CN102118929A - 用于电子装置外壳的模制品以及用于制备该模制品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于电子装置外壳的模制品以及用于制备该模制品的方法。用于电子装置外壳的模制品具有0.2至2mm的厚度以及0.8至2.5g/ml的表观比重。用于制备用于电子装置外壳的模制品的方法包括以下步骤：对热塑性树脂组合物进行挤出成型以制备具有规定的横截面形状的连续体；以及对连续体进行真空成型以制备厚度为0.2至2mm以及表观比重为0.8至2.5g/ml的模制品。本发明的模制品可以具有2mm或更小的厚度，同时可以由热塑性树脂制备，并且可以具有良好的外观、低的比重以及更便宜的制造成本。

Description

用于电子装置外壳的模制品以及用于制备该模制品的方法
技术领域
本发明涉及一种用于电子装置外壳的模制品以及用于制备该模制品的方法。更具体地，本发明涉及一种可以具有薄的厚度同时可以由热塑性树脂制备的用于电子装置外壳的模制品以及用于制备该模制品的方法。
背景技术
自从TV问世以来，木材已被用于TV的外部材料。自从二十世纪六十年代以来，到目前为止，塑料已被用于TV的外部材料。最近，随着LCDTV、LED TV等的出现，日益需要这样的TV，其可以具有较大尺寸和较薄厚度的设计。
同时，当通过注射工艺使用一般的热塑性树脂来制备较大尺寸和2mm或更小厚度的外部材料时，由于树脂特有的流动性而导致模制变得不可能，由于焊缝(焊接线，weld line)和流痕而导致外观变差，从而其变得不可能用作外部材料。
为了克服上述问题，铁板可以用于TV的外部材料，但由于铁板的重量而导致TV本身会更重，由于用于实施着色的涂覆工艺而导致制造成本会是昂贵的，并且由于铁板特有的刚度而导致铁板在设计实施方面具有限制。
本发明的目的
本发明的一个目的是提供一种用于电子装置外壳的模制品，该模制品可以具有2mm或更小的厚度，同时可以由热塑性树脂制备，并且可以具有良好的外观、低的比重以及更便宜的制造成本。
本发明的另一个目的是提供一种用于制备用于电子装置外壳的模制品的方法，所述模制品可以具有2mm或更小的厚度，同时可以由热塑性树脂制备，并且可以具有良好的外观、低的比重以及更便宜的制造成本。
根据随后披露的内容以及所附的权利要求，本发明的其它目的、特征以及优点会是显而易见的。
发明内容
根据本发明的用于电子装置外壳的模制品可以具有0.2至2mm的厚度以及0.8至2.5g/ml的表观比重。
在本发明的一个示例性实施方式中，用于电子装置外壳的模制品可以具有300,000至1,500,000mm的表面积/厚度比(extent/thickness ratio)以及包括弯曲部分(挠曲，flexion)的板形式。
在本发明的一个示例性实施方式中，用于电子装置外壳的模制品可以具有500,000至1,500,000mm的表面积/厚度比以及包括弯曲部分的板形式(形状，form)。
在本发明的一个示例性实施方式中，用于电子装置外壳的模制品可以通过对平板进行真空成型来制备，所述平板通过挤出成型来形成，使得可以具有单层或多层。
在本发明的一个示例性实施方式中，用于电子装置外壳的模制品可以具有1.8至20GPa的挠曲模量。
在本发明的一个示例性实施方式中，用于电子装置外壳的模制品可以由可用于挤出成型的热塑性树脂来制备。
根据本发明的用于制备用于电子装置外壳的模制品的方法可以包括以下步骤：对热塑性树脂组合物进行挤出成型以制备具有规定的横截面形状的连续体(连续件，continuum)；以及对该连续体进行真空成型以制备厚度为0.2至2mm以及表观比重为0.8至2.5g/ml的模制品。
在本发明的一个示例性实施方式中，挤出成型的步骤可以包括共挤出成型方法以制备多层连续体。
在本发明的一个示例性实施方式中，在挤出成型的步骤中，连续体可以被制备成平板形式。
在本发明的一个示例性实施方式中，可以通过改变(transform)在挤出成型时所使用的模具的形状而在连续体上形成肋条(rib)，并且可以通过使用辊的表面而在连续体上形成压花(轧花，embossing)。
在本发明的一个示例性实施方式中，真空成型的步骤可以包括通过加热来软化连续体、将连续体固定在具有多个孔的模具上、以及通过经由孔快速排出在模具中存在的空气来降低内部压力。
在本发明的一个示例性实施方式中，用于制备用于电子装置外壳的模制品的方法可以进一步包括以下步骤：在真空成型步骤以后，通过冲孔工艺(冲压工艺)在模制品中形成孔。
附图说明
图1是挤出成型步骤的示意图。
图2是真空成型步骤的示意图。
图3是根据本发明一个示例性实施方式制备的用于55”TV的后盖的照片。
具体实施方式
