JP4808374B2 - 金属成形品の表面処理方法 - Google Patents

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Description

本発明は金属成形品の表面処理方法に関するものであり、特に、ノートＰＣ、ペンＰＣ、ＰＤＡ、或いは、携帯電話など情報機器のカバーに使用されているマグネシウム、アルミニウム等の軽金属合金からなるカバー或いは筐体の防錆、電磁波シールド用途に使用するＣｒフリーの保護被膜の導電性制御或いは外観色制御等のための構成に特徴のある金属成形品の表面処理方法に関するものである。
従来より、パソコン、携帯電話等の製品は、高強度、軽量化、薄型化、環境・リサイクル性の面から、低比重のマグネシウム（１．８ｇ／ｃｍ3 ）やアルミニウム材（２．７ｇ／ｃｍ3 ）が多く使われている（例えば、特許文献１参照）。
このようなマグネシウム等の軽金属合金を筐体材料として使用する場合、防錆性或いは外観の向上のために塗装を行う必要があり、従来においては、環境に悪い六価クロム等のクロム化合物を用いて酸化膜皮膜を形成するＪＩＳ法（ＪＩＳ Ｈ８６５１）やＤＯＷ法が用いられている。
例えば、マグネシウム合金成形品に脱脂、エッチング、酸洗い等の前処理を施したのち、クロメート系溶液中にマグネシウム合金成形品を浸漬して化成処理を行ってその表面に六価クロム酸化膜を形成したのち、水洗、乾燥等の後処理を施しており、この場合の六価クロム酸化膜の抵抗価は１００Ω以下に設定可能である。
しかし、クロム化合物を使用した場合、皮膜が茶褐色から黄色になり外観が良好ではないという問題とともに、環境規制の対象の六価クロムを含有しており、代替として、ノンクロム酸化膜の形成技術が注目されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−２８６９６９号公報 特開平１１−０２９８７４号公報
しかし、上述のノンクロム酸化膜皮膜の場合には、皮膜の導電性制御が必ずしも充分ではなく、また、外観色も任意に制御することが困難であるという問題がある。
したがって、本発明は、六価クロム、Ｈｇ、Ｃｄ、Ｐｂ等の有害物質を使用しないクリーンなプロセスで保護皮膜の導電度及び外観色の制御性を高めることを目的とする。
図１は本発明の原理的構成図であり、ここで図１を参照して、本発明における課題を解決するための手段を説明する。
図１参照
上記課題を解決するために、本発明は、Ｍｇ、Ａｌ、或いは、Ｚｎのいずれかの単一金属、または、前記単一金属のうちのいずれかを主成分とする合金のいずれかからなる金属成形品１の表面処理方法において、金属成形品１を塩化アルミニウム、フッ化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、炭酸アルミニウム、或いは、水酸化アルミニウムのいずれかからなるアルミニウム塩を主成分とする溶液２中に浸漬して、電圧を印加しない状態で化成処理することにより金属成形品１の表面に１０ｋΩ以下の導電性の酸化皮膜３を形成する工程を有することを特徴とする。
この様に、塩化アルミニウム、フッ化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、炭酸アルミニウム、或いは、水酸化アルミニウムのいずれかからなるアルミニウム塩を主成分とする溶液２を用いることによって、六価クロム等の有害物質を使用することなく、Ｍｇ、Ａｌ、或いは、Ｚｎ等の軽金属からなる金属成形品１の表面に防錆性に優れた酸化皮膜３を形成することができるとともに、外観色を銀白色、灰色、白色とすることができる。
また、Ｃｒ或いはＭｎ等の重金属を保護皮膜成分として使用していないので、製品回収、リサイクル性が良くなる。
この場合、アルミニウム塩を主成分とする溶液２の組成或いは浸漬時間を制御することによって、酸化皮膜３の導電度或いは外観色を制御することができ、溶液２の濃度が高いほど、また、浸漬時間が長いほど酸化皮膜３の抵抗値が高くなり、また、外観色は銀白色→灰色→白色へと変化する。
或いは、Ｍｇ、Ａｌ、或いは、Ｚｎのいずれかの単一金属、または、前記単一金属のうちのいずれかを主成分とする合金のいずれかからなる金属成形品１をフッ化Ａｌ、硫酸ジルコニウム、ドデシル硫酸ナトリウム、及び、ベンゾトリアゾールを含有する混合液、硝酸Ａｌ、硫酸ジルコニウム、ドデシル硫酸ナトリウム、及び、ベンゾトリアゾールを含有する混合液、或いは、水酸化Ａｌ、硫酸ジルコニウム、ドデシル硫酸ナトリウム、及び、ベンゾトリアゾールを含有する混合液のいずれかからなるアルミニウム塩を主成分とする溶液２中で陽極酸化処理して、金属成形品１の表面に酸化皮膜３を形成するようにしても良い。
