IM电竞 IM电竞平台IM电竞 IM电竞平台IM电竞 IM电竞平台移动电子零件的制作方法【专利摘要】一种移动电子零件,由以下各项组成:(i)预处理过的成形的金属零件,其中该金属选自由镁、铝和这些金属的合金组成的组,以及(ii)结合到所述预处理过的成形的金属零件上的包覆成型的组合物层[层(C),在下文中],其中所述组合物包含至少一种聚(醚砜)聚合物[(PESU)聚合物,在下文中]。【专利说明】移动电子零件[0001]相关申请的交叉引用[0002]本申请要求于2013年12月12日提交的美国临时申请号61/915022的优先权,出于所有目的将此申请的全部内容通过引用结合在此。
[0003]本发明涉及由被固定到预处理过的成形的金属零件上的热塑性树脂组合物层组成的移动电子零件,所述移动电子零件具有优异的耐化学性和良好的机械特性。本发明进一步涉及包含所述移动电子零件的移动电子装置,涉及制造所述移动电子零件和所述移动电子装置的方法。【
】[0004]现今,许多移动电子装置(如移动电话、平板(tablet)、笔记本电脑、MP3播放器、以及类似物)具有由诸如镁、铝和它们的合金的低密度金属制成的装置的重要部分。因为使用金属用于移动电子零件伴随着某些缺点,例如,镁在某种程度上是昂贵的并且它们的使用有时限制了设计灵活性,所以大多数移动电子装置还包含聚合物零件。[0005]由于为了甚至更多的易携带性和便利性,这些移动电子装置以及其中的零件变得更薄并且更小,当考虑该装置的体积降低时,使得有可能直接将金属和聚合物部件结合在一起的方法是重要的。在这些方法中,因此对于确保该金属零件、特别是铝零件与聚合物部件之间的整体结合性存在高需求。[0006]纳米成型技术(匪T)是整体结合金属和树脂的技术,该技术通过纳米成型金属薄片的表面允许树脂被直接注射成型在该金属薄片的表面上,以便获得金属-树脂整体成型的产品。为了金属和树脂的有效的结合,NMT可以替代通常使用的插入成型或锌-铝或镁-铝压铸以便提供具有低成本和高性能的金属_树脂整体成型的产品。与该结合技术相比,匪T可以降低产品的整体重量,并且可以确保机械结构的优异的强度、高加工速率、高输出、和许多外观装饰方法,并且因此可以应用于移动电子装置和零件。如已经简要解释的,纳米成型技术(匪T法)是使得有可能直接将金属、特别地铝和塑料结合在一起的方法。这种方法包括预处理金属表面,包括用各种化学品蚀刻,并且然后在该处理过的表面上注射成型希望的塑料部件。该匪T法已经被应用于聚苯硫醚(PPS)树脂、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)树脂,并且对于芳香族聚酰胺树脂,诸如对于从美国苏威特种聚合物有限责任公司(SolvaySpecialtyPolymersU.S.A,L.L.C.)可商购的Kalix_改性的聚芳基酰胺聚合物也是有效的。这种方法的优点是有可能制造轻且坚固的产品。[0007]此外,阳极化是典型地在移动装置的金属零件(包括铝/塑料复合零件)上进行的重要的电化学过程,其旨在在铝表面上构建氧化层以改进腐蚀保护。阳极化的其他原因显著地是维持新外观,获得排斥污垢的表面,获得装饰性着色的表面,获得吸引人触摸的表面,获得耐磨损的表面并且获得电绝缘表面。在此方面,因为阳极化在已经包含聚合物层的零件上进行,所以存在对于具有对各种侵蚀性酸的优异的耐化学性的聚合物材料的需求。[0008]然而,具有优异的耐化学性的聚合物材料,如值得注意地可商购的聚(醚醚酮)(PEEK)树脂或聚醚酰亚胺(PEI)树脂,不具有与金属表面的足够的粘附特性;因此,为了确保与金属零件的结合力,这些金属零件具有允许该金属零件与该聚合物零件之间机械互锁的几何结构。[0009]如以上提及的,由于零件变得更小,由此对于避免机械互锁也存在高需求。[0010]尽管事实上这些移动电子装置以及其中的零件变得更薄并且更小,它们仍然需要具有一定的结构强度和刚度使得它们将在正常操作和偶然掉落时不被破坏。[0011]鉴于所有上文,因此对于更轻并且更小的移动电子装置以及其中的结构零件存在持续性的需求,它们同时具有优异的耐化学性以及良好的机械特性如值得注意地改进的延展性(即良好的伸长率特性)、抗冲击性、高刚度(并且特别是高挠曲模量)、以及强度,因此具有在例如严苛的落下测试条件下所要求的必要的结构完整性和耐破损性。[0012]发明概述[0013]本发明解决了以上详述的需求并且涉及一种移动电子零件,该移动电子零件由以下各项组成:[0014](i)预处理过的成形的金属零件,其中该金属选自由镁、铝和这些金属的合金组成的组,以及[0015](ii)结合到所述预处理过的成形的金属零件上的包覆成型的组合物层[层(C),在下文中],其中所述组合物包含至少一种聚(醚砜)聚合物[(PESU)聚合物,在下文中]。[0016]本发明进一步涉及一种用于制造上述移动电子零件的方法。[0017]本发明还涉及一种包含上述移动电子零件的移动电子装置。