JPH05208471A

JPH05208471A - 樹脂成形体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH05208471A
Application number: JP4017074A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kimura; 浩一木村; Makoto Usui; 誠臼居; Kota Nishii; 耕太西井; Takashi Muratani; 孝村谷; Masanobu Ishizuka; 賢伸石塚
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1993-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は携帯用電子機器の筺体に使用される
樹脂成形体に関し、薄肉かつ高強度とすることを目的と
する。【構成】アルミニウム網１２ａを積層したシート層１
２に樹脂１３ａを含浸させつつ圧縮成形によりシート層
１２を内包して樹脂層１３を一体成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、携帯用電子機器の筺体
に使用される樹脂成形体に関する。

【０００２】近年、携帯用コンピュータ、電子手帳、電
話器等の携帯用電子機器は、携帯性が要求されることか
ら製品の小型化、軽量化が重要となる。そのため、製品
の軽量化等を図る上で、筺体の軽量化を図る必要があ
る。

【０００３】

【従来の技術】従来、携帯用電子機器では軽量化、美観
性、絶縁性等の点から、筺体に樹脂を使用している。そ
のため、製品の重量の中で筺体の重量は通常３０〜５０
％を占めており、この筺体を強度を保持しつつ軽量化を
図ることができれば、製品の軽量化に大きく貢献するこ
とができる。

【０００４】筺体は、通常生産性、コスト等から射出成
形により作製されており、ＡＢＳ（アクリロニトリル・
ブタジエン・スチレン）樹脂、ＰＣ（ポリカーボネイ
ト）等の汎用プラスチックが用いられている。そのた
め、筺体の板厚が１mm以下ではエンプラ、ポリマーアロ
イ、芳香性ポリアミド、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルフ
ァイド）等の樹脂を強度面から使用することになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、エンプラ等は
成形が難しく、塗装や電磁シールド等のためのめっきが
しにくく、高価であると共に、0.7 mm以下の薄肉化を進
めていく際に強度不足であるという問題がある。

【０００６】また、アルミ板、ステンレス板等の金属板
を樹脂により半埋め状態で同時成形することも考えられ
るが、強度及び金属板と樹脂との密着性が好ましくない
という問題がある。

【０００７】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、薄肉かつ高強度の樹脂成形体を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題は、平面部材が
所定数積層されたシート層と、該シート層を内包し、該
シート層に含浸させて一体成形される熱硬化型の樹脂層
と、で構成し、前記平面部材を、軽合金、ステンレス
鋼、銅の何れかにより形成される金属網、又は、金属線
若しくは有機繊維により形成される織物シートにより形
成することにより解決される。

【０００９】

【作用】上述のように、金属網や織物シートを積層した
シート層に、樹脂を浸透させながら内包する樹脂層を一
体成形で形成する。

【００１０】すなわち、樹脂層に内包したシート層によ
り高い強度が得られると共に、該シート層に樹脂を浸透
させることから、樹脂層との密着性が高く、成形を容易
にすることが可能となる。

【００１１】また、シート層に金属製のものを使用した
場合には、電磁シールドの機能を持たせることが可能と
なり、めっき等が不必要となる。

【００１２】

【実施例】図１に、本発明の第１の実施例の構成図を示
す。図１（Ａ）は、樹脂成形体（筺体）１１の一部断面
を示したもので、平面部材として金属網１２ａを３層に
積層したシート層１２を、樹脂層１３と一体成形したも
のである。

【００１３】金属網１２ａは、図１（Ｂ）に示すよう
に、例えば厚さ約0.2 mmで、これを３層に積層し、熱硬
化性のエポキシ樹脂で圧縮成形して、500 ×500 ×0.7
mmの樹脂成形体１１を形成したものである。

【００１４】ここで、図２に、図１の製造方法を説明す
るための図を示す。まず、金型１４の上金型１４ａ及び
下金型１４ｂで形成されるキャビティ１５内（下金型１
４ｂ）に熱硬化性のエポキシ樹脂１３ａを置き、その上
にアルミニウム網１２ａを３層に積層されたシート層１
２を載置し、さらにその上にエポキシ樹脂１３ａを置
く。

【００１５】そして、加熱しつつ上金型１４ａを押圧す
る。このとき、加熱によりエポキシ樹脂１２ａは溶融し
てシート層１２に浸透していき、上金型１４ａで圧縮さ
れて成形されるものである。

