CN108025472A - 电子设备框体 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种电子设备框体,其为使含有液晶聚酯和填充材料的树脂组合物注塑成型后的电子设备框体。关于前述电子设备框体,前述电子设备框体的投影面积除以前述电子设备框体的表面的树脂组合物的填充浇口痕的个数而得的平均1个前述填充浇口痕的投影面积为100cm2以上。关于前述电子设备框体,平均1个前述填充浇口痕的投影面积(cm2)除以电子设备框体的平均厚度(cm)而得的比为1000以上。前述电子设备框体的平均厚度超过0.01cm且为0.2cm以下。此外,前述液晶聚酯具有选自特定式所示的组中的1个以上的重复单元。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备框体。
本申请基于2015年9月11日于日本提出的日本特愿2015-179990号主张其优先权,并在此援引其内容。
背景技术
随着以笔记型PC(笔记型个人计算机)、智能手机、或平板设备等的便携式信息终端为代表的电子设备的普及,市场上强烈期待着薄型且轻量化的制品。伴随于此,在构成制品的电子设备框体中,也强烈要求具有薄壁性及轻量性、并且从保护内部的电子部件的观点出发而满足足够的强度。
从实现薄壁性及轻量性的观点来看,电子设备框体的材料采用塑料材料。
例如在专利文献1中,公开了一种电子设备框体,其使用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)系树脂、聚碳酸酯(PC)系树脂、ABS系树脂与PC系树脂的混合树脂、尼龙系树脂与聚苯硫醚(PPS)系树脂的混合树脂、ABS系树脂与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)系树脂的混合树脂、或液晶聚酯(LCP)系树脂等并通过注塑成型而得到。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-60777号公报
发明内容
发明所要解决的课题
注塑成型中,在模具内,在熔融树脂流合流而熔接的部分,有时会产生细的线(熔合线)。尤其是,在需要设置2个以上的浇口时,无可避免地会产生熔合线。该熔合线成为熔接不良所致的外观不良、强度降低的原因。使用流动性不充分的树脂的以往的电子设备框体,在注塑成型时需要设置多个浇口,随着所使用的浇口数的增加,熔合线也较多地产生。其结果是,所成型的电子设备框体的强度变差。
本发明鉴于上述情况而完成,其课题在于,提供一种熔合线的数量降低、且即使薄壁强度也优异的电子设备框体。
用于解决课题的手段
本发明的实施方式的电子设备框体,
〔1〕一种电子设备框体,其特征在于,为使含有液晶聚酯与纤维状填充材料的树脂组合物注塑成型而得的电子设备框体,平均1个填充树脂组合物的浇口的投影面积为100cm2以上,此外,平均1个浇口的投影面积(cm2)与电子设备框体的平均厚度(cm)之比为1000以上,此外,电子设备框体的平均厚度为超过0.01cm且0.2cm以下,该树脂组合物含有:具有下述通式(1)、(2)及(3)所示的重复单元的液晶聚酯、以及填充材料。
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-X-Ar3-Y-
(式中,Ar1为亚苯基、亚萘基或亚联苯基;Ar2及Ar3分别独立地为亚苯基、亚萘基、亚联苯基或下述通式(4)所示的基团;X及Y分别独立地为氧原子或亚胺基;前述Ar1、Ar2及Ar3中的一个以上的氢原子没有被取代,或者分别独立地被卤素原子、烷基或芳基所取代。)
(4)-Ar4-Z-Ar5-
(式中,Ar4及Ar5分别独立地为亚苯基或亚萘基;Z为氧原子、硫原子、羰基、磺酰基或亚烷基。)
另外,本发明的实施方式还具有以下的层面。
〔1A〕一种电子设备框体,其为使含有液晶聚酯和填充材料的树脂组合物注塑成型后的电子设备框体,前述电子设备框体的投影面积除以前述电子设备框体的表面的树脂组合物的填充浇口痕的个数而得的平均1个前述填充浇口痕的投影面积为100cm2以上,平均1个前述填充浇口痕的投影面积(cm2)除以电子设备框体的平均厚度(cm)而得的比为1000以上,前述电子设备框体的平均厚度为超过0.01cm且0.2cm以下,此外,前述液晶聚酯具有选自下述通式(1)、(2)及(3)所示的组中的1种以上的重复单元。
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-X-Ar3-Y-
(式中,Ar1为亚苯基、亚萘基或亚联苯基;Ar2及Ar3分别独立地为亚苯基、亚萘基、亚联苯基或下述通式(4)所示的基团;X及Y分别独立地为氧原子或亚胺基;关于前述Ar1、Ar2及Ar3,前述Ar1、Ar2及Ar3中的一个以上的氢原子没有被取代,或者分别独立地被卤素原子、烷基或芳基所取代。)
〔2A〕一种电子设备框体的制造方法,其为将含有具有选自下述通式(1)、(2)及(3)所示的组中的1种以上的重复单元的液晶聚酯、和填充材料的树脂组合物注塑成型的电子设备框体的制造方法,对下述模具填充熔融状态的前述树脂组合物,使前述树脂组合物冷却而固化,所述模具形成为:前述电子设备框体的投影面积(cm2)除以模具的浇口的数量而得的模具的平均1个浇口的投影面积为100cm2以上,前述模具的平均1个浇口的投影面积除以电子设备框体的平均厚度(cm)而得的比为1000以上,前述电子设备框体的平均厚度为超过0.01cm且0.2cm以下。
