JP5301966B2 - マグネシウム合金製筐体及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、筐体に関し、特に電子製品に使用するマグネシウム合金製筐体及びその製造方法に関する。
電子技術の発展に伴って、携帯電話、エムピースリー（ＭＰ３）、携帯用個人情報端末（ＰＤＡ）、コンピュータ等の電子装置が広く用いられている。その電子装置の筐体を一般的にマグネシウム合金、アルミニウム合金及びステンレス等の金属材から製造して、前記電子装置用筐体の機械的強度を確保する。
電子装置の優れた外観及び特殊な手触りを確保するために、電子装置の金属製筐体の表面に一般的に図案或いは紋様を形成する。例えば、電子装置の金属製筐体の表面にブラッシング（Ｂｒｕｓｈｉｎｇ）紋様を形成することである。
アルミニウム合金及びステンレスの表面には直接ブラッシング加工を実施することができるが、マグネシウム合金の表面には直接ブラッシング加工を実施することができない。これは、マグネシウム合金の表面に直接ブラッシング加工を実施すれば、マグネシウム合金の化学特性の活性によって、マグネシウム合金の基材が酸化され易くなるか、腐食される問題があるためである。即ち、直接マグネシウム合金の表面にブラッシング加工を実施して製造したマグネシウム合金製筐体が不合格品になってしまう可能性がある。
本発明の目的は、酸化されるか、腐食されることを防止し、表面にブラッシング加工を実施することができるマグネシウム合金製筐体及びその製造方法を提供することである。
マグネシウム合金基材を含むマグネシウム合金製筐体において、前記マグネシウム合金基材には、化成処理層と、支持層と、ブラッシング層と、透明な保護層と、が順に形成されており、前記支持層は、前記化成処理層に接着されるプライマー層と、前記プライマー層の上に形成されているペンキ層と、を含む。
マグネシウム合金製筐体の製造方法において、マグネシウム合金基材を提供するステップと、前記マグネシウム合金基材を化成溶液に浸漬して、その表面に化成処理層を形成するステップと、前記化成処理層の上にプライマーを塗装し、固化させて、プライマー層を形成するステップと、前記プライマー層の上にペンキを塗装し、固化させて、ペンキ層を形成するステップと、前記ペンキ層の上にブラッシング加工を実施して、ブラッシング層を形成するステップと、前記ブラッシング層の上に金属色の塗料を塗装し、固化させて、外観補強層を形成するステップと、前記外観補強層の上に透明なペンキを塗装し、固化させて、透明な保護層を形成するステップと、を含む。
本発明によるマグネシウム合金製筐体において、マグネシウム合金基材が化成処理層及び支持層によって保護されるから、マグネシウム合金製筐体の製造過程中で、マグネシウム合金基材が酸化され易くなるか、腐食されることを防止することができる。また、前記支持層にブラッシング層が形成されていることによって、前記マグネシウム合金製筐体の外観を向上させることができる。
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態に係るマグネシウム合金製筐体及びその製造方法に対して詳細に説明する。
図１は、本発明に係るマグネシウム合金製筐体１０の断面図である。前記マグネシウム合金製筐体１０は、いろいろな電子装置に使用することができる。
図１に示したように、前記マグネシウム合金製筐体１０は、マグネシウム合金基材１１を含む。前記マグネシウム合金基材１１の表面には、化成処理層１２と、支持層１３と、ブラッシング層１４と、外観補強層１５と、透明な保護層１６と、が順に形成されている。
前記化成処理層１２は、前記マグネシウム合金基材１１の酸化を防止する。前記化成処理層１２を形成する主な材料はリン酸塩である。
前記支持層１３は、前記マグネシウム合金基材１１の酸化をさらに防止し、且つ前記マグネシウム合金基材１１の表面の平面度を改善する。
前記支持層１３は、プライマー層（Ｐｒｉｍｅｒ）１３２と、ペンキ層１３４と、を含む。前記プライマー層１３２は、前記化成処理層１２の上に形成されて、前記化成処理層１２と前記ペンキ層１３４との間の接着力を向上させる。前記プライマー層１３２は、エポキシ樹脂と黒顔料とを含む。
前記ペンキ層１３４は、前記プライマー層１３２の上に形成され、比較的高い硬度を持っている。前記ペンキ層１３４は、アクリル（ＰＭＭＡ）樹脂と黒顔料とを含む。上述した黒顔料として、カーボンブラック（Ｃａｒｂｏｎ Ｂｌａｃｋ）を採用することができる。
前記ブラッシング層１４は、前記ペンキ層１３４の上に形成されている。
前記外観補強層１５は、前記ブラッシング層１４の上に形成される金属色の塗装層（例えば、銀色の塗装層）であり、マグネシウム合金製筐体１０の金属の質感を向上させる作用を奏する。前記外観補強層１５には、主にアクリル樹脂とアルミニウム粉末とが含まれている。好ましくは、アルミニウム粉末が箔状に形成されていることである。前記外観補強層１５の厚さは、２〜５μｍである。
