JP2002245894A - パネルスイッチ用可動接点体及びそれを用いたパネルスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型電子機器の操作部に用いられる可動接点
体に関し、高温の使用環境下でも粘着力や保持力が弱ま
らず可動接点がしっかり粘着保持されたものを提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 下方部分が開口されたドーム状の弾性金
属薄板製の可動接点１と、下面に形成された粘着剤層１
１で上記可動接点１の上面を保持する絶縁フィルム製シ
ート１０から構成され、上記粘着剤層１１が、溶剤型ア
クリル系粘着剤とイソシアネート系硬化剤と金属キレー
ト系硬化剤とが混合されたものをスクリーン印刷で塗布
した後、加熱処理して形成したものとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話など移動
体通信機器の薄型操作パネル等に使用されるパネルスイ
ッチを構成するパネルスイッチ用可動接点体及びそれを
用いたパネルスイッチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯機器を初めとする各種電子機
器は小型・軽量・薄型化が進み、その操作スイッチ部に
は薄型のパネルスイッチ用可動接点体が大きく使用され
ている。

【０００３】このような従来のパネルスイッチ用可動接
点体について、図４〜図６を用いて説明する。

【０００４】図４は従来のパネルスイッチ用可動接点体
の部分断面図であり、図５は同分解斜視図である。

【０００５】同図において、１は下方部分が開口された
ドーム状の弾性金属薄板製の可動接点、２は下面全体に
粘着剤層３が形成された絶縁フィルム製のシートであ
り、このシート２の粘着剤層３により可動接点１の上面
がシート２の下面に貼り付けられて従来のパネルスイッ
チ用可動接点体は構成されている。

【０００６】上記粘着剤層３としては、一般的に、比較
的安価で可動接点１を軽い圧力にて被着面に接着可能な
アクリル酸エステルを主成分とした共重合体（以下はア
クリル樹脂という）からなる溶剤型アクリル系粘着剤に
対して、扱い易い適度の粘りを持たせるために、金属キ
レート系硬化剤をその重量比で１００：５で混合した粘
着剤が塗布されて加熱処理されることにより形成された
ものであった。

【０００７】そして、このように構成されたパネルスイ
ッチ用可動接点体は、図６のパネルスイッチの部分断面
図に示すように、可動接点１に対応する位置に固定接点
４（４Ａ及び４Ｂ）が配設されたプリント配線板５にシ
ート２下面の粘着剤層３で粘着固定、つまり貼り付けて
用いられる。

【０００８】このとき可動接点１は、その外周下端が外
側固定接点４Ａ上に載せられ、中央部の下方が所定間隔
を空けて中央固定接点４Ｂと対峙するように固定され
る。

【０００９】このように構成されたパネルスイッチの動
作は、使用機器に装着された操作釦６で、可動接点１の
ドーム状となった中央部を、シート２を介して押圧する
と、可動接点１が軽快なクリック感触を伴い反転動作
し、その可動接点１の中央部下面がプリント配線板５の
中央固定接点４Ｂに接することによって、可動接点１を
介して外側固定接点４Ａとの電気的接続が行われる。

【００１０】そして、シート２の上方からの押圧力を取
り去ると、可動接点１の弾性復元力により可動接点１は
元の図６の状態まで復元して、中央固定接点４Ｂと外側
固定接点４Ａとは電気的な接続が無くなるというスイッ
チとして機能するものであった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のパネルスイッチ用可動接点体およびそれを用いたパネ
ルスイッチにおいては、粘着剤層３用としてアクリル樹
脂からなる溶剤型アクリル系粘着剤に金属キレート系硬
化剤を混合したものを用いているが、この粘着剤層３
は、例えば夏季の車内などの６０〜７０℃という高温の
使用環境下になると、熱により粘着剤層３が軟化し、被
着体への粘着力や保持力が弱まる性質があり、そのよう
な高温の使用環境下で可動接点１の押圧操作を繰り返す
と、粘着剤層３の軟化と共に可動接点１がずれていき、
可動接点１の中央部からずれた位置を操作釦６で押圧す
る状態となってしまい、クリック感触の低下が発生する
可能性があるという課題があった。

【００１２】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、高温の雰囲気の使用環境下でも粘着剤層
の粘着力や保持力が弱くならずに可動接点を所定状態に
しっかり粘着保持できて、クリック感触の低下が防止で
きるパネルスイッチ用可動接点体及びそれを用いたパネ
ルスイッチを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、以下の構成を有するものである。

