シリコン製のキーパッドが色褪せたり、ひび割れたり、腐食したりする場合、通常は摩耗ではなく、化学物質や日光の影響です。こうした目に見えない脅威は、機能を損なう可能性があります。
シリコン キーパッドは、材料組成、保護コーティング、および過酷な環境での劣化を防ぐ設計の選択により、化学物質や紫外線に耐えます。
私は屋外制御や実験器具用のシリコンキーパッドの開発に携わってきました。キーパッドを長持ちさせたいなら、化学物質への曝露や紫外線によるダメージへの耐性を知っておく必要があります。
シリコンキーパッドを損傷する可能性のある化学物質は何ですか?
必ずしも露出が目に見えるわけではありません。皮脂によっても、時間の経過とともにシリコンが劣化することがあります。
シリコン キーパッドは、コーティングで保護されているか、耐性シリコン タイプで配合されていない限り、強酸、強塩基、溶剤、および特定の油に対して脆弱です。
一般的な脅威は次のとおりです。
| 化学物質の種類 | リスクレベル | 一般的な情報源 |
|---|---|---|
| 強酸 | 高い | クリーナー、実験室のこぼれ |
| アルカリ | 高い | 工業用石鹸、脱脂剤 |
| 有機溶剤 | 中～高 | アルコール、アセトン |
| オイルとグリース | 適度 | 皮膚接触、機械 |
| 水 | 低い | 他の薬剤を運ばない限り |
問題は必ずしもすぐに現れるわけではありません。化学物質は表面の質感を徐々に劣化させたり、変色させたり、キーの反応を鈍らせたりする可能性があります。そのため、キーパッドが接触する可能性のあるあらゆる物質でテストすることをお勧めします。
耐薬品性はどのように達成されるのでしょうか?
シリコンだけではありません。その上にあるものも重要です。
耐薬品性は、高品質のシリコン配合物と、ポリウレタン、フルオロシリコン、パリレンなどの保護コーティングを使用することで実現されます。
主な方法は次のとおりです。
- フルオロシリコーン: 耐薬品性を高めるためにフッ素を配合したシリコン
- PU（ポリウレタン）コーティング: 表面に追加のシールドを追加します
- パリレンコーティング: 過酷な環境に適したコンフォーマル蒸気塗布バリア
- ハードコーティングによるレーザーエッチング: 伝説が消えるのを防ぐ
食品加工工場のプロジェクトでは、毎日のアルカリ洗浄に耐えられるよう、フルオロシリコーンキーパッドを使用しました。キーパッドは何年も問題なく動作しました。
化学物質への曝露プロファイルに基づいてコーティングを選択してください。コーティングによっては触感を変えるものもあるため、必ず試作を行ってください。
UV 光はシリコン キーパッドにどのようなダメージを与えますか?
太陽光は柔らかくありません。耐久性のある素材であっても、結合を破壊します。
紫外線はポリマー鎖を分解してシリコンキーパッドを劣化させ、時間の経過とともに黄ばみ、ひび割れ、柔軟性の低下を引き起こします。
保護せずにシリコンを直射日光にさらすと、次のような事態が発生する可能性があります。
- 色あせや変色（特に紫外線に弱い顔料の場合）
- 弾力性が失われ脆くなる
- 表面のひび割れを表示する
紫外線による劣化は必ずしも劇的に現れるわけではなく、最初はわずかに白っぽい質感から始まることもあります。これは多くの場合、表面酸化の最初の兆候です。
屋外用のキーパッドを6ヶ月間直射日光に当て続けた結果、ボタンが青から灰色に変色し、反応しなくなったため、設計変更を余儀なくされました。教訓：紫外線安定化剤を使うこと。
UV耐性はどのように向上するのでしょうか?
最善の防御は、組み込まれ、階層化されていることです。
UV 耐性は、紫外線安定化シリコン、保護コーティング、紫外線を吸収または反射する顔料添加剤を使用することで向上します。
主な方法は3つあります。
- 紫外線安定性顔料: 色褪せしにくい着色剤
- 紫外線吸収剤: 紫外線の浸透を防ぐシリコーン添加剤
- 表面コーティング: 光を遮断するPUまたはアクリルスプレー
屋外での使用が重要な用途には、UV安定化シリコンとPUマットコーティングを組み合わせています。これにより、機能と外観の両方を維持できます。
サプライヤーが、シミュレートされた UV 露出 (キセノンアークランプ テストなど) 下でキーパッドをテストし、経時的な耐性を確認していることを確認してください。
高い耐薬品性と耐紫外線性を必要とする産業はどれですか?
露出は単に可能性が高いというだけでなく、一部の分野では保証されています。
医療、食品加工、自動車、屋外電子機器などの業界では、長期的な信頼性を確保するために、耐薬品性および耐紫外線性のシリコン キーパッドが求められています。
| 業界 | 露出タイプ | 抵抗がなぜ重要なのか |
|---|---|---|
| 医学 | アルコール、消毒剤 | 衛生と化学物質との接触 |
| 食品加工 | アルカリ洗浄剤、オイル | 毎日の洗浄 |
| 自動車 | UV、ハンドオイル、クリーナー | 日光と頻繁な使用 |
| マリン/アウトドア | 紫外線、塩水噴霧、雨 | 厳しい気象条件 |
製品が日光にさらされたり、毎日洗浄されたりする場合は、耐薬品性と耐紫外線性を後付けではなく設計仕様に含める必要があります。
設計で抵抗を指定するにはどうすればよいでしょうか?
求めなければ、得られません。
耐薬品性と紫外線耐性を確保するには、製品ドキュメントやサプライヤーとの話し合いで、必要なコーティング、材料、テスト基準を指定します。
仕様書のチェックリスト:
- フッ素シリコーンまたはUV安定性シリコーンブレンドを使用する
- PUまたはパリレンコーティングをリクエストする
- 顔料のUV安定性試験データを求める
- 耐性試験規格（例：ASTM G154、ISO 4892-2）を含める
- 実際の化学物質曝露試験を要求する
最初からサプライヤーと緊密に連携することで、後々の不具合を未然に防ぐことができます。私は常に、想定されるすべての環境曝露を網羅したテストマトリックスを添付しています。
結論
シリコンキーパッドは、適切な材料、コーティング、仕様を採用することで、化学物質や紫外線への耐性を備えています。耐久性は設計によるものであり、想定ではありません。
