易于回收的热塑性外壳的制作方法

未命名 09-03 阅读:144 评论:0

易于回收的热塑性外壳
1.本发明涉及一种用于ee(电气/电子)器件的外壳组装件,所述外壳组装件包括由聚碳酸酯材料制成的后盖和前盖以及与散热器元件导热连通的至少一个集成电气/电子组件。
2.由热塑性材料制成的外壳是已知的并且广泛使用,特别是用于ee行业。与金属相比,热塑性材料提供具有出色设计机会的轻质解决方案。现今使用的外壳应该提供用于将多种功能集成在一个部件中的智能解决方案,应该轻巧并根据应用易于携带。器件应该具有高功率,这通常需要有效的热管理。
3.塑料由于其优点而被广泛使用,但在废物生成方面仍然存在负面看法。尤其在短生命周期ee应用中,这样的塑料外壳增加了这些器件在其寿命终止后生成的废物。为了节约资源和保护环境,使用可持续解决方案和促进循环经济变得越来越重要。因此,目标必须是回收尽可能多的塑料材料。实现其的一个重要步骤是使外壳组装件的大部分材料可用于新的使用周期。
4.因此,本发明的一个目的是提供具有改进的可回收性的外壳组装件。
5.现在已经发现,令人惊讶地,通过一种包括后盖和前盖的外壳组装件实现该目的,
6.其中后盖和前盖各自包括由相同聚碳酸酯材料或不同聚碳酸酯材料制成的基底层,和
7.其中散热器元件被设置在后盖的朝向外壳内部的一侧上,意味着被设置在外壳的后盖的内侧上,
8.散热器元件与至少一个电气/电子组件导热连通,
9.其特征在于后盖和前盖经由以下方式彼此连接并彼此可拆卸:
10.由聚碳酸酯材料形成的选自卡扣配合、过盈配合、螺纹连接及其组合的一个或多个紧固件,
11.和/或并非由聚碳酸酯材料形成但可以在没有任何材料断裂的情况下或经由预定断裂点从前盖和后盖拆卸的一个或多个紧固件,
12.和/或一个或多个预定断裂点,
13.并且所述至少一个电气/电子组件和附接到前盖和/或后盖的包含不是聚碳酸酯材料的材料的任何其它组件可经由卡扣配合、过盈配合、螺纹连接或经由预定断裂点的断裂从相应的盖部件上移除。
[0014]“由聚碳酸酯材料形成”在此是指卡扣配合、过盈配合、螺纹连接包含一种或多种聚碳酸酯材料。
[0015]“经由卡扣配合、过盈配合、螺纹连接或经由预定断裂点的断裂”在本发明的意义上是指不仅这些连接机构(means)的每一种中的一个可以形成一个组件与另一个组件的连接,而且来自相同子类或不同子类的两个或更多个也可以形成一个组件与另一个组件的连接,因此其被理解为“至少一个”。因此,不同连接机构的组合也可用于将一个组件连接到另一个元件,例如卡扣配合与螺纹连接一起。
[0016]
优选地,前盖和后盖通过预定断裂点或通过由相应的盖部件一体成形的可分离的
卡扣配合或通过也优选一体成形的过盈配合来彼此附接。
[0017]
散热器元件与至少一个电气/电子组件导热连通。“导热连通”是指在使用条件下源自电气/电子组件的热量被散热器元件部分或完全消散,其中散热器元件旨在用于热传输。该散热器是无源热交换器,其将电气/电子组件生成的热量从电气/电子组件移出,以将热量从该组装件的核心消散,由此能够调节器件的温度。从电气/电子组件到散热器元件的热传输和因此导热连通不限于热传导,而是特别也可以是热辐射。
[0018]
这样的外壳组装件可以容易地手动拆解并分离成不同的部件以用于进一步回收步骤,这使得所用塑料材料的大部分可供再次循环利用,尽管在该器件中可以集成不同的功能。由于有由聚碳酸酯材料以外的另一种材料组成或包含聚碳酸酯材料以外的另一种材料的部件,优选由前盖或后盖的材料以外的另一种材料组成或包含前盖或后盖的材料以外的另一种材料的部件无一与前盖或后盖的附接方式导致它们与前盖或后盖的分离需要除预定断裂点以外的断裂或其它元件破坏,由热塑性材料制成的外壳组装件的前盖和后盖可以容易地回收。包含与聚碳酸酯材料不同的材料的组件,优选包含与该组件所附接的盖部件(前盖或后盖)的材料不同的材料的组件(其至少包括与散热器导热连通的那个电气/电子组件)可容易手动或自动地与前盖和/或后盖分离而没有除经由预定断裂点之外的任何材料断裂,并且可以弃置或本身进行适当的回收。这可以通过使用卡扣配合、过盈配合、螺纹连接或预定断裂点实现。
[0019]
如本发明中理解的卡扣配合是一种连接机构,其中柔性部件,在此优选仅热塑性部件,通过将部件的联锁组件(“卡扣配合元件”)推到一起而彼此附接。其也被理解为金属部件和热塑性部件之间的手动或自动可拆卸连接,其中热塑性部件的弹性足以使用这种类型的连接。卡扣配合的设计是本领域技术人员已知的,并且例如描述在“the first snap-fit handbook-creating and managing attachment for plastics parts(第三版),paul r.bonenberger,m
ü
nchen:2016,isbn:978-1-56990-595-1中。卡扣配合可以是可分离的或不可分离的。但是,如果将卡扣配合用于根据本发明的外壳组装件(其中部件应该是拆解的),卡扣配合是可分离的,意味着可手动或自动打开而没有任何材料断裂。但是,在打开卡扣配合的过程中,与预期相悖,仍然可能会发生断裂。在本发明的意义内还要理解的是,在不同于聚碳酸酯材料的材料,特别是金属用于卡扣配合的组件的情况下,卡扣配合的这种组件也可以容易地分别从前盖或后盖拆卸,因为其本身然后可经由卡扣配合、螺纹连接或经由预定断裂点的断裂从相应的盖部件上拆除。卡扣配合也可能用作功能组件的一部分,而不充当与前盖或后盖的附接机构。这些卡扣配合可以是可分离的或不可分离的,可分离的卡扣配合是优选的。
[0020]
存在各种卡扣配合,例如悬臂、扭转和环形。大多数卡扣配合连接是类似的,具有突出部分和作为配合部分的卡入区域(“卡扣配合元件”的实例)。悬臂卡扣配合通常具有要被推入以完成卡扣配合的杠杆、钩或销。悬臂梁也可具有更复杂的形状,例如u形或l形。扭转卡扣配合利用扭矩将部件保持就位。环形卡扣配合利用环向应变将部件保持就位。悬臂是用于本发明中的连接机构的最优选的卡扣配合。卡扣配合可以隐藏在组装件内或可见并且易于访问。根据本发明,卡扣配合件优选是可见/可访问的以允许易于拆解,其中当然要理解的是,定位在外壳的内表面处的卡扣配合在大多数情况下仅在前盖和后盖分离后才变得可见/可访问。
[0021]
卡扣配合也是用于前盖和后盖的牢固但可分离的连接的优选连接机构,悬臂是最优选的。这能使两个盖部件之间良好连接,而不需要使用任何胶粘剂、金属组件(如螺钉和金属嵌件)或包含与聚碳酸酯材料不同的材料(优选与用于相应盖部件的材料不同的聚碳酸酯材料)或由与聚碳酸酯材料不同的材料(优选与用于相应盖部件的材料不同的聚碳酸酯材料)组成的其它连接机构来连接盖部件。优选地,前盖和后盖没有这样的连接机构。
[0022]
优选地,后盖、前盖、电气/电子组件和/或可拆卸地附接到前盖或后盖的任何其它功能组件的卡扣配合元件自与它们牢固(在不断裂的情况下无法拆除)附接且它们将会连接到另一个元件的相应元件一体成形。“一体成形”在本发明的上下文中是指由单件制成或成形为单件。然后不使用任何附加的连接机构(如胶粘剂)连接结构部件,而是将卡扣配合元件的材料和例如前盖或后盖的材料直接彼此附接。这可以通过将相同的材料用于卡扣配合元件和盖部件并在单组分(1k)注射成型中形成盖部件和卡扣配合元件而完成。这也可以使用双组分(2k)注射成型工艺完成。优选地,用于形成卡扣配合元件的材料与和其一体成形的塑料部件,例如前盖或后盖的基底层的材料相同。这也能够实现更好的可回收性。
[0023]
除卡扣配合之外的其它紧固件特别是螺钉。原则上,螺钉也可以由金属制成,然后与将会回收的热塑性材料分离,但是当使用时,螺钉也可以由热塑性材料制成,这是优选的,并且更优选由聚碳酸酯材料制成。但是,螺钉不是本发明中的可分离连接机构的优选连接机构,尽管原则上可以使用螺钉。
[0024]
根据本发明的外壳组装件中所用的紧固件,如卡扣配合可以由聚碳酸酯材料形成,但紧固件也可以由不同于聚碳酸酯材料的一种或多种材料形成。这样的紧固件优选经由可分离的连接机构,如可分离的卡扣配合本身或经由预定断裂点(优选可不容易手动分离但可通过机器分离的预定断裂点)附接到前盖或后盖。
[0025]
过盈配合,也被称为压配合、压入配合(force fits)或收缩配合,类似于卡扣配合,但是卡扣配合包括两个不同的、专用于卡扣配合而形成的彼此联锁的卡扣配合元件,而过盈配合包括轴和该轴牢固配合到其中的插孔(hub)/孔,并且这些元件通过轴的外径与插孔的内径之间的尺寸干涉而接合。在过盈配合中可能相关的力是压入力、摩擦力和液压力。在本发明中,过盈配合可用于将前盖可拆卸地接合到后盖和/或将一个或多个电气/电子组件和/或任何其它功能组件可拆卸地附接到前盖或后盖。
[0026]
优选地,如果使用过盈配合,后盖、前盖、电气/电子组件和/或可拆卸地附接到前盖或后盖的任何其它功能组件的过盈配合元件自与它们牢固地附接(在不断裂的情况下无法拆卸)并且它们将会连接到另一个元件的相应元件一体成形。
[0027]
预定断裂点是由特殊结构、形状或构造(通常是材料再生)决定的位置,其在应力或过载的情况下可预见地断裂。例如,这可以是切口、穿孔或刻痕。由于切口效应,组件明显被削弱。根据本发明的预定断裂点的尺寸使得可以手动或自动实现外壳和/或功能组件的拆解。
[0028]
在其中连接机构所用的材料不是聚碳酸酯材料或所用聚碳酸酯材料将会与前盖/后盖的材料分离的情况下,预定断裂点可应用于根据本发明的外壳组装件中。在将由与聚碳酸酯材料不同的材料制成的功能组件直接附接到前盖或后盖的基底层的情况下,可以使用预定断裂点。如果直接附接到前盖或后盖的基底层上的连接机构/连接机构的一部分由与聚碳酸酯材料不同的材料制成,则其也可以使用,以便容易地将连接机构/连接机构的相
应部分与相应盖部件的基底层分离。此外,为了容易分离由聚碳酸酯材料制成但为了回收目的而不得不分离的两个部件,在根据本发明的外壳组装件中也可以使用预定断裂点。一个实例是在前盖和后盖之间的一个或多个预定断裂点,即使都由聚碳酸酯材料制成,但是至少为了从外壳组装件的内部拆除组件而必须将两个部件分开,尽管根据用于前盖和后盖的聚碳酸酯材料,这两个盖部件有可能最终一起回收。另一个实例是其中将会完全或接近完全包围电气/电子组件的内部外壳元件附接到前盖或后盖的内表面(朝向外壳内部的表面)。为了拆除电气/电子组件,内部外壳元件必须分别与前盖或与后盖分离。
