筐体用パネル及びその製造方法
【課題】軽量、高剛性、安価で、かつ難燃性に優れた筐体用パネルを提供する。
【解決手段】筐体用パネル１は、薄板状の樹脂発泡体３を両側から金属シート２，２で挟んだサンドイッチ構造のものである。筐体用パネル１の全周の辺縁部１ｆにおいて、金属シート２，２同士の距離が小さくなっている。この辺縁部１ｆにおいては、樹脂発泡体３が押し縮められ、気泡が押し潰され、無孔状となっている。
【解決手段】筐体用パネル１は、薄板状の樹脂発泡体３を両側から金属シート２，２で挟んだサンドイッチ構造のものである。筐体用パネル１の全周の辺縁部１ｆにおいて、金属シート２，２同士の距離が小さくなっている。この辺縁部１ｆにおいては、樹脂発泡体３が押し縮められ、気泡が押し潰され、無孔状となっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイ等の表示機器や照明機器等の筐体のパネルに係り、特に大画面の表示機器に好適であり、また難燃性に優れた筐体用パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコン、ＯＡ機器、ＡＶ機器、携帯電話、電話機、ファクシミリ、家電製品、玩具用品、フラットパネルディスプレイなどの電気・電子機器の携帯化、薄型化、軽量化が進むにつれ、高放熱性・高耐熱寸法安定性が要求されている。そして、これらの電子機器の筐体には、薄型化による製品の捩じれを抑制し、これらに搭載される内蔵部品の破損を防ぐ必要があるため、高剛性、軽量化と共に、高放熱性、高耐熱寸法安定性が求められている。
【０００３】
中でも、薄型を目的とする液晶ＴＶに搭載される導光板を用いるタイプのバックライトについては、ＬＥＤ光源化に伴い、その発熱によるバックライトシャーシの熱変形が問題となっている。熱変形が大きいと、ＬＥＤ光源と導光板との光軸が維持できず、画像の表示品位が低下するという問題があった。このため、ＬＥＤ光源を用いた筐体用部材は従来使用されてきた筐体用部材に対し更なる高剛性、高放熱性、高耐熱寸法安定性が要求されている。
【０００４】
特開２００６−２９７９２９（特許文献１）には、電子機器用筐体を枠体と天板とで構成し、天板を金属層／繊維強化樹脂層／金属層の３層サンドイッチ板としたものが記載されている。
【０００５】
この筐体では、枠体の強度や剛性が低く、筐体に反りなどの変形が生じ易い。この筐体において、天板の比剛性を高くするべく金属層同士の間隔を大きくする（即ち、繊維強化樹脂層の厚みを大きくする）と、筐体の重量が大きくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２９７９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、軽量、高剛性、安価で、かつ難燃性に優れた表示機器の筐体用パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の筐体用パネルは、薄板状の樹脂発泡体の両面に金属シートを付着させた積層板よりなり、該積層板の辺縁部が挟圧されることにより樹脂発泡体が圧縮されているものである。
【０００９】
請求項２の筐体用パネルは、請求項１において、挟圧された辺縁部において、金属シート同士が平行となっていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３の筐体用パネルは、請求項１において、挟圧された辺縁部において、端部ほど筐体用パネルの厚さが小さくなっており、筐体用パネルの端面が金属シートで覆われていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４の筐体用パネルは、請求項３において、筐体用パネルの辺縁部において、筐体用パネルの端面において金属シートの端部同士がカシメにより固着されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５の筐体用パネルは、請求項１ないし４のいずれか１項において、樹脂発泡体は筐体用パネルの端部において無孔状態となっていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６の筐体用パネルの製造方法は、樹脂発泡体の両面に金属シートが付着された積層板の辺縁部を挟圧し、樹脂発泡体を圧縮すると共に、少なくとも一方の金属シートを塑性変形させることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項７の筐体用パネルの製造方法は、樹脂発泡体の両面に金属シートが付着された積層板の非辺縁部を挟圧し、樹脂発泡体を圧縮すると共に、少なくとも一方の金属シートを塑性変形させて積層板に溝を形成し、その後、溝の最底部に沿って積層板を切断して筐体用パネルを製造することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の筐体用パネルの積層板は、軽量な樹脂発泡体の両面に高引張強度の金属シートを貼り付けたものであり、軽量かつ高剛性であり、比剛性（単位重量当りの曲げ剛性）が著しく高い。また、金属シートは熱伝導度が高い（アルミ及びアルミ合金の場合、通常９０〜２４０ｗ／ｍＫ（面方向）程度）ので、電子機器等からの熱が面方向に伝播し易い。特にアルミ又はアルミ合金は、軽量、高強度であり、熱伝導度が大きく、安価であり、好適である。
【００１６】
本発明の筐体用パネルは、この積層板の辺縁部を押し縮めたものであるので、辺縁部において樹脂発泡体がほぼ無孔状となっており、着火しにくいと共に燃焼が広がりにくく、難燃性に優れる。筐体用パネルの端面がすべて金属シートで覆われるようにした場合、難燃性が更に高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態に係る筐体用パネルの一例の斜視図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】筐体用パネルの製造方法の一例を示す断面図である。
