JP2012522115A - 環境適合性電子デバイス筺体 - Google Patents

Abstract

本発明は、天然繊維強化ポリアミド組成物の分野に関し、特に、良好な機械的特性を示す環境適合性電子デバイス筺体を製造するための天然繊維強化ポリアミド組成物に関する。

Description

本発明は、天然繊維強化ポリアミド組成物の分野に関し、特に、環境適合性（ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｙ ｆｒｉｅｎｄｌｙ）電子デバイス筺体を製造するための天然繊維強化ポリアミド組成物に関する。

熱可塑性ポリアミド組成物は、その良好な機械的特性、耐熱性、耐衝撃性および耐化学性のため、そして、異なる程度の複雑さおよび入り組み方で、様々な物品へと便利かつ柔軟に成形できるため、自動車に用いられる部品、電気／電子部品、家庭用品および家具をはじめとする幅広い用途に用いるのに望ましい。

例えば、熱可塑性ポリアミド組成物は、ハンドヘルド電子デバイス（携帯電子デバイスとも呼ばれる）、例えば、携帯電話、個人用携帯情報端末、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、グローバルポジショニングシステムレシーバ、携帯ゲーム機、ラジオ、カメラおよびカメラ付属品の筺体を作製するのに特に好適である。かかる用途においては、例えば電磁波の吸収によってハンドヘルド電子デバイスの意図する操作性を妨げることなく、機械的特性と美観的側面の良いバランスを示すポリアミド組成物が必要とされるため、特に要求が厳しい用途である。

機械的特性を改善しようとして、例えば、ガラス繊維、ガラスフレーク、炭素繊維、マイカ、珪灰石、タルク、炭酸カルシウムのような様々な無機強化剤を樹脂に添加して、強化ポリアミド組成物を得ることが従来から行われてきた。さらに、ポリアミド組成物で作製されたかかるデバイスの筺体は、頻回な使用の厳しさに耐えられることが重要である。かかる組成物は、良好な剛性および耐衝撃性を有し、優れた表面外観を示し、容易に塗布できるのが多くの場合望ましい。

携帯電子デバイス業界およびそのサプライヤにおいては、環境フットプリント、温室効果ガス排出および天然資源の枯渇についての関心が増している。従って、再生可能源から得られ、環境に与える悪影響が全体に低い材料を用いるのが、ますます望ましい、または必要とされている。

上述したとおり、現在、ガラス繊維が熱可塑性ポリマーに用いられている。それらは、熱可塑性ポリマーに良好に分散し、標準的な条件下で良好な機械的特性をもたらすからである。しかし、ガラス繊維は、大量の電力を必要とするエネルギー集約型のプロセスにより形成されるため、環境に与える影響および関連の製造費が増大する。さらに、ガラス繊維は摩耗するかもしれず、そのため、扱うのが危険である恐れがあるという欠点に加えて、ガラス繊維は、その寿命の後には廃棄が難しい。ガラス繊維強化組成物は、残渣が炉を損傷する傾向があるため、焼却することができない。廃棄方法は、埋立地に廃棄物を廃棄するものであり、環境の観点から問題があるばかりでなく、非常に費用がかかる。環境適合性熱可塑性組成物を得るという現在一般的に求められているものとして、再生可能源から重合され、堆肥化条件下で分解可能な材料としてポリ（乳酸）（ＰＬＡ）を含む組成物が開発されている。

米国特許第７，４４５，８３５号明細書には、例えば、ポリ（乳酸）（ＰＬＡ）およびケナフ繊維等の生物分解性樹脂を含む組成物が開示されている。かかる組成物は、電気および電子機器を製造するのに有用であるとされている。携帯電子デバイスカバーは、特に要求が厳しい材料用途であり、高い機械的性能を必要とするため、かかる組成物を、携帯電子デバイスカバーを製造するのに用いることは、ＰＬＡの脆性のために制限される。

国際公開第２００８／１０７６１５号パンフレットには、１０〜６０重量％のポリ（乳酸）を含むポリアミド組成物が開示されている。かかる組成物は、携帯電子デバイスカバーを製造するのに有用であるとされている。しかし、ポリ（乳酸）（ＰＬＡ）を含む樹脂組成物は、使用時そして特に電子機器を高湿高温の場所で用いる場合、樹脂の生物分解性のために、その機械的特性が劣化する恐れがあり得る。

