JP2012105151A - 樹脂製品の透光部形成方法、透光部を有する電気機器用の筐体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生産効率が高く、問題点のない、樹脂製品の透光部形成方法を提供する。
【解決手段】透光部材の片面に着色遮蔽層を形成する着色遮蔽層形成工程、透光部材の透光部形成部及び透光部形成部の周辺の着色遮蔽層の上に粘着剤層付シートを貼付ける粘着剤層付シート貼付工程、粘着剤層付シートと着色遮蔽層とを、透光部形成部の輪郭線に相当する部分でレーザ光の照射により切断する切断工程、透光部形成部の粘着剤層付シートを剥離除去する透光部粘着剤層付シート剥離除去工程、透光部形成部の着色遮蔽層及び透光部形成部の周辺の粘着剤層付シートの上に粘着剤層または接着剤層を積層する粘接着層積層工程、及び、透光部形成部の周辺の粘着剤層付シートを剥離除去することにより、粘着剤層付シートとともに透光部形成部の着色遮蔽層を除去して透光部を形成する透光部形成工程をこの順で備えている樹脂製品の透光部形成方法。
【選択図】図４

Description

本発明は、樹脂製品の透光部形成方法、及び、透光部を有する電気機器用の筐体の製造方法、及び、そのような筐体を備えた電気機器に関する。

透明な透光部が設けられている携帯電話機などの筐体は、ＬＥＤなどの内部に存在する光源の光を遮蔽するために隠蔽性を備えた、着色された樹脂で成形された筐体主要部材と、内部の液晶表示装置などの表示が外部から見えるように透明樹脂で成形された表示用の透光部材と、を組み合わせて構成されている。

このように筐体主要部材と透光部材との２つの部材からなるために、衝撃により分解破損しやすく、隙間から水が内部に入りやすいなど、製品強度及び防水性に問題があった。さらに、それぞれの部品を成型する工程、組み合わせる工程等製造工程が多く、生産効率が低かった。

ここで、特許第３３６６６４９号公報（特許文献１）では、上記問題を解決するために、遮光部が転写箔層として設けられたフィルムを用いるインモールド成形により筐体を成形し、上記フィルムの遮光部を筐体外面に転写すると云う技術が提案されている。しかしながら、フィルムの送り時の位置決めが困難であり、わずかであれずれが生じれば不良品となり、また、成形時に、成形される筐体の形状に沿うようにフィルムが延伸されるが、この際に、所定の箇所に上記透明窓部が位置するように制御することが困難である上に、コーナー部分の曲率が大きい立体的な筐体の成形には応用ができないと云う問題がある。

また、Ｗｏ２００６／０９５７８１公報（特許文献２）で提案されている技術では、雌金型と第１の雄金型とを用いて透光部を射出成形したのち、成形された透光部を雌金型に残した状態で第１の雄金型を第２の雄金型と交換し、次いで、非透光部を前記透光部と一体に成形すると云う技術であるが、この場合、特殊な射出成形機システムが必要となる上、生産効率が極めて低く、高コストとなると云う問題がある。

そこで、本発明者等は、透光樹脂により筐体全体を成形したのちに、透光部裏面側にマスキングテープを貼付し、次いでこの筐体の裏面側のマスキングを施した部分も含めて印刷を施し、その後にマスキングテープを剥離して透光部、及び、非透光部を形成する方法について検討した。

しかし、この方法には次の（１）〜（４）に示すような４つの問題点があることが判った。
（１）非透光部に高い隠蔽性が必要な場合には印刷層を厚くする必要があり、このとき、マスキングテープが印刷層の中に埋もれてしまい、その剥離作業が非常に困難となる。
（２）ベタ印刷の際、マスキングテープの透光部輪郭部にインキが十分に行き渡らず、そのために透光部の輪郭がシャープに形成されない。
（３）マスキングテープ剥離の際に、透光部外周部の印刷層も同時に剥離してしまい、このとき、透光部の輪郭が汚くなり、その結果、良品率が低くなる。
（４）マスキングテープを所定の位置に貼付する作業が難しい。