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-X-Ar3-Y-
(式中,Ar1为亚苯基、亚萘基或亚联苯基;Ar2及Ar3分别独立地为亚苯基、亚萘基、亚联苯基或下述通式(4)所示的基团;X及Y分别独立地为氧原子或亚胺基;关于前述Ar1、Ar2及Ar3,前述Ar1、Ar2及Ar3中的一个以上的氢原子没有被取代,或者分别独立地被卤素原子、烷基或芳基所取代。)
(4)-Ar4-Z-Ar5-
(式中,Ar4及Ar5分别独立地为亚苯基或亚萘基;Z为氧原子、硫原子、羰基、磺酰基或亚烷基。)
发明的效果
根据本发明,可提供一种熔合线的数量降低、且即使是薄壁强度也优异的电子设备框体。
附图说明
图1为表示本实施方式的电子设备框体的一例的概略图。
图2为表示实施例的PC框体的图。
图3A为表示实施例的PC框体的浇口数为4时的浇口位置的图。
图3B为表示图3A的PC框体的浇口位置的立体图。
图4A为表示实施例的PC框体的浇口数为3时的浇口位置的图。
图4B为表示图4A的PC框体的浇口位置的立体图。
图5A为表示实施例的PC框体的浇口数为12时的浇口位置的图。
图5B为表示图5A的PC框体的浇口位置的立体图。
图6为表示实施例的PC框体的试验片的切取位置的图。
图7A为表示在实施例的弯曲弹性模量试验中,将夹具按压于试验片A的位置的概略立体图。
图7B为表示在实施例的弯曲弹性模量试验中,将夹具按压于试验片B的位置的概略立体图。
具体实施方式
<电子设备框体>
以下说明本实施方式的电子设备框体。
本实施方式的电子设备框体为构成电气·电子设备的框体,为构成以笔记型PC(在此PC为个人计算机,也称为个人电脑)、智能手机、或平板设备等的便携式信息终端为代表的各种电子设备的框体。本实施方式的电子设备框体尤其是指构成前述电子设备的外面的部件中的一种,此外,尤其是指这种部件中的后述投影面积为100cm2以上的部件。
图1中示出笔记型PC的框体100来作为本实施方式的电子设备框体的一例。框体100通过具备平面板11、在其边缘部的至少一部分处大致垂直地延伸的缘板12而概略地构成。平面板11具备可让其他部件插入的孔13。框体沿着长边之一而具备用于与其他部件的连接等的槽口14。在框体的与设置有槽口14侧相反一侧的长边,具备呈曲面状且相对于平面板11而大致垂直地延伸的曲面缘板15。在图1所示的笔记型PC的框体100中,框体的长边方向的大小L1约为20cm以上40cm以下,框体的短边方向的大小L2(扣除曲面缘板)约为20cm以上30cm以下。另外,框体的平均厚度的大小L3为0.01cm以上0.2cm以下。框体的平均厚度的大小L3优选为0.01cm以上0.18cm以下,更优选为0.03cm以上0.15cm以下。
在图2中示出更优选的范围,槽口14的从框体的短边的端部(图中为左端部)开始至远离一侧的端部为止的距离L4优选为200~300mm。孔13的从框体的短边的端部开始至远离一侧的端部为止的距离L5优选为160~260mm。孔13的至与框体的短边的端部接近一侧的端部为止的距离L6优选为90~190mm。槽口14的至与框体的短边的端部接近的端部为止的距离L7优选为10~100mm。槽口14的宽度L8优选为10~100mm。孔13的至与框体长边的端部(图中为上端部)接近的端部为止的距离L9优选为35~135mm。孔13的至从框体的长边的端部远离的端部为止的距离L10优选为115~215mm。包含平面板11与曲面缘板15的框体的大小L11优选为210~420mm。这些可在框体的大小即L1~L3的范围内设定。本实施方式中,电子设备框体的大小并不限定于上述值等,可适当地设计。
需要说明的是,“平均厚度”是指:测定电子设备框体100的平面板11的多个点的厚度(例如平面板11上的缘板12、槽口13以外的10~40处随机的部位),并算出其算术平均值而得的值。
本说明书中,“投影面积”为表示电子设备框体的尺寸(大小)的尺度。在电子设备框体具有复杂的形状等的情况下,可将其尺寸换算为投影面积(单位:cm2)来表示。所谓投影面积,更具体而言,是指从垂直方向对电子设备框体的上面照射平行光线时的、映在与该前述垂直方向正交的平面上的影子的面积。
本实施方式的电子设备框体为将特定的树脂组合物注塑成型而得到的框体。前述注塑成型为,使熔融的树脂材料注塑于具有多个浇口的模具内,并在冷却固化后取出成型体的成型方法。
就本实施方式的电子设备框体而言,关于成型后的电子设备框体的前述投影面积,以注塑成型时,使填充前述树脂组合物时的平均1个浇口的投影面积成为上述面积的方式,调整浇口数及浇口配置来成型。在此,关于本实施方式的模具的浇口数及模具的浇口的配置,在进行成型的电子设备框体中,可由后述的填充浇口痕来测定。关于模具的浇口数的设定,按照在进行成型的电子设备框体的投影面积除以浇口数的情况下,使平均1个浇口的投影面积成为100cm2以上的方式来算出,再进一步地根据进行成型的电子设备框体的形状来适当地调整即可。通过将上述模具的平均1个浇口的投影面积设为100cm2以上,可减少浇口的数量,防止熔合线的产生。
