JP2016529130A - 改良された携帯用電子機器部品 - Google Patents
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Abstract
(i)少なくとも一部の表面が少なくとも1つのポリマー層(L)でコーティングされている成形された金属部品であって、金属がマグネシウム、アルミニウム、及びこれらの金属の合金から選択され、前記ポリマー層(L)は芳香族ポリアミド−イミドポリマー[以降、(PAI)ポリマー]又はポリ(エーテルスルホン)ポリマー[以降、(PESU)ポリマー]から選択される少なくとも1種のポリマーを含む、成形された金属部品と、(ii)前記成形された金属部品の少なくとも1つのポリマー層(L)に固定されている熱可塑性樹脂組成物の層[以降、層(T)]であって、前記組成物が少なくとも1種の熱可塑性ポリマー[以降、ポリマー(T)]を含む、熱可塑性樹脂組成物の層と、を含む、携帯用電子機器部品。【選択図】なし
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2013年6月11日出願の米国仮特許出願第61/833736号及び2013年12月12日出願の欧州特許出願公開第13196777号に基づく優先権を主張する。上記出願のそれぞれの全内容は、全ての目的のために、参照によって本明細書に組み込まれる。
本出願は、2013年6月11日出願の米国仮特許出願第61/833736号及び2013年12月12日出願の欧州特許出願公開第13196777号に基づく優先権を主張する。上記出願のそれぞれの全内容は、全ての目的のために、参照によって本明細書に組み込まれる。
本発明は、成形された金属部品上にコーティングされているポリマー材料層に固定された熱可塑性樹脂組成物の層を含む、携帯用電子機器部品に関する。前記携帯用電子機器部品は、向上した機械特性、特には高い剛性及び強度、並びに非常に優れた耐薬品性を有する。本発明は、更に、前記携帯用電子機器部品を含む携帯用電子機器、前記携帯用電子機器部品を製造するための方法、及び前記携帯用電子機器に関する。
近年、携帯電話、タブレット、ラップトップコンピュータ、MP3プレーヤー等の多くの携帯用電子機器は、マグネシウム、アルミニウム、及びこれらの合金などの低密度金属からなる機器の大部分を有している。携帯用電子機器部品に金属を使用することは、例えばマグネシウムがやや高価なこと、及びこれらを使用するとデザインの柔軟性に制約がある場合があることなどの多少の欠点を伴うことから、携帯用電子機器の多くはポリマー部品も含んでいる。
携帯用電子機器及びその中の部品は、より一層の携帯性及び利便性のために、より薄く、より小さくなってきていることから、金属とポリマーの構成要素を互いに直接接着することが可能な方法は、機器の体積低減の観点から重要である。そのため、これらの方法では、金属部品、特にはアルミニウム部品と、ポリマーの構成要素とを良好に接着させることが強く望まれている。
また、例えばアルミニウム部品及び/又はアルミニウム/プラスチック複合部品などの金属部品に対して典型的に行われる陽極酸化は重要な工程である。陽極酸化は、アルミニウム表面上に酸化物層を設けることを目的とした電気化学的な工程である。これは、アルミニウム細部に対する更なる腐食保護表面処理として主に用いられている。陽極酸化の他の理由は、特には「新品の姿」を維持すること、防汚表面を得ること、装飾的な着色表面を得ること、手触りのよい表面を得ること、表面の耐摩耗性を得ること、及び電気絶縁表面を得ることである。この点に関し、既にポリマー層を有している部品に対して行われる陽極酸化は、様々な強い酸に対して非常に優れた耐薬品性を有するポリマー材料の必要性を生じさせる。しかし、非常に優れた耐薬品性を有するポリマー材料、特には市販のポリ(エーテルエーテルケトン)(PEEK)樹脂又はポリエーテルイミド(PEI)樹脂などは、必ずしも金属表面に良好に貼り付くとは限らず、この問題を克服するために、最近では、金属部品は、金属部品とポリマー部品とを機械的に連結できるような形状を有する必要がある。
上述したように、部品が小さくなってきていることから、機械的な連結を回避する需要が高まってきている。
そのため、当該技術分野ではいくつかの解決手段が既に開発されており、これらのうちの1つが例えばナノモールディングテクノロジーである。特には、Lund大学、2007年−LTH−生産材料工学科、Carl−Ola Annefors及びSara Peterssonの、「Nano Molding Technology on Cosmetic Aluminum Parts in Mobile Phones−an experimental study」という題名の修士論文(この内容全体は参照によって本明細書に包含される)、及び欧州特許出願公開第1459882号及び欧州特許出願公開第1559542号(これらの内容全体は参照によって本明細書に包含される)で詳しく述べられているようなナノモールディングテクノロジー(NMT法)は、金属、特にはアルミニウムと、プラスチックとを直接接着することを可能にする方法である。この方法は、様々な薬品でエッチングすることを含む金属表面の処理と、それに続く処理された表面への所望のプラスチック部品の射出成形によって行われる。この方法の利点は軽くて強い製品を製造できる可能性があることである。
しかし、この方法の主要な欠点の1つは、携帯用電子機器で最も一般的に使用するプラスチックなどの、全ての熱可塑性ポリマーにNMT法が適用できるわけではないことである。例えば、欧州特許出願公開第1459882号及び欧州特許出願公開第1559542号では、2つの樹脂、特にはポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)又はポリフェニレンスルフィド樹脂(PPS)がNMT法を適用できるものとして記載されている。この方法は、Solvay Specialty Polymers U.S.A,L.L.C.から販売されているKalix(登録商標)(改質ポリアリールアミドポリマー)ポリマーなどの芳香族ポリアミド樹脂に対しても機能することも知られている。
特に、PPSはNMT法及び耐陽極酸化工程の両方に最も適したポリマーの1つとして知られている。
携帯用電子機器及びその中の部品がより薄く、より小さくなってきているのにも関わらず、これらは通常の取り扱い及び偶発的な落下で壊れないように、それでもなお一定の構造強度と剛性を保持することが求められている。言及しておくべきは、PPSはかなり脆いということが欠点の一つであるということである。
上述の全ての観点から、強度だけでなく、優れた耐薬品性、向上した柔軟性(すなわち良好な伸び特性)、耐衝撃性、高い剛性(及び特に高い曲げ弾性率)も同時に併せ持ち、その結果、必要な構造的完全性、及び例えば過酷な落下試験条件で要求される耐破壊性を有している、より軽くてより小さい、携帯用電子機器及びその中の構造部品が持続的に必要とされている。
本発明は上で詳述した要求に対応するものであり、
(i)少なくとも一部の表面が少なくとも1つのポリマー層(L)でコーティングされている成形された金属部品であって、金属がマグネシウム、アルミニウム、及びこれらの金属の合金から選択され、前記ポリマー層(L)が芳香族ポリアミド−イミドポリマー[以降、(PAI)ポリマー]又はポリ(エーテルスルホン)ポリマー[以降、(PESU)ポリマー]から選択される少なくとも1種のポリマーを含む、成形された金属部品と、
(ii)前記成形された金属部品の少なくとも1つのポリマー層(L)に固定されている熱可塑性樹脂組成物の層[以降、層(T)]であって、前記組成物が少なくとも1種の熱可塑性ポリマー[以降、ポリマー(T)]を含む、熱可塑性樹脂組成物の層と、
を含む携帯用電子機器部品に関する。
(i)少なくとも一部の表面が少なくとも1つのポリマー層(L)でコーティングされている成形された金属部品であって、金属がマグネシウム、アルミニウム、及びこれらの金属の合金から選択され、前記ポリマー層(L)が芳香族ポリアミド−イミドポリマー[以降、(PAI)ポリマー]又はポリ(エーテルスルホン)ポリマー[以降、(PESU)ポリマー]から選択される少なくとも1種のポリマーを含む、成形された金属部品と、
(ii)前記成形された金属部品の少なくとも1つのポリマー層(L)に固定されている熱可塑性樹脂組成物の層[以降、層(T)]であって、前記組成物が少なくとも1種の熱可塑性ポリマー[以降、ポリマー(T)]を含む、熱可塑性樹脂組成物の層と、
を含む携帯用電子機器部品に関する。
本発明は、少なくとも一部の表面が少なくとも1つのポリマー層(L)でコーティングされている成形された金属部品であって、金属がマグネシウム、アルミニウム、及びこれらの金属の合金から選択され、前記ポリマー層(L)が少なくとも1種のポリ(エーテルスルホン)ポリマー[以降、(PESU)ポリマー]を含む、成形された金属部品を含む携帯用電子機器部品にも関する。
本発明は、更に、上述した携帯用電子機器部品を製造するための方法に関する。
本発明は、上述した携帯用電子機器部品を含む携帯用電子機器にも関する。
成形された金属部品
前述のとおり、成形された金属部品の金属は、マグネシウム、アルミニウム、及びこれらの金属の合金からなる群から選択される。好ましい金属はアルミニウム合金である。
前述のとおり、成形された金属部品の金属は、マグネシウム、アルミニウム、及びこれらの金属の合金からなる群から選択される。好ましい金属はアルミニウム合金である。
本発明の好ましい実施態様では、成形された金属部品は成形アルミニウム合金部品である。アルミニウム合金は、その腐食に対する高い耐性と共に、その低密度、高強度、良好な加工性及び工作性で知られている。アルミニウム合金は、特に70〜700MPaの引張強度を有している。
本発明では、特にはJIS(日本工業規格)の「1000番台」〜「7000番台」として標準化されているもの、及びダイキャストグレードのもの、などの様々なアルミニウム合金を使用することができる。
好適なアルミニウム合金の例としては、例えば、主合金元素として2.2〜2.8%のMgを有する鍛造合金Al 5052 H32が挙げられる。他の合金元素は、Cr 0.15〜0.35%;Cu 0.1%;Fe 0.4%;Mn 0.1%;Si 0.25%、及びZn 0.1%である。
層(T)の組成物[以降、層(T)]
組成物(T)は、有利には少なくとも1種のポリマー(T)を、組成物(T)の総重量基準で50重量%超、好ましくは70重量%超、好ましくは80重量%超、より好ましくは90重量%超、更に好ましくは95重量%超、特に好ましくは99重量%超、含有する。
組成物(T)は、有利には少なくとも1種のポリマー(T)を、組成物(T)の総重量基準で50重量%超、好ましくは70重量%超、好ましくは80重量%超、より好ましくは90重量%超、更に好ましくは95重量%超、特に好ましくは99重量%超、含有する。
必要に応じて、組成物(T)は少なくとも1種のポリマー(T)から構成される。
組成物(T)の少なくとも1種のポリマー(T)は、任意の種類の熱可塑性ポリマーから選択することができる。もちろん、組成物(T)中に2種以上のポリマー(T)が存在していてもよい。
