Großflächige Gehäuseschalen für elektronische Geräte werden heutzutage im Allgemeinen aus thermoplastischen Kunststoffen hergestellt. Dabei ist insbesondere bei solchen elektro- nischen Geräten, die einen Bildschirm enthalten, zum Beispiel Fernseher, Videomonitore oder Computermonitore, zu berücksichtigen, dass von den elektronischen Bauteilen große Wärmemengen abgegeben werden, und sich das Gehäuse deshalb stark aufheizen kann.

Um im Falle einer Fehlfunktion des Gerätes oder einer Hitzeeinwirkung von außen, zum Beispiel durch eine brennende Kerze, eine Brandentstehung zu verhindern oder die Brand- ausbreitung zu verzögern, werden den thermoplastischen Kunststoffen aus Gründen der Produktsicherheit in manchen Fällen Flammschutzmittel zugesetzt. Viele dieser Flamm- schutzmittel sind jedoch halogenhaltig und bergen damit selbst ein zusätzliches Gefahren- potential, da toxikologische Bedenken gegen den Einsatz dieser Chemikalien bestehen.

Aus diesem Grund werden seit einiger Zeit auch halogenfrei flammfeste Thermoplaste eingesetzt, zum Beispiel Polyblends aus Polyphenylenether und schlagfestem Polystyrol (PPE/HIPS) oder Polycarbonat/Acrylnitril-Butadien-Styrol (PC/ABS).

Diese Materialien weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen bei der Herstellung der Gehäu- seschalen und bei der Anwendung der fertigen Geräte auf. So sind zum einen bei der Her- stellung der Gehäuseschalen durch Spritzguss relativ lange Zykluszeiten erforderlich, wor- aus sich eine entsprechend niedrige Produktivität ergibt. Zudem sind die Oberflächengüte und die Abbildegenauigkeit der Werkzeugoberfläche bei den Materialien, wie sie nach dem Stand der Technik eingesetzt werden, unbefriedigend. Aus diesem Grund müssen vie- le Gehäuse zusätzlich noch lackiert werden. Als weitere Nachteile sind die hohe Spannungsrissanfälligkeit, die zu einem leichten Zerbrechen des Gehäuses bei mechanischer Beanspruchung führen kann und die starke Vergilbungsneigung bei andauernder UV-Bestrahlung, die sich insbesondere bei hell eingefärbten Gehäusen bemerkbar macht, zu erwähnen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Gehäuseschale für ein elektroni- sches Gerät, insbesondere ein elektronisches Gerät, welches einen Bildschirm enthält, wie zum Beispiel ein Fernsehgerät, ein Videomonitor oder ein Computermonitor, bereitzustel- len, welche aus einem halogenfrei flammfesten, thermoplastischen Kunststoff durch einen Spritzgussprozess hergestellt werden kann. Dabei ist der halogenfrei flammfeste, thermo- plastische Kunststoff so auszuwählen, dass bei der Produktion eine Verkürzung der Zyk- luszeit bei gleichzeitiger Verbesserung der Oberflächengüte und Abbildungsgenauigkeit der Werkzeugoberfläche erreicht wird. Weiterhin sollen die Spannungsrissanfälligkeit ver- ringert und die Vergilbungsstabilität des Kunststoffs erhöht werden.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, die Gehäuseschale aus einem thermoplasti- schen Kunststoff auf Polyamidbasis zu fertigen. Gegenüber den nach dem Stand der Tech- nik eingesetzten PPE/HIPS-bzw. PC/ABS-Blends, weisen thermoplastische Kunststoffe auf Polyamidbasis eine verbesserte Oberflächenqualität bei gleichzeitig verkürzter Zyklus- zeit im Spritzgusswerkzeug auf.

Thermoplastische Kunststoffe auf Polyamidbasis im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Kunststoffe, die zumindest ein Polyamid enthalten. Dies können sowohl aliphatische als auch teilaromatische Polyamide sein, die entweder einen teilkristallinen oder einen amorphen Aufbau aufweisen können. Vorzugsweise wird die erfindungsgemäß ausgebildete Gehäuseschale für ein elektronisches Gerät aus aliphatischen Polyamiden gefertigt. Besonders geeignet sind dabei Polyamid 6, Polyamid 66, Copolyamide 6/66 oder Mischungen davon. Als Mischungen können dabei auch Mischungen aus Polyamiden mit gleichen Monomereinheiten verwendet werden, die eine unterschiedliche Lösungsviskosität aufweisen. Bevorzugt werden zur Herstellung der Gehäuseschalen leicht fließende Polyamide verwendet, die eine Lösungsviskosität von weniger als 140 mUg besitzen, gemessen gemäß ISO 307 in einer 0,005 g/ml Probe enthaltender Schwefelsäurelösung.

