JPH0239054B2

JPH0239054B2 -

Info

Publication number: JPH0239054B2
Application number: JP56117525A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Murata; Mitsumasa Shibata; Tadaaki Isono
Original assignee: Nippon Graphite Industries Ltd
Current assignee: Nippon Graphite Industries Ltd
Priority date: 1981-07-27
Filing date: 1981-07-27
Publication date: 1990-09-04
Also published as: JPS5818821A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、可撓性の薄型キーボードスイツチ部
材の製造方法に係り、特に熱処理を行い半硬化さ
せたシリコーンゴム液を用いてスペーサー部を印
刷塗着させて形成したキーボードスイツチ用可撓
性基板を備えた可撓性の薄型キーボードスイツチ
部材の製造方法に関するものである。

従来のキーボードスイツチは、その基板として
の通常銅張フエノール樹脂積層板上への金メツキ
回路基板部と、接点部としての導電性ゴムとを対
向して組み合わせ、さらにその中間に、別個のス
ペーサー層を介在させたものが用いられ、いわゆ
る薄型にすることが極めて困難であり、又強いて
求めれば複雑精密にして極めて高価なものになつ
てしまう欠点があつた。さらに又この種の薄型の
ものであつても、従来のスペーサーとしてのシリ
コーンゴム印刷塗着には、印刷時における厚みの
調整の困難、つまり印刷塗膜の厚みにバラツキが
大きく、しかも印刷後のシリコーンゴムの「の
り」の悪さなどを含む印刷性の問題があり、これ
が大きくこの製品製造の不良率に関係していた。
本発明は、以上のような欠点を除去するためにな
されたもので、極めて簡単な製造工程によつて、
スペーサー用としての特殊のシリコーンゴム塗膜
が持つている弾力性を少しも損なうことなく、印
刷時における印刷塗膜の厚みの調整及び印刷性を
向上したキーボードスイツチ用可撓性基板を具え
た可撓性薄型キーボードスイツチ部材の製造方法
を提供しようとするものである。

本発明は、その実施例が第１ａ図ないし第４図
にみられるように、厚み25〜150μの一枚の可撓
性のポリエステル等の合成樹脂フイルム基板１の
片面上に、(a)粒度0.1〜60μの黒鉛粉末、粒度0.1μ
以下のカーボンブラツク粉末及び粒度0.1〜60μの
銀粉末の１種または２種以上から成る微粉末20〜
80重量％と、(b)ポリウレタン樹脂、クロロピレン
ゴム、ポリエステル樹脂及びフエノール樹脂の１
種または２種以上からなるゴム系、熱可塑性樹脂
及び熱硬化性樹脂系結合剤５〜30重量％と、(c)ジ
メチルホルムアミド、ジエチルカルビトール、ブ
チルカルビトール、イソホロン及びテレピン油等
の溶剤15〜80重量％とを混合（ａ＋ｂ＋ｃ）溶解
し、均一に分散せしめた見掛比重0.9〜1.9、粘度
150〜10000ポイズの懸濁液を使用して、該フイル
ム基板１の略々中央に設けた一本の切り込み５
（第３ａ図、第３ｂ図）の線を軸として該フイル
ム基板１を内側に２つ折りに折り畳んだ場合に所
望の回路パターンとこれと対向して接触させるべ
き接点パターンとが丁度相対向するように、所望
の回路パターンと接点パターンとを切り込み５の
線の両側のフイルム基板面上の位置にそれぞれス
クリーン印刷法にて印刷して形成し、（第１ａ図、
第１ｂ図）（例えば、温度95〜100℃で５〜20分間
乾燥）さらに該接点パターンの周辺近傍に同じく
印刷によりスペーサ部層３を形成し（第２ａ図、
第２ｂ図）、次いで該フイルム基板１を前記切り
込み５の線を軸に内側に２つ折りに畳んで、前記
接点部及びスペーサー部Coと、前記回路部Ciと
を重ね合わせ対向せしめる可撓性の薄型キーボー
ドスイツチ部材（第４図）の製造方法において、
予め温度50〜100℃にて１〜10日間、熱処理し、
半硬化させたシリコーンゴム液を用いて、印刷塗
着させ温度90〜180℃で10〜30分間乾燥して前記
回路及び接点パターン層２よりも厚い前記スペー
サー部層３を形成せしめて構成したことを特徴と
する。

