一種電子產(chǎn)品殼體及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電子產(chǎn)品殼體，該電子產(chǎn)品殼體具有水溶性硬化層-軟膠層-硬膠層的三層結(jié)構(gòu)，所述水溶性硬化層的材質(zhì)選自聚乙烯醇、聚醋酸乙烯、聚乙烯醇縮醛中的一種。還提供了該電子產(chǎn)品殼體的制備方法。本發(fā)明以雙色注塑技術(shù)為依托，在產(chǎn)品涉及上采用了“硬膠外包，軟膠內(nèi)嵌”構(gòu)型，并且通過施以水溶性硬化層保護，有效確保二次加工在軟硬膠雙色產(chǎn)品上的成功實施，極大提高了制程良率。
【專利說明】一種電子產(chǎn)品殼體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子產(chǎn)品制造領(lǐng)域，尤其涉及一種軟膠類注塑產(chǎn)品領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著當(dāng)今數(shù)碼電子產(chǎn)品的不斷推陳出新，市場競爭日趨激烈，制造業(yè)所采用的傳統(tǒng)材料及其加工技術(shù)已愈來愈難以滿足客戶和消費者的需求。雙色注塑工藝作為一種近年來興起并迅速流行的產(chǎn)品制造手段，一定程度上彌補了普通注塑制程的欠缺，擴大了材料的選擇及使用范圍，豐富了產(chǎn)品的外觀及加工效果。然而目前該技術(shù)依舊較多依托于傳統(tǒng)工程塑料諸如PC/ABS合金、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等，難以在感官上賦予多樣化及高檔化的用戶體驗。以塑性聚氨酯彈性體(TPU)為代表的熱塑性彈性體材料因其出色的相容性、優(yōu)異的物理機械性能逐漸受到業(yè)界關(guān)注。蘋果公司的巔峰之作iPhone更是催生了軟膠(soft touch效果)保護殼的風(fēng)靡。該種材料憑借兼具橡膠和塑料兩者的優(yōu)良機械特性，靈活可塑的色彩配置，突出的耐環(huán)境性能，以及與多種高分子材料間良好的附著力，愈來愈多地作為手機等電子產(chǎn)品的裝配零件而體現(xiàn)。但又由于其本身的特性限制，二次加工性差，通常無法保證所要求的尺寸公差，故難以直接作為成型精密結(jié)構(gòu)諸如手機外殼的原材料。目前針對TPU等軟膠類產(chǎn)品的二次加工尚無較好方式。通常采用的方案有兩種:1、根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計對應(yīng)治具，將產(chǎn)品定位并貼合普通保護膜后作機械加工，完畢后取下部件并手工揭除膜層；2、直接在產(chǎn)品表面實施鐳雕(激光雕刻)。上述方案I的缺點在于:加工時無法確保過程定位精準(zhǔn)，TPU材料易粘刀，并形成毛刺或破壞型卷狀碎屑，且手工去膜工段費時費力；方案2的缺點則為:不同波段的激光鐳射極易造成產(chǎn)品加工部位的變性或焦化現(xiàn)象，破壞了其外觀面，導(dǎo)致無法滿足客戶需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的雙色注塑電子產(chǎn)品外殼CNC后加工制程良率低的問題，本發(fā)明提供了一種電子產(chǎn)品殼體，該電子產(chǎn)品殼體具有水溶性硬化層-軟膠層-硬膠層的軟膠內(nèi)嵌、硬膠外包的三層結(jié)構(gòu)，所述水溶性硬化層選自聚乙烯醇、聚醋酸乙烯、聚乙烯醇縮醛中的一種。
[0004]本發(fā)明還提供了一種電子產(chǎn)品殼體的制備方法，包括步驟:1)采用雙色注塑成型，其中，第一色原料為硬膠，第二色原料為軟膠，得注塑品；2)在步驟I)得到的注塑品的軟膠面上噴涂水溶性硬化層，得噴涂部件；3)將步驟2)得到的噴涂部件按圖紙要求作數(shù)控加工，得到本發(fā)明所述的電子產(chǎn)品殼體，其中，所述水溶性硬化層選自聚乙烯醇、聚醋酸乙烯、聚乙烯醇縮醛中的一種。其中，雙色注塑中的“第一色”和“第二色”皆為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)術(shù)語，“第一色”和“第二色”也可分別記為“第一射”和“第二射”，“一射”、“二射”實際代表了雙色材料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)布局，一射的注塑材料形成產(chǎn)品殼體的外表面，二射材料形成產(chǎn)品殼體的內(nèi)表面。
[0005]本發(fā)明以雙色注塑技術(shù)為依托，在產(chǎn)品涉及上采用了“硬膠外包，軟膠內(nèi)嵌”構(gòu)型，并且通過施以水性硬化層涂層保護，有效確保二次加工在軟硬膠雙色產(chǎn)品上的成功實施，極大提高了制程良率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明公開的“硬膠外包，軟膠內(nèi)嵌”電子產(chǎn)品殼體構(gòu)型的示意圖。其中，I為水溶性硬化層，2為軟膠層，3為硬膠層。