[0018]本发明的详细说明[0019]预处理过的成形的金属零件[0020]如所述,该预处理过的成形的金属零件的金属选自由镁、铝和这些金属的合金组成的组。优选的金属是铝合金。[0021]在本发明的优选的实施例中,该预处理过的成形的金属零件是预处理过的成形的铝合金零件。铝合金是以其低密度、高强度、良好的可操作性和加工性(tooling)以及连同其高的抗腐蚀性而已知的。铝合金值得注意地具有70MPa至700MPa的拉伸强度。[0022]在本发明中,可以使用各种铝合金,如值得注意地由JIS(日本工业标准)标准化为1000系列至7000系列的那些以及具有压铸等级的那些。[0023]合适的铝合金的实例是例如A15052H32,其是以Mg作为主要合金元素(2.2%-2.8%)的锻造合金。其他的合金元素是:Cr0.15%-0.35%;Cu0.1%;Fe0.4%;Mn0.1%;Si0.25%和Zn0.1%。[0024]表述预处理过的在本发明的上下文中应该理解为指定在包覆成型之前的预处理过程的成形零件上的结果,所述过程包括以下项中的至少一项:(1)清洁;(2)机械粗糙化;(3)用不同的化学品蚀刻。[0025]层(C)的组合物[组合物(C),在下文中][0026]基于该组合物(C)的总重量,该组合物(C)有利地包含至少一种(PESU)聚合物,该至少一种(PESU)聚合物的量是大于50%wt.,优选地该至少一种(PESU)聚合物的量是大于70%wt.、优选地大于80%wt.、更优选地大于90%wt.、还更优选地大于95%wt.、甚至更优选地大于99%wt.。[0027]如果希望,该组合物(C)可以由该至少一种(PESU)聚合物组成。[0028]聚(醚砜)聚合物[0029]在本发明的上下文中,提及至少一种聚(醚砜)聚合物[(TOSU)聚合物,在下文中]旨在表示一种或多于一种的(PESU)聚合物。(PESU)聚合物的混合物可以有利地用于本发明的目的。[0030]在本文的其余部分,出于本发明的目的,表述(PESU)聚合物应理解为既是复数也是单数,也就是说,本发明的组合物可以包含一种或多于一种(PESU)聚合物。[0031]出于本发明的目的,术语聚(醚砜)聚合物[(PESU)聚合物]旨在表示其中按摩尔计大于50%的重复单元是具有在此以下的式(A)的重复单元(Rpesu)的任何聚合物。[0033]在本发明的优选的实施例中,该(PESU)聚合物的按摩尔计大于75%、优选地按摩尔计大于90%、更优选地按摩尔计大于99%、甚至更优选地基本上所有的重复单元是具有式(A)的重复单元(RPESU),可能存在链缺陷或少量的其他重复单元,应理解的是后者这些情况基本上不改变该(PESU)聚合物的特性。[0034]如以上描述的,该(PESU)聚合物值得注意地可以是均聚物、或共聚物,例如无规的或嵌段的共聚物。当该(PESU)聚合物是共聚物时,它的重复单元有利地是具有式(A)的(Rpesu)与重复单元(Rpesu*)的混合物。这些重复单元(Rpesu*)值得注意地可以选自由具有如以下表示的式(B)、(C)和(D)的那些组成的组:[0036]以及它们的混合物。[0037]该(PESU)聚合物还可以是之前引述的均聚物和共聚物的共混物。[0038]这些(PESU)聚合物可以通过已知的方法制备。[0039]该(PESU)聚合物有利地具有如根据ASTM方法D1238测量的在380°C下并且在2.16kg的负荷下的等于或高于4g/10min、优选地在380°C下并且在2.16kg的负荷下的等于或高于7g/l〇min、更优选在380°C下并且在2.16kg的负荷下的等于或高于15g/10min的恪体流动速率(MFR);为了测量所述熔体流动速率,可以使用天氏欧森(TiniusOlsen)挤出式塑度计熔体流量测试装置。[0040]该(PESU)聚合物的熔体流动速率的上限不是至关重要的并且将由本领域普通技术人员作为日常工作问题进行选择。然而,应理解的是当可能包含在该组合物(C)中的该(卩£31])聚合物有利地具有当根据43111方法01238在380°(:下并且在2.161^负荷下测量时最多100g/10min、优选地最多80g/10min、更优选地最多70g/10min、还更优选地最多60g/lOmin、最优选地最多50g/10min的熔体流动速率时。[00411根据某些实施例,该(PESU)聚合物可以具有在380°C下并且在2.16kg的负荷下的50g/10min或更小、优选地40g/10min或更小、优选地在380°C下并且在2.16kg的负荷下的25g/10min或更小的熔体流动速率:换言之,此实施例的(PESU)聚合物将具有如以上详述测量的在380°C下并且在2.16kg的负荷下范围从至少4g/10min至50g/10min或更小、优选地范围从至少15g/10min至40g/10min或更小的熔体流动速率。VERADETL)A-201NT、VERADELK八-30INI.、VERADELIrA-702、VERADF丄KA_704、VERADELk3100、VERADELK3200,VERADEI.K300^VERADEL100^VERADELu500^VERADELK.