(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キートップ部である複数の突起部を有する押釦スイッチ構造体において、熱可塑性フィルムからなるベースフィルムと、当て部材と、印刷層と、ベースフィルムのほぼ全面に印刷層側にラミネートされた保護フィルムと、ベースフィルムの保護フィルム側と一体化成形された熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂からなる押釦スイッチ部材とがこの順序に構成されてなることを特徴とする押釦スイッチ構造体。
【請求項２】
ベースフィルムの厚みが４０〜３５０μｍである請求項１に記載された押釦スイッチ構造体。
【請求項３】
ラミネートされる保護フィルムの厚みが８〜５０μｍである請求項１又は２に記載された押釦スイッチ構造体。
【請求項４】
ラミネートされる保護フィルムは、透明であるか着色透光性のものである請求項１〜３のいずれかに記載された押釦スイッチ構造体。
【請求項５】
当て部材が付加されているベースフィルムの印刷側全面へ保護フィルムをラミネートし、ラミネート後のベースフィルムを仮絞り成形し、ベースフィルムの保護フィルム側から熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂により一体化成形することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載された押釦スイッチ構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機、自動車電話機等の移動体通信機器、家庭用電話機、電子手帳、計測機器類、車載用スイッチ、リモコン、計算機あるいはパーソナルコンピュータのデータ入力装置やスイッチ装置等に部品として用いられる押釦スイッチ構造体に関わり、詳しくは、文字などの記号あるいは図柄等の表示部のデザイン性と視認性と耐久性に優れた押釦スイッチ構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機等の移動体通信機器、電子手帳、計測器、リモコン等の入力装置等においては、押釦スイッチ構造体が機器ケース内に収納された回路基板に組み付けられて、回路を開閉するスイッチ機能を果たす。この押釦スイッチ構造体には、表面に熱可塑性フィルム（以下、ベースフィルムという）を有し、そのベースフィルムが凹凸状に成形加工されて複数のキートップ部である凸部が形成され、その各凸部に、プランジャ（アクチュエータ）と呼ばれる押釦スイッチ部材がインサートされる構造からなる、フィルムキータイプがある。この場合には、ベースフィルムと押釦スイッチ部材とが一体化成形されるのが一般的である。
キートップ部には、文字・数字・記号・図柄等（符号パターンという）が表示される。キートップ部である凹凸が形成されてから符号パターンが印刷されることもあるが、成形前のフィルム状態で印刷等の必要な処理が成される方が有利である。さらに、ＬＥＤなどを用いて照光性としたものも多い。
【０００３】
ベースフィルムに印刷した後に押釦スイッチ部材をインジェクション成形等で一体化成形する場合には、成形時の成形圧力・温度等により、成形用樹脂に直接接する印刷インキが流れ出し、印刷パターンの位置ずれ、印刷パターンの拡大・変形、印刷パターンむら等、印刷インキの流れ出しに起因する様々な問題が発生する。この傾向は、押釦スイッチ部材に、シリコーンゴム等の常温で可撓性の樹脂を用いる場合よりも、汎用プラスチックであるポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル系樹脂等の常温で硬い樹脂を用いる場合に顕著である。
押釦スイッチ部材に、シリコーンゴム等の常温で可撓性の樹脂を用いる場合には、キートップ部天面が爪などにより傷付き易い欠点が現れることもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上に述べた従来技術の欠点を解消し、印刷インキの流れ出しがない押釦スイッチ構造体を、より安価に、デザインの多様性にも富んで、提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために、本発明は、キートップ部である複数の突起部を有する押釦スイッチ構造体において、熱可塑性フィルムからなるベースフィルムと、当て部材と、印刷層と、ベースフィルムのほぼ全面に印刷層側にラミネートされた保護フィルムと、ベースフィルムの保護フィルム側と一体化成形された熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂からなる押釦スイッチ部材とがこの順序に構成される。
