TW201512417A - 鎂基金屬構件，及鎂基金屬構件的製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種塗佈膜之惡化情形少且可維持金屬質感之鎂基金屬構件、及其製造方法。鎂基金屬構件係具備由鎂基金屬所成的基材、與形成於其基材表面的透明被覆膜。被覆膜係具備有形成於基材表面之透明防腐蝕膜、與形成於該防腐蝕膜上之由樹脂所形成的1層以上之透明塗佈膜。塗佈膜係具有至少1層添加有紫外線吸收劑的耐候性層。

Description

鎂基金屬構件，及鎂基金屬構件的製造方法

本發明係有關一種具備由鎂基金屬所成的基材、與形成於其基材表面上之透明被覆膜之鎂基金屬構件、及其製造方法。

鎂合金由於具有輕量且強度高的優異特性，被利用於手機或手提電腦之攜帶型電氣‧電子機器類之外框等各種構件。近年來，期望上述外框等之鎂合金構件具有金屬質感且呈現高級感。

另外，由於鎂為活性金屬時，容易被腐蝕，故於鎂合金構件中進行在基材表面上形成具有耐腐蝕性之被覆層。

例如，於專利文獻1中揭示，藉由對由鎂合金所成的基材表面實施鑽石切割工等之微細凹凸加工，在其基材表面上形成透明的被覆層，金屬質感被提高的鎂合金構件。此外，記載該被覆層具有藉由防腐蝕處理(化成處理或陽極氧化處理)所形成的防腐蝕層、與於其上以丙烯酸樹脂等樹脂所形成的塗佈層之多層構造。

〔習知技術文獻〕 〔專利文獻〕

專利文獻1：日本特開2009-120877號公報

上述之具有透明被覆層之鎂合金構件，期望經過長時間後仍可維持金屬質感。

本發明係有鑑於上述情形者，其目的之一係提供一種塗佈膜之惡化情形少，經過長時間後仍可維持金屬質感之鎂基金屬構件、及其製造方法。

本發明之鎂基金屬構件，其係具備由鎂基金屬所成的基材、與形成於其基材表面上的透明被覆膜。被覆膜係具備有形成於前述基材表面之透明防腐蝕膜、與形成於前述防腐蝕膜上之由樹脂所成的1層以上之透明塗佈膜。其次，塗佈膜係具有至少1層在樹脂中添加有紫外線吸收劑的耐候性層。

根據本發明之鎂基金屬(以下有簡稱為「Mg基金屬」的情形)構件，藉由塗佈膜具有至少1層之耐候性層，可抑制形成塗佈膜之樹脂因紫外線而產生經年惡化的情形。換言之，藉由在塗佈膜賦予耐候性，可使因紫外線所引起的塗佈膜變黃、光澤降低、破裂、剝落、起泡等之惡化情形少，經過長時間後仍可確保塗佈膜之透明性或密 接性，且可維持金屬質感。而且，於本發明中Mg基金屬係以Mg為主成分之金屬，該Mg基金屬包含純Mg及Mg合金。

作為塗佈膜之形成樹脂，可例舉例如環氧樹脂、丙烯酸樹脂、胺基甲酸酯樹脂、聚酯樹脂、氟樹脂等，可單獨使用此等樹脂或2種以上組合使用。例如，使塗佈膜為2層以上之多層構造時，亦可改變各層之形成樹脂。而且，亦可塗覆摻合有2種以上之樹脂的塗料形成各層。塗佈膜亦可為有色透明，惟為無色透明時，容易感受Mg基金屬之基材本身的色感或質感。本發明由於防腐蝕膜與塗佈膜皆為透明的膜，可感受基材本身之金屬質感。而且，於本發明中，透明係指以目視可確認基材的程度之透明性。

〔為實施發明之形態〕

作為本發明之鎂基金屬構件之一形態，可例舉例如塗佈膜係由環氧系樹脂所成。

以往之鎂合金構件，係使用丙烯酸樹脂形成1層之塗覆層，惟丙烯酸樹脂與Mg基金屬之基材(防腐蝕膜)之密接性低，有恐會因長時間使用而導致塗覆層剝離之故。 於剝離塗覆層時，耐腐蝕性降低，且因基材腐蝕而損害金屬質感。本發明之上述構成，藉由形成於防腐蝕膜上之塗佈膜以環氧系樹脂形成，可提高對塗佈膜之基材(防腐蝕膜)的密接性。