本発明の目的のためには、用語「熱可塑性ポリマー」は、アモルファスである場合は室温でそのガラス転移温度未満である、あるいは半結晶性の場合はその融点未満である、直鎖(すなわち網状でない)のポリマーを意味すると理解される。このポリマーは、明らかな化学変化なしに、加熱されると軟化し、冷却されると再び硬くなる性質を有する。このような定義は、例えば、1989年にElsevier Applied Scienceによって出版された、百科事典“Polymer Science Dictionary”,Mark S.M.Alger,London School of Polymer Technology,Polytechnic of North London,UKに見出すことができる。
より具体的には、このようなポリマー(T)は、ポリアミド、ポリエステル、ポリ(アリールエーテルケトン)、特にはポリ(エーテルエーテルケトン);ポリ(エーテルケトンケトン);ポリ(エーテルケトン);ポリ(エーテルエーテルケトンケトン)、又はポリ(エーテルケトンエーテルケトンケトン)、ポリ(アリールエーテルスルホン)、特にはポリ(エーテルスルホン)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、液晶性ポリマー、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリ(フェニレンスルフィド)、ポリフェニレンオキシド、ポリアクリレート、アクリロニトリルブタジエンスチレンポリマー、ポリオキシメチレン、ポリスチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、熱可塑性エラストマー、及びこれらの混合物からなる群から選択することができる。
組成物(T)の少なくとも1種のポリマー(T)は、より好ましくは少なくとも1種のポリ(アリールエーテルスルホン)ポリマー[(PAES)ポリマー]、少なくとも1種のポリ(アリールエーテルケトン)ポリマー[(PAEK)ポリマー]、及びこれらの混合物からなる群から選択される。
ポリ(アリールエーテルケトン)ポリマー
本発明に関連して、「少なくとも1種のポリアリールエーテルケトンポリマー[(PAEK)ポリマー]」という記述は、1種もしくは2種以上の(PAEK)ポリマーを意味することを意図する。(PAEK)ポリマーの混合物を本発明の目的のために有利に使用することができる。
本発明に関連して、「少なくとも1種のポリアリールエーテルケトンポリマー[(PAEK)ポリマー]」という記述は、1種もしくは2種以上の(PAEK)ポリマーを意味することを意図する。(PAEK)ポリマーの混合物を本発明の目的のために有利に使用することができる。
本文の残りにおいて、「(PAEK)ポリマー」という表現は、本発明の目的のためには、複数形及び単数形での両方で、すなわち、本発明の組成物が1つもしくは2つ以上の(PAEK)ポリマーを含んでもよいと理解される。
本発明の目的のためには、用語「ポリアリールエーテルケトンポリマー[(PAEK)ポリマー]」は、繰り返し単位を含み、前記繰り返し単位の50モル%超が、Ar−C(O)−Ar’基を含む繰り返し単位(RPAEK)であり、互いに等しいかもしくは異なるAr及びAr’が芳香族基である、任意のポリマーを意味することを意図する。繰り返し単位(RPAEK)は一般に、以下の式(J−A)〜式(J−O):
(式中、
− 各R’は、互いに等しいか異なり、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ネート、アルキルスルホネート、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホネート、アルキルホスホネート、アミン及び第四級アンモニウムからなる群から選択され、
− j’は、ゼロであるか又は0〜4の整数である)
からなる群から選択される。
(式中、
− 各R’は、互いに等しいか異なり、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ネート、アルキルスルホネート、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホネート、アルキルホスホネート、アミン及び第四級アンモニウムからなる群から選択され、
− j’は、ゼロであるか又は0〜4の整数である)
からなる群から選択される。
繰り返し単位(RPAEK)において、それぞれのフェニレン部分は独立して、繰り返し単位においてR’とは異なる他の部分に対して1,2−、1,4−又は1,3−結合を有していてもよい。好ましくは、前記フェニレン部分は1,3−又は1,4−結合を有し、より好ましくは、それらは1,4−結合を有する。
更に、繰り返し単位(RPAEK)において、J’は、出現ごとにゼロである、すなわち、フェニレン部分は、ポリマーの主鎖における結合を可能にするもの以外の置換基をまったく有さない。
好ましい繰り返し単位(RPAEK)はしたがって、以下の式(J’−A)〜(J’−O):
から選択される。
から選択される。
上に詳述されたような(PAEK)ポリマーにおいて、繰り返し単位の好ましくは60モル%超、より好ましくは80モル%超、更に好ましくは90モル%超が、上に詳述されたような繰り返し単位(RPAEK)である。
更に、(PAEK)ポリマーの実質的に全ての繰り返し単位は、上に詳述されたような繰り返し単位(RPAEK)であることが一般に好ましく、鎖欠陥、又は非常に少量の他の単位が存在してもよく、これらの後者は(RPAEK)の特性を実質的に変性しないと理解される。
(PAEK)ポリマーはとりわけ、ホモポリマー、ランダム、交互又はブロックコポリマーであってもよい。(PAEK)ポリマーがコポリマーである場合、それはとりわけ、(i)式(J−A)〜(J−O)から選択される少なくとも2つの異なる式の繰り返し単位(RPAEK)、又は(ii)1つもしくは複数の式(J−A)〜(J−O)の繰り返し単位(RPAEK)及び繰り返し単位(RPAEK)とは異なる繰り返し単位(R*PAEK)を含有してもよい。
後で詳述されるように、(PAEK)ポリマーは、ポリ(エーテルエーテルケトン)ポリマー[以降、(PEEK)ポリマー]であってもよい。あるいは、(PAEK)ポリマーは、ポリ(エーテルケトンケトン)ポリマー[以降、(PEKK)ポリマー]、ポリ(エーテルケトン)ポリマー[以降、(PEK)ポリマー]、ポリ(エーテルエーテルケトンケトン)ポリマー[以降、(PEEKK)ポリマー]、又はポリ(エーテルケトンエーテルケトンケトン)ポリマー[以降、(PEKEKK)ポリマー]であってもよい。
(PAEK)ポリマーはまた、上に詳述されたような、(PEKK)ポリマー、(PEEK)ポリマー、(PEK)ポリマー及び(PEKEKK)ポリマーからなる群から選択される少なくとも2つの異なる(PAEK)ポリマーから構成されるブレンドであってもよい。
本発明の目的のためには、用語「(PEEK)ポリマー」は、繰り返し単位の50モル%超が式J’−Aの繰り返し単位(RPAEK)である任意のポリマーを意味することを意図する。
(PEEK)ポリマーの繰り返し単位の好ましくは75モル%超、好ましくは85モル%超、好ましくは95モル%超、好ましくは99モル%超が、式J’−Aの繰り返し単位である。最も好ましくは(PEEK)ポリマーの繰り返し単位は全て、式J’−Aの繰り返し単位である。
本発明の目的のためには、用語「(PEKK)ポリマー」は、繰り返し単位の50モル%超が式J’−Bの繰り返し単位(RPAEK)である任意のポリマーを意味することを意図する。
(PEKK)ポリマーの繰り返し単位の好ましくは75モル%超、好ましくは85モル%超、好ましくは95モル%超、好ましくは99モル%超が、式J’−Bの繰り返し単位である。最も好ましくは(PEKK)ポリマーの繰り返し単位は全て、式J’−Bの繰り返し単位である。
本発明の目的のためには、用語「(PEK)ポリマー」は、繰り返し単位の50モル%超が式J’−Cの繰り返し単位(RPAEK)である任意のポリマーを意味することを意図する。
(PEK)ポリマーの繰り返し単位の好ましくは75モル%超、好ましくは85モル%超、好ましくは95モル%超、好ましくは99モル%超が式J’−Cの繰り返し単位である。最も好ましくは(PEK)ポリマーの繰り返し単位は全て、式J’−Cの繰り返し単位である。
本発明の目的のためには、用語「(PEEKK)ポリマー」は、繰り返し単位の50モル%超が式J’−Mの繰り返し単位(RPAEK)である任意のポリマーを意味することを意図する。
(PEEKK)ポリマーの繰り返し単位の好ましくは75モル%超、好ましくは85モル%超、好ましくは95モル%超、好ましくは99モル%超が、式J’−Mの繰り返し単位である。最も好ましくは(PEEKK)ポリマーの繰り返し単位は全て、式J’−Mの繰り返し単位である。
本発明の目的のためには、用語「(PEKEKK)ポリマー」は、繰り返し単位の50モル%超が式J’−Lの繰り返し単位(RPAEK)である任意のポリマーを意味することを意図する。
(PEKEKK)ポリマーの繰り返し単位の好ましくは75モル%超、好ましくは85モル%超、好ましくは95モル%超、好ましくは99モル%超が、式J’−Lの繰り返し単位である。最も好ましくは(PEKEKK)ポリマーの繰り返し単位は全て、式J’−Lの繰り返し単位である。
優れた結果は、(PAEK)ポリマーが(PEEK)ホモポリマー、すなわち、(PEEK)ポリマーの繰り返し単位が実質的に全て、式J’−Aの繰り返し単位であるポリマーである場合に得られ、ここで、鎖欠陥、又は非常に少量の他の単位が存在してもよく、これらの後者は(PEEK)ホモポリマーの特性を実質的に変性しないと理解される。
本発明に好適な市販のポリアリールエーテルケトン(PAEK)樹脂の非限定的な例としては、Solvay Specialty Polymers USA,LLCから販売されているKETASPIRE(登録商標)ポリエーテルエーテルケトンが挙げられる。
(PAEK)ポリマーは、ポリ(アリールエーテルケトン)の製造のための当該技術分野で公知の任意の方法によって製造することができる。
ポリ(アリールエーテルスルホン)ポリマー
本発明に関連して、「少なくとも1種のポリ(アリールエーテルスルホン)ポリマー[(PAES)ポリマー]」という表現は、1種もしくは2種以上の(PAES)ポリマーを意味することを意図する。(PAES)ポリマーの混合物を本発明の目的のために有利に使用することができる。
本発明に関連して、「少なくとも1種のポリ(アリールエーテルスルホン)ポリマー[(PAES)ポリマー]」という表現は、1種もしくは2種以上の(PAES)ポリマーを意味することを意図する。(PAES)ポリマーの混合物を本発明の目的のために有利に使用することができる。
本文の残りにおいて、「(PAES)ポリマー」という表現は、本発明の目的のためには、複数形及び単数形での両方で、すなわち、本発明の組成物が1つもしくは2つ以上の(PAES)ポリマーを含んでもよいと理解される。
