POLYMER-CERAMIC COMPOSITE HOUSINGS AND HOUSING COMPONENTS FOR PORTABLE ELECTRONIC DEVICES

• Main Authors: LEENDERS, Chiel Albertus, HOOGLAND, Gabriel Julianus Maria, YOUNGSTROM, Cameron, BAJAJ, Devendra Narayandas, KALYANARAMAN, Viswanathan
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 15.04.2021
• Subjects: CALCULATING; CHEMISTRY; COMPOSITIONS BASED THEREON; COMPUTING; COUNTING; ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE; ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING; ELECTRICITY; MAKING GRANULES OR PREFORMS; METALLURGY; ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICS; PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BESHAPED; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIALCONTAINING PLASTICS; TELEPHONIC COMMUNICATION; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; TRANSPORTING; USE OF INORGANIC OR NON-MACROMOLECULAR ORGANIC SUBSTANCES ASCOMPOUNDING INGREDIENTS; WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE, IN GENERAL

Housing parts for a portable electronic devices, and methods of molding such housing parts for portable electronic devices. Such housing parts comprise: a housing component comprising ceramic particles in a polymer matrix, the ceramic particles comprising from 50% to 90% by volume of the housing component, and the polymer matrix comprising from 10% to 50% by volume of the housing component; the ceramic particles have a Dv50 of from 50 nanometers to 100 micrometers; the ceramic particles are substantially free of agglomeration; the housing component has a relative density greater than 90%; and the housing component is configured to cover a portion of a portable electronic device. The present methods of molding such housing parts comprise: disposing polymer-ceramic core-shell particles in a working portion of a cavity in a mold, each of the core-shell particles comprising a ceramic core comprising a particle of a ceramic, and a polymer shell around the core, the shell comprising a polymer, where the ceramic cores comprise from 50% to 90% by volume of the powder, and the polymer shells comprising from 10% to 50% by volume of the powder; heating the mold to a first temperature that exceeds a melting temperature (Tm) of the first polymer; subjecting the powder in the mold to a first pressure while maintaining the temperature of the mold to or above the first temperature to define a housing component in which the ceramic particles are substantially free of agglomeration; cooling the housing component to a temperature below the Tg or Tm of the first polymer; and removing the housing component from the mold. In such housing parts and methods, the ceramic particles comprise AI2O3, Fe3O4, Fe2O3, ZnO, ZrO2, SiO2, and/or a combination of any two or more of these ceramics; and the polymer comprises PPE, PPS, PC copolymers, PEI, PEI copolymers, PPSU, PAES, PES, PAEK, PBT, PP, PE, semi-crystalline PI, or semi-crystalline polyamide. Pièces de boîtier pour dispositifs électroniques portables et procédés de moulage de telles pièces de boîtier pour dispositifs électroniques portables. De telles pièces de boîtier comprennent : un élément de boîtier comprenant des particules de céramique dans une matrice polymère, les particules de céramique constituant de 50 % à 90 % en volume de l'élément de boîtier, et la matrice polymère constituant de 10 % à 50 % en volume de l'élément de boîtier ; les particules de céramique ont une Dv50 de 50 nanomètres à 100 micromètres ; les particules de céramique sont sensiblement exemptes d'agglomération ; l'élément de boîtier a une densité relative supérieure à 90 % ; et l'élément de boîtier est configuré pour recouvrir une partie d'un dispositif électronique portable. Les présents procédés de moulage de telles pièces de boîtier consistant : à disposer des particules cœur-enveloppe en polymère-céramique dans une partie de travail d'une cavité dans un moule, chacune des particules cœur-enveloppe comprenant un cœur en céramique comprenant une particule de céramique, et une enveloppe polymère autour du cœur, l'enveloppe comprenant un polymère, les cœurs en céramique constituant de 50 % à 90 % en volume de la poudre, et les enveloppes polymères constituant de 10 % à 50 % en volume de la poudre ; à chauffer le moule à une première température supérieure à une température de fusion (Tm) du premier polymère ; à soumettre la poudre dans le moule à une première pression tout en maintenant la température du moule à la première température ou au-dessus pour définir un élément de boîtier dans lequel les particules de céramique sont sensiblement exemptes d'agglomération ; à refroidir l'élément de boîtier à une température inférieure à la température Tg ou Tm du premier polymère ; et à démouler l'élément de boîtier. Dans de telles pièces de boîtier et de tels procédés, les particules de céramique comprennent de l'Al2O3, du Fe3O4, du Fe2O3, du ZnO, du ZrO2, SiO2 et/ou une combinaison d'au moins deux de ces céramiques ; et le polymère comprend du PPE, du PPS, des copolymères de PC, du PEI, des copolymères de PEI, du PPSU, du PAES, du PES, de la PAEK, du PBT, du PP, du PE, du PI semi-cristallin ou du polyamide semi-cristallin.