JP5933765B2 - シェル、シェルを作製する方法、及びシェルの電子製品への適用 - Google Patents

Description

本開示は、金属−プラスチック成形の分野に関しており、より具体的には、シェル、シェルを作製する方法、及びシェルを備えた電子製品に関する。

消費レベルが上がる中、特別な手ざわりを有する電子製品は、市場で非常に競争力がある。金属シェルは優れた視覚的効果をもたらし得ると同時に、繊細な感触、摩耗耐性、落下耐性及び腐食耐性などの利点を有する。

米国特許出願公開第２０１１／０２９７５４９号明細書

金属及びプラスチックを備えたシェルを作製する既存の方法は一般に、金属及びプラスチックを一体的に接合するために接着剤を使用する。しかしながら、得られた携帯電話シェルは、摩耗耐性及び落下耐性の性能が無く、金属及びプラスチック間の結合力が乏しい。また、接着剤は、耐酸性及び耐アルカリ性の性能が乏しく、得られた携帯電話シェルに、陽極酸化のような表面処理を施すことができない。

本開示の実施形態は、先行技術における既存の問題の少なくとも１つをある程度まで解決しようとしている。また、本開示は、金属及びプラスチック間に強い結合力を有することができ、摩耗耐性、落下耐性及び腐食耐性などの利点を有することができるシェル、及び該シェルを作製する方法を提供することを目的としている。

本開示の第１の態様によれば、金属シェル体、樹脂から形成されたプラスチック部品、及び前記金属シェル体及び前記プラスチック部品間に形成されて、前記プラスチック部品を前記金属シェル体に接合する酸化物層を備えており、該酸化物層は、前記プラスチック部品と接する表面に平均孔径が約200 ｎｍ〜約2000ｎｍである腐食孔を有しており、前記金属シェル体と接する表面に孔径が約10〜100 ｎｍである微小孔を有しており、前記樹脂の一部が前記微小孔及び前記腐食孔に充填されていることを特徴とするシェルが提供される。

本開示の第２の態様によれば、上述したシェルを作製すべく使用されてもよい、前記シェルを作製する方法が提供される。本開示の実施形態によれば、前記方法は、Ｓ１：金属シェル体の表面の少なくとも一部を陽極酸化処理して、微小孔を有する酸化物層を形成する工程、Ｓ２：前記工程Ｓ１で得られた金属シェル体をエッチング溶液に浸して、前記酸化物層の外面の少なくとも一部に腐食孔を形成する工程、及び、Ｓ３：前記工程Ｓ２で得られた金属シェル体の少なくとも一部に樹脂を射出して、前記樹脂がプラスチック部品に成形されている前記シェルを得る工程を有してもよい。

本開示の第３の態様によれば、上述したシェルを備えた電子製品が提供される。

驚いたことに、特有の二層空間細孔構造が、金属シェル体の表面に形成された酸化物層に形成され得ることが本発明者らによって発見された。本開示の実施形態に係る方法によって、酸化物層が金属シェル体の表面に形成されることができ、酸化物層は優れた特性の微小孔を有し得る。本開示の実施形態に係る技術的解決法によって、平均孔径が約10〜100 ｎｍである微小孔が形成されることができ、これは特有の構造であり、樹脂との優れた結合力を有する。一方、更なる腐食処理によって、腐食孔が、樹脂と接触すべく酸化物層の外面に形成されてもよい。腐食孔は、微小孔より大きな平均孔径を有し得る。本開示の実施形態に係る技術的解決法によって、平均孔径が約200 ｎｍ〜約2000ｎｍである腐食孔が、酸化物層の外面に形成されることができ、これは、樹脂の金属シェル体との結合力を高めるために寄与する特有の構造であり、そのため、得られたシェルは、摩耗耐性及び落下耐性の性能を有することができる。以降の成形工程の過程で、樹脂が、金属シェルの外面で相対的により大きな細孔を通って内部層の細孔に浸透してもよく、これは成形をより容易にする。本開示の実施形態によれば、金属シェル体は、追加の部分無しでプラスチックに強固に接合されて、より高い強度が得られ、そのため、耐食性能が改善される。本開示の実施形態によれば、金属シェル体の大きさ及び外観に影響がほとんどなく、比較的少ない熱が処理の過程で生じるだけである。一方、樹脂は、表面にある孔径がより大きい腐食孔に容易に射出成形されることができ、樹脂に特別な要件がない。そのため、本技術的解決法は広く使用されることができ、環境に優しく、大量生産に採用され得る。

本開示の実施形態の更なる態様及び利点は、以下の記載にある程度述べられており、以下の記載からある程度明らかになるか、又は本開示の実施形態の実施から習得される。

本開示のこれら及び他の態様及び利点は、図面と共に以下の記載から明らかになり、以下の記載から更に容易に理解される。

本開示の一実施形態で作製された酸化物層の二層空間細孔構造の存在を示す図である。 実施例１における表面処理１の後に得られたアルミニウム合金薄板面を示す走査型電子顕微鏡検査図である。 実施例１における表面処理２の後に得られたアルミニウム合金薄板面を示す走査型電子顕微鏡検査図である。 実施例１における表面処理３の後に得られたアルミニウム合金薄板面を示す走査型電子顕微鏡検査図である。 本開示の一実施形態に係る携帯電話シェルの金属シェル体を示す概略図である。 本開示の一実施形態に係る携帯電話シェルのプラスチック部品を示す概略図である。 本開示の一実施形態に係る携帯電話シェルを示す概略図である。

本開示の実施形態を詳細に述べる。本明細書に述べられている実施形態は説明及び例示のためのものであり、本開示を一般的に理解するために使用されている。本実施形態は、本開示を制限するためと解釈されてはならない。

本開示の第１の態様によれば、シェルが提供される。本開示の実施形態によれば、シェルは、プラスチック部品と、金属シェル体と、金属シェル体及びプラスチック部品間に形成された酸化物層とを備えてもよい。本開示の実施形態によれば、プラスチック部品は樹脂から形成されてもよく、酸化物層はプラスチック部品を金属シェル体に接合してもよい。本開示の実施形態によれば、酸化物層は、プラスチック部品と接する表面に平均孔径が約200 ｎｍ〜約2000ｎｍである腐食孔を有しており、金属シェル体と接する表面に孔径が約10〜100 ｎｍである微小孔を有している。また、本開示の実施形態によれば、樹脂の一部が微小孔及び腐食孔に充填されている。そのため、金属シェル体及びプラスチック間の結合力は高められてより強くなり、ひいてはシェルは摩耗耐性、落下耐性及び腐食耐性を有することができる。

本開示の実施形態によれば、腐食孔の平均孔径は約200 ｎｍ〜約1000ｎｍであり、好ましくは約400 ｎｍ〜約1000ｎｍであってもよく、微小孔の平均孔径は、約20ｎｍ〜約80ｎｍであり、好ましくは約20ｎｍ〜約60ｎｍであってもよい。そのため、二層の細孔構造が更に最適化されてもよく、成形の際に樹脂の直接注入に更に寄与し、樹脂の金属薄板体との結合を改善する。

本開示の実施形態によれば、腐食孔の平均的深さは、約0.5 μｍ〜約9.5 μｍであってもよく、好ましくは0.5 μｍ〜５μｍであってもよい。そのため、腐食孔の構造は更に最適化されてもよく、これは、注入される樹脂の浸透に寄与する。

本開示の実施形態によれば、腐食孔は微小孔と連通してもよい。そのため、二層の細孔構造が更に最適化されてもよく、これは、樹脂の直接注入及び成形に更に寄与し、樹脂の金属薄板体との結合を改善する。

本開示の実施形態によれば、酸化物層の厚さは、約１μｍ〜約10μｍであってもよく、好ましくは約１μｍ〜約５μｍであってもよい。そのため、酸化物層のアルミニウム合金体との結合が改善され、酸化物層は、腐食孔の構造を更に最適化して、ひいては最適化された腐食孔の生成を容易にする。