作為本發明之鎂基金屬構件之另一形態，可例舉其係 具備塗佈膜被形成於防腐蝕膜上之最內層、與形成於前述最內層上之至少1層的外層，且最內層係由環氧系樹脂所成。

根據本發明之上述構成，塗佈膜係具有最內層與外層之至少2層以上的多層構造，藉由最內層以環氧系樹脂所形成，可提高對塗佈膜之基材(防腐蝕膜)之密接性。

而且，於本發明中環氧系樹脂係以環氧樹脂為主成分之樹脂，亦可在環氧樹脂中添加例如上述之丙烯酸樹脂、聚酯樹脂或此等之改質樹脂等其他樹脂、或硬化劑等。

作為環氧樹脂可使用雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AD型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、溴化雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂等。於環氧樹脂中，以使用與基材(防腐蝕膜)之密接性更為優異的磷酸改質環氧樹脂為宜。磷酸改質環氧樹脂係可使雙酚型環氧樹脂與磷酸化合物反應而得。此時，使用的雙酚型環氧樹脂，沒有特別的限制，可使用上述之雙酚型環氧樹脂。於上述雙酚型環氧樹脂中，以雙酚A型環氧樹脂較佳。

磷酸化合物係使用具有2個以上鍵結於磷原子的羥基之磷酸類，具體而言例如鄰磷酸或磺酸外、甲基磷酸或焦磷酸或三多聚磷酸等之縮合磷酸、單甲基磷酸或單丁基磷酸、單辛基磷酸、單苯基磷酸等之鄰磷酸酯等。

作為添加於環氧樹脂中的硬化劑，以使用與防腐蝕膜之密接性良好的蜜胺化合物或異氰酸酯化合物較佳。作為 蜜胺化合物係使用甲氧基化羥甲基蜜胺、丁氧基化羥甲基蜜胺等。作為異氰酸酯化合物係使用甲次苯基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二異佛爾酮二異氰酸酯等、或使此等之異氰酸酯被縮脲改質、接枝改質、異氰酸酯改質的樹脂。異氰酸酯化合物係以藉由嵌段劑使異氰酸酯基嵌段的嵌段異氰酸酯化合物更佳。該理由係因異氰酸酯基容易反應，將塗料組成物長時間放置於常溫時，會慢慢地進行反應，有該組成物之特性產生變化之故。

作為嵌段劑例如甲基乙酮肟、丙酮肟、環己酮肟、苯乙酮肟、二苯甲酮肟等之肟類；m-甲酚、二甲酚等之苯酚類；丁醇、2-乙基己醇、環己醇、乙二醇單乙醚等之醇類；ε-己內酯、δ-戊內酯、γ-丁內酯等之內酯類；丙二酸二乙酯、乙醯基醋酸酯等之二酮類；硫代苯酚等之硫醇類；硫代尿酸等之尿素類；咪唑類；胺基甲酸類等。其中，以肟類、苯酚類、醇類、內酯類、二酮類較佳。

環氧系樹脂可於塗覆後，藉由熱間烘烤或紫外線照射等之硬化方法予以硬化，可形成硬的塗佈膜。

環氧系樹脂與丙烯酸樹脂相比時，與Mg基金屬之基材(防腐蝕膜)之密接性高，此外，由於耐候性低且容易因紫外線而惡化，不易長時間維持透明性或密接性。然而，本發明藉由塗佈膜中之至少1層(塗佈膜為1層時為其本身)為耐候性層，可抑制塗佈膜本身或形成其最內層之環氧系樹脂因紫外線而惡化的情形，且經過長時間後仍 可維持透明性或密接性。如下所述，在形成最內層之環氧系樹之中添加紫外線吸收劑，亦可使最內層本身作為耐候性層。

於塗佈膜具備最內層與至少1層之外層的上述形態中，可列舉最外層之至少1層係由丙烯酸系樹脂所成。

藉由外層之至少1層以丙烯酸系樹脂所形成，可在塗佈膜賦予耐觸變性、耐傷性等之耐磨擦性。特別是塗佈膜中之最內層以環氧系樹脂形成，且同時最外層以丙烯酸系樹脂形成時，可使塗佈膜之密接性及耐磨擦性併立。丙烯酸系樹脂可於塗覆後，藉由熱間烘烤或紫外線照射等之硬化方法予以硬化。

於本發明中，丙烯酸系樹脂係以丙烯酸系樹脂為主成分之樹脂，亦可在丙烯酸樹脂中添加例如上述之氟樹脂、聚酯樹脂、胺基甲酸酯樹脂、改質胺基甲酸酯樹脂等之其他樹脂、或硬化劑等。塗佈膜為多層構造時，以最外層為丙烯酸系樹脂所成較佳。