本発明の目的のためには、用語「ポリ(アリールエーテルスルホン)ポリマー[(PAES)ポリマー]」は、繰り返し単位(RPAES)の少なくとも50モル%が少なくとも1つの式(S)の基を含む、任意のポリマーを意味することを意図する:
−Ar−SO2−Ar’ − 式(S)
(式中、Ar及びAr’は互いに同じ又は異なり、芳香族基である)。
−Ar−SO2−Ar’ − 式(S)
(式中、Ar及びAr’は互いに同じ又は異なり、芳香族基である)。
繰り返し単位(RPAES)は、通常下記式を満たす:
−Ar1−(T’−Ar2)n−O−Ar3−SO2−[Ar4−(T−Ar2)n−SO2]m−Ar5−O−
(式中、
− Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、及びAr5は、互いに及び各出現時に同じ又は異なり、独立して芳香族単核基もしくは多核基であり、
− 互いにかつ出現ごとに等しいかもしくは異なる、T及びT’は独立して、結合又は任意選択的に1つもしくは2つ以上のヘテロ原子を含む二価基であり;好ましくはT及びT’は独立に、結合、−CH2−、−C(O)−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−、−C(=CCl2)−、−SO2−、及び−C(CH3)(CH2CH2COOH)−からなる群から選択され、
− 互いに等しいかもしくは異なるn及びmは独立して、ゼロ又は1〜5の整数である)。
−Ar1−(T’−Ar2)n−O−Ar3−SO2−[Ar4−(T−Ar2)n−SO2]m−Ar5−O−
(式中、
− Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、及びAr5は、互いに及び各出現時に同じ又は異なり、独立して芳香族単核基もしくは多核基であり、
− 互いにかつ出現ごとに等しいかもしくは異なる、T及びT’は独立して、結合又は任意選択的に1つもしくは2つ以上のヘテロ原子を含む二価基であり;好ましくはT及びT’は独立に、結合、−CH2−、−C(O)−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−、−C(=CCl2)−、−SO2−、及び−C(CH3)(CH2CH2COOH)−からなる群から選択され、
− 互いに等しいかもしくは異なるn及びmは独立して、ゼロ又は1〜5の整数である)。
繰り返し単位(RPAES)は、とりわけ以下の式(S−A)〜式(S−D)のものからなる群から選択することができる:
(式中、
− 各R’はそれぞれ同じ又は異なり、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ネート、アルキルスルホネート、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホネート、アルキルホスホネート、アミン及び第四級アンモニウムからなる群から選択され、
− j’は、ゼロであるか、又は0〜4の整数であり、
− T及びT’は、互いに同じ又は異なり、上で定義されたとおりである)。
(式中、
− 各R’はそれぞれ同じ又は異なり、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ネート、アルキルスルホネート、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホネート、アルキルホスホネート、アミン及び第四級アンモニウムからなる群から選択され、
− j’は、ゼロであるか、又は0〜4の整数であり、
− T及びT’は、互いに同じ又は異なり、上で定義されたとおりである)。
本発明の好ましい実施態様において、(PAES)ポリマーの繰り返し単位の少なくとも50モル%は、繰り返し単位(RSP−2)及び/又は繰り返し単位(RSP−3)である:
(式中、
Q及びAr*は、互いに等しいか又は異なり、出現するごとに、独立して二価の芳香族基であり、好ましくはAr*及びQは、互いに等しいか又は異なり、出現するごとに、以下の構造:
及び対応する任意選択的に置換された構造からなる群から選択され、Yは、−O−、−CH=CH−、−C≡C−、−S−、−C(O)−、−(CH2)n−、−C(CF3)2−、−C(CH3)2−、−SO2−、−(CF2)n−(nは1〜5の整数及びその混合)、及びその混合物である)。
(式中、
Q及びAr*は、互いに等しいか又は異なり、出現するごとに、独立して二価の芳香族基であり、好ましくはAr*及びQは、互いに等しいか又は異なり、出現するごとに、以下の構造:
及び対応する任意選択的に置換された構造からなる群から選択され、Yは、−O−、−CH=CH−、−C≡C−、−S−、−C(O)−、−(CH2)n−、−C(CF3)2−、−C(CH3)2−、−SO2−、−(CF2)n−(nは1〜5の整数及びその混合)、及びその混合物である)。
繰り返し単位(RSP−2)は、好ましくは
及びそれらの混合物からなる群から選択される。
及びそれらの混合物からなる群から選択される。
繰り返し単位(RSP−3)は、好ましくは
及びそれらの混合物からなる群から選択される。
及びそれらの混合物からなる群から選択される。
本発明の好ましい実施態様によれば、組成物(T)の(PAES)ポリマーは、少なくとも50モル%、好ましくは70モル%、より好ましくは75モル%の繰り返し単位(RSP−2)及び/又は(RSP−3)を含有し、更に好ましくは、これは繰り返し単位(RSP−2)及び/又は(RSP−3)以外の繰り返し単位を含まない。
以降で詳細に述べるように、(PAES)ポリマーは、ポリ(フェニレンスルホン)ポリマー[(PPSU)ポリマー]であってもよい。あるいは、(PAES)ポリマーは、ポリ(エーテルスルホン)ポリマー[以降、(PESU)ポリマー]又はポリ(スルホン)ポリマー[以降、(PSU)ポリマー]であってもよい。
(PAES)ポリマーはまた、上に詳述されたような(PPSU)ポリマー、(PESU)ポリマー、及び(PSU)ポリマーからなる群から選択される少なくとも2つの異なる(PAES)ポリマーから構成されるブレンド物であってもよい。
本発明の目的のためには、用語「(PEKEKK)ポリマー」は、繰り返し単位の50モル%超が式J’−Lの繰り返し単位(RPAEK)である任意のポリマーを意味することを意図する。
本発明の目的のためには、用語「ポリ(フェニレンスルホン)ポリマー[(PPSU)ポリマー]」は、繰り返し単位の50モル%超が上で示した式(j)の繰り返し単位である、任意のポリマーを意味することを意図する。
本発明の好ましい実施態様では、(PPSU)ポリマーの75モル%超、好ましくは90モル%超、より好ましくは99モル%超、更に好ましくは実質的に全ての繰り返し単位が繰り返し単位(j)であり、鎖欠陥、又は非常に少量の他の単位が存在してもよく、これらの後者は(PPSU)ポリマーの特性を実質的に変性しないと理解される。
市販の(PPSU)ポリマーの非限定的な例としては、Solvay Specialty Polymers USA,L.L.C.から販売されているRADEL(登録商標)PPSU及びDURADEX(登録商標)D−3000 PPSUが挙げられる。
本発明の目的のためには、用語「ポリ(エーテルスルホン)ポリマー[(PESU)ポリマー]」は、繰り返し単位の50モル%超が上で示した式(jjj)の繰り返し単位である、任意のポリマーを意味することを意図する。
本発明の好ましい実施態様では、(PESU)ポリマーの75モル%超、好ましくは90モル%超、より好ましくは99モル%超、更に好ましくは実質的に全ての繰り返し単位が、繰り返し単位(jjj)であり、鎖欠陥、又は非常に少量の他の単位が存在してもよく、これらの後者は(PESU)ポリマーの特性を実質的に変性しないと理解される。
市販の(PESU)ポリマーの非限定的な例としては、特にはSolvay Specialty Polymers USA,L.L.C.から販売されているVERADEL(登録商標)PESUが挙げられる。
本発明の目的のためには、用語「ポリ(スルホン)ポリマー[(PSU)ポリマー]」は、繰り返し単位の50モル%超が上で示した式(jv)の繰り返し単位である、任意のポリマーを意味することを意図する。
本発明の好ましい実施態様では、(PSU)ポリマーの75モル%超、好ましくは90モル%超、より好ましくは99モル%超、更に好ましくは実質的に全ての繰り返し単位が、繰り返し単位(jv)であり、鎖欠陥、又は非常に少量の他の単位が存在してもよく、これらの後者は(PESU)ポリマーの特性を実質的に変性しないと理解される。
市販の(PSU)ポリマーの非限定的な例としては、特にはSolvay Specialty Polymers USA,L.L.C.から販売されているUDEL(登録商標)PSUが挙げられる。
組成物(T)の(PAES)ポリマーが、(PPSU)ポリマー、(PESU)ポリマー、(PSU)ポリマー、又はこれらの混合物からなる群から選択された場合に非常に優れた結果が得られた。
携帯用電子機器部品の最終用途次第で、(PPSU)ポリマーが好ましい場合もあれば、(PSU)ポリマーがより好ましい場合もあり得、更には、(PESU)ポリマーより好ましい場合もあり得ることが更に理解される。
本発明のある実施態様では、組成物(T)は、
− 上で定義したような、少なくとも1種のポリ(アリールエーテルケトン)ポリマー[(PAEK)ポリマー]と、
− (PAEK)ポリマーとは異なる、上で定義したような少なくとも1種のポリマー(T)と、
− 任意選択的な少なくとも1種の強化充填材と、
を含み、好ましくはこれらから構成される。
− 上で定義したような、少なくとも1種のポリ(アリールエーテルケトン)ポリマー[(PAEK)ポリマー]と、
− (PAEK)ポリマーとは異なる、上で定義したような少なくとも1種のポリマー(T)と、
− 任意選択的な少なくとも1種の強化充填材と、
を含み、好ましくはこれらから構成される。
少なくとも1種の(PAEK)ポリマーを含むブレンド物の非限定的な例は、特には欧州特許第1999212号、米国特許第4804724号、米国特許第4684699号、国際公開第2008/116939号及びこれらの中の参照文献に記載されており、これら全ての内容全体は、参照により本明細書に包含される。
AvaSpire(登録商標)ポリアリールエーテルケトン(PAEK)樹脂としてSolvay Specialty Polymers USA,L.L.C.から販売されている樹脂は、この基準を満たしている。
全ての実施態様及び好ましい実施態様によれば、本発明の組成物(T)は、任意選択的に強化充填材を含んでいてもよい。
いろいろな強化充填材が組成物(T)に添加されてもよい。
当業者は、その組成物及びもたらされる最終用途に最も合う強化充填材を容易に認めるであろうと理解される。一般に、強化充填材は、その化学的性質、その長さ、直径、ブリッジング及び表面処理なしに配合装置へうまく供給される能力(とりわけ、強化充填材とポリマーとの間の良好な界面接着がブレンド物の強度及び靱性を向上させるため)に依存して選択される。
それらは好ましくは、繊維状及び粒子状の充填材から選択される。
