(57)【要約】  本明細書に記載されるのは、スルホン化ポリアミドポリマー、芳香族ポリアミドポリマー、及び補強充填剤を含む、ポリアミドポリマーブレンドである。任意選択で、ポリアミドポリマーブレンドは、添加剤を含む。意外なことに、芳香族ポリアミドポリマーに加えてスルホン化ポリアミドポリマーを含むブレンドは、非スルホン化ポリアミドポリマーを有する対応するポリアミドポリマーブレンドと比較して、増加した機械的性能を有することが発見された。さらに、また意外なことに、スルホン化ポリアミドポリマーが、ナトリウム対イオンを含む場合、ポリアミドポリマーブレンドの機械的性能は、ナトリウム対イオンの代わりにリチウム対イオンを含むスルホン化ポリアミドポリマーを有する対応するポリアミドポリマーブレンドと比較して、さらに増強されることも発見された。少なくとも部分的に、増加した機械的性能のために、ポリアミドポリマーブレンドは、一般により高い機械的性能から恩恵を得る構造構成要素に望ましくは組み込むことができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  ５重量％〜６５重量％のスルホン化ポリアミドポリマー；
−  ５重量％〜５０重量％の半芳香族ポリアミドポリマー；及び
−  ２０重量％〜７０重量％の補強充填剤；
を含むポリアミドポリマーブレンドであって、
ここで、
−  前記スルホン化ポリアミドポリマーは、繰り返し単位（ＲＰＡ１）及び（ＲＰＡ２）を含み、ここで、繰り返し単位（ＲＰＡ１）は、以下の式：
2021501233.tif 000008
によって表され
繰り返し単位（ＲＰＡ２）は、以下の式の群：
2021501233.tif 000009
から選択される式によって表され、
式中、
−  Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれの位置で、及びＲ７〜Ｒ９は、水素、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホン酸塩、アルキルホスホン酸塩、アミン、及び第四級アンモニウムからなる群から独立して選択され；
−  Ｍは、Ｈ、Ｌｉ、Ｎａ、又はＫのいずれか、好ましくはＬｉ又はＮａのいずれかであり；
−  ｎ１及びｎ３は、４〜１２、好ましくは４〜１０からの独立して選択された整数であり；並びに
−  ｎ２は、４〜１２、好ましくは５〜１２の整数であり；並びに
−  半芳香族ポリアミドポリマーは、以下の式の群：
2021501233.tif 000010
2021501233.tif 000011
から選択される式によって表される繰り返し単位（ＲＰＡ３）を含み、
式中、
−  Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれの位置で、及びＲ１３〜Ｒ２０は、水素、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホン酸塩、アルキルホスホン酸塩、アミン、及び四級アンモニウムからなる群から独立して選択され；
−  ｎ４は、４〜１２、好ましくは４〜１０の整数であり、
−  ｎ５は、４〜１２、好ましくは５〜１２の整数である、ポリアミドポリマーブレンド。
【請求項２】
Ｍが、Ｎａである、請求項１に記載のポリアミドポリマーブレンド。
【請求項３】
ｎ１、ｎ３、及びｎ４が、すべて同じ、好ましくは６であり；ｎ２及びｎ５が、同じ、好ましくは４であるか；又は両方ともである、請求項１又は２に記載のポリアミドポリマーブレンド。
【請求項４】
Ｒ１〜Ｒ６が、それぞれの位置で、及びＲ７〜Ｒ９が、すべて水素である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリアミドポリマーブレンド。
【請求項５】
繰り返し単位（ＲＰＡ２）が、式（２ａ）によって表され、繰り返し単位（ＲＰＡ３）が、式（３）によって表されるかのいずれか、又は両方ともである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のポリアミドポリマーブレンド。
【請求項６】
Ｒ１１及びＲ１２が、それぞれの位置で、及びＲ１３〜Ｒ２０が、すべて水素である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のポリアミドポリマーブレンド。
【請求項７】
前記補強充填剤が、ガラス繊維を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のポリアミドポリマーブレンド。
【請求項８】
前記ガラス繊維が、非円形断面を含む、請求項７に記載のポリアミドポリマーブレンド。
【請求項９】
前記ガラス繊維が、ＡＳＴＭＤ２３４３に従って測定して、少なくとも７６ギガパスカル（「ＧＰａ」）；好ましくは、少なくとも７８ＧＰａ、より好ましくは少なくとも８０ＧＰａの弾性モジュラスを有する高モジュラスガラス繊維を含む、請求項７又は８に記載のポリアミドポリマーブレンド。
【請求項１０】
前記ポリアミドポリマーブレンドが、室温（２５℃）でＩＳＯ５２７−２に従って測定して、１０ＧＰａ〜３５ＧＰａ、好ましくは１５ＧＰａ〜２５ＧＰａの引張りモジュラスを有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載のポリアミドポリマーブレンド。
【請求項１１】
