TWI535498B - 殼體及其製作方法 - Google Patents

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魏永輝
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Description

殼體及其製作方法
本發明涉及一種殼體及其製作方法，尤其涉及一種環保的、具有黑色外觀的殼體及其製作方法。
習知的手機等電子裝置的外殼大多由塑膠材料製成。為了在塑膠殼體表面獲得黑色的非金屬外觀效果，通常會進行印刷或噴漆等表面處理。惟，習知的印刷或噴漆處理雖然可以藉由選用不同顏色的油漆，以客戶的需求生產不同色澤的產品。由於油漆含有較多有毒物質，容易造成環境污染。
鑒於此，本發明提供一種環保的、具有黑色外觀的殼體。
另外，本發明還提供一種上述殼體的製作方法。
一種殼體，其包括基體，所述殼體進一步包括形成於該基體表面的複數層氮化碳層。
一種殼體的製作方法，其包括如下步驟：提供一基體；採用石墨靶材，以氮氣為反應氣體，藉由真空鍍膜法在該基體的表面重複鍍覆，從而在基體的表面形成複數層氮化碳層。
上述的殼體藉由在塑膠基體表面鍍覆複數層氮化碳層，使得該殼體具有黑色外觀，且不導電。該方法簡單易行，不污染環境。且殼體的硬度高，且較耐磨，不易被刮傷。
10‧‧‧殼體
11‧‧‧基體
13‧‧‧氮化碳層
15‧‧‧底漆層
17‧‧‧面漆層
19‧‧‧中漆層
20‧‧‧真空鍍膜機
21‧‧‧鍍膜室
23‧‧‧治具
25‧‧‧靶材
圖1係本發明第一較佳實施例殼體的剖視圖；圖2係本發明第二較佳實施例殼體的剖視圖；圖3係本發明第三較佳實施例殼體的剖視圖；圖4係本發明第四較佳實施例殼體的剖視圖；圖5係本發明一較佳實施方式的真空鍍膜機的俯視示意圖。
請參閱圖1，本發明第一較佳實施例的殼體10包括基體11及形成於該基體11表面的複數層氮化碳層13。本實施例中，該氮化碳層13的層數可為4~5層。該殼體10可以為電子裝置外殼、汽車裝飾件、眼鏡外框、化妝品外殼、消費品包裝外殼或鐘錶外殼。
所述基體11的材質可為塑膠。
所述氮化碳層13形成於所述基體11的表面。每一氮化碳層13的厚度為0.1~0.2μm。該氮化碳層13不導電，具有電磁波可穿透性。每一氮化碳層13呈灰黑色，當該4~5層氮化碳層13疊加後呈現黑色，使得該殼體10既具有黑色外觀，又不影響電磁波的傳輸與接收。
請參閱圖2，為了增強該氮化碳層13於該基體11表面的附著力，本發明第二較佳實施例在該基體11與該氮化碳層13之間設置一底 漆層15。該底漆層15的厚度可為5~15μm。該底漆層15的具體成份可為紫外光固化油漆。
請參閱圖3，為了增強該殼體10的耐磨力，本發明第三較佳實施例在該氮化碳層13的最外表面設置一面漆層17。該面漆層17的厚度可為15~25μm。該面漆層17的具體成份可為紫外光固化油漆。
請參閱圖4，為了增強該面漆層17與該氮化碳層13之間的結合力，本發明第四較佳實施例在該面漆層17與該氮化碳層13之間設置一中漆層19。該中漆層19的厚度可為3~7μm。該中漆層19的具體成份可為紫外光固化油漆。
本明一較佳實施方式的殼體10的製備方法包括如下步驟：請參閱圖5，提供一真空鍍膜機20，所述真空鍍膜機20可為磁控濺射鍍膜機。該真空鍍膜機20包括鍍膜室21及設置於該鍍膜室21中的治具23與靶材25。該靶材25的材質可為石墨。
提供基體11，該基體11的材質可為塑膠。
對該基體11進行預處理。該預處理為：採用除塵機(未圖示)對該基體11進行除塵，以除去該基體11表面的灰塵。
將基體11裝設於該治具23上，加熱該鍍膜室21至溫度為180~220℃，並將該鍍膜室21抽真空至3×10-6Pa。
調節該真空鍍膜機20的電源功率為500~700KW，佔空比為75~80%，並向鍍膜室21內通入流量為150~250標準狀態毫升/分鐘(sccm)的工作氣體氬氣，對該基體11施加電壓為1000~1200V的偏壓，對基體11的表面進行電漿清洗，以增加該基體11與該氮化碳層13之 間的附著力。其中清洗時間為20~40秒。