【具體實施方式】
[0007]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0008]本發(fā)明提供了 一種電子產(chǎn)品殼體，該電子產(chǎn)品殼體具有水溶性硬化層-軟膠層-硬膠層的三層結(jié)構(gòu)，所述水溶性硬化層的材質(zhì)選自聚乙烯醇、聚醋酸乙烯、聚乙烯醇縮醛中的一種或幾種。
[0009]本發(fā)明所公開的電子產(chǎn)品殼體在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計上:硬膠外包，軟膠內(nèi)嵌，本發(fā)明所述軟膠和硬膠為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)術(shù)語。有效地避免了在軟膠面上作涂層保護出現(xiàn)的問題，例如，因熱塑性彈性體TPU表面性能所限，無法通過耐紫外線老化及鉛筆硬度測試等問題。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述軟膠層選自熱塑性聚氨酯(TPU)、熱塑性彈性體(TPE)、對苯二甲酸(TPA)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中的一種或幾種。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述硬膠層選自聚碳酸酯(PC)、聚碳酸酯改性材料PC/ABS、聚酰胺(尼龍PA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)中的一種或幾種。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述硬化層的厚度為0.7-1.2mm,所述軟膠層的厚度為
0.5-1.0mm,所述硬膠層的厚度為0.01-0.05_。
[0013]本發(fā)明還提供了一種電子產(chǎn)品殼體的制備方法，包括步驟:1)采用雙色注塑成型，其中，第一色原料為硬膠，第二色原料為軟膠，得注塑品；2)在步驟I)得到的注塑品的軟膠面上噴涂水溶性硬化層，得噴涂部件；3)將步驟2)得到的噴涂部件按圖紙要求作數(shù)控加工，得到本發(fā)明所述的電子產(chǎn)品殼體，其中，所述水溶性硬化層的材質(zhì)選自聚乙烯醇、聚醋酸乙烯、聚乙烯醇縮醛中的一種或幾種。優(yōu)選地，所述步驟3)中的數(shù)控加工方向為:自上而下，從水溶性硬化層經(jīng)軟膠層到硬膠層。
[0014]根據(jù)上述制備方法，優(yōu)選地，所述步驟I)中的硬膠選自聚碳酸酯、聚碳酸酯改性材料PC/ABS、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯PP、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一種或幾種。
[0015]根據(jù)上述制備方法，優(yōu)選地，所述步驟I)中的軟膠選自熱塑性聚氨酯、熱塑性彈性體、對苯二甲酸、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一種或幾種。
[0016]根據(jù)上述制備方法，優(yōu)選地，所述步驟I)中的第一色:注射壓力:2600±200kgf/cm2 ;射速:120±10mm/s。
[0017]根據(jù)上述制備方法，優(yōu)選地，所述步驟I)中的第二色:注射壓力:2000±200kgf/cm2 ;射速:100±10mm/s。若進一步通過模具蝕刻在第二色軟膠面上賦予Logo或圖案,貝丨J其所達(dá)到的效果遠(yuǎn)勝于第二色硬膠材質(zhì)表面所得到的表觀，大大提高了清晰度。
[0018]根據(jù)上述制備方法，優(yōu)選地，還包括步驟:將噴涂后的部件進行干燥，干燥溫度40-50。。。
[0019]根據(jù)上述制備方法，其中，所述步驟I)得到的注塑品結(jié)構(gòu)為硬膠外包，軟膠內(nèi)嵌。
[0020]本發(fā)明所公開的制備方法可應(yīng)用于移動電話、MP3/MP4、便攜/平板電腦、數(shù)碼相機等電子產(chǎn)品制造領(lǐng)域，可在軟膠類注塑產(chǎn)品上順利實現(xiàn)二次加工或圖案效果。
[0021]根據(jù)上述制備方法，進一步優(yōu)選地，還包括步驟:干燥后進行數(shù)控加工。
[0022]根據(jù)上述制備方法，更進一步優(yōu)選地，還包括步驟:數(shù)控加工后將產(chǎn)品進行水洗。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案可具體描述為:以傳統(tǒng)工程塑料PC、PC/ABS等為第一色，以TPU等軟膠為第二色，采用了雙色注塑的工藝，成型后實施表面噴涂，附著以水性可保護涂層PVA (聚乙烯醇)等，進行數(shù)控加工(CNC) 二次加工并清洗后得到最終產(chǎn)品。
