(57)【要約】金属構成要素と、その表面に付着した樹脂構成要素とを含むオーバーモールドコンポジット構造体を提供する。前記樹脂構成要素は、少なくとも一つのポリアリーレンスルフィドと少なくとも一つの無機充填剤とを含む熱可塑性組成物から形成される。本発明者らは、得られる樹脂構成要素は、金属構成要素と似た線熱膨張係数及び/または色をもつように、熱可塑性組成物中のポリアリーレンスルフィド、無機充填剤及び/または他の材料の性質及び相対濃度を選択的に調整しえることを見出した。【選択図】図１【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイス用のオーバーモールドコンポジット構造体であって、前記コンポジット構造体は、
表面を画定する金属構成要素；
前記金属構成要素の表面に付着される樹脂構成要素、ここで前記樹脂構成要素は、ポリアリーレンスルフィドと無機充填剤とを含む熱可塑性組成物から形成され、前記樹脂構成要素の線熱膨張係数対前記金属構成要素の線熱膨張係数の比が約0.5〜約1.5である；
を含む、上記オーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項２】
前記樹脂構成要素の線熱膨張係数対前記金属構成要素の線熱膨張係数の比が、約0.6〜約1.0である、請求項１に記載のオーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項３】
前記樹脂構成要素の線熱膨張係数が約10μm/m℃〜約35μm/m℃である、請求項１または２のオーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項４】
前記樹脂構成要素の線熱膨張係数が約18μm/m℃〜約30μm/m℃である、請求項１〜３のいずれかに記載のオーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項５】
前記金属構成要素の線熱膨張係数が約27μm/m℃である、請求項４に記載のオーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項６】
前記金属構成要素が第一の色をもち、前記樹脂構成要素が、前記第一の色と類似している第二の色をもつ、請求項１〜５のいずれかに記載のオーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項７】
前記第一の色と第二の色との差が、CIELAB試験により測定して約12以下であり、以下の等式：
【数１】
2015504014.tif 000015
［式中、ΔL*は、第二の色の明度値L*から引いた第一の色の明度値L*であり、ここでL*は、0〜100を変動し、「0＝暗い(dark)」であり、「100＝明るい(light)」である；
Δa*は、第二の色の赤/緑軸値a*から引いた第一の色の赤/緑軸値a*であり、ここでa*は−100〜100を変動し、ここで正の値は赤寄り、負の値は緑寄りであり；及び
Δb*は、第二の色の黄/青軸値b*から引いた第一の色の黄/青軸値b*であり、ここでb*は−100〜100を変動し、ここで正の値は黄寄り、負の値は青寄りである］
中のΔEにより表される、請求項６に記載のオーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項８】
前記第一の色と第二の色との差が、CIELAB試験により測定して約1〜約6であり、以下の等式：
【数２】
2015504014.tif 000016
［式中、ΔL*は、第二の色の明度値L*から引いた第一の色の明度値L*であり、ここでL*は、0〜100を変動し、「0＝暗い」であり、「100＝明るい」である；
Δa*は、第二の色の赤/緑軸値a*から引いた第一の色の赤/緑軸値a*であり、ここでa*は−100〜100を変動し、ここで正の値は赤寄り、負の値は緑寄りである；及び
Δb*は、第二の色の黄/青軸値b*から引いた第一の色の黄/青軸値b*であり、ここでb*は−100〜100を変動し、ここで正の値は黄寄り、負の値は青寄りである］
中のΔEにより表される、請求項６に記載のオーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項９】
前記熱可塑性組成物中のポリアリーレンスルフィド対無機充填剤の比が約0.5〜約5である、請求項１〜８のいずれかに記載のオーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項１０】
前記熱可塑性組成物中のポリアリーレンスルフィド対無機充填剤の比が約1〜約2である、請求項１〜９のいずれかに記載のオーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項１１】
前記無機充填剤が、熱可塑性組成物の約5wt%〜約50wt%を構成し、且つポリアリーレンスルフィドが熱可塑性組成物の約20wt%〜約70wt%を構成する、請求項１〜１０のいずれかに記載のオーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項１２】
前記無機充填剤が、熱可塑性組成物の約20wt%〜約40wt%を構成し、且つポリアリーレンスルフィドが熱可塑性組成物の約45wt%〜約60wt%を構成する、請求項１〜１０のいずれかに記載のオーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項１３】
前記無機充填剤が、マグネシウムベースの粘土鉱物を含む、請求項１〜１２のいずれかに記載のオーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項１４】
前記マグネシウムベースの粘土鉱物がタルクを含む、請求項１３に記載のオーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項１５】
前記無機充填剤がさらにマイカを含む、請求項１３に記載のオーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項１６】
前記マイカがマグネシウムベースのマイカである、請求項１５に記載のオーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項１７】
前記ポリアリーレンスルフィドがポリフェニレンスルフィドである、請求項１〜１６のいずれかに記載のオーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項１８】
前記熱可塑性組成物がさらに、ジスルフィド化合物、繊維充填剤、オルガノシランカップリング剤、耐衝撃改良剤、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１〜１７のいずれかに記載のオーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項１９】
前記熱可塑性組成物が、温度316℃、剪断速度1200s-1で、ISO試験No.11443に従って測定して、約５キロポアズ以下の溶融粘度をもつ、請求項１〜１８のいずれかに記載のオーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項２０】
前記金属構成要素が、アルミニウム、ステンレススチール、マグネシウム、ニッケル、クロム、銅、チタン、またはそれらの合金を含む、請求項１〜１９のいずれかに記載のオーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項２１】