繊維状強化充填材は、平均長さが幅及び厚さの両方よりもかなり大きい、長さ、幅及び厚さを有する材料であると本明細書では見なされる。一般に、そのような材料は、少なくとも5の、長さと最大の幅及び厚さ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、強化充填材のアスペクト比は、少なくとも10、より好ましくは少なくとも20、更により好ましくは少なくとも50である。
ある実施態様では、繊維状強化充填材は、とりわけグラファイト状炭素繊維(それらのいくつかは、99%よりも上のグラファイト含有率を有することがある)、非晶質炭素繊維、ピッチ系炭素繊維(それらのいくつかは、99%よりも上のグラファイト含有率有することがある)、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;アルミニウム繊維などの金属の酸化物;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)などから選択することができる。
もう1つの実施態様では、充填材は、タルク、雲母、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、炭酸マグネシウムから選択されてもよい非繊維質である。
強化充填材がポリマー組成物(T)中に存在する場合、少なくとも1種の強化充填材が、ポリマー組成物(T)の総重量を基準として、有利には少なくとも5重量%、好ましくは少なくとも10重量%、より好ましくは少なくとも15重量%の量で存在する。
強化充填材はまた、組成物(T)の総重量を基準として、有利には最大50重量%、好ましくは最大45重量%、より好ましくは最大40重量%、更により好ましくは最大30重量%の量で存在する。
他の原料
ポリマー組成物(T)は更に、とりわけ染料及び/又は顔料などの着色剤、紫外光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤、酸捕捉剤、加工助剤、核形成剤、内部潤滑剤及び/又は外部潤滑剤、難燃剤、煤煙抑制剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、ならびに/又はカーボンブラック及びカーボンナノフィブリルなどの導電性添加剤などの他の原料を任意選択的に含んでもよい。
ポリマー組成物(T)は更に、とりわけ染料及び/又は顔料などの着色剤、紫外光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤、酸捕捉剤、加工助剤、核形成剤、内部潤滑剤及び/又は外部潤滑剤、難燃剤、煤煙抑制剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、ならびに/又はカーボンブラック及びカーボンナノフィブリルなどの導電性添加剤などの他の原料を任意選択的に含んでもよい。
1つもしくは複数の他の原料が存在する場合、組成物(T)の総重量を基準とするそれらの総重量は、通常50%未満、好ましくは20%未満、より好ましくは10%未満、更に好ましくは5%未満である。
組成物(T)は、有利には、携帯用電子機器部品の総重量基準で少なくとも1重量%、好ましくは少なくとも5重量%、更に好ましくは少なくとも10重量%の量、携帯用電子機器部品中に含まれる。
また、組成物(T)は、有利には、携帯用電子機器部品の総重量基準で最大99重量%、好ましくは最大95重量%、更に好ましくは少なくとも80重量%の量、携帯用電子機器部品中に含まれる。
ポリマー層(L)
本発明の目的のためには、表現「少なくとも1つのポリマー層(L)]は複数形及び単数形での両方で、すなわち、携帯用電子機器部品が1つ又は2つ以上のポリマー層(L)を含んでもよいと理解される。
本発明の目的のためには、表現「少なくとも1つのポリマー層(L)]は複数形及び単数形での両方で、すなわち、携帯用電子機器部品が1つ又は2つ以上のポリマー層(L)を含んでもよいと理解される。
ポリマー層(L)の厚さは、有利には最大100μm、好ましくは最大75μm、より好ましくは最大50μm、更に好ましくは最大25μmである。
好ましい実施態様では、ポリマー層(L)の厚さは0.5μm〜100μm、より好ましくは2〜50μmの範囲である。
(PAI)ポリマー又は(PESU)ポリマーは、ポリマー層(L)の総重量基準で有利には少なくとも50重量%、好ましくは少なくとも75重量%、更に好ましくは少なくとも80%の量、ポリマー層(L)中に含まれる。
また、(PAI)ポリマー又は(PESU)ポリマーは、ポリマー層(L)の総重量基準で有利には最大99.9重量%、好ましくは最大95重量%、更に好ましくは最大90%の量、ポリマー層(L)中に含まれる。
本発明のポリマー層(L)は、好ましくは(PAI)ポリマー又は(PESU)ポリマーから本質的になる。
本発明の目的のためには、表現「から本質的になる]は、(PAI)ポリマー又は(PESU)ポリマーとは異なる任意の追加的な成分が、ポリマー層(L)の総重量基準で最大でも1重量%しか存在しないことを意味することが意図されている。
当該技術分野では、ポリマー層(L)を得るためには、より具体的には、特には金属基材などの、具体的にはアルミニウム合金基材などの基材への高い接着力を有するコーティング層を得るためには、(PAI)ポリマー及び(PESU)ポリマーが特によく適していることが知られており、これらは良好な耐薬品性及び耐熱品を備えている。
(PAI)ポリマー
本発明の目的のためには、「芳香族ポリアミド−イミドポリマー[ポリマー(PAI)]」は、少なくとも1つの芳香環、イミド型及び/又はアミド酸型としての少なくとも1つのイミド基、ならびにイミド基のアミド酸型に含まれない少なくとも1つのアミド基を含む、50%モル超の繰り返し単位[繰り返し単位(RPAI)]を含む任意のポリマーを意味することを意図する。
本発明の目的のためには、「芳香族ポリアミド−イミドポリマー[ポリマー(PAI)]」は、少なくとも1つの芳香環、イミド型及び/又はアミド酸型としての少なくとも1つのイミド基、ならびにイミド基のアミド酸型に含まれない少なくとも1つのアミド基を含む、50%モル超の繰り返し単位[繰り返し単位(RPAI)]を含む任意のポリマーを意味することを意図する。
繰り返し単位(RPAI)は有利には、下記式のものの中から選択される:
(式中、
Arは三価の芳香族基であり、典型的にはArは、以下の構造
及び対応する任意選択的に置換された構造からなる群から選択され、Xは、−O−、−C(O)−、−CH2−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−、−(CF2)q−であり、qは、1〜5の整数であり、
Rは二価芳香族基であり、典型的にはRは、以下の構造:
及び対応する任意選択的に置換された構造からなる群から選択され、Yは、−O−、−S−、−SO2−、−CH2−、−C(O)−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−、−(CF2)qであり、qは、1〜5の整数である)。
(式中、
Arは三価の芳香族基であり、典型的にはArは、以下の構造
及び対応する任意選択的に置換された構造からなる群から選択され、Xは、−O−、−C(O)−、−CH2−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−、−(CF2)q−であり、qは、1〜5の整数であり、
Rは二価芳香族基であり、典型的にはRは、以下の構造:
及び対応する任意選択的に置換された構造からなる群から選択され、Yは、−O−、−S−、−SO2−、−CH2−、−C(O)−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−、−(CF2)qであり、qは、1〜5の整数である)。
好ましくは、芳香族ポリアミド−イミドは、イミド基が繰り返し単位(RPAI−a)におけるようなイミド型、及び/又は、繰り返し単位(RPAI−b)におけるようなアミド酸型で、存在するイミド基を含む50%超の繰り返し単位(RPAI)を含む。
繰り返し単位(RPAI)は、それらのアミド−イミド(a)又はアミド−アミド酸(b)型での、繰り返し単位(l)、(m)及び(n):
(式中、(l−b)に示されるように2つのアミド基と芳香環との結合は、1,3及び1,4ポリアミド−アミド酸立体配置を表すと理解される);
(式中、(m−b)に示されるように2つのアミド基と芳香環との結合は、1,3及び1,4ポリアミド−アミド酸立体配置を表すと理解される);ならびに
(式中、(n−b)に示されるように2つのアミド基と芳香環との結合は、1,3及び1,4ポリアミド−アミド酸立体配置を表すと理解される);
から好ましくは選択される。
(式中、(l−b)に示されるように2つのアミド基と芳香環との結合は、1,3及び1,4ポリアミド−アミド酸立体配置を表すと理解される);
(式中、(m−b)に示されるように2つのアミド基と芳香環との結合は、1,3及び1,4ポリアミド−アミド酸立体配置を表すと理解される);ならびに
(式中、(n−b)に示されるように2つのアミド基と芳香環との結合は、1,3及び1,4ポリアミド−アミド酸立体配置を表すと理解される);
から好ましくは選択される。
より好ましくは、(PAI)ポリマーは、90%モル超の繰り返し単位(RPAI)を含む。更により好ましくは、これは、繰り返し単位(RPAI)以外の繰り返し単位を全く含有しない。TORLON(登録商標)ポリアミド−イミドとしてSolvay Specialty Polymers USA,L.L.Cから市販されているポリマーがこの基準を満たしている。
(PAI)ポリマーは、当該技術分野で公知の方法に従って製造することができる。
(PAI)ポリマーの合成方法は、例えば英国特許第1056564号、米国特許第3661832号、及び米国特許第3669937号に詳細に開示されている。
例えば、(PAI)ポリマーは、特に、トリメリット酸無水物及びトリメリット酸無水物一酸ハロゲン化物から選択される少なくとも1種の酸性モノマーと、ジアミン及びジイソシアネートから選択される少なくとも1種のコモノマーとの重縮合反応を含む方法によって製造することができる。
トリメリット酸無水物一酸ハロゲン化物の中でも、トリメリット酸無水物一酸塩化物が好ましい。
コモノマーは、好ましくは少なくとも1つの芳香環を含む。更に、これは、多くとも2つの芳香環を含むのが好ましい。より好ましくは、コモノマーは、ジアミンである。更に好ましくは、ジアミンは、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、m−フェニレンジアミン及びこれらの混合物から選択される。
本発明では、(PAI)ポリマーは、下でより詳しく論じられているように、液体媒体を含有するコーティング組成物として最も簡便に提供される。
(PESU)ポリマー
(PESU)ポリマーは、上述したように、とりわけ、ホモポリマーであってもよく、又はランダムコポリマーもしくはブロックコポリマーなどのコポリマーであってもよい。(PESU)ポリマーがコポリマーである場合、繰り返し単位は有利には、繰り返し単位(jjj)と繰り返し単位(RPESU*)の混合物である。これらの繰り返し単位(RPESU*)は、特には上で示したような式(j)、式(jj)、及び式(jv)からなる群から選択することができる。