ベースフィルムの厚みは４０〜３５０μｍであること、また、ラミネートされる保護フィルムの厚みは８〜５０μｍであることが望ましい。
ラミネートされる保護フィルムは、透明であるか着色透光性のものであることが望ましい。
本発明の押釦スイッチ構造体を製造するには、当て部材が付加されているベースフィルムの印刷側全面へ保護フィルムをラミネートし、ラミネート後のベースフィルムを仮絞り成形し、ベースフィルムの保護フィルム側から熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂により一体化成形する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、印刷されたベースフィルムの印刷側全面に、透明または着色透光性フィルム、あるいはそれらのフィルムに印刷・蒸着を施したフィルムを保護フィルムとしてラミネートすることにより、一体化成形時に起こり易かった印刷インキの流れ防止が図られることを見い出し、本発明を完成するに至った。
ベースフィルムの材質としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ＰＣならびにそれらのアロイが適当である。
ベースフィルムの厚みとしては、４０〜３５０μｍが適当である。４０μｍ未満では、絞り加工時に加工品を離型するに際して破れ易く、型より取り出し難いばかりか、成形時の形状を保持し難くなる。また、印刷乾燥時、ベースフィルムに伸びあるいは収縮が発生し、印刷の品質が保持できないことがある。３５０μｍを超えると、押しボタン操作時にベースフィルムが撓み難くなり易い等、押釦スイッチとしての機能が果たし難くなる。
【０００７】
印刷により、押釦スイッチ構造体として必要な符号パターンを形成する。印刷は単色でもいいし、所望により多色としても差し支えない。多色の場合には（単色の場合であっても）、その一部は、遮光性インキではなく透光性のインキとしても差し支えない。
印刷インキには、一般的なプラスチック印刷用インキが使用できる。
印刷方法としては、スクリーン印刷、タンポ印刷、コータ等、通常の印刷方法がそのまま利用できる。印刷後には、常法通り、乾燥処理を施す。
保護フィルムの材質としては、上記したベースフィルムと同じ材料の他に、Ａ−ＰＥＴ（アモルファスポリエチレンテレフタレート）も好適に利用できる。ベースフィルムと保護フィルムとは、同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。
保護フィルムの厚みは、インキの流れを防止する点からは、６μｍ程度でもよいが、薄過ぎると、ラミネート時の作業性が悪くなるので、８μｍ以上が必要である。また、あまり厚過ぎると押釦スイッチ操作時の感触が悪くなるため、ベースフィルムの厚みとの兼ね合いもあるが、保護フィルム単独の厚みの上限は５０μｍ程度が適当である。
【０００８】
ベースフィルム印刷面に保護フィルムをラミネートする場合、アクリル系粘着剤またはホットメルト型粘着剤（接着剤）を保護フィルムに事前に塗布し、これをベースフィルムに貼り合わせてラミネートするのを基本とするが、ベースフィルムを成形加工するに際してラミネートすることも可能である。
保護フィルムに着色透光性フィルムを用いるか、カラー印刷層を印刷し、その面とベースフィルムの印刷層が向かい合うようにラミネート処理しても、成形時のインキ流れ等がなく、外観的に優れた押釦スイッチ構造体が得られることが確認されている。ベースフィルムに遮光層を印刷形成した後に、着色透光性フィルムの保護フィルム、あるいはカラー印刷層を印刷した保護フィルムをラミネートする場合には、保護フィルム兼文字発色層としての機能も有することから、デザイン自由度が増すと同時に、比較的耐久性が劣るといわれる偏向インキ、蓄光インキ、メタリックインキ、蛍光インキ等も使用できる。さらに、カラー印刷層の印刷に替えて金属蒸着膜を形成するものでも問題なく使用できることも確認された。これらを駆使すると、デザイン性に富んだ安価な押釦スイッチ構造体が得られる。
保護フィルムに印刷・蒸着が施されている場合には、印刷・蒸着面側とベースフィルムの印刷面側とでラミネートされる。
【０００９】
ベースフィルムと保護フィルムとの間であってキートップ部の位置に、５０〜５００μｍの厚みを有する当て部材を設けることは、ベースフィルムの傷付きを回避するのに有効である。当て部材の材質としては、保護フィルムに適当である材質と同様のものが使える。当て部材・保護フィルム・ベースフィルの材質は、相互に同じものであっても異なるものであってもよく、選択の自由度は高い。
