JPS6282620A - メンブレンスイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は可撓性を有するメンブレンスイッチに関する。

［従来技術］ メンブレンスイッチとは、スペーサーを介在した２つの
基体フィルムの対向する面にそれぞれ相対する接点（電
極）を配置してなるものであり、押下することにより、
導通・絶縁のスイッチ作用が容易にできるものである。

近年、電卓・パーソナルコンピュータ・ワードプロセッ
サー等のキーボードスイッチとして、或はテレビジョン
、ＶＴＲ，各種リモートコントロール、複写機、ファク
シミリ等のパネルスイッチとして、或は音Ｗ機鼎、電気
製品のパネルスイッチとして、その他通信機、計測機、
制（Ｉ！機器等にもメンブレンスイッチが多用されてい
る。

このメンブレンスイッチは、その構造上の特徴から薄型
化が可能であり、また接点部を密封し易いことから防塵
、防滴構造も可能であり、このメンブレンスイッチを使
用することによって商品のコンパクト化、信頼性の向上
が期待できるものである。

このメンブレンスイッチは、押下の繰り返しによりスイ
ッチ作用を行なうものであるから、その基体フィルムに
は、可撓性が要求される。また、押下の繰り返し時の接
点（導電性電極）部と基体フィルムとの密着性、耐剥離
性及び表示ために印刷された印刷インクと基体フィルム
との接着性が要求される。さらには押下のくり返しによ
る基体フィルムのスクツチ傷のつき難さも要求される。

また加工工程での寸法変化およびそれによる平面性悪化
を防ぐために耐熱形体安定性のある基体フィルムが要求
される。

従来、メンブレンスイッチ用の基体フィルムとしては各
種の可撓性合成樹脂フィルムが用いられ、とりわけポリ
エチレンテレフタレートフィルムが用いられていた。

しかしながら、これらを基体フィルムとして用いた場合
には、眞記要求特性のうち、可撓性を向上させようとす
ると、耐スイッチ性、密着性が悪化してしまい、また密
着性、耐スクラッチ性を良好に維持しようとすると、可
撓性が不充分となる。

良好な可撓性、密着性及び耐スクラッチ性を兼ね備えた
メンブレンスイッチ未だ得られていない。

本発明者は基体フィルムとして特定の物性を有するポリ
エチレンナフタレンジカルボキシレートフィルムを用い
ることにより、前記各特性を同時に満足し得ることを見
出だし、本発明に到達したものである。

［発明の目的］ 本発明の目的は、良好な可撓性と、接点（導電性電極）
部と基体フィルムとの密着性、印刷インクと基体フィル
ムとの接着性、及び耐スクラッチ性を兼ね備えたメンブ
レンスイッチを提供することにある。

［発明の構成］ 本発明は、２つ（上部及び下部）の基体フィルムの対向
する面にそれぞれ相対する接点を配置したメンブレンス
イッチにおいて、上部又は下部となる少なくとも１つの
基体フィルムとして、Ｆ−５値が１１に！Ｆ／−以上で
あり、密度が１，３７５ｙ　／　ａｄ以下であり、かつ
　１２０℃で３０分間加熱したときの熱収縮率が１．０
％以下である。二軸配向ポリエチレンナフタレンジカル
ボキシレートフィルムを使用することを特徴とするメン
ブレンスイッチである。

まず本発明を図面を参照して説明する。

第１図、第２図及び第３図は本発明のメンブレンスイッ
チの実施態様の例示である。

１は可撓性の上部基体フィルムである。２は上部接点（
電極）であり、酸化インジウム、ヨウ化銅等の半導体薄
膜、あるいは金、パラジウム、メツシュ状アルミニウム
等の金属薄膜で形成される。

上部接点２は外部電子回路へ接続するため、上部基体フ
ィルム１の端部に設けられた上方端子に持続されている
。

４は下部接点であり、上部接点と相対する位置に配置さ
れており、上部接点と同様の半導体薄膜あるいは金属７
ａ膜で形成される。下部接点４は外部電子回路へ接続す
るため、下部基体フィルム５の端部に設けられた下方端
子に接続されている。

下部基体フィルム５は上記基体フィルムと同様のものを
用いられる。これは温度膨張率・湿度膨張率等の特性が
同一であるものを用いた方がスイッチ作用の司法精度が
良く、また環境変化・経時変化によるメンブレンスイッ
チの反り等の平面性悪化・形状変化が起きにくいためで
ある。

