CN101530015B - 电子设备用机壳及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，提供一种制造成品率及装饰性(修饰性)良好的电子设备用机壳。本发明的电子设备用机壳的特征在于，具有：金属制机壳，其在内部容纳电子设备；树脂薄膜，其覆盖在所述金属制机壳上。优选地，在树脂薄膜的树脂层和金属制机壳之间，还具有粘合层及印刷层中的至少一种；树脂薄膜含有聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMM)以及聚乳酸(PLA)中的任一种热可塑性树脂。

Description

电子设备用机壳及其制造方法 
技术领域
本发明涉及在内部容纳个人计算机、数码照相机、数码摄像机、便携式电话机等电子设备的电子设备用机壳及其制造方法，并涉及制造成品率以及装饰性(修饰性)良好的电子设备用机壳及其制造方法。 
背景技术
个人计算机、数码照相机、数码摄像机、便携式电话机等电子设备，随着当前的CPU或内部结构部件的通用化变得难以区别。为了区别这些电子设备，需要提高所谓轻便且坚固的电子设备用机壳的便携性以及提高色调、光泽等电子设备用机壳的外观上的装饰性。 
为了提高电子设备用机壳的便携性所采用的公知的机壳有：例如，使用了轻的Mg合金的机壳；使用了将碳纤维(CF)或玻璃纤维(GF)添加至聚碳酸酯(PC)树脂或者聚酰胺(PA)树脂而成的高刚性塑胶的机壳；使用了将碳纤维(CF)含浸在热固性塑胶中所得到的材料的机壳。另一方面，为了提高电子设备用机壳的装饰性，应用通过添加铝粉的金属多层涂装、透明(clear)涂装来实现的钢琴色调的光泽涂装等。另外，可以预想得到，今后在电子设备用机壳上印刷图案、文字、图画等的要求会不断提高。 
众所周知，在通过压铸(die cast)或触变注塑(thixomolding)等成型制作由Mg合金构成的机壳时，发生气孔、空隙、流动痕迹(皱褶)等成型不良部分的比例较高。该Mg合金机壳的成型不良(气孔、空隙、流动痕迹(皱褶)等)，在涂装后也成为外观不良的原因。因此，在涂装前，为了填补该成型不良，需要通过手动操作来进行油灰(putty)涂敷或者UV涂敷等，这将成为成本上升的原因。即，Mg合金机壳具有如下问题：成型难、批量生产率低、在成型后需要对表面进行平坦化处理等。 
另外，用于提高机壳的装饰性的喷涂也会存在如下问题：由于需要进行下涂(底涂)和上涂，因此容易引起因目的物质以外的杂质的混入(污染)所导致的外观不良，从而使制造成品率容易下降。尤其，存在如下问题：用于呈现金属感的光泽涂装需要进行多次的涂装，因此会存在如下问题：由于混入灰尘、异物所导致的污染，容易使制作成品率下降。 
如上所述，要同时提高电子设备用机壳的制造成品率以及装饰性这两者，存在很多问题。例如，难以以廉价提供具有良好的装饰性的Mg合金机壳。此外，有关装饰性的问题不仅限于使用Mg合金的机壳，而在使用Mg合金以外的Al、Ti等金属制机壳、树脂制机壳的情况下，也同样存在上述问题(例如，参照专利文献1以及专利文献2)。 
专利文献1：JP特开2003-160898号公报
专利文献2：JP特许第3641233号公报
发明内容
本发明的课题是，解决现有技术中的问题，并实现以下目的。本发明的目的在于，提供一种制造成品率以及装饰性(修饰性)良好的电子设备用机壳及其制造方法
用于解决上述课题的本发明如下。 
本发明的电子设备用机壳的特征在于，具有：在内部容纳电子设备的金属制机壳；覆盖所述金属制机壳的树脂薄膜。在该电子设备用机壳中，由于具有在内部容纳电子设备的金属制机壳以及覆盖所述金属制机壳的树脂薄膜，因此树脂薄膜掩盖金属制机壳1表面上的成型不良(气孔、空隙、流动痕迹(皱褶)等)，所以不需要例如用于填补成型不良的油灰涂敷、UV涂敷。其结果，能够同时提高电子设备用机壳的制造成品率以及装饰性(修饰性)。 
