按键垫用表面材料制造技术

本发明专利技术提供柔软触感优异的按键垫用表面材料，该材料是不发生黄变，耐水性、耐热性高，物性降低少的聚氨酯系表面材料。本发明专利技术的按键垫用表面材料的特征在于由热塑性聚氨酯树脂形成，该热塑性聚氨酯树脂至少使用选自六亚甲基二异氰酸酯或加氢二苯甲烷二异氰酸酯的异氰酸酯和多元醇作为合成成分而合成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及手提电话、遥控器、各种仪表等信息终端按键垫(keypad)用的表面材料。
技术介绍
一直以来，手提电话等通信终端、各种仪表、个人计算机输入用键盘、遥控器上都带有用于产生信号输入的按键。例举手提电话的按键排列部分的概略截面图(图1)的一个例子，具有如下结构它嵌在设于手提电话机前盖5的孔中，按键3的上侧部分突出于前盖5的外侧。按下按键3，则在该按键的下部形成的突起7会克服圆顶形开关4本身的弹力而向下侧移动，与印刷电路板6上形成的接点(未图示)接触，使其产生信号。按键通常使用由耐热性、耐寒性优异、接触感优异、具有橡胶弹性的硅橡胶成型品形成的按键垫2而构成，为了弥补硅橡胶所具有的着色(印刷)困难、耐磨耗性低的特点，硅橡胶按键垫2采用了由在背面进行印刷的树脂薄膜构成的按键垫表面材料1(例如专利文件1、专利文件2或专利文件3)。表面材料可以使用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯等各种材料，但实际上，从成本低、蒸镀加工容易、外观好等理由考虑，多采用PET薄膜。将PET薄膜用作按键垫表面材料时，接触时的触感较硬。当然这根据个人喜好，但确有很多使用者不喜欢生硬的触感。具有柔软触感的表面材料例如有热塑性聚氨酯、聚酯弹性体，特别是热塑性聚氨酯具有优良的触感、减震性。但是，通常的热塑性聚氨酯会随时间而发生黄变并水解，因此缺乏耐久性。通过混合紫外线吸收剂、光稳定剂和热稳定剂等作为添加剂，可以使黄变延迟，但不能消除黄变。日本特开2001-76581号公报 日本特开2000-200523号公报日本特开平11-329139号公报
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况而产生，其目的在于提供柔软触感优异的按键垫用表面材料，该表面材料是不发生黄变，耐水性、耐热性高，物性降低少的聚氨酯系表面材料。即，本专利技术涉及按键垫用表面材料，其特征在于该表面材料由热塑性聚氨酯树脂薄膜形成，其中所述热塑性聚氨酯树脂薄膜至少使用选自六亚甲基二异氰酸酯、加氢二苯甲烷二异氰酸酯的异氰酸酯和多元醇作为合成成分而合成。本专利技术中使用的热塑性聚氨酯树脂是以多元醇成分和异氰酸酯成分作为主要成分，在混合扩链剂和根据需要的添加剂的基础上，根据公知的方法反应获得。异氰酸酯可以使用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或加氢二苯甲烷二异氰酸酯。通过使用上述特定的异氰酸酯来合成热塑性聚氨酯树脂，可防止所得热塑性聚氨酯树脂薄膜随时间发生的黄变。HDI和加氢MDI可以是单体，也可以含有二聚体、三聚体等。还可以是HDI和加氢MDI的混合物。并可在不影响防止黄变的范围内添加混合其它的异氰酸酯。作为多元醇，只要是用于热塑性聚氨酯树脂的通常的多元醇即可，并没有特别限定，通常采用数均分子量(Mn)500-3000左右、末端具有活性氢的多元醇。例如可使用聚碳酸酯多元醇、聚醚多元醇、己二酸酯型多元醇、己内酯型多元醇、丙烯酸酯型多元醇、酚醛树脂型多元醇、环氧型多元醇、丁二烯型多元醇、聚酯醚型多元醇等。从耐水解性和耐热性的角度看，优选聚碳酸酯型多元醇。聚碳酸酯型多元醇是以下所示的物质 (式中，R没有特别限定，为以1，6-亚己基为代表的亚烷基，可以是直链，也可以是支链，还可以形成环状结构。也可以是例如含有氧原子的改性物质。)。式中的n并不受特别限定，特别优选以平均分子量1000-2000作为分子量分布中的平均值。对于扩链剂并没有特别限定，只要使用通常的低分子量二元醇即可。具体有乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、1，6-己二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、1，4-二(β-羟基乙氧基)苯、新戊二醇等。