特許第３３６６６４９号公報 特許国際公開２００６／０９５７８１公報

本発明は、生産効率が高く、そして、上記した問題点のない、樹脂製品の透光部形成方法、及び、透光部を有する電気機器用の筐体の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の樹脂製品の透光部形成方法は前記課題を解決するために、請求項１に記載の通り、樹脂からなる透光部材の片面に着色遮蔽層を形成する着色遮蔽層形成工程、前記透光部材の透光部形成部及び該透光部形成部の周辺の着色遮蔽層の上に粘着剤層付シートを貼付ける粘着剤層付シート貼付工程、前記粘着剤層付シートと着色遮蔽層とを、前記透光部形成部の輪郭線に相当する部分でレーザ光の照射により切断する切断工程、前記透光部形成部の前記粘着剤層付シートを剥離除去する透光部粘着剤層付シート剥離除去工程、前記透光部形成部の着色遮蔽層及び該透光部形成部の周辺の前記粘着剤層付シートの上に粘着剤層または接着剤層を積層する粘接着層積層工程、及び、前記透光部形成部の周辺の前記粘着剤層付シートを剥離除去することにより、該粘着剤層付シートとともに前記透光部形成部の着色遮蔽層を除去して透光部を形成する透光部形成工程をこの順で備えていることを特徴とする樹脂製品の透光部形成方法である。

また、本発明の樹脂製品の透光部形成方法は、請求項２に記載の通り、請求項１に記載の樹脂製品の透光部形成方法において、前記透光部形成工程の後に、前記透光部に有色透光層を積層する有色透光層積層工程を備えていることを特徴とする。

また、本発明の樹脂製品の透光部形成方法は、請求項３に記載の通り、請求項１または請求項２に記載の樹脂製品の透光部形成方法において、前記接着剤層が硬化性接着剤であり、かつ、前記粘接着層積層工程が、前記透光部形成部の着色遮蔽層及び該透光部形成部の周辺の前記粘着剤層付シートの上に該硬化性接着剤を塗布する硬化性接着剤塗布工程、及び、前記硬化性接着剤を硬化させる硬化性接着剤硬化工程をこの順で備えていることを特徴とする。

また、本発明の樹脂製品の透光部形成方法は、請求項４に記載の通り、請求項３に記載の樹脂製品の透光部形成方法において、前記硬化性接着剤が、光硬化接着剤であることを特徴とする請求項２に記載の樹脂製品の透光部形成方法。

また、本発明の樹脂製品の透光部形成方法は、請求項５に記載の通り、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の樹脂製品の透光部形成方法において、前記透光部材の透光部形成部にあらかじめインモールド転写による意匠層が形成されていることを特徴とする。

また、本発明の樹脂製品の透光部形成方法は、請求項６に記載の通り、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の樹脂製品の透光部形成方法において、前記切断工程がレーザアブレーション法によって行われることを特徴とする。

また、本発明の樹脂製品の透光部形成方法は、請求項７に記載の通り、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の樹脂製品の透光部形成方法において、前記透光部材が透明であることを特徴とする。

また、本発明の樹脂製品の透光部形成方法は、請求項８に記載の通り、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に樹脂製品の透光部形成方法において、前記透光部が、文字、図形、マーク、または、デザインとして設けられていることを特徴とする。

また、本発明の樹脂製品の透光部形成方法は、請求項９に記載の通り、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の樹脂製品の透光部形成方法において、前記透光部材が電気機器の筐体であり、かつ、前記着色遮蔽層形成工程において、該筐体の内面に着色遮蔽層が設けられることを特徴とする。

