CN101009979B - 由生物降解性树脂制成的制品及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种包含由生物降解性树脂制成的基体或本体的制品。该制品的基体可具有覆盖有包含导电材料的涂膜的表面。所述涂膜牢固地附着在所述基体的表面上。这使得该制品可以可靠地获得导电性。所述涂膜起到电磁波屏蔽和接地等功能。可以采用喷砂法来除去所述基体表面上的涂膜。基体可以在地下分解。因而能最大限度地减少废料。即使在该基体焚化时，二氧化碳的量也可以减少到由石油树脂材料制成的基体焚化时所得量的大约一半。

Description

由生物降解性树脂制成的制品及其制备方法

技术领域

本发明涉及由树脂制成的制品，所述制品通常用作例如手机或移动电话终端等电子设备的框架。

背景技术

手机或移动电话终端包含框架。所述框架包含由例如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)树脂、聚碳酸酯(PC)等石油树脂制成的基体。采用成型工艺来制造基体。在基体的表面上形成金属镀膜。所述金属镀膜可以由例如铜或镍等导电材料制成。金属镀膜起到例如电磁波屏蔽和接地等功能。

框架的处置通常需要例如焚化基体。由石油树脂制成的基体的焚化会不可避免地产生大量的二氧化碳。据认为这会使环境恶化。另一方面，例如基体可以由诸如聚乳酸等生物降解性树脂制成。这种类型的基体在地下可以分解。可以避免焚化。以此可以用于防止大量二氧化碳的产生。然而，还没有找到在由生物降解性树脂制成的基体上形成金属镀膜的方法。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种由生物降解性树脂制成的并且能够可靠地具有导电性的制品。本发明的另一个目的是提供这种由生物降解性树脂制成的制品的制造方法。

根据本发明提供了一种制品，该制品包含：由生物降解性树脂制成的基体或本体；和覆盖在该基体表面的涂膜，所述涂膜由包含导电材料的树脂制成。

所述制品的基体可具有覆盖有包含导电材料的涂膜的表面。涂膜牢固地附着在基体的表面。这使得该制品可以可靠地获得导电性。涂膜起到电磁波屏蔽和接地等功能。

例如可以使用喷砂法来除去基体表面上的涂膜。例如基体可在地下分解。因此，可以最大限度地减少废料。即使在该基体焚化的时候，二氧化碳的产生量也会减少到由石油树脂材料制成的基体焚化时所得量的大约一半。

传统的树脂制品通常包含由石油树脂制成的基体。所述基体可以覆盖有金属镀膜。金属镀膜牢固地附着在基体上。必须用酸或碱溶液对基体进行化学法处理来除去金属镀膜。金属镀膜的除去需要复杂的操作。另外，在基体的焚化过程中会不可避免地产生更多的二氧化碳。

所述制品还可以包含覆盖在所述涂膜的表面上的金属镀膜。该涂膜包含如上所述的导电材料。金属镀膜由导电材料制成。与仅采用涂膜的制品相比，涂膜和金属镀膜的结合使得制品具有更高的导电性。因此，该制品可呈现出提高的例如电磁波屏蔽和接地等功能。

可以将由树脂材料制成的粘合剂膜插入到涂膜和金属镀膜之间。因为粘合剂膜是绝缘的，因此涂膜和金属镀膜可以分别起到所谓的电极的功能。涂膜、粘合剂膜和金属镀膜结合在一起，可以起到电容器的功能。该制品用来在粘合剂膜中保存电流。因此，该制品可提供提高的例如电磁波屏蔽和接地等功能。

在该制品中，可以将由树脂材料制成的粘合剂膜插入到制品中的基体和涂膜之间。粘合剂膜覆盖在基体的表面上。采用流动性粘合剂来形成粘合剂膜。所得粘合剂膜可以具有与流动性粘合剂表面相对应的表面。换句话说，通常会在所得粘合剂膜的表面上形成凸凹。该凸凹使得涂膜牢固地附着在粘合剂膜的表面上。因此，可以使该制品可靠地具有导电性。

