JP2016144928A - テキスタイル／樹脂積層構造ハウジング及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】合成皮革を含むテキスタイル層に基盤樹脂層を積層させるのと同時にテキスタイル層の表面に深シボを形成することができると共に、テキスタイル層の表面上への深シボの生産効率を向上させ且つ生産コストを低減することができるテキスタイル／樹脂積層構造ハウジングを提供する。【解決手段】テキスタイル／樹脂積層構造ハウジング４０は、テキスタイル層２と、テキスタイル層２に接着剤３を介して接着された不織布層４と、不織布層４の各繊維の隙間に浸潤しつつ不織布層６に固着された基盤樹脂層５とを備え、テキスタイル層２の表面には、深シボ模様が形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、テキスタイル／樹脂積層構造ハウジング及びその製造装置に関し、特に、基盤樹脂層の上にテキスタイル層が積層されたテキスタイル／樹脂積層構造及びその製造装置に関する。

電子機器や家電等のハウジング及び自動車内装品のハウジングの技術分野において、そのハウジングは、外面に加飾材が積層された樹脂成形によって作られる場合が多く、近年、樹脂成形ハウジングに施されるさまざまな加飾材が他の製品からの差別化に欠かせない要素となっている。このような状況において、一部の企業では、同一製品でも、樹脂成形ハウジングに多様な加飾材を施すことで顧客が自由に製品の加飾デザインを選択することができるようになっている。

樹脂成形ハウジングの加飾方法としては、合成皮革層と、この合成皮革層の各繊維の隙間に浸潤しつつ合成皮革層に固着された基盤樹脂層とを備えるテキスタイル／樹脂積層構造ハウジングが提案されている（例えば、特許文献１）。

また、被装飾体に加飾材としての合成皮革素材を接着する技術として、合成皮革素材を金型のキャビティ面上に貼付した後キャビティ内に溶融樹脂を加圧注入することにより、加飾材に溶融樹脂を浸透させて両者を投錨状態に積層圧着する技術がある（例えば、特許文献２）。

さらには、金型のキャビティ面に深シボ形成用の凹凸を形成しておき、被装飾体に合成皮革素材を積層圧着する際に合成皮革素材の表面に深シボを形成することにより、製品の見栄えをよくする深シボ形成技術がある。

一方で、インクジェット加飾技術として、高分子化合物、水、及び顔料を含むインク組成物を透明プラスチックシートに吐出し、透明プラスチックシート上のインク組成物を熱により乾燥すると共に紫外線により硬化させる技術がある（例えば、特許文献３参照）。

特開２０１４−０９４５５０号公報 特開２００５−４７１６１号公報 特開２０１４−１６９３７９号公報

しかしながら、上記深シボ形成技術では、製品毎に且つ深シボ模様毎に金型を準備しなければならず、生産効率が低く且つ生産コストが高いという問題がある。

また、合成皮革素材の表面に予め深シボを形成しておき、その合成皮革素材を被装飾体に積層圧着すべく合成皮革素材を金型のキャビティ面上に貼付した後キャビティ内に溶融樹脂を加圧注入するのでは、合成皮革素材の表面に形成された深シボが溶融樹脂の加圧注入時になくなってしまうという問題がある。

