JP2016150515A - 操作／表示パネル用の合成樹脂成型品 - Google Patents

Abstract

【課題】
操作／表示パネル部品のように、防眩性、防傷性、そして耐指紋性等を備えると共に、意匠性をも備えた表面を有することができる合成樹脂成型品を提供する。
【解決手段】
窓部を構成する第１の合成樹脂シートと、窓枠部を構成する第２の合成樹脂シートと、 第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートの裏面側に配置され、第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートに一体化された射出成型樹脂とから成り、第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートの接合部は、第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートが部分的に重ね合わされている構成の合成樹脂成型品とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、意匠性と機能性を兼ね備えた合成樹脂成型品を提供するものであり、更に詳細には、意匠性を高めた窓枠部と、機能性を高めた窓部からなる合成樹脂成型品を提供するものである。

自動車の内装品や家電製品においては、タッチパネルを利用した操作と表示を行うパネル部品（以後、「操作／表示パネル部品」と呼ぶ）が多く使われるようになってきている。 このような操作／表示パネル部品では、そこに表示された内容がユーザーにとって見やすいものでなければならない。 例えば、その表示内容を視認する際に、ユーザーの見る方向によって外部からの光が反射して見にくくなるようなことがないもの、すなわち防眩性を備えたものであることが必要である。

また、操作／表示パネル部品は、ユーザーが指先をタッチすることにより機器の操作を行うものであるから、ユーザーの指先が触れることによるキズが生じたり指紋が残ったりしにくいもの、すなわち防傷性や耐指紋性を備えたものでなければならない。 更に、操作／表示パネル部品は、ユーザーが最も直視する部分であるため、高級感を与える美観や触感を有する、すなわち意匠性を有するものでなければならない。

一般に、防眩性、防傷性、そして耐指紋性等を改善するために、特殊な樹脂で表面をコーティングしたり、表面に薄い機能性フィルムを貼付することによって実現されるが、このような処理をするためには、ベースとなる基材は硬質な樹脂から構成されることが望ましい。

一方、高級感を与える美観や触感を有する意匠性を備えた表面を形成するためには、ベースとなる基材は比較的軟質な樹脂から構成されることが望ましい。

したがって、操作／表示パネル部品のように、防眩性、防傷性、そして耐指紋性等を備えると共に、意匠性をも備えた表面を有する合成樹脂成型品では、それぞれの具備すべき機能に合せた特性の異なる樹脂を成型品表面に設けてやることが必要になる。

なお、意匠性を向上させた合成樹脂成型品の先行技術としては、特許文献１に開示された発明がある。

特開２０１４−１７３２０３号公報

本発明は、上述したような技術的背景に鑑みなされたものであり、操作／表示パネル部品のように、防眩性、防傷性、そして耐指紋性等を備えると共に、意匠性をも備えた表面を有することができる合成樹脂成型品を提供するものである。

上述したような課題を解決するために、第１の観点にかかる発明では、窓部を構成する第１の合成樹脂シートと、窓枠部を構成する第２の合成樹脂シートと、 第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートの裏面側に配置され、第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートに一体化された射出成型樹脂とから成り、第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートの接合部は、第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートが部分的に重ね合わされている構成の合成樹脂成型品とした。

また、第２の観点にかかる発明では、第１の観点にかかる発明の合成樹脂成型品において、第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートが重ね合わされた位置には、ベゼルが配置されている構成の合成樹脂成型品とした。

また、第３の観点にかかる発明では、第１または第２の観点にかかる発明の合成樹脂成型品において、第１の合成樹脂シートの表面又は裏面であって、少なくとも第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートが重ね合わされる領域には、光不透過性の印刷層が設けられている構成の合成樹脂成型品とした。

更に、第４の観点にかかる発明では、第１乃至第３のいずれかの観点にかかる発明の合成樹脂成型品において、第２の合成樹脂シートは熱可塑性のエラストマー樹脂からなり、第１の合成樹脂シートは、エラストマー樹脂以外の熱可塑性樹脂からなる構成の合成樹脂成型品とした。

