(57)【要約】【課題】  三次元加工用木製薄板から製造される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突板／樹脂積層構造ハウジングを提供する。【解決手段】  突板／樹脂積層構造ハウジング４０は、三次元加工用木製薄板から製造される突板３と、突板３に薄い不織布２側から接着樹脂層４を介して接着された不織布層５と、不織布層５の各繊維の隙間に浸潤して不織布層５に固着された基盤樹脂層６とを備え、突板３は、三次元加工用木製薄板５０から製造される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
突板層と、前記突板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の樹脂に浸潤して前記不織布層に固着された基盤樹脂層とを備え、前記突板層は三次元加工用木製薄板から製造される突板からなることを特徴とする突板／樹脂積層構造ハウジング。
【請求項２】
前記不織布層は、前記突板に前記接着樹脂層を介して接着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。
【請求項３】
前記突板層は、前記突板と、前記突板における一方の面に接着剤を介して接着された透明アクリルフィルム層と、前記突板における他方の面に接着剤を介して接着された他の透明アクリルフィルム層とからな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。
【請求項４】
前記突板には、ＰＶＢ樹脂又はポリウレタンが含浸又は塗布されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の突板／樹脂積層構造ハウジング。
【請求項５】
前記接着樹脂層は、ポリビニルアセタール系樹脂からなることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の突板／樹脂積層構造ハウジング。
【請求項６】
前記ポリビニルアセタール系樹脂は、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）であることを特徴とする請求項５に記載の突板／樹脂積層構造ハウジング。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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７に記載の突板／樹脂積層構造ハウジング。
【請求項９】
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８に記載の突板／樹脂積層構造ハウジング。
【請求項１０】
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９のいずれか１項に記載の突板／樹脂積層構造ハウジング。
【請求項１１】
三次元加工用木製薄板から製造される突板からなる突板層、及び前記突板層に接着樹脂層を介して接着された不織布層の積層体を前記不織布層を表にして受容する固定金型と、前記積層体を成形するために当該受容された積層体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、前記成形された積層体を前記突板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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  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。
【背景技術】
【０００２】  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溶液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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０１８１３９号公報
【特許文献２】特開２０１１−９３２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  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、ハウジングの成型時に割れが発生し易いという問題点がある。【０００５】  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。【０００６】  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て前記不織布層に固着された基盤樹脂層とを備え、前記突板層は、三次元加工用木製薄板から製造される突板からなることを特徴とする。【０００７】  請求項１１に記載の突板／樹脂積層構造ハウジングの製造装置は、三次元加工用木製薄板から製造される突板からなる突板層、及び前記突板層に接着樹脂層を介して接着された不織布層の積層体を前記不織布層を表にして受容する固定金型と、前記積層体を成形するために当該受容された積層体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、前記成形された積層体を前記突板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。
【発明の効果】
【０００８】  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。【０００９】  請求項１１記載の突板／樹脂積層構造ハウジングの製造装置によれば、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からなる突板層に接着されるので、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。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】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２】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３】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製造装置を説明するのに用いられる図である。
【図４】図１の突板／樹脂積層構造ハウジングの変形例の部分断面図である。
【図５】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６】図５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】図５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８】図５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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】  以下、本発明を図面を参照しながら詳述する。
【００１２】  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。
【００１３】  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。
【００１４】  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。
【００１５】  ハウジング４０は、突板３と、突板３に接着樹脂層４を介して接着された不織布層５と、不織布層５の各繊維の隙間に浸潤して不織布層５に固着された基盤樹脂層６とを備える。突板３には、予めＰＶＢ又はポリウレタンが含浸又は塗布されていてもよい。
【００１６】  突板３の具体例は、図５〜図８を用いて後述する。
【００１７】  接着樹脂層４は、熱可塑性を有するとともに、ハウジング４０の成形時において、軟化により接着樹脂層４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。
【００１８】  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。
【００１９】  また、接着樹脂層４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。
【００２０】  不織布層５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−１００）からなる。不織布層５の厚さは、５０〜１０００μｍである。
【００２１】  不織布層５は、熱可塑性樹脂繊維からなる。具体的には、熱可塑性樹脂繊維の各繊維は、太さが１〜５０μｍ、長さが１〜５０ｍｍ、好ましくは２〜１５ｍｍである。
【００２２】  熱可塑性樹脂繊維の各繊維は、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。
