CN106945227A - 具有增强的美学效果的模制品及用于制备该模制品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有增强的美学效果的模制品及用于制备该模制品的方法。该方法的一个实施方式，包括：将***物定位在双射注射模制装置的模具中；以及注射模制包含以下各项的组合物：a)芳族聚碳酸酯(PC)和聚(1,4‑环己烷二亚甲基‑1,4‑环己烷二羧酸酯)(PCCD)，PC与PCCD的重量比在30‑90PC:70‑10PCCD的范围内，b)玻璃纤维，长度大于或等于0.75mm并且玻璃纤维的量为组合物的1wt％至50wt％，以及c)所述聚碳酸酯和PCCD的折射率紧密地匹配所述玻璃纤维的折射率并且在1.540至1.570的范围内。所述方法进一步包括：在第二注射中，将热塑性材料注射模制在部件的至少一部分上。

Description

具有增强的美学效果的模制品及用于制备该模制品的方法
本申请是申请日为2012年8月20日的题为“具有增强的美学效果的模制品及用于制备该模制品的方法和***”的中国专利申请号201280041244.3的分案申请。
技术领域
本公开涉及用于生产具有增强的美学效果的制品的模制方法，并且涉及通过这种方法生产的制品。更具体地，本公开涉及用于生产用于具有增强的美学效果的电子设备的部件如用于电子设备的多色热塑性部件的模制方法，并且涉及通过这种方法生产的部件。
背景技术
存在许多不同类型的模制方法。例如，注射模制是用于制备由塑料制成的产品的方法。通常，将熔融的塑料材料注射入模具中，并且在冷却时所述材料凝固。然后，可以从模具中取出期望形状的模制产品以便使用。
美国专利号7,857,615公开了具有多个空腔的注射模具以及用于将材料注射入所述空腔的流道***。流道***包括主流道和子流道。子流道与主流道和空腔互相连接。子流道包括第一流道和一对第二流道。第一流道连接主流道，并且第二流道分别连接第一流道的末端。当物料从第一流道流入第二流道以使物料在第二流道中具有对称速度分布时，在第一流道和每个第二流道的一个点周围形成缓冲区域用于混合材料。
通常，在***模制中，将***物定位在模具中，并且至少部分地围绕***物形成正在形成的目标物的剩余部分的材料。例如，可以将金属芯***模具中以成为模制部件的一部分，或，可替换地，将其轮廓留在模制部件中。***模制还可以包括可以加载有***物的定制模具。然后，如在美国专利公开号2009/0218725 A1中所描述的，可以将熔融材料注射入模具围绕***物，并且在冷却时，可以打开模具且取出期望形状的组件。
此外，如在美国专利公开号2009/0218725 A1中进一步公开的，移动装置外壳通常具有通过机械紧固件、胶合剂，或通过诸如声波焊接或热堆叠技术机械地焊接而连接至外壳体的窗口面板或界面面板。因此，较厚的装置外壳可以由这些方法产生。例如，当通过声波焊接边框将触摸感应面板连接至外壳时，与封闭的移动装置的厚度相比，叠层结构可能较厚。同样，胶合剂和机械连接可能会失效，从而有可能暴露包含在其中的电子元件而将其损坏或污染。
发明内容
尽管有以上模制方法，对于与材料的多样化组合兼容的有效模制技术始终存在需求，以增加生产的制品的美学和视觉效果，而不会在生产过程中造成裂缝。在电子工业中这种需求尤为明显，其中对于消费者而言包括设备(如手机)的尺寸/厚度的美学和视觉效果可以与电子设备的技术功能同样重要。
本文中公开的实施方式解决了以上及其他需求。
本文中公开了具有增强的美学和视觉效果的模制品以及用于制备这种制品的方法和***。
在一些实施方式中，用于制备模制品的方法包括：将包括金属、玻璃、以及含有上述中的至少一种的组合的***物定位在双射注射模制装置的模具中；并且通过注射模制，在第一注射中，将包含以下各项的组合物注射在***物的至少一部分上以形成部件：a)芳族聚碳酸酯(PC)和聚(1,4-环己烷二亚甲基1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)，PC与PCCD的重量比在30-90PC:70-10PCCD的范围内，b)玻璃纤维，长度大于或等于0.75毫米(mm)并且玻璃纤维的量为组合物的1wt.％至50wt.％，以及c)聚碳酸酯和PCCD的折射率紧密地匹配玻璃纤维的折射率并且在1.540至1.570的范围内。所述方法进一步包括：在第二注射中，通过注射模制将热塑性材料注射在部件的至少一部分上。第二注射的热塑性材料粘附至第一注射的组合物的至少一部分。
在一个实施方式中，模制品包括：包含金属、玻璃、以及含有上述中的至少一种的组合的***物；在第一注射中注射模制在***物的至少一部分上以形成部件的包含以下各项的组合物：a)芳族聚碳酸酯(PC)和聚(1,4-环己烷二亚甲基1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)，PC与PCCD的重量比在30-90PC:70-10PCCD的范围内，b)玻璃纤维，长度大于或等于(“≥”)0.75mm并且玻璃纤维的量为组合物的1wt.％至50wt.％，以及c)聚碳酸酯和PCCD的折射率紧密地匹配玻璃纤维的折射率并且在1.540至1.570的范围内。模制品进一步包括：在第二注射中在部件的至少一部分上注射模制的热塑性材料。第二注射的热塑性材料粘附至第一注射的组合物的至少一部分，并且模制品配置成附接至电子设备。
在另一个实施方式中，用于制备模制品的方法，包括：将包括金属、玻璃、以及含有上述中的至少一种的组合的***物定位在双射注射模制装置的模具中；并且通过注射模制，在第一注射中将包含以下各项的组合物注射在***物的至少一部分上以形成部件：a)共聚酯碳酸酯和聚(1,4-环己烷二甲基-1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)，共聚酯碳酸酯与PCCD的重量比在30-90PC:70-10PCCD的范围内，b)玻璃纤维，长度≥0.75mm并且玻璃纤维的量为组合物的1wt.％至50wt.％，以及c)共聚酯碳酸酯和PCCD的折射率紧密地匹配玻璃纤维的折射率并且在1.508至1.585的范围内。所述方法进一步包括：在第二注射中，通过注射模制将热塑性材料注射在部件的至少一部分上。第二注射的热塑性材料粘附至第一注射的组合物的至少一部分。
在进一步的实施方式中，用于制备模制品的方法包括：将包括金属、玻璃、以及含有上述中的至少一种的组合并且具有第一热膨胀系数的***物定位在双射注射模制装置的模具中，并且在第一注射中通过注射模制将具有第二热膨胀系数的透明的高模量延展性热塑性材料注射在***物的至少一部分上以形成部件。所述方法进一步包括：在第二注射中通过注射模制将玻璃纤维增强的高模量延展性热塑性材料注射在部件的至少一部分上，其中，***物和透明的高模量延展性热塑性材料的热膨胀系数彼此在5ppm/℃至80ppm/℃的范围内。透明的高模量延展性热塑性材料，包括：a)芳族聚碳酸酯(PC)和聚(1,4-环己烷二亚甲基1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)，PC与PCCD的重量比在30-90PC:70-10PCCD的范围内，b)玻璃纤维，长度大于或等于0.75mm并且玻璃纤维的量为组合物的1wt.％至50wt.％，以及c)聚碳酸酯和PCCD的折射率紧密地匹配玻璃纤维的折射率并且在1.540至1.570的范围内。
在另一个实施方式中，有助于将一种材料固定至其他材料而没有裂缝的***包括：包含金属、玻璃、以及含有上述中的至少一种的组合并且具有第一热膨胀系数的***物；以及包含具有第二热膨胀系数的透明的高模量延展性热塑性材料的热塑性部件，其中，通过双射注射模制过程的第一注射将热塑性部件注射模制至***物的至少一部分，并且***物和热塑性部件的热膨胀系数彼此在5ppm/℃至80ppm/℃的范围内。所述***进一步包括：含有通过双射注射模制过程的第二注射注射模制并粘附至所述热塑性部件的至少一部分的玻璃纤维增强的高模量延展性热塑性材料的结构。
在进一步的实施方式中，用于制备模制品的方法包括：将包含金属、玻璃、以及含有上述中的至少一种的组合的***物定位在双射注射模制装置的模具中；以及通过注射模制在第一注射中将相对于总计100质量份包含以下各项的组合物注射在***物的至少一部分上以形成部件：a)55质量％至95质量％的芳族聚碳酸酯树脂；b)45质量％至5质量％的具有折射率的玻璃填料，其中芳族聚碳酸酯树脂的折射率和玻璃填料的折射率之间的差值为0.002或更小；c)0.05质量份至2.0质量份的具有反应性官能团的硅化合物；以及d)0.03质量份至0.4质量份的有机碱金属盐化合物、有机碱土金属盐化合物、或它们的组合。所述方法进一步包括：在第二注射中通过注射模制将热塑性材料注射在部件的至少一部分上，其中，第二注射的热塑性材料粘附至第一注射的组合物的至少一部分。
