JP2019522728A - ハウジング、ならびにその組立て方法およびその適用 - Google Patents
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Abstract
本開示は、電子通信分野に関する。ハウジング、ならびにその製造方法およびその適用を開示する。ハウジングは、金属陽極酸化物層（５）と、前記金属陽極酸化物層（５）の第１の表面に取り付けられた樹脂フィルム層（３）と、を備える。金属陽極酸化物層（５）および前記樹脂フィルム層（３）は、一体構造である。製造方法は、金属基材（１）上で陽極酸化を、次に、射出成形およびエッチングを実行するステップを含む。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年６月３０日に中華人民共和国国家知的財産局に提出された、中国特許出願第２０１６１０５０５４３０．８号明細書の優先権および利益を主張するものである。上記出願の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１６年６月３０日に中華人民共和国国家知的財産局に提出された、中国特許出願第２０１６１０５０５４３０．８号明細書の優先権および利益を主張するものである。上記出願の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、電子通信分野に関し、具体的には、ハウジング、ハウジングの製造方法、この製造方法を使用して製造されたハウジング、および電子製品のケーシングとしてのハウジングの使用に関する。
通信機能に関する要求を満たすために、市場で現在入手可能な大半の携帯電話のケーシングのデザインはみな、無線周波数が貫通することが可能なプラスチック、ガラス、およびセラミックなどの非金属材料が使用されている。しかしながら、金属はその外観で、昔から人気のある材料であった。金属は美しい外観効果があるため、金属が携帯電話のケーシング用に設計されることが増えているが、金属は、無線周波数が貫通することができない材料である。消費者の外観上の要求および通信上の要求の両方を満たすために、先行技術では、通常、金属がプラスチックに接続されており、それらはいずれもケーシングの設計に使用されている。しかしながら、金属とプラスチックの外観効果が異なることにより、携帯電話のケーシングは一貫性がなく、全体の視覚的効果に連続性がなくなってしまう。
本開示の目的は、電子製品のケーシングが、一貫性がなく、全体の視覚的効果に連続性がなくなってしまうという先行技術の短所を克服するために、ハウジング、ハウジングの製造方法、およびハウジングの使用を提供することである。
前述の目的を実現するために、本開示はハウジングを提供する。ハウジングは、金属陽極酸化物層、および金属陽極酸化物層の第１の表面に付着する樹脂フィルム層を含む。金属陽極酸化物層および樹脂フィルム層は、一体構造を形成している。
本開示はさらに、ハウジングの製造方法を提供する。この方法は、
金属基材を設け、この金属基材上で陽極酸化処理を実行して、表面上に金属陽極酸化物が設けられた基部を得るステップと、
基部の第１の表面上に樹脂フィルム層を形成して、第１の複合体を得るステップと、
第１の複合体上でアルカリエッチングを実行して、基部の表面から、樹脂フィルム層がその上に形成されていない金属陽極酸化物を除去して、第２の複合体であって、金属基材、金属陽極酸化物層、および樹脂フィルム層を含む第２の複合体を得るステップと、
第２の複合体上で酸エッチングを実行して、基部から金属基材を除去するステップと、を含む。
金属基材を設け、この金属基材上で陽極酸化処理を実行して、表面上に金属陽極酸化物が設けられた基部を得るステップと、
基部の第１の表面上に樹脂フィルム層を形成して、第１の複合体を得るステップと、
第１の複合体上でアルカリエッチングを実行して、基部の表面から、樹脂フィルム層がその上に形成されていない金属陽極酸化物を除去して、第２の複合体であって、金属基材、金属陽極酸化物層、および樹脂フィルム層を含む第２の複合体を得るステップと、
第２の複合体上で酸エッチングを実行して、基部から金属基材を除去するステップと、を含む。
本開示はさらに、本開示の方法を使用して製造されるハウジングを提供する。
本開示はさらに、電子製品のケーシングとしての本開示のハウジングの使用を提供する。
本開示において提供されるハウジングは、すっきりとした、滑らかで、均一な、そして一貫性のある外観を有し、また、金属陽極酸化物層は、金属の視覚的効果をもたらし、外観効果に関する消費者の要求を満たすことができる。加えて、金属陽極酸化物層および樹脂フィルム層はいずれも、非金属材料であり、無線周波数が金属陽極酸化物層および樹脂フィルム層の両方を貫通することができる。したがって、本開示のハウジングを、電子製品のケーシング、特に、（携帯電話のケーシングなどの）通信機器のケーシングとして使用するときに、ハウジングが通信機能の妨げにならない。
加えて、本開示のハウジングの場合、金属陽極酸化物層および樹脂フィルム層は、射出成形によって一体的に成形することができる。このように、電子製品のケーシングの構造設計を実施すると利便性が向上し、外観効果に一貫性がないという問題が解決される。
本開示の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明の項で詳細に記載する。
添付の図面は、本開示をより良く理解できるようにするために使用されるとともに、本明細書の一部を構成し、本開示を説明するために、以下の特定の実施とともに使用されるが、本開示を限定するものではない。添付の図面は以下の通りである。
本開示の特定の実施を以下に詳細に記載する。本明細書に記載の特定の実施は、本開示を限定するのではなく、単に本開示を記述し、説明するために用いられていると理解するものとする。
