CN107443613A - 纳米注塑用荧光树脂组合物和金属树脂复合体及其制备方法和用途以及夜光壳体和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种树脂组合物，该树脂组合物含有主体树脂、夜光粉、树脂增韧剂和玻璃纤维，所述树脂增韧剂包括聚四氟乙烯和/或聚烯烃树脂；所述玻璃纤维的长度为100‑600μm。本发明还提供了一种树脂组合物的制备方法、一种金属树脂复合体、一种金属树脂复合体的制备方法、一种夜光壳体和一种个人电子设备。通过上述技术方案，本发明解决了塑料件的表面装饰问题，满足消费者的多样化需求，并且本发明提高了具有夜光的树脂材料的余辉相对亮度，降低了夜光粉掺入量。

Description

纳米注塑用荧光树脂组合物和金属树脂复合体及其制备方法 和用途以及夜光壳体和电子设备
技术领域
本发明涉及材料化学领域，具体地，涉及一种树脂组合物、一种树脂组合物的制备方法、一种金属树脂复合体、一种金属树脂复合体的制备方法、一种夜光壳体和一种个人电子设备。
背景技术
夜光粉在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后，能够把光能储存起来，再缓慢地以夜光的方式释放出来，所以在夜间或者黑暗处，仍能看到发光，持续时间长达几小时至十几小时。
人们在实际生活中利用夜光粉长时间发光的特性，制成弱照明光源，在军事部门有特殊的用处，把这种材料涂在航空仪表、钟表、窗户、机器上各种开关标志，门的把手等处，也可用各种透光塑料一起压制成各种符号、部件、用品(如电源开关、插座、钓鱼钩等)。这些发光部件经光照射后，夜间或意外停电、闪电后起床等它仍在持续发光，使人们可辨别周围方向，为工作和生活带来方便。把夜光材料超细粒子掺入纺织品中，使颜色更鲜艳，行人穿上有夜光粉的纺织品，可减少交通事故。
将夜光粉掺入主体树脂后，可以形成具有夜光的树脂材料。这种具有夜光的树脂材料可以广泛地用于手机等个人电子产品上，从而达到美观易用的效果，例如CN02114818.X公开了一种夜光塑胶手机外壳及其制作方法。
但是，现有的具有夜光的树脂材料的余辉相对亮度较低，因此为了达到理想的夜光效果，需要较高的夜光粉掺入量。
发明内容
为了克服现有的具有夜光的树脂材料的余辉相对亮度较低的缺陷，本发明提供了一种余辉相对亮度较高的树脂组合物。
为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种纳米注塑用荧光树脂组合物，其特征在于，该树脂组合物含有主体树脂、夜光粉、树脂增韧剂和玻璃纤维，所述树脂增韧剂包括聚四氟乙烯和/或聚烯烃树脂；所述玻璃纤维的长度为100-600μm，优选为200-300μm。
另一方面，本发明还提供了一种树脂组合物的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：将主体树脂、夜光粉和辅助成分混合，并挤出造粒，所述辅助成分包括树脂增韧剂和玻璃纤维，其中，所述树脂增韧剂包括聚四氟乙烯和聚烯烃树脂；所述玻璃纤维的长度为100-600μm，优选为200-300μm。
再一方面，本发明还提供了如上所述的制备方法得到的树脂组合物。
再一方面，本发明还提供了一种金属树脂复合体，该金属树脂复合体包括金属基层和附着在所述金属基层表面上的树脂层；所述树脂层中的树脂组合物包括如上所述的树脂组合物。
再一方面，本发明还提供了一种金属树脂复合体的制备方法，该制备方法包括：使用树脂组合物在金属基层表面注塑成型为树脂层，其中，所述树脂组合物包括如上所述的树脂组合物。
再一方面，本发明还提供了如上所述的制备方法得到的金属树脂复合体。
再一方面，本发明还提供了一种夜光壳体，该夜光壳体含有如上所述的树脂组合物，或者，该夜光壳体含有如上所述的金属树脂复合体。
再一方面，本发明还提供了一种个人电子设备，该个人电子设备包括如上所述的夜光壳体。
通过上述技术方案，本发明解决了塑料件的表面装饰问题，满足消费者的多样化需求，并且本发明提高了具有夜光的树脂材料的余辉相对亮度，降低了夜光粉掺入量。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
一方面，本发明提供了一种纳米注塑用荧光树脂组合物，其特征在于，该树脂组合物含有主体树脂、夜光粉、树脂增韧剂和玻璃纤维，所述树脂增韧剂包括聚四氟乙烯和/或聚烯烃树脂；所述玻璃纤维的长度为100-600μm，优选为200-300μm。
其中，相对于50-75重量份的所述主体树脂，所述玻璃纤维的含量为25-45重量份，所述夜光粉的含量为1-15重量份，所述树脂增韧剂的含量为0.2-5重量份。