前記ポリアミドポリマーブレンドが、室温でＩＳＯ５２７−２に従って測定して、２００ＭＰａ〜５００ＭＰａ、好ましくは２５０ＭＰａ〜３５０ＭＰａの引張り強度を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のポリアミドポリマーブレンド。
【請求項１２】
前記ポリアミドポリマーブレンドが、室温でＩＳＯ１７８に従って測定して、１０ＧＰａ〜３５ＧＰａ、好ましくは１５ＧＰａ〜２５ＧＰａの曲げモジュラスを有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のポリアミドポリマーブレンド。
【請求項１３】
前記ポリアミドポリマーブレンドが、室温でＩＳＯ１７８に従って測定して、２５０ＭＰａ〜７００ＭＰａ、好ましくは３５０ＭＰａ〜５００ＭＰａの曲げ強度を有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のポリアミドポリマーブレンド。
【請求項１４】
．
２．０ｍｍ以下、好ましくは１．６ｍｍ以下、より好ましくは１．２ｍｍ以下、最も好ましくは０．８ｍｍ以下の厚さを有する平坦部分を含む物品であって、前記部分が、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のポリマー組成物を含む、物品。
【請求項１５】
前記物品が、携帯電話、携帯端末、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、ラジオ、カメラ、カメラ付属品、ウォッチ、計算器、音楽プレーヤー、全地球測位システム受信機、ポータブルゲームコンソール、及びフラッシュメモリー記憶装置から選択される携帯用電子機器構成要素である、請求項４に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年１０月３１日出願の米国仮特許出願第６２／５７９４７５号に対する優先権を主張するものであり、この出願の全内容は、あらゆる目的のために参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、優れた機械的性能を有するスルホン化ポリアミドポリマーブレンドに関する。本発明はさらに、そのポリマーブレンドを組み込む物品に関する。
【背景技術】
【０００３】
携帯用電子機器、例えば、携帯電話、携帯端末（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｉｇｉｔａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、スマートウォッチ、ポータブルオーディオプレーヤーなどは、世界中で広く使用されている。携帯用電子機器は、さらにより携帯性及び利便性を求めてますます小さく且つ軽量になりつつあるが、一方で同時に、より進んだ機能及びサービスを行うことがますますできるようになってきており、双方とも機器及びネットワークシステムの開発に依る。
【０００４】
過去に、マグネシウム又はアルミニウムなどの低密度金属が、携帯用電子部分にとって最適な材料であったが、一方で合成樹脂が、費用の理由のために（マグネシウムなどのこれらの密度の低い金属の一部は、多少高価であり、必要とされるしばしば小さな及び／又は複雑な部分を製造することは高価である）、設計柔軟性の制限を覆すために、さらなる軽量化のために、及び合成樹脂の着色性のおかげで、制限されない美的可能性を与えるために少なくとも部分的な置き換えとして次第に出現してきた。したがって、プラスチック携帯電子部品は、様々な及び複雑な形状に首尾一貫して加工するのが容易であり且つ日常使用の過酷さに耐える高い衝撃性能を有する一方で、それらの意図された運用性（例えば、無線通信）を妨げない材料から作られることが望ましい。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
本明細書に記載されるのは、スルホン化ポリアミドポリマー、半芳香族ポリアミドポリマー及び補強充填剤を含むポリアミドポリマーブレンドである。任意選択で、ポリアミドポリマーブレンドは、添加剤を含む。意外なことに、半芳香族ポリアミドに加えてスルホン化ポリアミドポリマーを含むブレンドは、非スルホン化ポリアミドポリマーを有する対応するポリアミドポリマーブレンドと比較して、増加した機械的性能を有することが発見された。さらに、また意外なことに、スルホン化ポリアミドポリマーがナトリウム対イオンを含む場合、ポリアミドポリマーブレンドの機械的性能は、ナトリウム対イオンの代わりにリチウム対イオンを含むスルホン化ポリアミドポリマーを有する対応するポリアミドポリマーブレンドと比較して、さらに増強されることも発見された。少なくとも部分的に、増加した機械的性能のために、ポリアミドポリマーブレンドは、一般により高い機械的性能から恩恵を得る構造構成要素に望ましく組み込むことができる。
【０００６】
脂肪族ポリアミドポリマーと半芳香族ポリアミドポリマーとのブレンドは、限定されないが、携帯用電子機器構成要素を含めて、構造用途における特性のバランスを達成するために使用される。脂肪族ポリアミドポリマーは、優れた伸び及び衝撃性能を有するが、しかしながら、それらは一般に、構造用途で必要とされる剛性及び強度が比較的不十分という欠点をもつ。したがって、構造用途のためのポリアミドポリマー組成物は、一般にまた半芳香族ポリアミドポリマーも含む。半芳香族ポリアミドポリマーは、比較的不十分な伸び及び衝撃性能を有する一方で、それらは、優れた剛性及び強度を有する。したがって、ポリアミドポリマーブレンドは、ポリアミドポリマー単独と比較して、減少した伸び及び衝撃性能、並びに半芳香族ポリアミドポリマー単独と比較して、減少した剛性及び強度を有するけれども、ブレンドにおいて達成される伸び、衝撃、剛性、及び強度のバランスは、構造用途にとって満足のいくものである。それにもかかわらず、構造用途の場はますますより小さい構成要素（例えば、携帯用電子機器は、ますますより小さく又は薄くなっている）を必要とするので、増加した機械的性能をもつポリアミドポリマーブレンドに対する業界の要求がある。