本实施方式中,前述模具的平均1个浇口的投影面积优选为110cm2以上,更优选为120cm2以上。模具的平均1个浇口的投影面积的上限值并无特别限定,优选为600cm2以下,更优选为450cm2以下。即,前述模具的平均1个浇口的投影面积可选自110~600cm2,优选选自120~450cm2。
模具的浇口的配置位置可根据进行成型的电子设备框体的形状来适当地调整,并无特别限定。然而,当设置2个以上的浇口时,在模具内、熔融树脂流合流的位置处会产生熔合线。例如,在熔合线以横断电子设备框体的方式直线状地形成的情况下,则成为强度降低的原因。为了防止电子设备框体的强度降低,考虑到熔融树脂的流动方向等,按照使熔合线的数量和/或大小成为最小的方式来适当地调整模具的浇口的配置位置。作为用于选择位置关系的方法,在电子设备框体的表面上,按照尽可能使多个浇口在前述表面上均等地分散的方式来设定浇口的位置。
设定浇口的位置时,可使用CAE(流动解析模拟)的各种软件,事先模拟熔融树脂的流动,并按照成为上述条件的方式设定浇口的位置。并且,上述浇口的数量也可以由熔融树脂的流动、根据该配置来设定。
作为指标,前述浇口间的距离优选相对于下述的流动距离为2倍以下,所述流动距离为,熔融树脂从模具的浇口注入起、至熔融树脂填充于模具为止所流动的流动距离。作为影响前述流动距离的因素,除了树脂的组成、温度等之外,可列举出电子设备框体的厚度,因此,配合后述的电子设备框体的设计(树脂的组成、温度及电子设备框体的厚度等)来设定浇口间的距离。
作为模具的浇口的位置的具体例,例如示出了以下的情形:如图3A所示,设置4个模具的浇口,沿着槽口14所在一侧的框体的长边,在框体的靠近短边处具有浇口G1及G2,与槽口14邻接地具有浇口G3,沿着不具有槽口14一侧的长边而具有浇口G4。需要说明的是,图3A中,浇口的位置以框体表面的浇口痕的位置来表示。浇口G1与相邻接的短边(图的左侧的短边)的距离L14优选为10~20mm。浇口G1的与相邻接的短边的距离L15优选为35~55mm。浇口G2与前述短边的距离L12优选为290~310mm。浇口G2与相邻接的短边的距离在图所示的例子中与浇口G1相同为L15,但也可从35~55mm中选择另外的值。浇口G3的与前述短边的距离L13优选为100~200mm,浇口G3与前述长边的距离L16优选为60~70mm。浇口G4与前述短边的距离在图所示的例子中与浇口G3相同为L13,但也可从100~200mm中选择另外的值。浇口G4与前述长边的距离优选为150~250mm。这些可以在框体的大小的L1~L3的范围内设定。
作为模具的浇口位置的其他的具体例,例如示出了以下的情形:如图4A所示,设置3个模具的浇口,在平面板10上具有浇口G5,与槽口14邻接地具有浇口G6,与框体的短边接近地具有浇口G7。浇口G5与较近的短边(在图所示的例子中为左侧的边)的距离L17优选为50~140mm。浇口G5与较近的长边(在图所示的例子中为上侧的边)的距离L21优选为85~185mm。浇口G6与前述短边的距离L18优选为100~200mm。浇口G6与前述长边的距离L20优选为60~80mm。浇口G7的位置可以选自前述L12及L15的范围。
需要说明的是,用于制造被成型的电子设备框体的模具的浇口的个数及位置,可以由电子设备框体上的填充浇口痕的个数及位置来推定。因此,被成型的电子设备框体的模具的平均1个浇口的投影面积,可通过用电子设备框体的投影面积除以填充浇口痕的个数来算出。
在此,填充浇口痕是指:在成型电子设备框体时,从模具的浇口注入树脂组合物,在将树脂组合物填充于模具时所产生的痕。填充浇口痕可以由被成型的电子设备框体的表面辨识出。
另外,关于配置于模具的浇口的种类,可使用针点式浇口(针式浇口)、潜伏式浇口等。另外,浇口直径并无特别限定,通常为0.1~5mm,其中优选为0.2~4mm,特别优选为0.3~3.5mm。
另外,本实施方式的电子设备框体为满足平均1个前述浇口的投影面积(cm2)与电子设备框体的平均厚度(cm)之比成为1000以上的条件的薄壁的框体。本说明书中,该投影面积(cm2)与平均厚度(cm)之比,也可以由平均1个前述浇口的投影面积(cm2)除以前述电子设备框体的平均厚度(cm)而得的大小(cm)来表示。本实施方式中,投影面积与电子设备框体的平均厚度(cm)之比优选为1100以上,更优选为1200以上。前述比的上限并无特别限定,例如,优选为1800以下,更优选为1600以下。即,投影面积与电子设备框体的平均厚度(cm)之比可以选自1100~1800,优选选自1200~1600。
下述表1中,作为电子设备框体的例子,记载15英寸笔记型PC、14英寸笔记型PC、便携式终端1~2、以及8英寸平板的框体的一般尺寸与投影面积的例子。此外,本实施方式中,记载了成型各电子设备框体时的浇口数、与平均1个浇口的投影面积(在此,为各框体的投影面积除以成型框体时的模具的浇口数而得的值)的例子。
[表1]
如上述表1所示,本实施方式的电子设备框体,即使是15英寸笔记型PC,也能够以浇口数为6个的较少的浇口数来成型。因此,可形成熔合线的数量少、且即使是薄壁强度也优异的电子设备框体。
下列表2中,作为电子设备筐体的例子,记载了:15英寸笔记型PC、14英寸笔记型PC、便携式终端1~2、以及8英寸平板的平均1个浇口的投影面积(cm2)的例子;各电子设备框体的平均厚度;以及投影面积与电子设备框体的平均厚度(cm)之比的例子。
[表2]
如上述表2所示,本实施方式的电子设备框体为,平均1个浇口的投影面积与电子设备框体的平均厚度(cm)之比为1000~1600的范围、且薄壁的框体。另外,如图所示,本实施方式可适宜地用于前述比为1200~1550的电子设备框体。
