本發(fā)明涉及一種保護(hù)結(jié)構(gòu)及其制造方法，尤其涉及一種用于提升金屬鍍層與塑料基材之間的附著度的保護(hù)結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)：

塑料材料為現(xiàn)今應(yīng)用最廣的非金屬材料。塑料材料的種類繁多，且被廣泛應(yīng)用于各種不同的領(lǐng)域。與金屬材料相較，塑料材料具有質(zhì)量輕、具有可塑性、優(yōu)異絕緣性和抗腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，再者，部分塑料材料的強(qiáng)度甚至可與金屬材料的強(qiáng)度相比擬。一般而言，有關(guān)塑料材料的應(yīng)用，較常見的產(chǎn)品包括：塑料容器，例如塑料袋、寶特瓶、保鮮盒等；電子設(shè)備，例如手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、電視機(jī)等；以及其他產(chǎn)品，例如塑料齒輪、汽車零件、壓克力鏡片等。特別是，由于3C通訊產(chǎn)業(yè)的發(fā)達(dá)，塑料材料已被廣泛應(yīng)用于制作3C產(chǎn)品的外殼，用以保護(hù)3C產(chǎn)品的內(nèi)部組件受到外部濕氣或腐蝕性物質(zhì)等的損害，亦可避免內(nèi)部組件受到外力(例如，摩擦或撞擊)而失效。

舉例而言，若欲以塑料材料制作手機(jī)保護(hù)殼，必須先對(duì)塑料材料進(jìn)行成型加工程序，再對(duì)經(jīng)成型加工的塑料成品進(jìn)行后續(xù)加工制作過程。由于塑料材料具有高粘性，一般在成型加工時(shí)都將面臨高溫、高壓、高剪切等加工條件，用以降低塑料熔膠粘度至容易成型加工的范圍；另外，由于塑料具有較低的熱傳導(dǎo)系數(shù)，是熱的不良導(dǎo)體，所以在高溫成型后需要較長的時(shí)間方能達(dá)到均勻的冷卻效果。然而，為獲得高效率的生產(chǎn)成果，現(xiàn)今塑料成型加工中的成型周期通常被壓縮，進(jìn)而縮短了塑料材料的冷卻時(shí)間，因此，塑料材料往往受到過大的的冷卻速度或不均勻冷卻，而造成塑料成品內(nèi)形成應(yīng)力。為有效釋除在成型加工期間產(chǎn)生于塑料成品內(nèi)的殘留應(yīng)力，傳統(tǒng)上會(huì)進(jìn)行退火程序(annealing)，即，將塑料成品放入烘烤設(shè)備中并給予所需熱量，使塑 料材料中的分子鏈獲得能量而發(fā)生重排，以由不穩(wěn)定的高能態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫咦畹湍芰康姆€(wěn)定結(jié)構(gòu)。

然而，借助于退火程序烘烤成型加工后的塑料成品仍然有機(jī)會(huì)有表面形貌不良的問題，進(jìn)而影響后續(xù)成品加工的質(zhì)量。特別是，若經(jīng)成型加工后的塑料成品表面具有起泡、下陷等表面缺陷，可能對(duì)后續(xù)加工程序產(chǎn)生有害的影響。舉例而言，在借助于化學(xué)電鍍鍍覆金屬鍍層的加工程序中，上述表面缺陷將使得塑料成品表面與金屬鍍層之間的附著力顯著地降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種保護(hù)結(jié)構(gòu)及其制造方法，以增加塑料基材在鍍膜過程中的耐高溫及抗腐蝕能力，由此以增加使用塑料基材所制成的產(chǎn)品的合格率，并改良金屬鍍膜的附著力。

為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的其中一技術(shù)方案是，在形成經(jīng)成型加工的塑料基材后，改變塑料基材表面材料的分子鍵結(jié)方式，進(jìn)而增強(qiáng)塑料表面在后續(xù)加工程序，例如化學(xué)電鍍制作過程的嚴(yán)苛工作環(huán)境的抗性。

承上述，為達(dá)到上述效果，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種保護(hù)結(jié)構(gòu)，其包含一塑料基材及一金屬鍍層；所述塑料基材具有一主體部及一形成在所述主體部的其中一表面上的皮膜，其中所述皮膜的表面上具有一經(jīng)過分子鍵結(jié)改變的改質(zhì)層；所述金屬鍍層形成在所述改質(zhì)層上；其中，所述金屬鍍層與所述塑料基材之間的附著度會(huì)通過所述改質(zhì)層而得到提升。

較佳地，所述塑料基材由聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚氯乙烯(PVC)、玻璃纖維的其中之一或多者所制成。

