优选在1.0×108Pa以上且小于1.0×1010Pa
的范围内,进一步优选在9.0×108~2.0×109Pa的范围内で。当第2固化物17的E’
在1.0×108Pa以上且小于1.0×1010Pa的范围内时,能够将溶胀比控制在0~10%左
右,在9.0×108Pa以上且小于2.0×109Pa的范围内时,能够将溶胀比控制在0~4%
左右。
键顶13具有透光性,形成为俯视呈矩形。从实现薄型化且将树脂组合物确实
地固化的观看出发,优选键顶13的厚度为50μm~550μm左右。芯部14的厚度优
选为50~500μm。这是因为,若芯部14的厚度小于50μm,则在设置了盖部15时,
基片12容易翘曲;若芯部14的厚度超过500μm,则在形成了芯部14的段階,基
片12变得容易翘曲。优选盖部15的厚度在1~50μm的范围。若盖部15的厚度小
于1μm,则耐药品性难以提高;若盖部15的厚度超过50μm,则基片12容易翘曲。
根据以上的观点,芯部14的厚度优选比盖部15厚,例如将盖部15的厚度设为芯
部14的厚度的1/5左右。这是因为,盖部15比芯部14厚时,由芯部14产生的基
片12的翘曲抑制效果会输给由盖部15产生的基片12的翘曲。
接着,参照图3~图5来说明按键板11的制造方法。
如图3所示,在成形模具1上形成与键顶13相同形状的腔1a。首先,在该腔
1a的内壁底面1b上涂布作为“第2组合物”的未固化的紫外线固化型树脂(下面
称为“第2UV树脂5”)。接着,如图4所示,在涂布了第2UV树脂5的腔1a
内填充作为“第1组合物”的未固化的紫外线固化型树脂(下面称为“第1UV树
脂4”)。
接着,如图5所示,在成形模具1上,以将腔1a封闭的方式载置透光性的基
片12。然后,隔着基片12从紫外线灯3对第1UV树脂4及第2UV树脂5照射紫
外线,使两个UV树脂4、5固化。与此同时,由第1UV树脂4形成的第1固化物
16被固定安装到基片12上,并且由第2UV树脂5形成的第2固化物17被固定安
装到第1固化物16上。此时,在腔1a内形成芯部14和盖部15,芯部14由通过
第1UV树脂4固化而成的第1固化物16构成,盖部15由通过第2UV树脂5固化
而成的第2固化物17构成。由此,形成由芯部14和盖部15构成的键顶13。最后,
从成形模具1取下键顶13,得到按键板11。
作为其他制造方法,采用玻璃制、树脂制的透光性材料来形成键顶13的成形
模具1,隔着成形模具1从紫外线灯3向成形模具1内照射紫外线。在这种情况下,
基片12也可以是遮光性的,所以能够扩大基片12的功能、特性。
另外,在将第1UV树脂4填充到腔1a中时,为了避免涂布到腔1a的内壁底
面1b上的第2UV树脂5流动或与第1UV树脂4混在一起,将两个UV树脂4、5
的粘度设定为适当的值。基于同样的理由,优选在填充第1UV树脂4之前,先使
第2UV树脂5半固化。半固化是指未完全固化的程度。若在使第2UV树脂5完全
固化而形成第2固化物17之后填充第1UV树脂4,则第2固化物17与由第1UV
树脂4形成的第1固化物16难以密合。因此,第2UV树脂5优选半固化状态。通
过适当地设定来自紫外线灯3的紫外线的光量、照射时间等,从而能够使第2UV
树脂5处于半固化状态。
接着,说明按键板11的作用、效果。
根据按键板11,键顶13具有由第1固化物16构成的芯部14和由第2固化物
17构成的盖部15,芯部14设置在基片12的表面12a上,盖部15设置在芯部14
的表面14a上。因此,能够抑制基片12在键顶13成形后翘曲的同时,能够提高键
顶13的耐药品性,也就是对苯甲醇、蓖麻油的耐性。
构成芯部14的第1固化物16在100℃、10Hz下的E’处于1.0×106Pa以上且
小于1.0×107Pa的范围内。另外,构成盖部15的第2固化物17在100℃、10Hz下
的E’处于1.0×107Pa以上且小于1.0×1010Pa的范围内。由此,能够抑制基片12
在键顶13成形后翘曲的同时,能够提高键顶13的耐药品性。
并且,第1组合物及第2组合物均是紫外线固化型树脂组合物。因此,能够通
