(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム基材の表面に微小凹凸による艶消し加工がなされ、裏面に図柄層が形成され、窓部が形成されたインサートフィルムを打ち抜いて透明部および外周の不要部分を取り除いた後に、射出成形金型内に配置し、インサートフィルムと透明樹脂とを一体化することを特徴とする透明部付メンブレンスイッチの製造方法。
【請求項２】
あらかじめ三次曲面を有するように加工されたインサートフィルムを用いる請求項１に記載の透明部付メンブレンスイッチの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、炊飯器、電子レンジ、洗濯機、音響機器などの入力部に好適な透明部付メンブレンスイッチとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、表面が艶消しで透明部のあるメンブレンスイッチを、インサート成形法を利用して得る方法があった。インサート成形法とは、フィルム基材に図柄層を印刷してインサートフィルムを得、これを射出成形と同時に成形品の上に一体化する方法である。インサート成形法は、印刷によって直接図柄を形成することが困難な形状の成形品であっても、図柄を容易に形成することができるという特長を有する。
【０００３】
具体的には、まず、透明艶フィルムの表面に、マットインキ層をパターン印刷することにより、艶消し部分を形成し、裏面に図柄層をパターン印刷してインサートフィルムを得る。次に、インサートフィルムを射出成形用金型に配置し、透明樹脂を射出して、インサートフィルムと透明樹脂とを一体化して透明部のあるメンブレンスイッチを得る方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の方法には、以下の問題点があった。
【０００５】
マットインキ層に、十分な耐水性、耐薬品性、磨耗強度が必要である。耐水性を得るためには、マットインキ層が親水性のバインダーからなるものであってはならない。また、耐薬品性を得るためには、マットインキ層が各薬品で溶解、膨潤してはならない。また、磨耗強度を得るには、マットインキ層が硬くて強靱でなければならない。また、メンブレンスイッチの用途が炊飯器や電子レンジである場合は、食品安全上、マットインキ層は問題のない材料でなければならない。したがって、これらの特性をすべて満足するマットインキ層の材料の選択範囲が狭いものであった。また、これらの特性を満足しても、スイッチ部に艶消しが必要な場合は、マットインキ層に打点試験に耐えうる十分な柔軟性がさらに必要であり、この特性は磨耗強度と相反する。
【０００６】
また、インサートフィルムの裏面に接着層などのインキ層を印刷することにより、窓などの透明部の透明性が不足するため、成形樹脂として透明性に優れた透明アクリル樹脂を使用しても、透明部の透明性がやはり不足する場合がある。フィルム基材は、スイッチ特性およびコストの面から、厚さ100〜250μｍのポリエステルフィルムなどを用いることが多いが、透明アクリル樹脂に比べて透明性が劣り、また、フィルム基材と成形樹脂とを接着する接着剤も、透明性を低下させる原因となるからである。
【０００７】
したがって、この発明は、上記のような問題点を解消し、透明部の透明性が高く、十分な耐水性、耐薬品性、磨耗強度を有するマット部を備えた透明部付メンブレンスイッチとその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の透明部付メンブレンスイッチの製造方法は、以上の目的を達成するために、つぎのように構成した。
【００１１】
つまり、この発明の透明部付メンブレンスイッチの製造方法は、フィルム基材の表面に微小凹凸による艶消し加工がなされ、裏面に図柄層が形成され、窓部が形成されたインサートフィルムを、透明部および外周の不要部分を取り除いた後に、射出成形金型内に配置し、インサートフィルムと透明樹脂とを一体化するように構成した。
【００１２】
また、上記の発明において、あらかじめ三次曲面を有するように加工されたインサートフィルムを用いるように構成してもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳しく説明する。
【００１４】
図１〜３は、この発明の透明部付メンブレンスイッチの製造方法により得た透明部付メンブレンスイッチの一実施例を示す断面図である。図中、１はフィルム基材、２は図柄層、３はインサートフィルム、４は透明樹脂、５は透明部、６はスイッチ部、７は三次元加工部である。
【００１５】