押釦スイッチ部材として利用できる樹脂としては、前述の通り二種類ある。常温で硬い樹脂となる熱可塑性樹脂としては、前述の汎用プラスチックであるＰＣ、アクリル系樹脂のほかに、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂等が使用できる。常温で可撓性の樹脂となる熱硬化性樹脂としては、前述のシリコーンゴムのほかに、ウレタンゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム若しくはＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体）等の合成ゴム、さらに、天然ゴム等が使用できる。
ベースフィルムと保護フィルム並びに押釦スイッチ部材を一体化成形するには、インジェクション成形、プレス成形等の成形手法が用いられ得る。なかでも、インジェクション成形手法が好ましい。一体化成形する前に、成形フィルム原反の樹脂側表面を活性化する等の前処理を施すことは、きわめて有益である。
【００１０】
【実施例】
以下に、実験例および実施例を示し、本発明を具体的に詳述する。
［実験例１］
以下、図１とともに、実験例１を説明する。なお、図１〜６は、いずれも模式図であって、各層の相対的な厚みを必ずしも反映していない。
７５ミクロンの厚みを有するポリカーボネート（ＰＣ）フィルム（商品名：マクロフォール、バイエル（株）製）よりなるベースフィルム１の片面側に、商品名：メタミラーインキ（十条ケミカル（株）製）を用いて、スクリーン印刷手法にて、抜き文字の印刷層２を印刷した後、温風循環式乾燥機にて６０℃、３０分の乾燥処理を行った。この抜き文字部分に、緑インキでカラー印刷層３を印刷し、同様に乾燥させて、印刷ベースフィルムとした。
８μｍの厚みを有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを保護フィルム４とし、アクリル系粘着剤（商品名：Ｆ−９４６０ＰＣ、住友スリーエム（株）製）を塗布して印刷ベースフィルムの印刷面側にラミネートし、これを成形フィルム原反とした。
【００１１】
所定の製品形状を有した凹凸型に、成形フィルム原反のＰＣフィルム側を凹型側となるように挿入し、１２０℃、３０秒間、１０ｋｇ／ｃｍ２加圧の条件で仮絞り成形を行った。続いて、この仮絞り成形された成形フィルム原反を取り出すこと無く、あらかじめ配合されたシリコーンゴム（商品名：ＫＥ−１９９０−６０Ａ／Ｂ、信越化学工業（株）製）を所定量計量して載置し、１２０℃、１分間、５０ｋｇ／ｃｍ２加圧の条件で、押釦スイッチ部材５を形成するとともに、成形フィルム原反とシリコーンゴムとの一体化成形を行って、押釦スイッチ構造体を得た。
この押釦スイッチ構造体は、保護フィルムを用いない従来の例では、成形圧力及び温度の影響で印刷インキが流れ出し、符号パターンが変形・拡大することが多かったものが、今回はその現象がまったく発生せず、良好な外観を有し、また表面がベースフィルムに被われているため、文字耐久性に優れ、性能も十分である文字照光性の押釦スイッチ構造体であった。
【００１２】
［実験例２］
以下、図２とともに、実験例２を説明する。
１００μｍの厚みを有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（商品名：ルミラー、東レ（株）製）よりなるベースフィルム１の片面側に、商品名：９１００シリーズＰＥＴインキ（十条ケミカル（株）製）の黒インキ（遮光性）を用いて、スクリーン印刷手法にて、抜き文字の印刷層２を印刷して、乾燥処理（８０℃、３０分）を行った。その後、この印刷層２の上全面に、同インキの白インキを用いて、ベタ印刷のカラー印刷層３を印刷し、乾燥して、白色文字付き印刷ベースフィルムとした。
１２μｍの厚みを有するテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＴ）フィルムを保護フィルム４として、片面に粘着剤（商品名：Ｆ−９４６０、前出）を塗布し、上記印刷フィルムの印刷面とラミネート処理して成形フィルム原反とした。
【００１３】