过同一紫外线照射装置使第1组合物及第2组合物固化。因此,能够简单且以低成
本制造按键板11。此外,由于芯部14的厚度比盖部15厚,所以键顶13的基部成
为芯部14。因此,容易抑制基片12翘曲,而且能够减小由盖部15的硬度造成的
脆度的影响。因此,反复对键顶13进行按压操作时的耐久性有所提高。
另外,也可以按照如下方式变更第1实施方式。
如图6所示,按键板111不只是在芯部141的表面141a,在侧面141b也具有
盖部151。因此,键顶131的操作面及侧面被盖部151覆盖。按键板111通过在图
3所示的成形模具1的腔1a的整个底面及整个侧面上涂布了第2UV树脂5之后将
第1UV树脂4填充到腔1a中来制造。其他工序与第1实施方式相同。根据此结构,
由于盖部151还形成在芯部141的侧面141b上,所以即使药品流到键顶131的侧
面,也能够抑制损伤、变色。
另外,按键板11、111也可以分别具有多个键顶13、131。
〔第2实施方式〕
下面,参照图7及图8来说明第2实施方式的按键板21。按键板21与第1实
施方式的按键板11不同之处在于,在键顶23上设置了凸缘部28。
在键顶23的侧面23b设置有向外方突出的作为“薄壁延长部”的凸缘部28。
凸缘部28被固定安装在基片12上。凸缘部28由第1固化物26构成,与芯部24
形成为一体。在芯部24的表面24a上设置有由第2固化物27构成的盖部25。
根据按键板21,借助凸缘部28,第1固化物26与基片12之间的固定安装面
积扩大。因此,能够提高键顶23与基片12之间的固定安装力。并且,有时只将键
顶23从设备的开口露出而安装到基片12上。在这种情况下,能够使凸缘部28作
为用于与开口卡止的凸缘发挥作用。另外,在对按键板21进行了按压操作时,也
能够不使凸缘部28变形而只使基片12挠曲。因此,能够抑制按键板21的按压荷
重的上升。
另外,可以按照如下方式变更第2实施方式。
如图9所示,与按键板111相同,按键板211也可以还在键顶231的侧面(芯
部241的侧面241b)具有盖部251。其他结构与按键板21相同,在键顶231的侧
面设置有作为“薄壁延长部”的凸缘部281。凸缘部281由第1固化物261构成,
与芯部241形成为一体。凸缘部281被固定安装在基片12上。根据此结构,由于
盖部251还形成在键顶231的侧面(芯部241的侧面241b)上,所以即使药品流
到键顶231的侧面,仍能够抑制损伤或变色。
如图10所示,按键板212也可以具备这样的键顶232,键顶232具有由第1
固化物262与第2固化物272的积层膜构成的凸缘部282。在这种情况下,凸缘部
282通过将由第1固化物262构成的芯部242和由第2固化物272构成的盖部252
一体化来形成。根据此结构,凸缘部282由第1固化物262与第2固化物272的积
层膜构成,且与键顶232形成为一体。因此,能够进一步提高键顶232对耐药品性
的安全性。
另外,按键板21、211、212分别具有多个键顶23、231、232。
〔第3实施方式〕
下面,参照图11~图15来说明第3实施方式的按键板31及其制造方法。
如图11所示,按键板31与按键板212的不同之处在于,键顶33具有与基片
12大致相同大小的作为“薄壁延长部”的凸缘部38。除此之外的其他构成与按键
板212相同。在这种情况下,由于凸缘部38扩大到与基片12相同的大小,所以当
对键顶33进行按压操作时,凸缘部38会稍微挠曲变形。
按键板31也能够通过与第1实施方式的按键板11相同的方法来制造。但是,
作为按键板31的制造,从生产效率和品质的观点出发,适合采用如下方法。如图
12所示,在用于成形芯部34的成形模具1上形成有与芯部34相同形状的腔1a。
首先,在该腔1a内填充比腔1a的容积多的量的作为第1组合物的第1UV树脂4。
然后,如图13所示,在成形模具1上以将腔1a封闭的方式配置基片12,从基片
12的上方朝向腔1a进行加压。这样的话,第1UV树脂4从腔1a溢出,在成形模
具1的整个表面上扩散。
接着,隔着透光性的基片12从紫外线灯3向第1UV树脂4照射紫外线,使第