(PESU)ポリマーは、上述したように、とりわけ、ホモポリマーであってもよく、又はランダムコポリマーもしくはブロックコポリマーなどのコポリマーであってもよい。(PESU)ポリマーがコポリマーである場合、繰り返し単位は有利には、繰り返し単位(jjj)と繰り返し単位(RPESU*)の混合物である。これらの繰り返し単位(RPESU*)は、特には上で示したような式(j)、式(jj)、及び式(jv)からなる群から選択することができる。
(PESU)ポリマーはまた、前述のホモポリマーとコポリマーとのブレンド物とすることもできる。
(PESU)ポリマーは、公知の方法によって製造することができる。
(PESU)ポリマーは有利には、ASTM法D1238に従って測定されるように、380℃で及び2.16kgの荷重下で4g/10分以上、好ましくは380℃で及び2.16kgの荷重下で7g/10分以上、より好ましくは380℃で及び2.16kgの荷重下で10g/10分以上のメルトフローレート(MFR)を有し;前記メルトフローレートを測定するために、Tinius Olsen Extrusion Plastometerメルトフロー試験装置を用いることができる。
(PESU)ポリマーのメルトフローレートについての上方境界は決定的に重要であるわけではなく、日常業務の事柄として当業者によって選択されるであろう。それにもかかわらず、(PESU)ポリマーが組成物(T)中に場合により含まれる場合、380℃で及び2.16kgの荷重下でASTM法D1238に従って測定されるときに、有利には最大でも100g/10分、好ましくは最大でも80g/10分、より好ましくは最大でも70g/10分、更により好ましくは最大でも60g/10分、最も好ましくは最大でも50g/10分のメルトフローレートを有すると理解される。
ある特定の実施態様によれば、(PESU)ポリマーは、50g/10分以下の、好ましくは380℃で及び2.16kgの荷重下で40g/10分以下の、好ましくは380℃で及び2.16kgの荷重下で25g/10分以下のメルトフローレートを有するであろう:言い換えれば、この実施態様の(PESU)ポリマーは、380℃で及び2.16kgの荷重下で、少なくとも4g/10分〜50g/10分以下の範囲の、好ましくは少なくとも15g/10分〜40g/10分以下の範囲の、上に詳述されたように測定される、メルトフローレートを有するであろう。VERADEL(登録商標)A−201 NT PESU及びVERADEL(登録商標)A−301 NT PESUは、この実施態様に使用されるのに好適な(PESU)ポリマーの例である。
VERADEL(登録商標)PESUの重量平均分子量は、ポリスチレン標準を使ってASTM D5296を用いるゲル浸透クロマトグラフィーによって測定されるようにモル当たり20,000〜100,000グラム(g/モル)であり得る。ある実施態様ではVERADEL(登録商標)PESUの重量平均分子量は、モル当たり40,000〜80,000グラム(g/モル)であり得る。
ある実施態様によれば、(PESU)ポリマーは1つ以上の官能基によって官能化されていてもよい。
本発明の目的のためには、その官能基は、側鎖基[側基]としてポリマー鎖の原子への結合を有するか、又はポリマー鎖末端基[末端基]として存在し得る。好ましくは、官能基は官能性末端基である。
(PESU)ポリマーにおける官能基は好ましくは、ヒドロキシル、特にフェノールOH、カルボキシル(−COOA,Aは水素又はアルカリ金属である)、無水物及びエポキシド基からなる群から選択される。
(PESU)ポリマーにおける官能基は、最も好ましくはフェノールOH基である。
本発明の好ましい実施態様において、(PESU)ポリマーは有利には、10μ当量/g以上、好ましくは20μ当量/g以上、より好ましくは30μ当量/g以上、更に好ましくは50μ当量/g以上のフェノールOH基数を有する。
(PESU)ポリマーのフェノールOH基の数についての上方境界は決定的に重要であるわけではなく、日常業務の事柄として当業者によって選択されるであろう。しかしながら、(PESU)ポリマーは、有利には400μ当量/g以下、好ましくは300μ当量/g以下、より好ましくは200μ当量/g以下、更に好ましくは100μ当量/g以下のフェノールOH基数を有すると理解される。
(PESU)ポリマー中の官能基の総数を決定するために、特に滴定法、IR及びNMRなどの分光測定、又は標識化末端基を有するポリマーなどに関しての放射線測定などの分析方法を使用することができる。
好ましくは、本発明の(PESU)ポリマー中のフェノールOH基の総数は、滴定法、好ましくは電位差滴定法によって好適に決定される。
フェノールOH基の総数を決定するために、滴定剤として塩基が適切に使用される。適切な塩基は一般に、脱プロトン化カルボキシル末端基のKb値の少なくとも1000倍以上のKb値を有するものである。適切な塩基は、特にトルエンとメタノールの混合物中の水酸化テトラブチルアンモニウムである。
塩基は一般に、有機溶媒に溶解される。使用される有機溶媒は、例えば、トルエン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ジオキサン、メタノール、エタノール及びその混合物であり得る。
官能化(PESU)ポリマーを得るための方法は当該技術分野でよく知られており、特には過剰のBisphenol Sモノマーと反応を行うことが挙げられる。
例えば、Solvay Specialty Polymers USA,L.L.CからViradel(登録商標)3600RP 官能化ポリエーテルスルホン(r−PESU)として販売されているポリマーは、この基準を満たしている。
この基準を満たす、Solvay Specialty Polymers USA,L.L.Cから販売されている他の官能化ポリエーテルスルホン(r−PESU)ポリマーの例としては、特にはVirantage(登録商標)10200、Virantage(登録商標)10300、及びVirantage(登録商標)10700官能化ポリエーテルスルホン(r−PESU)が挙げられる。
本発明においては、(PESU)ポリマーは、下でより詳しく論じられているように、液体媒体を含有するコーティング組成物として最も簡便に提供される。
携帯用電子機器部品
本発明の目的のためには、用語「携帯用電子機器部品」は、携帯用電子機器中に存在する任意の部品のことをいうことが意図されている。
本発明の目的のためには、用語「携帯用電子機器部品」は、携帯用電子機器中に存在する任意の部品のことをいうことが意図されている。
用語「携帯用電子機器」は、便利に運ばれ、様々な場所で用いられるように設計されている電子機器を意味することを意図する。携帯用電子機器の代表的な例としては、携帯電子電話、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、時計、計算機、音楽プレーヤー、全地球測位システム受信機、携帯ゲーム機、ハードドライブ及び他の電子記憶装置などが挙げられる。
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子電話である。最も好ましい携帯用電子機器は携帯電子電話である。
本発明にかかる携帯用電子機器部品は、取り付け部品、スナップ式部品、ねじボス部品、相互可動式部品、機能素子、作動素子、トラッキング素子、調整素子、キャリア素子、フレーム素子、フィルム、特に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、ハウジング上に集積された任意の構造部品、及び例えばスピーカー部品などの、携帯用電子機器で使用されるようなハウジング以外の任意の他の構造部品などの物品の幅広いリストから選択されてもよい。
「携帯用電子機器ハウジング」とは、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/又はバックボーンの1つもしくは複数を意味する。
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いてもよい。
ハウジング上に集積された構造部品の非限定的な例としては、特にはリブ、ねじボス、スナップフィットなどを挙げることができ、全てハウジングの内表面に一体的に接合される。
「バックボーン」とは、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、電池ソケットなどの、機器の他の構成要素がその上へ取り付けられる構造構成要素を意味する。バックボーンは、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すぎない内部構成要素であってもよい。ハウジングは、衝撃と環境試剤(液体、塵埃など)による汚染及び/又は損傷とからの保護を本機器の内部構成要素に提供し得る。カバーなどのハウジング構成要素はまた、スクリーン及び/又はアンテナなどの本機器の外部に露出しているある種の構成要素の衝撃に対する実質的な又は主な構造支持と衝撃からの保護とを提供し得る。
携帯用電子機器ハウジングは、好ましくは携帯電話ハウジング、タブレットハウジング、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−タハウジングからなる群から選択される。
本発明の別の目的は、
工程1 − 上述のような成形された金属部品の少なくとも一部の表面を少なくとも1つのポリマー層(L)でコーティングする工程であって、金属はマグネシウム、アルミニウム、及びこれらの金属の合金からなる群から選択され、前記ポリマー層(L)が、上述したような(PAI)ポリマー又は上述したような(PESU)ポリマーから選択される少なくとも1種のポリマーを含む工程と、
工程2 − 上述のような熱可塑性樹脂組成物の層[層(T)]を、前記成形された金属部品の少なくとも1つのポリマー層(L)上に形成する工程と、
を含む、上述した携帯用電子機器部品を製造するための方法を提供することである。
工程1 − 上述のような成形された金属部品の少なくとも一部の表面を少なくとも1つのポリマー層(L)でコーティングする工程であって、金属はマグネシウム、アルミニウム、及びこれらの金属の合金からなる群から選択され、前記ポリマー層(L)が、上述したような(PAI)ポリマー又は上述したような(PESU)ポリマーから選択される少なくとも1種のポリマーを含む工程と、
工程2 − 上述のような熱可塑性樹脂組成物の層[層(T)]を、前記成形された金属部品の少なくとも1つのポリマー層(L)上に形成する工程と、
を含む、上述した携帯用電子機器部品を製造するための方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、工程1 − 成形された金属部品の少なくとも一部の表面を少なくとも1つのポリマー層(L)でコーティングする工程であって、金属はマグネシウム、アルミニウム、及びこれらの金属の合金からなる群から選択され、前記ポリマー層(L)が、上述したような少なくとも1種の(PESU)ポリマーを含む工程、のみを含む、上述した携帯用電子機器部品を製造するための方法を提供することである。