この場合もアルミニウム塩を主成分とする溶液２の組成、印加電圧、或いは、電圧印加時間を制御することによって、酸化皮膜３の導電度或いは外観色を制御することができ、電圧を印加しているので、浸漬により酸化皮膜３を形成する場合に処理時間を短縮することが可能になる。
この場合も、溶液２の濃度が高いほど、印加電圧が高いほど、また、浸漬時間が長いほど酸化皮膜３の抵抗値が高くなり、また、外観色は銀白色→灰色→白色へと変化する。
また、酸化皮膜３の形成工程後に、酸化皮膜３上に、少なくとも一層の合成樹脂皮膜４を成膜しても良く、酸化皮膜３の防錆性、耐食性を向上することができる。
また、合成樹脂皮膜４の形成工程後に、合成樹脂皮膜４上に金属膜を形成しても良く、それによって電磁波シールド効果を持たせることができ、特に、酸化皮膜３が導電性を有する場合にはサンドイッチ効果により電磁波シールド効果をさらに向上することができる。
或いは、酸化皮膜３の形成工程後に、酸化皮膜３上に一層以上の金属膜がコーティングされた樹脂フィルム、金属テープ、金属シート、合成樹脂絶縁テープ、或いは、合成樹脂絶縁シートのいずれかを少なくともその一部が接触するように設けても良く、片面金属型、両面金属型、サンドイッチ型、或いは、フレキシブル基板のいずれかである一層以上の金属膜が樹脂フィルム、または、金属テープ或いは金属シートを設けた場合には、電磁波シールド効果を向上することができる。
或いは、合成樹脂絶縁テープまたは合成樹脂絶縁シートを設けた場合には、金属成形品１に取り付ける電子機器或いはプリント基板等の接触防止或いはショート防止により安全性を向上することができる。
本発明によれば、六価クロム等の有害物質を使用することなく、アルミニウム塩を主成分とする溶液中で化成処理或いは陽極酸化処理することによって、パソコン、 携帯電話等情報機器等に使用するマグネシウム、アルミニウム、 亜鉛など軽合金からなる金属成形品の表面に、防錆性に優れた良質な酸化皮膜を形成することができる。
また、化成処理或いは陽極酸化処理において、濃度、時間、 温度、電圧等の処理条件を制御することにより、酸化皮膜の抵抗値を任意、例えば、１０Ω以下の良導電性、１０ＫΩ以下静電気防止レベル、或いは、それ以上の絶縁性に任意設定することができ、用途に応じて処理条件を設定すれば良い。
さらに、酸化膜の上に合成樹脂等の絶縁膜、金属膜、或いは、導電性膜を含む樹脂シートを成膜或いは接着により接触させることにより、筐体の電磁波シールド性能或いは耐久性を向上することができる。
特に、導電膜−絶縁膜−導電膜のサンドイッチ構造の場合、コンデンサ効果により半導体、電子部品、基板、電源などのノイズを防止或いは減衰することができる。
本発明は、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム等の単一金属又はこれらを主成分とする金属材料をダイキャスト法、チクソモールド法、シートプレス法、或いは、鍛造法で成型して金属成形品を形成し、脱脂、エッチング、中和、酸洗い、ブラスト、ヘアーライン、バフ等の所定の前処理を施したのち、塩化アルミニウム、フッ化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、炭酸アルミニウム、水酸化アルミニウム等のアルミニウム塩を０．１〜１０００ｇ／リットルの範囲で含むとともに、硫酸ジルコニウム、塩化ジルコニウム等のジルコニウム塩を０〜５００ｇ／リットル、界面活性剤としてのドデシル硫酸ナトリウムを０〜１００ｇ／リットル、防錆剤としてのベンゾトリアゾールを０〜５００ｇ／リットル、ｐＨ調整剤及び酸化剤としてのリン酸０〜１０００ｇ／リットル及びフッ酸０〜１０００ｇ／リットルの範囲内で任意量に調整して添加した混合液中に浸漬して、溶液を均一に保つために必要に応じて攪拌、エアレーション、 揺動などを行い、 処理温度を−２０℃〜１００℃の範囲で任意に設定した状態で化成処理或いは陽極酸化処理により金属成形品の表面に酸化皮膜を形成し、水洗、湯洗、純水洗浄、乾燥（６０〜２００℃、０〜１２０分）の所定の後処理を行うものである。
この場合のノンクロム処理時間は、０〜６０分の範囲内で、酸化皮膜の膜厚を５０μｍ以下、例えば、１〜５μｍ程度形成するものであり、処理時間が長いほど酸化皮膜の抵抗値は、絶縁に近くなる傾向がある。