[0029]
为了回收目的,所有包含不是聚碳酸酯材料的材料的组件,优选所有包含不是前盖或后盖(取决于相应组件附接到哪个盖部件)的基底层的聚碳酸酯材料的材料的组件,可手动或自动从相应的盖部件拆除而不会断裂或故意破坏任何材料,例如通过切割,除了在预定断裂点处的材料外。在ee器件中,电气/电子组件通常包含金属或多材料解决方案。或外壳组装件包含不能与前盖或后盖的材料一起回收的不同热塑性材料。这些部件目前本身不可回收,或至少不可与前盖和后盖一起回收。这样的组件是例如功能组件,如电气/电子组件,优选一个或多个,在“多个”的情况下也选自相同种类,因此“来自相同种类的至少一个”,其选自天线、印刷电路板、发光二极管(led)或包含相应led的组件(例如以led模块的形式)、电阻器、恒流驱动器、驱动器/控制器、显示元件、电容器、电源单元、电源端口、以太网、hdmi、音频端口、显示端口、蓝牙模块、gps模块、微处理器、集成电路、光电池、压电换能器、电感器、接近开关、usb(端口)、麦克风、传感器、触摸屏以及具有结构或光学效应或改变触觉或在组装件中具有任何其它效应的组件,因此也包括功能组件
‑“
除电气/电子组件外的其它功能组件
”‑
如由对可见光半透明或透明的材料制成的光窗,“透明”优选是指根据din en iso 13468-2:2006(d65,10
°
)测定的透射率ty为至少80%,更优选至少85%,特别优选至少90%,并且优选地除此之外,根据astm d1003:2013测定的雾度小于2.0%,更优选小于1.0%,特别优选小于0.8%,各自在光窗的相应厚度下测定,“半透明”优选是指根据din en iso 13468-2:2006(d65,10
°
)测定的透射率ty为<85%,更优选<60%,且甚至更优选至少2.5%,进一步优选>2.5%,并且优选地根据astm d1003:2013测定的雾度为>5.0%,且更优选<80%,两者都在相应的层厚度下测定,或其它种类的窗口,如用于某些功能,例如信号传输。优选地,如果这些功能组件包含无法与相应盖部件的基底层一起回收的聚碳酸酯材料,更优选地,如果这些功能组件包含不是相应盖部件的基底层的聚碳酸酯材料的聚碳酸酯材料,则这些功能组件也可从前盖或后盖的基底层拆卸。包括含金属的元件,如led、pcb等作为核心组件的功能组件当然本身也可以包括外壳,其被视为功能组件的一部分。如果有几个功能组件附接到前盖或后盖,则它们可以经由单独的载体附接到相应的基底层,该载体本身优选由聚碳酸酯材料制成,其是与相应的盖层(cover layer)相同或不同的聚碳酸酯材料,其中载体本身可如上所述从相应的盖层拆卸。优选地,在这种情况下,包含不是聚碳酸酯材料的材料的功能组件中的每一个可经由卡扣配合、过盈配合、螺纹连接或预定断裂点从载体上拆卸,仅留下附接于载体的聚碳酸酯材料,优选仅留下与载体相同的聚碳酸酯材料。
[0030]
应当指出,上面的“一个或多个”/“至少一个”不仅涉及电气/电子组件组的不同成员,而且也可以从上述列表的相同电气/电子组件种类中选择两个或更多个,例如几个包括led的组件或几个印刷电路板。可作为外壳组装件的一部分的功能组件的优选组合是包括
led的组件和光窗。
[0031]
通过将功能组件附接到单独部件或使用它们作为可从前盖和/或后盖拆除而不破坏任何组件的单独部件(这可以例如通过卡扣配合、过盈配合和/或通过预定断裂点实现),该外壳组装件可以手动或自动拆解成其结构部件,这些至少是前盖、后盖和功能元件,它们可以进入它们的进一步回收步骤,同时回收外壳组装件中使用的大部分塑料材料以供循环利用。
[0032]
如果信号传输是必要的,前盖必须由表现出必要透射率的材料制成。3g和4g应用通常需要高达2ghz的较低频率,而5g应用需要>2ghz至6ghz和>24ghz的频率。
[0033]
前盖和/或后盖可包括ir透射窗口。“ir透射”被理解为是指根据din iso 13468-2:2006(使用如所述的波长范围)测定的在850nm至1100nm的范围内,特别是在850nm至900nm和/或930至950nm的范围内的透射率≥50%,优选≥80%。在将会使用远程控制来控制外壳组装件内部的电子器件的情况下或在使用ir传感器的情况下,这样的ir透射窗口可例如是有用的。
[0034]
功能窗口,如例如ir透射窗口、由半透明材料制成的窗口或由对观察者透明的材料制成的窗口可以通过卡扣配合、过盈配合、2k注射成型或焊接施加到前盖或后盖的基底层上。如果窗口材料可以容易地与其附接的基底层的材料一起回收,则不需要窗口与基底层的可拆卸附接,因此优选通过2k注射成型或焊接进行附接。但是,如果用于窗口的材料需要与基底层的材料分开回收,则可分离的卡扣配合或过盈配合是优选的附接机构。因此,如果用于窗口元件的材料不是聚碳酸酯材料,则窗口元件可拆卸地附接到盖部件。
[0035]
可作为外壳组装件的一部分的功能组件可以设置在外壳的外侧上-在前盖和/或后盖上-或在外壳的内部,这是被外壳包围的空间,其主要或完全由前盖和后盖形成,是散热器元件已经存在的地方。功能组件也可以部分或完全集成到前盖或后盖的基底层中,以节省外壳组装件内部的空间,或能使外壳组装件的尺寸小于仅将功能组件安置在前盖和后盖之间的外壳组装件内部的情况。原则上,该设计也可以旨在将可以在没有任何材料破坏的情况下或可以经由预定断裂点手动或自动拆除的功能组件仅附接到后盖或前盖之一上,并将其它功能组件牢固地(无法在不破坏的情况下分离)附接到另一个盖部件上,但是这将对整个外壳组装件的可回收性产生负面影响,因为这样只有一个盖部件可以容易地回收。
[0036]
优选地,外壳组装件的后盖和前盖各自除了由聚碳酸酯材料制成的层以外不包括任何附加层,更优选除了由聚碳酸酯材料制成的基底层和在后盖的情况下包括与其一体成形的散热器元件的由聚碳酸酯材料制成的第二层以外不包括任何附加层,甚至更优选除了由聚碳酸酯材料制成的一个基底层以外不包括任何附加层,最优选仅一种聚碳酸酯材料。优选不成为外壳的一部分的附加层是并非基于聚碳酸酯的涂层,例如用于防刮伤的这类涂层、印刷、涂装、镀层。但是,存在可用于根据本发明的组装件的涂层。这样的涂层原则上是基于聚碳酸酯的那些,特别是基于与分别用于前盖或后盖的基底层的相同聚碳酸酯的那些。涂层可以与基底层一起机械或化学回收。满足这一要求的涂层是基于聚碳酸酯的涂层,例如可以商品名htr获自gmbh,germany公司的聚碳酸酯墨水。这种墨水含有聚碳酸酯树脂和分散在乙苯、溶剂石脑油(轻质芳烃)、1,2,4-三甲基苯、二甲苯异构体、二丙酮醇、均三甲苯、正丁醇和各种酯中的高温稳定颜料的混合物。可以将由聚碳酸酯材料(其是与相应的盖部件相同或不同的聚碳酸酯材料)制成的附加层施加到前盖或后盖
的基底层上。但是,最优选地,前盖和后盖不包括被施加到相应基底层上的任何附加层。从对本发明的一般理解中可以清楚地看出,结构元件如窗口元件不应被理解为“附加层”。由具有关于触觉或光学效果的设计方面的聚碳酸酯材料制成的层可用作功能组件并且同时是附加层。但是,由于基底层本身可以为了设计效果而在其表面作出改变并且由于任何附加层都需要附加材料,这需要资源、使得器件不太轻巧并且器件的重量更高,盖部件优选除了基底层和在后盖的情况下任选自其一体成形有散热器元件的第二层以外不包括任何附加层。
[0037]
根据本发明,“聚碳酸酯”应理解为是指均聚碳酸酯和共聚碳酸酯两者,特别是芳族聚碳酸酯。这些聚碳酸酯可以是直链的或以已知方式支化。根据本发明,也可使用聚碳酸酯的混合物。
[0038]“聚碳酸酯材料”或“基于聚碳酸酯”的材料是优选包含至少50重量%聚碳酸酯,更优选至少60重量%聚碳酸酯,甚至更优选至少65重量%聚碳酸酯的热塑性材料。
[0039]
根据本发明使用的聚碳酸酯中的一部分,优选至多80摩尔%,更优选20摩尔%至50摩尔%的碳酸酯基团可已经被芳族二羧酸酯基团替代。在分子链中不仅包含衍生自碳酸的酸基团还包含衍生自芳族二羧酸的酸基团的这种类型的聚碳酸酯被称为芳族聚酯碳酸酯。出于本发明的目的,它们被总括术语“热塑性芳族聚碳酸酯”涵盖。
[0040]
芳族二羧酸酯基团对碳酸酯基团的替代基本化学计量以及定量地进行,且因此反应伙伴(reaction partners)的摩尔比也体现在最终聚酯碳酸酯中。芳族二羧酸酯基团可以无规或嵌段并入。
[0041]
聚酯碳酸酯在本发明的意义上包含在术语“聚碳酸酯”下。
[0042]
优选的聚酯碳酸酯由式(i)表示
[0043][0044]
其中
[0045]
各重复单元中的a互相独立地代表脂族或芳族二价基团,例如具有6至30个碳原子并且可含有一个或多个芳环、可被取代并可含有脂族或脂环族基团或烷基芳基或杂原子作为桥连元素的芳族二价基团,如式(ii)的结构
[0046][0047]
其中
[0048]
r6和r7各自独立地为h、c
1-至c
18-烷基、c
1-至c
18-烷氧基、卤素如cl或br或在每种情况下任选取代的芳基或芳烷基,优选h或c
1-至c
12-烷基,更优选h或c
1-至c
8-烷基,且最优选h或甲基,且
[0049]
x是单键、-so
2-、-co-、-o-、-s-、c
1-至c
6-亚烷基、c
2-至c
5-烷叉基(alkylidene)或
becker/braun,kunststoff-handbuch,第3/1卷,polycarbonate,polyacetale,polyester,celluloseester,carl hanser verlag munich,vienna 1992,第118-145页,以及参考ep 0517044a1。
[0060]
熔融酯交换方法例如描述在“encyclopedia of polymer science”,第10卷(1969),chemistry and physics of polycarbonates,polymer reviews,h.schnell,第9卷,john wiley and sons,inc.(1964)以及专利说明书de 10 31 512 a和us 6,228,973 b1中。
[0061]
在过去大约40年间在许多专利文献中公开了关于聚碳酸酯生产的细节。在此可以参考例如schnell,