較佳地，所述金屬鍍層由鎳、鉻、鈦、鋁、鋅、銅、銀任一種或其混合所制成。

較佳地，所述金屬鍍層是通過化學(xué)電鍍的方式以形成在所述改質(zhì) 層上。

本發(fā)明另外提供一種保護(hù)結(jié)構(gòu)的制造方法，其包含：提供一塑料基材，所述塑料基材具有一主體部及一形成在所述主體部的其中一表面上的皮膜；改變所述皮膜中的材料分子的鍵結(jié)方式，以形成一改質(zhì)層；以及，形成一金屬鍍層于所述改質(zhì)層上；其中，所述金屬鍍層與所述塑料基材之間的附著度會(huì)通過所述改質(zhì)層而得到提升。

較佳地，所述塑料基材是通過射出成型的方式所形成的。

較佳地，在改變所述皮膜中的材料分子的鍵結(jié)方式的步驟之前，更進(jìn)一步包括：對(duì)所述塑料基材進(jìn)行烘烤。

較佳地，改變所述皮膜中的材料分子的鍵結(jié)方式所使用的方法是光源照射，以使形成在所述主體部的其中一表面上的所述皮膜的分子發(fā)生交聯(lián)(cross link)。

較佳地，改變所述皮膜中的材料分子的鍵結(jié)方式所使用的方法是改變溫度，以使形成在所述主體部的其中一表面上的所述皮膜的分子發(fā)生交聯(lián)(cross link)。

較佳地，改變所述皮膜中的材料分子的鍵結(jié)方式所使用的方法是依序進(jìn)行液體浸泡及烘烤，以使形成在所述主體部的其中一表面上的所述皮膜的分子發(fā)生交聯(lián)(cross link)。

本發(fā)明的有益效果可以在于，本發(fā)明實(shí)施例所提供的保護(hù)結(jié)構(gòu)及其制作方法，其可通過“所述皮膜的表面上具有一經(jīng)過分子鍵結(jié)改變的改質(zhì)層”及“改變所述皮膜中的材料分子的鍵結(jié)方式，以形成一改質(zhì)層”的設(shè)計(jì)，以使得所述金屬鍍層與所述塑料基材之間的附著度會(huì)能通過所述改質(zhì)層而得到提升，并且也可提升塑料基材在鍍膜過程中的耐高溫及抗腐蝕能力、增加由所述塑料基材制成的產(chǎn)品的合格率，并改良金屬鍍膜的附著力。

為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)結(jié)構(gòu)的制造方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)結(jié)構(gòu)的制造方法的步驟S100的剖面示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)結(jié)構(gòu)的制造方法的步驟S102的剖面示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)結(jié)構(gòu)的制造方法的步驟S104的剖面示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)結(jié)構(gòu)的皮膜發(fā)生交聯(lián)作用之前的分子鍵結(jié)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)結(jié)構(gòu)的皮膜發(fā)生交聯(lián)作用之后的分子鍵結(jié)示意圖。

【附圖標(biāo)記說明】

保護(hù)結(jié)構(gòu) S

塑料基材 1 主體部 11

皮膜 12

改質(zhì)層 13

金屬鍍層 2

具體實(shí)施方式

以下是通過特定的具體實(shí)例來說明本發(fā)明所記載有關(guān)“保護(hù)結(jié)構(gòu)”的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所記載的內(nèi)容了解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明可通過其他不同的具體實(shí)施例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不悖離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。另外，本發(fā)明的附圖僅為簡單示意說明，并非依實(shí)際尺寸的描繪，特此聲明。以下的實(shí)施方式將進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容，但所記載的內(nèi)容并非用以限制本發(fā)明的技術(shù)范疇。

請(qǐng)參閱圖1至圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種保護(hù)結(jié)構(gòu)S的制造方法，其可包含下列步驟：

首先，配合圖1及圖2所示，提供一塑料基材1，其中塑料基材1 具有一主體部11及一形成在主體部11的其中一表面上的皮膜12(S100)。

舉例而言，塑料基材1可由聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚氯乙烯(PVC)及玻璃纖維的其中之一或多者所制成，然而此舉例并非用來限定本發(fā)明。于上述例舉出的塑料材料中，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)具有較佳的抗化學(xué)性。在一較佳實(shí)施形態(tài)中，塑料基材1可由聚碳酸酯(PC)及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)所制成。在另一較佳實(shí)施形態(tài)中，塑料基材1可由聚碳酸酯(PC)及玻璃纖維所制成。另外，塑料基材1可為一平面式塑料基板，或可為部分區(qū)域被彎曲的塑料基板，然而本發(fā)明的塑料基材1的形狀不受此限制。