可以提供一种具体方法来制备前述的制品。制造该制品的方法可包括：制备由生物降解性树脂材料制成的基体，并使该基体以预定的形状形成；和将流动性涂布材料涂布在基体的表面上以形成覆盖在该基体表面上的涂膜，所述的流动性涂布材料由包含导电材料的树脂制成。

本方法使用流动性涂布材料来形成涂膜。所得涂膜牢固地附着在由生物降解性树脂制成的基体的表面上。以此方式使所述制品可靠地具有导电性。在形成涂膜之前，不需要对基体的表面进行例如化学蚀刻等预处理。

本方法还可包括基于导电材料的镀覆形成覆盖在涂膜表面上的金属镀膜。该方法使用流动性涂布材料来形成涂膜。所得涂膜具有与所涂布的流动性涂布材料的表面相对应的表面。换句话说，通常会在所得涂膜的表面上形成凸凹。该凸凹使得金属镀膜牢固地附着在涂膜的表面上。因此，可以使该制品可靠地具有导电性。

在电镀工艺之前，通常在由石油树脂制成的基体表面上进行例如化学蚀刻等预处理。化学蚀刻可以以同样的方式应用于由生物降解性树脂制成的基体。然而，化学蚀刻会导致在由生物降解性树脂制成的基体表面产生过大的粗糙度，使得金属镀覆材料几乎不能附着在基体的表面上。即使可以将金属镀膜形成在基体的表面上，金属镀膜也容易从基体的表面脱落。

传统的树脂制品包含由例如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)树脂、聚碳酸酯(PC)等石油树脂制成的基体。使用成型工艺来形成基体。使用模具来使基体成型。在这种情况下，基体表面几乎不会出现凸凹。金属镀膜不能牢固地附着在基体的表面上。在进行上述镀覆工艺之前，需要对基体表面进行例如化学蚀刻等预处理。需要进行复杂的操作，以确立树脂制品的导电性。

本方法还包括在形成涂膜之前，向基体表面涂布由树脂制成的流动性粘接材料以形成覆盖在基体表面上的粘合剂膜。在这种情况下，使用流动性粘接材料来形成粘合剂膜。所得粘合剂膜可以具有与所涂布的流动性粘合剂表面相对应的表面。换句话说，通常会在所得粘合剂膜的表面上形成凸凹。该凸凹使得涂膜牢固地附着在粘合剂膜的表面上。因此，可以使该制品可靠地具有导电性。

本方法还可包括在形成金属镀膜之前，向涂膜表面涂布由树脂制成的流动性粘合剂材料以形成覆盖在涂膜表面上的粘合剂膜。该方法使用流动性粘合剂材料来形成粘合剂膜。将流动性粘合剂材料涂布在涂膜表面上。所得粘合剂膜可以具有与所涂布的流动性粘合剂的表面相对应的表面。换句话说，通常会在所得粘合剂膜的表面上形成凸凹。该凸凹使得金属镀膜牢固地附着在粘合剂膜的表面上。因此，可以使该制品可靠地具有导电性。

附图说明

由下面描述的优选实施方式并结合附图，本发明的上述及其他目的、特征和优点将变得显而易见，其中

图1为显示作为电子设备的例子的手机或移动电话终端的示意性透视图；

图2为显示根据本发明的第一实施方式由生物降解性树脂制成的成型制品的截面的示意性局部放大截面图；

图3为显示根据第一实施方式的改进实施方式由生物降解性树脂制成的成型制品的截面的示意性局部放大截面图；

图4为显示根据本发明的第二实施方式由生物降解性树脂制成的成型制品的截面的示意性局部放大截面图；

图5为显示根据第二实施方式的改进实施方式由生物降解性树脂制成的成型制品的截面的示意性局部放大截面图；和

图6为显示根据本发明的第三实施方式由生物降解性树脂制成的成型制品的截面的示意性局部放大截面图。

具体实施方式

图1示意性地显示了作为电子设备的具体例子的所谓折叠式或翻盖式手机或移动电话终端11。移动电话终端11包含送话器12和受话器13。送话器12包含由生物降解性树脂制成的成型制品，即主框架14。将印刷电路板(未示出)组装在主框架14中。将例如中央处理器(CPU)和存储器等处理电路如通常所知的那样安装在印刷电路板上。将例如挂机键、接听键、数字键等输入键盘15嵌入到送话器12表面侧的平坦面上。CPU响应输入键盘15的操作而工作。