良好な機械的特性を有する環境適合性ポリアミド組成物を含む電子筺体が必要とされている。

ａ）少なくとも１つのポリアミドと、ｂ）天然繊維材料とを含む樹脂組成物が、良好な機械的特性を示すことを見出した。

第１の態様において、本発明は、少なくとも１つのポリアミドと天然繊維材料とを含む樹脂組成物で形成された電子デバイス筺体を提供する。

第２の態様において、本発明は、少なくとも１つのポリアミドと天然繊維材料とを含む樹脂組成物を成形する工程を含む電子デバイス筺体を製造する方法を提供する。

本明細書で用いる「約」という用語は、許容範囲、換算係数、丸め、測定誤差等および当業者に知られたその他因子を反映して、量、サイズ、処方、パラメータおよびその他数量および特徴が、正確でない、かつ正確である必要はないが、凡そである、かつ／または、必要に応じて、それより大きい、または小さくてよいということを意味する。概して、量、サイズ、処方、パラメータ、その他数量または特徴は、そのように明示されていてもいなくても「約」または「凡そ」である。

本明細書に記載した樹脂組成物は、電子デバイス筺体を製造するのに特に好適である。「電子デバイス筺体」とは、デバイスの筺体、カバー、骨格、枠組み等を意味する。筺体は、単一の物品であってもよく、または２つ以上の構成要素を含んでいてもよい。「骨格」とは、エレクトロニクス、マイクロプロセッサ、スクリーン、キーボード、キーパッド、アンテナ、バッテリーソケット等のデバイスの他の構成要素が搭載される構造用構成要素を意味する。骨格は、電話の外側からは見えない、または部分的にのみ見える内部構成要素であってもよい。筺体は、デバイスの内側構成要素を、環境要因（例えば、液体、ダスト等）からの衝撃、汚染および／または損傷から保護することができる。カバー等の筺体構成要素はまた、実質的または主要な構造上の支持、そして、特定の構成要素が、スクリーンおよび／またはアンテナ等のデバイスの外側へ露出される衝撃に対する保護を与えてもよい。好ましくは、本明細書に記載された電子デバイスは、ハンドヘルドであるように、すなわち、ハンドヘルド電子デバイスまたは携帯電子デバイスであるように設計されている。

「ハンドヘルド電子デバイス」とは、持ち運びに便利で、様々な場所で用いられるよう設計された電子デバイスを意味する。ハンドヘルド電子デバイスの代表例としては、携帯電話、個人用携帯情報端末、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、カメラおよびカメラ付属品、時計、計算機、音楽プレイヤー、グローバルポジショニングシステムレシーバ、携帯ゲーム機、ハードドライブおよびその他電子記憶デバイス等が挙げられる。好ましくは、本発明によるハンドヘルド電子デバイス筺体は、携帯電話筺体の形態にある。すなわち、本発明によるハンドヘルド電子デバイス筺体は、好ましくは、携帯電話筺体である。
本発明による電子デバイス筺体は、少なくとも１つのポリアミドを含む樹脂組成物から作製される。少なくとも１つのポリアミドは、樹脂組成物の総重量を基準とした重量パーセンテージで、好ましくは、４０〜９５重量％または約４０〜約９５重量％、より好ましくは、６０〜９５重量％または約６０〜約９５重量％、さらに好ましくは、７０〜９５重量％または約７０〜約９５重量％で存在する。

ポリアミドは、１つ以上のジカルボン酸および１つ以上のジアミンおよび／または１つ以上のアミノカルボン酸の縮合生成物および／または１つ以上の環状ラクタムの開環重合生成物である。本発明において、「ポリアミド」という用語はまた、２つ以上のかかるモノマーから得られるコポリマーおよび２つ以上の完全脂肪族ポリアミドのブレンドのことも指す。直鎖状、分枝状および環状モノマーを用いてよい。

好適なジカルボン酸としては、これらに限られるものではないが、アジピン酸（Ｃ６）、ピメリン酸（Ｃ７）、スベリン酸（Ｃ８）、アゼライン酸（Ｃ９）、セバシン酸（Ｃ１０）、ドデカン二酸（Ｃ１２）、テトラデカン二酸（Ｃ１４）、テレフタル酸（ポリアミドの指定では「Ｔ」と略記）およびイソフタル酸（ポリアミドの指定では「Ｉ」と略記）が挙げられる。好ましいジカルボン酸は、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、テレフタル酸およびこれらの混合物である。