本明細書に開示されている範囲の両端点および任意の値は、厳密な範囲または値に限定されず、これらの範囲または値は、その範囲または値に近い値を含んでいる、と理解されるものとする。値の範囲については、その範囲の両端点の値、その範囲の端点の値および別個の点の値、ならびに別個の点の値同士を互いに組み合わせて、１つまたは複数の新たな値の範囲を得ることができる。これらの値の範囲は、本明細書において具体的に開示されていると解釈されるものとする。
本開示は、ハウジングを提供する。図５に示されているように、ハウジングは、金属陽極酸化物層５、および金属陽極酸化物層５の第１の表面に付着する樹脂フィルム層３を含む。金属陽極酸化物層５および樹脂フィルム層３は、一体構造を形成している。
本開示では、「一体構造」という用語は、金属陽極酸化物層５および樹脂フィルム層３が、密着して継ぎ目なく接合されており、一貫性のない外観を呈していないことを意味する。
特に、金属陽極酸化物層５は、陽極酸化によりアルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されている。アルミニウム合金は、基本元素としてのアルミニウムを別の元素に添加することにより形成される合金であり、様々なタイプの一般的なアルミニウム合金とすることができる。
本開示の一実施によれば、金属陽極酸化物層５は、二層細孔構造を有する。二層細孔構造は、マクロ細孔構造を有する内層と、ミクロ細孔構造を有する外層と、を含む。樹脂フィルム層３は、マクロ細孔構造を有する内層に接合されている。マクロ細孔およびミクロ細孔は、樹脂組成物を収容し、樹脂フィルム層３を金属陽極酸化物層５の表面につなぎ留めるために用いることができ、これにより、樹脂フィルム層３および金属陽極酸化物層５は、密着して継ぎ目なく接合することができるようになっている。本開示では、「マクロ細孔」および「ミクロ細孔」とは、相対的な概念であり、様々なサイズの細孔構造が金属陽極酸化物層５の様々な部分に分布している場合を説明するために主として用いられる。
本開示では、金属陽極酸化物層５中のマクロ細孔およびミクロ細孔のサイズは、特に限定されておらず、当技術分野で一般に行われている選択とすることができる。しかしながら、樹脂フィルム層３と金属陽極酸化物層５との間の接合力をさらに高め、かつ、金属陽極酸化物層５の強度に悪影響を生じないようにするために、任意に、マクロ細孔の細孔サイズは、２００〜２０００ｎｍの範囲内であり、特に、５００〜１８００ｎｍの範囲内、例えば、１０００〜１５００ｎｍの範囲内である。また、ミクロ細孔の細孔サイズは、１０〜１００ｎｍの範囲内であり、特に、２０〜７０ｎｍの範囲内、例えば、３０〜６０ｎｍの範囲内である。
本開示では、金属陽極酸化物層５の厚さは、特に限定されておらず、当技術分野で一般に行われている選択とすることができる。しかしながら、細孔構造の空間を最適化し、かつ、樹脂フィルム層３と金属陽極酸化物層５との間の結合力の向上を実現するために、任意に、金属陽極酸化物層５の厚さは、５〜９０μｍの範囲内であり、特に、１０〜７０μｍの範囲内、例えば、１２〜４５μｍの範囲内である。
本開示では、樹脂フィルム層３の構成成分は、樹脂フィルム層３を耐酸性、耐アルカリ
性とすることができ、かつ、樹脂フィルム層３と金属陽極酸化物層５との間に比較的大きい結合力があるのであれば、特に限定されていない。任意に、樹脂フィルム層３は、熱可塑性樹脂および任意のフィラーを含有する樹脂組成物によって形成される。
性とすることができ、かつ、樹脂フィルム層３と金属陽極酸化物層５との間に比較的大きい結合力があるのであれば、特に限定されていない。任意に、樹脂フィルム層３は、熱可塑性樹脂および任意のフィラーを含有する樹脂組成物によって形成される。
本開示では、樹脂組成物中の熱可塑性樹脂の含有量、および樹脂組成物中のフィラーの含有量は、特に限定されておらず、当技術分野で一般に行われている選択とすることができる。任意に、樹脂組成物は、５０〜９９重量％の熱可塑性樹脂、および１〜５０重量％のフィラーを含有し、特に、樹脂組成物は、６０〜７５重量％の熱可塑性樹脂、および２５〜４０重量％のフィラーを含有する。
本開示では、熱可塑性樹脂の選択は、特に限定されておらず、当技術分野で一般に行われている選択とすることができる。任意に、熱可塑性樹脂は、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンオキシド、およびポリアミドのうちの少なくとも１つであり、特に、ＰＰＳである。
本開示では、フィラーの選択は、特に限定されておらず、当技術分野で一般に行われている選択とすることができる。任意に、フィラーは、繊維フィラー、および／または、粉末フィラーである。
本開示では、繊維フィラーの選択は、特に限定されておらず、当技術分野で一般に行われている選択とすることができる。任意に、繊維フィラーは、ガラス繊維、炭素繊維、およびポリアミド繊維のうちの少なくとも１つであり、特に、ガラス繊維である。
本開示では、粉末フィラーの選択は、特に限定されておらず、当技術分野で一般に行われている選択とすることができる。任意に、粉末フィラーは、シリカ、タルカムパウダー、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、およびカオリナイトのうちの少なくともの１つであり、特に、シリカ、タルカムパウダー、水酸化アルミニウム、および水酸化マグネシウムのうちの少なくとも１つである。
本開示では、樹脂フィルム層３の厚さは、特に限定されておらず、特定の使用要件に応じて選択することができる。任意に、樹脂フィルム層３の厚さは、０．１〜１０ｍｍの範囲内であり、特に、０．２〜８ｍｍの範囲内、例えば、０．４〜５ｍｍの範囲内である。本開示では、樹脂フィルム層３の厚さは、金属陽極酸化物層５の上面と、樹脂フィルム層３の上面との間の垂直距離である。
