JP4789670B2 - 樹脂成形品及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、樹脂で成形された樹脂成形品及びその製造方法に関し、特に、携帯性及び装飾性の両方に優れた樹脂成形品及びその製造方法に関する。
パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話機などの電子機器は、ＣＰＵ、内部構成部品の共通化によって、差別化が難しくなっている。外観においてこれらの電子機器の差別化を図るためには、軽くて強いという筐体の携帯性と、色調、光沢などの筐体の装飾性とが必要である。
このような電子機器を内部に収容する電子機器用筐体において優れた携帯性を実現するために、軽量のＭｇ合金を使用した筐体、炭素繊維（ＣＦ）またはガラス繊維（ＧＦ）をポリカーボネート（ＰＣ）樹脂またはポリアミド（ＰＡ）樹脂に添加してなる高剛性プラスチックを使用した筐体、炭素繊維を熱硬化性プラスチックに含浸させた材料を使用した筐体などが知られている。一方、装飾性に優れた電子機器用筐体を提供するために、アルミ粉を添加したメタリック多層塗装、紫外線クリア塗装によるピアノ調の光沢塗装などが適用されている。
特開２００５−１６５９３０号公報
しかしながら、Ｍｇ合金を使用した筐体では、成形が難しくて量産性が低い、成形後の表面の平坦化処理が必要であるという問題がある。高剛性プラスチックを使用した筐体では、金属感を引き出すために塗装の膜厚を約３０μｍ以上にしなければならないという問題がある。炭素繊維を熱硬化性プラスチックに含浸させた筐体では、ボス部分、リブ部分などの複雑な形状を成形できないという問題がある。一方、上述したような塗装手法では、コストが高い、塗装が複層にわたるために塗装内へ埃、ゴミが混入するなどの問題がある。このように携帯性、装飾性の向上を図る筐体にはそれぞれ何らかの問題があり、優れた携帯性、装飾性の実現は困難である。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、優れた携帯性と優れた装飾性とを簡単に同時に実現できる樹脂成形品を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、優れた携帯性と優れた装飾性とを兼ね備えた樹脂成形品を簡易かつ低コストで製造できる樹脂成形品の製造方法を提供することにある。
本発明に係る樹脂成形品は、樹脂で成形された樹脂成形品において、金属シートと繊維シートとを樹脂で一体成形してあり、前記金属シートと前記繊維シートとの間、前記金属シートと前記樹脂との間、及び、前記繊維シートと前記樹脂との間の何れにも、耐熱ゴム系接着剤を介在させてあることを特徴とする。
本発明の樹脂成形品にあっては、金属シートと繊維シートとを樹脂で一体成形して構成されている。外観の金属シートは表面が平坦であるため、多彩な塗装処理が可能であり、金属感、光沢が容易に得られる。また、繊維シートを用いているため、金属シート単体の場合に比べて軽量化を図れると共に、繊維シートと樹脂とを複合させているため、金属シートと樹脂との複合に比べて高い剛性が得られる。この結果、携帯性及び装飾性は何れも優れている。また、金属シートと繊維シートとの間、金属シートと樹脂との間、及び、繊維シートと樹脂との間の何れにも、耐熱ゴム系接着剤を介在させているため、加熱処理により、繊維シートと金属シートと樹脂との容易な解体が可能である。
本発明に係る樹脂成形品は、前記樹脂製のボス部分及び／またはリブ部分を有することを特徴とする。
本発明の樹脂成形品にあっては、樹脂の成形により容易に作成し得るボス部分及び／またはリブ部分を有している。
本発明に係る樹脂成形品は、前記繊維シートが、繊維単体のシート、または繊維に樹脂を含浸させたシートであることを特徴とする。また、前記繊維シートは、繊維の状態が不織布または織物である。