其中，优选地，相对于55-70重量份的所述主体树脂，所述玻璃纤维的含量为28-40重量份，所述夜光粉的含量为3-8重量份，所述树脂增韧剂的含量为0.3-2重量份。在该优选情况下，本发明的树脂组合物能够获得更高的余辉相对亮度。
其中，所述聚烯烃树脂的熔点可以为65-105℃。优选地，所述聚烯烃树脂为接枝聚乙烯树脂，所述接枝聚乙烯树脂的熔点为100-105℃。
其中，优选地，所述玻璃纤维的折射率为1.42-1.49。
其中，根据本发明优选的一种实施方式，所述树脂组合物还含有流动性改进剂；所述流动性改进剂包括环状聚酯和/或甲基丙烯酸甲酯。
其中，优选地，相对于95-99重量份的所述主体树脂，所述流动性改进剂的含量为1-5重量份。
其中，所述主体树脂可以为各种常规的树脂，例如可以包括但不限于聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚、聚酰胺和聚邻苯二甲酰胺中的至少一种。
其中，所述玻璃纤维的直径可以在较大范围内变化，例如可以为7-16μm。
其中，所述夜光粉没有特殊的要求，例如可以包括GB/T 4073-1996《夜光粉牌号》中列举的各种夜光粉，如牌号为G1至G33的各种夜光粉，优选地，所述夜光粉包括稀土长效型夜光粉、短效型夜光粉、微胶囊型夜光粉和夜光色母粒中的至少一种。
再一方面，本发明还提供了一种树脂组合物的制备方法，该制备方法包括：将主体树脂、夜光粉和辅助成分混合，并挤出造粒，所述辅助成分包括树脂增韧剂和玻璃纤维，其中，所述树脂增韧剂包括聚四氟乙烯和聚烯烃树脂；所述玻璃纤维的长度为100-600μm，优选为200-300μm。
其中，相对于50-75重量份的所述主体树脂，所述玻璃纤维的用量可以为25-45重量份，所述夜光粉的用量可以为1-15重量份，所述树脂增韧剂的用量可以为0.2-5重量份.
优选地，相对于55-70重量份的所述主体树脂，所述玻璃纤维的用量为28-40重量份，所述夜光粉的用量为3-8重量份，所述树脂增韧剂的用量为0.3-2重量份。在该优选情况下，本发明的树脂组合物能够获得更高的余辉相对亮度。
其中，所述聚烯烃树脂的熔点可以为65-105℃；优选地，所述聚烯烃树脂为接枝聚乙烯树脂，所述接枝聚乙烯树脂的熔点为100-105℃。
其中，优选地，所述玻璃纤维的折射率为1.42-1.49。
其中，所述主体树脂可以为各种常规的透明树脂，例如可以包括但不限于聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚、聚酰胺和聚邻苯二甲酰胺中的至少一种。
其中，所述玻璃纤维的直径可以在较大范围内变化，例如可以为7-16μm。
其中，所述夜光粉没有特殊的要求，例如可以包括GB/T 4073-1996《夜光粉牌号》中列举的各种夜光粉，如牌号为G1至G33的各种夜光粉，优选地，所述夜光粉包括稀土长效型夜光粉、短效型夜光粉、微胶囊型夜光粉和夜光色母粒中的至少一种。
其中，将主体树脂、夜光粉和辅助成分混合的温度没有特别的要求，可以为20-30℃，优选为23-26℃。
其中，优选地，所述辅助成分还包括流动性改进剂；所述流动性改进剂包括环状聚酯和/或甲基丙烯酸甲酯。
其中，挤出造粒的条件没有特别的要求，可以为常规的挤出造粒条件。
再一方面，本发明还提供了如上所述的制备方法得到的树脂组合物。
由于金属壳体的质感明显好于塑料的质感，而且更加坚固耐用，因此，将本发明的树脂组合物与金属结合形成具有夜光的金属树脂复合体，在手机等个人电子设备中具有较高的应用价值。
再一方面，本发明还提供了一种金属树脂复合体，该金属树脂复合体包括金属基层和附着在所述金属基层表面上的树脂层；所述树脂层中的树脂组合物包括如上所述的树脂组合物。
其中，所述金属基层的表面形成有纳米孔。其中，所述金属基层表面的纳米孔可以通过常规的金属基层表面处理来形成，例如，金属基层表面处理的方法可以包括：对金属表面进行阳极氧化，在金属表面形成含有纳米孔的氧化物膜层。
其中，所述纳米孔的孔径可以为10-100nm，优选为20-80nm；深度可以为0.5-9.5μm，优选为0.5-5μm。
其中，所述金属基层中的金属可以包括铁、钛、镁和铝中的至少一种。
再一方面，本发明还提供了一种金属树脂复合体的制备方法，该制备方法包括：使用树脂组合物在金属基层表面注塑成型为树脂层，其中，所述树脂组合物包括如上所述的树脂组合物。
其中，所述金属基层的表面形成有纳米孔。其中，所述金属基层表面的纳米孔可以通过常规的金属基层表面处理来形成，例如，金属基层表面处理的方法可以包括：对金属表面进行阳极氧化，在金属表面形成含有纳米孔的氧化物膜层。