chemistry and physics of polycarbonates

,polymer reviews,第9卷,interscience publishers,new york,lobdon,sydney 1964,参考d.freitag,u.grigo,p.r.m
ü
ller,h.nouvertn
é
,bayer ag,

polycarbonates

in encyclopedia of polymer science and engineering,第11卷,第2版,1988,第648-718页,和最后参考u.grigo,k.kirchner和p.r.m
ü
ller

polycarbonate

in becker/braun,kunststoff-handbuch,第3/1卷,polycarbonate,polyacetale,polyester,celluloseester,carl hanser verlag munich,vienna 1992,第117-299页。
[0062]
例如通过二羟基芳基化合物与碳酰卤,优选光气,和/或与芳族二羧基二卤,优选苯二羧基二卤借助界面法的反应实施芳族聚碳酸酯的生产,任选使用链终止剂和任选使用三官能或多于三官能支化剂,通过用芳族二羧酸或二羧酸衍生物,尤其根据芳族聚碳酸酯中要被替代的碳酸酯结构单元用芳族二羧酸酯结构单元替代一部分碳酸衍生物而实现聚酯碳酸酯的生产。同样可以通过熔体聚合方法通过二羟基芳基化合物与例如碳酸二苯酯的反应进行制备。
[0063]
适用于生产聚碳酸酯的二羟基芳基化合物是例如对苯二酚、间苯二酚、二羟基联苯、双(羟苯基)链烷烃、双(羟苯基)环烷烃、双(羟苯基)硫醚、双(羟苯基)醚、双(羟苯基)酮、双(羟苯基)砜、双(羟苯基)亚砜、α,α
′‑
双(羟苯基)二异丙基苯、衍生自靛红或酚酞衍生物的邻苯二甲酰亚胺(phthalimidines),和它们的环-烷基化、环-芳基化和环-卤化的化合物。
[0064]
优选的二羟基芳基化合物是4,4
′‑
二羟基联苯、2,2-双(4-羟苯基)丙烷(双酚a)、2,4-双(4-羟苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双(4-羟苯基)-对-二异丙基苯、2,2-双(3-甲基-4-羟苯基)丙烷、二甲基双酚a、双(3,5-二甲基-4-羟苯基)甲烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷、双(3,5-二甲基-4-羟苯基)砜、2,4-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)-对-二异丙基苯和1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷以及双酚(i)至(iii)
[0065]
[0066]
其中r

在每种情况下代表c
1-至c
4-烷基、芳烷基或芳基,优选代表甲基或苯基,非常特别优选代表甲基。
[0067]
特别优选的二羟基芳基化合物是2,2-双(4-羟苯基)丙烷(双酚a)、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷、1,1-双(4-羟苯基)环己烷、1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、4,4
′‑
二羟基联苯和二甲基双酚a,以及式(i)、(ii)和(iii)的二酚。
[0068]
例如在us 3 028 635 a、us 2 999 825 a、us 3 148 172 a、us 2 991 273 a、us 3 271 367 a、us 4 982 014 a和us 2 999 846 a、de 1 570 703 a、de 2063 050 a、de 2 036 052 a、de 2 211 956 a和us 2 999 846 a、de 1 570 703 a、de 2063 050 a、de 2 036 052 a、de 2 211 956 a和de 3 832 396 a、fr 1 561 518、专著

h.schnell,chemistry and physics of polycarbonates,interscience publishers,new york 1964

以及jp 62039/1986 a、jp 62040/1986 a和jp 105550/1986 a中描述了这些和其它合适的二羟基芳基化合物。
[0069]
在均聚碳酸酯的情况下,仅使用一种二羟基芳基化合物;在共聚碳酸酯的情况下,使用两种或更多种二羟基芳基化合物。所用的二羟基芳基化合物,类似于添加到该合成中的所有其它化学品和辅助剂,可能被来自其自身合成、操作和储存的污染物污染。但是,合意的是使用尽可能最高纯度的原材料。
[0070]
合适的碳酸衍生物的实例是光气或碳酸二苯酯。
[0071]
可用于生产聚碳酸酯的合适的链终止剂是单酚。合适的单酚是例如苯酚本身、烷基酚,如甲酚、对-叔丁基酚、枯基苯酚及其混合物。
[0072]
优选的链终止剂是被直链或支化c
1-至c
30-烷基单取代或多取代的酚,优选未取代或被叔丁基取代。特别优选的链终止剂是苯酚、枯基苯酚和/或对-叔丁基酚。
[0073]
所用链终止剂的量优选是基于每种情况下使用的二酚的摩尔数计的0.1至5摩尔%。可以在与碳酸衍生物反应之前、之中或之后加入链终止剂。
[0074]
合适的支化剂是聚碳酸酯化学中熟悉的三官能或大于三官能的化合物,特别是具有三个或多于三个酚式oh基团的那些。合适的支化剂是例如1,3,5-三(4-羟苯基)苯、1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷、三(4-羟苯基)苯基甲烷、2,4-双(4-羟苯基异丙基)苯酚、2,6-双(2-羟基-5
′‑
甲基苄基)-4-甲基苯酚、2-(4-羟苯基)-2-(2,4-二羟苯基)丙烷、四(4-羟苯基)甲烷、四(4-(4-羟苯基异丙基)苯氧基)甲烷和1,4-双((4

,4
″‑
二羟基三苯基)甲基)苯和3,3-双(3-甲基-4-羟苯基)-2-氧代-2,3-二氢吲哚。任选使用的支化剂的量优选为基于每种情况下使用的二羟基芳基化合物的摩尔数计的0.05摩尔%至2.00摩尔%。支化剂可以在光气化之前最先与二羟基芳基化合物和链终止剂一起装载在碱性水相中,或溶解在有机溶剂中加入。在酯交换方法的情况下,支化剂与二羟基芳基化合物一起使用。
[0075]
特别优选的聚碳酸酯是基于双酚a的均聚碳酸酯、基于1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、4,4
′‑
二羟基联苯的均聚碳酸酯以及基于这两种单体双酚a和1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷的共聚碳酸酯,以及衍生自式(i)、(ii)和(iii)的二酚的均聚或共聚碳酸酯
[0076][0077]
其中r