【図４】別の実施の形態に係る筐体用パネルの断面図である。
【図５】さらに別の実施の形態に係る筐体用パネルの断面図である。
【図６】図５の筐体用パネルの製造方法を説明する断面図である。
【図７】図５の筐体用パネルの製造方法を説明する断面図である。
【図８】さらに別の実施の形態に係る筐体用パネルの断面図である。
【図９】異なる実施の形態に係る筐体用パネルの斜視図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明について図面を参照してさらに詳細に説明するが、本発明を越えないかぎり、これらに限定されるものではない。第１図は実施の形態に係る筐体用パネルの斜視図、第２図は第１図のII−II線断面図である。
【００１９】
この筐体用パネル１は、薄板状の樹脂発泡体３の両面に金属シート２，２を接着剤で貼り付けたサンドイッチ構造のものである。接着剤としてはエポキシ系接着剤など各種のものを用いることができる。
【００２０】
この筐体用パネル１は、全周の辺縁部１ｆにおいて挟圧され、金属シート２，２同士の距離が小さくなっている。この辺縁部１ｆにおいては、樹脂発泡体３が圧縮され、気泡が押し潰され、ほぼ無孔状となっている。
【００２１】
この筐体用パネル１は、例えば第３図の通り、樹脂発泡体３の両面に金属シート２，２を貼着した積層板１’の辺縁部を平盤状のプレス台１０とプレス型１１とで挟圧し、辺縁部において樹脂発泡体３を押し縮めると共に上側の金属シート２を塑性変形させることにより製造される。押し縮めた辺縁部１ｆでは、樹脂発泡体３の気孔率は２０％以下、好ましくは１０％以下、特に１％以下（実質的に無孔状態）となっていることが好ましい。圧縮した辺縁部１ｆの幅ｃは、樹脂発泡体３の元の厚さａの０．５〜１０倍特に１〜５倍程度が好ましい。
【００２２】
このように構成された筐体用パネル１は、軽量な樹脂発泡体３の両面に高引張強度の金属シート２，２を貼り付けたものであり、軽量かつ高剛性であり、比剛性（単位重量当りの曲げ剛性）が著しく高い。
【００２３】
また、辺縁部において樹脂発泡体３を圧縮して実質的に無孔状態としていると共に、端面において樹脂発泡体３が外部に露呈する面積（樹脂発泡体３の端面の面積）を小さくしているので、樹脂発泡体３が着火しにくく、また燃焼が広がりにくく、難燃性が高い。
【００２４】
樹脂発泡体３としては、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリスチレン、発泡ポリカーボネート、発泡ポリエステルなどが好適であり、その発泡倍率は、１．２〜２倍、特に１．４〜１．８倍程度が好適である。なお、樹脂発泡体の樹脂組成物に難燃剤が配合されていることが好ましい。樹脂発泡体３の厚さａは１〜５ｍｍ特に１〜３ｍｍ程度が好適である。樹脂発泡体３の厚さが大きいほど、積層体２の剛性が高くなるが、樹脂発泡体３の厚さ増大分だけ筐体用パネル１の重量も大きくなる。
【００２５】
金属シート２は、好ましくはアルミ又はアルミ合金よりなり、厚さｂは例えば０．１〜１ｍｍ特に０．１２〜０．３ｍｍ程度とされる。
【００２６】
アルミとしては、例えばＡ１０５０やＡ１０７０等、アルミ合金としては、例えば押出し成形、板金加工用のＡｌ−Ｍｇ系であるＡ５０５４等の５０００番台やＡｌ−Ｃｕ系であるＡ２０１４等の２０００番台、ダイカスト用のＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系合金（ＪＩＳ規格 ＡＤＣ１２やＡＤＣ１０等）などを用いることができるが、これに限定されない。アルミ又はアルミ合金は、軽量、高強度であり、熱伝導性が高く（例えば、面方向の熱伝導率が、アルミダイキャストの場合は９０Ｗ／ｍＫ以上であり、金属アルミ板の場合２４０Ｗ／ｍＫ程度）、しかも安価である。
【００２７】
ただし、金属シートは亜鉛メッキ鋼板などであってもよい。
【００２８】
第１〜３図では、一方の金属シート２のみを変形させているが、第４図の筐体用パネル１Ａのように、双方の金属シート２を変形させてもよい。第４図の筐体用パネル１Ａにおいても、辺縁部１ｆにおいて金属シート２，２間の樹脂は気孔率２０％以下、好ましくは１０％以下、特に１％以下の実質的に無孔状態となっていることが好ましい。筐体用パネル１Ａのその他の構成は筐体用パネル１と同一である。
【００２９】
第１，２図及び第４図では、辺縁部１ｆにおいて、上側の金属シート２と下側の金属シート２とは略平行となっているが、本発明では、第５図の筐体用パネル１Ｂのように、辺縁部１ｇにおいて一方の金属シート２が端縁ほど他方の金属シート２に接近するように傾斜していてもよい。この傾斜角度θは９０°以下、特に３０〜８５°、とりわけ６０〜８０°程度が好ましい。この筐体用パネル１Ｂでは、端部において金属シート２，２同士がカシメにより圧着されている。
【００３０】
この筐体用パネル１Ｂは、例えば第６図〜第７図のようにして製造される。即ち、第６図のように積層板１’を平盤状のプレス台１０の上にセットする。そして、下方に向って三角形断面形状の凸形となっているプレス型１２を該積層板１’の非辺縁部に押し当て、上側の金属シート２を塑性変形させると共に、樹脂発泡体３を圧縮し、第７図の通り、上側の金属シート２を下側の金属シート２に押し付け、カシメによって金属シート２，２同士を圧着させる。その後、プレス型１２を引き上げ、Ｖ字状の溝１３の最底部に沿ってカッター（図示略）によって積層板を切断する。これにより、第５図に示す筐体用パネル１Ｂが得られる。尚、プレス時に上側の金型を加熱下（発泡体に用いた樹脂の硬化温度以上）で圧縮してもかまわない。