根据另一个实施方式，用于制备模制品的方法包括：将包含金属、玻璃、以及含有上述中的至少一种的组合的***物定位在双射注射模制装置的模具中；在第一注射中通过注射模制将包含聚碳酸酯和聚酯中的至少一种的组合物注射在***物的至少一部分上以形成部件；以及在第二注射中通过注射模制将热塑性材料注射在部件的至少一部分上。第二注射的热塑性材料粘附至第一注射的组合物的至少一部分。***物具有第一热膨胀系数并且第一注射的组合物具有第二热膨胀系数，第一热膨胀系数和第二热膨胀系数彼此在5ppm/℃至80ppm/℃的范围内。
下面将更具体地描述这些和其他非限制性的特征。
附图说明
以下是附图的简要说明，给出这些附图是为了说明本文中公开的示例性实施方式的目的而不是为了限制其的目的。
图1是根据用于制备模制品的方法的一个实施方式，配置成定位在模具中的***物的说明。
图2A、图2B和图2C是根据一个实施方式，双射注射模制装置和用于第一注射的模具、以及获得的放大部分的说明。
图3A、图3B和图3C是根据一个实施方式，模制品的层的说明，所述模制品配置成附接至手机。
图4是根据一个实施方式，金属和玻璃***物的实例的说明。
图5是根据一个实施方式，双射注射模制过程的第一注射的一部分的说明。
图6A和图6B是根据一个实施方式，双射注射模制装置和用于第二注射的模具的部分、以及获得的放大部分。
图7A和图7B是根据一个实施方式，模具和显示生成的模制品的层的部分的放大部分的示意图。
图8是涉及形成根据一个实施方式的模制品的说明性步骤的流程图。
图9A和图9B是说明根据一个实施方式的第一注射和第二注射应用的示意图。
具体实施方式
根据一个实施方式，发明者已经开发了使用用于第一注射和第二注射的特殊材料在一个过程中有效地将***物模制技术和2K(双射)模制技术结合的模制方法。如在以下进一步详细描述的，根据一个实施方式，用于第一注射的具有较低CTE(热膨胀系数)的透明的HMD(高模量延展性)树脂与用于第二注射的玻璃纤维增强的HFD(双酚A-癸二酸共聚物)树脂如由SABIC Innovative Plastics(以前为GE塑料)出售的LEXAN*HFD树脂的组合，可以能够快速、无裂缝生产具有增强的美学效果和视觉fx效果(visual-fx effect)(包括多种颜色)的模制品如用于手机的框架包括凸台和卡扣。有利地，根据实施方式以及如以下进一步所述的，用于第二注射的材料可以是与用于第一注射的材料相同的透明HMD材料，或可以是不同材料，并且第二注射材料粘附至第一注射材料的至少一部分。
就发明者的知识而言，不存在如在本文中描述的有效的、无裂缝应用金属和/或玻璃***物模制技术与2K(双射)模制技术。根据实施方式，需要***物的CTE和用于第一注射的周围热塑性材料的CTE之间CTE性能平衡。更具体地，根据实施方式，发明者已经发现这些材料的CTE可以彼此在5ppm/℃至80ppm/℃，更具体地，在5ppm/℃至30ppm/℃的范围内以有助于避免裂缝。发明者已经进一步确定：玻璃或金属板的CTE收缩率不同于通常用在常规双射注射模制过程中用于其他应用的塑料材料的收缩率，并且这种材料的模量是不够的。
根据实施方式，由于用于这个过程的材料性能的组合，发明者已经实现了协同效应。
因此，发明者已经确定：在加工过程中金属或玻璃***物的成功可以取决于***物和注射在***物周围的热塑性材料之间的CTE差异。根据实施方式使用的高模量热塑性材料(透明的HMD)，表现出与金属和玻璃较小的CTE差异，从而这使得生成的部件更稳定并且对裂缝更不敏感。上述情况能够在一个过程中将金属和玻璃***物模制技术与2K(双射)模制技术结合，以获得增强的视觉和美学效果。根据实施方式，发明者已经确定了：如何在一个过程中有效地将玻璃或金属片***物的较低CTE材料与用于第一注射的低CTE和高模量材料(透明HMD)相关联或匹配，以根据实施方式获得能够防止裂缝并且能够使用2K(双射)注射模制的性能的有效平衡。这种进步满足了工业需求。
参照图1并且根据一个实施方式，为了制造模制品10，其一个实施例显示在图3A、图3B和图3C中并且描述如下，***物12可以定位在模具14中。模具14可以是双射注射模制装置16的部件，其一个实施例显示在图2A、图2B和图2C中。
模制品10可以包括期望形状、尺寸、厚度以及功能的任何合适的模制品。根据实施方式，本文中公开的方法尤其可用于生产配置成用于附接至封闭或覆盖电子设备如便携式电子设备的模制品。这种便携式设备的非限制性实例包括掌上电脑、手机、笔记本电脑、笔记本、平板电脑、媒体播放器、个人数字助理等。
可以通过本文中公开的实施方式生产的模制品10的一个实施例显示在图3A、图3B和图3C中，其说明配置成用于触屏手机(以下将对其进一步详细描述)的模制品10。这种模制品显示在图3B中，为100mm乘60mm的尺寸，然而，根据实施方式，其他合适的形状和尺寸也是可能的。
参照图1至图3A、图3B和图3C，***物12示例性地显示为用于***物12且尤其可用于手机应用的玻璃层。用于玻璃***物的实例包括但不限于作为包括玻璃显示器面板和玻璃触屏面板、矩形或其他形状的配置用于手机和其他电子设备的玻璃面板的玻璃的一个或多个层。例如，玻璃面板可以是液晶二极管(LCD)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、或具有或不具有集成在面板中或作为单独的触摸板提供的触摸功能性的其他合适的显示器。因而，用于***物12的玻璃面板可以是任何合适的形状、尺寸和厚度。
尽管***物12显示为图1至图3A、图3B和图3C中并且尤其可用作用于手机的触摸屏的玻璃***物，***物12还可以是金属层。更具体地，***物12可以是任何合适的***物如玻璃***物、金属***物、或它们的组合。例如，金属片可以由任何合适的金属或金属组合(包括但不限于不锈钢、铝或铁)制备，并且可以为任何合适的形状、尺寸和厚度。作为一个实例，***物12可以包括0.8mm的玻璃层。作为进一步的实例，***物12还可以是玻璃和金属的组合如由金属边框或环绕玻璃面板的边缘的金属镶边围绕的玻璃面板。这种实施方式的一个优点是来自第二注射的颜色可以沉积在边框上以增强生成的模制品10的美学和视觉效果，如手机的特征。
***物12还可以具有显示在图4中的构造。特别地，图4示出了针对***物12的合适的金属构造的实例，其为生成的模制品10如手机或其他便携式电子设备提供硬度。
用于***物12的材料通常可以具有5ppm/℃至20ppm/℃的CTE。如在以下进一步详细描述的，使***物12的材料性能与用于第一注射的材料性能相关联可以能够无裂缝生产模制品10。更具体地，***物的CTE通常可以为6ppm/℃至20ppm/℃，并且更具体地为6ppm/℃至18ppm/℃以与用于第一注射材料的CTE相关联并且有助于避免裂缝。如以上所指出的，根据实施方式，使得第一注射的第一材料18的CTE和***物12的CTE彼此在5ppm/℃至80ppm/℃的范围内，更具体地，彼此在5ppm/℃至30ppm/℃的范围内可以有效地将材料之间的CTE差值降至最低并且有助于避免裂缝。同样，第一材料18的CTE可以是15ppm/℃至30ppm/℃。如在图2C中示出的，***物12可以定位在双射模制装置16的模具14中。可以通过装置16的操作者手动地将***物12定位在模具14中或可以自动地进行定位功能，并且***物12可以通过保持结构保持在适当的位置。例如，显示为模具的模具14可以放置在***物12的周围以便模具14将***物12封装在模制腔中。如在图5中示出的，可以将第一注射的第一材料18以颗粒形式添加至漏斗20，在生产之后可以在例如120℃下将其干燥4小时。
例如，第一材料18可以重力进料至可以通过加热器加热的双射模制装置16的螺杆型部分。由加热器和螺杆型部分的旋转产生的热可以导致第一材料18熔融成熔融物质并且流向模制腔。如在图5中示出的，模具14可以具有开口20，通过该开口可以***喷嘴22以连接模制腔。可以在足够高的压力下注射现在熔融的材料(第一材料18)使得第一材料18可以填充模具。针对图5的期望的近似加工参数的实例在以下表1中给出。
参照图2C，示出了说明在模具14中***物12的至少一部分周围形成的材料18的放大部分。
可以通过使水经过模具14中的通道以冷却熔融材料18来实现冷却。在模制腔中凝固的这种材料18形成期望形状、尺寸和厚度并且结合至***物12而没有裂缝的第一部件24。
参照图3A和图3B，示出了包括模制成围绕玻璃***物的边缘的框架形状并且结合至其上的第一材料18的第一部件24的实例。如以上所指出的，例如，玻璃***物可以是玻璃显示面板或触摸屏面板。
