CN101583251B - 一种电子产品外壳及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电子产品外壳，该外壳包括素材层和金属层，其中，该外壳在素材层和金属层之间还包括聚芳香酯层，所述聚芳香酯层与素材层为一体结构。本发明还提供了该电子产品外壳的制备方法。本发明提供的电子产品外壳具有较高的拉拔力，并且还具有塑料材料的质量轻、成本低的特点，和金属材料质感。
Description
技术领域
本发明是关于一种电子产品外壳及其制备方法。
背景技术
目前，电子产品外壳的材料可分别两类：金属和塑料。
金属外壳多采用铝合金，镁合金，不锈钢等通过冲压成型而制得，金属外壳的优点在于外观精美、具有金属质感，但成本较高并且增加了产品的重量。
塑料外壳的材料多采用聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、PC+ABS等材料，这些材料的优点在于成型工艺简单，成本低并且重量轻，但外观效果较差。
因此，人们尝试共同使用金属材料和塑料材料来制造电子产品外壳，通过使用胶粘剂或在结构上设置卡扣的方式在PC、ABS、PC+ABS等材料的表面固定金属材料，从而形成电子产品外壳，以实现在保持金属的质感和较好的耐磨性能的同时，能够降低成本并且减轻产品重量的目的。
例如，CN101056757A公开了一种热塑性塑料同其他种类材料的连接，该方法通过使用粘结剂将具有不规则表面片材的一面与包括金属或陶瓷在内的其它种类的材料相连接，然后再把热塑性塑料熔融粘结到具有不规则表面的片材的另一面，从而实现热塑性塑料同其他种类材料的连接，其中，所述片材为无纺片材或微孔性片材。该方法中，塑料材料、所述片材与金属或陶瓷结合在一起，各层材料之间的结合力较差，导致得到的复合材料的拉拔力较差，无法满足电子产品外壳的需要。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种具有较高拉拔力的电子产品外壳，该外壳既具有塑料材料的质量轻、成本低的特点，还具有金属质感，从而使电子产品的外观更加精美。
本发明的发明人意外地发现，聚芳香酯与金属之间具有良好的粘结性能，通过将聚芳香酯熔融并涂覆在金属的表面，冷却后可以形成聚芳香酯层，聚芳香酯层与金属层之间具有较高的粘合力，并且无需使用粘合剂。
本发明提供了一种电子产品外壳，该外壳包括素材层和金属层，其中，该外壳在素材层和金属层之间还包括聚芳香酯层，所述聚芳香酯层与素材层为一体结构。
本发明还提供了一种电子产品外壳的制备方法，其中，该方法包括将熔融的聚芳香酯涂覆在金属层的表面，冷却得到聚芳香酯层，将聚芳香酯层与素材层结合，形成一体结构。
本发明通过在金属层与素材层之间设置聚芳香酯层，利用聚芳香酯层与金属层之间良好的粘结性能，以及聚芳香酯层与素材层之间良好的可融合性，将金属层与素材层结合在一起。例如，本发明实施例1-3制备的电子产品外壳D1-D3的拉拔力达到12牛顿以上，而对比例1和2制备的参比电子产品外壳CD1和CD2的拉拔力仅为8牛顿以下，说明本发明提供的电子产品外壳具有较高的拉拔力，并且还具有塑料材料的质量轻、成本低的特点，和金属材料质感。
具体实施方式
本发明提供了一种电子产品外壳，该外壳包括素材层和金属层，其中，该外壳在素材层和金属层之间还包括聚芳香酯层，所述聚芳香酯层与素材层为一体结构。
本发明中，所述聚芳香酯可以为各种与金属具有良好粘结性能，并且与素材层的材料具有良好的可融合性能的聚芳香酯，优选情况下，所述聚芳香酯为聚对苯二甲酸酯，所述聚对苯二甲酸酯可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸1，4-丁二醇酯、聚对苯二甲酸1，4-环己基二甲醇酯和聚对苯二甲酸1，3-丙二醇酯中的一种或几种，所述聚芳香酯的重均分子量可以为20000-100000，满足上述条件的聚芳香酯可以通过商购得到，例如，三菱树脂公司生产的ALSET牌号的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。
所述聚芳香酯层的厚度没有特别的限制，优选情况下，所述聚芳香酯层的厚度为30-50微米，在上述厚度范围内能够使电子产品外壳的拉拔力更好。
本发明中，所述素材层即为外壳的基体材料层。所述素材层的材料可以是现有技术中形成外壳基体材料层的各种材料，例如，可以选自重均分子量为20000-60000的聚碳酸酯和/或重均分子量为20000-150000的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。满足上述要求的素材层的材料可以商购得到，例如，通用公司生产的牌号为LEXAN 141R的聚碳酸酯和深圳华宇生产的牌号为1092252616的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等。
所述金属层即为外壳的金属材料层，所述金属层的材料可以是现有技术中形成外壳的各种金属材料，例如，可以选自不锈钢、铝合金和镁合金中的一种或几种。满足上述要求的金属层的材料可以通过商购得到，例如，北京业德公司生产的不锈钢基材，河北与龙公司生产的铝合金基材。
