Ｍｇ合金部材、および電気機器の筐体
【課題】優れた耐食性を備えると共に、他の部材と電気的に接続することができるＭｇ合金部材を提供する。
【解決手段】Ｍｇ合金からなる基材１と、その基材１の外周を覆う絶縁性耐食膜２と、を備えるＭｇ合金部材１００である。このＭｇ合金部材１００は、基材１上の一部に絶縁性耐食膜２が形成されていない非被覆部２Ｒを有している。また、Ｍｇ合金部材１００は、上記非被覆部２Ｒを平面視したときに、その非被覆部２Ｒの全面を覆う金属箔材３と、その非被覆部２Ｒにおいて金属箔材３と基材１との間に介在されて、両者１，３を接着させる導電性接着剤４と、を備える。
【解決手段】Ｍｇ合金からなる基材１と、その基材１の外周を覆う絶縁性耐食膜２と、を備えるＭｇ合金部材１００である。このＭｇ合金部材１００は、基材１上の一部に絶縁性耐食膜２が形成されていない非被覆部２Ｒを有している。また、Ｍｇ合金部材１００は、上記非被覆部２Ｒを平面視したときに、その非被覆部２Ｒの全面を覆う金属箔材３と、その非被覆部２Ｒにおいて金属箔材３と基材１との間に介在されて、両者１，３を接着させる導電性接着剤４と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｍｇ合金からなる基材と、その基材の外周を覆う絶縁性耐食膜と、を備えるＭｇ合金部材、およびそのＭｇ合金部材を用いた電気機器の筐体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気機器の筐体として、Ａｌ合金よりも軽量で、かつ耐衝撃性に優れるＭｇ合金を用いたＭｇ合金部材を利用することが提案されている。例えば、特許文献１には、Ａｌを５〜１１質量％含有するＭｇ合金からなる基材と、その基材の外周を覆う化成皮膜などの防食皮膜と、さらにその防食皮膜の外周に形成される塗装膜と、を備えるＭｇ合金部材が開示されている。防食皮膜は、その名の通り、活性の高いＭｇ合金からなる基材の腐食を防止するためのものであるだけでなく、基材への塗装膜の親和性を向上させる役割を果たす。また、塗装膜は、Ｍｇ合金部材の美観を向上させると共に、外部への電流の漏れや環境水による基材の腐食を防止する絶縁性耐食膜としての役割を果たす。
【０００３】
ここで、電気機器の筐体は、筐体内面側で筐体内部に配置される電子回路と電気的に接続され、シャーシーアースとして利用されることがある。筐体をシャーシーアースとすることで、電子回路を安定的に動作させることができるし、筐体外部への電磁波の不要な輻射を防止することができる。上記Ｍｇ合金部材をシャーシーアースとして利用する場合、Ｍｇ合金からなる基材上に塗装膜（絶縁性耐食膜）が形成されていない非被覆部を設け、その非被覆部を電気的接点とする。なお、化成皮膜は導電性を有するため、上記非被覆部に存在しても良く、この化成皮膜により非被覆部の耐食性が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】再表２００８−０２９４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、Ｍｇ合金からなる基材の金属質感を活かすため、化成皮膜と絶縁性耐食膜を透明性に優れたものにすることが検討されている。その場合、化成皮膜の厚さと絶縁性耐食膜の厚さを厚くすると、それらの透明性が低下してしまうため、両膜の厚さをあまり厚くすることができない。ところが、化成皮膜を薄くすると、絶縁性耐食膜を設けなかった非被覆部の耐食性が大きく低下してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、優れた耐食性を備えると共に、他の部材と電気的に接続することができるＭｇ合金部材を提供することにある。また、本発明の別の目的は、本発明Ｍｇ合金部材を用いた電気機器の筐体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を検討した結果、基材上の一部に絶縁性耐食膜が形成されていない非被覆部を形成し、その非被覆部を、導電性接着剤を介して金属箔材で覆うことで、上記課題を解決できることを見いだした。その知見に基づいて本発明を以下に規定する。
【０００８】
本発明Ｍｇ合金部材は、Ｍｇ合金からなる基材と、その基材の外周を覆う絶縁性耐食膜と、を備えるＭｇ合金部材である。この本発明Ｍｇ合金部材は、基材上の一部に絶縁性耐食膜が形成されていない非被覆部を有している。そして、本発明Ｍｇ合金部材は、上記非被覆部を平面視したときに、その非被覆部の全面を覆う金属箔材と、その非被覆部において金属箔材と基材との間に介在されて、両者を接着させる導電性接着剤と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の構成によれば、基材における絶縁性耐食膜が形成されている部分の耐食性は、その絶縁性耐食膜により確保することができるし、基材における絶縁性耐食膜がない非被覆部の耐食性は、非被覆部を覆う金属箔材により確保することができる。金属箔材により非被覆部における基材の腐食を抑制できるのは、金属箔材が環境水を殆ど透過しないため、金属箔材と基材との間に介在される導電性接着剤の部分に環境水が浸入し難いからである。また、その金属箔材は、本発明Ｍｇ合金部材の基材と本発明Ｍｇ合金部材以外の部材との電気的接点として利用することができる。
【００１０】
本発明Ｍｇ合金部材の一形態として、基材と絶縁性耐食膜との間に、透明性と導電性を有する化成皮膜を備える構成としても良い。その場合、絶縁性耐食膜は透明性を有するクリア塗装膜とする。ここで、本発明における『透明性を有する膜』とは、下地となる部材に膜を形成したときに膜を介して下地が見える程度の透明度を有する膜のことである。つまり、上記化成皮膜とクリア塗装膜とを備える構成であれば、クリア塗装膜の外部から基材が見える状態になっている。言うまでもないが、同じ材質の膜であっても、膜厚が厚くなるほど透明度は低下する。
【００１１】
化成皮膜には透明性を有するものと、透明性を殆ど有さないものがある。そこで、上記構成のように、透明性を有する化成皮膜（以下、透明化成皮膜とする）とクリア塗装膜とを備える構成とすることで、基材の金属質感を活かしたＭｇ合金部材とすることができる。それは、Ｍｇ合金からなる基材の表面がクリア塗装膜の外側から透けて見えるからである。なお、化成皮膜は導電性を有するため、非被覆部に存在しても良い。非被覆部に化成皮膜があることで、非被覆部の耐食性をさらに向上させることができる。
【００１２】
上記透明化成皮膜とクリア塗装膜とを備える本発明Ｍｇ合金部材の一形態として、透明化成皮膜の平均厚さを１０ｎｍ〜１μｍ、透明性を有するクリア塗装膜の平均厚さを１０〜１００μｍとすることが好ましい。
【００１３】
透明化成皮膜の平均厚さを１０ｎｍ以上とすることで、基材表面の凹凸に起因する透明化成皮膜の未形成箇所を無くすことができ、その結果、透明化成皮膜上に形成されるクリア塗装膜のムラを無くすことができる。また、透明化成皮膜の平均厚さを１μｍ以下とすることで、透明化成皮膜の透明度が低下することを防止できる。
【００１４】
一方、クリア塗装膜（絶縁性耐食膜）の平均厚さを１０μｍ以上とすることで、基材の腐食を効果的に防止できる。また、クリア塗装膜を厚くしていくと耐食性の向上効果が頭打ちになるし、あまり厚くし過ぎるとクリア塗装膜の柔軟性が損なわれてクリア塗装膜が基材から剥がれ易くなるため、クリア塗装膜の平均厚さを１００μｍ以下とすることが好ましい。加えて、クリア塗装膜の平均厚さを１００μｍ以下とすることで、クリア塗装膜の透明度が低下することを防止できる。
【００１５】
本発明Ｍｇ合金部材の一形態として、絶縁性耐食膜は、基材の直上に形成される陽極酸化皮膜と、その陽極酸化皮膜の外周に形成される塗装膜と、を備える構成としても良い。
【００１６】
陽極酸化皮膜は、非常に優れた耐食性を有する絶縁性の皮膜であるので、基材の腐食を効果的に防止できる。また、陽極酸化皮膜の更に外周に形成される塗装膜により、Ｍｇ合金部材の見栄えを向上させることができる。但し、陽極酸化皮膜は、絶縁性耐食膜の一部であって殆ど導電性を有さないため、非被覆部に存在することはできない。
【００１７】
陽極酸化皮膜を備えるＭｇ合金部材の一形態として、陽極酸化皮膜は、透明性を有する陽極酸化皮膜であり、前記塗装膜は、透明性を有するクリア塗装膜であることが好ましい。この透明性を有する陽極酸化皮膜とクリア塗装膜とを備える構成の場合も、クリア塗装膜の外部から基材が見える状態になっている。
【００１８】