本発明の電気機器は請求項１０に記載の通り、請求項９に記載の樹脂製品の透光部形成方法により透光部が形成された筐体を備えていることを特徴とする電気機器である。

本発明の電気機器は請求項１１に記載の通り、請求項１０に記載の電気機器において、前記透光部の前記筐体内側に表示装置が備えられていることを特徴とする。

本発明の樹脂製品の透光部形成方法によれば、粘着剤層付シートの剥離作業は容易であり、透光部の縁はシャープでかつ設計通りのものとなり、さらに粘着剤付シートの貼り付け作業には厳密な位置合わせが不要でありながら、レーザ照射装置に治具などにより被処理部材をセットすることにより、所定の正確な位置に透光部を形成することができ、かつ、低コストで透光部を形成することができる。

さらに、請求項２に記載の樹脂製品の透光部形成方法によれば、透光部ごとに、または、透光部内を部分的に、色を変えたり、スモーク（乳白色やカラースモーク）とすることができる。

さらに、請求項３に記載の樹脂製品の透光部形成方法によれば、着色遮蔽層を形成する樹脂との接着性が良好となるために、着色遮蔽層をより確実に透光部から剥離させることができる。

さらに、請求項４に記載の樹脂製品の透光部形成方法によれば、接着剤の硬化において加熱が不要で短時間で進行するために、基材とする透光部材の材質選択の幅が広がるとともに、熱変形などの不都合があらかじめ防止され、短時間での硬化処理が可能となる。

さらに、請求項５に記載の樹脂製品の透光部形成方法によれば、透光部に意匠性を容易に付与することができる。

さらに、請求項６に記載の樹脂製品の透光部形成方法によれば、切断工程での切断箇所以外の部分が高熱とならないので、基材とする透光部材の材質選択の幅が広がるとともに、熱変形や変色などの不都合があらかじめ防止される。

さらに、請求項７に記載の樹脂製品の透光部形成方法によれば、ＬＣＤなどの表示装置（表示部）と透光部とを組み合わせて各種情報を表示させることができる。

さらに、請求項８に記載の樹脂製品の透光部形成方法によれば、高いデザイン性を持たせたり、あるいは、商標等を効果的に表示させることができる。

本発明の樹脂製品の透光部形成方法の説明図（透光部材１を示す図）である。図１（ａ）はモデル正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＬＬにおけるモデル断面図である。 本発明の樹脂製品の透光部形成方法の説明図（透光部材１に着色遮蔽層２を設けた状態を示す図）である。図２（ａ）はモデル正面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＬＬにおけるモデル断面図である。 本発明の樹脂製品の透光部形成方法の説明図（着色遮蔽層の上の、透光部形成部及び該透光部形成部の周辺に粘着剤層付シートを貼り付けた状態を示す図）である。図３（ａ）はモデル正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＬＬにおけるモデル断面図である。 本発明の樹脂製品の透光部形成方法の説明図（粘着剤層付シート及び着色遮蔽層を、透光部形成部の輪郭線に相当する部分でレーザ光の照射により切断した状態を示す図）である。図４（ａ）はモデル正面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＬＬにおけるモデル断面図である。 本発明の樹脂製品の透光部形成方法の説明図（透光部形成部の粘着剤層付シートを剥離除去した状態を示す図）である。図５（ａ）はモデル正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＬＬにおけるモデル断面図である。 本発明の樹脂製品の透光部形成方法の説明図（透光部形成部の着色遮蔽層及びその周辺の粘着剤層付シートの上に接着剤層を積層した状態を示す図）である。図６（ａ）はモデル正面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＬＬにおけるモデル断面図である。 本発明の樹脂製品の透光部形成方法の説明図（上記粘着剤層付シート、接着剤層及び接着剤層と接着されている透光部形成部の着色遮蔽層を剥離除去し、透光部が形成された状態を示す図）である。図７（ａ）はモデル正面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＬＬにおけるモデル断面図である。 本発明の樹脂製品の透光部形成方法の説明図（有色透光層を積層した透光部（文字マーク）を設けた例）である。図８（ａ）はモデル正面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＬＬにおけるモデル断面図である。 携帯電話の試作品の例を示す部分写真である。 実施例で試作品された携帯電話の筐体を示す部分写真である。 図１０で示した筐体（着色遮蔽層側面）の透光部と着色遮蔽層残留部分との境界部分（直線部分）の部分拡大写真である。 図１０で示した筐体（着色遮蔽層側面）の透光部と着色遮蔽層残留部分との境界部分（角部分）の部分拡大写真である。