承上所述，皮膜12為塑料基材1中包圍塑料基材1的外表面區(qū)域的最外層結(jié)構(gòu)。本發(fā)明保護(hù)結(jié)構(gòu)S的制造方法中，塑料基材1可經(jīng)由射出成型的方式所形成。一般而言，射出成型制作過程是一種周期性的循環(huán)制作過程，主要分為四個(gè)階段，包括充填(Filling stage)、保壓(Packing stage)、冷卻(Cooling stage)以及頂出(Eject stage)。射出成型制作過程中的詳細(xì)步驟及參數(shù)為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知，因此不在此處詳述。

接著，配合圖1及圖3所示，改變皮膜12中的材料分子的鍵結(jié)方式，以形成一改質(zhì)層13(S 102)。舉例而言，在改變皮膜12中的材料分子的鍵結(jié)方式的步驟之前，本發(fā)明所提供的保護(hù)結(jié)構(gòu)S的制造方法可更進(jìn)一步包括：對(duì)塑料基材1進(jìn)行烘烤。烘烤程序可以是將塑料基材1放入烘箱中以給予所需熱量。因此，借助于烘烤程序，塑料基材1中原先呈現(xiàn)不穩(wěn)定的高能量狀態(tài)的材料分子鏈，可借助于獲得能量而得以再次相互重排，以達(dá)到最低能量的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。如此一來，在先前的成型加工制作過程期間產(chǎn)生于塑料基材1內(nèi)的殘留應(yīng)力可被消除。烘烤程序的詳細(xì)參數(shù)可依據(jù)塑料基材1的性質(zhì)加以選擇。

在一實(shí)施形態(tài)中，改變皮膜12中的材料分子的鍵結(jié)方式所使用的方法可以是“光源照射”，以使形成在主體部11的其中一表面上的皮膜12的分子發(fā)生交聯(lián)(cross link)。詳言之，光源照射的方式可以是投 射一光源至塑料基材1的皮膜12上一預(yù)定時(shí)間，其中光源的種類不受限制。

在另一實(shí)施形態(tài)中，改變皮膜12中的材料分子的鍵結(jié)方式所使用的方法可以是“改變溫度”，以使形成在主體部11的其中一表面上的皮膜12的分子發(fā)生交聯(lián)(cross link)。詳言之，改變溫度的方式可以是給予塑料基材1一溫度梯度，借助于調(diào)整及控制塑料基材1的環(huán)境溫度及在不同溫度下的放置時(shí)間，由此使形成在主體部1的其中一表面上的皮膜12的分子發(fā)生交聯(lián)。

在另外再一實(shí)施形態(tài)中，改變皮膜12中的材料分子的鍵結(jié)方式所使用的方法可以是“依序進(jìn)行液體浸泡及烘烤”，以使形成在主體部11的其中一表面上的皮膜12的分子發(fā)生交聯(lián)(cross link)。其中，液體浸泡所使用的液體可為酸性溶液或堿性溶液。舉例而言，酸性溶液可為重量百分濃度(％)大于5的硝酸(Nitric Acid，HNO₃)或醋酸(Acetic Acid，CH₃COOH)水溶液或其等之組合。堿性溶液可采用重量百分濃度(％)大于5的聯(lián)胺(Hydrazine，N₂H₄)、氫氧化鉀(Potassium Hydroxide，KOH)、氫氧化納(Sodium Hydroxide，NaOH)水溶液或其等之組合。另外，液體浸泡的反應(yīng)時(shí)間可介于20秒至120秒之間。液體浸泡之后的烘烤程序期間，烘烤溫度可依據(jù)塑料材料特性加以選擇。

值得說明的是，在一些情況下，改變皮膜12中的材料分子的鍵結(jié)方式所使用的方法將一并改變皮膜12之外的塑料基材1中的材料分子的鍵結(jié)方式。換言之，進(jìn)行改變材料分子的鍵結(jié)方式的步驟時(shí)，可改變整個(gè)塑料基材1的材料分子的鍵結(jié)方式，而不限制只有改變皮膜12而已。

接著，配合圖1及圖4所示，形成一金屬鍍層2于改質(zhì)層13上(S104)。舉例而言，金屬鍍層2可由鎳、鉻、鈦、鋁、鋅、銅、銀任一種或其混合所制成，然而本發(fā)明不以上述所舉的例子為限。于形成金屬鍍層2于改質(zhì)層3上的步驟中，金屬鍍層2可借助于任何的成形方法形成于改質(zhì)層3上，包括利用化學(xué)電鍍或金屬鍍膜技術(shù)形成金屬鍍層2。