陽極酸化皮膜には透明性を有するもの（以下、透明陽極酸化皮膜とする）があり、その陽極酸化皮膜を用いれば下地となる基材の表面を透明陽極酸化皮膜の外部から透けて見えるようにすることができる。その場合、塗装膜もクリア塗装膜などの透明性を有するものとすることで、基材の金属質感を活かすことができる。
【００１９】
透明陽極酸化皮膜とクリア塗装膜とを備える本発明Ｍｇ合金部材の一形態として、透明陽極酸化皮膜の平均厚さを１０ｎｍ〜１μｍ、クリア塗装膜の平均厚さを１０〜１００μｍとすることが好ましい。
【００２０】
透明陽極酸化皮膜の平均厚さを１０ｎｍ以上とすることで、基材表面の凹凸に起因する透明陽極酸化皮膜の未形成箇所を無くすことができ、その結果、透明陽極酸化皮膜上に形成される塗装膜のムラを無くすことができる。また、透明陽極酸化皮膜の平均厚さを１μｍ以下とすることで、透明陽極酸化皮膜の形成時間を短くすることができる。
【００２１】
一方、クリア塗装膜の平均厚さを１０μｍ以上とすることで、基材の腐食を効果的に防止できる。また、クリア塗装膜の平均厚さを１００μｍ以下とすることで、クリア塗装膜の柔軟性が損なわれて基材からクリア塗装膜が剥離し易くなることを抑制できる。
【００２２】
本発明Ｍｇ合金部材の一形態として、絶縁性耐食膜が形成されていない非被覆部の近傍における金属箔材と絶縁性耐食膜とのオーバーラップ長を、０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００２３】
理論的には、非被覆部の形状に完全一致する金属箔材を、非被覆部に一致するように配置すれば、基材の腐食を効果的に防止することができる。しかし、非被覆部の形成時や、金属箔材の作製時の寸法誤差、あるいは金属箔材の配置時の位置ズレなどを考慮して、金属箔材を非被覆部よりも若干大きくして、金属箔材が絶縁性耐食膜にオーバーラップするようにすることが好ましい。そのオーバーラップ長は、０．５ｍｍ以上あれば十分と考えられる。
【００２４】
本発明Ｍｇ合金部材の一形態として、金属箔材と絶縁性耐食膜とがオーバーラップする部分における金属箔材と絶縁性耐食膜との間に介在される導電性接着剤の平均厚さを１０〜１００μｍとすることが好ましい。
【００２５】
オーバーラップ部分における導電性接着剤の平均厚さを１０μｍ以上とすることで、基材表面への環境水の浸入を効果的に抑制することができる。また、当該導電性接着剤の平均厚さを１００μｍ以下とすることで、金属箔材を貼り付けた部分が徒に厚くなることを抑制することができる。導電性接着剤があまり厚くなると、Ｍｇ合金部材に曲げ応力などが作用した際、基材から導電性接着剤が剥離し易くなる。
【００２６】
本発明Ｍｇ合金部材の一形態として、金属箔材の平均厚さを１０〜１００μｍとすることが好ましい。
【００２７】
金属箔材の平均厚さが１０μｍ以上であれば、基材の腐食を効果的に防止することができる。また、金属箔材の平均厚さが１００μｍ以下であれば、金属箔材が基材から剥がれ難くなる。金属箔材が厚くなり過ぎると、金属箔材の可撓性が低下して、金属箔材が基材から剥がれ易くなる。
【００２８】
本発明Ｍｇ合金部材の一形態として、基材を構成するＭｇ合金は、Ａｌを８．３質量％以上９．５質量％以下、Ｚｎを０．５質量％以上１．５質量％以下含有するＭｇ合金であることが好ましい。
【００２９】
Ｍｇ合金は、例えばＡＳＴＭ規格におけるＡＺ系合金、ＡＭ系合金、ＡＳ系合金など、どのような組成のものであっても良い。しかし、特に、Ａｌを８．３質量％〜９．５質量％、Ｚｎを０．５質量％〜１．５質量％含有するＡＺ９１相当材は、高強度で高耐食性である点で好ましい。
【００３０】
本発明電気機器の筐体は、開口部を有する本体部と、当該開口部を閉じる蓋部と、を備える電気機器の筐体であって、本体部と蓋部の少なくとも一方が本発明Ｍｇ合金部材であることを特徴とする。
【００３１】
本発明電気機器の筐体によれば、筐体を構成する本発明Ｍｇ合金部材を、筐体内部に収納される電子回路のシャーシーアースとすることができる。ここで、本発明Ｍｇ合金部材は腐食し難い構成であるため、本発明電気機器の筐体とその内部の電子回路とからなる電気機器（例えば、携帯電話やパソコンなど）の信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明Ｍｇ合金部材は、優れた耐食性を備えつつ、他の部材と電気的に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（Ａ）は実施形態に示すＭｇ合金部材の正面図、（Ｂ）は（Ａ）の一点鎖線の位置におけるＭｇ合金部材の断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
＜実施形態＞
以下、本発明Ｍｇ合金部材を、電気機器の筐体の本体部に備わる開口部を閉じる蓋部に適用した例を、図１に基づいて説明する。
【００３５】
筐体の蓋部を構成する本発明Ｍｇ合金部材１００は、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、断面『［』状のＭｇ合金からなる基材１と、基材１の表面に形成される絶縁性耐食膜２と、その絶縁性耐食膜２が形成されずに基材１が露出している部分である非被覆部２Ｒを覆う金属箔材３と、その金属箔材３を基材１に貼り付ける導電性接着剤４と、を備える。以下、Ｍｇ合金部材１００の各構成を詳細に説明する。
【００３６】
≪基材≫
基材１は、Ｍｇに添加元素を含有させた種々の組成のものを利用できる。例えば、基材１には、添加元素として少なくともＡｌを２．７質量％以上含有するＭｇ−Ａｌ系合金、特にＡｌを７．３質量％超１２質量％以下含有するＭｇ−Ａｌ系合金を用いることが好ましい。Ａｌの含有量が多いほど、強度、耐塑性変形性（剛性）といった機械的特性に優れる上に、耐食性にも優れる傾向にある。但し、Ａｌの含有量が１２質量％を超えると塑性加工性の低下を招くことから、上限は１２質量％、更に１１質量％が好ましい。代表的なＭｇ合金中のＡｌ含有量は、ＡＳＴＭ規格におけるＡＺ９１合金相当の含有量と同じ８．３〜９．５％とすると良い。
【００３７】
Ａｌ以外の添加元素は、Ｚｎ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｙ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｚｒ，Ｃｅ，Ｂｅ，Ｓｎ，Ｌｉ，Ｎｉ，Ａｕ及び希土類元素（Ｙ，Ｃｅを除く）から選択された１種以上の元素が挙げられる。これらの元素を含む場合、その含有量は、合計で好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下、各元素の含有量は好ましくは０．０１質量％以上１０質量％以下、より好ましくは０．１質量％以上５質量％以下が挙げられる。より具体的なＭｇ−Ａｌ系合金は、例えば、ＡＳＴＭ規格におけるＡＺ系合金（Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ系合金、Ｚｎ：０．２質量％〜１．５質量％）、ＡＭ系合金（Ｍｇ−Ａｌ−Ｍｎ系合金、Ｍｎ：０．１５質量％〜０．５質量％）、Ｍｇ−Ａｌ−ＲＥ（希土類元素）系合金、ＡＸ系合金（Ｍｇ−Ａｌ−Ｃａ系合金、Ｃａ：０．２質量％〜６．０質量％）、ＡＪ系合金（Ｍｇ−Ａｌ−Ｓｒ系合金、Ｓｒ：０．２質量％〜７．０質量％）などが挙げられる。不純物は、例えば、Ｆｅなどが挙げられる。その他、Ｙ，Ｃｅ，Ｃａ，及び希土類元素（Ｙ，Ｃｅを除く）から選択される少なくとも１種の元素を合計０．００１質量％以上、好ましくは合計０．１質量％以上５質量％以下含有すると、耐熱性、難燃性に優れる。
【００３８】
また、基材１は、どのような製造方法により得られたものであっても良い。例えば、基材１は、押出材であっても良いし、鋳造材であっても、圧粉成形体であっても良い。また、これらを更に圧延、鍛造、プレス、曲げ加工などの塑性加工したものを基材１としても良い。
【００３９】
なお、言うまでもないが、基材１の形状は図１のような板状に限定されるわけではない。
【００４０】
≪絶縁性耐食膜≫
絶縁性耐食膜２としては、塗装膜を挙げることができる。特に、アクリル系塗料を用いた透明性を有するクリア塗装膜で絶縁性耐食膜２を形成することで、下地となる基材１が透けて見えるようにできるので、基材１の金属質感を活かしたＭｇ合金部材１００とすることができる。もちろん、塗装膜は非透明のもの（塗装膜の外側から基材を見ることができないもの）であっても構わない。
【００４１】
上記塗装膜（絶縁性耐食膜２）を形成するには、基材１と塗装膜（絶縁性耐食膜２）との間に両者の親和性を向上させるための皮膜を形成することが好ましい。その皮膜として、以下に説明する陽極酸化皮膜を挙げることができる。