ジアミンは、４つ以上の炭素原子を有するジアミンの中から選択することができ、これらに限られるものではないが、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、２−メチルペンタメチレンジアミン、２−メチルオクタメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、トリデカメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミンおよびヘキサメチレンジアミンが挙げられる。好ましいジアミンは、ヘキサメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミンおよびこれらの混合物である。好ましくは、少なくとも１つのポリアミドは、ＰＡ６，１０（ポリ（ヘキサメチレンセバカミド））、ＰＡ６，１４（ポリ（ヘキサメチレンテトラデカノアミド））、ＰＡ１０，１０（ポリ（デカメチレンセバカミド））、ＰＡ１０，１２（ポリ（デカメチレンデカノアミド））、ＰＡ１０１４（ポリ（デカメチレンテトラデカノアミド））、ＰＡ１２，１０（ポリ（ドデカメチレンセバカミド））、ＰＡ１２，１２（ポリ（ドデカメチレンドデカノアミド））、ＰＡ６１０／６Ｔ（ヘキサメチレンセバカミド／ヘキサメチレンテレフタルアミドコポリアミド）、ＰＡ６１２／６Ｔ（ヘキサメチレンドデカノアミド／ヘキサメチレンテレフタルアミドコポリアミド）、ＰＡ１０１０／１０Ｔ（デカメチレンセバカミド／デカメチレンテレフタルアミドコポリアミド）ならびにこれらのコポリマーおよび混合物から選択される。より好ましくは、少なくとも１つのポリアミドはＰＡ１０，１０である。

本発明による電子デバイス筺体は、天然繊維材料を含む樹脂組成物から形成されているため、かつ、この材料は、高温露出による分解または劣化に対して感受性を有していることがあるため、少なくとも１つのポリアミドは、ＩＳＯ３１４６Ｃで測定されたとき、２３０℃以下の融点を有するのが好ましい。

本発明の他の実施形態によれば、本発明による電子デバイス筺体は、再生可能源から部分的または全面的に得られる少なくとも１つのポリアミドを含む樹脂組成物から作製される。すなわち、樹脂組成物は、少なくとも１つの再生可能なポリアミドを含む。近年、バイオ系樹脂は、環境保護の観点から着目されており、燃料および石油系製品の原材料として用いるのに、化石燃料源が再生可能源に置き換わる傾向が一般的になってきている。こういうわけで、電子デバイス業界およびそのサプライヤにおいては、環境フットプリント、温室効果ガス排出および天然資源の枯渇についての関心が増している。従って、ますます、再生可能源から得られ、環境に与える悪影響が全体に低い材料を用いるのが望ましい、または必要とされている。

上述したとおり、ポリアミドは、１つ以上のジカルボン酸および１つ以上のジアミンおよび／または１つ以上のアミノカルボン酸の縮合生成物および／または１つ以上の環状ラクタムの開環重合生成物である。再生可能源から部分的または全面的に得られるポリアミドは、脂肪族ジカルボン酸および脂肪族ジアミンから調製され、そのうちの少なくとも１つはバイオ源または「再生可能」である。「バイオ源」または「再生可能」とは、材料が、例えば、発酵および、例えば、穀物、植物油、セルロース、リグニン、脂肪酸をはじめとする植物性物質および脂肪、獣脂、鯨油、魚油等の油をはじめとする動物性物質を、フィードストックまたは最終の再生可能ポリマーに変換するその他プロセスにより、（数千年または数万年要する石油とは異なり）数年以内で補充される、または補充できることを意味する。

バイオ源または再生可能な脂肪族ジカルボン酸としては、Ｃ_n鎖長の直鎖状ジカルボン酸（ｎ＝１０（デカンジ酸、セバシン酸とも呼ばれる）、１２（ドデカン二酸）および１４（テトラデカン二酸））が例示される。脂肪族ジカルボン酸のバイオ源は、従来の分離精製プロセスと組み合わせた周知の発酵プロセスにより得られる。例えば、１，１４−テトラデカン二酸は、本明細書に参考文献として援用される米国特許第６，００４，７８４号明細書および第６，０６６，４８０号明細書に開示された手順に従って、カンジダ−トロピカリス（Ｃａｎａｄｉｄａ ｔｒｏｐｉｃａｌｉｓ）を用いたミリスチン酸メチルの生物発光により得られる。他のα，ω−アルカンジカルボン酸もまた、他の脂肪酸または脂肪エステルと同様の発酵方法を用いて得られる。脂肪族ジカルボン酸は、当該技術分野において周知の手順を用いて発酵ブロスから単離することができる。例えば、英国特許第１，０９６，３２６号明細書には、発酵ブロスの酢酸エチル抽出に続いて、メタノールおよび硫酸触媒による抽出物のエステル化により、ジカルボン酸の対応するジメチルエステルを得ることが開示されている。市販のバイオ源脂肪族ジカルボン酸の具体例を挙げると、ヒマシ油から得られるセバシン酸である。上記に開示したバイオ源から得られる脂肪族ジカルボン酸は、２００７年１２月１９日の中国特許第１０１０８８９８３号明細書「Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｏｄｅｃａｎｅｄｉｏｉｃ ａｃｉｄ ｄｅｃａｎｅｄｉａｍｉｎｅ ｓａｌｔ ｆｏｒ ｕｓｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｉｎｇ ｐｏｌｙａｍｉｄｅｓ（ポリアミドの合成に用いるドデカン二酸デカンジアミン塩の調製）」に開示されたような従来の化学的方法により脂肪族ジアミンに変換することができる。デカン二酸を、アンモニアと、１３４〜２００℃で反応させた後、２００〜４００℃でのジアミンの脱水により、ジニトリルセバシン酸が得られ、これを、エタノール−水酸化カリウム溶液中、ラネーニッケル触媒を存在させて、５０〜１２５℃で水素化すると、１，１０−デカンジアミンが得られる。他のα，ω−アルカンジカルボン酸を、同様の方法を用いて、α，ω−アルカンジアミンに変換することができる。このように、上記に開示した発酵と従来の化学合成の組み合わせにより、ポリアミド合成に好適なα，ω−アルカンジアミンのバイオ源系列が得られる。

