電子機器用マグネシウム製筐体部品および電子機器用マグネシウム製筐体
【課題】耐食性、剛性に優れ、薄肉化による軽量化が可能な電子機器用マグネシウム製筐体部品を提供すること。
【解決手段】マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体と、前記成形体をプラズマ電解酸化処理することによって前記成形体の表面に形成され、厚さが２μｍ以上、かつナノインデンテーション法による弾性率が２００ＧＰａ以上である高剛性緻密質のプラズマ電解酸化膜とを具備する電子機器用マグネシウム製筐体部品。
【解決手段】マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体と、前記成形体をプラズマ電解酸化処理することによって前記成形体の表面に形成され、厚さが２μｍ以上、かつナノインデンテーション法による弾性率が２００ＧＰａ以上である高剛性緻密質のプラズマ電解酸化膜とを具備する電子機器用マグネシウム製筐体部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐食性に優れると共に剛性に優れ、軽量化が容易な電子機器用マグネシウム製筐体部品および電子機器用マグネシウム製筐体に関する。
【背景技術】
【０００２】
マグネシウム材は、実用金属の中で最も軽量であり、また一般的なプラスチック材料に比べるとはるかに高い熱伝導率および電磁波吸収能を有することから、近年、軽量および熱放散性、電磁波シールド性が要求されるノート型パソコン、携帯電話、ハードディスクドライブ、デジタルカメラ等の電子機器用筐体として用いられるようになっている。
【０００３】
しかしながら、マグネシウム材は実用金属の中で電気化学的に最もイオン化傾向が強く、また最も低剛性であるというマグネシウム金属原子由来の欠点を有しており、その特性により表面が腐食しやすいことに加え、容易に弾性変形しやすいという使用上の欠点を有している。
【０００４】
このような欠点を改善する方法として、被覆成分を主成分とする処理液剤中に対象物を浸漬し、酸化還元反応を用いてＰ−Ｍｎ−Ｃａ系等の皮膜を形成することにより耐食性を高める化成処理や、陽極に対象物を接触させて通電することにより表面に酸化膜を形成する陽極酸化処理が行われている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特開２００２−２３５ｌ８２号公報
【特許文献２】特開２００５−２７９２３号公報
【特許文献３】特開２００１−ｌ９２８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、化成処理、陽極酸化処理共にマグネシウム材を剛性、強度面において補強するような作用はなく、マグネシウム材の欠点である低剛性を改善した筐体は得られていない。そのため、筐体には軽量化が求められているものの、実際にはマグネシウム材の剛性不足から薄肉化が制限されており、必ずしも十分な軽量化がなされていない。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために得られたものであって、耐食性、剛性に優れ、薄肉化による軽量化が可能な電子機器用マグネシウム製筐体部品および電子機器用マグネシウム製筐体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、従来の表面処理法によって得られる電子機器用マグネシウム製筐体部品あるいは筐体の耐食性、剛性不足を改善するために鋭意研究を重ねた結果、マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体の表面にプラズマ電解酸化処理によって所定の厚さおよび弾性率のプラズマ電解酸化膜を形成することで、電子機器用マグネシウム製筐体部品あるいは筐体の耐食性を向上させると共に、剛性も向上させることができ、結果として薄肉化による軽量化も可能となることを見出した。
【０００８】
すなわち、本発明の電子機器用マグネシウム製筐体部品は、マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体と、前記成形体をプラズマ電解酸化処理することによって前記成形体の表面に形成され、厚さが２μｍ以上、かつナノインデンテーション法による弾性率が２００ＧＰａ以上である高剛性緻密質のプラズマ電解酸化膜とを具備することを特徴としている。
【０００９】
本発明の電子機器用マグネシウム製筐体部品においては、前記成形体の厚さが０．７ｍｍ以下、かつ前記プラズマ電解酸化膜の厚さが２μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。そして、前記プラズマ電解酸化膜の表面には、マグネシウム、クロムおよびモリブデンの中から選ばれる少なくとも１種の元素から主としてなる無電解めっき層が形成されていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の電子機器用マグネシウム製筐体は、マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体と、前記成形体をプラズマ電解酸化処理することによって前記成形体の表面に形成され、厚さが２μｍ以上、かつナノインデンテーション法による弾性率が２００ＧＰａ以上である高剛性緻密質のプラズマ電解酸化膜とを具備することを特徴としている。
【００１１】
本発明の電子機器用マグネシウム製筐体においては、前記成形体の厚さが０．７ｍｍ以下、かつ前記プラズマ電解酸化膜の厚さが２μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。そして、前記プラズマ電解酸化膜の表面には、マグネシウム、クロムおよびモリブデンの中から選ばれる少なくとも１種の元素から主としてなる無電解めっき層が形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電子機器用マグネシウム製筐体部品または電子機器用マグネシウム製筐体によれば、マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体の表面に、この成形体をプラズマ電解酸化処理することによって形成される特定の厚さおよび弾性率のプラズマ電解酸化膜を設けることで、耐食性および剛性に優れたものとすることができ、結果として成形体を薄肉化することができ、軽量化することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明について説明する。
本発明の電子機器用マグネシウム製筐体部品（以下、単に筐体部品と呼ぶ）、電子機器用マグネシウム製筐体（以下、単に筐体と呼ぶ）は、マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体と、この表面に形成された酸化膜とを具備するものである。本発明では、このような酸化膜が成形体をプラズマ電解酸化処理することによって形成されたものであると共に、その厚さが２μｍ以上かつナノインデンテーション法による弾性率（ヤング率）が２００ＧＰａ以上であることを特徴としている。
【００１４】