为了在前述***物12和在第一注射过程中注射的第一材料18之间获得无裂缝结合，发明者已经确定第一材料18可以是包括光学透明的聚碳酸酯的特殊材料(透明的高模量延展性材料)。本领域技术人员应当认识到开发包括填充材料的光学透明的聚碳酸酯的困难。根据一些实施方式，透明的HMD材料可以具有≥80％的透射，并且如果所述材料包含颜色，透射可以小于80％。在以下表2中给出了针对第一材料18的实施方式的一些参数。在表2中可以看出，“HMD”是指高模量延展性并且“GF”是指玻璃加强。“透射-2mm”是指在2毫米(mm)板上的透射。根据实施方式，根据ASTM D1003-00的步骤B，利用仪器Macbeth 7000A、D65光源、10°观测器、CIE(国际照明委员会)(1931)、以及SCI(包括镜面组件)测定透射。在表2中给出的“雾度-2mm”是指在2mm板上的雾度。根据实施方式，根据ASTM D-1003-00的步骤A，例如利用来自BYK-Gardner的HAZE-GUARD DUAL，使用积分球(0°/漫射几何形状)来测定雾度，其中，在标准光源D65下光谱灵敏度符合CIE标准光谱值。“HDT”是指根据标准ASTMD648测定的热变形温度。“FM”是指根据标准ASTM D790测定的弯曲模量。“TS”是指根据标准ASTM D638测定的拉伸强度。“MVR”是指根据标准ASTM D1238测定的熔体体积流动速率。表2中的“Izod”是指通过ASTM D256测定的缺口悬臂梁冲击。同样，关于收缩率，使用ISO D2板(60*60*2mm)作为测试样品。模具收缩率(平行)是指注射模制的热塑性试验样品和由其模制该试验样品的模具之间的尺寸差异，以室温下在“同流”方向上取得的测量数据的百分数(％)报告。模具收缩率(垂直)是指注射模制的热塑性试验样品和由其模制该试验样品的模具之间的尺寸差异，以室温下在“交叉流”(x)方向上取得的测量数据的百分数(％)报告。表2也给出了针对其他聚碳酸酯材料(LEXAN*EXL1414(未填充的)(可商购自SABICInnovative Plastics))的对比参数。
根据一个实施方式，第一注射的第一材料18可以包括在EP 1 734 076 A1中描述的任何和所有组合物。在EP 1 734 076 A1中描述的组合物可以表现出玻璃纤维共混物增加的清澈度和透明度，从而增强它们的可着色性和表面外观。组合物可以为视觉效果提供有效的平台。即使聚碳酸酯数量减少并且聚酯增加，也能保持较高的机械性能。第一材料18可以包括透明或半透明的组合物，所述组合物包含：
a.芳族聚碳酸酯(PC)和在下文中称为(PCCD)的聚(1,4-环己烷二亚甲基1,4-环己烷二羧酸酯)，PC与PCCD的重量比在30-90 PC:70-10 PCCD的范围内，
b.玻璃纤维，长度≥0.75mm，玻璃纤维的量为组合物的1wt.％至50wt.％，
c.PC/PCCD混合物和玻璃纤维的折射率在1.540至1.570的范围内匹配。
值得注意的是，根据一些实施方式，在本文中公开的用于材料18的组合物中，聚碳酸酯与PCCD的重量比可以是55-75 PC:45-25 PCCD，并且更具体地，是60-90 PC:40-10PCCD。
材料18的另外的方面是共聚酯碳酸酯与PCCD和玻璃纤维的组合，除了折射率从1.508至1.585之外，共聚酯碳酸酯与PCCD的重量比和玻璃纤维的最小长度以及wt.％在如先前公开的相同范围内。令人期望地共聚酯碳酸酯中的酯是芳族二羧酸和二醇例如双酚A的残基。特别期望的是，来自芳族二羧酸如对苯二甲酸的残基和二醇如间苯二酚(例如，1,3-间苯二酚)的酯键。
其他材料也可以用于材料18中。例如，如以下描述的，还可以使用两种或更多种不同的二元酚或二元酚与二醇或与羟基或酸封端的聚酯或与二元酸的共聚物，在这种情况下，如果需要，碳酸酯共聚物或互聚物而不是均聚物用于制备聚碳酸酯混合物。如在美国专利号4,001,184中所描述的，支链聚碳酸酯也是有用的，并且可以使用直链聚碳酸酯和支链聚碳酸酯的共混物以及用于补充或替换聚碳酸酯的共聚酯碳酸酯。此外，同样如在以下进一步详细描述的，可能的聚酯包括聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(“PET”)以及聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇酯)(“PBT”)、聚(萘烷酸乙二醇酯)(“PEN”)、聚(萘烷酸丁二醇酯)(“PBN”)和聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(“PPT”)、以及它们的混合。聚酯还包括由对苯二甲酸、1,4-环己烷二甲醇和乙二醇组成的树脂，例如从伊思曼(Eastman)化学公司商购的聚对苯二甲酸亚环己基二亚甲基二醇酯(“PCTG”)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PETG”)、聚(对苯二甲酸/间苯二甲酸1,4-亚环己基二亚甲基酯)(“PCTA”)、聚对苯二甲酸亚环己基二亚甲基酯(“PCT”)树脂。聚酯可以包括较少量，例如0.5至5重量百分数的衍生自多种脂肪酸和/或脂肪族多元醇的单元以形成共聚酯。脂肪族多元醇包括二醇如聚(乙二醇)或聚(丁二醇)。例如，可以按照美国专利号2,465,319和3,047,539中的教导来制备这种聚酯。此外，同样如以下描述的，可以存在的进一步其他的树脂是橡胶状抗冲击改性剂。
根据一个实施方式，可以通过使二元酚与碳酸酯前体反应来制备使用的芳族聚碳酸酯。可以用于提供这种芳族碳酸酯聚合物的二元酚是单核或多核芳族化合物，所述芳族化合物包含两个羟基基团作为官能团，其中每一个羟基基团直接连接至芳核的碳原子上。典型的二元酚是：2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、对苯二酚、间苯二酚、2,2-双(4-羟基苯基)戊烷、2,4'-(二羟基二苯基)甲烷、双(2-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、芴酮双酚、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、3,3-双(4-羟基苯基)戊烷、2,2-二羟基二苯基、2,6-二羟基萘、双(4-羟基二苯酚)砜、双(3,5-二乙基-4-羟基苯基)砜、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,4'-二羟基二苯基砜、5'-氯-2,4'-二羟基二苯基砜、双(4-羟基苯基)二苯基砜、4,4'-二羟基二苯基醚、4,4'-二羟基-3,3'-二氯二苯基醚、4,4-二羟基-2,5-二苯基醚等。美国专利号2,999,835、3,038,365、3,334,154、以及4,131,575公开了用于制备以上聚碳酸酯的其他二元酚。
可以通过已知的方法制备芳族聚碳酸酯，像例如且如上所述的，根据在以上引用的文献和美国专利号4,123,436中给出的方法，通过使二元酚与碳酸酯前体如光气反应，或通过如在美国专利号3,153,008中公开的酯交换方法，以及本领域技术人员已知的其他方法。
如以上指出的，还可以使用两种或更多种不同的二元酚或二元酚与二醇或与羟基或酸封端的聚酯或与二元酸的共聚物，在这种情况下期望碳酸酯共聚物或互聚物而不是均聚物用于制备聚碳酸酯混合物。如在美国专利号4,001,184中所描述的，支链聚碳酸酯也是有用的。同样，可以使用直链聚碳酸酯和支链聚碳酸酯的共混物。此外，可以使用任何以上材料的共混物以提供芳族聚碳酸酯。
一种芳族碳酸酯是均聚物，例如，衍生自2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)和光气，在商品名称LEXAN*(SABIC Innovative Plastics)下可商业获得的均聚物。可以使用具有下式的LEXAN*EXL聚碳酸酯，并且所述聚碳酸酯也可以商购自SABIC Innovative Plastics(以前为GE塑料)。
在聚合过程中通过加入支化剂来制备支链聚碳酸酯。这些支化剂已众所周知，并且可以包括含有至少三个官能团的多官能有机化合物，这些官能团可以是羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基、以及它们的混合物。具体实例包括偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯、三(对-羟基苯基)乙烷、靛红-双苯酚、三苯酚TC(1,3,5-三((对羟基苯基)异丙基)苯)、三苯酚PA(4(4(1,1-双(对羟基苯基)-乙基)-α,α-二甲基苄基)苯酚)、4-氯甲酰基邻苯二甲酸酐、苯均三酸、以及二苯甲酮四羧酸。基于在聚碳酸酯聚合过程中加入的组分的总重量，能够以0.05wt％至约2.0wt％的水平加入支化剂。美国专利号3,635,895、4,001,184以及4,204,047中描述了用于制备支链聚碳酸酯的支化剂和操作。