已知的获得热塑性聚氨酯树脂的方法有以上述多元醇成分和异氰酸酯成分为主要成分，使用扩链剂和根据需要添加的各种添加剂等，使它们达到通常使用时的混合比，使用例如单轴、双轴等挤出机进行的连续聚合法、具有捏合机等的混合搅拌功能的分批合成方法等，这些方法均可。适合于本专利技术中使用的热塑性聚氨酯树脂的合成，要使根据JIS K7311所测定的A硬度为70-98。鉴于热塑性聚氨酯树脂多是在其背面进行印刷，且按键垫在成型时的操作性等，优选制成薄膜形状。由热塑性聚氨酯树脂(通常得到颗粒状、球粒状)成型为薄膜时，可以按照其本身已知的方法例如熔融挤出法(T型模头法、吹胀法)、压延法、聚氨酯溶液流延法等进行。薄膜的厚度为0.03-0.4mm，特别优选0.05-0.3mm范围。厚度小于0.03mm时，产品无法获得足够的强度，在成型性方面会有问题。超过0.4mm，则薄膜变硬，丧失柔软性，因而不优选。可以根据需要，在不会使树脂的性能变差的范围内，使本专利技术的聚氨酯树脂中含有各种添加剂，例如填充剂、抗水解剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、光稳定剂、润滑剂、增塑剂、防静电剂、防霉剂等。含有的方法可以是以预先混合、制成母料混合或通过干混混合等，将上述添加剂混合到热塑性聚氨酯树脂球粒中，再进行熔融挤出成型等。由本专利技术得到的热塑性聚氨酯树脂薄膜适合用作按键垫用表面材料，可得到减震性优良、触感良好的按键垫，并特别具有至今尚未有的耐水解特性。按键垫多使用硅橡胶材质，但本专利技术并不受限于硅橡胶。而且，当使用与热塑性聚氨酯树脂的粘合性不好的材料作为按键垫的材料时，还可以采用该方法，在该材料和热塑性聚氨酯树脂之间设置粘合层。按键垫的形式通常是扁平状按键垫，但并不特别限定于扁平状。使用热塑性聚氨酯树脂薄膜作为按键垫用表面材料来制造按键垫的方法并没有特别限定。例如手提电话用扁平型按键垫可按照下述步骤制作。1.首先在薄膜的背面进行数字、文字等的印刷。由于是背面，印刷面不会与手指接触，印刷的耐久性高。2.通过涂布等对已印刷的薄膜施与粘合剂，使印刷面与硅橡胶粘合。如果薄膜可以与硅橡胶粘合，则无需该粘合层。3.接着，将上述薄膜预成型为按键垫形状。预成型可通过热压成型、真空成型等进行。4.将预成型为按键垫形状的薄膜装到同样制成按键垫形状的注塑成型模具内，在其印刷面一侧注入硅树脂，形成硅橡胶层，制得按键垫。实施例实施例1将热塑性聚氨酯弹性体(HDI/聚碳酸酯型多元醇球粒)(A硬度90，比重1.15)用T模头挤出机进行熔融挤出，成型为厚度200μm的薄膜。硬度按照JIS K7311测定。将按键垫的图案背面印刷在得到的薄膜上，在110℃真空成型为按键垫形状。在背面填充硅树脂，养护，制成按键垫。实施例2将热塑性聚氨酯弹性体(加氢MDI/己二酸酯型多元醇)球粒(A硬度86，比重1.14)用T模头挤出机进行熔融挤出，成型为厚度100μm的薄膜，除此之外，与实施例1同样地制成按键垫。实施例3将热塑性聚氨酯弹性体(HDI/己二酸酯型多元醇)球粒(A硬度90，比重1.15)用T模头挤出机进行熔融挤出，成型为厚度150μm的薄膜，除此之外，与实施例1同样地制成按键垫。比较例将热塑性聚氨酯弹性体(MDI/己二酸酯型多元醇)球粒(A硬度90，比重1.20)用T模头挤出机进行熔融挤出，成型为厚度150μm的薄膜，除此之外，与实施例1同样地制成按键垫。黄变性的评价(1)用日光耐气候牢度试验仪对制作的按键垫进行48小时加速暴露试验，目视评价黄变(色调变化)的程度。结果如表1所示。黄变性的评价(2)将制作的按键垫在100℃恒温槽中放置48小时，目本文档来自技高网...

【技术保护点】
按键垫用表面材料，其特征在于，所述按键垫用表面材料由热塑性聚氨酯树脂形成，所述热塑性聚氨酯树脂至少使用选自六亚甲基二异氰酸酯或加氢二苯甲烷二异氰酸酯的异氰酸酯和多元醇作为合成成分而合成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中野正志，伊濑知宣朗，
申请(专利权)人：仓敷纺绩株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]