^OO是适合用于此实施例中的PESU聚合物的实例。[0042]如通过凝胶渗透色谱法使用ASTMD5296与聚苯乙烯标准物所测定的,该\^八[)1^1/1屯31]的重均分子量可以是20,000至100,000克/摩尔(8/111〇1)。在一些优选的实施例中,该VERADELKIWSU的重均分子量可以是30,000至60,000克/摩尔(g/mol)。[0043]根据某些实施例,该(PESU)聚合物可以通过一种或多种官能团官能化。[0044]出于本发明的目的,该官能团可以结合到聚合物链的原子上,作为侧链基团[侧基]或者作为聚合物链端基[端基]而存在。优选地,该官能团是官能端基。[0045]该(PESU)聚合物中的官能团优选地选自由羟基、特别地酚0H、羧基(-⑶0A,其中A是氢或碱金属)、酸酐和环氧基团组成的组。[0046]该(PESU)聚合物中的官能团最优选地是酚0H基团。[0047]在本发明的优选的实施例中,该(PESU)聚合物有利地具有等于或大于lOyeq/g、优选地等于或大于2〇yeq/g、更优选地等于或大于3〇yeq/g、甚至更优选地等于或大于5〇yeq/g的酚0H基团数量。[0048]该(PESU)聚合物的酚0H基团数量的上限不是至关重要的并且将由本领域普通技术人员作为日常工作问题进行选择。然而,应理解,该(PESU)聚合物有利地具有等于或小于400lieq/g、优选地等于或小于300lieq/g、更优选地等于或小于200lieq/g、甚至更优选地等于或小于100yeq/g的酚0H基团数量。[0049]分析方法可以用于确定在该(PESU)聚合物中的官能团的总数量,这些分析方法值得注意地包括滴定法、光谱测量(如IR和NMR)或者放射性测量(如用于具有示踪端基的聚合物)。[0050]优选地,本发明的(PESU)聚合物中的酚0H基团的总数量适合于通过滴定法、优选地电位滴定法确定。[0051]为了确定酚0H基团的总数量,适当地使用碱作为滴定剂。合适的碱通常是具有等于比去质子化的羧基端基的Kb值大出至少1000倍的Kb值的那些。合适的碱值得注意地是在甲苯和甲醇的混合物中的氢氧化四丁基铵。[0052]通常将碱溶解在有机溶剂中。所使用的有机溶剂可以是例如甲苯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亚砜、环丁砜、四氢呋喃、乙腈、二噁烷、甲醇、乙醇以及它们的混合物。[0053]本【申请人】已经出人意料地发现游离的反应性羟基有利地增强了与该预处理过的成形的金属零件的结合。[0054]用于实现官能化的(PESU)聚合物的方法是本领域众所周知的并且值得注意地包括用过量的双酸S单体来进行该反应。[0055]例如,由美国苏威特种聚合物有限责任公司以Virantagek)1〇200、Virantage10300、和Vimntage?10700官能化的聚醚砜(r-PESU)商品化的聚合物符合这一标准。[0056]任选的成分[0057]根据某些实施例,本发明的组合物(C)可以任选地包含增强填充剂。[0058]可以将大量选定的增强填充剂加入到该组合物(C)中。[0059]应理解的是普通技术人员将容易地识别出最好地适合于其组成以及所涵盖的最终用途的增强填充剂。总的来说,增强填充剂取决于以下项进行选择:其化学性质、其长度、直径、其很好地进料至配料设备中而不用桥连以及表面处理的能力(值得注意的是因为在该增强填充剂与聚合物之间的良好的界面粘合性改进了共混物的强度和韧性)。[0060]它们优选地选自纤维状的和微粒状的填充剂。[0061]纤维状的增强填充剂在此被认为是具有长度、宽度和厚度的材料,其中平均长度显著地大于宽度和厚度二者。总体上,此类材料具有至少5的长径比(定义为长度与宽度和厚度中最大者之间的平均比率)。优选地,这些增强纤维的长径比是至少10、更优选地至少20、还更优选地至少50。[0062]在一个实施例中,这些增强纤维状填充剂可以选自玻璃纤维;碳纤维,例如值得注意地石墨碳纤维(其中一些可能具有高于99%的石墨含量)、无定形碳纤维、基于沥青的碳纤维(其中一些可能具有高于99%的石墨含量)、基于PAN的碳纤维;合成聚合物纤维;芳纶纤维;铝纤维;硅酸铝纤维;此类铝纤维的金属氧化物;钛纤维,镁纤维;碳化硼纤维;岩棉纤维;钢纤维;石棉;硅灰石;碳化硅纤维;硼纤维,石墨烯,碳纳米管(CNT)等等。最优选的是玻璃纤维。[0063]在另一个实施例中,这些填充剂是非纤维状的并且可以选自滑石、云母、二氧化钛、高岭土、碳酸钙、硅酸钙、碳酸镁和硫化锌。[0064]当增强填充剂存在于该组合物(C)中时,该至少一种增强填充剂存在的量基于该组合物(C)的总重量有利地是至少5wt.%、优选地至少10wt.%、更优选地至少15wt.%。[0065]该增强填充剂存在的量基于该组合物(C)的总重量还有利地为最多50wt.%、优选地最多45wt.%、更优选地最多40wt.