なお、陽極酸化処理を行う場合には、印加電圧を０〜１０００、好適には５０〜１００Ｖとし、０〜１００Ａ、好適には、０．０１〜１Ａの電流を流すようにする。
また、必要に応じて、後処理後に、酸化皮膜の表面の酸化膜の防錆、耐食性の向上のために、酸化皮膜上にアクリル、アクリルウレタン、アクリルシリコン、アクリルエポキシ、エポキシ、メラミン、アクリルメラミン、メラミンエポキシ、ポリエステル、ポリエステルエポキシ、フッ化エチレン系化合物等の合成樹脂層を１層以上塗布、スプレー、静電気スプレー、浸漬、電着、粉体、水系、エマルジョンを用いた成膜方法によって形成する。
さらに、電磁波シールド効果を向上する場合には、合成樹脂層上にメッキ、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の方法により、アルミニウム、ニッケル、クロム、黄銅、銅、銀、金、チタン、鉄、亜鉛、白金、ロジウム、コバルト、スズ、カーボン、ボロン、ビスマス、インジュウム及びその合金等の金属膜を形成する。
或いは、電磁波シールド効果を向上するために、酸化皮膜上に片面金属型、両面金属型、サンドイッチ型、或いは、フレキシブル基板等の一層以上金属膜がコーティングされた樹脂フィルム貼り付ける。
或いは、アース性を高めるとともに、電磁波シールド効果を向上するために、酸化皮膜上に銅、銀、金、アルミニウム、カーボン、鉄、ステンレス、チタン、スズ、ニッケル、クロムなどのテープ、または、シートをアクリル系、エポキシ系、ポリエステル系の接着剤を用いて貼り付ける。
或いは、プリント基板或いはプリント基板に実装した電子部品等を、接触、ショートから防止して安全性を向上するために、酸化皮膜上にポリエステル、ナイロン、ポリイミド等からなる絶縁シート、テープを酸化皮膜上に接触するように設けても良い。
ここで、図２乃至図３を参照して、本発明の実施例１の金属成形品の表面処理方法を説明する。
図２及び図３参照
まず、ＭｇにＡｌ及びＣｕを添加したマグネシウム合金をダイキャスト法を用いて所定の筐体構造に成形してマグネシウム合金材成形品１３を形成する。
次いで、前処理Ｂ1 として、成形したマグネシウム合金材成形品１３の表面をサンドブラスト法を用いて、例えば、Ｒa ＝０．１〜１０μｍ程度に粗面化するとともに、油及び離型剤等の汚れを除去する。
次いで、前処理Ｂ2 として、エタノール、メチルアルコール、或いは、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等のアルコール、或いは、洗剤を用いて脱脂処理して、マグネシウム合金材成形品１３の表面に付着する油及びゴミ等を除去する。
次いで、前処理Ｂ3 として、ＮａＯＨ或いはＫＯＨからなるアルカリ系溶液を用いてサンドブラストに伴って発生した突起等をエッチング除去することによって、マグネシウム合金材成形品１３の表面を均一に粗面化する。
次いで、前処理Ｂ4 として、ＨＣｌ、ＨＮＯ3 、Ｈ2 ＳＯ4 、或いは、Ｈ3 ＰＯ4 からなる酸系溶液を用いて表面処理することによって、マグネシウム合金材成形品１３の表面を更に均一に粗面化する。
次いで、前処理Ｂ5 として、前処理Ｂ3 で用いたアルカリ薬液で且つ低濃度のアルカリ系液を用いてマグネシウム合金材成形品１３の表面を中和処理する。
次いで、前処理Ｂ6 として、前処理Ｂ4 で用いた酸で且つ低濃度の酸系液を用いてマグネシウム合金材成形品１３の表面を処理することによって、マグネシウム合金材成形品１３の表面を活性化するとともに、前処理Ｂ5 で用いたアルカリを中和する。
次いで、ノンクロム系化成処理工程Ｃ1 において、
アルミニウム塩 １００〜１５０ｇ／リットル
硫酸ジルコニウム ２０〜３０ｇ／リットル
ドデシル硫酸ナトリウム ０．１〜０．３ｇ／リットル
ベンゾトリアゾール ５〜１０ｇ／リットル
リン酸 １０〜２０ｇ／リットル
フッ酸 １０〜２０ｇ／リットル
の組成比のノンクロム系の混合溶液１２を調製する。
なお、ここでは、比較のためにアルミニウム塩として、フッ化アルミニウム、硝酸アルミニウム、及び、水酸化アルミニウムを用いて３つの混合溶液１２を用いた。
次いで、調製した混合溶液１２を処理槽１１内に入れるとともに、前処理の終了したマグネシウム合金材成形品１３を浸漬し、必要に応じて攪拌、エアレーション、 揺動を行いながら化成処理することによって、マグネシウム合金材成形品１３の表面に酸化皮膜１４を形成する。
この場合、化成処理温度は−２０〜１００℃、より好適には、１５〜３５℃、具体的に２０℃において処理して、５０μｍ以下、例えば、用途に応じて０．１〜５μｍの厚さの酸化皮膜１５を形成する。