前記金属構成要素がマグネシウム-アルミニウム合金を含む、請求項２０に記載のオーバーモールドコンポジット構造体。
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれかに記載のオーバーモールドコンポジット構造体を含むワイヤレス電子デバイス。
【請求項２３】
前記オーバーモールドコンポジット構造体は、デバイス用ハウジングであり、且つ前記ハウジングは、樹脂構成要素により覆われるアンテナを含む、請求項２２に記載のワイヤレス電子デバイス。
【請求項２４】
ベース部材に回転可能に結合されたディスプレイ部材を含むラップトップコンピューターであって、前記ディスプレイ部材は、請求項１〜２３のいずれかに記載のオーバーモールドコンポジット構造体を含むハウジングを含む、前記ラップトップコンピューター。
【請求項２５】
前記ハウジングが、樹脂構成要素により覆われるアンテナを含む、請求項２４に記載のラップトップコンピューター。
【請求項２６】
前記樹脂構成要素がストリップの形状である、請求項２４に記載のラップトップコンピューター。
【請求項２７】
前記オーバーモールドコンポジット構造体が、ハウジングの外部表面を画定する、請求項２４に記載のラップトップコンピューター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に対するクロスリファレンス
[0001]本出願は、本明細書中、参照として含まれる2011年9月20日出願の米国特許仮出願シリアル番号第61/536,710の利益を請求する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]ノートブックコンピューター、モバイルフォン、及び電子手帳(PDA)は通常、通信信号を受送信するためのアンテナを使用している。アンテナは外部及び内部いずれにも据え付けられてきたが、それぞれの方法に関連して特定の問題がある。たとえば、外側にアンテナを据え付けると、好ましくない波形率(form factor)を作るだけでなく、外部の物体からの接触による損傷に対してアンテナの脆弱性を高めてしまいかねない。他方、アンテナをデバイス内部に据え付けても、空間が制限されているため、及び無線信号の伝達を干渉するため、問題となりかねない。たとえば、金属(たとえば、マグネシウム-アルミニウム合金)はその洗練された外観及び良好な表面の手触りのため、デバイスハウジングの構造体に使用されることが多い。これらの金属は電磁妨害(EMI)遮蔽を示すので、通常、信号がハウジングを通して送受信できるように、ハウジングの一部はプラスチックで製造しなければならない。これは、たとえばアンテナをプラスチック構成要素で覆うことによって達成されてきた。
【０００３】
[0003]EMI遮蔽問題の解決に役立つ一方で、プラスチック構成要素の存在は様々なさらなる問題を引きおこす可能性がある。たとえば、デバイスの外側から目に触れるので、ハウジングは、金属の色とその色とをより良く合わせやすくするために塗料で表面コーティングされることが多い。これは金属とプラスチック材料とを一緒に結合するのにも役立つ。残念ながら、ほとんどのプラスチック材料は金属とはだいぶ色が違うので、所望の色を得るにはかなりの回数のコーティングが必要となる。さらに、表面にコーティングを適用している間、ハウジングは通常、加熱される。プラスチックと金属との熱特性は非常に異なるため、そのような加熱によって、材料間の表面の接合部分が悪くなりかねない。この弱い接合部分は、材料と均一な外観との間を良好に接着し易くするために、追加回数の表面コーティングの必要性が発生する一因となる。
【０００４】
[0004]従って、現在、電子デバイスのコンポジット構造体を形成する際に使用される金属の色と熱特性の両方により良く適合する材料に対する需要が存在する。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]本発明の一態様に従って、電子デバイス用オーバーモールドコンポジット構造体を開示する。オーバーモールドコンポジット構造体は、表面を画定する金属構成要素(metal component)と、前記金属構成要素の表面に付着されている樹脂構成要素(resinous component)とを含む。この樹脂構成要素は、ポリアリーレンスルフィドと無機充填剤(mineral filler)とを含む熱可塑性組成物から形成され、ここで前記樹脂構成要素の線熱膨張係数対金属構成要素の線熱膨張係数の比は約0.5〜約1.5である。
【０００６】
[0006]本発明の別の態様に従って、オーバーモールドコンポジット構造体を含むハウジングを含む電子デバイスを開示する。オーバーモールドコンポジット構造体は、表面を画定する金属構成要素と、前記金属構成要素の表面に付着されている樹脂構成要素とを含む。樹脂構成要素は、ポリアリーレンスルフィドと無機充填剤とを含む熱可塑性組成物から形成され、ここで前記樹脂構成要素の線熱膨張係数対金属構成要素の線熱膨張係数の比は約0.5〜約1.5である。
【０００７】
[0007]本発明の他の特徴及び側面は、以下詳細に記載する。
【０００８】
[0008]当業者に対する最適形態を含む、本発明の完全且つ実施可能な開示は、付記図面を参照して、本明細書の以下の部分で特に詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】[0009]図１は、本発明の一態様に従った、オーバーモールドコンポジット構造体を含む電子デバイスの斜視図である。
【図２】[0010]図２は、閉じた形状で示されている、図１の電子デバイスの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0011]当業者には、本発明は例示的な態様のみを記載したものであり、本発明のより広い側面を限定するものではないと理解されるべきである。
【００１１】
[0012]一般に、本発明は、金属構成要素と、その表面に付着されている樹脂構成要素とを含むオーバーモールドコンポジット構造体に関する。樹脂構成要素は、少なくとも一つのポリアリーレンスルフィドと少なくとも一つの無機充填剤とを含む熱可塑性組成物から形成される。本発明者らは、得られる樹脂構成要素が、金属構成要素と類似の線熱膨張係数及び/または色をもつように、熱可塑性組成物中のポリアリーレンスルフィド、無機充填剤、及び/または他の材料を選択的に調整しえることを発見した。たとえば樹脂構成要素の線熱膨張係数は、流れ方向(平行)でISO11359-2：1999に従って測定して、約10μm/m℃〜約35μm/m℃を変動することができ、態様によっては16μm/m℃〜約32μm/m℃、態様によっては18μm/m℃〜約30μm/m℃を変動することができる。さらに樹脂構成要素の線熱膨張係数対金属構成要素の線熱膨張係数の比は、約0.5〜約1.5、態様によっては約0.6〜約1.2、及び態様によっては約0.6〜約1.0でありえる。たとえばマグネシウム-アルミニウム合金の線熱膨張係数は、約27μm/m℃である。
【００１２】
[0013]樹脂構成要素の色は、金属構成要素の色と比較的似ている場合もある。色の類似性は、「CIELAB」として公知の標準試験法に従って光学式読み取り装置で吸収を測定することにより定量化できる。これは、”Pocket Guide to Digital Printing”、F. Cost著、Delmar Publishers、Albany、N.Y. ISBN 0-8273-7592-1、144及び145頁、並びに”Photoelectric color difference meter”、Journal of Optical Society of America、第48巻、985〜995頁、S. Hunter著、1958年に記載されており、これらはいずれも本明細書中その全体が参照として含まれる。より具体的には、CIELAB試験法は、ハンタースケール値(Hunter scale value)、L*、a*、及びb*を定義し、これは色知覚の反対色説をベースとする知覚色の三つの特性に対応し、以下のように定義される：