本発明における成形体は、上記したようにマグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなるものである。マグネシウム合金としては、例えばＡＺ９１（Ｍｇ合金中Ａｌが９％、Ｚｎ１％、残部Ｍｇ）、ＡＺ３１（Ｍｇ合金中Ａｌが３％、Ｚｎ１％、残部Ｍｇ）等が挙げられるが、必ずしもこれらに限られるものではない。
【００１５】
本発明における成形体としては、例えば図１に示すような携帯電話機の筐体となる成形体１が挙げられるが、必ずしもこのようなものに限定されるものではなく、例えばノート型パソコン、ハードディスクドライブ、デジタルカメラ等の各種電子機器の筐体部品または筐体となる成形体が挙げられる。
【００１６】
成形体１としては、例えばマグネシウム純金属またはマグネシウム合金を溶融して型により成形したものが挙げられるが、例えば鋳造、チクソモールド、ダイカスト、圧延等により得られたものであってもよい。また、成形体１としては、筐体部品または筐体の軽量化の観点から、厚さが０．７ｍｍ以下、さらには０．４ｍｍ以下であることが好ましい。なお、筐体部品または筐体の強度を確保する観点からは、成形体１の厚さは０．１ｍｍ以上であることが好ましい。
【００１７】
本発明では、このような成形体１の表面にプラズマ電解酸化膜を設けることで、従来に比べて筐体部品または筐体の耐食性を向上させることができると共に、剛性も向上させることができる。また、剛性の向上が可能となることから、筐体部品または筐体となる成形体１の薄肉化が可能となり、軽量化も可能となる。
【００１８】
しかしながら、プラズマ電解酸化膜の厚さが２μｍ未満と薄い場合、必ずしも耐食性および剛性を向上させる効果が十分でなく、またナノインデンテーション法による弾性率が２００ＧＰａ未満と低い場合についても、剛性を向上させる効果が十分でないことから、本発明ではプラズマ電解酸化膜の厚さを２μｍ以上とすると共に、ナノインデンテーション法による弾性率を２００ＧＰａ以上としている。
【００１９】
プラズマ電解酸化膜の厚さは、筐体部品または筐体の耐食性および剛性をより一層向上させる観点から４μｍ以上とすることが好ましい。なお、プラズマ電解酸化膜の厚さは、筐体部品または筐体の耐食性および剛性の向上の観点からは厚くすることが好ましいが、生産性、例えば成膜時間の短縮化等の観点からは薄くすることが好ましく、これら耐食性、剛性、生産性等のバランスから３０μｍ以下とすることが好ましい。
【００２０】
また、プラズマ電解酸化膜のナノインデンテーション法による弾性率は、筐体部品または筐体の剛性をより一層向上させる観点から２３０ＧＰａ以上とすることが好ましい。なお、プラズマ電解酸化膜の弾性率は、４５０ＧＰａ以下であることが好ましい。ここで、ナノインデンテーション法は、圧子を試料に押し込んだときの、圧子への負荷荷重と押し込み深さとを負荷時、除荷時にわたり連続的に測定し、得られた負荷荷重−押し込み深さ曲線から弾性率を求めるものである。具体的には、例えば超微小押し込み硬さ試験機ＥＮＴ−１１００ａ（株式会社エリオニクス社製、商品名）を用い、測定条件を温度：２５℃、荷重：１ｍＮ、負荷・除荷速度：０．１ｍＮ／ｓ、保持時間：１ｓとして測定することで求めることができる。
【００２１】
本発明の筐体部品または筐体については、少なくともマグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体１の表面にプラズマ電解酸化処理による所定の厚さおよび弾性率のプラズマ電解酸化膜が形成されていればよいが、プラズマ電解酸化膜が白色乃至灰色であることから外観の意匠性を高めるべく、または内部回路から発生する高周波電流を逃がして電磁ノイズを抑制すべく、その表面に塗膜または無電解めっき層等が形成されていてもよい。
【００２２】
無電解めっき層は、例えば硬質金属からなることが好ましく、具体的にはマグネシウム、クロムおよびモリブデンの中から選ばれる少なくとも１種の元素からなるものが好ましい。無電解めっき層をこのような元素からなるものとすることで、耐摩耗性に優れためっき層とし、瑕疵が発生しにくい筐体と構成することができる。
【００２３】
本発明の筐体部品または筐体は、マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体１にプラズマ電解酸化処理を行って所定の厚さおよび弾性率のプラズマ電解酸化膜を形成することで製造することができる。プラズマ電解酸化処理は、交流電流（例えば、５０Ｈｚ以上６０Ｈｚ以下の交流電流）を用いて電解質（例えば、アルカリ性電解質）中の陽極、陰極酸化によって被覆を形成するものである。
【００２４】
このようなプラズマ電解酸化処理では、例えば初期段階については１．５Ａ／ｃｍ２以上２．０Ａ／ｃｍ２以下の電流密度で４０秒以上９０秒以下の範囲で通電を行い、生成した酸化膜に絶縁破壊を発生せしめた後は所望の厚さとなるまで０．０５Ａ／ｃｍ２以上０．３Ａ／ｃｍ２以下の電流密度で通電を行うことが好ましい。初期段階において高電流密度値で強力な微小アーク放電を発生させることで、成形体１と酸化膜との間での相互拡散を増大させることができ、成形体１への酸化膜の付着強度を向上させることができる。この際、通電時間が４０秒未満であると上記効果を十分に得ることができず、一方、９０秒を超えても得られる酸化膜の品質は認識できるほどには向上しない。
【００２５】
図２は、プラズマ電解酸化処理に用いられる装置の一例を模式的に示したものである。図２に示されるように、電解槽１１の内部には、例えばアルカリ金属水酸化物とアルカリ金属ケイ酸塩とアルカリ金属ポリリン酸塩とを撹拌混合した電解液１２が貯留されている。このような電解液１２には、さらに過酸化物化合物が含有されていることが好ましい。
【００２６】
アルカリ金属水酸化物としては、例えばＫＯＨ、ＮａＯＨ等が好適なものとして挙げられる。アルカリ金属ケイ酸塩としては、例えば水ガラス（Ｎａ２ＳｉＯ２）が好適なものとして挙げられる。アルカリ金属ポリリン酸塩としては、例えばＮａ２Ｐ２Ｏ７、Ｎａ２ＰＯ４、Ｎａ６Ｐ６Ｏ１８等から選ばれる１種または２種以上が好適なものとして挙げられる。また、過酸化物化合物としては、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）および／またはアルカリ金属過酸化物（Ｎａ２Ｏ２、Ｋ２Ｏ２、Ｌｉ２Ｏ２）、またはアルカリ金属ペルオキソソルベート（ペルオキソリン酸塩、ペルオキソ炭酸塩、ペルオキソホウ酸塩等）が挙げられる。
【００２７】
電解液１２は、上記成分を蒸留または脱イオン水に溶解することで調製できる。この際、成形体１の表面に形成するプラズマ電解酸化膜の厚さ、弾性率等との関係で、各成分の濃度を適宜に調整することが好ましい。具体的には、アルカリ金属水酸化物を１ｇ／ｌ以上５ｇ／ｌ以下、アルカリ金属ケイ酸塩を２ｇ／ｌ以上１５ｇ／ｌ以下およびアルカリ金属ポリリン酸塩を２ｇ／ｌ以上２０ｇ／ｌ以下含むものが好ましい。さらに、電解液１２は、２ｇ／ｌ以上１５ｇ／ｌ以下の３０％のＨ２Ｏ２転換の過酸化物化合物を含むものが好ましい。このようにして調製される電解液１２のｐＨは８以上１０以下であることが好ましい。
【００２８】
このような電解液１２を貯留する電解槽１１はカソード極を形成するように例えばステンレス鋼等の良導電材料から構成されており、該カソード極として形成された電解槽１１に対して後述するようなパルスモードの電流を供給可能なパルス生成装置１３が電気的に接続されている。
【００２９】
