电子设备用壳体、电子设备用壳体的制造方法、展开图状金属树脂接合板及电子装置与流程

文档序号:17442367发布日期:2019-04-17 04:56阅读:201来源:国知局
电子设备用壳体、电子设备用壳体的制造方法、展开图状金属树脂接合板及电子装置与流程

本发明涉及电子设备用壳体、电子设备用壳体的制造方法、展开图状金属树脂接合板及电子装置。



背景技术:

对于以音响装置、车载移动电话装置、或汽车导航装置等为代表的车载用的通信·信息装置而言,伴随着车辆的电子化、高性能化,逐渐采用了使用了发热程度大的高性能ic的电子设备。

另一方面,需要尽可能地抑制因这些电子设备产生的电磁波而造成的不良情况即emi(电磁干扰)。因此,主要采用下述方法:收纳电子设备的壳体的屏蔽材料由导电性高的原材料(例如,锌钢板、铜箔、铝箔等)构成,使电波进行表面反射而将其屏蔽。通过使用这样的屏蔽材料,还能享有容易使在设备内产生的热量进行散热这样的优势(例如,参见专利文献1、2及3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2002-176282号公报

专利文献2:日本特开2005-108328号公报

专利文献3:日本实开平5-72180号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

随着近年来的车辆的轻质化趋势,对于在车辆上搭载的电子设备用壳体也要求轻质化。因此,产业界强烈需求具备电磁波屏蔽功能、散热特性和机械强度优异、并且轻质的电子设备收纳用的壳体。

本发明是鉴于上述情况而作出的,提供轻质性、电磁波屏蔽性、散热特性及机械强度的均衡性优异的电子设备用壳体。

用于解决课题的手段

本申请的发明人为了解决上述课题而进行了深入研究。结果发现,通过以具有电磁波屏蔽功能及散热功能的金属构件为电子设备用壳体的主要部分,用热塑性树脂构件将该金属构件的两面的一部分的强度增强,从而能在维持电磁波屏蔽性、散热特性及机械强度的情况下,将电子设备用壳体的一部分从重的金属构件替换为轻质的树脂构件,结果,能得到与壳体整体由金属构件构成的以往的壳体相比、轻质性、电磁波屏蔽性、散热特性及机械强度的均衡性优异的电子设备用壳体,从而完成了本发明。

即,通过本发明,可提供以下所示的电子设备用壳体、电子设备用壳体的制造方法、展开图状金属树脂接合板及电子装置。

[1]

电子设备用壳体,其具备金属制的底板、和与上述底板一体地折弯而与其连接的金属制的侧板,用于在内部收纳电子设备,

在至少由上述底板及上述侧板形成的金属构件(m)中,在板状的上述金属构件(m)的表面的一部分接合有热塑性树脂构件,上述金属构件(m)通过上述热塑性树脂构件而被增强,

在板状的上述金属构件(m)的两面接合有上述热塑性树脂构件。

[2]

如上述[1]所述的电子设备用壳体,其中,

上述金属构件(m)的平均厚度为0.2mm以上且1.0mm以下。

[3]

如上述[1]或[2]所述的电子设备用壳体,其中,

上述金属构件(m)至少在与上述热塑性树脂构件的接合部表面具有微细凹凸结构,

通过使上述热塑性树脂构件的一部分渗入上述微细凹凸结构从而将上述金属构件(m)与上述热塑性树脂构件接合。

[4]

如上述[1]~[3]中任一项所述的电子设备用壳体,其中,

与板状的上述金属构件(m)的一个面接合的上述热塑性树脂构件、和与另一个面接合的上述热塑性树脂构件的至少一部分以在上述金属构件(m)的板面的垂直方向上彼此相对的方式配置。

[5]

如上述[1]~[4]中任一项所述的电子设备用壳体,其中,

上述热塑性树脂构件与上述金属构件(m)的表面的至少周缘部接合。

[6]

如上述[1]~[5]中任一项所述的电子设备用壳体,其中,

上述热塑性树脂构件的至少一部分在上述金属构件(m)的表面形成为骨架状。

[7]

如上述[1]~[6]中任一项所述的电子设备用壳体,其中,

上述热塑性树脂构件包含注射成型体。

[8]

如上述[1]~[7]中任一项所述的电子设备用壳体,其中,

上述热塑性树脂构件的平均厚度为1.0mm以上且10mm以下。

[9]

如上述[1]~[8]中任一项所述的电子设备用壳体,其中,

构成上述金属构件(m)的金属材料包含具有电磁波屏蔽性的金属。

[10]

如上述[1]~[9]中任一项所述的电子设备用壳体,其中,

还具备与上述侧板一体地折弯而与其连接的金属制的盖板,

在上述盖板表面的一部分接合有热塑性树脂构件,上述盖板通过上述热塑性树脂构件而被增强。

[11]

如上述[10]所述的电子设备用壳体,其中,

上述盖板至少在与上述热塑性树脂构件的接合部表面具有微细凹凸结构,

通过使上述热塑性树脂构件的一部分渗入上述微细凹凸结构从而将上述盖板与上述热塑性树脂构件接合。

[12]

如上述[1]~[11]中任一项所述的电子设备用壳体,其中,

在上述底板与上述侧板的边界线部未接合上述热塑性树脂构件。

[13]

如上述[1]~[12]中任一项所述的电子设备用壳体,其中,

在上述金属构件(m)的总表面积中所占的上述热塑性树脂构件的接合部的表面积为1面积%以上且50面积%以下。

[14]

展开图状金属树脂接合板,其用于制作壳体,所述壳体具备金属制的底板、和与上述底板一体地折弯而与其连接的金属制的侧板,用于在内部收纳电子设备,

在至少由上述底板及上述侧板形成的金属构件(m)中,在板状的上述金属构件(m)的表面的一部分接合有热塑性树脂构件,上述金属构件(m)通过上述热塑性树脂而被增强。

[15]

电子设备用壳体的制造方法,其是用于制造上述[1]~[13]中任一项所述的电子设备用壳体的制造方法,所述制造方法具备下述工序:

工序(a),准备展开图状金属板,所述展开图状金属板具备金属制的底板、和与上述底板一体地连接的金属制的侧板,至少在接合热塑性树脂构件的接合部表面具有微细凹凸结构,

工序(b),将上述展开图状金属板设置在模具内,将热塑性树脂组合物注入至上述模具内,在上述展开图状金属板的表面接合热塑性树脂构件,来制造展开图状金属树脂接合板,以及

工序(c),将上述展开图状金属树脂接合板的上述底板与上述侧板的边界线部折弯,将上述展开图状金属树脂接合板形成为箱型形状。

[16]

如上述[15]所述的电子设备用壳体的制造方法,其中,

上述工序(b)中,以在上述底板与上述侧板的边界线部不接合上述热塑性树脂构件的方式,将上述热塑性树脂组合物注入至上述模具内。

[17]

电子装置,其具备上述[1]~[13]中任一项所述的电子设备用壳体、和被收纳在上述电子设备用壳体中的电子设备。

发明的效果

通过本发明,能提供轻质性、电磁波屏蔽性、散热特性及机械强度的均衡性优异的电子设备用壳体。

附图说明

上述的目的、及其他目的、特征及优点通过下文说明的优选实施方式、及其附带的以下的附图而变得更加明确。

[图1]为示意性地表示本发明的实施方式的电子设备用壳体的结构的一例的立体图。

[图2]为示意性地表示本发明的实施方式的盖板的结构的一例的立体图。

[图3]为示意性地表示本发明的实施方式的接合有热塑性树脂构件的展开图状金属板(展开图状金属树脂接合板)的结构的一例的立体图。

[图4]为示意性地表示本发明的实施方式的接合有热塑性树脂构件的展开图状金属板(展开图状金属树脂接合板)的结构的一例的立体图。

[图5]为示意性地表示本发明的实施方式的接合有热塑性树脂构件的展开图状金属板(展开图状金属树脂接合板)的结构的一例的立体图。

[图6]为实施例1中使用的力学特性评价用的金属树脂接合板的立体图。

[图7]为实施例2涉及的展开图状金属板的立体图。

[图8]为实施例2涉及的展开图状金属树脂接合板的立体图。

[图9]为用于说明本实施方式涉及的金属构件(m)的接合部表面上的、包括具有平行关系的任意的3个直线部、及与该3个直线部正交的任意的3个直线部的合计6个直线部的测定位置的示意图。

具体实施方式

以下,使用附图来说明本发明的实施方式。需要说明的是,在全部的附图中,对同样的构成要素标注共通的符号,并适当省略说明。另外,图为概略图,与实际的尺寸比率不一致。只要没有特别说明,文中的位于数字之间的“~”表示从以上至以下。

[电子设备用壳体]