本開示の実施形態によれば、微小孔の平均的深さは、約0.5 μｍ〜約9.5 μｍであってもよく、好ましくは約0.5 μｍ〜約５μｍであってもよい。そのため、微小孔の構造は更に最適化されてもよく、それ故、微小孔における溶融樹脂の充填度を改善し、樹脂のこのような深さの微小孔への浸透を確実にし、樹脂及び酸化物層間の結合領域を減少させ、微小孔に間隙がなく、ひいては結合力が更に高められる。

本開示の実施形態によれば、プラスチック部品のタイプは、樹脂から形成され得る限り、特に制限されておらず、プラスチック部品は、シェルのあらゆる部分として使用され得る。

本開示の実施形態によれば、図５を参照すると、プラスチック部品は、金属シェル体と同様の形状を有するプラスチックシェル体2 を有してもよく、他の部品、例えば携帯電話の表示画面又はアンテナを収容するために、自由空間がプラスチックシェル体2 によって画定されてもよい。プラスチックシェル体2 は金属シェル体1 の端部に設けられてもよく、酸化物層は、プラスチックシェル体2 と金属シェル体1 の端部との間に形成されており、酸化物層は、プラスチックシェル体2 を金属シェル体1 の端部に接合してもよい。本開示の実施形態によれば、プラスチックシェル2 は、特定の望ましい必要性に応じて、金属シェル体1 の一端部又は２つの端部に設けられてもよい。本開示の実施形態によれば、プラスチックシェル体2 は金属シェル体1 と適合されてもよく、すなわち、プラスチックシェル体2 は金属シェル1 と共にシェル形状全体を形成してもよい。本開示の実施形態によれば、プラスチックシェル体2 は金属シェル体1 の一端部に接合されており、酸化物層が、金属シェル体1 及びプラスチックシェル体2 間に設けられてもよく、そのため、プラスチックシェル体2 は、金属酸化物から形成された酸化物層を介して金属シェル体1 に接合されてもよい。本開示の実施形態によれば、プラスチックシェル体を形成する樹脂の一部が、微小孔及び腐食孔に充填されてもよく、その結果、プラスチックシェル体及び金属シェル体が一体的に結合される。本開示の実施形態によれば、プラスチックシェル体を金属シェル体に接合する表面の大きさは制限されていない。本開示の一実施形態では、プラスチックシェル体及び金属シェル体を接合する表面の幅は、相対的に小さく、約0.5 ｍｍ〜約２ｍｍであり、従って、より強い結合力が必要である。

本開示の実施形態によれば、プラスチック部品は、樹脂から形成された補強リブ51を更に有してもよく、補強リブ51は金属シェル体の内面に沿って延びてもよく、金属シェル体の内面に接合されている。本開示の実施形態によれば、酸化物層は、補強リブと金属シェル体の内面との間に形成されてもよく、補強リブを形成する樹脂が、酸化物層の腐食孔及び微小孔に充填されてもよい。従って、プラスチックシェル体及び金属シェル体間の結合力が更に高められ、そのため、得られたシェルの落下耐性が高められ得る。

本開示の実施形態によれば、プラスチック部品は、金属シェル体1 の内面に設けられたプラスチックパッチ3 を有してもよく、プラスチックパッチ3 は金属シェル体1 の内面に接合されている。本開示の実施形態によれば、酸化物層は、プラスチックパッチ3 と金属シェル体1 の内面との間に形成されており、プラスチックパッチ3 を金属シェル体1 の内面に接合してもよく、プラスチックパッチ3 を形成する樹脂が酸化物層の微小孔及び腐食孔に充填されている。本開示の実施形態によれば、プラスチックパッチの形状及び大きさは特に制限されておらず、例えば、プラスチックパッチはアンテナの支持体として使用されてもよい。また、空間を減らすために、プラスチックパッチは薄板状であってもよく、金属シェル体の内面に配置され、金属シェル体の表面に付着して該表面に接する。プラスチックパッチはWIFIアンテナを取り付けるために使用されてもよい。従って、信号通信の金属による遮蔽を回避するために、信号通信のための開口部が、プラスチックパッチを金属シェル体に接合する表面に設けられている。開口部の大きさ及び形状は、本開示では特に制限されておらず、例えば、開口部は、プラスチックパッチの一部が露出するように設けられた小さなスリットであってもよい。

本開示の実施形態によれば、プラスチック部品は、金属シェル体の内面に設けられたプラスチック支持体を有してもよく、プラスチック支持体は金属シェル体の内面に接合されている。本開示の実施形態によれば、酸化物層は、プラスチック支持体と金属シェル体の内面との間に形成されており、プラスチック支持体を金属シェル体の内面に接合している。本開示の実施形態によれば、プラスチック支持体を形成する樹脂が酸化物層の微小孔及び腐食孔に充填されている。樹脂から形成されたプラスチック支持体の構造及び機能は、所望の必要性に応じて設計されてもよい。本開示の実施形態によれば、プラスチック支持体は取付部及び取付孔を有している。本開示の一実施形態では、取付孔は螺子孔であってもよい。本開示の実施形態によれば、プラスチック支持体は、他の部品、例えば携帯電話の部品を収容するため、及び構成要素をシェルの空間内に堅固に取り付けるために使用されてもよく、そのため、堅固な取付、磨耗耐性、落下耐性、美しい外観及び組立て易さの性能がもたらされる。

本開示の実施形態によれば、プラスチック部品は、金属シェル体の端部に設けられたプラスチック基板を有している。本開示の実施形態によれば、プラスチック基板は金属シェル体に垂直であり、プラスチック基板の縁部が、金属シェル体の内面又は端部に接合されている。本開示の実施形態によれば、酸化物層は、プラスチック基板と金属シェル体の内面又は端部との間に形成されており、プラスチック基板を金属シェル体の内面又は端部に接合している。本開示の実施形態によれば、プラスチック基板を形成する樹脂が酸化物層の微小孔及び腐食孔に充填されている。本開示の実施形態によれば、プラスチック基板はGPRS、Bluetooth（登録商標）及び赤外線アンテナを取り付けるために使用されてもよい。

本開示の実施形態によれば、プラスチック部品は、所望の必要性に応じてアンテナを取り付けるために、上述したプラスチックシェル体、プラスチック支持体及びプラスチックパッチの内の少なくとも１つを有してもよい。アンテナの組立は特に制限されておらず、当業者は、プラスチック部品に薄板状のアンテナを単に取り付けてもよく、又は、化学メッキ処理によりアンテナを形成してもよい。

本開示の実施形態によれば、プラスチック部品は、プラスチックシェル体、プラスチック支持体、プラスチック支持体に設けられたプラスチックパッチ、及びプラスチック基板を有している。本開示の実施形態によれば、プラスチックシェル体はプラスチック支持体を介してプラスチック基板と連結されており、プラスチックシェル、プラスチック支持体、プラスチックパッチ及びプラスチック基板は、一体的に形成されている。

本開示の第２の態様によれば、上述したアルミニウム合金を作製する方法が提供される。本方法は、
Ｓ１：金属シェル体の表面の少なくとも一部を陽極酸化処理して、微小孔を有する酸化物層を形成する工程
を有する。