【００１４】本発明の請求項１に記載の発明は、下方部
分が開口されたドーム状の弾性金属薄板製の可動接点
と、下面に形成された粘着剤層で上記可動接点の上面を
保持する絶縁フィルム製のシートからなり、上記粘着剤
層が、溶剤型アクリル系粘着剤と金属キレート系硬化剤
とイソシアネート系硬化剤とが混合されたものを塗布し
た後、加熱処理されたものであるパネルスイッチ用可動
接点体としたものであり、上記粘着剤層は、溶剤型アク
リル系粘着剤のアクリル酸エステルを主成分とした共重
合体（以下はアクリル樹脂という）が、金属キレートと
イソシアネート基により３次元架橋し、分子の高密度化
により弾性成分が増加し外部からの熱が加わっても軟化
し難いものにできるため、この粘着剤層を有するパネル
スイッチ用可動接点体は、高温の使用環境下での粘着力
や保持力の低下が少なく、その使用環境下で可動接点の
押圧動作を繰返し行った際にも、可動接点のずれが少な
く、操作時のクリック感触の低下が防止できるものにで
きるという作用を有する。

【００１５】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、粘着剤層が、溶剤型アクリル系粘着剤と
金属キレート系硬化剤とイソシアネート系硬化剤の混合
重量比が１００：１〜１０：０．３〜３で混合されたも
ので形成されたものであり、上記の混合重量比であれ
ば、溶剤型アクリル系粘着剤とイソシアネート系硬化剤
と金属キレート系硬化剤が良好に反応し、溶剤型アクリ
ル系粘着剤のアクリル樹脂が粘着力と保持力をバランス
良く保てる３次元架橋構造となるため、長期にわたり高
温の使用環境下での繰り返し操作が行われても可動接点
のずれをより少なく抑えることができるという作用を有
する。

【００１６】請求項３に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、粘着剤層の厚みが１０〜６０μｍである
ものであり、上記厚みの範囲であれば、粘着剤塗布とし
て印刷形成が容易にできるため、均一的で優れた粘着力
と保持力を有するものが容易に得られるという作用を有
する。

【００１７】請求項４に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、粘着剤層がスクリーン印刷により形成さ
れたものであり、絶縁フィルム製のシートの形状に合わ
せた粘着剤の印刷など、その印刷パターンをフレキシブ
ルに対応できると共に、所望部分のみの印刷が可能であ
るので粘着剤の使用量も抑えることができるという作用
を有する。

【００１８】請求項５に記載の発明は、請求項１記載の
パネルスイッチ用可動接点体を用い、シート下面で粘着
剤層で、可動接点に対応する位置に固定接点が配設され
たプリント配線板に貼り付けて構成されたパネルスイッ
チであり、耐熱性の優れた粘着剤層により常温から高温
まで可動接点体の粘着力や保持力が維持できるため、高
温の使用環境下で可動接点を押圧操作した際に、可動接
点がずれ難く、可動接点のクリック感触の低下を防止で
きるパネルスイッチを容易に実現できるという作用を有
する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態にお
けるパネルスイッチ用可動接点体及びそれを用いたパネ
ルスイッチについて、図１〜図３を用いて説明する。

【００２０】なお、従来の技術の項で説明した構成と同
一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略
する。

【００２１】図１は、本発明の一実施の形態によるパネ
ルスイッチ用可動接点体の部分断面図、図２は、同分解
斜視図である。

【００２２】同図において、１は下方部分が開口された
ドーム状の弾性金属薄板製の可動接点、１０は下面全体
に粘着剤層１１が形成された絶縁フィルム製のシートで
あり、このシート１０の粘着剤層１１により可動接点１
の上面がシート１０の下面に貼り付けられて本実施の形
態によるパネルスイッチ用可動接点体は構成されてい
る。

【００２３】そして、本実施の形態によるパネルスイッ
チ用可動接点体は、従来のものに比べて、シート１０下
面に形成された粘着剤層１１の組成等が異なっているも
のである。

【００２４】ここで、本実施の形態によるパネルスイッ
チ用可動接点体の粘着剤層１１の組成や特性の評価結果
等について説明する。

【００２５】まず、粘着剤層１１用として、アクリル酸
エステルを主成分とした共重合体（以下はアクリル樹脂
という）の溶媒として低沸点のトルエンから高沸点溶剤
のジエチレングリコールエチルエーテルアセテートに溶
媒置換をした溶剤型アクリル系粘着剤（今回はダイアボ
ンド工業製のデービーボンドＤＢ−５５４１を使用し
た。）に、金属キレート系硬化剤とイソシアネート系硬
化剤とを混合した実施例１の粘着剤を作製した。

