JP2009094171A - 電子機器用筐体 - Google Patents

Abstract

【課題】
従来の電子機器筐体に用いられたＦＲＰ板材は、ＦＲＰ層の周囲に樹脂層の突起を受け入れる孔や長孔を設けるので、結合力は十分であるが、ＦＲＰ層および電子機器筐体の強度が確保できないという課題を有している。
【解決手段】
炭素繊維織物または一方向に引き揃えた炭素繊維を補強材とするＦＲＰ層に樹脂層を積層した電子機器用筐体を、前記ＦＲＰ層の側面の一部または全部に、側面に沿って少なくとも一つの溝が設けられ、前記溝に前記樹脂層の樹脂を一体的に充填してＦＲＰ層と樹脂層を結合することを特徴とする電子機器用筐体を提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、軽量で強度や剛性に優れた複合材料製の電子機器用筐体に関する。

従来、ノート型パソコンなどの携帯電子機器筐体には、軽量性、電磁波遮断性、高剛性が求められ、これらの特性を満たすために、炭素繊維で補強されたＦＲＰプレートが用いられている。また、筐体フレームに接合するためＦＲＰプレートに樹脂層をラミネートする方法が知られている。

例えば特開平９−４６０８２号の請求項１には、炭素繊維の織物や引き揃えた長繊維を補強材とするＦＲＰ層と、樹脂単体または短繊維を含む樹脂層をラミネートする筐体材料が開示されている。

また、同請求項５には、ＦＲＰ層に孔または長孔（溝）を、樹脂層に突起を設け、孔や長孔と突起を嵌合してラミネートされた筐体材料が開示されている。
さらに、同請求項８には、孔または長孔を設けたＦＲＰ層を金型内にセットし、樹脂または短繊維入りの樹脂を金型内に注入してＦＲＰ層と樹脂層を一体化する製造方法が記載されている。

しかし、接合力を高めるための孔や長孔はＦＲＰ層の周縁部に設けることが多く、軽量化のためＦＲＰ層は極力薄肉に設計されているので、ＦＲＰ層の強度が十分確保できないという問題点を有していた。

特開平９−４６０８２号

そこで本発明は、ＦＲＰ層に孔や長孔を設けることなく樹脂層との結合力を強化し、ＦＲＰ層の強度を確保するとともに、ＦＲＰ層と樹脂層を強固に結合させた電子機器用筐体、およびその製造方法を提供しようとするものである。

請求項１の発明は、炭素繊維織物または一方向に引き揃えた炭素繊維を補強材とするＦＲＰ層に樹脂層を積層した電子機器用筐体であって、前記ＦＲＰ層の側面の一部または全部に、側面に沿って少なくとも一つの溝が設けられ、前記溝に前記樹脂層の樹脂を一体的に充填してＦＲＰ層と樹脂層を結合することを特徴とする電子機器用筐体である。

請求項２の発明は、炭素繊維織物または一方向に引き揃えた炭素繊維プリプレグを積層した材料をプレス成形してＦＲＰ層を形成する工程と、前記ＦＲＰ層側面に溝を加工する工程と、ＦＲＰ層を、樹脂層を成形する金型内にセットする工程と、前記金型内に樹脂を注入してＦＲＰ層と樹脂層を接合する工程とを含む、請求項１の電子機器用筐体の製造方法である。

請求項３の発明は、炭素繊維織物または一方向に引き揃えた炭素繊維プリプレグを積層した材料をプレス成形してＦＲＰ層を形成する工程と、前記ＦＲＰ層側面に溝を加工する工程と、前記溝に樹脂固形材を嵌合してから前記ＦＲＰ層を、樹脂層を形成する金型内にセットする工程と、前記金型内に樹脂を注入してＦＲＰ層と樹脂層を接合する工程とを含み、前記樹脂固形材と前記樹脂層は同じ種類の樹脂で形成されることを特徴とする、電子機器用筐体の製造方法である。

本発明の電子機器用筐体においては、ＦＲＰ層の周辺部に孔や長孔を設けず、ＦＲＰ層の側面に溝を設けるので、ＦＲＰ層の強度低下することがない。また樹脂層を一体化する際に、前記溝部に樹脂が回り込むので、電子機器使用時にＦＲＰ層の側面が剥離したり破損することもない。

使用する樹脂やＦＲＰ層の肉厚、溝部の形状によっては、樹脂が溝部に充填されない恐れがあるが、予め樹脂層と同じ種類の樹脂の固形材を溝部に機械的に嵌合してから樹脂層を成形すれば、固形材と樹脂層の間が結合されるので、より確実にＦＲＰ層と樹脂層を結合することができる。

ＦＲＰ層側面の溝は、加工する周囲のＦＲＰ層を両面から冶具で押さえ研削または切削加工などの機械加工で設ければ、加工中のプリプレグ剥離もなく良好な溝を設けることができる。