%、还更优选地最多30wt.%。[0066]该组合物(C)可以进一步任选地包含其他成分,例如着色剂,例如值得注意地染料和/或颜料,紫外光稳定剂、热稳定剂、抗氧化剂、酸清除剂、加工助剂、成核剂、内润滑剂和/或外润滑剂、阻燃剂、烟雾抑制剂、抗静电剂、抗结块剂、和/或导电添加剂,例如碳黑和碳纳米级纤丝。[0067]当一种或多种其他成分存在时,基于组合物(C)的总重量,它们的总重量通常是低于50%、优选地低于20%、更优选地低于10%并且甚至更优选地低于5%。[0068]基于该移动电子零件的总重量,在该移动电子零件中包含的组合物(C)的量有利地是至少lwt.%、优选地至少5wt.%并且还更优选地至少10wt.%。[0069]此外,基于该移动电子零件的总重量,在该移动电子零件中包含的组合物(C)的量有利地是最多99wt.%、优选地最多95wt.%并且还更优选地最多80wt.%。[0070]层(C)[0071]该层(C)的厚度有利地是最多5000_、优选地最多3000_、更优选地最多1500wii并且甚至更优选地最多250mi。[0072]在优选的实施例中,该层(C)的厚度范围从100_至3000m、更优选地从250_至2000iim〇[0073]移动电子零件[0074]出于本发明的目的,术语移动电子零件旨在表示存在于移动电子装置中的任何零件。[0075]术语移动电子装置旨在表示典型地具有显示屏(具有触摸输入)和/或微型键盘并且被设计成使得它可以方便地被运输并且用于多种场所的电子装置。移动电子装置的代表性实例包括移动电子电话、个人数码助理、笔记本电脑、平板电脑、收音机、摄像机以及摄像机附件、手表、计算器、音乐播放机、全球定位系统接收器、便携式游戏机、硬盘驱动器以及其他电子存储装置等等。[0076]优选的移动电子装置是笔记本电脑和移动电子电话。最优选的移动电子装置是移动电子电线]根据本发明的移动电子零件可以选自大的物品清单,如配件,卡扣式零件(snapfitpart),螺纹凸台零件(screwbossespart),相互可移动的零件,功能元件,操作元件,追踪元件,调节元件,载体元件,框架元件,薄膜,特别地扬声器薄膜,开关,接插件,电缆,外壳,集成在外壳上的任何结构零件以及如在移动电子装置中使用的除外壳之外的任何其他结构零件,例如像扬声器零件、天线部件和支撑元件、小型键盘按钮、电池盖、前盖。[0078]通过移动电子装置外壳指的是移动电子装置的后盖、前盖、天线外壳、框架和/或骨架中的一个或多个。[0079]该外壳可以是单个物品或者包含两个或更多个部件。[0080]集成在外壳上的结构零件的非限制性实例可以值得注意地提及肋状物、螺纹凸台、卡扣和类似物,所有一体地结合到外壳的内表面上。[0081]通过骨架指的是结构部件,其上安装有该装置的其他部件如电子器件、微处理器、屏幕、键盘以及小键盘、天线、电池插座等等。该骨架可以是从该移动电子装置的外部不可见或者仅部分可见的内部部件。该外壳可以为该装置的内部部件提供保护使其免受来自环境因素(如液体、灰尘等等)的冲击以及污染和/或损害。外壳部件如盖也可以为暴露于该装置外部的某些部件(如屏幕和/或天线)提供实质性的或主要的结构支撑以及冲击防护。[0082]该移动电子装置外壳优选地选自由移动电话外壳、平板外壳、笔记本电脑外壳以及平板电脑外壳组成的组。[0083]本【申请人】已经出人意料地发现,根据本发明的移动电子零件具有优异的对于各种侵蚀性酸的耐化学特性并且由此具有超过现有技术的移动电子零件的改进的耐化学性。[0084]本发明的另一个目的是提供一种用于制造以上描述的移动电子零件的方法,该方法包括以下步骤:[0085]步骤1-预处理成形的金属零件的表面的至少一部分,其中该金属选自由镁、铝和这些金属的合金组成的组,以及[0086]步骤2-通过使用常规的包覆成型技术通过将如以上详细描述的组合物(C)包覆成型到所述预处理过的成形的金属零件上而在所述预处理过的成形的金属零件上形成如以上描述的包覆成型的组合物层[层(C)]。[0087]预处理步骤-步骤1[0088]总体上,预处理步骤将包括以下项中的至少一项:(1)清洁;(2)机械粗糙化;(3)用不同的化学品蚀刻所述成形的金属零件的表面的所述至少一部分。[0089]在(1)清洁处理之中,值得注意地可以提及洗涤/冲洗的步骤以除去油脂和可能干扰粘附的其他污染物。取决于污染物的种类,优选的是进行用有机溶剂的洗涤和/或结合用水的冲洗。如果使用可溶于水的有机溶剂,例如丙酮、甲醇、或乙醇,则在该成形的金属零件已经浸入该有机溶剂中后通过用水冲洗来去除该有机溶剂以便去除油状的污染物是容易的。如果油状物质被牢固地附着在该表面上,则可以用有机溶剂(例如苯、或二甲苯)来洗涤该油状物质。[0090]就(2)机械粗糙化处理而言,这些步骤总体上是需要的,当该预处理过的成形的金属零件需要具有增加的表面粗糙度时。作为(2)机械粗糙化处理,已知的表面研磨处理过程,值得注意地包括喷砂处理、火焰喷涂、抛光、喷砂、喷丸、研磨、或滚光等等,可以在该成形的金属零件的表面的至少一部分上进行。