专利名称：电镀树脂部件的涂漆方法,经涂漆的电镀树脂部件和使用该部件的电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电镀树脂部件表面的涂漆方法，用这种方法涂漆的电镀树脂部件，以及使用经这样涂漆的电镀树脂部件的电子设备。
背景技术：
重量轻而易模制的树脂部件被应用于各种领域。
为了改进设计，这样的树脂部件可以经过金属电镀。
例如，当三价铬的镀层镀覆于电子设备的由树脂制成的外部部件的表面时，这个部件就能增加令人印象深刻和高级优质的形象。
但是，镀铬层的抗磨损性能较低。因此，当它应用于诸如操作按钮部件的被人手指频繁触摸的部件时，这个部件就会轻易地被指纹污染或者发生镀层剥落。所以，出于保护的目的，就给这样的部件涂漆。为了涂漆，就要使用基于聚氨酯树脂的双组分顶涂层。此外，根据特开No.2005-296841号公报的披露，有一种可增强顶涂层和镀铬层之间的黏附性的常规方法，在这种方法中，预先设置与顶涂层有相似成分的底涂层以使表面粗糙化，然后向双组分顶涂层涂漆。
即使采用该常规技术，仍然不可能获得镀铬层表面与涂漆层之间足够的黏附性或足够的抗磨损性能。
发明内容
本发明实现了常规技术缺陷的解决方案，其目标是得到这样的经涂漆的电镀树脂部件，即电镀树脂部件的电镀层与涂漆层之间具有经改进的黏附性和足够的抗磨损性能。
根据本发明的一个方面提供一种经涂漆的电镀树脂部件，该部件包括树脂部件；在树脂部件上电镀的三价铬层；和包含形成在三价铬层上的单组分丙烯酸树脂涂料的底涂层和形成在底涂层上的双组分聚氨酯树脂涂料的顶涂层的涂漆层。
根据本发明的另一方面提供一种包括外部构件和容纳在该外部构件中的电子部件的电子设备，该外部构件至少在其一部分中包括经涂漆的电镀树脂部件，该经涂漆的电镀树脂部件包含树脂部件；在树脂部件上电镀的三价铬层；和包含形成在三价铬层上的单组分丙烯酸树脂涂料的底涂层和形成在底涂层上的双组分聚氨酯树脂涂料的顶涂层的涂漆层。
根据本发明的再一个方面提供一种电镀树脂部件的涂漆方法，该方法包括通过使用三价铬电镀树脂部件的表面以形成铬电镀层；通过在铬电镀层上涂覆单组分丙烯酸树脂涂料以形成底涂层；通过在底涂层上涂覆双组分聚氨酯树脂涂料以形成顶涂层，从而完成涂漆。
应用本发明，可以获得电镀树脂部件的电镀层与涂漆层之间具有经改进的黏附性以及足够的抗磨损性能的经涂漆的电镀树脂部件。
本发明另外的目标和优势将在随后的描述中阐明，其一部分从描述中将会显而易见，或可从本发明的实施中认识到。本发明的各个目标和优势可通过下文特别指出的方法手段及其组合实现和获取。
结合在说明书中并组成说明书的一部分的附图阐明了本发明的各个实施例，连同上文的概要描述和下文给出的具体细节的描述一起用于解释本发明的原理。
图1是显示根据本发明的经涂漆的电镀树脂部件模型实例的横截面的示意图；图2是显示根据本发明的电子设备实例的构造外观的示意图；以及图3是显示能应用本发明涂漆的电镀树脂部件实例的外观的示意图。
具体实施例方式
通过本发明涂漆的电镀树脂部件包括树脂部件，在树脂部件上电镀的三价铬层，和涂覆于三价铬层上的涂漆层。涂漆层包括形成在三价铬层上的底涂层和涂覆在底涂层上的顶涂层。底涂层通过在部件表面涂覆单组分丙烯酸树脂基涂料而形成，顶涂层通过在底涂层上涂覆双组分聚氨酯树脂基涂料而形成。
电镀树脂部件可用一种涂漆方法获得，该方法包括以下步骤通过在树脂部件的表面上电镀三价铬形成铬电镀层；在铬电镀层上涂覆单组分丙烯酸树脂基涂料从而形成底涂层；在底涂层上涂覆双组分聚氨酯树脂基涂料以形成顶涂层，从而完成涂漆。
本发明的电子设备包括经涂漆的电镀树脂部件被应用于其至少一部分上的外部构件，和容纳在该外部构件中的电子部件。
在树脂部件具有光滑表面的情况下，电镀铬层也将具有光滑表面。如果顶涂层直接形成在光滑表面上将难以得到充分的黏附性。底涂层用来在形成顶涂层之前使预形成的光滑表面粗糙化，从而增加与形成于其上的顶涂层的接触表面。因而，黏附性得到改善，并且能抑制一层涂层从另一层涂层上剥落，这样就可以改进抗磨损性。