[0024]制作工藝流程可具體描述為:產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計一治具及注塑模具開制一雙色成型一水性涂層保護一干燥一CNC--水洗一成品?？蛇M一步具體描述為:1、設(shè)計產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖紙；2、開發(fā)相應(yīng)的注塑模具及噴涂、CNC治具；3、雙色注塑成型；4、將成型后的注塑件置于噴涂治具內(nèi)予以水溶性硬化層涂覆，確保涂層均勻；5、將噴涂部件放入烘箱內(nèi)進行干燥處理，時間15min-20min，烘烤溫度設(shè)定在40-50°C ； 6、將干燥后的樣品按圖紙要求作數(shù)控加工(CNC) ;7、將樣品予以水洗，得到最終成品。
[0025]通過以上步驟，即可制成一種新型軟膠雙色產(chǎn)品。該技術(shù)方案精確地處理了產(chǎn)品孔結(jié)構(gòu)，在噴涂有水溶性聚乙烯醇層軟膠層上CNC加工性能明顯優(yōu)于未噴涂層的材料，產(chǎn)品加工邊緣不出現(xiàn)毛邊現(xiàn)象，加工精度為0.05mm。所述水溶性硬化層用以提高在軟膠面上作二次機械加工的刀具精準(zhǔn)度，并改善加工后的外觀效果，避免了切割所致毛刺或鐳雕引發(fā)的局部燒焦風(fēng)險，水溶性硬化層作為加工過程中的輔助工具，事后因其極優(yōu)的水溶性而被完全清除且不留痕跡。整體上既免除了人工去膜的過程，縮短了工時，亦有效提升了產(chǎn)品制程的良率，并節(jié)約了成本。
[0026]本發(fā)明本產(chǎn)品最大程度利用了雙色注塑及TPU材料所帶來的表面效果多樣化，有效克服了傳統(tǒng)工藝對于彈性體材料加工所導(dǎo)致的不良表征，進而拓寬了此類材料未來市場應(yīng)用的空間。
[0027]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0028]實施例1
1、設(shè)計產(chǎn)品圖紙，開制注塑模具及噴涂、CNC治具
設(shè)計開發(fā)手機電池后蓋的結(jié)構(gòu)圖紙，根據(jù)產(chǎn)品構(gòu)造開制注塑模具和噴涂治具，確保模治具尺寸精度；
2、注塑原材料
選用PC+TPU的雙色材料組合，其中第一色原料為PC1231T (Sabic),第二色原料為TPU83085A (Bayer)；
3、雙色注塑成型第一色PC1231T:注射壓力:2600kgf/ cm2，射速:110mm/s，動模溫度:158°C，定模溫度:120°C，干燥溫度:120°C，干燥時間:4h ；
第二色TPU83085A:注射壓力:2000kgf/ cm2，射速:100mm/s，動模溫度:158°C，定模溫度:20°C，干燥溫度:100°C，干燥時間:4h ;得到注塑成型樣品；
4、水溶性硬化層噴涂
將注塑成型樣品置于噴涂治具內(nèi)予以PVA噴涂，確保均勻性即可；
5、部件干燥
將噴涂后部件放置于烘箱內(nèi)進行真空干燥，設(shè)定干燥溫度為45°C，烘烤時間為20min ；
6、數(shù)控加工
將樣品裝夾于治具內(nèi)放入數(shù)控中心作機械加工，機臺型號為FANUC (發(fā)那科)，加工參數(shù)如下:
TPU (軟膠):刀具規(guī)格(Φ3.175*2*6)，轉(zhuǎn)速(12000+/-3000RPM)，進給(2500+/-500mm/min),孔位的長度22.5mm,寬度8.7mm ；
PC (硬膠):刀具規(guī)格(Φ6*1.5*6)，轉(zhuǎn)速(20000+/-5000RPM)，進給(1500+/-500mm/min),孔位的長度 8.7mm,寬度 22.5mm ;
7、水洗，得到最終成品
將數(shù)控機加工后的制件置于傳送帶輸送至水槽內(nèi)以清水漂洗后，晾干即得所需
產(chǎn)品SI。
[0029]實施例2
與實施例1相比，不同之處在于，用“PC/ABS+TPU的雙色材料組合”代替“PC+TPU的雙色材料組合”，其中， PC/ABS選自sabic公司的PC/ABS C1200HF，其余均與實施例1相同，得產(chǎn)品S2。
[0030]實施例3
與實施例1相比，不同之處在于，缺少步驟5，其余均與實施例1相同，得產(chǎn)品S3。
[0031]實施例4
與實施例1相比，不同之處在于，不同之處在于步驟3參數(shù)為“第一色PC1231T:注射壓力:2400kgf/ cm2，射速:120mm/s，動模溫度:10(TC，定模溫度:80°C，干燥溫度:120°C，干燥時間:4h ；