ハウジングの外観効果の向上を実現するために、図６に示されているように、ハウジングは、色素層４をさらに含むことができる。色素層４は、金属陽極酸化物層５の第２の表面上に形成され、樹脂フィルム層３の反対側にある。本開示では、色素層４の色は、特に限定されておらず、要求に応じて選択することができ、外観効果は、例えば、銀色、白色、または金色とすることができる。
本開示はさらに、ハウジングの製造方法を提供する。この方法は、
金属基材１を設け、この金属基材１上で陽極酸化処理を実行して、表面上に金属陽極酸化物２が設けられた基部を得るステップと、
基部の第１の表面上に樹脂フィルム層３を形成して、第１の複合体を得るステップと、
第１の複合体上でアルカリエッチングを実行して、基部の表面から、樹脂フィルム層３がその上に形成されていない金属陽極酸化物２を除去して、第２の複合体であって、金属基材１、金属陽極酸化物層５、および樹脂フィルム層３を含む第２の複合体を得るステップと、
第２の複合体上で酸エッチングを実行して、基部から金属基材１を除去するステップと、を含む。
金属基材１を設け、この金属基材１上で陽極酸化処理を実行して、表面上に金属陽極酸化物２が設けられた基部を得るステップと、
基部の第１の表面上に樹脂フィルム層３を形成して、第１の複合体を得るステップと、
第１の複合体上でアルカリエッチングを実行して、基部の表面から、樹脂フィルム層３がその上に形成されていない金属陽極酸化物２を除去して、第２の複合体であって、金属基材１、金属陽極酸化物層５、および樹脂フィルム層３を含む第２の複合体を得るステップと、
第２の複合体上で酸エッチングを実行して、基部から金属基材１を除去するステップと、を含む。
本開示では、陽極酸化処理の実施は、特に限定されておらず、金属基材１上で陽極酸化処理を当技術分野の従来のやり方で実行して、表面上に金属陽極酸化物２が設けられた基部を得ることができる。具体的には、陽極酸化処理の間に、金属基材１を電解液中に入れることができる。金属基材１は陽極として用いられ、電解液に反応しない導電性材料が陰極として用いられる。陰極と陽極は、電源の正電極および負電極にそれぞれ電気的に接続されており、図２に示されているように、通電後に、陽極酸化処理を実行して、金属基材１の表面上に金属陽極酸化物２を形成する。
本開示では、電解液中の電解質の選択は、特に限定されておらず、当技術分野で一般に行われている選択とすることができる。例えば、電解質は、硫酸、シュウ酸、クロム酸、リン酸塩、ケイ酸塩およびアルミン酸塩のうちの少なくとも１つとすることができ、特に、硫酸および／またはシュウ酸である。リン酸塩、ケイ酸塩およびアルミン酸塩中の陽イオンは、それぞれアルカリ金属イオンおよび／またはアルカリ土類金属イオン、例えばナトリウムイオンとすることができる。
本開示では、陽極酸化処理のための条件は、特に限定されておらず、予想される金属陽極酸化物２の厚さに基づいて選択することができる。任意に、陽極酸化処理のための条件は、陽極電圧が１〜２００Ｖ、特に、１０〜６０Ｖの範囲内であり、温度が、０〜６０℃の範囲内、特に、１０〜３０℃の範囲内であり、時間が、１〜１８０分の範囲内、特に、３０〜９０分の範囲内であり、電解液の濃度が、１０〜２００ｇ／Ｌの範囲内、特に、１２０〜１８０ｇ／Ｌの範囲内であることを含む。
金属陽極酸化物２は、陽極酸化処理が施された金属基材１の表面上に形成される。金属陽極酸化物２はミクロ細孔を有し、その細孔サイズは、１０〜１００ｎｍの範囲内であり、特に、２０〜７０ｎｍの範囲内、例えば、３０〜６０ｎｍの範囲内である。本開示の一実施によれば、金属陽極酸化物層５に、後に形成される樹脂フィルム層３を堅固に接合するために、陽極酸化処理後であり、かつ、樹脂フィルム層３の形成前に、陽極酸化処理後に得られた基部の表面上で細孔の拡張が実行される。
本開示では、細孔を拡張するための条件に基づいて、細孔サイズが２００〜２０００ｎｍの範囲内、特に、５００〜１８００ｎｍの範囲内、例えば、１０００〜１５００ｎｍの範囲内であるマクロ細孔が、金属陽極酸化物２の表面上に形成される。
本開示では、細孔を拡張するプロセスは、細孔拡張剤の中で実行される。細孔拡張剤の濃度は、本開示では特に限定されておらず、当技術分野で一般に行われている選択とすることができる。任意に、細孔拡張剤の濃度は、０．１〜４０ｇ／Ｌの範囲内、特に、１０〜２０ｇ／Ｌの範囲内である。
細孔拡張剤の選択は、本開示の、細孔を拡張する目的が実現可能であるならば、本開示では特に限定されていない。任意に、細孔拡張剤は、炭酸ナトリウム水溶液、重炭酸ナトリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、炭酸カリウム水溶液、重炭酸カリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、リン酸水素ナトリウム水溶液、リン酸水素カリウム水溶液、リン酸二水素ナトリウム水溶液、リン酸二水素カリウム水溶液、水酸化ナトリウム−リン酸水素ナトリウム水溶液、水酸化カリウム−リン酸水素カリウム水溶液、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、アンモニウム−塩化アンモニウム水溶液、リン酸ナトリウム−リン酸水素ナトリウム水溶液、およびリン酸カリウム−リン酸水素カリウム水溶液、のうちの少なくとも１つであり、特に、リン酸二水素ナトリウム水溶液、リン酸二水素カリウム水溶液、水酸化ナトリウム−リン酸水素ナトリウム水溶液、および、水酸化カリウム−リン酸水素カリウム水溶液、のうちの少なくとも１つであり、例えば、リン酸二水素ナトリウム水溶液である。