【００１６】このときの、曲げ強度、曲げ弾性率、比重
の測定結果を表１に示す。なお、表１における(7) 〜
(9) は従来におけるＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂、アルミ
ニウムそれぞれ単体で成形した場合の曲げ強度等を示し
ており、本実施例のアルミニウム網(1) と比較する。

【００１７】

【表１】表１(1) に示すように、アルミニウム網の場合、エポキ
シ樹脂、筺体に良く使用されているＡＢＳ樹脂と比較す
ると強度的に優れ、曲げ強度で２倍以上、曲げ弾性率が
４倍以上になる。比重は、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂と
比較すると1.5倍になるが、アルミニウム板の比重と比
べると７０％になる。よって、高強度高剛性で軽量な筺
体が製作が可能である。

【００１８】また、同様に、銅網でシート層１２を形成
した場合においても、表１(2) に示すように、エポキシ
樹脂、ＡＢＳ樹脂の強度を大きく上回り、また、表１
(1) のアルミニウム網と比較すると曲げ強度で２８％上
昇する。また、アルミニウム網よりも高い電磁シールド
性が期待できる。従って、特に高い電磁シールド性を必
要とする際に最適である。

【００１９】さらに、表１(3) に示すように、シート層
１２をステンレス網で形成した場合は、エポキシ樹脂、
ＡＢＳ樹脂の強度を大きく上回り、また、表１(1) のア
ルミニウム網と比較するとステンレス板は比重が大きく
なるが、曲げ強度で５０％，曲げ弾性率で３１％と大き
く向上し高強度高剛性が得られる。よって、Ｒ部、角な
どの特に高強度高剛性を必要とする部分の使用が最適で
ある。

【００２０】次に、図３に、図１の他の実施例の構成図
を示す。図３（Ａ）は、樹脂成形体（筺体）１１の一部
断面を示したもので、平面部材として織物シート１２ｂ
を３層に積層したシート層１２を、樹脂層１３と一体成
形したものである。

【００２１】この織物シート１２ｂは、図３（Ｂ）に示
すように、例えば炭素繊維（アラミド繊維でもよい）の
束を厚さ0.2 mmで平織りしたもので、これを３層にして
熱硬化性のエポキシ樹脂で厚さ0.7 mmに圧縮成形したも
のである。この場合の製造工程は、図示しないが、角織
物シート１２ｂにエポキシ樹脂を含浸させ、これを金型
内で３層にして加熱しつつ圧縮成形を行う。

【００２２】この場合、図３（Ｃ）に示すように、織物
シート１２ｂの大きさを外側部分より順次小さくするこ
とにより、シートしわをなくし、サイド部分と底部分と
を同等の厚さで成形することができる。なお、炭素繊維
シートで筺体の全面が覆われることから、めっきの必要
がなく、電磁シールド性を向上させることができる。

【００２３】この場合の曲げ強度、曲げ弾性率、比重の
測定結果が表１(4) に示される。

【００２４】同様に、織物シート１２ｂを金属線の銅線
及びアルミニウム線により形成した場合の測定結果が表
１(5) ，(6) に示される。両者とも比重は従来のＡＢＳ
樹脂等の単体で筺体を形成した場合より重くなっている
が、上述の金属網１２ａと比較して、銅線の織物シート
では曲げ強度が1.5 倍となり、アルミニウム線の織物シ
ートでは曲げ強度が1.9 倍となる。すなわち、薄肉での
強度が向上し、同時に高い電磁シールド性を得ることが
できる。

【００２５】また、炭素繊維シートと、銅線やアルミニ
ウム線の織物シートと比較すると、曲げ強度や曲げ弾性
率では差が殆どないが、比重において銅線の３６％とな
り、ステンレス線の３０％となってさらに軽量化を図る
ことができるものである。

【００２６】このように、熱硬化型の樹脂を、積層した
金属網や織物シートに含浸させて圧縮成形することによ
り、高強度を図りつつ薄肉化を図ることができると共
に、電磁シールド性を向上させることができる。

【００２７】次に、図４に、本発明の第２の実施例の構
成図を示す。図４において、樹脂成形体（筺体）１１
は、凹凸形状に加工した板状部材２１の一面を表出させ
て、樹脂層２２により埋設させたものである。この場
合、板状部材２１にはボス穴２３ａ及び複数のリブ穴２
４ａが形成されており、ここよりボス２３及びリブが形
成される。