また、第５の観点にかかる発明では、第１乃至第４の観点にかかる発明の合成樹脂成型品において、第２の合成樹脂シートの表面の一部または全面に、エンボス加工が施されている構成の合成樹脂成型品とした。

また、第６の観点にかかる発明では、第１乃至第５の観点にかかる発明の合成樹脂成型品において、第１の合成樹脂シートの表面側には少なくともハードコート処理され、耐指紋性コート処理され、あるいはアンチグレア加工フィルムが添付されている構成の合成樹脂成型品とした。

更に、第７の観点にかかる発明では、第１乃至第６の観点にかかる発明の合成樹脂成型品において、第２の合成樹脂シートは２層構造を有し、第２の合成樹脂シートの表面側は熱可塑性のエラストマー樹脂層からなり、第２の合成樹脂シートの裏面側はエラストマー樹脂以外の熱可塑性樹脂層から構成されていることを特徴とする合成樹脂成型品。

上述したような発明の構成とすることによって、防眩性、防傷性、そして耐指紋性等を備えると共に、意匠性をも備えた表面を有することができる合成樹脂成型品を提供することが可能となった。

特に、窓部を構成する領域では、防眩性、防傷性、そして耐指紋性等の機能を備えることが容易となり、また窓枠部を構成する領域では、高級感を与える美観や触感を有する高度な意匠性を備えることが容易になる。

更に、ベゼルを備えた第２の観点にかかる発明では、後で詳細に説明するように、成型時ベゼルを利用して、第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートを成型金型に固定し、位置決めすることが可能となり、生産性の向上に寄与することが可能となる。

また、第１の合成樹脂シートの表面又は裏面であって、少なくとも第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートが重ね合わされる領域に、光不透過性の印刷層を設けた第３の観点にかかる発明では、後で詳細に説明するように、第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートの接合部が合成樹脂成型品の表面側から直接視認することができない構成となっているため、微妙に蛇行して乱れた第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートの接合部が、外部から視認されず、高度な意匠性を損なうことがないという効果を有している。

図１は、本発明にかかる合成樹脂成型品の１実施例を示すものであり、合成樹脂成型品の表側から見た斜視図を示したものである。 図２は、図１に示す合成樹脂成型品の横断面を示した模式図である。 図３は、本発明にかかる合成樹脂成型品の別の実施例を示すものであり、合成樹脂成型品の横断面を示した模式図である。 図４は、本発明にかかる合成樹脂成型品の更に別の実施例を示すものであり、合成樹脂成型品の横断面を示した模式図である。 図５は、本発明にかかる合成樹脂成型品１の製造工程の例をフローチャートとして示した図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明にかかる合成樹脂成型品の１実施例を示すものであり、合成樹脂成型品の表側から見た斜視図を示したものである。 また、図２は、図１に示す合成樹脂成型品の横断面を示した模式図である。 特に図２に示す図においては、その構成を分かり易く説明するために板厚等を誇張して示してある。
なお、本明細書において、表面側とは、ユーザーが視認し、操作のためにタッチする面側を、裏面側とは、表面側とは反対の面側をいう。

図１に示す実施例では、合成樹脂成型品１は、四角形状の窓部１０とそれを取り囲むように配置された窓枠部２０とから構成されている。 そして、窓部１０の表面側には第１の合成樹脂シート１１が配置され、窓枠部２０の表面側には第２の合成樹脂シート２１が配置されている。 更に、第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１の裏面側には、これら第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１に一体化された射出成型樹脂３１が配置されている。

窓部１０は主に表示機能を発揮する必要のある領域でもあるため、第１の合成樹脂シート１１としては、透明または半透明の熱可塑性合成樹脂が使用される。 また、窓部１０は、ユーザーが表示画面にタッチして操作するために使用される領域でもあるため、硬質な表面特性を有することが望ましいことから、第１の合成樹脂シート１１は、エラストマー樹脂以外の熱可塑性合成樹脂を使用することが望ましい。

このような合成樹脂の種類としては、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＣ／ＰＥＴブレンド、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。