丙烯酸樹脂係可使用聚合起始劑，使丙烯酸系單體聚合而得，亦包含改質丙烯酸樹脂。作為丙烯酸系單體可例舉例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸月桂酯等之丙烯酸或甲基丙烯酸烷酯；丙烯酸甲氧基乙酯、甲基丙烯酸甲氧基乙 酯、丙烯酸甲氧基丁酯、甲基丙烯酸甲氧基丁酯、丙烯酸乙氧基丁酯、甲基丙烯酸乙氧基丁酯等之丙烯酸或甲基丙烯酸之烷氧基烷酯；丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯等之丙烯酸或甲基丙烯酸之烯酯；羥基乙基丙烯酸酯、羥基乙基甲基丙烯酸酯、羥基丁基丙烯酸酯、羥基丁基甲基丙烯酸酯、羥基丙基丙烯酸酯、羥基丙基甲基丙烯酸酯等之丙烯酸或甲基丙烯酸之羥基烷酯；烯丙氧基乙基丙烯酸酯、烯丙氧基乙基甲基丙烯酸酯等之丙烯酸或甲基丙烯酸之烯丙氧基烷酯；丙烯醯胺、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸等。此等可單獨使用，或2種以上組合使用。作為丙烯酸系單體係以透明性優異的甲基丙烯酸類較佳，特別是以甲基丙烯酸甲酯更佳。而且，亦可併用此等之丙烯酸系單體與其他的乙烯系單體。作為其他的乙烯系單體，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、p-氯苯乙烯等之乙烯基芳香族化合物；丁二烯、異戊烯、氯戊烯等之烯烴系化合物；醋酸乙烯酯、烯丙醇、馬來酸等。

作為聚合起始劑可使用例如過氧化苯甲醯基、t-丁基-過氧化-2-乙基己酸酯等之過氧化物；偶氮雙異丁腈、偶氮雙二甲基戊腈等之偶氮化合物。

作為添加於丙烯酸樹脂中之硬化劑，係以使用與最內層(例如環氧系樹脂)之密接性良好的蜜胺化合物或異氰酸酯化合物較佳。作為蜜胺化合物係使用甲氧基化羥甲基蜜胺、丁氧基化羥甲基蜜胺等。作為異氰酸酯化合物係使用甲次苯基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲 基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等、或使此等之異氰酸酯被縮脲改質、加成改質、異氰酸酯改質的樹脂。

丙烯酸系單體之聚合方法，沒有特別的限制，可使用溶液聚合法、乳化聚合法、塊狀聚合法等。

所使用的丙烯酸樹脂之玻璃轉移溫度(Tg)，係以-60℃以上90℃以下較佳。Tg為-60℃以上時，以丙烯酸系樹脂所形成的塗佈膜或層之耐濕性、耐溫水性佳，Tg為90℃以下時，以丙烯酸系樹脂所形成的塗佈膜或層之再附著性佳。

於塗佈膜具有最內層與至少1層之外層的上述形態中，可例舉例如外層之至少1層與最內層係各在樹脂中添加有紫外線吸收劑之耐候性層。

藉由該構成，最內層本身為在樹脂中添加有紫外線吸收劑之耐候性層，進而，藉由外層之至少1層為耐候性層，可確實地保護最內層(例如環氧系樹脂)因紫外線而惡化的情形，經過長時間後仍可充分地維持透明性或密接性。

於塗佈膜為具有最內層與至少1層之外層的上述形態中，可例舉最內層之厚度為5μm以上50μm以下，外層之厚度為5μm以上100μm以下。

藉由最內層(例如環氧系樹脂)的厚度為5μm以上50μm以下，可得充分的密接性或耐腐蝕性。而且，藉由外層之厚度為5μm以上100μm以下，可得充分的耐腐蝕性。此外，最內層及外層之各層過厚時，恐會有透明性降 低且密接性降低的問題。

本發明之鎂基金屬構件之一形態，可例舉例如防腐蝕膜為氧化鋯化成皮膜。

防腐蝕膜係形成於Mg基金屬之基材表面上，可在基材賦予耐腐蝕性，並提高塗覆密接性。防腐蝕膜可藉由實施化成處理或陽極氧化處理之防腐蝕處理而形成。作為化成處理可例舉例如鋯系化成處理、鉻酸酯處理、錳系化成處理或磷酸系化成處理等。

其中，藉由鋯系化成處理之一的氧化鋯化成處理所形成的氧化鋯化成皮膜，係以氧化鋯為主成分，且具有對酸或鹼而言強的耐性。而且，氧化鋯化成皮膜可提高與塗佈膜之密接性，藉由摻合樹脂與偶合劑，可更為提高塗覆密接性。進而，氧化鋯化成皮膜與藉由磷酸系化成處理所形成的磷酸鹽等之化合物的皮膜相比時，透明性高且可容易提高金屬質感。

防腐蝕膜為氧化鋯化成皮膜之上述形態時，可例舉例如氧化鋯化成皮膜含有10mg/m²以上150mg/m²以下之鋯，且其厚度為10nm以上。

藉由氧化鋯化成皮膜之鋯含量為10mg/m²以上150mg/m²以下，且其厚度為10nm以上時，可得充分的耐酸性‧耐鹼性或密接性。較佳的氧化鋯化成皮膜之厚度為20nm以上。另外，氧化鋯化成皮膜之厚度過厚時，由於透明性降低且密接性降低，故上限值以1μm以下較佳。