ここで用いるシリコーンゴム液とは、そのま
ま、又は硬化剤と共に、有機溶剤に溶解分散させ
たワニス状のジメチルポリシロキサン初期縮合物
（重合度5000〜10000）（粘度0.65〜10000cst（25
℃））を、予め温度50〜100℃にて１〜10日間、熱
処理し、縮合重合を進行させて半硬化状態にさせ
たシリコーンゴム液をいう。ジメチルポリシロキ
サンは、ジメチルジクロロシラン
〔（CH₃）₂SiCl₂〕を加水分解して得られたジメチ
ルジヒドロキシシランを重合させて得られるもの
である。

なお、このシリコーンゴム液は、さらに、最終
的には、加熱重合により主としてジメチルポリシ
ロキサンから成る三次元的網状構造（部分的に架
橋結合を有するものを含む）を持つものになり、
そのシリコーンゴムはすぐれた弾性のほか、経時
安定性、耐候性を有する。

前記の加熱処理を行なつたシリコーンゴム液
は、本発明においては、特に前記のスペーサーと
しての印刷塗膜の厚みにバラツキが少なく印刷厚
みの調整が容易で印刷性に優れた硬化をもたらす
ことができる。

この場合に、印刷した基板１を内側に折り重ね
合わせた時（２つ折りにした時）、所望の回路部
Ciと所望の接点部Coとが、丁度上下に位置して
スイツチとして作動できるように、上下に対向で
きる位置に基板の同一面上にそれぞれ、各パター
ンを形成する（第１ａ図、第１ｂ図、第４図参
照）。

しかして、前記の懸濁液の組成（ａ＋ｂ＋ｃ）
において前記の黒鉛、カーボンブラツク、銀の組
成における数量限定、すなわち20〜80重量％の上
限及び下限を越える場合には、印刷に用いる懸濁
液の安定性及び印刷性のいわゆる「のり」と「稠
度」が共に悪くなり、特に下限未満は皮膜の導電
性が著しく悪く導通体としての性質を損ない、ま
た、上限を越える場合は、接着力が悪くなり不可
である。

また、粒度に対しては、黒鉛及び銀粉末の場合
60μを越えると前記懸濁液の安定性、印刷のいわ
ゆる「のり」が悪くなり、接着も十分得られず、
また、印刷性が悪いため、導電性が悪くなり不可
である。また、下限が0.1μ未満では普通工業的に
入手可能であり、懸濁液の粘度、稠度並びに印刷
性等から考えて好適なためである。カーボンブラ
ツク粉末の場合において、粒度0.1μ以下としたの
は、0.1μを越える粒度のものは普通入手が不可能
であり、また、カーボンブラツクの場合0.1μ以下
の粒子としたのは、前記黒鉛及び銀粉末と異な
り、粒子が鎖のように結合しているため粒子が細
かくても印刷性等好適であるためである。

次に(b)前記有機結合剤としては、ポリウレタン
樹脂、例えば日本ポリウレタン株式会社製商品名
パラプレン22S、クロロプレンゴム、例えば昭和
ネオプレン株式会社製商品名ネオプレンWRT・
WD等、熱可塑性樹脂結合剤としては、ポリエス
テル樹脂、例えば日立化成株式会社製商品名エス
ペル1300、1311等、熱硬化性樹脂系結合剤として
フエノール樹脂、例えば住友デコレズ株式会社製
商品名PA−301等を用いることができる。

しかし、この有機結合剤の数量限定、すなわち
５〜30重量％の下限未満になると、懸濁液の分散
安定性及び印刷の「のり」が良くなり、稠度も不
十分で印刷性も良くなく、不可である。上限を越
える場合には、稠度が高すぎて印刷性がかえつて
悪くなり、導電性が著しく悪くなるため不可であ
る。