本发明的电子设备用机壳的制造方法的特征在于，包括：通过加热使树脂薄膜软化的加热工序；在金属制机壳上覆盖所述加热过的树脂薄膜的覆盖工序；使所覆盖的所述树脂薄膜紧贴在所述金属制机壳上的紧贴工序。在该电子设备用机壳的制造方法中，在加热工序中，树脂薄膜通过加热而被软化，在覆盖工序中，在金属制机壳上覆盖加热过的树脂薄膜，在紧贴工序中，使所覆盖的树脂薄膜紧贴在金属制机壳上。其结果，能够提高制造成品率，并能够赋予高的外观性。 
另外，本发明的电子设备用机壳的特征在于，具有：在内部容纳电子设 备的金属制机壳；覆盖所述金属制机壳的树脂薄膜；在所述树脂薄膜的树脂层和金属制机壳之间具有粘合层，该粘合层含有无机填充材料，所述粘合层与所述金属制机壳直接接触。 
另外，本发明的电子设备用机壳的制造方法的特征在于，包括：在金属制机壳上涂敷粘合剂以及无机填充材料的涂敷工序；通过加热使树脂薄膜软化的加热工序；在金属制机壳上覆盖所述加热过的树脂薄膜的覆盖工序；使所覆盖的所述树脂薄膜紧贴在所述金属制机壳上的紧贴工序。 
附图说明
图1是表示本发明的电子设备用机壳的一个例子的结构的剖视图。 
图2是作为图1的金属制机壳的Mg合金机壳的立体图。 
图3是用于说明本发明的电子设备用机壳的制造方法的一个例子的概略图，表示对树脂薄膜进行加热的工序。 
图4是用于说明本发明的电子设备用机壳的制造方法的一个例子的概略图，表示用树脂薄膜覆盖金属制机壳的工序。 
图5是用于说明本发明的电子设备用机壳的制造方法的一个例子的概略图，表示将树脂薄膜卷入至金属制机壳的端部里侧并使其紧贴的工序。 
图6是用于说明本发明的电子设备用机壳的制造方法的一个例子的概略图，表示修剪(切除不需要之处)的工序。 
具体实施方式
下面，参照表示本实施方式的附图，对本发明进行具体说明。此外，本发明不仅限于以下的实施方式。 
(电子设备用机壳) 
本发明的电子设备用机壳具有金属制机壳、覆盖在所述金属制机壳上的树脂薄膜、其他的部件。例如，如图1所示，电子设备用机壳100具有金属制机壳1、覆盖在所述金属制机壳1上的树脂薄膜5、其他部件。 
-金属制机壳- 
金属制机壳1例如是由Mg合金(AZ91D：Al 9质量％、Zn 1质量％)构成的Mg合金机壳(图2)，用于在内部容纳电子设备。该金属制机壳1优选由金属(例如，Mg合金、Al合金、Ti合金、纯Al等)制成，但并不仅限于此，也可以是由树脂制成。 
-树脂薄膜- 
树脂薄膜5的厚度为0.1～1.0mm，该树脂薄膜5是层叠以下各层而形成的，上述各层分别为，在金属制机壳1上形成的粘合层2、在粘合层2上形成的印刷层3以及在印刷层3上形成的树脂层4。若树脂薄膜5具有粘合层2，则能够使金属制机壳1和树脂薄膜5之间的紧贴粘合变得牢固。 
另外，该树脂薄膜5(树脂层4)优选含有聚碳酸酯(PC)、聚对苯二 甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以及聚乳酸(PLA)中的任一种热可塑性树脂。若树脂薄膜5(树脂层4)含有聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以及聚乳酸(PLA)中的任一种热可塑性树脂，则与含有其他热可塑性树脂的情况相比，能够提高电子设备用机壳100的制造成品率以及装饰性(修饰性)。 
另外，对覆盖金属制机壳1的树脂薄膜5的表面5a可以实施用于提高强度的耐磨涂敷、用于防止容易产生污垢的疏水性涂敷等任何表面处理，也可以进一步实施涂装，另外，也可以在树脂薄膜5的表面5a上形成凹凸等形状。 
另外，可以利用含有银等抗菌剂的涂敷剂、含有氧化钛等光催化剂的涂敷剂、防止留下指纹等的疏水性涂敷剂等，对树脂薄膜5的表面5a实施涂敷处理。 
-粘合层- 