本發明之鎂基金屬構件之一形態，可例舉例如紫外線 吸收劑為有機系紫外線吸收劑。

紫外線吸收劑以在使樹脂(特別是環氧樹脂)被最為惡化的290~380nm之紫外線區域具有吸收特性，且在可見光區域不具吸收特性為宜。紫外線吸收劑可使用有機系與無機系中之任何一種。作為有機系吸收劑可例舉例如二苯甲酮系、苯并三唑系、草酸苯胺系、氰基丙烯酸酯系、三嗪系等。另外，作為無機系吸收劑可例舉例如粒子狀氧化鈦、氧化鋅、氧化鐵、氧化鈰等。紫外線吸收劑可單獨使用上述例舉的吸收劑，亦可2種以上組合使用，以滿足上述特性的方式予以調整。有機系吸收劑與無機系吸收劑相比時，就透明性高而言較佳。

使用有機系紫外線吸收劑時，以考慮吸收劑之耐熱性或耐久性予以選擇為宜。耐熱性係於形成塗佈膜時塗覆樹脂予以烘烤時，吸收劑不會因熱而分解的程度，而耐久性係於長時間暴露於紫外線時，紫外線吸收效果仍不會惡化的程度。作為有機系紫外線吸收劑之市售品，例如可使用Chiba Japan公司(現在為BASF Japan公司)製之TINUVIN(註冊商標)479、TINUVIN 928、TINUVIN 405等。而且，只要是可得相同效果者，同樣地可使用。

使用無機系紫外線吸收劑時，期望為提高透明性時，以抑制可見光散射為宜。具體而言，使粒子大小予以微細化(例如平均粒子直徑(以體積基準、相當於累積分布之50%的中間直徑(D50))為0.01~0.05μm之程度)，且亦可使構成塗佈膜之各層的折射率差減小。作為無機系紫 外線吸收劑之市售品，例如使用BYK-Chemie公司製之NANOBYK(註冊商標)-3812、NANOBYK-3821、NANOBYK-3841、NANOBYK-3842等。

而且，紫外線吸收劑之添加量，例如為有機系吸收劑時，相對於樹脂固成分100質量份而言為0.01~20質量份、較佳者為0.5~10質量份、更佳者為1~5質量份。此外，除紫外線吸收劑外，添加光安定劑(HALS：Hindered Amine Light Stabilizer)時，可更為提高耐久性(耐候性)。光安定劑之添加量，例如相對於樹脂固成分100質量份而言，以0~3.0質量份較佳。紫外線吸收劑及光安定劑之各添加量，在不會阻害塗佈膜之透明性的範圍內，可適當地進行調整。

作為光安定劑(HALS)之市售品，可例舉例如可使用SANKYO LIFETECH公司製之「SANOL(註冊商標)LS770、LS765」、Chiba‧Japan公司製之「TINUVIN 144」、ADEKA公司製之「ADEKA STAB(註冊商標)LA-57、LA-62、LA-63、LA-67、LA-68、LA-82」等。使樹脂(塗料)在高溫下進行烘烤時，特別是以使用TINUVIN 123為宜。

本發明之鎂基金屬構件之一形態，可例舉例如在基材表面的至少一部份實施微細的凹凸加工處理。

藉由對Mg基金屬之基材表面的至少一部分實施微細的凹凸加工處理，可提高金屬質感。微細的凹凸加工處理，例如切削加工、研削加工、吹附加工、及使用酸之腐 蝕加工中之至少1種。具體而言，例如細線加工、鑽石切割加工、旋轉切割加工、噴砂加工及蝕刻加工中之至少1種。此等加工可單獨使用，或2種以上組合使用。微細的凹凸加工，可僅在基材表面之一部分上實施，亦可於全面實施。

作為本發明之鎂基金屬構件的一形態，可例舉例如鎂基金屬為含有3質量%以上之鋁的鎂合金。

Mg合金可例舉例如為含有添加元素之各種組成者(殘餘部分：Mg及雜質)。其中，含有Al作為添加元素之Mg-Al系合金，就耐腐蝕性或強度等之機械強度優異而言較佳。Al之含量愈多時，具有提高耐腐蝕性或強度等機械特性的傾向。因此，以含有3質量%以上之Al較佳，以含有7.3質量%以上更佳。惟Al之含量超過12質量%時，由於會導致塑性加工性降低的問題，上限值以12質量%較佳。特別是Al之含量為11質量%以下較佳，更佳者為8.3~9.5質量%。