首先,以图1及图2为例对本实施方式涉及的电子设备用壳体100进行说明。

需要说明的是,图1为示意性地表示本发明的实施方式的电子设备用壳体100的结构的一例的立体图。图2为示意性地表示本发明的实施方式的盖板203的结构的一例的立体图。

本实施方式涉及的电子设备用壳体100具备金属制的底板201、和与底板一体地折弯而与其连接的金属制的侧板202(202-1、202-2、202-3、及202-4),用于在内部收纳电子设备,在至少由底板201及侧板202形成的金属构件(m)中,在板状的金属构件(m)的表面的一部分接合有热塑性树脂构件301,优选直接接合有热塑性树脂构件301,金属构件(m)通过热塑性树脂构件301而被增强,在板状的金属构件(m)的两面接合有热塑性树脂构件301。需要说明的是,本实施方式中,所谓直接接合,是指在金属构件(m)与热塑性树脂构件301之间不存在含有粘接剂的层等夹层的接合。

此处,侧板202彼此例如优选通过机械手段卡合。机械卡合手段(也称为物理卡合手段。)没有特别限制,可举出例如螺丝固定等。侧板202与根据需要而设置的盖板203可以通过上述的机械手段卡合,也可与任意的1片侧板一体地折弯而与其连接。图1中,设置了202-1、202-2、202-3、及202-4这4片侧板,但本发明中,也包含侧板为从它们中选择的3片的实施方式。其中,这种情况下,盖板优选与上述3片侧板中的任一片一体地折弯而与其连接。

对于本实施方式涉及的电子设备用壳体100而言,由于将其一部分从重的金属构件替换为轻质的树脂构件,因此,与壳体整体由金属构件构成的以往的壳体相比,能使得质量减轻。

另外,对于本实施方式涉及的电子设备用壳体100而言,通过在其一部分具备金属制的底板201和金属制的侧板202,从而能得到与壳体整体由金属构件构成的以往的壳体同等的电磁波屏蔽功能。

此外,对于本实施方式涉及的电子设备用壳体100而言,通过利用热塑性树脂构件301将至少由底板201及侧板202形成的金属构件(m)增强,从而能抑制因使金属构件(m)的厚度变薄而导致的电子设备用壳体100的机械强度的下降。即,能在实现电子设备用壳体100的轻质化的同时,维持机械强度。

此外,对于本实施方式涉及的电子设备用壳体100而言,由于金属制的底板201与金属制的侧板202被一体地连接,因此,不需要将底板与侧板连接的部件,能削减部件个数,结果,能使工序管理简单化。另外,还能削减接地设置位置。而且,本实施方式涉及的电子设备用壳体100由于能削减部件个数、接地设置位置,因而能实现质量更轻的电子设备用壳体100。

此外,由于仅在板状的金属构件(m)的表面的一部分形成有热塑性树脂构件301,因而,能抑制金属构件(m)的表面整体被热塑性树脂构件301被覆的情况,能良好地维持电子设备用壳体100的散热特性。

本实施方式涉及的电子设备用壳体100中,在板状的金属构件(m)的两面接合有热塑性树脂构件301。由此,能从金属构件(m)的两面将金属构件(m)增强,因此,能使电子设备用壳体100的机械强度良好。由此,能使金属构件(m)的厚度变薄,能得到轻质的电子设备用壳体100。

由于上述原因,本实施方式涉及的电子设备用壳体100的轻质性、电磁波屏蔽性、散热特性及机械强度的均衡性优异。

本实施方式涉及的金属构件(m)优选在与热塑性树脂构件301的接合部表面具有微细凹凸结构。这种情况下,通过使热塑性树脂构件301的一部分渗入上述微细凹凸结构,从而将金属构件(m)与热塑性树脂构件301接合,因此,能使金属构件(m)与热塑性树脂构件301的接合强度更良好。由此,能使电子设备用壳体100的机械强度更良好,因此,能使构成电子设备用壳体100的金属构件(m)的厚度更薄。结果,能得到质量更轻的电子设备用壳体100。

另外,优选与板状的金属构件(m)的一个面接合的热塑性树脂构件301、和与另一个面接合的热塑性树脂构件301的至少一部分以在金属构件(m)的板面的垂直方向上彼此相对的方式配置。由此,能抑制由于热塑性树脂构件301成型时的收缩而导致的金属构件(m)的变形。

本实施方式涉及的电子设备用壳体100中,在金属构件(m)的总表面积中所占的热塑性树脂构件301的接合部的表面积(以下,有时简称为接合部面积率)例如为1面积%以上且50面积%以下,优选为2面积%以上且40面积%以下,更优选为5面积%以上且30面积%以下。通过使接合部面积率为上述下限值以上,能使电子设备用壳体100的机械强度更良好。通过使接合部面积率为上述上限值以下,能形成散热特性更进一步优异的轻质的电子设备用壳体100。

本实施方式涉及的电子设备用壳体100中,如图1~4所示那样,热塑性树脂构件301优选与金属构件(m)的表面的至少周缘部接合。由此,能以更少量的热塑性树脂构件301更有效地增强金属构件(m)。此外,能减少热塑性树脂构件301的使用量,因此,能抑制由于热塑性树脂构件301成型时的收缩而导致的金属构件(m)的变形。

另外,本实施方式涉及的电子设备用壳体100中,例如,如图1~4所示那样,优选热塑性树脂构件301的至少一部分在金属构件(m)的表面形成为骨架状。作为骨架状,可举出例如选自交叉状、格子状、桁架状及框架状中的至少一种形状。通过将热塑性树脂构件301在金属构件(m)的表面形成为骨架状,能以更少量的热塑性树脂构件301更有效地增强金属构件(m),因而优选。

此外,通过将热塑性树脂构件301在金属构件(m)的表面形成为骨架状,能减少热塑性树脂构件301的使用量,因此,能抑制由于热塑性树脂构件301成型时的收缩而导致的金属构件(m)的变形、由于热塑性树脂构件301而导致的电子设备用壳体100的散热特性的下降。

对于本实施方式涉及的热塑性树脂构件301的厚度而言,可以在所有部位为相同的厚度,也可以随着部位的不同而厚度不同。

本实施方式涉及的电子设备用壳体100中,与金属构件(m)的表面接合的热塑性树脂构件301的平均厚度也取决于金属构件(m)的平均厚度、壳体整体的大小,例如为1.0mm~10mm,优选为1.5mm~8mm,更优选为1.5mm~5.0mm。

通过使热塑性树脂构件301的平均厚度为上述下限值以上,能使得到的电子设备用壳体100的机械强度更良好。

通过使热塑性树脂构件301的平均厚度为上述上限值以下,能进一步减轻得到的电子设备用壳体100的质量。另外,由于能减少热塑性树脂构件301的使用量,因而,能抑制由于热塑性树脂构件301成型时的收缩而导致的金属构件(m)的变形。

本实施方式涉及的电子设备用壳体100中,优选在底板201与侧板202的边界线部205未接合热塑性树脂构件301。由此,将底板201与侧板202的边界线部205折弯变得更容易,能更容易地得到电子设备用壳体100。

本实施方式涉及的金属构件(m)中,优选在金属制的底板201的表面、和金属制的侧板202(202-1、202-2、202-3、及202-4)的各自的表面,接合有热塑性树脂构件301。由此,能使电子设备用壳体100的机械强度更良好,能使金属构件(m)的厚度更薄。结果,能得到质量更轻的电子设备用壳体100。

另外,本实施方式涉及的电子设备用壳体100优选还具备与侧板202一体地折弯而与其连接的金属制的盖板203。这种情况下,如图2~4所示那样,优选在盖板203的表面的一部分接合有热塑性树脂构件301,盖板203通过热塑性树脂构件301而被增强。由此,能使电子设备用壳体100的机械强度更良好,能使构成电子设备用壳体100的金属构件(m)的厚度更薄。结果,能得到质量更轻的电子设备用壳体100。另外,这种情况下,为了使折弯容易化,优选在侧板202与盖板203的边界部未接合热塑性树脂构件301。需要说明的是,金属制的盖板203也可以与金属构件(m)另行准备,通过机械手段与侧板202卡合。

本实施方式涉及的盖板203优选在与热塑性树脂构件301的接合部表面具有与金属构件(m)的接合部表面同样的微细凹凸结构。这种情况下,通过使热塑性树脂构件301的一部分渗入上述微细凹凸结构,从而将盖板203与热塑性树脂构件301接合,因此,能使盖板203与热塑性树脂构件301的接合强度更良好。由此,能使电子设备用壳体100的机械强度更良好,因此,能使构成电子设备用壳体100的盖板203的厚度更薄。结果,能得到质量更轻的电子设备用壳体100。

此处,包含盖板203的金属构件(m)表面的上述微细凹凸结构例如为间隔周期为5nm以上且500μm以下的凸部林立的微细凹凸结构。

通过使热塑性树脂构件301的一部分渗入这样的微细凹凸结构,从而使热塑性树脂构件301与金属构件(m)或盖板203接合。由此,能在金属构件(m)或盖板203与热塑性树脂构件301之间有效地呈现物理阻力(锚定效应),能更牢固地将金属构件(m)或盖板203与热塑性树脂构件301接合。