本開示の実施形態によれば、この工程では、任意には工程Ｓ１の前に前処理された金属シェル体の表面の少なくとも一部に陽極酸化処理を施してもよく、従って、酸化物層が、アルミニウム合金の表面の一部に形成されてもよく、酸化物層が微小孔を有して形成されてもよい。本開示の実施形態によれば、陽極酸化処理の方法は当業者によく知られている。本開示の実施形態によれば、工程Ｓ１、すなわち陽極酸化処理は、任意にはこの工程の前に前処理された金属シェル体の表面の一部を、濃度が約10重量％〜約30重量％であるH₂SO₄ 溶液に陽極として置き、金属シェル体の表面の一部を約10℃〜約30℃の温度で約１分間〜約40分間約10Ｖ〜約100 Ｖの電圧で電気分解し、厚さが約１μｍ〜約10μｍである酸化物層を形成することを有してもよい。本開示の実施形態によれば、陽極酸化処理でよく知られているあらゆる装置が本開示に適用されてもよく、例えば、本開示の実施形態によれば、陽極酸化処理タンクが適用されてもよい。本開示の実施形態によれば、陽極酸化処理によって形成された酸化物層の好ましい厚さは、約１μｍ〜約10μｍであってもよく、好ましくは約１μｍ〜約５μｍであってもよい。本開示の実施形態によれば、酸化物層の微小孔の平均孔径は、約10ｎｍ〜約100 ｎｍであってもよく、好ましくは約20ｎｍ〜約80ｎｍであってもよく、更に好ましくは約20ｎｍ〜約60ｎｍであってもよい。本開示の実施形態によれば、微小孔の深さは、約0.5 μｍ〜約9.5 μｍであってもよく、好ましくは0.5 μｍ〜約５μｍであってもよい。驚いたことに、微小孔により、酸化物層と樹脂との結合力がより強くなることが本発明者らによって見出された。

本開示の実施形態によれば、陽極酸化処理が施されるべき金属シェル体の表面の一部は、プラスチック部品に接合されるべきあらゆる部分であってもよい。本開示の実施形態によれば、プラスチック部品はプラスチックシェル体を有しており、陽極酸化処理が施されるべき金属シェル体の表面の一部は、金属シェル体の端部の少なくとも一部であってもよい。本開示の実施形態によれば、プラスチック部品はプラスチック支持体を有しており、陽極酸化処理が施されるべき金属シェル体の表面の一部は、金属シェル体の内面の少なくとも一部であってもよい。本開示の実施形態によれば、プラスチック部品はプラスチックパッチを有しており、陽極酸化処理が施されるべき金属シェル体の表面の一部は、金属シェル体の内面の少なくとも一部であってもよい。本開示の実施形態によれば、プラスチック部品はプラスチック基板を有しており、陽極酸化処理が施されるべき金属シェル体の表面の一部は、金属シェル体の内面又は端部の少なくとも一部とその周りの表面とであってもよい。本開示の一実施形態によれば、金属シェル体全体に陽極酸化処理が施されて、金属シェル体の表面に酸化物層を形成してもよく、形成された酸化物層は、平均孔径が約10ｎｍ〜約100 ｎｍである微小孔を有してもよい。形成された微小孔は、例えば研磨処理により容易に除去され得るので、得られたシェルの外観に悪影響を及ぼさないことに注目すべきである。

Ｓ２：工程Ｓ１で得られた金属シェル体をエッチング溶液に浸して、酸化物層の外面の少なくとも一部に腐食孔を形成する工程

本開示の実施形態によれば、この工程では、工程Ｓ１で得られた金属シェル体は、エッチング溶液に浸されてもよく、そのため、孔径が約200 ｎｍ〜約2000ｎｍである腐食孔が、工程Ｓ１でアルミニウム合金基板上に形成された酸化物層の外面に形成されてもよい。

この工程では、エッチング溶液が工程Ｓ１で得られたアルミニウム合金基板を処理するために使用されており、そのため、腐食孔が酸化物層の外面に形成されてもよく、腐食孔の大きさは微小孔の大きさより通常大きい。エッチング溶液が酸化物層に対して腐食性を有する溶液である限り、エッチング溶液の種類及び濃度は特に制限されない。本開示の実施形態によれば、エッチング溶液は、pHが約10〜約13である酸／アルカリエッチング溶液である。本開示の実施形態によれば、エッチング溶液は、pHが約10〜約13である単一のアルカリ又は複数のアルカリの混合物のアルカリ性溶液であってもよい。本開示の実施形態によれば、エッチング溶液は、Na₂CO₃、NaHCO₃、NaOH、NaH₂PO₄ 、Na₂HPO₄ 、Na₃PO₄、Na₂SO₃又はNa₂B₄O₇ からなる群から選択された少なくとも１つを含有する水溶液を有してもよい。本開示の実施形態によれば、アルカリ性溶液は、Na₂CO₃及び／又はNaHCO₃を含有する水溶液である。本開示の実施形態によれば、アルカリ性溶液では、Na₂CO₃及び／又はNaHCO₃の重量パーセント濃度は夫々、約0.1 重量％〜15重量％である。本開示の実施形態によれば、アルカリ性溶液では、Na₂CO₃及び／又はNaHCO₃の重量パーセント濃度は夫々約0.1 重量％〜10重量％である。本開示の実施形態によれば、エッチング溶液は、可溶性アルカリと可溶性のヒドロリン酸塩又は二水素リン酸塩との混合物であってもよい。本開示の実施形態によれば、可溶性アルカリは強アルカリであってもよい。本開示の実施形態によれば、二水素リン酸塩は、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸二水素アンモニウム及びリン酸二水素アルミニウムからなる群から選択された少なくとも１つであり、可溶性アルカリは、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムからなる群から選択された少なくとも１つである。従って、二水素リン酸塩及びアルカリの好ましい組み合わせにより、形成された腐食孔は、一定の孔径を有して酸化物層の表面に均一に分散され、優れた細孔構造ができるので、樹脂層のアルミニウム合金基板とのより強い結合力の性能が可能になり、その結果、アルミニウム合金−樹脂複合体のより高い引張強度及び更に優れた一体接合が可能になる。本開示の実施形態によれば、二水素リン酸塩の濃度は、約50重量％〜約99重量％であり、可溶性アルカリの濃度は、約１重量％〜約50重量％であり、更に好ましくは、二水素リン酸塩の濃度は、約60重量％〜約99重量％であり、可溶性アルカリの濃度は、約１重量％〜約40重量％である。更に、エッチング溶液は、アンモニア溶液、ヒドラジン水溶液、ヒドラジン誘導体水溶液、水溶性アミン化合物水溶液、及びNH₃ −NH₄Cl 水溶液などの内の少なくとも１つであってもよい。本開示の実施形態によれば、工程Ｓ２は、工程Ｓ１で得られたアルミニウム合金をpHが約10〜約13であるアルカリ性溶液に複数回、つまり２回以上、例えば約２〜10回繰り返し浸す浸漬工程を有してもよく、各浸漬工程は、約１分間〜約60分間続いてもよく、工程Ｓ２は、各浸漬工程の後にアルミニウム合金を水で清浄化する清浄化工程、例えば脱イオン水でアルミニウム合金を洗浄する工程を更に有してもよい。本開示の実施形態によれば、清浄化工程は、清浄化されるべき部分を洗浄槽内に単に置いて約１分間〜５分間放置することを有してもよく、清浄化されるべき部分を洗浄槽で約１分間〜５分間洗浄することを有してもよい。

Ｓ３：工程Ｓ２で得られた金属シェル体の少なくとも一部に樹脂を射出して、樹脂がプラスチック部品に成形されているシェルを得る工程

本開示の実施形態によれば、この工程では、工程Ｓ１及び工程Ｓ２の処理後に得られた金属シェル体が型に置かれてもよく、樹脂組成物が型に注入されて金属シェル体と結合してもよく、このようにして、成形処理後にシェルが作製される。