【００２８】板状部材２１は、例えばアルミニウム板
や、図３（Ｂ）に示すような銅線、アルミニウム線、炭
素繊維又はアラミド繊維等の有機繊維を平織りした織物
シートが使用される。

【００２９】そして、図５に、図４の板状部材を説明す
るための図を示す。上述のような板状部材２１は、図５
（Ａ）に示すようにエンボス加工され、又は図５（Ｂ）
に示すように波型加工されて凹凸形状に形成されるもの
である。

【００３０】ここで、図６に、図４の製造方法の工程図
を示す。まず、例えば図３（Ｂ）に示すような厚さ0.4
mmの炭素繊維の織物シートを成形金型３１ａ，３１ｂに
よりエンボス加工（波型加工でもよい）して、エンボス
形状の板状部材２１を形成する（図６（Ａ））。これ
を、ボス穴２３ａ及びリブ穴２４ａを加工した後、金型
３２の上金型３２ａ，下金型３２ｂで形成されるキャビ
ティ３３内に載置し、ゲート３４よりＡＢＳ樹脂（熱硬
化型のエポキシ樹脂でもよい）３５を注入して射出成形
する（図６（Ｂ））。

【００３１】これにより、図４に示すような、500 ×50
0 ×0.8 mmの筺体１１を形成するものである。なお、板
状部材２１が厚さ0.5 mmのアルミニウム板の場合は、50
0 ×500 ×１mmの筺体１１が形成される。

【００３２】そこで、このように形成した樹脂成形体
（筺体）１１の曲げ強度、曲げ弾性率、アイゾット衝撃
強度、剥離強度の測定結果を表２に示す。なお、表２
(6) は、従来における加工を施さないアルミニウム板を
半埋め状態で形成した場合の測定値である。

【００３３】

【表２】表２において、表２(1) に示すアルミニウム板をエンボ
ス加工した場合は、加工していない表２(6) に比べて全
般的に強度が向上する。特に、曲げ強度はアルミニウム
板自体の強度も向上することから２５％の向上が得ら
れ、また、剥離強度も成形収縮によるアンカー効果より
１５％上昇する。

【００３４】また、表２(2) に示すように、エンボス加
工より低コストである波型加工の場合は、表２(6) と比
較して、曲げ強度で１３％，曲げ弾性率で１０％，剥離
強度で１４％向上が得られる。

【００３５】一方、織物シートを用いた場合、樹脂がシ
ート内に含浸することから密着性が高まり、剥離強度が
銅で２４％，ステンレスで２８％そして炭素繊維で２２
％，表２(6) の加工なしアルミニウム板と比較すると向
上する。また、ステンレス織物シートを用いると曲げ強
度が３１％，曲げ弾性率が１６％そしてアイゾット衝撃
強度が１８％と上昇する。

【００３６】また、ボス穴、リブ穴部分から樹脂が流入
しボス、リブを形成させることにより機能性の付加と同
時に補強が可能となると共に、そのアルミニウム板や織
物シートで全面を覆うため、電磁シールド性が向上す
る。

【００３７】このように、板状部材２１を凹凸形状とす
ることで、樹脂との密着性が高まり、高強度を図りつ
つ、薄肉化を図ることができる。

【００３８】次に、図７に、本発明の第３の実施例の構
成図を示す。図７における樹脂成形体１１は、ステンレ
ス網、炭素繊維の織物シートを４層に積層したシート層
１２を、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑型の樹脂層４
１及び表面に絵柄をデザインして加飾された表皮材４２
と一体成形したものである。

【００３９】表皮材４２は、ポリカーボネート等の熱可
塑型の樹脂でフィルム上に、厚さ例えば５０μｍで圧縮
成形されたものである。なお、表皮材４２は布織物でも
よい。

【００４０】ここで、図８に、図７の製造方法を説明す
るための図を示す。まず、金型１４のキャビティ１４内
（下金型１４ｂ）に絵柄がデザインされたポリカーボネ
ートフィルムの表皮材４２を載置する。この表皮材４２
上に熱可塑型のポリカーボネート樹脂（表皮材４２と同
材質）４１ａで挟まれた４層のシート層１２を載置す
る。

【００４１】そして、加熱しつつ上金型１４ａを押圧す
ることにより、シート層１２にポリカーボネート樹脂４
１ａを含浸させつつ表皮材４２をインモールド成形する
ものである。

【００４２】ここで、表皮材４２の厚さは、１０〜１０
０μｍが望ましい。これは、１０μｍ以下では強度が弱
くなり、１００μｍ以上では厚くなりすぎて樹脂の成形
性が低下するからである。