关于本实施方式的电子设备框体,由于平均1个前述浇口的投影面积为100cm2以上,并且满足前述投影面积除以电子设备框体的平均厚度(cm)而得的大小为1000cm以上的条件,从而成为熔合线的数量少、且薄壁的框体。因此,可形成薄壁、轻量且不占空间,并且可兼顾优异的强度的框体。
《树脂组合物》
对用于成型本实施方式的电子设备框体而使用的树脂组合物进行说明。
本实施方式中,树脂组合物含有液晶聚酯和填充材料,所述液晶聚酯具有:选自包含下述通式(1)、(2)及(3)的组中的1种以上所示的重复单元。
(液晶聚酯)
本实施方式所使用的液晶聚酯具有下述通式(1)、(2)或(3)所示的重复单元。
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-X-Ar3-Y-
(式中,Ar1为亚苯基、亚萘基或亚联苯基;Ar2及Ar3分别独立地为亚苯基、亚萘基、亚联苯基或下述通式(4)所示的基团;X及Y分别独立地为氧原子或亚胺基;前述Ar1、Ar2及Ar3包含:前述Ar1、Ar2及Ar3中的1个以上的氢原子分别独立地被卤素原子、烷基或芳基取代的基团。)
(4)-Ar4-Z-Ar5-
(式中,Ar4及Ar5分别独立地为亚苯基或亚萘基;Z为氧原子、硫原子、羰基、磺酰基或亚烷基。)
上述通式(1)~(3)中,作为能够将Ar1、Ar2或Ar3所示的前述基团中的1个以上的氢原子取代的卤素原子,可列举出氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。
上述通式(1)~(3)中,能够将Ar1、Ar2或Ar3所示的前述基团中的1个以上的氢原子取代的烷基的碳数,优选为1~10。作为前述烷基的具体例,可列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正己基、正庚基、2-乙基己基、正辛基、正壬基或正癸基等。
上述通式(1)~(3)中,作为能够将Ar1、Ar2或Ar3所示的前述基团中的1个以上的氢原子取代的芳基的例子,其碳数优选为6~20。作为前述芳基的具体例,可列举出:苯基、邻甲苯基、间甲苯基或对甲苯基等之类的单环式芳香族基团、或者1-萘基及2-萘基等之类的缩环式芳香族基团。
上述通式(1)~(3)中,在Ar1、Ar2或Ar3所示的前述基团中的1个以上的氢原子被这些基团取代了的情况下,对于每个以Ar1、Ar2或Ar3表示的前述基团,其取代数分别独立地优选为1个或2个,更优选为1个。
上述通式(4)中,关于亚烷基,其碳数优选为1~10。作为前述亚烷基的具体例,可列举出亚甲基、亚乙基、亚异丙基、亚正丁基或亚2-乙基己基等。
作为通式(1)所示的重复单元,优选:Ar1为1,4-亚苯基的重复单元(对羟基苯甲酸来源的重复单元)、或Ar1为2,6-亚萘基的重复单元(6-羟基-2-萘甲酸来源的重复单元),更优选Ar1为2,6-亚萘基的重复单元。
作为形成通式(1)所示的重复单元的单体,可列举出2-羟基-6-萘甲酸、对羟基苯甲酸或4-(4-羟基苯基)苯甲酸,此外,还可列举出它们的苯环或萘环的氢原子被卤素原子、碳数1~10的烷基或芳基取代了的单体。此外,还可以为后述的酯形成性衍生物。
作为通式(2)所示的重复单元,优选:Ar2为1,4-亚苯基的重复单元(对苯二甲酸来源的重复单元)、Ar2为1,3-亚苯基的重复单元(间苯二甲酸来源的重复单元)、Ar2为2,6-亚萘基的重复单元(2,6-萘二羧酸来源的重复单元)、或者Ar2为二苯基醚-4,4′-二基的重复单元(二苯基醚-4,4′-二羧酸来源的重复单元)。尤其是,作为前述重复单元,更优选Ar2为1,4-亚苯基的重复单元、或Ar2为1,3-亚苯基的重复单元。
作为形成通式(2)所示的重复单元的单体,可列举出2,6-萘二羧酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸或联苯-4,4′-二羧酸,此外,还可列举出它们的苯环或萘环的氢原子被卤素原子、碳数1~10的烷基或芳基取代的单体。此外,还可以形成为后述的酯形成性衍生物来使用。
作为通式(3)所示的重复单元,优选:Ar3为1,4-亚苯基的重复单元(源自对苯二酚、对胺基酚或对苯二胺的重复单元)、及Ar3为4,4'-亚联苯基的重复单元(来自4,4'-二羟基联苯、4-胺基-4'-羟基联苯或4,4'-二胺基联苯的重复单元)。
作为形成通式(3)所示的重复单元的单体,可列举出2,6-萘酚、对苯二酚、间苯二酚或4,4'-二羟基联苯,此外,还可以列举出它们的苯环或萘环的氢原子被卤素原子、碳数1~10的烷基或芳基取代的单体。此外,还可以形成为后述的酯形成性衍生物。
关于形成前述的式(1)、(2)或(3)所示的结构单元的单体,为了在制造聚酯的过程中容易地进行聚合,优选使用酯形成性衍生物。该酯形成性衍生物表示:具有促进酯生成反应之类的基团的单体。若具体地例示出前述酯形成性衍生物,则可列举出:将单体分子内的羧酸基转换为酰卤化物、酸酐后的酯形成性衍生物;使单体分子内的羟基(羟基)成为低级羧酸酯基后的酯形成性衍生物等的高反应性衍生物。
相对于重复单元(1)、重复单元(2)及重复单元(3)的合计100摩尔%,前述液晶聚酯的重复单元(1)的含有率优选为30摩尔%以上且小于100摩尔%,更优选为30摩尔%以上80摩尔%以下,进一步优选为40摩尔%以上70摩尔%以下,特别优选为45摩尔%以上65摩尔%以下。
