JP4714145B2 - 電子装置用のハウジングシェル - Google Patents

Description

本発明は、耐熱性で、ハロゲン不含で難燃性の、熱可塑性プラスチックからなる電子装置用のハウジングシェル(Gehaeuseschalen)及び射出成形によるそのようなハウジングシェルの製造のための前記プラスチックの使用に関する。

電子装置用の大表面積のハウジングシェルは今日では一般的に熱可塑性プラスチックから製造される。その場合に、特にスクリーンを有するそのような電子装置、例えばテレビ、ビデオモニター又はコンピュータモニターの場合に、電子構造部材から多量の熱が放出され、かつ故にハウジングが激しく加熱されうることが顧慮されるべきである。

装置の機能欠陥又は外側から、例えば燃えているろうそくによる、熱作用の場合に、燃焼発生を防止するため又は燃焼伝播を遅延させるために、前記の熱可塑性プラスチックに製品安全性の理由からかなりの場合に防炎加工剤が添加される。しかしながらこれらの防炎加工剤の多くはハロゲン含有であり、それゆえそれ自体が付加的な潜在的危険をはらんでいる、それというのもこれらの化学薬品の使用に対して毒物学上の懸念が存在するからである。この理由から、しばらく前から、ハロゲン不含で難燃性の熱可塑性プラスチック、例えばポリフェニレンエーテル及び耐衝撃性ポリスチレン（ＰＰＥ／ＨＩＰＳ）又はポリカーボネート／アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＰＣ／ＡＢＳ）からなるポリブレンドも使用される。

しかしながら、これらの材料は、ハウジングシェルの製造の際に及び完成した装置の使用の際に多数の欠点を有する。例えば、一方では射出成形によるハウジングシェルの製造の際に相対的に長いサイクル時間が必要であり、このことから相応して低い生産性がもたらされる。そのうえ、表面品質及び金型表面の写し取りの正確さは、技術水準により使用されるような材料の場合に、不満足である。この理由から、多くのハウジングは付加的にさらにラッカー塗装されなければならない。さらなる欠点として、機械的応力でハウジングの容易な破壊をまねきうる応力割れへの高い感受性、及び特に明るく着色されたハウジングの場合にはっきりと現れる、持続するＵＶ−照射の際の著しい黄色化傾向を挙げることができる。

故に、本発明の課題は、ハロゲン不含で難燃性の、熱可塑性プラスチックから射出成形法により製造されることができる、電子装置、特にスクリーンを有する電子装置、例えばテレビ、ビデオモニター又はコンピュータモニター用のハウジングシェルを提供することである。その際に、ハロゲン不含で難燃性の、熱可塑性プラスチックが、生産の際にサイクル時間の短縮が表面品質及び金型表面の写し取りの正確さの改善と同時に達成されるように選択されるべきである。さらに応力割れへの感受性が減少されるべきであり、かつプラスチックの黄色化安定性が高められるべきである。

本発明による解決手段は、ポリアミドベースの熱可塑性プラスチックからハウジングシェルを製造することにある。技術水準により使用されるＰＰＥ／ＨＩＰＳ−もしくはＰＣ／ＡＢＳ−ブレンドに比較して、ポリアミドベースの熱可塑性プラスチックは、射出成形金型中での短縮されたサイクル時間と同時に改善された表面品質を有する。

本発明の範囲内でポリアミドベースの熱可塑性プラスチックは、少なくとも１つのポリアミドを有するプラスチックである。これらは、部分結晶性の又は無定形の構造を有していてよい、脂肪族の並びに部分芳香族のポリアミドであってよい。好ましくは、本発明により構成された電子装置用ハウジングシェルは脂肪族ポリアミドから製造される。その際に特に適しているのは、ポリアミド６、ポリアミド６６、コポリアミド６／６６又はそれらの混合物である。その際に混合物として、異なる粘度数を有する同じモノマー単位を有するポリアミドからなる混合物も使用されることができる。好ましくはハウジングシェルの製造のために、ISO 307に従い試料０．００５ｇ／ｍｌを含有する硫酸溶液中で測定された、１４０ｍｌ／ｇ未満の粘度数を有する易流動性ポリアミドが使用される。