在下文中，将更详细地描述本发明。
根据本发明的用于电子装置外壳的模制品可以具有0.2至2mm的厚度以及0.8至2.5g/ml的表观比重。
当用内部材料或外部材料覆盖产品的内侧或外侧如电子装置外壳时，外观应该是优美的，应该获得足以保护产品的冲击强度，并且应该获得足以保持产品形状的挠曲强度。根据本发明的用于电子装置外壳的模制品可以具有那些性能、以及由于低比重引起的减轻重量的优点。
通常，厚度为2mm或更小的电子装置外壳应该具有1.8GPa或更大、优选1.8至20GPa的挠曲模量，以便实现作为电子装置外壳所需的性能。根据本发明的用于电子装置外壳的模制品可以满足该范围的挠曲模量。
根据本发明的用于电子装置外壳的模制品可以具有较薄的厚度和非常大表面积(区域，extent)的薄膜形状。
在本发明的一个示例性实施方式中，用于电子装置外壳的模制品可以具有300,000至1,500,000mm的表面积/厚度比以及包括弯曲部分的板形式。当模制品满足该范围时，模制品可以更适当地应用于电子装置外壳。
在本发明的一个示例性实施方式中，用于电子装置外壳的模制品可以具有500,000至1,500,000mm的表面积/厚度比以及包括弯曲部分的板形式。
在本发明的一个示例性实施方式中，可以通过真空成型平板来制备用于电子装置外壳的模制品，所述平板通过挤出成型来形成，使得可以具有单层或多层。
在本发明的一个示例性实施方式中，用于电子装置外壳的模制品可以具有1.8至20GPa的挠曲模量。
根据本发明的可用于挤出成型的树脂的实例可以包括而不限于热塑性树脂等。
热塑性树脂的实例可以包括而不限于聚烯烃、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)等。可以单独或彼此组合来使用热塑性树脂。
聚烯烃的实例可以包括而不限于聚乙烯如低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、超高密度聚乙烯(UHDPE)等；聚丙烯；聚丁烯；聚甲基戊烷；它们的共聚物；以及它们的组合。
聚酯的实例可以包括而不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate glycol)(PETG)、它们的共聚物、以及它们的组合。
在本发明的一个示例性实施方式中，热塑性树脂可以是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(SAN)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯醚(PPE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、高密度聚乙烯(HDPE)或它们的组合。
在本发明的一个示例性实施方式中，热塑性树脂可以进一步包含适量的一种或多种添加剂如无机填料、无机纤维、阻燃剂、热稳定剂、脱模剂、分散剂、防滴落剂、气候稳定剂、抗静电剂、抗菌剂等。
根据本发明的模制品可以应用于电子装置外壳如平板TV，包括LEDTV、LCD TV以及PDP TV，监视器，笔记本，娱乐设备(entertainmentdevice)等。
用于制备根据本发明的用于电子装置外壳的模制品的方法可以包括以下步骤：对热塑性树脂组合物进行挤出成型以制备具有规定的横截面形状的连续体；以及对该连续体进行真空成型以制备厚度为0.2至2mm以及表观比重为0.8至2.5g/ml的模制品。
在挤出成型的步骤中，将原料供给到挤出机并从模具中挤出以制备具有规定的横截面形状的连续体。关于挤出成型，可以使用各种已知的方法。在挤出成型的步骤中所使用的挤出机的实例可以包括单轴挤出机、双轴挤出机、三轴挤出机等。
在本发明的一个示例性实施方式中，考虑到原料的生产率和混合能力，可以使用双轴挤出机作为挤出机。
图1示出了挤出成型步骤的示意图，包括挤出机(1)、模具(2)、辊(3)等。通过挤出成型的步骤制备的连续体的形状可以优选为以平板形式，以用于真空成型和冲孔工艺(可选的)的步骤。
在本发明的一个示例性实施方式中，可以通过改变在挤出成型时所使用的模具的形状来在连续体上形成肋条，并且可以通过使用辊的表面而在连续体上形成压花。
在挤出成型的步骤中，工艺条件如加工温度、螺杆速度、拉出速度(drawing off speed)等可以取决于聚合物的种类，并且这一点对于本领域的普通技术人员来说是已知的。
在本发明的一个示例性实施方式中，挤出成型的步骤可以包括共挤出成型方法以制备多层连续体。共挤出成型方法是这样的一种方法，该方法 通过将聚合物的每个进料流(原料流)引入到挤出机的模具中来形成每一层，其中可以通过每层的厚度来区别每一层。在共挤出成型方法中，优选形成为扁平结构，并且至少两个分开的层在界面处相连接。