用于组合物中的芳族聚碳酸酯的量可以为组合物的50wt.％至90wt.％，尤其为60wt.％至90wt.％。
芳族聚碳酸酯的其他实例是商购自SABIC Innovative Plastics的较高光学等级或最高光学等级如OQ1030、OQ3820等的双酚A聚碳酸酯。这是用对枯基苯酚封端的芳族聚碳酸酯，具有通过气相色谱法在二氯甲烷中测定的17,000至37,000的分子量和1.586的折射率。
共聚酯碳酸酯还可以用于补充或取代聚碳酸酯。可以通过二羧酸(例如，芳族)的残基和二醇分子如双酚A或间苯二酚来提供酯键。更具体地，可以由芳族二羧酸如对苯二甲酸、间苯二甲酸或它们的混合物的残基与间苯二酚如1,3-间苯二酚来形成酯键。具体的实例是具有酯基嵌段的共聚酯碳酸酯。这些分子是聚合物领域中熟知的。在专利如美国专利号6,559,270和6,627,303中公开了材料的实例。这些材料通过GE Advanced Materials作为Sollx树脂出售。
以上提及的根据实施方式可以使用的PCCD是具有下式的重复单元的聚(1,4-环己烷二羧酸1,4-亚环己基二亚甲基酯)，有时也称为聚(1,4-二羧酸1,4-环己烯二甲醇酯)：
以及用各种二醇或聚四氢呋喃共聚单体修饰PCCD。
使用的PCCD可以是商购自伊斯曼化学的标准PCCD。PCCD具有41,000至60,000的分子量和1.506至1.508的折射率。
当与使用的树脂结合时，可以使用的玻璃纤维是满足折射率的任何纤维和涂层。可以使用具有1.558折射率的标准E纤维。此外，可以使用具有其他折射率的玻璃纤维，如非碱金属类硼硅酸盐玻璃、碱土类硼硅酸盐玻璃、碱性铅硅酸盐玻璃和具有高氧化锆含量的玻璃。
同样，组合物的1wt.％至50wt.％，特别是5wt.％至30wt.％可以是玻璃纤维。玻璃纤维的最小长度≥0.75mm，更具体地≥1.0mm。
值得注意的是，这种玻璃复合物可以用于需要与良好的光学性能与美学特性结合的良好机械性能的许多应用中。这类应用的实例包括注射模制、薄膜挤出和复合物应用，如连续纤维挤出和拉挤过程。在美国专利号5,039,566和5,665,450中发现了这种应用类型的实例。
除了以上组分，可以存在其他树脂。例如，可以存在通常包括下式的结构单元的聚酯树脂组分：
其中，每个R1独立地为二价脂族、脂环族或芳族烃或聚氧亚烷基基团，或它们的混合物，并且每个A1独立地为二价脂族、脂环族或芳族基团，或它们的混合物。包含上式结构的合适聚酯的实例是聚(二羧酸亚烷基酯)、液晶聚酯和聚酯共聚物。还可以使用支链聚酯，其中已经结合支化剂，例如，具有三个或更多个羟基的二醇或者三官能或多官能羧酸。此外，根据组合物的最终用途，有时期望聚酯上具有各种浓度的酸和羟基末端基团。
R1基团可以是，例如，C2-12亚烷基基团、C6-12脂族基团、C6-20芳族基团或聚氧亚烷基基团，其中亚烷基基团包含2-6且最通常为2或4个碳原子。上式中的A1基团最通常为对亚苯基或间亚苯基、环脂族或它们的混合物。这种类型的聚酯包括聚(对苯二甲酸亚烷基酯)和聚芳酯。本领域已知这类聚酯，如通过以下美国专利号，例如2,465,319、2,720,502、2,727,881、2,822,348、3,047,539、3,671,487、3,953,394和4,128,526所示出，它们通过引用合并在此。
由二羧基化残基A1表示的芳族二羧酸的实例是间苯二甲酸或对苯二甲酸、1,2-二(对羧基苯基)乙烷、4,4'-二羧基二苯基醚、4,4'-二苯甲酸和它们的混合物。还可以存在包含稠环的酸，如1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸或2,6-萘二羧酸。一些具体的二羧酸是对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二羧酸、环己烷二羧酸或它们的混合物。
聚酯包括聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(“PET”)、以及聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇酯)(“PBT”)、聚(萘烷酸乙二醇酯)(“PEN”)、聚(萘烷酸丁二醇酯)(“PBN”)和聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(“PPT”)、以及它们的混合物。
聚酯还包括由对苯二甲酸、1,4-环己烷二甲醇和乙二醇组成的树脂，例如从伊思曼(Eastman)化学公司商购的聚对苯二甲酸亚环己基二亚甲基二醇酯(“PCTG”)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PETG”)、聚对苯二甲酸/间苯二甲酸1,4-亚环己基二亚甲基酯(“PCTA”)、聚对苯二甲酸亚环己基二亚甲基酯(“PCT”)树脂。
聚酯可以包括较少量，例如0.5至5重量百分数的衍生自各种脂肪酸和/或脂肪族多元醇的单元以形成共聚酯。脂肪族多元醇包括二醇如聚(乙二醇)或聚(丁二醇)。例如，可以按照美国专利号2,465,319和3,047,539中的教导来制备这种聚酯。
在此方法中的聚酯可以具有如在23℃-30℃下在60:40苯酚/四氯乙烷混合物或相似溶剂中测定的0.4dl/g至2.0dl/g的特性粘度。
可以使用回收的聚酯和回收的聚酯与未使用的聚酯的共混物。
芳族聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯具有如在23-30℃下在60:40的苯酚/四氯乙烷混合物或类似溶剂中测定的0.52dl/g至0.62dl/g、具体地0.54dl/g至0.60dl/g的I.V.。
可以存在的进一步其他树脂是橡胶状抗冲击改性剂。橡胶状抗冲击改性剂通常包括具有单独的共轭二烯或丙烯酸酯弹性体、或与乙烯基芳族化合物共聚的丙烯酸或甲基丙烯酸接枝聚合物。特别有用的是商购自Rohm&Haas类型的核-壳聚合物，例如，在商品名称下出售的那些。一般而言，这些抗冲击改性剂包括衍生自单独的丁二烯或异戊二烯或与乙烯基芳族化合物结合，或单独的丙烯酸丁酯或与乙烯基芳族化合物结合的单元。认为在Fromuth等人，美国专利号4,180,494；Owens，美国专利号3,808,180；Farnham等人，美国专利号4,096,202；以及Cohen等人美国专利号4,260,693中公开了前述抗冲击改性剂。更具体地，抗冲击改性剂可以包括具有丙烯酸丁二烯酯或丙烯酸丁酯类橡胶状核芯并且由单独的甲基丙烯酸甲酯或与苯乙烯结合聚合的第二步的两步聚合物。同样存在于第一步骤中的是交联和/或接枝连接的单体。交联单体的实例包括二丙烯酸1,3-亚丁基酯、二乙烯基苯和二甲基丙烯酸亚丁基酯。接枝连接单体的实例是丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯和马来酸二烯丙酯。
从美学的角度来看，应当注意的是，使用彩色颜料是为了视觉目的。一般而言，颜料可以是金属效果颜料、金属氧化物包覆的金属颜料、片状石墨颜料、片状二硫化钼颜料、珠光云母颜料、金属氧化物包覆的云母颜料、有机效果颜料、层状光干涉颜料、聚合物全息颜料或液晶干涉颜料。在一个实施例中，颜料是选自由铝、金、黄铜和铜金属效果颜料组成的组中的金属效果颜料，尤其是铝金属效果颜料。可替换地，效果颜料是珠光云母颜料或较大粒径例如片状形状，选自由以下组成的组中的有机效果颜料：酞菁铜蓝、酞菁铜绿、咔唑二噁嗪、二酮吡咯并吡咯、亚氨基异吲哚啉、亚氨基异吲哚啉酮、偶氮和喹吖啶酮效果颜料。
有色颜料的实例尤其包括选自由以下组成的组中的有机颜料：偶氮、偶氮甲碱、甲川、蒽醌、酞菁、紫环酮、二萘嵌苯、二酮吡咯并吡咯、硫靛蓝、二噁嗪亚氨基异吲哚啉、二噁嗪、亚氨基异吲哚啉酮、喹吖啶酮、黄烷士酮、阴丹酮、蒽嘧啶和喹酞酮颜料、或它们的混合物或固体溶液，尤其是二噁嗪、二酮吡咯并吡咯、喹吖啶酮、酞菁、阴丹酮或亚氨基异吲哚啉酮颜料、或它们的混合物或固体溶液。特别令人感兴趣的有色有机颜料包括C.I.颜料红202、C.I.颜料红122、C.I.颜料红179、C.I.颜料红170、C.I.颜料红144、C.I.颜料红177、C.I.颜料红254、C.I.颜料红255、C.I.颜料红264、C.I.颜料棕23、C.I.颜料黄109、C.I.颜料黄110、C.I.颜料黄147、C.I.颜料橙61、C.I.颜料橙71、C.I.颜料橙73、C.I.颜料橙48、C.I.颜料橙49、C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝60、C.I.颜料紫23、C.I.颜料紫37、C.I.颜料紫19、C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿36、或它们的混合物或固体溶液。合适的有色颜料还包括无机颜料，尤其是选自由以下组成的组中的那些：金属氧化物、锑黄、铬酸铅、铬酸铅硫酸盐、钼酸铅、群青、钴蓝、锰蓝、氧化铬绿、水合氧化铬绿、钴绿、以及金属硫化物如硫化铈或硫化镉、硫硒化镉、铁酸锌、钒酸铋、以及混合的金属氧化物。