在以下所述的机械加工过程之后,所述表面处理过程作为去除例如留在该成形的金属零件的表面上的油或脂肪层、通过氧化或氢氧化(hydroxidation)形成的锈蚀层,剥离氧化层、腐蚀产物层等等也有利地是有效的。[0091]如所述,以上描述的(2)机械粗糙化处理有利地增加了表面粗糙度,由此提高了该预处理过的成形的金属零件的表面与该层(C)之间的结合作用。[0092]作为(3)用不同的化学品蚀刻的技术的实例,值得注意地可以提及(i)碱蚀刻;(ii)中和(酸)处理;和(iii)T-处理(接触处理)。[0093]根据(i)碱蚀刻,根据这个变体,将成形的金属零件的表面的至少一部分浸入碱性水溶液(pH7)中。它总体上是用水冲洗。可用于该碱性水溶液的碱的实例是碱金属氢氧化物,如氢氧化钠(NaOH)和氢氧化钾(K0H),纯碱(Na2C〇3;无水碳酸钠),它是含有碱金属氢氧化物的低成本材料。[0094]也可以使用碱土金属氢氧化物(Ca、Sr、Ba、Ra)。然而,从实际的观点来看,碱应该选自前一组较不昂贵的并且还有效的材料。当使用氢氧化钠时,优选的是制备含有0.1%至10%的氢氧化钠浓度的水溶液。在使用苏打灰的情况中,还优选的是制备含有0.1%至10%的纯碱浓度的水溶液。在常温下浸渍时间为几分钟。在该浸渍处理之后,总体上进行用水冲洗。在由含铝合金或由铝自身制成金属零件的情况中,浸入该碱性水溶液允许该铝或镁合金表面溶解为铝酸根离子同时释放氢气。结果,该铝合金表面变为精细蚀刻的表面。[0095]根据(ii)中和(酸)处理,这个步骤在于将成形的金属零件的表面的至少一部分浸入酸性水溶液中。因此,适用于上述目的的任何酸性水溶液是可用的。更具体地,稀硝酸是优选的。对于含有硅的铝合金,出于氧化硅测量的目的,还优选的是添加氢氟酸。优选的是,硝酸(HN〇3)的浓度应该是大约百分之几,并且氢氟酸(液态氟化氢的水溶液)的浓度应该是从0%至1.0%。接着,总体上用水冲洗所述成形的金属零件的表面。[0096]总体上应理解,(iii)中和(酸)处理的步骤将总体上结合根据如以上详述的之前的(i)碱蚀刻使用。在这种情况下使用酸性水溶液的目的是为了进行中和。如果氢氧化钠或类似物在之前的过程中被留下、未从该成形的铝合金材料的表面去除,所预期的是,所剩余的氢氧化钠将加速该成形的铝合金材料(在用作产物时)的腐蚀。因此,中和是必要的。另外,与铝合金形成固溶体的金属,例如镁、铜、和硅,通过使用碱性水溶液的预处理过程不完全地溶解,而在表面附近保持呈氢氧化物或其他组合物的形式。这些物质还可以通过浸入酸性水溶液中去除。[0097]根据(iii)T-处理(接触处理),这可以总体上或者通过(j)水溶液浸渍过程或者通过(jj)气体接触过程进行。[0098]当使用(j)水溶液浸渍过程时,使用其中该成形的金属物品的表面的至少一部分被浸入至少一种选自下组的物质的水溶液中的水溶液浸渍过程,该组由以下各项组成:氨(NH3)、肼(N2H4)、肼衍生物、以及可溶于水的胺化合物。对于氨的水溶液,可商购的氨水是可用的,照原样或呈稀释溶液的形式。当使用肼时,可商购的水合肼或60%的肼水溶液是可用作用于稀释溶液的原料。还有可能使用肼衍生物的水溶液,例如碳二酰肼(NH2-NH-C〇-NH-NH2)的水溶液。[0099]作为可溶于水的胺化合物,低级胺是可用的。特别优选的低级胺是甲胺(CH3NH2)、二甲胺((CH3)2NH)、三甲胺((CH3)3N)、乙胺(C2H5NH2)、二乙胺((C2H5)2NH)、三乙胺((C2H5)3N)、乙二胺(h2nch2ch2nh2)、乙醇胺(单-乙醇胺(hoch2ch2nh2)、芳基胺(ch2chch2nh2)、二乙醇胺((HOCH2CH2)2NH)、等等。这些化合物在使用时溶解在水中。[0100]上述化合物在有待使用的水溶液中的浓度是大约2%至30%。在从常温到60°C的范围内的温度下浸渍时间是从几分钟至30分钟。如果使用氨,例如,优选的是在常温条件下在含有10%至30%的氨浓度的水溶液中进行浸渍持续15至120分钟。在被浸入至少一种上述化合物的水溶液中之后,用水冲洗并且然后干燥该成形的铝合金材料。[0101]当所述成形的金属物品的所述表面被浸入该氨水溶液中时,可能存在于该合金中的铝溶解为铝酸根离子,同时释放氢气泡。结果,该铝合金表面变为精细蚀刻的表面。当使用含有镁的合金的成形的物品时,类似的现象发生。不受此理论所束缚,X射线光电子能谱(XPS)分析可以证明氮物种存在于所述成形的金属物品的表面上,它们被认为对于确保与该包覆成型的层的粘附是特别有效的。[0102]当使用(ii)气体接触过程时,使该成形的金属物品的表面的至少一部分与通过气化氨(NH3)、肼(N2H4)、吡啶(C5H5N)、和胺化合物中的至少一种所产生的气体接触。此过程的目的是在之前的过程中制备的成形的铝合金材料上吸附这种含氮化合物。