JP2889899B2 - 凹形状成形体の製造方法および押釦スイッチ用カバー部材の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は凹形状成形体の製造方法
および押釦スイッチ用カバー部材の製造方法、特には硬
化性（多くの場合、熱硬化性）の液状樹脂からの各種キ
ャップ類、容器などの凹形状成形体の製造方法およびリ
モコン、電卓、電話などの家電製品やＯＡ機器などの入
力部に使用される押釦スイッチ用カバー部材の製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱硬化性の液状樹脂からの凹形状
成形体の製造は、図３Ａ）に示したように液状樹脂22を
液状樹脂が硬化する温度に設定した凹状形を形成する２
枚構造の型23の間に充填し、図３Ｂ）に示したようにこ
の型を閉じて圧縮成形で硬化させ、図３Ｃ）に示したよ
うな凹形状成形体21を得るという方法で行なわれてい
る。

【０００３】また、押釦スイッチ用カバー部材について
は、熱硬化性の液状樹脂からキートップ部を作り、これ
にゴム状弾性体から作られた薄肉可動部とベース部を一
体成形したものが知られているが、このものは図４Ａ）
に示したように熱硬化性の液状樹脂32を金型のキートッ
プ形成部のキャビティー33に充填し、液状樹脂全体が流
動性を失った時点で、この金型の薄肉可動部、ベース部
形成部のキャビティーにゴム状弾性体34を充填し、圧縮
成形、射出成形、トランスファー成形などでこれらを熱
硬化一体成形し、図４Ｃ）に示したようにキートップ部
35、薄肉可動部36、ベース部37、からなる押釦スイッチ
用カバー部材31とするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来公知
の製造方法で外径が同じ大きさで肉厚の異なる凹形状成
形体や違う素材からなるもので作る必要が生じた場合に
は、これらの熱収率比率が異なるために、金型サイズも
それに応じて変える必要があり、したがって少量の異種
素材の凹形状成形体を必要とする場合でも、それに応じ
て金型を新しく作るか、従来のものを修正することが必
要とされるという不利があった。

【０００５】また、この押釦スイッチ用カバーについて
はキートップ部を構成する熱硬化性の液状樹脂が熱硬化
時に収縮する傾向があるために、キャビティーと硬化し
た液状樹脂との間にすき間が生じ、そのすき間に後に充
填される未硬化のゴム状弾性体が入り込むために、本来
は液状樹脂で形成されなければならないキートップ部の
一部がゴム状弾性体で形成されてしまうし、キートップ
部サイズも金型よりも小さめのものとなってしまうため
に品質的に安定したものができないという不利がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような不
利、欠点、問題点を解決した凹形状成形品および押釦ス
イッチ用カバー部材の製造方法に関するものであり、こ
の凹形状成形品の製造方法は液状態にある硬化性樹脂を
凹形状の型に流し込み、該樹脂の型に接する部分のみが
硬化され、中央部が流動性状態であるときに、中央部の
該樹脂のみを取り除き、型に残った該樹脂が粘着性を失
ってから未硬化のゴム状弾性体を中央部に充填し、未硬
化のゴム状弾性体と該樹脂を硬化させ、ゴム状弾性体で
構成された部分のみを取り除くことを特徴とするもので
あり、この押釦スイッチ用カバー部材の製造方法は液状
態にある硬化性樹脂をキートップ形成用のキャビティに
流し込み、樹脂のキャビティーに接する部分のみが硬化
され、中央部が流動性状態にあるときに、中央部の該樹
脂を取り除き、未硬化のゴム状弾性体を該中央部と薄肉
可動部、ベース部形成部のキャビティーに充填し、一体
成形させることを特徴とするものである。

【０００７】すなわち、本発明者らは従来法による不
利、欠点を解決することができる凹形状成形品および押
釦スイッチ用カバー部材の製造方法について種々検討し
た結果、この凹形状成形品および押釦スイッチ用カバー
部のキートップ部の熱硬化性液状樹脂による成形に当っ
ては未硬化の液状樹脂（本発明でいう液状態にある硬化
性樹脂）を液状樹脂が硬化する設定温度に加熱されてい
る凹形状の型に流し込み、好ましくは充填し、液状樹脂
が型に接する部分が硬化するが、型の中央部では流動性
を保ったものから流動性を保った液状樹脂を取り除き、
ここに硬化時に液状樹脂の収縮を抑制する未硬化のゴム
状弾性体を充填して一体硬化させ、このゴム状弾性体を
取り除けば、型寸法通り（特に外形）の液状樹脂からな
る凹形状成形品の得られることを見出すと共に、この方
法で押釦スイッチ用カバー部材のキートップ部を作り、
これに従来法と同じ方法でゴム状弾性体からなる薄肉可
動部、ベース部を一体成形すれば、キートップ部が金型
寸法と同じ押釦スイッチ用カバー部材を容易に、かつ安
定して得ることができること、硬化の形式は熱硬化に限
らず、一または二液型の常温硬化型、ＵＶ硬化型、赤外
線硬化型のものなどにも応用できることを確認して本発
明を完成させた。以下にこれをさらに詳述する。