この発明の透明部付メンブレンスイッチは、表面に微小凹凸による艶消しが形成され裏面に図柄層２が形成され窓部が形成されたインサートフィルム３が、透明樹脂４上に接着され、インサートフィルム３の表面と透明樹脂４の透明部５とが面一に形成されたものである。また、この発明の透明部付メンブレンスイッチの製造方法は、フィルム基材１の表面に微小凹凸による艶消し加工がなされ、裏面に図柄層２が形成され、窓部が形成されたインサートフィルム３を、射出成形金型内に配置し、インサートフィルム３と透明樹脂４とを一体化するものである（図１〜３参照）。
【００１６】
フィルム基材１としては、耐水性、耐薬品性、磨耗強度を有するものが必要である。また、透明部付メンブレンスイッチを炊飯器や電子レンジなどに用いる場合は、食品安全性を有するものを用いる。特に打点試験などの耐性試験に耐えうる機械的強度にすぐれたものとして、厚さ100〜250μｍのポリエステルフィルム、厚さ50〜200μｍのポリカーボネートフィルムなどが適している。
【００１７】
微小凹凸による艶消し加工は、フィルム基材１の表面に施す。艶消し加工の方法としては、サンドブラストにより物理的に微小凹凸を形成する方法や、強アルカリ溶液に浸漬して化学的に微小凹凸を形成する方法がある。艶消し表面をインキ層で表現するのではなく、フィルム基材１そのものを艶消し加工することによって行うことにより、マットインキ層が不要となり、材料の選択はフィルム基材１のみを考慮すればよいことになる。スイッチ部６に艶消しが必要な場合であっても、打点試験などのような諸特性は、艶ありのフィルム基材１の場合と同様である。艶消し表面を表現するのはフィルム基材１であり、諸特性はフィルム基材１自身の特性と一致するからである。
【００１８】
図柄層２は、フィルム基材１の裏面、つまり、透明樹脂４側に形成する。図柄層２は、通常は印刷層として形成する。印刷層の材質としては、ポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、アルキド樹脂などの樹脂をバインダーとし、適切な色の顔料または染料を着色剤として含有する着色インキを用いるとよい。印刷層の形成方法としては、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの通常の印刷法などを用いるとよい。特に、多色刷りや階調表現を行うには、オフセット印刷法やグラビア印刷法が適している。また、単色の場合には、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法を採用することもできる。印刷層は、表現したい図柄に応じて、全面的に設ける場合や部分的に設ける場合もある。
【００１９】
また、図柄層２は、スクリーン印刷で金属光沢発色をするインキを用いて図柄の一部を形成してもよい。また、図柄層２は、金属薄膜層からなるもの、あるいは印刷層と金属薄膜層との組み合わせからなるものでもよい。金属薄膜層は、図柄層２として金属光沢を表現するためのものであり、真空蒸着法、スパッターリング法、イオンプレーティング法、鍍金法などで形成する。表現したい金属光沢色に応じて、アルミニウム、ニッケル、金、白金、クロム、鉄、銅、スズ、インジウム、銀、チタニウム、鉛、亜鉛などの金属、これらの合金または化合物を使用する。部分的な金属薄膜層を形成する場合の一例としては、金属薄膜層を必要としない部分に溶剤可溶性樹脂層を形成した後、その上に全面的に金属薄膜を形成し、溶剤洗浄を行って溶剤可溶性樹脂層と共に不要な金属薄膜を除去する方法がある。この場合によく用いる溶剤は、水または水溶液である。また、別の一例としては、全面的に金属薄膜を形成し、次に金属薄膜を残しておきたい部分にレジスト層を形成し、酸またはアルカリでエッチングを行い、レジスト層を除去する方法がある。なお、金属薄膜層を設ける際に、他の層と金属薄膜層との密着性を向上させるために、前アンカー層や後アンカー層を設けてもよい。前アンカー層および後アンカー層の材質としては、２液性硬化ウレタン樹脂、熱硬化ウレタン樹脂、メラミン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、塩素含有ゴム系樹脂、塩素含有ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ビニル系共重合体樹脂などを使用するとよい。前アンカー層および後アンカー層の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。
【００２０】