本開示では、金属基材１を設ける方法は、以下の通りとすることができる。金属をつや出し器の中で研磨し、次に、無水エタノールで洗浄した。次に、金属を４０〜６０ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し、１〜５分後に金属を取り出し、脱イオン水で洗浄して、図１に示されているような、清潔で均一な表面を有する金属基材１を得た。金属は、アルミニウムまたはアルミニウム合金とすることができる。
本開示では、樹脂フィルム層３を形成するやり方は、樹脂組成物を使用して射出成形を実行するステップを含む。樹脂組成物が金属陽極酸化物２の細孔に充填されており、図３に示されているように、金属陽極酸化物２に堅固に接合された樹脂フィルム層３が、金属陽極酸化物２の表面上に形成され、第１の複合体が得られる。
本開示では、樹脂組成物の構成は、樹脂フィルム層３を耐酸性、耐アルカリ性とすることができ、かつ、樹脂フィルム層３と金属陽極酸化物２との間に比較的大きい結合力があるのであれば、特に限定されていない。任意に、樹脂組成物は、５０〜９９重量％の熱可塑性樹脂、および１〜５０重量％のフィラーを含有し、特に、樹脂組成物は、６０〜７５重量％の熱可塑性樹脂、および２５〜４０重量％のフィラーを含有する。
本開示では、熱可塑性樹脂の選択は、特に限定されておらず、当技術分野で一般に行われている選択とすることができる。例えば、熱可塑性樹脂は、ＰＰＳ、ポリフェニレンオキシド、およびポリアミドのうちの少なくとも１つとすることができる。
本開示では、フィラーの選択は、特に限定されておらず、当技術分野で一般に行われている選択とすることができる。例えば、フィラーは、繊維フィラー、および／または、粉末フィラーとすることができる。
本開示では、繊維フィラーの選択は、特に限定されておらず、当技術分野で一般に行われている選択とすることができる。例えば、繊維フィラーは、ガラス繊維、炭素繊維、およびポリアミド繊維のうちの少なくとも１つとすることができる。
本開示では、粉末フィラーの選択は、特に限定されておらず、当技術分野で一般に行われている選択とすることができる。例えば、粉末フィラーは、シリカ、タルカムパウダー、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、およびカオリナイトのうちの少なくとも１つとすることができる。
本開示では、アルカリエッチングを実行して、基部の表面から、樹脂フィルム層３がその上に形成されていない金属陽極酸化物２を除去する。具体的には、第１の複合体をアルカリエッチングのためのエッチング液Ａに入れ、アルカリエッチングが完了した後に取り出し、金属基材１、金属陽極酸化物層５、および樹脂フィルム層３を含む第２の複合体を得た。そして、この第２の複合体を脱イオン水で洗浄した。得られた第２の複合体が図４に示されている。
本開示では、アルカリエッチングに使用されるエッチング液Ａの濃度は、樹脂フィルム層３がその上に形成されていない金属陽極酸化物２を、基部の表面から除去することができるのであれば、特に限定されていない。任意に、アルカリエッチングに使用されるエッチング液Ａの濃度は、５〜６０ｇ／Ｌの範囲内、特に、３０〜５０ｇ／Ｌの範囲内である。
本開示では、アルカリエッチングに使用されるエッチング液Ａの選択は、特に限定されておらず、当技術分野で一般に行われている選択とすることができる。任意に、エッチング液Ａは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、および炭酸ナトリウムのうちの少なくとも１つを含有しており、特に、水酸化ナトリウムおよび／または水酸化カリウム、例えば、水酸化ナトリウムを含有している。
本開示では、アルカリエッチングのための条件は、樹脂フィルム層３がその上に形成されていない金属陽極酸化物２を、基部の表面から効果的に除去することができるのであれば、特に限定されていない。任意に、アルカリエッチングのための条件は、温度が、２０〜８０℃の範囲内、特に、４０〜６０℃の範囲内であり、時間が、０．１〜１０分の範囲内、特に、０．５〜３分の範囲内であることを含む。
本開示では、酸エッチングを実行して、基部から金属基材１を除去する。具体的には、第２の複合体を酸エッチングのためのエッチング液Ｂに入れ、酸エッチングが完了した後に取り出し、脱イオン水で洗浄した。得られたハウジングが図５に示されている。
本開示では、酸エッチングに使用されるエッチング液Ｂの濃度は、金属基材１を基部から除去することができるのであれば、特に限定されていない。任意に、酸エッチングに使用されるエッチング液Ｂの濃度は、１〜９００ｇ／Ｌの範囲内、特に、３００〜８００ｇ／Ｌの範囲内である。
本開示では、酸エッチングに使用されるエッチング液Ｂの選択は、特に限定されていない。任意に、エッチング液Ｂは、塩化第二鉄、塩酸、および塩化第二銅のうちの少なくとも１つを含有しており、特に、塩化第二鉄および塩酸を含有している。エッチング液Ｂが塩化第二鉄と塩酸との混合物である場合、塩化第二鉄の塩酸に対する重量比は、１：１０から１０：１の範囲である。
本開示では、酸エッチングのための条件は、特に限定されておらず、当技術分野で一般に行われている選択とすることができる。しかしながら、金属基材１を基部から効果的に除去するために、酸エッチングのための条件は、温度が、５〜４０℃の範囲内、特に、２０〜３０℃の範囲内であり、時間が、１〜６０分の範囲内、特に、１５〜３０分の範囲内であることを含む。
本開示の一実施によれば、表面上の細孔を除去し、エッチングにより生じた表面上の色のばらつきを改善するために、方法は、樹脂フィルム層３がその上に形成されていない金属陽極酸化物層５の下部表面を染色し、細孔を封止するステップをさらに含むことができる。具体的には、染色プロセスは、染浴の中で実行することができる。本開示では、染色の色は特に限定されておらず、要求、および外観効果に応じて選択することができ、例えば、銀色、白色、または金色とすることができる。染色が完了した後に、下部表面を脱イオン水で洗浄した。染色後のハウジングが図６に示されている。細孔を封止するプロセスは、細孔封止溝の中で実行することができる。