Al以外之添加元素，例如自Zn、Mn、Si、Be、Ca、Sr、Y、Cu、Ag、Sn、Ni、Au、Li、Zr、Ce及稀土類元素(除Y、Ce外)中選擇的至少1種之元素。含有此等之添加元素時，其含量以合計為0.01~10質量%較佳，以0.1~5質量%更佳。此等之添加元素中，自Si、Sn、Y、Ce、Ca及稀土類元素(除Y、Ce外)中選擇的至少1種以上之元素係以合計為0.001質量%以上，較佳者以合計為0.1~5質量%時，可提高耐熱性或難燃性。而且，為稀 土類元素時，以含有0.1質量%以上較佳，其中Y以含有0.5質量%以上較佳。作為雜質可例舉例如Fe等。

作為Mg-Al系合金之具體組成，例如可例舉ASTM規格之AZ系合金(Mg-Al-Zn系合金、Zn：0.2~1.5質量%)、AM系合金(Mg-Al-Mn系合金、Mn：0.15~0.5質量%)、Mg-Al-RE(稀土類元素)系合金、AX系合金(Mg-Al-Ca系合金、Ca：0.2~6.0質量%)、AJ系合金(Mg-Al-Sr系合金、Sr：0.2~7.0質量%)等。特別是含有8.3~9.5質量%之Al、0.5~1.5質量%之Zn的Mg-Al系合金，典型例之AZ91與其他的AZ系合金相比時，就比強度高、具有優異的耐腐蝕性或耐衝擊性而言較佳。

另外，本發明之鎂基金屬構件之製造方法，係由鎂基金屬所成的基材表面上形成透明的被覆膜之製造方法，具備下述之步驟。

對基材實施防腐蝕處理，在基材之表面上形成透明的防腐蝕膜的防腐蝕步驟。

將樹脂塗覆於防腐蝕膜上，形成1層以上之透明的塗佈膜之塗覆步驟。

其次，塗覆步驟係形成樹脂中添加有紫外線吸收劑之至少1層的耐候性層作為塗佈膜。

作為本發明之製造方法之一形態，在塗覆步驟可例舉例如塗佈膜之至少1層以添加有紫外線吸收劑之環氧樹脂所形成。

作為本發明之製造方法之一形態，在塗覆步驟可例舉 例如防腐蝕膜上形成最內層與最內層上之至少1層的外層作為塗佈膜。然後，在塗覆步驟可例舉例如最內層以環氧系樹脂形成，且同時外層之至少1層以丙烯酸系樹脂形成，最內層與外層之至少1層係在樹脂中添加有紫外線吸收劑之耐候性層。

根據本發明之Mg基金屬構件之製造方法，可製造塗佈膜之惡化情形少，經過長時間後仍可維持金屬質感之上述本發明之Mg基金屬構件。

作為塗覆樹脂(塗料)之手段，例如可採用噴霧塗覆或電熔塗覆等之習知手段。而且，於塗覆樹脂後，藉由烘烤予以硬化，可堅固地形成塗佈膜。

此外，除上述步驟外，於對基材實施防腐蝕處理之防腐蝕步驟之前，視其所需亦可設置對基材實施脫脂、蝕刻、脫污物、表面調整等之表面處理的表面處理步驟。

本發明之鎂基金屬構件，可藉由塗佈膜具有至少1層之耐候性層，使塗佈膜之惡化情形少，且經過長時間後仍可維持金屬質感。並且，本發明之鎂基金屬構造之製造方法，可製造上述之本發明之鎂基金屬構造。

特別是藉由構成塗佈膜之至少1層為由環氧系樹脂所成，可提高塗佈膜之耐水性。而，藉由最內層由以磷酸改質環氧樹脂為主成分之環氧系樹脂所成，外層由丙烯酸系樹脂所成時，除上述效果外，可提高塗佈膜之耐腐蝕性或 硬度。

製造本發明之Mg基金屬構件，且進行其評估。

〔實施例1〕

準備相當於AZ91之Mg合金(Mg-9.0質量%Al-1.0質量%Zn)之壓延板，將其裁成適當的大小，製得複數個基材。然後，對基材實施脫脂處理作為表面處理後，對該基材實施氧化鋯化成處理作為防腐蝕處理，且在基材表面上形成防腐蝕膜之氧化鋯化成皮膜。脫脂處理及化成處理係各以下述條件進行。

(脫脂處理)

在10%KOH與非離子系界面活性劑0.2%溶液之攪拌下、60℃、10分鐘

(化成處理)

在含有鋯之化成處理劑之攪拌下、35℃、1分鐘

藉由目視觀察形成有氧化鋯化成皮膜之基材表面時，氧化鋯化成皮膜幾乎為無色透明。此外，使用螢光X線光分析裝置測定氧化鋯化成皮膜中所含鋯之含量時，氧化鋯化成皮膜中之鋯含量約為45mg/m²左右。

