CN103124768A - 电气设备的外装体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电气设备的外装体,其使用由弯曲强度为40MPa以上且具有阻燃性的树脂组合物形成的成形体作为电气设备的外装体,由此成为对环境无害的电气设备,提供难以发生颤音,具有镜面光泽度高的外观的电气设备,所述阻燃性的树脂组合物含有含聚乳酸和/或乳酸共聚物50wt%以上的树脂成分和作为赋予阻燃性的阻燃性赋予成分的氧化硅-氧化镁催化剂粒子。
Description
技术领域
本发明涉及薄型且轻量的平面型的显示器装置等电化制品、电阻以及扬声器等一般的电子部件等电气设备中的外装体。
背景技术
作为平面型的显示器装置,液晶显示器、有机EL显示器、以及等离子显示器等正被商品化。特别是液晶显示器、以及等离子显示器,由于是薄型且可以进行大画面的显示,除了一般家庭以外,作为公共设施等中的显示器被逐渐广泛普及。
在这样的显示器装置中,为了满足设计上的要求,并且为了轻量化,使用树脂成形品作为外装体。随着这些显示器装置的普及,使用完后进行处置时的树脂成形品的废弃处理在成为课题。
近年来,填埋在土中时通过细菌作用分解的树脂(或者塑料)受到注目。被称为生物分解性树脂(或者生物分解性塑料)的这些树脂,具有在需氧性细菌的存在下分解成水(H2O)和二氧化碳(CO2)的特性。生物分解性树脂在农业领域被实用化,另外,作为一次性商品的包装材料、以及应对堆肥的垃圾袋等的材料正被实用化。
使用了生物分解性树脂的商品,例如在农业领域中使用的情况下,没有必要进行回收使用完的塑料,有时对于使用者来说是比较方便的。进而,近年来,源自植物的树脂在电子设备以及汽车领域中被关注。源自植物的树脂,通过使从植物原料得到的单体聚合或者共聚而得到。关于源自植物的树脂出于以下原因作为对地球环境友好的树脂受到注目:在不依赖石油资源的情况下加以制造,成为原料的植物吸收二氧化碳而生长,以及即便在通过焚烧处理废弃的情况下燃烧卡路里通常也小、产生的CO2量也少的等理由。源自植物的树脂通常具有生物分解性,但仅从所谓防止石油资源的枯竭的观点来看,没有必要具有生物分解性。即,在有助于环境保护的树脂中,除了生物分解性树脂之外,也包含不具有生物分解性的源自植物的树脂。以下,将这些树脂总称为“环境树脂”。
现在,用作环境树脂的材料,大致分成聚乳酸(以下有时简称为“PLA”)系、PBS系(聚琥珀酸丁二醇酯(1,4-丁烷二醇和琥珀酸的共聚树脂))、PET系(改性聚对苯二甲酸乙二醇酯)这3种。
这些树脂中,PLA可以将玉米或者红薯等植物制作出的糖分作为原料,进行化学合成,由此制造,并且可以进行工业生产。含有这样的源自植物的树脂的塑料也被称为生物塑料。PLA以玉米为原料的大量生产已经开始,所以受到特别关注,不仅是要求生物分解性的用途,而且还期待开发出能将PLA应用到各种各样用途中的技术。
作为改善这样的环境树脂的特性的方法,提出了配合其他成分的方法。例如,为了提高PLA的耐热性,专利文献1提出了在PLA中配合合成云母0.5-20wt%左右。
另外,有报告通过在PLA中配合洋麻纤维而在个人电脑外装体中应用的可能性的例子(芹泽等,“洋麻纤维强化聚乳酸的开发”(第十四次塑料成形加工学会年度大会讲演预备稿集,第161页-162页,2003年;(芹沢他,″ケナフ繊維強化ポリ乳酸の開発″(第14回プラスチツク成形加工学会年次大会講演予稿集,第161頁-162頁,2003年))(非专利文献1))。具体而言,有报告称在使配合有洋麻纤维的PLA树脂成形之后,追加退火工序时,可以改善PLA树脂的耐热性,将PLA应用于个人电脑外装体中的可能性增大。
【现有技术文献】
专利文献1:日本特开2002-173583号公报
【非专利文献】
非专利文献1:芹泽等,“洋麻纤维强化聚乳酸的开发”(第十四次塑料成形加工学会年度大会讲演预备稿集,第161页-162页,2003年)
发明内容
发明要解决的技术问题