优选的含氮化合物是在广义上可以被看作胺化合物的那些,如氨、肼、吡啶、甲胺(CH3NH2)、二甲胺((ch3)2冊)、三甲胺((013)3幻、乙胺((:2115冊2)、二乙胺(((:2115)2冊)、三乙胺(((:2115)必)、乙二胺(H2NCH2CH2NH2)、乙醇胺(单-乙醇胺(HOCH2CH2NH2)、芳基胺(CH2CHCH2NH2)、二乙醇胺((HOCH2CH2)2NH)、三乙醇胺((HOCH2CH2)3N)、苯胺(C6H7N)、以及其他胺。[0103]根据第一实施例,该预处理包括一系列的蚀刻过程,该蚀刻过程包括首先(i)碱蚀亥IJ;第二(ii)中和(酸)处理;和第三(iii)T-处理(接触处理),接着是冲洗和干燥的步骤(iv)。这个实施例对应于如以上所提及的称为NMT法的预处理。在本发明的框架内,表述匪T法将用于指定如以上详述的上述系列的四个连续步骤。[0104]如以上提及的,匪T法的这四个步骤的详细描述,值得注意地是在由在隆德大学(LundUniversity)生产和材料工程系(DivisionofProductionandMaterialsEngineering)的Carl-〇laAnnefors和SaraPetersson的标题为关于移动电话中装饰性错零件的纳米成型技术-实验性研究(NanoMoldingTechnologyonCosmeticAluminumPartsinMobilePhones-anexperimentalstudy)的硕士论文(其全部内容通过引用结合在此)中并且在欧洲专利申请EP1459882和EP1559542(这些的全部内容通过引用结合在此)中可获得的。[0105]根据所述第一实施例,上述四个步骤可以在该成形的金属物品原样上进行,或者可以在已经进行如以上详述的(1)清洁;和(2)机械粗糙化步骤的一个或多个后实施。[0106]根据某些实施例,如上所述的在步骤2中的层(C)的形成也可以值得注意地在所述成形的金属零件的光滑基底上实现,该成形的金属零件仅通过洗涤处理以除去油脂和可能干扰所述层(C)的结合的其他污染物,从而产生良好的结合特性。[0107]出于本发明的目的,该金属零件的形状可以通过本领域已知的各种机械加工过程形成为以下的构型,该构型是希望的并且最好地适合其涵盖的在移动电子装置中的最终用途,并且如在以下优选的实施例中描述的作为嵌件在注射成型过程中使用。[0108]例如,可以从铝合金铸锭、板材、棒材或类似物将该成形的铝合金零件通过包括例如塑料加工、锯切、碾磨、电火花加工、钻孔、压力加工、研磨、或抛光(这些可以单独或组合使用)的机械加工过程配置为希望的构型。[0109]如果希望,如以上描述的预处理过的成形的金属零件仍可以通过在进行步骤2之前应用标准的成形技术来进一步成形。[0110]如在步骤1中获得的该预处理过的成形的金属零件具有可以旨在部分或全部与层(C)(如在本发明的步骤2中形成的)粘着的表面。[0111]总体上,应理解如在步骤1中获得的预处理过的成形的金属零件有利地经受步骤2而没有另外的延迟,以便避免表面再次去活化/经历钝化。总体上,如在步骤1中获得的预处理过的成形的金属零件在干空气条件下储存。该储存时段应该优选地尽可能多地被缩短。然而,总体上应理解,在常温(低于30°C)下在干燥空气条件下在一周内的储存时间将保持预处理效果。[0112]包覆成型步骤-步骤2[0113]如所述,在本发明的方法的步骤2中,通过使用常规的包覆成型技术将如以上详细描述的组合物(C)包覆成型到如以上详细描述的所述预处理过的成形的金属零件上。所述常规包覆成型技术是本领域已知的并且典型地包括但不限于注射成型、热压、压缩成型、烧结、机械加工、或它们的组合。注射成型是特别优选的。[0114]可以典型地根据本领域已知的标准方法来进行注射成型,所有实验参数可以根据本领域中的常规实践来施用。[0115]应进一步理解,如在如以上提及的Carl-〇laAnnefors和SaraPetersson的硕士论文中章节注射成型(InjectionMolding)中详细描述的注射成型方法也可以施用在本发明的方法的步骤2中,应理解技术人员将容易地调整最适合于本发明的需要的实验参数。[0116]在本发明的方法的步骤2的优选的实施例中,通过使用常规的包覆成型技术将如以上详细地描述的组合物(C)成型在该至少预处理过的成形的铝合金零件上,由此在所述预处理过的成形的金属零件上形成层(C),这些包覆成型技术选自注射成型、热压制、挤出以及它们的组合。[0117]不论下层预处理过的成形的金属零件的形状和尺寸如何,层(C)的外表面可以具有其功能所必需的任何特征、形状、尺寸、等等。[0118]金属和塑料的机械加工包括激光切割、焊接、摩擦搅拌焊接、超声波焊接、火焰和等离子体切割、弯曲、纺纱、冲孔、钉扎、胶粘、织物裁剪、缝制、带和纤维铺放、布线、拾取和放置(PnP)、和锯切。计算机数控机械加工涉及在研磨机上进行特定的机械加工,该研磨机典型地由在X和Y轴上移动的工作台和在Z(深度)上移动的机床主轴(toolspindle)组成。该机床的位置由电动机驱动穿过一系列递降的齿轮以便提供高度精确的运动,并且在现代设计中,由直接驱动步进电动机或伺服电动机驱动。