本発明の樹脂製品の透光部形成方法について、図面を用いて説明する。図１には透光部材１（携帯電話機の筐体）を示した。図１（ａ）はモデル正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＬＬにおけるモデル断面図であり、符号１ａは透光部形成部を示す（以下、図２〜７における（ａ）図、（ｂ）図も同様である。ただし、図６（ｃ）は図６（ｂ）の部分拡大モデル図である）。

透光部材１を形成する樹脂としては、透光性を有する樹脂、例えば着色されたあるいは無色の透明な樹脂、あるいは、顔料が添加されてスモークとなった樹脂等が挙げられる。、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）系樹脂などが挙げられ、このうち、透明な透光部を形成する場合には、透明性が高く、高硬度であるために特にアクリル系樹脂が好ましい。

この透光部材１の筐体内側（機器収納側）にこの例では、着色遮蔽層２を設ける（着色遮蔽層形成工程。図２（ａ）及び図２（ｂ）参照）。このとき、上記透光部形成部１ａにも着色遮蔽層２を設けるが、必ずしも透光部形成部１ａ全体に着色遮蔽層２を設ける必要はなく、透光部形成部１ａの輪郭部付近にだけ着色遮蔽層２を設けてもよい。

着色遮蔽層を設ける塗料としては、アクリル系塗料、ポリエステル系塗料、ウレタン系塗料、エポキシ系塗料などが挙げられ、このうち、意匠性、塗膜硬度などの塗膜性能、作業性に優れるアクリル系塗料を用いることが望ましい。

このような塗料を用いて、吹付塗装、静電塗装、浸漬塗装などにより着色遮蔽層２を設ける。

次いで、着色遮蔽層２の上の、透光部形成部１ａ及びその周辺に粘着剤層付シート３を貼り付ける（粘着剤層付シート貼付工程。図３参照）。この貼り付けには厳密な位置決めは不要であり、そのために迅速に行うことができる。

ここで用いる粘着材層付シート３としては、住友スリーエム社製マスキングテープ２４３Ｊ Ｐｌｕｓ等、粘着性が高いものを選択して用いる。

次いで粘着剤層付シート３及び着色遮蔽層２を、透光部形成部１ａの輪郭線１ｂに相当する部分でレーザ光の照射（符号１０）により切断する（切断工程。図４参照）。切断は、あらかじめ検討した、粘着剤層付シート３及び着色遮蔽層２が切断できる条件（出力、照射時間等）で行う。

ここで、紫外レーザ光源を用いるレーザアブレーション法によって切断することが好ましい。このとき、切断工程での切断箇所以外の部分が高熱とならないので、基材とする透光部材の材質選択の幅が広がるとともに、熱変形や変色などの不都合があらかじめ防止される。

切断の際には用いるレーザ加工装置に治具などを介して透光部材を固定することにより、極めて精度の高い加工が可能となる。

上記切断工程の後、透光部形成部１ａの粘着剤層付シート３を剥離除去する（透光部粘着剤層付シート剥離除去工程。剥離除去後の状態を図５に示す）。

次いで、上記で粘着剤層付シート３が剥離除去された透光部形成部の着色遮蔽層及びその周辺の粘着剤層付シート３の上に粘着剤層または接着剤層を積層する（粘接着層積層工程）。図６では光硬化性接着剤を塗布し、その光硬化性接着剤の硬化に適した波長の光を照射させて硬化させて接着剤層４を積層した例を示す。