また、このような電解槽１１内に貯留された電解液１２中には、マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体１がアノード極として浸漬される。このような成形体１は、成膜性を向上させるために予め中性脱脂工程および水洗工程が施されたものが好ましい。アノード極を構成する成形体１にはパルス生成装置１３が電気的に接続され、このパルス生成装置１３から出力されるパルスモード電流がアノード極としての成形体１に印加される。
【００３０】
パルス生成装置１３は、その内部において適宜のパルスモードを作成して電流を出力する機能を有しており、図３に示すような正分極するアノード型パルスモード、図４に示すような負分極するカソード型パルスモードおよび図５に示すようなこれらが交互に現出する交番パルスモードの中から選ばれる適宜のパルスモード電流がアノード極としての成形体１に供給されてプラズマ電解酸化処理が実行される。
【００３１】
電解槽１１には、例えば空気供給装置１５が付設され、この空気供給装置１５から電解槽１１の底部に空気を送給することによって、電解槽１１の内部全体にバブリングが行われる。また、電解槽１１には、例えば冷却装置１６から循環用配管１６ａ、１６ｂを介して冷媒が送り込まれて電解液１２が冷却されている。そして、プラズマ電解酸化処理中、このような冷却装置１６によって、電解液１２は例えば１５℃以上４０℃以下に維持される。
【００３２】
すなわち、プラズマ電解酸化処理が開始されると、成形体１の表面には高温・高圧のスポットが発生することから電解液１２の温度が上昇する。電解液１２の液温が４０℃より高くなると、例えば水ガラスのＳｉＯ２が分離し始め、凝固しやすくなる。一方、電解液１２の液温が１５℃より低くなると、例えば通電過程で生成した各種のイオンが酸素膜で被覆され、プラズマフィラメントが発生しにくくなる。このため、冷却装置１６によって電解液１２を１５℃以上４０℃以下に維持することで、プラズマ電解酸化膜を適切に形成できる。
【００３３】
このような電解槽１１では、上記したようにパルス生成装置１３からアノード型パルスモード、カソード型パルスモードおよび交番パルスモードの中から適宜選択されるパルスモードの電流を供給することで、成形体１にプラズマ電解酸化処理を行い、その表面にプラズマ電解酸化膜を形成する。
【００３４】
このようなプラズマ電解酸化処理によってプラズマ電解酸化膜の厚さを２μｍ以上とするには、上記したように通電時間を調整することで容易に行うことができる。また、プラズマ電解酸化膜の弾性率を２００ＧＰａ以上とするには、プラズマ電解酸化処理に用いられる電解液１２の組成、ｐＨおよび温度を上記したようなものとすると共に、プラズマ電解酸化処理の際の通電を上記したような所定の電流密度とすればよく、特に電解液１２の温度を変化させることで弾性率を容易に調整できる。すなわち、電解液１２の温度を変化させることで、プラズマ電解酸化膜の緻密度を変化させることができ、これにより弾性率を変化させることができる。
【００３５】
このようにしてプラズマ電解酸化膜が形成された成形体１は、そのままの状態で本発明の筐体部品または筐体としてもよいし、さらにプラズマ電解酸化膜の表面に塗膜を形成したり、無電解めっき層を形成したりして筐体部品または筐体としてもよい。無電解めっき層を形成するための無電解めっき処理は、成形体１に形成されたプラズマ電解酸化膜の表面に対して直接行ってもよいが、プラズマ電解酸化膜に対して前処理、すなわち無電解めっきの金属の析出を促進する核を生成する触媒化処理を行った後に行うことが好ましい。
【００３６】
触媒化処理としては、例えばパラジウム錯体法が挙げられ、これによりパラジウム核をプラズマ電解酸化膜に付着させることができるが、触媒化する処理としては必ずしもこのようなものに限定されるものではない。このようにプラズマ電解酸化膜にパラジウム核が点在すると、無電解めっき処理により金属がこのパラジウム核を種にして析出することができ、めっきが促進され、作業性が向上する。
【００３７】
以上、本発明の筐体部品または筐体について説明したが、本発明の筐体部品または筐体としては上記したような携帯電話機の筐体部品または筐体に限られるものではなく、例えばノート型パソコン、ハードディスクドライブ、デジタルカメラ等の耐食性および剛性が求められると共に、軽量化が求められる各種電子機器の筐体部品または筐体であってもよい。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明について実施例を参照してさらに詳細に説明する。
【００３９】
（実施例１）
携帯電話機用筐体となる成形体として、マグネシウム合金の中でも最も耐食性に優れるＡＺ９ｌＤを用い、ダイカスト成形によって外形寸法が長さ９０ｍｍ×幅４５ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのものを作製した。
【００４０】
次に、図２に示されるような装置を用い、上記成形体を陽極とすると共に、電解液の温度を３０℃としてプラズマ電解酸化処理を行い、上記成形体の表面に厚さ２μｍ、弾性率２３０ＧＰａのプラズマ電解酸化膜を形成して携帯電話機用筐体とした。
【００４１】
プラズマ電解酸化処理に用いた電解液は、アルカリ金属水酸化物としてのＫＯＨを３．０ｇ／ｌ、アルカリ金属ケイ酸塩としてのＮａ２ＳｉＯ２を１０ｇ／ｌ、アルカリ金属ポリリン酸塩としてのＮａ２Ｐ２Ｏ７を１４ｇ／ｌ、過酸化物化合物としてのＨ２Ｏ２を３００ｍｌ／ｌ含み、ｐＨが９．５となるものである。
【００４２】
また、プラズマ電解酸化処理における通電は、交流周波数を５０Ｈｚとし、プラズマ電解酸化処理の初期段階においては１．８Ａ／ｃｍ２の電流密度で６０秒間通電し、生成したプラズマ電解酸化膜に絶縁破壊を発生させた後はその厚さが２μｍとなるまで０．１Ａ／ｃｍ２の電流密度とした。
【００４３】
なお、プラズマ電解酸化膜の弾性率は、上記したようにプラズマ電解酸化処理における電解液の温度を３０℃とすることにより調整した。また、プラズマ電解酸化膜の弾性率は、超微小押し込み硬さ試験機ＥＮＴ−１１００ａ（株式会社エリオニクス社製、商品名）を用い、測定条件を温度：２５℃、荷重：１ｍＮ、負荷・除荷速度：０．１ｍＮ／ｓ、保持時間：１ｓとして得られた負荷荷重−押し込み深さ曲線から求めた。
【００４４】
（実施例２〜６）
成形体の厚さ、プラズマ電解酸化膜の厚さおよび弾性率を表１に示すようなものとした以外は実施例１と略同様にして携帯電話機用筐体を作製した。なお、プラズマ電解酸化膜の厚さは、プラズマ電解酸化処理における通電時間を変化させることにより調整した。また、プラズマ電解酸化膜の弾性率は、主としてプラズマ電解酸化処理における電解液の温度を変化させることにより調整した。
【００４５】
（比較例１、２）
成形体の厚さ、プラズマ電解酸化膜の厚さおよび弾性率を表１に示すようなものとした以外は実施例１と略同様にして携帯電話機用筐体を作製した。なお、比較例１、２の携帯電話機用筐体は、プラズマ電解酸化膜の厚さが本発明の範囲外となるものである。なお、プラズマ電解酸化膜の厚さは、プラズマ電解酸化処理の通電時間を変化させることにより調整した。
【００４６】
（比較例３、４）
表１に示すような厚さの成形体に対して、ＪＩＳ Ｈ８６５１に規格化された陽極酸化処理を行い、表１に示すような厚さおよび弾性率の酸化膜を形成した。なお、比較例３、４の携帯電話機用筐体は、酸化膜の形成方法が本発明とは異なると共に、該酸化膜の弾性率が本発明の範囲外となるものである。