【００３１】
プレス型１２の代わりに外周面が三角形断面形状となっているローラ型プレスを用いてもよい。
【００３２】
第５図の筐体用パネル１Ｂの辺縁部１ｇでは、一方の金属シート２にのみ傾斜面が形成されているが、第８図の筐体用パネル１Ｃのように、辺縁部１ｇにおいて双方の金属シート２が傾斜していてもよい。この場合の傾斜角度θは第５図の傾斜角度θと同程度が好ましい。この筐体用パネル１Ｃは、第６図に示したプレス型１２やローラ型プレスによって積層板１’の両面からプレスし、その後切断することにより製造される。
尚、金型内で圧縮と同時に外形を打ち抜いたり、切断したりして製造する方法も挙げられる。
【００３３】
この筐体用パネル１Ｂ，１Ｃも、軽量で高剛性であり、比剛性が高い。また、辺縁部において樹脂発泡体が圧縮されて無孔状になっていると共に、全周縁において端面が金属シート２で覆われているので、難燃性に優れる。
【００３４】
なお、１枚の筐体用パネルの四辺のうち、一部の辺の構造を上記（第１，２図、第４図、第５図、第８図）のいずれかとし、他の辺の構造を上記のうち他のものとしてもよい。
【００３５】
本発明の筐体用パネルは、剛性を高くするための片面又は両面に補強片を備えてもよい。第９図、第１０図はその一例を示すものである。補強片５は、細長い平板状であり、積層体２の長手方向の一端側から他端側まで連続して延在している。
【００３６】
補強片５は、炭素繊維とマトリックス樹脂とを含む組成物を硬化させた炭素繊維強化合成樹脂（ＣＦＲＰ）よりなることが好ましく、特に炭素長繊維を引き揃えてマトリックス樹脂を含浸させた一方向引き揃え（ＵＤ）炭素繊維強化合成樹脂製であることが好ましい。この炭素繊維の詳細については後述する。この補強片５の厚さは０．１〜０．５ｍｍ（１００〜５００μｍ）特に０．１５〜０．２５ｍｍ（１５０〜２５０μｍ）程度が好ましい。補強片５の幅は特に限定されないが、筐体用パネル１の厚さの２〜６００倍、特に３〜５００倍程度が好適である。
【００３７】
ただし、補強片５は炭素繊維の織布又は不織布に合成樹脂を含浸させて硬化させたものであってもよい。また、補強繊維は炭素繊維に限らず、ガラス繊維その他の無機繊維等の強化繊維であってもよい。
【００３８】
筐体用パネル２をアルミ又はアルミ合金製とした場合、筐体用パネル２の熱膨張係数が大きく（アルミの場合は通常２４×１０−６／Ｋ）、熱変形が起きやすいが、補強片５を構成するＣＦＲＰの室温付近における熱膨張係数が１０―６〜１０−７／Ｋであり、アルミの１／１０以下程度の非常に低い値であるので、筐体用パネルの反りが防止される。
【００３９】
次に、ＣＦＲＰを構成する炭素繊維及びマトリックス樹脂について説明する。
【００４０】
［炭素繊維］
炭素繊維は、好ましくは単繊維を１００〜５００００本集束剤により集束したものである。この炭素繊維は、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維のいずれでもよい。炭素繊維に高弾性が必要であるときには、ピッチ系炭素繊維を用いるのが好ましい。
【００４１】
なお、炭素繊維の繊維軸方向の引張弾性率は好ましくは２００ＧＰａ以上、特に４００ＧＰａ以上、更に好ましくは４４０ＧＰａ以上、例えば５００〜９００ＧＰａである。また、繊維軸方向の熱伝導率は、好ましくは６０Ｗ／ｍＫ以上、特に好ましくは１１０Ｗ／ｍＫ以上、例えば１２０〜６００Ｗ／ｍＫである。
【００４２】
炭素繊維の繊維径は３〜２０μｍ、特に５〜１２μｍであることが好ましい。炭素繊維の繊維径が細過ぎると、取り扱い性に劣り、また、一般に極細の炭素繊維は高コストであるため、製品コストを押し上げる原因となる。炭素繊維の繊維径が太過ぎると、繊維強度が低下し、折れ易くなるため、好ましくない。
【００４３】
この炭素繊維としては、長繊維が好適である。前述の通り、補強片５としては、この長繊維が補強片５の長手方向に引き揃えられ、合成樹脂が含浸され、硬化処理された一方向引き揃え炭素繊維強化合成樹脂よりなるものが好適である。補強片５中における炭素繊維の含有量は５〜８０重量％特に２０〜６５重量％程度が好適である。
【００４４】
［マトリックス樹脂］
次に、炭素繊維と複合化するマトリックス樹脂について説明する。
【００４５】
炭素繊維と複合化する樹脂は、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂のいずれでもよい。
【００４６】
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリメチルペンテン樹脂（ＰＭＰ）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル樹脂（変性ＰＰＥ）、ポリエーテルサルホン樹脂（ＰＥＳ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）、ポリエーテルニトリル樹脂（ＰＥＮ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン樹脂（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリフェニルサルフォン樹脂（ＰＰＳＵ）、ポリフタルアミド樹脂（ＰＰＡ）等の芳香族ポリアミド樹脂などが挙げられる。
これらの樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４７】
硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂（例えば紫外線硬化性樹脂）、湿気硬化性樹脂等が挙げられる。
【００４８】