Um den Brandschutzanforderungen zu genügen, sollen die zur Herstellung von Gehäuse- schalen für elektronische Geräte verwendeten thermoplastischen Kunststoffe flammfest sein. Es hat sich gezeigt, dass Polyamide bereits ohne die Zugabe von Flarnmschutzmitteln flammfest sind. Eine Verbesserung des Flammschutzes kann durch Zugabe von Flamm- schutzmitteln erreicht werden. Aus DE-A-28 27 867 sind bereits halogenfrei flammfeste Thermoplaste bekannt. Hierin werden Phosphor enthaltende Kohlenstoffverbindungen in Kombination mit einer Stickstoffbase, nämlich Melamin und/oder Dicyandiamid und/oder

Guanidin als Flammhemmer verwendet. Weiterhin ist aus DE-A 196 07 635 bekannt, dass Calcium-und Aluminiumsalze von Phosphin-oder Diphosphinsäuren als flammhemmende Zusätze in Polyamid-Kunststoffe verwendet werden können.

Es hat sich gezeigt, dass auch durch den Einsatz von Melamincyanurat ohne die gleichzei- tige Verwendung von Phosphinsäuresalzen ein deutlich verbesserter Flammschutz erreicht wird. Der Vorteil bei der Verwendung von Melamincyanurat als flammhemmendem Zu- satz liegt somit darin, dass auch auf phosphorhaltige Verbindungen verzichtet werden kann.

Insbesondere bei Gehäuseschalen für Fernsehgeräte, Videomonitore oder Computermoni- tore, handelt es sich um großflächige Bauteile. Zum Erreichen von kurzen Zykluszeiten und sauberen Oberflächen ist es erforderlich, dass die Kunststoffschmelze sich schnell in der Form verteilt. Dies wird durch eine niedrige Viskosität der Kunststoffschmelze er- reicht. Weiterhin sind bei hochviskosen Kunststoffschmelzen zur Befüllung der Formhöh- lung deutlich höhere Einspritzdrücke erforderlich als bei Kunststoffen mit niedrigerer Schmelzeviskosität. Bei hochviskosen Schmelzen und zu niedrigem Einspritzdruck kann es passieren, dass die Kunststoffschmelze in der Form bereits aushärtet, bevor die Ränder des Werkstückes von der Schmelze erreicht wurden. Hierdurch treten Fehlbildungen in den produzierten Bauteilen auf.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher beschrieben.

Zur Untersuchung der Eigenschaften der thermoplastischen Kunststoffe werden jeweils Probeblättchen mit einem Testwerkzeug spritzgegossen. Anhand dieser Probeblättchen wird jeweils die Flammwidrigkeitsklasse gemäß UL Standard 94, die Spannungsrissbe- ständigkeit in Kontakt mit Ethanol, die UV-Vergilbung, die Oberflächengüte und die Zyk- luszeit beim Spritzguss geprüft. Untersucht werden die Eigenschaften von PPE/HIPS und ABS/PC, wie sie derzeit zur Herstellung von Gehäuseschalen für elektronische Geräte verwendet werden. Diesen Ergebnissen werden die Ergebnisse für thermoplastische Kunst- stoffe auf Polyamidbasis, wie sie erfindungsgemäß für die Herstellung von Gehäusescha- len eingesetzt werden, gegenübergestellt.

Vergleichsbeispiel V1 Geprüft werden die Eigenschaften von PPE/HIPS, welches zum Beispiel unter dem Namen Noryl V 180 HF erhältlich ist. Die Untersuchung der Flammwidrigkeit wird nach dem UL- Standard 94 der Underwriter Laboratories Inc. durchgeführt. Hierzu wird eine vertikal auf- gehängte Probenplatte mit einer Flamme beaufschlagt und anschließend die Flammausbrei- tungsgeschwindigkeit und das Abtropfverhalten des Kunststoffes untersucht. Die Eintei- lung erfolgt in Flammwidrigkeitsklassen V-0, V-1 und V-2 in Abhängigkeit von der Pro- bendicke. Dabei ist V-0 die beste Klasse.