在每种情况下代表c
1-至c
4-烷基、芳烷基或芳基,优选代表甲基或苯基,非常特别优选代表甲基。
[0078]
也优选的是使用下式(1a)的二羟基芳基化合物制成的聚碳酸酯:
[0079][0080]
其中
[0081]
r5代表氢或c
1-至c
4-烷基、c
1-至c
4-烷氧基,优选代表氢或甲基或甲氧基,特别优选代表氢,
[0082]
r6、r7、r8和r9互相独立地代表c
6-至c
12-芳基或c
1-至c
4-烷基,优选苯基或甲基,特别代表甲基,
[0083]
y代表单键、so
2-、-s-、-co-、-o-、c
1-至c
6-亚烷基、c
2-至c
5-烷叉基、可任选与其它含杂原子的芳环稠合的c
6-至c
12-亚芳基,或代表可被c
1-至c
4-烷基单取代或多取代的c
5-至c
6-环烷叉基残基,优选代表单键、-o-、亚异丙基或可被c
1-至c
4-烷基单取代或多取代的c
5-至c
6-环烷叉基残基,
[0084]
v代表氧、c
2-至c
6-亚烷基或c
3-至c
6-烷叉基,优选代表氧或c
3-亚烷基,
[0085]
p、q和r互相独立地各自代表0或1,
[0086]
如果q=0,w是单键,如果q=1和r=0,w代表-o-、c
2-至c
6-亚烷基或c
3-至c
6-烷叉基,优选代表-o-或c
3-亚烷基,
[0087]
如果q=1和r=1,w和v互相独立地代表c
2-至c
6-亚烷基或c
3-至c
6-烷叉基,优选代表c
3-亚烷基,
[0088]
z代表c
1-至c
6-亚烷基,优选c
2-亚烷基,
[0089]
o代表10至500,优选10至100的重复单元平均数,和
[0090]
m代表1至10,优选1至6,特别优选1.5至5的重复单元平均数。
[0091]
也可以使用二羟基芳基化合物,其中两个或更多个通式(1a)的硅氧烷嵌段在酯基团形成下经由对苯二甲酸和/或间苯二甲酸连接。
[0092]
尤其优选的是式(2)和(3)的(聚)硅氧烷
[0093][0094]
其中r1代表氢、c
1-至c
4-烷基,优选代表氢或甲基,且尤其优选代表氢,
[0095]
r2互相独立地代表芳基或烷基,优选代表甲基,
[0096]
x代表单键、-so
2-、-co-、-o-、-s-、c
1-至c
6-亚烷基、c
2-至c
5-烷叉基或代表可任选与其它含杂原子的芳环稠合的c
6-至c
12-亚芳基,
[0097]
x代表单键、-so
2-、-co-、-o-、-s-、c
1-至c
6-亚烷基、c
2-至c
5-烷叉基、c
5-至c
12-环烷叉基或代表可任选与其它含杂原子的芳环稠合的c
6-至c
12-亚芳基,
[0098]
x优选代表单键、亚异丙基、c
5-至c
12-环烷叉基或氧,且尤其优选代表亚异丙基,
[0099]
n是指10至400,优选10至100,尤其优选15至50的平均数,和
[0100]
m代表1至10,优选1至6,且尤其优选1.5至5的平均数。
[0101]
硅氧烷嵌段也优选可衍生自以下结构之一:
[0102][0103]
优选(va)
[0104][0105]
其中式(iv)、(v)和(vi)中的a是指10至400,优选10至100,且尤其优选15至50的平均数。
[0106]
同样优选的是,至少两个相同或不同的通式(iv)、(v)或(vi)的硅氧烷嵌段在酯基团形成下经由对苯二甲酸和/或间苯二甲酸连接。
[0107]
同样优选的是,如果式(1a)中的p=0,则v代表c
3-亚烷基,
[0108]
如果r=1,则z代表c
2-亚烷基,r8和r9代表甲基,
[0109]
如果q=1,则w代表c
3-亚烷基,
[0110]
如果m=1,则r5代表氢或c
1-至c
4-烷基,优选代表氢或甲基,r6和r7互相独立地代表c
1-至c
4-烷基,优选甲基,且o代表10至500。
[0111]
具有通式(1a)的单体单元,特别是具有双酚a的共聚碳酸酯,特别是这些共聚碳酸酯的生产,描述在wo 2015/052106 a2中。
[0112]
聚碳酸酯材料也是包含聚碳酸酯的材料,术语“聚碳酸酯”包括聚酯碳酸酯,以及其它热塑性聚合物,所谓的“聚碳酸酯共混物”,只要这些包含至少50重量%,更优选至少60重量%的聚碳酸酯。通常与聚碳酸酯组合以产生聚碳酸酯共混物的聚合物特别是抗冲改性剂或热塑性聚酯。
[0113]
抗冲改性剂im优选是im.1在im.2上的一种或多种接枝聚合物,
[0114]
im.1 5至95重量%,优选30至90重量%的至少一种乙烯基单体,
[0115]
im.2 95至5重量%,优选70至10重量%的至少一种接枝基底,所述接枝基底选自二烯橡胶、ep(d)m橡胶(即基于乙烯/丙烯和任选二烯的橡胶)、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、有机硅橡胶、有机硅丙烯酸酯橡胶、氯丁橡胶和/或乙烯/乙酸乙烯酯橡胶。
[0116]
优选的是,接枝基底im.2的中值粒度(d
50
值)为0.05至10μm,优选0.1至5μm,特别是0.2至0.4μm。d
50
值可以通过超速离心机测量法测定(w.scholtan,h.lange,kolloid,z.和z.polymere 250(1972),782-796)。d
50
值是在其以上和以下分别有50重量%粒子的直径。
[0117]
单体im.1优选是以下组分的混合物
[0118]
im.1.150至99重量份的乙烯基芳烃和/或环取代的乙烯基芳烃(如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对氯苯乙烯)和/或(甲基)丙烯酸c
1-至c
8-烷基酯,如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯,和
[0119]
im.1.21至50重量份的乙烯基氰(不饱和腈,如丙烯腈和甲基丙烯腈)和/或(甲基)丙烯酸c
1-至c
8-烷基酯,如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯和/或不饱和羧酸的衍生物(如酸酐和酰亚胺),例如马来酸酐和n-苯基马来酰亚胺。
[0120]
优选的单体im.1.1是选自单体苯乙烯、α-甲基苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种的那些,并且优选的单体im.1.2是选自单体丙烯腈、马来酸酐和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种的那些。特别优选的单体是im.1.1苯乙烯和im.1.2丙烯腈。
[0121]
优选的接枝基底im.2是有机硅-丙烯酸酯橡胶、二烯橡胶(例如基于丁二烯和异戊二烯的那些)和二烯橡胶的混合物。出于本发明的目的,术语二烯橡胶也涵盖二烯橡胶的共聚物或这些与其它可共聚单体的混合物(例如根据im.1.1和im.1.2)。
[0122]
使用根据标准iso 11357-2:2014-07的差示扫描量热法(dsc)在10k/min的加热速率下测定的接枝基底im.2的玻璃化转变温度tg通常<10℃,优选<0℃,特别优选<-10℃,其中tg被定义为中点温度(切线法)。
[0123]
接枝基底im.2的凝胶含量优选为至少20重量%,并且在通过乳液聚合方法制成的接枝基底im.2的情况下,优选为至少40重量%,在25℃下在甲苯中测定(m.hoffmann,h.
r.kuhn,polymeranalytik i und ii[polymer analysis i and ii],georg thieme-verlag,stuttgart 1977)。
[0124]
优选的是,由组分im.1和im.2制成的接枝聚合物具有核-壳结构,其中组分im.1形成壳,且组分im.2形成核;(参见例如ullmann

