(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体シート上に、金属体表面に加飾するための第一加飾領域と成形樹脂体表面に加飾するための第二加飾領域とが並列に形成される金属成形樹脂複合筐体用加飾シートであって、第一加飾領域に第一接着層が形成され、第二加飾領域に第二接着層が形成された金属成形樹脂複合筐体用加飾シート。
【請求項２】
第一加飾領域に第一絵柄層が形成され、第二加飾領域に第二絵柄層が形成された請求項１記載の金属成形樹脂複合筐体用加飾シート。
【請求項３】
第一加飾領域に第一剥離層が形成され、第二加飾領域に第二剥離層が形成された請求項１または請求項２記載の金属成形樹脂複合筐体用加飾シート。
【請求項４】
第一加飾領域に第一離型層が形成され、第二加飾領域に第二離型層が形成された請求項１〜３のいずれかに記載の金属成形樹脂複合筐体用加飾シート。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の金属成形樹脂複合筐体用加飾シートにより加飾がされた金属成形樹脂複合加飾筐体。
【請求項６】
インサート成形により、微小な凹凸が形成された金属体表面に成形樹脂が接合した金属成形樹脂複合筐体からなる請求項５記載の金属成形樹脂複合加飾筐体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基体シート上に、金属体表面に加飾するための第一加飾層部分と成形樹脂体表面に加飾するための第二加飾層部分とが並列にパターン形成されている金属成形樹脂複合筐体用加飾シートであって、第一加飾層部分に第一接着層が形成され、第二加飾層部分に第二接着層が形成された金属成形樹脂複合筐体用加飾シートおよびそれを用いた金属成形樹脂複合加飾筐体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やパソコン等の筐体は強度を保ちつつ、軽量化・薄膜化の要請からアルミニウム合金などの金属筐体が検討されていたが、該金属筐体は電波障害の問題が発生していた。そこで、電波透過性のある樹脂部分と金属体部分とを組み合わせた複合筐体が注目され始めている。そして、その種の技術として、金属体の開口部に樹脂部が一体的に成形され、その樹脂部の表面が成形と同時に加飾シートにより加飾された複合品の製造方法からなる特許文献１の発明があった。
【特許文献１】特開２０１１−０１１５０６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし特許文献１の発明は、その製造方法から加飾シートにより加飾されるのが樹脂部に限定され、金属体の部分は加飾されないため、金属体表面が剥き出しの状態になり、錆び・汚れ・傷などがつきやすく、またデザイン的にも金属体の部分は単なる金属地肌の表面色しか表現できない問題があった。
【０００４】
また、樹脂部の厚さを金属体のアンカー部が埋設されるほどにかなり厚くなるよう設定しなければならないため、せっかく前記開口部に電波遮蔽の障害とならない樹脂部を設けていても、筐体全体の厚みが厚くなり電波を受信するための部品を設置するスペースが取れない問題があった。したがって、筐体の厚みを薄くかつ軽量化したいという市場ニーズがあるにもかかわらず、その市場ニーズに対応できない問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本発明者らは、まず金属体表面に成形樹脂が強固に接合した上記従来発明より薄膜の金属成形樹脂複合筐体を予め製造しておき、該筐体の金属体表面および成形樹脂体表面の両方に加飾する方法の発明をした。
【０００６】
すなわち、本発明の第１の特徴構成は、基体シート上に、金属体表面に加飾するための第一加飾層部分と成形樹脂体表面に加飾するための第二加飾層部分とが並列にパターン形成されている金属成形樹脂複合筐体用加飾シートであって、第一加飾層部分に第一接着層が形成され、第二加飾層部分に第二接着層が形成された金属成形樹脂複合筐体用加飾シートである。この特徴構成によると、筐体の金属体表面および成形樹脂体表面の両方に加飾をすることができ、金属体表面が上記加飾シートで被覆されるため金属体表面の錆び・汚れ・傷などを防止することができる。