本発明の目的は、合成皮革を含むテキスタイル層に基盤樹脂層を積層させるのと同時にテキスタイル層の表面に深シボを形成することができると共に、テキスタイル層の表面上への深シボの生産効率を向上させ且つ生産コストを低減することができるテキスタイル／樹脂積層構造ハウジング及びその製造装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載のテキスタイル／樹脂積層構造ハウジングは、テキスタイル層と、前記テキスタイル層に接着樹脂層を介して接着された不織布層と、前記不織布層の各繊維の隙間に浸潤しつつ前記不織布層に固着された基盤樹脂層とを備え、前記テキスタイル層の表面には、深シボ模様が形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載のテキスタイル／樹脂積層構造ハウジングの製造装置は、接着樹脂層を介して互いに接着されたテキスタイル層及び不織布層の積層体前記不織布層を表にして受容する固定金型と、前記積層体を成形するために当該受容された積層体を前記固定金型の中に押し込むように前記固定金型に向けて移動される可動金型と、前記成形された積層体を前記不織布層を表にして受容する他の固定金型と、前記他の固定金型に受容された積層体に向けて移動される射出成形金型と、前記他の固定金型に受容された積層体と前記射出成形金型とで規定される空間に基盤樹脂層の原料を射出する射出手段とを備え、前記他の固定金型が前記積層体を受容するときに、前記他の固定金型と前記積層体の間には、高分子化合物、水、及び顔料を含むインク組成物がその表面に所定の模様を形成すべく吐出された後、熱により乾燥すると共に紫外線により硬化させたプラスチックシートが、前記インク組成物面を前記積層体の不織布層側の面に向けた状態で介在していることを特徴とする。

請求項４に記載のテキスタイル／樹脂積層構造ハウジングの製造装置は、接着樹脂層を介して互いに接着されたテキスタイル層及び不織布層の積層体を前記不織布層を表にして受容する固定金型と、前記積層体を成形するために当該受容された積層体を前記固定金型の中に押し込むように前記固定金型に向けて移動される可動金型と、前記固定金型に押し込まれた積層体に向けて移動される射出成形金型と、前記固定金型に受容された積層体と前記射出成形金型とで規定される空間に基盤樹脂層の原料を射出する射出手段とを備え、前記固定金型が前記積層体を受容するときに、前記固定金型と前記積層体の間には、高分子化合物、水、及び顔料を含むインク組成物がその表面に所定の模様を形成すべく吐出された後、熱により乾燥すると共に紫外線により硬化させたプラスチックシートが、前記インク組成物面を前記積層体の不織布層側の面に向けた状態で介在していることを特徴とする。

請求項１に記載のテキスタイル／樹脂積層構造ハウジングによれば、表面に深シボが刻印されたテキスタイル層が基盤樹脂層に強固に固着されているハウジングを提供することができる。

請求項３及び４に記載のテキスタイル／樹脂積層構造ハウジングの製造装置によれば、合成皮革を含むテキスタイル層に基盤樹脂層を積層させるのと同時にテキスタイル層の表面に深シボを形成することができると共に、テキスタイル層の表面上への深シボの生産効率を向上させ且つ生産コストを低減することができる。

本発明の実施の形態に係るテキスタイル／樹脂積層構造ハウジングの外観斜視図である。 図１の線ＩＩ−ＩＩに沿うテキスタイル／樹脂積層構造ハウジングの断面図である。 図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿うテキスタイル／樹脂積層構造ハウジングの断面図である。 本発明の実施の形態に係るテキスタイル／樹脂積層構造ハウジングの製造装置を説明するのに用いられる図である。 図４のテキスタイル／樹脂積層構造ハウジングの製造装置で用いられるインクジェット加飾シートの斜視図である。 図５の線ＶＩ−ＶＩに沿うインクジェット加飾シートの断面図である。

以下、本発明を図面を参照しながら詳述する。

図１は、本発明の実施の形態に係るテキスタイル／樹脂積層構造ハウジングの外観斜視図である。

図１において、テキスタイル／樹脂積層構造ハウジング４０（以下、単に「ハウジング４０」という場合もある）は、逆盆構造のケーシングであり、逆盆構造の底部に１つの突出部４１と１つの開口部４２を有する。

突出部４１の断面は、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図として図２で示されると共に、開口部４２の断面は、図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面図として図３で示される。

ハウジング４０は、テキスタイル層２と、テキスタイル層２に接着剤３を介して接着された不織布層４と、不織布層４の各繊維の隙間に浸潤しつつ不織布層４に固着された基盤樹脂層５とを備える。

