JP6576899B2 - 加飾層／樹脂積層構造ハウジング及びその製造装置 - Google Patents

加飾層／樹脂積層構造ハウジング及びその製造装置 Download PDF

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Description

本発明は、加飾層／樹脂積層構造ハウジング及びその製造装置に関し、特に、基盤樹脂層の上に加飾層が積層された加飾層／樹脂積層構造ハウジング及びその製造装置に関する。
電子機器や家電製品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、文字、記号、模様が切り欠かれた、例えば黒色の樹脂層と、この樹脂層の両面に接着された２つの透明プラスチック層とから構成され、例えば記号、模様部が、ユーザが押下するスイッチのような操作部として形成される場合がある。
図４は、従来の家電製品操作部のハウジングを説明する斜視図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
図４及び図５において、家電製品操作部のハウジング５０は、逆盆形に成形されており、構造としては、模様としての窓５４、「ＡＴ」のような文字５５、例えば「○」、「□」のような記号５６が切り欠かれた黒色の樹脂層５１と、この樹脂層５１の両面に接着された二つの透明プラスチック層５２，５３とからなる。
ハウジング５０は、例えば「○」、「□」のような記号５６の部分には、ユーザが押下するスイッチ部を構成するように適宜な配線を内蔵している。例えば、「○」の記号５６部分は、電源オン／オフスイッチを構成し、「□」の記号５６部分は、停止スイッチを構成している。
しかしながら、図４のハウジングは、表（おもて）面層が透明であることを前提としており、透明でない本杢（ほんもく）及びテキスタイルからなる加飾層を用いることができなかった。
本発明の目的は、樹脂成型品において、表（おもて）面層に透明でない本杢及びテキスタイルからなる加飾層を用いたとしても、文字、記号、模様を透光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に記載の加飾層／樹脂積層構造ハウジングは、加飾層と、前記加飾層に接着樹脂層を介して接着された不織布層と、当該不織布層の各繊維の隙間に浸潤しつつ前記加飾層に固着された基盤樹脂層とを備え、前記加飾層の裏面と前記不織布層の片面又は両面とのいずれか一方に、切り欠きパターンを有する有色塗膜が形成されていることを特徴とする。
請求項１１に記載の加飾層／樹脂積層構造ハウジングは、加飾層と、前記加飾層に接着樹脂層を介して接着された有色の不織布層と、当該不織布層の各繊維の隙間に浸潤しつつ前記加飾層に固着された基盤樹脂層とを備え、前記不織布層に切り欠きパターンが形成されていることを特徴とする。
請求項１又は１１に記載の加飾層／樹脂積層構造ハウジングを製造する装置は、請求項１８から２１のいずれかに記載の通りである。
本発明によれば、樹脂成形品において、表（おもて）面層に透明でない本杢及びテキスタイルからなる加飾層を用いたとしても、文字、記号、模様を透光することができる。
本発明の実施の形態に係る加飾層／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に沿う加飾層／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加飾層／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。 従来の家電製品操作部のハウジングの外観斜視図である。 図４の線Ｖ−Ｖに沿うハウジングの断面図である。
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加飾層／樹脂積層構造ハウジングの外観斜視図であり、図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿う加飾層／樹脂積層構造ハウジングの断面図である。
図１及び図２において、本発明の実施の形態に係る加飾層／樹脂積層構造ハウジングとしての家電製品操作部のハウジング４０は、逆盆形に成形されており、本杢（ほんもく）層４１と、本杢層４１に接着樹脂層４２を介して接着された不織布層４３と、不織布層４３の各繊維の隙間の樹脂に両融しつつ本杢層４１に固着された基盤樹脂層４５とを備える。
不織布層４３の表（おもて）面に塗布された有色塗膜（本実施の形態では、黒色インク膜）４４に所定の切り欠きパターンが形成されている。この有色塗膜は、本実施の形態のように不織布層４３の表面のみに形成されていてもよいが、両面に形成されていてもよい。また、この有色塗膜は、本杢層４１の裏面に形成されていてもよい。
図１において、「ＡＴ」のような文字４７、例えば「○」、「□」のような記号４８は、上記切り欠きパターンを構成する。
図１のハウジングは、例えば「○」、「□」のような記号５６の部分には、ユーザが押下するスイッチ部を構成するように適宜な配線を内蔵している。例えば、「○」の記号５６部分は、電源オン／オフスイッチを構成し、「□」の記号５６部分は、停止スイッチを構成している。
接着樹脂層４２は、熱可塑性を有すると共に、ハウジング４０の成形時において、軟化により接着樹脂層４２内の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（ＰＶＢ）樹脂であるのが好ましい。
接着樹脂層４２は、不織布層４３に加熱溶融した接着樹脂溶液を塗布（スプレー）することにより形成される。この接着樹脂層４２は、本杢層４１に加熱溶融した接着樹脂溶液を塗布（スプレー）することにより形成されてもよい。接着樹脂層４２は、本杢層４１と接着樹脂層４２の間にＰＶＢフィルムを挟むことにより形成してもよい。