另外,对于本实施方式涉及的电子设备用壳体100而言,如图1所示那样,可以在侧板202上具有开口部207、狭缝209。通过在侧板202上具有开口部207,能使用送风机等从开口部207向电子设备用壳体100内送风,结果,在电子设备用壳体100内的电子设备具有热的情况下,能通过送风将该电子设备冷却。

另外,通过在侧板202上具有狭缝209,能将从开口部207引入的风排出至电子设备用壳体100的外部。

本实施方式涉及的电子装置具备电子设备用壳体100、和被收纳在电子设备用壳体100中的电子设备。作为在本实施方式涉及的电子设备用壳体100中收纳电子设备而成的电子装置,可举出例如以音响装置、车载移动电话装置、汽车导航装置、车载摄像头、行车记录仪等为代表的车载装置。

以下,以图1及图2为例对构成本实施方式涉及的电子设备用壳体100的各构件进行说明。

<金属构件(m)>

本实施方式涉及的金属构件(m)包含底板201、和选自侧板202-1、侧板202-2、侧板202-3、及侧板202-4中的至少一个侧板202。优选的方式之一包含底板201、侧板202-1、侧板202-2、侧板202-3、及侧板202-4。优选的方式之二包含底板201、侧板(前面板)202-1、侧板(两侧板)202-2以及202-4及盖板203。优选的方式之三包含底板201、侧板202-1、侧板202-2、侧板202-3、侧板202-4、及盖板203。这些方式中,特别优选方式之二及之三。

由此,能进一步削减电子设备用壳体100的部件个数,结果,能更容易进行工序管理,或者,能进一步削减接地设置位置。而且,由于能进一步削减部件个数、接地设置位置,因而能实现质量更轻的电子设备用壳体100。

构成本实施方式涉及的金属构件(m)的金属材料没有特别限制,优选具有电磁波屏蔽性的金属,可举出例如铁、钢铁材料(ferrousmaterial)、不锈钢、铝、铝合金、镁、镁合金、铜、铜合金、钛及钛合金等。它们可以单独使用,也可组合两种以上来使用。

这些中,从轻质、廉价、及高强度方面考虑,优选铝(铝单质)及铝合金,更优选铝合金。

铝合金没有特别限制,是以铝为主成分的合金。具体而言,可例举铝、与选自铜、锰、硅、镁、锌、及镍等中的至少1种金属的合金。

作为本实施方式涉及的铝合金,可以合适地使用日本工业标准(jish4140)中规定的国际铝合金名的4位数字为2000号系的铝/铜系合金、3000号系的铝/锰系合金、4000号系的铝/硅系合金、5000号系的铝/镁系合金、6000号系的铝/镁/硅系合金、7000号系的铝/锌/镁系合金、铝/锌/镁/铜系合金等。这些中,从获得容易性、机械·热特性的观点考虑,特别优选使用5000号系的铝/镁合金。

对于本实施方式涉及的金属构件(m)的厚度而言,可以在所有部位为相同的厚度,也可以随着部位的不同而厚度不同。金属构件(m)的平均厚度优选为0.2mm以上且1.0mm以下,更优选大于0.2mm且为1.0mm以下,特别优选大于0.2mm且为0.8mm以下。

通过使金属构件(m)的平均厚度为上述下限值以上,能使得到的电子设备用壳体100的机械强度、散热特性及电磁波屏蔽特性更良好。

通过使金属构件(m)的平均厚度为上述上限值以下,能进一步减轻得到的电子设备用壳体100的质量。此外,通过使金属构件(m)的平均厚度为上述上限值以下,将金属构件(m)折弯变得更容易,能进一步提高电子设备用壳体100的生产率。

金属构件(m)的形状例如可形成为板状。对于金属构件(m)而言,优选的是,利用基于切割、加压等的塑性加工、冲裁加工、切削、研磨、放电加工等削除加工等已知的方法将上述金属材料加工成规定的形状,然后进行后述的粗糙化处理。总之,优选使用已利用各种加工方法加工成必要的形状的金属构件(m)。

在金属构件(m)的与热塑性树脂构件301的接合部表面,例如形成有间隔周期为5nm以上且500μm以下的凸部林立的微细凹凸结构。

此处,微细凹凸结构的间隔周期为从凸部至相邻的凸部的距离的平均值,可使用利用电子显微镜或激光显微镜拍摄的照片、或者表面粗糙度测定装置求出。

利用电子显微镜或激光显微镜测定的间隔周期通常为小于500nm的间隔周期,具体而言,对金属构件(m)的接合部表面进行拍照。从其照片选择任意的50个凸部,分别测定从这些凸部至相邻的凸部的距离。将全部的从凸部至相邻的凸部的距离加和,除以50,将所得结果作为间隔周期。另一方面,大于500nm的间隔周期通常使用表面粗糙度测定装置求出。

需要说明的是,通常不是仅对金属构件(m)的接合部表面实施表面粗糙化处理,而是对金属构件(m)的表面整体实施表面粗糙化处理,因此,也可在与金属构件(m)的接合部表面相同的面,从接合部表面以外的位置测定间隔周期。

上述间隔周期优选为10nm以上且300μm以下,更优选为20nm以上且200μm以下。

上述间隔周期为上述下限值以上时,构成热塑性树脂构件301的热塑性树脂组合物(p)能充分进入微细凹凸结构的凹部,能进一步提高金属构件(m)与热塑性树脂构件301的接合强度。另外,上述间隔周期为上述上限值以下时,能抑制在金属构件(m)与热塑性树脂构件301的接合部分产生缝隙。结果,能抑制水分等杂质从金属-树脂界面的缝隙渗入,因此,在高温、高湿下使用电子设备用壳体100时,能抑制强度下降。

作为形成具有上述间隔周期的微细凹凸结构的方法,可举出下述方法:将金属构件浸渍于含有naoh等的无机碱水溶液及/或含有hcl、hno3等的无机酸水溶液中的方法;利用阳极氧化法对金属构件进行处理的方法;通过对利用机械切削、例如金刚石磨粒磨削或喷射加工制作的具有凹凸的模具冲床进行加压从而在金属构件表面形成凹凸的方法、利用喷砂、压花加工、激光加工在金属构件表面制作凹凸形状的方法;国际公开第2009/31632号小册子中公开的那样的、将金属构件浸渍于选自水合肼、氨、及水溶性胺化合物中的1种以上的水溶液中的方法等。这些方法可根据构成金属构件(m)的金属材料的种类、在上述间隔周期的范围内形成的凹凸形状而灵活利用。本实施方式中,从能在较宽范围内一并处理金属构件方面、以及金属构件(m)与热塑性树脂构件301的接合力优异方面考虑,优选将金属构件浸渍于含有naoh等的无机碱水溶液及/或含有hcl、hno3等的无机酸水溶液中的方法。

另外,从更进一步提高金属构件(m)与热塑性树脂构件301的接合强度的观点考虑,优选针对金属构件(m)的接合部表面104上的、包括具有平行关系的任意的3个直线部、及与该3个直线部正交的任意的3个直线部的合计6个直线部、按照jisb0601(对应国际标准:iso4287)测定的表面粗糙度同时满足以下的要件(1)及(2)。

(1)包括1个以上的切割水平为20%、评价长度为4mm时的粗糙度曲线的负荷长度率(rmr)为30%以下的直线部

(2)所有直线部的评价长度为4mm时的十点平均粗糙度(rz)均大于2μm

图9为用于说明金属构件(m)的接合部表面104上的、包括具有平行关系的任意的3个直线部、及与该3个直线部正交的任意的3个直线部的合计6个直线部的示意图。

关于上述6个直线部,例如,可选择如图9所示那样的6个直线部b1~b6。首先,作为基准线,选择通过金属构件(m)的接合部表面104的中心部a的中心线b1。接下来,选择与中心线b1具有平行关系的直线b2及b3。接下来,选择与中心线b1正交的中心线b4,选择与中心线b1正交、且与中心线b4具有平行关系的直线b5及b6。此处,各直线间的垂直距离d1~d4例如为2~5mm。

需要说明的是,通常,对于金属构件(m)而言,不是仅对金属构件(m)的与热塑性树脂构件301的接合部表面104实施表面粗糙化处理,而是对金属构件(m)整体实施表面粗糙化处理,因此,例如,也可在与金属构件(m)的与热塑性树脂构件301的接合部表面104相同的面或相反的面,从接合部表面104以外的位置选择6个直线部。

同时满足上述要件(1)及(2)时,能得到金属构件(m)与热塑性树脂构件301的接合强度更进一步优异的电子设备用壳体100的原因虽然不一定明确,但可以考虑是由于下述原因:金属构件(m)的与热塑性树脂构件301的接合部表面104成为能有效地呈现金属构件(m)与热塑性树脂构件301之间的锚定效应的结构。

