JPH053088B2

JPH053088B2 -

Info

Publication number: JPH053088B2
Application number: JP63146942A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Murata; Mitsumasa Shibata; Tadaaki Isono
Original assignee: Nippon Graphite Industries Ltd
Current assignee: Nippon Graphite Industries Ltd
Priority date: 1988-06-16
Filing date: 1988-06-16
Publication date: 1993-01-14
Also published as: JPH01105422A

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
性基板を具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
コーンゴム印刷装着には、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と問題があり、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ト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、クロロプレン
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種以上から成るゴム系、熱可塑性樹脂
及び熱硬化性樹脂系有機結合剤５〜30重量％と、
(C)ジメチルスルホルムアミド、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、
所望の接点パターン２をスクリーン印刷法にて印
刷し（第１ａ図は裏側から見たところ）、さらに
該接点パターン２の周辺近傍に同じく印刷により
スペーサー部層３をより厚く形成し（第２図は裏
面から見たところ）、他の一枚の可撓性の合成樹
脂フイルム基板の片面に、前記接点及びスペーサ
ーパターンCoに対応し重ね合わすべき所望の回
路パターンCiを同じくスクリーン印刷法にて印刷
し、両フイルム基板にそれぞれ位置合わせ用の孔
４を設け（第３ａ図及び第３ｂ図）、該位置合わ
せ用の孔４により、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、前記のそれぞれのフイ
ルム基板上に所望の回路及び接点パターン層を、
それぞれ印刷し温度95〜150℃で５〜20分間乾燥
して形成し、次いで、予め、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、前記スペーサー部を、印刷塗着させ
90〜180℃の温度で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、25〜150μの
厚さのスペーサー部層３を形成せしめて構成する
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
ロキイサンから成る三次元的網状構成（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効果をもたらす
ことができる。

この場合に、印刷した両基板１すなわち接点部
Coと回路部Ciとを、位置合わせ用孔４を利用し
て、重ね合わせた時、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な
る（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、特に下限未満では皮膜の導
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、印刷性が悪くなり、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」が良くなく、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分間乾燥するが、95℃未満で
も、５分間未満でも、乾燥が不充分な危険があ
り、不可である。一方、20分間を越える必要はな
く、150℃ぽ越えると、基板自体に悪影響がでる
おそれがあり、不可である。

次に前記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日間の熱処
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
分間乾燥してスペーサー層３を形成するが、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
コーンゴム液の特質が損なわれる。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
ペーサー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
れを用いることができる。

なお、この工程で乾燥したシリコーンゴムのス
ペーサー部のパターンの塗膜は、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）の下り
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Ciと接点部Coの上下通が困難になり、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。

このようにして、前記の半硬化性シリコーンゴ
ム液を用いて、印刷塗着させたスペーサー部３を
一体として持つキーボードスイツチ用可撓性基板
が得られる。

なお、接点部Coと回路部Ciとの導電部分を互
いに位置合わせするための位置合わせ用孔（第３
ａ図及び第３ｂ図の参照記号４参照）を穿設する
ことによつて、確実な位置合わせができる。

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され復元され
る。

本発明に係る半硬化性シリコーンゴムをスペー
サーとして持つ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。前記の半硬化性シリコーンゴム液を使用して
いるため、これに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上に所定の接点パター
ンを印刷形成したときの裏側から見た斜視図を示
し、第１ｂ図は導電性回路パターンを別のフイル
ム基板上に印刷したときの斜視図である。

第２図は、前記の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の裏側から見た斜視
図であり、第３ａ図及び第３ｂ図はそれぞれ基板
に位置合わせ用孔４を穿設した接点部Co（裏面）
及び回路部（表面）を示す。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図にみら
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22S23重量％と、(c)イソホ
ロン27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、そ
れぞれの基板１上に、接点及び回路パターンがそ
れぞれ独立して、スクリーン印刷法により、厚さ
125μのポリエステルフイルム基板１の片面上に
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、接点パターンを印刷した基板
表面上に、温度90℃で、５日間熱処理し、半硬化
製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レー・シコー
ンSE−1700（ホワイト）を、例として第２図に示
すように、スクリーン印刷法にて100μの厚みを
持つスペーサー層３のパターンを印刷し、温度
150℃20分間乾燥し、スペーサー層３を形成させ
た。前記の如く導電性回路２を印刷し回路部Ci
と、前記の如くスペーサー層３を形成した接点部
Coとのポリエステルフイルム基板に、それぞれ
第３ａ図及び第３ｂ図に示すように、位置合わせ
用孔４を穿孔した。最後に、前記の位置合わせ用
孔４を利用して、前記回路部Ciと、前記接点Co
とを所定位置に対向させて固定する。これにより
本発明の製造工程が完了する。

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、この押圧を開放するとスイツチが開く。ま
た、前述の如くシリコーンゴム液の熱処理により
半硬化性を持たせたことで、スペーサーの厚み調
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硬化が認められ
た。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は本発明の一実施例における透明なフ
イルム基板上に印刷形成した接点パターンを裏側
から見た斜視図、第１ｂ図は第１ａ図のものを平
行移動して重ね合わせるべき回路パターン部Ciを
形成した基板の斜視図、第２図は第１ａ図の接点
パターン周辺にさらにスペーサー層をより厚く形
成した接点部Coを裏から見た基板の斜視図、第
３ａ図は第２図の基板さらに位置合わせ用孔を形
成した基板の斜視図、第３ｂ図はこの第３ａ図の
基板接点部Coを平行移動して重ね合わせるべき
回路パターン部Ciを形成した基板にさらに位置合
わせ用孔を形成した基板の斜視図、第４図は、第
３ａ図に示した基板接点部Coを平行移動し第３
ｂ図に示した回路パターン部Ci上に、位置合わせ
して、重ね対向せしめた薄型キーボードスイツチ
部材を示す拡大断面略図である。１……ポリエステルフイルム、２……導電部
分、３……スペーサー層、４……位置合わせ用
孔、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、クロロプレンゴ
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種以上から成るゴム系、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、所望の接
点パターンをスクリーン印刷法にて印刷し、さら
に該接点パターンの周辺近傍に同じく印刷により
スペーサー部層を形成し、他の一枚の可撓性の合
成樹脂フイルム基板の片面上に、前記接点及びス
ペーサーパターンに対応し重ね合わすべき所望の
回路パターンを同じくスクリーン印刷法にて印刷
し、両フイルム基板にそれぞれ位置合わせ用の孔
を設け、該位置合わせ用の孔により、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、前記のそれぞれのフイル
ム基板上に所望の回路及び接点パターン層を、そ
れぞれ印刷し温度95〜150℃で５〜20分間乾燥し
て形成し、次いで、予め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、前記スペーサー部を、印刷装着させ90〜
180℃の温度で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、25〜150μの厚さの
スペーサー部層を形成せしめて構成することを特
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。