【０００８】

【作用】本発明は凹形状成形体および押釦スイッチ用カ
バー部材の製造方法に関するものである。この凹形状成
形体および押釦スイッチ用カバー部材のキートップ部は
液状態にある、好ましくは熱硬化性樹脂から作られる
が、この硬化性（熱硬化型、紫外線硬化型、赤外線硬化
型、常温硬化型など）の液状樹脂としてはアクリル、メ
タクリル、不飽和ポリエステル、ウレタン、ポリカーボ
ネート、エポキシなどのモノマーまたはオリゴマー単体
や、それらの複数の素材からなる化合物、もしくはそれ
らにポリスチレンやジアリルフタレートなどを化合し、
必要に応じそれらに反応機構に応じた硬化剤、着色剤、
老化防止剤、液状化のための溶剤、分散剤、分散安定剤
などを配合したものが例示される。

【０００９】また、この成形された凹形状成形体にはこ
れにゴム状弾性体が充填されたり、このゴム状弾性体か
らなる薄肉可動部、ベース部などが一体成形されるので
あるが、このゴム状弾性体としてはブタジエン−スチレ
ン、ブタジエン−アクリロニトリル、ブタジエン−イソ
ブチレンなどのブタジエン系共重合体、クロロプレン重
合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリウレタ
ン、シリコーンゴムなどの従来公知の未硬化ゴム状弾性
体（エラストマーを含む）が例示される。

【００１０】本発明による凹形状成形体の製造方法は図
１に示した方法で、またこの押釦スイッチ用カバー部材
の製造は図２に示した方法で行なわれる。図１は本発明
による凹形状成形体の製造工程の順次の縦断面図を示し
たものであり、熱硬化性樹脂の例をもって説明すると、
これはまず図１Ａ）に示したように液状態にある未硬化
の熱硬化性樹脂２を樹脂が硬化する設定温度に加熱され
ている凹形状の型３に注入装置４を用いて流し込み、図
では満杯に充填する。この充填にあたっては型を適宜移
動するか、樹脂を塗りつけることによって凹形状の型の
内壁を濡らすに充分な量であれば特に満杯にする必要は
ない。また予め計量した凹形状成形体のみの量をもって
内壁に付着させることもでき、この場合には次工程の中
央部の樹脂を取り除く工程は省略してもよい。

【００１１】この型３に充填された液状樹脂２はこの型
３が加熱されているので、図１Ｂ）に示したように型に
接する部分から中央部に向かって次第に硬化して、型に
接する部分が流動性を失った膜５を形成するが、型の中
央部の液状樹脂は未だ流動性を保っているので、このと
きにこの流動性を保っている樹脂６を吸引装置７で吸引
除去し、ここに空間部８を構成する。

【００１２】ついで、図１Ｃ）に示されているように、
この空間部８に未硬化のゴム状弾性体９を充填し、この
型３を閉じて加熱すると、流動性を失った膜５とこのゴ
ム状弾性体９が硬化一体化されて図１Ｄ）に示したよう
な成形体が得られるのであるが、本発明の目的物が凹形
状成形体であり、この樹脂膜５とゴム状弾性体９は接着
していないので、これからゴム状弾性体を取り出せば目
的とする凹形状成形体１を容易に得ることができるが、
このものは型３の表面に接する部分から順次硬化したも
のであり、中央部にゴム状弾性体が充填されていて、硬
化時に膨張して、樹脂膜５の収縮を押えるので熱収縮す
ることがないし、樹脂厚５の肉厚は、金型温度や吸引前
の経過時間を適宜選択することにより任意に設定でき、
また外形もすき間もなく金型寸法どうりのものになると
いう有利性が与えられる。

