JP2019181907A - 突板／樹脂積層構造ハウジング及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジング成形時に突板に割れが発生するのを防止することができると共に、ユーザが外面に触れたときの感触を良好にするクッション性を付与することができる突板／樹脂積層構造ハウジングを提供する。【解決手段】 ハウジング４０は、盆形の突板１と、突板１に接したクッション層２と、突板１と協働してクッション層２を封印すると共に突板１及びクッション層２に接着された不織布又は抄紙を含む断熱層３と、断熱層３の不織布又は抄紙の各繊維の隙間に浸潤しつつ断熱層３に固着された基盤樹脂層５とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、突板／樹脂積層構造ハウジング及びその製造装置に関し、特に、基盤樹脂層の上に突板が積層された突板／樹脂積層構造ハウジング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、外面に突板が積層された樹脂成形によって作られる場合がある（例えば、特許文献１参照）。また、突板としては、木製薄板があるが、乾燥した木製薄板は、引張許容ひずみが小さいので、その三次元加工時に割れ等が生じがちである。そのため、従来は、木製薄板の割れ等を防止するために、木製薄板の三次元加工前に、乾燥した木製薄板にポリエチレングリコール等の液体を含侵させて木製薄板を膨潤／軟化させたり、木製薄板の両面に木の繊維方向に直交する切れ込み加工を等間隔で行ったり（例えば、特許文献２参照）している。

一方で、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、そのハウジングの外面にユーザが触れたときの感触を良好にする場合には、基盤樹脂層にクッション性のある耐衝撃吸収性の外層を手作業で貼り付けている。

特開２０１３−１８１３９号公報 特開２０１１−９３２４９号公報

しかしながら、従来の突板／樹脂積層構造ハウジングにおける突板は、木目を有するが故に、ハウジングの成形時に割れが発生し易く、上記提案された突板／樹脂積層構造ハウジングをクッション性が要求される部分に適用するときは、この製品のクッション性は、基盤樹脂層の硬さに依存するのでほとんど期待できない。

本発明の目的は、ハウジング成形時に突板に割れが発生するのを防止することができると共に、ユーザが外面に触れたときの感触を良好にするクッション性を付与することができる突板／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に記載の突板／樹脂積層構造ハウジングは、突板層と、前記突板層に接したクッション層と、前記突板層と協働して前記クッション層を封印すると共に前記突板層及び前記クッション層に接着された不織布又は抄紙を含む断熱層と、前記断熱層の不織布又は抄紙の各繊維の隙間に浸潤しつつ前記断熱層に固着された基盤樹脂層とを備えることを特徴とする。

請求項１０に記載の突板／樹脂積層構造ハウジングの製造装置は、突板層を受容する固定金型と、前記突板層を成形するために当該受容された突板層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、前記成形された突板層、当該突板層に収容されたクッション層、及び前記突板層と協働してクッション層を封印すると共に不織布又は抄紙を含む断熱層の積層体を前記断熱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樹脂溶液を射出する射出手段とを備えることを特徴とする。

請求項１に記載の突板／樹脂積層構造ハウジングによれば、基盤樹脂層が、不織布層を介して三次元加工用木製薄板から製造される突板に接着されているので、ハウジング成形時に突板に割れが発生するのを確実に防止することができると共に、突板と基盤樹脂層の間にクッション層が配置されているので、外面にユーザが触れたときの感触を良好にするクッション性を向上させることができる。

請求項１３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、ハウジング成形時に突板に割れが発生するのを確実に防止することができると共に、ユーザが外面に触れたときの感触を良好にするクッション性を向上させることができる突板／樹脂積層構造ハウジングを効率よく製造することができると共に、表層内に収容されたクッション層を封印するために断熱層が表層とクッション層に接着されているので、基盤樹脂層の成形時にクッション層への熱の伝達を阻止してクッション層の劣化を防止することができる。

