CN103687356A - 壳体及其制造方法及应用该壳体的电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种壳体，包括本体、设置在该本体上的防水件，该本体包括一内壁及与该内壁相交的第一端壁，所述防水件设置在该内壁及第一端壁的至少部分区域，该防水件中含有吸水性丙烯酸树脂。本发明还提供了一种该壳体的制造方法及应用所述的壳体的电子装置。

Description

壳体及其制造方法及应用该壳体的电子装置
技术领域
本发明涉及一种壳体及其制造方法及应用该壳体的电子装置，尤其涉及一种具有防水性能的壳体及其制造方法及应用该壳体的电子装置。
背景技术
目前，电子装置如移动电话一般都有防水设计，以防止电子装置掉落于水中时水进入电子装置的内部而损坏电子装置。
现有的电子装置壳体的防水设计主要有浮力腔设计及防水垫片设计。浮力腔设计是采用密度低于水之材料制备电池壳体，再利用电池壳体与本体之间形成的浮力腔，使电子装置壳体可浮于水面之浮力。但，在组装或未落入水中的使用过程中，该设计无法防止水经组装缝隙进入电子装置内部。防水垫片设计是在本体与电池壳体之间设置防水垫片，以防止水经组装缝隙进入电子装置内部。但，该方法通常还需要在本体和/或电池壳体上开设容置槽用以容置防水垫片，如此，将使电子装置壳体结构、制造工艺复杂化，还将提高生产成本。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种结构简单的具有防水性能的壳体。
本发明还提供了一种该壳体的制造方法。
另外，本发明还提供了一种应用该壳体的电子装置。
一种壳体，包括本体、设置在该本体上的防水件，该本体包括一内壁及与该内壁相交的第一端壁，所述防水件设置在该内壁及第一端壁的至少部分区域，该防水件含有吸水性丙烯酸树脂。
一种壳体的制造方法，包括以下步骤：
提供一本体，该本体包括一内壁及与该内壁相交的第一端壁；
提供一含有吸水性丙烯酸树脂的混合树脂料；
采用所述混合树脂料为原料，以镶嵌成型的方式在本体上成型一防水件，所述防水件设置在该内壁及第一端壁的至少部分区域，该防水件中含有吸水性丙烯酸树脂。
一种应用所述的壳体的电子装置。
在组装或使用过程该壳体的过程中，若有水经防水件与电子装置其他的部件之间的缝隙进入时，防水件中的吸水性丙烯酸树脂将吸收部分水并发生膨胀，减小所述缝隙大小，避免水进一步进入电子装置内部，如此可提高电子装置的防水性。所述电子装置的结构简单、易于制造。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的壳体的示意图。
图2为本发明另一较佳实施例的壳体的示意图。
图3为本发明一较佳实施例的电子装置的分解示意图。
图4为本发明一较佳实施例的电子装置的装配示意图。
图5为本发明另一较佳实施例的电子装置的分解示意图。
图6为本发明另一较佳实施例的电子装置的装配示意图。
主要元件符号说明
壳体 100，100a
本体 10
内壁 12
第一端壁 14
防水件 30，30a
第一表面 32
第二表面 34
电子装置 200，200a
盖体 120
第二端壁 122
容置空间 70
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
本发明公开了一种壳体，其应用于移动电话、个人数字助理（Personal Digital Assistant, PDA）等便携式电子装置中，在本较佳实施例中以移动电话为例加以说明。
请参阅图1，本发明的壳体100，包括一本体10、一设置在该本体10上的防水件30、及形成于该防水件30表面的疏水层50。该本体10包括一内壁12及与该内壁相交的第一端壁14。所述防水件30设置在该内壁12及第一端壁14上。该防水件30包括第一表面32及与该第一表面32相交的第二表面34，该第二表面34与所述第一端壁14相背对。该疏水层50形成在该第一表面32上。
本体10由热塑性塑料注塑形成。该热塑性塑料可为聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、丙烯腈－苯乙烯－丁二烯（ABS）、尼龙（Nylon)、聚碳酸酯（PC）、聚酰胺（PA）、聚甲醛（POM）、热塑性聚氨酯（TPU）、聚苯醚、聚砜、及聚四氟乙烯（特富龙，PTFE）中的任一种或两种及以上的组合。可以理解的，所述本体10的材质也可为热固性树脂。
防水件30由热塑性树脂注塑形成。该热塑性树脂主要由偶联剂改性纳米碳酸钙、吸水性丙烯酸树脂及TPU组成。该热塑性树脂中，吸水性丙烯酸树脂的质量百分含量可为3-5%，偶联剂改性纳米碳酸钙的质量百分含量可为2-3%，TPU的质量百分含量可为92-95%。所述偶联剂改性纳米碳酸钙可提高吸水性丙烯酸树脂与TPU之间的相容性。
