JP2023517354A - ネットワーク用途のための熱可塑性樹脂 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2020年3月13日に出願された米国仮出願第62/989,105号、2021年1月27日に出願された米国仮出願第63/142,081号、及び2021年2月26日に出願された米国仮出願第63/154,035号に対して優先権を主張し、参照することにより本出願に組み込む。
本開示は、5G(モバイルデバイス通信の第5世代について略される)関連技術に適したミリ波ネットワーク用途における熱可塑性樹脂に関する。開示された樹脂を使用して、高周波無線及びマイクロ波レジームにおいて電磁信号を受信又は伝送することができる電子部品のための筐体又はハウジングを作製することができる。
ここで、開示された主題の特定の態様を詳細に参照し、それらの例を部分的に添付の図面に示す。開示される主題は、列挙された請求項と併せて記載されるが、例示された主題が請求項を開示される主題に限定するように意図するものではないことは、理解されるだろう。
組成物
本開示の熱可塑性樹脂で作製された物品
配合材料を生成するための一般的な手順
成形パネルを生成するための一般的な手順
実施例で使用した材料
試験した材料試料:
水分増加の決定
比誘電率測定:
試験方法
実施例1:3GHzの周波数での試料(乾燥及び湿潤)
実施例4:28GHzの周波数でのPA66試料(乾燥及び湿潤)
実施例5:39GHzの周波数でのPA66試料(乾燥及び湿潤)
実施例6:28GHzの周波数でのPA66-GF試料(乾燥及び湿潤)
実施例7:39GHzの周波数でのPA66-GF試料(乾燥及び湿潤)
実施例8:28GHzの周波数でのPA66-PPE試料(乾燥及び湿潤)
実施例9:39GHzの周波数でのPA66-PPE試料(乾燥及び湿潤)
実施例10:28GHzの周波数でのPA66-IM-GF30試料(乾燥及び湿潤)
実施例11:39GHzの周波数でのPA66-IM-GF30試料(乾燥及び湿潤)
実施例12:28GHzの周波数でのPC試料(乾燥及び湿潤)
実施例13:39GHzの周波数でのPC試料(乾燥及び湿潤)
実施例14:28GHzの周波数でのPA66+6I/6T(70/30)試料(乾燥及び湿潤)
実施例15:39GHzの周波数でのPA66+6I/6T(70/30)試料(乾燥及び湿潤)
実施例16:28GHzの周波数でのPA6試料(乾燥及び湿潤)
実施例17:39GHzの周波数でのPA6試料(乾燥及び湿潤)
実施例18:RF試験-24~40GHzの波周波数での挿入損失対距離
実施例19:28GHz波周波数でのアレイアンテナ試験
実施例20:500MHz~6GHzの周波数範囲内の電気通信機器のための筐体
実施例21:24GHz~30GHzの周波数範囲内の電気通信機器のための筐体
実施例22:36GHz~40GHzの周波数範囲内の電気通信機器のための筐体
比較例1:電磁信号伝送のためのウィンドウを有するパネル
実施例23:電磁信号が送信又は受信されるパネル
実施例24:30GHzの周波数電磁信号が送信又は受信されるPA66ベースのパネル及び筐体
実施例25:40GHzの周波数電磁信号が送信又は受信されるPA66ベースのパネル及び筐体
実施例26:サブ6GHz(3GHz)の周波数電磁信号が送信又は受信されるPA66ベースのパネル及び筐体
実施例27:RF試験-24~40GHzの波周波数での挿入損失対距離
実施例28:28GHz波周波数でのアレイアンテナ試験
実施例29:表1の試料のための機械的性能データ
Underwriters’ Laboratories試験番号UL 94は、難燃性熱可塑性化合物についての1つの業界標準試験として機能する。「デバイス及びアプライアンスの部品のためのプラスチック材料の可燃性のための試験のためのUL94規格」は、評価のための試験方法及び基準の詳細を提供する。
試験方法ASTM D635は、水平位置におけるプラスチックの燃焼速度又は燃焼範囲及び燃焼時間のための標準試験方法である。試験方法ASTM D3801は、垂直位置における固体プラスチックの比較燃焼特徴を測定するための標準試験方法である。垂直燃焼試験評点(例えば、V-0、V-1、V-2)は、水平燃焼評価(HB-1、HB-2、HB-3)よりも厳しく、かつ達成することが困難である。
態様の列挙。
第1のポリアミドであって、
ナイロン-6、
ナイロン-6,6、
ナイロン-6若しくはナイロン-6,6のコポリマーであって、
ポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド)、
ポリ(ヘキサメチレンイソフタルアミド)、若しくは
ポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド)とポリ(ヘキサメチレンイソフタルアミド)とのコポリマーである、少なくとも1つの繰り返し単位を含む、コポリマー、
それらの混合物、又は
それらのコポリマーを含む、第1のポリアミドと、
第2のポリアミド、添加剤、又はそれらの混合物と、を含む、熱可塑性樹脂を含む、筐体物品を提供する。
第1のポリアミドと、
第2のポリアミドと、