上述专利文献1以及非专利文献1中记载的树脂组成,在构成电气设备的外装体方面尚有改进的余地。具体而言,将这些文献中记载的树脂组合物成形而制造的外装体,在“颤音”的发生、和/或成形面中的“凹陷”的发生方面尚有改善的余地。例如,在外装体具有扬声器的情况或者配置于扬声器附近的情况下,通过从扬声器发出的声音,会有外装体发生振动。将该振动所致的噪声称为“颤音”。发出“颤音”的外装体无法用作商品。
“凹陷”是由树脂组合物的收缩产生的、在外装体的表面中的凹痕。关于“凹陷”,当在外装体的背面(在制品的使用中看不到的成形面)为了加强而设置“加强筋”时,容易在设置有“加强筋”的位置的表面产生。特别是PLA与其他树脂相比更容易收缩,所以“凹陷”的问题明显地容易发生。另外,产生了“凹陷”的外装体也会因为外观上的理由无法作为商品加以提供。
进而,在使用成形体作为外装体的情况下,将成形体的成形面作为设计面,会使成形面其自身(即,不对成形面实施涂装等)发挥所希望的设计效果。具体而言,作为要求的设计面的一例,有镜面之类的光泽面(例如,被称为“钢琴黑”的黑色光泽面)。但是,关于由PLA构成具有这样的光泽面的成形体的例子,没有被报告过。
进而,另外,上述专利文献1以及非专利文献1中记载的树脂组成,是以改善耐热性为目的提出的组成,没有提及赋予在家庭电化制品所代表的电气设备的外装体中应用时所不可或缺的阻燃性。实际上,上述文献中记载的树脂组合物不具有阻燃性。因此,以往提出的PLA组合物无法用于内部具有高电压部分的电视接收机等电气设备的外装体中。另外,近年的电气设备重视安全性,即便是内部不具有高电压元件的设备中,也倾向于采用具有阻燃性的树脂。因此,关于环境树脂,即便具有在刚性、冲击强度以及耐热性等方面令人满意的特性,但只要不具有阻燃性,该有用性极低。
本发明正是鉴于上述的现状而完成的发明,其目的在于,提供在含有聚乳酸(PLA)和/或乳酸共聚物等的环境树脂的电气设备的外装体中具有作为电气设备的外装体的良好特性的制品。
用于解决技术问题的方案
本发明是一种包括由以下的阻燃性的树脂组合物构成的成形体的电气设备的外装体,所述阻燃性的树脂组合物含有含聚乳酸和/或乳酸共聚物50wt%以上的树脂成分、和作为赋予阻燃性的阻燃性赋予成分的氧化硅-氧化镁催化剂粒子,
上述树脂组合物的弯曲强度为40MPa以上,
上述成形体具有按照JIS Z8741测定的20度镜面光泽度(GS(20°))为60以上的光泽面。
发明的效果
根据本发明,提供一种具有含有对地球环境友好、优选是生物分解性的环境树脂为主要树脂成分且被赋予了阻燃性的树脂组合物、难以发生颤音并具有高镜面光泽度的表面的外装体的电气设备。
附图说明
图1是表示作为基于本发明的一个实施方式的电气设备的一例的液晶显示器装置的外观的主视图。
图2是表示在图1所示的液晶显示器装置中被拆掉台座后的状态的立体图。
图3是表示图1所示的液晶显示器装置的整体构成的电路块的框图。
图4是为了对图1所示的液晶显示器装置的电路块的配置例进行说明而拆除后壳体示出的俯视图。
图5是在本发明的电气设备的外装体中从与设计面相反侧的背面侧看到的俯视图。
图6是表示在本发明的电气设备的外装体中在设计面发生了凹陷的状态的剖面图。
具体实施方式
以下,边参照附图边对本发明涉及的电气设备的外装体的实施方式进行说明。
图1以及图2分别是表示作为本发明的一个实施方式的电气设备的一例的液晶显示装置的外观的主视图以及立体图。图3是表示该液晶显示器装置的整体构成的电路块的框图,图4是为了对该液晶显示器装置的电路块的配置例进行说明而拆除后壳体所示出的俯视图。
如图1、图2所示,液晶显示器装置具有:显示器装置主体1、和以立起的状态保持该显示器装置主体1的台座2。关于显示器装置主体1,通过将由作为平面型显示面板的液晶显示面板3和背光装置(图1以及图2未示出)构成的显示器组件收纳于由树脂成形品等形成的外装体5内而构成。
关于外装体5,按照与液晶显示面板3的图像显示区域对应的方式由设置有开口部6a的前壳体6、和与该前壳体6组合的后壳体7构成。需要说明的是,6b是用于将扬声器的声音放到外部的扬声器格栅。另外,在外装体5的前壳体6中,开口部6a的周围的框体部分具有设计面6c,该设计面6c具有光泽,通过该设计面6c使其具有外观上的美观。