これらのバイオ源は全て、ジカルボン酸および脂肪族ジアミンの化石または石油源に比べて、高レベルの炭素同位体¹⁴Ｃを有しているという点で独特の特徴を有する。この独特な同位体の特徴は、非核の従来の化学的改良には影響されずに残る。このように、バイオ源材料における¹⁴Ｃ同位体レベルは、普遍の特徴を与え、ポリアミド等のあらゆる後段生成物、川下は電気筺体等のポリアミドを含む製品を、バイオ源材料を含むものと明白に定義することができる。

再生可能源から部分的または全面的に得られる少なくとも１つのポリアミドを用いて、樹脂組成物を製造するときは、好ましくは、少なくとも１つのポリアミドは、ＡＳＴＭ−Ｄ６８６６バイオ系判定方法Ｂで測定されたとき、少なくとも５０パーセント現代炭素（ｐＭＣ）、より好ましくは、少なくとも７０ｐＭＣ、さらに好ましくは、少なくとも９０ｐＭＣの炭素含有量を有する。ＡＳＴＭ−Ｄ６８６６方法を実施する規模を有する商業的な分析実験室がいくつかある。本明細書の分析は、Ｂｅｔａ Ａｎａｌｙｔｉｃｓ Ｉｎｃ．（Ｍｉａｍｉ ＦＩ，ＵＳＡ）により行われた。

「バイオ系含有量」を得るためのＡＳＴＭ−Ｄ６８６６方法は、未知の試料における放射性炭素（¹⁴Ｃ）の量対現代参照基準（ｍｏｄｅｒｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｔａｎｄａｒｄ）の量の比を測定することに依拠している。この比は、単位「ｐＭＣ」（パーセント現代炭素（ｐｅｒｃｅｎｔ ｍｏｄｅｒｎ ｃａｒｂｏｎ））によりパーセンテージで報告される。分析している材料が、現代の放射性炭素と化石炭素（石油、石炭または天然ガス源から得られる化石炭素）の混合物である場合には、得られるｐＭＣ値は、試料中に存在するバイオマス材料の量に直接関連している。

放射性炭素年代測定法に用いる現代参照基準は、西暦１９５０年に略等しい既知の放射性炭素含有量を有する、米国標準技術研究所−ＵＳＡ（ＮＩＳＴ−ＵＳＡ）基準である。大量の過剰な放射性炭素が、爆発の度に大気中へ取り込まれる（「爆弾炭素」と呼ばれる）熱核兵器実験以前の時を表わすため、西暦１９５０年が選択された。これは、考古学者および地質学者が基準として用いる時間の論理点であった。放射性炭素年代測定法を用いる者にとっては、西暦１９５０年は「ゼロ歳」に等しい。これはまた、１００ｐＭＣを表す。

大気中の「爆弾炭素」は、実験のピークであり、かつ、実験停止の条約前の１９６３年に、通常レベルのほぼ２倍に達した。その出現以来、西暦１９５０年以来生存している植物および動物についての１００ｐＭＣより大きい値を示す、大気中におけるその分布が近似されてきた。それは、時間と共に徐々に減少し、現代の値は１０７．５ｐＭＣ付近である。これは、新鮮なバイオマス材料、例えば、トウモロコシ、植物油等、およびそれから得られる材料が、１０７．５ｐＭＣ付近の放射性炭素の痕跡を与えるであろうことを意味する。その核半減期が５７３０年である放射性炭素年代測定法同位体（１４Ｃ）によって、試料炭素を、化石炭素（「死」）と生物（「生」）フィードストック間で、明瞭に分配できる。化石炭素は、その源に応じて、ゼロに非常に近い¹⁴Ｃ含有量を有する。化石炭素を現代の炭素と組み合わせて材料とする結果、現代のｐＭＣ含有量は希釈されるであろう。１０７．５ｐＭＣが、現代のバイオマス材料を表わし、０ｐＭＣが、石油（化石炭素）誘導体を表わすと推定すると、その材料についての測定したｐＭＣ値は、２つの成分のタイプの比率を反映するであろう。このように、現代の植物油から１００％得られる材料は、１０７．５ｐＭＣ付近の放射性炭素の痕跡を与えるであろう。その材料を、５０％石油誘導体で希釈した場合、５４ｐＭＣ付近の放射性炭素の痕跡を与えるであろう。