テキスタイル層４は、織物、不織布、編物、合成皮革、人工皮革、本皮等を含むテキスタイルからなり、典型的には、合成皮革、人口皮革、本皮である。

このテキスタイルは、さまざまなデザインが容易に得られると共に生地の立体感がそのまま現出される。また、テキスタイルの使用は、ハウジング４０のデザイン性の自由度を高めることができるのに加えて、ハウジング４０の強度を高める効果を有する。

不織布層４は、スパンボンド系不織布又は抄紙系不織布からなる。抄紙系不織布は、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリウレタン、炭素繊維、若しくはこれらの少なくとも２つの組合せからなる（具体的には、阿波製紙株式会社ＰＹ−１００）。不織布層６の目付量は、２０〜５００ｇ／ｍ^２である。

接着樹脂層３は、テキスタイル層２と不織布層４とを互いに接着しやすくし得、しかも、これらは、ハウジング４０の成形時において、軟化により気泡を逃すことができる程度の粘度を有するポリビニルアセタール系樹脂からなる。

このポリビニルアセタール系樹脂は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂をアルデヒドによりアセタール化したものであり、特に、ブチルアルデヒドによりアセタール化したポリビニルブチラール樹脂であるのが好ましい。

また、接着樹脂層３は、ポリビニルアセタール系樹脂、エチレン／酢酸ビニル共重合体系樹脂、エチレン／アクリル系共重合体系樹脂、プロピレン系樹脂、プロピレン／１−ブテン共重合体系樹脂、プロピレン／イソブテン共重合体系樹脂、スチレン／プロピレン／イソブテン共重合体系樹脂、スチレン／イソプレン共重合体系樹脂、スチレン／イソプレン／イソブテン共重合体系樹脂、スチレン／イソプレン／ブテン共重合体系樹脂の群から選択された樹脂からなってもよい。

基盤樹脂層５は、熱可塑性合成樹脂、好ましくは射出成形用合成樹脂からなり、具体的には、ＡＢＳ（アクリルニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレート）、ナイロン、ＰＰ（プロピレン）及びＡＢＳ＋ＰＣの群から選択された１つの素材、好ましくはＡＢＳ又はＰＭＭＡ、さらに好ましくはＡＢＳからなり、厚さは、製品に応じて任意に設定され、本実施の形態では、約１．２ｍｍである。基盤樹脂層５の原料は、後述する図４の射出成形機２０で加熱溶融され、接着樹脂層３−２により互いに接着されたテキスタイル層４と不織布層６が不織布層６を表にして装着された後述する図４におけるメス金型２２の中に射出されて、不織布層６の各繊維の隙間に浸潤しながらテキスタイル層４に固着されている（図４）。基盤樹脂層５の冷却固化時には、不織布層６及び基盤樹脂層５の収縮により不織布層６、ひいてはテキスタイル層４との固着がより強固になる。

テキスタイル層２の表面には深シボ模様６０が刻印されている。

図１のハウジング４０によれば、表面に深シボ模様６０が刻印されたテキスタイル層が基盤樹脂層５に強固に固着されているハウジング４０を提供することができる。

図１のハウジング４０は、テキスタイル層２を表とする逆盆形構造としているが、このハウジング４０は、基盤樹脂層５を表とする逆盆形構造としてもよい。

図４は、本発明の実施の形態に係るテキスタイル／樹脂積層構造ハウジングの製造装置を説明するのに用いられる図である。

図４では、プレス機により工程Ｉ〜ＩＩＩが実施されると共に、射出成形機により工程ＩＶ〜Ｖが実施される。最後に、適宜な方法により後述する工程ＶＩが実施される。

まず、工程Ｉにおいて、インクジェット加飾技術により、高分子化合物、水、及び顔料を含むインク組成物５２がその表面に所定の模様を形成すべく吐出された後、熱により乾燥すると共に紫外線により硬化させたプラスチックシート５１を準備し、接着剤層３を介して互いに接着されたテキスタイル層２及び不織布層４の積層体（以下、「積層体」という）を準備して、次いで、プラスチックシート５１のインク組成物５２付着面と積層体の不織布層４側面を合わせた状態でプラスチックシート５１を積層体に圧着して圧着体（以下、「圧着体」という）を形成する。