次いで、後処理Ｄ1 として５０〜６０℃のお湯を用いて湯洗処理し、次いで、後処理Ｄ2 として純水を用いて２〜３段の純水洗浄を行い、次いで、後処理Ｄ3 として６０〜１２０℃で０〜１２０分間の乾燥処理を行うことによって、防錆及び耐蝕性の向上のためのノンクロム系の酸化皮膜１４を表面に設けたマグネシウム合金材成形品１３が完成する。
Figure 0004808374
 表１は、このようして作成した酸化皮膜１４の抵抗値の処理時間依存性を示す表であり、各アルミニウム塩を用いた場合にも、処理時間とともに抵抗値が高まる傾向が見られる なお、表１においては処理時間を１０分以内の場合を示しているので、フッ化アルミニウム及び硝酸アルミニウムを用いた場合には、１０Ω以下のままであり、良導電性膜を形成する場合に好適になる。
一方、水酸化アルミニウムを用いた場合には、抵抗値が高くなり、特に、処理時間を５分以上にした場合には、絶縁性となる。
なお、１０ｋΩ程度の抵抗値の場合には、静電気防止膜として好適となる。
また、酸化皮膜１４の外観色は、処理時間の増加とともに、地金の色に近い銀白色→灰色→白色と変化し、茶褐色から黄色の外観色になるクロム酸化膜に比べて好適な外観色が得られる。
次に、図４及び図５を参照して、本発明の実施例２の金属成形品の表面処理方法を説明する。
図４及び図５参照
まず、実施例１と全く同様にマグネシウム合金材成形品１３を形成したのち、前処理Ｂ1 〜前処理Ｂ6 を行ってマグネシウム合金材成形品１３の表面を活性化するとともに清浄化する。
次いで、ノンクロム系陽極酸化処理工程Ｃ2 において、
アルミニウム塩 １００〜１５０ｇ／ルットル
硫酸ジルコニウム ２０〜３０ｇ／リットル
ドデシル硫酸ナトリウム ０．１〜０．３ｇ／リットル
ベンゾトリアゾール ５〜１０ｇ／リットル
リン酸 １０〜２０ｇ／リットル
フッ酸 １０〜２０ｇ／リットル
の組成比のノンクロム系の電解液１５を調製する。
なお、ここでも、比較のためにアルミニウム塩として、フッ化アルミニウム、硝酸アルミニウム、及び、水酸化アルミニウムを用いて３つの混合溶液１２を用いた。
次いで、調製した電解液１５を処理槽１１内に入れるとともに、前処理の終了したマグネシウム合金材成形品１３を浸漬し、必要に応じて攪拌、エアレーション、 揺動を行いながら化成処理することによって、マグネシウム合金材成形品１３の表面に酸化皮膜１４を形成する。
この場合、室温（２０〜３０℃）において、電源１６より、２００Ｖ以下、例えば、１００Ｖの電圧を印加して陽極酸化を行い、５０μｍ以下、例えば、用途に応じて０．０１〜５μｍの厚さの酸化皮膜１７を形成する。
次いで、再び実施例１と全く同様に、後処理Ｄ1 〜後処理Ｄ3 を行うことによって、防錆及び耐蝕性の向上のためのノンクロム系の酸化皮膜１７を表面に設けたマグネシウム合金材成形品１３が完成する。
Figure 0004808374
 表２は、このようして作成した酸化皮膜１７の抵抗値の処理時間依存性を示す表であり、各アルミニウム塩を用いた場合にも、処理時間とともに抵抗値が高まる傾向が見られ、表に示すようにフッ化アルミニウム及び硝酸アルミニウムを用いた場合には、処理時間が１０分の場合に、１ｋΩ以下の抵抗性の皮膜となる。
一方、水酸化アルミニウムを用いた場合には、実施例１と同様に抵抗値が高くなり、特に、処理時間を５分以上にした場合には、絶縁性となる。
また、酸化皮膜１４の外観色は、処理時間の増加とともに、また、印加電圧の増大とともに、地金の色に近い銀白色→灰色→白色と変化し、茶褐色から黄色の外観色になるクロム酸化膜に比べて好適な外観色が得られる。
また、実施例２においては、実施例１に比べて電圧を印加しているので、反応速度が速くなり、処理時間の短縮が可能になる。
次に、図６及び図７を参照して、本発明の実施例３の金属成形品の表面処理方法を説明する。
図６及び図７参照
まず、実施例１或いは実施例２と全く同様にマグネシウム合金材成形品１３を形成したのち、前処理Ｂ1 〜前処理Ｂ6 を行ってマグネシウム合金材成形品１３の表面を活性化するとともに清浄化し、次いで、工程Ｃにおいて実施例１と同様のノンクロム系化成処理または実施例２と同様のノンクロム系陽極酸化処理を行って酸化皮膜を形成する。
なお、ここでは、説明の便宜上、実施例１と同様のノンクロム系化成処理による酸化皮膜１４とする。