所定の製品形状を有した凹凸型に成形フィルム原反のＰＥＴフィルム側を凹型側となるように仕込み、１３０℃、２０秒間、１０ｋｇ／ｃｍ２加圧の条件で仮絞り成形を行った。続いて、 この仮絞り成形された成形フィルム原反を金型より取り出し、縦形インジェクション成形機ＴＨ６０Ｒ９ＶＳＥ（日精樹脂工業（株）製）にあらかじめセットされているプランジャ部にゲートを有したインジェクション型の凹部に挿入し、ＰＣ樹脂（商品名：ユーピロンＨ３０００、三菱エンプラ（株）製）を用いて、樹脂温度：３１０℃、金型温度：９０℃、４０秒間、１０００ｋｇ／ｃｍ２加圧の条件で、押釦スイッチ部材５を形成するとともに、成形フィルム原反とシリコーンゴムとの一体化成形を行って、押釦スイッチ構造体を得た。
この押釦スイッチ構造体は、外観（文字形状・文字の大きさ・文字位置等）すべてを満足し、また表面がベースフィルムに被われているため、文字耐久性に優れ、性能も十分である文字照光性の押釦スイッチ構造体であった。
【００１４】
［実験例３］
以下、図３とともに、実験例３を説明する。
１２５μｍの厚みを有するポリカーボネート（ＰＣ）フィルム（商品名：マクロフォール、前出）よりなるベースフィルム１の片面側に、商品名：１７００シリーズＨＩＴインキ（十条ケミカル（株）製）の黒インキ（遮光性）を用いて、スクリーン印刷手法にて、抜き文字の印刷層２を印刷し、８０℃、３０分の乾燥処理を行って、印刷ベースフィルムとした。
別の１２μｍの厚みを有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムの片面に、商品名：９１００シリーズＰＥＴインキ（十條ケミカル（株）製）の白インキを用いて、ベタ印刷のカラー印刷層３を印刷し、その上にアクリル系粘着剤（商品名：Ｆ−９４６０ＰＣ、前出）を塗布して保護フィルム４とした。
ベースフィルムであるＰＣフィルムの黒色印刷面とＰＥＴフィルムの粘着剤面とを、８０℃、３０秒間、５００ｇ／ｃｍ2加圧の条件で、ラミネート処理を行い成形フィルム原反とした。
【００１５】
この成形フィルム原反のＰＥＴフィルム側に、シランカップリング剤である商品名：ＫＢＭ−８０３（信越化学工業（株）製）を刷毛塗りにて塗布し、室温にて乾燥させた。
これを所定の製品形状を有した凹凸型に成形フィルム原反のＰＣフィルム側が凹型側となるように挿入し、１１０℃、２０秒間、１０ｋｇ／ｃｍ２加圧の条件で仮絞り成形を行った。これを金型から取り出すこと無く、あらかじめ配合されたシリコーンゴム（商品名：ＫＥ−９７１Ｔｕ、信越化学工業（株）製）を所定量計量して載せ、１２０℃、１分間、５０ｋｇ／ｃｍ２加圧の条件で、押釦スイッチ部材５を形成するとともに、成形フィルム原反とシリコーンゴムとの絞り一体化成形を行って、押釦スイッチ構造体を得た。
この押釦スイッチ構造体は、インキ流れが全くなく、外観性に優れ、また表面がベースフィルムに被われているため、文字耐久性に優れ、性能も十分である文字照光性の押釦スイッチ構造体であった。
【００１６】
［実験例４］
以下、図４とともに、実験例４を説明する。
１８８μｍの厚みを有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（商品名：ルミラー、前出）よりなるベースフィルム１の片面側に、商品名：メタミラーインキ、前出）を用いて、スクリーン印刷手法にて、抜き文字の印刷層２を印刷し、６０℃、３０分の乾燥処理を行って、印刷ベースフィルとした。
１２μｍの厚みを有するＰＥＴフィルムの片面に４００Åの厚みで金属クロム（Ｃｒ）が蒸着層６として蒸着されている蒸着シート（東邦化研（株）製）を保護フィルムとし、保護フィルムの蒸着面全面にアクリル系粘着剤（商品名：Ｆ−９４６０ＰＣ、前出）を塗布し、この粘着剤面と上記印刷ベースフィルムの印刷層とが重なるようにラミネート処理を行って成形フィルム原反とした。なお、この金属蒸着膜は薄いので、半透光性である（特願平１１−４２０３７号）。
これを実験例３と同様に、押釦スイッチ部材５を形成するとともに、成形フィルム原反とシリコーンゴムとの絞り一体化成形を行って、押釦スイッチ構造体を得た。
この押釦スイッチ構造体は、キートップは均一なメタリック色にかがやき、文字部はＣｒ蒸着色で透過性の鮮やで、また表面がベースフィルムに被われているため、文字耐久性に優れ、性能も十分である文字照光性の押釦スイッチ構造体であった。
【００１７】
［実験例５］
以下、図５とともに、実験例５を説明する。
１００μｍの厚みを有するポリカーボネート（ＰＣ）フィルム（商品名：マクロフォール、前出）よりなるベースフィルム１の片面側に、商品名：１７００シリーズＨＩＴインキ（前出）の黒インキを用いて、スクリーン印刷手法にて、抜き文字の印刷層２を印刷し、６０℃、３０分の乾燥処理を行い、その後、同インキの灰色インキ（透光性）を用いて、スクリーン印刷手法にて、全面ベタ印刷の印刷層３を印刷して乾燥し、印刷ベースフィルとした。