更具体地，有色颜料可以是透明的有机颜料。特别感兴趣的是颜料组合物，其中有色颜料是具有≤0.2μm、更具体地≤0.1μm的粒径范围的透明有机颜料。例如，特别感兴趣的是颜料组合物，其包含作为透明有机颜料的处于它们的红紫色和红色的透明喹吖啶酮，透明的黄色颜料如异吲哚啉酮或黄色喹吖啶酮/喹吖啶酮醌固溶体，透明的酞菁铜蓝和卤代酞菁铜绿，或高度饱和的透明的二酮吡咯并吡咯或二噁嗪颜料。通常，通过已知的干式或湿式混合技术通过将颜料与填料共混来制备颜料组合物。例如，在颜料预备过程的结束步骤中将组分湿式混合，或通过将填料共混在含水颜料浆料中将组分湿式混合，然后将浆料混合物过滤、干燥且微粉化。
用于这些组合物中的树脂和玻璃的组合允许使用相对高量的玻璃和PCCD，同时仍然保持非常良好的机械性能，尤其是耐冲击性。在某个最小长度上使用玻璃纤维且与聚合物***的适当的折射率相匹配，似乎说明了性能显著的平衡，尤其维持了优异的机械性能如模量和冲击强度。当玻璃纤维的长度在0.75mm以下并且降低至粉末和薄片尺寸(通常，在0.2mm以下)时，组合物可以在模量和强度方面，例如拉伸、弯曲和冲击方面，存在缺陷。此外，组合物的光学性能并不强，即较低的透明性。
此外，对于这些组合物，注意到了许多其他令人感兴趣的效果。例如，与具有单独的PC或单独的PCCD的玻璃纤维相比，与PC和PCCD结合的玻璃纤维为这些透明/半透明共混物提供了显著更好的光学性能。与没有PCCD的共混物相比，该共混物具有更好的光学和冲击强度，尤其来自黄度和透明度方面。
从以下实验中，可以注意到其他性能。在这些实验中，比较例由字母表中的字母表示，而本文中所描述的组合物由***数字表示。
通过本领域中使用的标准方法制备组合物，例如在挤出机的下游或在进料口处加入玻璃纤维。
将显示在以下表3-9中的实施例的成分翻滚共混，然后在260-280℃之间的圆筒和压模头温度以及200-300rpm的螺杆速度下在具有真空排气混合螺杆的30mm WernerPfleiderer单螺杆或双螺杆挤出机上挤出。在造粒之前，通过水浴将挤出物冷却。在具有约260-280℃的设定温度的van Dorn模制机上注射模制检测部件。在注射模制之前将颗粒真空干燥过夜。
使用国际标准化组织(“ISO”)方法527，在室温下，以针对填充样品5mm/min和针对未填充样品50mm/min的十字头速度，在“狗骨形”-150mm x 10mm x 4mm(长x宽x厚)的注射模制棒上测试拉伸性能。
使用ISO方法178，在室温下，以2mm/min的十字头速度在80mm x 10mm x 4mm(长x宽x厚)的注射模制棒上测试挠曲性能。
遵循ISO 306，使用120℃/hr的加热速率，在10mm x 10mm x 4mm(长x宽x厚)的注射模制部件上测试维卡性能(例如，维卡软化温度)。
通过测试ASTM D1003，在来自BYK-Gardner的Haze-guard dual上进行光学测量，如透射百分比(％)和雾度。
使用标准ASTM D1003-00，利用来自Gretag Macbeth的Color-Eye 7000，在100mm直径和3.2mm厚度的注射模制部件上进行颜色测量。
使用ISO方法130，在室温下在100mm直径和3.2mm厚度的注射模制圆盘上测试挠性板(dynatup测试)。
在10mm x 10mm x 4mm(长x宽x厚)的注射模制部件上，并且遵循ISO方法11359-2在来自Perkin Elmer的TMA-7上进行CTE测量。
在10mm x 10mm x 4mm(长x宽x厚)的注射模制部件上，并且使用5.5焦耳(J)的摆，在室温下遵循ISO 180进行悬臂梁测量。
实施例1：以下实施例(表3)示出了与玻璃填充的均聚物相比，使用两种共混均聚物(PC&PCCD)为透明复合材料共混物提供更好的光学性能。与仅PC-玻璃或PCCD-玻璃相比，当在较宽范围比例内使用PC&PCCD的组合时，获得透射值显著增加和雾度值降低。
实施例2：以下实施例(表4)示出了：具有玻璃的PC-PCCD共混物具有类似于PC-玻璃共混物的良好的机械性能，但具有好得多的光学性能和冲击性能。从颜色的角度来看，相比于PC-玻璃，共混物为较少“黄色”(较低‘b’值)，并且更“透明”(较高‘L’值)。
实施例3：以下实施例(表5)示出了：相对于没有玻璃的共混物，具有玻璃的PC-PCCD具有改进的机械性能、热性能和CTE性能，同时仍然保持了光学性能。
实施例4：以下实施例(表6)示出了具有玻璃的ITR(异对苯二甲酸间苯二酚)20-PCCD共混物。ITR20是嵌段共聚酯碳酸酯，其中酯(嵌段)含量为20mol％。嵌段是由对苯二甲酸/间苯二甲酸和1,3-间苯二酚形成的酯。ITR20由SABIC Innovative Plastics(以前为GEPlastics)作为Sollx出售。相对于没有玻璃的共混物，这种共混物具有显著改善的机械性能、热性能和CTE性能。
实施例5：以下实施例(表7)示出了将另一种聚酯(PCTG)加入至PC-PCCD-玻璃共混物，如何能够改善冲击性能，同时保持光学性能。
*kJ/m2＝千焦耳每平方米，通过ISO 180测试的无缺口悬臂梁冲击
实施例6：以下实施例(表8)示出了：相对于没有玻璃的共混物，具有玻璃的PC-PCCD-PCTG共混物如何具有改善的机械性能和热性能，同时保持光学性能。
实施例7：以下实施例(表9)示出了：相比于双螺杆挤出机，在单螺杆挤出机中挤出时，当针对玻璃充填组合物改善光学性能和机械性能时挤出机设计的重要性。
上述细节和实施例表明：根据一些实施方式的用于第一注射的第一材料18的合适组合物的期望性能和有效结果。同样，如以上指出的，根据实施方式，第一材料18可以包括透明或半透明的组合物。透射可以取决于匹配的颜色或颜色空间，并且例如如果期望自然色，则对于透明HMD材料的透射百分比(％)可以大于或等于80％并且对于半透明的HMD材料为大于或等于50％至小于80％。
根据进一步的实施方式，第一材料18可以包括含有芳族聚碳酸酯树脂、玻璃填料、硅酮化合物、以及有机碱金属盐化合物和/或有机碱土金属盐化合物的阻燃聚碳酸酯树脂组合物。在美国专利公开号2010/0028640A1中公开了这种组合物，通过引用将该专利的内容合并于此。作为一个实施例，第一注射的第一材料18可以包括55质量％至95质量％的芳族聚碳酸酯树脂；45质量％至5质量％的玻璃填料，所述玻璃填料具有折射率使得芳族聚碳酸酯树脂的折射率和玻璃填料的折射率之间的差异为0.002或更小；0.05至2.0质量份的具有反应性官能团的硅化合物；以及0.03至0.4质量份的有机碱金属盐化合物、有机碱土金属盐化合物、或它们的组合(相对于100质量份的组合)。如在本文中公开的，并且可以通过常规的共混方法来制备这种组合物。
更具体地，材料18可以包括PC树脂、具有19,000的粘均分子量和1.585的折射率的双酚A聚碳酸酯(由Idemitsu Kosan有限公司制造，商品名称为“TARFLON FN1900A”)、或如在本文中描述的其他合适的PC树脂。
根据实施方式，玻璃纤维的实例包括：(a)各自包括具有1.585的折射率和2.69的比重以及Φ13μm x 3的尺寸的短切原丝(由ASAHI FIBER GLASS有限公司制造)、玻璃组合物的玻璃纤维，所述玻璃组合物包括：57.5质量％的SiO2、12.0质量％的Al2O3、21.0质量％的CaO、1.5质量％的ZnO、5.0质量％的TiO2、2.5质量％的MgO、1.5质量％的ZnO，Na2+K2O+LiO2＝0.5质量％；(b)通过研磨各自包括具有1.585的折射率和2.69的比重以及Φ13μm x3的尺寸的短切原丝(由ASAHI FIBER GLASS有限公司制造)、与(a)中相同的玻璃组合物的玻璃纤维获得的玻璃研磨纤维；(c)各自包括由具有1.555的折射率和2.54的比重以及Φ13μm x 3的尺寸的E玻璃制备的短切原丝(由ASAHI FIBER GLASS有限公司制备，商品名称为“03MA409C”)、玻璃组合物的玻璃纤维，所述玻璃组合物包括：55.4质量％的SiO2、14.1质量％的Al2O3、23.2质量％的CaO、6.0质量％的B2O3、0.4质量％的MgO、Na2+K2O+LiO2＝0.7质量％、0.2质量％的Fe2O3、0.6质量％的F2。还可以使用在本文中描述的其他合适的玻璃纤维。