相对于重复单元(1)、重复单元(2)及重复单元(3)的合计100摩尔%,前述液晶聚酯的重复单元(2)的含有率优选为0摩尔%以上35摩尔%以下,更优选为10摩尔%以上35摩尔%以下,进一步优选为15摩尔%以上30摩尔%以下,特别优选为17.5摩尔%以上27.5摩尔%以下。
相对于重复单元(1)、重复单元(2)及重复单元(3)的合计100摩尔%,前述液晶聚酯的重复单元(3)的含有率优选为0摩尔%以上35摩尔%以下,更优选为10摩尔%以上35摩尔%以下,进一步优选为15摩尔%以上30摩尔%以下,特别优选为17.5摩尔%以上27.5摩尔%以下。
即,关于前述液晶聚酯,将重复单元(1)、重复单元(2)及重复单元(3)的合计设为100摩尔%,优选重复单元(1)的含有率为30摩尔%以上80摩尔%以下、重复单元(2)的含有率为10摩尔%以上35摩尔%以下、重复单元(3)的含有率为10摩尔%以上35摩尔%以下。在上述值的范围内,在上述液晶聚酯包含(1)、(2)或(3)中的2种以上的情况下,各含有率的合计需要小于100摩尔%。
前述液晶聚酯的重复单元(1)的含有率为上述范围时,容易提升熔融流动性、耐热性、强度·刚性。
前述液晶聚酯中,重复单元(2)的含有率与重复单元(3)的含有率的比例以“重复单元(2)的含有率”/“重复单元(3)的含有率”(摩尔/摩尔)来表示,其优选为0.9/1~1/0.9,更优选为0.95/1~1/0.95,进一步优选为0.98/1~1/0.98。
关于前述液晶聚酯,作为重复单元(1)、重复单元(2)及重复单元(3)而分别具有含有2,6-亚萘基的重复单元。
而且,关于前述液晶聚酯,将全部重复单元的合计设为100摩尔%时,含有2,6-亚萘基的重复单元的含有率为40摩尔%以上。当含有2,6-亚萘基的重复单元的含有率为40摩尔%以上时,所得的树脂组合物的熔融加工时的流动性更良好,而更适合于具有细微的晶格结构的电子设备框体的加工。
需要说明的是,前述液晶聚酯可以分别独立地仅具有1种或具有2种以上的重复单元(1)、(2)或(3)。另外,前述液晶聚酯也可以具有1种或2种以上的重复单元(1)~(3)以外的重复单元,其含有率相对于全部重复单元的合计而优选为0摩尔%以上10摩尔%以下,更优选为0摩尔%以上5摩尔%以下。
前述液晶聚酯具有X及Y分别为氧原子的重复单元、即具有规定的芳香族二醇来源的重复单元作为重复单元(3),从而在上述含有率中,熔融粘度容易变低,因此优选,更优选仅具有X及Y分别为氧原子的重复单元作为重复单元(3)。
前述液晶聚酯优选通过使对应于构成该液晶聚酯的重复单元的原料单体熔融聚合,使所得的聚合物(预聚物)固相聚合来制造。由此,可操作性良好地制造耐热性、强度·刚性高的高分子量的液晶聚酯。熔融聚合可在催化剂的存在下进行,作为前述催化剂的例子,可列举出乙酸镁、乙酸亚锡、钛酸四丁酯、乙酸铅、乙酸钠、乙酸钾、或三氧化锑等的金属化合物、或者N,N-二甲基胺基吡啶、或N-甲基咪唑等的含氮杂环式化合物,优选列举出含氮杂环式化合物。
前述液晶聚酯的流动起始温度优选为270℃以上,更优选为270℃以上400℃以下,进一步优选为280℃以上380℃以下。前述液晶聚酯通过使流动起始温度高于前述下限而使耐热性、强度·刚性提高。另一方面,通过低于前述上限,从而减少为了使其熔融而需要高温、或成型时容易发生热劣化、或熔融时的粘度变高而流动性降低的情形。
需要说明的是,流动起始温度也称为流体温度或流动温度,是使用毛细管流变仪,在9.8MPa(100kgf/cm2)的载荷下,边以4℃/分钟的速度升温,边使液晶聚酯熔融,从内径1mm及长度10mm的喷嘴挤出时,显示出4800Pa.s(48000泊)的粘度的温度,且是液晶聚酯的分子量的指标(参考小出直之编、“液晶聚合物-合成·成型·应用-”、株式会社CMC、1987年6月5日、p.95)。
前述液晶聚酯可单独使用1种或并用2种以上。
(填充材料)
对本实施方式的树脂组合物所含有的填充材料进行说明。
本实施方式中,通过使树脂组合物含有特定的填充材料,从而可赋予成型后的电子设备框体充分的强度。
本实施方式的树脂组合物中所使用的填充材料可以为无机填充材料或有机填充材料。前述填充材料可以为纤维状的填充材料或是板状的填充材料。在此,填充材料为纤维状是指:例如填充材料的最长的长边方向的大小为其他2方向的大小的10倍以上。填充材料为板状是指:例如在形成填充材料的1平面的长度方向及宽度方向、并将剩余1方向设为厚度方向时,长度方向及宽度方向的大小均为厚度方向的大小的3倍以上。
前述纤维状的填充材料可以为纤维状无机填充材料。作为前述纤维状无机填充材料的例子,可列举出:玻璃纤维;聚丙烯腈系碳纤维或沥青系碳纤维等的碳纤维;二氧化硅纤维、氧化铝纤维或二氧化硅氧化铝纤维等的陶瓷纤维;或者不锈钢纤维等的金属纤维。另外,也可以列举出钛酸钾晶须、钛酸钡晶须、硅灰石晶须、硼酸铝晶须、氮化硅晶须、或碳化硅晶须等的晶须。
关于本实施方式的树脂组合物中所使用的填充材料,上述之中,优选纤维状无机填充材料,纤维状无机填充材料中,优选玻璃纤维或碳纤维。
作为前述玻璃纤维的例子,可列举出短切玻璃纤维、或磨碎玻璃纤维等以各种方法所制造的玻璃纤维。
前述玻璃纤维可以单独使用1种或并用2种以上。