另外,如图3以及图4所示,关于液晶显示器装置整体的简要构成,其具有如下的构成:具有在液晶显示面板3显示图像的驱动电路以及对背光装置4的亮灯进行控制的亮灯控制电路的信号处理电路块8;用于向上述液晶显示面板3、背光装置4以及信号处理电路块8供给电源电压的电源块9;接收电视播放并向上述信号处理电路块8供给接收信号的调谐器10;和用于输出声音的扬声器11。上述信号处理电路块8、以及电源块9,均由在电路基板搭载构成电路的部件而构成。搭载有上述信号处理电路块8、电源块9、以及调谐器10等的电路基板,被安装成配置于背光装置4的背面和后壳体7之间的空间内。
在图3中,扬声器被省略。另外,在图4中,符号12是用于将来自DVD播放器等外部设备的影像信号输入给液晶显示装置的外部信号输入端子,被搭载于信号处理电路块8中。
本发明是这样的液晶显示器装置等显示器装置或者其他电气设备的外装体,是通过如下的阻燃性的树脂组合物进行成形而构成的,所述阻燃性的树脂组合物含有:含以聚乳酸和/或乳酸共聚物为主成分的50wt%以上的树脂成分、和作为赋予阻燃性的阻燃性赋予成分的氧化硅-氧化镁催化剂粒子。
即,在聚乳酸和/或乳酸共聚物中混合对烃进行精制、分解、合成或者改性时使用的作为催化剂的氧化硅-氧化镁催化剂粒子,而制成树脂组合物,由此对树脂组合物赋予阻燃性。
在这里,“阻燃性”是指在除去点火源后不继续燃烧或者不产生残炎的性质。在这里,赋予阻燃性的“阻燃性赋予成分”,是指通过添加该成分而使树脂阻燃化的成分。作为本发明中使用的阻燃性赋予成分的氧化硅-氧化镁催化剂粒子,是在烃的精制、分解、合成和/或改性时使用的催化剂,是完全不含卤素或者难以生成二噁英的化合物的形态的催化剂。在本发明中,作为阻燃性赋予成分的催化剂,通过预先与树脂成分混炼而使其分散于树脂成分中,实际上在树脂成分燃烧的工艺中,在该燃烧反应中发挥催化剂特有的作用。该催化剂作用大大有助于树脂的阻燃化。
氧化硅-氧化镁催化剂粒子,在燃烧中被赋予高温(例如,500℃左右以上)时,从端部切断作为树脂成分的高分子,分解成低分子量的分子。被认为如果分解后的分子的分子量小,发生热分解而喷出的可燃性气体的总分子量降低,由此,认为实现树脂组合物的阻燃化。通常,关于树脂的燃烧,树脂在燃烧中发生热分解而生成的分子燃烧时产生的能量作为辐射热被供给树脂,进而树脂被热分解,因分解而产生的分子发生燃烧而成为燃烧循环,树脂的燃烧则通过这样燃烧循环而继续。通过树脂的分解生成的分子的分子量更大,因此更多提供作为燃料的气体时,燃烧能量进一步增大。另外,该燃烧能量越大,燃烧场中的辐射热越增加,树脂的燃烧越是长时间继续。因此,在以相同次数切断树脂的情况下,从可以使燃烧能量下降,抑制树脂的热分解的观点出发,优选分解成分子量更小的分子。氧化硅-氧化镁催化剂粒子,在树脂的燃烧中按照使树脂分解成分子量更小的分子的方式发挥催化作用。这样的阻燃机理,与卤素系阻燃剂以及磷系阻燃剂的机理不同。例如,以溴系为代表的卤素系阻燃剂,捕获因热分解生成的卤素系气体成分在气相状态从树脂喷出的自由基,并抑制燃烧反应。磷系阻燃剂通过燃烧促进碳化层(炭:チヤ一)的生成,该碳化层阻挡氧以及辐射热,认为对燃烧进行抑制。
接着,关于构成本发明的电气设备的外装体的阻燃性树脂组合物,进而详细说明。
首先,对树脂成分进行说明。
构成本发明的外装体的阻燃性树脂组合物,作为树脂成分,含有聚乳酸(PLA)和/或乳酸共聚物。PLA以及乳酸共聚物,是以乳酸为原料将其聚合或者通过与其他单体共聚而得到的树脂。关于乳酸,例如可以使从玉米或者红薯等得到的淀粉或者糖类发酵而得到。因此,PLA以及乳酸共聚物可以作为源自植物的树脂被供给。PLA以及乳酸共聚物,其大部分还具有生物分解性。因此,PLA以及乳酸共聚物是环境树脂。