添加剤と、を含む、態様1~3のいずれか1つに記載の筐体物品を提供する。
ナイロン-6又はナイロン-6,6と、
ナイロン-6又はナイロン-6,6を含むコポリマーであって、コポリマーが、
ポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド)、
ポリ(ヘキサメチレンイソフタルアミド)、
ポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド)とポリ(ヘキサメチレンイソフタルアミド)とのコポリマーであって、ポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド)繰り返し単位とポリ(ヘキサメチレンイソフタルアミド)繰り返し単位とのモル比が、約60:40~約90:10の範囲にある、コポリマー、又は
それらの混合物である、少なくとも1つの繰り返し単位を含む、コポリマーと、を含む、態様1~4のいずれか1つに記載の筐体物品を提供する。
ナイロン-6又はナイロン-6,6と、
ナイロン-6又はナイロン-6,6と、
ポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド)、
ポリ(ヘキサメチレンイソフタルアミド)、及び/又は
ポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド)とポリ(ヘキサメチレンイソフタルアミド)とのコポリマーであって、ポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド)繰り返し単位とポリ(ヘキサメチレンイソフタルアミド)繰り返し単位とのモル比が、約70:30~約75:25の範囲にある、コポリマーである、少なくとも1つの繰り返し単位と、を含む、コポリマーと、を含む、態様1~4のいずれか1つに記載の筐体物品を提供する。
約40MPa~約300MPaの範囲の引張強度と、
0.7g/cm3~5g/cm3の範囲の密度と、
40kJ/m2~150kJ/m2の範囲の耐衝撃性と、
物品に衝突する信号の方向が物品の表面に垂直である場合、物品厚さが、信号が物品に衝突する領域にわたって実質的に均一である、以下、
物品厚さが0.5mm~6mmである場合、周波数500MHz~6GHzの信号について1dB~0dB、
物品厚さが0.5mm~4.5mmである場合、周波数24GHz~30GHzの信号について1dB~0dB、
物品厚さが0.5mm~4mmである場合、周波数36GHz~40GHzの信号について1dB~0dB、及び
物品厚さが0.5mm~3.5mmである場合、周波数76GHz~81GHzの信号について1dB~0dB、のうちの少なくとも1つの信号減衰と、を有する、態様1~22のいずれか1つに記載の筐体物品を提供する。
0.7g/cm3以上~5g/cm3以下、
0.8g/cm3以上~4g/cm3以下、及び
0.85以上~3g/cm3以下から選択される範囲にある、態様1~23のいずれか1つに記載の筐体物品を提供する。
物品厚さが1.5mm~4mmである場合、周波数500MHz~6GHzの信号のための1B~0dB、
物品厚さが2.5mm~4mmである場合、周波数24GHz~30GHzの信号のためのdB~0dB、
物品厚さが1.75mm~2.75mmである場合、周波数36GHz~40GHzの信号のための1B~0dB、又は
物品厚さが1.75mm~2.75mmである場合、周波数76GHz~81GHzの信号のための1dB~0dBの、実質的に均一な信号減衰を有する、態様1~28のいずれか1つに記載の筐体物品を提供する。
無線アンテナと、
無線アンテナを実質的に囲む、態様1~34のいずれか1つに記載の筐体物品と、を備える、システムを提供する。
Claims (38)
- 0.5GHz~81GHzの周波数範囲で作動する無線アンテナを保護するための筐体物品であって、前記筐体物品が、熱可塑性樹脂であって、
第1のポリアミドであって、
ナイロン-6、
ナイロン-6,6、
ナイロン-6若しくはナイロン-6,6のコポリマーであって、
ポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド)、
ポリ(ヘキサメチレンイソフタルアミド)、若しくは
ポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド)とポリ(ヘキサメチレンイソフタルアミド)とのコポリマーである、少なくとも1つの繰り返し単位を含む、コポリマー、
それらの混合物、又は
それらのコポリマーを含む、第1のポリアミドと、
第2のポリアミド、添加剤、又はそれらの混合物と、を含む、熱可塑性樹脂を含む、筐体物品。 - 第1の厚さの第1のプレートと、第2の厚さの第2のプレートと、を備える、請求項1に記載の筐体物品。
- 前記第1のプレート及び前記第2のプレートが、別々に電磁信号を減衰させる、請求項2に記載の筐体物品。
- 前記熱可塑性樹脂が、
第1のポリアミドと、
第2のポリアミドと、
添加剤と、を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の筐体物品。 - 前記第1のポリアミドが、