s encyclopedia of industrial chemistry,vch-verlag,第a21卷,1992,第635页和第656页)。
[0125]
接枝共聚物im通过自由基聚合,例如通过乳液、悬浮、溶液或本体聚合,优选通过乳液或本体聚合制成。由于众所周知接枝单体在接枝反应过程中不一定完全接枝到接枝基底上,表述“接枝聚合物im”根据本发明也涵盖通过接枝单体在接枝基底存在下的(共)聚合获得并在后处理过程中伴随产生的产物。
[0126]
根据聚合物im的im.2的合适的丙烯酸酯橡胶优选是丙烯酸烷基酯的聚合物,如果适当,具有基于im.2计的至多40重量%的其它可聚合烯属不饱和单体。优选的可聚合丙烯酸酯包括c
1-至c
8-烷基酯,如甲酯、乙酯、丁酯、正辛酯和2-乙基己基酯;卤代烷基酯,优选卤代-c
1-至c
8-烷基酯,如丙烯酸氯乙酯,以及这些单体的混合物。
[0127]
为了交联目的,可以使具有多于一个可聚合双键的单体共聚。交联单体的优选实例是具有3至8个碳原子的不饱和单羧酸和具有3至12个碳原子的不饱和一元醇或具有2至4个oh基团和2至20个碳原子的饱和多元醇的酯,例如二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸烯丙酯;多不饱和杂环化合物,例如三乙烯基和三烯丙基氰脲酸酯;多官能乙烯基化合物,如二-和三乙烯基苯;以及磷酸三烯丙酯和邻苯二甲酸二烯丙酯。优选的交联单体是甲基丙烯酸烯丙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、邻苯二甲酸二烯丙酯和具有至少三个烯属不饱和基团的杂环化合物。特别优选的交联单体是环状单体氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、三丙烯酰基六氢-s-三嗪、三烯丙基苯。交联单体的量优选为基于接枝基底im.2计的0.02至5重量%,特别是0.05至2重量%。在具有至少三个烯属不饱和基团的环状交联单体的情况下,有利的是将该量限制为低于接枝基底im.2的1重量%。
[0128]
可任选与丙烯酸酯一起用于生产接枝基底im.2的优选的“其它”可聚合烯属不饱和单体的实例是丙烯腈、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯酰胺、乙烯基c
1-至c
6-烷基醚、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯。作为接枝基底im.2的优选丙烯酸酯橡胶是具有至少60重量%凝胶含量的乳液聚合物。
[0129]
根据im.2的合适有机硅橡胶可以通过如例如us-a 2891920和us-a 3294725中所述的乳液聚合生产。根据im.2的其它合适的接枝基底是如de3 704 657 a1、de 3 704 655 a1、de 3 631 540 a1和de 3 631 539 a1中所述的具有接枝活性位点的有机硅橡胶。
[0130]
有机硅丙烯酸酯橡胶也适合作为根据本发明的接枝基底im.2。所述有机硅丙烯酸酯橡胶是包含10至90重量%的有机硅橡胶含量和90至10重量%的聚(甲基)丙烯酸烷基酯橡胶含量的具有接枝活性位点的复合橡胶,其中所提到的这两种橡胶组分在复合橡胶中互相穿透,以使它们基本无法彼此分离。如果复合橡胶中有机硅橡胶组分的含量太高,成品树脂组合物具有不利的表面性质并且不太容易着色。相反,如果复合橡胶中聚(甲基)丙烯酸烷基酯橡胶组分的含量太高,成品树脂组合物的抗冲击性受到不利影响。
[0131]
有机硅丙烯酸酯橡胶是已知的并例如描述在us-a 5,807,914、epa2 430134和us-a 4888388中。优选使用通过乳液聚合制成的接枝聚合物,其中im.1是甲基丙烯酸甲酯且im.2是有机硅丙烯酸酯复合橡胶。
[0132]
用于聚碳酸酯的合适的共混伙伴(blend partner)还有聚酯,特别是聚对苯二甲酸亚烷基酯或聚对苯二甲酸亚烷基酯的混合物。
[0133]
优选地,该聚酯是对苯二甲酸或其反应性衍生物(如二甲酯或酸酐)与脂族、脂环族或芳脂族二醇的反应产物,以及这些反应产物的混合物。聚对苯二甲酸亚烷基酯因此含有衍生自对苯二甲酸和脂族、脂环族或芳脂族二醇的结构单元。
[0134]
在本发明的上下文中,聚对苯二甲酸亚烷基酯被理解为也包括不仅含有对苯二甲酸基团,还含有比例为至多50摩尔%,优选至多25摩尔%的量的其它二羧酸的聚酯。这些可含有例如具有8至14个碳原子的芳族或脂环族二羧酸或具有4至12个碳原子的脂族二羧酸,例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、萘-2,6-二甲酸、4,4
′‑
联苯二甲酸、琥珀酸、己二酸和环己烷二甲酸。优选仅使用对苯二甲酸和间苯二甲酸。
[0135]
用于生产根据本发明的聚对苯二甲酸亚烷基酯的二醇包括例如乙二醇、丁-1,4-二醇、丙-1,3-二醇、四甲基环丁二醇、异山梨醇、2-乙基丙-1,3-二醇、新戊二醇、戊-1,5-二醇、己-1,6-二醇、环己烷-1,4-二甲醇、3-乙基戊-2,4-二醇、2-甲基戊-2,4-二醇、2,2,4-三甲基戊-1,3-二醇、2-乙基己-1,3-二醇、2,2-二乙基丙-1,3-二醇、己-2,5-二醇、1,4-二(β-羟基乙氧基)苯、2,2-双(4-羟基环己基)丙烷、2,4-二羟基-1,1,3,3-四甲基环丁烷、2,2-双(4-β-羟基乙氧基苯基)丙烷和2,2-双(4-羟基丙氧基苯基)丙烷及其混合物(de2 407 674 a、de 2 407 776 a、de 2 715 932 a)。
[0136]
这些聚对苯二甲酸亚烷基酯的通用名是例如pet、pbt、petg、pctg、peict、pct或ptt。
[0137]
优选的聚对苯二甲酸亚烷基酯含有基于二羧酸组分计的至少80重量%,优选至少90重量%的对苯二甲酸基团和基于二醇组分计的至少80重量%,优选至少90重量%的乙二醇和/或丁-1,4-二醇基团。
[0138]
例如根据de 1 900 270 a和us 3 692 744 b,可通过并入相对少量的三元或四元醇或三元或四元羧酸而使聚对苯二甲酸亚烷基酯支化。优选支化剂的实例是苯均三酸、偏苯三酸、三羟甲基乙烷和三羟甲基丙烷,以及季戊四醇。特别优选的是仅由对苯二甲酸及其反应性衍生物(例如其二烷基酯)和乙二醇和/或丁-1,4-二醇制成的聚对苯二甲酸亚烷基酯,和这些聚对苯二甲酸亚烷基酯的混合物。
[0139]
优选使用的聚对苯二甲酸亚烷基酯优选具有0.52dl/g至0.95dl/g,特别优选0.56dl/g至0.80dl/g,非常特别优选0.58dl/g至0.68dl/g的特性粘度。为了测定特性粘度,首先在ubbelohde粘度计中根据iso 1628-5:1998-03在25℃下以1重量%的浓度测量在二氯乙酸中的比粘度。然后由测得的比粘度x0.0006907+0.063096计算测定的特性粘度(x是指乘)。具有优选特性粘度的聚对苯二甲酸亚烷基酯在根据本发明的组合物中实现机械和流变性质的有利平衡。
[0140]
聚对苯二甲酸亚烷基酯可通过已知方法生产(参见例如kunststoff-handbuch,第viii卷,第695页及其后,carl-hanser-verlag,munich,1973)。
[0141]
为了实现将添加剂,如阻燃剂、抗静电剂、紫外线吸收剂、稳定剂(例如热稳定剂)、脱模剂、流动改进剂和抗氧化剂、散射剂、增强剂、着色剂(如染料和颜料)、导热填料等并入聚碳酸酯材料中,聚碳酸酯或聚碳酸酯共混物优选以粉末、丸粒或粉末和丸粒的混合物的形式使用。
[0142]
尽管聚碳酸酯是为后盖和前盖的基底层以及功能组件选择的材料,但在可能的情况下,原则上也可以对其它热塑性材料实现类似概念。其它热塑性材料是例如基于聚苯乙烯、苯乙烯共聚物、芳族聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、pet-环己烷二甲醇共聚物(petg)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、环状聚烯烃、聚琥珀酸丁二醇酯(pbs)、聚丙烯酸酯或共聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯或共聚甲基丙烯酸酯,例如聚甲基丙烯酸甲酯或共聚甲基丙烯酸甲酯(如pmma),聚酰胺(优选聚酰胺6(pa6)和聚酰胺6,6(pa6,6)),以及与苯乙烯的共聚物,例如透明聚苯乙烯-丙烯腈(psan),热塑性聚氨酯、基于环烯烃的聚合物(例如可购自ticona的产品)和所提到的聚合物的混合物的材料。“基于”在本上下文中是指热塑性材料中的相应聚合物的至少50重量%的部分。但是,由于其优异的性质和多种可能的特征曲线,聚碳酸酯是首选材料。因此,外壳组装件的大多数部件可以仅使用基于聚碳酸酯的材料实现。这是一种独特资格。可获得透明、不透明或半透明的聚碳酸酯材料。可获得高导热性和低导热性材料以及完全不导热的材料。
[0143]
如果需要外壳组装件的表面改性以获得更具吸引力的设计,外壳外侧的一个或多个元件的纳米结构化或微结构化是优选的,例如前盖或后盖或前盖的一部分或后盖的一部分或外壳的整个外表面的纳米结构化或微结构化,以及表面设计的其它替代方案,其不改变相应的盖部件的表面,因为将另一种材料施加到表面,其在盖部件可以回收之前必须通过刮除等除去。这些额外步骤将使回收消耗更多的能量和成本,并将降低外壳组装件的整个材料的可回收份额。
[0144]
纳米结构化和微结构化带来三维结构化表面。“三维结构化表面”被理解为是图案、纹理和颗粒,其具有专门引入的单个结构元件的布置和分布,这导致观察者对光学设计的视觉印象。结构元件优选具有至少10nm,更优选10至500μm的宽度。宽度值是指结构元件的最小宽度。结构元件优选具有至少5μm至100μm,更优选10μm至500μm的高度。高度是结构元件的最高点和最低点之间的最大垂直距离。相邻结构元件(即直接相邻的结构元件)的最高点包含5μm至500μm,更优选70μm至250μm,特别优选100μm至200μm的间距。表面优选通过注射压缩成型或在注射成型步骤的过程中结构化。
[0145]
用于改变表面外观,即光学外观和/或触觉的可行替代方案是使用在光学外观和/或触觉外观方面具有所需表面外观的附加层或多层元件,其通过一个或多个可分离的卡扣配合、过盈配合、预定断裂点或螺纹连接(其如上所述可从前盖/后盖完全拆卸)附接到前盖或后盖的基底层,卡扣配合和过盈配合是优选的,卡扣配合特别优选。这样的附加多层元件可包括以下层,优选由以下层组成:热塑性层,优选由聚碳酸酯材料制成,更优选由与基底层相同的聚碳酸酯材料制成的热塑性层,和具有装饰效果的层,如镀层、嵌体,例如木材、石材或皮革嵌体。尽管这样的多层元件不能与前盖或后盖的主要部分(基底层)一起回收,至少在没有任何额外回收步骤(例如刮除)的情况下不能与基底层一起回收,但其可以容易地与基底层分离,并且可以弃置或进入比例如机械回收更复杂的回收步骤。装饰层也可以是没有任何附加嵌体的聚碳酸酯层,但是其中装饰层被着色或其本身被纳米结构化或微结构化。根据所使用的聚碳酸酯材料,这样的层也可以与前盖或后盖的基底层一起回收。如果该聚碳酸酯材料与与其附接的相应盖的基底层之一类似,至少如果其可以与相应的基底层一起回收,甚至不需要使用可分离的连接机构,但是如果其必须与相应的基底层分离,则可以使用如所述的连接机构。
[0146]
如果散热器元件由不是聚碳酸酯材料的材料制成,例如由另一热塑性材料或由金属制成,优选如果其由不是与散热器元件附接的后盖的基底层的相同聚碳酸酯材料的材料制成,散热器元件也可手动或自动地从后盖拆除而没有除在预定断裂点的断裂之外的任何材料断裂,且因此包括在“任何其它前盖和/或后盖附接的包含不是聚碳酸酯材料,优选不是前盖或后盖的聚碳酸酯材料的组件,[其]可以在没有任何材料断裂的情况下或经由预定断裂点从相应的盖部件上手动拆除”的组中。散热器可由金属或另一热塑性材料形成或是两者的组合。其也可以由聚碳酸酯材料形成。优选地,散热器由热塑性材料制成,更优选由高导热或低导热的聚碳酸酯组合物制成。如果选择具有低热导率或高热导率的聚碳酸酯材料,优选取决于由所述一个或多个电气/电子组件生成的热量。这样的热塑性组合物,优选聚碳酸酯组合物,进一步优选含有膨胀石墨,更优选以基于组合物的总重量计的至少20重量%的量,甚至更优选至少30重量%的量。散热器元件的聚碳酸酯材料可以是与后盖的基底层的聚碳酸酯材料相同的聚碳酸酯材料或不同的聚碳酸酯材料。在第一种情况下,单组分注射成型工艺可用于生产包括散热器元件的后盖。对于第二种情况,可以使用双组分注射成型工艺。如果这两个组件的聚碳酸酯材料不相同,生产后盖的基底层和散热器元件的另一种方式是通过注射成型工艺生产基底层,在单独的注射成型工艺中生产散热器元件(其可以是附加层的一部分),并通过卡扣配合、过盈配合或螺纹连接将这两个组件彼此附接。