採用所述真空鍍膜法在經電漿清洗後的基體11的表面重複鍍覆複數層氮化碳層13，以使該殼體10具有黑色外觀。該氮化碳層13的層數可為4~5層。鍍覆每一層氮化碳層13的工藝條件為：開啟靶材，調節該鍍膜室21內的佔空比為45~50%，對該基體11施加電壓為200~300V的偏壓。持續向該鍍膜室21中通入流量為100~200sccm的反應氣體，其中該反應氣體為氮氣。鍍覆一層氮化碳層13的時間為1000~1100秒，且每一氮化碳層13的厚度可為0.1~0.2μm。
可以理解的，於基體11與氮化碳層13之間設置底漆層15，該底漆層15可增加該基體11與該氮化碳層13之間的結合力。該底漆層15的厚度可為5~15μm。該底漆層15的具體成分可為紫外光固化油漆。製作該底漆層15的步驟為：在該基體11表面噴塗形成一層紫外光固化油漆，再於60~80℃的溫度下烘烤10~40分鐘，然後再用能量為1000~2000MJ的紫外光固化該紫外光固化油漆3~20秒。
於基體11的表面鍍覆複數層氮化碳層13後，於該氮化碳層13的表面噴塗中漆層19。該中漆層19可增加該面漆層17與該氮化碳層13之間的結合力。該中漆層19的厚度可為3~7μm。該中漆層19的具體成分可為紫外光固化油漆。製作該中漆層19的步驟為：在該氮化碳層13的表面噴塗形成一層紫外光固化油漆，再於50~70℃的溫度下烘烤10~40分鐘，然後再用能量為500~1500MJ的紫外光固化該紫外光固化油漆3~10秒。
於該中漆層19的表面噴塗面漆層17，以增加該殼體10的耐磨力。該面漆層17的厚度可為15~25μm。該面漆層17的具體成分可為紫 外光固化油漆。製作該面漆層17的步驟為：在該中漆層19表面噴塗形成一層紫外光固化油漆，再於60~80℃的溫度下烘烤10~40分鐘，然後再用能量為500~1500MJ的紫外光固化該紫外光固化油漆5~30秒。
下面藉由實施例來對本發明進行具體說明。
實施例1
請參閱圖1，本實施例所使用的基體11的材質為塑膠。
連續鍍覆4層氮化碳層13，其中鍍覆每一層氮化碳層13的方式為：開啟石墨靶材25。調節該鍍膜室21內的佔空比為45%，對該基體11施加電壓為200V的偏壓。持續向該鍍膜室21中通入流量為100sccm的氮氣。鍍覆每一層氮化碳層13的時間為1100分鐘，每一層氮化碳層13的厚度為0.2μm。該氮化碳層13呈灰黑色，於該基體11的表面鍍膜4層氮化碳層13使得該殼體10具有黑色外觀。
實施例2
請參閱圖2，本實施例所使用的基體11的材質為塑膠。
製作底漆層15：在該基體11表面噴塗形成一層紫外光固化油漆，再於80℃的溫度下烘烤10分鐘，然後再用能量為2000MJ的紫外光固化該紫外光固化油漆20秒。該底漆層15的厚度為15μm。
連續鍍覆4層氮化碳層13，其中鍍覆每一層氮化碳層13的方式為：開啟石墨靶材25。調節該鍍膜室21內的佔空比為43%，對該基體11施加電壓為150V的偏壓。持續向該鍍膜室21中通入流量為120sccm的氮氣。鍍覆每一層氮化碳層13的時間為1080分鐘，每 一層氮化碳層13的厚度為0.15μm。該氮化碳層13呈灰黑色，於該基體11的表面鍍膜4層氮化碳層13使得該殼體10具有黑色外觀。
實施例3
請參閱圖3，本實施例所使用的基體11的材質為塑膠。
製作底漆層15：在該基體11表面噴塗形成一層紫外光固化油漆，再於70℃的溫度下烘烤30分鐘，然後再用能量為1500MJ的紫外光固化該紫外光固化油漆10秒。該底漆層15的厚度為10μm。
連續鍍覆4層氮化碳層13，其中鍍覆每一層氮化碳層13的方式為：開啟石墨靶材25。調節該鍍膜室21內的佔空比為42%，對該基體11施加電壓為120V的偏壓。持續向該鍍膜室21中通入流量為150sccm的氮氣。鍍覆每一層氮化碳層13的時間為1050分鐘，每一層氮化碳層13的厚度為0.12μm。該氮化碳層13呈灰黑色，於該基體11的表面鍍膜4層氮化碳層13使得該殼體10具有黑色外觀。