受话器13包含由生物降解性树脂制成的成型制品，即显示器框架16。将例如液晶显示器(LCD)面板17等平板显示器面板装入显示器框架16中。窗用开口18限定在显示器框架16表面侧的平坦面中。LCD面板17的屏幕暴露在窗用开口18中。各种文字和图形响应CPU的操作而显示在LCD面板17的屏幕上。

通过可转动的机构19将送话器12与受话器13连接在一起。可转动机构19实现了受话器13围绕水平轴21在送话器12上的转动。水平轴21设定在主框架14表面侧平坦面的末端，与主框架14表面侧平坦面平行。基于围绕水平轴21的旋转，受话器13可以与送话器12重合。手机终端11以此方式处于闭合状态。LCD面板17的屏幕叠放在主框架14表面侧的平坦面上。

图2示意性地显示了根据本发明的第一实施方式的主框架14的截面。主框架14包含基体或本体25。基体25由生物降解性树脂制成。聚乳酸、乙酸纤维素、聚乙酸纤维素等可以用作生物降解性树脂。基体25的厚度可设置为例如大约1mm。

主框架14包含由树脂制成的涂膜26。涂膜26覆盖在基体25的表面上。涂膜26基于流动性涂布材料的固化而形成。例如丙烯酸树脂、环氧树脂等石油树脂可以用作该树脂。这里，涂膜26可以仅形成在基体25的内表面。涂膜26的厚度可以设置在例如大约1μm到20μm的范围内。

涂膜26包含导电材料。导电材料的含量可以设定为例如等于或低于涂膜26总重量的50重量％。这里，涂膜26可以包含例如金、银、铜、镍、锡、铂、铱、铑、钌、铟、钯、铝、钛、铬、钴、硼、硅、镓、砷、碳、铁、锌和铅等导电材料中的至少一种。涂膜26可以包含两种或两种以上这些导电材料或包含由两种或两种以上这些导电材料组成的合金。

在主框架14中，基体25的表面被由包含导电材料的树脂制成的涂膜26所覆盖。涂膜26牢固地附着在基体25的内表面。这导致主框架14可以可靠地获得导电性。涂膜26起到电磁波屏蔽和接地等功能。

涂膜26可容易地从基体25的表面除去。例如可以采用喷砂法来除去。基体25可以例如在地下分解。因而，可最大限度地减少废料。即使在将基体25焚化时，二氧化碳的量也可以减少到由石油树脂材料制成基体焚化时所得量的大约一半。

传统的主框架包含以金属镀膜覆盖的由石油树脂制成的基体。金属镀膜牢固地附着在基体上。必须用酸或碱溶液对基体进行化学法处理来除去金属镀膜。需要复杂的处理来除去金属镀膜。另外，在基体的焚化过程中会不可避免地产生更多的二氧化碳。

接下来，将对主框架14的制备方法进行简单说明。首先，将基体25成型。例如可以使用注射成型机来形成基体25。在这种情况下，将生物降解性树脂的流动性材料注入到模具的空腔中。例如可以使用聚乳酸作为生物降解性树脂。

然后将流动性涂布材料涂布在基体25的内表面。例如可以使用石油树脂作为流动性涂布材料。流动性涂布材料可以包含一种或多种前面提到的导电材料。一种或多种导电材料的含量可以设定为例如等于或少于流动性涂布材料总重量的50重量％。例如可以将导电材料以粉末或糊料的形式加入到流动性涂布材料中。