バイオマス含有量結果は、１００％を１０７．５ｐＭＣに等しく、かつ０％を０ｐＭＣに等しく割り当てることにより得られる。これについて、９９ｐＭＣの試料は、９３％の等価のバイオ系含有量結果を与えるであろう。この値は、「平均バイオ系結果」と呼ばれ、分析材料内の全ての成分が、現在生存か、化石起源のいずれかであったかを想定するものである。

ＡＳＴＭ Ｄ６８６６方法により得られる結果は、平均バイオ系結果であり、最終成分放射性炭素痕跡における変動を補うために、６％の絶対範囲（平均バイオ系結果のいずれかの側でプラスマイナス３％）を含む。材料は全て、現代または化石起源と推定される。結果は、材料に「存在する」バイオ系成分の量であって、製造プロセスで「用いた」バイオ系材料の量ではない。

本発明による電子デバイス筺体は、天然繊維材料を含む樹脂組成物から作製される。天然繊維材料とは、植物起源または動物起源の材料のいずれかを意味する。天然繊維材料は、樹脂組成物の総重量を基準として、５〜６０重量％または約５〜約６０重量％、より好ましくは、５〜４０重量％または約５〜約４０重量％、さらに好ましくは、５〜３０重量％または約５〜約３０重量％で存在する。

好ましくは、天然繊維材料は、植物源、例えば、種子毛（例えば、綿）、茎植物（例えば、麻、亜麻、竹、靱皮繊維とコア繊維の両方）、葉植物（例えば、サイザル（ｓｉｓａｌ）およびアバカ（ａｂａｃａ））、農業繊維（例えば、穀類わら、トウモロコシ穂軸、もみ殻およびココナッツ毛）またはリグノセルロース繊維（例えば、木、木繊維、木粉、紙および木関連材料）から得られる。これらの天然繊維材料は、個々に単体で用いられるか、または、複数のこれらの繊維は、必要に応じて、組み合わせて用いられる。より好ましくは、天然繊維材料は、ケナフ、亜麻、木、綿、ウール、竹、麻、ラミー、サイザル、リネン、ジュート、絹、グラス、もみ殻、バガス（ｂａｇａｓｓｅ）およびこれらの混合物からなる群の少なくとも１つを含む。さらに好ましくは、天然繊維材料は、ケナフ、亜麻、木、綿、ウールおよびこれらの混合物からなる群の少なくとも１つを含む。

最適な機械的特性のために、天然繊維材料は、５〜６０ミクロンまたは約５〜約６０ミクロン、より好ましくは、１０〜４０ミクロンまたは約１０〜約４０ミクロンの平均直径を有する。この平均直径は、電子顕微鏡により測定される。本発明による樹脂組成物の化合を最適化するために、天然繊維材料は、１〜７０ミクロンまたは約１〜約７０ミクロン、より好ましくは、２〜３０ミクロンまたは約２〜約３０ミクロン、さらに好ましくは、２〜６ｍｍまたは約２〜約６ｍｍの平均直径を有する。この平均直径は、電子顕微鏡法により測定される。

好ましくは、天然繊維材料は、１０〜１００ＧＰａまたは約１０〜約１００ＧＰａ、より好ましくは、２０〜８０ＧＰａまたは約２０〜約８０ＧＰａのモジュラスを有する。モジュラスは、方法ＡＳＴＭ−Ｄ８８５に従って測定される。

天然繊維材料は、少なくとも１つのポリアミドと混合およびブレンドする前に、任意選択により処理を施してもよい。かかる処理としては、限定されるものではないが、物理的および／または化学的方法（例えば、酸素プラズマ、漂白、脱リグニン、脱ろう）による繊維表面の改良、モノマーのグラフト化、天然繊維材料の乾燥または天然繊維材料の好ましいサイズへの切断により、天然繊維材料のポリアミドとの接着力を改善するための表面処理が例示される。

環境上の利点のために天然繊維材料を用いるのとは別に、これを用いることによってまた、例えば再生可能源からの原材料の十分な利用可能性および低コスト性等のその他の利点も得られる。

