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技術 部品の表面処理方法及び部品

出願人 信越ポリマー株式会社
発明者 今橋健康
出願日 2007年12月12日 (12年6ヶ月経過) 出願番号 2007-320344
公開日 2009年7月2日 (11年0ヶ月経過) 公開番号 2009-144182
状態 特許登録済
技術分野 高分子成形体の被覆 CVD
主要キーワード ナノレベルサイズ 操作層 平面略矩形 イトロ処理 LPGガス 略多角形 グラデーション処理 平面矩形
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この項目の情報は公開日時点(2009年7月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

課題

ベタツキ感を抑制し、経時変化に対する耐久性信頼性を向上させ、光透過性を損なうおそれのない部品表面処理方法及び部品を提供する。

解決手段

光透過性を有するシリコーンゴム製ライトガイド層2のベタツキ感を抑制する方法であって、ライトガイド層2に微量のシランカップリング剤4を酸化火炎と共にバーナー5により吹き付け、ライトガイド層2の表面にナノレベルサイズ酸化ケイ素皮膜3を積層形成する。酸化ケイ素皮膜3を積極的に積層形成するので、経時変化に対する耐久性を向上させ、信頼性の低下を抑制防止したり、生産性を向上させることができる。

概要

背景

シリコーンゴム製部品は、優れた光透過性(透明性)、耐熱性耐候性接着性等を有するが、表面がベタツクので、隣接する他の部品に粘着したり、取り扱いに支障を来たすという問題がある(特許文献1、2参照)。

この点に鑑み、従来においては、シリコーンゴム製の部品の表面にUV処理コロナ処理、あるいはダイヤモンドライクカーボン処理を施し、部品表面ベタツキ感を抑制防止するようにしている。
特開2004−200093号公報
特開2007−27115号公報

概要

ベタツキ感を抑制し、経時変化に対する耐久性信頼性を向上させ、光透過性を損なうおそれのない部品の表面処理方法及び部品を提供する。光透過性を有するシリコーンゴム製のライトガイド層2のベタツキ感を抑制する方法であって、ライトガイド層2に微量のシランカップリング剤4を酸化火炎と共にバーナー5により吹き付け、ライトガイド層2の表面にナノレベルサイズ酸化ケイ素皮膜3を積層形成する。酸化ケイ素皮膜3を積極的に積層形成するので、経時変化に対する耐久性を向上させ、信頼性の低下を抑制防止したり、生産性を向上させることができる。

目的

本発明は上記に鑑みなされたもので、ベタツキ感を抑制し、経時変化に対する耐久性や信頼性を向上させ、光透過性を損なうおそれのない部品の表面処理方法及び部品を提供することを目的としている。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

光透過性を有するシリコーンゴム製部品ベタツキ感を抑制する部品の表面処理方法であって、部品に微量のシラン系化合物火炎と共に吹き付け、部品の表面にケイ素皮膜を形成することを特徴とする部品の表面処理方法。

請求項2

部品を、携帯機器接点層操作層との間に介在され、接点層の周囲に位置する光源からの光線導光して操作層の発光部を発光させるライトガイド層とし、このライトガイド層の表面を接点層の押圧操作可能な接点部に接触させる請求項1記載の部品の表面処理方法。

請求項3

請求項1又は2記載の部品の表面処理方法により表面処理されたことを特徴とする部品。

技術分野

0001

本発明は、光透過性を有するシリコーンゴム製部品ベタツキ感を抑制することのできる部品の表面処理方法及び部品に関するものである。

背景技術

0002

シリコーンゴム製の部品は、優れた光透過性(透明性)、耐熱性耐候性接着性等を有するが、表面がベタツクので、隣接する他の部品に粘着したり、取り扱いに支障を来たすという問題がある(特許文献1、2参照)。