可以采用例如喷雾法将流动性涂布材料涂布于基体25的内表面。使所喷洒的流动性涂布材料以预定厚度在基体25的内表面上延伸。随后对所喷洒的流动性涂布材料进行干燥。以此方式将涂膜26形成在基体25的内表面上。可选地可以使用印刷法或浸渍法等来涂布流动性涂布材料。以此方式生产主框架14。

本方法使用流动性涂布材料来形成涂膜26。所得涂膜牢固地附着在由生物降解性树脂制成的基体25的内表面上。主框架14使得在相应的区域可以可靠地具有导电性。在形成涂膜26之前，不需要对基体25的表面进行例如化学蚀刻等预处理。

在镀覆工艺之前，通常对由石油树脂制成的基体的表面进行例如化学蚀刻等预处理。化学蚀刻可以以同样的方式应用于由生物降解性树脂制成的基体。然而，化学蚀刻导致由生物降解性树脂制成的基体的表面过于粗糙，使得金属镀覆材料几乎不能附着在基体的表面上。即使金属镀膜可以形成在基体的表面上，金属镀膜也容易从基体的表面上脱落。

如图3所示，涂膜26的表面可以覆盖有金属镀膜27。可以将金属镀膜的厚度设置为例如等于或大于0.01μm。应当注意的是，涂膜26和/或金属镀膜27可以仅在基体25表面的部分区域或多个部分区域内形成。

金属镀膜27可以由导电材料制成。这里，金属镀膜27可以由例如金、银、铜、镍、锡、铂、铱、铑、钌、铟、钯、铝、钛、铬、钴、硼、硅、镓、砷、碳、铁、锌和铅等导电材料中的至少一种制成。金属镀膜27可以由两种或两种以上这些导电材料制成或由以两种或两种以上这些导电材料构成的合金制成。

在主框架14中，涂膜26包含导电材料。另外，金属镀膜27由导电材料制成。与仅采用涂膜26相比，涂膜26与金属镀膜27的结合使得主框架14的导电性提高。因此，主框架14可以呈现出提高的例如电磁波屏蔽和接地等功能。

在主框架14中，可以使用镀覆工艺在涂膜26的表面上形成金属镀膜27。例如金属镀膜27可由铑或铂制成。镀覆工艺例如可以包括无电镀、电镀、蒸镀、浸镀等。以此方式来制备主框架14。

本方法使用流动性涂布材料来形成涂膜26。可以使所得涂膜26具有与所涂布的流动性涂布材料的表面相对应的表面。换句话说，通常会在所得涂膜26的表面上形成凸凹。该凸凹使得金属镀膜27牢固地附着在涂膜26的表面上。因此，可以使主框架14在相应的区域上可靠地具有的导电性。

传统的的主框架包括由例如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)树脂、聚碳酸酯(PC)等石油树脂材料制成的基体。可以使用成型工艺来形成基体。使用模具来对基体进行成型。在这种情况下，很难在基体的表面上产生凸凹。金属镀膜不能牢固地附着在基体的表面上。在进行如前所述镀覆工艺前，需要对基体的表面进行例如化学蚀刻等预处理。需要复杂的操作来使基体产生导电性。

图4示意性地显示了根据本发明的第二实施方式的主框架14a的截面。主框架14a包含由树脂制成的粘合剂膜28。粘合剂膜28覆盖在基体25的内表面上。粘合剂膜28的厚度可以例如设定在约1μm到20μm的范围内。基于流动性粘合剂的固化工艺来制备粘合剂膜28。可以使用例如丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、硅烷树脂、氟树脂等绝缘树脂粘合剂作为该粘合剂。

粘合剂膜28的表面覆盖有涂膜29。基于流动性涂布材料的固化来形成涂膜29。涂膜29的厚度例如可以设定在约1μm到20μm的范围内。涂膜29可以包含与前述涂膜26相同的一种或多种导电材料。例如可以将一种或多种导电材料的含量设定为等于或小于涂膜29总重量的50重量％。相同的附图标记指示与前述第一实施方式相同的结构或部件。