本開示の実施形態によれば、射出成形後に得られたシェルに、約50℃〜約200 ℃の温度下で焼きなまし処理が更に施されてもよい。本開示の実施形態によれば、焼きなまし処理は、射出成形後に得られたシェルを約50℃〜約200 ℃の温度下で約１〜２時間維持し、その後、温度を低下させることを有してもよい。例えば、得られたシェルを約70℃〜180 ℃で約１〜1.5 時間維持し、その後、温度を低下させてもよい。焼きなまし装置は、当業者によってよく知られているあらゆる装置であってもよい。例えば、得られたシェルは、サーモスタット式電気乾燥器で維持されてもよく、多段式加熱炉が採用されてもよい。本開示の実施形態によれば、得られたシェルは、約50℃〜約200 ℃の温度下で焼きなまし装置に直接置かれてもよく、又は、約50℃〜約200 ℃の温度に徐々に、例えば１〜10℃／分の割合で達してもよい。温度は、室温、例えば15〜28℃に低下してもよく、このような温度に自然に又は徐々に、例えば約１〜10℃／分の割合で達してもよく、３〜８℃／分が好ましい。従って、固体樹脂が液相に変態され、微小孔に浸透してもよく、このようにして、金属シェル体及びプラスチック部品間の結合力が更に高められる。

上述したように、工程Ｓ１の処理の前に、金属シェル体に前処理が施されてもよく、前処理は、機械的なバニシ仕上げ又は機械的なラップ仕上げを施して目に見える異物を表面から取り除くこと、及び、金属シェル体を脱脂して洗浄し、金属表面に付着したプロセスオイルを除去することを一般に有する。好ましくは前処理は、金属シェル体の表面にバニシ仕上げを施すこと、例えば、約100 メッシュ〜約400 メッシュの紙やすりを使用するか又は研磨機を使用して金属シェル体の表面にバニシ仕上げを施し、ミクロンの小さな細孔を形成することを有する。本開示の実施形態によれば、バニシ仕上げが施された金属シェル体に、油抜き、水を用いた第１洗浄、アルカリエッチング、水を用いた第２洗浄、中和、及び水を用いた第３洗浄を順次施してもよい。本開示の実施形態によれば、金属シェル体は、あらゆる周知の溶媒を用いた超音波処理により約0.5 時間〜約２時間清浄化されて金属シェル体の表面から油性汚れを取り除き、その後、金属シェル体を酸／アルカリ水溶液に置いて、超音波処理により金属シェル体の表面を再度洗浄してもよい。溶媒及び酸／アルカリ水溶液のタイプは制限されておらず、使用される溶媒はエタノールであってもアセトンであってもよく、酸／アルカリ水溶液は、塩酸、硫酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどからなる群から選択された少なくとも１つであってもよい。本開示の実施形態によれば、無水エタノールを用いた油抜き処理が金属シェル体に施されて金属シェル体の表面から油を除去し、次に金属シェル体を水で洗浄する。その後、洗浄された金属シェル体を、濃度が約30〜70ｇ／Ｌである水酸化ナトリウム溶液に約40℃〜約80℃の温度で浸し、アルミニウム合金にアルカリエッチングを約１〜５分間施し、脱イオン水を用いて洗浄する。その後、10〜30重量％のHNO₃を使用して金属シェル体を中和して、微量のアルカリ溶液を除去し、脱イオン水を用いて洗浄する。従って、孔径がミクロンの細孔が金属シェル体の表面に形成されてもよい。本開示の実施形態によれば、孔径が約１〜10μｍであってもよい。

本開示に使用される金属シェル体に特に制限はなく、例として、金属シェル体は、業界標準1000〜7000系のアルミニウム合金、又は様々な成形された金属シェル体であってもよい。本開示における金属シェル体は、様々な形状及び構造を有する一般に使用される金属シェル体であってもよく、本開示では制限されていない。金属シェル体の様々な形状及び構造は、機械的な処理によって達成されてもよい。

本開示の実施形態によれば、本開示で使用される樹脂は、主樹脂及びポリオレフィン樹脂を混合することにより準備されてもよい。例えば、樹脂は、主樹脂及びポリオレフィン樹脂を均一に混合し、その後二軸押出機を用いて粒状にすることにより準備される。本開示の実施形態によれば、流動性向上剤及び充填材が主樹脂に加えられ、均一に混合されてもよく、このようにして得られた樹脂は、アルミニウム合金と同様の線膨張係数を水平方向及び垂直方向の両方に有する。

本開示の実施形態によれば、射出成形を行う条件は制限されていない。例えば、本開示の一実施形態によれば、射出成形の条件は、50〜300 ℃の成形温度、200 〜450 ℃のノズル温度、１〜50秒の圧力維持時間、50〜300MPaの射出圧力、１〜30秒の射出時間、１〜30秒の遅延時間及び１〜60秒の冷却時間であってもよい。本開示の一実施形態によれば、射出成形の条件は、80〜200 ℃の成形温度、200 〜350 ℃のノズル温度、１〜10秒の圧力維持時間、90〜140MPaの射出圧力、３〜10秒の射出時間、15〜30秒の遅延時間及び15〜25秒の冷却時間であってもよい。そのため、作製された複合体の表面は、深さが0.5 〜10ｍｍである樹脂層を有してもよい。

本開示の作製方法は簡単であり、既存の接着剤技術と比較すると製造工程を著しく簡略化し、既存のアミン物質と比較すると腐食時間を短くし、ひいては製造時間を短くして工程の複雑さを著しく低減している。上記の全ては、本開示の処理方法を使用した後に射出成形を直接行うことによってのみ達成され得る。同時に、本開示の作製方法により作製されたアルミニウム合金及び樹脂の複合体は、樹脂層及びアルミニウム合金基板間に結合力を有し、より高い引張り剪断強度を有している。

本発明で使用される樹脂に特に制限はなく、樹脂は、アルミニウム合金と接合することができるあらゆる樹脂であってもよく、熱可塑性樹脂が好ましい。本開示の実施形態によれば、熱可塑性樹脂は主樹脂及びポリオレフィン樹脂の混合物である。本開示の実施形態によれば、主樹脂は、先行技術における高結晶性樹脂より優れた表面光沢及び靭性の両方を有して、射出成形材料として使用される非結晶性樹脂であってもよく、融点が約65℃〜約105 ℃であるポリオレフィン樹脂が更に使用されている。従って、特定の成形温度での射出成形を成形中に必要としなくてもよく、以降の焼きなまし処理も必要としなくてもよく、成形過程が簡略化されてもよく、得られた金属−樹脂複合体構造が高い機械的強度及び優れた表面処理特性を確実に有してもよく、このようにして、プラスチック部品の表面装飾の問題を解決し、顧客の種々の要件を満たす。

本開示の実施形態によれば、本開示では、融点が約65℃〜約105 ℃であるポリオレフィン樹脂を非結晶性主樹脂に使用することにより、金属薄板の表面のナノスケールの微小孔への樹脂の流動性が高められてもよく、このようにして、金属及びプラスチック間の強い接着力、並びに金属−樹脂複合体構造の高い機械的強度が確保されることが、多くの実験を通して本発明者らによって見出された。好ましくは、100 重量部の熱可塑性樹脂に基づいて、主樹脂の量は約70重量部〜約95重量部であり、ポリオレフィン樹脂の量は約５重量部〜約30重量部である。

更に、樹脂の流動性が、熱可塑性樹脂に流動性向上剤を使用することにより高められてもよく、従って、金属及びプラスチック間の接着力、並びに樹脂を射出成形する性能が更に高められることが本発明者らによって見出された。100 重量部の熱可塑性樹脂に基づいて、熱可塑性樹脂は、約１重量部〜約５重量部の流動性向上剤を更に含有していることが好ましい。流動性向上剤は環状ポリカーボネートであることが好ましい。

上述したように、本開示で使用される樹脂は非結晶性樹脂であってもよい。本開示の実施形態によれば、主樹脂はポリフェニレンエーテル（ＰＰＯ）及びポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）の混合物である。本開示の一実施形態によれば、主樹脂では、ポリフェニレンエーテル対ポリフェニレンスルフィドの重量比が約３：１〜約１：３であり、好ましくは約２：１〜約１：１である。本開示の実施形態によれば、主樹脂はポリフェニレンオキシド及びポリアミドの混合物である。本開示の一実施形態によれば、主樹脂では、ポリフェニレンオキシド対ポリアミドの重量比が約３：１〜約１：３であり、好ましくは約２：１〜約１：１である。本開示の実施形態によれば、主樹脂では、主樹脂はポリカーボネートであり、ポリカーボネートは直鎖ポリカーボネートであっても分岐ポリカーボネートであってもよい。