L*＝明度(lightnessまたはluminosity)、0〜100、ここで0＝暗いであり、100＝明るいである；
a*＝赤/緑軸、−100〜100；正の値は赤寄り(reddish)であり、負の値は緑寄り(greenish)である；及び
b*＝黄/青軸、−100〜100；正の値は黄寄り(yellowish)であり、負の値は青寄り(bluish)である。
【００１３】
[0014]CIELAB色空間はいくぶん視覚的に均一であるので、以下の等式を使用してヒトにより知覚される二色間の全絶対色差(total absolute color difference)を表す一つの数を計算することができる：
【００１４】
【数１】
2015504014.tif 000002
【００１５】
［式中、ΔL*は、第二の色の明度値から引いた第一の色の明度値であり、Δa*は、第二の色の赤/緑軸値から引いた第一の色の赤/緑軸値であり、及びΔb*は、第二の色の黄/青軸値から引いた第一の色の黄/青軸値である。CIELAB色空間では、ΔE単位(unit)は二色間の「最小可知差異(just noticeable difference)」にほぼ等しいので、色の差を表す目的に関して使用することができる客観的な装置依存性の表色系(device-independent color specification system)の優れた尺度である］。たとえば、上記式中の「第一の色」は、(任意選択の表面処理の前及び/または後の)金属構成要素の色を表すことができ、「第二の色」は、樹脂構成要素の色を表すことができる。樹脂構成要素と金属構成要素との間の色は比較的似ているため、得られるΔE値は典型的には小さく、たとえば約12以下であり、態様によっては約11以下であり、態様によっては約0.5〜約8であり、態様によっては約1〜約6である。
【００１６】
[0010]樹脂構成要素は、同様に他の有益な特徴を示すことができる。たとえば、樹脂構成要素は、良好な耐熱性及び難燃性を示すことができる。たとえば、樹脂構成要素は、厚さ0.8ミリメートルでV-0燃焼性規格を満たすことができる。難燃性の効力(flame retarding efficacy)は、”Test for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances”(第5版、1996年10月29日)のUL 94垂直燃焼試験法(Vertical Burn Test procedure)に従って測定することができる。UL 94試験に従った評価を以下の表に列記する。
【００１７】
【表１】
2015504014.tif 000003
【００１８】
「残炎時間(afterflame time)」は、全残炎時間(試験したすべてのサンプルの総計値(aggregate value)をサンプル数で割って定められる平均値である。全残炎時間は、UL-94 VTM試験で記載されたように、二つの炎を離して適用した後に、すべてのサンプルが発火したままだった時間の合計(秒)である。時間が短ければ短いほど、難燃性は優れていることを示す。即ち、炎はより早く消えた。V-0の評価に関しては、二つの炎を適用した、五つ(5)のサンプルの全残炎時間は、50秒を超えてはいけない。本発明の難燃剤を使用すると、厚さ0.8ミリメートルの試験片に関しては、少なくともV-1評価、典型的にはV-0評価を達成することができる。
【００１９】
[0015]すでに示されたように、記載の所望の熱的特性及び色を達成するために、樹脂構成要素を形成するのに使用される様々な熱可塑性組成物を選択的に調整することができる。たとえば、(単数または複数種類の)ポリアリーレンスルフィド対(単数または複数種類の)無機充填剤の比は、典型的には約0.5〜約5を変動し、態様によっては約0.8〜約4、及び態様によっては約1〜約2を変動する。(単数または複数種類の)無機充填剤は、たとえば組成物の約5wt%〜約50wt%、態様によっては約10wt%〜約45wt%、態様によっては約20wt%〜約40wt%を構成することができる。同様に、(単数または複数種類の)ポリアリーレンスルフィドは、組成物の約20wt%〜約70wt%、態様によっては約30wt%〜約65wt%、態様によっては約45wt%〜約60wt%を構成することができる。
【００２０】
[0016](単数または複数種類の)無機充填剤の性質は、所望の熱的特性及び/または色を達成し易くすることもできる。たとえば粘土鉱物は、本発明の使用に特に適している場合がある。そのような粘土鉱物の例としては、たとえばタルク(Mg3Si4O10(OH)2)、ハロイサイト(Al2Si2O5(OH)4)、カオリナイト(Al2Si2O5(OH)4)、イライト((K,H3O)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10[(OH)2,(H2O)])、モンモリロナイト(Na,Ca)0.33(Al,Mg)2Si4O10(OH)2・nH2O)、バーミキュライト((MgFe,Al)3(Al,Si)4O10(OH)2・4H2O)、パリゴスカイト((Mg,Al)2Si4O10(OH)・4(H2O))、パイロフィライト(Al2Si4O10(OH)2)など、並びにそれらの組み合わせが挙げられる。マグネシウムベースの粘土鉱物(たとえばタルク)は、これらは金属構成要素で使用されることが多いマグネシウムベースの合金(たとえばMg-Al合金)と似た色及び/または線熱膨張係数を共有し易いので、特に好適である。粘土鉱物の代わりに、または粘土鉱物に加えて、さらに他の無機充填剤も使用することができる。たとえば、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、マイカ、珪藻土、珪灰石などの他の好適なケイ酸塩充填剤(silicate filler)も使用することができる。たとえばマイカは、本発明で使用するのに特に好適な鉱物でありえる。地質学的発生において、かなりのばらつきのある幾つかの化学的に異なるマイカ種があるが、すべてが本質的に同じ結晶構造を有している。本明細書中、「マイカ」なる用語は、一般的にたとえば白雲母(KAl2(AlSi3)O10(OH)2)、黒雲母(K(Mg,Fe)3(AlSi3)O10(OH)2)、金雲母(KMg3(AlSi3)O10(OH)2)、鱗雲母(K(Li,Al)2-3(AlSi3)O10(OH)2)、海緑石(K,Na)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10(OH)2)など、並びにこれらの組み合わせなどのこれらの種の任意のものを包含するものとする。Imerys Performance Mineralsより市販のもの(たとえばSuzorite(登録商標)200-HK)などのマグネシウムベースのマイカ(たとえば金雲母)は、特に適している場合がある。組成物の良好な溶融流動性を達成し易くするために、(単数または複数種類の)充填剤のメジアン粒径(median particle size)は、典型的には比較的小さく、たとえば約25μm〜約100μmであり、態様によっては約30μm〜約70μmである。
【００２１】