【０００７】
今まで、スルホン化が、ポリアミドポリマーと半芳香族ポリアミドポリマーとを含むポリアミドポリマーブレンドの室温の機械的特性を増加させるために使用され得ることは公知でなかった。スルホン化ポリアミドポリマー、及びそれらの合成は、参照により本明細書に援用される、「変性ポリアミド組成物、（「２２２特許」）と表題された、Ｔｏｕｒａｕｄらに付与された米国特許第９，７３２，２２２号明細書に記載されている。‘２２２特許には、ポリアミドポリマーのガラス転移温度を増加させるためだけでなく、ガラス転移温度より上で弾性モジュラスを増加させるためのスルホン化の使用も記載されている。しかしながら、今まで、スルホン化が、対応するポリアミド及び半芳香族ポリアミドを含むポリアミドポリマー組成物の、室温の引張り及び曲げモジュラスだけでなく、室温の引張り及び曲げ強度並びに衝撃性能も著しく増加させるために使用され得ることは公知でなかった。
【０００８】
一部の実施形態では、ポリアミドポリマーブレンドは、少なくとも１０ギガパスカル（「ＧＰａ」）又は少なくとも１５ＧＰａの引張りモジュラスを有する。さらに又は代わりに、一部の実施形態では、ポリアミドポリマーブレンドは、３５ＧＰａ以下、３０ＧＰａ以下、又は２５ＧＰａ以下の引張りモジュラスを有する。一部の実施形態では、ポリアミドポリマーブレンドは、１０ＧＰａ〜３５ＧＰａ、１５ＧＰａ〜３０ＧＰａ、１５ＧＰａ〜２５ＧＰａの引張りモジュラスを有する。引張りモジュラスは、以下に、実施例に記載されるとおりに測定され得る。
【０００９】
一部の実施形態では、ポリアミドポリマーブレンドは、少なくとも２００メガパスカル（「ＭＰａ」）又は少なくとも２５０ＭＰａの引張り強度を有する。さらに又は代わりに、一部の実施形態では、ポリアミドポリマーブレンドは、５００ＭＰａ以下、４５０ＭＰａ以下、４００ＭＰａ以下、又は３５０ＭＰａ以下の引張り強度を有する。一部の実施形態では、ポリアミドポリマーブレンドは、２００ＭＰａ〜５００ＭＰａ、２５０ＭＰａ〜５００ＭＰａ、２５０ＭＰａ〜４５０ＭＰａ、２５０ＭＰａ〜４００ＭＰａ、又は２５０ＭＰａ〜３５０ＭＰａの引張り強度を有する。引張り強度は、以下に、実施例に記載されるとおりに測定され得る。
【００１０】
一部の実施形態では、ポリアミドポリマーブレンドは、少なくとも１０ＧＰａ又は少なくとも１５ＧＰａの曲げモジュラスを有する。さらに又は代わりに、一部の実施形態では、ポリアミドポリマーブレンドは、３５ＧＰａ以下、３０ＧＰａ以下、又は２５ＧＰａ以下の曲げモジュラスを有する。一部の実施形態では、ポリアミドポリマーブレンドは、１０ＧＰａ〜３５ＧＰａ、１５ＧＰａ〜３５ＧＰａ、１５ＧＰａ〜３０ＧＰａ、又は１５ＧＰａ〜２５ＧＰａの曲げモジュラスを有する。曲げモジュラスは、以下に、実施例に記載されるとおりに測定され得る。
【００１１】
一部の実施形態では、ポリアミドポリマーブレンドは、少なくとも２５０ＭＰａ又は少なくとも３５０ＭＰａの曲げ強度を有する。さらに又は代わりに、一部の実施形態では、ポリアミドポリマーブレンドは、７００ＭＰａ以下、６００ＭＰａ以下、又は５００ＭＰａ以下の曲げ強度を有する。一部の実施形態では、ポリアミドポリマー組成物は、２５０ＭＰａ〜７００ＭＰａ、３５０ＭＰａ〜７００ＭＰａ、３５０ＭＰａ〜６００ＭＰａ、又は３５０ＭＰａ〜５００ＭＰａの曲げ強度を有する。曲げ強度は、以下に、実施例に記載されるとおりに測定され得る。
【００１２】
スルホン化ポリアミドポリマー
ポリアミドポリマーブレンドは、スルホン化ポリアミドポリマーを含む。スルホン化ポリアミドポリマーは、スルホン化脂肪族ポリアミド中の繰り返し単位の全モル数と比較して、全体で、少なくとも５１モルパーセント（「モル％」）の繰り返し単位（ＲＰＡ１）及び（ＲＰＡ２）を有するポリアミドを指す。一部の実施形態では、スルホン化脂肪族ポリアミドは、スルホン化脂肪族ポリアミド中の繰り返し単位の全モル数と比較して、全体で、少なくとも６０モル％、少なくとも７０モル％、少なくとも８０モル％、少なくとも９０モル％、少なくとも９５モル％、又は少なくとも９９モル％の繰り返し単位（ＲＰＡ１）及び（ＲＰＡ２）を有する。繰り返し単位ＲＰＡ１）のモル数と繰り返し単位（ＲＰＡ２）のモル数の比（Ｎ（ＲＰＡ１）：Ｎ（ＲＰＡ２））は、９７：３以下、又は９５：５以下である。さらに又は代わりに、一部の実施形態では、Ｎ（ＲＰＡ１）：Ｎ（ＲＰＡ２）は、少なくとも８７：１５、少なくとも９０：１０、又は少なくとも９３：７である。一部の実施形態では、Ｎ（ＲＰＡ１）：Ｎ（ＲＰＡ２）は、９７：１３〜８７：１５、９７．３〜９０：１０、９５：５〜９０：１０、又は９５：５〜９３：７である。繰り返し単位（ＲＰＡ１）は、以下の式：
2021501233.tif 000002
によって表され、並びに
繰り返し単位（ＲＰＡ２）は、以下の式の群：
2021501233.tif 000003
から選択される式によって表され、