製作面漆層17：在該氮化碳層13表面噴塗形成一層紫外光固化油漆，再於80℃的溫度下烘烤10分鐘，然後再用能量為1500MJ的紫外光固化該紫外光固化油漆5秒。該面漆層17的厚度為25μm。
實施例4
請參閱圖4，本實施例所使用的基體11的材質為塑膠。
製作底漆層15：在該基體11表面噴塗形成一層紫外光固化油漆，再於60℃的溫度下烘烤40分鐘，然後再用能量為1000MJ的紫外光 固化該紫外光固化油漆3秒。該底漆層15的厚度為5μm。
連續鍍覆5層氮化碳層13，其中鍍覆每一層氮化碳層13的方式為：開啟石墨靶材25。調節該鍍膜室21內的佔空比為40%，對該基體11施加電壓為100V的偏壓。持續向該鍍膜室21中通入流量為200sccm的氮氣。鍍覆每一層氮化碳層13的時間為1000分鐘，每一層氮化碳層13的厚度為0.1μm。該氮化碳層13呈灰黑色，於該基體11的表面鍍膜5層氮化碳層13使得該殼體10具有黑色外觀。
製作中漆層19：在該氮化碳層13的表面噴塗形成一層紫外光固化油漆，再於60℃的溫度下烘烤30分鐘，然後再用能量為1000MJ的紫外光固化該紫外光固化油漆8秒。該中漆層19的厚度為5μm。
製作面漆層17：在該氮化碳層13表面噴塗形成一層紫外光固化油漆，再於60℃的溫度下烘烤40分鐘，然後再用能量為500MJ的紫外光固化該紫外光固化油漆30秒。該面漆層17的厚度為15μm。
測試結果
採用百格刀對所述面漆層17的附著力進行測試，結果表明僅有0~2%的面漆層17脫落。
採用三用電錶對所述殼體10進行不導電測試，該殼體10的電流為0，表明該殼體10不導電。
所述殼體10呈現的色度區域於CIE LAB表色系統的L座標介於27至28之間，a座標介於-1至1之間，b座標介於-2至2之間。
10‧‧‧殼體
11‧‧‧基體
13‧‧‧氮化碳層

Claims (8)

  1. 一種殼體，包括基體，其改良在於：所述殼體進一步包括形成於該基體表面的複數層氮化碳層，其中所述氮化碳層的層數為4~5層，每一層氮化碳層的厚度為0.1~0.2μm。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之殼體，其中所述殼體進一步包括形成於該基體與該氮化碳層之間的底漆層及形成於所述複數氮化碳層最外表面的面漆層。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之殼體，其中所述殼體進一步包括形成於氮化碳層與面漆層之間的中漆層。
  4. 如申請專利範圍第4項所述之殼體，其中所述底漆層、中漆層及面漆層的具體成份均為紫外光固化油漆，該底漆層的厚度為5~15μm，該中漆層的厚度為3~7μm，該面漆層的厚度為15~25μm。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之殼體，其中所述殼體呈現的色度區域於CIE LAB表色系統的L*座標介於27至28之間，a*座標介於-1至1之間，b*座標介於-2至2之間。
  6. 一種殼體的製作方法，其包括如下步驟：提供一基體；採用石墨靶材，以氮氣為反應氣體，藉由真空鍍膜法在該基體的表面重複鍍覆，從而在基體的表面形成複數層氮化碳層，其中所述氮化碳層的層數為4~5層，每一層氮化碳層的厚度為0.1~0.2μm。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之殼體的製作方法，其中採用一真空鍍膜機對該基體進行鍍覆處理，該真空鍍膜機包括鍍膜室及設置於該鍍膜室中的治具及石墨靶材。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之殼體的製作方法，其中形成每一層氮化碳層的方法為：開啟石墨靶材，調節該鍍膜室內的佔空比為45~50%，對該基體施加偏壓為200~300V，氮氣的流量為100~200sccm，鍍膜每一層氮化碳層的時間為1000~1100秒。
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