接着剤層を形成する接着剤としては、着色遮蔽層を形成する樹脂と親和性の高い樹脂を用いる。このような例として、アクリル塗料（着色遮蔽層）とウレタンアクリレートやエポキシアクリレート、ウレタン塗料（着色遮蔽層）とウレタンアクリレートなどの組合せが挙げられる。

なお、接着剤としては、硬化性樹脂からなる接着剤であることが着色遮蔽層との密着が良好であるために好ましく、さらに可視光、あるいは、紫外線などによって硬化する光硬化接着剤であることが、硬化処理に加熱が不要となるために、熱変形や熱変色などの問題があらかじめ防止され、かつ、硬化処理が迅速に進行するために高い生産性が得られるので好ましい。

また、接着剤を塗布する代わりに、接着テープや接着シートを用いることで上記箇所に接着層を積層することができる。この様な接着テープや接着シートとして市販の、日東電工社製精密電子部品用両面接着テープ、東レ社製電子部品用高性能接着シートＴＳＡなどが挙げられる。

また、接着層を積層する代わりに粘着剤層を積層することにより、ほぼ同等の効果を得ることができる。このとき、粘着シート、あるいは、粘着テープなどが用いられ、このようなものとして例えば、市販の住友スリーエム社製スコッチ超強力両面テープ（ＫＰＧ−１２）が挙げられる。

次いで、粘着剤層付シート３を剥離除去する。このとき、接着剤層４及び接着剤層４と接着されている透光部１ａ形成部の着色遮蔽層２も剥離除去され、透光部５が形成される（透光部形成工程。図７（ａ）参照）。

ここで、上記透光部形成工程の後に、透光部に有色透光層を積層（有色透光層積層工程）しても良い。

この積層は、塗装、印刷（インクジェット式印刷も含む）、透光性または非透光性の有色シートの積層、有色シートの積層等の一般的な方法で行うことができる。

図８には図１〜図７で説明した透光部１ａ以外に文字マーク６表示用の透光部６ａを透光部１ａ同様に形成した後に、透光性の乳白色シート７を図示しない粘着剤層を介して透光部材１の着色遮蔽層２側面に積層した例を示す。

なお、上記としては部分的に小さい透光部を設ける例について説明したが、本発明は透光部が大部分を占める部材への透光部の形成にも応用でき、その場合も本発明に含まれる。

以下に本発明の実施例について説明する。

図９に示す、時計等の情報表示用窓を透光部として有する携帯電話の筐体の試作を行った。

＜実施例１＞
透明樹脂としてポリメチルメタクリレートからなる筐体（透光部材：厚さ：１ｍｍ）の内側面の必要部分及びに透光部形成部全体にアクリル系塗料を吹付塗装して厚さ４０μｍの着色遮蔽層（グレー色）を形成した。

次いで、透光部形成部及びその周辺に粘着剤層付シートとして住友スリーエム社製マスキングテープ２４３Ｊ Ｐｌｕｓを貼り付け、この粘着剤層付シートを、透光部形成部（およそ８ｍｍ×１８ｍｍ）の輪郭線に相当する部分でレーザ光の照射により切断した。

切断工程での条件はＹＡＧレーザ、波長２６６ｎｍ、周波数３０ｋＨｚ、出力０．６８Ｗ、操作速度１０００００パルス／秒、操作回数８回である。このとき、あらかじめ検討した上記条件で、粘着剤層付シートと着色遮蔽層とを切断した。

その後、透光部形成部部分の粘着剤層付シートを剥離除去し、その透光部形成部及びその周辺に紫外線硬化型ウレタンアクリレート系接着剤を硬化後の厚さが１００μｍとなるように塗布し、この樹脂硬化に適した紫外光を１２秒照射して接着剤層を形成した。

次いで、粘着剤層付シートを剥離除去することにより、接着剤層、及び、透光部の着色被覆層を除去し、透光部を形成した。

このときの透光部付近の外観を図１０に、及び、透光部の直線部分及び角部分の顕微鏡による拡大写真（図９及び図１０の写真に対して１４０倍）を図１１及び図１２に示した。

目視観察の結果、境界部付近の着色被覆層には剥がれ、変色などの問題もなく、また、透光部との境界ははっきりとしており、携帯電話の筐体として評価した場合に、問題が全くない、良品との評価を受けた。