作为前述碳纤维的例子,可以为以聚丙烯腈为原料的聚丙烯腈系碳纤维,可以为以煤焦油或石油沥青为原料的沥青系碳纤维,还可以为以粘胶人造丝或乙酸纤维素等为原料的纤维素系碳纤维,或者可以为以烃等为原料的气相生长系碳纤维。作为前述碳纤维,特别优选为最能够提升电子设备框体的强度的聚丙烯腈系碳纤维。
另外,前述碳纤维可以为短切碳纤维或磨碎碳纤维。前述碳纤维可以单独使用1种或并用2种以上。
纤维状无机填充材料的数量平均纤维直径优选为1~20μm,更优选为5~15μm。在此,数量平均纤维直径为通过光学显微镜而测定的值。配合于液晶聚酯前的纤维状无机填充材料的数量平均纤维长根据注塑成型的电子设备框体的形状来选择,优选为50μm~10mm,更优选为1~9mm,进一步优选为2~7mm。在此,数量平均纤维长为通过光学显微镜所测定的值。
本实施方式中,树脂组合物中的前述填充材料的含量可在不损害树脂组合物的流动性的范围内适当地调整。
具体而言,相对于液晶聚酯100质量份,优选为15质量份以上80质量份以下,更优选为40质量份以上67质量份以下。
本实施方式中,关于树脂组合物,通过使前述填充材料的含量处于这样的范围,从而可在保持树脂组合物的充分的流动性的同时,还对成型后的电子设备框体赋予充分的强度。
(其他的成分)
本实施方式中,树脂组合物可以在不损害本实施方式的效果的范围内含有不符合液晶聚酯及填充材料中的任一者的成分。
作为前述其他成分的例子,可列举出:前述填充材料以外的填充材料(以下有时称为“其他填充材料”)、添加剂、或前述液晶聚酯以外的树脂(以下有时称为“其他树脂”)等。
前述其他成分可以单独使用1种或并用2种以上。
前述其他填充材料可以为板状填充材料或粒状填充材料。
在此,粒状是指:可以为球状、椭圆体状、多面体状等形状,但某一方向的大小与其他2方向的大小相比未超过3倍的形状。尤其是,本实施方式中,是指0.1~1000μm的大小的粒状。
另外,前述其他填充材料可以为无机填充材料或有机填充材料。
作为板状填充材料的例子,可列举出:滑石、云母、石墨、硅灰石、硫酸钡或碳酸钙等。云母,可以为白云母、可以为金云母、也可以为氟金云母、或还可以为四硅云母。
作为粒状填充材料的例子,可列举出二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氮化硼、碳化硅或碳酸钙等。
本实施方式中,在树脂组合物含有前述其他填充材料的情况下,前述树脂组合物的其他填充材料的含量相对于前述液晶聚酯100质量份优选为多于0质量份且10质量份以下。另外,前述其他填充材料的含量相对于树脂组合物的全体质量100质量份优选为多于0质量份且8质量份以下。
作为前述添加剂的例子,可列举出计量稳定剂、脱模剂、抗氧化剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、表面活性剂、阻燃剂或着色剂。
本实施方式中,在树脂组合物含有前述添加剂的情况下,前述树脂组合物的添加剂的含量相对于前述液晶聚酯100质量份优选为多于0质量份且5质量份以下。另外,前述添加剂的含量相对于树脂组合物的全体质量100质量份优选为多于0质量份且3质量份以下。
作为前述其他树脂的例子,可列举出:聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚苯硫醚、聚醚酮、聚碳酸酯、聚苯醚、聚醚酰亚胺、或氟树脂等液晶聚酯以外的热塑性树脂;或者酚树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、或氰酸酯树脂等热固化性树脂。
本实施方式中,在树脂组合物含有前述其他树脂的情况下,前述树脂组合物的其他树脂的含量相对于前述液晶聚酯100质量份优选为多于0质量份且20质量份以下。另外,前述其他树脂的含量相对于树脂组合物的全体质量100质量份优选为多于0质量份且15质量份以下。
本实施方式中,树脂组合物可以通过一次性或以适当的顺序将前述液晶聚酯、填充材料、以及根据需要而使用的其他成分混合来制造。
而且,本实施方式的树脂组合物优选通过使用挤出机将液晶聚酯、填充材料、以及根据需要而使用的其他成分熔融混练从而颗粒化。
本实施方式的电子设备框体使用了含有流动性优异的上述液晶聚酯的树脂组合物,因此可以增大平均1个浇口的投影面积,能够以较少的浇口数来成型。由于可以较少的浇口数来成型,因此熔合线的数量减少,且即使是薄壁也具有充分的强度。
<弯曲弹性模量>
本实施方式的电子设备框体的弯曲弹性模量在至少一方向上测定的值为20~50GpPa,优选的是,在包含大致正交的2方向的至少2方向上所测定的值均为20~50GpPa。
在此,在某方向上的弯曲弹性模量为如下的值:从框体的平面板11裁切选自不含缘板12、孔13或槽口14的位置的150×150mm的大致平面状的部位,设为试验片,在该方向上安放夹具宽度150mm的夹具,通过与3点弯曲试验相同的测定方法,将标线间距离Z设为100mm、在试验速度2mm/s下测定时的值。
<电子设备框体的成型方法>
电子设备框体可通过注塑成型法来成型。
具体而言,按照电子设备框体的投影面积除以注塑成型时的模具的浇口数而得的、平均1个浇口的投影面积成为100cm2以上的方式来调整浇口数,并将熔融状态的前述树脂组合物填充于模具内。前述模具采用平均1个浇口的投影面积(cm2)与电子设备框体的平均厚度(cm)之比成为1000以上(或是,前述投影面积(cm2)除以前述平均厚度(cm)而得的大小为1000cm以上)的模具。然后,在冷却固化后取出成型体即可。