本発明の樹脂成形品にあっては、繊維シートとして、繊維単体のシート、または繊維に樹脂を含浸させたシートを使用する。よって、筐体の重量は大きくならない。また、繊維シートを織物にすることにより、縦横の異方性はなくなり、樹脂成形品の変形が発生しにくくなる。
本発明に係る樹脂成形品の製造方法は、金属シートと繊維シートとを樹脂で一体成形してある樹脂成形品を製造する方法であって、樹脂と一体化される前記金属シートの領域、及び、樹脂と一体化される前記繊維シートの領域に、耐熱ゴム系接着剤を塗布する工程と、前記金属シート及び前記繊維シートを耐熱ゴム系接着剤で仮止めする工程と、耐熱ゴム系接着剤を塗布した前記金属シートの領域及び前記繊維シートの領域に樹脂を射出して、前記金属シート及び繊維シートを前記樹脂で一体成形する工程とを有することを特徴とする。
本発明の樹脂成形品の製造方法にあっては、金属シートと繊維シートとに耐熱ゴム系接着剤を塗布した後、耐熱ゴム系接着剤を塗布した領域に樹脂を射出し、金属シート及び繊維シートを樹脂にて一体成形して樹脂成形品を製造する。よって、樹脂を射出することにより、ボス部分、リブ部分、側壁部分などの複雑な形状部分を簡易に作成できる。また、一体化に樹脂の射出成形を用いるため、製造工程は高コストを要さず簡単である。また、使用する耐熱ゴム系接着剤としてのニトリルゴム系接着剤、クロロプレンゴム系接着剤には、シート材の熱膨張を緩和する働きがある。よって、製造された樹脂成形品は、加熱処理により、繊維シートと金属シートと樹脂との解体が可能である。
本発明では、金属シートと繊維シートとが樹脂で一体成形されているので、簡単な構成にて、優れた携帯性と優れた装飾性とを同時に実現した樹脂成形品を提供することができる。
本発明では、金属シートと繊維シートとの接着剤を塗布した領域に樹脂を射出して樹脂成形品を製造するので、優れた携帯性と優れた装飾性とを兼ね備えた樹脂成形品を簡単かつ低コストで製造することができると共に、複雑な形状をなすボス部分、リブ部分を簡易に作成することができる。
本発明では、一体成形時の接着剤として耐熱ゴム系接着剤を使用しているので、加熱することによって金属シートと繊維シートと樹脂とを分離することが可能であり、リサイクル時にそれらを各別に解体することができる。
以下、本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の実施の形態では樹脂成形品として電子機器用筐体を例に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
図１は、本発明に係る電子機器用筐体の一例の構成を示す図であって、図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）はその側面図である。また図２は、本発明に係る電子機器用筐体の構成部材を示す平面図である。この電子機器用筐体１は、接着剤が塗布された背面側の金属シート２と前面側の繊維シート３とを樹脂で一体成形して構成されたものであり、その厚さは、０．５〜２．０ｍｍである。電子機器用筐体１は、図２に示すように、金属シート２と繊維シート３と樹脂部分４とに分かれる。
金属シート２は、具体的には、厚さ０．１〜１．０ｍｍのＡｌシートであり、金属シート２（Ａｌシート）の背面（繊維シート３と接しない側の面）にはＴｉ層５のコーティングが施されている。また、繊維シート３は、具体的には、炭素繊維を織り込んでなる厚さ０．１〜１．０ｍｍのＣＦシートである。樹脂部分４は、ポリカーボネート樹脂からなり、側壁部分４ａとボス部分４ｂとを有している。
接着剤６（ハッチングを付した部分）が塗布された金属シート２と繊維シート３とを樹脂で一体成形してなる本発明の電子機器用筐体１では、その背面側に金属シート２が位置して、その金属シート２の背面が平滑であるため、その背面に対して種々の塗装処理が可能である。したがって、本発明の電子機器用筐体１では、金属感、光沢感などを容易に呈することができ、装飾性の向上を容易に実現できる。また、金属シート２は、熱伝導性が高く、優れた放熱性の実現にも寄与する。