该疏水层50的主要成分为氟烷改性的纳米二氧化硅或氟烷改性的纳米碳酸钙。该疏水层50的厚度可为150-300nm。
结合参阅图2，本发明另一较佳实施例，所述壳体100a与壳体100的结构、组成基本相同，不同的是所述壳体100a的防水件30a设置在该本体10的内壁12及第一端壁14的部分区域。
本发明还提供一种所述壳体100的制造方法，其包括如下步骤：
（1）提供所述本体10。
（2）制备一偶联剂改性纳米碳酸钙。
取一定量的偶联剂放入有机溶剂中分散均匀，并放置20-30min；再向该分散有偶联剂的有机溶剂中加入纳米碳酸钙颗粒，以700-2000转/分钟（r/min）的速度搅拌至均匀后过滤，将过滤得到的物质干燥，制得该偶联剂改性纳米碳酸钙。其中，各物质的添加比例为：每3-5g的纳米碳酸钙颗粒中，添加1-3g的偶联剂和97-99ml的有机溶剂。所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂等。该有机溶剂为乙醇、异丙醇、丁醇中的至少一种。该偶联剂改性纳米碳酸钙颗粒的粒径为20-80nm。
（3）制备吸水性丙烯酸树脂与TPU的混合树脂料。
将偶联剂改性纳米碳酸钙、吸水性丙烯酸树脂及TPU混合至均匀后，进行造粒制得所述混合树脂料。该混合树脂料中，吸水性丙烯酸树脂的质量百分含量为3-5%，偶联剂改性纳米碳酸钙的质量百分含量为2-3%，TPU的质量百分含量为92-95%。该吸水性丙烯酸树脂的粒径为5-10μm。
（4）采用所述混合树脂料，以镶嵌成型的方式，在本体10上成型所述防水件30。
所述防水件30设置在该内壁12及第一端壁14上。
（5）提供氟烷基改性二氧化硅纳米颗粒。
将一定量的球状的纳米二氧化硅颗粒放入有机溶剂中超声分散均匀，再向其中加入十三氟辛基三乙氧基硅烷，搅拌3-5h后过滤，将过滤得到的物质干燥，制得氟烷基改性二氧化硅纳米颗粒。其中各物质的添加比例为：每2-3g的纳米二氧化硅颗粒，需添加0.1-0.15ml的十三氟辛基三乙氧基硅烷和30-45ml的有机溶剂。该纳米二氧化硅颗粒的粒径为50-120nm。该有机溶剂可起到稀释剂的作用。该有机溶剂优选异丙醇或乙醇，但不限于该两种物质。该方法是利用十三氟辛基三乙氧基硅烷中氟的低化学能来达到降低二氧化硅表面能的效果。
（6）制备喷涂液。
取所述氟烷基改性二氧化硅纳米颗粒，向其中添加有机溶剂和成膜助剂硫代苯磺酸钠，混合均匀制得喷涂液，其中各物质的添加比例为：每2-3g的氟烷基改性二氧化硅纳米颗粒，需添加0.5-0.75g的成膜助剂和50-75ml的有机溶剂。该有机溶剂可起到稀释剂的作用，优选异丙醇或乙醇，但不限于该两种物质。
（7）在所述第一表面32上形成一疏水层50。
采用喷涂或涂布的方式，将所述喷涂液涂覆于该防水件30的第一表面32上；再将成型有防水件30的本体10进行烘烤处理，在80-120℃的温度下烘烤25-40min，如此在第一表面32上形成一疏水层50。该疏水层50的厚度为150-300nm。该疏水层50中含有氟烷基改性的纳米二氧化硅。
可以理解的，所述氟烷基改性二氧化硅纳米颗粒可由氟烷基改性碳酸钙纳米颗粒代替。该氟烷基改性碳酸钙纳米颗粒的制备方法与氟烷基改性二氧化硅纳米颗粒的制备方法基本相同，不同的是采用纳米碳酸钙颗粒代替纳米二氧化硅颗粒。如此，该疏水层50中含有氟烷基改性的纳米碳酸钙。
所述壳体100a的制造方法可参照壳体100的制造方法进行，不同的是防水件30a设置在该本体10的内壁12及第一端壁14的部分区域。
请进一步参见图3及图4，本发明还提供了一种应用该壳体100的电子装置200，该电子装置200包括所述壳体100及一盖体120。该盖体120包括一第二端壁122。防水件30的第二表面34与所述第二端壁122相抵持，在壳体100与盖体120之间形成一容置空间70，用以容置电子元件（未图示）。
在组装该电子装置200的过程中，先将壳体100罩设在该盖体120上，并使第二表面34与所述第二端壁122相抵持；再向盖体120的方向挤压所述壳体100，可使防水件30发生弹性形变以减小该壳体100与盖体120之间的组装缝隙，如此将该壳体100与盖体120配合在一起。
请进一步参见图5及图6，本发明还提供了一种应用该壳体100a的电子装置200a，该电子装置200a与电子装置200的结构、组成基本相同，不同的是电子装置200a的防水件30a设置在该本体10的内壁12及第一端壁14的部分区域。