本開示はさらに、本開示の方法を用いて製造されるハウジングを提供する。ハウジングは、金属陽極酸化物層５、および樹脂フィルム層３を含む。金属陽極酸化物層５および樹脂フィルム層３は、一体構造を形成している。金属陽極酸化物層５は、二層細孔構造を有する。二層細孔構造は、マクロ細孔構造を有する内層と、ミクロ細孔構造を有する外層と、を含む。樹脂フィルム層３は、マクロ細孔構造を有する内層に接合されている。ハウジングは、すっきりとした、滑らかで、一貫性のある、連続的な外観を有する。
本開示はさらに、電子製品のケーシングとしての本開示のハウジングの使用を提供する。電子製品のケーシングは、金属をケーシングとして使用する必要のある、（通信機器などの）様々な電子製品のケーシングとすることができ、例えば、モバイル端末のケーシングもしくは外側フレーム、またはウェアラブル電子機器のケーシングもしくは外側フレームとすることができる。モバイル端末は、無線伝送機能を有する、可動状態にある機器、例えば、携帯電話、または（ノート型コンピュータおよびタブレット型コンピュータを含む）携帯型コンピュータ、とすることができる。ウェアラブル電子機器は、インテリジェントウェアラブル機器であり、例えば、スマートウォッチまたはスマートバンドとすることができる。電子製品は、具体的には、携帯電話、（ノート型コンピュータおよびタブレット型コンピュータなどの）携帯型コンピュータ、スマートウォッチ、およびスマートバンドのうちの少なくとも１つとすることができるが、これに限定されない。
特に、電子製品のケーシングは、携帯電話のハウジングである。携帯電話のハウジングは、全体が金属的な外観効果を有する。また、ハウジングは、すっきりとした、滑らかで、一貫性のある、連続的な外観を有するとともに、無線周波数がこのハウジングを貫通することができる。
以下に、実施例を用いて本開示を詳細に説明する。
以下の実施例および比較例では、金属陽極酸化物の厚さは、ＺＥＩＳＳ社から購入した金属顕微鏡、型式Ａｘｉｏ Ｉｍａｇｅｒ Ａｌｍを使用して測定されている。
金属陽極酸化物の硬度は、Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｎｏ．１ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｆａｃｔｏｒｙから購入した微小硬度試験機、型式ＨＸ−１０００ＴＭ／ＬＣＤを使用して測定されている。
細孔の細孔サイズは、日本電子株式会社から購入した走査電子顕微鏡、型式ＪＳＭ−７６００Ｆを使用して測定されている（視界の範囲内に見えるすべての細孔の細孔サイズを測定するために、同じサンプルの５つの異なる位置が観測されている）。
以下の実施例および比較例では、アルミニウム合金板は、Ａｌｎａｎ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｉｎｃ社から購入されている。
実施例１
この実施例では、ハウジングの製造方法を説明する。
この実施例では、ハウジングの製造方法を説明する。
（１）市販の厚さ１ｍｍのアルミニウム合金板５０５２を１５ｍｍ ｘ ８０ｍｍの長方形のシートにカットした。アルミニウム合金板をつや出し器の中で研磨し、次に無水エタノールで洗浄した。次に、アルミニウム合金基材を５０ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し、２分後に取り出し、脱イオン水で洗浄して、図１に示されている前処理後のアルミニウム合金シートを得た。
（２）陽極としてのアルミニウム合金シートを、１２０ｇ／Ｌの硫酸を入れた陽極酸化槽に入れ、１０℃、および１０Ｖの電圧で３０分間陽極酸化を行い、洗浄、ブロー乾燥し、図２に示されているような、表面上に金属陽極酸化物が設けられた基部を得た。金属陽極酸化物の厚さは、金属顕微鏡を使用して測定した。また、金属陽極酸化物の硬度は、微小硬度試験機を使用して測定した。結果を表１に示す。
（３）１０ｇ／Ｌのリン酸二水素ナトリウム水溶液１００ｍｌをビーカー中で調製し、細孔を拡張するために、ステップ（２）で得られた基部を２０℃でそこに浸漬した。６０分後に基部を取り出し、水を入れたビーカーに１分間浸漬し、次にブロー乾燥した。金属陽極酸化物中の細孔の細孔サイズは、走査電子顕微鏡を使用して測定した。結果を表１に示す。
（４）乾燥させた基部を射出成形金型に挿入し、２５重量％のガラス繊維および７５重量％のＰＰＳを含有する樹脂組成物を用いて射出成形し、金型からはずし、冷却して、図３に示されているような、アルミニウム合金が樹脂組成物に堅固に接合された、第１のアルミニウム合金−樹脂複合体を得た。
（５）射出成形後に得られた第１のアルミニウム合金−樹脂複合体を４０ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に入れ、４０℃で１分間浸漬し、次に取り出して脱イオン水で洗浄した。射出成形が生じていない区域にある金属陽極酸化物を、アルカリエッチングによって除去し、図４に示されているような、アルミニウム合金層と、金属陽極酸化物層と、樹脂フィルム層と、を含む第２のアルミニウム合金−樹脂複合体を得た。
（６）アルカリエッチング後に得られた第２のアルミニウム合金−樹脂複合体を、塩化第二鉄と塩酸との３００ｇ／Ｌの混合溶液（塩化第二鉄の塩酸に対する重量比は１：１である）の中に入れて、２５℃の温度で１８分間酸エッチングして、アルミニウム合金層を除去した。酸エッチングが完了した後、生じた産物を脱イオン水で洗浄して、図５に示されているハウジングを得た。
（７）酸エッチングの後に得られたハウジングを、調和する色の染浴の中に１０分間入れて染色し、染色完了後に、ハウジングを脱イオン水で洗浄し、図６に示されているハウジングを得た。