熱硬化性樹脂としては、常温で流動性を示し、加熱により硬化性を示す樹脂であれば特に限定されない。例えば、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、フェノール樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリブタジエン、シリコーン樹脂等を挙げることができる。特に、炭素繊維との接着性や剛性、取り扱い易さの観点からエポキシ樹脂が好ましい。
【００４９】
光硬化性樹脂としては、ラジカル重合性成分及び光ラジカル重合開始剤、カチオン重合性成分及び光カチオン重合開始剤からなる組成物が用いることができる。本発明では、特に制限はないが好ましくは硬化後の樹脂剛性を考慮した場合、カチオン重合性成分及び光カチオン重合開始剤からなる組成物を用いることが好ましい。
【００５０】
湿気硬化性樹脂としては、特開平２−１６１８０、特開２０００−３６０２６、特開２０００−２１９８５５、特開２０００−２１１２７８、特開２０００−２１９８５５、特開２００２−１７５５１０等に記載の樹脂、具体的には、ウレタン系樹脂、アルコキシド基含有シリコーン系樹脂などが挙げられる。湿気硬化型接着剤の１例として、分子末端にイソシアネート基含有ウレタンポリマーを主成分とし、このイソシアネート基が水分と反応して架橋構造を形成するものがある。湿気硬化型接着剤としては、例えば積水化学工業社製９６１３Ｎ、住友スリーエム社製ＴＥ０３０、ＴＥ１００、日立化成ポリマー社製ハイボン４８２０、カネボウエヌエスシー社製ボンドマスター１７０シリーズ、Ｈｅｎｋｅｌ社製ＭａｃｒｏｐｌａｓｔＱＲ３４６０等があげられる。
【００５１】
これらの樹脂には、難燃剤、カップリング剤、導電性付与剤、無機フィラー、紫外線吸収剤、酸化防止剤、各種染顔料等、通常、樹脂に配合される各種の添加剤を配合してもよい。
【００５２】
本発明の筐体用パネル１が薄型テレビの筐体用パネルである場合、この薄型テレビが特に５０インチ以上、例えば６０〜７０インチ程度の大画面である場合に、第９，１０図のように補強片５を貼着した筐体用パネルを採用すると極めて効果的である。
【００５３】
なお、通常、補強片５は高温となる側（電子機器等の発熱部材と接する側）に設けられるが、筐体用パネルの両面に設けられてもよい。また、補強片５は筐体用パネルの全周に設けられてもよい。ただし、長方形の筐体用パネルの場合、高温側の面の長辺に沿ってのみ設けただけで筐体用パネルの反りは十分に防止される。筐体用パネルが正方形である場合、一方の面の１対の平行辺に沿ってのみ補強片を設ければ足りるが、全周に設けてもよい。補強片をトラス状に対角線方向に貼付けても良い。
【００５４】
本発明の筐体用パネルは、いわゆる内装用筐体、外装用筐体のいずれにも適用することができる。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例及び比較例について説明する。
【００５６】
＜実施例１＞
第３図に示す、長辺１１５０ｍｍ、短辺８００ｍｍのサンドイッチ構造の積層板を製作した。この積層板は、発泡倍率１．５倍の厚さ３ｍｍの発泡ポリエチレン層の両面に厚さ１２０μｍのアルミシートをエポキシ系接着剤（ハンツマン製アルダライト２０１５）で接着したものである。この積層板の両サイドの長辺部分に沿って、積層板の端縁から幅１０ｍｍの辺縁部領域をプレス金型１１によってプレスし、筐体用パネル１を製造した。この筐体用パネル１のパネル端面に対して、難燃性規格ＵＬ９４Ｖ−０準拠試験を行ったところ、同規格相当の難燃性を有していた。
【００５７】
＜比較例１＞
実施例１において、プレス加工を施す前の積層板１’のパネル端面に対して、難燃性規格ＵＬ９４Ｖ−０準拠試験を行ったところ、同規格Ｖ−２相当の難燃性レベルに留まった。
【００５８】
＜実施例２＞
実施例１と同一構成の積層板１’を第６図〜第７図の方法でプレスし、次いでＶ溝１３の溝底をカッターで切断し、端面が第５図のようにアルミシートで覆われた筐体用パネル１Ｂを製造した。この筐体用パネル１Ｂの端面に対して、難燃性規格ＵＬ９４Ｖ−０準拠試験を行ったところ、同規格相当の難燃性を有していた。
【符号の説明】
【００５９】
１ 筐体用パネル
１’ 積層板
１ｆ，１ｇ 辺縁部
２ 金属シート
３ 樹脂発泡体
５ 補強片
１０ プレス盤
１１，１２ プレス型
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイ等の表示機器や照明機器等の筐体のパネルに係り、特に大画面の表示機器に好適であり、また難燃性に優れた筐体用パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコン、ＯＡ機器、ＡＶ機器、携帯電話、電話機、ファクシミリ、家電製品、玩具用品、フラットパネルディスプレイなどの電気・電子機器の携帯化、薄型化、軽量化が進むにつれ、高放熱性・高耐熱寸法安定性が要求されている。そして、これらの電子機器の筐体には、薄型化による製品の捩じれを抑制し、これらに搭載される内蔵部品の破損を防ぐ必要があるため、高剛性、軽量化と共に、高放熱性、高耐熱寸法安定性が求められている。
【０００３】
中でも、薄型を目的とする液晶ＴＶに搭載される導光板を用いるタイプのバックライトについては、ＬＥＤ光源化に伴い、その発熱によるバックライトシャーシの熱変形が問題となっている。熱変形が大きいと、ＬＥＤ光源と導光板との光軸が維持できず、画像の表示品位が低下するという問題があった。このため、ＬＥＤ光源を用いた筐体用部材は従来使用されてきた筐体用部材に対し更なる高剛性、高放熱性、高耐熱寸法安定性が要求されている。
【０００４】
特開２００６−２９７９２９（特許文献１）には、電子機器用筐体を枠体と天板とで構成し、天板を金属層／繊維強化樹脂層／金属層の３層サンドイッチ板としたものが記載されている。
【０００５】