此外，根据本发明，双组分聚氨酯基涂料被用于顶涂层，同时单组分丙烯酸树脂基涂料被用于底涂层。这样，可以达到更好的黏附性。
包含于单组分丙烯酸树脂基涂料中的羧基基团由以下的化学式(1)表示-COOH...(1)这里，应当注意的是，在羧基基团末端的O和H中，O具有比H更高的电负性，因此共用电子对e-聚集在O周围。结果，如下面公式(2)所示，O带负电荷，而H带正电荷。
-COO--H+...(2)。
应当注意的是，电负性是吸引共用电子对的强度，以H＜C＜N＜O＜F的顺序表示，它们的值分别为2.1，2.5，3.0，3.5和4.0。另一方面，包含于双组分的聚氨酯树脂基涂料的聚氨酯基团由以下化学式(3)表示-NHCOOR ...(3)这里，应当注意的是，在羧基基团的N和H中，N具有比H更高的电负性，因此共用电子对e-聚集在N周围。结果，如下面公式(4)所示，N带负电荷，而H带正电荷。
-N--H+COOR ...(4)。
三价铬镀层通常含有作为微小成分的0.03到0.1原子百分比的氢原子和0.2到0.5原子百分比的氧原子。
单组分丙烯酸树脂基涂料的羧基基团和双组分聚氨酯树脂基涂料的聚氨酯基团之间的比较显示，单组分丙烯酸树脂基涂料的羧基基团的O-具有比双组分聚氨酯树脂基涂料的聚氨酯基团的N-更高的电负性，所以O-对三价铬电镀表面上的带正电荷的氢H+具有更强的吸引力。这样，黏附性得到改善。另外，单组分丙烯酸树脂基涂料的羧基基团的H+趋于与羧基基基团隔离，从而变为酸性。结果，影响到电镀铬层，从而容易使表面粗糙化。这样，可以得到与底涂层更大的接触表面，因此可以得到更高的黏附性。
由于以上描述的原因，当单组分丙烯酸树脂基涂料被用于底涂层时，与用于顶涂层的双组分聚氨酯树脂基涂料相似的双组分聚氨酯基树脂涂料被用于底涂层的情况相比，能够得到极好的黏附性，并且抗磨损性能得到改进。
本发明中使用的双组分聚氨酯树脂基涂料的可用实例是多元醇树脂被用作主要成分和异氰酸酯树脂被用作硬化剂的涂料。由于其交联反应，这样的双组分聚氨酯树脂基涂料能形成具有网状结构的涂层。当主要成分与硬化剂混合在一起时，随着时间的流逝，混合物从自由流体状态转变为纤维状态。然后，当硬化过程继续进行时，混合物变成凝胶状，之后就充分硬化。
本发明中使用的单组分丙烯酸树脂基涂料的可用实例是聚甲基丙烯酸甲酯(通常称作PMMA)被用作主要成分的涂料。当溶剂挥发后，这样的单组分丙烯酸树脂基涂料能形成涂层。没有用到硬化剂。
在这里提到的主要成分是具有形成这种材料的成分的最高成分比率的一种要素或几种要素。
下文将参考附图对本发明作更详尽的描述。
图1是显示根据本发明的经涂漆的电镀树脂部件的截面的结构模型的示意图。
如图所示，电镀树脂部件40有这样的结构，即三价铬层42和涂漆层45形成在例如用ABS树脂制成的树脂部件41上。涂漆层45包括由单组分丙烯酸树脂基涂料形成的底涂层43和由双组分聚氨酯树脂基涂料形成的顶涂层44。
树脂以ABS树脂和聚碳酸酯树脂为例。
图2是显示根据本发明的电子设备实例的结构外观的示意图。
图3是显示可通过本发明涂漆的电镀树脂部件实例的外观的示意图。
下文将参考图2和图3描述本发明的实施例。
图2显示的是一台作为电子设备的便携式电脑1。图3显示的是作为用于图2所示的设备上的树脂部件的触摸垫操作按钮部件。
便携式电脑1包括电脑主体2和显示单元3。
电脑主体2包括平箱子状的机箱4。机箱4包括用作外壁的上壁4a。上壁4a支撑键盘5。键盘5包括许多键顶6和一个作为一种定点装置的操纵杆7。操纵杆7位于键盘5的中央部位。
上壁4a的前半部分也用作操作键盘5时在其上倚靠手掌的掌托8。掌托8位于键盘5的前侧并在机箱4的宽度方向上延伸。此外，一对扬声器单元9a和9b安装在上壁4a的后端。扬声器单元9a和9b设置成在机箱4的宽度方向上彼此远离并且从上壁4a的后端向上突出。
显示单元3由显示机架11和液晶显示面板12组成。显示机架11是平板盒子形状，在前表面有矩形开口13。液晶显示面板12包括显示图像的屏幕12a。屏幕12a通过开口13暴露于显示机架11的外面。