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に沿う突板／樹脂積層構造ハウジングの断面図である。 図１における表層の部分断面図である。 図１におけるクッション層の部分断面図である。 （Ａ）は、図１における断熱層の部分断面図であり、断熱層が１層からなる場合を示し、（Ｂ）は、図１における断熱層の部分断面図であり、断熱層が３層からなる場合を示す。 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２における突板３の具体例に係る三次元加工用木製薄板の斜視図である。 図７の三次元加工用木製薄板の製造装置を概略的に示す図である。 図７の三次元加工用木製薄板の第１の変形例を説明するのに用いられる図である。 図７の三次元加工用木製薄板の第２の変形例を説明するのに用いられる図である。

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突板／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、突板／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及び開口部４２は、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿う突板／樹脂積層構造ハウジングの断面図として図２で示される。

ハウジング４０は、逆盆形の突板１（図３を用いて後述する）と、突板１に接したクッション層２（図４を用いて後述する）と、突板１と協働してクッション層２を封印すると共に突板１及びクッション層２に接着された不織布又は抄紙を含む断熱層３（図５を用いて後述する）と、断熱層３の不織布又は抄紙の各繊維の隙間に浸潤しつつ断熱層３に固着された基盤樹脂層５とを備える。

図２における突板１の具体例は、図７〜図１０を用いて後述する。

図３は、図１における表層１の部分断面図である。

図３において、突板１は、木製薄板１−１と、木製薄板１−１にＰＶＢ（ポリビニルブチラール）からなる厚さ約３０〜１００μｍの接着樹脂層１−２を介してを介して接着された織物、不織布、又は抄紙からなる内層１−３とから構成される積層体をなす。内層１−３は、織布又は不織布からなる場合は、厚さ約５００μｍであり、抄紙からなる場合は、厚さ２００μｍである。

図４は、図１におけるクッション層２の部分断面図である。

図４において、クッション層２は、低反発性又は高反発性の厚さ１〜５ｍｍのクッション材層２−１と、クッション材２−１にポリウレタン系熱硬化性接着剤からなる厚さ約１０μｍの接着樹脂層２−２を介して接着された厚さ約２００μｍの織物、不織布、又は抄紙からなる裏打ち層２−３とから構成される。裏打ち層２−３は、接着樹脂層２−２を介さずにクッション材２−１を火炎あぶりにより生じる溶融部に接着させてもよい。裏打ち層２−３は、クッション材２−１の伸縮を防止する効果を有する。

図５（Ａ）は、図１における断熱層３の部分断面図であり、断熱層３が１層からなる場合を示し、図５（Ｂ）は、図１における断熱層３の部分断面図であり、断熱層３が３層からなる場合を示す。

断熱層３は、図５（Ａ）に示すように、１層の厚さ５００μｍの不織布又は抄紙層３−１で構成されてもよく、図５（Ｂ）に示すように、厚さ２００〜５００μｍの不織布又は抄紙層３−１と、不織布又は抄紙層３−１にＰＶＢからなる厚さ約５０μｍの接着樹脂層３−２を介して接着された厚さ２００μｍの抄紙層３−３とから構成されてもよい。この断熱層３は、図示しない接着剤を介して、突板１の内層１−３及びクッション層２の裏打ち層２−３の少なくともいずれか一方に接着されている。接着剤は、粘着剤に代えてもよい。

図３〜図５において、接着樹脂層２−２は熱硬化性又は熱可塑性を有し、接着樹脂層３−２は熱可塑性を有する。

図３〜図５において、不織布層は、スパンボンド系不織布又は抄紙からなり、抄紙は、ポリエステルを含む抄紙系不織布（具体的には、阿波製紙株式会社製のＰＹ−１２０）からなる。

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（ポリプロピレン）、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の樹脂溶液は、後述する図６の射出成形機２０で加熱溶融され、クッション層２を介して互いに接着された突板１と断熱層３が断熱層３を表にして装着された後述する図６におけるメス金型２２の中に射出されて、断熱層３の各繊維に浸潤融しながら固着されている（図６）。