（８）染色後のハウジングを１０分間細孔封止溝の中に入れて、細孔封止した。
実施例２
この実施例では、ハウジングの製造方法を説明する。
この実施例では、ハウジングの製造方法を説明する。
（１）市販の厚さ１ｍｍのアルミニウム合金板５０５２を１５ｍｍ ｘ ８０ｍｍの長方形のシートにカットした。アルミニウム合金板をつや出し器の中で研磨し、次に無水エタノールで洗浄した。次に、アルミニウム合金基材を４０ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し、１分後に取り出し、脱イオン水で洗浄して、図１に示されている前処理後のアルミニウム合金シートを得た。
（２）陽極としてのアルミニウム合金シートを、１６０ｇ／Ｌの硫酸を入れた陽極酸化槽に入れ、１５℃、および１５Ｖの電圧で６０分間陽極酸化を行い、洗浄、ブロー乾燥し、図２に示されているような、表面上に金属陽極酸化物が設けられた基部を得た。金属陽極酸化物の厚さは、金属顕微鏡を使用して測定した。また、金属陽極酸化物の硬度は、微小硬度試験機を使用して測定した。結果を表１に示す。
（３）１５ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム−リン酸水素ナトリウム水溶液１００ｍｌをビーカー中で調製し、細孔を拡張するために、ステップ（２）で得られた基部を２０℃でそこに浸漬した。６０分後に基部を取り出し、水を入れたビーカーに１分間浸漬し、次にブロー乾燥した。金属陽極酸化物中の細孔の細孔サイズは、走査電子顕微鏡を使用して測定した。結果を表１に示す。
（４）乾燥させた基部を射出成形金型に挿入し、３５重量％のガラス繊維および６５重量％のポリフェニレンオキシドを含有する樹脂組成物を用いて射出成形し、金型からはずし、冷却して、図３に示されているような、アルミニウム合金が樹脂組成物に堅固に接合された、第１のアルミニウム合金−樹脂複合体を得た。
（５）射出成形後に得られた第１のアルミニウム合金−樹脂複合体を３０ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に入れ、５０℃で０．５分間浸漬し、次に取り出して脱イオン水で洗浄した。射出成形が生じていない区域にある金属陽極酸化物を、アルカリエッチングによって除去し、図４に示されているような、アルミニウム合金層と、金属陽極酸化物層と、樹脂フィルム層と、を含む第２のアルミニウム合金−樹脂複合体を得た。
（６）アルカリエッチング後に得られた第２のアルミニウム合金−樹脂複合体を、塩化第二鉄と塩酸との６００ｇ／Ｌの混合溶液（塩化第二鉄の塩酸に対する重量比は２：１である）の中に入れて、２０℃の温度で１５分間酸エッチングして、アルミニウム合金層を除去した。酸エッチングが完了した後、生じた産物を脱イオン水で洗浄して、図５に示されているハウジングを得た。
（７）酸エッチングの後に得られたハウジングを、調和する色の染浴の中に１０分間入れて染色し、染色完了後に、ハウジングを脱イオン水で洗浄し、図６に示されているハウジングを得た。
（８）染色後のハウジングを１０分間細孔封止溝の中に入れて、細孔封止した。
実施例３
この実施例では、ハウジングの製造方法を説明する。
この実施例では、ハウジングの製造方法を説明する。
（１）市販の厚さ１ｍｍのアルミニウム合金板５０５２を１５ｍｍ ｘ ８０ｍｍの長方形のシートにカットした。アルミニウム合金板をつや出し器の中で研磨し、次に無水エタノールで洗浄した。次に、アルミニウム合金基材を６０ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し、５分後に取り出し、脱イオン水で洗浄して、図１に示されている前処理後のアルミニウム合金シートを得た。
（２）陽極としてのアルミニウム合金シートを、１８０ｇ／Ｌの硫酸を入れた陽極酸化槽に入れ、３０℃、および６０Ｖの電圧で９０分間陽極酸化を行い、洗浄、ブロー乾燥し、図２に示されているような、表面上に金属陽極酸化物が設けられた基部を得た。金属陽極酸化物の厚さは、金属顕微鏡を使用して測定した。また、金属陽極酸化物の硬度は、微小硬度試験機を使用して測定した。結果を表１に示す。
（３）２０ｇ／Ｌのリン酸二水素カリウム水溶液１００ｍｌをビーカー中で調製し、細孔を拡張するために、ステップ（２）で得られた基部を２０℃でそこに浸漬した。６０分後に基部を取り出し、水を入れたビーカーに１分間浸漬し、次にブロー乾燥した。金属陽極酸化物中の細孔の細孔サイズは、走査電子顕微鏡を使用して測定した。結果を表１に示す。
（４）乾燥させた基部を射出成形金型に挿入し、４０重量％のシリカおよび６０重量％のＰＰＳを含有する樹脂組成物を用いて射出成形し、金型からはずし、冷却して、図３に示されているような、アルミニウム合金が樹脂組成物に堅固に接合された、第１のアルミニウム合金−樹脂複合体を得た。
（５）射出成形後に得られた第１のアルミニウム合金−樹脂複合体を３０ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に入れ、６０℃で３分間浸漬し、次に取り出して脱イオン水で洗浄した。射出成形が生じていない区域にある金属陽極酸化物を、アルカリエッチングによって除去し、図４に示されているような、アルミニウム合金層と、金属陽極酸化物層と、樹脂フィルム層と、を含む第２のアルミニウム合金−樹脂複合体を得た。
（６）アルカリエッチング後に得られた第２のアルミニウム合金−樹脂複合体を、塩化第二鉄と塩酸との８００ｇ／Ｌの混合溶液（塩化第二鉄の塩酸に対する重量比は４：１である）の中に入れて、３０℃の温度で３０分間酸エッチングしてアルミニウム合金層を除去した。酸エッチングが完了した後、生じた産物を脱イオン水で洗浄して、図５に示されているハウジングを得た。