【００２６】このとき実施例１によるものとして、金属
キレート系硬化剤とイソシアネート系硬化剤の混合重量
比を変えた数種類の組み合わせを作製した。

【００２７】

【表１】

【００２８】また、比較例として、同じく（表１）に示
すように、溶剤型アクリル系粘着剤に金属キレート系硬
化剤のみを混合した従来の粘着剤も、その混合重量比を
変えて数種類を作製した。

【００２９】そして、上記各々の混合重量比のものにつ
いて、それぞれ、材料厚みが５０μｍのポリエチレンテ
レフタレート製のシート（以下ＰＥＴシートと記載す
る。）に塗布厚み２０μｍで塗布し、その後、乾燥炉で
１５５℃、６分の加熱処理を行ったものを所定の大きさ
にして試験片とし、粘着力の試験と保持力の試験を行っ
た。

【００３０】試験方法として、粘着力はＪＩＳ Ｚ ０
２３７の粘着テープ・粘着シート試験方法の８．粘着力
の１８０度引きはがし法により実施した。

【００３１】そして、保持力は同じくＪＩＳ Ｚ ０２
３７の粘着テープ・粘着シート試験方法の１１．保持力
によって、規定荷重として１００ｇの重りを取り付けて
実施した。

【００３２】なお、雰囲気温度は、常温および高温とし
て２３±２℃および７０±２℃の二つの雰囲気中で各々
の試験を行った。

【００３３】そして、粘着力は３枚の試験片から測定し
た値の平均値を求め、これを１０ｍｍ幅当たりに比例換
算した値を求めて評価し、保持力は３枚の試験片から２
４時間放置後の保持状態を確認して試験片のずれ発生の
有無、落下の有無を確認して評価した。

【００３４】なお、パネルスイッチ用可動接点体におい
ては、上記粘着力の試験方法において４Ｎ以上粘着力が
あれば、製品特性には支障のない範囲、つまり繰り返し
て操作される場合を含んで可動接点を所定位置に保持で
きる強さであることが判っている。

【００３５】また、保持力としては、（表１）に示す評
価基準で評価し、３枚の試料がすべて変化の無いもので
ある“○”の場合を、良好な結果と判定した。

【００３６】ここで、（表１）から明らかなように、比
較例であるイソシアネート系硬化剤を混合していないも
の、つまり従来の金属キレート系硬化剤のみを混合した
溶剤型アクリル系粘着剤によるものは、数種類の混合重
量比すべての試料において、常温では粘着および保持力
共に問題の無いものであるが、７０℃雰囲気中では、粘
着力は３Ｎ以下になり、保持力は無くなって試験片が落
下してしまうものであり、７０℃雰囲気中では、満足の
いく特性が共に得られなかった。

【００３７】これに対して、実施例１によるものは、常
温での試験結果を見ると、粘着力および保持力共に問題
なく使用できるという結果が得られ、また７０℃雰囲気
中での試験結果を見ると、粘着力および保持力が、従来
例に比べて向上傾向にできることが判った。

【００３８】これは、溶剤型アクリル系粘着剤のアクリ
ル樹脂が、金属キレートとイソシアネート基により３次
元架橋し、分子の高密度化により弾性成分が増加し外部
からの熱が加わっても軟化などし難くなることに起因す
るものと推測できる。

【００３９】そして、この実施例１によるものの内、特
に、主剤である溶剤型アクリル系粘着剤と金属キレート
系硬化剤とイソシアネート系硬化剤が１００：１〜１
０：０．１〜３の重量比率のものは、常温での粘着力お
よび保持力は良好である上、７０℃の雰囲気中での粘着
力が良好で、かつその雰囲気中での保持力についても試
験片の落下などが無く良好なものが得られることが判っ
た。

【００４０】これは、上記混合比のものが、溶剤型アク
リル系粘着剤のアクリル樹脂が金属キレートとイソシア
ネート基とに最も良好な反応をして、アクリル樹脂が粘
着力と保持力をバランス良く保てる３次元架橋構造とな
り、結果として高温下でも所望の粘着力および保持力が
得られると推測できる。

【００４１】なお、（表１）の雰囲気温度７０℃の実施
例１において金属キレート系硬化剤の混合重量比が０．
５および１５の試料、並びにイソシアネート系硬化剤の
混合重量比が５の試料では、比較例よりは少しの改善は
あるものの、ほぼ同様の粘着力、保持力の測定結果にな
った。

【００４２】これは、通常、硬化剤の混合量とその粘着
剤の現象として、硬化剤の混合量が少ないと凝集力不
足、つまり粘着力や保持力が弱いものとなり、逆に、硬
化剤の混合量が多すぎても凝集力が過多となり粘着剤の
粘りが無くなってしまい、この場合も粘着力などが弱く
なる。