PLA以及乳酸共聚物、特别是PLA,具有优异的透明性以及刚性,所以由它们构成的成形品可以用于各种用途。另一方面,PLA以及乳酸共聚物,具有耐热性以及耐冲击性低、注塑成形性低的缺点。为此,关于PLA以及乳酸共聚物,特别是在注塑成形的情况下,优选混合其他树脂和/或改性剂加以使用。例如,PBS具有优异的耐热性,且其自身具有生物分解性,适于混合于PLA以及乳酸共聚物。或者,可以使用作为聚乳酸改性剂而市售的物质,对PLA以及乳酸共聚物进行改性。或者,可以使用对耐冲击性进行改性的冲击吸收剂。
聚乳酸可以是公知的物质。例如,聚乳酸可以是由L-乳酸单元构成的聚-L-乳酸、由D-乳酸单元构成的聚-D-乳酸、含有聚-L-乳酸以及聚-D-乳酸经混合而形成的聚乳酸立体复合物的混合物、或者对该混合物进行固相聚合而成的聚乳酸嵌段共聚物。
关于乳酸共聚物,例如是以L-乳酸和/或D-乳酸为原料的L-丙交酯和/或D-丙交酯与能与它们共聚的羟基酸、内酯、二羧酸、或者多元醇(例如,己内酯或者二醇酸)进行共聚而得到的共聚物。
本发明的外装体,作为树脂成分,含有PLA和/或乳酸共聚物,PLA和/或乳酸共聚物作为主成分占树脂成分的总重量的50wt%以上。树脂成分整体的50wt%以上为PLA和/或乳酸共聚物的外装体,可以容易地对其实施废弃。另外,关于PLA以及乳酸共聚物,是与其他聚合物相比,通过氧化硅-氧化镁催化剂粒子的添加而其阻燃性容易提高的聚合物。因此,树脂成分整体的50wt%以上是PLA和/或乳酸共聚物时,可以得到良好的氧化硅-氧化镁催化剂粒子所带来的赋予阻燃性的效果,可以减少阻燃性赋予成分的添加比例。PLA和/或乳酸共聚物,优选占树脂成分的60wt%,更优选占70wt%以上,进一步优选占80wt%以上,特别优选占85wt%以上,最优选占90wt%以上,可以占100wt%(即,作为树脂成分,可以仅含有PLA和/或乳酸共聚物)。
在本发明的外装体中,PLA和/或乳酸共聚物优选占阻燃性树脂组合物的70wt%以上,更优选占80wt%以上,进一步优选占85wt%以上,最优选占90wt%以上。PLA和/或乳酸共聚物占阻燃性树脂组合物的70wt%以上时,可以容易地对其实施废弃。阻燃性树脂组合物中的PLA和/或乳酸共聚物以外的成分,是其他树脂成分、后述的阻燃性赋予成分、以及根据需要添加的添加剂等。
在本发明的外装体中,以PLA和/或乳酸共聚物为主成分的树脂成分中可以含有其他的树脂。具体而言,在本发明的外装体中,从下述的树脂中选择的1种或者多种树脂,可以含于以聚乳酸和/或乳酸共聚物为主成分的树脂成分中:
聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、丙烯腈苯乙烯(AS)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯(ABS)共聚物或者混合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)以及聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等热塑性树脂;
丁二烯橡胶(BR)、异戊二烯橡胶(IR)、苯乙烯/丁二烯共聚物(SBR)、氢化苯乙烯/丁二烯共聚物(HSBR)以及苯乙烯/异戊二烯共聚物(SIR)等热塑性弹性体;
聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)以及聚苯醚(PPE)等热塑性工程树脂;
聚芳酯(PAR)以及聚醚醚酮(PEEK)等超级工程树脂;以及
环氧树脂(EP)、乙烯酯树脂(VE)、聚酰亚胺(PI)以及聚氨酯(PU)等热固化性树脂;
热塑性弹性体可以作为PLA和/或乳酸共聚物的冲击吸收剂发挥作用。
接着,对作为赋予阻燃性的阻燃性赋予成分的氧化硅-氧化镁(SiO2/MgO)催化剂粒子进行说明。