1UV树脂4固化。由此,在基片12的表面12a上形成由使第1UV树脂4固化而
成的第1固化物36构成的芯部34。接着,如图14所示,在用于成形盖部35的成
形模具2的腔2a内填充作为第2组合物的第2UV树脂5。腔2a被设计比成形模
具1的腔1a大,具体地讲,腔2a被设计成比腔1a大与盖部35的厚度对应的量。
接着,如图15所示,在成形模具2上,以将芯部34插入到腔2a内的方式配
置基片12。此时,通过从基片12向腔2a内的第2UV树脂5施加压力,从而第2UV
树脂5在成形模具2的整个表面上扩散。然后,通过从紫外线灯3隔着基片12照
射紫外线,从而在第1固化物36的表面上,第2UV树脂5固化而成形为第2固化
物37。最后,从成形模具2取出成形物,得到图11所示的按键板31。
作为其他制造方法,也可以采用玻璃制或树脂制的透光性材料来形成成形模具
1、2,并将来自紫外线灯3的紫外线隔着成形模具1、2照射到成形模具1、2内。
在这种情况下,由于基片12可以具有遮光性,所以能够扩大基片12的功能、特性。
另外,为了使第1固化物36与第2固化物37的密合性良好,可以使第1UV
树脂4不完全固化而处于半固化状态,在第2UV树脂5成形时,使第1UV树脂4
完全固化。通过适当设定来自紫外线灯3的紫外线的光量、照射时间,从而可以使
第1UV树脂4处于半固化状态。
另外,将基片12设为较大的树脂膜,通过被挤出到腔1a、2a周围的第1UV
树脂4、第2UV树脂5来形成凸缘部38。然后,从成形模具2取下键顶33后,通
过裁剪刀将树脂膜的不必要的部分切掉,将基片12形成为预定的形状。
根据第3实施方式,凸缘部38由第1固化物36与第2固化物37的积层膜构
成,且凸缘部38与键顶33形成为一体。在这种情况下,由于能够使用同样的生产
设备来制造芯部34及盖部35,即第1固化物36及第2固化物37,所以能够提高
按键板31的生产效率。因此,能够廉价地制造高品质的按键板。
另外,也可以按照如下方式来变更第3实施方式。
如图16及图17所示,按键板311、312分别在键顶331、332的侧面具有扩大
成与基片12大致相同的大小的作为“薄壁延长部”的凸缘部381、382。在这种情
况下,凸缘部381、382由第1固化物361、362构成,与芯部341、342形成为一
体。
另外,像按键板11、21那样,第2固化物371、372只存在于构成键顶331、
332的盖部351、352上。在按键板311中,盖部351只形成在芯部341的表面341a
上。在按键板312中,盖部352被形成在芯部342的表面342a及侧面342b上。
根据按键板311、312,凸缘部381、382只由第1固化物361、362构成,不
具有比第1固化物361、362硬质的第2固化物371、372。因此,即使反复对凸缘
部381、382进行按压操作,也不容易出现裂纹。另外,与第3实施方式的按键板
31相比,能够抑制按压荷重的上升。
〔第4实施方式〕
下面,参照图18~图21来说明第4实施方式的按键板41。
如图18所示,按键板41与第3实施方式的按键板31的不同之处在于,按键
板41具备多个键顶43。在第4实施方式中,“薄壁延长部”作为将相邻的键顶43
连结的键顶连接部48构成。
按键板41在基片12的表面12a上具备:输入数字、文字等的作为数字键的键
顶43;构成多方向键的正方形状的键顶43a;以及构成功能键的4个键顶43b。
在按键板41中,在基片12的整个表面12a上形成有第1固化物46,在第1
固化物46的整个表面46a上形成有第2固化物47。第1固化物46形成键顶43的
芯部44。芯部44是第1固化物46的形成为厚壁的部分。第2固化物47形成在第
1固化物46的整个表面46a上。第2固化物47将芯部44覆盖,形成键顶43的盖
部45。因此,键顶43之外的其余部分作为由第1固化物46与第2固化物47的积
层膜构成的键顶连接部48形成。按键板41也采用与第3实施方式相同的方法制造。
按键板41由键顶43和键顶连接部48构成。另外,基片12的整个表面12a