[0017]特定の態様では、組成物の特性を達成し易くするために、無機充填剤のブレンドを使用することができる。たとえば、タルクは他のケイ酸塩充填剤、たとえばマイカと組み合わせて使用することができる。そのような態様では、タルク対他の充填剤の重量比は、約0.5〜約1.5、態様によっては約0.6〜約1.4、態様によっては約0.8〜約1.2である。たとえばタルクは、組成物の約4wt%〜約30wt%、態様によっては約5wt%〜約25wt%、態様によっては約10wt%〜約20wt%を構成することができる。同様に、他のケイ酸塩充填剤(たとえばマイカ)は、組成物の約4wt%〜約30wt%、態様によっては約5wt%〜約25wt%、態様によっては約10wt%〜約20wt%を構成することができる。
【００２２】
[0018]本発明のコンポジット構造体は通常、電子デバイスで使用されるので、熱可塑性組成物中の(単数または複数種類の)ポリアリーレンスルフィドは、溶融することなく比較的高温に耐えうるのが通常、望ましい。この点において、(単数または複数種類の)ポリアリーレンスルフィドは、通常、比較的高い融解温度、たとえば約200℃〜約500℃、態様によっては約225℃〜約400℃、態様によっては約250℃〜約350℃をもつだろう。(単数または複数種類の)ポリアリーレンスルフィドは、通常、式：
【００２３】
【化１】
2015504014.tif 000004
【００２４】
［式中、Ar1、Ar2、Ar3、及びAr4は独立して、6〜18個の炭素原子のアリーレンユニットであり；
W、X、Y、及びZは、独立して−SO2−、−S−、−SO−、−CO−、−O−、−C(O)O−または、1〜6個の炭素原子のアルキレン若しくはアルキリデン基から選択される二価の連結基(linking group)であり、ここで前記連結基の少なくとも一つは−S−である；及び
n、m、i、j、k、l、o、及びpは独立して0、1、2、3、または4であり、但しその合計は2以上である］
の繰り返しユニットをもつ。
【００２５】
[0019]アリーレンユニットAr1、Ar2、Ar3、及びAr4は、選択的に置換されているか、または非置換でありうる。好都合なアリーレンユニットは、フェニレン、ビフェニレン、ナフチレン、アントラセン及びフェナントレンである。ポリアリーレンスルフィドは通常、約30mol%を超え、約50mol%を超え、または約70mol%を超えるアリーレンスルフィド(−S−)単位を含む。たとえばポリアリーレンスルフィドは、二つの芳香環に直接結合した少なくとも85mol%のスルフィド結合を含むことができる。特別な一態様において、ポリアリーレンスルフィドは、その構成要素としてフェニレンスルフィド構造：−(C6H4−S)n−(式中、nは1以上の整数である)を含むものとして本明細書中定義される、ポリフェニレンスルフィドである。
【００２６】
[0020]ポリアリーレンスルフィドを製造する際に使用しえる合成法は、一般に当業界で公知である。たとえば、有機アミド溶媒中で水硫化物(hydrosulfide)イオン(たとえばアルカリ金属の硫化物)を提供する材料と、ジハロ芳香族化合物(dihaloaromatic compound)とを反応させることを含みえる。アルカリ金属の硫化物は、たとえば硫化リチウム、硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化ルビジウム、硫化セシウムまたはそれらの混合物でありうる。アルカリ金属の硫化物が水和物または水性混合物(aqueous mixture)であるとき、アルカリ金属の硫化物は、重合反応に先立って脱水操作に従って処理することができる。アルカリ金属硫化物は、現場生成することもできる。さらに少量のアルカリ金属の水酸化物を反応に含めて、アルカリ金属硫化物と共に非常に少量で存在するかもしれない、アルカリ金属ポリスルフィド(alkali metal polysulfide)またはチオ硫酸アルカリ金属(alkali metal thiosulfate)などの不純物を除去または反応させる(たとえば、そのような不純物を無害の物質に変える)ことができる。
【００２７】
[0021]ジハロ芳香族化合物は、これらに限定されないが、o-ジハロベンゼン、m-ジハロベンゼン、p-ジハロベンゼン、ジハロトルエン、ジハロナフタレン、メトキシ-ジハロベンゼン、ジハロビフェニル、ジハロ安息香酸、ジハロジフェニルエーテル、ジハロジフェニルスルホン、ジハロジフェニルスルホキシドまたはジハロジフェニルケトンでありえる。ジハロ芳香族化合物は、単独でまたはそれらの任意の組み合わせで使用することができる。具体的な代表例のジハロ芳香族化合物としては、これらに限定されないが、p-ジクロロベンゼン；m-ジクロロベンゼン；o-ジクロロベンゼン；2,5-ジクロロトルエン；1,4-ジブロモベンゼン；1,4-ジクロロナフタレン；1-メトキシ-2,5-ジクロロベンゼン；4,4'-ジクロロビフェニル；3,5-ジクロロ安息香酸；4,4'-ジクロロジフェニルエーテル；4,4'-ジクロロジフェニルスルホン；4,4'-ジクロロジフェニルスルホキシド；及び4,4'-ジクロロジフェニルケトンを挙げることができる。ハロゲン原子は、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素でありえ、同一ジハロ-芳香族化合物中の二つのハロゲン原子は同一または互いに異なっていてもよい。一態様において、o-ジクロロベンゼン、m-ジクロロベンゼン、p-ジクロロベンゼンまたはこれらの二つ以上の化合物の混合物をジハロ-芳香族化合物として使用する。当業界で公知のように、ポリアリーレンスルフィドの末端基(end group)を形成するために、または重合反応及び/またはポリアリーレンスルフィドの分子量を調整するために、ジハロ芳香族化合物と組み合わせてモノハロ化合物(monohalo compound)(必ずしも芳香族化合物ではない)を使用することも可能である。
【００２８】
[0022](単数または複数種類の)ポリアリーレンスルフィドは、ホモポリマーまたはコポリマーでありえる。たとえば、ジハロ芳香族化合物の選択的な組み合わせにより、二つ以上の異なるユニットを含むポリアリーレンスルフィドになりうる。たとえばp-ジクロロベンゼンをm-ジクロロベンゼンまたは4,4'-ジクロロジフェニルスルホンと組み合わせて使用する場合、式：
【００２９】
【化２】
2015504014.tif 000005
【００３０】
の構造をもつセグメントと、式：
【００３１】
【化３】
2015504014.tif 000006
【００３２】
の構造をもつセグメント、または式：
【００３３】
【化４】
2015504014.tif 000007
【００３４】
の構造をもつセグメントを含むポリアリーレンスルフィドコポリマーを形成することができる。
【００３５】
[0023]別の態様では、数平均分子量Mnが1000〜20,000g/molの第一のセグメントを含むポリアリーレンスルフィドコポリマーを形成することができる。第一のセグメントは、式：
【００３６】
【化５】
2015504014.tif 000008
【００３７】
［式中、基R1及びR2は、互いに独立して、水素、フッ素、塩素若しくは臭素原子または、炭素原子1〜6個をもつ分岐若しくは非分岐のアルキル若しくはアルコキシ基である］の構造から誘導された第一のユニット及び/または、式：
【００３８】
【化６】
2015504014.tif 000009
【００３９】
の構造から誘導される第二のユニットを含むことができる。
【００４０】
[0024]第一のユニットは、p-ヒドロキシ安息香酸またはその誘導体の一つでありえ、第二のユニットは、2-ヒドロキシナフタレン-6-カルボン酸から構成されうる。第二のセグメントは、式：
【００４１】
【化７】
2015504014.tif 000010
【００４２】