また、必要に応じて接着層を形成してもよい。接着層は、インサートフィルム３を透明樹脂４に接着するための層である。接着層としては、透明樹脂４に適した感熱性あるいは感圧性の樹脂を適宜使用する。たとえば、透明樹脂４がアクリル系樹脂の場合はアクリル系樹脂を用いるとよい。また、透明樹脂４がポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン共重合体系樹脂、ポリスチレン系ブレンド樹脂の場合は、これらの樹脂と親和性のあるアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などを使用すればよい。さらに、透明樹脂４がポリプロピレン樹脂の場合は、塩素化ポリオレフィン樹脂、塩素化エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、環化ゴム、クマロンインデン樹脂が使用可能である。接着層の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。接着層の乾燥膜厚は、０．５〜１０μｍとするのが一般的である。
【００２１】
透明部５はインサートフィルム３のフィルム基材１ごと窓部として形成する。窓部を形成する方法としては、トムソン打ち抜き法、金型プレス打ち抜き法などがある。また、窓部を形成するのに併せて、インサートフィルム３の外周を打ち抜きなどの方法で整形するとよい。インサートフィルム３の窓部は、成形後に透明部５となる。透明部５は、インサート成形後に透明樹脂４が露出するため、透明樹脂４の特性をそのまま活かすことができる。透明部５は、メンブレンスイッチの背後に液晶パネルやＬＥＤなどを配置し、これらが見えるようにするためのものであり、透明部５にはインサートフィルム３が介在しないので、透明性に優れた好適なものとなる。
【００２２】
このようにして得たインサートフィルム３を利用して透明部付メンブレンスイッチを得るには、次のようにするとよい。
【００２３】
まず、インサートフィルム３を、透明樹脂４射出口を有するコア型と、凹部を有するキャビティ型との間に配置する。次に、キャビティ型とコア型を型締めし、インサートフィルム３とコア型との間に密閉空間を形成する。この空間に溶融した透明樹脂４を射出し、キャビティ型とコア型を型開きすれば、インサートフィルム３と透明樹脂４とが一体化された透明部付メンブレンスイッチを得ることができる。なお、インサートフィルム３の窓部から透明樹脂４が成形品の表側に回り込むのを防ぐには、ゲートの位置を適宜調整して透明樹脂４の流路を調整すればよい。
【００２４】
また、成形品形状が三次元形状の場合（図２〜３参照）、インサートフィルム３の窓部から透明樹脂４が成形品の表側に回り込むのを防ぐため、インサートフィルム３を三次元形状に予備成形して、インサートフィルム３が金型に密着するようにするとよい。インサートフィルム３を予備成形するには、まず、インサートフィルム３を、凹部を有する予備成形型にクランプなどの手段で固定し、次に、熱源によりインサートフィルム３を加熱軟化させるとともに予備成形型側から真空吸引して予備成形型の表面に密着させる。次いで真空吸引を解除し、予備成形型からインサートフィルム３を取り出す。
【００２５】
このようにして、予備成形したインサートフィルム３をトムソン型やプレス金型などにより所望の形に打ち抜いて、透明部５および外周の不要部分を取り除いたインサートフィルム３を得ることができる。インサートフィルム３には、フィルム基材１の片面にのみ印刷インキ層があるので、インサートフィルム３を重ね合わせても、インキ層どうしが接着するいわゆるブロッキング現象が生じない。また、フィルム基材１の片面にのみに印刷するため、ごみかみが起こりにくく、印刷不良の問題が発生しにくい。
【００２６】
次いで、予備成形したインサートフィルム３を、透明樹脂４射出口を有するコア型と、凹部を有するキャビティ型との間に配置する。次に、キャビティ型とコア型を型締めし、インサートフィルム３とコア型との間に密閉空間を形成する。この空間に溶融した透明樹脂４を射出し、キャビティ型とコア型を型開きすれば、インサートフィルム３と透明樹脂４とが一体化された透明部付メンブレンスイッチを得ることができる。
【００２７】
また、スイッチ部６は、スイッチ形状に加工した雌型の上にフィルム基材１を配置し、その上から熱ゴムパッドにより押圧してスイッチ形状にする方法、射出成形金型の雄雌形状をスイッチ形状に加工し、型締め圧力によってフィルム基材１をスイッチ形状に加工する方法、プレス型にてスイッチ形状にエンボス加工する方法などにより形成するとよい。
【００２８】
【実施例】
実施例１
基体フィルムとして、厚さ125μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、その表面にサンドブラスト法にて艶消し加工を行った。
【００２９】