【００４２】
［陽極酸化皮膜］
陽極酸化皮膜は、電解質溶液中に基材１を浸し、基材１を陽極として通電することで基材１の表面に形成される酸化膜のことである。陽極酸化皮膜は通常、導電性を殆ど持たず、耐食膜として機能する。そのため、基材１上に陽極酸化皮膜と塗装膜を形成すれば、これら陽極酸化皮膜と塗装膜の２層の膜で本発明における絶縁性耐食膜２が形成されることになる。なお、陽極酸化皮膜と塗装膜とからなる絶縁性耐食膜２を備えるＭｇ合金部材１００では、陽極酸化皮膜のみが存在し、塗装膜が存在しない部分があっても良い。例えば、後述する非被覆部２Ｒを除く基材１の全面にわたって陽極酸化皮膜が形成されているが、塗装膜は基材１の一面側にのみ形成されている場合を挙げることができる。
【００４３】
陽極酸化皮膜には、透明性を有するものと、透明性を殆ど有さないものと、がある。透明性を有する陽極酸化皮膜（以下、透明陽極酸化皮膜）を用いる場合、その上に形成する塗装膜をクリア塗装膜とすれば、基材１の金属質感を外部から確認することができるので、基材１の金属質感を活かしたＭｇ合金部材１００となる。透明陽極酸化皮膜としては、例えば、ＭｇＯやＭｇ（ＯＨ）２などを挙げることができる。
【００４４】
絶縁性耐食膜２を透明陽極酸化皮膜とクリア塗装膜との組み合わせとすることで基材１の金属質感を活かす場合、透明陽極酸化皮膜の厚さとクリア塗装膜の厚さをあまり厚くすることは好ましくない。各膜の厚さを厚くすればするほど、各膜の透明度が低下するからである。その観点から、透明陽極酸化皮膜の平均厚さは１０ｎｍ〜１μｍ、クリア塗装膜の平均厚さは、１０〜１００μｍとすることが好ましい。
【００４５】
透明陽極酸化皮膜の平均厚さを１０ｎｍ以上とすることで、基材１表面における透明陽極酸化皮膜の未形成箇所を無くすことができ、基材１上にクリア塗装膜をムラなく塗装することができる。加えて、透明陽極酸化皮膜の平均厚さを１μｍ以下とすることで、基材１の金属質感を外部から確認することができる程度に透明陽極酸化皮膜の透明度を確保することができる。より好ましい透明陽極酸化皮膜の平均厚さは２０ｎｍ〜１００ｎｍである。
【００４６】
また、クリア塗装膜の平均厚さを上記範囲とすることで、クリア塗装膜の柔軟性を損なわない範囲で基材１の腐食を効果的に防止できる上、基材１の金属質感を外部から確認することができる程度にクリア塗装膜の透明度を確保することができる。より好ましいクリア塗装膜の平均厚さは２０〜５０μｍである。
【００４７】
≪化成皮膜≫
一方、陽極酸化皮膜とは異なり、基材１と絶縁性耐食膜２との親和性を向上させる皮膜として、化成皮膜を挙げることができる。化成皮膜は、耐食性を有するが絶縁性ではなく（つまり、導電性）、後述する非被覆部２Ｒに存在してもかまわない（存在しなくても、もちろん構わない）。
【００４８】
この化成皮膜には、透明性を有するものと透明性を有さないものとがある。透明性を有する化成皮膜（以下、透明化成皮膜と呼ぶ）を用い、かつ絶縁性耐食膜２（塗装膜）も透明性を有するクリア塗装膜を使用すれば、基材１の金属質感を活かしたＭｇ合金部材１００とすることができる。透明性を有する化成皮膜としては、リン酸系Ｃａ、リン酸系Ｍｎ、Ｚｒ系酸化物などの化成皮膜を挙げることができる。
【００４９】
透明化成皮膜と、クリア塗装膜（絶縁性耐食膜２）と、を組み合わせて、基材１の金属質感を活かすのであれば、透明化成皮膜の厚さとクリア塗装膜の厚さをあまり厚くすることは好ましくない。各膜の厚さを厚くすればするほど、各膜の透明度が低下するからである。その観点から、透明化成皮膜の平均厚さは１０ｎｍ〜１μｍ、クリア塗装膜の平均厚さは１０〜１００μｍとすることが好ましい。
【００５０】
透明化成皮膜の平均厚さを１０ｎｍ以上とすることで、基材１表面における透明化成皮膜の未形成箇所を無くすことができ、基材１上にクリア塗装膜をムラなく塗装することができる。加えて、透明化成皮膜の平均厚さを１μｍ以下とすることで、基材１の金属質感を外部から確認することができる程度に透明化成皮膜の透明度を確保することができる。より好ましい透明化成皮膜の平均厚さは２０ｎｍ〜１００ｎｍである。
【００５１】
また、クリア塗装膜の平均厚さを上記範囲とすることで、クリア塗装膜の柔軟性を損なわない範囲で基材１の腐食を効果的に防止できる上、基材１の金属質感を外部から確認することができる程度にクリア塗装膜の透明度を確保することができる。より好ましいクリア塗装膜の平均厚さは２０〜５０μｍである。
【００５２】
≪非被覆部≫
Ｍｇ合金部材１００の基材１には、絶縁性耐食膜２で覆われていない非被覆部２Ｒが形成されている。この非被覆部２Ｒは、基材１の外周に絶縁性耐食膜２を形成した後、絶縁性耐食膜２の一部をレーザーや研磨などで剥離することで形成することができる。その他、基材１にマスキングを施した状態で絶縁性耐食膜２を形成することでも非被覆部２Ｒを形成することができる。ここで、既に述べたように、基材１と絶縁性耐食膜２との間に化成皮膜が形成されている場合、化成皮膜は導電性であるので、非被覆部２Ｒに化成皮膜がある状態であってもかまわない。もちろん、非被覆部２Ｒにおいて化成皮膜がなく、基材１が露出した状態でも良い。
【００５３】
非被覆部２Ｒの形状は、図面上は円形であるが、特に限定されない。例えば、矩形や多角形、楕円形、あるいは雲形、星型などの異形であってもかまわない。また、非被覆部２Ｒの大きさも、筐体内部に収納する電気回路と十分な導通を確保することができる大きさであれば特に限定されない。
【００５４】
≪金属箔材≫
金属箔材３は、非被覆部２Ｒにおける基材１表面への環境水の浸入を抑制すると共に、筐体の蓋部であるＭｇ合金部材１００の基材１と筐体内部に収納される電子回路との電気的接点となる部材である。この金属箔材３は、導電性に優れる金属または合金であれば良く、例えば、Ａｌ箔やＣｕ箔、Ａｕ箔などを挙げることができる。特に、Ｃｕ箔は、安価で耐食性に優れるため、好ましい。その他、Ｃｕ箔やＡｌ箔にＡｕメッキを施したものを金属箔材３として利用しても良い。
【００５５】
金属箔材３の平均厚さは、１０〜１００μｍとすることが好ましい。金属箔材３の平均厚さを１０μｍ以上とすることで、Ｍｇ合金部材１００を他の部材と電気的に接続するために金属箔材３にプローブを押し当てたときに、当該金属箔材３が破れることを効果的に防止できる。また、金属箔材３の平均厚さを１００μｍ以下とすることで、金属箔材３の可撓性が低下し、金属箔材３が基材１から剥がれ易くなることを防止できる。
【００５６】
金属箔材３の大きさは、非被覆部２Ｒにおける基材１への環境水の浸入を抑制するために、非被覆部２Ｒを平面視したときに少なくとも非被覆部２Ｒ全体を覆うことができる大きさとする。つまり、最小の金属箔材３は、非被覆部２Ｒと同じ形状と大きさの金属箔材３ということになる。この場合、平面視したときに金属箔材３と非被覆部２Ｒとを完全に一致させた状態とする必要があるが、そのような状態とするのは難しい。そこで、金属箔材３として、非被覆部２Ｒの輪郭線から非被覆部２Ｒよりもはみ出すような形状と大きさのものを利用することが好ましい。そうすることで、平面視したときに金属箔材３と絶縁性耐食膜２とがオーバーラップするので、Ｍｇ合金部材１００の外部から、非被覆部２Ｒにおける基材１表面への環境水の浸入を効果的に抑制することができる。なお、オーバーラップ長については後段で項目を設けて説明する。
【００５７】
≪導電性接着剤≫
導電性接着剤４は、金属箔材３を基材１に接着させると共に、基材１と金属箔材３との導通を確保するためのものである。この導電性接着剤４としては、アクリル系接着剤などに、ＡｇやＮｉ、カーボンなどの導電性粒子を分散させたものを利用できる。導電性接着剤４における導電性粒子の含有量は、導電性接着剤４に要求される導電率（１Ω・ｃｍ以上が好ましい）を考慮して適宜調整すると良い。
【００５８】
導電性接着剤４の平均厚さは、１０〜１００μｍとすることが好ましい。導電性接着剤４の平均厚さを１０μｍ以上とすることで、導電性接着剤４の接着力を十分に確保することができる。また、導電性接着剤４の平均厚さを１００μｍ以下とすることで、導電性接着剤４の抵抗値が高くなり過ぎることを抑制できる。ここで、金属箔材３が非被覆部２Ｒからはみ出す大きさを有する場合、非被覆部２Ｒの位置での導電性接着剤４の平均厚さ（以下、内側平均厚さ）と、非被覆部２Ｒよりも外側の位置での導電性接着剤４の平均厚さ（以下、外側平均厚さ）とをほぼ同じとしても良いし、大きく異ならせても良い。両者がほぼ同じ場合、図１に示すように、非被覆部２Ｒの段差に沿った形状に導電性接着剤４と金属箔材３が配置される。これに対して、非被覆部２Ｒの段差を埋めるように導電性接着剤４を配置して、金属箔材３がフラットな状態となるように導電性接着剤４に貼り付ければ、内側平均厚さが、外側平均厚さよりも大きくなる。いずれにせよ、外側平均厚さを、１０〜１００μｍとすることが好ましい。