［式中、Arは芳香族基、または二つ以上の縮合芳香族基(condensed aromatic radical)であり、qは2〜100、特に5〜20の数である}のポリアリーレンスルフィド構造から誘導することができる］。式(II)中の基Arは、フェニレンまたはナフタレン基でありうる。一態様において、第二のセグメントは、ポリ(m-チオフェニレン)から、ポリ(o-チオフェニレン)から、またはポリ(p-チオフェニレン)から誘導することができる。
【００４３】
[0025](単数または複数種類の)ポリアリーレンスルフィドは、線状、半線状(semi-linear)、分岐または架橋でありえる。線状ポリアリーレンスルフィドは、通常、−(Ar−S)−の繰り返しユニットを約80モル%以上含む。そのような線状ポリマーは、少量の分岐ユニットまたは架橋ユニットを含むことができるが、分岐または架橋ユニットの量は、通常、ポリアリーレンスルフィドの総モノマーユニットの約１モル％未満である。線状ポリアリーレンスルフィドポリマーは、上記繰り返しユニットを含むランダムコポリマーまたはブロックコポリマーでありえる。半線状ポリアリーレンスルフィドは同様に、三つ以上の反応性官能基をもつ少量の一つ以上のモノマーをポリマーに導入した架橋構造または分岐構造をもつことができる。たとえば、半線状ポリアリーレンスルフィドを形成する際に使用されるモノマー構成要素は、分岐ポリマーを製造する際に使用しえる1分子あたり二つ以上のハロゲン置換基をもつ所定量のポリハロ芳香族化合物を含むことができる。そのようなモノマーは、式：R'Xn［式中、Xはそれぞれ、塩素、臭素、及びヨウ素から選択され、nは3〜6の整数であり、R'は、約4個以下のメチル置換基をもつことができる価数nの多価芳香族基であり、R'中の炭素原子の総数は、6〜約16の範囲内である］により表すことができる。半線状ポリアリーレンスルフィドを形成する際に使用することができる１分子あたり２を超える置換ハロゲン(more than two halogens substituted per molecule)をもつポリハロ芳香族化合物の例としては、1,2,3-トリクロロベンゼン、1,2,4-トリクロロベンゼン、1,3-ジクロロ-5-ブロモベンゼン、1,2,4-トリヨードベンゼン、1,2,3,5-テトラブロモベンゼン、ヘキサクロロベンゼン、1,3,5-トリクロロ-2,4,6-トリメチルベンゼン、2,2',4,4'-テトラクロロビフェニル、2,2',5,5'-テトラ-ヨードビフェニル、2,2',6,6'-テトラブロモ-3,3',5,5'-テトラメチルビフェニル、1,2,3,4-テトラクロロナフタレン、1,2,4-トリブロモ-6-メチルナフタレンなど、及びこれらの混合物が挙げられる。
【００４４】
[0026]特定の構造にかかわらず、ポリアリーレンスルフィドの数平均分子量は通常、約15,000g/mol以上、態様によっては、約30,000g/mol以上である。ポリアリーレンスルフィドは同様に、低塩素含有量、たとえば約1000ppm以下、態様によっては約900ppm以下、態様によっては約1〜約600ppm、及び態様によっては、約2〜約400ppmでありえる。
【００４５】
[0027](単数または複数種類の)無機充填剤及び(単数または複数種類の)ポリアリーレンスルフィドに加えて、コンポジット構造体の樹脂構成要素を形成するのに使用される熱可塑性組成物は、その全体の特性を改善し易くするために様々な他の構成要素も含むことができる。一態様において、たとえば熱可塑性組成物はジスルフィド化合物を含むことができる。任意の特別な理論に縛られるつもりはないが、ジスルフィド化合物は、以下詳細に記載されるように、溶融加工の間にポリアリーレンスルフィドとのポリマー切断反応(polymer scission reaction)を受けることができる。これによって、組成物の全体の溶融粘度を低減することができ、充填剤の摩耗(attrition)を減らし、改善された熱的及び機械的特性とすることができる。使用する際、ジスルフィド化合物は通常、組成物の約0.01wt%〜約3wt%、態様によっては約0.02wt%〜約1wt%、態様によっては約0.05〜約0.5wt%を構成する。ポリアリーレンスルフィドの量対ジスルフィド化合物の量は、同様に約1000：1〜約10：1、約500：1〜約20：1、または約400：1〜約30：1でありえる。
【００４６】
[0028]好適なジスルフィド化合物通常、以下の式：
【００４７】
【化８】
2015504014.tif 000011
【００４８】
［式中、R3及びR4は同一または異なっていてもよく、１〜約20個の炭素原子を独立して含む炭化水素基である］の構造をもつものである。たとえばR3及びR4は、アルキル、シクロアルキル、または複素環基でありうる。特定の態様では、R3及びR4は通常、非反応性官能基、たとえばフェニル、ナフチル、エチル、メチル、プロピルなどである。そのような化合物の例としては、ジフェニルジスルフィド、ナフチルジスルフィド、ジメチルジスルフィド、ジエチルジスルフィド、及びジプロピルジスルフィドがある。R3及びR4は、ジスルフィド化合物の(単数または複数の)末端(terminal end)に反応性官能基(reactive functionality)も含むことができる。たとえばR3及びR4の少なくとも一つは、末端カルボキシル基、ヒドロキシル基、置換または非置換アミノ基、ニトロ基等を含みえる。化合物の例としては、これらに限定されないが、2,2'-ジアミノジフェニルジスルフィド、3,3'-ジアミノジフェニルジスルフィド、4,4'-ジアミノジフェニルジスルフィド、ジベンジルジスルフィド、ジチオサリチル酸、ジチオグリコール酸、α,α'-ジチオ二乳酸(dithiodilactic acid)、β,β'-ジチオ二乳酸酸、3,3'-ジチオジピリジン、4,4'-チオモルホリン、2,2'-ジチオビス(ベンゾチアゾール)、2,2'-ジチオビス(ベンズイミダゾール)、2,2'-ジチオビス(ベンゾオキサゾール)、及び2-(4'-モルホリノジチオ)ベンゾチアゾールを挙げることができる。
【００４９】
[0029]繊維充填剤(fbrous filler)も熱可塑性組成物に使用することができる。使用する場合、そのような繊維充填剤は通常、組成物の約5wt%〜約40wt%、態様によっては約10wt%〜約35wt%、及び態様によっては約10wt%〜約30wt%を構成する。繊維充填剤は、一種以上の繊維タイプ、これらに限定されないが、たとえばポリマー繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維など、またはこれらの繊維タイプの組み合わせを挙げることができる。一態様において、繊維はチョップドガラス繊維(chopped glass fiber)またはガラス繊維ロービング(roving)(トウ)でありえる。繊維の直径は、使用する特定の繊維に依存して変動しえ、チョップドまたは連続形状のいずれかで利用可能である。たとえば繊維は、約100μm未満の直径、たとえば約50μmの直径を有することができる。たとえば繊維は、チョップドまたは連続繊維でありえ、約5μm〜約50μm、たとえば約5μm〜約15μmの繊維径を有することができる。繊維長さは変動しえる。一態様において、繊維は約3mm〜約5mmの初期繊維長さ(initial fiber length)を有することができる。任意選択のジスルフィド化合物とポリアリーレンスルフィドとの組み合わせにより、混合の間の繊維の過剰な崩壊(degradation)を最小化することができる。その結果、繊維はより少ない摩耗を示すことができ、従って熱可塑性組成物中の最終繊維長は、約200μm〜約1500μm、または約250μm〜約1000μmである。