以上述べた懸濁液の調整には前記組成原料(a)、
(b)、(c)を各々所定量ずつ混合（ａ＋ｂ＋ｃ）し、
溶解せしめ、分散して見掛比重0.9〜1.9、粘度
150〜10000ポイズの懸濁液を調整する。この場
合、生成した懸濁液の見掛け比重が0.9未満であ
つては、黒鉛、カーボンブラツク及び銀の粉末成
分が不足する結果を生じ、導電性が悪くなり、
1.9を越える場合は、液の分散性が悪くなり、安
定性が害され、かつ接着力が悪くなり不可であ
る。

次にこの懸濁液を用いて所望の回路及び接点パ
ターンを印刷する絶縁基板としては、可撓性のポ
リエステルフイルム基板のほか、各種合成樹脂フ
イルムを使用することができる。この絶縁基板上
への回路及び接点パターンの印刷は前記懸濁液を
用いてスクリーン印刷にて容易に行うことができ
る。次にこの懸濁液にて所望の回路及び接点のパ
ターンを印刷し形成した基板の印画面を95〜150
℃の温度にて５〜20分間乾燥する。

次に前記の如く回路及び接点パターンを形成し
たフイルム基板表面上に、50〜100℃の温度で１
〜10日間熱処理を行い、半硬化させたシリコーン
ゴム液を用いて、所望のスペーサーパターンを前
記接点パターンの周辺近傍に印刷し、90〜180℃
の温度で10〜30分間乾燥する。すなわち、スペー
サー層３の形成を行う（第２ａ図及び第２ｂ図参
照）。

しかして、前記シリコーンゴム液の熱処理温度
及び日数の限定、すなわち温度50〜100℃、日数
１〜10日間の上限及び下限を越える場合、半硬化
性を持たせたシリコーンゴム液の性質が損なわれ
る。上限を越える場合、熱処理したシリコーンゴ
ムの殆どが硬化を起こし、印刷の「のり」が悪く
なり、稠度も不十分で印刷性も良くなく不可であ
り、また、下限未満では熱処理したシリコーンゴ
ム液はほとんど硬化せず、従来の一般に用いられ
ているシリコーンゴムのように「のり」の悪さ
と、印刷厚みの調整の困難などが生じ不可であ
る。また、印刷してスペーサ部を形成するのに使
用されるシリコーンゴム液は、その熱処理条件が
非常に重要である。なお、例えば、東レ・シリコ
ーン株式会社製商品名トーレ・シリコーン
SE1700（ホワイト）等はこれに用いることができ
る。

なお、この工程にて乾燥したシリコーンゴムの
スペーサー部のパターン塗膜は、25〜150μの厚
さが望ましい。この厚さ限定の上限及び下限を越
えるものに関しては次の理由によりキーボード用
スイツチ部材として不可である。まず、上限を越
える場合、回路部Ciと接点部Coの折り重ね合わ
せの際（第４図参照）、スペーサー層３の厚みが
大きすぎるため、接点部を押圧してもその回路部
Ciと接点部Coの上下導通が困難になり、接触不
良を起こし、下限未満ではその両者の距離が短か
すぎるため、基板の少しの歪みでも自然接触を起
こす恐れがあるので、それぞれ不可である。つま
りスペーサー部としての作用をしないため不可で
ある。

次に前記の如くスペーサー層を形成されたポリ
エステルフイルム基板１を二つ折りにして使用し
なければならないので、この場合には適度な切り
込み５が必要となる。この切り込みがないと、回
路及び接点の接触が不良になり不可である。

すなわち、スペーサー層３を形成した前記フイ
ルム基板に、前記接点部及びスペーサー部と、前
記回路部との中間に両部を折り畳み重ね合わせる
ための切り込みを形成する（第３ａ図及び第３ｂ
図参照）。

最後に、該切り込み５に沿つて前記フイルム基
板を、折り畳んで前記接点部及びスペーサー部
と、前記回路部とを重ね合わせ対向せしめる。

このようにして、本発明の可撓性薄型キーボー
ドスイツチ部材の製造方法が完結される。すなわ
ち、半硬化性シリコーンゴム液を用いて印刷塗着
されたスペーサー部を一体とて持つキーボードス
イツチ用可撓性基板が得られる。