具有反应性官能团的硅酮化合物的实例包括聚有机硅氧烷聚合物和/或共聚物，各自都具有由通式：R1 aR2 bSiO(4-a-b)/2表示的基本结构，其中R1表示反应性官能团。官能团的实例包括烷氧基、芳氧基、聚氧亚烷基、氢基、羟基、羧基、硅烷醇基、氨基、巯基、环氧基和乙烯基。R2代表具有1-12个碳原子的烃基。实例包括具有1至12个碳原子的直链或支链烷基、具有5至12个碳原子的环烷基、具有6至12个碳原子的芳基、具有7-12个碳原子的芳烷基。具体的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、各种丁基、各种戊基、各种己基、各种辛基、环戊基、环己基、苯基、甲苯基、二甲苯基、苄基和苯基。进一步值得注意的是，a和b代表满足关系式0<a≤b≤3和0<a+b≤3的数。当存在多个R1时，多个R1可以相同或彼此不同，并且当存在多个R2时，多个R2可以相同或彼此不同。
根据实施方式，组合物可以包括阻燃材料，如(a)全氟丁烷磺酸钾(由DIC公司制造，商品名称“Megafac F114”)；(b)具有20,000的重均分子量和100％的磺化速率的30％质量的聚苯乙烯磺酸钠水溶液(由Shin-Etsu化学制品有限公司制造，商品名称“KR'219”)；(c)具有1.49的折射率并且具有乙烯基和甲氧基作为官能团的反应性硅酮化合物(由DowCorning Toray有限公司制造，商品名称“DC 3037”)；以及(d)聚四氟乙烯树脂(由ASAHIFluoropolymer制造，商品名称“CD076”)。作为一个实施例，组合物可以包含0.05至0.5质量份的阻燃材料，包括0.1、0.2和0.3质量份。
有机碱金属盐化合物和/或有机碱土金属盐化合物的实例包括，例如，具有至少1个碳原子的有机酸或有机酯的碱金属盐或碱土金属盐。有机酸和有机酸酯的实例包括包含有机磺酸、有机羧酸、以及聚苯乙烯磺酸的有机酸酯。碱金属的实例包括钠、钾、锂和铯。碱土金属的实例包括镁、钙、锶和钡。其中，特别有用的是钠、钾或铯的盐。有机酸的盐可以被卤素原子如氟、氯、或溴取代。特别有用的是由(CnF2n+1SO3)mM表示的全氟烷磺酸的碱金属盐化合物或碱土金属盐化合物，其中，n表示1至10的整数，M表示碱金属(如锂、钠、钾、或铯)，或碱土金属(如镁、钙、锶、或钡)，并且m表示M的化合价。此外，还可以存在如在美国专利公开号2010/0028640A1中公开的其他成分。
值得注意的是，当模制时，包含硅酮化合物的上述组合物可以具有对于可见光80％或更高的总光透射、40％或更低的雾度值、以及90或更高的60°镜面光泽度。根据UL94的阻燃性评价方法还可以是1.5mmV-0。
根据实施方式，如在图6A和图6B中示出的，随后可以将第二注射的材料(第二材料34)注射在双射模制装置中的第一部件24的至少一部分上以形成第二部件36，所述第二部件包括第二材料34并且结合至第一部件24的至少一部分。可以在相对于第一注射的上述条件下注射第二注射。
根据实施方式，如以上所描述的，第二注射可以注射与用于第一注射的第一材料18相同材料的热塑性材料。
可替换地，第二注射可以注射与用于第一注射的第一材料18不同的材料。然而，根据实施方式，第二材料34应当粘附至第一注射的第一材料18的至少一部分。更具体地，粘附可以取决于材料的特性并且足以能够粘结而不造成分层。例如，根据实施方式，用于第一注射的前述HMD材料可以具有与作为第二注射的第二材料34的CYCLOY*C1200HF树脂(由SABICInnovative Plastics Europe提供的(丙烯腈丁二烯苯乙烯+PC))的有效粘附。
根据一个实施方式，第二注射的第二材料34可以包括如在EP 1 734 076 A1和以上所述的任何或所有组合物，并且在EP 1 734 076 A1中公开的组合物的任何组合可以用于第一材料18和第二材料34。因此，根据实施方式，第一注射的第一材料18和第二注射的第二材料34可以各自包括在EP 1 734 076 A1中公开的组合物，并且因而组合物可以相同或不同。因此，第二材料34可以是与第一材料18相容的任何合适的塑料材料。用于第二注射的第二材料34的合适材料的实例是玻璃纤维增强的高模量聚碳酸酯。根据实施方式，将由SABIC Innovative Plastics出售的LEXAN*玻璃纤维填充的HFD聚碳酸酯共聚物树脂用于第二材料34也将是有效地，并且玻璃纤维填充的HFD材料可以是不透明的。第二材料34还可以包括填充或未填充的热塑性塑料或它们的共混物。更具体地，第二材料34可以包括热固性塑料和共混物、纯聚碳酸酯、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC/ABS)共混物和其他PMMA、聚苯乙烯、尼龙、填充和未填充的PC和聚酯共混物、填充和未填充的尼龙。例如，合适的填料包括玻璃纤维、矿物填料、以及碳纤维。
由于第二材料34可以是任何合适的塑料材料，该材料可以选自多种多样的热塑性树脂、热塑性树脂的共混物、热固性树脂、或热塑性树脂与热固性树脂的共混物，以及包括上述中的至少一种的组合。聚合物还可以是聚合物的共混物、共聚物、三元共聚物、或包括上述中的至少一种的组合。聚合物还可以是低聚物、均聚物、共聚物、嵌段共聚物、交替嵌段共聚物、无规聚合物、无规共聚物、无规嵌段共聚物、接枝共聚物、星形嵌段共聚物、树枝状聚合物等、或包括上述中的至少一种的组合。聚合物的实例可以包括聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酯(例如，环脂族聚酯、高分子量聚合的对苯二甲酸乙二醇酯或间苯二甲酸酯乙二醇酯等)、苯乙烯丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)等、或包括上述聚合物中的至少一种的组合。
可以用于前面提及材料的填料的实例包括在“Plastic Additives Handbook，4thEdition”R.Gachter and H.Muller(eds.)，P.P.Klemchuck(assoc.ed)HansenPublishers，New York，1993中描述的那些。填料的非限制性实例包括二氧化硅粉末，如熔融二氧化硅、结晶二氧化硅、天然硅砂和各种硅烷涂覆的二氧化硅；硼-氮化物粉末和硼-硅酸盐粉末；氧化铝和氧化镁(或镁砂)；包括表面处理的硅灰石的硅灰石；硫酸钙(像例如，其酸酐，二水合物或三水合物)；碳酸钙，包括白垩、石灰石、大理石和合成的沉淀碳酸钙，通常为磨碎的颗粒形式，所述颗粒通常包括98+％的CaCO3，其余部分为其他无机物如碳酸镁、氧化铁和铝硅酸盐；经表面处理的碳酸钙；滑石，包括纤维状、模块化状、针状和层状滑石；空心和实心玻璃球，以及通常具有偶联剂如硅烷偶联剂和/或包含导电涂层的经表面处理的玻璃球；高岭土，包括硬高岭土、软高岭土、煅烧高岭土、以及包括本领域已知的各种涂层以便于分散在热固性树脂中并且与其相容的高岭土；云母，包括金属化云母和用氨基硅烷或丙烯酰基硅烷涂层进行表面处理以赋予混合的共混物良好的物理性能的云母；长石和霞石正长岩；硅酸盐球；烟道尘；煤胞；铝硅酸镁盐；铝硅酸盐(铠装球，armospheres)，包括硅烷化和金属化的铝硅酸盐；石英；石英岩；珍珠岩；板状硅藻土(Tripoli)；硅藻土；碳化硅；硫化钼；硫化锌；硅酸铝(莫来石)；合成的硅酸钙；硅酸锆；钛酸钡；钡铁氧体；硫酸钡和重晶石；颗粒状或纤维状铝、青铜、锌、铜和镍；碳黑，包括导电碳黑；石墨，如石墨粉；片状填料和增强物，如玻璃薄片、片状碳化硅、二硼化铝、铝薄片、以及钢薄片；处理的矿物纤维，如由包括硅酸铝、氧化铝、氧化镁、以及硫酸钙半水化物中的至少一种的共混物得到的那些；天然纤维，包括木粉、纤维素、棉花、剑麻、黄麻、淀粉、软木粉、木质素、磨碎的坚果壳、谷物、稻谷外壳；合成的增强纤维，包括聚酯纤维如聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、聚乙烯醇纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚苯并咪唑纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、聚醚醚酮纤维、硼纤维、陶瓷纤维如碳化硅、来自铝、硼和硅的混合氧化物的纤维；单晶纤维或“晶须”，包括碳化硅纤维、氧化铝纤维、碳化硼纤维、铁纤维、镍纤维、铜纤维；玻璃纤维，包括纺织玻璃纤维如E、A、C、ECR、R、S、D和NE玻璃和石英；气相生长碳纤维，包括具有如在以下描述的3.5至500纳米平均直径的那些：例如，授予Tibbetts等的美国专利号4,565,684和5,024,818、授予Arakawa的4,572,813、授予Tennent的4,663,230和5,165,909、授予Komatsu等的4,816,289、授予Arakawa等的4,876,078、授予Tennent等的5,589,152以及授予Nahass等的5,591,382等等。当存在时，能够以例如总树脂的1至50的重量百分数的量使用填料。