【００４７】
次に、実施例１〜６および比較例１〜４の携帯電話機用筐体について、その中央部に５ｋｇの集中荷重を加えることによって生じる撓みの量の測定および評価を行った。結果を表１に示す。なお、表中の撓みの評価は、撓みの量が０．１０ｍｍ未満であるものを撓みが少なく良好として「○」で示し、撓みの量が０．１０ｍｍ以上０．１５ｍｍ未満であるものを撓みが比較的少ないとして「△」で示し、撓みの量が０．１５ｍｍ以上であるものを撓みが大きすぎるとして「×」で示した。
【００４８】
さらに、実施例１〜６および比較例１〜４の携帯電話機用筐体について、ＪＩＳ Ｚ ２３７１にしめす塩水噴霧試験を２００時間実施し、レイティングナンバを求めた。結果を表１に示す。レイティングナンバは、まず拡大鏡を用い、腐食部の短径が０．１ｍｍ以上となるものの長径（ｄ１）および短径（ｄ２）を測定し、腐食面積＝（ｄ１×ｄ２×π）／４を求めた。そして、このようにして求められた各腐食面積の合計を評価対象面の面積で除し、全腐食面積率を求めた。さらに、表２から、全腐食面積率に対応するレイティングナンバを求めた。
【００４９】
また、表１には、撓みの評価とレイティングナンバとを総合した評価としての性能評価、ならびに経済性および筐体重量とその評価を示す。表中、性能評価は、レイティングナンバが９以上のものの中で撓みの評価が「○」のものを特に良好として「◎」で示し、撓みの評価が「△」のものを良好として「○」で示し、レイティングナンバが９未満であるものは撓みの評価に関わらず「×」で示した。
【００５０】
また、経済性は、筐体の原価の中で表面処理費が占める割合が１０％未満であるものを「○」で示し、前記割合が１０％以上２０％未満であるものを「△」で示し、前記割合が２０％以上であるものを「×」で示した。
【００５１】
さらに、筐体の評価は、重量が４０ｇ以下であるものを特に軽量で良好として「◎」で示し、４０ｇを超え５０ｇ以下であるものをほぼ良好として「○」で示し、５０ｇを超えたものを重すぎるとして「×」で示した。
【００５２】
【表１】
【００５３】
【表２】
【００５４】
表１に示されるように、プラズマ電解酸化膜の厚さが２μｍ以上かつ弾性率が２００ＧＰａ以上である実施例１〜６の携帯電話機用筐体については、いずれも撓みが少なく、また耐食性も良好であることが認められた。特に、実施例４〜６の携帯電話機用筐体の結果から、プラズマ電解酸化膜の厚さを４μｍ以上とすることで、成形体の厚さが０．４ｍｍと薄い場合であっても、撓みの量を０．１０ｍｍ未満と小さくできることがわかる。
【００５５】
これに対して、プラズマ電解酸化膜の厚さを２μｍ未満とした比較例１、２の携帯電話機用筐体については、いずれも撓み量が多く、耐食性も低くなる結果となった。また、陽極酸化処理により酸化膜を形成した比較例３、４の携帯電話機用筐体については、酸化膜の厚さが厚いにも係わらず、撓みの量が多く、耐食性も低くなる結果となった。
【００５６】
（実施例７、８、比較例５、６）
実施例１、４、比較例１、３の携帯電話機用筐体について、さらにプラズマ電解酸化膜または陽極酸化膜の表面に表３に示すような厚さの無電解めっき層を形成し、それぞれ実施例７、８、比較例５、６の携帯電話機用筐体とした。
【００５７】
なお、無電解めっき層の形成は以下のようにして行った。まず、前処理としてパラジウム錯体法を用いてパラジウム核を生成させる触媒化処理および触媒促進処理を行った。触媒化処理は、プラズマ電解酸化膜が形成された携帯電話機用筐体を表４に示す組成のｐＨ１２．１の浴に３０℃で６０分間浸漬した。また、触媒化促進処理は、上記触媒化処理が行われたものを表５に示す組成のｐＨ８．１の浴に２５℃で５分間浸漬した。次いで、上記触媒化処理および触媒促進処理を行ったものを表６に示す組成のｐＨ７．２の無電解ニッケルめっき浴に７０℃で浸漬し、所定の厚さの無電解めっき層を形成した。
【００５８】
次に、得られた実施例７、８、比較例５、６の携帯電話機用筐体について、先の実施例と同様に塩水噴霧試験を行い、レイティングナンバを求めた。結果を表３に示す。
【００５９】
【表３】
【００６０】
【表４】
【００６１】
【表５】
【００６２】
【表６】
【００６３】
表３から明らかなように、厚さが２μｍ以上かつ弾性率が２００ＧＰａ以上のプラズマ電解酸化膜が設けられた実施例７、８の携帯電話機用筐体については、いずれも塩水噴霧試験後のレイティングナンバが高く、耐食性に優れていることが認められた。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の電子機器用マグネシウム製筐体部品に用いられるマグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体の一例を示す平面図。
【図２】プラズマ電解酸化処理に用いられる装置の一例を示す模式図。
【図３】プラズマ電解酸化処理で供給する電流のアノードパルスの波形の一例を示す線図。
【図４】プラズマ電解酸化処理で供給する電流のカソードパルスの波形の一例を示す線図。
【図５】プラズマ電解酸化処理で供給する電流の交番パルスの波形の一例を示す線図。
【符号の説明】
【００６５】
１…マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体、１１…電解槽、１２…電解液、１３…パルス生成装置、１５…空気供給装置、１６…冷却装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐食性に優れると共に剛性に優れ、軽量化が容易な電子機器用マグネシウム製筐体部品および電子機器用マグネシウム製筐体に関する。
【背景技術】
【０００２】
マグネシウム材は、実用金属の中で最も軽量であり、また一般的なプラスチック材料に比べるとはるかに高い熱伝導率および電磁波吸収能を有することから、近年、軽量および熱放散性、電磁波シールド性が要求されるノート型パソコン、携帯電話、ハードディスクドライブ、デジタルカメラ等の電子機器用筐体として用いられるようになっている。
【０００３】
しかしながら、マグネシウム材は実用金属の中で電気化学的に最もイオン化傾向が強く、また最も低剛性であるというマグネシウム金属原子由来の欠点を有しており、その特性により表面が腐食しやすいことに加え、容易に弾性変形しやすいという使用上の欠点を有している。
【０００４】
このような欠点を改善する方法として、被覆成分を主成分とする処理液剤中に対象物を浸漬し、酸化還元反応を用いてＰ−Ｍｎ−Ｃａ系等の皮膜を形成することにより耐食性を高める化成処理や、陽極に対象物を接触させて通電することにより表面に酸化膜を形成する陽極酸化処理が行われている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特開２００２−２３５ｌ８２号公報
【特許文献２】特開２００５−２７９２３号公報