被第1固化物46和第2固化物47覆盖。因此,能够使按键板41的外观良好。例
如,也可以根据芯部44及盖部45的各成形模具的内壁面的表面粗度,对键顶43
进行镜面加工。另外,将键顶连接部48设为凹凸面时,能够从键顶连接部48中强
调键顶43来目视确认。因此,按键板41适合于应用到便携式通信终端机101上。
图20及图21示出具备显示器部102和操作部103的便携式通信终端机101。
在构成操作部103的框体104(壳体104a、104b)上形成有没有被分隔的开口104c。
按键板41以使整个按键板41从开口104c露出的方式固定安装到框体104上。在
框体104内,在按键板41的操作面相反侧收纳有基板105,在基板105上设置了
由碟簧等构成的触点部件106。在基板105的下方收纳有电池109。框体104的收
纳电池109的部分被盖110封闭。
按键板41通过沿着外缘设置的双面胶带108固定安装在上侧壳体104a上。按
键板41具有可挠性。因此,按键板41通过向下方凹陷,从而能够对框体104内的
基板105上的触点部件106进行按压。如图21所示,在触点部件106上设置有具
有按压子107a的绝缘性薄片107。
以上,由于按键板41具有多个键结构,所以能够对各个键发挥与第3实施方
式的按键板31相同的作用、效果。由此,能够抑制按键板41翘曲,所以能够容易
地将按键板41粘贴到框体104上。
另外,也可以按照如下方式变更第4实施方式。
如图22及图23所示,按键板411及按键板412在键顶431、432的侧面分别
具有扩大到与基片12大致相同的大小的作为“薄壁延长部”的键顶连接部481、
482。在第4实施方式中示出了键顶连接部48由第1固化物46与第2固化物47
的积层膜构成的例子,然而也可以通过第1固化物461、462来形成键顶连接部481、
482,并分别与芯部441、442形成为一体。
第2固化物471、472只作为构成键顶431、432的盖部451、452存在。在按
键板411中,盖部451只形成在芯部441的表面441a上,在按键板412中,盖部
452形成在芯部442的表面442a及侧面442b的双方上。根据按键板411、412,键
顶连接部481、482分别只由第1固化物461、462构成,不具有比第1固化物461、
462硬质的第2固化物471、472。因此,即使反复对键顶连接部481、482进行按
压操作,也不易裂开。另外,相比于第4实施方式的按键板41,能够提高按压荷
重的上升。
(实施例)
下面,使用实施例进一步说明本发明。在此,使用在第3实施方式中叙述的方
法,制造出了第4实施方式的多键结构的按键板41。下面省略与各实施方式重复
的说明,对按键板41的各部分的材质、尺寸、各个例子的按键板的评价项目及评
价方法进行说明。
在各实施例及比较例中使用的UV树脂中,作为主要成分含有作为低聚物的
酯、醚、碳酸酯、聚氨酯、丙烯酸酯及聚氨酯丙烯酸酯的至少1种,此外还在UV
树脂中混合了具有与上述低聚物相同相等的分子结构的单体成分、光聚合引发剂
等。如图24所示,为了显现出各种E’的值,调整了各种组合物的混合量。作为
UV树脂,可以举出例如株式会社三键制造的丙烯酸酯类紫外线固化型树脂3000
系列、藤仓化成株式会社制的フジハ一ド(商品名)HO系列、三菱丽阳株式会社
制造的ダィャビ一ム(商品名,diamond beam)、日本合成化学工业株式会社制造
的紫外线固化型聚氨酯丙烯酸酯树脂、太阳油墨制造株式会社制造的紫外线固化型
阻焊油墨等。
(实施例1)
基片12使用了厚度125μm的PET膜。按键板41上的基片12的尺寸为横50mm、
纵85mm。在下面的实施例及比较例中采用了相同尺寸的基片12。
形成芯部44及键顶连接部(下面称为“芯部44等”)的第1固化物46的材
料、即第1UV树脂4作为试料1A使用了固化物在100℃、10Hz下的E’为5.6×106Pa
的树脂。
形成盖部45及键顶连接部(下面称为“盖部45等”)的第2固化物47的材
料、即第2UV树脂5作为试料2A使用了固化物在100℃、10Hz下的E’为9.5×108Pa