最終用途に応じて、本発明による電子デバイス筺体の機械的特性は、部分量の天然繊維材料を、１つ以上の強化剤で置き換えることにより、微調整してもよい。強化剤としては、ガラス強化剤およびフィラー、例えば、炭酸カルシウム、炭素繊維、タルク、マイカ、珪灰石、か焼クレイ、カオリン、硫酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、アルミニウム炭酸ナトリウム、バリウムフェライトおよびチタン酸カリウムが例示される。ガラス強化剤としては、欧州特許第０１９００１１号明細書および欧州特許第１９６１９４号明細書に記載されているような、ａ）非円形（例えば、卵形、楕円、まゆまたは矩形の形状を有する）断面の繊維状ガラスフィラー、円形断面を有するガラス繊維またはガラスフレークが例示される。存在する場合、１つ以上、本明細書に記載した樹脂組成物に含まれる１つ以上の補強剤は、ガラス補強剤およびフィラー、例えば、炭酸カルシウム、炭素繊維、タルク、マイカ、珪灰石、か焼クレイ、カオリン、硫酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、アルミニウム炭酸ナトリウム、バリウムフェライト、チタン酸カリウムおよびこれらの混合物から選択される。部分量の天然繊維材料を、１つ以上の強化剤で置き換えるとき、樹脂組成物は、１５重量％まで、または約１５重量％まで、より好ましくは、５重量％まで、または約５重量％までの１つ以上の補強材を含み、重量パーセンテージは、樹脂組成物の総重量を基準としている。

本明細書に記載された樹脂組成物は、天然繊維材料のポリアミドへの界面接着力を改善するために、１つ以上の相溶化剤および／またはサイズ剤をさらに含んでいてもよい。相溶化剤としては、変性オレフィンホモポリマーおよび／またはコポリマーが例示される。変性オレフィンホモポリマーおよび／またはコポリマーとは、ポリマーが、例えば、酸、無水物および／またはエポキシド官能基等の有機官能基でグラフト化および／または共重合されていることを意味する。存在するとき、１つ以上の相溶化剤および／またはサイズ剤は、０．１〜１５重量％または約０．１〜約１５重量％、好ましくは、０．２〜１０重量％または約０．２〜約１０重量％含まれ、重量パーセンテージは、樹脂組成物の総重量を基準としている。

本明細書に記載された樹脂組成物は、１つ以上の酸化防止剤をさらに含んでいてもよい。酸化防止剤としては、限定されるものではないが、ホスフェートまたはホスホナイト安定剤、ヒンダードフェノール安定剤、ヒンダードアミン安定剤、芳香族アミン安定剤、チオエステルおよびフェノール系酸化防止剤が例示される。存在するとき、１つ以上の酸化防止剤は、０．１〜３重量％または約０．１〜約３重量％、好ましくは、０．１〜１重量％または約０．１〜約１重量％、より好ましくは、０．１〜０．７重量％または約０．１〜約０．７重量％含まれる。重量パーセンテージは、樹脂組成物の総重量を基準としている。

本明細書に記載した樹脂組成物は、１つ以上の衝撃改良剤をさらに含んでいてもよい。好ましい衝撃改良剤としては、イオノマー、カルボキシル官能化ポリオレフィンおよび／またはこれらの混合物をはじめとするポリアミド組成物に典型的に用いられるものが挙げられる。存在するとき、１つ以上の衝撃改良剤は、１０重量％まで、または約１０重量％まで、より好ましくは、０．５〜５重量％または約０．５〜約５重量％含まれ、重量パーセンテージは、樹脂組成物の総重量を基準としている。

本明細書に記載した樹脂組成物は、ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）、カーボンブラック、置換レゾルシノール、サリチル酸塩、ベンゾトリアゾールおよびベンゾフェノン等の紫外線安定剤をさらに含んでいてもよい。

本明細書に記載した樹脂組成物は、改良剤およびその他の成分、例えば、流動促進添加剤、潤滑剤、帯電防止剤、着色剤、難燃剤、核形成剤、結晶化促進剤およびポリマー化合業界において公知のその他の処理助剤をさらに含んでいてもよい。

上述したフィラー、改良剤およびその他成分は、粒子の寸法の少なくとも１つが１〜１０００ｎｍの範囲にあるいわゆるナノ材料の形態をはじめとする、当該技術分野において周知の量および形態で、樹脂組成物中に存在していてもよい。