[0119]本【申请人】已经出人意料地发现通过包含该(PESU)聚合物的组合物(C)包覆成型到所述预处理过的成形的金属零件上是非常有利的,因为该(PESU)聚合物提供(i)该最终的层(C)与该预处理过的成形的金属零件的优异结合、所述最终的层(C)的良好的机械特性以及iii)对于阳极化(如果它是要求的)的良好的耐化学性。[0120]如以上描述的组合物(C)可以通过多种方法制备,这些方法涉及密切混合至少(PESU)聚合物、任选地如以上描述的增强填充剂以及任选地如以上详述的、配方中所希望的其他成分,例如通过熔体混合或干混和熔体混合的组合。典型地,如以上详述至少一种(PESU)聚合物、任选地增强填充剂以及任选地其他成分的干混是通过使用高强度混合机、如值得注意地是亨舍尔(Henschel)型混合机和螺带混合机来进行的。[0121]如此得到的所述组合物(C)的粉末混合物可以适合于在如以上描述的本发明的方法的步骤2中使用,或者所得的粉末混合物可以是浓缩的混合物以便在本发明的方法的步骤2中用作母料并且以另外的量的至少(PESU)聚合物、任选地如以上描述的增强填充剂、以及任选地如以上详述的其他成分稀释。[0122]还有可能通过将如以上所描述的粉末混合物进一步熔融配混来制造本发明的组合物(C)。如所述,熔融配混可以在如以上详述的粉末混合物上进行,或直接在至少(PESU)聚合物、任选地如以上所述的增强填充剂以及任选地如以上详述的其他成分上进行。可以使用常规的熔融配混装置,如同向旋转和反向旋转的挤出机、单螺杆挤出机、往复式捏合机、盘组加工机(disc-packprocessor)以及多种其他类型的挤出设备。优选地,可以使用挤出机、更优选地双螺杆挤出机。[0123]如果希望,配混螺杆的设计,例如,螺距和宽度、间隙、长度以及操作条件将有利地被选择为使得提供足够的热和机械能以有利地完全熔融如以上详述的粉末混合物或成分并且有利地获得不同成分的均匀分布。其条件是最佳的混合在本体聚合物与填充剂内含物之间实现。有可能有利地获得非延性的本发明的组合物(C)的线料挤出物。此类线料挤出物可以在输送机上使用水喷雾的一段冷却时间之后通过例如旋转切刀进行短切。因此,例如,然后可以将可以呈球粒或球珠的形式存在的组合物(C)进一步用在如以上讨论的本发明方法的步骤2中。[0124]可以通过应用标准成形技术将根据本发明的移动电子零件进一步成形为具有任何类型的尺寸和形状的零件。[0125]根据某些实施例,用于制造以上描述的移动电子零件的方法进一步包括阳极化处理,从而形成阳极化的移动电子零件。[0126]应理解所述阳极化处理可以在如在本发明的方法的步骤2中形成的移动电子零件上进行,在所述移动电子零件的进一步成形之前或之后。[0127]所述阳极化处理可以根据各种常规方法进行。总体上,在包括预处理、阳极化、着色和密封的四个步骤中进行阳极化处理,其中将该预处理分为三个加工步骤:脱脂、蚀刻和除垢。在每个步骤之后,推荐在水中冲洗这些零件。例如,根据众所周知的程序在酸性介质(如硫酸溶液或含有磺基苯二甲酸的硫酸溶液)中进行该阳极化步骤。[0128]本发明的另一个方面是如上所述的阳极化的移动电子零件。[0129]本发明的另一个目的是提供一种用于制造如以上详细描述的、包含该移动电子零件的移动电子装置的方法,所述方法包括以下步骤:[0130]-提供作为部件的至少电路板、屏幕和电池;[0131]-提供至少一个如以上描述的移动电子零件;[0132]-将所述部件中的至少一个与所述零件进行组装或者将所述部件中的至少一个安装在所述零件上。[0133]若任何通过引用结合在此的专利、专利申请以及公开物的披露内容与本申请的描述相冲突的程度到了可能导致术语不清楚,则本说明应该优先。[0134]实例[0135]现在将参照以下实例更详细描述本发明,这些实例的目的仅是说明性的并且不旨在限制本发明的范围。[0136]原料[0137]如从美国铝业公司(AlcoaInc.)购买的铝合金板A5052/H38。可以由日本大成塑料株式会社(TaiseiPlas)获得的具有纳米多孔表面的预处理过的铝板。从美国苏威特种聚合物有限责任公司可商购的Vitantage?1〇2〇〇、Viranta.ge?1〇3〇〇、和Virantage?1〇7〇〇。[0138]实例1[0139]将金属基底,例如具有1mm的厚度的可商购的铝合金板A5052/H38,冲压为在移动电子产品中使用的零件,例如盖、框架、背衬。将所述铝合金零件浸入1升的乙醇中在超声波的应用下持续10分钟,并且然后在搅拌下浸入4升的自来水中。此后,将该铝合金零件放到塑料篮中并且用流动的自来水洗涤。接着,将该铝合金零件浸入2%的苛性钠水溶液中持续2分钟,随后用离子交换水冲洗。然后,将该铝合金零件浸入1%的盐酸水溶液中持续1分钟以进行中和。然后,将该铝合金零件在4升的离子交换水中浸洗,随后用流动的离子交换水冲洗。[0140]制备了一升的2%的氨水溶液。