本発明の方法の工程1では、上述したような(PAI)ポリマー又は上述したような(PESU)ポリマーを含む、上述したような少なくとも1つのポリマー層(L)でコーティングされた成形された金属部品は、(PAI)ポリマー又は(PESU)ポリマーに好適な公知のコーティング方法を用いて成形された金属部品をコーティングすることによって得ることができる。
(PAI)ポリマーが用いられるコーティング方法の詳細な記載は、特にはPCT特許出願の国際公開第00/53677号、米国特許第4014834号、米国特許出願公開第2005/0103224号中のものを利用可能であり、これらの内容全体は、参照により本明細書に包含される。典型的には、これらのコーティングは溶剤性であっても、水性あっても、又は半水性であってもよい。
この目的に関して、(PAI)ポリマーは、液体媒体を含有するコーティング組成物[以降、組成物(PAI)]から好適に塗布される。通常、前記組成物(PAI)は、溶剤系組成物であっても、水系組成物であっても、及び半水系組成物であってもよい。
特にはSolvay Specialty Polymers USA,LLCから販売されているTorlon(登録商標)AI−30及びTorlon(登録商標)AI−50ポリマーを含む、水系組成物(PAI)の典型的な例は、特にはPCT特許出願の国際公開第00/53677号に記載されており、この中では、実質的に溶媒を含まない固体の形態のPAIポリマーが、アミンの存在下、特には3級アミンの存在下、水と混合される。
特にはSolvay Specialty Polymers USA,LLCから販売されているTorlon(登録商標)AI−10ポリマーを含む、半水系組成物(PAI)の典型的な例は、特には米国特許第4014834号に記載されており、この中では、実質的に溶媒を含まない固体の形態のPAIポリマーが、アミンの存在下、特には3級アミンの存在下、水と混合されており、特にはフルフリルアルコールなどの粘度降下剤、及び特にはN−メチルピロリドン(NMP)などの融合助剤を追加的に含んでいる。
特にはSolvay Specialty Polymers USA,LLCから販売されているTorlon(登録商標)4000T及びTorlon(登録商標)4000TFを含む、PAIポリマーが固体の形態である溶剤系組成物(PAI)の典型的な例は、80℃〜120℃の範囲の温度で、最大35%までの固体が、特にはNMP、DMAC、DMF、及びDMSOなどの双極性非プロトン溶媒中に溶解される。
本発明の組成物(PAI)は、有利には組成物の総重量基準で少なくとも0.5重量%、好ましくは少なくとも1重量%、より好ましくは少なくとも3重量%の(PAI)ポリマーを含有する。
本発明の組成物(PAI)は、有利には組成物の総重量基準で最大75重量%、好ましくは最大60重量%、より好ましくは最大55重量%の(PAI)ポリマーを含有する。
前述のように、(PESU)ポリマーが用いられるコーティング方法は当該技術分野で公知である。
コーティング用途では通常、(PESU)ポリマーは液体媒体を含有するコーティング組成物[以降、組成物(PESU)]から好適に塗布される。
この目的に関して、例えばSolvay Specialty Polymers USA,LLCから販売されているVeradel(登録商標)ポリエーテルスルホン(PESU)などの(PESU)ポリマーは、特には乾燥固体の形態で(乾燥粒子として)供給されてもよく、あるいは水分散液として供給されてもよく、あるいはラテックスとして供給されてもよい。
本発明の方法の工程1のある具体的な実施態様では、組成物(PESU)は、特にはNMP、DMAC、DMF、及びDMSOなどの双極性非プロトン溶媒中に最大35%までの固体を溶解することによって得られる。
本発明の方法の工程1の別の具体的な実施態様では、組成物(PESU)は、(PESU)ポリマーを分散することによって得られる。
「分散」とは、分散液が使用される時間内に粒子の沈降が生じないように、(PESU)ポリマー粒子が水性媒体中に安定に分散されることを意味する。このような分散物は、分散重合(すなわちラテックス)、及びそれに続く任意選択的な濃縮及び/又は更なる界面活性剤の添加によって直接得ることができる。有機溶媒に可溶なこれらのポリマーについては、分散液は有利には、ポリマー溶液を、任意選択的に界面活性剤が含まれていてもよい水と混合してポリマー粒子を析出させることによって得ることもできる。
その他、分散液は当業者に公知の任意の手段によって調製することができる。分散液は、通常、例えば高圧ホモジナイザー、コロイドミル、高速ポンプ、振動攪拌機、又は超音波装置などの微小化装置によって調製される。分散液は、好ましくは高圧ホモジナイザー又はコロイドミルによって、特に好ましくは高圧ホモジナイザーによって調製される。
本発明の組成物(PESU)は、有利には組成物の総重量に対して少なくとも0.5重量%、好ましくは少なくとも1重量%、より好ましくは少なくとも3重量%の(PESU)ポリマーを含有する。
本発明の組成物(PESU)は、有利には組成物の総重量に対して最大75重量%、好ましくは最大60重量%、より好ましくは最大55重量%の(PESU)ポリマーを含有する。
上述したような組成物(PAI)、あるいは上述したような組成物(PESU)は、耐熱性の有機及び無機顔料、充填材、特定のエポキシ及びフルオロポリマー共重合体、特には米国特許出願公開第2005/0103224号に記載されているような特定の架橋剤などの他の成分を任意選択的に更に含有していてもよい。
1つ以上の他の成分が存在する場合、組成物(PAI)又は組成物(PESU)の総重量を基準とするそれらの総重量は、通常50%未満、好ましくは20%未満、より好ましくは10%未満、更に好ましくは5%未満である。
標準的な公知のコーティング技術に関しては、フィルムコーティング、スプレーコーティング、カーテンコーティング、キャスティング、コイルコーティング、ローラーコーティング、グラビアコーティング、リバースロールコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティング、ブレードコーティングなどを挙げることができる。本発明の成形された金属部品を、本発明の組成物(PAI)又は本発明の組成物(PESU)を用いてコーティングするのに特に適合する技術としては、特にはローラーコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティング、ブレードコーティングが挙げられる。
上述したようなコーティング方法に従って、本発明の組成物(PAI)又は組成物(PESU)を成形された金属部品に塗布した後、前記組成物(PAI)又は組成物(PESU)の層は、(PAI)ポリマー又は(PESU)ポリマーを含む公知のコーティング層について述べられているものと同じ方法によって更に乾燥及び焼成、又は硬化させることができ、その結果、成形された金属部品の表面上にポリマー層(L)が形成され、コーティングされた成形された金属部品が得られることが更に理解される。
つまり、乾燥及び硬化は通常の慣用技術に従って行うことができる。
乾燥によって液体媒体を実質的に除去することができる。乾燥は、室温以上の任意の温度で達成することができる。
一般に、硬化は従来のオーブン中での熱によって、近赤外(NIR)エネルギーの光によって、あるいは化学的イミド化によって実現することができる。
好ましくは、硬化は245℃〜450℃、より好ましくは300℃〜400℃の範囲の温度の、従来のオーブン中の熱によって行われる。
通常、1回のコーティング工程で1μm〜20μmの厚さの乾燥ポリマー層(L)が容易に得られる。上述したようなコーティングを複数回行うことによって、より厚いフィルムポリマー層(L)を得ることができる。
必要であれば、上述のようなコーティングした成形された金属部品は、工程2を行う前に標準的な成形技術を用いることによって更に成形することができる。
本発明の目的のためには、上述したような金属部品の形状は、当該技術分野で公知の様々な機械加工によって、望ましい形状に、及び携帯用電子機器中におけるその包含される最終用途に最も合う形状に、及び以下の好ましい実施態様で述べるような射出成形法におけるインサートとして使用するための形状に、形成することができる。
例えば、成形アルミニウム合金部品は、アルミニウム合金のインゴット、平板、棒材等から、例えば塑性加工、切断、粉砕、放電加工、切削、プレス加工、研削、又は研磨(これらは単独でも組み合わせてもよい)を含む機械加工によって、所望の形状に形成することができる。
工程1で使用される成形部品は、ポリマー層(L)で部分的に又は完全にコーティングされ、この後者の層(T)に直接貼着されることが意図されていてもよい表面を有している。
成形された金属部品の表面がポリマー層(L)で部分的にコーティングされている実施態様は、特にはその後の工程又は加工を受けやすい表面を得ることが意図されている。
成形された金属部品の表面がポリマー層(L)で完全にコーティングされている実施態様も、本発明の範囲に含まれる。
必要であれば、成形された金属部品は、ポリマー層(L)によってコーティングされる前に、特にはグリットブラスト、溶射、研磨、サンドブラスト、ショットブラスト、研削、又はバレル研磨などを含む公知の表面処理工程による前処理が必要とされることが要求されてもよい。前記表面処理工程は、有利には、例えば上述した機械加工の後に成形された金属部品の表面に残存する油又は脂肪層、酸化又は水酸化によって形成された錆層を取り除くため、酸化物層、腐食生成物層などを剥がすために使用される。
上述の表面処理工程によって有利には表面の粗さが増大し、その結果、成形された金属部品の表面とポリマー層(L)との間の結合効果が強められる。
必要であれば、接着の妨げとなるおそれのあるグリース及び他の汚染物質を除去するために、前記表面処理工程に加えて、クリーニング工程、特には洗浄を行ってもよい。汚染物質の種類に応じて、有機溶媒での洗浄、及び/又は、水でのすすぎを組み合わせて行うことが好ましい。水溶性溶媒、例えばアセトン、メタノール、又はエタノールなどを使用すると、成形された金属部品を有機溶媒に浸漬して油性の汚染物質を取り除いた後、水で洗い流すことで有機溶媒は容易に除去される。表面に油性の物質が頑固に付着している場合、例えばベンゼンやキシレンなどの有機溶媒で洗浄してもよい。
しかしながら、上述したような組成物(PAI)又は組成物(PESU)は、特には接着の妨げとなるおそれのあるグリース及び他の汚染物質を取り除くための洗浄のみによって処理された滑らかな基材上に塗ることもでき、良好なコーティング特性が得られる。
必要であれば、前記表面処理工程及び/又はクリーニング工程に加えて、成形された金属部品の表面は、アルカリエッチング、酸処理(すなわち中和処理)、T−処理(すなわち接触処理)、並びに、洗浄及び乾燥を含む、上述したようなNMT法の最初の4つの工程を行うことによって更に処理することができる。