本发明还提供了一种电子产品外壳的制备方法，其中，该方法包括将熔融的聚芳香酯涂覆在金属层的表面，冷却得到聚芳香酯层，将聚芳香酯层与素材层结合，形成一体结构。
所述将熔融的聚芳香酯涂覆在金属层的表面的方法没有特别的限制，只要能够将聚芳香酯涂覆在金属层表面即可，例如可以通过将熔融的聚芳香酯涂覆在金属层表面上，之后冷却至室温即可得到聚芳香酯层。所述聚芳香酯的涂覆量没有特别的限制，优选情况下，所述聚芳香酯的涂覆量使得到的聚芳香酯层的厚度为30-50微米。
所述使聚芳香酯层与素材层结合可以通过各种方式使聚芳香酯层与素材层结合，形成一体结构，例如，可以通过注塑成型的方法。所述注塑成型的方法包括将一面涂覆有聚芳香酯层的金属层放入到模具中，并暴露金属层上的聚芳香酯层；之后将素材层的材料熔融后引入到该模具中，之后在注塑成型条件下注塑成型，得到聚芳香酯层与素材层为一体结构的电子产品外壳。
所述注塑成型的条件为本领域技术人员所公知，例如，注塑成型的温度可以为280-320℃，其它具体成型参数可以为：
其中，所述注塑成型参数可以根据模具形状、机台情况等综合考虑下调节到合适的数值范围。
本发明中，所述聚芳香酯优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸1，4-丁二醇酯、聚对苯二甲酸1，4-环己基二甲醇酯和聚对苯二甲酸1，3-丙二醇酯中的一种或几种，所述聚芳香酯的重均分子量可以为20000-100000，满足上述条件的聚芳香酯可以通过商购得到，例如，日本三菱树脂公司生产的ALSET牌号的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。
所述素材层即为外壳的基体材料层。所述素材层的材料可以是现有技术中形成外壳基体材料层的各种材料，例如，可以选自重均分子量为20000-60000的聚碳酸酯和/或重均分子量为20000-150000的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。满足上述要求的素材层的材料可以商购得到，例如，通用公司的牌号为LEXAN 141R的聚碳酸酯和深圳华宇生产的牌号为1092252616的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等。
所述金属层即为外壳的金属材料层，所述金属层的材料可以是现有技术中形成外壳的各种金属材料，例如，可以选自不锈钢、铝合金和镁合金中的一种或几种。满足上述要求的金属层的材料可以通过商购得到，例如，北京业德公司生产的不锈钢基材、河北与龙公司生产的铝合金基材。
下面通过实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
本实施例用于说明本发明提供的电子产品外壳及其制备方法。
首先在铝合金基体(河北与龙公司，牌号6061，尺寸为50毫米×30毫米×0.2毫米)的一侧表面涂覆熔融的聚对苯二甲酸乙二醇酯(三菱树脂，ALSET，重均分子量为30000)，之后冷却至室温得到聚芳香酯层，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的涂覆量使得到的聚芳香酯层的厚度为30微米。
然后将得到的一侧表面具有聚芳香酯层的铝合金基体放入到注塑机台(奥德塑机公司，FN3000)的模具内并使聚芳香酯层暴露出来，将预先经过120℃干燥4小时的素材层的材料熔融后引入该模具内，按照如下条件进行注塑成型，素材层的材料为聚碳酸酯(通用公司，LEXAN 141R，重均分子量为45000)，制得电子产品外壳D1。
对比例1
在铝合金基体(河北与龙公司，牌号6061，尺寸为50毫米×30毫米×0.2毫米)的一侧表面涂覆粘合剂(贝尔左纳，SC2002)，粘合剂的涂覆量使得到的粘合剂层的厚度为50微米，之后将素材层(聚碳酸酯，通用公司，LEXAN141R，尺寸为50毫米×30毫米×0.2毫米，重均分子量为45000)压在粘合剂层上，使素材层与铝合金基体连接，连接的条件包括连接压力为900kgf/m2，连接时间为3分钟，得到参比电子产品外壳CD1。
对比例2
在铝合金基体(河北与龙公司，牌号6061，尺寸为50毫米×30毫米×0.3毫米)的一侧表面涂覆粘合剂(贝尔左纳，SC2002)，粘合剂的涂覆量使得到的粘合剂层的厚度为10微米，之后将无纺片材(南京原丝，GMT，尺寸为50毫米×30毫米×0.2毫米)压在粘合剂层上，使片材与铝合金基体连接，连接的条件包括连接压力为1000kgf/m2，连接时间为3分钟。
然后将得到的一侧表面连接有片材的铝合金基体放入到注塑机台(奥德塑机公司，FN3000)的模具内并使片材暴露出来，将预先经过120℃干燥4小时的素材层的材料熔融后引入该模具内，根据与实施例1相同的注塑条件进行注塑成型，素材层的材料为聚碳酸酯(通用公司，LEXAN 141R，重均分子量为45000)，制得参比电子产品外壳CD2。
实施例2