图7A和图7B是包括示出了生成的模制品10的部分的放大部分的模具14的说明。在图7B中，***物12显示为玻璃或金属层。在此实施方式中，包括第一材料18的第一部件24围绕作为第一层的***物12的边缘并且形成围绕***物12的框架。包括第二材料34的第二部件36粘结至第二层中的第一部件24的至少一部分。在此实施方式中，如在图7B中示出的，第二部件36还粘结至***物12的至少一部分。
如在图3A、图3B和图3C中示出的，根据实施方式，可以生产配置成附接至手机或其他电子设备前部的模制品10。如在图3B中示出的，第二部件36可以包括用于附接至手机或其他设备的其他部分如附接至后壳体(未示出)的附接结构38。附接结构38可以包括任何合适的附件如凸台、卡扣等。同样如在图3B中示出的，包括第二注射的第二材料34的第二部件36可以定位在***物12的层下面，例如，在玻璃触摸屏下面，并且包括第一注射的第一材料的第一部件24可以定位在***物12和第二部件36的边缘周围，从而形成模制品10的框架。可以使用任何附接结构38如第二部件36的凸台和/或卡扣以将模制品10附接至手机或其他设备的一部分，如附接至壳体。
有利地，第二注射的第二材料34可以包含增强生成的模制品10的美学和视觉效果的颜色。例如，从图3A、图3B和图3C可见，人们能够了解具有期望颜色的手机或其他电子设备的前部的优点。
图8是涉及形成根据一个实施方式的模制品10的示例性步骤的流程图的说明。如在其中示出的，在步骤40中，玻璃或金属***物12可以定位在双射模制装置16的模具14中。在步骤42中，可以通过围绕玻璃或金属***物12注射作为第一注射的透明的高模量延展性材料(第一材料18)来形成框架如壳体框架。如在图8的步骤44中示出的，可以通过围绕壳体框架注射作为第二注射的玻璃纤维增强的高模量材料(第二材料34)来形成其他结构如凸台、卡扣以及它们的组合等。
图9A和图9B示意性地示出了根据一个实施方式用于手机的第一注射和第二注射应用。值得注意的是，尽管透明框架的实例显示在图9A和图9B以及图3A和图3B(包括第一注射材料18的第一部件24)中，然而通过本文中公开的实施方式可以考虑用于第一部件24以及用于模制品10的其他部件的框架的其他结构的其他形状和尺寸。因此，本文中公开的实施方式并不旨在限于显示在任何图中的特定结构。
在一个实施方式中，用于制备模制品的方法包括：将包含金属、玻璃、或含有上述中的至少一种的组合的***物定位在双射注射模制装置的模具中。所述方法还包括：在第一注射中，通过注射模制将包含以下各项的组合物注射在***物的至少一部分上以形成部件：a)芳族聚碳酸酯(PC)和聚(1,4-环己烷二亚甲基1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)，PC与PCCD的重量比在30-90PC:70-10PCCD的范围内，b)玻璃纤维，长度≥0.75mm并且玻璃纤维的量为组合物的1wt.％至50wt.％，以及c)聚碳酸酯和PCCD的折射率紧密地匹配玻璃纤维的折射率并且在1.540至1.570的范围内。所述方法进一步包括：在第二注射中，将热塑性材料注射模制在部件的至少一部分上，其中，第二注射的热塑性材料粘附至第一注射的组合物的至少一部分。
在另一个实施方式中，用于制备模制品的方法包括：将包括金属、玻璃、或含有上述中的至少一种的组合的***物定位在双射注射模制装置的模具中；在第一注射中，通过注射模制，将包含以下各项的组合物注射在***物的至少一部分上以形成部件：a)共聚酯碳酸酯和聚(1,4-环己烷二甲基-1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)，共聚酯碳酸酯与PCCD的重量比在30-90PC:70-10PCCD的范围内，b)玻璃纤维，长度≥0.75mm并且玻璃纤维的量为组合物的1wt.％至50wt.％，以及c)共聚酯碳酸酯和PCCD的折射率紧密地匹配玻璃纤维的折射率并且在1.508至1.585的范围内。所述方法进一步包括：在第二注射中，将热塑性材料注射模制在部件的至少一部分上，其中，第二注射的热塑性材料粘附至第一注射的组合物的至少一部分。
在另一个实施方式中，用于制备模制品的方法包括：将包括金属、玻璃、或含有上述中的至少一种的组合并且具有第一热膨胀系数的***物定位在双射注射模制装置的模具中；在第一注射中，将具有第二热膨胀系数的透明的高模量延展性热塑性材料注射模制在***物的至少一部分上以形成部件；以及在第二注射中，将玻璃纤维增强的高模量延展性热塑性塑料材料注射模制在部件的至少一部分上。***物和透明的高模量延展性热塑性材料的热膨胀系数彼此在5ppm/℃to 80ppm/℃(0.5E-05至8E-051/℃)的范围内；并且透明的高模量延展性热塑性材料包括：a)芳族聚碳酸酯(PC)和聚(1,4-环己烷二亚甲基1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)，PC与PCCD的重量比在30-90PC:70-10PCCD的范围内，b)玻璃纤维，长度≥0.75mm并且玻璃纤维的数量为组合物的1wt.％至50wt.％，以及c)聚碳酸酯和PCCD的折射率紧密地匹配玻璃纤维的折射率并且在1.540至1.570的范围内。
在进一步的实施方式中，用于制备模制品的方法，包括：将包含金属、玻璃、或含有上述中的至少一种的组合的***物定位在双射注射模制装置的模具中；在第一注射中，将包含以下各项的组合物注射模制在***物的至少一部分上以形成部件：a)55质量％至95质量％的芳族聚碳酸酯树脂；b)45质量％至5质量％的具有折射率的玻璃填料，其中芳族聚碳酸酯树脂的折射率和玻璃填料的折射率之间的差异为0.002或更小；c)0.05质量份至2.0质量份的具有反应性官能团的硅化合物；以及d)0.03质量份至0.4质量份的有机碱金属盐化合物、有机碱土金属盐化合物、或它们的组合(相对于总计100质量份)。所述方法进一步包括：在第二注射中，将热塑性材料注射模制在部件的至少一部分上，其中，第二注射的热塑性材料粘附至第一注射的组合物的至少一部分。
在进一步的实施方式中，用于制备模制品的方法包括：将包含金属、玻璃、或含有上述中的至少一种的组合的***物定位在双射注射模制装置的模具中；在第一注射中，将包含聚碳酸酯和聚酯中的至少一种的组合物注射模制在***物的至少一部分上以形成部件；以及在第二注射中，将热塑性材料注射模制在部件的至少一部分上，其中，第二注射的热塑性材料粘附至第一注射的组合物的至少一部分。***物具有第一热膨胀系数并且第一注射的组合物具有第二热膨胀系数，第一热膨胀系数和第二热膨胀系数彼此在5ppm/℃至80ppm/℃的范围内。
在另一个实施方式中，模制品包括：包含金属、玻璃、或含有上述中的至少一种的组合的***物；在第一注射中，注射模制在***物的至少一部分上以形成部件的包含以下各项的组合物：a)芳族聚碳酸酯(PC)和聚(1,4-环己烷二亚甲基1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)，PC与PCCD的重量比在30-90PC:70-10PCCD的范围内，b)玻璃纤维，长度≥0.75mm并且玻璃纤维的量为组合物的1wt.％至50wt.％，以及c)聚碳酸酯和PCCD的折射率紧密地匹配玻璃纤维的折射率并且在1.540至1.570的范围内；以及在双射过程的第二注射中在部件的至少一部分上注射模制的热塑性材料，其中，将第二注射的热塑性材料粘附至第一注射的组合物的至少一部分；以及模制品配置成附接至电子设备。
在进一步的实施方式中，有助于将一种材料固定至其他材料而没有裂缝的***，包括：包含金属、玻璃、或含有上述中的至少一种的组合并且具有第一热膨胀系数的***物；包含具有第二热膨胀系数的透明的高模量延展性热塑性材料的热塑性部件，其中，通过双射注射模制过程的第一注射将热塑性部件注射模制至***物的至少一部分，并且***物和热塑性部件的热膨胀系数彼此在5ppm/℃至80ppm/℃的范围内；以及包括通过双射注射模制过程的第二注射注射模制并且粘附至热塑性部件的至少一部分的热塑性材料的结构。
在以上给出的***、制品、以及方法的各种实施方式中：(i)聚碳酸酯与PCCD的重量比可以是60-90PC:40-10PCCD；和/或(ii)玻璃纤维能够以5wt％至30wt％的量存在；和/或(iii)芳族聚碳酸酯可以包括双酚A-聚碳酸酯或下式的聚碳酸酯；