本实施方式的电子设备框体的制造时的挤出机的温度根据树脂组合物所使用的液晶聚酯的单体组成而不同,在将上述液晶聚酯的流动起始温度设为FT时,优选为FT~FT+120℃的范围,更优选为FT~FT+80℃的范围。例如,若是FT为280℃的液晶聚酯,则挤出机的温度优选为280~400℃,更优选为280~360℃。
通过使挤出机的温度高于FT,从而无液晶聚酯的填料的分散性变得良好。此外,挤出机的温度越高,越可提升电子设备框体的耐热性、强度及刚性。另一方面,通过使挤出机的温度为FT+120℃以下,从而热劣化导致的力学特性的降低的可能性变小,通过使挤出机的温度为FT+80℃以下,可进一步适当地调整力学特性。需要说明的是,挤出机的温度例如可以通过注塑成型时的缸体喷嘴的温度来调整。
电子设备框体的成型时的树脂组合物的温度根据树脂组合物所使用的液晶聚酯的单体组成而不同,在将上述液晶聚酯的流动起始温度设为FT时,优选为FT~FT+120℃的范围,更优选为FT~FT+80℃的范围。例如,若是FT为280℃的液晶聚酯,则挤出机的温度优选为280~400℃,更优选为280~360℃。需要说明的是,树脂组合物的温度例如可通过注塑成型时的注塑成型机的缸体温度来调整。
通过使电子设备框体的成型时的树脂组合物的温度为FT以上,可确保模具内的树脂组合物的熔融树脂的流动性,在从不同浇口填充的树脂相互碰撞的熔合部中,树脂组合物的熔融树脂的碰撞压力为一定值以上,因此电子设备框体的强度在熔合部变低的情况少。另一方面,通过使树脂组合物的温度为FT+120℃以下,从而熔融树脂在成型机缸体内的滞留所致的热劣化的可能性小,通过使树脂组合物的温度为FT+80℃以下,可进一步适宜地调整力学特性。
电子设备框体的成型时的树脂组合物的注塑率优选为200~500cm3/s,进一步优选为300~400cm3/s。具体而言,使用φ58mm的螺杆时,电子设备框体的成型时的树脂组合物的注塑速度优选为80mm/s以上。通过设为前述注塑率,从而熔合部的树脂组合物的熔融树脂的碰撞压力变大,因此可提升熔合部的强度。
实施例
以下,通过实施例来更具体地说明本发明,但本发明并不限定于以下实施例。
·液晶聚酯A1的制造方法
在具备搅拌装置、转矩计、氮气导入管、温度计及回流冷却器的反应器中,加入6-羟基-2-萘甲酸(1034.99g、5.5摩尔)、2,6-萘二羧酸(378.33g、1.75摩尔)、对苯二甲酸(83.07g、0.5摩尔)、对苯二酚(272.52g、2.475摩尔、相对于2,6-萘二羧酸及对苯二甲酸的合计量而过剩0.225摩尔)、乙酸酐(1226.87g、12摩尔)、以及作为催化剂的1-甲基咪唑(0.17g),用氮气置换反应器内的气体后,在氮气气流下,边进行搅拌,边以15分钟从室温升温至145℃,并在145℃回流1小时。边从所得的生成物中蒸馏除去副产的乙酸及未反应的乙酸酐,边以3.5小时从145℃升温至310℃,在310℃保持3小时后,取出反应器的内容物,将其冷却至室温。用粉碎机将所得的固体成分粉碎至粒径约0.1~1mm后,在氮气气氛下,以1小时从室温升温至250℃,接下来以10小时从250℃升温至310℃,在310℃保持5小时,由此进行固相聚合。在固相聚合后,进行冷却,得到粉末状的液晶聚酯A1。该液晶聚酯的流动起始温度为324℃。
以表3所示的比率,将液晶聚酯等供给至螺杆直径30mm的同向旋转双轴挤出机(池贝铁工公司制“PCM-30HS”),以表3所示的温度进行熔融混练而颗粒化,而得到树脂1~3的颗粒。
下列表3中,各记号表示以下含义。另外,[]内的数值为配合比(质量份)。
·A1:上述液晶聚酯A1
·P1:宇部兴产(株)司制、UBE尼龙662020B
·玻璃纤维:Owens Corning(株)制、CS03-JAPx-1(数量平均纤维直径10μm、数量平均纤维长3mm)
·碳纤维:三菱Rayon(株)制、TR06UB4E(数量平均纤维直径7μm、数量平均纤维长6mm)
[表3]
<电子设备框体的成型>
作为电子设备框体的一例,制造PC框体。
成型了图2所示的形状及尺寸的PC框体100A。图2中,L1=340、L2=230、L4=255、L5=210、L6=140、L7=50、L8=50、L9=85、L10=165、L11=220。图2所示的这些尺寸的单位分别为mm。
另外,图2所示的形状及尺寸的PC框体100A的平均厚度的大小L3(未图示)为0.13cm。
成型条件如下所示。
·成型机:JSW450AD螺杆指径66mm
·缸体喷嘴温度:树脂1~2 350℃
树脂3 280℃
·热流道歧管温度:树脂1~2 350℃
树脂3 280℃
·模具温度:60℃
·注塑率:340cm3/s
·使用树脂:表5所记载的各树脂
·浇口数:表5所记载的各浇口数
·浇口直径:2mm
使用图2所示的形状及尺寸的PC框体100A,分别制造出设置有4、3、12的各浇口数的PC框体100B、100C、100D。以目视来确认成型后的PC框体100B、100C、100D的外观,并计数所产生的熔合线。
将浇口数为4的PC框体100B示于图3A。图3A中的L12=300、L13=150、L14=20、L15=45、L16=70、L17=200。图3A所示的尺寸的单位分别为cm。图3A的G1~G4所示的位置为浇口位置。图3A中,W示意性地示出熔合线。如图3A所示,浇口数为4时,产生了4处熔合线。图3B为以立体图来表示图3A的PC框体100B的浇口位置的图。