作为粘合层2可以使用热固性粘合剂、光固化粘合剂等，但是从操作(handling)和再利用(recycle)的观点考虑，粘合层2优选含有具有柔软性的腈基丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶等热可塑性橡胶或热熔(hot melt)粘合剂等。若粘合层2含有腈基丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶等热可塑性橡胶，则能够抑制金属制机壳1和树脂薄膜5之间的热膨胀差所引起的变形，而且通过再加热处理，能够对金属制机壳1和树脂薄膜5进行解体，所以能够实现电子设备用机壳100的分离及再利用。 
另外，粘合层2优选含有碳酸钙、滑石(talc)、铝粉等无机填充材料。若粘合层2含有无机填充材料，则与形成粘合层2的腈基丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶等粘合剂共同发挥作用，对金属制机壳1的成型不良(气孔、空隙、流动痕迹(皱褶)等)部分，能够发挥与油灰涂敷相同的效果。另外，若在粘合层2中添加作为无机填充材料的铝粉，则能够抑制金属制机壳1的光泽下降。此外，该光泽下降起因于粘合层2对印刷层3以及树脂层4的影响。 
粘合层2例如可以使用如下粘合层：在厚度为0.2mm的腈基丁二烯橡胶类粘合剂(CEMEDINE521，CEMEDINE株式会社制)中添加了10质量％的滑石(K-1，日本TALC株式会社制)的粘合层；在厚度为0.1mm的氯丁二烯橡胶类粘合剂(CEMEDINE575，CEMEDINE株式会社制)中添加了 5质量％的铝粉(superfine(超细粉)No.22000，大和金属粉工业株式会社制)的粘合层。 
另外，粘合层2的厚度优选在0.05～0.5mm的范围内。 
另外，无机填充材料的添加量相对粘合层2的质量优选为1～20质量％。 
-印刷层- 
印刷层3与颜料、染料、油墨(ink)的材质无关，可以采用文字、图案、单色、彩色的任何印刷，还可以附加夜光成分、荧光成分等。在本发明的电子设备用机壳100中，通过形成印刷层3，能够容易呈现难以通过通常使用的涂装来给金属制机壳1赋予的金属感、光泽感，从而能够容易提高外观性及装饰性。此外，即使是将印刷层3(油墨层)形成在树脂薄膜5的最上层还是形成在树脂层4的下方，都可以得到同样的效果。 
-树脂层- 
作为树脂层4，例如可以使用厚度为0.3mm的PC板(IupilonFE2000-M12、三菱工程塑料株式会社制)、厚度为0.5mm的A-PET板(Novaclear SH-046，三菱树脂株式会社制)。 
若树脂层4使用PC板，则以简单的方式就能够提高树脂薄膜5的表面部的硬度。 
若树脂层4使用A-PET板，则能够与金属制机壳1的侧壁或R形状部紧密贴合，所以即使是复杂形状的金属制机壳1，也能够利用树脂薄膜5来覆盖。 
进而，若对树脂层4实施UV阳离子类硬质涂层(hard coat)、丙烯酸类硬质涂层、电镀、蒸镀等表面处理，则能够以简单的方式提高树脂薄膜表面的硬度。 
-其他部件- 
电子设备用机壳100根据需要可以具有其他部件。 
如上所述，印刷层3有助于提高外观性及装饰性，粘合层2有助于提高制造成品率，所以通过用树脂薄膜5覆盖金属制机壳1，能够掩盖金属制机壳1的表面上的成型不良(气孔、空隙、流动痕迹(皱褶)等)，因此不需要实施例如用于填补成型不良的涂装。其结果，能够同时提高电子设备用机壳100的制造成品率和装饰性(修饰性)。 
另外，通过用树脂薄膜5覆盖金属制机壳1，能够任意设定电子设备用机壳100(金属制机壳1)的表面形状。例如，通过对树脂薄膜5的树脂层4进行压花(emboss)加工，能够提高触感，或者，通过调节树脂薄膜5的树脂层4的表面粗糙度，能够实现防滑或自由设定其光泽度。 
(电子设备用机壳的制造方法) 
本发明的电子设备用机壳的制造方法包括粘合层形成工序以及压空成型工序。 
-粘合层形成工序- 