【０００７】
また、本発明の第２の特徴構成は、第一加飾層部分に第一絵柄層が形成され、第二加飾層部分に第二絵柄層が形成された金属成形樹脂複合筐体用加飾シートである。この特徴構成によると、筐体の金属体表面と成形樹脂体表面で異なる態様の加飾をすることができ、デザイン的に優れた筐体を得ることができる。
【０００８】
また、本発明の第３の特徴構成は、第一加飾層部分に第一剥離層が形成され、第二加飾層部分に第二剥離層が形成された金属成形樹脂複合筐体用加飾シートである。この特徴構成によると、第一剥離層には防錆・防水、防汚に優れた材質を選択し、第二剥離層には耐摩耗性・高硬度の材質を選択するなど、金属体・成形樹脂体各々の筐体の短所を補う最表面に設定することができる。
【０００９】
また、本発明の第４の特徴構成は、第一加飾層に第一離型層が形成され、第二加飾層に第二離型層が形成された金属成形樹脂複合筐体用加飾シートである。この特徴構成によると、前記第一絵柄層と第二絵柄層あるいは第一剥離層と第二剥離層の材質が異なるために、第一加飾層部分と第二加飾層部分の剥離性に差異が生じて不良が発生しやすい状況になった際、第一離型層および第二離型層でもって剥離性を調整してそれらの不良の発生を防止することができる。
【００１０】
また、本発明の第５の特徴構成は、前記記載の金属成形樹脂複合筐体用加飾シートにより加飾がされた金属成形樹脂複合加飾筐体である。この特徴構成によると、筐体への該加飾シートの接着のみで上記に示した金属成形樹脂複合加飾筐体を得ることができる。
【００１１】
また、本発明の第６の特徴構成は、インサート成形により、微小な凹凸が形成された金属体表面に成形樹脂が接合した金属成形樹脂複合筐体からなる金属成形樹脂複合加飾筐体である。この特徴構成によると、微小な凹凸への成形樹脂の喰い込みによって強固に金属体と成形樹脂体が接合する。したがって、接合部の面積が僅かでも金属体と成形樹脂体を一体化することができるため、特許文献１のように金属体の周縁を立ち上がり形状にして成形樹脂体の厚さを金属体のアンカー部が埋設されるほどに厚くすることなく金属体の表面部分と成形樹脂体の表面部分とが並列に形成された金属成形樹脂複合加飾筐体を得ることができる。その結果、薄膜化・軽量化に優れた強度の高い複合加飾筐体を得ることができる。また、金属体部分の裏面に成形樹脂からなるボスやリブを部分的に形成することもできる。
【００１２】
また、本発明の第７の特徴構成は、前記微小な凹凸がレーザー加工により形成された金属成形樹脂複合加飾筐体である。この特徴構成によると、金属体の成形樹脂体との接合部のみに微小な凹凸を形成することができ、他の部分は金属の光沢を保持したままの金属体とすることができる。また、化学処理による加工でないため金属体表面には加飾シートの加飾層に悪影響を及ぼす成分が残留したりすることはない。したがって、金属体部分の意匠を金属体の金属光沢を生かした意匠、すなわち金属の地肌光沢にチント色の第一絵柄層が加わった様々な色の金属光沢意匠を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る金属成形樹脂複合筐体用加飾シートの実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の金属成形樹脂複合筐体用加飾シート１００は、基体シート１上に、金属体２２表面に加飾するための第一加飾層部分２と成形樹脂体２３表面に加飾するための第二加飾層部分３とが並列にパターン形成されており、第一加飾層部分２には金属体２２に接着する第一接着層４が形成され、第二加飾層部分３には成形樹脂体２３に接着する第二接着層５が形成されている（図１）。
【００１４】
そして、第一加飾層部分２には金属体２２表面に意匠装飾する第一絵柄層６を形成し、第二加飾層部分３には成形樹脂体２３表面に意匠装飾する第二絵柄層７を形成してもよい（図２）。また、第一加飾層部分２に第一剥離層８を形成し、第二加飾層部分３に第二剥離層９を形成してもよい（図３）。また、第一加飾層部分２に第一離型層１０を形成してもよいし、第二加飾層部分３に第二離型層１１を形成してもよい（図４）。なお、ここでいう離型層とは、基体シート１を後で剥離除去する場合に基体シート１側に残る層であり、剥離層とは、基体シート１を後で剥離除去する場合に金属成形樹脂複合加飾筐体２００側に残り、最表面の層として機能する層のことである。