Die Prüfung der UV-Vergilbung erfolgt nach der ISO 4892. Hierzu wird die Probe 1000 Stunden lang einem Lichtstrahl mit einer Wellenlänge von 340 nm bei einer Leistung von 0,55 Wem2 ausgesetzt. Anschließend erfolgt die Farbmessung mit einem Optronic Colour Flash 45.

Zur Untersuchung der Spannungsrissbeständigkeit wird eine Probe 7 Tage bei Raumtem- peratur in Ethanol gelagert. Nach dieser Zeit wird die Probe getrocknet und der Abfall der Bruchspannung nach ISO 527-2 gemessen. Dabei wird der Wert in Prozenten der ur- sprünglichen Bruchspannung angegeben.

Zur Ermittlung der Zykluszeit beim Spritzgießprozess wird in einem Testwerkzeug Probe- stücke spritzgegossen. Zur Ermittlung der Zykluszeit wird die Zeit solange verkürzt, bis die Qualität der Probestücke abnimmt.

Die Beurteilung der Oberflächenqualität erfolgt durch eine visuelle Beurteilung der Ober- flächengüte eines Probeplättchens. Dabei werden die Probeplättchen in Klassen von 1 bis 5 eingeteilt, wobei 1 sehr gut und 5 sehr schlecht bedeutet.

Die Ergebnisse der einzelnen Untersuchungen finden sich in Tabelle 1.

Vergleichsbeispiel V2 Untersucht werden die Eigenschaften eines kommerziellen ABS/PC-Copolymers der Mar- ke Bayblend FR 2000, wie es zur Herstellung von Gehäuseschalen für elektronische Geräte

verwendet wird. Die Untersuchung der Eigenschaften erfolgt wie im Vergleichsbeispiel V1 beschrieben. Die Ergebnisse befinden sich ebenfalls in Tabelle 1.

Beispiel 1 Untersucht werden die Eigenschaften einer Polyamidmischung mit folgender Rezeptur : 59,00 % Polyamid 6 mit einer Lösungsviskosität von ca. 150 ml/g 33,00 % Polyamid 66 mit einer Lösungsviskosität von ca. 125 mUg 8, 00 % Melamincyanurat Die genannten Zutaten werden in einem Zweischneckenextruder zu einer Polyamidmi- schung extrudiert und anschließend in einer Spritzgussmaschine weiterverarbeitet. Die Untersuchung der Eigenschaften erfolgt entsprechend Vergleichsbeispiel V1. Die Ergeb- nisse befinden sich ebenfalls in Tabelle 1.

Beispiel 2 In der Rezeptur aus Beispiel 1 wird das Polyamid 66 mit einer Lösungsviskosität von ca.

125 ml/g durch ein Polyamid 6 mit einer Lösungsviskosität von ca. 125 ml/g ersetzt. Die Polyamidmischung wird ebenfalls auf einem Zweischneckenextruder erzeugt und an- schließend in einer Spritzgussmaschine weiterverarbeitet. Auch hier werden die Eigen- schaften entsprechend Vergleichsbeispiel At1 untersucht und die Ergebnisse in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiel 3 Untersucht wird ein Polyamid, das nach folgender Rezeptur auf einem Zweischnecken- extruder hergestellt wird : 100 % Polyamid 6 mit einer Lösungsviskosität von ca. 150 nl/g Das so erzeugte Polyamid wird in einer Spritzgussmaschine weiterverarbeitet und den gleichen Untersuchungen unterzogen wie die anderen Kunststoffe. Die Ergebnisse befin- den sich auch hier in Tabelle 1.

Beispiel 4 Auf dem Zweischneckenextruder wird ein Polyamid mit folgender Rezeptur erzeugt : 100 % Polyamid 66 mit einer Lösungsviskosität von ca. 150 mUg Auch dieses Polyamid wird in einer Spritzgussmaschine weiterverarbeitet und den gleichen Untersuchungen unterzogen wie die restlichen Kunststoffe. Die Ergebnisse der Untersu- chung befinden sich auch hier in Tabelle 1.

Tabelle 1 Flammwidrigkeits-IJV-Spannungsriss-Zyklus-Oberflächen- Klasse bei 1, 6 mm Vergilbung beständigkeit zeit güte Vergleichs-V-1 25 21% 77s 4 beispiel V1 Vergleichs-V-2 23 18% 8os 4 beispiel V2 Beispiel 1 V-0 12 45% 67s 2 Beispiel 2 V-0 10 43 to 65 s 2 BISy1247% 70s3 Beispiel 4 V-2 15 53% 72s 3