本開示の実施形態によれば、ポリオレフィン樹脂の融点は約65℃〜約105 ℃であり、好ましくは、ポリオレフィン樹脂はグラフトポリエチレンであってもよい。好ましくは、融点が約100 ℃〜約105 ℃であるグラフトポリエチレンがポリオレフィン樹脂として使用されてもよい。

本開示で使用される樹脂は、他の修飾添加剤を更に含有してもよく、修飾添加剤に特に制限はなく、例えば、樹脂は充填材を含有してもよい。また、充填材に特に制限はなく、非制限例として充填材は繊維状充填材又は粉末充填材である。繊維状充填材は、繊維ガラス、炭素繊維及び芳香族ポリアミド繊維からなる群から選択された少なくとも１つであってもよい。また、粉末充填材は、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、シリカ、重硫酸バリウム、タルカムパウダカー、ガラス及び粘土からなる群から選択された少なくとも１つであってもよい。本開示の実施形態によれば、100 重量部の主樹脂に基づいて、繊維状充填材の含有量は50〜150 重量部であり、粉末充填材の含有量は50〜150 重量部である。そのため、樹脂は、アルミニウム合金と同様の線膨張係数を水平方向及び垂直方向の両方に有している。

本開示の実施形態によれば、本開示で使用される樹脂は、主樹脂及びポリオレフィン樹脂を混合することにより準備されてもよい。例えば、樹脂は、主樹脂及びポリオレフィン樹脂を均一に混合し、その後二軸押出機を用いて粒状にすることにより準備される。本開示の実施形態によれば、流動性向上剤及び充填材は主樹脂に加えられて、均一に混合されてもよく、このようにして得られた樹脂は金属シェル体と同様の線膨張係数を水平方向及び垂直方向の両方に有している。

本開示の実施形態によれば、射出成形を実行する条件は制限されていない。例えば、本開示の一実施形態によれば、射出成形の条件は、50〜300 ℃の成形温度、200 〜450 ℃のノズル温度、１〜50秒の圧力維持時間、50〜300MPaの射出圧力、１〜30秒の射出時間、１〜30秒の遅延時間及び１〜60秒の冷却時間であってもよい。本開示の一実施形態によれば、射出成形の条件は、80〜200 ℃の成形温度、200 〜350 ℃のノズル温度、１〜10秒の圧力維持時間、90〜140MPaの射出圧力、３〜10秒の射出時間、15〜30秒の遅延時間及び15〜25秒の冷却時間であってもよい。そのため、作製されたシェルの表面は、深さが0.5 〜10ｍｍである樹脂層を有してもよい。

本開示の作製方法は簡単であり、既存の接着剤技術と比較すると製造工程を著しく簡略化し、既存のアミン物質と比較すると腐食時間を短くし、ひいては製造時間を短くして工程の複雑さを著しく低減している。上記の全ては、本開示の処理方法を使用した後に射出成形を直接行うことによってのみ達成されてもよい。同時に、本開示の作製方法により作製されたシェルは、樹脂層及び金属シェル体間により強い結合力を有し、より高い引張り剪断強度を有している。

本発明で使用される樹脂に特に制限はなく、樹脂は、金属シェル体と接合することができるあらゆる樹脂を含有してもよく、熱可塑性樹脂が好ましい。本開示の実施形態によれば、熱可塑性樹脂は主樹脂及びポリオレフィン樹脂の混合物を含有している。本開示の実施形態によれば、主樹脂は、先行技術における高結晶性樹脂より優れた表面光沢及び靭性の両方を有して、射出成形材料として使用される非結晶性樹脂を含有してもよく、融点が約65℃〜約105 ℃であるポリオレフィン樹脂が更に使用されている。従って、特定の成形温度での射出成形を成形中に必要としなくてもよく、以降の焼きなまし処理も必要としなくてもよく、成形過程が簡略化されてもよく、得られた金属−樹脂複合体構造が高い機械的強度及び優れた表面処理特性を確実に有してもよく、このようにして、プラスチック部品の表面装飾の問題を解決し、顧客の種々の要件を満たす。

本開示の実施形態によれば、本開示では、融点が約65℃〜約105 ℃であるポリオレフィン樹脂を非結晶性主樹脂に使用することにより、金属薄板の表面の微小孔への樹脂の流動性が高められてもよく、このようにして、金属及びプラスチック間の強い接着力、並びに金属−樹脂複合体構造の高い機械的強度が確保されることが、多くの実験を通して本発明者らによって見出された。100 重量部の熱可塑性樹脂に基づいて、主樹脂の量は約70重量部〜約95重量部であり、ポリオレフィン樹脂の量は約５重量部〜約30重量部であることが好ましい。

更に、熱可塑性樹脂に流動性向上剤を使用することにより、樹脂の流動性が高められてもよく、金属及びプラスチック間の接着力、並びに樹脂を射出成形する性能が更に高められることが、本発明者らによって見出された。100 重量部の熱可塑性樹脂に基づいて、熱可塑性樹脂は、約１重量部〜約５重量部の流動性向上剤を更に含有していることが好ましい。流動性向上剤は環状ポリカーボネートであることが好ましい。

上述したように、本開示で使用される樹脂は非結晶性樹脂であってもよい。本開示の実施形態によれば、主樹脂はポリフェニレンエーテル（ＰＰＯ）及びポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）の混合物である。本開示の一実施形態によれば、主樹脂では、ポリフェニレンエーテル対ポリフェニレンスルフィドの重量比が約３：１〜約１：３であり、好ましくは約２：１〜約１：１である。本開示の実施形態によれば、主樹脂はポリフェニレンオキシド及びポリアミドの混合物である。本開示の一実施形態によれば、主樹脂では、ポリフェニレンオキシド対ポリアミドの重量比が約３：１〜約１：３であり、好ましくは約２：１〜約１：１である。本開示の実施形態によれば、主樹脂では、主樹脂はポリカーボネートであり、ポリカーボネートは直鎖ポリカーボネートであっても分岐ポリカーボネートであってもよい。

本開示の実施形態によれば、ポリオレフィン樹脂の融点は約65℃〜約105 ℃であり、好ましくは、ポリオレフィン樹脂はグラフトポリエチレンを含有してもよい。好ましくは、融点が約100 ℃〜約105 ℃であるグラフトポリエチレンがポリオレフィン樹脂として使用されてもよい。

本開示で使用される樹脂は、他の修飾添加剤を更に含有してもよく、修飾添加剤に特に制限はなく、例えば、樹脂は充填材を含有してもよい。また、充填材に特に制限はなく、非制限例として充填材は繊維状充填材又は粉末充填材である。繊維状充填材は、繊維ガラス、炭素繊維及び芳香族ポリアミド繊維からなる群から選択された少なくとも１つであってもよい。また、粉末充填材は、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、シリカ、重硫酸バリウム、タルカムパウダー、ガラス及び粘土からなる群から選択された少なくとも１つであってもよい。本開示の実施形態によれば、100 重量部の主樹脂に基づいて、繊維状充填材の含有量は50〜150 重量部であり、粉末充填材の含有量は50〜150 重量部である。そのため、樹脂は、金属シェル体と同様の線膨張係数を水平方向及び垂直方向の両方に有している。