其中，所述纳米孔的孔径可以为10-100nm，优选为20-80nm；深度可以为0.5-9.5μm，优选为0.5-5μm。
其中，所述金属基层中的金属可以包括铁、钛、镁和铝中的至少一种。
其中，根据本发明特别优选的一种实施方式，所述制备方法还包括：用数控机床对所述树脂层进行打磨切割以去除所述树脂层的表层并暴露所述树脂层的内层。本发明的发明人出乎意料地发现，使用树脂组合物在金属基层表面注塑成型为树脂层的过程中，树脂会在远离金属的表层部分富集，而夜光粉会在靠近金属基层的内层部分富集，因此去除所述树脂层的表层就能够暴露出更多的夜光粉，从而进一步提高了所述金属树脂复合体的余辉相对亮度。
其中，进一步优选地，去除的所述树脂层的表层与暴露的所述树脂层的内层的厚度比为1：(8-10)。
再一方面，本发明还提供了如上所述的制备方法得到的金属树脂复合体。
再一方面，本发明还提供了一种夜光壳体，该夜光壳体含有如上所述的树脂组合物，或者，该夜光壳体含有如上所述的金属树脂复合体。
再一方面，本发明还提供了一种个人电子设备，该个人电子设备包括如上所述的夜光壳体。
其中，所述个人电子设备没有特别的要求，可以为各种具有壳体的、本领域常规的各种个人电子设备，可以包括但不限于手机、智能手表、平板电脑和智能手环中的至少一种。
以下通过实施例进一步详细说明本发明。
实施例和对比例
将主体树脂、夜光粉和辅助成分(聚四氟乙烯、聚烯烃树脂、玻璃纤维、流动性改进剂)混合，并挤出造粒，得到树脂组合物。其中，混合的物料选择和用量见表1。将长16cm宽9cm厚3mm的铝合金片按照CN103297565B中的方法对金属表面进行阳极氧化，在金属表面形成含有纳米孔的氧化物膜层，以进行表面处理，使其表面具有纳米孔后作为金属基层，将上述树脂组合物注塑成型于金属基层上，形成树脂层，然后用数控机床对所述树脂层进行打磨切割以去除所述树脂层的表层并暴露所述树脂层的内层，得到金属树脂复合体。其中，混合的温度和时间，以及金属基层的表面的纳米孔的孔径、深度和密度以及树脂层在打磨切割前后的厚度，列于表2中。表1和表2中S1-5表示实施例1-2，D1-2表示对比例1-2。
按照GB/T 4070-1996夜光粉性能试验方法进行实施例和对比例得到各个金属树脂复合体的余辉相对亮度进行测试，测试照射后1小时、20小时和50小时的余辉相对亮度，测试结果见表2。
表1
表1中，用量以重量份表示，PBT表示聚对苯二甲酸丁二醇酯，PPS表示聚苯硫醚，PPA表示聚邻苯二甲酰胺，PA表示聚酰胺，PTFE代表聚四氟乙烯，GPE代表接枝聚乙烯(熔点为105℃)，FG代表FG600夜光粉，NL代表NL-YC-1033夜光粉，MMA代表甲基丙烯酸甲酯。
表2
根据表2的数据可见，本发明的树脂组合物具有夜光，且余辉相对亮度更高，因此可以用较低的夜光粉掺入量达到理想的夜光效果。并且，在优选用数控机床对所述树脂层进行打磨切割以去除所述树脂层的表层并暴露所述树脂层的内层的情况下，能够进一步提高余辉相对亮度。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (29)

1.一种纳米注塑用荧光树脂组合物，其特征在于，该树脂组合物含有主体树脂、夜光粉、树脂增韧剂和玻璃纤维，所述树脂增韧剂包括聚四氟乙烯和/或聚烯烃树脂；所述玻璃纤维的长度为100-600μm，优选为200-300μm。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中，所述树脂组合物中，相对于50-75重量份的所述主体树脂，所述玻璃纤维的含量为25-45重量份，所述夜光粉的含量为1-15重量份，所述树脂增韧剂的含量为0.2-5重量份；优选地，相对于55-70重量份的所述主体树脂，所述玻璃纤维的含量为28-40重量份，所述夜光粉的含量为3-8重量份，所述树脂增韧剂的含量为0.3-2重量份。
3.根据权利要求1或2所述的树脂组合物，其中，所述聚烯烃树脂的熔点为65-105℃。
4.根据权利要求3所述的树脂组合物，其中，所述聚烯烃树脂为接枝聚乙烯树脂，所述接枝聚乙烯树脂的熔点为100-105℃。
5.根据权利要求1或2所述的树脂组合物，其中，所述玻璃纤维的折射率为1.42-1.49。
6.根据权利要求1或2所述的树脂组合物，其中，所述主体树脂包括聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚、聚酰胺和聚邻苯二甲酰胺中的至少一种；所述玻璃纤维的直径为7-16μm；所述夜光粉包括稀土长效型夜光粉、短效型夜光粉、微胶囊型夜光粉和夜光色母粒中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的树脂组合物，其中，所述树脂组合物还含有流动性改进剂；所述流动性改进剂包括环状聚酯和/或甲基丙烯酸甲酯。