ここで、Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれの位置で、及びＲ７〜Ｒ９は、水素、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホン酸塩、アルキルホスホン酸塩、アミン、及び第四級アンモニウムからなる群から独立して選択され；Ｍは、Ｈ、Ｌｉ、Ｎａ、又はＫのいずれか、好ましくはＬｉ又はＮａのいずれかであり；ｎ１及びｎ３は、４〜１２、好ましくは４〜１０の独立して選択された整数であり；ｎ２は、５〜１２、好ましくは４〜１０の整数である。好ましくは、繰り返し単位（ＲＰＡ２）は、式（２ｂ）によって表される。好ましくは、Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれの位置で、及びＲ７〜Ｒ９は、すべて水素である。一部の実施形態では、ｎ１は、４〜１０の整数であり、ｎ２は、５〜１２である。優れた結果は、水素としてすべて選択された、それぞれの位置でのＲ１〜Ｒ６、及びＲ７〜Ｒ９；６として選択されたｎ１及びｎ２；並びに４として選択されたｎ３で達成された。本明細書で使用される場合、破線結合（「−−−−」）は、線描構造の外側の、だがなおポリマー鎖内の原子への結合を示す。例えば、破線結合は、隣接する繰り返し単位の原子への結合を示し得る。
【００１３】
当然、スルホン化ポリアミドポリマーは、複数の繰り返し単位を含み得る。一部のそのような実施形態では、他の繰り返し単位の１つ又はすべてが、式（１）又は式（２）によって表され、その結果、それぞれの繰り返し単位は、それぞれの他の繰り返し単位と区別される。そのような実施形態では、式（１）又は式（２）によって表されるすべての繰り返し単位の全濃度は、繰り返し単位（ＲＰＡ１）及び（ＲＰＡ２）の
全濃度に対して上で特定された範囲内である。
【００１４】
一般に、スルホン化ポリアミドポリマーは、射出成形プロセスに適するインヘレント粘度を有するけれども、より低いインヘレント粘度を有するスルホン化ポリアミドポリマーも使用され得る。一部の実施形態では、スルホン化ポリアミドポリマーは、１グラム当たり０．７デシリットル（「ｄＬ／ｇ」）〜１．４ｄＬ／ｇのインヘレント粘度を有する。インヘレント粘度は、ＡＳＴＭＤ５３３６に従って測定され得る。
【００１５】
一部の実施形態では、スルホン化ポリアミドポリマーの濃度は、少なくとも５重量パーセント（「重量％」）、少なくとも１０重量％、又は好ましくは少なくとも２５重量％である。さらに又は代わりに、一部の実施形態では、スルホン化ポリアミドポリマーの濃度は、６０重量．％以下又は５０重量％以下である。一部の実施形態では、スルホン化ポリアミドポリマーの濃度は、５重量％〜６５重量％、１０重量％〜５０重量．％、又は２５重量％〜５０重量％である。本明細書で使用される場合、重量％は、特に明記されない限り、ポリアミドポリマーブレンドの全重量に対するものである。
【００１６】
スルホン化ポリアミドポリマーは、当技術分野で周知の技術を使用して合成され得る。例えば、重縮合中のスルホン化化合物の組み込みを介してのスルホン化ポリアミドポリマーの合成は、参照により本明細書に援用される‘２２２，特許に記載されている。‘２２２特許には、ポリアミドを形成するために重縮合するジアミン又はジカルボン酸モノマーと反応し得る基を有するスルホン化化合物が記載されている。したがって、スルホン化化合物は、合成中にポリアミド鎖に組み込まれる。
【００１７】
半芳香族ポリアミドポリマー
ポリアミドポリマーブレンドは、半芳香族ポリアミドポリマーを含む。半芳香族ポリアミドポリマーは、半芳香族ポリアミドポリマー中の繰り返し単位の全数と比較して、少なくとも５０モル％の繰り返し単位（ＲＰＡ３）を有するポリマーを指す。一部の実施形態では、半芳香族ポリアミドポリマーは、半芳香族ポリアミドポリマー中の繰り返し単位の全モル数にと比較して、少なくとも６０モル％、少なくとも７０モル％、少なくとも８０モル％、少なくとも９０モル％、少なくとも９５モル％、又は少なくとも９９モル％の繰り返し単位（ＲＰＡ３）を有する。
【００１８】
繰り返し単位（ＲＰＡ３）は、以下の式の群：
2021501233.tif 000004
2021501233.tif 000005
から選択される式によって表され、
ここで、Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれの位置で、及びＲ１３〜Ｒ２０は、水素、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホン酸塩、アルキルホスホン酸塩、アミン、及び第四級アンモニウムからなる群から独立して選択され；ｎ４は、４〜１２、好ましくは４〜１０の整数であり；ｎ５は、４〜１２、好ましくは４〜１０の整数である。好ましくは、Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれの位置で、並びにＲ１３〜Ｒ２０は、すべて水素である。優れた結果は、ＭＸＤ６として選択された半芳香族ポリマーで達成された。
【００１９】