【００１３】また、図２は本発明による押釦スイッチ用
カバー部材の製造工程の順次の縦断面図を示したもので
あるが、これはまず図２Ａ）に示したように液状態にあ
る熱硬化性樹脂12をこの樹脂が硬化する設定温度に加熱
されている押釦スイッチ用カバー部材のキートップ部成
形用のキャビティー13に注入装置14を用いて充填する。
このキャビティー13に充填された樹脂12はこのキャビテ
ィー13が加熱されているので、図２Ｂ）に示したように
型に接する部分から中央部に向かって次第に硬化して樹
脂膜15を形成するが、型の中央部が未だ流動性を保って
いるときに、この流動性を保っている樹脂を前記した図
１Ｂ）と同様の方法で吸引除去する。

【００１４】ついでこれについては、図２Ｃ）に示した
ようにこの中央部と押釦スイッチ用カバー部材の薄肉可
動部とベース部形成用キャビティーにゴム状弾性体16を
充填し、圧縮成形、射出成形、トランスファー成形でこ
のキートップ部と薄肉可動部、ベース部とを一体成形す
れば図２Ｄ）に示したようなキートップ部17、薄肉可動
部18、ベース部19とから本発明の押釦スイッチ用カバー
部材11を得ることができる。

【００１５】上記において液状態にある熱硬化性樹脂
２、12を凹形状の型またはキートップ部形成用のキャビ
ティーに充填する注入装置はプランジャーディスペンサ
ー、エアーディスペンサー、シリンジディスペンサー、
ローラー式チュービングポンプ、ピアノタッチ式チュー
ビングポンプ、ギャポンプ、スネークポンプ、セラミッ
クスポンプなどとすればよい。これらにより型に充填さ
れた樹脂は型に接する部分から中央部に向って硬化して
いき、硬化の進んでいない流動性を保った樹脂は上記し
たように型から取り除かれるのであるが、硬化の進行が
型内容積の 1/4未満では凹形状成形体が肉厚の薄いもの
となりやすく、 1/2より大きい場合には硬化に伴なう液
状態にある樹脂の収縮防止効果が小さくなりやすいの
で、これは硬化が 1/4〜1/2 まで進行したところで流動
性を保った液状樹脂を取り除くようにすることが普通と
される。

【００１６】また、上記においては凹形状の型またはキ
ートップ部形成用のキャビティーから流動性を保った液
状樹脂が取り除かれるのであるが、これはスポイトなど
のような吸引装置を用いて行えばよい。凹形状成形体を
製造する場合に流動性を保った樹脂を取り出すタイミン
グは液状樹脂の種類と形成したい凹形状成形体の肉厚に
より任意に設定すればよいが、この時間が長くなるほど
凹形状成形体の肉厚は厚くなる。

【００１７】なお、この場合にはここに得られた凹形状
の樹脂膜に未硬化のゴム状弾性体が充填されるが、硬化
後のゴム状弾性体を取り除く場合にはこの充填は型に残
された流動性を失った液状樹脂の表面の粘着性が消える
まで待って行なうことが好ましいものであるが、必要に
応じて粘着性のあるうちに離型剤層を塗布、粉霧して粘
着性を失わせてもよい。これはまた液状樹脂の種類にも
よるが通常は流動性を保った液状樹脂を取り除いたのち
15秒から30秒後とすればよい。なお、未硬化のゴム状弾
性体自体が離型性の富んだものである場合には特に離型
性については留意する必要はない。このゴム状弾性体の
充填は粘度が 300ポイズ以下の液状ゴムとすれば液状態
にある樹脂を充填するのに用いた各種注入装置を用いる
ことができる。このゴム状弾性体は熱硬化により成形さ
れるが、これは熱膨張するのでその周りにある液状樹脂
の液状樹脂の収縮を抑える働きがある。

【００１８】この樹脂とゴム状弾性体の熱硬化は注型成
形、圧縮成形、射出成形、トランスファー成形などで行
えばよく、樹脂とゴム状弾性体が完全に硬化したときに
両者を分離すれば目的とする凹形状成形体が得られる
が、ゴム状弾性体の充填が前記したように必要に応じて
樹脂の粘着性が無くなってから行なわれるので、これら
は接着しておらず容易に分離できるので、これは型上で
ゴム状弾性体と凹形状成形体を順次分離して取り出した
り、一体で取り出した後にそれぞれに分離してもよい
し、あるいは金型を工夫することにより、凹形状成形体
を先に取り出してもよい。なお、このようにして得られ
た凹形状成形体は熱硬化時の素材の収縮が抑えられてい
るために型のサイズに追従したものとなるし、液状樹脂
が変っても同じ型で同じ外寸（外形）をもつものを得る
ことができるという有利性が与えられる。

