专利名称：电源外壳的制作方法
技术领域：
本发明涉及电源外壳。
越来越多的电气和电子设备(如无线电话机、蜂窝式电话、照像机和摄像机)装备有可充电电池。大多数这样的设备还配有电源，该电源可以连接至设备本身而直接且连续地对其供电、对设备内的电池进行充电，或将可充电电池置入该电源以对其进行充电。所述电源通常包括外壳，该外壳具有两个或三个用于将其连接至110/220V主电网的接触连接器。所述外壳至少包含用于将高AC电压转换为所需的低DC电压的电路以及(如果适用)容纳待充电电池的空间。
目前，这些外壳通常由PC、ABS或PC/ABS的混合物制成。这种材料在被抓握时给人的感觉是冰冷且坚硬。此问题已在蜂窝式电话中被认识到，并且通过以两层或两种材料的构思来制造这些电话的外壳，以解决上述问题，在所述构思中，抓握电话时接触的部件是由例如TPE或TPV的橡胶材料制成的。这种构思对于电源外壳是不可行的，因为电源外壳需满足对电绝缘和燃烧性质(例如阻燃性)的安全性的要求，这些要求被表示为UL94级别，具体为V0和/或安全标准，如UL 60950、UL 1310、EN60950、EN 61558、EN 60335。
此外，良好的触感很大程度上是由赋予其呆板外观的一定的表面粗糙度所引起的。
另一个要求是低成本制造，例如通过使用较少的材料和更方便地组装。PC/ABS外壳的厚度为1.6-2.0mm。US 5,454,604 B1中也提出了这个问题。该文推荐的解决方案是应用两层外壳，其中内层为聚酯，外层(第二层)由聚氯乙烯构成。聚酯层的厚度为0.8mm，PVC外层的厚度为1mm。总厚度为1.8mm，与现有技术的PC/ABS外壳相比，几乎没有材料节省，并且制造外壳的工艺由于两层结构而十分复杂。
本发明的目的是提供一种电源外壳，与已知的外壳相比，本发明的电源外壳需要更少的材料，并且在抓握时具有舒适的触感。
通过以下方式实现上述目的所述电源外壳至少包括顶部件和底部件，所述顶部件和底部件的壁厚为1.5 mm或更小，并由聚酰胺组合物构成，所述聚酰胺组合物包含脂族聚酰胺和无卤阻燃组分。
已令人惊讶地发现，特定阻燃聚酰胺的外壳壁厚小因而所用材料少，具有舒适的触感以及平滑光亮的外观。
本发明的外壳的另一个优点是耐化学性更好，而这正是例如Nokia对这些类型的机壳规定的严格测试所需的。在这种测试中，在暴露24小时之后和在老化循环测试中，目视检测颜色、光泽度的变化以及出现的起泡或裂纹。本发明的外壳的表现明显优于已知的外壳。
特定材料选择的另一个优点是可以通过用薄膜折叶连接顶部件和底部件来实现更低成本的制造。这使得所述外壳可通过一次成形步骤制造，并可用更简单的一个螺钉固定来闭合外壳。电源外壳还必须满足跌落测试。当应用两部件外壳时，为了通过该测试至少需要两个固定点(例如两个螺钉)，而本发明的外壳仅具有一个螺钉定位，但已足以通过跌落测试。所述薄膜折叶可以分别沿着顶部件和壁部件的整个对向(facing)侧延伸，也可以具有一个或更多个仅沿着所述对向侧的一部分延伸的连接部件。
本发明的外壳的壁厚甚至可以小于1.2mm或小于0.9mm，但仍具有所需的安全性和机械性能。
所述外壳包括顶部件和底部件。这些部件被构造成彼此匹配，从而形成封闭外壳。这种构造在本领域中是已知的。与较大的平坦壁面区域相邻，所述部件中的至少一个沿其周边的至少一部分具有凸起的边缘，从而当顶部件和底部件安装在一起时形成一定体积的空间。在所述边缘或在平坦区域中，可以存在开口，用于导入将电源与设备电连接的导线。
优选地，外壳具有用于将电源连接至主网的集成插头，特别是内置插头。因此，所述外壳基本为具有顶表面和底表面的盒体形状，由顶部件和底部件的平坦壁面区域形成，并通过由上述凸起边缘所形成的侧壁连接。插头从此盒体中伸出，例如基本垂直于顶部件或底部件之一的平坦壁面区域，或平行于平坦壁面区域从一个凸起的边缘侧垂直伸出。
这里的壁厚是指顶部件和底部件的平坦壁面区域的厚度，其为1.5mm或更小，甚至低至0.9mm或更小。壁厚甚至可以低至0.4或甚至0.3mm，而仍使外壳具有足够的机械强度。作为本领域的公知技术，在平坦壁面区域的内表面上可以存在突起或脊以提高机械强度。在这些突起或脊之间测量壁厚。
出于类似的结构原因，外壳边缘处或边缘附近的壁厚可以大于顶部件和底部件的平坦壁面区域的壁厚。结构元件的存在也可使厚度较大，所述结构元件用于将两个部件匹配，从而避免外壳在意外跌落时在匹配位置破裂。