本発明に係るキーボードスイツチの作動は、第
４図に示す如く、接点部Coの導電部２を基板フ
イルム１の表面から、スペーサー層３の弾性に抗
して、矢印の方向に指等で押圧すると、下方の基
板フイルム１の回路部Ciの導電部２に容易確実に
接触し導通が行われ、押圧している指等を接点部
Coから離すと、スペーサー層３の弾性によつて
復元し、接点部Coの導電部２と回路部Ciの導電
部２と接触が容易確実に解除され離れて復元され
る。

以上の如く、半硬化性シリコーンゴムを用いて
得られたスペーサーを持つキーボードスイツチ用
可撓性基板、すなわち可撓性薄型キーボードスイ
ツチ部材は、一つの例として第３ａ図、第３ｂ図
及び第４図の如く完成する。本発明に係る可撓性
の薄型キーボードスイツチ部材は、通常キーボー
ドスイツチとして極めてその性能を満足し、勿論
すべての実用試験に合格する。半硬化性シリコー
ンゴム液を使用しているためこれよつて形成され
るスペーサー層が弾力性に富み、スクリーン印刷
を用いて精密なパターンを印刷できる上、従来の
方式より良好なキーボードスイツチ用可撓性基板
が製造できる利点がある。すなわち、薄型にして
安価でしかも高性能のキーボードスイツチ部材を
得ることができる。

以下図面で簡単に説明すると、第１ａ図は、ポ
リエステルフイルム基板１上に所定の導電性回路
及び接点、すなわち導電部分２を印刷形成したも
のの斜視図を示し、第１ｂ図はその拡大断面図
（Ａ−Ｂ間）である。

第２ａ図及び第２ｂ図では、半硬化性シリコー
ンゴム液を第１ａ図の接点部の周辺表面上にスペ
ーサー層３として印刷形成したものであり、第２
ａ図はその斜視図、第２ｂ図はA′−B′間の拡大
断面図である。最初の工程で第１ａ及び第１ｂ図
の如き回路及び接点を形成し、次の工程にて第２
ａ図及び第２ｂ図に見られるようなスペーサー層
３を形成する。

次に第３ａ図及び第３ｂ図は、次の工程にて得
られた基板を示し、その中間部に切り込み５が形
成される。最後に、この切り込み５を中心として
この基板１を二つ折りに重ね合わせて接点部Co
と回路部Ciとを互いに対向させ第４図に見られる
ように位置決めする。すなわち、矢印方向（↓）
に圧力を加えることによつてスペーサー層３が十
分なクツシヨンとして働き、かつ接点部Coと回
路部Ciとの導電部分２，２が互いに接触し、回路
に電流が流れる。

以下さらに本発明を実施例について具体的に説
明する。

実施例１ (a)粒度0.1〜60μの黒鉛粉末30重量％及び粒度
0.1μ以下のカーボンブラツク15重量％と、(b)ポリ
ウレタン樹脂、すなわち日本ポリウレタン株式会
社製商品名パラプレン22S 25重量％と、(c)イ
ソホロン30重量％とよりなる懸濁液（ａ＋ｂ＋
ｃ）を用いて、第１ａ図及び第１ｂ図に示すよう
に、スクリーン印刷法により厚さ100μのポリエ
ステルフイルム基板１の片面上に、導電性の回路
及び接点パターン２を印刷し、温度100℃で15分
間乾燥して導電部分２を形成した。次に、この回
路及び接点パターンを印刷したポリエステルフイ
ルム基板１表面上の前記接点パターン導電部分２
周辺近傍に、温度75℃で７日間熱処理し、半硬化
性にしたシリコーンゴム液すなわち、例えば東
レ・シリコーン株式会社製商品名トーレ・シリ
コーンSE1700（ホワイト）を、例として第２ａ図
及び第２ｂ図に示すように、スクリーン印刷法に
て125μの厚みを持つ所望のスペーサー層３パタ
ーンを印刷し、温度150℃で20分間乾燥し、スペ
ーサー層３を形成させた。このようにして印刷完
了したポリエステルフイルム基板に、例として第
３ａ図及び第３ｂ図に示すように、前記の接点部
及びスペーサー部と、前記回路部との中間に切り
込み５を穿設した。