[0147]
根据用于前盖和后盖的材料,这些部件可以一起回收。当前盖的基底层的材料与后盖的基底层的材料完全相同时,情况当然如此。还存在前盖必须与后盖分开回收的情况。这可能例如是某种聚碳酸酯共混材料用于前盖的基底层且非共混聚碳酸酯材料用于后盖的基底层时的情况。
[0148]
优选地,前盖包括由聚碳酸酯材料形成的基底层,所述聚碳酸酯材料具有如根据astm 1461-01(2001)测定的小于1.5w/(m
·
k)的面内热导率、如根据iec 61189-2-721:2015用spdr(分裂柱介质谐振器)方法在5.0ghz的频率下测定的小于5.0的相对介电常数(dk)以及如根据iso 3915-1999测定的大于10
11
q的表面电阻。
[0149]
前盖的基底层优选具有0.8至1.5mm,更优选1.0至1.4mm的厚度。关于前盖的基底层或后盖的基底层以及可能成为相应盖的一部分的任何其它层的厚度是指在其上没有一体成形附加组件的每个点处垂直于层表面的层厚度,其中所提到的厚度是对相应层的相应表面积的至少60%、优选至少75%、更优选至少90%,特别优选对整个表面给出的。
[0150]
优选地,前盖的基底层具有如根据din en 60695-11-10:2014-10在其相应厚度下测定的至少hb,进一步优选至少v1,特别优选至少v0的阻燃等级。
[0151]
优选地,用于后盖的基底层的聚碳酸酯材料由具有根据astm e1461-01测定的0.25至10w/(m
·
k),更优选0.5至10w/(m
·
k),甚至更优选1至4w/(m
·
k),特别优选1至1.5w(m
·
k)的面内热导率的组合物模制而成。后盖的基底层的聚碳酸酯组合物优选包含50至90重量%,更优选50至80重量%,甚至更优选55至80重量%的芳族聚碳酸酯,其是与前盖的基底层的聚碳酸酯材料中相同或不同的聚碳酸酯,和10至50重量%,更优选20至50重量%,甚至更优选20至45重量%的导热填料,这两个量都参考聚碳酸酯组合物的总重量计。
[0152]
如果具有高热导率的聚碳酸酯材料用于后盖的基底层,例如具有根据astm e1461-01测定的4至40w/(m
·
k),优选6至18w/(m
·
k)的热导率的材料(这通常意味着30-40
重量%的导热填料,优选膨胀石墨)并且使用卡扣配合来连接前盖与后盖,优选地,后盖是包括(一个或多个)卡入区域的部件,而前盖是包括卡扣配合钩的部件。
[0153]
后盖的基底层的聚碳酸酯材料中所用的导热填料优选选自氢氧化镁、滑石、勃姆石氢氧化铝、水铝石氢氧化铝、三水铝石氢氧化铝、碳酸钙、云母、氧化钡、硫酸钡、硅酸钙、氧化锆、氧化硅、玻璃珠、氧化镁铝、碳酸钙镁、陶瓷涂布的石墨、石墨(特别是膨胀石墨)、粘土及其任何混合物。特别优选地,后盖的基底层的聚碳酸酯材料中所用的导热填料是滑石或膨胀石墨,非常特别优选滑石。
[0154]
后盖的基底层优选具有2至4mm的厚度。
[0155]
如果聚碳酸酯材料或另一热塑性材料用于散热器元件(这两种都是与金属相比更好的解决方案——由于更轻的重量、成本以及可能还由于外壳组装件的可回收性,尽管也可以使用金属),该聚碳酸酯材料可以是具有比后盖的基底层的材料高的热导率的材料,更优选高至少2w/(m
·
k),进一步优选具有4至40w/(m
·
k)的面内热导率,最优选6至18w/(m
·
k),根据astm e1461-01测定。
[0156]
散热器也可以由基底层的聚碳酸酯材料一体成形,在这种情况下包含膨胀石墨的聚碳酸酯材料是优选的。
[0157]
散热器元件的聚碳酸酯材料优选包含50至90重量%,更优选60至80重量%,甚至更优选60至70重量%的芳族聚碳酸酯和10至50重量%,更优选20至40重量%,甚至更优选30至40重量%的导热填料。
[0158]
散热器元件的聚碳酸酯材料中所用的导热填料优选包含,更优选至少50重量%,甚至更优选至少80重量%,最优选是以下之一:氮化硅、氮化铝、氮化硼、石墨、陶瓷填料、其任何混合物,特别是膨胀石墨。
[0159]
优选地,用于前盖、后盖和散热器的材料都是聚碳酸酯材料,更优选地,用于至少一个,优选更多,更优选用于所有连接机构(至少直接附接到前盖或后盖的连接机构,其将包含不是与该组件附接的盖的材料的材料的组件连接到相应的盖部件)的材料是聚碳酸酯材料。
[0160]
热塑性组合物,且在此特别是聚碳酸酯组合物,可以通过注射成型工艺(其是用于热塑性部件的优选生产工艺)以及通过增材制造工艺制成所需形状。前盖和/或后盖的基底层和/或任何附加层以及由热塑性材料制成的任何组件或组件的任何部分可以通过挤出、热压成型、纺丝、吹塑、深拉、3d打印或注射成型工艺生产,例如标准注射成型、级联注射成型、顺序注射、多组分注射成型、注射压缩成型或膜嵌入成型,3d打印和注射成型是优选的,注射成型是特别优选的。
[0161]
注射成型方法是本领域技术人员已知的,并且描述在例如“handbuch spritzgieβen”,friedrich johannnaber/walter michaeli,munich;vienna:hanser,2001,isbn 3-446-15632-1或“anleitung zum bau von spritzgiebwerkzeugen”,menges/michaeli/mohren,munich;vienna:hanser,1999,isbn 3-446-21258-2中。注射成型在此应理解为包括所有注射成型工艺,包括多组分注射成型和注射-压缩成型工艺。注射-压缩成型工艺与常规注射成型工艺的不同在于,注射和/或固化程序涉及模板移动。在已知的注射成型工艺中,模板在注射程序之前已经略微打开以补偿在后续固化过程中发生的收缩并降低所需注射压力。因此在注射程序开始时已经存在预先扩大的模腔。模具的溢料面确保预扩大的模
腔即使在模板已经稍微打开时仍然足够防漏。将塑料组合物注射到这种预扩大的模腔中,并在模具朝闭合位置移动时同时/随后被压缩。特别在具有长流动路径的大表面积和薄壁模制品的生产中,更复杂的注射-压缩成型技术是优选的或在一些情况下是必需的。仅以这种方式实现大模制品所需的注射压力的降低。此外,通过注射压缩成型可以避免由高注射压力引起的注射成型部件中的应力/翘曲。
[0162]
在尚未公开的国际专利申请pct/ep2020/069718中描述的优选实施方案中,后盖包括由第一组合物制成的第一层,所述第一组合物包含50至90重量%,更优选60至80重量%,甚至更优选60至70重量%的芳族聚碳酸酯和10至50重量%,更优选20至40重量%,甚至更优选30至40重量%的第一导热填料,这两个量都参考第一组合物的总重量计,第一组合物具有4至40w/(m
·
k),最优选6至18w/(m.k)的热导率。第二层,即基底层,放置在第一层的外表面上。优选地,这种基底层由第二组合物模制而成,所述第二组合物包含50至90重量%,更优选50至80重量%,甚至更优选55至80重量%的芳族聚碳酸酯,其是与第一组合物中相同或不同的聚碳酸酯,和10至50重量%,更优选20至50重量%,甚至更优选20至45重量%的导热填料,这两个量都参考第二组合物的总重量计,第二组合物的热导率为0.25至10w/(m
·
k),进一步优选0.5至10w/(m
·
k),最优选1至4w/(m
·
k),第二层在第一层的朝向外壳外侧的一侧上。第二层的朝向外壳内部的一侧没有完全被第一层的材料覆盖,其中第一组合物的热导率比第二组合物的热导率大至少2w/(m.k),其中所述热导率根据astm e1461-01进行面内测量。第一组合物的导热填料优选包含,更优选至少50重量%,甚至更优选至少80重量%,更优选是以下之一:氮化硅、氮化铝、氮化硼、石墨、陶瓷填料、其任何混合物,特别是膨胀石墨。第二组合物的导热填料优选包含以下之一,更优选至少50重量%,甚至更优选至少80重量%,更优选是以下之一:氢氧化镁、滑石、勃姆石氢氧化铝、水铝石氢氧化铝、三水铝石氢氧化铝、碳酸钙、云母、氧化钡、硫酸钡、硅酸钙、氧化锆、氧化硅、玻璃珠、氧化镁铝、碳酸钙镁、陶瓷涂布的石墨、粘土、其任何混合物,特别是滑石。第一层包括在朝向外壳组装件的内部的一侧上一体成形的优选由第一组合物组成的散热器元件。散热器元件可包括翅片或类似元件,其增加散热器元件的表面,同时需要相对较小的空间实现更好的热传递。所述实施方案将具有高热导率的材料用于散热器元件并将具有低热导率的材料用于基底层,其为外壳提供良好的机械性质。具有高填料载量的高导热外壳部件可能具有高脆性的缺点,这通过所描述的组件组合避免。特别优选地,这一实施方案还包括具有以下特征的前盖:前盖包括由聚碳酸酯材料形成的基底层,所述聚碳酸酯材料具有如根据astm 1461-01(2001)测定的小于1.5w/(m
·
k)的面内热导率、如根据iec 61189-2-721:2015用spdr(分裂柱介质谐振器)方法在5.0ghz的频率下测定的小于5.0的相对介电常数(dk)以及如根据iso 3915-1999测定的大于10
11
ω的表面电阻,该基底层优选具有0.8至1.5mm的厚度。更优选地,将至少两个功能组件集成到该基底层中。优选地,所述实施方案的前盖的基底层具有如根据din en 60695-11-10:2014-10在其相应厚度下测定的至少v1,更优选v0的阻燃等级。
[0163]
这样的后盖优选用具有一个注射单元和两个模具(每个模具具有一个模腔)或一个模具(具有两个模腔,第一模腔用于模制第一层,而第二模腔用于模制第二层)的注射成型机制备。因此,外壳部件优选根据以下步骤制备:在第一模腔中用第一组合物模制第一层,将第一层转移到第二模腔中,以及在第二模腔中在第一层上用第二组合物包覆成型
(over-moulding)第二层——通过留出第一层的至少一个区域未被第二层包覆成型以暴露于至少一个热源。用于熔融第一组合物的温度优选在260至330℃,更优选270至320℃,甚至更优选280至310℃的范围内,并且用于熔融第二组合物的温度在260至320℃,优选270至310℃,且最优选280至300℃的范围内。
[0164]
根据本发明的外壳组装件在ee&a行业中特别有用,例如作为用于厨房电器、用于汽车应用、用于医疗保健装置、用于手术装置、用于智能家居设备(例如智能集线器)、用于计算机(包括笔记本电脑)、用于移动电话、接收器(例如gps接收器)、收发器、远程控制、照明装置(例如前照灯)、控制电子器件、路由器-wlan或lan-、无线接入点、电源的外壳组装件。包括根据本发明的外壳(包括优选实施方案)的这些装置也是本发明的主题。
[0165]
外壳组装件在其使用期限后的可能的拆解优选提供最初在外壳中使用的聚碳酸酯材料的总材料重量的至少70重量%,更优选至少80重量%,甚至更优选至少90重量%,特别优选至少95重量%以可供循环利用。尽管可以将如此大量的材料制成可供循环利用,但也可以将高要求的功能如wifi集成到外壳组装件中。由于集成的散热器,散热性能可以满足所需需求。丰富的表面外观是可得的。
实施例
[0166]
材料
[0167]
所有热塑性材料在使用前在120℃下在干燥空气中干燥4小时。
[0168]
tc8030
[0169]
tc8030是石墨填充(35重量%膨胀石墨)的基于双酚a的直链聚碳酸酯,具有根据astm e1461-13(2013)的14w/(m
·
k)的面内热导率。该产品具有根据iso 11443-a(2014)在330℃和1000s-1
下测得的169cm3/(10min)的熔体粘度。该产品可获自covestro ag,leverkusen。由tc8030组成的部件可以在325℃的熔体温度和85℃的模具温度下注射成型。
[0170]
tc110 fr
[0171]
tc110 fr是滑石填充(25重量%滑石)的基于双酚a的直链聚碳酸酯,具有根据astm e1461-13(2013)的0.8w/(m
·
k)的面内热导率。该产品具有根据iso 11443-a(2014)在300℃和1000s-1