将浇口数为3的PC框体100C示于图4A。图4A中的L12=300、L18=150、L19=90、L20=45、L21=70、L22=135。图4A所示的尺寸的单位分别为cm。图4A的G所示的位置为浇口位置。图4A中,W表示熔合线。如图4A所示,浇口数为3时,产生2处熔合线。图4B为以立体图来表示图4A的PC框体100C的浇口位置的图。
将浇口数为12时的PC框体100D示于图5A。图5A中的L22=300、L23=250、L24=150、L25=90、L26=60、L27=20、L28=45、L29=70、L30=85、L31=151、L32=190、L33=200。图5A所示的尺寸的单位分别为cm。图5A的G所示的位置为浇口位置。图5A中,W表示熔合线。如图5A所示,浇口数为12时,产生14处熔合线。图5B为以立体图来表示图5A的PC框体100D的浇口位置的图。
在图2所示的形状及尺寸的PC框体中,浇口数为4、3、12的PC框体100B、100C、100D各自的平均1个浇口的投影面积,以及平均1个浇口的投影面积与PC框体的平均厚度之比如下列表4所记载。
[表4]
使用树脂1~3,以浇口数为4、3、12且分别以图2所示的形状及尺寸,成型具有100B、100C、100D所示的浇口的PC框体,将这种情况下的成型结果记载于表5。
[表5]
如上述表5所示,在使用树脂1的情况下,即使在浇口数4、3、12的任一者的情况下,均可成型PC框体。在使用树脂2的情况下,即使在浇口数3、12的任一者的情况下,均可成型PC框体。
使用树脂1~2的实施例1~2中,树脂具有充分的流动性,因此即使在浇口数少至3或4的情况下,也可以成型PC框体。
另一方面,在使用树脂3的情况下,由于树脂的流动性不足,因此在浇口数为3或4的情况下,无法成型PC框体。
需要说明的是,在浇口数为12的情况下,使用任意的树脂均可成型,但产生大量的熔合线,强度有时会产生问题。
<弯曲弹性模量的测定>
以下述表6所示的成型条件,成型图6所示的尺寸的PC框体。然后,以图6所示的尺寸裁切试验片A及试验片B。图6中,L34=330、L35=220、L37=15、L38=60、L39=210。图6所示的尺寸的单位分别为mm。
关于试验片A,在图7A所示的方向上安放夹具宽度150mm的夹具X,进行弯曲试验。另外,对于试验片B,在图7B所示的方向上安放夹具宽度150mm的夹具X,进行弯曲试验。弯曲试验通过将试验片A或B载置于图7A或图7B所示的支承体Y上,将标线间距离Z设为100mm,并以试验速度2mm/s来进行。
将此时的试验片A及B的弯曲弹性模量(GPa)记载于表6。
[表6]
如上述表6所示,使用树脂1~2成型的实施例3~4的PC框体与试验片A及B的弯曲弹性模量均良好。这认为其原因在于:实施例3~4能够以浇口数少至4或3的浇口数来成型,因此熔合线的产生少,可抑制熔合线的产生所引起的强度的降低。
另一方面,认为:比较例2以12的浇口数来成型,因此较多地产生熔合线,且强度因较多的熔合线部而降低。
产业上的可利用性
根据本发明,可提供一种熔合线的数量降低,且即使是薄壁强度也优异的电子设备框体。
符号说明
11···平面板
12···缘板
13···孔
14···槽口
15···曲面缘板
100···框体
100A···PC框体
A、B···试验片
G、G1~G7···浇口
L1~L39···大小
W···熔合线
X···夹具
Y···支承体
Z···标线间距离
Claims (3)
1.一种电子设备框体,其为使含有液晶聚酯和填充材料的树脂组合物注塑成型后的电子设备框体,所述电子设备框体的投影面积除以所述电子设备框体的表面的树脂组合物的填充浇口痕的个数而得的平均1个所述填充浇口痕的投影面积为100cm2以上,
平均1个所述填充浇口痕的投影面积除以电子设备框体的平均厚度而得的比为1000以上,其中,平均1个所述填充浇口痕的投影面积的单位为cm2,所述平均厚度的单位为cm,
所述电子设备框体的平均厚度为超过0.01cm且0.2cm以下,此外,
所述液晶聚酯具有选自下述通式(1)、(2)及(3)所示的组中的1种以上的重复单元,
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-
(3)-X-Ar3-Y-
式中,Ar1为亚苯基、亚萘基或亚联苯基;Ar2及Ar3分别独立地为亚苯基、亚萘基、亚联苯基或下述通式(4)所示的基团;X及Y分别独立地为氧原子或亚胺基;关于所述Ar1、Ar2及Ar3,所述Ar1、Ar2及Ar3中的一个以上的氢原子没有被取代,或者分别独立地被卤素原子、烷基或芳基所取代,
(4)-Ar4-Z-Ar5-
式(4)中,Ar4及Ar5分别独立地为亚苯基或亚萘基;Z为氧原子、硫原子、羰基、磺酰基或亚烷基。
2.如权利要求1所述的电子设备框体,其中,所述填充材料为玻璃纤维或碳纤维。
3.如权利要求1或2所述的电子设备框体,其中,所述液晶聚酯相对于构成该液晶聚酯的全部重复单元的合计而具有:30摩尔%以上80摩尔%以下的所述通式(1)所示的重复单元、10摩尔%以上35摩尔%以下的所述通式(2)所示的重复单元、10摩尔%以上35摩尔%以下的所述通式(3)所示的重复单元。
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