本開示の実施形態によれば、射出成形後に得られたシェルに、仕上げ処理が更に施されてもよい。例えば、得られたシェルに表面バニシ仕上げ及びブラスト研磨が施されて、鋳ばりを除去し、シェルを輝かせて美的感覚を改善してもよい。バニシ仕上げの処理は、約100 メッシュ〜約400 メッシュの紙やすりを使用するか又は研磨機を使用して行われてもよい。ブラスト研磨は、シェルの砂のような外観を形成するために、約100 〜約600 のメッシュのセラミックビーズ又は鉄ビーズを使用して行われてもよい。

本開示の実施形態によれば、表面バニシ仕上げ及びブラスト研磨の後、様々な色の装飾効果をもたらして、耐腐食性及び耐摩耗性の特性を改善するように、得られたシェルに陽極酸化及び染色の表面処理が施されてもよい。噴霧、電気泳動、ＰＶＤ、めっきなどのような、シェル表面に他の表面装飾処理が更に施されてもよい。

本開示の第３の態様によれば、上述したシェルを備えた電子製品が提供される。電子製品の例として、携帯電話、ＰＤＡ、コンピュータなどが含まれてもよい。

本開示の技術的問題、技術的解決法及び有利な効果を更に明瞭にするために、本開示は、本開示の実施例を参照して以下に詳細に更に述べる。本明細書に記載されている特定の実施例は、本開示を理解するために単に使用されていることを認識すべきである。本実施例は、本開示を制限するためには解釈されないものとする。本実施例及び比較例に使用されている原材料は全て、特に制限することなく市販されている。

実施例１
１．前処理
厚さが１ｍｍである市販のA5052 アルミニウム合金シェル体が、（図４に示されているように）15ｍｍ×80ｍｍの矩形状の複数のシェルに切断され、次に研磨機で磨かれて無水エタノールで清浄化され、その後、40ｇ／ＬのNaOH水溶液に浸された。２分後、矩形状のシェルは水で洗浄されて乾燥され、前処理されたアルミニウム合金シェルが得られた。

２．表面処理１
陽極としての各アルミニウム合金シェルは、20重量％のH₂SO₄ 溶液を含んでいる陽極酸化処理槽内に置かれ、アルミニウム合金シェルは、18℃で10分間20Ｖの電圧で電気分解され、その後、アルミニウム合金シェルはブロー乾燥された。

表面処理１の後に得られたアルミニウム合金シェルの断面を金属顕微鏡によって観察し、厚さが５μｍの酸化アルミニウム層が、電気分解されたアルミニウム合金シェルの表面に形成されていることが分かった。表面処理１の後に得られたアルミニウム合金シェルの表面を電子顕微鏡によって観察し（図２参照）、平均孔径が約40ｎｍ〜約60ｎｍであり深さが１μｍである微小孔が酸化アルミニウム層に形成されていることが分かった。

３．表面処理２
10重量％のNa₂CO₃（pH＝12.2）を含有している500 ｍｌの水溶液がビーカーに準備された。工程（２）（表面処理１）の後に得られたアルミニウム合金薄板が20℃で炭酸ナトリウム溶液に浸され、５分後に取り出され、水を含んでいるビーカー内に置かれて１分間浸された。５サイクル後、最後に水に浸された後、アルミニウム合金シェルはブロー乾燥された。

表面処理２の後に得られたアルミニウム合金シェルの表面を電子顕微鏡によって観察し（図３ａ及び図３ｂ参照）、平均孔径が300 ｎｍ〜1000ｎｍであり深さが４μｍである腐食孔が、浸されたアルミニウム合金シェルの表面に形成されていることが分かった。図１に示されている構造と同様の二層三次元細孔構造が酸化アルミニウム層に存在し、腐食孔が微小孔と連通していることが更に観察される場合もある。

４．成形
乾燥したアルミニウム合金シェルは、図５に示されているパターンを有する射出成形用金型に挿入された。ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂及び30重量％の繊維ガラスを含有している樹脂組成物が射出成形された。図６に示されているような、アルミニウム合金及び樹脂の複合体が堅固に結合された携帯電話用のシェルが、金型から外されて冷却された後に得られた。

図５に示されているように、形成されたプラスチック部品は、プラスチックシェル体2 、プラスチックパッチ3 、プラスチック支持体4 及びプラスチック基板5 を有しており、これらは一体的に形成されている。プラスチックシェル体2 はアルミニウム合金シェル1 の一端部に設けられ、プラスチックシェル体2 はアルミニウム合金シェル1 と非常に適合しており、プラスチックシェル体2 とアルミニウム合金シェル1 の端部との界面が第１の結合面22を形成し、アルミニウム合金シェル1 とプラスチックシェル体2 との結合力が第１の結合面22によって形成されている。プラスチック基板5 はアルミニウム合金シェル1 の他端部に設けられており、アルミニウム合金シェル1 に垂直であり、第２の結合面52が、プラスチック基板5 とアルミニウム合金シェル1 との界面によって形成され、アルミニウム合金シェル1 とプラスチック基板との結合力が第２の結合面52によって形成されている。プラスチック基板5 からアルミニウム合金シェル1 の内面に沿って延びる補強リブ51が形成されており、補強リブ51は、プラスチック部品と金属シェル体との結合力を高めるアルミニウム合金シェル1 の内面に接合されている。プラスチックシェル体2 は、金属シェル体1 の内面に設けられたプラスチック支持体4 を介してプラスチック基板5 と連結されている。プラスチック支持体4 は枠組み構成であり、支持棒体42が枠組みの中途部に設けられ、複数の螺子孔が支持棒体42に形成されており、支持棒体42は、アルミニウム合金シェル体1 の内面の中途領域に接合されている。プラスチック支持体4 はプラスチック基板5 に垂直であり、取付部43を有する枠組み44が、金属シェル体1 の縁部に接合されている。プラスチック支持体4 に配置された螺子孔41及び取付部43は、携帯電話内に複数の部品を取り付けるために使用される。プラスチックパッチ3 は、プラスチック支持体4 上に設けられており、支持棒体42に垂直であり、支持棒体42と共に十字形を形成しており、プラスチックパッチ3 の端部が枠組み44に更に係合されてもよい。開口部11が、シェルの外面に、つまりプラスチックパッチ3 の表面の下に形成され、プラスチックパッチ3 の一部を露出し、金属による遮蔽を回避している（図４参照）。プラスチックシェル体2 、プラスチックパッチ3 、プラスチック支持体4 及びプラスチック基板は、射出成形によって一体的に形成されている。補強リブ21がプラスチックシェル体2 の内面から延びており、補強リブ21は金属シェル体1 に接合されて、プラスチック部品とアルミニウムシェル体との結合力を高める。プラスチックシェル体2 は、アンテナ、表示画面のような複数の部品を取り付けるために使用されてもよく、プラスチックパッチ3 はWIFIアンテナを取り付けるために使用されてもよく、プラスチック基板5 は、GPRS、Bluetooth（登録商標）及び赤外線のためのアンテナを取り付けるために使用されてもよい。

５．表面バニシ仕上げ、及びブラスト研磨
射出成形後に得られたシェルに、400 メッシュの紙やすりを使用した表面バニシ仕上げ、及び500 メッシュのセラミックビーズを使用したブラスト研磨が施された。

６．陽極酸化処理
得られたシェルは、20重量％のH₂SO₄ 溶液を含んでいる陽極酸化処理槽内に陽極として置かれ、シェルは、20℃で140 分間20Ｖの電圧で電気分解され、その後、洗浄後に染色された。

実施例２
本実施例では、携帯電話用のシェルが、以下の例外を除いて実施例１における方法と略同一の方法によって作製された。

表面処理１の工程で、陽極としての各アルミニウム合金シェル体が、20重量％のH₂SO₄ 溶液を含んでいる陽極酸化処理槽内に置かれ、アルミニウム合金は18℃で10分間15Ｖの電圧で電気分解され、その後、アルミニウム合金シェル体はブロー乾燥された。