下测得的160cm3/(10min)的熔体粘度。该产品在小壁厚度下提供良好的燃烧行为(din en 60695-11-10:2014-10:在1.5mm下为v-0和在1.0mm下为v-1)。该产品可获自covestro ag,leverkusen。由tc110fr组成的部件可以在300℃的熔体温度和85℃的模具温度下注射成型。
[0172]
tc611
[0173]
tc611是石墨填充(35重量%膨胀石墨)的基于双酚a的直链聚碳酸酯,具有根据astm e1461-13(2013)的16w/(m
·
k)的面内热导率。该产品具有根据iso 11443-a(2014)在330℃和1000s-1
下测得的160cm3/(10min)的熔体粘度。该产品可获自covestro ag,leverkusen。由tc611组成的部件可以在320℃的熔体温度和85℃的模具温度下注射成型。
[0174]
fr3040
[0175]
fr3040是一种用于薄壁应用的阻燃聚碳酸酯/abs共混物。该产品在小壁厚下提供良好的燃烧行为(din en 60695-11-10:2014-10:在0.75mm下为v-0和在0.6mm下为v-1)。该产品具有根据iso 1133-1:2011在240℃下在5kg载荷下测得的17cm3/(10min)的熔体体积流动速率mvr。该产品可获自covestro ag,leverkusen。由fr3040组成的部件可以在260℃的熔体温度和80℃的模具温度下注射成型。
[0176]
fr6040
[0177]
fr6040是一种非增强的、无锑、无氯和无溴的阻燃、紫外线稳定的聚碳酸酯/聚碳酸酯硅氧烷共聚物共混物。该产品具有根据iso 1133-1:2011在300℃下在1.2kg载荷下测得的11cm3/(10min)的熔体体积流动速率mvr。该产品在小壁厚下提供良好的燃烧行为(din en 60695-11-10:2014-10:在1.5mm下为v-0)。该产品可获自covestro ag,leverkusen。由fr6040组成的部件可以在305℃的熔体温度和90℃的模具温度下注射成型。
[0178]
lexan
tm exl9330
[0179]
lexan
tm exl9330是一种不透明的、非氯化的、非溴化的阻燃的、紫外线稳定的聚碳酸酯硅氧烷共聚物,其具有根据iso 1133-1:2011在300℃下在1.2kg载荷下测得的9cm3/(10min)的熔体体积流动速率mvr。该产品在小壁厚下提供良好的燃烧行为(din en 60695-11-10:2014-10:在1.5mm下为v-0和在0.8mm下为v-1)。该产品可获自sabic innovative plastics,bergen op zoom。由lexan
tm exl9330组成的部件可以在305℃的熔体温度和90℃的模具温度下注射成型。
[0180]
2608
[0181]
2608是基于双酚a的直链聚碳酸酯。该产品具有根据iso 1133-1:2011在300℃下在1.2kg载荷下测得的12cm3/(10min)的熔体体积流动速率mvr。该产品可获自covestro ag,leverkusen。由2608组成的部件可以在310℃的熔体温度和100℃的模具温度下注射成型。
[0182]
颜色为021182的2407
[0183]
颜色为021182的2407是半透明的、紫外线稳定的、易脱模的基于双酚a的直链聚碳酸酯,具有根据iso 1133-1:2011在300℃下在1.2kg载荷下测得的19cm3/(10min)的熔体体积流动速率mvr。该产品具有如根据din en iso 13468-2:2006测得的在2mm下57%的透射率ty(d65,10
°
)和在2mm下50
°
的半功率角。该产品可获自covestro ag,leverkusen。由2407组成的部件可以在300℃的熔体温度和100℃的模具温度下注射成型。
[0184]
led5202
[0185]
led5202是透明的、紫外线稳定的基于双酚a的直链聚碳酸酯,具有根据iso 1133-1:2011在300℃下在1.2kg载荷下测得的19cm3/(10min)的熔体体积流动速率mvr。该产品具有如根据din en iso 13468-2:2006测得的在2mm下90%的透射率ty(d65,
10
°
)和根据iso 14782(1999)测得的在2mm下<0.5%的雾度。该产品可获自covestro ag,leverkusen。由led5202组成的部件可以在280℃的熔体温度和95℃的模具温度下注射成型。
[0186]
silfort*phc587c
[0187]
silfort*phc587c是一种无底漆、透明、不泛黄的硅氧烷树脂硬涂层,其提供改进的保护以防止涂层和/或基底因天气和紫外线而劣化。该产品可获自momentive performance materials gmbh,leverkusen。
[0188]
实施例
[0189]
实施例1:
[0190]
如下制备用于gps接收器的外壳组装件,其包括前盖、具有集成散热器的后盖和功能元件:
[0191]
前盖包括卡扣配合钩作为卡扣配合元件,其安置于在外壳的闭合状态下与后盖接触的前盖区域中,因此在前盖的边缘区域中,其朝向后盖的边缘区域中的对应卡入元件伸出。这些形成前盖和后盖之间的连接机构。前盖进一步包括在前盖内侧上的固位结构,其充当固定在其中的金属天线的卡扣配合元件。通过将天线从固位结构中拉出,可以容易地将该天线与前盖分离。前盖,包括一体成形的卡扣配合钩和固位结构,使用fr3040在注射成型工艺中生产。使用在模具壁上具有结构化表面的注射成型模具,所述结构化表面代表朝向外壳组装件外部的前盖表面。由此生产具有结构化外表面以获得更具吸引力的设计的前盖。后盖包括安置在朝向外壳内部的后盖基底层的表面上的卡扣配合钩。该卡扣配合钩朝外壳的内部伸出。后盖包括用于前盖的卡扣配合钩的卡入区域,前盖的卡扣配合钩安置于在外壳的闭合状态下与后盖接触的前盖区域中,其为后盖的边缘区域。后盖,包括一体成形的卡扣配合钩,使用tc8030在注射成型工艺中生产。pcb经由上述安置在朝向外壳内部的后盖表面上的卡扣配合钩和pcb中的对应卡入区域卡入后盖中。
[0192]
实施例2:
[0193]
根据实施例1制备用于轻型闹钟的外壳组装件,其包括前盖、具有集成散热器的后盖和功能元件,不同的是在注射成型工艺中制成的前盖包括开口和在围绕开口的其内表面上的卡入区域。开口承接由颜色为021182的2407制成的光窗,其配备有朝向外壳内部伸出的卡扣钩,其与开口的卡入区域一起形成卡扣配合连接。另外,前盖包括在朝向外壳组装件内部的表面上安置在开口附近的附加卡扣配合钩,其用于借助作为led模块的一部分的卡入区域卡入led模块。这种led模块因此可以容易地从前盖拆卸并有利于前盖的回收。
[0194]
实施例3:
[0195]
根据实施例1制备用于wlan路由器的外壳组装件,其包括前盖、具有集成散热器的后盖和功能元件,不同的是前盖包括模内成型的光窗。因此通过双组分注射成型工艺生产前盖,其中在第一注(shot)中注入透明led5202以生产光窗,并在第二注中注入fr3040以形成剩余前盖。用于光窗的透明led5202是作为前盖的基底层(主层)的材料的聚碳酸酯材料。其可以容易地与前盖的材料一起回收。前盖如实
施例2中所述包括安置在朝向外壳组装件内部的表面上的卡扣配合钩,其用于卡入led模块。
[0196]
实施例4:
[0197]
如下制备用于wlan路由器的外壳组装件,其包括前盖和后盖以及功能元件:
[0198]
通过双组分注射成型工艺生产后盖,其中在第一注中注入tc110fr以生产后盖的基底层,其包括安置在朝向外壳内部的基底层的表面上的卡扣配合钩。该卡扣配合钩朝向外壳的内部伸出。还存在卡扣配合钩作为卡扣配合元件,其安置于在外壳的闭合状态下与前盖接触的后盖区域中,因此在后盖的边缘区域中,其朝向前盖的对应区域伸出。这些形成前盖和后盖之间的连接机构。通过在第二注中注入tc611而生产散热器,以在后盖的基底层的内表面上形成翅片形散热元件。pcb经由安置在朝向外壳内部的后盖表面上的卡扣配合钩和pcb中的对应卡入区域卡入后盖中。前盖包括安置在朝向外壳组装件内部的表面上的卡扣配合钩。该卡扣配合钩朝向外壳的内部伸出。为了生产包括卡扣配合钩的前盖,在使用模制工具的注射成型工艺中使用tc110fr,所述模制工具能够生产用于卡扣配合钩的卡入区域,所述卡扣配合钩安置于在外壳的闭合状态下与前盖接触的后盖区域中,这是前盖的边缘区域。借助激光活化镀(lap)在由2608制成的载体板上形成天线,所述载体板经由朝向外壳组装件内部的前盖表面上的卡扣配合钩和载体板中的对应卡入区域卡入前盖中,以使天线所在的载体板的一侧面向前盖的内表面。为了回收目的,这种小载体板可以与天线一起从前盖拆卸,且因此不妨碍前盖部件的回收。
[0199]
实施例5:
[0200]
如根据实施例4所述制备用于智能家居集线器的外壳组装件,其包括前盖、后盖和功能元件,不同的是通过在双组分注射成型工艺的第二注中注入tc611而制成的散热器在朝向外壳内部的后盖基底层的表面上形成内层,并在朝向外壳内部的内层表面上形成一体成形的附加翅片形散热元件。散热器的这种配置能够改进散热。
[0201]
实施例6:
[0202]
如根据实施例4所述制备用于智能家居集线器的外壳组装件,其包括前盖、后盖和功能元件,不同的是厚度为1.2mm的前盖的基底层在朝向外壳外部的表面上提供有卡入区域。这些卡入区域充当厚度为1.0mm的单独装饰层的附接机构,所述单独装饰层经由安置在朝向外壳内部的装饰层表面上的卡扣配合钩作为卡扣配合元件而卡入。包括所述卡扣配合钩的装饰层在注射成型工艺中使用2608生产并随后使用silfort*phc587c涂布。干燥的phc587c涂层具有8μm的厚度。该装饰层为外壳的前盖提供防划伤的光泽设计。由于装饰层可以通过可分离的卡扣配合容易地拆卸,前盖的基底层(其包含前盖的大部分材料)可以回收。在施加涂层之前,装饰层部分可以清洁并用去离子空气进行去离子。涂层的施加可以在洁净室中在23℃和50%相对湿度下通过流涂进行。在30分钟的闪蒸时间后,涂布部分上的涂层应该在130℃下固化1小时。为了实现8μm的干燥涂层厚度,必须将图层材料的固含量调节至约23.5重量%。
[0203]
实施例7:
[0204]
如下制备用于室外5g天线的外壳组装件,其包括前盖、后盖和功能元件:
[0205]
前盖包括卡扣配合钩作为卡扣配合元件,其安置于在外壳的闭合状态下与后盖接触的前盖区域中,因此在前盖的边缘区域中,其朝向后盖的边缘区域中的对应卡入元件伸出。这些形成前盖和后盖之间的连接机构。还存在安置在朝向外壳组装件内部的前盖表面上的卡扣配合钩作为卡扣配合元件。该卡扣配合钩朝向外壳的内部伸出。前盖,包括一体成形的卡扣配合钩,使用fr6040在注射成型工艺中生产。经由激光活化镀(lap)在由2608制成的载体板上形成天线,所述载体板经由朝向外壳组装件内部的前盖表面上的卡扣配合钩和载体板中的对应卡入区域卡入前盖中,以使天线所在的载体板的一侧面向前盖的内表面。为了回收目的,这种小载体板可以与天线一起从前盖拆卸,并因此不妨碍前盖部件的回收。通过双组分注射成型工艺生产后盖,其中在第一注中注入tc8030以生产后盖的基底层,其包括安置在朝向外壳内部的基底层的表面上的卡扣配合钩。该卡扣配合钩朝向外壳的内部伸出。后盖包括用于前盖的卡扣配合钩的卡入区域,前盖的卡扣配合钩安置于在外壳的闭合状态下与后盖接触的前盖区域中,这是后盖的边缘区域。通过在第二注中注入tc611而生产散热器,以在后盖的基底层的内表面上形成翅片形散热元件。pcb经由安置在朝向外壳内部的后盖表面上的上述卡扣配合钩和pcb中的对应卡入区域卡入后盖中。
[0206]
实施例8:
[0207]
如根据实施例4所述制备用于室外5g天线的外壳组装件,其包括前盖、后盖和功能元件,不同的是在注射成型工艺中使用lexan
tm exl9330生产包括所述卡扣配合钩和卡入区域的前盖。
[0208]
实施例9:
[0209]
如实施例4中所述制备用于wlan路由器的外壳组装件,其包括前盖和后盖以及功能元件,不同的是代替使用所述卡扣配合元件作为前盖和后盖之间的连接机构,使用过盈配合元件。
[0210]
后盖包括一体成形的轴作为过盈配合元件,其安置在朝向外壳组装件内部的基底层的表面上,朝向外壳组装件的内部伸出。相应地,前盖包括一体成形的插孔作为过盈配合元件,其安置在朝向外壳组装件内部的基底层的表面上,承接后盖的轴。