第二色TPU83085A:注射壓力:1800kgf/ cm2，射速:110mm/s，動模溫度:100°C，定模溫度:60°C，干燥溫度:80°C，干燥時間:4h ;得到注塑成型樣品；”，其余均與實施例1相同，得產(chǎn)品S4。
[0032]實施例5
與實施例1相比，不同之處在于，用“PMMA+TPE的雙色材料組合”代替“PC+TPU的雙色材料組合”，其余均與實施例1相同，得產(chǎn)品S5。
[0033]實施例6
與實施例1相比，不同之處在于，步驟4中，用“聚醋酸乙烯”代替“PVA”，其余均與實施例I相同，得產(chǎn)品S6。
[0034]對比例I
與實施例1相比，不同之處在于，將步驟6替換成以下步驟:將樣品使用治具固定在沖壓機工作臺上，進行沖切加工，沖切壓力10kg，孔位的長度8.7mm，寬度22.5mm，其余均與實施例3相同，得產(chǎn)品DSl。
[0035]對比例2
與實施例1相比，不同之處在于，將步驟6替換成以下步驟:
將樣品使用治具固定在C02激光工作臺上，進行切割加工，加工功率40W，孔位的長度
8.7mm，寬度22.5mm，其余與實施例4相同，得產(chǎn)品DS2。
[0036]對比例3
與實施例1相比，不同之處在于，缺少步驟4和5，其余均與實施例1相同，得產(chǎn)品DS3。
[0037]性能測試
1.在樣品孔結(jié)構(gòu)垂直方向，采用單色光放大4倍將其投影在測量臺上；
2.觀察通孔處投影邊緣毛刺，測量其孔結(jié)構(gòu)長寬尺寸，并記錄數(shù)據(jù)；
3.將數(shù)據(jù)縮小4倍，數(shù)據(jù)在孔長22.5±0.05和孔寬8.7±0.05計為良品。
【權(quán)利要求】
1.一種電子產(chǎn)品殼體，其特征在于，該電子產(chǎn)品殼體具有水溶性硬化層-軟膠層-硬膠層的三層結(jié)構(gòu)，所述水溶性硬化層的材質(zhì)選自聚乙烯醇、聚醋酸乙烯、聚乙烯醇縮醛中的一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子產(chǎn)品殼體，其特征在于，所述軟膠層的材質(zhì)選自熱塑性聚氨酯、熱塑性彈性體、對苯二甲酸、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子產(chǎn)品殼體，其特征在于，所述硬膠層的材質(zhì)選自聚碳酸酯、聚碳酸酯改性材料PC/ABS、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子產(chǎn)品殼體，其特征在于，所述硬化層的厚度為0.7-1.2mm，所述軟膠層的厚度為0.5-1.0mm，所述硬膠層的厚度為0.01-0.05mm。
5.一種電子產(chǎn)品殼體的制備方法，包括步驟:I)采用雙色注塑成型，其中，一射原料為硬膠，二射原料為軟膠，得注塑品；2)在步驟I)得到的注塑品的軟膠面上噴涂水溶性硬化層，得噴涂部件；3)將步驟2)得到的噴涂部件按圖紙要求作數(shù)控加工，得到權(quán)利要求1所述的電子產(chǎn)品殼體，其中，所述水溶性硬化層選自聚乙烯醇、聚醋酸乙烯、聚乙烯醇縮醛中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特在在于，所述步驟3)中數(shù)控加工方向為自水溶性硬化層經(jīng)軟膠層到硬膠層。
7.根據(jù)權(quán) 利要求5所述的制備方法，其特在在于，所述步驟I)中的硬膠選自聚碳酸酯、聚碳酸酯改性材料PC/ABS、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯PP、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特在在于，所述步驟I)中的軟膠選自熱塑性聚氨酯、熱塑性彈性體、對苯二甲酸、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特在在于，所述步驟I)中的第一色:注射壓力:2600±200kgf/cm2 ;射速:120±10mm/s。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特在在于，所述步驟I)中的第二色:注射壓力:2000±200kgf/cm2 ;射速:100±10mm/s。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特在在于，還包括步驟:將噴涂后的部件先進行干燥，干燥溫度40-50°C。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特在在于，還包括步驟:數(shù)控加工后將產(chǎn)品進行水洗。
【文檔編號】H05K5/00GK103906385SQ201210588760
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月29日
【發(fā)明者】范志遠(yuǎn) 申請人:比亞迪股份有限公司