氧化硅-氧化镁催化剂粒子是固体酸催化剂之一,利用水热合成法制作而成,是氧化硅(silica)和氧化镁(magnesia)的复合氧化物或者两者经结合而成。关于氧化硅-氧化镁催化剂粒子,如前所述,在树脂组合物燃烧时,例如,在500℃左右以上的高温下,作为对烃进行分解的催化剂发挥功能。另一方面,用作填料的金属氧化物或者含有其的矿物质(例如,滑石),即便在这样的高温下也不会发挥催化剂的作用,因此氧化硅-氧化镁催化剂粒子与这样的金属氧化物或者矿物质被区别。
在本发明的外装体中,氧化硅-氧化镁催化剂粒子,优选在不具有结晶水的状态下与树脂成分混合。具有结晶水的氧化硅-氧化镁催化剂粒子,完全或几乎不对树脂成分赋予阻燃性。另外,在含有氧化硅和氧化镁的组合物或者化合物(含有复合氧化物)含有结晶水的情况下,会作为其化学式具有羟基的化合物而示出。从良好的阻燃性的观点出发,优选本发明的外装体中所含的氧化硅-氧化镁催化剂粒子不具有这样的羟基。因此,本发明的外装体中所含的氧化硅-氧化镁催化剂粒子,优选在分子中不具有结晶水以及构成羟基的氢原子。
在本发明中,优选使用MgO的比例是10wt%~50wt%的氧化硅-氧化镁催化剂粒子。MgO的比例低于10wt%时,未充分发挥出催化剂作用,即,即树脂分解的作用不强,倾向于阻燃化的效果降低。另外,MgO的比例超过50wt%时,催化剂作用过度增强,树脂分解成大的分子量的分子,会有燃烧热量增加、阻燃效果下降的情况。
关于氧化硅-氧化镁催化剂粒子的混合比例,对应于氧化硅-氧化镁催化剂粒子的粒径、树脂组合物所必需的阻燃性的程度、以及氧化硅-氧化镁催化剂粒子所致的树脂组合物的物性的变化量来决定。具体而言,例如,在树脂组合物中,氧化硅-氧化镁催化剂粒子优选占0.5wt%~40wt%左右。氧化硅-氧化镁催化剂粒子的比例低于0.5wt%时,难以得到显著的阻燃性提高效果,在超过40wt%时,由氧化硅-氧化镁催化剂粒子的混合导致的不希望的影响(例如,流动性的下降所致的成形性不良等)变得显著。
在本发明中,优选使用平均粒径为10μm以下的氧化硅-氧化镁催化剂粒子。平均粒径是从使用激光衍射散射法测定的粒径求出的、中值粒径D50的粒径。氧化硅-氧化镁催化剂粒子的平均粒径为10μm以下时,即便使其含量为9.0wt%以下,也可以得到具有良好阻燃性的外装体。氧化硅-氧化镁催化剂粒子的平均粒径越小,就越可以得到以相同含量具有更高阻燃性的外装体。因此,氧化硅-氧化镁催化剂粒子的平均粒径越小,即便减少氧化硅-氧化镁催化剂粒子的含量也可以得到所希望的阻燃性(例如,UL94标准的V0的等级)的外装体。
平均粒径为10μm以下、例如1μm以上且10μm以下的氧化硅-氧化镁催化剂粒子,通过对具有大粒径的氧化硅-氧化镁催化剂粒子进行粉碎而得到。粉碎例如可以使用喷射式粉碎机来实施。
氧化硅-氧化镁催化剂粒子的优选含量,因其平均粒径而变化。例如,在氧化硅-氧化镁催化剂粒子的平均粒径为4μm以上且8μm以下、特别是5μm左右的情况下,氧化硅-氧化镁催化剂粒子的含量为0.7wt%以上且9.0wt%以下的阻燃性树脂组合物示出高阻燃性(UL94标准的V0的等级)。另外,在氧化硅-氧化镁催化剂粒子的平均粒径为2μm以上且低于4μm、特别是为3μm左右的情况下,氧化硅-氧化镁催化剂粒子的含量为0.5wt%以上且9.0wt%以下的阻燃性树脂组合物显示出高阻燃性(UL94标准的V0的等级)。在氧化硅-氧化镁催化剂粒子的平均粒径为8μm以上且15μm以下、特别是10μm左右的情况下,氧化硅-氧化镁催化剂粒子的含量为1.0wt%以上9.0wt%以下的阻燃性树脂组合物显示出高阻燃性(UL94标准的V0)。
构成本发明的外装体构成的阻燃性树脂组合物,可以含有上述树脂成分以及阻燃性赋予成分以外的其他成分。其他成分通常是添加到树脂中的添加剂。关于添加剂,例如是乳酸钙、以及安息香酸盐等结晶成核剂、碳化二亚胺化合物等水解抑制剂、2,6-二-t-丁基-4-甲基苯酚、以及丁基羟基苯甲醚等抗氧化剂、甘油单脂肪酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、以及聚甘油脂肪酸酯等脱模剂、炭黑、科琴黑、氧化钛、以及群青等着色剂、丁烯橡胶等冲击吸收剂、甘油脂肪酸酯、以及柠檬酸单硬脂酯等防雾剂。