防火要件に適合させるために、電子装置用のハウジングシェルの製造に使用される熱可塑性プラスチックは難燃性であるべきである。ポリアミドが防炎加工剤を添加せずに既に難燃性であることが分かった。防炎性の改善は、防炎加工剤の添加により達成されることができる。DE-A-28 27 867からは既にハロゲン不含で難燃性の熱可塑性プラスチックが公知である。該明細書においてリンを含有する炭素化合物は窒素塩基、すなわちメラミン及び／又はジシアンジアミド及び／又はグアニジンとの組合せで防炎加工剤として使用される。さらにDE-A 196 07 635からはホスフィン酸又はジホスフィン酸のカルシウム塩及びアルミニウム塩を防炎加工添加剤としてポリアミド−プラスチック中で使用されることができることが公知である。

また、ホスフィン酸塩を同時に使用せずにメラミンシアヌレートを使用することによって明らかに改善された防炎性が達成されることが示されている。それゆえ、防炎加工添加剤としてのメラミンシアヌレートの使用の際の利点は、リン含有化合物が放棄されることができることにもある。

特にテレビ、ビデオモニター又はコンピュータモニター用のハウジングシェルは、大表面積の構造部材である。短いサイクル時間及び清浄表面を達成するためには、プラスチックメルトが迅速に型中へ分配されることが必要である。これはプラスチックメルトの低い粘度により達成される。さらに、高粘稠なプラスチックメルトの場合に型穴を充填するために、より低い溶融粘度を有するプラスチックの場合よりも、明らかにより高い射出圧力が必要である。高粘稠なメルト及び低すぎる射出成形圧力の場合に、メルトが加工物の辺縁部に達する前に、プラスチックメルトが型中で既に硬化することが生じうる。これにより、生産された構造部材中で欠陥形成が生じる。

以下に、本発明は例に基づいてより詳細に記載される。

熱可塑性プラスチックの性質を調べるために、その都度試料小片を試験金型を用いて射出成形する。これらの試料小片に基づいて、その都度UL Standard 94による難燃性クラス、エタノールとの接触での応力割れ安定性、ＵＶ−黄色化、表面品質及び射出成形の際のサイクル時間を試験する。目下のところ電子装置用のハウジングシェルの製造に使用されるようなＰＰＥ／ＨＩＰＳ及びＡＢＳ／ＰＣの性質を調べる。これらの結果と、本発明によりハウジングシェルの製造に使用されるようなポリアミドベースの熱可塑性プラスチックについての結果を対比する。

比較例Ｖ１
例えば名称Noryl V 180 HFで入手可能であるＰＰＥ／ＨＩＰＳの性質を試験する。難燃性の調査を、Underwriter Laboratories Inc.のUL-Standard 94に従って実施する。このためには、垂直につるした試料プレートを火炎と接触させ、引き続いて火炎伝播速度及びプラスチックの滴下挙動を調べる。試料厚さに応じて難燃性クラスＶ−０、Ｖ−１及びＶ−２への区分を行う。その際にＶ−０は最良のクラスである。

ＵＶ−黄色化の試験をISO 4892により行う。このためには試料を１０００時間に亘って０．５５Ｗ／ｍ^２の出力で３４０ｎｍの波長を有する光線に暴露する。引き続いて色測定を、Optronic Colour Flash 45を用いて行う。

応力割れ安定性を調べるために、試料をエタノール中で室温で７日貯蔵する。この時間の後に試料を乾燥させ、破壊応力の減少をISO 527-2により測定する。その際に値は当初の破壊応力の％で示される。

射出成形プロセスの際のサイクル時間を決定するために、試験金型中で試験片を射出成形する。サイクル時間を決定するために、時間を、試験片の品質が低下するまで短縮させる。