前記透明な保護層１６は、前記外観補強層１５の上に形成され、前記外観補強層１５との接着力が優れる。前記透明な保護層１６は、主にアクリル樹脂を含む。
上述したマグネシウム合金製筐体１０において、ブラッシング層１４は、前記支持層１３の表面に対してブラッシング加工を実施して形成したものである。即ち、前記マグネシウム合金基材１１の上表面には、マグネシウム合金基材１１を保護する化成処理層１２及びプライマー層１３２が形成されているので、ブラッシング加工の過程或いは前記マグネシウム合金製筐体１０の使用過程中で、前記マグネシウム合金基材１１が酸化されるか、腐食されることを防止することができる。
また、前記マグネシウム合金基材１１の表面に支持層１３が形成されているので、前記マグネシウム合金基材１１の表面に存在する欠陥（例えば、ダイキャスト成型する過程で形成される凹穴、割れ等）を覆うことができる。従って、ブラッシング紋様の均一性を向上させ、前記マグネシウム合金基材１１の外観をさらに改善することができる。また、外観補強層１５が金属色の塗装層であるので、前記ブラッシング層１４の金属の質感をさらに向上させ、前記マグネシウム合金基材１１の外観をさらに改善することができる。
前記マグネシウム合金製筐体の製造方法に対するステップに対して簡単に説明する。
まず、マグネシウム合金基材１１を提供する。前記マグネシウム合金基材１１は、ダイキャスト成型で形成することができる。
次に、前記マグネシウム合金基材１１を化成溶液に浸漬させて、前記マグネシウム合金基材１１の表面に化成処理層１２を形成する。前記化成溶液にはリン酸塩が含まれている。
次に、前記化成処理層１２の上にプライマーを塗装し、固化させて、プライマー層１３２を形成する。前記プライマーには、エポキシ樹脂と黒顔料とが含まれている。前記黒顔料として、カーボンブラックを採用することができる。前記塗装方式として、手塗り或いはスプレー塗装を採用することができる。
次に、前記プライマー層１３２の上にペンキを塗装し、固化させて、ペンキ層１３４を形成する。前記ペンキには、アクリル樹脂と黒顔料とが含まれている。前記黒顔料として、カーボンブラックを採用することができる。前記塗装方式として、手塗り或いはスプレー塗装を採用することができる。
次に、前記ペンキ層１３４の上にブラッシング加工を実施して、ブラッシング層１４を形成する。前記ブラッシング加工には、布製研磨輪或いは研磨ベルト（Ａｂｒａｓｉｖｅ Ｂｅｌｔ）を採用することができる。好ましくは、布製研磨輪を採用する。前記ブラッシング層１４の紋様の均一性を高めるために、紋様の深さが浅いブラッシング加工を複数回実施することができる。
次に、前記ブラッシング層１４の上に金属色の塗料を塗装し、固化させて、外観補強層１５を形成する。前記金属色の塗料には、主にアクリル樹脂と箔状アルミニウム粉末とが含まれている。前記外観補強層１５の厚さは、２〜５μｍである。前記塗装方式として、手塗り或いはスプレー塗装を採用することができる。
最後に、前記外観補強層１５の上に透明なペンキを塗装し、固化させて、透明な保護層１６を形成する。前記透明なペンキには、主にアクリル樹脂が含まれている。前記塗装方式として、手塗り或いはスプレー塗装を採用することができる。
マグネシウム合金製筐体１０に対し金属の質感を要求しない場合、金属色ではない他のカラーを持つ外観補強層１５を形成することができる。または、前記外観補強層１５を省略することもできる。
以下、マグネシウム合金製筐体の製造方法に対する具体的な実施例に対して詳細に説明する。
まず、ダイキャスト成型によって形成されたマグネシウム合金基材を化成溶液に浸漬させて、マグネシウム合金基材の上に化成処理層を形成する。
次に、前記化成処理層の上にエポキシ樹脂と黒顔料とを含んだプライマーを塗装し、１３５〜１４５攝氏度の条件の下で、１５〜２０分ぐらい焼付けを実施する。これにより、厚さは１５〜２０μｍであるプライマー層が形成される。
次に、前記プライマー層の上にアクリル樹脂と黒顔料とを含んだペンキを塗装し、１３５〜１４５攝氏度の条件の下で、１５〜２０分ぐらい焼付けを実施する。これにより、厚さは１５〜２０μｍであるペンキ層が形成される。
次に、布製研磨輪を採用して前記ペンキ層にブラッシング加工を８回実施する。これによってブラッシング層が形成される。
次に、前記ブラッシング層の上にアクリル樹脂と箔状アルミニウム粉末とを含んだ銀色の塗料を塗装し、１３５〜１４５攝氏度の条件の下で、１５〜２０分ぐらい焼付けを実施する。これにより、厚さは２〜３μｍである外観補強層が形成される。