构成本发明的外装体的阻燃性树脂组合物,优选不含填料。阻燃性树脂组合物含有填料时,在阻燃性树脂组合物的成形体中,成形面会没有光泽。在这里,填料是指由玻璃或者无机物质形成的纤维状或者板状的物质,是使树脂组合物的弯曲强度提高的添加剂。关于氧化硅-氧化镁催化剂粒子,在即便有其的添加也不会提高树脂组合物的弯曲强度方面,与填料区别开来。
阻燃性树脂组合物,可以通过对树脂成分、阻燃性赋予成分、和根据需要添加的添加剂进行混炼来加以制造。即,关于阻燃性树脂组合物,可以利用在使以聚乳酸和/或乳酸共聚物为主成分的树脂成分溶解并进行混炼的混炼工序中添加氧化硅-氧化镁催化剂粒子的方法加以制造。根据该制造方法,在不会发生配合阻燃性赋予成分的其他工序,不会使制造成本如此上升的情况下,就可以得到阻燃性树脂组合物。
关于氧化硅-氧化镁催化剂粒子,优选在与树脂成分混炼前付与加热处理。通常,关于氧化硅-氧化镁催化剂粒子,以不具有催化剂活性或催化活性低到无法赋予阻燃性的状态加以提供。为了从粒子除去结晶水而实施加热处理。关于结晶水,是与分子中的元素配位或者键合的水、充满晶格的空位的水、或者以OH根离子的形式含有且在加热时以H2O的形式脱水的水等,所以通过高温下加热将其除去。为了从氧化硅-氧化镁催化剂粒子除去结晶水,需要100℃以上的温度、优选200℃~350℃的加热处理。关于以聚乳酸和/或乳酸共聚物为主成分的树脂成分在混炼时的温度,较高为260℃左右,用于除去结晶水的加热处理需要在混炼前另外实施。需要说明的是,加热处理优选在0.1atm以下的气氛中实施,因此,优选在加热处理时进行吸引排气。
关于本发明的外装体,通过利用注塑成形法、挤出成形法、或者压缩成形法对阻燃性树脂组合物附以所希望的形状而得到。为了使成形面的至少一部分为光泽面,关于外装体,优选使用至少一部分的内侧表面实施了镜面加工的模具,通过注塑成形法或者压缩成形法加以制造。关于注塑成形以及挤出成形法,伴有使利用上述的方法制造的阻燃性树脂组合物熔融并使用捏合机(Kneader)等进行混炼的工序。因此,在使用这些成形方法的情况下,在该混炼工序中,可以实施对树脂成分添加阻燃性赋予成分。只要如此添加阻燃性赋予成分,不需要添加阻燃性赋予成分的别的工序,因此高效率地得到本发明的外装体。
如上所述,在液晶显示器装置等的外装体5的前壳体6设置放出扬声器声音的扬声器格栅6b。在这样的外装体中,通过从扬声器发出的声音,在前壳体6发生振动,会发生由该振动导致的异常噪声即所谓放入“颤音”。
本发明人等对抑制在前壳体6中发生颤音的构成进行了研究,所述前壳体6是对含有含聚乳酸和/或乳酸共聚物50wt%以上的树脂成分和氧化硅-氧化镁催化剂粒子的阻燃性的树脂组合物进行而制作的。其结果,发现前壳体6中使用的树脂组合物的弯曲强度对颤音的发生产生影响。
具体而言,如后述的实施例所示,成形的阻燃性树脂组合物的弯曲强度为40MPa以上时,判明能够抑制颤音的发生。阻燃性树脂组合物的更优选的弯曲强度是2GPa以上。关于树脂组合物的弯曲强度,使用利用注塑成形法将树脂组合物在料筒温度185℃、模具温度100℃、冷却时间60秒的条件下成形的长×宽×厚度为80mm×10mm×4mm的试料,基于ISO178(JIS K7171)进行测定。
关于阻燃性树脂组合物的弯曲强度,与聚乳酸和/或乳酸共聚物的结晶度也有关系。有聚乳酸和/或乳酸共聚物的结晶度越高,树脂组合物的弯曲强度越高的倾向。构成本发明的外装体的成形体的结晶度优选为35%以上。在这里,结晶度通过从使用DSC(差示扫描热量计)而测定的熔化热算出而加以测定。具体而言,求出实际的成形体的通过DSC测定的熔化热(熔化焓)相对于结晶度为100%时的熔化热(理论值)的比例而算出。关于结晶度为100%时的熔化热(理论值:Fisher等求出的无限大的层状尺寸的熔化焓),在聚乳酸的情况下,为93J/g。另外,熔化热的测定中的DSC的升温速度是20℃/分钟。