一部の実施形態では、半芳香族ポリアミドポリマーは、さらなる繰り返し単位を含み、ここで、それぞれのさらなる繰り返し単位は、式（３）〜式（６）からなる群から選択される式によって表される。そのような実施形態では、それぞれのさらなる繰り返し単位は、お互いからだけでなく、繰り返し単位（ＲＰＡ３）からも区別される。１つのそのような実施形態では、半芳香族ポリアミドポリマーは、それぞれ、式（４）によって表される繰り返し単位（ＲＰＡ３）、並びに（ｉ）式（１）若しくは式（３）によって表される繰り返し単位（Ｒ＊ＰＡ３）又は（ｉｉ）式（１）及び式（３）によって表される繰り返し単位（Ｒ＊ＰＡ３）及び（Ｒ＊＊ＰＡ３）を含む。そのような実施形態の例としては、限定されないが、ＰＡ６Ｔ／６Ｉ、ＰＡ６Ｔ／６６、及びＰＡ６Ｔ／６Ｉ／６６が挙げられる。前述の実施形態（ｉ）及び（ｉｉ）の一部では、繰り返し単位（ＲＰＡ３）の全モル数は、繰り返し単位（Ｒ＊ＰＡ３）及び（Ｒ＊＊ＰＡ３）の全モル数（実施形態（ｉ）の場合、繰り返し単位（Ｒ＊＊ＰＡ３）のモル数は、ゼロである）以上である。半芳香族ポリアミドポリマーが複数の繰り返し単位を含む実施形態では、繰り返し単位の全モル濃度は、繰り返し単位（ＲＰＡ３）に対して上に与えられた範囲に従う。
【００２０】
当然、半芳香族ポリアミドポリマーは、複数の繰り返し単位を含み得る。一部のそのような実施形態では、他の繰り返し単位の１つ又はすべては、式（３）〜式（５）によって表され、その結果、それぞれの繰り返し単位は、それぞれの他の繰り返し単位から区別される。そのような実施形態では、式（３）〜式（５）によって表されるすべての繰り返し単位の全濃度は、繰り返し単位（ＲＰＡ３）の濃度に対して、上に特定された範囲内である。
【００２１】
一般に、半芳香族ポリアミドポリマーは、射出成形プロセスに適するインヘレント粘度を有するが、より低いインヘレント粘度を有する半芳香族ポリマーも使用され得る。一部の実施形態では、半芳香族ポリマーは、ＡＳＴＭ  Ｄ５３３６に従って測定して、０．７ｄＬ／ｇ〜１．４ｄＬ／ｇのインヘレント粘度を有する。
【００２２】
一部の実施形態では、半芳香族ポリアミドポリマーの濃度は、少なくとも５重量％である。さらに又は代わりに、一部の実施形態では、半芳香族ポリアミドポリマーの濃度は、５０重量％以下又は２０重量％以下である。一部の実施形態では、半芳香族ポリアミドポリマーの濃度は、５重量％〜５０重量％、又は５重量％〜２０重量％である。
【００２３】
補強充填剤
ポリアミドポリマーブレンドは、補強充填剤を含む。一部の実施形態では、補強充填剤は、繊維状充填剤又は粒子状充填剤から選択される。繊維状充填剤は、平均長さが、幅及び厚さの両方ともよりもかなり大きい、長さ、幅、及び厚さを有する材料を指す。一般に、そのような材料は、少なくとも５の、長さと幅及び厚さの最大との間の平均比と定義される、アスペクト比を有する。好ましくは、補強繊維のアスペクト比は、少なくとも１０、より好ましくは少なくとも２０、さらにより好ましくは少なくとも５０である。
【００２４】
一部の実施形態では、補強充填材は、鉱物充填剤；ガラス繊維；炭素繊維、例えば、特にグラファイト状炭素繊維（それらの一部は、恐らくは９９％超のグラファイト含有率を有する）、非晶質炭素繊維、ピッチ系炭素繊維（それらの一部は、恐らくは９９％超のグラファイト含有率を有する）、ＰＡＮ系炭素繊維；合成ポリマー繊維；アラミド繊維；アルミニウム繊維；ケイ酸アルミニウム繊維；そのようなアルミニウム繊維の金属の酸化物；チタン繊維；マグネシウム繊維；炭化ホウ素繊維；ロックウール繊維；スチール繊維；石綿；ウォラストナイト；炭化ケイ素繊維；ホウ素繊維、グラフェン、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）などから選択される。鉱物充填剤の例としては、限定されないが、タルク、マイカ、二酸化チタン、カオリン、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、及び炭酸マグネシウムが挙げられる。
【００２５】
一部の実施形態では、補強繊維は、ガラス繊維である。ガラス繊維は、異なるタイプのガラスをもたらすように合わせられ得るいくつかの金属酸化物を含有するシリカ系ガラス化合物である。主な酸化物は、ケイ砂の形態でのシリカであり；カルシウム、ナトリウム、及びアルミニウムなどの他の酸化物は、溶融温度を低下させ、結晶化を妨げるために組み込まれる。ガラス繊維は、円形横断面、又は卵形、楕円形若しくは長方形を含めて、非円形横断面（いわゆる「扁平ガラス繊維」）を有することがあり得る。ガラス繊維は、エンドレス繊維として又はチョップドガラス繊維として添加されてもよい。ガラス繊維は、一般に５〜２０μｍ、好ましくは５〜１５μｍ、より好ましくは５〜１０μｍの相当直径を有する。ガラス繊維タイプのすべて、例えば、Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｍ、Ｓ、Ｒ、Ｔガラス繊維（Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ  ｆｏｒ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ，２ｎｄ  ｅｄ，Ｊｏｈｎ  Ｍｕｒｐｈｙのｃｈａｐｔｅｒ５．２．３，ｐａｇｅｓ４３−４８に記載されるとおりの）、又はそれらの任意の混合物若しくははそれらの混合物が使用されてもよい。
【００２６】
一部の実施形態では、ガラス繊維は、高モジュラスガラス繊維である。高モジュラスガラス繊維は、典型的には、ＡＳＴＭ  Ｄ２３４３に従って測定して、少なくとも７６、好ましくは少なくとも７８、より好ましくは少なくとも８０、最も好ましくは少なくとも８２ＧＰａの弾性モジュラスを有する。高モジュラスガラス繊維の例としては、限定されないが、Ｓ、Ｒ、及びＴガラス繊維が挙げられる。高モジュラス繊維の市販の供給源は、ＡＧＹからのＳ−２Ｇｌａｓｓ（登録商標）チョップドストランドである。
【００２７】