在共挤出成型方法中，通常使用由不同聚合物构成的聚合物的至少两个进料流。不同聚合物是具有不同的化学性能、或除化学性能之外的不同性能的聚合物。例如，可以使用由聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯构成的两层结构或由高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)构成的两层结构。
在共挤出成型方法中，工艺条件如加工温度、螺杆速度、拉出速度等还可以取决于聚合物的种类，并且这一点对于本领域的普通技术人员来说是已知的。
在本发明的一个示例性实施方式中，通过用于制备用于电子装置外壳的模制品的方法制备的模制品可以具有300,000至1,500,000mm的表面积/厚度比以及包括弯曲部分的板形式。当模制品满足该范围时，模制品可以更适当地应用于电子装置外壳。
在本发明的一个示例性实施方式中，通过用于制备用于电子装置外壳的模制品的方法制备的模制品可以具有500,000至1,500,000mm的表面积/厚度比以及包括弯曲部分的板形式。
在本发明的一个示例性实施方式中，在挤出成型的步骤中，连续体可以被制备成平板形式。当连续体被制备成平板形式时，模制品可以更适当地应用于电子装置外壳。
真空成型的步骤是这样的步骤，该步骤利用加热来软化连续体并利用大气压来改变连续体，以便适合模具的形状。
图2是真空成型步骤的示意图，包括聚合物板(1)、真空成型的模具(2)、加热器(3)等。
在本发明的一个示例性实施方式中，真空成型的步骤可以包括通过加热来软化连续体、将连续体固定在具有多个孔的模具上、以及通过经由孔快速排出在模具中存在的空气来降低内部压力。
例如，真空成型的步骤可以包括通过加热来软化聚合物板(1)、将聚合物板固定在具有多个孔的真空成型的模具(2)上、通过移动聚合物板或真空成型的模具来密封它们之间的间隙、以及通过经由孔快速排出在模具中存在的空气来降低内部压力。
在真空成型的步骤中，通过在模具内侧与外侧之间的压力差，使连续体的形式(形状)改变成模具的形式(形状)。
在真空成型的步骤中，工艺条件如加热温度、加热时间、排出压力等可以取决于聚合物的种类和模具的形状，并且这一点对于本领域的普通技术人员来说是已知的。
例如，我们可以通过在80至220℃下加热来软化连续体并降低模具的内部压力，以便具有10至1000Pa的压力。
在本发明的一个示例性实施方式中，用于制备用于电子装置外壳的模制品的方法可以进一步包括以下步骤：在真空成型的步骤以后，通过冲孔工艺在模制品中形成孔。
本发明提供了一种通过用于制备用于电子装置外壳的模制品的方法而制备的模制品。
通过参照以下实施例可以更好地理解本发明，该实施例旨在出于说明的目的，并且不应当解释为以任何方式限制在所附的权利要求书中限定的本发明的范围。
实施例
关于实施例1-9，按照表1中描述的组成和方法来制备用于55”TV的后盖。关于实施例10-11，按照表1中描述的组成和方法来制备用于40”TV的后盖。图3示出了按照实施例1制备的用于55”TV的后盖的照片。
关于比较例1-5，按照表2中描述的组成和方法来制备用于55”TV的后盖。
用于测量每种性能的方法如下，并且测量的结果示于表1和表2中。
(1)厚度：选择离外壳中心10cm的五个点，在五个点处测量外表面与内表面之间的距离，然后计算它们的平均值。
(2)表观比重：选择离外壳中心10cm的五个点，在五个点处收集样品，按照ASTM D1985来测量五个样品的表观比重，并且计算它们的平均值。
(3)挠曲模量：按照ASTM D790三次测量基体层(base layer)的挠曲模量，并计算它们的平均值。
(4)外观：通过肉眼来测量外表面上的焊缝和流痕的数目。
(5)光泽：按照ASTM D523在60°的条件下测量光泽。
(6)落锤冲击强度(落镖冲击强度，Falling dart impact strength)：通过模制品是否被从1m高度落下的3kg球破坏来确定落锤冲击强度。
[表1]
Figure BDA0000042007600000101
-Ex.：挤出成型，Va.：真空成型，Co-ex.：共挤出成型
-X：未破坏
[表2]
Figure BDA0000042007600000102
-Co.：涂覆，Pr：压制，G-Co.：光泽涂覆，Injec.：注射成型
-X：未破坏
如表1中所示，实施例1-11表现出良好的性能。
如表2的比较例1-2中所示，当使用铁板时，厚度为0.6mm，但预期由于增加的表观比重而引起制品的总重量会增加。