上記ＰＶＢ樹脂は、接着樹脂層４２に柔軟性を付与する目的で可塑剤を含んでもよく、可塑剤の種類については特に制限はないが、例えば、トリエチレングリコールジ２−エチルヘキシル酸エステル、トリエチレングリコールジ２−エチル酪酸エステル、トリエチレングリコールジｎ−オクチル酸エステル等の一塩基性有機酸エステル、ジブチルセバシン酸エステル、ジオクチルアゼライン酸エステル等の多塩基性有機酸エステル、ポリオキシプロピレンポリグリセルエーテル、ポリエチレングリコールポリグリセリルエーテル等のポリグリセリン誘導体が挙げられる。
また、接着樹脂層４２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。
不織布層４３は、スパンボンド系不織布、又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。不織布層４３の厚さは、５０〜１０００μｍである。
具体的には、不織布層４３の各繊維は、太さが１〜５０μｍ、長さが１〜５０ｍｍ、好ましくは２〜１５ｍｍである。
不織布層４３の各繊維は、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル、ポリアセタール、及びポリカーボネートからなる群から選択された少なくとも１つからなり、好ましくは、ポリエステルからなるのがよい。
基盤樹脂層４５は、光を透過する樹脂であって、光透過性熱可塑性樹脂、好ましくは射出成形用合成樹脂からなり、具体的には、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレート）、透明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）、及びＡＢＳ＋ＰＣの群から選択された１つの素材、好ましくはＰＭＭＡ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４５の樹脂溶融液は、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４２により互いに接着された本杢層４１と不織布層４３が不織布層４３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、本杢層４１の各繊維の隙間に浸潤して固着されている（図４）。基盤樹脂層４５の樹脂溶融液の冷却固化時には、不織布層４２が収縮することにより基盤樹脂層４５との固着がより強固になっている。
図１のハウジング４０によれば、樹脂成形品において、表（おもて）面層に透明でない本杢及びテキスタイルからなる加飾層を用いたとしても、文字、記号、模様を透光することができる。
本杢層４１の表面に透明アクリル層を接着してもよい。
本杢層４１は、本杢に代えて、織物、不織布、編物等の繊維製品を含むテキスタイルからなるテキスタイル層であってもよい。このテキスタイルとしては、ポリエステル織物、不織布、編物、レースが挙げられる。
図３は、本発明の実施の形態に係る加飾層／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３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。
本杢層４１、及び本杢層４１に接着樹脂層４２を介して接着された不織布層４３の積層体であって、本杢層４１の裏面と不織布層４３の表（おもて）面又は両面とのいずれか一方に有色塗膜で切り欠きパターンが形成されている積層体を準備する。
接着樹脂層４２は、不織布層４３に加熱溶融した接着樹脂溶融液を塗布（スプレー）することにより形成される。この接着樹脂層４２は、テキスタイル層４１に加熱溶融した接着樹脂溶融液を塗布（スプレー）することにより形成されてもよい。接着樹脂層４２は、本杢層４１と接着樹脂層４２の間にＰＶＢフィルムを挟むことにより形成してもよい。
接着樹脂層４２を構成する接着樹脂は、ＰＶＢを１５０〜２５０℃、好ましくは約２００℃に加熱溶融されて、本杢層４１と不織布層４３を固着する。
図４の工程Ｉにおいて、本杢層４１、接着樹脂層４２、及び不織布層４３の積層体を不織布層４３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で載置された本杢層４１、接着樹脂層４２、及び不織布層４３の積層体をメス金型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、当該積層体をメス金型１０及びオス金型１１により規定される形状に成形した後、この成形された積層体はプレス機から取り出される。このとき、成形された積層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ＩＩＩにおいて、プレス機で成形された積層体を不織布層６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４５の樹脂溶融液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４５の樹脂溶液３１は不織布層４３の各繊維の隙間に浸潤して固着し、基盤樹脂層４５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ＩＶにおいて、射出成形された基盤樹脂層４５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。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の中で成形された本杢層４１及び不織布層４３の積層体に向けて射出成形オス金型１２が移動される。
本発明の実施の形態に係る加飾層／樹脂積層構造ハウジング４０の変形例として、不織布層４３の表面若しくは両面、又は本杢層４１の裏面に形成された有色塗膜４４に代えて、本杢層４１に接着樹脂層４２を介して接着された有色の不織布層であって、切り欠きパターンが形成されている不織布層を用いてもよい。構成及び作用、並びにその製造装置は、上記に準ずる。
本発明の実施の形態においては、加飾層／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。
４０ 加飾層／樹脂積層構造ハウジング
４１ 加飾層
４２ 接着樹脂層
４３ 不織布層
４４ 有色塗膜
４５ 基盤樹脂層
４６ 窓
４７ 文字
４８ 記号