＜実施例２＞
実施例１と同様に、ただし、接着剤としてエポキシアクリレート系接着剤を用いたところ、実施例１と同様に透光部と着色被覆層との境界がはっきりした良品のサンプルが得られた。

＜実施例３＞
実施例１と同様に、ただし、接着剤ではなく、住友スリーエム社製スコッチ超強力両面テープ（ＫＰＧ−１２）（硬化工程は不要）を用いたところ、実施例１と同様に透光部と着色被覆層との境界がはっきりした良品のサンプルが得られた。

＜実施例４＞
実施例１と同様に、ただし、着色被覆層形成にウレタン系塗料（ 色）を用いたところ、実施例１と同様に透光部と着色被覆層との境界がはっきりした良品のサンプルが得られた。

１ 透光部材
１ａ 透光部形成部
２ 着色遮蔽層
３ 粘着材層付シート
４ 接着剤層
５ 透光部
６ 文字マーク
６ａ 透光部
７ 透光性の乳白色シート

Claims (11)

1. 樹脂からなる透光部材の片面に着色遮蔽層を形成する着色遮蔽層形成工程、
   前記透光部材の透光部形成部及び該透光部形成部の周辺の着色遮蔽層の上に粘着剤層付シートを貼付ける粘着剤層付シート貼付工程、
   前記粘着剤層付シートと着色遮蔽層とを、前記透光部形成部の輪郭線に相当する部分でレーザ光の照射により切断する切断工程、
   前記透光部形成部の前記粘着剤層付シートを剥離除去する透光部粘着剤層付シート剥離除去工程、
   前記透光部形成部の着色遮蔽層及び該透光部形成部の周辺の前記粘着剤層付シートの上に粘着剤層または接着剤層を積層する粘接着層積層工程、及び、
   前記透光部形成部の周辺の前記粘着剤層付シートを剥離除去することにより、該粘着剤層付シートとともに前記透光部形成部の着色遮蔽層を除去して透光部を形成する透光部形成工程を
   この順で備えていることを特徴とする樹脂製品の透光部形成方法。
2. 前記透光部形成工程の後に、前記透光部に有色透光層を積層する有色透光層積層工程を備えていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂製品の透光部形成方法。
3. 前記接着剤層が硬化性接着剤であり、かつ、
   前記粘接着層積層工程が、
   前記透光部形成部の着色遮蔽層及び該透光部形成部の周辺の前記粘着剤層付シートの上に該硬化性接着剤を塗布する硬化性接着剤塗布工程、及び、
   前記硬化性接着剤を硬化させる硬化性接着剤硬化工程を
   この順で備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂製品の透光部形成方法。
4. 前記硬化性接着剤が、光硬化接着剤であることを特徴とする請求項３に記載の樹脂製品の透光部形成方法。
5. 前記透光部材の透光部形成部にあらかじめインモールド転写による意匠層が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の樹脂製品の透光部形成方法。
6. 前記切断工程がレーザアブレーション法によって行われることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の樹脂製品の透光部形成方法。
7. 前記透光部材が透明であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の樹脂製品の透光部形成方法。
8. 前記透光部が、文字、図形、マーク、または、デザインとして設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に樹脂製品の透光部形成方法。
9. 前記透光部材が電気機器の筐体用部材であり、かつ、
   前記着色遮蔽層形成工程において、前記筐体用部材の内面に前記着色遮蔽層が設けられることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の樹脂製品の透光部形成方法。
10. 請求項９に記載の樹脂製品の透光部形成方法により透光部が形成された筐体を備えていることを特徴とする電気機器。
11. 前記透光部の前記筐体内側に表示装置が備えられていることを特徴とする請求項１０に記載の電気機器。