厚さが約５μｍである酸化アルミニウム膜の層が電気分解の後に形成され、孔径が20〜40ｎｍである微小孔が酸化アルミニウム層に形成されていることが観察された。表面処理２の後、孔径が300 〜1000ｎｍであり深さが４μｍである腐食孔が、浸されたアルミニウム合金薄板の表面に形成されていることが観察された。図１に示されている構造と同様の二層三次元細孔構造が酸化アルミニウム層に存在し、腐食孔が微小孔と連通していることが更に観察される場合もある。このようにして、携帯電話用のシェルが作製された。

実施例３
本実施例では、携帯電話用のシェルが、以下の例外を除いて実施例１における方法と略同一の方法によって作製された。

表面処理１の工程で、陽極としての各アルミニウム合金シェル体が、20重量％のH₂SO₄ 溶液を含んでいる陽極酸化処理槽内に置かれ、アルミニウム合金は18℃で10分間40Ｖの電圧で電気分解され、その後、アルミニウム合金シェル体がブロー乾燥された。

厚さが約５μｍである酸化アルミニウム膜の層が電気分解の後に形成され、孔径が60〜80ｎｍであり深さが１μｍである微小孔が酸化アルミニウム層に形成されていることが観察された。表面処理２の後、孔径が300 〜1000ｎｍであり深さが４μｍである腐食孔が、浸されたアルミニウム合金薄板の表面に形成されていることが観察された。図１に示されている構造と同様の二層三次元細孔構造が酸化アルミニウム層に存在し、腐食孔が微小孔と連通していることが更に観察される場合もある。このようにして、携帯電話用のシェルが作製された。

実施例４
本実施例では、携帯電話用のシェルが、以下の例外を除いて実施例１における方法と略同一の方法によって作製された。

表面処理１の工程で、陽極としての各アルミニウム合金シェル体が、20重量％のH₂SO₄ 溶液を含んでいる陽極酸化処理槽内に置かれ、アルミニウム合金は18℃で15分間20Ｖの電圧で電気分解され、その後、アルミニウム合金シェル体がブロー乾燥された。

厚さが約７μｍである酸化アルミニウム膜の層が電気分解の後に形成され、孔径が40〜60ｎｍであり深さが３μｍである微小孔が酸化アルミニウム層に形成されていることが観察された。表面処理２の後、孔径が300 〜1000ｎｍであり深さが４μｍである腐食孔が、浸されたアルミニウム合金薄板の表面に形成されていることが観察された。図１に示されている構造と同様の二層三次元細孔構造が酸化アルミニウム層に存在し、腐食孔が微小孔と連通していることが更に観察される場合もある。このようにして、携帯電話用のシェルが作製された。

実施例５
本実施例では、携帯電話用のシェルが、以下の例外を除いて実施例１における方法と略同一の方法によって作製された。

表面処理１の工程で、陽極としての各アルミニウム合金シェル体が、20重量％のH₂SO₄ 溶液を含んでいる陽極酸化処理槽内に置かれ、アルミニウム合金は18℃で15分間15Ｖの電圧で電気分解され、その後、アルミニウム合金シェル体がブロー乾燥された。

厚さが約７μｍである酸化アルミニウム膜の層が電気分解の後に形成され、孔径が20〜40ｎｍであり深さが３μｍである微小孔が酸化アルミニウム層に形成されていることが観察された。表面処理２の後、孔径が300 〜1000ｎｍであり深さが４μｍである腐食孔が、浸されたアルミニウム合金薄板の表面に形成されていることが観察された。図１に示されている構造と同様の二層三次元細孔構造が酸化アルミニウム層に存在し、腐食孔が微小孔と連通していることが更に観察される場合もある。このようにして、携帯電話用のシェルが作製された。

実施例６
本実施例では、携帯電話用のシェルが、以下の例外を除いて実施例１における方法と略同一の方法によって作製された。

表面処理１の工程で、陽極としての各アルミニウム合金シェル体が、20重量％のH₂SO₄ 溶液を含んでいる陽極酸化処理槽内に置かれ、アルミニウム合金は18℃で15分間40Ｖの電圧で電気分解され、その後、アルミニウム合金シェル体がブロー乾燥された。

厚さが約７μｍである酸化アルミニウム膜の層が電気分解の後に形成され、孔径が60〜80ｎｍであり深さが３μｍである微小孔が酸化アルミニウム層に形成されていることが観察された。表面処理２の後、孔径が300 〜1000ｎｍであり深さが４μｍである腐食孔が、浸されたアルミニウム合金薄板の表面に形成されていることが観察された。図１に示されている構造と同様の二層三次元細孔構造が酸化アルミニウム層に存在し、腐食孔が微小孔と連通していることが更に観察される場合もある。このようにして、携帯電話用のシェルが作製された。

実施例７
本実施例では、携帯電話用のシェルが、以下の例外を除いて実施例２における方法と略同一の方法によって作製された。

pHが11.9であり５重量％のNa₂CO₃を含有している100 ｍｌの水溶液がビーカーに準備された。工程（２）（表面処理１）の後に得られたアルミニウム合金シェル体が炭酸ナトリウム溶液に浸され、５分後に取り出され、水を含んでいるビーカー内に置かれて１分間浸された。５サイクル後、最後に水に浸された後、アルミニウム合金シェル体はブロー乾燥された。

厚さが約５μｍである酸化アルミニウム膜の層が、電気分解の後に形成され、孔径が20〜40ｎｍであり深さが３μｍである微小孔が酸化アルミニウム層に形成されていることが観察された。表面処理２の後、孔径が300 〜600 ｎｍであり深さが２μｍである腐食孔が、浸されたアルミニウム合金薄板の表面に形成されていることが観察された。図１に示されている構造と同様の二層三次元細孔構造が酸化アルミニウム層に存在し、腐食孔が微小孔と連通していることが更に観察される場合もある。このようにして、携帯電話用のシェルが作製された。

実施例８
本実施例では、携帯電話用のシェルが、以下の例外を除いて実施例２における方法と略同一の方法によって作製された。

pHが10であり15重量％のNaHCO₃を含有している100 ｍｌの水溶液がビーカーに準備された。工程（２）（表面処理１）の後に得られたアルミニウム合金シェル体が炭酸ナトリウム溶液に浸され、５分後に取り出され、水を含んでいるビーカー内に置かれて１分間浸された。５サイクル後、最後に水に浸された後、アルミニウム合金シェル体はブロー乾燥された。

厚さが約５μｍである酸化アルミニウム膜の層が、電気分解の後に形成され、孔径が20〜40ｎｍであり深さが３μｍである微小孔が酸化アルミニウム層に形成されていることが観察された。表面処理２の後、孔径が300 〜600 ｎｍであり深さが２μｍである腐食孔が、浸されたアルミニウム合金薄板の表面に形成されていることが観察された。図１に示されている構造と同様の二層三次元細孔構造が酸化アルミニウム層に存在し、腐食孔が微小孔と連通していることが更に観察される場合もある。このようにして、携帯電話用のシェルが作製された。

比較例１
１．前処理
厚さが１ｍｍである市販のA5052 アルミニウム合金シェル体が、15ｍｍ×80ｍｍの矩形状の複数のシェルに切断され、次に研磨機で磨かれて無水エタノールで清浄化され、その後、２重量％のNaOH水溶液に浸された。２分後、矩形状の薄板は水で洗浄されて乾燥され、前処理されたアルミニウム合金薄板が得られた。

２．付着
３Ｍ製のホットメルト接着剤を、金属及びプラスチック部品間の結合面に塗布し、ホットプレス処理によって２つの部品を接合した。

性能試験
アルミニウム合金と樹脂との結合力に関して、実施例１〜８及び比較例１で作製された携帯電話用のシェルが一般的な材料試験機に固定されて、引張試験が行われた。最大荷重下の試験結果は、アルミニウム合金と樹脂との結合力の値としてみなされることができ、試験結果は表１に要約された。