【００１５】
第一接着層４は、ウレタン系、アクリル系、エポキシ系、フェノキシ系、ポリアミド系等の樹脂からなる印刷層が挙げられ、第二接着層５は、ウレタン系、アクリル系、ビニル系、ポリエステル系等の樹脂からなるものが挙げられる。これらの接着層、とくに第一接着層４には硬化剤等の添加剤を加えることが好ましい。なお、ウレタン系およびアクリル系の樹脂はどちらの接着層の材質にも成り得るが、平均分子量や官能基の差異あるいは添加剤の有無やその材質・含有量の差異など、第一接着層４に適する材質と第二接着層５に適する材質とは異なる。
【００１６】
第一絵柄層６と第二絵柄層７とは同じ材質で構成されていてもよいし、異なる材質で構成されていてもよい。また、同じ材質で構成されていても全く違った外観意匠としてもよい。例えば、金属体２２の表面は金属体２２の地肌光沢にチント色の第一絵柄層６が加わることで様々なカラー色の金属光沢意匠を得て、成形樹脂体２３の表面では透明な成形樹脂体２３上に第二絵柄層７としてロゴマークを設けたりするなどの意匠を得ることが挙げられる。第一絵柄層６や第二絵柄層７の例としては、アクリル系、ビニル系、ポリエステル系等の樹脂バインダーに顔料・染料などの着色剤を含有させたものが挙げられる。
【００１７】
第一剥離層８と第二剥離層９も、同じ材質で構成されていてもよいし、異なる材質で構成されていてもよい。ただし、金属体２２は一般に表面の高度が高く耐摩耗性もある反面、錆びや汚れ、酸・アルカリ水溶液などに弱いため、第一剥離層８はその弱点を補うためにフッ素系、酢酸セルロース系、アクリル系などの樹脂からなる材質で構成するのが好ましい。一方、成形樹脂体２３は錆びることはないものの、一般に傷がついたり磨耗したりしやすく有機溶媒などにも弱いため、第二剥離層９はその弱点を補うためにシアノアクリレート系やウレタンアクリレート系などの電離放射線硬化型樹脂などからなる材質で構成するのが好ましい。なお、金属成形樹脂複合加飾筐体２００が基体シート１を残したままで構成する場合には、基体シート１で保護がされており、金属体２２および成形樹脂体２３から基体シート１を剥離する必要がないので、剥離層自体を形成する必要がない。
【００１８】
第一離型層１０と第二離型層１１も、同じ材質で構成されていてもよいし、異なる材質で構成されていてもよい。離型層の材質としては、メラミン系、シリコン系などの樹脂が挙げられる。前記のように第一剥離層８をフッ素系、シリコン系、酢酸セルロース系、アクリル系などの樹脂から構成し、第二剥離層９を電離放射線硬化型樹脂などから構成した場合には、一般的に後者の構成の剥離の方が重いので、第二離型層１１の方に上記離型性の高い材質を選択する。そして、第一離型層１０は設けないか、設けても上記材質に離型性の低いビニル系やアクリル系の樹脂が混合されたものを選択するとよい。なお、金属成形樹脂複合加飾筐体２００が基体シート１を残したままで構成する場合には、基体シート１を剥離する必要がないので、離型層自体を形成する必要がない。
【００１９】
上記金属成形樹脂複合筐体用加飾シート１００・１１０・１２０・１３０の各層は、グラビア、スクリーン、オフセットなどの汎用の印刷方式のほか、塗装、ディップ、コーターなどの方法により形成することができる。また、各層の間には層間の密着性を上げるために必要に応じてアンカー層を設けてもよい。
【００２０】
基体シート１は、ポリエステル、ポリカーボネート、アクリル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、エチレンビニルアルコールなどの材質からなり、厚みは１６〜３００μｍの間で適宜選択するとよい。
【００２１】