また、第２図に示すように下記基体フィルムの下に機械
的強度を補強するために、さらに補強フィルム６を形成
してもよい。

補強フィルムとしてはポリエステルフィルム。

アクリル樹脂シート、硬質ポリ塩化ビニルシー１〜。

ガラス板等が用いられる。

３はスペーサーであり、メンブレンスイッチの周辺部に
額縁状に一定の厚さを持って設置されており、」一部接
点と下部接点とを離間させている。

スペーサー３は第３図のように、メンブレンスイッチの
周辺部のみに設置してもにいし、第１図又は第２図のよ
うに個々の接点の間にも設置することができる。固体の
接点の間に設置されるスペーサーのかわりに、基体フィ
ルムの点状弾性突起が形成されていてもよい。

上記基体フィルムと下部基体フィルムとの空間は空隙と
することが普通であるが、電気絶縁性を有Ｊる液体を封
入してもよい。

また上部基体フィルム１には通常表示のための印刷が施
されている。

ざらに上部基体フィルムの上に保護フィルムが被覆（図
示せず）されていてもよい。

なお第３図のように下部に補強フィルムを用いる場合に
は、下部基体フィルムは省略（兼用）することもできる
。

本発明において基体フィルムのＦ−５値（５％伸艮時応
力）は縦方向（フィルムの艮ざ方向）。

横方向（フィルムの幅方向）共に１１Ｋｇ／ｓ以上であ
ることが必要である。

基体フィルムのＦ−５値が低くなると可撓性が低くなり
、くり返し押下使用することにより、形状変化を起し、
押下していない時にも上部接点と下部接点とが接触して
しまう現象が起こる。この点からＦ−５値は１２／（９
／Ｉ］ｌｌｌ１以上であるのが好ましく、’＋３Ｋｇ／
ｍｔＡ以上であるのが一層好ましい。基体フィルムのＦ
−Ｌ５値が１８Ｋｇ／−を超えるようになると接点と基
体フィルムとの密着性が低くなり、剥離しやすくなるし
、また基体フィルムと印刷インクとの接着性（印刷性）
も悪くなる。この点から、Ｆ−５値は１８に！ＩＦ／ｓ
以下であることが好ましく、１６Ｋｇ／１ｒｕＡである
ことがさらに好ましい。　本発明において基体フィルム
の密度は１，３５０ｇ／　ｃ−ｍ’　　　　　−以上、
１，３７５／（ｇ／ｃｍ以下であることが必要である。

基体フィルムの密度が１．３７５ｇ／ｃｉを超えると、
結晶性が高くなりすぎて、靭性が失われ、メンブレンス
イッチに加工した時の可１尭性が低い。この点から密度
は１，３７０ｇ／ｃｍ’以下であることが、さらに好ま
しい。基体フィルムの密度が低くなると可撓性は良くな
るが、１．３５０９／ｃｍ’より低くなるとくり返し押
下することにより、スクラッチ傷がつくようになって表
示が見にくくなり、また接点の接触状態が悪くなる。こ
の点から、基体フィルムの密度は、１．３５３ｇ／ａｄ
以上であることが好ましく、１．３５６ｇ／　ｃｍ’以
上とするとさらに好ましい。

本発明において基体フィルムの１２０℃において３０分
間加熱した時の熱収縮率は、縦方向（フィルムの長さ方
向）、横方向（フィルムの幅方向）共に１．０％以下で
あることが必要である。

基体フィルムの１２０℃、３０分間熱収縮率が１．０％
を超えると、加熱を含む加エエ稈で寸法変化を起し、ス
イッチ作用の精度が悪くなり、またメンブレンスイッチ
の平面性が悪くなり、製品として゛の美観を損ねるだけ
でなく、くり返し押下することにより押下していないと
きにも上部接点と下部接点とが接触してしよう現象が起
き易くなることもある。この点から、１２０℃で３０分
間加熱したときの熱収縮率は、縦・横両方向とも０．８
％以下であることが好ましく０．６％以下であることが
さらに好ましく、０．４％以下であることが特に好まし
い。

本発明においては少くとも１つの基体フィルムとして、
二軸配向ポリエチレンナフタレンカルボキシレートを用
いることが必須であり、これにより前記諸特性を同時に
満足する基体フィルムを（ワることができる。