如图2所示，显示机架11在其一端有腿部14。腿部14在机箱4的扬声器单元9a和9b之间被引导，通过图中未显示的铰链连接到机箱4的后端。每个铰链都具有沿机箱4的宽度方向走向的水平轴线X1。
通过上述结构，显示单元3被设置成可绕作为枢轴中心的铰链轴线X1在关闭位置和开放位置之间枢轴转动。在关闭位置，显示单元3平放而从上面盖住键盘5和掌托8。在开放位置，显示单元3相对于电脑主体2直立，键盘5，掌托8和屏幕12a暴露于便携式电脑1的外面。
机箱4的掌托8在沿其宽度方向的中央部位有一个矩形的安装孔16。触摸垫操作按钮部件17内置于掌托8的安装孔16中。
如图3所示，触摸垫操作按钮部件17包括框架18，印制电路板19，一对主点击开关按钮20a和20b和一对副点击开关按钮21a和21b。
框架18适配到掌托8的安装孔16中。框架18包括上表面22和上表面22上形成的第一到第四通孔23a到23d。框架18的上表面22与掌托8的上表面位于同一个平面上。第一通孔23a具有在机箱4的宽度方向伸长的矩形形状，位于挨着键盘5设置的框架的后端部分。第二通孔23b是矩形开孔，位于框架18的中央部分。边圈24适配第二通孔23b的开孔的边缘。第五通孔23e形成于边圈24的前端部分。第五通孔23e具有在机箱4的宽度方向伸长的矩形形状，正好位于第一通孔23a的前面。
印制电路板19通过螺栓26固定到框架18的后面。作为一种定点装置的触摸垫27以及一对点击开关28a和28b安装在印制电路板19的上表面上。触摸垫27包括通过指尖触摸操作的平整的输入操作表面29。输入操作表面29通过第二通孔23b暴露到机箱4的外面。点击开关28a和28b被设计来执行或取消使用触摸台27时发出的指令。点击开关28a和28b被排列成一线并就在触摸垫27的前面沿机箱4的宽度方向彼此分离，直接位于第三和第四通孔23c和23d的下面。
此外，柔性的印刷布线板31电连接于印制电路板19的后端。柔性的印刷布线板31包括和上面提到的点击开关不同的一对点击开关32a和32b。这些点击开关32a和32b被设计来执行或取消使用操纵杆7时发出的指令。点击开关32a和32b被排列成一线并就在触摸垫27前面沿机箱4的宽度方向彼此分离，直接位于第一和第五通孔23a和23e的下面。
如图3所示，第一点击开关按钮20a和20b具有细长的形状以便适配第一和第五通孔23a和23e的形状。因此，第一点击开关按钮20a和20b从框架18的下侧适配到第一和第五通孔23a和23e中。第一点击开关按钮20a和20b的上表面从框架18的上表面18a暴露，所以它们能够被指尖按到。
例如，上壁4a，键盘5，触摸垫操作按钮部件17和显示机架11主要通过ABS树脂的注射模塑形成。形成外观的机箱4和显示单元3的表面可通过电镀三价铬层进行精细加工。
在上述提到的部件中，诸如显示机架11的装饰覆盖部分，触摸垫操作按钮部件17，没有在图中显示的声频操作按钮部件的经常为人手指触摸的部分可以用包含形成于三价铬层上的第一层丙烯酸树脂基涂料的底涂层和形成于底涂层上的双组分聚氨酯树脂基涂料的顶涂层44的涂料涂覆。
下文将参考实例对本发明进行更详细的描述。
实例1树脂部件以如下方式涂漆。
首先，具有8mm×60mm的尺寸和厚度为2mm的ABS树脂件通过三价铬处理电镀0.3到1μm厚的三价铬层。
单组分丙烯酸树脂涂料的涂漆作为单组分丙烯酸树脂涂料的主要成分的PMMA树脂以及稀释剂混合在一起，使混合物静置5分钟。这样获得的树脂用手工涂覆在ABS树脂件的表面。涂漆后，涂层在约70到80℃的温度下干燥并固化，这样就获得底涂层。
双组分聚氨酯树脂涂料的涂漆作为双组分聚氨酯树脂涂料的主要成分多元醇树脂，作为硬化剂的异氰酸酯树脂以及稀释剂混合在一起，混合物被涂覆在底涂层的表面。涂漆后，涂层在约70到80℃温度下干燥并固化，从而获得顶涂层。这样，完成底涂层和顶涂层的堆叠层的涂漆，从而获得样品。
制备与由上法得到的样品相似的20个样品。
所获样品的涂漆层与相对于三价铬层的黏附性根据ASTM D3359用交叉切割测试方法进行检测。
首先，用刀在涂漆表面上划成100个棋盘状的方块图形，每个方块的边长为1mm，用宽为15mm的透明胶带(商标名Sellotape透明胶带)粘贴在该表面上。然后，以45度方向撕下胶带。