この筐体では、枠体の強度や剛性が低く、筐体に反りなどの変形が生じ易い。この筐体において、天板の比剛性を高くするべく金属層同士の間隔を大きくする（即ち、繊維強化樹脂層の厚みを大きくする）と、筐体の重量が大きくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２９７９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、軽量、高剛性、安価で、かつ難燃性に優れた表示機器の筐体用パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の筐体用パネルは、薄板状の樹脂発泡体の両面に金属シートを付着させた積層板よりなり、該積層板の辺縁部が挟圧されることにより樹脂発泡体が圧縮されているものである。
【０００９】
請求項２の筐体用パネルは、請求項１において、挟圧された辺縁部において、金属シート同士が平行となっていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３の筐体用パネルは、請求項１において、挟圧された辺縁部において、端部ほど筐体用パネルの厚さが小さくなっており、筐体用パネルの端面が金属シートで覆われていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４の筐体用パネルは、請求項３において、筐体用パネルの辺縁部において、筐体用パネルの端面において金属シートの端部同士がカシメにより固着されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５の筐体用パネルは、請求項１ないし４のいずれか１項において、樹脂発泡体は筐体用パネルの端部において無孔状態となっていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６の筐体用パネルの製造方法は、樹脂発泡体の両面に金属シートが付着された積層板の辺縁部を挟圧し、樹脂発泡体を圧縮すると共に、少なくとも一方の金属シートを塑性変形させることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項７の筐体用パネルの製造方法は、樹脂発泡体の両面に金属シートが付着された積層板の非辺縁部を挟圧し、樹脂発泡体を圧縮すると共に、少なくとも一方の金属シートを塑性変形させて積層板に溝を形成し、その後、溝の最底部に沿って積層板を切断して筐体用パネルを製造することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の筐体用パネルの積層板は、軽量な樹脂発泡体の両面に高引張強度の金属シートを貼り付けたものであり、軽量かつ高剛性であり、比剛性（単位重量当りの曲げ剛性）が著しく高い。また、金属シートは熱伝導度が高い（アルミ及びアルミ合金の場合、通常９０〜２４０ｗ／ｍＫ（面方向）程度）ので、電子機器等からの熱が面方向に伝播し易い。特にアルミ又はアルミ合金は、軽量、高強度であり、熱伝導度が大きく、安価であり、好適である。
【００１６】
本発明の筐体用パネルは、この積層板の辺縁部を押し縮めたものであるので、辺縁部において樹脂発泡体がほぼ無孔状となっており、着火しにくいと共に燃焼が広がりにくく、難燃性に優れる。筐体用パネルの端面がすべて金属シートで覆われるようにした場合、難燃性が更に高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態に係る筐体用パネルの一例の斜視図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】筐体用パネルの製造方法の一例を示す断面図である。
【図４】別の実施の形態に係る筐体用パネルの断面図である。
【図５】さらに別の実施の形態に係る筐体用パネルの断面図である。
【図６】図５の筐体用パネルの製造方法を説明する断面図である。
【図７】図５の筐体用パネルの製造方法を説明する断面図である。
【図８】さらに別の実施の形態に係る筐体用パネルの断面図である。
【図９】異なる実施の形態に係る筐体用パネルの斜視図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明について図面を参照してさらに詳細に説明するが、本発明を越えないかぎり、これらに限定されるものではない。第１図は実施の形態に係る筐体用パネルの斜視図、第２図は第１図のII−II線断面図である。
【００１９】
この筐体用パネル１は、薄板状の樹脂発泡体３の両面に金属シート２，２を接着剤で貼り付けたサンドイッチ構造のものである。接着剤としてはエポキシ系接着剤など各種のものを用いることができる。
【００２０】
この筐体用パネル１は、全周の辺縁部１ｆにおいて挟圧され、金属シート２，２同士の距離が小さくなっている。この辺縁部１ｆにおいては、樹脂発泡体３が圧縮され、気泡が押し潰され、ほぼ無孔状となっている。
【００２１】
この筐体用パネル１は、例えば第３図の通り、樹脂発泡体３の両面に金属シート２，２を貼着した積層板１’の辺縁部を平盤状のプレス台１０とプレス型１１とで挟圧し、辺縁部において樹脂発泡体３を押し縮めると共に上側の金属シート２を塑性変形させることにより製造される。押し縮めた辺縁部１ｆでは、樹脂発泡体３の気孔率は２０％以下、好ましくは１０％以下、特に１％以下（実質的に無孔状態）となっていることが好ましい。圧縮した辺縁部１ｆの幅ｃは、樹脂発泡体３の元の厚さａの０．５〜１０倍特に１〜５倍程度が好ましい。
【００２２】
このように構成された筐体用パネル１は、軽量な樹脂発泡体３の両面に高引張強度の金属シート２，２を貼り付けたものであり、軽量かつ高剛性であり、比剛性（単位重量当りの曲げ剛性）が著しく高い。
【００２３】