首先，在金属制机壳1上覆盖树脂薄膜5(印刷层3以及树脂层4)之前，在金属制机壳1上涂敷粘合剂以及无机填充剂，之后形成成为树脂薄膜的一部分的粘合层2。该粘合层2是通过直至厚度达到0.2mm为止进行喷涂(丝网印刷)来形成的。若在金属制机壳1的表面上通过喷涂、丝网印刷等来形成粘合层2，则金属制机壳1的成型不良(气孔、空隙、流动痕迹(皱褶)等)部分被粘合剂及无机填充剂填埋，从而能够得到与油灰涂敷相同的效果，能够提高填补金属制机壳1表面的效果。 
之后，在60℃的温度下进行30分钟的加热干燥，使粘合剂中的溶剂挥发，从而使粘合剂固化。由此，使粘合剂的粘合力得以抑制，从而能够防止杂质的混入(污染)，进而，在搬运、向模具安装等的过程中，能够使操作变得简单，所以能够使作业变得简单。 
-压空成型工序- 
压空成型工序包括：加热工序，通过加热使树脂薄膜5(印刷层3以及树脂层4)软化；覆盖工序，在金属制机壳1上覆盖加热过的树脂薄膜5；紧贴工序，使覆盖的树脂薄膜5与金属制机壳1紧贴；切除工序，切除没有与金属制机壳1紧贴的树脂薄膜5。该压空成型工序是在后述的压空成型中导入了真空成型的要素的工序。 
压空成型是指，通过3～5kg/cm(0.03～0.05kg/m)的压缩空气使通过加热软化的板紧贴在模具上，以获得规定的形状的方法，适用于要求比后述的真空成型还精密的形状的场合。将与模具接触的面作为产品的表面，由此能够呈现与注射模塑成型相同的轮廓鲜明的外观，从而能够实现凹割(under cut)形状、凹腔(reentrant)形状的成型。 
此外，真空成型，是指如下的成型法：将通过加热软化的板状树脂按压在凸状或者凹状的模具上，并从下方吸引板状树脂和模具之间的空气以形成接近真空的状态，使板状树脂紧贴在模具上，以此将板状树脂成型为所期望的形状。该真空成型用于简单形状的阻流板(spoiler)、摩托车(autobicycle)的引擎罩(cowling)等的成型中，尤其在试制样机等时仅复制造型物的单面的情况下，能够以廉价且短交货时间制造。 
在本发明的电子设备用机壳100的制造方法中，当进行在金属制机壳1上覆盖树脂薄膜5(印刷层3以及树脂层4)的压空成型时，使用了图3～图6所示的压空成型机30。 
首先，将金属制机壳1设置在凸状或者凹状的模具31上，并使用加热器32对树脂薄膜5进行加热以使其软化(图3)。在此，树脂薄膜5的表面温度是根据树脂薄膜5的材质来设定的。例如，当树脂薄膜5的材质为聚碳酸酯(PC)时，将树脂薄膜5的表面温度设定为130℃。在使树脂薄膜5软化后，用树脂薄膜5覆盖金属制机壳1(图4)。将树脂薄膜5按压在设置有金属制机壳1的凸状或者凹状的模具31上，并从下方吸引金属制机壳1(树脂薄膜5)和模具31之间的空气，由此使压空成型机30内处于真空状态，使金属制机壳1和树脂薄膜5紧贴在一起。此时，通过从树脂薄膜5的上方喷射5kg/cm(0.05kg/m)的压缩空气来进行加压，使金属制机壳1以及树脂薄膜5紧贴在模具31上，从而将树脂薄膜5形成为金属制机壳1的形状。此时，粘合层2再次被熔融，使金属制机壳1与树脂薄膜5牢固地粘合在一起。此时，树脂薄膜5向机壳侧面等的卷入所带来的固定效果(anchoreffect)，也有助于金属制机壳1和树脂薄膜5之间的紧贴。之后，切除(修剪(trimming))未与金属制机壳1紧贴的树脂薄膜5(图6)，以此能够得到电子设备用机壳100。 
根据本发明的制造方法，由于金属制机壳1被树脂薄膜5覆盖，所以以简单的方式就能够装饰得到具有良好的外观性的金属制机壳1，因此能够以低成本实现大量生产。 
下面，具体说明本发明的实施例，但本发明并不仅限于这些实施例。 
(实施例1) 