【００５９】
導電性接着剤４は、少なくとも非被覆部２Ｒから露出する基材１の表面全体（化成皮膜がある場合は、化成皮膜の表面全体）にわたって塗布されている必要がある。もちろん、金属箔材３が非被覆部２Ｒからはみ出す大きさであれば、導電性接着剤４も非被覆部２Ｒからはみ出すように塗布されていても良い。一方、導電性接着剤４の金属箔材３側では、導電性接着剤４は金属箔材３の接着面（つまり、金属箔材３の基材１側の面）全体にわたって設けられていることが好ましい（例えば、図１（Ｂ），（Ｃ）を参照）。なお、導電性接着剤４は、金属箔材３からはみ出していても良い。
【００６０】
≪オーバーラップ長≫
上記金属箔材３と導電性接着剤４による基材１の腐食防止をより確実にするために、金属箔材３と導電性接着剤４を非被覆部２Ｒよりも大きくして、金属箔材３が絶縁性耐食膜２にオーバーラップするようにすることが好ましい。その場合、金属箔材３と絶縁性耐食膜２とのオーバーラップ長３Ｌ、即ち、絶縁性耐食膜２の輪郭線から金属箔材３の輪郭線までの距離を０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。そうすることで、金属箔材３の縁部から基材１の表面に向かって環境水が浸入することを効果的に防止することができる。環境水の浸入防止の効果は、オーバーラップ長３Ｌを長くするほど高くなる。しかし、あまりオーバーラップ長３Ｌを長くしても金属箔材３が無駄になるだけである。なにより、大きすぎる金属箔材３は、Ｍｇ合金部材１００の見た目を損なう。これらのことを考慮して、オーバーラップ長３Ｌの上限は５ｍｍとすることが好ましい。
【００６１】
≪本発明の効果≫
以上説明したＭｇ合金部材１００の蓋部は、ほぼ全面にわたって絶縁性耐食膜２が形成されたものでありながらシャーシーアースとして利用することができる。しかも、このＭｇ合金部材１００の電気的接点となる部分の耐食性が高く、Ｍｇ合金からなる基材１が腐食し難いため、湿度が高い環境下でも利用することができる。
【００６２】
＜試験例＞
以下、本発明の構成を備えるＭｇ合金部材と、本発明の構成とは異なる構成を備えるＭｇ合金部材の両方を作製し、両者に対して塩水噴霧試験を行なうことで、両者の耐食性を比較した。
【００６３】
≪本発明品の構成≫
まず、板厚０．６ｍｍのＡＺ９１相当の展伸材（基材１）を用意した。この基材１に対して、平均膜厚１００ｎｍのアルミナ系の化成皮膜を形成した。そして、その化成皮膜上に、電着塗装によりアクリル系のクリア塗装膜（絶縁性耐食膜２）を形成した。クリア塗装膜の平均厚さは２０μｍであった。
【００６４】
次に、ＣＯ２レーザーを用いて直径１０ｍｍの大きさにクリア塗装を剥離した。クリア塗装膜が剥離された部分（非被覆部２Ｒ）では、クリア塗装膜の下の化成皮膜も剥離されたと考えられる。
【００６５】
最後に、直径１１ｍｍ、平均厚さ５０μｍのＣｕ箔（金属箔材３）を上記非被覆部に接着した。Ｃｕ箔の接着には、Ａｇを１０質量％含有させたアクリル系接着剤（導電性接着剤４）を用いた。導電性接着剤４の平均厚さは、非被覆部２Ｒおよびオーバーラップ部分において共に約３０μｍであった。つまり、Ｃｕ箔は、非被覆部２Ｒにおける段差の形状に沿うように貼り付けられた。
【００６６】
作製した本発明の構成の試料に、３５℃の５％ＮａＣｌ水を２４時間にわたって噴霧する塩水噴霧試験（ＪＩＳ Ｚ ２３７１に準拠）を行なった。そして、Ｃｕ箔（金属箔材３）と導電性接着剤４を基材１から剥離し、非被覆部２Ｒにおける基材１の状態を確認したところ、当該部分に腐食は観察されなかった。
【００６７】
≪比較品の構成≫
本発明の構成と同様に、アルミナ系の化成皮膜とクリア塗装膜を備えるＡＺ９１相当材を作製し、そのＡＺ９１相当材に非被覆部を形成した。次に、その非被覆部を導電性ペーストで覆った。導電性ペーストは、アクリル系接着剤中に、１０質量％のＡｇを含有させたもので、その導電率は、本発明の構成における導電性接着剤とほぼ同程度であった。また、非被覆部における導電性ペーストの形成状態（大きさ、厚さ、形状など）は、本発明の構成におけるＣｕ箔と導電性接着剤の形成状態とほぼ一致するように形成した。
【００６８】
作製した比較品の構成に、本発明品と同様の条件の塩水噴霧試験を行なった。そして、導電性ペーストを基材から剥離し、非被覆部における基材の状態を確認したところ、腐食（電食）が確認された。
【００６９】
≪まとめ≫
比較品のように、導電性ペーストで非被覆部を覆うだけでは導電性ペースト中に環境水が浸透し、導電性ペースト中の金属とＭｇ合金からなる基材との間で電池が形成される。その結果、基材に電食が生じると考えられる。
【００７０】
これに対して、本発明の構成のように、非被覆部２Ｒに導電性接着剤４で金属箔材３を貼り付けると、金属箔材３により非被覆部２Ｒにおける基材１表面への環境水の浸透を抑制できる。そのため、基材１に電食が生じ難いと考えられる。
【００７１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明Ｍｇ合金部材は、電気機器の筐体の蓋部などに好適に利用することができる。例えば、防水型携帯電話の電池カバーなどに利用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１００ Ｍｇ合金部材
１ 基材
２ 絶縁性耐食膜 ２Ｒ 非被覆部
３ 金属箔材 ３Ｌ オーバーラップ長
４ 導電性接着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｍｇ合金からなる基材と、その基材の外周を覆う絶縁性耐食膜と、を備えるＭｇ合金部材、およびそのＭｇ合金部材を用いた電気機器の筐体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気機器の筐体として、Ａｌ合金よりも軽量で、かつ耐衝撃性に優れるＭｇ合金を用いたＭｇ合金部材を利用することが提案されている。例えば、特許文献１には、Ａｌを５〜１１質量％含有するＭｇ合金からなる基材と、その基材の外周を覆う化成皮膜などの防食皮膜と、さらにその防食皮膜の外周に形成される塗装膜と、を備えるＭｇ合金部材が開示されている。防食皮膜は、その名の通り、活性の高いＭｇ合金からなる基材の腐食を防止するためのものであるだけでなく、基材への塗装膜の親和性を向上させる役割を果たす。また、塗装膜は、Ｍｇ合金部材の美観を向上させると共に、外部への電流の漏れや環境水による基材の腐食を防止する絶縁性耐食膜としての役割を果たす。
【０００３】
ここで、電気機器の筐体は、筐体内面側で筐体内部に配置される電子回路と電気的に接続され、シャーシーアースとして利用されることがある。筐体をシャーシーアースとすることで、電子回路を安定的に動作させることができるし、筐体外部への電磁波の不要な輻射を防止することができる。上記Ｍｇ合金部材をシャーシーアースとして利用する場合、Ｍｇ合金からなる基材上に塗装膜（絶縁性耐食膜）が形成されていない非被覆部を設け、その非被覆部を電気的接点とする。なお、化成皮膜は導電性を有するため、上記非被覆部に存在しても良く、この化成皮膜により非被覆部の耐食性が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】再表２００８−０２９４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、Ｍｇ合金からなる基材の金属質感を活かすため、化成皮膜と絶縁性耐食膜を透明性に優れたものにすることが検討されている。その場合、化成皮膜の厚さと絶縁性耐食膜の厚さを厚くすると、それらの透明性が低下してしまうため、両膜の厚さをあまり厚くすることができない。ところが、化成皮膜を薄くすると、絶縁性耐食膜を設けなかった非被覆部の耐食性が大きく低下してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、優れた耐食性を備えると共に、他の部材と電気的に接続することができるＭｇ合金部材を提供することにある。また、本発明の別の目的は、本発明Ｍｇ合金部材を用いた電気機器の筐体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を検討した結果、基材上の一部に絶縁性耐食膜が形成されていない非被覆部を形成し、その非被覆部を、導電性接着剤を介して金属箔材で覆うことで、上記課題を解決できることを見いだした。その知見に基づいて本発明を以下に規定する。