以上のように、本発明によれば、ＦＲＰ層の周辺に孔や長孔を設けることなくＦＲＰ層と樹脂層を強固に接合することができ、強度に優れた電子機器用筐体を提供することができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明の電子機器筐体を構成するＦＲＰ層１である。ＦＲＰ層側面４に溝３を設け、その上面に設けた樹脂層から一体的に伸びる樹脂（図示せず）が溝３に充填されてＦＲＰ層１と接合される。ＦＲＰの補強繊維に、炭素繊維、ガラス繊維などを一方向引揃えた長繊維が適しており、適宜選択できる。マトリックス樹脂には、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などが使用できる。

図２は図１−Ａ部の拡大図で、ＦＲＰ層側面４にＦＲＰ層の厚みの１／２程度の幅で一条の溝３が設けられている。

図３のＡは、請求項２の製造方法で成形された電子機器用筐体の断面拡大図である。樹脂層成形時に樹脂層２を溝３へ一体的に充填できるので、ＦＲＰ層１と樹脂層２を強固に接合することができる。図３のＢは、請求項３の製造方法で成形された電子機器筐体の断面拡大図で、予め溝３に嵌合した樹脂固形材５と前記樹脂固形材５と同じ材料で成形される樹脂層２が溶着し、ＦＲＰ層１と樹脂層２を強固に接合することができる。請求項３の製造方法は、ＦＲＰ層１のマトリックス樹脂に耐熱温度の低い樹脂を使用したり、樹脂層２に粘性の高い樹脂を使用する場合に適している。また、樹脂層１の樹脂としては熱可塑性樹脂が広く使用できるが、接合強度の点からナイロン樹脂、ウレタン樹脂の使用が好ましい。

本発明の実施例を説明する。補強繊維に２４ｔｏｎの引揃えの炭素長繊維を、マトリックス樹脂にエポキシ樹脂を使用したＦＲＰプリプレグを積層し、金型温度１３０℃、圧力１ＭＰａで６０分加圧し、プレス成形でＦＲＰ層１を作製する。本実施例の筐体は、幅２６０ｍｍ×奥行き１６５ｍｍ×肉厚を０．５ｍｍ〜１．０ｍｍとし、溝３の幅は０．２ｍｍでＦＲＰ層側面４の中央に設け、溝３を含むＦＲＰ層の表面にアクリル系の接着フィルムを積層して金型内に設置し、ナイロンから成る樹脂層２を成形した。

また、別の実施例では、樹脂層２と同じ材料からなる樹脂固形材５を、溝３にアクリル系の接着剤を塗布した後に圧入して金型内に設置し、ナイロンから成る樹脂層２を成形した。なお以上は一例であり、補強繊維、マトリックス樹脂、接着剤、接着フィルム、樹脂層に使用する材料はこれらに限定されるものではない。

本発明の電子機器用筐体は、携帯型パソコン、ＰＤＡ、携帯電話等に広く利用できる。

電子機器筐体ＦＲＰ層の斜視図 図１−Ａ部の拡大図 溝部拡大図

符号の説明

１ ＦＲＰ層、２ 樹脂層、３ 溝、４ ＦＲＰ層側面、５ 樹脂固形材

Claims (3)

1. 炭素繊維織物または一方向に引き揃えた炭素繊維を補強材とするＦＲＰ層１に樹脂層２を積層した電子機器用筐体であって、
   前記ＦＲＰ層側面４の一部または全部に、ＦＲＰ層側面４に沿って少なくとも一つの溝３が設けられ、
   前記溝３に前記樹脂層２の樹脂を一体的に充填してＦＲＰ層１と樹脂層２を結合することを特徴とする電子機器用筐体。
2. 炭素繊維織物または一方向に引き揃えた炭素繊維プリプレグを積層した材料をプレス成形してＦＲＰ層１を形成する工程と、
   前記ＦＲＰ層側面４に溝３を加工する工程と、
   前記ＦＲＰ層１を、樹脂層を成形する金型内にセットする工程と、
   前記金型内に樹脂を注入してＦＲＰ層１と樹脂層２を接合する工程とを含む、請求項１の電子機器用筐体の製造方法。
3. 炭素繊維織物または一方向に引き揃えた炭素繊維プリプレグを積層した材料をプレス成形してＦＲＰ層１を形成する工程と、
   前記ＦＲＰ層側面４に溝３を加工する工程と、
   前記溝３に樹脂固形材５を嵌合してから前記ＦＲＰ層１を、樹脂層２を形成する金型内にセットする工程と、
   前記金型内に樹脂を注入してＦＲＰ層１と樹脂層２を接合する工程とを含み、
   前記樹脂固形材５と前記樹脂層２は同じ種類の樹脂で形成されることを特徴とする、電子機器用筐体の製造方法。

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