（７）酸エッチングの後に得られたハウジングを、調和する色の染浴の中に１０分間入れて染色し、染色完了後に、ハウジングを脱イオン水で洗浄し、図６に示されているハウジングを得た。
（８）染色後のハウジングを１０分間細孔封止溝の中に入れて、細孔封止した。
実施例４
この実施例では、細孔拡張剤がアンモニウム−塩化アンモニウム水溶液である場合に製造されたハウジングを説明する。
この実施例では、細孔拡張剤がアンモニウム−塩化アンモニウム水溶液である場合に製造されたハウジングを説明する。
ハウジングは、実施例１の方法を使用して製造されており、違いは、ステップ（３）における細孔拡張剤が、アンモニウム−塩化アンモニウム水溶液である、という点である。測定結果を表１に示す。
実施例５
この実施例では、細孔拡張剤の濃度が最適な範囲内にはないが、本開示の比較的大きな範囲内にある場合に製造されたハウジングを説明する。
この実施例では、細孔拡張剤の濃度が最適な範囲内にはないが、本開示の比較的大きな範囲内にある場合に製造されたハウジングを説明する。
ハウジングは、実施例１の方法を使用して製造されており、違いは、ステップ（３）において、細孔拡張剤の濃度が５ｇ／Ｌである、という点である。測定結果を表１に示す。
実施例６
この実施例では、細孔を拡張するステップなしで製造されたハウジングを説明する。
この実施例では、細孔を拡張するステップなしで製造されたハウジングを説明する。
ハウジングは、実施例１の方法を使用して製造されており、違いは、ステップ（３）における細孔を拡張するプロセスがなく、具体的に言えば、ステップ（４）における射出成形プロセスが、ステップ（２）で得られた、表面上に金属陽極酸化物が設けられた基部上で直接実行される、という点である。測定結果を表１に示す。
前述の実施例の結果から、本開示の方法を使用して製造されたハウジングの硬度は、（硬度が１８０ＨＶを上回る）電子製品のケーシングとして、このハウジングを使用することが可能である、という要件を満たしていることがわかる。電子製品のケーシングとしてのハウジングは、表面がすっきりとした、滑らかで、均一な、一貫性のある、そして連続的である全体が金属的な外観効果を実現するとともに、本開示の方法を使用して製造されたハウジングでは、マクロ細孔およびミクロ細孔には樹脂が充填されており、金属陽極酸化物層を樹脂フィルム層に密着して接合することにより、ハウジングの性能を高めている。
上記では本開示の特定の実施を詳細に説明しているが、本開示は前述の実施の特定の詳細に限定されるものではない。本開示の技術的思想の範囲内で、本開示の技術的解決策に様々な単純な変形を行うことができ、そのような単純な変形はすべて本開示の保護範囲内に入る。
前述の特定の実施で説明されている特定の技術的特徴は、矛盾が生じないのであれば、任意の適切なやり方で組み合わせることができることにさらに留意されたい。不必要な繰り返しを避けるために、本開示では様々な可能な組み合わせのやり方を特段に記載することはない。
加えて、本開示の様々な異なる実施は、代替的に無作為に組み合わせることができる。これらの組み合わせが本開示の思想から逸脱していないのであれば、このような組み合わせもまた、本開示の開示内容として見なされるものとする。
１ 金属基材
２ 金属陽極酸化物
３ 樹脂フィルム層
４ 色素層
５ 金属陽極酸化物層
２ 金属陽極酸化物
３ 樹脂フィルム層
４ 色素層
５ 金属陽極酸化物層
Claims (19)
- 金属陽極酸化物層（５）と、前記金属陽極酸化物層（５）の第１の表面に付着する樹脂フィルム層（３）と、を備えるハウジングであって、前記金属陽極酸化物層（５）および前記樹脂フィルム層（３）が、一体構造を形成しているハウジング。
- 前記金属陽極酸化物層（５）の厚さが、５〜９０μｍの範囲内、好ましくは１０〜７０μｍの範囲内、さらに好ましくは１２〜４５μｍの範囲内である、請求項１に記載のハウジング。
- 前記金属陽極酸化物層（５）が二層細孔構造を有し、前記二層細孔構造が、マクロ細孔構造を有する内層およびミクロ細孔構造を有する外層を含み、前記樹脂フィルム層（３）が、前記マクロ細孔構造を有する前記内層に接合されている、請求項１または２に記載のハウジング。
- マクロ細孔の細孔サイズが２００〜２０００ｎｍの範囲内であり、ミクロ細孔の細孔サイズが１０〜１００ｎｍの範囲内である、請求項３に記載のハウジング。
- 前記金属陽極酸化物層（５）が、陽極酸化によりアルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されている、請求項１または２に記載のハウジング。
- 前記樹脂フィルム層（３）の厚さが、０．１〜１０ｍｍの範囲内であり、好ましくは０．２〜８ｍｍの範囲内、さらに好ましくは０．４〜５ｍｍの範囲内である、請求項１に記載のハウジング。
- 前記樹脂フィルム層（３）が、熱可塑性樹脂および任意のフィラーを含有する樹脂組成物によって形成されており、
好ましくは、前記樹脂組成物が、５０〜９９重量％の熱可塑性樹脂および１〜５０重量％のフィラーを含有しており、
好ましくは、前記熱可塑性樹脂が、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンオキシド、およびポリアミドのうちの少なくとも１つであり、
好ましくは、前記フィラーが、繊維フィラー、および／または、粉末フィラーであり、さらに好ましくは、前記繊維フィラーが、ガラス繊維、炭素繊維、およびポリアミド繊維のうちの少なくとも１つであり、前記粉末フィラーが、シリカ、タルカムパウダー、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、およびカオリナイトのうちの少なくとも１つである、請求項１または６に記載のハウジング。 - 前記ハウジングが、色素層（４）をさらに含み、前記色素層（４）が、前記金属陽極酸化物層（５）の第２の表面上に形成され、前記樹脂フィルム層（３）の反対側にある、請求項１、２、または６に記載のハウジング。