窓枠部２０は、合成樹脂成型品１の美観や触感に高級感を与えるための領域であるため、第２の合成樹脂シート２１としては、軟質な表面特性を有する熱可塑性のエラストマー樹脂を使用することが望ましい。 熱可塑性エラストマー樹脂としては、スチレン系、オレフィン系、塩ビ系、ウレタン系、アミド系のものが例示されるが、これらに限定されるものではない。

第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１の裏面側に配置される射出成型樹脂３１は、溶融合成樹脂を射出成型により第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１の裏面側に射出し冷却固化させて、第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１を保持するものであり、ポリカーボネート、アクリル、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂が例示されるが、これらに限定されるものではない。

合成樹脂成型品１は、一般にインモールド成型法と呼ばれる成型方法によって成型されるものであり、金型５０の内面に予め第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１の表面を沿わせて配置し、第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１の裏面側と金型５０によって形成されるキャビティに加熱溶融した合成樹脂を加圧注入し、これを冷却することにより溶融した合成樹脂が射出成型樹脂３１となり、第１の合成樹脂シート１１および第２の合成樹脂シート２１と一体化した合成樹脂成型品１ができあがる。

合成樹脂成型品１の第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１の接合部は、図２に示すように、第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１が部分的に重ね合わされて配置されている。 即ち、第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１が重ね合わされた領域は、窓部１０を取り囲むように配置されている。

この第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１が部分的に重ね合わされる領域は、例えば、図２に示すように第１の合成樹脂シート１１が第２の合成樹脂シート２１の表面側に位置しており、成型時にこのような状態で溶融した合成樹脂を加圧注入すると第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１が金型５０に押し付けられることになる。

そして第２の合成樹脂シート２１として熱可塑性エラストマー樹脂のような軟質な樹脂シートを使用すると、特に第２の合成樹脂シート２１が大きく押しつぶされて、第２の合成樹脂シート２１の窓部側端面が窓部側に不均一に押し出され、その端面が蛇行してしまうことがある。

第１の合成樹脂シート１１として透明または半透明の熱可塑性合成樹脂が使用されているため、このような第２の合成樹脂シート２１の窓部側端面の蛇行は、合成樹脂成型品１の表面側から直接視認されることになるため、合成樹脂成型品１の美観を大きく損ねてしまうことになる。

このような合成樹脂成型品１の意匠上の問題を解決するために、第１の合成樹脂シート１１の表面又は裏面であって、少なくとも第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１が重ね合わされる領域に、窓部１０の輪郭に沿って光不透過性の印刷層１１−１（「マスキング印刷層」とも呼ぶ）を設けるようにしても良い。 例えば、黒色の光不透過性の印刷層を設けることによって、第２の合成樹脂シート２１の窓部側端面の蛇行は、合成樹脂成型品１の表面側から視認することができなくなり、合成樹脂成型品１の美観を損なうことはない。

窓部１０を形成する第１の合成樹脂シート１１の表面側には、防眩性、防傷性、そして耐指紋性等の機能を高めるために、アンチグレア加工フィルムを貼付したり、ハードコート処理したり、耐指紋性コート処理したりすることができる。

合成樹脂成型品１に高級感のある美観や触感を与えるために、第２の合成樹脂シートが配置された窓枠部２０の領域にエンボス加工を施すことができる。 エンボス加工を行う方法として、第２の合成樹脂シート２１の表面側に微細な突起模様を有する型紙を、加熱しながら押し付け、型紙の突起模様を第２の合成樹脂シート２１の表面側に転写する、インプリント法と呼ばれる方法を採用することができる。

例えば、第２の合成樹脂シート２１の材料として、透明あるいは半透明の材料を使用し、第２の合成樹脂シート２１の表面側の一部または前面にエンボス加工として、革シボ調模様を転写し、第２の合成樹脂シート２１の裏面側に皮革調の色合いの印刷層を設けてやれば、第２の合成樹脂シート２１のエンボス加工が行われた領域は、皮革調の美観と触感を備えた意匠面を構成することになる。