如表2的比较例3-5中所示，当仅使用注射成型方法时，模制品的外观会劣化。尤其是，如比较例5中所示，我们可以看到，模制品应该被制备成3mm的厚度，以便在模制品中赋予良好的外观。
与本发明相关的技术领域中的技术人员会想到本发明的许多改进和其它实施方式，其具有以上描述中所提供的教导的益处。因此，应当理解，本发明并不限于所披露的具体实施方式，并且改进和其它实施方式旨在包括在所附权利要求的范围内。虽然本文中采用了特定的术语，但它们仅在普通及描述意义上加以使用而不是用于限制目的，本发明的范围在权利要求书中加以限定。

Claims (19)

1.一种用于电子装置外壳的模制品，所述模制品具有0.2至2mm的厚度以及0.8至2.5g/ml的表观比重。
2.根据权利要求1所述的用于电子装置外壳的模制品，其中，所述用于电子装置外壳的模制品具有300,000至1,500,000mm的表面积/厚度比以及包括弯曲部分的板形式。
3.根据权利要求1所述的用于电子装置外壳的模制品，其中，所述用于电子装置外壳的模制品具有500,000至1,500,000mm的表面积/厚度比以及包括弯曲部分的板形式。
4.根据权利要求1所述的用于电子装置外壳的模制品，其中，所述用于电子装置外壳的模制品通过对平板进行真空成型而制备，所述平板通过挤出成型来形成，使得具有单层或多层。
5.根据权利要求1所述的用于电子装置外壳的模制品，其中，所述用于电子装置外壳的模制品具有1.8至20GPa的挠曲模量。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于电子装置外壳的模制品，其中，所述用于电子装置外壳的模制品由可用于挤出成型的热塑性树脂制备。
7.根据权利要求6所述的用于电子装置外壳的模制品，其中，所述热塑性树脂选自由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(SAN)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯醚(PPE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、高密度聚乙烯(HDPE)、以及它们的组合组成的组。
8.根据权利要求6所述的用于电子装置外壳的模制品，其中，所述热塑性树脂进一步包括一种或多种添加剂，所述添加剂选自由无机填料、无机纤维、阻燃剂、热稳定剂、脱模剂、分散剂、防滴落剂、气候稳定剂、抗静电剂、以及抗菌剂组成的组。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的用于电子装置外壳的模制品，其中，所述电子装置是平板电视。
10.一种用于制备用于电子装置外壳的模制品的方法，包括以下步骤：
对热塑性树脂组合物进行挤出成型以制备具有规定的横截面形状的连续体；以及
对所述连续体进行真空成型以制备厚度为0.2至2mm以及表观比重为0.8至2.5g/ml的模制品。
11.根据权利要求10所述的用于制备用于电子装置外壳的模制品的方法，其中，所述挤出成型的步骤包括共挤出成型方法以制备多层连续体。
12.根据权利要求10所述的用于制备用于电子装置外壳的模制品的方法，其中，所述模制品具有300,000至1,500,000mm的表面积/厚度比。
13.根据权利要求10所述的用于制备用于电子装置外壳的模制品的方法，其中，在所述挤出成型的步骤中，所述连续体被制备成平板形式。
14.根据权利要求13所述的用于制备用于电子装置外壳的模制品的方法，通过改变在挤出成型时所使用的模具的形状而在所述连续体上形成肋条，或通过使用辊的表面而在所述连续体上形成压花。
15.根据权利要求10所述的用于制备用于电子装置外壳的模制品的方法，其中，所述真空成型的步骤包括通过加热来软化所述连续体、将所述连续体固定在具有多个孔的模具上、以及通过经由孔快速排出在所述模具中存在的空气来降低内部压力。
16.根据权利要求15所述的用于制备用于电子装置外壳的模制品的方法，其中，在所述真空成型的步骤中，所述连续体在80至220℃下加热。
17.根据权利要求15所述的用于制备用于电子装置外壳的模制品的方法，其中，排出在所述模具中存在的空气使得具有10至1000Pa的压力。
18.根据权利要求10所述的用于制备用于电子装置外壳的模制品的方法，进一步包括以下步骤：在所述真空成型的步骤以后，通过冲孔工艺而在所述模制品中形成孔。
19.一种用于电子装置外壳的模制品，所述模制品由根据权利要求10至18中任一项所述的用于制备用于电子装置外壳的模制品的方法而制备。
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