技术特征:
1.一种外壳组装件,其包括后盖和前盖,其中所述后盖和所述前盖各自包括由相同聚碳酸酯材料或不同聚碳酸酯材料制成的基底层,和其中散热器元件设置在所述后盖的朝向外壳内部的一侧上,所述散热器元件与至少一个电子组件导热连通,其特征在于,所述后盖和所述前盖经由以下彼此连接且彼此可拆卸:由聚碳酸酯材料形成的选自卡扣配合、过盈配合、螺纹连接及其组合的一个或多个紧固件,和/或并非由聚碳酸酯材料形成但可以在没有任何材料断裂的情况下或经由预定断裂点从所述前盖和所述后盖拆卸的一个或多个紧固件,和/或一个或多个预定断裂点,并且所述至少一个电气/电子组件和附接到所述前盖和/或所述后盖的包含不是聚碳酸酯材料的材料的任何其它组件可经由卡扣配合、过盈配合、螺纹连接或经由预定断裂点的断裂从相应的盖部件上拆除。2.根据权利要求1所述的外壳组装件,其中所述前盖和所述后盖不通过任何包含不是所述前盖的聚碳酸酯材料或所述后盖的聚碳酸酯材料的材料的连接机构连接。3.根据权利要求1或2所述的外壳组装件,其中所述前盖和所述后盖之间的连接机构自所述前盖的材料、所述后盖的材料或这两种材料一体成形。4.根据前述权利要求中任一项所述的外壳组装件,其中任何其它附接到所述前盖和/或所述后盖上的包含不是与组件附接的盖的聚碳酸酯材料的材料的所述组件可经由卡扣配合、过盈配合或经由预定断裂点的断裂从相应的盖部件上拆除。5.根据前述权利要求中任一项所述的外壳组装件,其中所述散热器元件可手动或自动地从所述后盖拆除而没有除预定断裂点之外的任何材料断裂。6.根据前述权利要求中任一项所述的外壳组装件,其中所述散热器元件由聚碳酸酯材料形成。7.根据权利要求6所述的外壳组装件,其中所述散热器元件的聚碳酸酯材料包含膨胀石墨。8.根据前述权利要求中任一项所述的外壳组装件,其中所述后盖的基底层的聚碳酸酯材料包含滑石或膨胀石墨。9.根据前述权利要求中任一项所述的外壳组装件,其中所述前盖和/或所述后盖各自不包括任何附加层,除了由聚碳酸酯材料制成的基底层和如果适用,在所述后盖的情况下,由聚碳酸酯材料制成的包括与其一体成形的散热器元件的另一层以外。10.根据前述权利要求中任一项所述的外壳组装件,其中所述前盖的基底层的聚碳酸酯材料包括基于双酚a的均聚碳酸酯、1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷和双酚a的共聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、聚碳酸酯硅氧烷共聚物或其混合物。11.根据前述权利要求中任一项所述的外壳组装件,其中所述前盖和/或所述后盖的基底层的聚碳酸酯材料包含阻燃剂。12.根据前述权利要求中任一项所述的外壳组装件,其中所述后盖包括由第一组合物模制的第一层,所述第一组合物包含50至90重量%的芳族聚碳酸酯和10
至50重量%的第一导热填料,两个量都参考所述第一组合物的总重量计,所述第一组合物具有4至40w/(m.k)的热导率,和由第二组合物模制的作为基底层的第二层,所述第二组合物包含50至90重量%的芳族聚碳酸酯,其是与所述第一组合物中相同或不同的聚碳酸酯,和10至50重量%的导热填料,两个量都参考所述第二组合物的总重量计,所述第二组合物具有0.25至10w/(m
·
k)的热导率,所述第二层在所述第一层的朝向外壳外侧的一侧上,其中所述第一组合物的热导率比所述第二组合物的热导率大至少2w/(m
·
k),其中所述热导率根据astm e1461-01面内测得,并且其中所述第一层包括在朝向所述外壳组装件的内部的一侧上一体成形的散热器元件。13.根据前述权利要求中任一项所述的外壳组装件,其中所述外壳组装件包括不同于所述前盖、所述后盖、所述散热器或所述至少一个电子组件的组件,并且所述组件包含不是与所述组件附接的盖的聚碳酸酯材料的材料。14.根据权利要求13所述的外壳组装件,其中一个或多个卡扣配合用于附接不同于所述前盖、所述后盖、所述散热器或所述至少一个电子组件并包含不是与所述组件附接的盖的聚碳酸酯材料的材料的组件。15.根据前述权利要求中任一项所述的外壳组装件,其由以下组件组成后盖和前盖、至少一个散热器元件、一个或多个电气/电子组件和任选的其它功能组件,其中所述后盖和所述前盖各自由基底层和任选的一个或多个附加层组成,所述基底层由相同聚碳酸酯材料或不同聚碳酸酯材料制成,所述附加层可与由聚碳酸酯材料制成的层一起回收,和其中所述至少一个散热器元件设置在所述后盖的朝向外壳内部的一侧上,其中所述后盖和所述前盖经由以下彼此连接并彼此可拆卸:由聚碳酸酯材料形成的选自卡扣配合、过盈配合和螺纹连接及其组合的一个或多个紧固件,和/或并非由聚碳酸酯材料形成但可以在没有任何材料断裂的情况下或经由预定断裂点从所述前盖和所述后盖拆卸的一个或多个紧固件,和/或一个或多个预定断裂点,并且所述至少一个电气/电子组件和任何其它附接到所述前盖和/或所述后盖上的包含不是聚碳酸酯材料的材料的功能组件可经由卡扣配合、过盈配合、螺纹连接或经由预定断裂点的断裂从相应的盖部件上拆除。

技术总结
本发明涉及一种基于聚碳酸酯材料的外壳组装件,其中至少前盖和后盖由于其可分离成分别附接于前盖或后盖但无法与前盖或后盖一起回收的所有组件的不同部分而容易回收。卡扣配合、过盈配合、预定断裂点和其它机构用于单个部件的易拆卸但使用安全的连接。部件的易拆卸但使用安全的连接。


技术研发人员:朱美英 孟季茹 吴光辉
受保护的技术使用者:科思创德国股份有限公司
技术研发日:2021.12.29
技术公布日:2023/8/31
版权声明

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