本明細書に記載した樹脂組成物は、溶融混合ブレンドであり、ポリマー成分の全ては、互いに良好に分散しており、非ポリマー成分の全ては、ポリマーマトリックスに良好に分散し、結合していて、ブレンドによって一体化されたものが形成される。任意の溶融混合方法を用いて、本発明のポリマー成分と非ポリマー成分を組み合わせてもよい。例えば、ポリマー成分および非ポリマー成分を、溶融ミキサー、例えば、単軸または二軸押出し機、ブレンダー、単軸または二軸ニーダー、あるいはバンブリーミキサーに、全て一度に単一工程で添加するか、または段階的に添加してから溶融混合してもよい。ポリマー成分および非ポリマー成分を段階的に添加するときは、ポリマー成分および／または非ポリマー成分の一部をまず添加し、溶融混合し、残りのポリマー成分および非ポリマー成分を続いて添加し、よく混合された組成物が得られるまで、さらに溶融混合する。上述した少なくとも１つのポリアミドと天然繊維材料を含む樹脂組成物の処理を改善するためには、天然繊維材料の水分含有量は、５重量％未満または約５重量％未満、より好ましくは、２重量％未満または約２重量％未満であるのが好ましい。水分含有量は、質量パーセンテージで表わされ、ＩＳＯ１５５１２／Ｂ（カール・フィッシャー法）により測定される。天然繊維材料の水分含有量が、５重量％を超える、好ましくは、２重量％を超える場合、天然繊維材料は、例えば、天然繊維材料を、オーブンで、数時間、窒素下で加熱する等、従来の手段により所望の値まで乾燥してもよい。

他の態様において、本発明は、電子デバイス筺体を射出成形により製造する方法に関する。以下の例は、本発明をさらに詳細に説明するためのものである。これらの例は、本発明を実施するのに現在考えられる好ましいモードを規定しており、例示のためであり、本発明を限定しようとするものではない。

本発明および比較例による樹脂組成物を調製するのに、以下の材料を用いた。

ポリアミド：ＡＳＴＭ−Ｄ６８６６方法Ｂに従って測定されたとき、９９％のｐＭＣを有するセバシン酸およびデカメチレンジアミン（ＰＡ１０，１０）で形成されたポリアミド。ＡＳＴＭ−Ｄ６８６６バイオ系判定方法は、Ｂｅｔａ Ａｎａｌｙｔｉｃｓ Ｉｎｃ．（Ｍｉａｍｉ Ｆｌ，ＵＳＡ）により行われ、％バイオ系炭素を決定した。

天然繊維材料１：電子顕微鏡法により測定される約５０ミクロンの平均直径および約３ｍｍの最低長さを有するケナフ繊維。これらの繊維は、Ｈｏｌｓｔｅｉｎ−Ｆｌａｃｈｓ ＧｍｂＨ，（Ｇｅｒｍａｎｙ）より、ケナフタイプＫＥという名称で供給される。

天然繊維材料２：電子顕微鏡法により測定される約２５ミクロンの平均直径および３ｍｍを超える長さを有する亜麻。これらの繊維は、Ｈｏｌｓｔｅｉｎ−Ｆｌａｃｈｓ ＧｍｂＨ，（Ｇｅｒｍａｎｙ）より、亜麻タイプＫＡＥという名称で供給される。

化合
天然繊維材料とポリアミドを化合する前に、天然繊維材料を、２０時間、８０℃で、オーブン中、窒素下で乾燥して、水分含有量を２重量％未満とした。重量パーセンテージ（水分含有量）は、天然繊維材料の総重量を基準とし、ＩＳＯ１５５１２／Ｂによるカール・フィッシャー法により測定される。２０時間、８０℃で、窒素下、天然繊維材料１の水分含有量は、１．７１重量％であり、天然繊維材料２の水分含有量は、１．９９重量％であった。

実施例の組成物は、表１に示した成分を、４０ｍｍの二軸押出し機（Ｂｅｒｓｔｏｒｆｆ ＺＥ４０）で、スクリュー速度約２００ｒｐｍおよび手動で測定した溶融温度約２４５℃を用いて、溶融ブレンドすることにより調製した。表１に示す成分量は、樹脂組成物の総重量を基準として、重量％で示してある。

化合した混合物を、レースまたはストランドの形態で押出し、水浴中で冷却し、乾燥し、顆粒へと細断し、水分の取り込みを防ぐため、密閉したアルミニウムで裏打ちした袋に入れた。冷却および切断条件を調節して、材料の水分レベルを確実に０．２％未満に保った。

機械的特性
引張係数は、ＩＳＯ５２７−２／１Ｂ／１に従って測定した。測定は、射出成形ＩＳＯバー試料（融点：約２２６℃、型温：約９０℃および保持圧力９０ＭＰａ）で、厚さ４ｍｍおよび幅１０ｍｍの試験試料で、ＩＳＯ５２７に従って行なわれた。試験試料は、成形時２３℃乾燥で測定した（ＤＡＭ）。