つぎに、金属成形樹脂複合筐体２１０の実施形態を図面に基づいて説明する。金属成形樹脂複合筐体２１０は、本発明の金属成形樹脂複合筐体用加飾シート１００によって加飾される面が金属体２２の表面と成形樹脂体２３の表面をもつ筐体である。そして、金属体２２と成形樹脂体２３とが重なる接合箇所はごく一部であり、筐体の大半は金属体２２と成形樹脂体２３のみで、両者は加飾される面から観ると外観上並列して形成されている。そして、金属体２２と成形樹脂体２３とが重なる接合箇所は、金属体２２に微小な凹凸２２０が形成され、その微小な凹凸２２０に成形樹脂体２３の一部が喰い込む様にして形成されているため、強固な接合がされている（図５、図６）。  
【００２２】
金属体２２はアルミニウム合金、マグネシウム合金、ステンレス等から構成され、その中でも比重が低くて強度の高いＡ５０００番台のアルミニウム合金が好ましい。金属体２２の厚みは０．８〜１．５ｍｍくらいが適切であり、各電子機器のスペックに応じて適宜選択する。金属体２２の表面はバレル研磨機、精密ブラシ研磨機、マイクロブラストなどを使用して、ＪＩＳ  Ｚ‐８７４１に準ずる鏡面光沢度が８０以上の金属光沢板に仕上げておくのが好ましい。  
【００２３】
成形樹脂体２３はアンテナ受信機能に問題のないポリカーボネート系、アクリル系、スチレン系、ポリプロピレン系、ポリエステル系、ＡＢＳ系、ＡＳ系などの成形樹脂で構成される。成形樹脂体２３の厚みは、成形樹脂体２３のみの箇所は１．５〜３ｍｍくらいが適切であり、金属体２２と重なる接合箇所はできるだけ薄く０．５〜１ｍｍ程度にするとよい。
【００２４】
この金属成形樹脂複合筐体２１０は、まず金属体２２に微小な凹凸２２０を形成した後、該金属成形樹脂複合筐体２１０を射出成形金型３１０内に挿入し、型締め後、射出口３２０から溶融した射出成形樹脂３３０を射出成形金型３１０内に充填し、そのときの溶融した射出成形樹脂３３０の熱と圧力で、溶融した射出成形樹脂３３０の一部が微小な凹凸２２０の隙間に喰い込み、溶融した射出成形樹脂３３０が冷却されて固化し、金属体２２と強固に接合した成形樹脂体２３の一部となる（図６）。
【００２５】
溶融した射出成形樹脂３３０の大半は、その後金属体２２の側面部に回り込み、金属体２２表面とほぼ面一の射出成形金型面にて冷却固化される。その結果、外観上、金属体２２の表面と成形樹脂体２３の表面とがほぼ面一の金属成形樹脂複合筐体２１０が形成される（図５）。
【００２６】
金属体２２の表面に微小な凹凸２２０を形成する方法は、金属体２２表面を酸またはアルカリ水溶液にてエッチングし形成する化学処理や、金属体２２表面にレーザー光線を照射して表面を溶融させて形成する物理的処理が挙げられる。ただし、前者の方法では酸またはアルカリ水溶液が金属成形樹脂複合筐体２１０上に残留して金属成形樹脂複合筐体用加飾シート１００・１１０・１２０・１３０の各層に悪影響を及ぼす場合や、金属成形樹脂複合筐体２１０の金属光沢が失われて金属体部分の意匠を金属体の金属光沢を生かした意匠にすることができない場合がある。したがって、そのような場合には後者のレーザー光線を照射して表面を溶融させて形成する物理的処理が好ましい。
【００２７】
レーザー光線を照射して金属体２２の表面を溶融させて微小な凹凸２２０を形成する場合、レーザー光線は複数回異なる方向から異なる条件で照射するのが好ましい。それにより微小な凹凸２２０の形状は緻密かつ複雑し、様々な方向からの応力に対しても強固な接合力を示すからである。例えば、スポット径０．１ｍｍのレーザー加工機を用いて、ある方向について平均出力４０Ｗ、ハッチング幅０．３ｍｍでレーザー照射した後、その方向と垂直の方向から平均出力２０Ｗ、ハッチング幅０．２ｍｍでレーザー照射加工する条件が挙げられる。このような加工により、金属体２２の表面には２０〜８０μｍの微小な凹凸２２０が形成され、この微小な凹凸２２０に溶融した射出成形樹脂３３０の一部が喰い込むことにより、少なくともＪＩＳ  Ｋ‐６８５０に準ずる剥離強度試験で２ＭＰａ以上の剥離強度を有する接合力が得られる。
【００２８】
つぎに、上記金属成形樹脂複合筐体２１０を本発明の金属成形樹脂複合筐体用加飾シート１００により加飾する方法について説明する。金属成形樹脂複合筐体用加飾シート１００は、ロール状に形成し、それをシート送り装置などによりフィードできるようにするとよい。そして、金属成形樹脂複合筐体２１０の金属体２２表面に第一加飾層部分２が載置され、成形樹脂体２３表面に第二加飾層部分３が載置されるよう所定の位置に停止するようにしておく。所定の位置に停止するようにする方法は、金属成形樹脂複合筐体用加飾シート１００上に光電管マーク等を形成しておき、センサーでそれを読み取ってシート送りを停止する方法が挙げられる。