Ｅ、Ｒ、Ｓ及びＴガラス繊維は、当技術分野で周知である。それらは特に、Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ  ａｎｄ  Ｇｌａｓｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗａｌｌｅｎｂｅｒｇｅｒ，Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ  Ｔ．；Ｂｉｎｇｈａｍ，Ｐａｕｌ  Ａ．（Ｅｄｓ．），２０１０，ＸＩＶ，ｃｈａｐｔｅｒ５，ｐａｇｅｓ１９７−２２５に記載されている。Ｒ、Ｓ及びＴガラス繊維は、ケイ素、アルミニウム及びマグネシウムの酸化物から本質的に構成される。特に、それらのガラス繊維は、典型的には６２〜７５重量％のＳｉＯ２、１６〜２８重量％のＡｌ２Ｏ３、及び５〜１４重量％のＭｇＯを含む。ポリマー組成物中に広く使用される通常のＥ−ガラス繊維と対照的に、Ｒ、Ｓ及びＴガラス繊維は、１０重量％未満のＣａＯを含む。優れた結果は、Ｅ−ガラス繊維及び高モジュラスガラス繊維で得られた。
【００２８】
一部の実施形態では、繊維状充填剤、特にガラス繊維は、４０μｍ未満、３０μｍ未満、又は１０μｍ未満の直径を有する。さらに又は代わりに、一部の実施形態では、繊維状充填剤、特にガラス繊維の直径は、５μｍ超又は７μｍ超である。一部の実施形態では、繊維状充填剤、特にガラス繊維は、５μｍ〜４０μｍ、５μｍ〜３０μｍ、又は７μｍ〜３０μｍの直径を有する。
【００２９】
一部の実施形態では、繊維状充填剤、特にガラス繊維は、２０ｍｍ未満、１０ｍｍ未満、又は５ｍｍ未満の長さを有する。さらに又は代わりに、一部の実施形態では、繊維状充填剤、特にガラス繊維の長さは、１ｍｍ超又は２ｍｍ超である。一部の実施形態では、繊維状充填剤、特にガラス繊維の長さは、１ｍｍ〜２０ｍｍ、１ｍｍ〜１０ｍｍ、１ｍｍ〜５ｍｍ、又は２ｍｍ〜５ｍｍである。
【００３０】
ポリアミドポリマーブレンド中の補強充填剤の濃度は、少なくとも３０重量％、少なくとも３５重量％、又は少なくとも４０重量％である。一部の実施形態では、ポリアミドポリマーブレンド中のガラス繊維の濃度は、７０重量％以下又は６５重量％以下である。一部の実施形態では、ポリアミドポリマーブレンド中のガラス繊維の濃度は、３０重量％〜７０重量％、３５重量％〜６５重量％、又は４０重量％〜６５重量％である。
【００３１】
添加剤及び顔料
ポリアミドポリマーブレンドは、紫外線安定剤、熱安定剤、酸捕捉剤（すなわち、酸化亜鉛、酸化マグネシウム）、酸化防止剤、顔料、加工助剤、滑剤、難燃剤、及び／又は導電性添加剤（すなわち、カーボンブラック及びカーボンナノフィブリル）からなる群から選択される１種以上の添加剤を任意選択で含み得る。一部の実施形態では、ポリマー組成物は、限定されないが、ハロゲン及びハロゲン不含難燃剤を含めて難燃剤を含み得る。
【００３２】
存在する場合、添加剤の全濃度は、少なくとも０．１重量％又は少なくとも０．５重量％である。さらに又は代わりに、一部の実施形態では、添加剤の濃度は、４０重量％以下、１０重量％以下、５重量％以下、又は１重量％以下である。一部の実施形態では、添加剤の濃度は、０．１重量％〜２５重量％、又は０．５重量％〜１０重量％である。
【００３３】
ポリアミドポリマーブレンドが顔料を含む一部の実施形態では、顔料の濃度は、少なくとも１重量％、少なくとも２重量％、又は少なくとも３重量％である。さらに又は代わりに、顔料の濃度は、３５重量％以下、２０重量％以下、１０重量％以下、又は８重量％以下である。一部の実施形態では、顔料の濃度は、０．１重量％〜３５重量％、１重量％〜２０重量％、２重量．％〜１０重量％、又は３重量％〜８重量％である。一部の実施形態では、顔料は、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫化亜鉛、及びそれらの混合物を含有する群から選択される白色顔料である。好ましくは、白色顔料は、二酸化チタン又は硫化亜鉛である。
【００３４】
ポリアミドポリマーブレンドを作製する方法
ポリアミドポリマーブレンドは、当業者に周知の方法によって作製され得る。例えば、そのような方法としては、限定されないが、溶融混合プロセスが挙げられる。溶融混合プロセスは、典型的には、熱可塑性ポリマーの溶融温度よりも上にポリマー成分を加熱し、それにより熱可塑性ポリマーの溶融物を形成することによって行われる。一部の実施形態では、加工温度は、約２８０〜４５０℃、好ましくは約２９０〜４４０℃、約３００〜４３０℃、又は約３１０〜４２０℃の範囲である。好適な溶融混合装置は、例えば、ニーダ、バンバリー（Ｂａｎｂｕｒｙ）ミキサー、一軸スクリュー押出機、及び二軸スクリュー押出機である。好ましくは、所望の成分をすべて押出機に、押出機の供給口又は溶融物のいずれかに投与するための手段を備えた押出機が使用される。部分材料の調製のためのプロセスでは、ポリマー組成物の成分（例えば、半結晶性脂肪族ポリアミドポリマー、非晶質半芳香族ポリアミドポリマーポリマー、ガラス繊維、及び任意選択の添加剤）が、溶融混合装置に供給され、その装置で溶融混合される。成分は、乾燥ブレンドとしても知られる、粉末混合物又は顆粒ミキサーとして同時に供給され得るか、又は別個に供給されてもよい。
【００３５】
溶融混合中に成分を組み合わせる順序は、特に限定されない。一実施形態では、成分は、単一バッチで混合され得、その結果、それぞれの成分の所望量が、一緒に添加され、その後に混合される。他の実施形態では、成分の最初のサブセットが一緒に初期に混合され得、残りの成分の１種以上が、さらなる混合のために混合物に添加され得る。明確にするために、それぞれの成分の全所望量は、単一量として混合される必要はない。例えば、成分の１種以上について、部分量が、初期に添加及び混合され、その後に、残りの一部又はすべてが添加及び混合され得る。