【０００８】
本発明Ｍｇ合金部材は、Ｍｇ合金からなる基材と、その基材の外周を覆う絶縁性耐食膜と、を備えるＭｇ合金部材である。この本発明Ｍｇ合金部材は、基材上の一部に絶縁性耐食膜が形成されていない非被覆部を有している。そして、本発明Ｍｇ合金部材は、上記非被覆部を平面視したときに、その非被覆部の全面を覆う金属箔材と、その非被覆部において金属箔材と基材との間に介在されて、両者を接着させる導電性接着剤と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の構成によれば、基材における絶縁性耐食膜が形成されている部分の耐食性は、その絶縁性耐食膜により確保することができるし、基材における絶縁性耐食膜がない非被覆部の耐食性は、非被覆部を覆う金属箔材により確保することができる。金属箔材により非被覆部における基材の腐食を抑制できるのは、金属箔材が環境水を殆ど透過しないため、金属箔材と基材との間に介在される導電性接着剤の部分に環境水が浸入し難いからである。また、その金属箔材は、本発明Ｍｇ合金部材の基材と本発明Ｍｇ合金部材以外の部材との電気的接点として利用することができる。
【００１０】
本発明Ｍｇ合金部材の一形態として、基材と絶縁性耐食膜との間に、透明性と導電性を有する化成皮膜を備える構成としても良い。その場合、絶縁性耐食膜は透明性を有するクリア塗装膜とする。ここで、本発明における『透明性を有する膜』とは、下地となる部材に膜を形成したときに膜を介して下地が見える程度の透明度を有する膜のことである。つまり、上記化成皮膜とクリア塗装膜とを備える構成であれば、クリア塗装膜の外部から基材が見える状態になっている。言うまでもないが、同じ材質の膜であっても、膜厚が厚くなるほど透明度は低下する。
【００１１】
化成皮膜には透明性を有するものと、透明性を殆ど有さないものがある。そこで、上記構成のように、透明性を有する化成皮膜（以下、透明化成皮膜とする）とクリア塗装膜とを備える構成とすることで、基材の金属質感を活かしたＭｇ合金部材とすることができる。それは、Ｍｇ合金からなる基材の表面がクリア塗装膜の外側から透けて見えるからである。なお、化成皮膜は導電性を有するため、非被覆部に存在しても良い。非被覆部に化成皮膜があることで、非被覆部の耐食性をさらに向上させることができる。
【００１２】
上記透明化成皮膜とクリア塗装膜とを備える本発明Ｍｇ合金部材の一形態として、透明化成皮膜の平均厚さを１０ｎｍ〜１μｍ、透明性を有するクリア塗装膜の平均厚さを１０〜１００μｍとすることが好ましい。
【００１３】
透明化成皮膜の平均厚さを１０ｎｍ以上とすることで、基材表面の凹凸に起因する透明化成皮膜の未形成箇所を無くすことができ、その結果、透明化成皮膜上に形成されるクリア塗装膜のムラを無くすことができる。また、透明化成皮膜の平均厚さを１μｍ以下とすることで、透明化成皮膜の透明度が低下することを防止できる。
【００１４】
一方、クリア塗装膜（絶縁性耐食膜）の平均厚さを１０μｍ以上とすることで、基材の腐食を効果的に防止できる。また、クリア塗装膜を厚くしていくと耐食性の向上効果が頭打ちになるし、あまり厚くし過ぎるとクリア塗装膜の柔軟性が損なわれてクリア塗装膜が基材から剥がれ易くなるため、クリア塗装膜の平均厚さを１００μｍ以下とすることが好ましい。加えて、クリア塗装膜の平均厚さを１００μｍ以下とすることで、クリア塗装膜の透明度が低下することを防止できる。
【００１５】
本発明Ｍｇ合金部材の一形態として、絶縁性耐食膜は、基材の直上に形成される陽極酸化皮膜と、その陽極酸化皮膜の外周に形成される塗装膜と、を備える構成としても良い。
【００１６】
陽極酸化皮膜は、非常に優れた耐食性を有する絶縁性の皮膜であるので、基材の腐食を効果的に防止できる。また、陽極酸化皮膜の更に外周に形成される塗装膜により、Ｍｇ合金部材の見栄えを向上させることができる。但し、陽極酸化皮膜は、絶縁性耐食膜の一部であって殆ど導電性を有さないため、非被覆部に存在することはできない。
【００１７】
陽極酸化皮膜を備えるＭｇ合金部材の一形態として、陽極酸化皮膜は、透明性を有する陽極酸化皮膜であり、前記塗装膜は、透明性を有するクリア塗装膜であることが好ましい。この透明性を有する陽極酸化皮膜とクリア塗装膜とを備える構成の場合も、クリア塗装膜の外部から基材が見える状態になっている。
【００１８】
陽極酸化皮膜には透明性を有するもの（以下、透明陽極酸化皮膜とする）があり、その陽極酸化皮膜を用いれば下地となる基材の表面を透明陽極酸化皮膜の外部から透けて見えるようにすることができる。その場合、塗装膜もクリア塗装膜などの透明性を有するものとすることで、基材の金属質感を活かすことができる。
【００１９】
透明陽極酸化皮膜とクリア塗装膜とを備える本発明Ｍｇ合金部材の一形態として、透明陽極酸化皮膜の平均厚さを１０ｎｍ〜１μｍ、クリア塗装膜の平均厚さを１０〜１００μｍとすることが好ましい。
【００２０】
透明陽極酸化皮膜の平均厚さを１０ｎｍ以上とすることで、基材表面の凹凸に起因する透明陽極酸化皮膜の未形成箇所を無くすことができ、その結果、透明陽極酸化皮膜上に形成される塗装膜のムラを無くすことができる。また、透明陽極酸化皮膜の平均厚さを１μｍ以下とすることで、透明陽極酸化皮膜の形成時間を短くすることができる。
【００２１】
一方、クリア塗装膜の平均厚さを１０μｍ以上とすることで、基材の腐食を効果的に防止できる。また、クリア塗装膜の平均厚さを１００μｍ以下とすることで、クリア塗装膜の柔軟性が損なわれて基材からクリア塗装膜が剥離し易くなることを抑制できる。
【００２２】
本発明Ｍｇ合金部材の一形態として、絶縁性耐食膜が形成されていない非被覆部の近傍における金属箔材と絶縁性耐食膜とのオーバーラップ長を、０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００２３】
理論的には、非被覆部の形状に完全一致する金属箔材を、非被覆部に一致するように配置すれば、基材の腐食を効果的に防止することができる。しかし、非被覆部の形成時や、金属箔材の作製時の寸法誤差、あるいは金属箔材の配置時の位置ズレなどを考慮して、金属箔材を非被覆部よりも若干大きくして、金属箔材が絶縁性耐食膜にオーバーラップするようにすることが好ましい。そのオーバーラップ長は、０．５ｍｍ以上あれば十分と考えられる。
【００２４】
本発明Ｍｇ合金部材の一形態として、金属箔材と絶縁性耐食膜とがオーバーラップする部分における金属箔材と絶縁性耐食膜との間に介在される導電性接着剤の平均厚さを１０〜１００μｍとすることが好ましい。
【００２５】
オーバーラップ部分における導電性接着剤の平均厚さを１０μｍ以上とすることで、基材表面への環境水の浸入を効果的に抑制することができる。また、当該導電性接着剤の平均厚さを１００μｍ以下とすることで、金属箔材を貼り付けた部分が徒に厚くなることを抑制することができる。導電性接着剤があまり厚くなると、Ｍｇ合金部材に曲げ応力などが作用した際、基材から導電性接着剤が剥離し易くなる。
【００２６】
本発明Ｍｇ合金部材の一形態として、金属箔材の平均厚さを１０〜１００μｍとすることが好ましい。
【００２７】
金属箔材の平均厚さが１０μｍ以上であれば、基材の腐食を効果的に防止することができる。また、金属箔材の平均厚さが１００μｍ以下であれば、金属箔材が基材から剥がれ難くなる。金属箔材が厚くなり過ぎると、金属箔材の可撓性が低下して、金属箔材が基材から剥がれ易くなる。
【００２８】
本発明Ｍｇ合金部材の一形態として、基材を構成するＭｇ合金は、Ａｌを８．３質量％以上９．５質量％以下、Ｚｎを０．５質量％以上１．５質量％以下含有するＭｇ合金であることが好ましい。
【００２９】
Ｍｇ合金は、例えばＡＳＴＭ規格におけるＡＺ系合金、ＡＭ系合金、ＡＳ系合金など、どのような組成のものであっても良い。しかし、特に、Ａｌを８．３質量％〜９．５質量％、Ｚｎを０．５質量％〜１．５質量％含有するＡＺ９１相当材は、高強度で高耐食性である点で好ましい。
【００３０】
本発明電気機器の筐体は、開口部を有する本体部と、当該開口部を閉じる蓋部と、を備える電気機器の筐体であって、本体部と蓋部の少なくとも一方が本発明Ｍｇ合金部材であることを特徴とする。
【００３１】