【００２９】
そして、所定の位置に載置されたら、金属成形樹脂複合筐体用加飾シート１００の基体シート１の背面からシリコン樹脂製の加熱されたロール３４０で押圧し、その熱と圧力が第一接着層４および第二接着層５に伝わり、第一接着層４は金属体２２に接着し第二接着層５は成形樹脂体２３に接着する一方、基体シート１と第一接着層４、基体シート１と第二接着層５のそれぞれの界面で剥がれて、第一接着層４と第二接着層５とが最表面の層となる金属成形樹脂複合加飾筐体２００が得られる（図７）。
【００３０】
また、第一加飾層部分２に第一接着層４、第一絵柄層６、第一剥離層８、第一離型層１０を、第二加飾層部分３に第二接着層５、第二絵柄層７、第二剥離層９、第二離型層１１を形成した金属成形樹脂複合筐体用加飾シート１３０を用いて金属成形樹脂複合筐体２１０を加飾する場合は、第一剥離層８と第一離型層１０、第二剥離層９と第二離型層１１のそれぞれの界面で剥がれて、第一離型層１０および第二離型層１１を除く金属成形樹脂複合筐体用加飾シート１３０の各層は、金属成形樹脂複合筐体２１０表面に転写され、金属成形樹脂複合加飾筐体２００が得られる。
【００３１】
なお、加飾する方法は金属体２２および成形樹脂体２３から基体シート１を剥離する場合であり、金属成形樹脂複合加飾筐体２００に基体シート１を残したままで構成する場合には、金属成形樹脂複合筐体用加飾シート１００・１１０・１２０・１３０は、所定の形状に打ち抜いた枚葉状に形成し、それを所定の位置に載置し、シリコン樹脂製の加熱されたパッドがついたアップダウン装置でもって押圧し、金属成形樹脂複合筐体２１０と打ち抜かれた金属成形樹脂複合筐体用加飾シート１００・１１０・１２０・１３０とを接着させるのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第一加飾層部分に第一接着層が形成され、第二加飾層部分に第二接着層が形成された金属成形樹脂複合筐体用加飾シートの一例を示す断面図である。
【図２】本発明の第一加飾層部分に第一絵柄層が形成され、第二加飾層部分に第二絵柄層が形成された金属成形樹脂複合筐体用加飾シートの一例を示す断面図である。
【図３】本発明の第一加飾層部分に第一剥離層が形成され、第二加飾層部分に第二剥離層が形成された金属成形樹脂複合筐体用加飾シートの断面図である。
【図４】本発明の第一加飾層に第一離型層が形成され、第二加飾層に第二離型層が形成された金属成形樹脂複合筐体用加飾シートの断面図である。
【図５】本発明の金属成形樹脂複合筐体用加飾シートにより加飾がされた金属成形樹脂複合加飾筐体であって、インサート成形により、微小な凹凸が形成された金属体表面に成形樹脂が接合した金属成形樹脂複合筐体からなる金属成形樹脂複合加飾筐体の断面図である。
【図６】本発明に用いる金属成形樹脂複合筐体の製造方法を示す説明図である。
【図７】本発明の金属成形樹脂複合筐体用加飾シートにより金属成形樹脂複合筐体に加飾をする方法の説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  基体シート
２  第一加飾層部分
３  第二加飾層部分
４  第一接着層
５  第二接着層
６  第一絵柄層
７  第二絵柄層
８  第一剥離層
９  第二剥離層
１０  第一離型層
１１  第二離型層
２２  金属体
２３  成形樹脂体
１００  金属成形樹脂複合筐体用加飾シート
１１０  金属成形樹脂複合筐体用加飾シート
１２０  金属成形樹脂複合筐体用加飾シート
１３０  金属成形樹脂複合筐体用加飾シート
２００  金属成形樹脂複合加飾筐体
２１０  金属成形樹脂複合筐体
２２０  微小な凹凸
３１０  射出成形金型
３２０  射出口
３３０  溶融した射出成形樹脂
３４０  加熱されたロール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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