【００４３】このような硬化剤の影響により、（表１）
の雰囲気温度７０℃において実施例１で、金属キレート
系硬化剤の混合重量比が０．５の試料では、硬化剤の混
合量が少な過ぎて溶剤型アクリル系粘着剤のアクリル樹
脂が十分な配列状態にならないため、外部からの熱が加
わると軟化して比較例とほぼ同等な結果になったと推定
される。

【００４４】また逆に、金属キレート系硬化剤の混合重
量比が１５の試料では、その混合量が多すぎて粘りが無
くなってしまい粘着力や保持力が比較例とほぼ同等な結
果になったと推定される。

【００４５】更に、イソシアネート系硬化剤の混合重量
比が５の試料では、金属キレート系硬化剤の混合によっ
て配列状態になった溶剤型アクリル系粘着剤のアクリル
樹脂同士を３次元架橋構造にする作用が強く働き過ぎる
ことによって、同様の現象で粘りが無くなってしまった
と推定される。

【００４６】このように、溶剤型アクリル系粘着剤と金
属キレート系硬化剤とイソシアネート系硬化剤の混合重
量比が１００：１〜１０：０．３〜３である場合に、常
温〜７０°の雰囲気中において、パネルスイッチ用可動
接点体として粘着力および保持力の特性が共に満足でき
るものが得られることが判った。

【００４７】次に、実施例２によるものとして、（表
１）で判った粘着力および保持力共に良好な範囲の混合
比率のほぼ中央に当たる溶剤型アクリル系粘着剤と金属
キレート系硬化剤とイソシアネート系硬化剤の重量混合
比率が、１００：５：１の粘着剤を用いて、ＰＥＴシー
トへの粘着剤の塗布厚みを数種類変更したものを作製し
た。

【００４８】

【表２】

【００４９】ここで、粘着剤の塗布厚みと硬化剤の混合
重量比以外の試験条件は、上記（表１）によるものと同
じ条件とし、同様に粘着力試験と保持力試験を行い、結
果を（表２）にまとめて示す。

【００５０】なお、（表２）に示すように、その塗布厚
みの上限を６０μｍとしたのは、その塗布方法としてス
クリーン印刷を用いることを前提としたためであり、こ
のスクリーン印刷方法では６０μｍを越える厚みの印刷
が困難であることと、パネルスイッチ用可動接点体とし
ても、６０μｍより厚い粘着剤層１１を形成すること
は、製品特性並びに製造コスト上からも優位な点が生じ
ないことから、その上限を６０μｍとしている。

【００５１】この（表２）から明らかなように、粘着剤
の塗布厚みが１０μｍ〜６０μｍであれば、常温および
７０℃の高温環境下で、粘着力および保持力が共に良好
なものにできることが判った。

【００５２】そして、本実施の形態による可動接点体
は、粘着剤層１１として、上記に説明した溶剤型アクリ
ル系粘着剤と金属キレート系硬化剤とイソシアネート系
硬化剤との混合重量比を１００：１〜１０：０．３〜３
として混合された粘着剤を、スクリーン印刷法を用いて
１０〜６０μｍの中の２０μｍの厚みでシート１０に印
刷塗布した後、加熱処理して形成したものとなってい
る。

【００５３】この粘着剤層１１は、上記の説明のように
常温〜高温（例えば７０℃）に亘って、粘着力および保
持力の低下が少なくできるものであるため、本実施の形
態によるパネルスイッチ用可動接点体も、常温〜７０℃
の高温に亘って、粘着力および保持力が維持できるもの
となる。

【００５４】なお、パネルスイッチ用可動接点体が、高
温環境下で使用されない場合には、粘着剤１１を上記混
合重量比以外のもので形成してもよく、この場合であっ
ても従来品よりも粘着力や保持力が向上しているものと
なる。

【００５５】そして、本実施の形態によるパネルスイッ
チ用可動接点体は、図３のパネルスイッチの部分断面図
に示すように、可動接点１に対応する位置に固定接点４
（４Ａ及び４Ｂ）が配設されたプリント配線板５にシー
ト１０下面の粘着剤層１１で貼り付けられて用いられる
こと、および、このときに可動接点１は、その外周下端
が外側固定接点４Ａ上に載せられ、中央部の下方が所定
間隔を空けて中央固定接点４Ｂと対峙するように固定さ
れることは従来の技術の場合と同じである。