次いで、再び実施例１と全く同様に、後処理Ｄ1 〜後処理Ｄ3 を行ったのち、樹脂塗布工程Ｅにおいて、ノンクロム系の酸化皮膜１４の表面にスプレー塗布法を用いてエポキシ樹脂を塗布し、乾燥工程Ｆにおいて、乾燥炉において、例えば、８０℃で３０分間乾燥することによって厚さが、例えば、５〜１５μｍのエポキシ樹脂皮膜１８を備えたマグネシウム合金材成形品１３が完成する。
この実施例３においては、酸化皮膜１４の表面にエポキシ樹脂皮膜１８を設けているので、酸化皮膜１４自体の防錆性或いは耐蝕性を高めることができる。
次に、図８及び図９を参照して、本発明の実施例４の金属成形品の表面処理方法を説明する。
図８及び図９参照
まず、実施例３と全く同様にマグネシウム合金材成形品１３を形成したのち、前処理Ｂ1 〜前処理Ｂ6 を行ってマグネシウム合金材成形品１３の表面を活性化するとともに清浄化し、次いで、工程Ｃにおいて実施例１と同様のノンクロム系化成処理または実施例２と同様のノンクロム系陽極酸化処理を行って酸化皮膜を形成したのち、工程Ｅでエポキシ樹脂樹脂を塗布し、次いで、工程Ｆで乾燥することによりエポキシ樹脂皮膜１８を形成する。
ここでも、説明の便宜上、実施例１と同様のノンクロム系化成処理による酸化皮膜１４とする。
次いで、洗浄工程Ｇ1 において、ＩＰＡを用いてエポキシ樹脂皮膜１８の表面を洗浄したのち、金属膜蒸着工程Ｈ1 において、真空蒸着装置を用いて、エポキシ樹脂皮膜１８の表面に厚さが、例えば、１〜５μｍのＡｌを蒸着することによって、最表面に電磁波シールド膜１９を備えたマグネシウム合金材成形品１３が完成する。
この実施例４においては、マグネシウム合金材成形品１３の表面に酸化皮膜１４／エポキシ樹脂皮膜１８／電磁波シールド膜１９からなるサンドイッチ構造を設けているので、サンドイッチ構造によるコンデンサ効果によってより確実に電磁波をシールドすることができる。
次に、図１０及び図１１を参照して、本発明の実施例５のプリント基板の装着方法を説明する。
図１０及び図１１参照
まず、実施例１または実施例２と全く同様にマグネシウム合金材成形品１３を形成したのち、前処理Ｂ1 〜前処理Ｂ6 を行ってマグネシウム合金材成形品１３の表面を活性化するとともに清浄化し、次いで、工程Ｃにおいて酸化皮膜を形成する。
ここでも、説明の便宜上、実施例１と同様のノンクロム系化成処理による酸化皮膜１４とする。
次いで、脱脂工程Ｇ2 において、ＩＰＡを用いて酸化皮膜１４の表面を洗浄して脱脂したのち、装着工程Ｉ1 において、マグネシウム合金材成形品１３に設けたネジ締め部に導電膜付樹脂シート２０を介してプリント基板２３をネジ２４によってネジ締めする。
この場合の導電膜付樹脂シート２０は、厚さが、例えば、３０〜１００μｍのポリイミド或いはポリエステルからなる樹脂シート２１の表面に厚さが、例えば、０．５〜３５μｍのＣｕ或いはＡｌからなる金属膜２２を設けたものである。
この実施例５においては、プリント基板２３を装着する際に、金属膜２２を設けた導電膜付樹脂シート２１を介してネジ締めしているので、プリント基板２３に搭載した電子部品（図示を省略）に対する電磁波シールド効果を高めることができる。
次に、図１２及び図１３を参照して、本発明の実施例６のプリント基板の装着方法を説明する。
図１２及び図１３参照
まず、実施例１または実施例２と全く同様にマグネシウム合金材成形品１３を形成したのち、前処理Ｂ1 〜前処理Ｂ6 を行ってマグネシウム合金材成形品１３の表面を活性化するとともに清浄化し、次いで、工程Ｃにおいて酸化皮膜を形成する。
ここでも、説明の便宜上、実施例１と同様のノンクロム系化成処理による酸化皮膜１４とする。
次いで、実施例５と同様に脱脂工程Ｇ2 において、ＩＰＡを用いて酸化皮膜１４の表面を洗浄して脱脂したのち、工程Ｈ2 においてマグネシウム合金材成形品１３の内面に例えば、厚さが、例えば、５０〜３００μｍのＣｕからなる金属シート２５をエポキシ系、ポリエステル系、或いは、アクリル系の接着剤２６を用いて接着する。
次いで、装着工程Ｉ2 において、マグネシウム合金材成形品１３に設けたネジ締め部にプリント基板２３をネジ２４によってネジ締めする。
この実施例６においては、プリント基板２３を装着する際に、金属シート２５を介してネジ締めしているので、プリント基板２３に搭載した電子部品（図示を省略）に対する電磁波シールド効果を高めることができ、電気的な接続状態によっては、プリント基板２３のアース特性を向上することができる。
次に、図１４及び図１５を参照して、本発明の実施例７のプリント基板の装着方法を説明する。
図１４及び図１５参照