本発明による樹脂組成物（Ｅ１−Ｅ２）で形成された６つの試験試料および比較組成物（Ｃ１）で形成された試験試料の機械的特性を測定した。結果はそれらの平均である。結果を表１の「引張係数」および「破断時応力」という見出しで示してある。

Claims (20)

1. ａ）少なくとも１つのポリアミドと、
   ｂ）天然繊維材料と
   を含む樹脂組成物で形成された電子デバイス筺体。
2. 前記少なくとも１つのポリアミドが、標準ＩＳＯ３１４６Ｃで測定されたとき、２３０℃以下の融点を有する、請求項１に記載の電子デバイス筺体。
3. 前記少なくとも１つのポリアミドが、ポリアミド１１、ＰＡ６，１０、ＰＡ６，１４、ＰＡ１０，１０、ＰＡ１０，１２、ＰＡ１０１４、ＰＡ１２，１０、ＰＡ１２，１２、ＰＡ６１０／６Ｔ、ＰＡ６１２／６Ｔ、ＰＡ１０１０／１０Ｔ、これらのコポリマーおよび混合物から選択される、請求項１または２に記載の電子デバイス筺体。
4. 前記少なくとも１つのポリアミドが、ポリアミド１０，１０である、請求項３に記載の電子デバイス筺体。
5. 前記少なくとも１つのポリアミドが、ＡＳＴＭ−Ｄ６８６６方法Ｂで測定されたとき、少なくとも５０パーセント現代炭素の炭素含有量を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子デバイス筺体。
6. 前記少なくとも１つのポリアミドが、ＡＳＴＭ−Ｄ６８６６方法Ｂで測定されたとき、少なくとも９０パーセント現代炭素の炭素含有量を有する、請求項５に記載の電子デバイス筺体。
7. 前記天然繊維材料が、ケナフ、亜麻、木、綿、ウール、竹、麻、ラミー、サイザル、リネン、ジュート、絹、グラス、もみ殻、バガスおよびこれらの混合物からなる群の少なくとも１つを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子デバイス筺体。
8. 前記天然繊維材料が、ケナフ、亜麻、木、綿、ウールおよび／またはこれらの混合物からなる群の少なくとも１つを含む、請求項７に記載の電子デバイス筺体。
9. 前記天然繊維材料が、５〜６０ミクロンまたは約５〜約６０ミクロンの平均直径を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子デバイス筺体。
10. 前記天然繊維材料が、１〜７０ミクロンまたは約１〜約７０ミクロンの平均直径を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電子デバイス筺体。
11. 前記少なくとも１つのポリアミドが、４０〜９５重量％または約４０〜約９５重量％で存在し、前記重量パーセンテージが前記樹脂組成物の総重量を基準としている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電子デバイス筺体。
12. 前記天然繊維材料が、５〜６０重量％または約５〜約６０重量％で存在し、前記重量パーセンテージが前記樹脂組成物の総重量を基準としている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電子デバイス筺体。
13. 前記天然繊維材料が、５〜４０重量％または約５〜約４０重量％で存在し、前記重量パーセンテージが前記樹脂組成物の総重量を基準としている、請求項１２に記載の電子デバイス筺体。
14. 前記天然繊維材料が、５〜３０重量％または約５〜約３０重量％で存在し、前記重量パーセンテージが前記樹脂組成物の総重量を基準としている、請求項１２または１３に記載の電子デバイス筺体。
15. 前記樹脂組成物が、ガラス強化剤およびフィラーから選択される１つ以上の強化剤をさらに含み、前記フィラーが、炭酸カルシウム、炭素繊維、タルク、マイカ、珪灰石、か焼クレイ、カオリン、硫酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、アルミニウム炭酸ナトリウム、バリウムフェライト、チタン酸カリウムおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の電子デバイス筺体。
16. 前記樹脂組成物が、１つ以上の相溶化剤および／またはサイズ剤をさらに含み、前記重量パーセンテージが前記樹脂組成物の総重量を基準としている、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の電子デバイス筺体。
17. 前記樹脂組成物が、１つ以上の酸化防止剤をさらに含み、前記重量パーセンテージが前記樹脂組成物の総重量を基準としている、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の電子デバイス筺体。
18. 前記樹脂組成物が、１つ以上の衝撃改良剤をさらに含み、前記重量パーセンテージが前記樹脂組成物の総重量を基準としている、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の電子デバイス筺体。
19. 前記電子デバイスが、ハンドヘルド電子デバイスである、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の電子デバイス筺体。
20. 携帯電話筺体の形態にある、請求項１９に記載の電子デバイス筺体。