0003

この点に鑑み、従来においては、シリコーンゴム製の部品の表面にUV処理コロナ処理、あるいはダイヤモンドライクカーボン処理を施し、部品表面のベタツキ感を抑制防止するようにしている。
特開2004−200093号公報
特開2007−27115号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、シリコーンゴム製の部品の表面にUV処理やコロナ処理を施す場合には、表面改質であるため、経時変化に対する耐久性に乏しく、信頼性の低下を招くこととなる。また、部品の表面にダイヤモンドライクカーボン処理を施す場合には、ベタツキ感を抑制防止することができるものの、部品の表面にカーボン蒸着するので、色彩を帯びて光透過性を損なうおそれが少なくない。

0005

本発明は上記に鑑みなされたもので、ベタツキ感を抑制し、経時変化に対する耐久性や信頼性を向上させ、光透過性を損なうおそれのない部品の表面処理方法及び部品を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0006

本発明においては上記課題を解決するため、光透過性を有するシリコーンゴム製の部品のベタツキ感を抑制する部品の表面処理方法であって、
部品に微量のシラン系化合物火炎と共に吹き付け、部品の表面にケイ素皮膜を形成することを特徴としている。
なお、部品を、携帯機器接点層操作層との間に介在され、接点層の周囲に位置する光源からの光線導光して操作層の発光部を発光させるライトガイド層とし、このライトガイド層の表面を接点層の押圧操作可能な接点部に接触させることができる。

0007

ここで、特許請求の範囲におけるシリコーンゴムは、透明性に大きな支障を来たさないのであれば、強度を向上させるシリコーンレジン等の添加剤が添加されても良い。部品には、少なくともライトガイド層の他、光導波路導光板等の光学部品成形部品が含まれる。この部品の表面は、上面の他、下面や側面のいずれでも良い。また、光源は、LEDやEL(面発光体)等でも良いし、単数複数を特に問うものではない。

0008

本発明によれば、部品にシランカップリング剤を火炎と共に吹き付け、部品の表面にケイ素皮膜を形成するので、経時変化に対する耐久性を向上させ、信頼性の低下を抑制防止したり、生産性を向上させることができる。また、生産工程の短縮、生産コストの削減、不良率の低減、環境負荷の低減等が期待できる。

発明の効果

0009

本発明によれば、部品に微量のシラン系化合物を火炎と共に吹き付け、部品の表面にケイ素皮膜を形成するので、ベタツキ感を抑制し、経時変化に対する耐久性や信頼性を向上させ、光透過性を損なうおそれを排除することができるという効果がある。

0010

また、部品を、携帯機器の接点層と操作層との間に介在され、接点層の周囲に位置する光源からの光線を導光して操作層の発光部を発光させるライトガイド層とし、このライトガイド層の表面を接点層の押圧操作可能な接点部に接触させれば、接点層にライトガイド層が密着することがないので、操作層等の光学特性に悪影響の生じることが少ない。

発明を実施するための最良の形態

0011

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における部品の表面処理方法は、図1ないし図9に示すように、携帯電話1の光学部品であるライトガイド層2の表面に酸化ケイ素皮膜3を形成し、この酸化ケイ素皮膜3によりライトガイド層2のベタツキ感を抑制するようにしている。

0012

ライトガイド層2は、図2図3に示すように、光透過性を有する柔軟なシリコーンゴムを使用して屈曲可能な断面略板形成形され、携帯電話1のメタルドーム層10と操作層20との間に介在されてメタルドーム層10のメタルドーム11を間接的に被覆し、メタルドーム層10の周囲に位置する複数のLED24からの光線をXY方向に導光して操作層20の発光部21を発光させるよう機能する。

0013

ライトガイド層2の表面には、ライトガイド層2のベタツキ感を抑制するナノレベルサイズの酸化ケイ素皮膜3が凹凸に形成される(図4ないし図7参照)が、この酸化ケイ素皮膜3は、図8図9に示す処理装置により、ライトガイド層2の表面に微量のシランカップリング剤4が酸化火炎と共にバーナー5により吹き付けられることにより、薄く積層形成される。

0014

ライトガイド層2の裏面には、導光された光線を通過・散乱させる複数の透過模様6が白インクにより並べてスクリーン印刷され、この複数の透過模様6がLED24を基準にしてグラデーション処理される。すなわち、この複数の透過模様6は、複数のLED24に近い透過模様6が小さくドット印刷され、複数のLED24から遠い透過模様6が強く発光するよう大きくドット印刷されており、全体として均一に発光するよう機能する。