まず、実施例１または実施例２と全く同様にマグネシウム合金材成形品１３を形成したのち、前処理Ｂ1 〜前処理Ｂ6 を行ってマグネシウム合金材成形品１３の表面を活性化するとともに清浄化し、次いで、工程Ｃにおいて酸化皮膜を形成する。
ここでも、説明の便宜上、実施例１と同様のノンクロム系化成処理による酸化皮膜１４とする。
次いで、実施例５と同様に脱脂工程Ｇ2 において、ＩＰＡを用いて酸化皮膜１４の表面を洗浄して脱脂したのち、工程Ｈ3 において、マグネシウム合金材成形品１３の内面に例えば、厚さが、例えば、１００〜５００μｍのポリエステル樹脂からなる絶縁シート２７を両面テープ２８を用いて貼り付ける。
次いで、装着工程Ｉ2 において、マグネシウム合金材成形品１３に設けたネジ締め部にプリント基板２３をネジ２４によってネジ締めする。
この実施例７においては、プリント基板２３を装着する際に、柔らかい絶縁シート２７を介してネジ締めしているので、プリント基板２３に搭載した電子部品２９〜３１の機械的接触による破損、或いは、電気的接触による短絡を防止することができ、電子機器の安全性を向上することができる。
以上、本発明の各実施例を説明してきたが、本発明は各実施例に記載した条件・構成に限られるものではなく、各種の変更が可能であり、例えば、実施例に記載した薬液組成、薬液濃度、膜厚、温度、電圧、時間等の数値は記載した数値に限られるものではない。
また、上記の各実施例においては、アルミニウム塩として、フッ化アルミニウム、硝酸アルミニウム、及び、水酸化アルミニウムをもちいているが、これらに限られるものではなく、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、炭酸アルミニウム等の他のアルミニウム塩を用いても良いものである。
また、上記の各実施例においては、混合溶液或いは電解液に添加するジルコニウム塩として硫酸ジルコニウムを用いているが、塩化ジルコニウムを用いても良いものである。
また、上記の各実施例においては、混合溶液或いは電解液にジルコニウム塩、界面活性剤、防錆剤、ｐＨ調整剤、或いは、酸化剤を添加しているが、これらの添加は任意であり、アルミニウム塩のみが必須である。
また、上記の各実施例においては特に言及していないが、前処理工程Ｂとノンクロム系表面処理工程Ｃとの間に、必要に応じて、例えば、２〜３回の水洗工程を行うことは言うまでもない。
また、上記の各実施例においては、金属成形品をマグネシウム合金を用いて形成しているが、用いる金属はマグネシウム合金に限られるものではなく、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム等の単一金属又は亜鉛或いはアルミニウムを主成分とする合金を用いても良いものである。
また、上記の各実施例においては、金属材料の成形法としてダイキャスト法を用いているが、ダイキャスト法に限られるものではなく、チクソモールド法、シートプレス法、或いは、鍛造法を用いても良いものである。
また、上記の各実施例においては、前処理Ｂ1 の粗面化処理をサンドブラスト法を用いて行っているが、サンドブラスト法に限られるものではなく、金属ブラシを用いたヘアーライン法或いはバフを用いた研磨法等の機械的処理を用いても良いものである。
また、上記の実施例３等においては、酸化皮膜上にエポキシ樹脂皮膜を設けているが、合成樹脂皮膜はエポキシ樹脂に限られるものではなく、アクリル、アクリルウレタン、アクリルシリコン、アクリルエポキシ、メラミン、アクリルメラミン、メラミンエポキシ、ポリエステル、ポリエステルエポキシ、フッ化エチレン系化合物等の他の合成樹脂を用いても良いものである。
なお、合成樹脂皮膜は単層に限られず、多層構造皮膜としても良いものである。
また、合成樹脂皮膜の形成方法もスプレー塗布法に限られるものではなく、通常の塗布法、静電気スプレー法、浸漬法、電着法、粉体、水系、エマルジョンを用いた成膜方法等を用いても良いものである。
また、実施例４においては、合成樹脂層上にアルミニウム膜を蒸着しているが、アルミニウムに限られるものではなく、ニッケル、クロム、黄銅、銅、銀、金、チタン、鉄、亜鉛、白金、ロジウム、コバルト、スズ、カーボン、ボロン、ビスマス、インジュウム及びその合金等の金属膜を用いても良いものである。
また、成膜方法も蒸着法に限られるものではなく、メッキ法、スパッタリング法、イオンプレーティング等の他の成膜方法を用いても良いものである。