また、辺縁部において樹脂発泡体３を圧縮して実質的に無孔状態としていると共に、端面において樹脂発泡体３が外部に露呈する面積（樹脂発泡体３の端面の面積）を小さくしているので、樹脂発泡体３が着火しにくく、また燃焼が広がりにくく、難燃性が高い。
【００２４】
樹脂発泡体３としては、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリスチレン、発泡ポリカーボネート、発泡ポリエステルなどが好適であり、その発泡倍率は、１．２〜２倍、特に１．４〜１．８倍程度が好適である。なお、樹脂発泡体の樹脂組成物に難燃剤が配合されていることが好ましい。樹脂発泡体３の厚さａは１〜５ｍｍ特に１〜３ｍｍ程度が好適である。樹脂発泡体３の厚さが大きいほど、積層体２の剛性が高くなるが、樹脂発泡体３の厚さ増大分だけ筐体用パネル１の重量も大きくなる。
【００２５】
金属シート２は、好ましくはアルミ又はアルミ合金よりなり、厚さｂは例えば０．１〜１ｍｍ特に０．１２〜０．３ｍｍ程度とされる。
【００２６】
アルミとしては、例えばＡ１０５０やＡ１０７０等、アルミ合金としては、例えば押出し成形、板金加工用のＡｌ−Ｍｇ系であるＡ５０５４等の５０００番台やＡｌ−Ｃｕ系であるＡ２０１４等の２０００番台、ダイカスト用のＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系合金（ＪＩＳ規格 ＡＤＣ１２やＡＤＣ１０等）などを用いることができるが、これに限定されない。アルミ又はアルミ合金は、軽量、高強度であり、熱伝導性が高く（例えば、面方向の熱伝導率が、アルミダイキャストの場合は９０Ｗ／ｍＫ以上であり、金属アルミ板の場合２４０Ｗ／ｍＫ程度）、しかも安価である。
【００２７】
ただし、金属シートは亜鉛メッキ鋼板などであってもよい。
【００２８】
第１〜３図では、一方の金属シート２のみを変形させているが、第４図の筐体用パネル１Ａのように、双方の金属シート２を変形させてもよい。第４図の筐体用パネル１Ａにおいても、辺縁部１ｆにおいて金属シート２，２間の樹脂は気孔率２０％以下、好ましくは１０％以下、特に１％以下の実質的に無孔状態となっていることが好ましい。筐体用パネル１Ａのその他の構成は筐体用パネル１と同一である。
【００２９】
第１，２図及び第４図では、辺縁部１ｆにおいて、上側の金属シート２と下側の金属シート２とは略平行となっているが、本発明では、第５図の筐体用パネル１Ｂのように、辺縁部１ｇにおいて一方の金属シート２が端縁ほど他方の金属シート２に接近するように傾斜していてもよい。この傾斜角度θは９０°以下、特に３０〜８５°、とりわけ６０〜８０°程度が好ましい。この筐体用パネル１Ｂでは、端部において金属シート２，２同士がカシメにより圧着されている。
【００３０】
この筐体用パネル１Ｂは、例えば第６図〜第７図のようにして製造される。即ち、第６図のように積層板１’を平盤状のプレス台１０の上にセットする。そして、下方に向って三角形断面形状の凸形となっているプレス型１２を該積層板１’の非辺縁部に押し当て、上側の金属シート２を塑性変形させると共に、樹脂発泡体３を圧縮し、第７図の通り、上側の金属シート２を下側の金属シート２に押し付け、カシメによって金属シート２，２同士を圧着させる。その後、プレス型１２を引き上げ、Ｖ字状の溝１３の最底部に沿ってカッター（図示略）によって積層板を切断する。これにより、第５図に示す筐体用パネル１Ｂが得られる。尚、プレス時に上側の金型を加熱下（発泡体に用いた樹脂の硬化温度以上）で圧縮してもかまわない。
【００３１】
プレス型１２の代わりに外周面が三角形断面形状となっているローラ型プレスを用いてもよい。
【００３２】
第５図の筐体用パネル１Ｂの辺縁部１ｇでは、一方の金属シート２にのみ傾斜面が形成されているが、第８図の筐体用パネル１Ｃのように、辺縁部１ｇにおいて双方の金属シート２が傾斜していてもよい。この場合の傾斜角度θは第５図の傾斜角度θと同程度が好ましい。この筐体用パネル１Ｃは、第６図に示したプレス型１２やローラ型プレスによって積層板１’の両面からプレスし、その後切断することにより製造される。
尚、金型内で圧縮と同時に外形を打ち抜いたり、切断したりして製造する方法も挙げられる。
【００３３】
この筐体用パネル１Ｂ，１Ｃも、軽量で高剛性であり、比剛性が高い。また、辺縁部において樹脂発泡体が圧縮されて無孔状になっていると共に、全周縁において端面が金属シート２で覆われているので、難燃性に優れる。
【００３４】
なお、１枚の筐体用パネルの四辺のうち、一部の辺の構造を上記（第１，２図、第４図、第５図、第８図）のいずれかとし、他の辺の構造を上記のうち他のものとしてもよい。
【００３５】
本発明の筐体用パネルは、剛性を高くするための片面又は両面に補強片を備えてもよい。第９図、第１０図はその一例を示すものである。補強片５は、細長い平板状であり、積層体２の長手方向の一端側から他端側まで連続して延在している。
【００３６】
補強片５は、炭素繊維とマトリックス樹脂とを含む組成物を硬化させた炭素繊維強化合成樹脂（ＣＦＲＰ）よりなることが好ましく、特に炭素長繊維を引き揃えてマトリックス樹脂を含浸させた一方向引き揃え（ＵＤ）炭素繊維強化合成樹脂製であることが好ましい。この炭素繊維の詳細については後述する。この補強片５の厚さは０．１〜０．５ｍｍ（１００〜５００μｍ）特に０．１５〜０．２５ｍｍ（１５０〜２５０μｍ）程度が好ましい。補強片５の幅は特に限定されないが、筐体用パネル１の厚さの２〜６００倍、特に３〜５００倍程度が好適である。
【００３７】
ただし、補強片５は炭素繊維の織布又は不織布に合成樹脂を含浸させて硬化させたものであってもよい。また、補強繊維は炭素繊維に限らず、ガラス繊維その他の無機繊維等の強化繊維であってもよい。
【００３８】
