シリコンキーパッドの材質とグレード

適切なシリコンの選択は、色や柔らかさだけではなく、キーパッドの性能、経年変化、環境への耐久性を決定します。

シリコン キーパッドは、柔軟性、耐久性、規制遵守、熱、化学物質、紫外線への耐性に基づいて、さまざまな材料とグレードを使用して製造されます。

民生用電子機器から産業機械まで、あらゆるデバイスに携わってきました。デバイスごとにニーズは異なり、適切なシリコンを選ぶことは設計において最も重要な決定事項の一つです。ここでは、利用可能なシリコンの種類と、適切な選び方について詳しく説明します。

キーパッドの製造にはどのような種類のシリコンが使用されていますか?

すべての人に合うシリコンは存在しません。選択するシリコンの種類によって、キーパッドの感触、装着感、そして性能が変わります。

キーパッドに最も一般的に使用されるシリコンの種類は、VMQ、LSR、フルオロシリコーンです。それぞれ、用途や環境に応じて特定の利点があります。

最もよく使用されるタイプは次のとおりです。

1. VMQ（メチルビニルシリコーンゴム）

圧縮成形キーパッドに使用される標準的な固体シリコーンゴムです。優れた柔軟性、熱安定性、成形性を備えています。民生用途および軽工業用途に最適です。

2. LSR（液状シリコーンゴム）

LSRは金型に注入され、高精度生産や自動化生産に最適です。優れた透明性、再現性、そして短い硬化時間が特徴です。

3. FVMQ（フルオロシリコーンゴム）

このグレードは、燃料、オイル、または強力な化学物質に対する耐性が重要な場合に選択され、自動車、航空宇宙、耐久性の高い電子機器に使用されます。

適切なタイプを選択することで、正常に動作するキーパッドと、すぐに故障するキーパッドとの違いが生まれます。

シリコンの硬度レベルはキーパッドのパフォーマンスにどのように影響しますか?

硬さは、打感、フィードバック、そして柔軟性を左右します。重要なのは強度ではなく、圧力下での反応性です。

シリコンの硬度はショアAで測定され、キーパッドの場合、30～80の範囲です。数値が低いほどキーは柔らかく、クッション性があり、数値が高いほどしっかりとした、コントロールされたキー操作が得られます。

キーパッドの場合、通常はショアA硬度30～70の範囲で作業します。基準は以下のとおりです。

• ショアA 30～40柔らかく柔軟性に優れています。ベビー用品やウェアラブル製品に最適です。
• ショアA 50～60: バランスフィードバック。リモコンや民生用機器でよく使用されます。
• ショアA 70～80: 堅牢で耐久性に優れています。産業用途や屋外での使用に最適です。

当社では、ユーザーのタッチの期待と環境ストレスのレベルに基づいてお客様が選択できるようサポートします。

医療用および食品用シリコンの利点は何ですか?

一部のデバイスでは、快適さ以上のものが求められます。接触に対して安全で認定されている必要があります。

医療用および食品グレードのシリコンは、FDA、USPクラスVI、またはLFGB規格に適合した超高純度素材です。これらのグレードは低アレルギー性、無毒性で、滅菌も容易です。

これらのグレードは、ベビー用品、医療機器、皮膚や食品に接触する可能性のあるものすべてに必要です。

• 医療グレードシリコン モニター、除細動器、病院の制御装置などに使用されています。洗浄用化学薬品や体液にも耐性があります。
• 食品グレードシリコン 哺乳瓶ウォーマー、ブレンダー、歯固めなどによく使われています。耐熱性があり、BPAフリーです。

認定には次のようなものが含まれることがよくあります。

• FDA 21 CFR 177.2600
• USPクラスVI
• LFGB（ヨーロッパ向け）

適切なグレードを使用することで、製品の安全性が確保され、国際規制に準拠できます。

添加剤はシリコーンの性能をどのように変えるのでしょうか?

添加剤を加えることで、強度、導電性、難燃性、さらには色調を向上させることができます。シリコーンは様々な点で柔軟性に優れています。

導電性カーボン、着色顔料、紫外線安定剤、難燃剤などの添加剤は、シリコーンをアプリケーションのニーズに合わせて調整するのに役立ちます。

当社では、ベースシリコンを次のように変更することがよくあります。

• 炭素または銀の粉末 導電性パッド用（スイッチング機能）
• 顔料 ブランドカラーやコーディング
• UV抑制剤 屋外用デバイス
• 難燃剤 UL 94 V-0の耐火性能を満たす

これらの添加剤は粉砕または射出成形中に混合され、均一性が徹底的にテストされます。

カスタム シリコンは単なるベース ポリマーではなく、添加剤によってカスタマイズされた材料に変わります。

透明性や不透明性はどのような役割を果たすのでしょうか?

視認性とバックライトの互換性は、多くの場合、光がシリコンとどのように相互作用するかによって決まります。

シリコンは、デザインのニーズに応じて、完全に不透明、半透明、または透明にすることができます。バックライト付きキーパッドには、半透明シリコンにレーザーエッチングされた刻印が使用されています。

透明または半透明のシリコンは、次のような用途によく使用されます。

• バックライト付きコントロールパネル
• 夜間使用デバイス
• 美的デザイン要素

照明の仕様に基づいてシリコンの透明度を選択します。場合によっては、明るい部分には半透明のシリコン、外側のシェルには不透明のシリコンを使用するなど、多層成形を使用します。

光透過性を考慮した設計は、ツール作成後ではなく、材料選択時に考慮する必要があります。

材料の選択は環境耐性にどのような影響を与えますか?

一部のデバイスは、屋外、海洋、化学環境など、最も過酷な条件で使用されます。

素材の選択は、キーパッドの紫外線、水、化学物質、極端な温度に対する耐性に直接影響します。FVMQと特殊コーティングされたVMQは、これらの環境において優れた性能を発揮します。

耐久性の高いデバイスには以下を使用します。

• FVMQシリコン 耐薬品性および耐油性
• UV耐性コーティングを施したVMQ 屋外用
• 疎水性コーティング 湿気防止のため
• 耐熱グレードシリコン 極寒や猛暑の場合

膨張、ひび割れ、色あせを防ぐために、素材の特性を予想される環境に適合させます。

ここでは経験が最も重要になります。私たちは現場で何が失敗するかを見てきましたが、成功に向けて構築してきました。

結論

シリコンキーパッドは、素材、グレード、硬度、添加剤をカスタマイズすることで、各業界のニーズに合わせてカスタマイズできます。適切な組み合わせを選択することで、長期的な性能、安全性、そして満足度を確保できます。