次に、この切り込み５に沿つて前記フイルム基
板１を二つ折りに折り畳んで、第４図に示すよう
に、前記接点部及びスペーサー部、すなわち接点
部Coと、前記回路部Ciとを重ね合わせ対向させ
る。このとき定位置に重ね合わせるための位置合
わせ用孔４を、第３ａ図及び第３ｂ図に示すよう
に、所望の基板１の位置に穿設することもでき
る。この時、得られたキーボードスイツチ用可撓
性基板、すなわち、可撓性の薄型キーボードスイ
ツチ部材は、すぐれた弾力性を示し、キーボード
スイツチとして十分な実用性を示した。第４図に
示すように矢印の方向に押圧するとスイツチが閉
じ、この押圧を解放するとスイツチが開く。ま
た、シリコーンゴム液の熱処理により半硬化性を
持たせた事で、スペーサーの厚みの調整も良好で
あり、不良率の減少をもたらせた。本発明の製造
工程は印刷技術等により極めて簡単で量産にも適
し安価にすむ。

なお、前記ポリウレタン樹脂の代わりに、クロ
ロプレンゴム（昭和ネオプレン株式会社製商品名
ネオプレンWRT）、ポリエステル樹脂（日立
化成株式会社製商品名エスペル1311）及びフエ
ノール樹脂（住友デコレズ株式会社製商品名
PA−301）を使用しても略々同様の良好な結果を
得た。何れにせよ本発明の奏する顕著な効果が認
められた。

実施例２ (a)粒度0.1〜60μの黒鉛粉末20重量％及び粒度
0.1〜60μの銀粉末40重量％と、(b)ポリウレタン樹
脂、すなわち日本ポリウレタン株式会社製商品名
パラプレン22S 25重量％と、(c)ブチルカルビ
トール20重量％とよりなる懸濁液（ａ＋ｂ＋ｃ）
を用いて、第１ａ図及び第１ｂ図に示すように、
スクリーン印刷法により厚さ75μのポリエステル
フイルム基板１の片面上に、導電性の回路及び接
点パターン２を印刷し、温度120℃で10分間乾燥
して導電部分２を形成した。次に、この工程にて
回路及び接点パターンを印刷したポリエステルフ
イルム基板１表面上の前記接点パターン導電部分
２の周辺近傍に、温度100℃で２日間熱処理し、
半硬化性にしたシリコーンゴム液すなわち、例え
ば東レ・シリコーン株式会社製商品名トーレ・
シリコーンSE1700（ホワイト）を、例として第２
ａ図及び第２ｂ図に示すように、スクリーン印刷
法にて75μの厚みを持つ所望のスペーサー層３パ
ターンを印刷し、温度135℃で15分間乾燥し、ス
ペーサー層３を形成させた。この工程にて印刷完
了したポリエステルフイルム基板に、例として第
３ａ図及び第３ｂ図に示すように、前記の接点部
及びスペーサー部と、前記回路部との中間に切り
込み５を穿設した。このとき前記接点部Coと、
前記回路部Ciとを定位置に重ね合わせるための位
置合わせ用孔４を、第３ａ図及び第３ｂ図に示す
ように、所望の基板１の位置に穿設することもで
きる。

次に、この切り込み５に沿つて前記フイルム基
板１を二つ折りに折り畳んで、第４図に示すよう
に、前記接点部及びスペーサー部、すなわち接点
部Coと、前記回路部Ciとを重ね合わせ対向させ
る。