２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムよりなる保護フィルム４の片面側にアクリル系粘着剤（商品名：Ｆ−９４６０ＰＣ、（前出））を塗布し、この粘着剤面と上記印刷ベースフィルムの印刷層面とが重なるようにラミネート処理を行って成形フィルム原反とした。
この成形フィルム原反を、凹凸型をした成形型の凹面上に載せ、ついで実験例３のごとくシリコーンゴムを載せ、１２０℃、１分間、５０ｋｇ／ｃｍ2加圧の条件で、押釦スイッチ部材５を形成するとともに、成形フィルム原反とシリコーンゴムとの一体化成形を施し、押釦スイッチ構造体を得た。
得られた押釦スイッチ構造体は、印刷文字に多少の拡大は認められたが、実用に耐えるレベルであり、機能的にも良好な文字照光型の押釦スイッチ構造体であった。
【００１８】
［実施例１］
以下、図６とともに、実施例１を説明する。
７５μｍの厚みを有するポリカーボネート（ＰＣ）フィルム（商品名：マクロフォール、前出）からなるベースフィルム１のキートップ部に対応する部分に、５００μｍの厚みを有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（商品名：ルミラー、前出）の一方の面にアクリル系粘着材（商品名：Ｆ−９４６０ＰＣ、前出）を塗布し、あらかじめ所定キートップ形状に打ち抜いたものを当て部材７として貼り合わせた。当て部材の上に、商品名：１７００シリーズＨＩＴインキ（前出）の黒インク（遮光性）を用いて、スクリーン印刷手法にて、符号パターンの印刷層２を印刷し、８０℃、３０分の乾燥処理を行って、印刷ベースフィルムとした。
２５μｍの厚みを有するＰＥＴフィルムからなる保護フィルム４の全面に商品名同上の半透過赤色インキで印刷層３をあらかじめ印刷し８０℃、２０分の乾燥処理を施しておいた保護フィルム４の半透過赤色インキ面側に、アクリル系系粘着材（商品名：Ｆ−９４６０ＰＣ、前出）を塗布し、印刷ベースフィルムの当て部材を貼り合わせた側から印刷ベースフィルム全面に貼り合わせて、成形フィルム原反とした。
【００１９】
この成形フィルム原反の保護フィルム側にシランカップリング材である商品名：ＫＢＭ−８０３、前出）を刷毛塗りにて塗布し、室温にて乾燥後、これを所定の製品形状を有した凹凸型に、ベースフィルム側が凹型側となるようにセットして、１２０℃、３０秒間、１０ｋｇ／ｃｍ２ 加圧の条件で、仮絞り成形を行った。
この仮絞り成形した成形フィルム原反を、型から取り出すことなく凹型に残した状態で、その上にあらかじめ配合されたシリコーンゴム（商品名：ＫＥ−１９９０−６０Ａ／Ｂ、前出）を所定量計量して注入し、１２０℃、１分間、５０ｋｇ／ｃｍ２ 加圧の条件で、押釦スイッチ部材５を形成するとともに、成形フィルム原反とシリコーンゴムとの一体化成形を行って、押釦スイッチ構造体とした。
この押釦スイッチ構造体は、印刷インキの流れがまったく無く、文字の拡大・位置ずれ等の発生もなく、文字が着色半透過層（赤色）から立体的に浮き出して見え、斬新なデザイン性が認められた。また、爪片による確認実験においてもキートップ天面に傷の発生は無く、５０万回の打鍵テストにおいても異常は認められなかった。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、印刷・蒸着・接合やほとんどの塗布作業等が、仮絞り成形ないし一体化成形前のフィルム状態で施すことができ、しかも、保護フィルムを用いることにより、インキの流れを防止することができて、印刷パターンの位置ずれ、印刷パターンの拡大・変形、印刷パターンむら等、印刷インキの流れ出しに起因する様々な問題が回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実験例１により得られた押釦スイッチ構造体の模式的断面図である。
【図２】  実験例２により得られた押釦スイッチ構造体の模式的断面図である。
【図３】  実験例３により得られた押釦スイッチ構造体の模式的断面図である。
【図４】  実験例４により得られた押釦スイッチ構造体の模式的断面図である。
【図５】  実験例５により得られた押釦スイッチ構造体の模式的断面図である。
【図６】  実施例１により得られた押釦スイッチ構造体の模式的断面図である。
【符号の説明】
１…ベースフィルム
２…印刷層（遮光印刷層）
３…カラー印刷層
４…保護フィルム
５…押釦スイッチ部材
６…蒸着層
７…当て部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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