粘合剂膜28覆盖在主框架14a中基体25的内表面上。采用流动性粘合剂来形成粘合剂膜28。使所得粘合剂膜28具有与所涂布的流动性粘合剂的表面相对应的表面。换句话说，通常会在所得粘合剂膜28的表面上形成凸凹。该凸凹使得涂膜29牢固地附着在粘合剂膜28的表面上。因此，可以使主框架14a在相应的区域可靠地具有导电性。

在制备主框架14a的方法中，例如将环氧粘合剂涂布在基体25的内表面上。环氧粘合剂可以是例如利用固化剂来硬化流动性环氧粘合剂的类型。例如可以利用喷雾法来涂布环氧粘合剂。可以使所喷洒的流动性粘合剂以预定厚度在基体25的内表面上延伸。随后对所喷洒的粘合剂进行干燥。在室温下固化粘合剂。以此方式将粘合剂膜28形成在基体25的内表面上。可选地可以使用印刷法或浸渍法等来涂布粘合剂。

这里，环氧粘合剂例如可以是热固性粘合剂，以代替前面提到的类型。这样的环氧粘合剂基于受热而固化。作为选择，丙烯酸粘合剂或聚氨酯粘合剂等可以用来代替环氧粘合剂。丙烯酸粘合剂或聚氨酯粘合剂等可以基于紫外线照射或与空气中的蒸汽反应等而固化。

然后将涂膜29形成在粘合剂膜28的表面上。将流动性涂布材料涂布于粘合剂膜28的表面上。将涂布材料以预定的厚度喷洒到粘合剂膜28的表面上。随后对所喷洒的涂布材料进行干燥。以此方式将涂膜29形成在粘合剂膜28的表面上。以此方式制备主框架14a。

本方法采用流动性粘合剂来制备粘合剂膜28。使所得粘合剂膜28具有与所涂布的流动性粘合剂的表面相对应的表面。换句话说，通常会在所得粘合剂膜28的表面上形成凸凹。该凸凹使得涂膜29牢固地附着在粘合剂膜28的表面上。因此，使主框架14a在相应的区域上可靠地具有导电性。

如图5所示，涂膜29的表面可以覆盖有金属镀膜31。金属镀膜31可以由与前述金属镀膜27相同的一种或多种导电材料制成。金属镀膜31的厚度可以例如设定为等于或大于0.01μm。

在主框架14a中，涂膜29包含一种或多种导电材料。金属镀膜31由一种或多种导电材料制成。与仅采用涂膜29相比，涂膜29和金属镀膜31的结合使得主框架14a具有更高的导电性。因此，与前述实施方式相比，主框架14a可以提供增强的例如电磁波屏蔽和接地等功能。

在主框架14a中，可以采用镀覆工艺在涂膜29表面上形成金属镀膜31。金属镀膜31可以例如由铑或铂制备。镀覆工艺例如包括无电镀、电镀、蒸镀、浸镀等。以此方式制备主框架14a。

本方法使用流动性涂布材料来形成涂膜29。将流动性涂布材料涂布于粘合剂膜28的表面上。可以使所得涂膜29具有与所涂布的流动性涂布材料的表面相对应的表面。换句话说，通常会在所得涂膜29的表面上形成凸凹。该凸凹使得金属镀膜31牢固地附着在涂膜29的表面上。因此，可以使主框架14a在相应的区域可靠地具有导电性。

图6示意性地显示了根据本发明的第三实施方式的主框架14b的截面。主框架14b包含由树脂制成的涂膜32。涂膜32覆盖在基体25的内表面上。例如可以使用石油树脂作为该树脂。基于流动性涂布材料的固化来形成涂膜32。涂膜32的厚度例如可以设定在约1μm到20μm的范围内。涂膜32包含与前述涂膜26、29相同的一种或多种导电材料。

粘合剂膜33覆盖在涂膜32的表面上。粘合剂膜33的厚度例如可以设定在约1μm到20μm的范围内。基于流动性粘合剂的固化来形成粘合剂膜33。粘合剂的类型与应用于前述粘合剂膜28的粘合剂的类型相同。