构成满足上述的结晶度的成形体的树脂组合物,即便在高温(玻璃化转变温度以上的温度)也具有高弯曲强度,因此显示出良好的成形性。树脂组合物在高温下具有小的弯曲强度时,柔软而难以脱模。由此,优选按照满足这样的结晶度的方式决定阻燃性树脂组合物的组成。由于结晶度还受到成形条件的影响,所以优选按照结晶度升高的方式选择外装体的成形条件。
用于使树脂组合物的耐冲击性提高的冲击吸收剂(也称为耐冲击改性剂)的添加量,与结晶度以及弯曲强度有关。在冲击吸收剂的添加量多时,结晶度下降。或者,在对相同结晶度的树脂组合物进行比较时,冲击吸收剂的添加量越多,弯曲强度更低。由此,在添加冲击吸收剂的情况下,按照得到所希望的耐冲击性和弯曲强度的方式适当选择添加量。通常,冲击吸收剂的添加量优选树脂组合物的5重量%以下。另外,冲击吸收剂优选按照树脂组合物的夏比冲击值为6kJ/m2以上的方式添加。树脂组合物的更优选的夏比冲击值为6kJ/m2~20kJ/m2。关于树脂组合物的夏比冲击,使用利用注塑成形法将树脂组合物在料筒温度185℃、模具温度100℃、冷却时间60秒的条件下成形的长×横×厚度为80mm×10mm×4mm、缺口45°、深2mm的试料,基于ISO179(JIS K7111)进行测定。
如前所述使树脂组合物的弯曲强度设为特定值以上,由此可以抑制装入外装体后的制品(例如液晶显示器)中的“颤音”的发生。通常,就外装体而言,为了减少树脂的使用量,以具有更薄的厚度的方式来成形。为此,通常进行的是即便树脂组合物具有高弯曲强度,也在表面(设计面)的相反侧(即背面)设置加强筋。具体而言,在液晶显示器装置等的前壳体6中,为了确保其机械强度,如图5所示,在从外部观察到的设计面6c的相反侧的背面侧,多个加强筋6d设成与设计面6c垂直。
PLA和/或乳酸共聚物为树脂成分的主成分的树脂组合物,成形时的体积收缩大。为此,在将该树脂组合物用于具有图5所示的加强筋6d的外装体6的成形时,特别是在加强筋6d的部分,收缩变明显,在与加强筋6d对应的位置,在设计面6c容易产生被称为凹陷的凹痕。这样的凹痕使外装体的商品价值下降或者使其失去商品价值。
本发明人等对抑制在PLA和/或乳酸共聚物为树脂成分的主成分的树脂组合物的成形品中发生凹陷的方法进行了研究。其结果,发现凹陷的发生和加强筋6的根部部分的厚度之间存在关联。具体而言,发现优选使加强筋的根部的厚度设为1.25mm以下。这样的加强筋可以抑制对设计面(成形面)产生影响的凹陷的发生,无损外观上的美观。在这里,加强筋的根部是指在设计面的背面中加强筋立起的场所。加强筋的厚度与在薄板状形成的加强筋的厚度相当。
在如此构成的本发明的外装体中,成形面具有按照JIS Z8741测定的20度镜面光泽度(GS(20°))为60以上的光泽,发挥出优异的设计效果。本发明的外装体是通过使用弯曲强度为规定值以上的树脂组合物且优选不含填料的树脂组合物来形成具有光泽的成形面。关于这样的外装体,成形面不施以涂装以及研磨工序,而是直接用作设计面,装入制品来发挥设计效果。
镜面光泽度(GS(θ))(θ是入射角)按照JIS Z8741加以测定。具体而言,求出相对于规定的入射角θ(受光系统的光轴和试料面的法线所成角度)的来自试料面的镜面反射光束φs、和相对于规定的入射角θ的来自标准面的镜面反射光束φos,按照下述的式子进行计算。式中,Gos(θ)是使用的标准面的光泽度。标准面是折射率为1.567的玻璃表面。
【数1】
本发明的电气设备的外装体,具体而言,除了上述液晶显示器装置之外,还作为其他的显示器装置(等离子显示器装置、以及有机EL显示器装置等)、计算机、移动电話、音频制品(例如,收音机、盒式录音机、CD播放器、MD播放器)、麦克风、键盘、以及便携式音频播放器的外装体、以及电气部件的外装体使用。电气设备不限于家庭用。电气设备还包括工业用以及医疗用等业务用的设备。
【实施例】
(实验1)