在搅拌下将单独制备的1%的苛性钠水溶液滴加到氨水溶液中,以便在50°C下调节pH到11.0。将如上所述的处理过的铝合金零件浸入此制备的水溶液中持续2分钟并且然后用离子交换水彻底洗涤。用热空气在60°C下干燥该铝合金零件持续20分钟。[0141]该处理过的铝基底可以通过将该铝基底适当地插入注射成型机中100°C-110°C的温度下的加热的磨具中进行包覆成型。典型的成型条件在下表中示出,[0144]在656°F-715°F的熔融温度下将这些反应性的PESU材料,Virantagf【0200、V丨rantage?10300、和Virantage?10700注射到该模具中。用于该熔融聚合物的典型的注射时间是6s并且用于成型的循环时间是15s。[0145]实例2[0146]将金属基底,例如具有1mm的厚度的可商购的铝合金板A5052/H38,冲压为在移动电子产品中使用的零件,例如盖、框架、背衬。将所述铝合金零件浸入1升的乙醇中在超声波的应用下持续10分钟,并且然后用离子交换水彻底洗涤。在氮气下干燥该铝合金零件。然后将该铝合金基底放置在等离子体腔室中并且使其经受氧等离子体持续10分钟并且然后从该等离子体腔室中取出并且随后密封在有箱内衬的袋子中。该等离子体处理过的零件然后通过将该铝基底适当地插入注射成型机中100°c-110°c的温度下的加热的模具中进行包覆成型。[0147]典型的成型条件在下表中示出,[0149]在656°F-715°F的熔融温度下将这些反应性的PESU材料,Virantag#【0200、Virantage?10300、和Virantage?10700注射到该模具中。用于该熔融聚合物的典型的注射时间是6s并且用于成型的循环时间是15s。【主权项】1.一种移动电子零件,由以下各项组成:(i)预处理过的成形的金属零件,其中该金属选自由镁、铝和这些金属的合金组成的组,以及(ii)结合到所述预处理过的成形的金属零件上的包覆成型的组合物层[层(C),在下文中],其中所述组合物包含至少一种聚(醚砜)聚合物[(PESU)聚合物,在下文中]。2.根据权利要求1所述的移动电子零件,其中该(PESU)聚合物是其中按摩尔计大于50%的重复单元是具有在此以下的式(A)的重复单元(Rpesu)的聚合物:3.根据权利要求1或权利要求2所述的移动电子零件,其中该(PESU)聚合物具有在380°(:下并且在2.161^的负荷下等于或高于2(^/1〇!^11的熔体流动速率(1^〇。4.根据权利要求1至3中任一项所述的移动电子零件,其中该(PESU)聚合物通过一种或多种官能团官能化。5.根据权利要求1至4中任一项所述的移动电子零件,其中该官能团选自由以下各项组成的组:羟基、羧基(-COOA,其中A是氢或碱金属)、酸酐和环氧基团。6.根据权利要求5所述的移动电子零件,其中该羟基是酚OH基团并且酚OH基团的数目是等于或大于lOyeq/g。7.根据权利要求1至6中任一项所述的移动电子零件,其中该层(C)的厚度为最多3000μm〇8.根据权利要求1至7中任一项所述的移动电子零件,其中所述移动电子零件选自由以下各项组成的组:配件,卡扣式零件,螺纹凸台零件,相互可移动的零件,功能元件,操作元件,追踪元件,调节元件,载体元件,框架元件,薄膜,特别地扬声器薄膜,开关,接插件,电缆,外壳,集成在外壳上的任何结构零件以及如在移动电子装置中使用的除外壳之外的任何其他结构零件。9.根据权利要求1至8中任一项所述的移动电子零件,其中所述移动电子零件进一步被成形为具有任何类型的尺寸和形状的成品零件。10.根据权利要求1至9中任一项所述的移动电子零件,其中所述移动电子零件已经被阳极化。11.一种用于制造根据权利要求1至9中任一项所述的移动电子零件的方法,该方法包括以下步骤:步骤1-预处理成形的金属零件的表面的至少一部分,其中该金属选自由镁、铝和这些金属的合金组成的组,以及步骤2-通过使用常规的包覆成型技术通过将该组合物(C)包覆成型到所述预处理过的成形的金属零件上而在所述预处理过的成形的金属零件上形成包覆成型的组合物层[层(C)]〇12.根据权利要求10所述的方法,其中这些包覆成型技术选自由以下各项组成的组:注射成型、热压、压缩成型、烧结、机械加工、或其组合。13.根据权利要求11或12中任一项所述的方法,进一步包括阳极化处理。14.一种移动电子装置,包含根据权利要求1至10所述的移动电子零件。15.-种用于制造根据权利要求14所述的移动电子装置的方法,所述方法包括以下步骤:-提供作为部件的至少电路板、屏幕和电池;-提供至少一个根据权利要求1至10中任一项所述的移动电子零件;-将所述部件中的至少一个与所述零件进行组装或者将所述部件中的至少一个安装在所述零件上。【文档编号】C08J7/00GK106029366SQ7【公开日】2016年10月12日【申请日】2014年12月8日【发明人】S.R.斯里拉姆,G.C.普利蒂德斯【申请人】索尔维特殊聚合物美国有限责任公司
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