本発明電気機器の筐体によれば、筐体を構成する本発明Ｍｇ合金部材を、筐体内部に収納される電子回路のシャーシーアースとすることができる。ここで、本発明Ｍｇ合金部材は腐食し難い構成であるため、本発明電気機器の筐体とその内部の電子回路とからなる電気機器（例えば、携帯電話やパソコンなど）の信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明Ｍｇ合金部材は、優れた耐食性を備えつつ、他の部材と電気的に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（Ａ）は実施形態に示すＭｇ合金部材の正面図、（Ｂ）は（Ａ）の一点鎖線の位置におけるＭｇ合金部材の断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
＜実施形態＞
以下、本発明Ｍｇ合金部材を、電気機器の筐体の本体部に備わる開口部を閉じる蓋部に適用した例を、図１に基づいて説明する。
【００３５】
筐体の蓋部を構成する本発明Ｍｇ合金部材１００は、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、断面『［』状のＭｇ合金からなる基材１と、基材１の表面に形成される絶縁性耐食膜２と、その絶縁性耐食膜２が形成されずに基材１が露出している部分である非被覆部２Ｒを覆う金属箔材３と、その金属箔材３を基材１に貼り付ける導電性接着剤４と、を備える。以下、Ｍｇ合金部材１００の各構成を詳細に説明する。
【００３６】
≪基材≫
基材１は、Ｍｇに添加元素を含有させた種々の組成のものを利用できる。例えば、基材１には、添加元素として少なくともＡｌを２．７質量％以上含有するＭｇ−Ａｌ系合金、特にＡｌを７．３質量％超１２質量％以下含有するＭｇ−Ａｌ系合金を用いることが好ましい。Ａｌの含有量が多いほど、強度、耐塑性変形性（剛性）といった機械的特性に優れる上に、耐食性にも優れる傾向にある。但し、Ａｌの含有量が１２質量％を超えると塑性加工性の低下を招くことから、上限は１２質量％、更に１１質量％が好ましい。代表的なＭｇ合金中のＡｌ含有量は、ＡＳＴＭ規格におけるＡＺ９１合金相当の含有量と同じ８．３〜９．５％とすると良い。
【００３７】
Ａｌ以外の添加元素は、Ｚｎ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｙ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｚｒ，Ｃｅ，Ｂｅ，Ｓｎ，Ｌｉ，Ｎｉ，Ａｕ及び希土類元素（Ｙ，Ｃｅを除く）から選択された１種以上の元素が挙げられる。これらの元素を含む場合、その含有量は、合計で好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下、各元素の含有量は好ましくは０．０１質量％以上１０質量％以下、より好ましくは０．１質量％以上５質量％以下が挙げられる。より具体的なＭｇ−Ａｌ系合金は、例えば、ＡＳＴＭ規格におけるＡＺ系合金（Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ系合金、Ｚｎ：０．２質量％〜１．５質量％）、ＡＭ系合金（Ｍｇ−Ａｌ−Ｍｎ系合金、Ｍｎ：０．１５質量％〜０．５質量％）、Ｍｇ−Ａｌ−ＲＥ（希土類元素）系合金、ＡＸ系合金（Ｍｇ−Ａｌ−Ｃａ系合金、Ｃａ：０．２質量％〜６．０質量％）、ＡＪ系合金（Ｍｇ−Ａｌ−Ｓｒ系合金、Ｓｒ：０．２質量％〜７．０質量％）などが挙げられる。不純物は、例えば、Ｆｅなどが挙げられる。その他、Ｙ，Ｃｅ，Ｃａ，及び希土類元素（Ｙ，Ｃｅを除く）から選択される少なくとも１種の元素を合計０．００１質量％以上、好ましくは合計０．１質量％以上５質量％以下含有すると、耐熱性、難燃性に優れる。
【００３８】
また、基材１は、どのような製造方法により得られたものであっても良い。例えば、基材１は、押出材であっても良いし、鋳造材であっても、圧粉成形体であっても良い。また、これらを更に圧延、鍛造、プレス、曲げ加工などの塑性加工したものを基材１としても良い。
【００３９】
なお、言うまでもないが、基材１の形状は図１のような板状に限定されるわけではない。
【００４０】
≪絶縁性耐食膜≫
絶縁性耐食膜２としては、塗装膜を挙げることができる。特に、アクリル系塗料を用いた透明性を有するクリア塗装膜で絶縁性耐食膜２を形成することで、下地となる基材１が透けて見えるようにできるので、基材１の金属質感を活かしたＭｇ合金部材１００とすることができる。もちろん、塗装膜は非透明のもの（塗装膜の外側から基材を見ることができないもの）であっても構わない。
【００４１】
上記塗装膜（絶縁性耐食膜２）を形成するには、基材１と塗装膜（絶縁性耐食膜２）との間に両者の親和性を向上させるための皮膜を形成することが好ましい。その皮膜として、以下に説明する陽極酸化皮膜を挙げることができる。
【００４２】
［陽極酸化皮膜］
陽極酸化皮膜は、電解質溶液中に基材１を浸し、基材１を陽極として通電することで基材１の表面に形成される酸化膜のことである。陽極酸化皮膜は通常、導電性を殆ど持たず、耐食膜として機能する。そのため、基材１上に陽極酸化皮膜と塗装膜を形成すれば、これら陽極酸化皮膜と塗装膜の２層の膜で本発明における絶縁性耐食膜２が形成されることになる。なお、陽極酸化皮膜と塗装膜とからなる絶縁性耐食膜２を備えるＭｇ合金部材１００では、陽極酸化皮膜のみが存在し、塗装膜が存在しない部分があっても良い。例えば、後述する非被覆部２Ｒを除く基材１の全面にわたって陽極酸化皮膜が形成されているが、塗装膜は基材１の一面側にのみ形成されている場合を挙げることができる。
【００４３】
陽極酸化皮膜には、透明性を有するものと、透明性を殆ど有さないものと、がある。透明性を有する陽極酸化皮膜（以下、透明陽極酸化皮膜）を用いる場合、その上に形成する塗装膜をクリア塗装膜とすれば、基材１の金属質感を外部から確認することができるので、基材１の金属質感を活かしたＭｇ合金部材１００となる。透明陽極酸化皮膜としては、例えば、ＭｇＯやＭｇ（ＯＨ）２などを挙げることができる。
【００４４】
絶縁性耐食膜２を透明陽極酸化皮膜とクリア塗装膜との組み合わせとすることで基材１の金属質感を活かす場合、透明陽極酸化皮膜の厚さとクリア塗装膜の厚さをあまり厚くすることは好ましくない。各膜の厚さを厚くすればするほど、各膜の透明度が低下するからである。その観点から、透明陽極酸化皮膜の平均厚さは１０ｎｍ〜１μｍ、クリア塗装膜の平均厚さは、１０〜１００μｍとすることが好ましい。
【００４５】
透明陽極酸化皮膜の平均厚さを１０ｎｍ以上とすることで、基材１表面における透明陽極酸化皮膜の未形成箇所を無くすことができ、基材１上にクリア塗装膜をムラなく塗装することができる。加えて、透明陽極酸化皮膜の平均厚さを１μｍ以下とすることで、基材１の金属質感を外部から確認することができる程度に透明陽極酸化皮膜の透明度を確保することができる。より好ましい透明陽極酸化皮膜の平均厚さは２０ｎｍ〜１００ｎｍである。
【００４６】
また、クリア塗装膜の平均厚さを上記範囲とすることで、クリア塗装膜の柔軟性を損なわない範囲で基材１の腐食を効果的に防止できる上、基材１の金属質感を外部から確認することができる程度にクリア塗装膜の透明度を確保することができる。より好ましいクリア塗装膜の平均厚さは２０〜５０μｍである。
【００４７】
≪化成皮膜≫
一方、陽極酸化皮膜とは異なり、基材１と絶縁性耐食膜２との親和性を向上させる皮膜として、化成皮膜を挙げることができる。化成皮膜は、耐食性を有するが絶縁性ではなく（つまり、導電性）、後述する非被覆部２Ｒに存在してもかまわない（存在しなくても、もちろん構わない）。
【００４８】
この化成皮膜には、透明性を有するものと透明性を有さないものとがある。透明性を有する化成皮膜（以下、透明化成皮膜と呼ぶ）を用い、かつ絶縁性耐食膜２（塗装膜）も透明性を有するクリア塗装膜を使用すれば、基材１の金属質感を活かしたＭｇ合金部材１００とすることができる。透明性を有する化成皮膜としては、リン酸系Ｃａ、リン酸系Ｍｎ、Ｚｒ系酸化物などの化成皮膜を挙げることができる。
【００４９】
透明化成皮膜と、クリア塗装膜（絶縁性耐食膜２）と、を組み合わせて、基材１の金属質感を活かすのであれば、透明化成皮膜の厚さとクリア塗装膜の厚さをあまり厚くすることは好ましくない。各膜の厚さを厚くすればするほど、各膜の透明度が低下するからである。その観点から、透明化成皮膜の平均厚さは１０ｎｍ〜１μｍ、クリア塗装膜の平均厚さは１０〜１００μｍとすることが好ましい。
【００５０】