0015

各透過模様6は、例えば複数のドットにより平面矩形多角形扇形円弧形等の所定の形状に区画形成され、光線の通過・散乱により面発光する。また、白インクは、例えばシリコーン系インク酸化チタンが含有されることにより調製される。

0016

メタルドーム層10は、図2図3に示すように、押圧操作により接点機能を発揮する複数のメタルドーム11を表面に並べ備え、この複数のメタルドーム11が可撓性の保護層12に被覆されており、フレキシブルプリント配線板13上に搭載される。保護層12は、例えば光や熱に対して安定のポリエチレンテレフタレート等からなり、メタルドーム層10の表面に接着されており、ライトガイド層2の酸化ケイ素皮膜3を備えた表面に接触被覆される。

0017

操作層20は、図2図3に示すように、例えばポリカーボネートや所定のフィルム等を使用して断面略板形に成形され、複数の発光部21が配列形成されており、周縁部がライトガイド層2に粘着テープ等を介して接着される。発光部21は、所定の間隔をおいて複数配列形成される透明あるいは半透明キートップ22と、前後左右揺動可能なコマンダを包囲する枠体23とを備え、この複数のキートップ22やコマンダがユーザにより適宜押圧操作される。

0018

複数のキートップ22と枠体23とは、ライトガイド層2の複数の透過模様6と対向し、この複数の透過模様6を光線が散乱して通過することにより発光する。各キートップ22は、携帯電話1の操作に必要な文字数字、図柄等が印刷され、ユーザに押圧操作されることにより、メタルドーム層10のメタルドーム11をライトガイド層2を介しON−OFF操作するよう機能する。また、複数のLED24は、図2図3に示すように、メタルドーム層10の周囲における前後左右のいずれかに並んで位置してライトガイド層2の周面に近接対向し、ライトガイド層2に横方向から光線を入射させる。

0019

上記構成において、複数のLED24が発光すると、光線は、複数のLED24からライトガイド層2に入射して導光され、各透過模様6を通過・散乱して透過模様6を面発光させ、この透過模様6の面発光により、複数のキートップ22とコマンダの枠体23が発光(照明)する。また、キートップ22が押圧操作されると、メタルドーム層10のメタルドーム11がライトガイド層2やその酸化ケイ素皮膜3を介して押圧操作され、携帯電話1の送信機能受信機能等、所定の機能が実行される。

0020

上記構成によれば、ライトガイド層2の表面にシランカップリング剤4を酸化火炎と共にバーナー5により瞬時に吹き付け、ライトガイド層2の表面に、ライトガイド層2のベタツキ感を抑制する易接着性物質である酸化ケイ素皮膜3を積極的に積層形成するので、経時変化に対する耐久性を著しく向上させ、信頼性の低下を抑制防止したり、生産性を向上させることができる。また、ライトガイド層2の表面にダイヤモンドライクカーボン処理を施さないので、ライトガイド層2が色彩を帯びて光透過性を損なうおそれが実に少なく、操作層20の発光部21を適切に発光させることができる。

0021

また、ライトガイド層2に酸化ケイ素皮膜3を積層形成することにより、保護層12にライトガイド層2が接触するものの、密着することがないので、操作層20に異常な発光部21が発生するのを抑制防止することができる。また、保護層12にライトガイド層2がフィルム等を介し間接的に接触するのではなく、保護層12にライトガイド層2が直接接触するので、良好なタック感が大いに期待できる。さらに、ライトガイド層2を表面改質するのではなく、酸化ケイ素皮膜3を形成するので、生産工程の短縮、生産コストの削減、不良率の低減、環境負荷の低減等が大いに期待できる。

0022

なお、上記実施形態では携帯電話1からなる携帯機器を示したが、何らこれに限定されるものではなく、例えばPDAやゲーム機等からなる携帯機器でも良い。また、メタルドーム層10、操作層20、及びライトガイド層2は、平面略矩形でも良いし、平面略多角形等でも良い。さらに、操作層20と複数のキートップ22とは、一体でも良いし、別体でも良い。