所述TPU的添加，使防水件30具有良好的弹性，挤压所述壳体100时，防水件30发生弹性形变可减小壳体100与盖体120之间的组装缝隙，防止大量的水经组装缝隙进入该容置空间70内。所述疏水层50的形成可提高第一表面32的疏水性，使水不能轻易的通过组装缝隙进入手机内部。另外，即使在组装或使用过程中有微量的水经组装缝隙进入，防水件30中的吸水性丙烯酸树脂将吸收所述微量的水并发生膨胀，如此即可避免水份进入容置空间，还可进一步减小所述组装缝隙，提高电子装置200，200a的防水性。所述电子装置的结构简单、易于制造。

Claims (20)

1.一种壳体，包括本体，该壳体还包括设置在该本体上的防水件，该本体包括一内壁及与该内壁相交的第一端壁，其特征在于：所述防水件设置在该内壁及第一端壁的至少部分区域，该防水件含有吸水性丙烯酸树脂。
2.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：该防水件还含有热塑性聚氨酯。
3.如权利要求2所述的壳体，其特征在于：该防水件还含有偶联剂改性纳米碳酸钙。
4.如权利要求3所述的壳体，其特征在于：在所述防水件中，吸水性丙烯酸树脂的质量百分含量为3-5%，热塑性聚氨酯的质量百分含量为92-95%，偶联剂改性纳米碳酸钙的质量百分含量为2-3%。
5.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：该壳体还包括形成在该防水件上的疏水层。
6.如权利要求5所述的壳体，其特征在于：该防水件包括第一表面及与该第一表面相交的第二表面，该第二表面与所述第一端壁相背对，该疏水层形成在该第一表面上。
7.如权利要求5或6所述的壳体，其特征在于：该疏水层的主要成分为氟烷改性的纳米二氧化硅或氟烷改性的纳米碳酸钙。
8.如权利要求7所述的壳体，其特征在于：该疏水层的厚度为150-300nm。
9.一种壳体的制造方法，包括以下步骤：
提供一本体，该本体包括一内壁及与该内壁相交的第一端壁；
提供一含有吸水性丙烯酸树脂的混合树脂料；
采用所述混合树脂料为原料，以镶嵌成型的方式在本体上成型一防水件，所述防水件设置在该内壁及第一端壁的至少部分区域，该防水件中含有吸水性丙烯酸树脂。
10.如权利要求9所述的壳体的制造方法，其特征在于：该混合树脂料通过将偶联剂改性纳米碳酸钙、吸水性丙烯酸树脂及TPU混合至均匀，再进行造粒后制得。
11.如权利要求10所述的壳体的制造方法，其特征在于：该偶联剂改性纳米碳酸钙颗粒的粒径为20-80nm。
12.如权利要求10所述的壳体的制造方法，其特征在于：该偶联剂改性纳米碳酸钙通过如下方法制得：取一定量的偶联剂放入有机溶剂中分散均匀，并放置20-30min，该有机溶剂为乙醇、异丙醇、丁醇中的至少一种；再向该分散有偶联剂的有机溶剂中加入纳米碳酸钙颗粒，以700-2000转/分钟的速度搅拌后，过滤并进行干燥处理。
13.如权利要求12所述的壳体的制造方法，其特征在于：在制备该改性纳米碳酸钙的过程中，各物质的添加比例为：每3-5g的纳米碳酸钙颗粒中，添加1-3g的偶联剂和97-99ml的有机溶剂。
14.如权利要求13所述的壳体的制造方法，其特征在于：所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。
15.如权利要求9所述的壳体的制造方法，其特征在于：该壳体的制造方法还包括形成在该防水件上的疏水层的步骤。
16.如权利要求15所述的壳体的制造方法，其特征在于：该疏水层通过如下方法制得：提供一含有氟烷基改性二氧化硅纳米颗粒或氟烷基碳酸钙纳米颗粒的喷涂液；将所述喷涂液涂覆于该防水件；再将成型有防水件的本体进行烘烤处理。
17.如权利要求16所述的壳体的制造方法，其特征在于：向含有氟烷基改性二氧化硅纳米颗粒或氟烷基碳酸钙纳米颗粒中添加有机溶剂和硫代苯磺酸钠，混合均匀制得该喷涂液；该喷涂液中各物质的添加比例为：每2-3g的氟烷基改性二氧化硅纳米颗粒，需添加0.5-0.75g的成膜助剂和50-75ml的有机溶剂。
18.如权利要求17所述的壳体的制造方法，其特征在于：氟烷基改性二氧化硅纳米颗粒或氟烷基碳酸钙纳米颗粒通过如下方法制得：将一定量的球状的纳米二氧化硅颗粒放入有机溶剂中，再向其中加入十三氟辛基三乙氧基硅烷，搅拌3-5h后过滤并干燥；其中各物质的添加比例为：每2-3g的纳米二氧化硅颗粒，需添加0.1-0.15ml的十三氟辛基三乙氧基硅烷和30-45ml的有机溶剂。
19.如权利要求17或18所述的壳体的制造方法，其特征在于：该有机溶剂为异丙醇或乙醇。
20.一种应用权利要求1-9中任一项所述的壳体的电子装置。
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