NMT法のこれら4つの工程の詳細な説明は、特には上述したLund大学、生産材料工学科、Carl−Ola Annefors及びSara Peterssonの、「Nano Molding Technology on Cosmetic Aluminum Parts in Mobile Phones − an experimental study」という題名の修士論文(この内容全体は参照によって本明細書に包含される)、及び欧州特許出願公開第1459882号及び欧州特許出願公開第1559542号(これらの内容全体は参照によって本明細書に包含される)から入手可能である。
本発明の工程2では、上で詳述したような組成物(T)は、有利には、射出成形、ヒートプレス、押出、キャスティング、圧縮成形、焼結、機械加工、又はこれらの組み合わせを含む(ただしこれらに限定されない)当該技術分野で公知の従来の技術を使用して、上で詳述したような成形された金属部品上にコーティングされた少なくとも1つのポリマー層(L)に固定されてもよい。
射出成形、ヒートプレス、押出、及びこれらの組み合わせが好ましい。射出成形が特に好ましい。
射出成形は、典型的には当該技術分野で公知の標準的な方法に従って行われ、全ての実験的なパラメーターは当該技術分野の慣行に従って適用できる。
上述したCarl−Ola Annefors及びSara Peterssonによる修士論文の「Injection Molding」の節に詳細に記載されているような射出成形法は、本発明の方法の工程2の中にも適用可能であることが更に理解され、また、当業者は本発明のニーズに最も合う実験的パラメーターを容易に当てはめるであろうことが理解される。
本発明の方法の工程2の好ましい実施態様では、上で詳述したような組成物(T)は、射出成形、ヒートプレス、押出、及びこれらの組み合わせから選択される従来のオーバーモールド技術を使用することによって、成形アルミニウム合金部品の上にコーティングされた少なくとも1つのポリマー層(L)の上に成形され、それによって、前記ポリマー層(L)の上に組成物(T)オーバーモールドが形成される。オーバーモールド技術の最も好ましい実施態様は射出成形である。
組成物(T)オーバーモールドの外表面は、その下にあるコーティングされた成形された金属部品の形状及び大きさに関わらず、その機能に必要とされる任意の特徴、形状、大きさ等を有していてもよい。
本出願人は、驚くべきことに、(PAI)ポリマー又は(PESU)ポリマーを含むポリマー層(L)の上にオーバーモールドを行うと、接着剤として使用される(PAI)ポリマー又は(PESU)ポリマーが、i)組成物(T)オーバーモールドとの良好な接着性、ii)高温成形工程時に良好な接着性を維持するための優れた耐熱性、及びiii)陽極酸化(必要とされる場合)に対する耐薬品性、を示すことから、非常に有利であることを見出した。
上述のような組成物(T)は、例えば溶融混合による、又は乾式ブレンディングと溶融混合との組み合わせによる、少なくともポリマー(T)と、任意選択的な上述のような補強充填材と、任意選択的な上述のような他の成分との、望ましい配合での徹底的な混合を含む様々な方法によって、調製することができる。典型的には、上に詳述されたような、少なくとも1種のポリマー(T)と、任意選択的な補強充填材と、任意選択的な他の成分との乾式ブレンディングは、とりわけHenschel型ミキサー及びリボンミキサーなどの、強力ミキサーを用いることによって行われる。
このようにして得られる前記組成物(T)の粉末混合物は、上述のような本発明の方法の工程2で好適に使用することができ、あるいは、得られた粉末混合物は、本発明の方法の工程2において、マスターバッチとして使用され、追加的な量の上述したような少なくともポリマー(T)と任意選択的な上述したような補強充填材と任意選択的な上述したような他の成分とで希釈される、濃縮混合物とすることもできる。
上に記載されたような粉末混合物を更に溶融配合することによって本発明の組成物(T)を製造することもまた可能である。先に述べたように、溶融混合は上述したような粉末混合物に対して行ってもよく、あるいは、少なくともポリマー(T)と任意選択的な上述のような補強充填材と任意選択的な上述のような他の成分とに対して直接行ってもよい。共回転及び反転押出機、単軸スクリュー押出機、コニーダー、ディスク−パックプロセッサならびに様々な他のタイプの押出装置などの、従来型の溶融配合装置を用いることができる。好ましくは、押出機、より好ましくは二軸押出機を用いることができる。
必要であれば、配合スクリューの設計、例えば、フライトピッチ及び幅、クリアランス、長さならびに運転条件は、上に詳述されたような粉末混合物又は成分を有利にも完全に溶融させるのに及び異なる成分の均質な分配を有利にも得るのに十分な熱及び力学的エネルギーが提供されるように有利には選択されるだろう。バルクポリマーと充填材成分が最適に混合できる限り、これは、有利には例えば水噴霧器を備えたコンベヤー上で、ある程度冷却時間をおいた後に回転切断ナイフなどによって切ることができる、ストランド押出物を得ることができる。こうして、例えばペレット又はビーズの形態で存在してもよい組成物(T)は次に、上述したような本発明の方法の工程2で更に使用することができる。
本発明にかかる携帯用電子機器部品は、標準的な成形技術によって任意のタイプの大きさ及び形状を有する部品に更に成形することができる。
上述のとおり、陽極酸化は、金属部品表面に追加的な酸化層を形成するために典型的に使用されることから、金属部品及び/又は金属/プラスチック部品の後処理として重要な工程である。
本出願人は、驚くべきことに、本発明にかかる携帯用電子機器部品が様々な強い酸に対して非常に優れた耐薬品性を有し、その結果、先行技術の携帯用電子機器部品と比べて改良された耐薬品性を有することを見出した。
本発明のある具体的な実施態様では、本発明にかかる携帯用電子機器部品は更に陽極酸化処理を受けてもよい。
前記陽極酸化処理は、様々な従来の方法に従って行うことができる。通常、陽極酸化処理は、前処理、陽極酸化、着色、及び封孔を含む4つの工程で行われ、前処理は3つの工程、すなわち脱脂、エッチング、及びデスマットに分けられる。各工程後、水で部品を洗うことが推奨される。例えば、陽極酸化工程は、周知の手順に従って、硫酸溶液又はスルホフタル酸を含む硫酸溶液などの酸性媒体中で行われる。
本発明のもう1つの態様は、上述したような携帯用電子機器部品の陽極酸化処理後に得られる、陽極酸化された携帯用電子機器部品である。
本発明のもう1つの目的は、上で詳述したような携帯用電子機器部品を含む携帯用電子機器を製造するための方法であって、前記方法は、
− 構成要素として少なくとも回路基板、スクリーン及び電池を供給する工程と、
− 上述したような少なくとも1つの携帯用電子機器部品を供給する工程と、
− 前記構成要素の少なくとも1つを前記部品と組み合わせる工程又は前記構成要素の少なくとも1つを前記部品上に取り付ける工程と、
を含む方法を提供することである。
− 構成要素として少なくとも回路基板、スクリーン及び電池を供給する工程と、
− 上述したような少なくとも1つの携帯用電子機器部品を供給する工程と、
− 前記構成要素の少なくとも1つを前記部品と組み合わせる工程又は前記構成要素の少なくとも1つを前記部品上に取り付ける工程と、
を含む方法を提供することである。
参照により本明細書に組み込まれる特許、特許出願、及び刊行物のいずれかの開示が用語を不明瞭にさせ得る程度まで本出願の記載と矛盾する場合、本記載が優先するものとする。
以下では本発明について下記の実施例に関連してより詳細に記載するが、その目的は単に例証的なものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
原材料
Alcoa Inc.A5052/H38
Solvay Specialty Polymers USA,LLC.から販売されているTORLON(登録商標)AI−30
Arkema Incから購入のジエチルアミノエタノール
Solvay Specialty Polymers USA,LLC.から販売されているAvaspire(登録商標)AV−651 非補強ポリアリールエーテルケトン(PAEK)。
Alcoa Inc.A5052/H38
Solvay Specialty Polymers USA,LLC.から販売されているTORLON(登録商標)AI−30
Arkema Incから購入のジエチルアミノエタノール
Solvay Specialty Polymers USA,LLC.から販売されているAvaspire(登録商標)AV−651 非補強ポリアリールエーテルケトン(PAEK)。
実施例1
例えば市販の厚さ1mmのアルミニウム合金板A5052/H38などの金属基板を、例えばカバー、フレーム、基材などの携帯用電子機器中で使用される部品に打ち抜く。前記アルミニウム合金部品を、超音波をかけながら1リットルのエタノール中に10分間浸漬し、その後、撹拌しながら4リットルの水道水に浸漬する。その後、アルミニウム合金部品をプラスチック製のかごに入れて流水の水道水で洗浄する。次に、アルミニウム合金部品を2%の苛性ソーダ水溶液に2分間浸漬し、その後イオン交換水で洗浄する。その後、アルミニウム合金部品を1%塩酸水溶液に1分間浸漬して中和する。その後、アルミニウム合金部品を4リットルのイオン交換水で浸漬洗浄し、その後流水のイオン交換水で洗浄する。
例えば市販の厚さ1mmのアルミニウム合金板A5052/H38などの金属基板を、例えばカバー、フレーム、基材などの携帯用電子機器中で使用される部品に打ち抜く。前記アルミニウム合金部品を、超音波をかけながら1リットルのエタノール中に10分間浸漬し、その後、撹拌しながら4リットルの水道水に浸漬する。その後、アルミニウム合金部品をプラスチック製のかごに入れて流水の水道水で洗浄する。次に、アルミニウム合金部品を2%の苛性ソーダ水溶液に2分間浸漬し、その後イオン交換水で洗浄する。その後、アルミニウム合金部品を1%塩酸水溶液に1分間浸漬して中和する。その後、アルミニウム合金部品を4リットルのイオン交換水で浸漬洗浄し、その後流水のイオン交換水で洗浄する。
1リットルの2%アンモニア水溶液を調製する。別途調製した1%苛性ソーダ水溶液を、撹拌しながらアンモニア水溶液に滴下して50℃でpH11.0に調整する。上述のように処理したアルミニウム合金部品をこの調製した水溶液に2分間浸漬し、次いでイオン交換水で徹底的に洗浄する。アルミニウム合金部品を60℃の熱風で20分間乾燥する。
233,33グラムのポリアミド−アミド酸(Solvay Advanced PolymersのTORLON(登録商標)AI−30)と、926,97グラムの水とを混合し、65℃まで加熱してスラリーを作ることによって、ポリアミド−イミド(PAI)溶液(すなわち7%のポリマー固体溶液)を調製する。このスラリーに、シリンジを用いて39.69グラムのジエチルアミノエタノールを添加すると、約6時間後にポリマーは完全に溶解する。(PAI)溶液が得られる。
その後、この(PAI)溶液の薄層をアルミニウム合金部品上にスプレーガンを用いて噴霧し、次いで通常のオーブン中、235℃で15分加熱することによって硬化し、PAIでコーティングされたアルミニウム合金部品を得る。