从更进一步提高金属构件(m)与热塑性树脂构件301的接合强度的观点考虑,优选针对金属构件(m)的接合部表面104上的、包括具有平行关系的任意的3个直线部、及与该3个直线部正交的任意的3个直线部的合计6个直线部、按照jisb0601(对应国际标准:iso4287)测定的表面粗糙度还满足以下的要件(1a)~(1c)中的1个以上的要件,特别优选满足要件(1c)。

(1a)包括优选2个以上、更优选3个以上、最优选6个切割水平为20%、评价长度为4mm时的粗糙度曲线的负荷长度率(rmr)为30%以下的直线部

(1b)包括优选1个以上、更优选2个以上、进一步优选3个以上、最优选6个切割水平为20%、评价长度为4mm时的粗糙度曲线的负荷长度率(rmr)为20%以下的直线部

(1c)包括优选1个以上、更优选2个以上、进一步优选3个以上、最优选6个切割水平为40%、评价长度为4mm时的粗糙度曲线的负荷长度率(rmr)为60%以下的直线部

另外,从更进一步提高金属构件(m)与热塑性树脂构件301的接合强度的观点考虑,金属构件(m)的接合部表面104上的、按照jisb0601(对应国际标准:iso4287)测定的切割水平为20%、评价长度为4mm时的粗糙度曲线的负荷长度率(rmr)的平均值优选为0.1%以上且40%以下,更优选为0.5%以上且30%以下,进一步优选为1%以上且20%以下,最优选为2%以上且15%以下。

需要说明的是,关于上述负荷长度率(rmr)的平均值,可采用将前述的任意的6个直线部的负荷长度率(rmr)平均而得到的值。

本实施方式涉及的金属构件(m)的接合部表面104的负荷长度率(rmr)可通过适当地调节对金属构件的表面进行的粗糙化处理的条件来控制。

本实施方式中,特别地,可举出蚀刻剂的种类及浓度、粗糙化处理的温度及时间、蚀刻处理的时机等作为用于控制上述负荷长度率(rmr)的因子。

从更进一步提高金属构件(m)与热塑性树脂构件301的接合强度的观点考虑,优选针对金属构件(m)的接合部表面104上的、包括具有平行关系的任意的3个直线部、及与该3个直线部正交的任意的3个直线部的合计6个直线部、按照jisb0601(对应国际标准:iso4287)测定的表面粗糙度还满足以下的要件(2a)。

(2a)所有直线部的评价长度为4mm时的十点平均粗糙度(rz)均优选大于5μm,更优选为10μm以上,进一步优选为15μm以上。

从更进一步提高金属构件(m)与热塑性树脂构件301的接合强度的观点考虑,金属构件(m)的接合部表面104上的十点平均粗糙度(rz)的平均值优选大于2μm且为50μm以下,更优选大于5μm且为45μm以下,进一步优选为10μm以上且40μm以下,特别优选为15μm以上且30μm以下。

需要说明的是,关于上述十点平均粗糙度(rz)的平均值,可采用将前述的任意的6个直线部的十点平均粗糙度(rz)平均而得到的值。

从更进一步提高金属构件(m)与热塑性树脂构件301的接合强度的观点考虑,优选针对金属构件(m)的接合部表面104上的、包括具有平行关系的任意的3个直线部、及与该3个直线部正交的任意的3个直线部的合计6个直线部、按照jisb0601(对应国际标准:iso4287)测定的表面粗糙度还满足以下的要件(4)。

(4)所有直线部的粗糙度曲线要素的平均长度(rsm)均大于10μm且小于300μm,更优选为20μm以上且200μm以下。

从更进一步提高金属构件(m)与热塑性树脂构件301的接合强度的观点考虑,金属构件(m)的接合部表面104上的、粗糙度曲线要素的平均长度(rsm)的平均值优选大于10μm且小于300μm,更优选为20μm以上且200μm以下。

需要说明的是,关于上述粗糙度曲线要素的平均长度(rsm)的平均值,可采用将前述的任意的6个直线部的十点平均粗糙度(rz)平均而得到的值。

此处,本实施方式中,金属构件(m)的平均厚度为500μm以上的范围时,上述粗糙度曲线要素的平均长度(rsm)的平均值成为上述间隔周期。

本实施方式涉及的金属构件(m)的接合部表面104的十点平均粗糙度(rz)及粗糙度曲线要素的平均长度(rsm)可通过适当地调节对金属构件的表面进行的粗糙化处理的条件来控制。

本实施方式中,特别地,可举出粗糙化处理的温度及时间、蚀刻量等作为用于控制上述十点平均粗糙度(rz)及粗糙度曲线要素的平均长度(rsm)的因子。

接下来,对满足上述间隔周期、负荷长度率(rmr)、十点平均粗糙度(rz)、粗糙度曲线要素的平均长度(rsm)等的金属构件(m)的制备方法进行说明。

这样的金属构件(m)例如可通过使用蚀刻剂对金属构件的表面进行粗糙化处理而形成。

以下,示出用于得到满足上述间隔周期、负荷长度率(rmr)、十点平均粗糙度(rz)、粗糙度曲线要素的平均长度(rsm)等的金属构件(m)的金属构件的粗糙化处理方法的一例。但是,本实施方式涉及的金属构件的粗糙化处理方法不限于以下的例子。

(1)前处理工序

首先,金属构件优选在与热塑性树脂构件301的接合侧的表面不具有由氧化膜、氢氧化物等形成的厚的被膜。为了将这样的厚的被膜除去,可以在随后的用蚀刻剂进行处理的工序之前,利用喷砂加工、喷丸加工、磨削加工、滚磨加工等机械研磨、化学研磨对表面层进行研磨。另外,在与热塑性树脂构件301的接合侧的表面存在机油等显著的污染时,优选进行基于氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液等碱性水溶液的处理、脱脂。

(2)表面粗糙化处理工序

本实施方式中,作为金属构件的表面粗糙化处理方法,优选在特定的时机进行后述的基于酸系蚀刻剂的处理。具体而言,优选在表面粗糙化处理工序的最终阶段进行该基于酸系蚀刻剂的处理。

作为使用上述酸系蚀刻剂进行粗糙化处理的方法,可举出基于浸渍、喷雾等的处理方法。处理温度优选为20~40℃,处理时间优选为5~350秒左右,从能使金属构件表面更均匀地粗糙化的观点考虑,更优选为20~300秒,特别优选为50~300秒。

通过使用了上述酸系蚀刻剂的粗糙化处理,能使金属构件的表面粗糙化而成为凹凸形状。使用上述酸系蚀刻剂时的金属构件的深度方向的蚀刻量(溶解量)由溶解的金属构件的质量、比重及表面积算出时,优选为0.1~500μm,更优选为5~500μm,进一步优选为5~100μm。蚀刻量为上述下限值以上时,能进一步提高金属构件(m)与热塑性树脂构件301的接合强度。另外,蚀刻量为上述上限值以下时,能降低处理成本。蚀刻量可通过处理温度、处理时间等来调节。

需要说明的是,本实施方式中,使用上述酸系蚀刻剂对金属构件进行粗糙化处理时,可对金属构件表面的整面进行粗糙化处理,也可仅对接合热塑性树脂构件301的面部分地进行粗糙化处理。

(3)后处理工序

本实施方式中,在上述表面粗糙化处理工序之后,通常优选进行水洗及干燥。对水洗的方法没有特别限制,优选利用浸渍或流水进行规定时间的洗涤。

此外,作为后处理工序,为了利用使用了上述酸系蚀刻剂的处理将产生的污物等除去,优选实施超声波洗涤。超声波洗涤的条件没有特别限制,只要是能将产生的污物等除去的条件即可,作为使用的溶剂,优选水,另外,作为处理时间,优选为1~20分钟。

(酸系蚀刻剂)

本实施方式中,作为可用于金属构件表面的粗糙化处理的蚀刻剂,优选后述的特定的酸系蚀刻剂。认为通过用上述特定的蚀刻剂进行处理,能在金属构件的表面形成适于提高与热塑性树脂构件301之间的密合性的微细凹凸结构,通过其锚定效应,使金属构件(m)与热塑性树脂构件301之间的接合强度更进一步提高。

以下,对本实施方式中可使用的酸系蚀刻剂的成分进行说明。

上述酸系蚀刻剂包含铁离子及铜离子中的至少一方和酸,根据需要,可包含锰离子、各种添加剂等。

·铁离子

上述铁离子是将金属构件氧化的成分,可通过配合铁离子源而使酸系蚀刻剂中含有该铁离子。作为上述铁离子源,可举出硝酸铁、硫酸铁、氯化铁等。上述铁离子源中,从溶解性优异、廉价这样的方面考虑,优选氯化铁。