【００５０】
[0030]組成物中で使用しえるさらに別の好適な添加剤としては、オルガノシランカップリング剤を挙げることができる。特定の態様では、ジスルフィド化合物とオルガノシランカップリング剤の間の相互作用は、たとえば熱可塑性組成物中の充填剤の効果を増強することができる。使用する際、(単数または複数種類の)オルガノシランカップリング剤は通常、組成物の約0.1wt%〜約5wt%、態様によっては約0.3wt%〜約2wt%、態様によっては約0.2wt%〜約1wt%を構成する。
【００５１】
[0031]オルガノシランカップリング剤は当業界で公知のような任意のアルコキシシランカップリング剤でありえ、たとえばビニルアルコキシシラン、エポキシアルコキシシラン、アミノアルコキシシラン、メルカプトアルコキシシラン、及びそれらの組み合わせでありえる。アミノアルコキシシラン化合物は通常、式：R5-Si-(R6)3を有し、式中、R5は、アミノ基、たとえばNH2；約1〜約10個の炭素原子、または約2〜約5個の炭素原子をもつアミノアルキル、たとえばアミノメチル、アミノエチル、アミノプロピル、アミノブチルなど；約2〜約10個の炭素原子、または約2〜約5個の炭素原子のアルケン、たとえばエチレン、プロピレン、ブチレンなど；及び約2〜約10個の炭素原子、または約2〜約5個の炭素原子のアルキン、たとえばエチン、プロピン、ブチンなどからなる群から選択される；及び式中、R6は、約1〜約10個の原子、または約2〜約5個の炭素原子のアルコキシ基、たとえばメトキシ、エトキシ、プロポキシなどである。一態様において、R5は、アミノメチル、アミノエチル、アミノプロピル、エチレン、エチン、プロピレン及びプロピンからなる群から選択され、及びR6は、メトキシ基、エトキシ基及びプロポキシ基からなる群から選択される。別の態様では、R5は、約2〜約10個の炭素原子のアルケン、たとえばエチレン、プロピレン、ブチレンなど、及び約2〜約10個の炭素原子のアルキン、たとえばエチン、プロピン、ブチンなどからなる群から選択され、及びR6は、約1〜約10個の原子のアルコキシ基、たとえばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などである。様々なアミノシランの組み合わせも混合物中に含むことができる。
【００５２】
[0032]混合物中に配合しえるアミノシランカップリング剤の幾つかの代表例としては、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノエチルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノエチルトリメトキシシラン、エチレントリメトキシシラン、エチレントリエトキシシラン、エチントリメトキシシラン、エチントリエトキシシラン、アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジメトキシシランまたは3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-メチル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、ビス(3-アミノプロピル)テトラメトキシシラン、ビス(3-アミノプロピル)テトラエトキシジシロキサン及びそれらの組み合わせが挙げられる。アミノシランは、アミノアルコキシシラン、たとえばγ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-ジアリルアミノプロピルトリメトキシシラン及びγ-ジアリルアミノプロピルトリメトキシシランでありえる。好適な一アミノシランは、Degussa、Sigma Chemical Company、及びAldrich Chemical Companyより入手可能な3-アミノプロピルトリエトキシシランである。
【００５３】
[0033]所望により、耐衝撃性改良剤も組成物中で使用することができる。一態様において、耐衝撃性改良剤は、ポリエチレンとグリシジルメタクリレートとのランダムコポリマーを含むことができる。ランダムコポリマー中に含まれるグリシジルメタクリレートの量は変動しえる。特別な一態様において、ランダムコポリマーは、コポリマーの約6重量%〜約10重量%の量でグリシジルメタクリレートを含む。他の耐衝撃性改良剤としては、ポリウレタン、ポリブタジエンとスチレン-アクリロニトリル(ABS)の二相混合物、変性シロキサンまたはシリコーンゴム、またはポリジエンをベースとするエラストマー性、単一相のコア及び硬質グラフトシェルのグラフトコポリマー(コア-シエル構造)が挙げられる。組成物中に配合しえるさらに他の添加剤としては、抗菌剤、顔料、滑剤、酸化防止剤、安定化剤、界面活性剤、蝋、流動性改良剤、固体溶剤(solid solvent)、並びに特性及び加工性を改善するために添加される他の添加剤を含むことができる。
【００５４】
[0034]熱可塑性組成物を形成するために使用される材料は、当業界で公知の様々な方法のいずれかを使用して混和することができる。特定の一態様において、たとえば(単数または複数種類の)ポリアリーレンスルフィド、(単数または複数種類の)無機充填剤、及び他の任意選択の構成要素を押出機内で混合物として溶融加工して、熱可塑性組成物を形成する。そのような方法の好都合な点は、組成物の溶融粘度を低下させるために、任意選択のジスルフィド化合物とポリアリーレンスルフィドとの反応を開始しえるということである。混合物は、約250℃〜約320℃の温度で一軸または多軸押出機中で、溶融混練することができる。一態様において、混合物は、多くの温度領域を含む押出機中で溶融加工することができる。たとえば、混合物は、Leistritz 18mm共回転完全噛み合い二軸押出機(co-rotating fully intermeshing twin screw extruder)などの二軸押出機を使用して溶融加工することができる。混合物を溶融加工するために、汎用スクリューデザインを使用することができる。一態様において、構成要素の全てを含む混合物を、定量供給機(volumetric feeder)により第一のバレルの供給口に供給することができる。別の態様では、公知のように、押出機の別の添加点で別の構成要素を加えることができる。構成要素を融解し、混合し、次いでダイを通して押出すことができる。押し出した熱可塑性組成物は水浴中でクエンチして固化し、ペレタイザーで造粒し、続いて約120℃での乾燥など、乾燥することができる。
【００５５】
[0035]得られた熱可塑性組成物は、所望の形状に容易に成形できるように、比較的低い溶融粘度をもつことができる。溶融粘度はたとえば、剪断速度1200s-1及び温度316℃で、ISO試験No.11443に従って測定して、約5キロポアズ以下、態様によっては約0.5〜約4キロポアズ、態様によっては約1〜約3キロポアズでありえる。
【００５６】
[0036]一度形成したら、熱可塑性組成物は、金属構成要素と一体化されて、本発明のコンポジット構造体を形成する。これは、熱可塑性組成物が金属構成要素に付着した樹脂構成要素を形成するように、金属構成要素の一部または全表面上に熱可塑性組成物を「オーバーモールド(overmold)」することにより達成される。金属構成要素は様々な金属、たとえばアルミニウム、ステンレススチール、マグネシウム、ニッケル、クロム、チタン、及びこれらの合金のいずれかを含むことができる。上記のように、マグネシウム−アルミニウム合金は、金属構成要素で使用するのに特に適している。そのような合金は通常、0.5wt%〜15wt%のアルミニウムと、85wt%〜99.5wt%のマグネシウムを含む。金属構成要素は、公知方法、たとえば鋳造、鍛造により成形することができ、コンポジット構造体の所望の使用目的に依存して任意の所望の形状またはサイズに加工することができる。