在形成於基材表面之防腐蝕膜(氧化鋯化成皮膜) 上，噴霧塗覆表1中記載的塗料A或塗料B，進行150℃×20分鐘之烘烤，形成由環氧系樹脂或丙烯酸系樹脂所形成的塗佈膜。

該例中，有關塗料A及塗料B係使用有各添加紫外線吸收劑者與沒有添加者。紫外線吸收劑係使用TINUVIN 928，紫外線吸收劑之添加量係相對於樹脂固成分100質量份而言為1.8質量份。然後，製造在Mg合金之基材表面上形成具有防腐蝕膜與塗佈膜之被覆膜、如表2所示之試料No.1-1~No.1-4之Mg基金屬構件。

測定所形成的防腐蝕膜及塗佈膜之各厚度時，防腐蝕膜之厚度為20nm，塗佈膜之厚度為10μm。而且，各厚度於藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察，形成有防腐蝕膜及塗佈膜之基材的截面時，於該觀察視野內各測定10點，求取其平均值。

有關試料No.1-1~No.1-4之Mg基金屬構件，以目視觀察外觀(基材表面)時，被覆膜為無色透明，具有優異的金屬質感。

其次，有關試料No.1-1~No.1-4之Mg基金屬構件，進行評估下述所示之密接性試驗、耐腐蝕性試驗(鹽水噴霧試驗及人工汗液試驗)、耐水性試驗、鉛筆硬度試驗、及耐候性試驗。其結果如表3所示。

<密接性試驗>

密接性試驗係依照JIS K5600-5-6：1999(塗料一般試驗方法-塗膜之機械性質-附著性(十字切割法))規定的試驗方法進行。該試驗係在Mg基金屬構件表面之被覆膜上，在基材上以縱橫1mm之間隔切割，形成10×10方格之格子圖型後，在該格子圖型上貼附膠帶予以剝離，並評估被覆膜(塗佈膜)之密接性。其次，藉由目視檢查格子之方格是否產生剝離(剝落)，計算被剝離的格子數。全部方格(100個)沒有剝離時，評估被覆膜之密接性為佳。於表3中，密接性評估為佳時(沒有剝離的格子數為 100)為○，稍不佳時(沒有剝離的格子數為70以上)為△，不佳時(沒有被剝離的格子數未達70)為×，括弧內係表示(沒有剝離的格子數/全部的格子數)。

而且，密接性之評估係於製造Mg基金屬構件後直接進行試驗之一次密接性，與進行下述之鹽水噴霧試驗、人工汗液試驗及耐水性試驗之二次密接性。

<耐腐蝕性試驗> (鹽水噴霧試驗)

鹽水噴霧試驗係依照JIS Z2371：2000(鹽水噴霧試驗方法)規定的試驗方法進行。該試驗係以下述所示之條件，將氯化鈉水溶液(鹽水)噴霧於Mg基金屬構件上，並評估其耐腐蝕性。試驗後，藉由目視檢查外觀是否在基材上產生腐蝕或在被覆膜上產生變色或膨脹情形，沒有異常、沒有變化時，藉由鹽水噴霧試驗之耐腐蝕性評估為佳。

<鹽水噴霧試驗條件>

鹽水濃度：5質量%

試驗溫度：35℃

試驗時間：100小時

另外，於鹽水噴霧試驗後，進行上述之密接性試驗，評估二次密接性。

(人工汗液試驗)

人工汗液試驗，係將Mg基金屬構件以下述之條件浸漬於人工汗液中，評估其耐腐蝕性。試驗後，藉由目視檢查外觀是否在基材上產生腐蝕或在被覆膜上產生變色或膨脹的情形，沒有異常、沒有變化時，藉由人工汗液試驗之耐腐蝕性評為佳。

<人工汗液試驗條件>

人工汗液：在氯化鈉水溶液中加入醋酸及磷酸二鈉，將pH值調整成4.0之酸性溶液

試驗溫度：40℃

試驗時間：120小時

此外，於人工汗液試驗後，進行上述之密接性試驗，評估二次密接性。

<耐水性試驗>

耐水性試驗，係將Mg基金屬構件浸漬於60℃之溫水中9小時，並評估其耐水性。自溫水中取出Mg基金屬構件，並除去塗佈膜表面之水分，放置至表面溫度為室溫(約25℃)為止後，藉由目視檢查外觀是否在基材上產生腐蝕或在被覆膜上產生變色或膨脹、破裂、剝離等情形，只要是沒有異常、沒有變化時，藉由人工汗液試驗之耐腐蝕性評估為佳。

另外，於耐水性試驗後，進行上述之密接性試驗，評 估二次密接性。

<鉛筆硬度試驗>

鉛筆硬度試驗係依照JIS K5600-5-4：1999(塗料一般試驗方法-塗膜之機械性質-畫痕硬度(鉛筆法))規定的試驗方法進行。該試驗係使用三菱鉛筆公司製之Uni(註冊商標)鉛筆，施加750g之荷重拉伸時，以不會產生畫痕之最硬的鉛筆硬度進行評估。