制造了通过如下方式形成的电子设备用机壳：在由Mg合金(AZ91D： Al 9质量％，Zn 1质量％)构成的Mg合金机壳上，通过上述压空成型法覆盖厚度为0.7mm的树脂薄膜。在此，所覆盖的树脂薄膜由如下各层构成，上述各层分别为，作为树脂层的厚度为0.5mm的A-PET板(Novaclear SH-046，三菱树脂株式会社制)、厚度为0.1mm的印刷层以及作为粘合层的在厚度为0.1mm的氯丁二烯橡胶类粘合剂(CEMEDINE575，CEMEDINE株式会社制)中添加了5质量％的铝粉(superfine No.22000，大和金属粉工业株式会社制)的层。 
(比较例1) 
制造了一种电子设备用机壳，该电子设备用机壳是在由Mg合金(AZ91D：Al 9质量％，Zn 1质量％)构成的Mg合金机壳上喷涂了聚氨酯涂料而成的。 
使用交叉检验器(cross checker)IG-331(株式会社堀场制作所制)来评价了上述实施例1以及比较例1的电子设备用机壳的光泽度。其结果，比较例1的电子设备用机壳的光泽度为45，而实施例1的电子设备用机壳的光泽度为60。由此可知，实施例1的电子设备用机壳容易达到较高的光泽度。 
(比较例2) 
制造了一种电子设备用机壳，该电子设备用机壳是，和实施例1同样地，在由Mg合金(AZ91D：Al 9质量％，Zn 1质量％)构成的Mg合金机壳上，通过上述压空成型法覆盖厚度为0.7mm的树脂薄膜而成的。在此，所覆盖的树脂薄膜仅采用作为树脂层的厚度为0.5mm的A-PET板(Novaclear SH-046，三菱树脂株式会社制)、厚度为0.1mm的印刷层以及作为粘合层的厚度为0.1mm的氯丁二烯橡胶类粘合剂(CEMEDINE575，CEMEDINE株式会社制)，不填充无机物。 
测定了上述实施例1、比较例1以及2的气孔量。在测定气孔量时，使用表面形状测定器(ULVAC会社制Dektak30 30ST)来测定了电子设备用机壳表面的凹凸。其结果，比较例1的电子设备用机壳的气孔量为50μm，比较例2的电子设备用机壳的气孔量为30μm，而实施例1的电子设备用机壳的气孔量为10μm以下。由此可知，实施例1的电子设备用机壳的气孔量小，能够容易掩盖成型不良。 
工业上的可利用性 
根据本发明，能够解决现有技术中的所述问题，而且通过用树脂薄膜覆盖金属制机壳，能够提供制造成品率和装饰性(修饰性)的两者都良好的电子设备用机壳。 

Claims (9)

1.一种电子设备用机壳，具有：
金属制机壳，其在内部容纳电子设备，
树脂薄膜，其覆盖在所述金属制机壳上；
其特征在于，
在所述树脂薄膜的树脂层和金属制机壳之间具有粘合层，该粘合层含有无机填充材料，所述粘合层与所述金属制机壳直接接触。
2.根据权利要求1所述的电子设备用机壳，其特征在于，金属制机壳由镁(Mg)合金构成。
3.根据权利要求1所述的电子设备用机壳，其特征在于，在树脂薄膜的树脂层和金属制机壳之间还具有印刷层。
4.根据权利要求1所述的电子设备用机壳，其特征在于，树脂薄膜含有聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以及聚乳酸(PLA)中的任一种热可塑性树脂。
5.根据权利要求3所述的电子设备用机壳，其特征在于，粘合层含有热可塑性橡胶。
6.根据权利要求5所述的电子设备用机壳，其特征在于，热可塑性橡胶为腈基丁二烯橡胶以及氯丁二烯橡胶中的任一种。
7.一种电子设备用机壳的制造方法，其特征在于，包括：
涂敷工序，在金属制机壳上涂敷粘合剂以及无机填充材料；
加热工序，通过加热使树脂薄膜软化；
覆盖工序，在金属制机壳上覆盖所述加热过的树脂薄膜；以及
紧贴工序，使所覆盖的所述树脂薄膜紧贴在所述金属制机壳上。
8.根据权利要求7所述的电子设备用机壳的制造方法，其特征在于，在涂敷工序后，还包括对粘合剂进行加热干燥的加热干燥工序。
9.根据权利要求7所述的电子设备用机壳的制造方法，其特征在于，还包括在树脂薄膜的树脂层和金属制机壳之间形成印刷层的印刷层形成工序。
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