【００５７】
[0037]熱可塑性組成物は通常、金属構成要素の表面湾入(indentation)または細孔の中及び/または周囲を流れることによって、オーバーモールドの間に、金属構成要素に付着する。付着を増進するために、金属構成要素は場合により予備処理して、表面湾入度及び表面積を増やすことができる。これは、機械的な方法(たとえばサンドブラスト、破砕(grinding)、口広げ加工(flaring)、打ち抜き(punching)、成形など)及び/または化学的方法(たとえばエッチング、陽極酸化など)を使用して実施することができる。たとえば、金属表面の陽極酸化法は、Leeらの米国特許第7,989,079号により詳細に記載されている。表面を予備処理することに加えて、金属構成要素は、熱可塑性組成物の融解温度に近いが、それよりも下の温度で予熱することができる。これは、様々な方法、たとえば接触加熱、輻射ガス加熱、赤外線加熱、対流加熱または強制対流加熱、誘導加熱、マイクロ波加熱またはこれらの組み合わせを使用して達成することができる。いずれにしても、熱可塑性組成物は通常、場合により予熱した金属構成要素を含む金型に射出される。所望の形状に成形したら、樹脂構成要素が金属構成要素にしっかり付着するようにするように、コンポジット構造体を放冷する。
【００５８】
[0038]必須ではないが、コンポジット構造体の樹脂構成要素と金属構成要素との間を確実に良好に付着させ易くするために、追加の機構を使用することができる。たとえば、ラッチ部分(latching portion)、たとえばフック、ボルト、スクリュー、リベットなどを特定の態様で使用することができる。他の好適なラッチ機構の例としては、Leeらの米国特許公開公報第2009/0267266号に記載されている。さらに別の態様では、樹脂構成要素と金属構成要素との間に接着剤を使用することができる。好適な接着剤の例としては、たとえばBergeronの米国特許公開公報第2011/0090630号に記載されている。
【００５９】
[0039]所望により、本発明のオーバーモールドコンポジット構造体は、この構造体を形成した後で一つ以上の表面処理にかけることができる。一態様において、たとえばコーティング組成物を公知の方法、たとえば噴霧、塗布などを使用してコンポジット構造体の表面に適用することができる。コーティング組成物は、構成要素間の接着強度を改善し、コンポジット構造体の外観均一性を改善し、埃を除去することなどによって、様々な機能を供給することができる。洗浄は、洗剤、溶媒、酸若しくはアルカリ、または除錆剤で錆若しくはバリ(burr)を除去する処理、物理的方法(サンドブラスト、とぎ仕上げ(honing)など)、または高温加熱処理により実施することができる。フィルム形成性ポリマー、顔料、溶媒等を含むコーティング組成物を使用して、着色処理も実施することができる。好適なフィルム形成性ポリマーとしては、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリウレタン、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレン(polytetyafluoroethylene)、ポリイミドなどを挙げることができる。同様に、好適な顔料は、二酸化チタン、カーボンブラック、酸化鉄等を含むことができる。他の添加剤、たとえば滑剤、安定化剤、難燃剤なども使用することができる。多くの場合において、コンポジット構造体及び/またはコーティング組成物を、その適用の間に加熱する。樹脂構成要素と金属構成要素との熱的特性が非常に適合しているので、コンポジット構造体は、コーティング操作の間に比較的安定なままであり、所望の特性を達成するのに必要でありえる段階数を最小にすることができる。
【００６０】
[0040]本発明のオーバーモールドコンポジット構造体は、広範囲の用途、たとえば自動車、トラック、民間航空機、航空宇宙、レール、家電製品、コンピューターハードウエア、携帯用デバイス(hand held device)、レクリエーション及びスポーツ用の構成部分、機械の構造要素、建築物の構造要素などに使用することができる。好適な電子デバイスとしては、たとえばワイヤレスデバイス、コンデンサ(たとえばコンデンサのキャップとして)電気コネクタ、処理装置等を挙げることができる。
【００６１】
[0041]しかしながら、無線電子デバイスは特に好適である。たとえば、オーバーモールドコンポジット構造体は、ワイヤレス電子デバイス用のハウジングとして役立ちえる。かかる態様において、アンテナは、オーバーモールドする前に金属構成要素の上及び/またはその中に配置することができる。アンテナの部品として、金属構成要素それ自体も使用することができる。たとえば、金属構成要素の一部は、プリント配線基板構造(たとえば、アンテナ構造体を形成する際に使用されるプリンター配線基板構造)など、平面的な回路構造から形成される、下地の平面的な構造(ground plane structure)を拡張するために、またはその中に下地平面を形成するために、共に短絡(shorted together)することができる。あるいは、アンテナは、成形プロセスの間に、樹脂構成要素の中に埋め込むことができる。そのような埋め込みアンテナの例は、たとえばTracyらの米国特許第7,518,568号に記載されている。他の個別の構成要素も、樹脂構成要素、たとえば金属打ち抜き加工(metal stamping)、軸受け筒(bushing)、電気機械部品、ろ過材、金属強化材及び、注意深く配置された部品の周りに熱可塑性物質を射出することにより、単一の構成構成要素に組合わせられる他の個別の部品の中に埋め込むことができる。
【００６２】
[0042]好適なワイヤレス電子デバイスの例としては、デスクトップコンピューターまたは他のコンピューター装置、ポータブル電子デバイス、たとえばラップトップコンピューター若しくは、「超軽量(ultraportable)」として参照されることもあるタイプの小さなポータブルコンピューターを挙げることができる。好適な一配置において、ポータブル電子デバイスは、携帯用電子デバイスでありえる。ポータブル及び携帯用電子デバイスの例としては、携帯電話、ワイヤレスコミュニケーション能力をもつメディアプレイヤー、携帯用のコンピューター(電子手帳)とも呼ばれることもある)、遠隔操作、全地球測位装置(GPS)デバイス及び携帯用ゲームデバイスを挙げることができる。デバイスは、多様な慣用のデバイスの機能性を組み合わせるハイブリッドデバイスでもありえる。ハイブリッドデバイスの例としては、メディアプレイヤー機能を含む携帯電話、ワイヤレスコミュニケーション能力を含むゲームデバイス、ゲーム及び電子メール機能を含む携帯電話、並びに電子メールを受け、携帯電話をサポートし、音楽プレイヤー機能をもち、且つウェブ閲覧をサポートする携帯用デバイスが挙げられる。
【００６３】
[0043]図１〜２を参照して、ワイヤレス電子デバイス100の特別な一態様がラップトップコンピューターとして示されている。電子デバイス100は、ベース部材106に回転可能に結合されたディスプレイ部材103を含む。ディスプレイ部材103は、液晶ダイオード(liquid crystal diode：LCD)ディスプレイ、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイ、プラズマディスプレイ、または他の任意の好適なディスプレイでありえる。ディスプレイ部材103及びベース部材106はそれぞれ、電子デバイス100の一つ以上の構成要素を保護及び/または支持するために、それぞれハウジング86及び88を含む。ハウジング86は、たとえばディスプレイスクリーン120を支えることができ、ベース部材106は、様々なユーザーインターフェース構成要素(たとえばキーボード、マウス及び、他の周辺機器への接続)のためのインターフェース及びキャビティを含むことができる。