<耐候性試驗>

耐候性試驗係依照JIS K5600-7-7：2008(塗料一般試驗方法-塗膜之長期耐久性-促進耐候性及促進耐光性(氙氣燈法))規定的試驗方法進行。該試驗係將氙弧光以下述條件照射於Mg基金屬構件，並評估其耐候性。藉由目視檢查外觀，試驗後是否在被覆膜(塗佈膜)上產生變黃等之惡化情形，沒有該惡化、沒有變化時，耐候性評估為佳。

<耐候性試驗條件>

放射照度：60W/m²

試驗溫度：63℃

濕潤循環：連續運轉操作、18分鐘(濕潤時間)/102分鐘(乾燥時間)、乾燥期間中之相對濕度50%

試驗時間：200小時

於塗佈膜以環氧系樹脂(磷酸改質環氧樹脂)所形成的試料No.1-1、No.1-2中，樹脂中沒有添加紫外線吸收劑之試料No.1-1，於耐候性試驗後塗佈膜有變黃情形，損及創意性或金屬質感。對此而言，樹脂中添加有紫外線吸收劑之試料No.1-2，即使於耐候性試驗後，塗佈膜仍沒有變黃的惡化情形，可充分地確保塗佈膜之透明性，並維持金屬質感。

於塗佈膜之形成樹脂中使用丙烯酸系樹脂之試料No.1-3及No.1-4，耐候性沒有因添加紫外線吸收劑而受到影響，惟與使用環氧樹脂相比時，耐水性試驗後之二次密接性不佳。

〔實施例2〕

與實施例1相同地，準備相當於AZ91之Mg合金之基材，並在基材表面上形成防腐蝕膜之氧化鋯化成皮膜。

在形成於基材表面之防腐蝕膜(氧化鋯化成皮膜)上塗覆表4記載之塗料A或塗料B後，各於其上塗覆表4記載之塗料C，形成具備由環氧系樹脂或丙烯酸系樹脂所成的最內層，與由丙烯酸系樹脂所成的外層之2層構造的塗佈膜。最內層之塗覆及外層之塗覆係各以下述條件進行。

(最內層之塗覆)

噴霧塗覆最內層之形成塗料後，進行150℃×20分鐘 之烘烤

(外層之塗覆)

噴霧塗覆外層之形成塗料後，進行150℃×20分鐘之烘烤

該例中，有關塗料A或塗料C係使用各添加有紫外線吸收劑者與沒有添加者。塗料B係使用沒有添加紫外線吸收材者。紫外線吸收劑係使用與實施例1相同的TINUVIN 928，紫外線吸收劑之添加量係相對於樹脂固成分100質量份而言為1.8質量份。然後，製造在Mg合金之基材表面上形成具有防腐蝕膜與塗佈膜之被覆膜、如表5所示之試料No.2-1~No.2-4、No.2-6及No.2-7之Mg基金屬構件。

與實施例1相同地，測定所形成的防腐蝕膜及塗佈膜(最內層及外層)之各厚度時，防腐蝕膜之厚度為 20nm，最內層及外層之厚度各為10μm，塗佈膜全體之厚度為20μm。

而且，其他的試料係除對Mg合金之基材表面實施鑽石切割加工作為微細的凹凸加工以外，與試料No.2-2相同地，製造表5所示之試料No.2-5之Mg基金屬構件。鑽石切割加工係以市售的鑽石切割加工機進行，該例係在基材表面之全面上實施。鑽石切割加工係以下述條件進行。

(鑽石切割加工)

加工半徑：50mm、深度：0.02mm(20μm)、間距：0.05mm

有關試料No.2-1~No.2-7之Mg基金屬構件，藉由目視觀察外觀(基材表面)時，被覆膜為無色透明，且具有優異的金屬質感。

其次，有關試料No.2-1~No.2-7之Mg基金屬構件，與實施例1相同地進行評估。

其結果如表6所示。

於最內層以環氧系樹脂所形成的試料No.2-1~No.2-5中，最內層與外層中任一層之形成樹脂中皆沒有添加紫外線吸收劑，塗佈膜中不具耐候性層之試料No.2-1，於耐候性試驗後最內層(環氧系樹脂)有變黃情形，且會損及創意性或金屬質感。對此而言，具有最內層與外層中任一層之形成樹脂中皆有添加紫外線吸收劑之耐候性層的試料No.2-2~No.2-5，即使於耐候性試驗後仍沒有塗佈膜變黃的惡化情形，可充分地確保塗佈膜之透明性，並維持金屬質感。此外，試料No.2-2~No.2-5與試料No.2-1相比，藉由在塗佈膜(最內層或外層)之形成樹脂中添加有紫外線吸收劑，密接性或耐腐蝕性、耐水性沒有降低情形。