本实施方式中,酸系蚀刻剂中的上述铁离子的含量优选为0.01~20质量%,更优选为0.1~12质量%,进一步优选为0.5~7质量%,进一步更优选为1~6质量%,特别优选为1~5质量%。上述铁离子的含量为上述下限值以上时,能防止金属构件的粗糙化速度(溶解速度)的下降。另一方面,上述铁离子的含量为上述上限值以下时,能适当地维持粗糙化速度,因此,更适于提高金属构件(m)与热塑性树脂构件301之间的接合强度的均匀的粗糙化成为可能。

·铜离子

上述铜离子是将金属构件氧化的成分,可通过配合铜离子源而使酸系蚀刻剂中含有该铜离子。作为上述铜离子源,可举出硫酸铜、氯化铜、硝酸铜、氢氧化铜等。上述铜离子源中,从廉价方面考虑,优选硫酸铜、氯化铜。

本实施方式中,酸系蚀刻剂中的上述铜离子的含量优选为0.001~10质量%,更优选为0.01~7质量%,进一步优选为0.05~1质量%,进一步更优选为0.1~0.8质量%,进一步更优选为0.15~0.7质量%,特别优选为0.15~0.4质量%。上述铜离子的含量为上述下限值以上时,能防止金属构件的粗糙化速度(溶解速度)的下降。另一方面,上述铜离子的含量为上述上限值以下时,能适当地维持粗糙化速度,因此,更适于提高金属构件(m)与热塑性树脂构件301之间的接合强度的均匀的粗糙化成为可能。

上述酸系蚀刻剂可以仅包含铁离子及铜离子中的一方,也可包含两方,优选包含铁离子及铜离子两方。通过使酸系蚀刻剂包含铁离子及铜离子两方,容易得到更适于提高金属构件(m)与热塑性树脂构件301之间的接合强度的良好的粗糙化形状。

上述酸系蚀刻剂包含铁离子及铜离子两方时,铁离子及铜离子的各自的含量优选为上述范围。另外,酸系蚀刻剂中的铁离子与铜离子的含量的合计优选为0.011~20质量%,更优选为0.1~15质量%,进一步优选为0.5~10质量%,特别优选为1~5质量%。

·锰离子

为了将金属构件表面以不存在不均的方式同等地进行粗糙化,可以在上述酸系蚀刻剂中包含锰离子。对于锰离子而言,可通过配合锰离子源而使酸系蚀刻剂中含有该锰离子。作为上述锰离子源,可举出硫酸锰、氯化锰、乙酸锰、氟化锰、硝酸锰等。上述锰离子源中,从廉价等方面考虑,优选硫酸锰、氯化锰。

本实施方式中,酸系蚀刻剂中的上述锰离子的含量优选为0~1质量%,更优选为0~0.5质量%。本申请的发明人确认到,构成热塑性树脂构件301的热塑性树脂(p1)为聚烯烃系树脂时,即使上述锰离子的含量为0质量%,也能呈现充分的接合强度。即,使用聚烯烃系树脂作为热塑性树脂(p1)时,上述锰离子含量优选为0质量%,另一方面,使用聚烯烃系树脂以外的热塑性树脂时,可以适当地使用上述上限值以下的锰离子。

·酸

上述酸是将被铁离子及/或铜离子氧化的金属溶解的成分。作为上述酸,可举出盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸、高氯酸、氨基磺酸等无机酸、磺酸、羧酸等有机酸。作为上述羧酸,可举出甲酸、乙酸、柠檬酸、草酸、苹果酸等。上述酸系蚀刻剂中,可以配合一种或两种以上的上述的酸。上述无机酸中,从几乎没有臭气、且廉价方面考虑,优选硫酸。另外,上述有机酸中,从粗糙化形状的均匀性的观点考虑,优选羧酸。

本实施方式中,酸系蚀刻剂中的上述酸的含量优选为0.1~50质量%,更优选为0.5~50质量%,进一步优选为1~50质量%,进一步更优选为1~30质量%,进一步更优选为1~25质量%,进一步更优选为2~18质量%。上述酸的含量为上述下限值以上时,能防止金属构件的粗糙化速度(溶解速度)的下降。另一方面,上述酸的含量为上述上限值以下时,能防止液温下降时的金属构件的金属盐的结晶析出,因而能提高操作性。

·其他成分

本实施方式中,为了防止因指纹等表面污染物而导致的粗糙化的不均,可在可使用的酸系蚀刻剂中添加表面活性剂,根据需要可以添加其他添加剂。作为其他添加剂,可例举为了形成深凹凸而可添加的卤化物离子源、例如氯化钠、氯化钾、溴化钠、溴化钾等。或者,也可例举为了提高粗糙化处理速度而可添加的硫代硫酸离子、硫脲等含硫(thio)化合物、为了得到更均匀的粗糙化形状而可添加的咪唑、三唑、四唑等唑类、为了控制粗糙化反应而可添加的ph调节剂等。在添加这些其他成分的情况下,其合计含量在酸系蚀刻剂中优选为0.01~10质量%左右。

本实施方式的酸系蚀刻剂可通过将上述的各成分溶解于离子交换水等而容易地制备。

<热塑性树脂构件>

以下,对本实施方式涉及的热塑性树脂构件301进行说明。

本实施方式涉及的热塑性树脂构件301由热塑性树脂组合物(p)构成。热塑性树脂组合物(p)包含热塑性树脂(p1)作为必需成分,根据需要包含其他配合剂(p2)。需要说明的是,为了方便起见,即使在热塑性树脂构件301仅由热塑性树脂(p1)形成的情况下,也记载为热塑性树脂构件301由热塑性树脂组合物(p)构成。

(热塑性树脂(p1))

作为热塑性树脂(p1),没有特别限制,可举出例如聚烯烃系树脂、聚(甲基)丙烯酸甲酯树脂等(甲基)丙烯酸系树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇-聚氯乙烯共聚物树脂、聚乙烯醇缩乙醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚甲基戊烯树脂、马来酸酐-苯乙烯共聚物树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯醚树脂、聚醚醚酮树脂、聚醚酮树脂等芳香族聚醚酮、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、苯乙烯系弹性体、聚烯烃系弹性体、聚氨酯系弹性体、聚酯系弹性体、聚酰胺系弹性体、离子交联聚合物、氨基聚丙烯酰胺树脂、异丁烯马来酸酐共聚物、abs、acs、aes、as、asa、mbs、乙烯-氯乙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯-氯乙烯接枝聚合物、乙烯-乙烯醇共聚物、氯代聚氯乙烯树脂、氯代聚乙烯树脂、氯代聚丙烯树脂、羧基乙烯基聚合物、酮树脂、非晶性共聚聚酯树脂、降冰片烯树脂、氟塑料、聚四氟乙烯树脂、氟乙烯聚丙烯树脂、pfa、聚氯氟乙烯树脂、乙烯四氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯树脂、聚氟乙烯树脂、聚芳酯树脂、热塑性聚酰亚胺树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚砜树脂、聚对甲基苯乙烯树脂、聚烯丙基胺树脂、聚乙烯基醚树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚(pps)树脂、聚甲基戊烯树脂、低聚聚酯丙烯酸酯、二甲苯树脂、马来酸树脂、聚羟基丁酸酯树脂、聚砜树脂、聚乳酸树脂、聚谷氨酸树脂、聚己内酯树脂、聚醚砜树脂、聚丙烯腈树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂、聚缩醛树脂等。这些热塑性树脂可以单独使用一种,也可组合使用两种以上。

这些中,从能更有效地得到金属构件(m)与热塑性树脂构件301的接合强度提高效果的观点考虑,可以合适地使用选自聚烯烃系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚苯硫醚树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚醚酮树脂、聚醚酮树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚砜树脂、聚苯乙烯树脂、聚丙烯腈树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、及聚缩醛树脂中的一种或两种以上热塑性树脂。

关于上述聚烯烃系树脂,可以没有特别限制地使用将烯烃聚合而得到的聚合物。

作为构成上述聚烯烃系树脂的烯烃,可举出例如乙烯、α-烯烃、环状烯烃、极性烯烃等。

作为上述α-烯烃,可举出碳原子数为3~30、优选碳原子数为3~20的直链状或支链状的α-烯烃。更具体而言,可举出丙烯、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯、1-二十碳烯等。

作为上述环状烯烃,可举出碳原子数为3~30的环状烯烃,优选碳原子数为3~20。更具体而言,可举出环戊烯、环庚烯、降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯、四环十二碳烯、2-甲基-1,4,5,8-二甲桥-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氢萘等。

作为上述极性烯烃,可举出例如乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯等。

作为构成上述聚烯烃系树脂的烯烃,优选可举出乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯等。这些中,更优选为乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯,进一步优选为乙烯或丙烯。

上述聚烯烃系树脂可以是将单独一种上述烯烃聚合而得到的产物、或组合两种以上的上述烯烃而进行无规共聚、嵌段共聚、接枝共聚而得到的产物。

上述聚烯烃系树脂可以是由性质不同的聚烯烃形成的混合物。作为这样的例子,可举出选自丙烯均聚物、丙烯无规共聚物、丙烯嵌段共聚物中的一种以上、与如丙烯·乙烯共聚物橡胶、乙烯·α-烯烃共聚物(此处α-烯烃为1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等)这样的弹性体的混合物。