最後に、前記外観補強層の上にアクリル樹脂を含んだ透明なペンキを塗装し、１３５〜１４５攝氏度の条件の下で、１５〜２０分ぐらい焼付けを実施する。これにより、厚さは１２〜１８μｍである透明な保護層が形成される。
上述した製造方法で製造したマグネシウム合金製筐体の良品率が優れる。
以下は本発明のマグネシウム合金製筐体に対して、密着試験、硬さ試験及び塩水噴霧試験を実施した。テープ剥離試験（Ｃｒｏｓｓ−ｃｕｔ Ｔａｐｅ Ｔｅｓｔ）によって測定された結果、マグネシウム合金製筐体の密着力が５Ｂに到達した。
荷重が９．８Ｎ（ニュートン）であり、鉛筆の傾斜度が４５度である条件の下で、鉛筆硬度試験機で測定した結果、マグネシウム合金製筐体の硬さが３Ｈに到達した。
試験の温度が３５プラスマイナス２摂氏度である条件の下で、塩水噴霧試験機で塩水噴霧試験を２回（８時間の間塩水を噴霧し、１６時間の間静止することを１回とする）実施した結果、前記マグネシウム合金製筐体の表面が酸化されず、発泡せず、且つ腐食されなかった。
以上、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形又は修正が可能であり、該変形又は修正も又、本発明の特許請求の範囲内に含まれるものであることは、いうまでもない。
１０ マグネシウム合金製筐体
１１ マグネシウム合金基材
１２ 化成処理層
１３ 支持層
１３２ プライマー層
１３４ ペンキ層
１４ ブラッシング層
１５ 外観補強層
１６ 透明な保護層
１１ マグネシウム合金基材
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Claims (14)
- マグネシウム合金基材を含むマグネシウム合金製筐体において、
前記マグネシウム合金基材には、化成処理層と、支持層と、ブラッシング層と、透明な保護層と、が順に形成されており、
前記支持層は、前記化成処理層に接着されるプライマー層と、前記プライマー層の上に形成されているペンキ層と、を含むことを特徴とするマグネシウム合金製筐体。 - 前記化成処理層は、リン酸塩を含む化成溶液に浸漬させて形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のマグネシウム合金製筐体。
- 前記プライマー層には、主にエポキシ樹脂と黒顔料とが含まれていることを特徴とする請求項１に記載のマグネシウム合金製筐体。
- 前記ペンキ層には、主にアクリル樹脂と黒顔料とが含まれていることを特徴とする請求項１に記載のマグネシウム合金製筐体。
- 前記ブラッシング層が前記ペンキ層の上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のマグネシウム合金製筐体。
- 前記ブラッシング層と前記透明な保護層との間に外観補強層がさらに形成されていることを特徴とする請求項１に記載のマグネシウム合金製筐体。
- 前記外観補強層には、主にアクリル樹脂と箔状アルミニウム粉末とが含まれていることを特徴とする請求項６に記載のマグネシウム合金製筐体。
- 前記透明な保護層には、アクリル樹脂が含まれていることを特徴とする請求項７に記載のマグネシウム合金製筐体。
- マグネシウム合金製筐体の製造方法において、
マグネシウム合金基材を提供するステップと、
前記マグネシウム合金基材を化成溶液に浸漬させて、その表面に化成処理層を形成するステップと、
前記化成処理層の上にプライマーを塗装し、固化させて、プライマー層を形成するステップと、
前記プライマー層の上にペンキを塗装し、固化させて、ペンキ層を形成するステップと、
前記ペンキ層の上にブラッシング加工を実施して、ブラッシング層を形成するステップと、
前記ブラッシング層の上に金属色の塗料を塗装し、固化させて、外観補強層を形成するステップと、
前記外観補強層の上に透明なペンキを塗装し、固化させて、透明な保護層を形成するステップと、を含むことを特徴とするマグネシウム合金製筐体の製造方法。 - 前記化成溶液には、リン酸塩が含まれていることを特徴とする請求項９に記載のマグネシウム合金製筐体の製造方法。
- 前記プライマーには、主にエポキシ樹脂と黒顔料とを含むことを特徴とする請求項９に記載のマグネシウム合金製筐体の製造方法。
- 前記ペンキには、主にアクリル樹脂と黒顔料とが含まれていることを特徴とする請求項９に記載のマグネシウム合金製筐体の製造方法。
- 前記金属色の塗料には、主にアクリル樹脂と箔状アルミニウム粉末とが含まれていることを特徴とする請求項９に記載のマグネシウム合金製筐体の製造方法。
- 前記透明なペンキには、主にアクリル樹脂が含まれていることを特徴とする請求項９に記載のマグネシウム合金製筐体の製造方法。
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