表面品質の評価を、試料小片の表面品質の視覚的評価により行う。その場合に試料小片は１〜５のクラスに区分され、その際に１は極めて良好及び５は極めて劣悪を意味する。

個々の調査の結果は第１表に見出される。

比較例Ｖ２
電子装置用のハウジングシェルの製造に使用されるような、商標Bayblend FR 2000の商業的なＡＢＳ／ＰＣ−コポリマーの性質を調べる。性質の調査は、比較例Ｖ１に示されたように行う。結果は同様に第１表に見出される。

例１
次の配合表を用いるポリアミド混合物の性質を調べる：
約１５０ｍｌ／ｇの粘度数を有するポリアミド６ ５９．００％
約１２５ｍｌ／ｇの粘度数を有するポリアミド６６ ３３．００％
メラミンシアヌレート ８．００％。

挙げられた添加材料を二軸スクリュー押出機中で押し出してポリアミド混合物とし、引き続いて射出成形機中でさらに加工する。性質の調査を、比較例Ｖ１に相応して行う。結果は同様に第１表に見出される。

例２
例１からの配合表において、約１２５ｍｌ／ｇの粘度数を有するポリアミド６６を、約１２５ｍｌ／ｇの粘度数を有するポリアミド６により置き換える。ポリアミド混合物を同様に二軸スクリュー押出機で製造し、引き続いて射出成形機中でさらに加工する。ここでも性質を比較例Ｖ１に相応して調べ、かつ結果は第１表に示されている。

例３
次の配合表に従って二軸スクリュー押出機上で製造されるポリアミドを調べる：
約１５０ｍｌ／ｇの粘度数を有するポリアミド６ １００％。

こうして製造されたポリアミドを、射出成形機中でさらに加工し、他のプラスチックと同じ調査にかける。結果はここでも第１表に見出される。

例４
二軸スクリュー押出機で次の配合表を用いてポリアミドを製造する：
約１５０ｍｌ／ｇの粘度数を有するポリアミド６６ １００％。

またこのポリアミドも射出成形機中でさらに加工し、残りのプラスチックと同じ調査にかける。調査の結果はここでも第１表に見出される。

Claims (7)

1. 電子線管又はフラットスクリーンを有している電子装置用のハウジングシェルであって、前記ハウジングシェルが耐熱性で、難燃性の熱可塑性プラスチックから射出成形法により製造され、かつプラスチックがポリアミドベースで構成されているハウジングシェルにおいて、
   プラスチックが異なる粘度数を有する少なくとも２つのポリアミドからなる混合物を含有しており、前記粘度数が、ISO 307に従い試料０．００５ｇ／ｍｌを含有する硫酸溶液中で測定して１４０ｍｌ／ｇ未満であることを特徴とする、電子装置用のハウジングシェル。
2. プラスチックがポリアミド６を含有している、請求項１記載のハウジングシェル。
3. プラスチックがポリアミド６６を含有している、請求項１記載のハウジングシェル。
4. ポリアミドベースのプラスチックが、ハロゲン化されていない防炎加工剤を含有している、請求項１から３までのいずれか１項記載のハウジングシェル。
5. 防炎加工剤がメラミンシアヌレートである、請求項４記載のハウジングシェル。
6. 電子装置がテレビ又はモニターである、請求項１から５までのいずれか１項記載のハウジングシェル。
7. 耐熱性で、難燃性の、ポリアミドベースの熱可塑性プラスチックを射出成形する工程を含むことを特徴とする、電子線管又はフラットスクリーンを有する電子装置用のハウジングシェルを製造するために、異なる粘度数を有する少なくとも２つのポリアミドからなる混合物を含有しており、前記粘度数が、ISO 307に従い試料０．００５ｇ／ｍｌを含有する硫酸溶液中で測定して１４０ｍｌ／ｇ未満である、耐熱性で、難燃性の、ポリアミドベースの熱可塑性プラスチックを使用する方法。