8.一种树脂组合物的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：将主体树脂、夜光粉和辅助成分混合，并挤出造粒，所述辅助成分包括树脂增韧剂和玻璃纤维，其中，所述树脂增韧剂包括聚四氟乙烯和聚烯烃树脂；所述玻璃纤维的长度为100-600μm，优选为200-300μm。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，相对于50-75重量份的所述主体树脂，所述玻璃纤维的用量为25-45重量份，所述夜光粉的用量为1-15重量份，所述树脂增韧剂的用量为0.2-5重量份；优选地，相对于55-70重量份的所述主体树脂，所述玻璃纤维的用量为28-40重量份，所述夜光粉的用量为3-8重量份，所述树脂增韧剂的用量为0.3-2重量份。
10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其中，所述聚烯烃树脂的熔点为65-105℃。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其中，所述聚烯烃树脂为接枝聚乙烯树脂，所述接枝聚乙烯树脂的熔点为100-105℃。
12.根据权利要求8或9所述的制备方法，其中，所述玻璃纤维的折射率为1.42-1.49。
13.根据权利要求8或9所述的制备方法，其中，所述主体树脂包括聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚、聚酰胺和聚邻苯二甲酰胺中的至少一种；所述玻璃纤维的直径为7-16μm；所述夜光粉包括稀土长效型夜光粉、短效型夜光粉、微胶囊型夜光粉和夜光色母粒中的至少一种。
14.根据权利要求8或9所述的制备方法，其中，所述辅助成分还包括流动性改进剂；所述流动性改进剂包括环状聚酯和/或甲基丙烯酸甲酯。
15.权利要求8-14中任意一项所述的制备方法得到的树脂组合物。
16.一种金属树脂复合体，其特征在于，该金属树脂复合体包括金属基层和附着在所述金属基层表面上的树脂层；所述树脂层中的树脂组合物包括权利要求1-7和15中任意一项所述的树脂组合物。
17.根据权利要求16所述的金属树脂复合体，其中，所述金属基层的表面形成有纳米孔。
18.根据权利要求17所述的金属树脂复合体，其中，所述纳米孔的孔径为10-100nm；优选为40-60nm；深度为0.5-9.5μm，优选为0.5-5μm。
19.根据权利要求16-18中任意一项所述的金属树脂复合体，其中，所述金属基层中的金属包括铁、钛、镁和铝中的至少一种。
20.一种金属树脂复合体的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：使用树脂组合物在金属基层表面注塑成型为树脂层，其中，所述树脂组合物包括权利要求1-7和15中任意一项所述的树脂组合物。
21.根据权利要求书20所述的制备方法，其中，所述金属基层的表面形成有纳米孔。
22.根据权利要求21所述的制备方法，其中，所述纳米孔的孔径为10-100nm；优选为40-60nm；深度为0.5-9.5μm，优选为0.5-5μm。
23.根据权利要求20-22中任意一项所述的制备方法，其中，所述金属基层中的金属包括铁、钛、镁和铝中的至少一种。
24.根据权利要求书20-22中任意一项所述的制备方法，其中，所述制备方法还包括：用数控机床对所述树脂层进行打磨切割以去除所述树脂层的表层并暴露所述树脂层的内层。
25.根据权利要求24所述的制备方法，其中，去除的所述树脂层的表层与暴露的所述树脂层的内层的厚度比为1：(8-10)。
26.权利要求20-25中任意一项所述的制备方法得到的金属树脂复合体。
27.一种夜光壳体，其特征在于，该夜光壳体含有权利要求1-7和15中任意一项所述的树脂组合物，或者，该夜光壳体含有权利要求16-19和26中任意一项所述的金属树脂复合体。
28.一种个人电子设备，其特征在于，该个人电子设备包括权利要求27所述的夜光壳体。
29.根据权利要求33所述的个人电子设备，其中，所述个人电子设备包括手机、智能手表、平板电脑和智能手环中的至少一种。
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