於最內層之形成樹脂中使用丙烯酸系樹脂之試料No.2-6及No.2-7，與使用環氧系樹脂相比，耐腐蝕性試驗(鹽水噴霧試驗及人工汗液試驗)後或耐水性試驗後會有變色情形，且人工汗液試驗後或耐水性試驗後之二次密接性不佳。

而且，本發明不受上述實施的形態所限制，在不會脫離本發明要旨之範圍內可作適當的變更。例如，可適當地改變Mg合金之組成、防腐蝕膜之種類、塗佈膜(最內層、外層)之形成樹脂的種類或厚度、外層之層數等。此外，於本發明中對耐腐蝕性之要求低、塗佈膜變厚且可確保耐腐蝕性時，亦可沒有設置防腐蝕膜。

〔產業上之利用價值〕

本發明之Mg基金屬構件，可適合利用於手機或手提電腦之攜帶型電氣‧電子機器類之外框或輸送機器之內裝品等，特別是要求創意性之領域。

參照詳細或特定的實施形態說明了本發明，惟在沒有脫離本發明之精神與範圍內，可加入各種的變更或修正，為該業者所熟知。

本發明係基於2013年4月23日申請的日本專利申請(特願2013-090657)者，於本申請中皆參照且採用該內容。

Claims (16)

1. 一種鎂基金屬構件，其係具備由鎂基金屬所成的基材、與形成於其基材表面上的透明被覆膜之鎂基金屬構件，其特徵為前述被覆膜係具備：形成於前述基材表面之透明防腐蝕膜、與形成於前述防腐蝕膜上之由樹脂所成的1層以上之透明塗佈膜，前述塗佈膜係具有至少1層在樹脂中添加有紫外線吸收劑的耐候性層。
2. 如請求項1之鎂基金屬構件，其中前述塗佈膜係具備形成於前述防腐蝕膜上之最內層、與形成於前述最內層上之至少1層的外層，且前述最內層係由環氧系樹脂所成。
3. 如請求項2之鎂基金屬構件，其中前述外層之至少1層係由丙烯酸系樹脂所成。
4. 如請求項2或3之鎂基金屬構件，其中前述外層之至少1層與前述最內層係各在樹脂中添加有紫外線吸收劑之耐候性層。
5. 如請求項2~4中任一項之鎂基金屬構件，其中前述最內層之厚度為5μm以上50μm以下，且前述外層之厚度為5μm以上100μm以下。
6. 如請求項1之鎂基金屬構件，其中前述塗佈膜係由環氧系樹脂所成。
7. 如請求項2~6中任一項之鎂基金屬構件，其中構 成前述環氧系樹脂之環氧樹脂係磷酸改質環氧樹脂。
8. 如請求項1~7中任一項之鎂基金屬構件，其中前述防腐蝕膜為氧化鋯化成皮膜。
9. 如請求項8之鎂基金屬構件，其中前述氧化鋯化成皮膜係含有10mg/m²以上150mg/m²以下之鋯，且其厚度為10nm以上。
10. 如請求項1~9中任一項之鎂基金屬構件，其中前述紫外線吸收劑係有機系紫外線吸收劑。
11. 如請求項1~10中任一項之鎂基金屬構件，其係對前述基材表面之至少一部分實施微細的凹凸加工。
12. 如請求項11之鎂基金屬構件，其中前述凹凸加工係細線加工、鑽石切割加工、旋轉切割加工、噴砂加工及蝕刻加工中之至少1種。
13. 如請求項1~12中任一項之鎂基金屬構件，其中前述鎂基金屬係含有3質量%以上之鋁的鎂合金。
14. 一種鎂基金屬構件之製造方法，其係在由鎂基金屬所成的基材表面上形成透明的被覆膜之鎂基金屬構件的製造方法，其係具備：對前述基材實施防腐蝕處理，在基材表面上形成透明的防腐蝕膜之防腐蝕步驟；在前述防腐蝕膜上塗覆樹脂，形成1層以上之透明的塗佈膜之塗覆步驟，且前述塗覆步驟係形成在樹脂中添加有紫外線吸收劑之至少1層的耐候性層作為塗佈膜。
15. 如請求項14之鎂基金屬構件之製造方法，其中前述塗覆步驟係使塗佈膜中之至少1層以添加有紫外線吸收劑之環氧系樹脂形成。
16. 如請求項14之鎂基金屬構件之製造方法，其係於前述塗覆步驟中在防腐蝕膜上形成最內層及於最內層上形成至少1層之外層作為塗佈膜，且前述塗覆步驟係以環氧系樹脂形成最內層，同時以丙烯酸系樹脂形成外層之至少1層，並使最內層與外層中之至少1層為樹脂中添加有紫外線吸收劑之耐候性層。