本発明のポリエチレンナツタレンジ力ルポキシレ−１・
とは、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシ
レートを８０ｆｆｌ　ｆ１％以上含む重合体、共重合体
、混合体で、本質的にこのポリマーの性質を失わないポ
リエステル組成物等も含む。またこのポリマーにリン酸
、亜リン酸およびそれらのエステルなどの安定剤、酸化
チタン、微粒子シリカ。

炭酸カルシウムなどの滑剤等が含まれていてもよい。な
Ｊ３、透明性が要求される場合には滑剤等が含まれてい
ないこと、あるいは微椿含まれていることが好ましい。

ポリエチレンナフタレンジカルボキシレートの好ましい
固有粘度は０．５〜０．９であり、更に好ましくは０．
５２〜０．８である。

本発明における二軸配向フィルムの′！Ａ造方決方法て
は、一般的なロールやステンターを用いて縦横同時に延
伸する方法。また縦横各々逐次に延伸する方法、さらに
横方向に加えて少１．１りとも縦方向に２段以上延伸す
る方法を採用することかできる。

下記製造方法を例示するがこれに限定されるものではな
い。

２８０〜３２０℃で溶融押出と、急冷した後の実質的に
無配向の未延伸シートを延伸濡度１１０°Ｃ〜１８０℃
、好ましくは１１５℃〜１５０℃、延伸倍率３〜５倍で
、縦及び横方向に各々延伸しく縦倍率は横１８率より小
さくても大きくても等しくてもよいし、２段以上に分け
て延伸してもよい）。１７０℃〜２６０℃とで熱固定す
る。

本発明において基体フィルムの厚みはとくに限定されな
いが、通常は１２μｍ〜３５０μｍであり、強度および
可撓性の点から２５μｍ〜２５（１μｍが好ましく、５
０μｍ〜２００μｍがさらに好ましい。

［実施例］ 以下実施例に基いて本発明を更に説明する。なお、本発
明における種々の物性値および特性は以下の如くして測
定されたものであり、かつ定義される。

１１）Ｆ−５値の測定 フィルムを試料中１０＃、長さ１５ｃ、に切り、ヂトツ
ク間１００Ｍ　ニして引張速ｒｆｉ２００ｍ／分、チｔ
−１〜速度１１００ａ／分にてインストロンタイプの万
能引張試験装置にて引張ったとき、５％引張時の応力よ
り求めるもの。原フィルムの単位断面梢当り加えられる
力＜Ｋ’Ｊ／′ｍｉ）で表わしたものである。

（２）　　　密　　度 ｒ＋−−ヘプタン、四塩化炭素混合溶媒中、２５℃で浮
沈法で測定した値である。

（３）熱収縮率：オープン中で、無緊張状態、１２０℃
に３０分間放置して測定した。原長をＱｏ、測定した長
さをＡとすると［（ｆｌ　ｏ−Ｄ　＞　／　Ｄ　ｏ　ｌ
！ｘ１００（％）で表わす。

さらにメンブレンスイッチに加Ｉ　した後の特性評価は
下記の如〈実施した。

（４）可撓性 メンブレンスイッチとしてくり返（）押下するテストを
実施していない時の絶縁抵抗が１００ＭΩ以下になる（
即ら、押下していない時にも、Ｆ部接点と下部接点とが
接触しやすくなり、絶縁が悪くなる）時のくり返り押下
回数を求めた。

通常１００万回以上が良好とされている。

（５）密着性 メンブレンスイッチとしてくり返し押下り゛るテストを
実施し、押下状態での導通抵抗を測定し、導通が悪くな
るくり返し押下回数を求めた。

なお、１万回の押下のうちに２回以上導通しない場合を
導通が悪い状態とした。

接点と基体フィルムとの密着性が悪い場合には、くり返
し押下すると接点にヒビ割れが起り、ついには接点部が
剥離するようになり、導通しなくなる。

（６）耐スクラッチ性 メンブレンスイッチとして、くり返し押下するテストを
１００万回実施し、その後の表面のスクラッチ状況を目
視で評価しＩζ。

◎・・・スクラッチ傷はほとんど見えない。

０・・・スクラッチ１具がわずかに見えるが良好。

△・・・スクラッチ傷は見えるが、美観はそれ（よと悪
く、なく実用上問題ない。印刷の表示も見える。

×・・・スクラッチ傷が多く美観が悪くなり、実用上使
えない。印刷の表示も児にくい。

（刀　加工後型面付 メンブレンスイッチの加工工程中には種々の話体フィル
ムが加熱される工程も含まれおり、使用する基体フィル
ムによっては加工工程で変形を起し、平面性も悪くなる
こと：ｂある。