的树脂。
将由芯部44和盖部45构成的键顶43、43a、43b的高度设为0.3mm,将键顶
43设为横10mm、纵7mm,将键顶43a形成为18mm的正方形,将键顶43b形成
为横7mm、纵9mm。另外,将盖部45的厚度设为10μm。将第1固化物46和第2
固化物47的厚度分别约10μm,将键顶连接部48的厚度设为约20μm。这些尺寸
在所有实施例及比较例中相同。
(实施例2)
作为形成盖部45等的第2UV树脂5,使用了固化物在100℃、10Hz下的E’
为1.3×109Pa的试料2B,除此之外,与实施例1相同。
(实施例3)
作为形成盖部45等的第2UV树脂5,使用了固化物在100℃、10Hz下的E’
为1.6×109Pa的试料2C,除此之外,与实施例1相同。
(实施例4)
作为构成盖部45等的第2UV树脂5,使用了固化物在100℃、10Hz下的E’
为1.0×108Pa的试料2D,除此之外,与实施例1相同。
(实施例5)
作为构成盖部45等的第2UV树脂5,使用了固化物在100℃、10Hz下的E’
为2.6×107Pa的试料2E,除此之外,与实施例1相同。
(实施例6)
作为构成芯部44等的第1UV树脂4,使用了固化物在100℃、10Hz下的E’
为3.5×106Pa的试料1B,除此之外,与实施例1相同。
(实施例7)
作为构成芯部44等的第1UV树脂4,使用了固化物在100℃、10Hz下的E’
为7.4×106Pa的试料1C,除此之外,与实施例1相同。
(比较例1)
在比较例1的按键板(未图示)中,键顶及键顶连接部只由在实施例1中使用
的由第1UV树脂(试料1A)形成的第1固化物构成。
(比较例2)
在比较例2的按键板(未图示)中,键顶及键顶连接部只由在实施例1中使用
的由第2UV树脂(试料2A)形成的第2固化物构成。
(比较例3)
在比较例3的按键板中,与实施例1的按键板41相比,将第1UV树脂和第
2UV树脂倒过来。也就是说,键顶的芯部等由基于第2UV树脂(试料2A)的第2
固化物构成,盖部等由基于第1UV树脂(试料1A)的第1固化物构成。
对于在上述的各实施例及比较例(下面称为“各个例子”。)中使用的第1UV
树脂及第2UV树脂,分别测定了固化物的E’及对苯甲醇的溶胀比。另外,针对各
个例子的按键板,分别测定了按键板的键顶表面上的耐药品性和铅笔硬度、基片的
翘曲量。这些项目是按照如下方式测定的。
〔第1固化物及第2固化物的E’〕
针对在各个例子中使用的第1UV树脂(第1固化物)及第2UV树脂(第2固
化物),分别单独制作了宽度5.0mm×长度30.0mm×厚度0.3±0.03mm的动态粘弹
性用样品。针对这些样品,使用动态粘弹性测定装置(精工仪器株式会社制,商品
名:EXSTAR6000系列DMS6100),在夹盘(chuck)间距离10mm、频率10Hz、
测定温度为-20℃至130℃、升温速度1.5℃/分钟的条件下,以拉伸模式测定动态粘
弹性。将在各个例子中使用的UV树脂(试料)在频率10Hz下的E’与温度之间的
关系示于图24。
如图24所示,试料1A、1B及1C在低温区域(-20℃~20℃附近)显示的E’
为108~109(Pa)级,较高,而从30℃附近起,E’快速下降,在高温区域(80℃
以上)中,E’显示出了106(Pa)级的值。另一方面,试料2A、2B及2C从-20℃
至130℃,E’缓慢减少,显示出6.0×108(Pa)~109(Pa)级较高的E’。试料2D
及2E在低温区域中E’为109(Pa)级的值,从超过30℃起,E’快速减少,在
100℃以上时,E’示出了107(Pa)级的值。
〔第1固化物及第2固化物对苯甲醇的溶胀比〕
由在各个例子中使用的第1UV树脂(第1固化物)及第2UV树脂(第2固化
物)的各自单独的树脂,制作了厚度300μm、宽度10mm、长度30mm的溶胀比测
定用样品。分别对将各样品浸渍到苯甲醇之前的重量和在室温下浸渍到苯甲醇中放
置了24小时之后的浸渍后的重量进行了测定。然后,将通过(浸渍后的重量-浸渍