另外,作为上述聚烯烃系树脂,可以是直链状的聚烯烃系树脂,也可以是导入有支链结构的聚烯烃系树脂。

作为上述聚酯系树脂,可举出例如聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯、聚琥珀酸亚乙酯等脂肪族聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(pct)等。

作为上述聚酰胺系树脂,可举出例如pa6、pa12等开环聚合系脂肪族聚酰胺;pa66、pa46、pa610、pa612、pa11等缩聚系聚酰胺;mxd6、pa6t、pa9t、pa6t/66、pa6t/6、非晶pa等半芳香族聚酰胺;聚(对苯二甲酰对苯二胺)、聚(对苯二甲酰间苯二胺)、聚(间苯二甲酰间苯二胺)等全芳香族聚酰胺、酰胺系弹性体等。

(其他配合剂(p2))

出于赋予各种功能的目的,可以在热塑性树脂组合物(p)中包含其他配合剂(p2)。作为上述配合剂(p2),可举出填充材料、阻燃剂、阻燃助剂、热稳定剂、抗氧化剂、颜料、耐气候剂、增塑剂、分散剂、润滑剂、脱模剂、防静电剂、耐冲击性改性剂等。

本实施方式中,从调节金属构件(m)与热塑性树脂构件301的线膨胀系数差、提高热塑性树脂构件301的机械强度的观点考虑,优选热塑性树脂构件301还包含填充材料。

作为上述填充材料,例如可从由水滑石类、玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、有机纤维、碳粒子、粘土、滑石、二氧化硅、矿物质、纤维素纤维组成的组中选择一种或两种以上。这些中,优选为选自水滑石类、玻璃纤维、碳纤维、滑石、矿物质中的一种或两种以上。

上述填充材料的形状没有特别限制,可以是纤维状、粒子状、板状等之类的形状。

热塑性树脂构件301包含填充材料时,将热塑性树脂构件301整体作为100质量%时,其含量例如为5质量%以上且95质量%以下,优选为10质量%以上且90质量%以下,更优选为20质量%以上且90质量%以下,进一步优选为30质量%以上且90质量%以下,特别优选为50质量%以上且90质量%以下。

上述填充材料除了具有提高热塑性树脂构件301的刚性的效果之外,还具有能控制热塑性树脂构件301的线膨胀系数的效果。尤其是,在本实施方式的电子设备用壳体100的情况下,由于金属构件(m)与热塑性树脂构件301的形状稳定性的温度依赖性往往大不相同,因此,在发生大幅温度变化时,电子设备用壳体100容易发生变形。通过使热塑性树脂构件301含有填充材料,能减小该变形。另外,通过使填充材料的含量为上述范围内,能抑制韧性的降低。

本实施方式中,填充材料优选为纤维状填充材料,更优选为玻璃纤维及碳纤维,特别优选为玻璃纤维。

由此,能抑制成型后的热塑性树脂构件301的收缩,因此,能使金属构件(m)与热塑性树脂构件301的接合更牢固。

作为上述水滑石类,有天然物和合成品,可举出例如镁、钙、锌、铝、铋等的含水碱式碳酸盐或其不包含结晶水的物质。作为天然物,可举出具有mg6al2(oh)16co3·4h2o结构的物质。作为合成品,可举出mg0.7al0.3(oh)2(co3)0.15·0.54h2o、mg4.5al2(oh)13co3·3.5h2o、mg4.2al2(oh)12.4(co3)0.15、zn6al2(oh)16co3·4h2o、ca6al2(oh)16co3·4h2o、mg14bi2(oh)29.6·4.2h2o等。相对于热塑性树脂组合物(p)100质量份而言,水滑石类的配合量例如优选为0.01质量份以上且2质量份以下。水滑石类的配合量为上述下限值以上时,能使得到的热塑性树脂构件301的耐热性更良好。水滑石类的配合量为上述上限值以下时,能使得到的热塑性树脂构件301的阻燃性更良好。

作为上述阻燃剂,可举出例如四溴双酚a的双(2,3-二溴丙基)醚、四溴双酚s的双(2,3-二溴丙基)醚、四溴双酚a的双(2,3-二溴丙基)醚、三(2,3-二溴丙基)异氰脲酸酯及由它们中两种以上形成的混合物。相对于热塑性树脂组合物(p)100质量份而言,阻燃剂的含量例如为5~25质量份,优选为10~20质量份。阻燃剂的含量为上述下限值以上时,能使得到的热塑性树脂构件301的阻燃性更良好。阻燃剂的含量为上述上限值以下时,能使得到的热塑性树脂构件301的机械特性更良好。

热塑性树脂组合物(p)可以包含阻燃助剂。热塑性树脂组合物(p)包含阻燃助剂时,相对于热塑性树脂组合物(p)100质量份而言,其含量为0.5~20质量份,优选为1~10质量份。阻燃助剂的含量为上述下限值以上时,能得到与阻燃剂的充分的协同效果。阻燃助剂的含量为上述上限值以下时,能使得到的热塑性树脂构件301的机械特性更良好。作为阻燃助剂,可举出三氧化锑(sb2o3)、五氧化锑(sb2o5)等。

为了使热塑性树脂组合物(p)容易渗入到在金属构件(m)表面赋予的微细凹凸结构中,热塑性树脂组合物(p)优选流动性高。。因此,本实施方式中,对于热塑性树脂组合物(p)而言,按照astmd1238而在230℃下、2.16kg负荷的条件下测定的mfr优选为1~200g/10min,更优选为5~50g/10min。

(热塑性树脂组合物(p)的制造方法)

热塑性树脂组合物(p)的制造方法没有特别限制,可利用通常已知的方法制造。例如,可举出以下的方法。首先,使用班伯里密炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、高速双螺杆挤出机等混合装置,将热塑性树脂(p1)、根据需要而使用的其他配合剂(p2)混合或熔融混合,由此得到热塑性树脂组合物(p)。

[电子设备用壳体的制造方法]

接下来,对本实施方式涉及的电子设备用壳体100的制造方法进行说明。

图3、4及5为示意性地表示接合有本发明的实施方式的热塑性树脂构件301的展开图状金属板(展开图状金属树脂接合板20)的结构的一例的立体图。

本实施方式涉及的电子设备用壳体100的制造方法例如包括以下的工序(a)~(c)。

工序(a),准备展开图状金属板,所述展开图状金属板具备金属制的底板201、和与金属制的底板201一体地连接的金属制的侧板202(202-1、202-2、202-3、及202-4),至少在接合热塑性树脂构件301的接合部表面具有微细凹凸结构,

工序(b),将展开图状金属板设置在模具内,将热塑性树脂组合物(p)注入至上述模具内,在展开图状金属板的表面接合热塑性树脂构件301,来制造展开图状金属树脂接合板20,

工序(c),将展开图状金属树脂接合板20的底板201与侧板202的边界线部205折弯,将展开图状金属树脂接合板20形成为箱型形状,

对于本实施方式涉及的电子设备用壳体100的制造方法而言,由于作为折弯加工前的中间制品的展开图状金属板、展开图状金属树脂接合板20的形状为平板状,因此,具有下述这样的优势:大量中间制品的保管效率、搬运效率提高。

(工序(a))

首先,准备电子设备用壳体100的展开图的形状的展开图状金属板,所述展开图状金属板具备金属制的底板201、和与金属制的底板201一体地连接的金属制的侧板202(202-1、202-2、202-3、及202-4),至少在接合热塑性树脂构件301的接合部表面具有微细凹凸结构。此处,对于展开图状金属板而言,可以如图3所示那样,还具备与一个侧板202一体地连接的金属制的盖板203,也可以如图5所示那样,不具备盖板203。另外,也可以如图4所示那样,不具备侧板中的一个(背面板)202-3。不具备盖板203的情况下,可以另行准备图2所示的盖板203,例如利用上述机械卡合手段将盖板203卡合于一个侧板202。同样地,在不具备背面板202-3的情况下,可以另行准备背面板202-3(未图示),例如利用上述机械卡合手段卡合于由底板201、两侧板202-2、202-4及盖板203形成的面。

此处,展开图状金属板相当于构成电子设备用壳体100的金属构件(m),例如可通过以下方式得到:将金属构件加工成图3、4及5所示的展开图状,至少对接合热塑性树脂构件301的接合部表面实施前述的粗糙化处理。

此处省略金属构件及粗糙化处理的详细说明。

(工序(b))

接下来,将展开图状金属板设置在模具内,将热塑性树脂组合物(p)注入至上述模具内,在展开图状金属板的表面接合热塑性树脂构件301。

作为接合热塑性树脂构件301的方法,可举出例如注射成型法、传递成型法、压缩成型法、反应注射成型法、吹塑成型法、热成型法、加压成型法等。这些中,优选注射成型法。即,热塑性树脂构件301优选为注射成型体。以下,对使用了注射成型法的例子进行说明。