下記の如くメンブレンスイッチとしての製品化後に、そ
の平面性を目視で評価した。

０・・・平面性が良好。

△・・・平面性はやや悪いが、美観を損ねるほどではな
く製品化可能。

Ｘ・・・平面性が悪く、美観を損ね、製品化できない。

実施例１ 常法により得られた極限粘度０．６５であるポリエチレ
ン−２，６−ナフタレンジカルポキシレートベレツトを
乾燥後、溶融押出し、冷却した後、実質的に無配向の未
延伸フィルムを１！？た。

この未延伸フィルムを１２０℃で縦方向（フィルムの長
手方向）に３．５倍に延伸し、ついで１４０℃にて横方
向（フィルム幅方向）に３．７（８に延伸した後、２４
０°Ｃで２０秒間熱処理し、厚さ７５μの二軸配向フィ
ルムを１ｑだ。

この２＠配向フイルムを、基体フィルムとして、その表
面に、金属粉を含む導電性の市販接点用ペーストＦ　Ｔ
　Ｕ　−４０［株式会社アサヒ化学研究所！ｌｌ］を塗
布、乾燥し、接点および端子を形成した。さらに、スベ
ー）ナーを介して、上記接点が相対するＪ：うに基体フ
ィルムを接着剤にて積層し、メンブレンスイッチを＋Ｇ
　／こ。

なお上部基体フィルムの表面には市販のＵＶ１ｉ！ｌｌ
ｉ化望印刷インキを表示用として塗布し、ＵＶ照射し硬
化させた。

当該メンブレンスイッチは可撓性、密着性、耐スクラッ
チ性共に良好であった。（表−１）実施例２．３及び比
較例１ 実施例１において、縦方向、横方向の延伸倍率６３　Ｊ
：び延伸温度を調節して、Ｆ−５値の異なる二軸配向フ
ィルムを得た。

これを基体フィルムとして実施例１と同様にしてメンブ
レン・スイッチの特性を表−１に示した。

１！′７られたメンブレンスイッチの特性を表−１に示
した。Ｆ−５値が低くなると可撓性が悪くなり、またＦ
−５値が高くなると密着性が悪くなることがわかる。

比較例２ す体フィルムとしてポリエチレン−２，６−ナフタレン
ジカルボキシレートのかわりにポリエチレンテレフタレ
ートを用いて、縦方向に９０℃で３．５倍に延伸し、つ
いで横方向に１２０℃で３．８倍に延伸し、熱処理して
フィルム厚み７５μｍの二軸配向フィルムを得た。

これを基体フィルムとして実施例１と同様にして得たメ
ンブレンスイッチの特性を表−１に示した。Ｆ−５値が
小さいために可撓性が悪い。

実施例４〜５．比較例３ 実施例１にＪ３いて熱処理温度および縦方向横方向の延
伸倍率を調節して、密度および熱収縮率の異なる二軸配
向フィルムを得た。これを基体フィルムとして、実施例
１と同様にして得たメンブレンスイッチの特性を表−１
に示した。

密度が高くなると可撓性が悪くなり、密度が低くなると
、耐スクラッチ性が悪くなることがわかる。

また　１５０℃で３０分間加熱時の熱収縮率が大きくな
ると、加工時の塗液・ペースト・インクの乾燥。

硬化のための加熱・ＵＶ照射により基体フィルムが変形
して加工摂の平面性が悪くなった。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図はメンブレンスイッチの実ｆ
Ｍ態様の構成を示ず断面図の一部である。 １、上部基体フィルム ２、−Ｌ部接点 ３、スペーサー ４、下部接点 ５、下部基体フィルム ６、補強フィルム 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２つの基体フィルムの対向する面にそれぞれ相対する接
   点を配置したメンブレンスイッチにおいて、少なくとも
   １つの基体フィルムとしてＦ−５値（５％伸長応力）が
   １１ｋｇ／ｍｍ＾２以上であり、密度が１．３７５ｇ／
   ｃｍ＾３以下であり、かつ１２０℃で３０分間加熱した
   ときの熱収縮率が１．０％以下である二軸配向ポリエチ
   レンナフタレンジカルボキシレートフィルムを使用する
   ことを特徴とするメンブレンスイッチ。