図１のハウジング４０によれば、突板１と基盤樹脂層５の間にクッション層２が配置されているので、ユーザが外面に触れたときの感触を良好にするクッション性を付与させることができる。加えて、図１のハウジング４０によれば、ハウジング４０の表面の突板１の種類をさまざまに選択することができる。

図６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６では、プレス機により工程Ｉ及びＩＩが実施されると共に、射出成形機により工程ＩＩＩ及びＩＶが実施される。最後に、適宜な方法により後述する工程Ｖが実施される。

まず、後述する突板１を準備する。

図６の工程Ｉにおいて、突板１を内層１−３を表にしてプレス機のメス金型１０（固定金型）の上に載置する。この積層体は、予め所定の形状に切断されていてもよい。

次いで、工程ＩＩにおいて、工程Ｉで載置された突板１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１金型１０に向かって移動する。これにより、当該突板１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、この成形された突板１はプレス機から取り出される。このとき、成形された突板１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。

次いで、工程ＩＩＩにおいて、盆形の突板１にクッション層４を押し込んだ上で、突板１と協働してクッション層４を封印する不織布又は抄紙を含む断熱層３を突板１及びクッション層４に図示しない接着剤を介して接着する。

続いて、図３の工程ＩＶにおいて、突板１、クッション層４、及び断熱層３の積層体を断熱層３を表にしてメス金型２２（他の固定金型）内に装着した上で、メス金型２２内に受容された積層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の樹脂溶液３１を当該積層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の樹脂溶液３１は断熱層３の不織布又は抄紙層３−１又は抄紙層３−３の各繊維に浸潤して、基盤樹脂層５との接着性及びハウジング４０の機械的強度が向上する。

次いで、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２２から離間されて、成形品が取り出される。

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。

図６の突板／樹脂積層構造ハウジングの製造装置によれば、ユーザが外面に触れたときの感触を良好にするクッション性を付与することができる突板／樹脂積層構造ハウジングを効率よく製造することができる。

また、図６の突板／樹脂積層構造ハウジングの製造装置によれば、突板１内に接したクッション層４を封印するために断熱層３が突板１とクッション層４に接着されているので、工程ＩＩＩにおいて基盤樹脂層５の成形時にクッション材２−１への熱の伝達を阻止してクッション材２−１の劣化を防止することができる。

以下、図１における突板１の製造方法の一具体例を説明する。この場合、突板１は後述する図７の三次元加工用木製薄板１０から製造する。

図７は、図１における突板１の具体例に係る三次元加工用木製薄板の斜視図である。

図７において、三次元加工用木製薄板５０は、材質がウォルタナット、シナ、ブナ、ナラ等であり、木の繊維方向に交差、好ましくは直交する山谷を有する波形（なみがた）に形成されている。この波形の断面形状は正弦曲線状である。

三次元加工用木製薄板５０の板厚ｔは、０．１５〜０．８０ｍｍである。板厚ｔが０．１５ｍｍ未満では、三次元加工用木製薄板１０の三次元加工時に木の繊維方向に割れが生じる場合があり、板厚が０．８０ｍｍを超えると、三次元加工用木製薄板５０の三次元加工時に木の繊維方向に交差する方向に割れる場合がある。

上記波形は、山谷の高さｈが１．０〜８．０ｍｍであり、ピッチｐが１．０〜１０．０ｍｍ、好ましくは２．０〜８．０ｍｍである。

図５の三次元加工用木製薄板５０によれば、木製薄板へのエチレングリコール等の溶液の含侵や木製薄板の両面への切れ込み加工を行うことなく、木製薄板の三次元加工を容易に行うことができる。