【００３６】
物品
ポリアミドポリマーブレンドは、物品に組み込むことができる。ポリアミドポリマーブレンドは、多種多様な用途で有用な物品の製造によく適し得る。特に、ブレンドの意外にも改善された機械的性能に照らして、それらは、携帯用電子機器構成要素に望ましくは組み込むことができる。
【００３７】
一部の実施形態では、ポリアミドポリマーブレンドは、望ましくは携帯用電子機器構成要素に組み込むことができる。用語「携帯用電子機器」は、便利に運ばれ、様々な場所で使用されるように設計される電子機器を意味することが意図される。携帯用電子機器の代表的な例としては、限定されないが、携帯電話、携帯端末、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、ラジオ、カメラ及びカメラ付属品、ウォッチ、計算器、音楽プレーヤー、全地球測位システム受信機、ポータブルゲームコンソール、フラッシュメモリー記憶装置（例えば、ＵＳＢフラッシュドライブ及びソリッドステートフラッシュドライブ）などが挙げられる。好ましい携帯用電子機器は、ラップトップコンピュータ及び携帯電話である。
【００３８】
特に、携帯用電子機器構成要素は、多くの他の物品のように、一般に小さい構造部分を必要とする。一部の実施形態では、携帯用電子機器構成要素は、２．０ｍｍ以下、１．６ｍｍ以下、１．２ｍｍ以下、又は０．８ｍｍ以下の厚さを有する平坦部分を有する。少なくとも部分的に、著しく改善された機械的性能のために、本明細書に記載されたポリアミドポリマー組成物は、携帯用電子機器構成要素の用途の場で特に望ましい。
【００３９】
携帯用電子機器構成要素としては、携帯用電子機器の少なくとも１つの部分が挙げられる。携帯用電子機器構成要素としては、限定されないが、取付部分、スナップフィット部分（例えば、スナップフィットコネクタ）、相互可動部分、機能要素、作動要素、追跡要素、調整要素、搬送要素、フレーム要素、フィルム（例えば、スピーカーフィルム）、スイッチ、コネクタ、ケーブル、ハウジング、及び携帯用電子機器で使用されるとおりのハウジング以外の任意の他の構造部分、例えば、スピーカー部分などが挙げられる。
【００４０】
一実施形態では、携帯用電子機器構成要素は、携帯用電子機器ハウジングである。「携帯用電子機器ハウジング」は、携帯用電子機器の裏面カバー、前面カバー、アンテナハウジング、フレーム及び／又は骨格の１つ以上を指す。ハウジングは、単一の物品であっても、２つ以上の構成要素を含んでもよい。「骨格」は、機器の他の構成要素、例えば、電子機器、マイクロプロセッサ、スクリーン、キーボード及びキーパッド、アンテナ、バッテリーソケットなど、が取り付けられる構造構成要素を指す。骨格は、携帯用電子機器の外部からは見えないか又は部分的に見えるに過ぎない内部構成要素であってもよい。ハウジングは、衝撃並びに環境作用剤（液体、ちりなど）による汚染及び／又は損傷から機器の内部構成要素に保護を与えることがあり得る。カバーなどのハウジング構成要素はまた、スクリーン又はアンテナなどの機器の外部への露出部を有するある特定の構成要素の衝撃に対する実質的な又は主な構造支持、及び保護を与えることもあり得る。
【００４１】
携帯用電子機器ハウジングが、裏面カバー、前面カバー、アンテナハウジング、又はフレームを含む、一部の実施形態では、ハウジングは、携帯用電子機器の環境外部に露出され、それと接触する。一部のそのような実施形態では、ハウジングは、携帯用電子機器とのヒトの相互作用の間にヒトの身体部分と接触するようにさらに設計される。例えば、携帯用電子機器構成要素が、携帯電話のフレーム、裏面カバー、又は前面カバーを含む実施形態では、電話を保持している間、例えば、キーボード（オンスクリーンキーボード又は物理的ボタン付きキーボード）を介して携帯電話に英数字入力を与えているとき、ヒトの手は、フレームと接触する。そのような実施形態では、入力を与えている間に一方の手は、一般にフレームと接触している。別の例として、携帯電話で話しているとき、上に記されたとおりの、携帯電話のフレームは、電話を保持している手とだけでなく、電話会話中に電話に話している人の顔とも接触する。一部の実施形態では、携帯用電子機器コメントは、携帯電話ハウジング、ラップトップコンピュータハウジング、及びタブレットコンピュータハウジングからなる群から選択されるハウジングである。好ましくは、携帯用電子機器構成要素は、携帯電話ハウジング及びラップトップコンピュータハウジングから選択される。
【００４２】
携帯用電子機器構成要素だけでなく、他の造形物品も、限定されないが、射出成形、回転成形、及びブロー成形を含めて、当技術分野で周知の方法によって形成され得る。
【実施例】
【００４３】
以下の実施例は、本明細書に記載されるポリアミドポリマーブレンドの機械的性能を実証した。
【００４４】