0023

以下、本発明に係る部品の表面処理方法及び部品の実施例を比較例と共に説明する。
実施例
光透過性を有するシリコーンゴム製の部品の表面に酸化ケイ素皮膜をイトロ(登録商標)処理装置により形成し、この部品の表面上にPETフィルム商品名:ルミラーT56♯100)をゴムローラにより積層し、このPETフィルムを180°、90°の角度でそれぞれ剥離する際の引き剥がし力を測定してベタツキ感(タック感)を表1にまとめた。

0024

イトロ処理装置は、図8図9に示すように、気化するシランカップリング剤と、このシランカップリング剤と混合するLPGガスと、これらにより燃焼するバーナーと、このバーナーの下方に位置して部品を搭載し、この部品をバーナーの炎の下で搬送する金属製のコンベヤとを備えたタイプ、具体的には、CCVD法を用いる1バーナータイプの装置(イシマットジャパン製)とし、有効幅を150mmとした。このイトロ処理装置の作動に際しては、シランカップリング剤1.8l/min、LPGガス3.5l/min、エア100l/minの設定で作動させた。

0025

酸化ケイ素皮膜の形成手順としては、先ず、コンベヤを所定の速度(0.33m/min)に設定して運転し、バーナーからコンベヤまでの高さを所定の高さ(40mm)に設定した。こうしてバーナーからコンベヤまでの高さを調整したら、イトロ処理装置を作動させて点火し、バーナーから炎を噴出させて酸化ケイ素皮膜の形成処理状態を形成し、その後、コンベヤに部品を搭載して炎の下方に搬送・通過させることにより、酸化ケイ素皮膜を形成した。

0026

測定方法は、JIS K 6256の加硫ゴム及び熱可塑性ゴム接着試験法(180°ピール)と、JIS Z 0237の90°引き剥がし粘着力の測定方法(90°ピール)とに準拠した。また、イトロ処理装置のコンベヤの試験速度は、50mm/minと、300mm/minの速度とした。さらに、測定して採用したデータは、8点(n=2×4点)の平均値とした。

0027

比較例
光透過性を有するシリコーンゴム製の部品に酸化ケイ素皮膜を形成することなく、PETフィルム(商品名:ルミラーT56♯100)をゴムローラにより積層し、このPETフィルムを180°、90°の角度でそれぞれ剥離する際の引き剥がし力を測定してベタツキ感(タック感)を表1にまとめた。その他は実施例と同様とした。

0028

0029

表1から明らかなように、実施例の場合には、比較例よりも引き剥がし力が小さく、小さいベタツキ感(タック感)を得ることができた。

図面の簡単な説明

0030

本発明に係る部品の表面処理方法及び部品の実施形態における携帯電話を模式的に示す斜視説明図である。
本発明に係る部品の実施形態におけるライトガイド層を模式的に示す説明図である。
本発明に係る部品の実施形態におけるメタルドーム層、操作層、及びライトガイド層を模式的に示す断面説明図である。
本発明に係る部品の実施形態におけるライトガイド層の酸化ケイ素皮膜を示す電子顕微鏡写真である。
図4を拡大して示す電子顕微鏡写真である。
本発明に係る部品の実施形態におけるライトガイド層の酸化ケイ素皮膜を示す他の電子顕微鏡写真である。
図6を拡大して示す電子顕微鏡写真である。
本発明に係る部品の表面処理方法の実施形態における酸化ケイ素皮膜の形成法を模式的に示す全体説明図である。
本発明に係る部品の表面処理方法の実施形態における酸化ケイ素皮膜の形成法を模式的に示す要部説明図である。

符号の説明

0031

1携帯電話
2ライトガイド層(部品)
3酸化ケイ素皮膜(ケイ素皮膜)
4シランカップリング剤
5バーナー
6 透過模様
10メタルドーム層(接点層)
11メタルドーム(接点部)
12 保護層
20操作層
21発光部
22キートップ
24LED(光源)

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