【特許文献３】特開２００１−ｌ９２８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、化成処理、陽極酸化処理共にマグネシウム材を剛性、強度面において補強するような作用はなく、マグネシウム材の欠点である低剛性を改善した筐体は得られていない。そのため、筐体には軽量化が求められているものの、実際にはマグネシウム材の剛性不足から薄肉化が制限されており、必ずしも十分な軽量化がなされていない。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために得られたものであって、耐食性、剛性に優れ、薄肉化による軽量化が可能な電子機器用マグネシウム製筐体部品および電子機器用マグネシウム製筐体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、従来の表面処理法によって得られる電子機器用マグネシウム製筐体部品あるいは筐体の耐食性、剛性不足を改善するために鋭意研究を重ねた結果、マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体の表面にプラズマ電解酸化処理によって所定の厚さおよび弾性率のプラズマ電解酸化膜を形成することで、電子機器用マグネシウム製筐体部品あるいは筐体の耐食性を向上させると共に、剛性も向上させることができ、結果として薄肉化による軽量化も可能となることを見出した。
【０００８】
すなわち、本発明の電子機器用マグネシウム製筐体部品は、マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体と、前記成形体をプラズマ電解酸化処理することによって前記成形体の表面に形成され、厚さが２μｍ以上、かつナノインデンテーション法による弾性率が２００ＧＰａ以上である高剛性緻密質のプラズマ電解酸化膜とを具備することを特徴としている。
【０００９】
本発明の電子機器用マグネシウム製筐体部品においては、前記成形体の厚さが０．７ｍｍ以下、かつ前記プラズマ電解酸化膜の厚さが２μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。そして、前記プラズマ電解酸化膜の表面には、マグネシウム、クロムおよびモリブデンの中から選ばれる少なくとも１種の元素から主としてなる無電解めっき層が形成されていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の電子機器用マグネシウム製筐体は、マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体と、前記成形体をプラズマ電解酸化処理することによって前記成形体の表面に形成され、厚さが２μｍ以上、かつナノインデンテーション法による弾性率が２００ＧＰａ以上である高剛性緻密質のプラズマ電解酸化膜とを具備することを特徴としている。
【００１１】
本発明の電子機器用マグネシウム製筐体においては、前記成形体の厚さが０．７ｍｍ以下、かつ前記プラズマ電解酸化膜の厚さが２μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。そして、前記プラズマ電解酸化膜の表面には、マグネシウム、クロムおよびモリブデンの中から選ばれる少なくとも１種の元素から主としてなる無電解めっき層が形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電子機器用マグネシウム製筐体部品または電子機器用マグネシウム製筐体によれば、マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体の表面に、この成形体をプラズマ電解酸化処理することによって形成される特定の厚さおよび弾性率のプラズマ電解酸化膜を設けることで、耐食性および剛性に優れたものとすることができ、結果として成形体を薄肉化することができ、軽量化することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明について説明する。
本発明の電子機器用マグネシウム製筐体部品（以下、単に筐体部品と呼ぶ）、電子機器用マグネシウム製筐体（以下、単に筐体と呼ぶ）は、マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体と、この表面に形成された酸化膜とを具備するものである。本発明では、このような酸化膜が成形体をプラズマ電解酸化処理することによって形成されたものであると共に、その厚さが２μｍ以上かつナノインデンテーション法による弾性率（ヤング率）が２００ＧＰａ以上であることを特徴としている。
【００１４】
本発明における成形体は、上記したようにマグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなるものである。マグネシウム合金としては、例えばＡＺ９１（Ｍｇ合金中Ａｌが９％、Ｚｎ１％、残部Ｍｇ）、ＡＺ３１（Ｍｇ合金中Ａｌが３％、Ｚｎ１％、残部Ｍｇ）等が挙げられるが、必ずしもこれらに限られるものではない。
【００１５】
本発明における成形体としては、例えば図１に示すような携帯電話機の筐体となる成形体１が挙げられるが、必ずしもこのようなものに限定されるものではなく、例えばノート型パソコン、ハードディスクドライブ、デジタルカメラ等の各種電子機器の筐体部品または筐体となる成形体が挙げられる。
【００１６】
成形体１としては、例えばマグネシウム純金属またはマグネシウム合金を溶融して型により成形したものが挙げられるが、例えば鋳造、チクソモールド、ダイカスト、圧延等により得られたものであってもよい。また、成形体１としては、筐体部品または筐体の軽量化の観点から、厚さが０．７ｍｍ以下、さらには０．４ｍｍ以下であることが好ましい。なお、筐体部品または筐体の強度を確保する観点からは、成形体１の厚さは０．１ｍｍ以上であることが好ましい。
【００１７】
本発明では、このような成形体１の表面にプラズマ電解酸化膜を設けることで、従来に比べて筐体部品または筐体の耐食性を向上させることができると共に、剛性も向上させることができる。また、剛性の向上が可能となることから、筐体部品または筐体となる成形体１の薄肉化が可能となり、軽量化も可能となる。
【００１８】
しかしながら、プラズマ電解酸化膜の厚さが２μｍ未満と薄い場合、必ずしも耐食性および剛性を向上させる効果が十分でなく、またナノインデンテーション法による弾性率が２００ＧＰａ未満と低い場合についても、剛性を向上させる効果が十分でないことから、本発明ではプラズマ電解酸化膜の厚さを２μｍ以上とすると共に、ナノインデンテーション法による弾性率を２００ＧＰａ以上としている。
【００１９】
プラズマ電解酸化膜の厚さは、筐体部品または筐体の耐食性および剛性をより一層向上させる観点から４μｍ以上とすることが好ましい。なお、プラズマ電解酸化膜の厚さは、筐体部品または筐体の耐食性および剛性の向上の観点からは厚くすることが好ましいが、生産性、例えば成膜時間の短縮化等の観点からは薄くすることが好ましく、これら耐食性、剛性、生産性等のバランスから３０μｍ以下とすることが好ましい。
【００２０】
また、プラズマ電解酸化膜のナノインデンテーション法による弾性率は、筐体部品または筐体の剛性をより一層向上させる観点から２３０ＧＰａ以上とすることが好ましい。なお、プラズマ電解酸化膜の弾性率は、４５０ＧＰａ以下であることが好ましい。ここで、ナノインデンテーション法は、圧子を試料に押し込んだときの、圧子への負荷荷重と押し込み深さとを負荷時、除荷時にわたり連続的に測定し、得られた負荷荷重−押し込み深さ曲線から弾性率を求めるものである。具体的には、例えば超微小押し込み硬さ試験機ＥＮＴ−１１００ａ（株式会社エリオニクス社製、商品名）を用い、測定条件を温度：２５℃、荷重：１ｍＮ、負荷・除荷速度：０．１ｍＮ／ｓ、保持時間：１ｓとして測定することで求めることができる。