【００２３】  基盤樹脂層６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）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ナイロン、及びＡＢＳ＋ＰＣの群から選択された１つの素材、好ましくはＡＢＳ又はナイロン、さらに好ましくはナイロンからなり、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６は、１０〜４０％のグラスファイバーフィラーを含んでもよい。基盤樹脂層６の樹脂溶液は、後述する図３の射出成形機２０で加熱溶融され、接着樹脂層４により互いに接着された突板３と不織布層５が不織布層５を表にして装着された後述する図３におけるメス金型２２の中に射出されて、突板層４の各繊維の隙間に浸潤して固化している（図３）。基盤樹脂層６の樹脂溶液の冷却固化時には、不織布層５が収縮することにより基盤樹脂層６との固着がより強固になっている。
【００２４】  図１のハウジング４０によれば、突板３と不織布層５を互いに接着するのに接着樹脂層４を用いているので、突板３と不織布層５の互いの接着層に気泡が残留するのを防止することができる。また、図１のハウジング４０によれば、基盤樹脂層６の樹脂溶液が不織布層５の各繊維の隙間に浸潤して固化しているので、不織布層５と基盤樹脂層６の接着性及びハウジング４０の機械的強度が向上する上に、突板３と基盤樹脂層６の間に気泡が発生するのを防止することができる。
【００２５】  加えて、図１のハウジング４０によれば、基盤樹脂層６が不織布層５を介して突板３に接着されているので、ハウジング４０の製造時に突板３に割れが生じるのを防止することができ、さらに加えて、突板３が三次元加工用木製薄板から製造される突板からなるので、ハウジング４０の製造時に突板３に割れが生じるのを確実に防止することができる。
【００２６】  図１のハウジング４０は、突板３を表とする逆盆形構造としているが、このハウジング４０は、基盤樹脂層６を表とする逆盆形構造としてもよい。
【００２７】  図３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製造装置を説明するのに用いられる図である。
【００２８】  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。
【００２９】  まず、突板３、及び突板３に接着樹脂層４を介して接着されると共に各繊維間の隙間にＰＶＢ樹脂が予め含浸された不織布層５の積層体を準備する。
【００３０】  図３の工程Ｉにおいて、突板３及び不織布層５の積層体を不織布層５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。
【００３１】  次いで、工程ＩＩにおいて、工程Ｉで載置された突板３及び不織布層５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。
【００３２】  続いて、図３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５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６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。
【００３３】  次いで、工程ＩＶにおいて、射出成形された基盤樹脂層６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１０から離間されて、成形品が取り出される
【００３４】  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の中で成形された突板３及び不織布層５の積層体に向けて射出成形オス金型１２が移動される。
【００３５】  図３の突板／樹脂積層構造ハウジングの製造装置によれば、基盤樹脂層６の樹脂溶液３１が不織布層５の各繊維の隙間に確実にＰＶＢ樹脂に両融して、樹脂溶液３１の冷却時における不織布層５及び基盤樹脂層６の収縮により不織布層５との固着がより強固になる。
【００３６】  また、図３の突板／樹脂積層構造ハウジングの製造装置によれば、三次元加工用木製薄板から製造される突板からなる突板３と基盤樹脂層６の間に不織布層５が介装されているので、基盤樹脂層６の射出成形時に突板３への熱の影響を低減することができる。
【００３７】  図３の突板／樹脂積層構造ハウジングの製造装置は、ハウジング４０を、突板３を表とする逆盆形構造としているが、このハウジング４０を、基盤樹脂層６を表とする逆盆形構造としてもよい。
【００３８】  突板３は、以下に述べる突板層９で置き換えられてもよい。
【００３９】  すなわち、突板層９は、三次元加工用木製薄板から製造される突板からなる突板３と、突板３に接着剤を介して接着された透明アクリルフィルム層７と、突板３の他方の面に接着剤を介して接着された他の透明アクリルフィルム層８からなる（図４）。
【００４０】  透明アクリルフィルム層７は、エラストマーを含有する厚さ０．０１〜０．４ｍｍ、好ましくは０．０２〜０．３ｍｍのアクリルフィルムからなる。
【００４１】  透明アクリルフィルム層７は、例えば、住友化学工業株式会社が製造販売するアクリルフィルム（商品名：テクノロイ）が好ましい。これらのアクリルフィルムは耐衝撃性及び耐擦過性が優れている。上記エラストマーは、アクリルフィルム１００重量部に対する混練率は、１０〜６０重量部である。また、アクリルフィルム（商品名：テクノロイ）に含有されるエラストマーは、アクリルゴム、ニトリルゴム、イソプレンゴムの群から選択された１つの素材を含む合成ゴムからなる。
【００４２】  接着剤は、透明アクリルフィルム７と突板３の双方を互いに接着し易くし得、しかも、粘度が低く、気泡を逃すことができるほどの特性を有するのが好ましい。接着剤８は、ポリビニルアルコールのアルデヒド変性の接着剤（ＰＶＢ）、ポリウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、及び塩化ビニル系接着剤の群から選択された１つの素材からなる。
【００４３】  以下、図２における突板３の製造方法の一具体例を説明する。この場合、突板３は後述する図５の三次元加工用木製薄板１０から製造する。
【００４４】  図５は、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。
【００４５】  図５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。
【００４６】  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。
【００４７】  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。
【００４８】  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。
【００４９】  図６は、図５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。
【００５０】  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。
【００５１】  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。
【００５２】  図７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。
【００５３】  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７）。この場合の製造装置のローラ５１，５２の噛合面は、図７の「二重波形可展面」の相補形状をなす。
【００５４】  図８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。
【００５５】  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８）。この場合の製造装置のローラ５１，５２の噛合面は、図８の「ダイヤカット」面の相補形状をなす。
【００５６】  本発明の実施の形態においては、突板／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。
【符号の説明】
【００５７】３  突板
４  接着樹脂層
５  不織布層
６  基盤樹脂層
７，８  透明アクリルフィルム
９  突板層
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
【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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【図８】
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