更简单且成本更低的外壳制造工艺是一体成型，顶部件和底部件通过薄膜折叶连接，所述薄膜折叶被理解为材料与顶部件和底部件相同的薄条，其在这些部件之间形成柔性且牢固的连接。
所述外壳由包含脂族聚酰胺的聚酰胺组合物构成。合适的脂族聚酰胺的例子是聚酰胺6、6，6、4，6、11、12。为了提供最舒适的触感，优选聚酰胺6或其与聚酰胺6，6的混合物。脂族聚酰胺的混合物也是适合的。优选地，组合物中的聚酰胺由聚酰胺6与聚酰胺6，6的混合物构成，其中聚酰胺6占至少60％。而且，组合物中可以存在少量非脂族聚酰胺，例如芳族聚酰胺。优选地，至少80％的组合物是脂族聚酰胺。通常，聚酰胺比已知的PC/ABS组合物具有更好的流动性质，从而容许更复杂的外壳设计。可以通过添加流动促进剂，优选通过添加聚酰胺低聚物来进一步提高聚酰胺组合物的流动性质。聚酰胺低聚物在这里被理解为重均分子量至多7500的低分子聚酰胺。优选地，所述重均分子量低于高分子聚合物的“缠结分子量”。例如，对于PA-6，此“缠结分子量”为5000g/mol。而且优选地，聚酰胺低聚物的重均分子量为至多5000g/mol，更优选至多4000g/mol，甚至最优选至多3000g/mol。为了防止例如玻璃转化温度降低的风险，聚酰胺低聚物的分子量也不能太低。优选地，重均分子量大于约1000g/mol。
组合物还包含无卤阻燃剂。合适的无卤阻燃剂的例子是磷基或三嗪基阻燃剂。优选三嗪基阻燃剂，特别是蜜胺基阻燃剂。其例子为磷酸蜜胺和蜜胺缩合物，例如蜜白胺和蜜勒胺。蜜胺氰尿酸盐是优选的，原因在于当阻燃剂包含至少60wt％的蜜胺氰尿酸盐时，可以得到最佳的触感。
相对于聚酰胺和阻燃剂的总量，阻燃剂的量为3-25wt％。尽管在组合物中相对于无卤阻燃剂可以存在小于10wt％的少量非无卤阻燃剂，但优选不存在非无卤阻燃剂。
已发现，已经具有小于1.5mm的较低壁厚的此组合物提供了期望性质的有利组合，即舒适的触觉、足以通过IEC 60028-2-32 Ed.2跌落测试和UL 60950安全性测试的机械强度、电安全性以及V0 UL94燃烧和滴落行为级别。
此外，组合物可包含本领域已知的常用添加剂，从而赋予聚酰胺组合物其它期望性质。这些其它组分的例子是UV、热和加工稳定剂、矿物填料、着色剂(如染料和颜料)。这些组分的量可根据期望效果变化，但优选这些其它组分的总量相对于聚酰胺组合物的总量小于20 wt％，从而不劣化外壳的触感和外观。纤维或其它增强化合物也可以以至多30 wt％少量存在，但必须注意其存在不劣化所需的性质，特别是外壳的表面外观。
通过以下附图进一步描述本发明，其中
图1为开启的外壳的顶视图；图2为图1的外壳的侧视图。
在图1中，1为外壳的顶部件，2为底部件。两部件薄膜折叶3连接顶部件1和底部件2。4为两脚主网连接器。顶部件1包括平坦壁面区域5和环绕此平坦壁面区域5的凸起边缘6。底部件2包括平坦壁面区域7和环绕此平坦壁面区域7的凸起边缘8。当部件1和2围绕折叶3折叠并接触时，凸起边缘的形状和大小可使其匹配以形成紧密外壳。顶部件和底部件可通过将穿过孔9的螺钉装配在顶部件2的内表面上的相应突起(见图2，在图1中不可见)中而固定。在通过薄膜折叶连接的凸起边缘6和8的对向部分，存在开口(不可见)，用于设备的连接导线。
在图2中，可以看到与图1相同的元件，此外还可看到中空突起10，以接受穿过孔9(见图1，在图2中不可见)伸出的螺钉，用于将外壳固定在封闭状态。凸起边缘8具有可装配在凸起边缘6内的凸边11。
权利要求
1.电源外壳，至少包括顶部件和底部件，所述顶部件和底部件的壁厚为1.5mm或更小，并由包含脂族聚酰胺和无卤阻燃化合物的聚酰胺组合物构成。
2.如权利要求1的外壳，其中所述无卤阻燃化合物是蜜胺基阻燃化合物。
3.如权利要求1或2的外壳，其中所述蜜胺基阻燃化合物包括蜜胺氰尿酸盐。
4.如权利要求1-3中任何一项的外壳，其中所述顶部件和底部件通过薄膜折叶相连接。
5.如权利要求1-4中任何一项的外壳，所述壁厚为至多0.9mm。
6.如权利要求1-5中任何一项的外壳，所述壁厚为至少0.3mm。
全文摘要
包括至少顶部件和底部件的电源外壳，所述顶部件和底部件的壁厚为1.5mm或更小，并由包含脂族聚酰胺和无卤阻燃化合物的聚酰胺组合物构成。
文档编号H05K5/02GK101056927SQ200580038421
公开日2007年10月17日 申请日期2005年11月7日 优先权日2004年11月10日
发明者马尼克斯·古尔朴·范, 杰恩斯·弗兰克·马克沃尔德 申请人:帝斯曼知识产权资产管理有限公司