筐体用パネル２をアルミ又はアルミ合金製とした場合、筐体用パネル２の熱膨張係数が大きく（アルミの場合は通常２４×１０−６／Ｋ）、熱変形が起きやすいが、補強片５を構成するＣＦＲＰの室温付近における熱膨張係数が１０―６〜１０−７／Ｋであり、アルミの１／１０以下程度の非常に低い値であるので、筐体用パネルの反りが防止される。
【００３９】
次に、ＣＦＲＰを構成する炭素繊維及びマトリックス樹脂について説明する。
【００４０】
［炭素繊維］
炭素繊維は、好ましくは単繊維を１００〜５００００本集束剤により集束したものである。この炭素繊維は、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維のいずれでもよい。炭素繊維に高弾性が必要であるときには、ピッチ系炭素繊維を用いるのが好ましい。
【００４１】
なお、炭素繊維の繊維軸方向の引張弾性率は好ましくは２００ＧＰａ以上、特に４００ＧＰａ以上、更に好ましくは４４０ＧＰａ以上、例えば５００〜９００ＧＰａである。また、繊維軸方向の熱伝導率は、好ましくは６０Ｗ／ｍＫ以上、特に好ましくは１１０Ｗ／ｍＫ以上、例えば１２０〜６００Ｗ／ｍＫである。
【００４２】
炭素繊維の繊維径は３〜２０μｍ、特に５〜１２μｍであることが好ましい。炭素繊維の繊維径が細過ぎると、取り扱い性に劣り、また、一般に極細の炭素繊維は高コストであるため、製品コストを押し上げる原因となる。炭素繊維の繊維径が太過ぎると、繊維強度が低下し、折れ易くなるため、好ましくない。
【００４３】
この炭素繊維としては、長繊維が好適である。前述の通り、補強片５としては、この長繊維が補強片５の長手方向に引き揃えられ、合成樹脂が含浸され、硬化処理された一方向引き揃え炭素繊維強化合成樹脂よりなるものが好適である。補強片５中における炭素繊維の含有量は５〜８０重量％特に２０〜６５重量％程度が好適である。
【００４４】
［マトリックス樹脂］
次に、炭素繊維と複合化するマトリックス樹脂について説明する。
【００４５】
炭素繊維と複合化する樹脂は、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂のいずれでもよい。
【００４６】
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリメチルペンテン樹脂（ＰＭＰ）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル樹脂（変性ＰＰＥ）、ポリエーテルサルホン樹脂（ＰＥＳ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）、ポリエーテルニトリル樹脂（ＰＥＮ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン樹脂（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリフェニルサルフォン樹脂（ＰＰＳＵ）、ポリフタルアミド樹脂（ＰＰＡ）等の芳香族ポリアミド樹脂などが挙げられる。
これらの樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４７】
硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂（例えば紫外線硬化性樹脂）、湿気硬化性樹脂等が挙げられる。
【００４８】
熱硬化性樹脂としては、常温で流動性を示し、加熱により硬化性を示す樹脂であれば特に限定されない。例えば、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、フェノール樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリブタジエン、シリコーン樹脂等を挙げることができる。特に、炭素繊維との接着性や剛性、取り扱い易さの観点からエポキシ樹脂が好ましい。
【００４９】
光硬化性樹脂としては、ラジカル重合性成分及び光ラジカル重合開始剤、カチオン重合性成分及び光カチオン重合開始剤からなる組成物が用いることができる。本発明では、特に制限はないが好ましくは硬化後の樹脂剛性を考慮した場合、カチオン重合性成分及び光カチオン重合開始剤からなる組成物を用いることが好ましい。
【００５０】
湿気硬化性樹脂としては、特開平２−１６１８０、特開２０００−３６０２６、特開２０００−２１９８５５、特開２０００−２１１２７８、特開２０００−２１９８５５、特開２００２−１７５５１０等に記載の樹脂、具体的には、ウレタン系樹脂、アルコキシド基含有シリコーン系樹脂などが挙げられる。湿気硬化型接着剤の１例として、分子末端にイソシアネート基含有ウレタンポリマーを主成分とし、このイソシアネート基が水分と反応して架橋構造を形成するものがある。湿気硬化型接着剤としては、例えば積水化学工業社製９６１３Ｎ、住友スリーエム社製ＴＥ０３０、ＴＥ１００、日立化成ポリマー社製ハイボン４８２０、カネボウエヌエスシー社製ボンドマスター１７０シリーズ、Ｈｅｎｋｅｌ社製ＭａｃｒｏｐｌａｓｔＱＲ３４６０等があげられる。
【００５１】
これらの樹脂には、難燃剤、カップリング剤、導電性付与剤、無機フィラー、紫外線吸収剤、酸化防止剤、各種染顔料等、通常、樹脂に配合される各種の添加剤を配合してもよい。
【００５２】
本発明の筐体用パネル１が薄型テレビの筐体用パネルである場合、この薄型テレビが特に５０インチ以上、例えば６０〜７０インチ程度の大画面である場合に、第９，１０図のように補強片５を貼着した筐体用パネルを採用すると極めて効果的である。
【００５３】