本实施例用于说明本发明提供的电子产品外壳及其制备方法。
首先使用热压设备在不锈钢基体(北京业德公司，牌号304，尺寸为50毫米×30毫米×0.2毫米)的一侧表面涂覆熔融的聚对苯二甲酸1，4-丁二醇酯(日本三菱树脂，重均分子量为80000)，之后冷却至室温得到聚芳香酯层，所述聚对苯二甲酸1，4-丁二醇酯的涂覆量使得到的聚芳香酯层的厚度为50微米。
然后将得到的一侧表面具有聚芳香酯层的不锈钢基体放入到注塑机台(发那科公司)的模具内并使聚芳香酯层暴露出来，将预先经过120℃干燥4小时的素材层的材料熔融后引入该模具内，按照如下条件进行注塑成型，素材层的材料为聚碳酸酯(通用公司，LEXAN 141R，重均分子量为85000)，制得电子产品外壳D2。
实施例3
本实施例用于说明本发明提供的电子产品外壳及其制备方法。
首先使用热压设备在镁合金基体(瑞格公司，牌号AZ31，尺寸为50毫米×30毫米×0.3毫米)的一侧表面涂覆熔融的聚对苯二甲酸1，3-丙二醇酯(三菱树脂，重均分子量为50000)，之后冷却至室温得到聚芳香酯层，所述聚对苯二甲酸1，3-丙二醇酯的涂覆量使得到的聚芳香酯层的厚度为50微米。
然后将得到的一侧表面具有聚芳香酯层的镁合金基体放入到注塑机台(发那科公司)的模具内并使聚芳香酯层暴露出来，将预先经过120℃干燥4小时的素材层的材料熔融后引入该模具内，按照如下条件进行注塑成型，素材层的材料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(深圳华宇，牌号1092252616，重均分子量为55000)，制得电子产品外壳D3。
实施例4-6
将实施例1-3得到的电子产品外壳D1-D3放置在材料测试机(台湾胜滢自动插拔力实验机，F460001)上进行拉拔力测试，具体的测试步骤为，将电子产品外壳固定在测试机上，然后对外壳施加向上的拉力，以测试电子产品外壳所能够承受的最大拉拔力，结果如表1所示。
对比例3-4
根据实施例4-6所示的方法，将对比例1和2得到的参比外壳CD1-CD2进行拉拔力测试，结果如表1所示。
表1
| 外壳编号 | 拉拔力(牛顿) | |
| 实施例1 | D1 | 12.3 |
| 实施例2 | D2 | 14 |
| 实施例3 | D3 | 13.2 |
| 对比例1 | CD1 | 7.2 |
| 对比例2 | CD2 | 7.9 |
从上表可以看出，本发明实施例1-3制备的电子产品外壳D1-D3的拉拔力达到12牛顿以上，而对比例1和2制备的参比电子产品外壳CD1和CD2的拉拔力仅为8牛顿以下，说明本发明提供的电子产品外壳具有较高的拉拔力，并且还具有塑料材料的质量轻、成本低的特点和金属材料质感。
Claims (8)
1.一种电子产品外壳，该外壳包括素材层和金属层，其特征在于，该外壳在素材层和金属层之间还包括聚芳香酯层，所述聚芳香酯层与素材层为一体结构，其中，所述聚芳香酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸1，4-丁二醇酯、聚对苯二甲酸1，4-环己基二甲醇酯和聚对苯二甲酸1，3-丙二醇酯中的一种或几种，所述聚芳香酯的重均分子量为20000-100000。
2.根据权利要求1所述的外壳，其中，所述聚芳香酯层的厚度为30-50微米。
3.根据权利要求1所述的外壳，其中，所述素材层的材料为重均分子量为20000-60000的聚碳酸酯和/或重均分子量为20000-150000的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
4.根据权利要求1所述的外壳，其中，所述金属层的材料选自不锈钢、铝合金和镁合金中的一种或几种。
5.一种制备权利要求1所述的外壳的方法，其特征在于，该方法包括将熔融的聚芳香酯涂覆在金属层的表面，冷却得到聚芳香酯层，将聚芳香酯层与素材层结合，形成一体结构，所述聚芳香酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸1，4-丁二醇酯、聚对苯二甲酸1，4-环己基二甲醇酯和聚对苯二甲酸1，3-丙二醇酯中的一种或几种，所述聚芳香酯的重均分子量为20000-100000。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述将聚芳香酯层与素材层结合，形成一体结构的方法为注塑成型的方法。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述注塑成型的温度为280-320℃。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述素材层的材料为重均分子量为20000-60000的聚碳酸酯和/或重均分子量为20000-150000的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，所述金属层的材料选自不锈钢、铝合金和镁合金中的一种或几种。
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