【００１９】また、キートップ部を液状樹脂で成形し、
これにゴム状弾性体で作成した薄膜可動部とベース部を
一体成形した押釦スイッチ用カバー部材は前記したよう
な方法で作られるけれども、この場合もキートップ部形
成用のキャビティーに充填された液状態にある樹脂の硬
化はその硬化の進行が 1/4〜1/2 のところでスポイトや
吸引装置で流動性を保っている液状樹脂の30〜80％を取
り除くのであるが、特に肉厚のものを得る場合にはこれ
は流動性を保っている液状樹脂をすべて取り除いたのち
にその一部に同種また異種の液状態にある樹脂を再度充
填してもよい。しかし、この液状樹脂を取り除いた部分
に対するゴム状弾性体の充填は樹脂とゴム状弾性体とを
完全に接着したものとすれることが必要とされることか
ら、流動性を失った液状樹脂が粘着性を失わないうちに
充填するか、粘（接）着剤層を介して、あるいはプライ
マー処理して一体化する必要があり、したがって粘
（接）着剤やプライマー処理をしない場合は流動性を保
った液状樹脂を取り除いた後１〜20秒以内に行なうのが
よい。

【００２０】このゴム状弾性体の成形は圧縮成形、射出
成形、トランスファー成形などで行なえばよく、これに
よれば樹脂から作られたキートップ部とゴム状弾性体か
ら作られた薄肉可動部とベース部とが一体成形された押
釦スイッチ用カバー部材を得ることができるが、このゴ
ム状弾性体はキートップ部を形成する樹脂の熱硬化によ
る収縮を防止するので、できあがった押釦スイッチ用カ
バー部材はゴム状弾性体が樹脂にかぶさることがなく、
高品質のものになるという有利性が与えられる。以上の
説明は熱硬化性樹脂についてのものであるが、液状態に
ある樹脂が他の硬化タイプのものであっても、樹脂が型
に接する部分から次第に中央部に向けて硬化するよう
に、例えば紫外線硬化型では型に接する部分に紫外線を
照射するなど適宜の方法を実験的に定めればよい。

【００２１】

【実施例】つぎに本発明の実施例をあげる。 実施例１ 幅（Ｘ）13mm、長さ（Ｙ）25mm、深さ（Ｔ）６mmの金型
を 160℃に加熱し、これにアクリルオリゴマー 1.9ccを
スポイトで注入したところ、 3.5秒後に金型の内面に流
動性を失ったアクリルオリゴマー膜の形成が認められた
ので、型内中央部に流動性状態を保っているアクリルオ
リゴマー 0.8ccをスポイトで吸い出した。

【００２２】ついで20秒経過して型内の流動性を失った
アクリルオリゴマー膜の表面に粘着性が失われたことを
確認してから、ここに液状シリコーンゴム・Ｘ32−1169
Ｍ［信越化学工業（株）製商品名］を 0.8cc注入して圧
縮成形し、30秒後にアクリルとシリコーンゴムの一体成
形品を取り出したところ、アクリルとシリコーンゴムと
は容易に分離することができ、アクリル製の凹形状成形
品（キャップ）が得られた。また、これについては同じ
金型を用いて、このアクリルオリゴマーを不飽和ポリエ
ステルオリゴマーとしたほかは同一の方法で不飽和ポリ
エステル製のキャップを作り、これらのサイズを金型サ
イズと比較したところ、表１に示したとおりの結果が得
られ、これらはいずれも金型サイズと全く同一であっ
た。なお、表中のＲは金型とキャップの寸法差（mm単
位）を示したものである。

【００２３】

【表１】

【００２４】実施例２ キートップ部のサイズが25mm×20mm×６mmの押釦スイッ
チ用カバー部材のキートップ部形成用のキャビティーを
160℃に加熱し、ここにアクリルオリゴマー 1.0ccをス
ポイトで注入し、５秒後にキャビティーの内面に流動性
を失ったアクリルオリゴマー膜の形成が認められたの
で、キャビティー中央部に存在している流動性を保って
いるアクリルオリゴマー 0.5ccをスポイトを吸い出した
のち、ここに吸い出したアクリルオリゴマー 0.1ccを再
度注入し、すぐに中央部と薄肉可動部とベース部形成用
のギャビティーに液状シリコーンゴム・Ｘ32−1169Ｍ
（前出）を10cc注入充填した。