また、実施例５においては、片面金属型の導電膜付樹脂シートを用いているが、片面金属型の導電膜付樹脂シートに限られるものではなく、両面金属型、サンドイッチ型、或いは、フレキシブル基板等の一層以上金属膜がコーティングされた樹脂シートを用いても良いものである。
特に、フレキシブル基板を用いた場合には、電磁波シールド効果のみならず、電源配線或いは信号配線としても利用することができる。
また、実施例６においては、酸化皮膜に銅からなる金属シートを貼り付けているが、銅に限られるものではなく、銀、金、アルミニウム、カーボン、鉄、ステンレス、チタン、スズ、ニッケル、クロム等を用いても良いものであり、形状もシート状に限られるものでなく、テープ状のものを用いても良いものである。
また、実施例７においては、ポリエステル樹脂からなる絶縁シートを貼り付けているが、ポリエステル樹脂に限られるものではなく、ナイロン、或いは、ポリイミドを用いても良いものであり、形状もシート状に限られるものでなく、テープ状のものを用いても良いものである。
ここで再び図１を参照して、本発明の詳細な特徴を改めて説明する。
再び図１参照
（付記１） Ｍｇ、Ａｌ、或いは、Ｚｎのいずれかの単一金属、または、前記単一金属のうちのいずれかを主成分とする合金のいずれかからなる金属成形品の表面処理方法において、前記金属成形品１を塩化アルミニウム、フッ化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、炭酸アルミニウム、或いは、水酸化アルミニウムのいずれかからなるアルミニウム塩を主成分とする溶液２中に浸漬して、電圧を印加しない状態で化成処理することにより前記金属成形品１の表面に１０ｋΩ以下の導電性の酸化皮膜３を形成する工程を有することを特徴とする金属成形品の表面処理方法。
（付記２） 上記アルミニウム塩を主成分とする溶液２の組成或いは上記浸漬時間の内の少なくとも一方を制御することによって、上記導電性の酸化皮膜３の導電度或いは外観色の少なくとも一方を制御することを特徴とする付記１記載の金属成形品の表面処理方法。
（付記３） Ｍｇ、Ａｌ、或いは、Ｚｎのいずれかの単一金属、または、前記単一金属のうちのいずれかを主成分とする合金のいずれかからなる金属成形品の表面処理方法において、前記金属成形品１をフッ化Ａｌ、硫酸ジルコニウム、ドデシル硫酸ナトリウム、及び、ベンゾトリアゾールを含有する混合液、硝酸Ａｌ、硫酸ジルコニウム、ドデシル硫酸ナトリウム、及び、ベンゾトリアゾールを含有する混合液、或いは、水酸化Ａｌ、硫酸ジルコニウム、ドデシル硫酸ナトリウム、及び、ベンゾトリアゾールを含有する混合液のいずれかからなるアルミニウム塩を主成分とする溶液２中で陽極酸化処理して、前記金属成形品１の表面に１０ｋΩ以下の導電性の酸化皮膜３を形成する工程を有することを特徴とする金属成形品の表面処理方法。
（付記４） 上記アルミニウム塩を主成分とする溶液２の組成、印加電圧、或いは、電圧印加時間の内の少なくとも一方を制御することによって、上記酸化皮膜３の導電度或いは外観色の少なくとも一方を制御することを特徴とする付記３記載の金属成形品の表面処理方法。
（付記５） 上記導電性の酸化皮膜３の形成工程後に、前記導電性の酸化皮膜３上に、少なくとも一層の合成樹脂皮膜４を成膜する工程を有することを特徴とする付記１または２に記載の金属成形品の表面処理方法。
（付記６） 上記合成樹脂皮膜４の形成工程後に、前記合成樹脂皮膜４上に金属膜を形成する工程を有することを特徴とする付記３記載の金属成形品の表面処理方法。
（付記７） 上記導電性の酸化皮膜３の形成工程後に、前記導電性の酸化皮膜３上に一層以上の金属膜がコーティングされた樹脂フィルム、金属テープ、金属シート、合成樹脂絶縁テープ、或いは、合成樹脂絶縁シートのいずれかを少なくともその一部が接触するように設ける工程を有することを特徴とする付記１または２に記載の金属成形品の表面処理方法。
（付記８） 上記樹脂フィルムが、片面金属型、両面金属型、サンドイッチ型、或いは、フレキシブル基板のいずれかであることを特徴とする付記７記載の金属成形品の表面処理方法。
（付記９） 上記金属テープ或いは金属シートを接触させる工程が、前記金属テープ或いは金属シートを接着剤によって貼り付ける工程であることを特徴とする付記７記載の金属成形品の表面処理方法。
本発明の活用例としては、ノートＰＣ、ペンＰＣ、ＰＤＡ、或いは、携帯電話等の小型の情報機器のカバー用の表面処理方法として典型的なものであるが、大型情報機器をはじめとする各種の電子機器或いは電気機器の筐体の表面処理方法として用いても良いものである。