【００２１】
本発明の筐体部品または筐体については、少なくともマグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体１の表面にプラズマ電解酸化処理による所定の厚さおよび弾性率のプラズマ電解酸化膜が形成されていればよいが、プラズマ電解酸化膜が白色乃至灰色であることから外観の意匠性を高めるべく、または内部回路から発生する高周波電流を逃がして電磁ノイズを抑制すべく、その表面に塗膜または無電解めっき層等が形成されていてもよい。
【００２２】
無電解めっき層は、例えば硬質金属からなることが好ましく、具体的にはマグネシウム、クロムおよびモリブデンの中から選ばれる少なくとも１種の元素からなるものが好ましい。無電解めっき層をこのような元素からなるものとすることで、耐摩耗性に優れためっき層とし、瑕疵が発生しにくい筐体と構成することができる。
【００２３】
本発明の筐体部品または筐体は、マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体１にプラズマ電解酸化処理を行って所定の厚さおよび弾性率のプラズマ電解酸化膜を形成することで製造することができる。プラズマ電解酸化処理は、交流電流（例えば、５０Ｈｚ以上６０Ｈｚ以下の交流電流）を用いて電解質（例えば、アルカリ性電解質）中の陽極、陰極酸化によって被覆を形成するものである。
【００２４】
このようなプラズマ電解酸化処理では、例えば初期段階については１．５Ａ／ｃｍ２以上２．０Ａ／ｃｍ２以下の電流密度で４０秒以上９０秒以下の範囲で通電を行い、生成した酸化膜に絶縁破壊を発生せしめた後は所望の厚さとなるまで０．０５Ａ／ｃｍ２以上０．３Ａ／ｃｍ２以下の電流密度で通電を行うことが好ましい。初期段階において高電流密度値で強力な微小アーク放電を発生させることで、成形体１と酸化膜との間での相互拡散を増大させることができ、成形体１への酸化膜の付着強度を向上させることができる。この際、通電時間が４０秒未満であると上記効果を十分に得ることができず、一方、９０秒を超えても得られる酸化膜の品質は認識できるほどには向上しない。
【００２５】
図２は、プラズマ電解酸化処理に用いられる装置の一例を模式的に示したものである。図２に示されるように、電解槽１１の内部には、例えばアルカリ金属水酸化物とアルカリ金属ケイ酸塩とアルカリ金属ポリリン酸塩とを撹拌混合した電解液１２が貯留されている。このような電解液１２には、さらに過酸化物化合物が含有されていることが好ましい。
【００２６】
アルカリ金属水酸化物としては、例えばＫＯＨ、ＮａＯＨ等が好適なものとして挙げられる。アルカリ金属ケイ酸塩としては、例えば水ガラス（Ｎａ２ＳｉＯ２）が好適なものとして挙げられる。アルカリ金属ポリリン酸塩としては、例えばＮａ２Ｐ２Ｏ７、Ｎａ２ＰＯ４、Ｎａ６Ｐ６Ｏ１８等から選ばれる１種または２種以上が好適なものとして挙げられる。また、過酸化物化合物としては、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）および／またはアルカリ金属過酸化物（Ｎａ２Ｏ２、Ｋ２Ｏ２、Ｌｉ２Ｏ２）、またはアルカリ金属ペルオキソソルベート（ペルオキソリン酸塩、ペルオキソ炭酸塩、ペルオキソホウ酸塩等）が挙げられる。
【００２７】
電解液１２は、上記成分を蒸留または脱イオン水に溶解することで調製できる。この際、成形体１の表面に形成するプラズマ電解酸化膜の厚さ、弾性率等との関係で、各成分の濃度を適宜に調整することが好ましい。具体的には、アルカリ金属水酸化物を１ｇ／ｌ以上５ｇ／ｌ以下、アルカリ金属ケイ酸塩を２ｇ／ｌ以上１５ｇ／ｌ以下およびアルカリ金属ポリリン酸塩を２ｇ／ｌ以上２０ｇ／ｌ以下含むものが好ましい。さらに、電解液１２は、２ｇ／ｌ以上１５ｇ／ｌ以下の３０％のＨ２Ｏ２転換の過酸化物化合物を含むものが好ましい。このようにして調製される電解液１２のｐＨは８以上１０以下であることが好ましい。
【００２８】
このような電解液１２を貯留する電解槽１１はカソード極を形成するように例えばステンレス鋼等の良導電材料から構成されており、該カソード極として形成された電解槽１１に対して後述するようなパルスモードの電流を供給可能なパルス生成装置１３が電気的に接続されている。
【００２９】
また、このような電解槽１１内に貯留された電解液１２中には、マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体１がアノード極として浸漬される。このような成形体１は、成膜性を向上させるために予め中性脱脂工程および水洗工程が施されたものが好ましい。アノード極を構成する成形体１にはパルス生成装置１３が電気的に接続され、このパルス生成装置１３から出力されるパルスモード電流がアノード極としての成形体１に印加される。
【００３０】
パルス生成装置１３は、その内部において適宜のパルスモードを作成して電流を出力する機能を有しており、図３に示すような正分極するアノード型パルスモード、図４に示すような負分極するカソード型パルスモードおよび図５に示すようなこれらが交互に現出する交番パルスモードの中から選ばれる適宜のパルスモード電流がアノード極としての成形体１に供給されてプラズマ電解酸化処理が実行される。
【００３１】
電解槽１１には、例えば空気供給装置１５が付設され、この空気供給装置１５から電解槽１１の底部に空気を送給することによって、電解槽１１の内部全体にバブリングが行われる。また、電解槽１１には、例えば冷却装置１６から循環用配管１６ａ、１６ｂを介して冷媒が送り込まれて電解液１２が冷却されている。そして、プラズマ電解酸化処理中、このような冷却装置１６によって、電解液１２は例えば１５℃以上４０℃以下に維持される。
【００３２】
すなわち、プラズマ電解酸化処理が開始されると、成形体１の表面には高温・高圧のスポットが発生することから電解液１２の温度が上昇する。電解液１２の液温が４０℃より高くなると、例えば水ガラスのＳｉＯ２が分離し始め、凝固しやすくなる。一方、電解液１２の液温が１５℃より低くなると、例えば通電過程で生成した各種のイオンが酸素膜で被覆され、プラズマフィラメントが発生しにくくなる。このため、冷却装置１６によって電解液１２を１５℃以上４０℃以下に維持することで、プラズマ電解酸化膜を適切に形成できる。
【００３３】
このような電解槽１１では、上記したようにパルス生成装置１３からアノード型パルスモード、カソード型パルスモードおよび交番パルスモードの中から適宜選択されるパルスモードの電流を供給することで、成形体１にプラズマ電解酸化処理を行い、その表面にプラズマ電解酸化膜を形成する。
【００３４】
このようなプラズマ電解酸化処理によってプラズマ電解酸化膜の厚さを２μｍ以上とするには、上記したように通電時間を調整することで容易に行うことができる。また、プラズマ電解酸化膜の弾性率を２００ＧＰａ以上とするには、プラズマ電解酸化処理に用いられる電解液１２の組成、ｐＨおよび温度を上記したようなものとすると共に、プラズマ電解酸化処理の際の通電を上記したような所定の電流密度とすればよく、特に電解液１２の温度を変化させることで弾性率を容易に調整できる。すなわち、電解液１２の温度を変化させることで、プラズマ電解酸化膜の緻密度を変化させることができ、これにより弾性率を変化させることができる。