透明化成皮膜の平均厚さを１０ｎｍ以上とすることで、基材１表面における透明化成皮膜の未形成箇所を無くすことができ、基材１上にクリア塗装膜をムラなく塗装することができる。加えて、透明化成皮膜の平均厚さを１μｍ以下とすることで、基材１の金属質感を外部から確認することができる程度に透明化成皮膜の透明度を確保することができる。より好ましい透明化成皮膜の平均厚さは２０ｎｍ〜１００ｎｍである。
【００５１】
また、クリア塗装膜の平均厚さを上記範囲とすることで、クリア塗装膜の柔軟性を損なわない範囲で基材１の腐食を効果的に防止できる上、基材１の金属質感を外部から確認することができる程度にクリア塗装膜の透明度を確保することができる。より好ましいクリア塗装膜の平均厚さは２０〜５０μｍである。
【００５２】
≪非被覆部≫
Ｍｇ合金部材１００の基材１には、絶縁性耐食膜２で覆われていない非被覆部２Ｒが形成されている。この非被覆部２Ｒは、基材１の外周に絶縁性耐食膜２を形成した後、絶縁性耐食膜２の一部をレーザーや研磨などで剥離することで形成することができる。その他、基材１にマスキングを施した状態で絶縁性耐食膜２を形成することでも非被覆部２Ｒを形成することができる。ここで、既に述べたように、基材１と絶縁性耐食膜２との間に化成皮膜が形成されている場合、化成皮膜は導電性であるので、非被覆部２Ｒに化成皮膜がある状態であってもかまわない。もちろん、非被覆部２Ｒにおいて化成皮膜がなく、基材１が露出した状態でも良い。
【００５３】
非被覆部２Ｒの形状は、図面上は円形であるが、特に限定されない。例えば、矩形や多角形、楕円形、あるいは雲形、星型などの異形であってもかまわない。また、非被覆部２Ｒの大きさも、筐体内部に収納する電気回路と十分な導通を確保することができる大きさであれば特に限定されない。
【００５４】
≪金属箔材≫
金属箔材３は、非被覆部２Ｒにおける基材１表面への環境水の浸入を抑制すると共に、筐体の蓋部であるＭｇ合金部材１００の基材１と筐体内部に収納される電子回路との電気的接点となる部材である。この金属箔材３は、導電性に優れる金属または合金であれば良く、例えば、Ａｌ箔やＣｕ箔、Ａｕ箔などを挙げることができる。特に、Ｃｕ箔は、安価で耐食性に優れるため、好ましい。その他、Ｃｕ箔やＡｌ箔にＡｕメッキを施したものを金属箔材３として利用しても良い。
【００５５】
金属箔材３の平均厚さは、１０〜１００μｍとすることが好ましい。金属箔材３の平均厚さを１０μｍ以上とすることで、Ｍｇ合金部材１００を他の部材と電気的に接続するために金属箔材３にプローブを押し当てたときに、当該金属箔材３が破れることを効果的に防止できる。また、金属箔材３の平均厚さを１００μｍ以下とすることで、金属箔材３の可撓性が低下し、金属箔材３が基材１から剥がれ易くなることを防止できる。
【００５６】
金属箔材３の大きさは、非被覆部２Ｒにおける基材１への環境水の浸入を抑制するために、非被覆部２Ｒを平面視したときに少なくとも非被覆部２Ｒ全体を覆うことができる大きさとする。つまり、最小の金属箔材３は、非被覆部２Ｒと同じ形状と大きさの金属箔材３ということになる。この場合、平面視したときに金属箔材３と非被覆部２Ｒとを完全に一致させた状態とする必要があるが、そのような状態とするのは難しい。そこで、金属箔材３として、非被覆部２Ｒの輪郭線から非被覆部２Ｒよりもはみ出すような形状と大きさのものを利用することが好ましい。そうすることで、平面視したときに金属箔材３と絶縁性耐食膜２とがオーバーラップするので、Ｍｇ合金部材１００の外部から、非被覆部２Ｒにおける基材１表面への環境水の浸入を効果的に抑制することができる。なお、オーバーラップ長については後段で項目を設けて説明する。
【００５７】
≪導電性接着剤≫
導電性接着剤４は、金属箔材３を基材１に接着させると共に、基材１と金属箔材３との導通を確保するためのものである。この導電性接着剤４としては、アクリル系接着剤などに、ＡｇやＮｉ、カーボンなどの導電性粒子を分散させたものを利用できる。導電性接着剤４における導電性粒子の含有量は、導電性接着剤４に要求される導電率（１Ω・ｃｍ以上が好ましい）を考慮して適宜調整すると良い。
【００５８】
導電性接着剤４の平均厚さは、１０〜１００μｍとすることが好ましい。導電性接着剤４の平均厚さを１０μｍ以上とすることで、導電性接着剤４の接着力を十分に確保することができる。また、導電性接着剤４の平均厚さを１００μｍ以下とすることで、導電性接着剤４の抵抗値が高くなり過ぎることを抑制できる。ここで、金属箔材３が非被覆部２Ｒからはみ出す大きさを有する場合、非被覆部２Ｒの位置での導電性接着剤４の平均厚さ（以下、内側平均厚さ）と、非被覆部２Ｒよりも外側の位置での導電性接着剤４の平均厚さ（以下、外側平均厚さ）とをほぼ同じとしても良いし、大きく異ならせても良い。両者がほぼ同じ場合、図１に示すように、非被覆部２Ｒの段差に沿った形状に導電性接着剤４と金属箔材３が配置される。これに対して、非被覆部２Ｒの段差を埋めるように導電性接着剤４を配置して、金属箔材３がフラットな状態となるように導電性接着剤４に貼り付ければ、内側平均厚さが、外側平均厚さよりも大きくなる。いずれにせよ、外側平均厚さを、１０〜１００μｍとすることが好ましい。
【００５９】
導電性接着剤４は、少なくとも非被覆部２Ｒから露出する基材１の表面全体（化成皮膜がある場合は、化成皮膜の表面全体）にわたって塗布されている必要がある。もちろん、金属箔材３が非被覆部２Ｒからはみ出す大きさであれば、導電性接着剤４も非被覆部２Ｒからはみ出すように塗布されていても良い。一方、導電性接着剤４の金属箔材３側では、導電性接着剤４は金属箔材３の接着面（つまり、金属箔材３の基材１側の面）全体にわたって設けられていることが好ましい（例えば、図１（Ｂ），（Ｃ）を参照）。なお、導電性接着剤４は、金属箔材３からはみ出していても良い。
【００６０】
≪オーバーラップ長≫
上記金属箔材３と導電性接着剤４による基材１の腐食防止をより確実にするために、金属箔材３と導電性接着剤４を非被覆部２Ｒよりも大きくして、金属箔材３が絶縁性耐食膜２にオーバーラップするようにすることが好ましい。その場合、金属箔材３と絶縁性耐食膜２とのオーバーラップ長３Ｌ、即ち、絶縁性耐食膜２の輪郭線から金属箔材３の輪郭線までの距離を０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。そうすることで、金属箔材３の縁部から基材１の表面に向かって環境水が浸入することを効果的に防止することができる。環境水の浸入防止の効果は、オーバーラップ長３Ｌを長くするほど高くなる。しかし、あまりオーバーラップ長３Ｌを長くしても金属箔材３が無駄になるだけである。なにより、大きすぎる金属箔材３は、Ｍｇ合金部材１００の見た目を損なう。これらのことを考慮して、オーバーラップ長３Ｌの上限は５ｍｍとすることが好ましい。
【００６１】
≪本発明の効果≫
以上説明したＭｇ合金部材１００の蓋部は、ほぼ全面にわたって絶縁性耐食膜２が形成されたものでありながらシャーシーアースとして利用することができる。しかも、このＭｇ合金部材１００の電気的接点となる部分の耐食性が高く、Ｍｇ合金からなる基材１が腐食し難いため、湿度が高い環境下でも利用することができる。
【００６２】
＜試験例＞
以下、本発明の構成を備えるＭｇ合金部材と、本発明の構成とは異なる構成を備えるＭｇ合金部材の両方を作製し、両者に対して塩水噴霧試験を行なうことで、両者の耐食性を比較した。
【００６３】
≪本発明品の構成≫
まず、板厚０．６ｍｍのＡＺ９１相当の展伸材（基材１）を用意した。この基材１に対して、平均膜厚１００ｎｍのアルミナ系の化成皮膜を形成した。そして、その化成皮膜上に、電着塗装によりアクリル系のクリア塗装膜（絶縁性耐食膜２）を形成した。クリア塗装膜の平均厚さは２０μｍであった。
【００６４】
次に、ＣＯ２レーザーを用いて直径１０ｍｍの大きさにクリア塗装を剥離した。クリア塗装膜が剥離された部分（非被覆部２Ｒ）では、クリア塗装膜の下の化成皮膜も剥離されたと考えられる。
【００６５】
最後に、直径１１ｍｍ、平均厚さ５０μｍのＣｕ箔（金属箔材３）を上記非被覆部に接着した。Ｃｕ箔の接着には、Ａｇを１０質量％含有させたアクリル系接着剤（導電性接着剤４）を用いた。導電性接着剤４の平均厚さは、非被覆部２Ｒおよびオーバーラップ部分において共に約３０μｍであった。つまり、Ｃｕ箔は、非被覆部２Ｒにおける段差の形状に沿うように貼り付けられた。
【００６６】
作製した本発明の構成の試料に、３５℃の５％ＮａＣｌ水を２４時間にわたって噴霧する塩水噴霧試験（ＪＩＳ Ｚ ２３７１に準拠）を行なった。そして、Ｃｕ箔（金属箔材３）と導電性接着剤４を基材１から剥離し、非被覆部２Ｒにおける基材１の状態を確認したところ、当該部分に腐食は観察されなかった。