現(xiàn)在，請(qǐng)參考圖5及6，其中圖5為本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)結(jié)構(gòu)S的皮膜12發(fā)生交聯(lián)作用之前的分子結(jié)構(gòu)示意圖，而圖6為本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)結(jié)構(gòu)的皮膜12發(fā)生交聯(lián)作用之后的分子結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明中，金屬鍍層2與塑料基材1之間的附著度會(huì)通過改質(zhì)層13而得到提升。參考圖5，在改變皮膜12中材料分子的鍵結(jié)方式之前，皮膜12中分子鏈排列較松散且大部分為獨(dú)立的直鏈結(jié)構(gòu)。再參考圖6，在改變皮膜12中的材料分子的鍵結(jié)方式之后，原先皮膜12中分子鏈的部份鍵結(jié)被打斷，且分子間發(fā)生交聯(lián)而產(chǎn)生新的分子鏈排列型態(tài)。由此，皮膜12中分子鍵結(jié)方式經(jīng)過改變的部分會(huì)形成改質(zhì)層13，而相較于材料分子的鍵結(jié)方式被改變之前的皮膜12，改質(zhì)層13具有較高的強(qiáng)度及硬度，因此，其可增強(qiáng)塑料基材1表面的材料強(qiáng)度。

再者，由于經(jīng)由上述分子鍵結(jié)改變方法所形成的改質(zhì)層13相較于原先的塑料材料具有較高的強(qiáng)度及硬度，在進(jìn)行后續(xù)的加工程序(即，形成金屬鍍層2的期間)，改質(zhì)層13可有效保護(hù)塑料基材1免于受到高溫及腐蝕性物質(zhì)的影響，而保有塑料基材1的結(jié)構(gòu)完整性。再者，改質(zhì)層13可提升形成于其上的金屬鍍層2的附著力。

據(jù)此，本發(fā)明的保護(hù)結(jié)構(gòu)S的制造方法能有效改良塑料基材1在形成金屬鍍層2期間的高溫抗性、酸堿腐蝕及磨耗抗性以及硬度。再者，本發(fā)明的保護(hù)結(jié)構(gòu)S的制造方法可使塑料基材1在后續(xù)的鍍膜制作過程期間，獲得具有優(yōu)異附著度、不起泡及脫落的金屬鍍層2。

本實(shí)施例僅針對(duì)主體部1的其中一表面上的皮膜12的材料分子的鍵結(jié)方式的改變進(jìn)行說明。然而，主體部1其他表面上的皮膜12亦可借助于相同方式對(duì)材料分子鍵結(jié)方式進(jìn)行改變。

配合圖1及圖4所示，通過步驟S100至S104，本發(fā)明另外提供一種保護(hù)結(jié)構(gòu)S，其包含：一塑料基材1及一金屬鍍層2。塑料基材1具有一主體部11及一形成在主體部11的其中一表面上的皮膜12，其中皮膜12的表面上具有一經(jīng)過分子鍵結(jié)改變的改質(zhì)層13。金屬鍍層2形成在改質(zhì)層13上。由此，金屬鍍層2與塑料基材1之間的附著度會(huì)通過改質(zhì)層13而得到提升。

本發(fā)明提供的保護(hù)結(jié)構(gòu)中，有關(guān)塑料基材1的材料選用及成型方 法如前述針對(duì)保護(hù)結(jié)構(gòu)S的制造方法的說明所述，故不再重復(fù)說明。另外，本發(fā)明提供的保護(hù)結(jié)構(gòu)S中的改質(zhì)層13是借助于改變皮膜12中的材料分子的鍵結(jié)方式所形成。再者，金屬鍍層2的材料及形成方法亦如前述針對(duì)保護(hù)結(jié)構(gòu)S的制造方法的說明所述，故不再重復(fù)說明。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果可以在于，本發(fā)明實(shí)施例所提供的保護(hù)結(jié)構(gòu)S及其制作方法，其可通過“形成一改質(zhì)層13”的設(shè)計(jì)，以提升塑料基材1在鍍膜過程中的耐高溫及抗腐蝕能力，更可增加由塑料基材1所制成的產(chǎn)品的合格率。再者，改質(zhì)層13更可有效增強(qiáng)通過化學(xué)電鍍制作過程鍍覆于塑料基材1上的金屬鍍層的附著度，使金屬鍍層不發(fā)生起泡、脫落，進(jìn)而可降低產(chǎn)品的不合格率。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，非因此局限本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍，故凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所做的等效技術(shù)變化，均包含于本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)。