【００３５】
このようにしてプラズマ電解酸化膜が形成された成形体１は、そのままの状態で本発明の筐体部品または筐体としてもよいし、さらにプラズマ電解酸化膜の表面に塗膜を形成したり、無電解めっき層を形成したりして筐体部品または筐体としてもよい。無電解めっき層を形成するための無電解めっき処理は、成形体１に形成されたプラズマ電解酸化膜の表面に対して直接行ってもよいが、プラズマ電解酸化膜に対して前処理、すなわち無電解めっきの金属の析出を促進する核を生成する触媒化処理を行った後に行うことが好ましい。
【００３６】
触媒化処理としては、例えばパラジウム錯体法が挙げられ、これによりパラジウム核をプラズマ電解酸化膜に付着させることができるが、触媒化する処理としては必ずしもこのようなものに限定されるものではない。このようにプラズマ電解酸化膜にパラジウム核が点在すると、無電解めっき処理により金属がこのパラジウム核を種にして析出することができ、めっきが促進され、作業性が向上する。
【００３７】
以上、本発明の筐体部品または筐体について説明したが、本発明の筐体部品または筐体としては上記したような携帯電話機の筐体部品または筐体に限られるものではなく、例えばノート型パソコン、ハードディスクドライブ、デジタルカメラ等の耐食性および剛性が求められると共に、軽量化が求められる各種電子機器の筐体部品または筐体であってもよい。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明について実施例を参照してさらに詳細に説明する。
【００３９】
（実施例１）
携帯電話機用筐体となる成形体として、マグネシウム合金の中でも最も耐食性に優れるＡＺ９ｌＤを用い、ダイカスト成形によって外形寸法が長さ９０ｍｍ×幅４５ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのものを作製した。
【００４０】
次に、図２に示されるような装置を用い、上記成形体を陽極とすると共に、電解液の温度を３０℃としてプラズマ電解酸化処理を行い、上記成形体の表面に厚さ２μｍ、弾性率２３０ＧＰａのプラズマ電解酸化膜を形成して携帯電話機用筐体とした。
【００４１】
プラズマ電解酸化処理に用いた電解液は、アルカリ金属水酸化物としてのＫＯＨを３．０ｇ／ｌ、アルカリ金属ケイ酸塩としてのＮａ２ＳｉＯ２を１０ｇ／ｌ、アルカリ金属ポリリン酸塩としてのＮａ２Ｐ２Ｏ７を１４ｇ／ｌ、過酸化物化合物としてのＨ２Ｏ２を３００ｍｌ／ｌ含み、ｐＨが９．５となるものである。
【００４２】
また、プラズマ電解酸化処理における通電は、交流周波数を５０Ｈｚとし、プラズマ電解酸化処理の初期段階においては１．８Ａ／ｃｍ２の電流密度で６０秒間通電し、生成したプラズマ電解酸化膜に絶縁破壊を発生させた後はその厚さが２μｍとなるまで０．１Ａ／ｃｍ２の電流密度とした。
【００４３】
なお、プラズマ電解酸化膜の弾性率は、上記したようにプラズマ電解酸化処理における電解液の温度を３０℃とすることにより調整した。また、プラズマ電解酸化膜の弾性率は、超微小押し込み硬さ試験機ＥＮＴ−１１００ａ（株式会社エリオニクス社製、商品名）を用い、測定条件を温度：２５℃、荷重：１ｍＮ、負荷・除荷速度：０．１ｍＮ／ｓ、保持時間：１ｓとして得られた負荷荷重−押し込み深さ曲線から求めた。
【００４４】
（実施例２〜６）
成形体の厚さ、プラズマ電解酸化膜の厚さおよび弾性率を表１に示すようなものとした以外は実施例１と略同様にして携帯電話機用筐体を作製した。なお、プラズマ電解酸化膜の厚さは、プラズマ電解酸化処理における通電時間を変化させることにより調整した。また、プラズマ電解酸化膜の弾性率は、主としてプラズマ電解酸化処理における電解液の温度を変化させることにより調整した。
【００４５】
（比較例１、２）
成形体の厚さ、プラズマ電解酸化膜の厚さおよび弾性率を表１に示すようなものとした以外は実施例１と略同様にして携帯電話機用筐体を作製した。なお、比較例１、２の携帯電話機用筐体は、プラズマ電解酸化膜の厚さが本発明の範囲外となるものである。なお、プラズマ電解酸化膜の厚さは、プラズマ電解酸化処理の通電時間を変化させることにより調整した。
【００４６】
（比較例３、４）
表１に示すような厚さの成形体に対して、ＪＩＳ Ｈ８６５１に規格化された陽極酸化処理を行い、表１に示すような厚さおよび弾性率の酸化膜を形成した。なお、比較例３、４の携帯電話機用筐体は、酸化膜の形成方法が本発明とは異なると共に、該酸化膜の弾性率が本発明の範囲外となるものである。
【００４７】
次に、実施例１〜６および比較例１〜４の携帯電話機用筐体について、その中央部に５ｋｇの集中荷重を加えることによって生じる撓みの量の測定および評価を行った。結果を表１に示す。なお、表中の撓みの評価は、撓みの量が０．１０ｍｍ未満であるものを撓みが少なく良好として「○」で示し、撓みの量が０．１０ｍｍ以上０．１５ｍｍ未満であるものを撓みが比較的少ないとして「△」で示し、撓みの量が０．１５ｍｍ以上であるものを撓みが大きすぎるとして「×」で示した。
【００４８】
さらに、実施例１〜６および比較例１〜４の携帯電話機用筐体について、ＪＩＳ Ｚ ２３７１にしめす塩水噴霧試験を２００時間実施し、レイティングナンバを求めた。結果を表１に示す。レイティングナンバは、まず拡大鏡を用い、腐食部の短径が０．１ｍｍ以上となるものの長径（ｄ１）および短径（ｄ２）を測定し、腐食面積＝（ｄ１×ｄ２×π）／４を求めた。そして、このようにして求められた各腐食面積の合計を評価対象面の面積で除し、全腐食面積率を求めた。さらに、表２から、全腐食面積率に対応するレイティングナンバを求めた。
【００４９】
また、表１には、撓みの評価とレイティングナンバとを総合した評価としての性能評価、ならびに経済性および筐体重量とその評価を示す。表中、性能評価は、レイティングナンバが９以上のものの中で撓みの評価が「○」のものを特に良好として「◎」で示し、撓みの評価が「△」のものを良好として「○」で示し、レイティングナンバが９未満であるものは撓みの評価に関わらず「×」で示した。
【００５０】
また、経済性は、筐体の原価の中で表面処理費が占める割合が１０％未満であるものを「○」で示し、前記割合が１０％以上２０％未満であるものを「△」で示し、前記割合が２０％以上であるものを「×」で示した。
【００５１】
さらに、筐体の評価は、重量が４０ｇ以下であるものを特に軽量で良好として「◎」で示し、４０ｇを超え５０ｇ以下であるものをほぼ良好として「○」で示し、５０ｇを超えたものを重すぎるとして「×」で示した。
【００５２】
【表１】
【００５３】
【表２】
【００５４】
表１に示されるように、プラズマ電解酸化膜の厚さが２μｍ以上かつ弾性率が２００ＧＰａ以上である実施例１〜６の携帯電話機用筐体については、いずれも撓みが少なく、また耐食性も良好であることが認められた。特に、実施例４〜６の携帯電話機用筐体の結果から、プラズマ電解酸化膜の厚さを４μｍ以上とすることで、成形体の厚さが０．４ｍｍと薄い場合であっても、撓みの量を０．１０ｍｍ未満と小さくできることがわかる。
【００５５】
これに対して、プラズマ電解酸化膜の厚さを２μｍ未満とした比較例１、２の携帯電話機用筐体については、いずれも撓み量が多く、耐食性も低くなる結果となった。また、陽極酸化処理により酸化膜を形成した比較例３、４の携帯電話機用筐体については、酸化膜の厚さが厚いにも係わらず、撓みの量が多く、耐食性も低くなる結果となった。