一方、金属シート単体だけで充分な剛性を得るには筐体の重量が重くなって携帯性に問題が生じるため、本発明では筐体の重量を低減するために、金属シート２と繊維シート３とを併用することによって筐体の軽量化を図っている。また、金属シート２及び繊維シート３に樹脂を複合させているので、金属シートのみを樹脂と複合した場合に比べて、高い剛性を得ることができる。よって、本発明の電子機器用筐体１では、軽い、強いという携帯性の向上を容易に実現できる。
このように、金属シート２が装飾性の向上に寄与し、繊維シート３が携帯性の向上に寄与することになり、携帯性及び装飾性の両方に優れた電子機器用筐体１を提供できる。前記筐体は、布地の風合いを強調する場合はシートと樹脂との組合せでも良い。
次に、本発明の電子機器用筐体１の製造方法について説明する。図３は、その工程を示す図である。金属シート２（Ａｌシート）と樹脂とが一体化される領域（周縁領域）に接着剤６を塗布すると共に、繊維シート３（ＣＦシート）と樹脂とが一体化される領域（周縁領域）に接着剤６を塗布する（図３（ａ））。接着剤６として、ニトリルゴム系、クロロプレンゴム系などの耐熱ゴム系接着剤を用いる。
これらの金属シート２と繊維シート３とを、金属シート２を背面側、繊維シート３を前面側にして、同様の接着剤６で仮止めする（図３（ｂ））。接着剤６のべたつきを抑えて作業性を良くするために、接着剤６を乾燥させる。耐熱ゴム系接着剤を用いているため、乾燥しても加熱した際には、溶融して接着性が得られる。
仮止めした金属シート２と繊維シート３との接合体７を、樹脂部分４の形状に応じた鋳型１１を有する射出成形機１０内に収容し、ポリカーボネート樹脂１２を射出して、その接合体７（金属シート２及び繊維シート３）をポリカーボネート樹脂で一体成形する（図３（ｃ））。このとき接合体７を設置する向きは繊維シート３を射出成形機１０と対向させる。そして、その成形物を射出成形機１０から取り出して真空チャンバ内の回転台に載置し、ＣＶＤ法による蒸着にて、金属シート２の背面にＴｉ層５をコーティングする。
本発明の製造方法では、シートの接合体に樹脂を射出することにより樹脂部分４を成形しているので、複雑な形状をなすボス部分４ｂも簡単に作製することができる。この結果、低コストでの大量生産を実現できる。
また、一体成形に際して、耐熱ゴム系接着剤を用いているので、本発明の電子機器用筐体は、加熱した場合に金属シート２と繊維シート３と樹脂部分４とを分離することができ、リサイクル時に容易に解体することが可能である。
なお、金属シート２の材料をＡｌ単体としたが、これ以外に、Ｍｇ，Ｔｉ，ＳＵＳ，Ｚｎの各単体、または、Ａｌも含めたこれらの金属を含む合金を用いるようにしても良い。
また、繊維シート３の材料を炭素繊維単体としたが、これ以外に、ガラス繊維（ＧＦ）単体、ケナフ，麻などの天然繊維単体、または、炭素繊維も含めたこれらの繊維をエポキシ樹脂等で複合した不織布、編込シートを用いても良い。樹脂を含浸させることにより、シートの硬度は大きくなる。
また、樹脂部分４の材料をポリカーボネート樹脂としたが、ＡＢＳ樹脂、ＰＣ−ＡＢＳ樹脂、ＰＡ樹脂、ＰＬＡ樹脂などの熱可塑性樹脂、またはエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂などの他の熱硬化性樹脂を用いるようにしても良い。更に、これらの樹脂に、ガラス繊維（ＧＦ）単体、ケナフ，麻などの天然繊維単体、または、炭素繊維も含めたこれらの繊維や、フレーク，球状，板状の充填材を添加しても良い。
更に、金属シート２の背面にＴｉ層５のコーティングを施したが、有機塗装、アルマイト，メッキなどの表面処理を施すようにしても良い。
更に、ボス部分４ｂを有する筐体について説明したが、リブ部分を有する筐体についても、樹脂の射出成形によってそのリブ部分を容易に作製できることは勿論である。