使用了注射成型法的热塑性树脂构件301向展开图状金属板接合的方法例如包括以下的工序(i)~(ii)。

工序(i),将展开图状金属板配置在注射成型用模具内,

工序(ii),以热塑性树脂构件301的至少一部分与展开图状金属板接触的方式,将热塑性树脂组合物(p)在模具内注射成型,成型成热塑性树脂构件301。

以下具体进行说明。

首先,(i)准备注射成型用模具,将该模具打开,在其模腔部(空间部)配置展开图状金属板。(ii)然后,将模具闭合,以热塑性树脂构件301的至少一部分与展开图状金属板接触的方式,向上述模具的上述模腔部注射热塑性树脂组合物(p),使其固化,将展开图状金属板与热塑性树脂构件301接合。然后,将模具打开,进行脱模,由此可得到在展开图状金属板上接合有热塑性树脂构件301的展开图状金属树脂接合板20。作为上述模具,例如可使用在高速热循环成型(rhcm,冷热成型)中通常使用的注射成型用模具。

此处,上述(ii)的工序中,在开始注射热塑性树脂组合物(p)至保压完成期间,将上述模具的表面温度维持为优选热塑性树脂构件301的玻璃化转变温度(以下也称为tg。)以上、更优选tg+(5以上且100以下)℃以上的温度。

由此,能在热塑性树脂组合物(p)保持软化状态的同时,在高压下使热塑性树脂组合物(p)与展开图状金属板的表面接触较长时间。

结果,能提高展开图状金属板与热塑性树脂构件301之间的粘接性,因此,能更稳定地得到接合强度更进一步优异的电子设备用壳体100。

另外,上述(ii)的工序中,上述保压完成后,将上述模具的表面温度冷却至优选低于热塑性树脂构件301的玻璃化转变温度、更优选tg-(5以上且100以下)℃以下的温度。

由此,能使软化状态的热塑性树脂构件301急速固化。结果,能缩短电子设备用壳体100的成型周期,因此,能高效地得到电子设备用壳体100。

上述模具的表面温度的调节可通过将急速加热冷却装置与模具连接来实施。急速加热冷却装置可采用通常使用的方式。

作为加热方法,可以是蒸气式、加压热水式、热水式、热油式、电加热器式、电磁感应加热式中的任意一种方式或将它们中的多种组合的方式。

具体而言,优选通过将选自水蒸气、温水及温油中的加热介质导入至在模具的表面附近设置的流路、或利用电磁诱导加热,将上述模具的上述表面温度维持为热塑性树脂构件301的玻璃化转变温度以上的温度。

作为冷却方法,可以是冷水式、冷油式中的任意一种方式或将它们组合的方式。

具体而言,优选通过将选自冷水及冷油的冷却介质导入至在模具的表面附近设置的流路,将模具的表面温度冷却至低于热塑性树脂构件301的玻璃化转变温度的温度。

上述(ii)的工序中,从上述注射开始至上述保压完成的时间优选为1秒以上且60秒以下,更优选为10秒以上且50秒以下。

上述时间为上述下限值以上时,能在将热塑性树脂构件301保持为熔融状态的同时,在高压下使热塑性树脂构件301与展开图状金属板的上述微细凹凸结构接触较长时间。由此,能更稳定地得到接合强度更进一步优异的电子设备用壳体100。

另外,上述时间为上述上限值以下时,能缩短电子设备用壳体100的成型周期,因此,能更高效地得到电子设备用壳体100。

本实施方式涉及的电子设备用壳体100的制造方法中,工序(b)中,优选以在底板201与侧板202的边界线部205不接合热塑性树脂构件301的方式,将热塑性树脂组合物(p)注入至上述模具内。

由此,能得到在底板201与侧板202的边界线部205未接合热塑性树脂构件301的展开图状金属树脂接合板20,结果,能更容易地将底板201与侧板202的边界线部205折弯,能更容易地将展开图状金属树脂接合板20形成为箱型形状。因此,能进一步提高电子设备用壳体100的生产率。

(工序(c))

接下来,通过将底板201与侧板202的边界线部205折弯,将展开图状金属树脂接合板20形成为箱型形状,从而得到电子设备用壳体100。

将展开图状金属树脂接合板20形成为箱型形状的方法没有特别限制,可利用通常已知的方法。例如,通过将底板201与侧板202的边界线部205折弯,根据需要安装盖板203,能得到电子设备用壳体100。

此时,可以通过机械手段将相邻的侧板202彼此、及侧板202与根据需要连接的盖板203卡合。作为机械卡合手段,没有特别限制,可举出螺丝固定等。

以上,对本发明的实施方式进行了说明,但它们是本发明的示例,也可采用上述以外的各种构成。

[实施例]

以下,参照实施例·比较例详细地说明本实施方式。需要说明的是,本实施方式不受这些实施例的记载的任何限制。需要说明的是,将图6、图7及图8作为用于说明实施例的图利用。

〔实施例1〕

实施例1中,着眼于构成本实施方式涉及的电子设备用壳体的一部分的金属树脂接合板。使构成金属树脂接合板的金属构件为铝合金,在金属构件的两面接合热塑性树脂构件,制作金属树脂接合板e10。接下来,示出金属树脂接合板e10在维持不逊色于作为现有技术的仅由钢板材(secc)形成的比较例1中使用的金属板的强度的同时、呈现高轻质化效果的实验结果。

(作为构成金属树脂接合板e10的金属构件的粗糙化铝合金板e101的制作)

准备形状为180mm(横向宽度)×129mm(纵向宽度)×0.3mm(厚度)的铝合金板(jish4000中规定的合金编号5052)。需要说明的是,以树脂可从固定侧(模腔侧)向可移动侧(芯侧)流动连通的方式在该铝合金板上设置有多个树脂贯通用的小孔(未图示)。

接下来,使用市售的脱脂剂对上述铝合金板进行脱脂处理,然后,在填充有含有15质量%氢氧化钠和3质量%氧化锌的碱系蚀刻剂(30℃)的处理槽1中浸渍3分钟(在以下的说明中,有时简称为“碱系蚀刻剂处理”),然后用30质量%的硝酸(30℃)浸渍1分钟,进而重复实施1次碱系蚀刻剂处理。接下来,在30℃下将得到的铝合金板在填充有含有3.9质量%氯化铁、0.2质量%氯化铜、和4.1质量%硫酸的酸系蚀刻水溶液的处理槽2中浸渍5分钟,使其摇动(在以下的说明中,有时简称为“酸系蚀刻剂处理”)。接下来,用流水进行超声波洗涤(水中,1分钟),然后使其干燥,由此得到粗糙化铝合金板e101。

对于得到的粗糙化铝合金板e101的表面粗糙度,使用表面粗糙度测定装置“surfcom1400d(东京精密公司制)”,在按照jisb0601(对应国际标准:iso4287)测定的表面粗糙度中,分别测定粗糙度曲线的负荷长度率(rmr)、十点平均粗糙度(rz)及粗糙度曲线要素的平均长度(rsm)。得到的结果如下所示。需要说明的是,如图9所示那样,测定部位为包括粗糙化铝合金板e101的微细凹凸表面上的任意的3个直线部、及与该直线部正交的任意的3个直线部的合计6个直线部。

·切割水平为20%、评价长度为4mm时的粗糙度曲线的负荷长度率(rmr):长向3点=6.4%/4.0%/3.7%,短向3点=6.9%/2.0%/6.4%

·切割水平为40%、评价长度为4mm时的粗糙度曲线的负荷长度率(rmr):长向3点:28.5%/28.3%/26.5%,短向3点=38.5%/18.4%/19.3%

·十点平均粗糙度(rz):长向3点=17.0μm/18.4μm/16.6μm,短向3点=17.9μm/18.0μm/19.8μm

·粗糙度曲线要素的平均长度(rsm):长向3点=120μm/165μm/127μm,短向3点=119μm/145μm/156μm

(基于嵌件成型的金属树脂接合板e10的制作)

将专用的金属嵌件模具安装于日本制钢所公司制的注射成型机(jswj400ad110h),将利用上述方法得到的粗糙化铝合金板e101设置在该模具内。接下来,在该模具内,在料筒温度为230℃、模具温度为55℃、注射速度为100mm/秒、保压压力为15mpa、保压时间为5秒、冷却时间为50秒的条件下使作为热塑性树脂组合物的玻璃纤维增强聚丙烯(primepolymerco.,ltd.制v7100,聚丙烯(230℃、2.16kg负荷的mfr=18g/10分钟)为80质量份,玻璃纤维为20质量份)进行注射成型,制作金属树脂接合板e10。需要说明的是,金属树脂接合板e10中,全部的热塑性树脂构件e102以与粗糙化铝合金板e101的两面相对的方式被接合。接合的热塑性树脂构件(以下,有时称为树脂肋部)的宽度共通为3.6mm,树脂肋部高度共通为2.1mm。金属树脂接合板e10的合计重量为39.6g。