前的重量)×100/(浸渍前的重量)计算出的值设为对苯甲醇(BA)的溶胀比。
〔键顶的操作面侧表面的耐药品性〕
在键顶的表面上涂布了几滴苯甲醇。在室温下放置了96小时后擦拭,在键顶
的操作面上没有确认到涂布痕迹时设为“○○”。变换角度观看时从一部分角度目
视确认到痕迹时,设为“○”。另外,从任何角度都能目视确认到痕迹,痕迹残留
较明显时,设为“×”。另外,对替代苯甲醇而使用了蓖麻油的情况进行了同样的
试验及评价。
〔键顶的操作面侧的表面的铅笔硬度〕
键顶的表面的铅笔硬度依照日本工业标准JISK5600-5-4(ISO15184)进行了
测定。
〔基片的翘曲量〕
如图25所示,将从基片的最下点L到最上点U为止的高度h(mm)作为基
片的翘曲量进行了测定。
〔实施例及比较例的结果〕
将以上的评价项目的结果示于表1及表2所示。由它们的结果可知如下情况。
(表1)
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
|
[芯部和盖部的性质]
-
-
-
-
-
第1UV树脂(芯部等)
试料1A
试料1A
试料1A
试料1A
试料1A
100℃、10Hz的E’(Pa)
5.6×106
5.6×106
5.6×106
5.6×106
5.6×106
对BA的溶胀比
125.7
125.7
125.7
125.7
125.7
第2UV树脂(盖部等)
试料2A
试料2B
试料2C
试料2D
试料2E
100℃、10Hz的E’(Pa)
9.5×108
1.3×109
1.6×109
1.0×108
2.6×107
对BA的溶胀比
0.0
3.5
0.0
10
49
[按键板的特性]
-
-
-
-
-
翘曲(mm)
5.0
4.5
5.2
5.1
2.5
铅笔硬度
6H
H
2H
3H
HB
耐药品性(苯甲醇)
○○
○○
○○
○○
○
耐药品性(蓖麻油)
○○
○○
○○
○○
○
(表2)
实施例6
实施例7
比较例1
比较例2
比较例3
|
[芯部和盖部的性质]
-
-
-
-
-
第1UV树脂(芯部等)
试料1B
试料1C
试料1A
-
试料2A
100℃、10Hz的E’(Pa)
3.5×106
7.4×106
5.6×106
-
9.5×108
对BA的溶胀比
140.3
103.6
125.7
-
0.0
第2UV树脂(盖部等)
试料2A
试料2A
-
试料2A
试料1A
100℃、10Hz的E’(Pa)
9.5×108
9.5×108
-
9.5×108
5.6×106
对BA的溶胀比
0.0
0.0
-
0.0
125.7
[按键板的特性]
-
-
-
-
-
翘曲(mm)
5.2
5.5
0.4
21
18
铅笔硬度
H
2H
HB
5H
H
耐药品性(苯甲醇)
○
○
×
○○
○
耐药品性(蓖麻油)
○
○
×
○○
○
在实施例1~7的按键板41中,由第2UV树脂形成的第2固化物的E’在107~
109(Pa)级的值的范围内。另外,键顶的表面被由第2固化物构成的盖部覆盖,
所以能够使键顶操作面的铅笔硬度达到HB以上。也就是说,能够确认得到了耐擦
伤性优异、耐药品性优异的键顶。另外,在实施例1~7的按键板41中,由第1UV
树脂形成的第1固化物的E’在106(Pa)级的值的范围内。因此,基片的翘曲被
抑制到小于6.0mm(5.5mm以下),确认到了能够抑制翘曲。
尤其,在第2固化物的E’处于1.0×108Pa以上且小于2.0×109Pa的范围内的
实施例1~4中,铅笔硬度为H以上、耐擦伤性优异、耐药品性优异,翘曲也被抑
制在5.2mm以下。
此外,在第2固化物的E’处于9.0×108Pa以上且小于2.0×109Pa的范围内的
实施例1~3中,第2固化物对苯甲醇的溶胀比被抑制在3.5%以下,能够进一步提
高了耐药品性的安全性。
在比较例1的按键板中,键顶及键顶连接部只由基于第1UV树脂(试料1A)
的第1固化物构成,得到了耐药品性差的结果。在比较例2及比较例3的按键板中,
翘曲非常大。因此,不仅难以将按键板载置到设备上,且容积增大,不便于入库·
搬送,不易得到良品。