粘合剂膜的表面覆盖有金属镀膜34。金属镀膜34可以由与前述金属镀膜27、31相同的一种或多种导电材料制成。金属镀膜34的厚度例如可以设定为等于或大于0.01μm。相同的附图标记指示与上述实施方式相同的结构或部件。

在主框架14b中，涂膜32牢固地附着在基体25的内表面上。粘合剂膜33同样牢固地附着在涂膜32的表面上。金属镀膜34也牢固地附着在粘合剂膜33的表面上。因此，可以使主框架14b在相应区域可靠地具有导电性。

主框架14b允许在涂膜32与金属镀膜34之间插入绝缘性粘合剂膜33。因此，涂膜32和金属镀膜34可以分别起到所谓电极的功能。涂膜32、粘合剂膜33和金属镀膜34结合在一起可以起到电容器的功能。主框架14b用于保持粘合剂膜33中的电流。因此，与前述实施方式相比，主框架14b可以提供增强的例如电磁波屏蔽和接地等功能。

在制备主框架14b的方法中，将涂膜32形成在基体25的内表面上。将流动性涂布材料涂布于基体25的内表面上。例如可以采用喷雾法来将流动性涂布材料涂布在基体25的内表面上。使所喷洒的流动性涂布材料以预定的厚度在基体25的内表面上延伸。随后，对所喷洒的涂布材料进行干燥。以此方式在基体25的内表面上形成涂膜32。

然后将例如环氧粘合剂的流动性粘合剂涂布于涂膜32的表面。例如可以采用喷雾法来涂布流动性粘合剂。使所喷洒的流动性粘合剂以预定的厚度在涂膜32的表面上延伸。随后对所喷洒的流动性粘合剂进行干燥。以此方式在涂膜32的表面上形成粘合剂膜33。然后用与金属镀膜27、31相同的方式在粘合剂膜33的表面上形成金属镀膜34。

本方法使用涂布于涂膜32表面的流动性粘合剂以形成粘合剂膜33。使所得粘合剂膜33具有与所涂布的流动性粘合剂的表面相对应的表面。换句话说，通常会在所得粘合剂膜33的表面上形成凸凹。该凸凹使得金属镀膜34牢固地附着在粘合剂膜33的表面上。因此，可以使主框架14b在相应区域可靠地具有导电性。

显示器框架16可以用与主框架14、14a或14b相同的方式形成。根据本发明的由生物降解性树脂制成的成型制品可以应用于各种目的，包括例如笔记本个人电脑、掌上电脑(PDA)等电子部件、汽车的部件、建筑材料、家用部件、燃料电池的电极、催化剂等的框架。

Claims (4)

1.一种电子设备用框架，该框架包含：

由生物降解性树脂制成的基体；

覆盖在所述基体的内表面上的涂膜，所述涂膜由含有导电材料的石油树脂制成；覆盖在所述涂膜表面上的金属镀膜；和

插入到所述涂膜和所述金属镀膜之间的绝缘粘合剂膜，所述绝缘粘合剂膜由树脂材料制成。

2.如权利要求1所述的电子设备用框架，所述框架还包含插入在所述基体和所述涂膜之间的另外的粘合剂膜，所述另外的粘合剂膜由树脂材料制成。

3.一种制造电子设备用框架的方法，该方法包括：

制备由生物降解性树脂制成的基体，所述基体以预定形状成型；和

将流动性涂布材料涂布在所述基体的内表面上以形成覆盖在所述基体内表面上的涂膜，所述流动性涂布材料由含有导电材料的石油树脂制成；

基于导电材料的镀覆来形成覆盖在所述涂膜表面上的金属镀膜；

在形成所述金属镀膜之前，将流动性粘合剂材料涂布在所述涂膜的表面上以形成覆盖在所述涂膜表面上的绝缘粘合剂膜，所述流动性粘合剂由树脂制成。

4.如权利要求3所述的方法，所述方法还包括在形成所述涂膜之前，将流动性粘合剂材料涂布在所述基体的内表面上以形成覆盖在所述基体内表面上的粘合剂膜，所述流动性粘合剂材料由树脂制成。

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