図８は、図６の三次元加工用木製薄板の製造装置を概略的に示す図である。

図６において、三次元加工用木製薄板の製造装置は、三次元加工用木製薄板５０を木の繊維方向に圧延すべく互いに噛合する一対の波形歯車状ローラ５１，５２からなり、この波形は、木製薄板５０の木の繊維方向の交差方向、好ましくは直交方法に山谷を有し、波形の断面形状が正弦曲線状である。この場合の製造装置
のローラ５１，５２の噛合面は、図５の三次元加工用木製薄板５０の相補形状をなす。ローラ５１，５２は、それらの回転により、１〜６０ｍ／分で三次元加工用木製薄板５０を圧延して、図１の三次元加工用木製薄板５０を製造する。

図６の三次元加工用木製薄板の製造装置によれば、三次元加工用木製薄板を容易に且つ効率よく製造することができる。

図９は、図１の三次元加工用木製薄板の第１の変形例を説明するのに用いられる図である。

図５の三次元加工用木製薄板５０において、波形の形状が４個の平行四辺形の繰り返しで構成されている「二重波形可展面」、いわゆる「ミウラ折り」形状である（図９）。この場合の製造装置のローラ５１，５２の噛合面は、図９の「二重波形可展面」の相補形状をなす。

図１０は、図１の三次元加工用木製薄板の第２の変形例を説明するのに用いられる図である。

図５の三次元加工用木製薄板５０において、波形の形状が「ダイヤカット」面、いわゆる「ミウラ折り」の一種の形状である（図１０）。この場合の製造装置のローラ５１，５２の噛合面は、図１０の「ダイヤカット」面の相補形状をなす。

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。

１ 突板
１−１ 木製薄板
１−２ 接着樹脂層
１−３ 内層
２ クッション層
２−１ クッション材
２−２ 接着樹脂層
２−３ 裏打ち層
３ 断熱層
３−１ 不織布又は抄紙層
３−２ 接着樹脂層
３−３ 抄紙層
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 樹脂溶液
４０ 突板／樹脂積層構造ハウジング
４１ 突出部
４２ 開口部
５０ 三次元加工用木製薄板
５１，５２ 波形歯車状ローラ

Claims (9)

1. 突板層と、前記突板層に接したクッション層と、前記突板層と協働して前記クッション層を封印すると共に前記突板層及び前記クッション層に接着された不織布又は抄紙を含む断熱層と、前記断熱層の不織布又は抄紙の各繊維の隙間に浸潤しつつ前記断熱層に固着された基盤樹脂層とを備えることを特徴とする突板／樹脂積層構造ハウジング。
2. 前記突板層には、ＰＶＢ樹脂が含浸又は塗布されていることを特徴とする請求項１に記載の突板／樹脂積層構造ハウジング。
3. 前記基盤樹脂層は熱可塑性合成樹脂からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の突板／樹脂積層構造ハウジング。
4. 前記熱可塑性合成樹脂は射出成形用合成樹脂からなることを特徴とする請求項３に記載の突板／樹脂積層構造ハウジング。
5. 前記射出成形用合成樹脂は、ＡＢＳ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＰＰ、ナイロン、及びＰＣ＋ＡＢＳの群から選択された１つの素材からなることを特徴とする請求項４に記載の突板／樹脂積層構造ハウジング。
6. 前記基盤樹脂層は、グラスファイバーフィラーを含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の突板／樹脂積層構造ハウジング。
7. 前記クッション層は、クッション材と、当該クッション材に接着樹脂層を介して接着された裏打ち層とから構成されること請求項１から６のいずれか１項に記載の突板／樹脂積層構造ハウジング。
8. 前記裏打ち層は、織布、不織布、又は抄紙からなることを請求項７に記載の突板／樹脂積層構造ハウジング。
9. 突板層を受容する固定金型と、前記突板層を成形するために当該受容された突板層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、前記成形された突板層、当該突板層に収容されたクッション層、及び前記突板層と協働してクッション層を封印すると共に不織布又は抄紙を含む断熱層の積層体を前記断熱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樹脂溶液を射出する射出手段とを備えることを特徴とする突板／樹脂積層構造ハウジングの製造装置。