次に、図４の工程ＩＩにおいて、インク組成物５２付のプラスチックシート５１が圧着された圧着体をプレス機のメス金型１０（固定金型）の上に載置する。この圧着体は、予め所定の形状に切断されていてもよい。

次いで、工程ＩＩＩにおいて、工程ＩＩで載置された圧着体をメス金型１０の中に押し込むようにプレス機のオス金型１１（可動金型）をメス金型１０に向かって移動する。これにより、当該圧着体をメス金型１０及びオス金型１１により規定される形状に成形した後、この成形された圧着体はプレス機から取り出される。このとき、成形された圧着体の周囲をレーザカッタや切断用金型（切断ユニット）で切断してバリ取りを行ってもよい。

続いて、図４の工程ＩＶにおいて、プレス機で成形された圧着体をテキスタイル層２を表にしてメス金型２２（他の固定金型）内に装着した上で、金型ダイ２２内に受容された圧着体に向けて射出成形オス金型１２（射出成形金型）を移動すると共に、射出機２０の射出孔２０ａを射出成形オス金型１２の射出成形孔１２ａに押し当てた上で、射出スクリュー２１を時計回りに回転させてタンク３０内の基盤樹脂層５の原料３１を当該圧着体と射出成形オス金型１２とで規定される空間に射出する。このとき、基盤樹脂層５の原料３１は不織布層６の各繊維の隙間に浸潤し、原料３１の冷却固化時における不織布層４及び基盤樹脂層５の収縮により不織布層４、ひいてはテキスタイル層２との固着がより強固になる。

最後に、工程Ｖにおいて、射出成形された基盤樹脂層５が冷却して固化した後、射出機２０及び射出成形オス金型１２がメス金型１０から離間されて、ハウジング４０が取り出され、次いで、インク組成物５２付着の透明プラスチックシート５１をハウジング４０から剥がす。ハウジング４０のテキスタイル層２の表面には、基盤樹脂層５の射出成形時における圧力が印加されたときに、透明プラスチックシート５１上のインク組成物５２（凸）によって形成された深シボ（凹）模様が形成されている。インク組成物５２（凸）の模様と深シボ（凸）の模様は相補的である。剥がされたインク組成物５２付着の透明プラスチックシート５１は、再使用可能である。

メス金型１０及びオス金型１１はプレス機を構成すると共に、メス金型２２、射出成形オス金型１２、及び射出機２０は射出成形機を構成し、プレス機及び射出成形機はハウジング４０の製造装置を構成する。変形例として、プレス機と射出成形機とが一体となっていて、メス金型１０がメス金型２２として使用されてもよい。この場合は、メス金型１０の中で成形された圧着体に向けて射出成形オス金型１２が移動される。

本実施の形態では、工程Ｉで最初にインク組成物２付のプラスチックシート５１を積層体のテキスタイル層２に圧着しているが、第１の変形例として、工程ＩＩＩの前に、インク組成物２付のプラスチックシート５１を、工程ＩＩで成形された積層体のテキスタイル層２に圧着してもよく、また、第２の変形例として、工程ＩＩＩにおいて、インク組成物２付のプラスチックシート５１を、インク付着物５２付着面を表にして、射出成形機の金型ダイ２２のキャビティ上に載置してもよい。

図４のテキスタイル／樹脂積層構造ハウジングの製造装置によれば、工程ＩＩＩにおいて、基盤樹脂層５の原料３１が不織布層６の各繊維の隙間に浸潤し、原料３１の冷却時時における不織布層６及び基盤樹脂層５の収縮により不織布層６、ひいてはテキスタイル層４との固着がより強固になるのに加えて、ハウジング４０の製造工程を簡略化させると共に、表面コーティング塗装工程を省くことができる。さらに、基盤樹脂層５の素材として、高温でしか成形できないポリカーボネートを用いることができる。