本開示のシェルにおける樹脂と金属シェル体との結合力は1211Ｎにまで達することができ、そのため、結合が優れていることが表１から分かる。他方、既存のシェルの樹脂と金属シェル体との結合力は数十又は数百ニュートンに過ぎない。本開示のシェルの性能は、既存のシェルと比較して著しく改善されており、樹脂成形が更に容易である。本開示の金属シェル体は、樹脂とより高い強度で堅固に結合するために追加の部分を必要とせず、金属基板の大きさ及びアルミニウム合金の外観に影響をほとんど及ぼさない。同時に、表面がより大きい腐食孔に成形用樹脂を直接注入することがより容易である。また、合成樹脂に特定の要件はなく、従って、適用範囲がより広い。更に、環境汚染はなく、これは大量生産により適している。

説明的な実施形態が示され述べられているが、上記の実施形態は本開示を制限すると解釈され得ないことが当業者によって認識され、変更、代替及び調整は、本開示の趣旨、本質及び範囲から逸脱することなく本実施形態になされ得る。

本出願は、中華人民共和国の知識産権局に2012年２月24日付で提出された中国特許出願第201210043628.0号明細書の優先権及び利得を主張しており、その内容全体が参照して本明細書に組み込まれる。

Claims (22)

1. 金属シェル体、
   樹脂から形成されたプラスチック部品、及び
   前記金属シェル体及び前記プラスチック部品間に形成され、前記プラスチック部品を前記金属シェル体に接合する酸化物層
   を備えており、
   該酸化物層は、前記プラスチック部品と接する表面に平均孔径が200 ｎｍ〜2000ｎｍである腐食孔を有しており、前記金属シェル体と接する表面に孔径が10〜100 ｎｍである微小孔を有しており、
   前記樹脂の一部が前記腐食孔及び微小孔に充填されていることを特徴とするシェル。
2. 前記腐食孔の平均孔径は、200 ｎｍ〜1000ｎｍであり、前記微小孔の平均孔径は、20ｎｍ〜80ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載のシェル。
3. 前記腐食孔の平均的深さは0.5 μｍ〜9.5 μｍであり、前記微小孔の平均的深さは0.5 μｍ〜9.5 μｍであることを特徴とする請求項１に記載のシェル。
4. 前記プラスチック部品は、
   前記金属シェル体の端部に設けられたプラスチックシェル体を有しており、
   前記酸化物層は、前記プラスチックシェル体と前記金属シェル体の端部との間に形成されており、前記プラスチックシェル体を前記金属シェル体の端部に接合していることを特徴とする請求項１に記載のシェル。
5. 前記プラスチック部品は、
   樹脂から形成されて、前記金属シェル体の内面に沿って延びる補強リブを更に有しており、
   該補強リブは前記金属シェル体の内面に接合されていることを特徴とする請求項４に記載のシェル。
6. 前記プラスチック部品は、
   前記金属シェル体の内面に設けられて、前記金属シェル体の内面に接合されたプラスチックパッチを有しており、
   前記酸化物層は、前記プラスチックパッチと前記金属シェル体の内面との間に形成されており、前記プラスチックパッチを前記金属シェル体の内面に接合していることを特徴とする請求項１に記載のシェル。
7. 前記プラスチック部品は、
   前記金属シェル体の内面に設けられて、前記金属シェル体の内面に接合されたプラスチック支持体を有しており、
   前記酸化物層は、前記プラスチック支持体と前記金属シェル体の内面との間に形成されており、前記プラスチック支持体を前記金属シェル体の内面に接合していることを特徴とする請求項１に記載のシェル。
8. 前記プラスチック支持体は、
   取付部、及び
   取付孔
   を有していることを特徴とする請求項７に記載のシェル。
9. 前記プラスチック部品は、
   前記金属シェル体の端部に設けられたプラスチック基板を有しており、
   前記プラスチック基板は前記金属シェル体に垂直であり、前記プラスチック基板の縁部が、前記金属シェル体の内面又は端部に接合されており、
   前記酸化物層は、前記プラスチック基板と前記金属シェル体の内面又は端部との間に形成されており、前記プラスチック基板を前記金属シェル体の内面又は端部に接合していることを特徴とする請求項１に記載のシェル。
10. 前記プラスチック部品は、
    プラスチックシェル体、
    プラスチック支持体、
    該プラスチック支持体に設けられているプラスチックパッチ、及び
    プラスチック基板
    を有しており、
    前記プラスチックシェル体は、前記プラスチック支持体を介して前記プラスチック基板と連結されており、
    前記プラスチックシェル体、前記プラスチック支持体、前記プラスチックパッチ及び前記プラスチック基板は、一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシェル。
11. 前記樹脂は熱可塑性樹脂を含有していることを特徴とする請求項１に記載のシェル。
12. 前記熱可塑性樹脂は、主樹脂及びポリオレフィン樹脂の混合物を含有していることを特徴とする請求項１１に記載のシェル。
13. 前記ポリオレフィン樹脂はグラフトポリエチレンを含有していることを特徴とする請求項１２に記載のシェル。
14. 100 重量部の熱可塑性樹脂に基づき、前記熱可塑性樹脂は、１重量部〜５重量部の流動性向上剤を含有しており、該流動性向上剤は環状ポリエステルであることを特徴とする請求項１１に記載のシェル。
15. 前記樹脂は充填材を更に含有しており、該充填材は、繊維状充填材及び粉末充填材の内の少なくとも１つを含有しており、
    前記繊維状充填材は、繊維ガラス、炭素繊維及びポリアミド繊維からなる群から選択された少なくとも１つであり、
    前記粉末充填材は、シリカ、タルク、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ガラス及びカオリンからなる群から選択された少なくとも１つであることを特徴とする請求項１１に記載のシェル。
16. シェルを作製する方法であって、
    Ｓ１：金属シェル体の表面の少なくとも一部を陽極酸化処理して、微小孔を有する酸化物層を形成する工程、
    Ｓ２：前記工程Ｓ１で得られた金属シェル体をエッチング溶液に浸して、前記酸化物層の外面の少なくとも一部に腐食孔を形成する工程、及び
    Ｓ３：前記工程Ｓ２で得られた金属シェル体の少なくとも一部に樹脂を射出して、前記樹脂がプラスチック部品に成形されている前記シェルを得る工程
    を有することを特徴とする方法。
17. 前記工程Ｓ３は、得られた金属シェル体に50℃〜200 ℃の温度下で焼きなまし処理を施すことを更に有することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. 前記腐食孔の平均孔径は200 ｎｍ〜2000ｎｍであり、前記微小孔の平均孔径は10ｎｍ〜100 ｎｍであることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
19. 前記エッチング溶液は、Na₂CO₃水溶液、NaHCO₃水溶液、NaOH水溶液、K₂CO₃ 水溶液、KHCO₃ 水溶液、KOH 水溶液、NaOH−NaHPO₄水溶液、KOH −K₂HPO₄、アンモニア水溶液、ヒドラジン水溶液、ヒドラジン誘導体水溶液、水溶性アミン化合物水溶液、HN₃ −NH₄Cl 水溶液、Na₃PO₄−Na₂HPO₄ 水溶液、及びK₃PO₄ −Na₂HPO₄ 水溶液から選択された少なくとも１つを含有していることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
20. 前記工程Ｓ２は、前記工程Ｓ１で得られた金属シェル体をエッチング溶液に２回以上繰り返し浸す浸漬工程を有し、各浸漬工程は１分間〜60分間続き、
    前記工程Ｓ２は、各浸漬工程の後に前記金属シェル体を水で清浄化することを更に有することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
21. 前記工程Ｓ１の前に、研摩、油抜き、水を用いた第１洗浄、アルカリエッチング、水を用いた第２洗浄、中和、及び水を用いた第３洗浄を前記金属シェル体に施すことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
22. 請求項１−１５のいずれかに記載のシェルを備えた電子製品。

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