【００４３】このように、表皮材４２上に、予めデザイ
ンを施しておけば、色彩の優れた樹脂成形体を塗装加工
を行うことなく得ることができる。

【００４４】なお、上記第１乃至第３の実施例におい
て、さらに、密着性を高めるために、シラン系のカップ
リング材を使用してもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、平面部材
を所定数積層されたシート層に樹脂を含浸させて内包す
るように一体成形することにより、高強度を図りつつ、
薄肉化を図ることができる。また、予め絵柄をデザイン
した同材質の熱可塑型フィルムをインモールド成形する
ことにより同時に表面の装飾も行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成図である。

【図２】図１の製造方法を説明するための図である。

【図３】図１の他の実施例の構成図である。

【図４】本発明の第２の実施例の構成図である。

【図５】図４の板状部材を説明するための図である。

【図６】図４の製造方法の工程図である。

【図７】本発明の第３の実施例の構成図である。

【図８】図７の製造方法を説明するための図である。

【符号の説明】

１１樹脂成形体（筺体）１２シート層１２ａ金属網１２ｂ織物シート１３，２２，４１樹脂層１４金型１４ａ上金型１４ｂ下金型２１板状部材４２表皮材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村谷孝神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者石塚賢伸神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平面部材（１２ａ，１２ｂ）が所定数積
層されたシート層（１２）と、該シート層（１２）を内包し、該シート層（１２）に含
浸させて一体成形される樹脂層（１３，４１）と、を有することを特徴とする樹脂成形体。
【請求項２】樹脂層（１３）が、エポキシ樹脂、ポリ
エステル樹脂その他の熱硬化型の樹脂であることを特徴
とする請求項１記載の樹脂成形体。
【請求項３】前記平面部材（１２ａ）は、軽合金、ス
テンレス鋼、銅の何れかにより形成される金属網である
ことを特徴とする請求項１記載の樹脂成形体。
【請求項４】前記平面部材（１２ｂ）は、金属線若し
くは有機繊維により形成される織物シートであることを
特徴とする請求項１記載の樹脂成形体。
【請求項５】上金型（１４ａ）及び下金型（１４ｂ）
で構成される金型（１４）の該下金型（１４ｂ）に、所
定数の金属網（１２ａ）を積層したシート層（１２）
を、熱硬化型の樹脂（１３ｂ）で挟んで載置する工程
と、加熱して該金属網（１２ａ）に該樹脂（１３ｂ）を溶融
含浸させつつ、前記上金型（１４ａ）により圧縮成形す
る工程と、を含むことを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
【請求項６】前記シート層（１２）を、前記金属網
（１２ａ）に代え、金属線若しくは有機繊維に成形され
る織物シート（１２ｂ）で形成することを特徴とする請
求項３記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項７】凹凸形状の板状部材（２１）と、該板状部材（２１）を、一面を表出させて埋設する樹脂
層（２２）と、を有することを特徴とする樹脂成形体。
【請求項８】前記板状部材（２１）を、金属板若しく
は織物シート（１２ｂ）で形成することを特徴とする請
求項７記載の樹脂成形体。
【請求項９】前記織物シート（１２ｂ）を、金属線若
しくは有機繊維で形成することを特徴とする請求項８記
載の樹脂成形体。
【請求項１０】前記樹脂層（４１）上に、該樹脂層
（４１）に一体成形される表皮材（４２）を形成するこ
とを特徴とする請求項１記載の樹脂成形体。
【請求項１１】前記樹脂層（４１）が熱可塑型の樹脂
（４１ａ）であることを特徴とする請求項１０記載の樹
脂成形体。
【請求項１２】前記表皮材（４２）は、前記樹脂層
（４１）と同材質の熱可塑型の樹脂のフィルムであるこ
とを特徴とする請求項１０又は１１の樹脂成形体。
【請求項１３】前記フィルムの表皮材（４２）の厚さ
を１０μｍ〜１００μｍとすることを特徴とする請求項
１２記載の樹脂成形体。
【請求項１４】前記下金型（１４ｂ）に熱可塑型の樹
脂の表皮材（４２）を位置させ、該表皮材（４２）上に
熱可塑型の樹脂（４１ａ）で挟んだ前記シート層（１
２）を載置させることを特徴とする請求項５又は６記載
の樹脂成形体の製造方法。