准备了多种含有含聚乳酸和/或乳酸共聚物50wt%以上的树脂成分和作为赋予阻燃性的阻燃性赋予成分的氧化硅-氧化镁催化剂粒子的阻燃性的树脂组合物,且该树脂组合物具有不同的弯曲强度。任意树脂组合物都含有聚乳酸70重量%、氧化硅-氧化镁催化剂粒子(平均粒径5μm)8重量%、作为冲击吸收剂的苯乙烯系弹性体3重量%,进而还含有作为其他成分的结晶成核剂、水解抑制剂、填充剂、相溶化剂、增塑剂、以及脱模剂等合起来为19重量%。关于树脂组合物的弯曲强度,通过改变聚乳酸的种类而使其变化。各树脂组合物的弯曲强度以及夏比冲击值如表1所示。使用这些树脂组合物的各种,注塑成形了图1所示的前壳体6。通过该前壳体6的扬声器发生20Hz~20000Hz的频率的声音,利用基于人的听觉评价(官能评价)的方法,判断有无发生颤音。进而,对各实施例以及比较例的外装体的设计面中的20度镜面光泽度进行评价。将结果示于表1。
表1
弯曲强度(MPa) | 夏比冲击值(kJ/m2) | 颤音 | 成形性 | 20度镜面光泽度 | |
实施例1 | 65 | 25 | 无 | + | 70 |
实施例2 | 40 | 15 | 无 | + | 65 |
实施例3 | 85 | 6 | 无 | + | 80 |
比较例1 | 35 | 20 | 有 | - | 50 |
比较例2 | 30 | 25 | 有 | - | 45 |
如表1所示,本发明的实施例1~3,是由弯曲强度为40MPa以上的阻燃性树脂组合物构成壳体的例子。在这些例子中,能够抑制颤音。
进而,本发明人等的实验结果中,判明阻燃性树脂组合物的弯曲弹性模量为2GPa以上。
即,由下述树脂组合物成形而形成的电气设备的外装体,可以抑制扬声器的声音等的振动导致的颤音的发生,所述树脂组合物是含有主成分是聚乳酸和/或乳酸共聚物的树脂成分和作为阻燃性赋予成分的氧化硅-氧化镁催化剂粒子的阻燃性的树脂组合物,该树脂组合物的弯曲强度为40MPa以上。
(实验2)
对凹陷的发生和加强筋6d的根部部分的厚度之间的关系进行了研究。使用上述实施例1中使用的阻燃性树脂组合物,制作了图1所示的外装体6即在设置有设计面6c的背面设置有加强筋6d的构成的外装体6。在各实施例以及比较例中,按照加强筋6d的根部部分的厚度如表2所示互不相同的方式利用注塑成形制作而成。在各实施例以及比较例中,研究是否发生了对设计面6c产生影响的凹陷。将有无凹陷示于表2。
表2
加强筋根部的厚度(mm) | 凹陷的发生 | |
实施例4 | 1.20 | 无 |
实施例5 | 1.25 | 无 |
比较例3 | 1.30 | 有 |
比较例4 | 1.40 | 有 |
由该表2可确知,通过使在设计面6c的背面侧以与设计面6c垂直的方式设置的加强筋6d的根部的厚度设为1.25mm以下,能够抑制对具有光泽的设计面6c产生影响的凹陷的发生。通过不发生凹陷,得到无损外观上的美观的效果。
【工业上的可利用性】
本发明的电气设备的外装体,使用对环境的负荷小的环境树脂而制造,且具有阻燃性,难以发生颤音以及凹陷,具有镜面之类的光泽面,因此作为液晶显示器等的外装体是有用的。
【符号的说明】
1 显示器装置主体
5 外装体
6 前壳体
6c 设计面
6d 加强筋
Claims (5)
1.一种电气设备的外装体,其特征在于,
其含有由阻燃性的树脂组合物形成的成形体,
所述阻燃性的树脂组合物含有:含聚乳酸和/或乳酸共聚物50wt%以上的树脂成分、和作为赋予阻燃性的阻燃性赋予成分的氧化硅-氧化镁催化剂粒子,
所述树脂组合物的弯曲强度为40MPa以上,
所述成形体具有按照JIS Z8741测定的20度镜面光泽度即GS(20°)为60以上的光泽面。
2.如权利要求1所述的电气设备的外装体,其特征在于,
所述树脂组合物的弯曲弹性模量为2GPa以上。
3.如权利要求1或者2所述的电气设备的外装体,其特征在于,
所述外装体具有在所述光泽面的背面按照与所述光泽面垂直的方式设置的加强筋,且所述加强筋的根部的厚度为1.25mm以下。
4.如权利要求1~3中任意一项所述的电气设备的外装体,其特征在于,
所述成形体具有35%以上的结晶度。
5.如权利要求1~4中任意一项所述的电气设备的外装体,其特征在于,
所述成形体不具有填料。
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