【００５６】
（実施例７、８、比較例５、６）
実施例１、４、比較例１、３の携帯電話機用筐体について、さらにプラズマ電解酸化膜または陽極酸化膜の表面に表３に示すような厚さの無電解めっき層を形成し、それぞれ実施例７、８、比較例５、６の携帯電話機用筐体とした。
【００５７】
なお、無電解めっき層の形成は以下のようにして行った。まず、前処理としてパラジウム錯体法を用いてパラジウム核を生成させる触媒化処理および触媒促進処理を行った。触媒化処理は、プラズマ電解酸化膜が形成された携帯電話機用筐体を表４に示す組成のｐＨ１２．１の浴に３０℃で６０分間浸漬した。また、触媒化促進処理は、上記触媒化処理が行われたものを表５に示す組成のｐＨ８．１の浴に２５℃で５分間浸漬した。次いで、上記触媒化処理および触媒促進処理を行ったものを表６に示す組成のｐＨ７．２の無電解ニッケルめっき浴に７０℃で浸漬し、所定の厚さの無電解めっき層を形成した。
【００５８】
次に、得られた実施例７、８、比較例５、６の携帯電話機用筐体について、先の実施例と同様に塩水噴霧試験を行い、レイティングナンバを求めた。結果を表３に示す。
【００５９】
【表３】
【００６０】
【表４】
【００６１】
【表５】
【００６２】
【表６】
【００６３】
表３から明らかなように、厚さが２μｍ以上かつ弾性率が２００ＧＰａ以上のプラズマ電解酸化膜が設けられた実施例７、８の携帯電話機用筐体については、いずれも塩水噴霧試験後のレイティングナンバが高く、耐食性に優れていることが認められた。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の電子機器用マグネシウム製筐体部品に用いられるマグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体の一例を示す平面図。
【図２】プラズマ電解酸化処理に用いられる装置の一例を示す模式図。
【図３】プラズマ電解酸化処理で供給する電流のアノードパルスの波形の一例を示す線図。
【図４】プラズマ電解酸化処理で供給する電流のカソードパルスの波形の一例を示す線図。
【図５】プラズマ電解酸化処理で供給する電流の交番パルスの波形の一例を示す線図。
【符号の説明】
【００６５】
１…マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体、１１…電解槽、１２…電解液、１３…パルス生成装置、１５…空気供給装置、１６…冷却装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体と、
前記成形体をプラズマ電解酸化処理することによって前記成形体の表面に形成され、厚さが２μｍ以上、かつナノインデンテーション法による弾性率が２００ＧＰａ以上である高剛性緻密質のプラズマ電解酸化膜と
を具備することを特徴とする電子機器用マグネシウム製筐体部品。
【請求項２】
前記成形体の厚さが０．７ｍｍ以下、かつ前記プラズマ電解酸化膜の厚さが２μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の電子機器用マグネシウム製筐体部品。
【請求項３】
前記プラズマ電解酸化膜の表面に、マグネシウム、クロムおよびモリブデンの中から選ばれる少なくとも１種の元素から主としてなる無電解めっき層が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の電子機器用マグネシウム製筐体部品。
【請求項４】
マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体と、
前記成形体をプラズマ電解酸化処理することによって前記成形体の表面に形成され、厚さが２μｍ以上、かつナノインデンテーション法による弾性率が２００ＧＰａ以上である高剛性緻密質のプラズマ電解酸化膜と
を具備することを特徴とする電子機器用マグネシウム製筐体。
【請求項５】
前記成形体の厚さが０．７ｍｍ以下、かつ前記プラズマ電解酸化膜の厚さが２μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする請求項４記載の電子機器用マグネシウム製筐体。
【請求項６】
前記プラズマ電解酸化膜の表面に、マグネシウム、クロムおよびモリブデンの中から選ばれる少なくとも１種の元素から主としてなる無電解めっき層が形成されていることを特徴とする請求項４または５記載の電子機器用マグネシウム製筐体。
【請求項１】
マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体と、
前記成形体をプラズマ電解酸化処理することによって前記成形体の表面に形成され、厚さが２μｍ以上、かつナノインデンテーション法による弾性率が２００ＧＰａ以上である高剛性緻密質のプラズマ電解酸化膜と
を具備することを特徴とする電子機器用マグネシウム製筐体部品。
【請求項２】
前記成形体の厚さが０．７ｍｍ以下、かつ前記プラズマ電解酸化膜の厚さが２μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の電子機器用マグネシウム製筐体部品。
【請求項３】
前記プラズマ電解酸化膜の表面に、マグネシウム、クロムおよびモリブデンの中から選ばれる少なくとも１種の元素から主としてなる無電解めっき層が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の電子機器用マグネシウム製筐体部品。
【請求項４】
マグネシウム純金属またはマグネシウム合金からなる成形体と、
前記成形体をプラズマ電解酸化処理することによって前記成形体の表面に形成され、厚さが２μｍ以上、かつナノインデンテーション法による弾性率が２００ＧＰａ以上である高剛性緻密質のプラズマ電解酸化膜と
を具備することを特徴とする電子機器用マグネシウム製筐体。
【請求項５】
前記成形体の厚さが０．７ｍｍ以下、かつ前記プラズマ電解酸化膜の厚さが２μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする請求項４記載の電子機器用マグネシウム製筐体。
【請求項６】
前記プラズマ電解酸化膜の表面に、マグネシウム、クロムおよびモリブデンの中から選ばれる少なくとも１種の元素から主としてなる無電解めっき層が形成されていることを特徴とする請求項４または５記載の電子機器用マグネシウム製筐体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−４６７０７（Ｐ２００９−４６７０７Ａ）
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１１６３０（Ｐ２００７−２１１６３０）
【出願日】平成１９年８月１５日（２００７．８．１５）
【出願人】（３９００２２４１５）京セラケミカル株式会社 (424)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月１５日（２００７．８．１５）
【出願人】（３９００２２４１５）京セラケミカル株式会社 (424)
【Ｆターム（参考）】
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