本発明の原理的構成の説明図である。 本発明の実施例１の金属成形品の表面処理フロー図である。 本発明の実施例１の金属成形品の化成処理工程の説明図である。 本発明の実施例２の金属成形品の表面処理フロー図である。 本発明の実施例２の金属成形品の陽極酸化処理工程の説明図である。 本発明の実施例３の金属成形品の表面処理フロー図である。 本発明の実施例３の金属成形品の皮膜構造の説明図である。 本発明の実施例４の金属成形品の表面処理フロー図である。 本発明の実施例４の金属成形品の皮膜構造の説明図である。 本発明の実施例５のプリント基板装着フロー図である。 本発明の実施例５のプリント基板の装着構造の説明図である。 本発明の実施例６のプリント基板装着フロー図である。 本発明の実施例６のプリント基板の装着構造の説明図である。 本発明の実施例７のプリント基板装着フロー図である。 本発明の実施例７のプリント基板の装着構造の説明図である。
符号の説明
１ 金属成形品
２ 溶液
３ 酸化皮膜
４ 合成樹脂皮膜
１１ 処理槽
１２ 混合溶液
１３ マグネシウム合金成形品
１４ 酸化皮膜
１５ 電解液
１６ 電源
１７ 酸化皮膜
１８ エポキシ樹脂皮膜
１９ 電磁波シールド膜
２０ 導電膜付樹脂シート
２１ 樹脂シート
２２ 金属膜
２３ プリント基板
２４ ネジ
２５ 金属シート
２６ 接着剤
２７ 絶縁シート
２８ 両面テープ
２９ 電子部品
３０ 電子部品
３１ 電子部品

Claims (7)

  1. Ｍｇ、Ａｌ、或いは、Ｚｎのいずれかの単一金属、または、前記単一金属のうちのいずれかを主成分とする合金のいずれかからなる金属成形品の表面処理方法において、前記金属成形品を塩化アルミニウム、フッ化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、炭酸アルミニウム、或いは、水酸化アルミニウムのいずれかからなるアルミニウム塩を主成分とする溶液中に浸漬して、電圧を印加しない状態で化成処理することにより前記金属成形品の表面に１０ｋΩ以下の導電性の酸化皮膜を形成する工程を有することを特徴とする金属成形品の表面処理方法。
  2. Ｍｇ、Ａｌ、或いは、Ｚｎのいずれかの単一金属、または、前記単一金属のうちのいずれかを主成分とする合金のいずれかからなる金属成形品の表面処理方法において、前記金属成形品をフッ化Ａｌ、硫酸ジルコニウム、ドデシル硫酸ナトリウム、及び、ベンゾトリアゾールを含有する混合液中で陽極酸化処理して、前記金属成形品の表面に１０ｋΩ以下の導電性の酸化皮膜を形成する工程を有することを特徴とする金属成形品の表面処理方法。
  3. Ｍｇ、Ａｌ、或いは、Ｚｎのいずれかの単一金属、または、前記単一金属のうちのいずれかを主成分とする合金のいずれかからなる金属成形品の表面処理方法において、前記金属成形品を硝酸Ａｌ、硫酸ジルコニウム、ドデシル硫酸ナトリウム、及び、ベンゾトリアゾールを含有する混合液中で陽極酸化処理して、前記金属成形品の表面に１０ｋΩ以下の導電性の酸化皮膜を形成する工程を有することを特徴とする金属成形品の表面処理方法。
  4. Ｍｇ、Ａｌ、或いは、Ｚｎのいずれかの単一金属、または、前記単一金属のうちのいずれかを主成分とする合金のいずれかからなる金属成形品の表面処理方法において、前記金属成形品を水酸化Ａｌ、硫酸ジルコニウム、ドデシル硫酸ナトリウム、及び、ベンゾトリアゾールを含有する混合液中で陽極酸化処理して、前記金属成形品の表面に１０ｋΩ以下の導電性の酸化皮膜を形成する工程を有することを特徴とする金属成形品の表面処理方法。
  5. 前記導電性の酸化皮膜の形成工程後に、前記導電性の酸化皮膜上に、少なくとも一層の合成樹脂皮膜を成膜する工程を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の金属成形品の表面処理方法。
  6. 前記合成樹脂皮膜の形成工程後に、前記合成樹脂皮膜上に金属膜を形成する工程を有することを特徴とする請求項５記載の金属成形品の表面処理方法。
  7. 前記導電性の酸化皮膜の形成工程後に、前記導電性の酸化皮膜上に一層以上の金属膜がコーティングされた樹脂フィルム、金属テープ、金属シート、合成樹脂絶縁テープ、或いは、合成樹脂絶縁シートのいずれかを少なくともその一部が接触するように設ける工程を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の金属成形品の表面処理方法。
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