【００５６】この動作は、使用機器に装着された操作釦
６で、可動接点１の中央部をシート１０を介して押圧し
て可動接点１を反転動作させ、可動接点１の中央部下面
を中央固定接点４Ｂに接触させることにより、可動接点
１を介して外側と中央固定接点４Ａと４Ｂとの間の電気
的接続が行われ、その押圧力を取り去ると、可動接点１
の弾性復元力により可動接点１は元の図３の状態まで復
元して、中央固定接点４Ｂと外側固定接点４Ａとは電気
的な接続が無くなるものである。

【００５７】そして、本実施の形態による可動接点体を
用いたパネルスイッチは、粘着剤層１１が常温〜７０℃
の高温に亘って粘着力および保持力が維持できるもので
あるため、上記の温度環境内における操作時に、シート
１０に粘着剤層１１で貼り付けられた可動接点１がずれ
ることも少なくでき、使用機器に装着された操作釦６
が、常に可動接点１の中央部に相当する部分を押圧し
て、その可動接点１の反転動作に伴って発生する軽快な
クリック感触を常時得ることができるものとなる。

【００５８】例えば、本パネルスイッチが、夏季の車内
などの６０〜７０℃という高温環境下で使用される機器
に搭載され、かつ繰り返して押圧操作された場合であっ
ても、粘着剤層１１の粘着力および保持力は維持されて
いるため、操作時のクリック感触の低下を防止できる。

【００５９】なお、上記粘着剤層１１をスクリーン印刷
で印刷形成すると、効率よく生産性高く可動接点体を製
造することができ、また、粘着剤層１１を粘着される必
要最小限の範囲のみ、つまりシート１０の外形状に合わ
せたり、可動接点１の装着位置およびプリント配線板５
への貼り付け位置のみの所定パターンで印刷形成する
と、粘着剤の使用量も抑えるようにできる。

【００６０】また、その所定パターンは、上記以外の所
望の位置や形状にしてもよく、さらに円形状、格子状、
網点状、ストライプ状、ドーナツ状等任意のパターン形
状で粘着剤層１１を形成したものとしてもよい。

【００６１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、高温雰囲
気の使用環境下で可動接点を押圧操作しても、粘着剤層
の粘着力および保持力が弱くならずに可動接点をしっか
り粘着保持できて、クリック感触の低下を防止できるパ
ネルスイッチ用可動接点体及びそれを用いたパネルスイ
ッチを提供できるという有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるパネルスイッチ用
可動接点体の部分断面図

【図２】同分解斜視図

【図３】同パネルスイッチ用可動接点体を使用して構成
されたパネルスイッチの部分断面図

【図４】従来のパネルスイッチ用可動接点体の部分断面
図

【図５】同分解斜視図

【図６】同パネルスイッチ用可動接点体を使用して構成
されたパネルスイッチの部分断面図

【符号の説明】

１ 可動接点 ４ 固定接点 ４Ａ 外側固定接点 ４Ｂ 中央固定接点 ５ プリント配線板 ６ 操作釦 １０ シート １１ 粘着剤層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｈ 13/70 Ｈ０１Ｈ 13/70 Ｆ Ｆターム(参考） 4J004 AA10 AA14 AA17 AB01 CC02 FA04 FA05 4J040 DF041 DF051 HC16 HD41 JA01 KA16 KA23 LA09 MA02 MA10 MB03 NA20 PA25 5G006 AA01 AB25 AC03 AZ01 BA01 BA02 BB03 FB04 FD02 5G023 AA12 CA19 CA21 CA30

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下方部分が開口されたドーム状の弾性金
   属薄板製の可動接点と、下面に形成された粘着剤層で上
   記可動接点の上面を保持する絶縁フィルム製のシートか
   らなり、上記粘着剤層が、溶剤型アクリル系粘着剤と金
   属キレート系硬化剤とイソシアネート系硬化剤とが混合
   されたものを塗布した後、加熱処理されたものであるパ
   ネルスイッチ用可動接点体。
2. 【請求項２】 粘着剤層が、溶剤型アクリル系粘着剤と
   金属キレート系硬化剤とイソシアネート系硬化剤の混合
   重量比が１００：１〜１０：０．３〜３で混合されたも
   ので形成された請求項１記載のパネルスイッチ用可動接
   点体。
3. 【請求項３】 粘着剤層の厚みが１０〜６０μｍである
   請求項１記載のパネルスイッチ用可動接点体。
4. 【請求項４】 粘着剤層がスクリーン印刷により形成さ
   れた請求項１記載のパネルスイッチ用可動接点体。
5. 【請求項５】 請求項１記載のパネルスイッチ用可動接
   点体を用い、シート下面の粘着剤層で、可動接点に対応
   する位置に固定接点が配設されたプリント配線板に貼り
   付けて構成されたパネルスイッチ。