また、基材フィルムの裏面には、図柄層として、カーボンブラックを10重量％含有する黒色のポリエステル樹脂系インキで文字を印刷し、カーボンブラック２重量％、酸化チタン15重量％を含有するグレーのポリエステル樹脂系インキでパターン１を印刷し、フタロシアニンブルー２重量％、酸化チタン15重量％を含有する白青色のポリエステル樹脂系インキでパターン２を印刷し、酸化チタン20重量％を含有する白色のポリエステル樹脂系インキで遮光隠蔽層を印刷した。さらに、塩化ビニル樹脂系インキにて接着層を形成した。
【００３０】
次いで、透明部に相当する部分にトムソン打ち抜き法にて窓部を形成し、インサートフィルムを得た。
【００３１】
このようにして得たインサートフィルムを、射出成形用金型に配置し、透明なポリメチルメタクリレート樹脂を成形樹脂として用い、インサート成形を行い、ラジオ、ＣＤプレーヤー表示部である透明部付メンブレンスイッチを得た。
【００３２】
このようにして得た透明部付メンブレンスイッチは、透明性に優れた透明部と、耐水性、耐薬品性、磨耗強度に優れたマット部とを有するものであった。
【００３３】
実施例２
基体フィルムとして、厚さ188μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、その表面にサンドブラスト法にて艶消し加工を行った。
【００３４】
また、基材フィルムの裏面には、図柄層として、カーボンブラックを10重量％含有する黒色のポリエステル樹脂系インキで文字を印刷し、ファストイエロー２重量％、アルミニウム粉25重量％を含有するゴールドのポリエステル樹脂系インキでパターン１を印刷し、ブリリアンカーミン２重量％、酸化チタン15重量％を含有するピンクのポリエステル樹脂系インキでパターン２を印刷し、酸化チタン20重量％を含有する白色のポリエステル樹脂系インキで遮光隠蔽層を印刷した。さらに、塩化ビニル樹脂系インキにて接着層を形成し、インサートフィルムを得た。
【００３５】
次いで、Ｒ300の曲率を有する三次元形状の成形品形状にインサートフィルムを沿わせるため、真空成形にて成形品形状にインサートフィルムを予備成形し、長方形の窓部をプレス型にて打ち抜いて形成した。
【００３６】
予備成形したインサートフィルムを、射出成形用金型に配置し、透明なアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体樹脂を成形樹脂として用い、インサート成形を行い、Ｒ300の曲率を有する三次元形状の炊飯器入力表示部である透明部付メンブレンスイッチを得た。
【００３７】
このようにして得た透明部付メンブレンスイッチは、透明性に優れた透明部と、耐水性、耐薬品性、磨耗強度、食品安全性に優れたマット部とを有するものであった。
【００３８】
【発明の効果】
この発明は、前記した構成からなるので、次のような効果を有する。
【００３９】
この発明の透明部付メンブレンスイッチは、表面に微小凹凸による艶消しが形成され裏面に図柄層が形成され窓部が形成されたインサートフィルムが、透明樹脂上に接着され、インサートフィルムの表面と透明樹脂の透明部とが面一に形成されたものである。したがって、透明部にはフィルムが位置せず、艶消し部分にはインキ層が存在しないので、透明性に優れた透明部と、耐水性、耐薬品性、磨耗強度に優れたマット部とを有する透明部付メンブレンスイッチである。
【００４０】
また、この発明の透明部付メンブレンスイッチの製造方法は、フィルム基材の表面に微小凹凸による艶消し加工がなされ、裏面に図柄層が形成され、窓部が形成されたインサートフィルムを、射出成形金型内に配置し、インサートフィルムと透明樹脂とを一体化するものである。したがって、透明性に優れた透明部と、耐水性、耐薬品性、磨耗強度に優れたマット部とを有する透明部付メンブレンスイッチを容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の透明部付メンブレンスイッチの製造方法により得た透明部付メンブレンスイッチの一実施例を示す断面図である。
【図２】この発明の透明部付メンブレンスイッチの製造方法により得た透明部付メンブレンスイッチの他の実施例を示す断面図である。
【図３】この発明の透明部付メンブレンスイッチの製造方法により得た透明部付メンブレンスイッチの他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  フィルム基材
２  図柄層
３  インサートフィルム
４  透明樹脂
５  透明部
６  スイッチ部
７  三次元加工部
【図１】
0004116686.tif 000002
【図２】
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【図３】
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