また、第２の合成樹脂シート２１の裏面側の一部に、文字、図形、又は模様、又はこれらの組み合わせの意匠を構成する印刷層を設けて、裏面側からバックライティングすることによって、文字、図形、又は模様、又はこれらの組み合わせにかかる意匠を皮革調の美観と触感を備えた表面側の意匠面の中に浮かび上がらせることが可能となる。

なお、ここでは、エンボス加工として革シボ調模様について説明したが、これに限定されるものではなく、様々な模様を採用することが可能である。

また、ここでは、第２の合成樹脂シート１１が配置された窓枠部２０に意匠面を設けることについて説明したが、第１の合成樹脂シート１１が配置された窓部１０にも意匠を設けることができる。 この場合には、例えば、第１の合成樹脂シート１１の表面または裏面に文字、図形、又は模様、又はこれらの組み合わせの意匠を構成する印刷層を設けてやることにより、意匠面を形成することが可能となる。

第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１が重ね合わされた位置であって、窓部１０の外周を取り巻くようにベゼル４０を配置しても良い。 ベゼル４０は「枠」や「額縁」を意味するものであって、表示／操作部品の窓部を保護するために使用されるものである。 ベゼル４０は、金属または樹脂製の材料の表面にメッキ等を施して使用することができる。

なお、本発明にかかる合成樹脂成型品１を成型する際に、予め第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１を金型５０内に位置決めし、固定することが必要になるが、各シートを金型５０内に位置決めし、固定するために、ベゼル４０を使用することができる。

図３に示すように、ベゼル４０の裏面側に所定間隔で突起部４１を設け、この突起部４１を第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１の重ね合わせた部分を貫通させることによって第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１の相対的な位置関係を固定し、かつ、ベゼル４０の表面側を金型５０内の所定溝に保持することにより、ベゼル４０、第１の合成樹脂シート１１、および第２の合成樹脂シート２１を金型５０内に位置決めし、固定することが可能となる。

図２、図３に示す実施例では、第２の合成樹脂シート２１として、軟質な表面特性を有する熱可塑性のエラストマー樹脂を使用するものとして説明してきたが、このようなエラストマー樹脂は、それ自体で形状保持することが困難になる場合もある。 そのような場合、図４に示すように、第２の合成樹脂シート２１を２層構造とし、裏面側に芯材層２１−２として、例えば、ポリカーボネートのようなエラストマー樹脂以外の熱可塑性樹脂層を設け、表面側に表面層２１−１として熱可塑性のエラストマー樹脂層を設けるようにしても良い。

このように第２の合成樹脂シート２１を表面層２１−１としての熱可塑性のエラストマー樹脂層と芯材層（裏面層）２１−２としてのエラストマー樹脂以外の熱可塑性樹脂層の２層構造とすることにより、第２の合成樹脂シート２１の形状保持機能を格段に向上させることができる。 このことによって、合成樹脂成型品１を成型する際に、第２の合成樹脂シート２１を金型５０内へセットする作業を容易にすることができる。

なお、図１に示す実施例では、合成樹脂成型品１は、四角形状の窓部１０とそれを取り囲むように配置された窓枠２０とから構成されているとして説明してきたが、合成樹脂成型品１の窓部１０の形状は四角形状に限定されるものではなく、様々な形状にすることが可能である。

次に、本発明にかかる合成樹脂成型品１の製造方法について説明する。 図５は、第２の合成樹脂シート２１を２層構造とし、ベゼルを使用しない場合における、本発明にかかる合成樹脂成型品１の製造工程をフローチャートとして示した図である。

第１の合成樹脂シート１１の製造工程１００では、第１の合成樹脂シート１１の表面又は裏面にマスキング印刷層１１−１を施すと共に、必要に応じて文字、図形、又は模様、又はこれらの組み合わせの意匠を構成する印刷層を施す。 次に、第１の合成樹脂シート１１を所定の形状にプレスを使用して切断する。