【００６７】
≪比較品の構成≫
本発明の構成と同様に、アルミナ系の化成皮膜とクリア塗装膜を備えるＡＺ９１相当材を作製し、そのＡＺ９１相当材に非被覆部を形成した。次に、その非被覆部を導電性ペーストで覆った。導電性ペーストは、アクリル系接着剤中に、１０質量％のＡｇを含有させたもので、その導電率は、本発明の構成における導電性接着剤とほぼ同程度であった。また、非被覆部における導電性ペーストの形成状態（大きさ、厚さ、形状など）は、本発明の構成におけるＣｕ箔と導電性接着剤の形成状態とほぼ一致するように形成した。
【００６８】
作製した比較品の構成に、本発明品と同様の条件の塩水噴霧試験を行なった。そして、導電性ペーストを基材から剥離し、非被覆部における基材の状態を確認したところ、腐食（電食）が確認された。
【００６９】
≪まとめ≫
比較品のように、導電性ペーストで非被覆部を覆うだけでは導電性ペースト中に環境水が浸透し、導電性ペースト中の金属とＭｇ合金からなる基材との間で電池が形成される。その結果、基材に電食が生じると考えられる。
【００７０】
これに対して、本発明の構成のように、非被覆部２Ｒに導電性接着剤４で金属箔材３を貼り付けると、金属箔材３により非被覆部２Ｒにおける基材１表面への環境水の浸透を抑制できる。そのため、基材１に電食が生じ難いと考えられる。
【００７１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明Ｍｇ合金部材は、電気機器の筐体の蓋部などに好適に利用することができる。例えば、防水型携帯電話の電池カバーなどに利用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１００ Ｍｇ合金部材
１ 基材
２ 絶縁性耐食膜 ２Ｒ 非被覆部
３ 金属箔材 ３Ｌ オーバーラップ長
４ 導電性接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍｇ合金からなる基材と、その基材の外周を覆う絶縁性耐食膜と、を備えるＭｇ合金部材であって、
前記基材上の一部に前記絶縁性耐食膜が形成されていない非被覆部を有しており、
前記非被覆部を平面視したときに、その非被覆部の全面を覆う金属箔材と、
前記非被覆部において前記金属箔材と前記基材との間に介在されて、両者を接着させる導電性接着剤と、
を備えることを特徴とするＭｇ合金部材。
【請求項２】
前記基材と前記絶縁性耐食膜との間に、透明性と導電性を有する化成皮膜を備え、
前記絶縁性耐食膜は、透明性を有するクリア塗装膜であることを特徴とする請求項１に記載のＭｇ合金部材。
【請求項３】
前記化成皮膜の平均厚さは、１０ｎｍ〜１μｍであり、
前記クリア塗装膜の平均厚さは、１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項２に記載のＭｇ合金部材。
【請求項４】
前記絶縁性耐食膜は、前記基材の直上に形成される陽極酸化皮膜と、その陽極酸化皮膜の外周に形成される塗装膜と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のＭｇ合金部材。
【請求項５】
前記陽極酸化皮膜は、透明性を有する陽極酸化皮膜であり、
前記塗装膜は、透明性を有するクリア塗装膜であることを特徴とする請求項４に記載のＭｇ合金部材。
【請求項６】
前記陽極酸化皮膜の平均厚さは、１０ｎｍ〜１μｍであり、
前記クリア塗装膜の平均厚さは、１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項５に記載のＭｇ合金部材。
【請求項７】
前記非被覆部の近傍における前記金属箔材と前記絶縁性耐食膜とのオーバーラップ長は、０．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のＭｇ合金部材。
【請求項８】
前記金属箔材と前記絶縁性耐食膜とがオーバーラップする部分における金属箔材と絶縁性耐食膜との間に介在される前記導電性接着剤の平均厚さは、１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項７に記載のＭｇ合金部材。
【請求項９】
前記金属箔材の平均厚さは、１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のＭｇ合金部材。
【請求項１０】
前記Ｍｇ合金は、質量％で８．３〜９．５％のＡｌと、０．５〜１．５％のＺｎを添加元素として含有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のＭｇ合金部材。
【請求項１１】
開口部を有する本体部と、当該開口部を閉じる蓋部と、を備える電気機器の筐体であって、
前記本体部と蓋部の少なくとも一方が、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のＭｇ合金部材であることを特徴とする電気機器の筐体。
【請求項１】
Ｍｇ合金からなる基材と、その基材の外周を覆う絶縁性耐食膜と、を備えるＭｇ合金部材であって、
前記基材上の一部に前記絶縁性耐食膜が形成されていない非被覆部を有しており、
前記非被覆部を平面視したときに、その非被覆部の全面を覆う金属箔材と、
前記非被覆部において前記金属箔材と前記基材との間に介在されて、両者を接着させる導電性接着剤と、
を備えることを特徴とするＭｇ合金部材。
【請求項２】
前記基材と前記絶縁性耐食膜との間に、透明性と導電性を有する化成皮膜を備え、
前記絶縁性耐食膜は、透明性を有するクリア塗装膜であることを特徴とする請求項１に記載のＭｇ合金部材。
【請求項３】
前記化成皮膜の平均厚さは、１０ｎｍ〜１μｍであり、
前記クリア塗装膜の平均厚さは、１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項２に記載のＭｇ合金部材。
【請求項４】
前記絶縁性耐食膜は、前記基材の直上に形成される陽極酸化皮膜と、その陽極酸化皮膜の外周に形成される塗装膜と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のＭｇ合金部材。
【請求項５】
前記陽極酸化皮膜は、透明性を有する陽極酸化皮膜であり、
前記塗装膜は、透明性を有するクリア塗装膜であることを特徴とする請求項４に記載のＭｇ合金部材。
【請求項６】
前記陽極酸化皮膜の平均厚さは、１０ｎｍ〜１μｍであり、
前記クリア塗装膜の平均厚さは、１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項５に記載のＭｇ合金部材。
【請求項７】
前記非被覆部の近傍における前記金属箔材と前記絶縁性耐食膜とのオーバーラップ長は、０．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のＭｇ合金部材。
【請求項８】
前記金属箔材と前記絶縁性耐食膜とがオーバーラップする部分における金属箔材と絶縁性耐食膜との間に介在される前記導電性接着剤の平均厚さは、１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項７に記載のＭｇ合金部材。
【請求項９】
前記金属箔材の平均厚さは、１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のＭｇ合金部材。
【請求項１０】
前記Ｍｇ合金は、質量％で８．３〜９．５％のＡｌと、０．５〜１．５％のＺｎを添加元素として含有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のＭｇ合金部材。
【請求項１１】
開口部を有する本体部と、当該開口部を閉じる蓋部と、を備える電気機器の筐体であって、
前記本体部と蓋部の少なくとも一方が、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のＭｇ合金部材であることを特徴とする電気機器の筐体。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−２５１２１５（Ｐ２０１２−２５１２１５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２４９２２（Ｐ２０１１−１２４９２２）
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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