この時、得られたキーボードスイツチ用可撓性
基板、すなわち、可撓性の薄型キーボードスイツ
チ部材は、すぐれた弾力性を示しキーボードスイ
ツチとして十分な実用性を示した。第４図に示す
ように矢印の方向に押圧するとスイツチが閉じ、
この押圧を解放するとスイツチが開く。また、シ
リコーンゴム液の熱処理により半硬化性を持たせ
た事でスペーサーの厚みの調整も良好であり、不
良率の減少ももたらせた。本発明の製造工程は印
刷技術等により極めて簡単で量産にも適し安価に
すむ。

なお、前記ポリウレタン樹脂の代わりに、クロ
ロピレンゴム（昭和ネオプレン株式会社製商品名
ネオプレンWRT）、ポリエステル樹脂（日立
化成株式会社製商品名エスペル1311）及びフエ
ノール樹脂（住友デコレズ株式会社製商品名
PA−301）を使用しても略々同様の良好な結果を
得た。何れにせよ本発明の奏する顕著な効果が認
められた。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は本発明の一実施例において基板上に
形成した所望の回路及び接点パターンを示す斜視
図、第１ｂ図は第１ａ図のＡ−Ｂ線に沿つた拡大
断面図、第２ａ図は同じく本発明の一実施例にお
ける次の工程にて基板の同一面の所望の接点パタ
ーンを取巻く周辺近傍に印刷形成せしめたスペー
サー層を有する基板の部分斜視図、第２ｂ図は第
２ａ図のA′−B′線に沿つた拡大断面図、第３ａ
図は同じく本発明の一実施例における、さらに次
の工程にて基板の略々中間に切り込みを設けた基
板の斜視図、第３ｂ図は第３ａ図のA″−B″線に
沿つた拡大断面図、第４図は同じく本発明の一実
施例において前記切り込みに沿つて基板を二枚折
りに折り畳んで接点部及びスペーサー部と、回路
とを重ね合わせ対向せしめたものの断面略図であ
る。１……ポリエステルフイルム、２……回路及び
接点パターン、すなわち導電部分、３……スペー
サー層、４……位置合わせ用孔、５……切り込
み、Co……接点部、Ci……回路部。

Claims

【特許請求の範囲】１一枚の可撓性の合成樹脂フイルム基板の片面
上に、(a)粒度0.1〜60μの黒鉛粉末、粒度0.1μ以下
のカーボンブラツク粉末及び粒度0.1〜60μの銀粉
末の１種または２種以上から成る微粉末20〜80重
量％と、(b)ポリウレタン樹脂、クロロピレンゴ
ム、ポリエステル樹脂及びフエノール樹脂の１種
または２種以上からなるゴム系、熱可塑性樹脂及
び熱硬化性樹脂系結合剤５〜30重量％と、(c)ジメ
チルホルムアミド、ジエチルカルビトール、ブチ
ルカルビトール、イソホロン及びテレピン油等の
溶剤15〜80重量％とを混合（ａ＋ｂ＋ｃ）溶解
し、均一に分散せしめた見掛比重0.9〜1.9、粘度
150〜10000ポイズの懸濁液を使用して、該フイル
ム基板の略々中央に設けた一本の切り込みの線を
軸として該フイルム基板を内側に２つ折りに折り
畳んだ場合に所望の回路パターンとこれと対向し
て接触させるべき接点パターンとが丁度相対向す
るように、所望の回路パターンと接点パターンと
を切り込みの線の両側のフイルム基板面上の位置
にそれぞれスクリーン印刷法にて印刷して形成
し、さらに該接点パターンの周辺近傍に同じく印
刷によりスペーサ部層を形成し、次いで該フイル
ム基板を前記切り込みの線を軸に内側に２つ折り
に畳んで、前記接点部及びスペーサー部と、前記
回路部とを重ね合わせ対向せしめる可撓性の薄型
キーボードスイツチ部材の製造方法において、予め温度50〜100℃にて１〜10日間、熱処理し、
半硬化させたシリコーンゴム液を用いて、印刷塗
着させ温度90〜180℃で10〜30分間乾燥して前記
回路及び接点パターン層よりも厚い前記スペーサ
ー部層を形成せしめて構成したことを特徴とする
可撓性の薄型キーボードスイツチ部材の製造方
法。