なお、電子機器用筐体を例として説明したが、電子機器用以外の筐体、または枠体、箱体、部材などの樹脂で成形されている樹脂成形品全般について、本発明を適用できることは勿論である。
以上の本発明の実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１） 樹脂で成形された樹脂成形品において、金属シートと繊維シートとを樹脂で一体成形してあることを特徴とする樹脂成形品。
（付記２） 前記樹脂製のボス部分及び／またはリブ部分を有することを特徴とする付記１記載の樹脂成形品。
（付記３） 前記繊維シートは、繊維単体のシート、または繊維に樹脂を含浸させたシートであることを特徴とする付記１または２記載の樹脂成形品。
（付記４） 前記繊維シートは、繊維の状態が不織布または織物であることを特徴とする付記３記載の樹脂成形品。
（付記５） 前記繊維シートは、炭素繊維、ガラス繊維、ケナフ、麻からなる群から選ばれた繊維を含むことを特徴とする付記３または４記載の樹脂成形品。
（付記６） 前記金属シートは、Ａｌ，Ｍｇ，Ｔｉ，ＳＵＳ，Ｚｎの各単体製、または、これらの金属を含む合金製であることを特徴とする付記１乃至４の何れかに記載の樹脂成形品。
（付記７） 前記金属シートの背面に、少なくとも金属被覆、有機塗装、表面処理の何れかが施されていることを特徴とする付記１乃至６の何れかに記載の樹脂成形品。
（付記８） 樹脂で成形された樹脂成形品を製造する方法において、金属シートと繊維シートとに接着剤を塗布する工程と、前記接着剤を塗布した領域に樹脂を射出して、前記金属シート及び繊維シートを前記樹脂で一体成形する工程とを有することを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
（付記９） 前記接着剤は、耐熱ゴム系接着剤であることを特徴とする付記８記載の樹脂成形品の製造方法。
（付記１０） 前記耐熱ゴム系接着剤は、ニトリルゴム系接着剤またはクロロプレンゴム系接着剤であることを特徴とする付記９記載の樹脂成形品の製造方法。
本発明に係る電子機器用筐体の一例の構成を示す平面図及び側面図である。 本発明に係る電子機器用筐体の構成部材を示す平面図である。 本発明に係る電子機器用筐体の製造方法の工程を示す図である。
符号の説明
１ 電子機器用筐体（樹脂成形品）
２ 金属シート
３ 繊維シート
４ 樹脂部分
４ｂ リブ部分
５ Ｔｉ層
６ 接着剤
７ 接合体
１０ 射出成形機
１２ ポリカーボネート樹脂

Claims (4)

  1. 樹脂で成形された樹脂成形品において、
    金属シートと繊維シートとを樹脂で一体成形してあり、
    前記金属シートと前記繊維シートとの間、前記金属シートと前記樹脂との間、及び、前記繊維シートと前記樹脂との間の何れにも、耐熱ゴム系接着剤を介在させてあることを特徴とする樹脂成形品。
  2. 前記樹脂製のボス部分及び／またはリブ部分を有することを特徴とする請求項１記載の樹脂成形品。
  3. 前記繊維シートは、繊維単体のシート、または繊維に樹脂を含浸させたシートであることを特徴とする請求項１または２記載の樹脂成形品。
  4. 金属シートと繊維シートとを樹脂で一体成形してある樹脂成形品を製造する方法であって、
    樹脂と一体化される前記金属シートの領域、及び、樹脂と一体化される前記繊維シートの領域に、耐熱ゴム系接着剤を塗布する工程と、
    前記金属シート及び前記繊維シートを耐熱ゴム系接着剤で仮止めする工程と、
    耐熱ゴム系接着剤を塗布した前記金属シートの領域及び前記繊維シートの領域に樹脂を射出して、前記金属シート及び繊維シートを前記樹脂で一体成形する工程と
    を有することを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
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