また、図４のテキスタイル／樹脂積層構造ハウジングの製造装置によれば、合成皮革を含むテキスタイル層２に基盤樹脂層５を積層させるのと同時にテキスタイル層２の表面に深シボを形成することができると共に、テキスタイル層２の表面上への深シボの生産効率を向上させ且つ生産コストを低減することができる。

上記テキスタイル／樹脂積層構造ハウジングの製造装置は、ハウジング４０を、テキスタイル層２を表とする逆盆形構造としているが、このハウジング４０を、基盤樹脂層５を表とする逆盆形構造としてもよい。

本発明の実施の形態においては、テキスタイル／樹脂積層構造ハウジング４０は、単に一般的なハウジングとして記載されているが、本発明の実施の形態の適用技術分野としては、表面コーティング層を有するインモールド成形による加飾品が対象であり、具体的には、容器やステーショナリを含む雑貨品、携帯電話やノートパソコンを含む電子機器や家電製品等のハウジング、建築物や自動車の内外装品のハウジング、航空機、鉄道車両、船舶の内装ハウジングが挙げられる。

２ テキスタイル層
３ 接着樹脂層
４ 不織布層
５ 基盤樹脂層
１０ メス金型
１１ オス金型
１２ 射出成形オス金型
２０ 射出機
２１ 射出スクリュー
２２ メス金型
３０ タンク
３１ 原料
４０ テキスタイル／樹脂積層構造ハウジング
４１ 突出部
４２ 開口
５１ 透明プラスチックシート
５２ インク組成物
６０ 深シボ模様

Claims (4)

1. テキスタイル層と、前記テキスタイル層に接着樹脂層を介して接着された不織布層と、前記不織布層の各繊維の隙間に浸潤しつつ前記不織布層に固着された基盤樹脂層とを備え、前記テキスタイル層の表面には、深シボ模様が形成されていることを特徴とするテキスタイル／樹脂積層構造ハウジング。
2. 前記テキスタイル層は、織物、不織布、編物、合成皮革、人工皮革、本皮を含むテキスタイルからなることを特徴とする請求項１に記載のテキスタイル／樹脂積層構造ハウジング。
3. 接着樹脂層を介して互いに接着されたテキスタイル層及び不織布層の積層体前記不織布層を表にして受容する固定金型と、前記積層体を成形するために当該受容された積層体を前記固定金型の中に押し込むように前記固定金型に向けて移動される可動金型と、前記成形された積層体を前記不織布層を表にして受容する他の固定金型と、前記他の固定金型に受容された積層体に向けて移動される射出成形金型と、前記他の固定金型に受容された積層体と前記射出成形金型とで規定される空間に基盤樹脂層の原料を射出する射出手段とを備え、
   前記他の固定金型が前記積層体を受容するときに、前記他の固定金型と前記積層体の間には、高分子化合物、水、及び顔料を含むインク組成物がその表面に所定の模様を形成すべく吐出された後、熱により乾燥すると共に紫外線により硬化させたプラスチックシートが、前記インク組成物面を前記積層体の不織布層側の面に向けた状態で介在していることを特徴とするテキスタイル／樹脂積層構造ハウジングの製造装置。
4. 接着樹脂層を介して互いに接着されたテキスタイル層及び不織布層の積層体を前記不織布層を表にして受容する固定金型と、前記積層体を成形するために当該受容された積層体を前記固定金型の中に押し込むように前記固定金型に向けて移動される可動金型と、前記固定金型に押し込まれた積層体に向けて移動される射出成形金型と、前記固定金型に受容された積層体と前記射出成形金型とで規定される空間に基盤樹脂層の原料を射出する射出手段とを備え、
   前記固定金型が前記積層体を受容するときに、前記固定金型と前記積層体の間には、高分子化合物、水、及び顔料を含むインク組成物がその表面に所定の模様を形成すべく吐出された後、熱により乾燥すると共に紫外線により硬化させたプラスチックシートが、前記インク組成物面を前記積層体の不織布層側の面に向けた状態で介在していることを特徴とするテキスタイル／樹脂積層構造ハウジングの製造装置。

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