【００６４】
[0044]オーバーモールドコンポジット構造体は、電子デバイス100の任意の部分を形成するために使用することができる。しかしながらほとんどの態様において、コンポジット構造体は、ハウジング86及び/または88の全てまたは一部を形成するために使用される。たとえば、図２のハウジング86はオーバーモールドコンポジット構造体から形成することができ、金属構成要素162の内部表面(示されていない)に接着した樹脂構成要素160を含むことができる。この特定の一態様において、樹脂構成要素160はストリップの形状であり、これは場合によりハウジング86内に配置されたアンテナ(示されていない)を覆うことができる。もちろん、アンテナ及び/または樹脂構成要素160は、隅に隣接して、端に沿って、または他の任意の好適な位置など、ハウジング86の他の位置に配置することができる。それにもかかわらず、樹脂構成要素160及び金属構成要素162により形成された、得られたコンポジット構造体は、ハウジング86の外面163を画定する。外面163は通常平滑であり、上記に示されており、同じような色及び外観をもつ。
【００６５】
[0045]はっきりと示されていないが、デバイス100は、当業界で公知のように電気回路(circuitry)、たとえば記憶装置、処理回路(processing circuitry)、及び入力-出力構成要素も含むことができる。電気回路中のワイヤレストランシーバー電気回路を使用して、無線周波数(RF)シグナルを送受信することができる。同軸通信路(coaxial communications path)及びマイクロストリップ通信路などの通信路を使用して、トランシーバー電気回路とアンテナ構造体との間で無線周波数シグナルを伝達することができる。通信路を使用して、アンテナ構造体と電気回路との間でシグナルを伝達することができる。通信路は、たとえばRFトランシーバー(ラジオとも呼ばれることもある)と多周波帯アンテナとの間に接続される同軸ケーブルでありえる。
【００６６】
試験法
[0046]溶融粘度：溶融粘度は、走査剪断速度粘度(scanning shear rate viscosity)として報告する。本明細書中で報告されるように走査剪断速度粘度は、Dynisco 7001キャピラリーレオメーターを使用して、剪断速度1200s-1及び温度316℃で、ISO試験No.11443(ASTM D3835と技術的に等価)に従って測定する。レオメーターオリフィス(ダイ)は、直径1mm、長さ20mm、L/D比20.1、入口角180°を有している。バレル直径は9.55mm±0.005mmであり、ロッド長さは233.4mmであった。
【００６７】
[0047]引張弾性率、引張応力及び引張伸び：引張特性は、ISO試験No.527(技術的にASTM D638と等価)に従って試験する。弾性率及び強さの測定は、長さ80mm、厚さ10mm、及び幅4mmをもつ同一試験ストリップサンプルで行う。試験温度は23℃であり、試験速度は1または5mm/分であった。
【００６８】
[0048]曲げ弾性率、曲げ応力及び曲げ歪み：曲げ特性は、ISO試験No.178(技術的にASTM D790と等価)に従って試験する。この試験は、64mmサポートスパン上で実施する。試験は、切断していないISO 3167マルチパーパスバー(multi-purpose bar)で実施する。試験温度は23℃であり、試験速度は2mm/分である。
【００６９】
[0049]Izodノッチ付き衝撃強さ：ノッチ付きIzod特性は、ISO試験No.80(技術的にASTM D256と等価)に従って試験する。この試験は、タイプAノッチを使用して実施する。試験片は、一本歯フライス盤(single tooth milling machine)を使用してマルチパーパスバーの中心から切り出す。試験温度は23℃である。
【００７０】
[0050]荷重撓み温度(Deflection Under Load Temperature：DTUL)：荷重撓み温度は、ISO試験No.75-2(ASTM D648-07と技術的に同等)に従って測定する。長さ80mm、厚さ10mm、幅4mmの試験ストリップサンプルを、指定荷重(最大外部繊維応力(maximum outer fibers stress))が1.8メガパスカルであるエッジワイズ三点曲げ試験(edgewise three-point bending test)にかける。試験片をシリコン湯浴中に下げ、試験片が0.25mm(ISO試験No.75-2に関しては0.32mm)に撓むまで、温度を2℃/分で上昇させる。
【００７１】
[0051]塩素含有量：塩素含有量は、Parr Bomb燃焼、続いてイオンクロマトグラフィーを使用して元素分析に従って測定する。
【００７２】
[0052]CIELAB試験：色測定は、鏡搭載モード(specular included mode)を使用して、測定した測定値と共に、積分球を使用してDataColor 600分光光度計で実施する。色座標は、CIELAB単位を使用して、イルミナント(illuminant)D65/10°、A/10°オブザーバー、またはF2/10°のもと、ASTM D2244-11に従って計算する。
【００７３】
[0053]本発明は、以下の実施例を参照してより理解できるだろう。
【実施例】
【００７４】
実施例１
[0054]オーバーモールドコンポジット構造体で樹脂構成要素として使用しえる熱可塑性組成物を形成する能力を説明する。特に、以下の表に列記する構成要素を、直径25mmのWerner Pfleiderer ZSK 25共回転完全噛み合い二軸押出機で混合する。
【００７５】
【表２】
2015504014.tif 000012
【００７６】
[0055]Mannesmann Demag D100 NCIII射出成形機でそれぞれのサンプルから部品を成形し、試験する。結果を以下に示す。
【００７７】
【表３】
2015504014.tif 000013
【００７８】
[0056]上記のように、本発明のサンプルは、慣用のMg-Al合金(AZ91D Mg-Al合金、線熱膨張係数(平行)＝27μm/m℃)と比較的近い線熱膨張係数をもつ。これは、機械的特性を犠牲とすることなく達成される。色差も、上記のようにCIELAB試験を使用してMg-Al合金と比較する。結果を以下に示す。
【００７９】
【表４】
2015504014.tif 000014
【００８０】
[0057]記載のように、試験したそれぞれのサンプルは12未満のΔE*をもち、サンプルはMg-Al合金と比較的似た色をもつことを示す。
【００８１】
[0058]本発明のこれら及び他の変更及び変形は、本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく、当業者により実施することができる。さらに、様々な態様の側面は、全体または一部で交換することができると理解すべきである。さらに当業者は、上記記載は単なる例示であって、添付の請求の範囲に記載された本発明を限定するものではないと理解するだろう。
【図１】
2015504014.tif 000017
【図２】
2015504014.tif 000018
【国際調査報告】
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