Claims (11)

  1. 加飾層と、前記加飾層に接着樹脂塗布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加飾層に固着された基盤樹脂層とを備え、前記不織布層は、表面又は両面に切り欠きパターンを有する有色塗膜が形成された、加飾層／樹脂積層構造ハウジング。
  2. 前記切り欠きパターンは、前記不織布層の表面に形成された、請求項１に記載の加飾層／樹脂積層構造ハウジング。
  3. 前記切り欠きパターンは、前記不織布層の両面に形成された、請求項１に記載の加飾層／樹脂積層構造ハウジング。
  4. 前記加飾層は、本杢層及びテキスタイル層の少なくとも一方からなる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の加飾層／樹脂積層構造ハウジング。
  5. 前記切り欠きパターンは、文字、記号、又は模様からなる、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の加飾層／樹脂積層構造ハウジング。
  6. 前記ハウジングは、前記切り欠きパターンの部分がスイッチを構成するように適宜な配線を内蔵する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の加飾層／樹脂積層構造ハウジング。
  7. 前記基盤樹脂層は、光透過性熱可塑性樹脂からなる、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の加飾層／樹脂積層構造ハウジング。
  8. 前記光透過性熱可塑性樹脂は、射出成形用合成樹脂からなる、請求項７に記載の加飾層／樹脂積層構造ハウジング。
  9. 前記射出成形用合成樹脂は、ＰＭＭＡ、透明ＡＢＳ、ＰＣ、及びＰＣ＋ＡＢＳの群から選択された１つの素材からなる、請求項８に記載の加飾層／樹脂積層構造ハウジング。
  10. 加飾層と、前記加飾層に接着樹脂塗布層を介して接着された不織布層とを備え、前記不織布層の表面又は両面に、切り欠きパターンを有する有色塗膜が形成された積層体を、前記不織布層を表にして固定金型に配置する工程と、
    前記積層体を前記固定金型の中に押し込むように、可動金型を前記固定金型に向けて移動させることで前記積層体を成形する工程と、
    成形された前記積層体を、前記不織布層を表にして他の固定金型に配置する工程と、
    前記積層体に向けて射出成形金型を移動させ、前記積層体と前記射出成形金型とで規定される空間に樹脂溶融液を射出する工程と、
    前記樹脂溶融液を冷却し固化することで、前記積層体に固着された基盤樹脂層を形成する工程と、を備えた加飾層／樹脂積層構造ハウジングの製造方法。
  11. 加飾層と、前記加飾層に接着樹脂塗布層を介して接着された不織布層とを備え、前記不織布層の表面又は両面に、切り欠きパターンを有する有色塗膜が形成された積層体を、前記不織布層を表にして固定金型に配置する工程と、
    前記積層体を前記固定金型の中に押し込むように、可動金型を前記固定金型に向けて移動させることで前記積層体を成形する工程と、
    前記積層体に向けて射出成形金型を移動させ、前記積層体と前記射出成形金型とで規定される空間に樹脂溶融液を射出する工程と、
    前記樹脂溶融液を冷却し固化することで、前記積層体に固着された基盤樹脂層を形成する工程と、を備えた加飾層／樹脂積層構造ハウジングの製造方法。
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