機械的性能を実証するために８つの試料を形成した。それぞれの試料は、ＭＸＤ６（半芳香族ポリアミドポリマー）とスルホン化ポリアミドポリアミドポリマー（「ｓＰＡ」）又は非スルホン化ポリアミドポリマー（「ＰＡ」）とからなった。ＭＸＤ６は、ＳｏｌｖａｙＳｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ＵＳＡ，Ｌ．Ｌ．Ｃ．から商業的に入手し、ｓＰＡ及びＰＡは両方とも、参照により本明細書に援用される’２２２特許（例えば、それぞれ、ｓＰＡ及びＰＡについて、両方とも‘２２２特許中、実施例６及び比較例１）、「ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬＳＥＣＴＩＯＮ」に記載されたとおりに合成した。ＭＸＤ６は、式（３）（ｎ４は、６に等しく、Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれの位置で、並びにＲ１３〜Ｒ１５は、すべてＨとして選択される）によって表される繰り返し単位（ＲＰＡ３）を有する半芳香族ポリアミドポリマーに相当した。ｓＰＡは、（ｉ）式（１）（ｎ１及びｎ２は、それぞれ、６及び４に等しく、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれの位置で、水素として選択される）によって表される繰り返し単位（ＲＰＡ１）；並びに（ｉｉ）式（２ａ）［（ｎ３は、６に等しく、Ｒ５及びＲ６は、それぞれの位置で、並びにＲ７〜Ｒ９はすべて水素として選択され、Ｍは、Ｎａ（「ｓＰＡ−Ｎａ」）又はＬｉ（「ｓＰＡ−Ｌｉ」）に等しい）］によって表される繰り返し単位（ＲＰＡ２）を有するスルホン化ポリアミドポリマーに相当した。繰り返し単位（ＲＰＡ１）と繰り返し単位（ＲＰＡ２）のモル比は、９５：５又は９３：７のいずれかである。ＰＡは、式（１）（ｎ１及びｎ２は、それぞれ、６及び４に等しく、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれの位置で、水素として選択される）に従う実質的にすべての繰り返し単位を有するポリアミドに相当した。すべての試料で、対応する試料において、ＰＡとＭＸＤ６の重量比は、４：１であり、ｓＰＡとＭＸＤ６の重量比も、４：１であった。表１は、試料のそれぞれについての試料パラメータを表示する。
【００４５】
ポリアミドポリマーに対してさらに、それぞれの試料は、１重量％未満の添加剤パッケージ（安定剤及び滑剤を包む）、及び５０重量％のＡＧＹから商業的に入手された高モジュラスガラス繊維（円形断面）（Ｓ−２５５３５／３２ＳＧ３７）又は５０重量％のＮｉｔｔｏＢｏｓｅｋｉＣｏ．Ｌｔｄ．から商業的に入手されたＥ−ガラス繊維（非円形断面）（ＣＳＧ３ＰＡ−８２０）のいずれかをさらに含んだ。一部の試料は、５重量％のＳａｃｈｔｌｅｂｅｎＣｈｅｍｉｅＧｍｂＨから商業的に入手された、白色顔料としての硫化亜鉛（ＳａｃｈｔｏｌｉｔｈＨＤ−Ｓ）をさらに含んだ。
【００４６】
試料を形成するために、上記成分を溶融ブレンドし、押出し、冷却し、次いでペレタイザで切断して、ペレットを形成し、次いでこれを上に記載されたとおりの、対応する機械的試験のための標準試験試験片に射出成形した。それぞれの試料についての試料パラメータは、表１に表示し、ここで、「Ｅ」は、実施例を意味し、「ＣＥ」は、反例を意味する。
【００４７】
2021501233.tif 000006
【００４８】
試料の機械的性能を実証するために、引張り特性、曲げ特性、及び衝撃特性を試験した。引張りモジュラス、強度、及び伸びは、室温（２５℃）でＩＳＯ５２７−２に従って試験した。曲げモジュラス、強度、及び伸びは、室温でＩＳＯ１７８に従って試験した。ノッチ付き及び非ノッチ付きアイゾット衝撃は、室温でＩＳＯ１８０に従って試験した。表２は、試料のそれぞれの機械的性能を実証する。
【００４９】
2021501233.tif 000007
【００５０】
表２を参照して、スルホン化ポリアミドコポリマーを含む試料は、スルホン化ポリアミドコポリマーなしで調製された対応する試料と比較して、増加した機械的性能を有した。例えば、試料Ｅ１は、試料ＣＥ１と比較して、増加した引張りモジュラス及び強度；曲げモジュラス及び強度、並びにノッチ付き衝撃を有した。同様な結果が、試料ＣＥ２と比較して、試料Ｅ２について、並びに試料ＣＥ３と比較して、試料Ｅ３及び試料Ｅ５について得られた。さらに、試料Ｅ４と試料ＣＥ３の比較は、両方ともの試料について同様であった引張り及び曲げモジュラスを除いて、同様の結果を実証した。
【００５１】
さらに、表２に示されるとおり、ナトリウム対イオン（式（２）中Ｍ＝Ｎａ）を有するスルホン化ポリアミドコポリマーを含む試料は、意外なことに、リチウム対イオン（式（２）中Ｍ＝Ｌｉ）を有するスルホン化ポリアミドコポリマーを含む対応する試料と比較して、増加した引張りモジュラス及び強度並びに曲げモジュラス及び強度を有した。例えば、引張り及び曲げ特性の両方ともについて、試料Ｅ４（Ｍ＝Ｌｉ）は、試料ＣＥ３及び試料Ｅ３（式（２）中Ｍ＝Ｎａ）として比較して減少したモジュラスを有した一方で、試料Ｅ３は、試料ＣＥ３及び試料Ｅ４と比較して増加したモジュラス及び強度を有した。さらに、試料Ｅ３は、試料Ｅ４及び試料ＣＥ３と比較して増加した非ノッチ付き衝撃性能を有した。
【００５２】
上記の実施形態は、例示的であり、限定的でないことが意図される。さらなる実施形態は、本発明の概念内である。加えて、本発明は特定の実施形態に関連して記載されているが、当業者は、変更が本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく形式上及び詳細になされ得ることを認める。上記の文書の参照によるいかなる援用も、本明細書での明確な開示に反している主題はまったく援用されないように限定される。
【国際調査報告】
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