なお、通常、補強片５は高温となる側（電子機器等の発熱部材と接する側）に設けられるが、筐体用パネルの両面に設けられてもよい。また、補強片５は筐体用パネルの全周に設けられてもよい。ただし、長方形の筐体用パネルの場合、高温側の面の長辺に沿ってのみ設けただけで筐体用パネルの反りは十分に防止される。筐体用パネルが正方形である場合、一方の面の１対の平行辺に沿ってのみ補強片を設ければ足りるが、全周に設けてもよい。補強片をトラス状に対角線方向に貼付けても良い。
【００５４】
本発明の筐体用パネルは、いわゆる内装用筐体、外装用筐体のいずれにも適用することができる。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例及び比較例について説明する。
【００５６】
＜実施例１＞
第３図に示す、長辺１１５０ｍｍ、短辺８００ｍｍのサンドイッチ構造の積層板を製作した。この積層板は、発泡倍率１．５倍の厚さ３ｍｍの発泡ポリエチレン層の両面に厚さ１２０μｍのアルミシートをエポキシ系接着剤（ハンツマン製アルダライト２０１５）で接着したものである。この積層板の両サイドの長辺部分に沿って、積層板の端縁から幅１０ｍｍの辺縁部領域をプレス金型１１によってプレスし、筐体用パネル１を製造した。この筐体用パネル１のパネル端面に対して、難燃性規格ＵＬ９４Ｖ−０準拠試験を行ったところ、同規格相当の難燃性を有していた。
【００５７】
＜比較例１＞
実施例１において、プレス加工を施す前の積層板１’のパネル端面に対して、難燃性規格ＵＬ９４Ｖ−０準拠試験を行ったところ、同規格Ｖ−２相当の難燃性レベルに留まった。
【００５８】
＜実施例２＞
実施例１と同一構成の積層板１’を第６図〜第７図の方法でプレスし、次いでＶ溝１３の溝底をカッターで切断し、端面が第５図のようにアルミシートで覆われた筐体用パネル１Ｂを製造した。この筐体用パネル１Ｂの端面に対して、難燃性規格ＵＬ９４Ｖ−０準拠試験を行ったところ、同規格相当の難燃性を有していた。
【符号の説明】
【００５９】
１ 筐体用パネル
１’ 積層板
１ｆ，１ｇ 辺縁部
２ 金属シート
３ 樹脂発泡体
５ 補強片
１０ プレス盤
１１，１２ プレス型
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板状の樹脂発泡体の両面に金属シートを付着させた積層板よりなり、該積層板の辺縁部が挟圧されることにより樹脂発泡体が圧縮されている筐体用パネル。
【請求項２】
請求項１において、挟圧された辺縁部において、金属シート同士が平行となっていることを特徴とする筐体用パネル。
【請求項３】
請求項１において、挟圧された辺縁部において、端部ほど筐体用パネルの厚さが小さくなっており、筐体用パネルの端面が金属シートで覆われていることを特徴とする筐体用パネル。
【請求項４】
請求項３において、筐体用パネルの辺縁部において、筐体用パネルの端面において金属シートの端部同士がカシメにより固着されていることを特徴とする筐体用パネル。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、樹脂発泡体は筐体用パネルの端部において無孔状態となっていることを特徴とする筐体用パネル。
【請求項６】
樹脂発泡体の両面に金属シートが付着された積層板の辺縁部を挟圧し、樹脂発泡体を圧縮すると共に、少なくとも一方の金属シートを塑性変形させることを特徴とする筐体用パネルの製造方法。
【請求項７】
樹脂発泡体の両面に金属シートが付着された積層板の非辺縁部を挟圧し、樹脂発泡体を圧縮すると共に、少なくとも一方の金属シートを塑性変形させて積層板に溝を形成し、その後、溝の最底部に沿って積層板を切断して筐体用パネルを製造することを特徴とする筐体用パネルの製造方法。
【請求項１】
薄板状の樹脂発泡体の両面に金属シートを付着させた積層板よりなり、該積層板の辺縁部が挟圧されることにより樹脂発泡体が圧縮されている筐体用パネル。
【請求項２】
請求項１において、挟圧された辺縁部において、金属シート同士が平行となっていることを特徴とする筐体用パネル。
【請求項３】
請求項１において、挟圧された辺縁部において、端部ほど筐体用パネルの厚さが小さくなっており、筐体用パネルの端面が金属シートで覆われていることを特徴とする筐体用パネル。
【請求項４】
請求項３において、筐体用パネルの辺縁部において、筐体用パネルの端面において金属シートの端部同士がカシメにより固着されていることを特徴とする筐体用パネル。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、樹脂発泡体は筐体用パネルの端部において無孔状態となっていることを特徴とする筐体用パネル。
【請求項６】
樹脂発泡体の両面に金属シートが付着された積層板の辺縁部を挟圧し、樹脂発泡体を圧縮すると共に、少なくとも一方の金属シートを塑性変形させることを特徴とする筐体用パネルの製造方法。
【請求項７】
樹脂発泡体の両面に金属シートが付着された積層板の非辺縁部を挟圧し、樹脂発泡体を圧縮すると共に、少なくとも一方の金属シートを塑性変形させて積層板に溝を形成し、その後、溝の最底部に沿って積層板を切断して筐体用パネルを製造することを特徴とする筐体用パネルの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２１８３６３（Ｐ２０１２−２１８３６３Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８８３３３（Ｐ２０１１−８８３３３）
【出願日】平成２３年４月１２日（２０１１．４．１２）
【出願人】（０００００６１７２）三菱樹脂株式会社 (1,977)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１２日（２０１１．４．１２）
【出願人】（０００００６１７２）三菱樹脂株式会社 (1,977)
【Ｆターム（参考）】
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