和/或(iv)***物可以包括配置成用于便携式电子设备的玻璃面板；和/或(v)便携式电子设备可以包括掌上电脑、手机、笔记本电脑、平板电脑、笔记本、媒体播放器、以及个人数字助理中的至少一种；和/或(vi)便携式电子设备可以是手机并且玻璃面板具有边缘且包括玻璃手机显示器或玻璃手机触摸屏；和/或(vii)玻璃面板包括围绕面板的边缘的边框；和/或(viii)所述方法可以包括围绕玻璃面板边缘注射第一注射的组合物以形成包括框架的部件；和/或(ix)所述方法可以包括在框架的一部分上注射第二注射的热塑性材料以形成附接结构；和/或(x)附接结构可以选自凸台、卡扣、以及包括上述中的至少一种的组合；和/或(xi)模制品可以配置成安装至手机的其他部件；和/或(xii)第二注射的热塑性材料可以包括玻璃纤维增强的热塑性材料；和/或(xiii)第二注射的热塑性材料可以包括与第一注射的组合物相同的材料；和/或(xiv)模制品可以是多色制品；和/或(xv)***物可以具有第一热膨胀系数并且第一注射的组合物具有第二热膨胀系数，第一热膨胀系数和第二热膨胀系数彼此在5ppm/℃至80ppm/℃的范围内；和/或(xvi)***物可以是金属片；和/或(xvii)模制品可以包括手机框架；和/或(xviii)共聚酯碳酸酯可以具有选自由对苯二甲酸、间苯二甲酸、以及包括上述中的至少一种的组合组成的组中的残基与1,3-间苯二酚的酯键；和/或(xix)酯基可以为嵌段形式；和/或(xx)透明的高模量延展性热塑性材料可以包括：a)芳族聚碳酸酯(PC)和聚(1,4-环己烷二亚甲基1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)，PC与PCCD的重量比在30-90PC:70-10PCCD的范围内，b)玻璃纤维，长度≥0.75mm并且玻璃纤维的量为组合物的1wt.％至50wt.％，以及c)聚碳酸酯和PCCD的折射率紧密地匹配玻璃纤维的折射率并且在1.540至1.570的范围内；和/或(xxi)***物可以包括配置成用于便携式电子设备的***式玻璃显示面板或***式玻璃触摸感应面板；和/或(xxii)所述结构的至少一部分可以具有与热塑性部件不同的颜色；和/或(xxiii)热塑性部件可以包括配置成用于手机的框架并且所述结构可以包括凸台、卡扣、以及含有上述中的至少一种的组合；和/或(xxiv)第二注射的热塑性材料可以包括与第一注射的热塑性材料相同的组合物；和/或(xxiv)***物的第一热膨胀系数和第一注射的组合物的第二热膨胀系数可以彼此在5ppm/℃至80ppm/℃的范围内；和/或(xxv)模制品可以包括配置成用于便携式电子设备的盖的一部分。
本文中术语“一个”和“一种”以及“该”不表示数量的限制，而应该理解为涵盖单数和复数二者，除非本文中另有指示或通过上下文明确地抵触。贯穿整个说明书提及“一个实施方式”、“另一个实施方式”、“实施方式”等是指与该实施方式结合描述的具体元素(例如，特性、结构、和/或特征)包含在本文中所描述的至少一个实施方式中，并且可以存在或可以不存在于其他实施方式中。此外，应当理解，在各种实施方式中，所描述的元素能够以任何合适的方式组合。如本文中所用的后缀“(s)”旨在包括其修饰的术语的单数和复数两者，从而包括该术语的一个或多个(例如，一个或多个膜(film(s))包括一个或多个薄膜)。
术语“聚碳酸酯”是指包含衍生自至少二羟基化合物和碳酸酯化合物的重复单元的低聚物或聚合物。术语“聚碳酸酯”包括聚(碳酸酯-共酯)低聚物和/或聚合物。除非上下文明确限制，本申请的说明书和权利要求中所述的内容都不应该被理解为将聚碳酸酯仅限定于一种单体残基。因此，本申请包括具有2、3、4或更多类型的二羟基单体化合物的残基的共聚碳酸酯。
同样，本文中公开的所有范围都包括端点在内，并且端点可互相独立地结合。
尽管已经描述了具体的实施方式，申请人或本领域其他技术人员可以清楚目前无法预料或可能无法预料的替代方案、变更、改变、改进、和实质等效物。因此，所提交的所附权利要求并且由于它们可以被修改，旨在包括所有这些替代方案、变更、改变、改进、和实质等效物。

Claims (20)

1.一种用于制备模制品的方法，包括：
将包含金属、玻璃以及含有上述中的至少一种的组合的***物定位在双射注射模制装置的模具中；
在第一注射中，将相对于总计100质量份包含以下各项的组合物注射模制在所述***物的至少一部分上以形成部件：
a)55质量％至95质量％的芳族聚碳酸酯树脂；
b)45质量％至5质量％的具有折射率的玻璃填料，其中所述芳族聚碳酸酯树脂的折射率和所述玻璃填料的折射率之间的差异小于或等于0.002；
c)0.05至2.0质量份的具有反应性官能团的硅化合物；以及
d)0.03至0.4质量份的有机碱金属盐化合物、有机碱土金属盐化合物或它们的组合；
在第二注射中，将热塑性材料注射模制在所述部件的至少一部分上，其中，所述第二注射的所述热塑性材料粘附至所述第一注射的所述组合物的至少一部分。
2.一种用于制备模制品的方法，包括：
将包含金属、玻璃以及含有上述中的至少一种的组合的***物定位在双射注射模制装置的模具中；
在第一注射中，将包含聚碳酸酯和聚酯中的至少一种的组合物注射模制在所述***物的至少一部分上以形成部件；以及
在第二注射中，将热塑性材料注射模制在所述部件的至少一部分上，其中，所述第二注射的所述热塑性材料粘附至所述第一注射的所述组合物的至少一部分，
其中，所述***物具有第一热膨胀系数并且所述第一注射的所述组合物具有第二热膨胀系数，所述第一热膨胀系数和所述第二热膨胀系数彼此在5ppm/℃至80ppm/℃的范围内，优选地其中，所述范围彼此为5ppm/℃至30ppm/℃。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，所述共聚酯碳酸酯具有选自由对苯二甲酸、间苯二甲酸和它们的混合物组成的组中的残基与1,3-间苯二酚的酯键。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述酯基为嵌段形式。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述范围彼此为5ppm/℃至30ppm/℃。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述聚碳酸酯与PCCD的重量比为60-90PC比40-10PCCD。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，玻璃纤维以5wt％至30wt％存在。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述芳族聚碳酸酯包括双酚A-聚碳酸酯或下式的聚碳酸酯
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述***物包括配置成用于便携式电子设备的玻璃面板。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述便携式电子设备包括掌上电脑、手机、笔记本电脑、平板电脑、笔记本、媒体播放器以及个人数字助理中的至少一种。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述便携式电子设备是手机并且所述玻璃面板具有边缘且包括玻璃手机显示器或玻璃手机触屏。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述玻璃面板包括围绕所述面板的边缘的边框。
13.根据权利要求9所述的方法，包括：围绕所述玻璃面板的边缘注射所述第一注射的所述组合物以形成包括框架的部件，以及将所述第二注射的所述热塑性材料注射在所述框架的一部分上以形成附接结构。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二注射的所述热塑性材料包括玻璃纤维增强的热塑性材料。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二注射的所述热塑性材料包括与所述第一注射的所述组合物相同的材料。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述模制品是多色制品。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述***物具有第一热膨胀系数并且所述第一注射的所述组合物具有第二热膨胀系数，所述第一热膨胀系数和所述第二热膨胀系数彼此在5ppm/℃至80ppm/℃的范围内。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述范围彼此为5ppm/℃至30ppm/℃。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述***物是金属片。
20.一种通过前述权利要求中任一项所述的方法形成的模制品。
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