第２の合成樹脂シート２１の製造工程１１０では、第２の合成樹脂シート２１の表面層２１−１の裏面側に、例えば皮革調の色合いの印刷層（スモーク印刷層）を施すと共に、必要に応じて文字、図形、又は模様、又はこれらの組み合わせの意匠を構成する印刷層（マスク印刷層とも呼ぶ）を施す。 次に、芯材層（裏面層）２１−２の表面側に接着剤を塗布する。

更に、表面層２１−１と芯材層（裏面層）２１−２を加熱しつつ表面層２１−１の表面側に凹凸模様を有する型紙を押し当て、インプリント法により表面層２１−１の表面側に皮革調の模様を形成させると共に、表面層２１−１と芯材層（裏面層）２１−２を熱圧着加工することにより、表面層２１−１と芯材層（裏面層）２１−２を接着し、一体化する。 その後、表面層２１−１と芯材層（裏面層）２１−２からなる第２の合成樹脂シート２１を所定の形状にプレスを使用して切断する。

次に、射出成型工程１２０では、第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１を金型内（上型または下型）の所定位置に、金型の壁面に沿うように位置決めして固定する。 なお、このとき、第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１の表面側が金型の壁面に沿うように配置する。

次に、金型の上型と下型を突き合わせた後、第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１の裏面側と金型によって形成されるキャビティ内へ溶融合成樹脂（冷却固化した段階で射出成型樹脂３１となる）を射出成型法により注入し、これを冷却固化させることにより、第１の合成樹脂シート１１、第２の合成樹脂シート２１、および射出成型樹脂３１が一体化した合成樹脂成型品１となる。 溶融合成樹脂が固化した後、合成樹脂成型品１は金型から取り出され、合成樹脂成型品1は完成する。

なお、第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１を金型内の所定位置に設置するにあたって、第１の合成樹脂シート１１と第２の合成樹脂シート２１を金型内面に沿った形状に、ホットプレス等を使用して予め賦形しておくようにしても良い。

１ 合成樹脂成型品
１０ 窓部
１１ 第１の合成樹脂シート
１１−１ 印刷層（マスキング印刷層）
２０ 窓枠部
２１ 第２の合成樹脂シート
２１−１ 表面層
２１−２ 芯材層（裏面層）
３１ 射出成型樹脂
４０ ベゼル
４１ 突起部
１００ 第１の合成樹脂シートの製造工程
１１０ 第２の合成樹脂シートの製造工程
１２０ 射出成型工程

Claims (7)

1. 窓部を構成する第１の合成樹脂シートと、
   窓枠部を構成する第２の合成樹脂シートと、
   第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートの裏面側に配置され、第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートに一体化された射出成型樹脂とから成り、
   第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートの接合部は、第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートが部分的に重ね合わされていることを特徴とする合成樹脂成型品。
2. 請求項１に記載された合成樹脂成型品において、前記第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートが重ね合わされた位置には、ベゼルが配置されていることを特徴とする合成樹脂成型品。
3. 請求項１又は２に記載された合成樹脂成型品において、前記第１の合成樹脂シートの表面又は裏面であって、少なくとも第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートが重ね合わされる領域には、光不透過性の印刷層が設けられていることを特徴とする合成樹脂成型品。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載された合成樹脂成型品において、前記第２の合成樹脂シートは熱可塑性のエラストマー樹脂からなり、前記第１の合成樹脂シートは、エラストマー樹脂以外の熱可塑性樹脂からなることを特徴とする合成樹脂成型品。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載された合成樹脂成型品において、前記第２の合成樹脂シートの表面の一部または全面に、エンボス加工が施されていることを特徴とする合成樹脂成型品。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載された合成樹脂成型品において、前記第１の合成樹脂シートの表面側には少なくともハードコート処理され、耐指紋性コート処理され、あるいはアンチグレア加工フィルムが添付されていることを特徴とする合成樹脂成型品。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載された合成樹脂成型品において、前記第２の合成樹脂シートは２層構造を有し、第２の合成樹脂シートの表面側は熱可塑性のエラストマー樹脂層からなり、第２の合成樹脂シートの裏面側はエラストマー樹脂以外の熱可塑性樹脂層から構成されていることを特徴とする合成樹脂成型品。