另外,接合部面积率为14面积%。

(弯曲试验中的位移量的测定)

使用岛津制作所制的弯曲挠度测定装置autograph,测定向金属树脂接合板e10的中心部位施加垂直方向为2kgf的应力时(图6中的符号f)的位移量(25℃),结果为1.8mm。

〔比较例1〕

利用与实施例1的位移量测定同样的方法,求出施加2kgf的应力时呈现与实施例1中得到的金属树脂接合板e10相同的位移量(1.8mm)的现有材料(镀锌钢板;secc)的厚度。即,针对具有与实施例1中使用的铝合金板相同的纵横尺寸、仅厚度不同的市售secc材料,测定施加2kgf浮力时的位移量,结果,可知0.8mm厚度的secc呈现与实施例1中得到的金属树脂接合板e10相同的位移量(1.8mm)。该secc板的合计重量为146.2g。

对实施例1与比较例1进行对比。可知本实施方式涉及的金属树脂接合板e10与作为现有材料的secc板相比,尽管一定负荷下的位移量相同,却达成了约73%的轻质化。

〔实施例2〕

(作为构成展开图状金属树脂接合板e30的金属构件的粗糙化铝合金板e20的制作)

将市售的0.3mm厚度的铝合金板(jish4000中规定的合金编号5052)切割成图7所示的形状(单位;mm),并且,进行板金加工等,由此,设置图7所示的开口部e207、狭缝部e209。另外,以树脂可从固定侧(模腔侧)向可移动侧(芯侧)流动连通的方式在铝合金板(坯板)上设置有多个树脂贯通用的小孔(未图示)。树脂贯通用的小孔的数目没有特别限制,通常,每一个底板、各侧板、盖板为2~5个小孔。

接下来,与实施例1中示出的方法完全同样地对上述铝合金板进行表面粗糙化处理,由此,得到具有底板e201、侧板e202及盖板e203的粗糙化铝合金板e20。

对于得到的粗糙化铝合金板e20的表面粗糙度而言,使用表面粗糙度测定装置“surfcom1400d(东京精密公司制)”,在按照jisb0601(对应国际标准:iso4287)测定的表面粗糙度中,分别测定粗糙度曲线的负荷长度率(rmr)、十点平均粗糙度(rz)及粗糙度曲线要素的平均长度(rsm)。结果,确认了显示下述值:再现实施例1中示出的表面粗糙度参数的值。

(基于嵌件成型的展开图状金属树脂接合板e30的制作)

将专用的金属嵌件模具安装于日本制钢所公司制的注射成型机(jswj400ad1l0h),将利用上述方法得到的粗糙化铝合金板e20设置在该模具内。接下来,在该模具内,在料筒温度为230℃、模具温度为55℃、注射速度为100mm/秒、保压压力为15mpa、保压时间为5秒、冷却时间为50秒的条件下使作为热塑性树脂组合物的玻璃纤维增强聚丙烯(primepolymerco.,ltd.制v7100,聚丙烯(230℃、2.16kg负荷的mfr=18g/10分钟)为80质量份,玻璃纤维为20质量份)进行注射成型,制作图8所示的展开图状金属树脂接合板e30。如图8所示那样,可确认在粗糙化铝合金板e20的两面接合有热塑性树脂构件(图8中,未图示背面侧的树脂部)。需要说明的是,虽然未在图8中图示,但以能将盖板与侧板彼此卡扣卡合的方式在热塑性树脂构件的任意的位置形成有凸部(爪部)和凹部。

(基于边界线部的折弯的电子设备用壳体的制作)

以得到的展开图状金属树脂接合板e30的各边界线部e205为内侧折弯成直角状,然后,将被设置在树脂部的凸部与凹部进行卡扣固定,由此制作箱型形状的电子设备用壳体。在该电子设备用壳体中,完全未确认到翘曲、金属与树脂的剥离。在热循环试验机中,对该壳体进行热循环试验(1天进行4次下述试验条件的热循环,反复进行7天,试验条件:于-20℃保持2小时,然后于80℃保持2小时,分别经过1小时进行升温、降温。),结果,维持金属构件与热塑性树脂构件被牢固接合的状态,完全未确认到翘曲、剥离现象的发生。

另外,接合部面积率为21面积%。

〔比较例2〕

实施例2中,除了使用完全不具有树脂贯通用的小孔的铝合金板(坯板)之外,在与实施例2完全同样的条件下进行同样的操作。通过嵌件成型,得到仅在展开图状金属板的固定侧(模腔侧)接合有热塑性树脂组合物的展开图状金属树脂接合板。在刚刚成型后通过目视观察到金属构件与热塑性树脂构件的一部分已经发生剥离。与实施例2同样地操作,将上述仅在一面接合有树脂的展开图状金属树脂接合板折弯而形成为箱型形状。此时,以接合的热塑性树脂构件成为箱的内侧的方式进行折弯。接下来,与实施例2同样地操作,对该电子设备用壳体实施热循环试验。结果确认到,关于底板、全部侧板及盖板中的全部,各面变形为凸状,另外,金属构件与热塑性树脂构件的接合部的大部分(接合部整体面积的90%以上)发生剥离,另外,将各面的边彼此连接的边界线也发生变形,产生缝隙。

本申请主张以于2016年8月26日提出申请的日本申请特愿2016-165527号为基础的优先权及以于2017年1月24日提出申请的日本申请特愿2017-010265号为基础的优先权,将其全部公开内容并入本说明书中。

本发明还包括以下方式。

(附记1)

电子设备用壳体,其具备金属制的底板、和与前述底板一体地折弯而与其连接的金属制的侧板,在内部收纳电子设备,

在至少由前述底板及前述侧板形成的金属构件(m)中,在前述金属构件(m)的表面的至少一部分接合有热塑性树脂构件,前述金属构件(m)通过前述热塑性树脂构件而被增强。

(附记2)

附记1所述的电子设备用壳体,其中,

前述金属构件(m)的平均厚度为0.2mm以上且1.0mm以下。

(附记3)

附记1或2所述的电子设备用壳体,其中,

前述金属构件(m)至少在与前述热塑性树脂构件的接合部表面具有微细凹凸结构,

通过使前述热塑性树脂构件的一部分渗入前述微细凹凸结构从而将前述金属构件(m)与前述热塑性树脂构件接合。

(附记4)

附记1~3中任一项所述的电子设备用壳体,其中,

在前述金属构件(m)的两面接合有前述热塑性树脂构件。

(附记5)

附记4所述的电子设备用壳体,其中,

与前述金属构件(m)的一个面接合的前述热塑性树脂构件、和与另一个面接合的前述热塑性树脂构件以在前述金属构件(m)的板面的垂直方向上彼此相对的方式被配置在相同位置。

(附记6)

附记1~5中任一项所述的电子设备用壳体,其中,

前述热塑性树脂构件与前述金属构件(m)的表面的至少周缘部接合。

(附记7)

附记1~6中任一项所述的电子设备用壳体,其中,

构成前述金属构件(m)的金属材料包含具有电磁波屏蔽性的金属。

(附记8)

附记1~7中任一项所述的电子设备用壳体,其中,

还具备与前述侧板一体地折弯而与其连接的金属制的盖板,

在前述盖板表面的至少一部分接合有热塑性树脂构件,前述盖板通过前述热塑性树脂构件而被增强。

(附记9)

附记8所述的电子设备用壳体,其中,

前述盖板至少在与前述热塑性树脂构件的接合部表面具有微细凹凸结构,

通过使前述热塑性树脂构件的一部分渗入前述微细凹凸结构从而将前述盖板与前述热塑性树脂构件接合。

(附记10)

附记1~9中任一项所述的电子设备用壳体,其中,

在前述底板与前述侧板的边界线部未接合前述热塑性树脂构件。

(附记11)

电子设备用壳体的制造方法,其是用于制造附记1~10中任一项所述的电子设备用壳体的制造方法,所述制造方法具备下述工序:

工序(a),准备展开图状金属板,所述展开图状金属板具备金属制的底板、和与前述底板一体地连接的金属制的侧板,至少在接合热塑性树脂构件的接合部表面具有微细凹凸结构,

工序(b),将前述展开图状金属板设置在模具内,将热塑性树脂组合物注入至前述模具内,在前述展开图状金属板的表面接合热塑性树脂构件,以及

工序(c),将前述底板与前述侧板的边界线部折弯,将接合有前述热塑性树脂构件的前述展开图状金属板制成箱型形状。

(附记12)

附记11所述的电子设备用壳体的制造方法,其中,

前述工序(b)中,以在前述底板与前述侧板的边界线部不接合前述热塑性树脂构件的方式,将前述热塑性树脂组合物注入至前述模具内。

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