当剥落的涂漆层的状态根据ASTM D 3359为4B或更高，即，方块交叉处仅剥落小而薄的涂层片以及受影响的涂层面积小于5％，或者更好时，对其的评价为合格。
结果表明，所有的样本都被评价为4B或更高。
比较实例1用于比较的20个样品以与实例1相同的方式制备，除了替代用单组分丙烯酸树脂涂料而使用具有使三价铬层表面粗糙化的效果的双组分聚氨酯树脂涂料形成底涂层之外。
所得样品的涂漆层相对于三价铬层的黏附性以与实例1相同的方式用交叉切割测试方法进行检测。
结果显示，10个样品被评价为3B或更低，表明涂层的小薄片与切割块的边缘以及方块交点一起剥落，受影响的区域小于格子的5到15％。
其他的优点和修改对于本技术领域的熟练人士来说将很容易达到。所以，本发明在其更广泛的各个方面不限于本文显示和描述的特定细节和代表性实施例。因此，可以进行各种修改而不背离由附后的权利要求及其等效内容定义的本发明的总体概念的精神和范围。
权利要求
1.一种经涂漆的电镀树脂部件，其特征在于，该经涂漆的电镀树脂部件包括树脂部件；电镀于所述树脂部件上的三价铬层；和包含形成于三价铬层上的单组分丙烯酸树脂涂料的底涂层和形成于所述底涂层上的双组分聚氨酯树脂涂料的顶涂层的涂漆层。
2.如权利要求1所述的经涂漆的电镀树脂部件，其特征在于，用于所述树脂部件的树脂含有作为主要成分的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯或聚碳酸酯。
3.如权利要求1所述的经涂漆的电镀树脂部件，其特征在于，所述单组分丙烯酸树脂涂料含有作为主要成分的具有羧基基团的树脂。
4.如权利要求1所述的经涂漆的电镀树脂部件，其特征在于，所述单组分丙烯酸树脂涂料含有作为主要成分的聚甲基丙烯酸甲酯。
5.一种电子设备，其特征在于，该电子设备包括外部构件和容纳在所述外部构件中的电子部件，所述外部构件至少在其一部分中包括经涂漆的电镀树脂部件，所述经涂漆的电镀树脂部件包含树脂部件；电镀在所述树脂部件上的三价铬层；和包含形成在所述三价铬层上的单组分丙烯酸树脂涂料的底涂层和形成在所述底涂层上的双组分聚氨酯树脂涂料的顶涂层的涂漆层。
6.如权利要求5所述的电子设备，其特征在于，用于所述树脂部件的树脂含有作为主要成分的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯或聚碳酸酯。
7.如要求权5所述的电子设备，其特征在于，所述单组分丙烯酸树脂涂料含有作为主要成分的具有羧基基团的树脂。
8.如权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述单组分丙烯酸树脂涂料含有作为主要成分的聚甲基丙烯酸甲酯。
9.一种电镀树脂部件的涂漆方法，其特征在于，该方法包括通过使用三价铬电镀树脂部件的表面以形成铬电镀层；通过在铬电镀层上涂覆单组分丙烯酸树脂涂料以形成底涂层；通过在底涂层上涂覆双组分聚氨酯树脂涂料以形成顶涂层，从而完成涂漆。
10.如权利要求9所述的涂漆方法，其特征在于，用于所述树脂部件的树脂含有作为主要成分的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯或聚碳酸酯。
11.如权利要求10所述的涂漆方法，其特征在于，所述单组分丙烯酸树脂涂料含有作为主要成分的具有羧基基团的树脂。
12.如权利要求所述10的涂漆方法，其特征在于，所述单组分丙烯酸树脂涂料含有作为主要成分的聚甲基丙烯酸甲酯。
全文摘要
经涂漆的电镀树脂部件(40)包括树脂部件(41)，电镀于树脂部件(41)上的三价铬层(42)，和包含形成于三价铬层(42)上的单组分丙烯酸树脂涂料的底涂层(43)和形成于底涂层(43)上的双组分聚氨酯树脂涂料的顶涂层(44)的涂漆层(45)。
文档编号G12B9/02GK101062603SQ20071010261
公开日2007年10月31日 申请日期2007年4月23日 优先权日2006年4月25日
发明者金城和之 申请人:株式会社东芝