- 金属基材（１）を設け、前記金属基材（１）上で陽極酸化処理を実行して、金属陽極酸化物を有する基部を得るステップと、
前記基部の第１の表面上に樹脂フィルム層（３）を形成して、第１の複合体を得るステップと、
前記第１の複合体上でアルカリエッチングを実行して、前記基部の表面から、樹脂フィルム層（３）がその上に形成されていない金属陽極酸化物（２）を除去して、第２の複合体であって、前記金属基材（１）、前記金属陽極酸化物層（５）、および前記樹脂フィルム層（３）を含む前記第２の複合体を得るステップと、
前記第２の複合体上で酸エッチングを実行して、前記基部から前記金属基材（１）を除去するステップと、
を含むハウジング製造方法。 - 前記陽極酸化処理後であり、かつ、前記基部の前記第１の表面上に前記樹脂フィルム層（３）が形成される前に、前記基部の前記表面上で細孔の拡張が実行される、請求項９に記載の方法。
- 前記細孔の拡張プロセスが細孔拡張剤の中で実行され、前記細孔拡張剤の濃度が、０．１〜４０ｇ／Ｌの範囲内であるとともに、
好ましくは、前記細孔拡張剤が、炭酸ナトリウム水溶液、重炭酸ナトリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、炭酸カリウム水溶液、重炭酸カリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、リン酸水素ナトリウム水溶液、リン酸水素カリウム水溶液、リン酸二水素ナトリウム水溶液、リン酸二水素カリウム水溶液、水酸化ナトリウム−リン酸水素ナトリウム水溶液、水酸化カリウム−リン酸水素カリウム水溶液、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、アンモニウム−塩化アンモニウム水溶液、リン酸ナトリウム−リン酸水素ナトリウム水溶液、およびリン酸カリウム−リン酸水素カリウム水溶液、のうちの少なくとも１つであり、さらに好ましくは、リン酸二水素ナトリウム水溶液、リン酸二水素カリウム水溶液、水酸化ナトリウム−リン酸水素ナトリウム水溶液、および水酸化カリウム−リン酸水素カリウム水溶液、のうちの少なくとも１つであり、より好ましくは、リン酸二水素ナトリウム水溶液である、請求項１０に記載の方法。 - 前記陽極酸化処理のための条件が、陽極電圧が、１〜２００Ｖ、好ましくは、１０〜６０Ｖの範囲内であり、温度が、０〜６０℃の範囲内、好ましくは１０〜３０℃の範囲内であり、時間が、１〜１８０分の範囲内、好ましくは３０〜９０分の範囲内であり、電解液の濃度が、１０〜２００ｇ／Ｌの範囲内、好ましくは１２０〜１８０ｇ／Ｌの範囲内であることを含み、
好ましくは、前記電解液中の電解質が、硫酸、シュウ酸、クロム酸、リン酸塩、ケイ酸塩およびアルミン酸塩のうちの少なくとも１つであり、さらに好ましくは硫酸および／またはシュウ酸である、請求項９または１０に記載の方法。 - 前記樹脂フィルム層（３）を形成するやり方が、樹脂組成物を使用して射出成形を実行するステップを含むとともに、
好ましくは、前記樹脂組成物が、５０〜９９重量％の熱可塑性樹脂、および１〜５０重量％のフィラーを含有し、
好ましくは、前記熱可塑性樹脂が、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンオキシド、およびポリアミドのうちの少なくとも１つであり、
好ましくは、前記フィラーが、繊維フィラー、および／または、粉末フィラーであり、さらに好ましくは、前記繊維フィラーが、ガラス繊維、炭素繊維、およびポリアミド繊維のうちの少なくとも１つであり、前記粉末フィラーが、シリカ、タルカムパウダー、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、およびカオリナイトのうちの少なくとも１つである、請求項９または１０に記載の方法。 - 前記アルカリエッチングに使用されるエッチング液Ａの濃度が、５〜６０ｇ／Ｌの範囲内であり、
好ましくは、前記エッチング液Ａが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、および炭酸ナトリウムのうちの少なくとも１つを含有しており、さらに好ましくは水酸化ナトリウムを含有しており、
好ましくは、前記アルカリエッチングのための条件が、温度が、２０〜８０℃の範囲内、好ましくは４０〜６０℃の範囲内であり、時間が、０．１〜１０分の範囲内、好ましくは０．５〜３分の範囲内であることを含む、請求項９または１０に記載の方法。 - 前記酸エッチングに使用されるエッチング液Ｂの濃度が、１〜９００ｇ／Ｌの範囲内であり、
好ましくは、前記エッチング液Ｂが、塩化第二鉄、塩酸、および塩化第二銅のうちの少なくとも１つを含有しており、さらに好ましくは塩化第二鉄および塩酸を含有しており、
好ましくは、前記酸エッチングのための条件が、温度が、５〜４０℃の範囲内、好ましくは２０〜３０℃の範囲内であり、時間が、１〜６０分の範囲内、好ましくは１５〜３０分の範囲内であることを含む、請求項９または１０に記載の方法。 - 前記樹脂フィルム層（３）がその上に形成されていない前記金属陽極酸化物層（５）の第２の表面を染色し、細孔を封止するステップをさらに含む、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項９〜１６のいずれか一項に記載の方法を使用して製造されたハウジング。
- 請求項１〜８、および１７のいずれか一項に記載のハウジングの、電子製品のケーシングとしての使用。
- 前記電子製品のケーシングが、携帯電話のハウジングである、請求項１８に記載の使用。
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