【００２５】ついで、この金型を閉じてこれを圧縮成形
してこのシリコーンゴムから薄肉可動部とベース部を形
成し、これを液状態にある熱硬化性樹脂から作ったキー
トップ部と接着一体化して押釦スイッチ用カバー部材を
作ったところ、このものはキートップ部にシリコーンゴ
ムがかぶさっておらず、キートップ部の寸法も金型寸法
と同じ高品質なものであった。

【００２６】

【発明の効果】本発明は凹形状成形体および押釦スイッ
チ用カバー部材の製造方法に関するものであり、前記し
たようにこの凹形状成形体の製造方法は液状態にある硬
化性樹脂を凹形状の型に流し込み、該樹脂の型に接する
部分のみが硬化され、中央部が流動性状態であるときに
中央部の該樹脂を取り除き、型に残った該樹脂が粘着性
を失ってから、未硬化のゴム状弾性体を中央部に充填
し、該樹脂と未硬化のゴム状弾性体を硬化させ、ゴム状
弾性体で構成された部分を取り除くことを特徴とするも
のであり、この押釦スイッチ用カバー部材の製造方法は
上記と同じ方法で金型のキートップ部形成用のキャビテ
ィーに接する部分の液状態にある樹脂を硬化させ、この
液状樹脂が粘着性をもっている間にここにゴム状弾性体
を充填し、成形して薄肉可動部とベースを作り、該樹脂
と薄肉可動部、ベース部を硬化一体化させることを特徴
とするものである。

【００２７】したがって、本発明によればこの液状態に
ある硬化性樹脂の硬化がその外周に接する部分から始ま
り、この硬化がゴム状弾性体と共に行なわれるので、こ
の成形体は外形が同じで任意の肉厚を有するものが得ら
れ、収縮することがなく、型寸法と同じものを得ること
ができ、このようにして作られた押釦スイッチ用カバー
部材もキートップ部がゴム状弾性体をかぶっておらず、
金型寸法と同じの高品質のものになるという有利性が与
えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ〜Ｄ）は本発明による凹形状成形体製造工程
を順次に示した縦断面図、Ｅ）はこの成形体の縦断面図
を示したものである。

【図２】Ａ〜Ｃ）は本発明による押釦スイッチ用カバー
部材製造工程を順次に示した縦断面図、Ｄ）はこのよう
にして作られた押釦スイッチ用カバー部材の縦断面図を
示したものである。

【図３】Ａ〜Ｂ）は従来法による凹形状成形体製造工程
を順次に示した縦断面図、Ｃ）はその成形体の縦断面図
を示したものである。

【図４】Ａ〜Ｂ）は従来法による押釦スイッチ用カバー
部材製造工程を順次に示した縦断面図、Ｃ）はこのよう
にして作られた押釦スイッチ用カバー部材の縦断面図を
示したものである。

【符号の説明】１ ，21…凹形状成形体、 ２，12，22，32
…液状樹脂、３，13，23，33…型（キャビティー）、
４，14…注入装置、５，15…液状樹脂が型に接する部、
６…流動性を保った液状樹脂、７…吸引装置、
８…液状樹脂を取り除いた部分、
９，16，34…ゴム状弾性体、 11，31…押釦ス
イッチ用カバー部材、17，35…キートップ部、
18，36…薄肉可動部、19，37…ベース部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01H 11/00 B29C 33/50

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液状態にある硬化性樹脂を凹形状の型に流
   し込み、該樹脂の型に接する部分のみが硬化され、中央
   部が流動性状態であるときに、中央部の該樹脂のみを取
   り除き、型に残った該樹脂が粘着性を失ってから未硬化
   のゴム状弾性体を中央部に充填し、未硬化のゴム状弾性
   体と該樹脂を硬化させ、ゴム状弾性体で構成された部分
   のみを取り除くことを特徴とする凹形状成形体の製造方
   法。
2. 【請求項２】液状態にある硬化性樹脂をキートップ部形
   成用のギャビティーに流し込み、該樹脂のキャビティー
   に接する部分のみが硬化され、中央部が流動性状態にあ
   るときに中央部の該樹脂のみを取り除き、未硬化ゴム状
   弾性体を該中央部と薄肉可動部、ベース部形成用のキャ
   ビティーに充填し、一体成形させることを特徴とする押
   釦スイッチ用カバー部材の製造方法。