携帯用電子機器部品を製造するために、PAIコーティングされたアルミニウム合金部品を100℃〜200℃の温度に加熱し、150℃〜200℃に加熱された射出成形機のインサート成形金型に挿入し、Avaspire(登録商標)AV−651非強化(PAEK)樹脂を370〜410℃の範囲の溶融温度で金型に注入する。40秒後、金型を開ける。
実施例2
例えば市販の厚さ1mmのアルミニウム合金板A5052/H38などの金属基板を、例えばカバー、フレーム、基材などの携帯用電子機器中で使用される部品に打ち抜く。その後、前記アルミニウム合金部品を、汚染物を除去するため及び表面を荒くするためにサンドブラストし、次いで揮発性有機溶媒で洗浄する。
例えば市販の厚さ1mmのアルミニウム合金板A5052/H38などの金属基板を、例えばカバー、フレーム、基材などの携帯用電子機器中で使用される部品に打ち抜く。その後、前記アルミニウム合金部品を、汚染物を除去するため及び表面を荒くするためにサンドブラストし、次いで揮発性有機溶媒で洗浄する。
233,33グラムのポリアミドアミド酸(Solvay Advanced PolymersのTORLON(登録商標)AI−30)と、926,97グラムの水とを混合し、65℃まで加熱してスラリーを作ることによって、ポリアミド−イミド(PAI)組成物を調製する。このスラリーに、シリンジを用いて39.69グラムのジエチルアミノエタノールを添加すると、約6時間後にポリマーは完全に溶解する。(PAI)溶液が得られる。その後、この(PAI)溶液の薄層をアルミニウム合金部品上にスプレーガンを用いて噴霧し、次いで通常のオーブン中、235℃で15分加熱することによって硬化し、PAIでコーティングされたアルミニウム合金部品を得る。
携帯用電子機器部品を製造するために、PAIコーティングされたアルミニウム合金部品を100℃〜200℃の温度に加熱し、150℃〜200℃に加熱された射出成形機のインサート成形金型に挿入し、Avaspire(登録商標)AV−651非強化(PAEK)樹脂を370〜410℃の範囲の溶融温度で金型に注入する。40秒後、金型を開ける。
実施例3
ロールコーターを用いて、実施例2で述べた手順に従って調製した(PAI)溶液で、アルミニウム合金シート又はコイルの片面又は両面をコーティングし、次いでNIRエネルギーで硬化してPAIコーティングされたアルミニウム合金シート又はコイルを得る。
ロールコーターを用いて、実施例2で述べた手順に従って調製した(PAI)溶液で、アルミニウム合金シート又はコイルの片面又は両面をコーティングし、次いでNIRエネルギーで硬化してPAIコーティングされたアルミニウム合金シート又はコイルを得る。
携帯用電子機器部品を製造するために、PAIコーティングされたアルミニウム合金部品を100℃〜200℃の温度に加熱し、150℃〜200℃に加熱された射出成形機のインサート成形金型に挿入し、Avaspire(登録商標)AV−651非強化(PAEK)樹脂を370〜410℃の範囲の溶融温度で金型に注入する。40秒後、金型を開ける。
Claims (15)
- (i)少なくとも一部の表面が少なくとも1つのポリマー層(L)でコーティングされている成形された金属部品であって、金属がマグネシウム、アルミニウム、及びこれらの金属の合金から選択され、前記ポリマー層(L)が芳香族ポリアミド−イミドポリマー[以降、(PAI)ポリマー]又はポリ(エーテルスルホン)ポリマー[以降、(PESU)ポリマー]から選択される少なくとも1種のポリマーを含む、成形された金属部品と、
(ii)前記成形された金属部品の少なくとも1つのポリマー層(L)に固定されている熱可塑性樹脂組成物の層[以降、層(T)]であって、前記組成物が少なくとも1種の熱可塑性ポリマー[以降、ポリマー(T)]を含む、熱可塑性樹脂組成物の層と、
を含む、携帯用電子機器部品。 - 少なくとも一部の表面が少なくとも1つのポリマー層(L)でコーティングされている成形された金属部品であって、金属がマグネシウム、アルミニウム、及びこれらの金属の合金から選択され、前記ポリマー層(L)が少なくとも1種のポリ(エーテルスルホン)ポリマー[以降、(PESU)ポリマー]を含む、成形された金属部品を含む、携帯用電子機器部品。
- ポリマー(T)が、ポリアミド、ポリエステル、ポリ(アリールエーテルケトン)、ポリ(アリールエーテルスルホン)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、液晶性ポリマー、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリ(フェニレンスルフィド)、ポリフェニレンオキシド、ポリアクリレート、アクリロニトリルブタジエンスチレンポリマー、ポリオキシメチレン、ポリスチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、及び熱可塑性エラストマーからなる群から選択される、請求項1又は2に記載の携帯用電子機器部品。
- ポリマー(T)が、少なくとも1種のポリ(アリールエーテルスルホン)ポリマー[(PAES)ポリマー]、少なくとも1種のポリ(アリールエーテルケトン)ポリマー[(PAEK)ポリマー]、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の携帯用電子機器部品。
- (PAI)ポリマーが、少なくとも1つの芳香環と、イミド型及び/又はアミド酸型としての少なくとも1つのイミド基と、イミド基のアミド酸型に包含されない少なくとも1つのアミド基、とを含む繰り返し単位[繰り返し単位(RPAI)]を50モル%超含むポリマーであり、前記繰り返し単位(RPAI)は、
(式中、
− Arは三価の芳香族基であり、典型的にはArは、以下の構造
及び対応する任意選択的に置換された構造からなる群から選択され、Xは、−O−、−C(O)−、−CH2−、−C(CF3)2−、−(CF2)q−であり、qは、1〜5の整数であり、
− Rは二価芳香族基であり、典型的にはRは、以下の構造
及び対応する任意選択的に置換された構造からなる群から選択され、Yは、−O−、−S−、−SO2−、−CH2−、−C(O)−、−C(CF3)2−、−(CF2)qであり、qは、1〜5の整数である)
からなる群から選択され、及び前記(PAI)ポリマーは液体媒体を含有するコーティング組成物[以降、組成物(PAI)]として提供される、請求項1、3及び4のいずれか一項に記載の携帯用電子機器部品。 - (PESU)ポリマーは、繰り返し単位の50モル%超が式(jjj):
の繰り返し単位であるポリマーであり、及び前記(PESU)ポリマーが液体媒体を含有するコーティング組成物[以降、組成物(PESU)]として提供される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の携帯用電子機器部品。 - 前記携帯用電子機器部品が、取り付け部品、スナップ式部品、ねじボス部品、相互可動式部品、機能素子、作動素子、トラッキング素子、調整素子、キャリア素子、フレーム素子、フィルム、特に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、ハウジング上に集積された任意の構造部品、及び携帯用電子機器で使用されるようなハウジング以外の任意の他の構造部品からなる群から選択される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の携帯用電子機器部品。
- 前記携帯用電子機器部品が陽極酸化されている、請求項1〜7のいずれか一項に記載の携帯用電子機器部品。
- 工程1 − 成形された金属部品の少なくとも一部の表面を少なくとも1つのポリマー層(L)でコーティングする工程であって、金属はマグネシウム、アルミニウム、及びこれらの金属の合金からなる群から選択され、前記ポリマー層(L)が、芳香族ポリアミド−イミドポリマー[(PAI)ポリマー]又はポリ(エーテルスルホン)ポリマー[(PESU)ポリマー]から選択される少なくとも1種のポリマーを含む工程、
工程2 − 少なくとも1つの熱可塑性ポリマー[以降、ポリマー(T)]を含む熱可塑性樹脂組成物の層[層(T)]を、前記成形された金属部品の少なくとも1つのポリマー層(L)上に形成する工程、
を含む、請求項1及び3〜8のいずれか一項に記載の携帯用電子機器部品の製造方法。 - 工程2において、組成物(T)の少なくとも1つのポリマー層(L)への固定が、射出成形、ヒートプレス、押出、キャスティング、圧縮成形、焼結、機械加工、又はこれらの組み合わせを含み、好ましくは射出成形、ヒートプレス、及び押出を含む、請求項9に記載の方法。
- 工程1において、成形された金属部品の少なくとも一部の表面上へのポリマー層(L)の形成が、フィルムコーティング、スプレーコーティング、カーテンコーティング、キャスティング、コイルコーティング、ローラーコーティング、グラビアコーティング、リバースロールコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティング、ブレードコーティングなどのコーティング技術によって、成形された金属部品の少なくとも一部の表面上へ、(PAI)ポリマーと液体媒体とを含有するコーティング組成物[以降、組成物(PAI)]を塗布し、その後に乾燥及び焼成することを含む、請求項9に記載の方法。
- 工程1 − 成形された金属部品の少なくとも一部の表面を少なくとも1つのポリマー層(L)でコーティングする工程であって、金属がマグネシウム、アルミニウム、及びこれらの金属の合金からなる群から選択され、前記ポリマー層(L)が、少なくとも1種のポリ(エーテルスルホン)ポリマー[(PESU)ポリマー]を含む、工程、
を含む、請求項2〜4及び6〜8のいずれか一項に記載の携帯用電子機器部品の製造方法。 - 成形された金属部品の少なくとも一部の表面上へのポリマー層(L)の形成が、フィルムコーティング、スプレーコーティング、カーテンコーティング、キャスティング、コイルコーティング、ローラーコーティング、グラビアコーティング、リバースロールコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティング、ブレードコーティングなどのコーティング技術によって、成形された金属部品の少なくとも一部の表面上へ、(PESU)ポリマーと液体媒体とを含有するコーティング組成物[以降、組成物(PESU)]を塗布し、その後に乾燥及び焼成することを含む、請求項9又は12に記載の方法。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の携帯用電子機器部品を含む、携帯用電子機器。
- 請求項14に記載の携帯用電子機器の製造方法であって、
− 構成要素として少なくとも回路基板、スクリーン及び電池を供給する工程と、
− 請求項1〜8のいずれか一項に記載の少なくとも1つの携帯用電子機器部品を供給する工程と、
− 前記構成要素の少なくとも1つを前記部品と組み合わせる工程又は前記構成要素の少なくとも1つを前記部品上に取り付ける工程と、
を含む、方法。
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