ナイロン-6又はナイロン-6,6と、
ナイロン-6又はナイロン-6,6を含むコポリマーであって、前記コポリマーが、
ポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド)、
ポリ(ヘキサメチレンイソフタルアミド)、
ポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド)とポリ(ヘキサメチレンイソフタルアミド)とのコポリマーであって、ポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド)繰り返し単位とポリ(ヘキサメチレンイソフタルアミド)繰り返し単位とのモル比が、約70:30~約90:10の範囲にある、コポリマー、又は
それらの混合物である、少なくとも1つの繰り返し単位を含む、コポリマーと、を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の筐体物品。 - 前記第1のポリアミドが、
ナイロン-6又はナイロン-6,6と、
ナイロン-6又はナイロン-6,6と、
ポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド)、
ポリ(ヘキサメチレンイソフタルアミド)、及び/又は
ポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド)とポリ(ヘキサメチレンイソフタルアミド)とのコポリマーであって、ポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド)繰り返し単位とポリ(ヘキサメチレンイソフタルアミド)繰り返し単位とのモル比が、約70:30~約75:25の範囲にある、コポリマーである、少なくとも1つの繰り返し単位と、を含む、コポリマーと、を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の筐体物品。 - 前記第1のポリアミドが、ナイロン-6及びナイロン-6,6のうちの少なくとも1つである、請求項1~6のいずれか一項に記載の筐体物品。
- 前記熱可塑性樹脂が、前記添加剤を含み、前記添加剤が、前記熱可塑性樹脂の最大50重量%のレベルである補強繊維である、請求項1~7のいずれか一項に記載の筐体物品。
- 前記補強繊維が、ガラス繊維、ケイ素繊維、炭素繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアクリロニトリル繊維、バサルト繊維、又はそれらの混合物を含む、請求項8に記載の筐体物品。
- 前記補強繊維が、ガラス繊維を含む、請求項8又は9に記載の筐体物品。
- 前記熱可塑性樹脂が、前記添加剤を含み、前記添加剤が、耐紫外線性添加剤、難燃性添加剤、帯電防止添加剤、耐衝撃性改良剤、着色剤、撥水剤、又はそれらの組み合わせから選択される、請求項1~10のいずれか一項に記載の筐体物品。
- 前記熱可塑性樹脂が、前記添加剤を含み、前記添加剤が、前記熱可塑性樹脂の約0.1重量%~約30重量%の範囲にある、請求項1~11のいずれか一項に記載の筐体物品。
- 前記熱可塑性樹脂が、前記添加剤を含み、前記添加剤が、前記樹脂の約10重量%~約30重量%の範囲にあり、前記熱可塑性樹脂の伝送損失が、500MHz~40GHzの周波数を有する信号について2デシベル(dB)未満である、請求項1~12のいずれか一項に記載の筐体物品。
- 0.5GHz~6GHzの周波数範囲、24GHz~30GHzの周波数範囲、及び36GHz~40GHzの範囲のうちの少なくとも1つ以内の前記熱可塑性樹脂の伝送損失が、1デシベル(dB)未満である、請求項1~13のいずれか一項に記載の筐体物品。
- 前記熱可塑性樹脂の前記伝送損失が、0.5デシベル(dB)未満である、請求項14に記載の筐体物品。
- 前記物品が、前記無線アンテナを完全に包囲する、請求項1~15のいずれか一項に記載の筐体物品。
- 前記物品が、パネルを備える、請求項1~15のいずれか一項に記載の筐体物品。
- 前記物品が、均一な厚さを有する、請求項17に記載の筐体物品。
- 前記物品が、凸状プロファイル、凹状プロファイル、又は波状プロファイルを有する、請求項17又は18に記載の筐体物品。
- 前記パネルが、ウィンドウレスである、請求項17~19のいずれか一項に記載の筐体物品。
- 前記物品が、耐候性である、請求項1~20のいずれか一項に記載の筐体物品。
- 水分取り込みによる前記物品の相対的な重量増加が、70℃及び62%の相対湿度での雰囲気中で平衡化すると、4%未満である、請求項1~21のいずれか一項に記載の筐体物品。
- 前記熱可塑性樹脂が、全組成物質量の最大50重量%のレベルで補強ガラス繊維を含み、前記熱可塑性樹脂が、
約40MPa~約300MPaの範囲の引張強度と、
0.7g/cm3~5g/cm3の範囲の密度と、
40kJ/m2~150kJ/m2の範囲の耐衝撃性と、
前記物品に衝突する信号の方向が前記物品の表面に垂直である場合、物品厚さが、前記信号が前記物品に衝突する領域にわたって実質的に均一である、以下、
前記物品厚さが0.5mm~6mmである場合、周波数500MHz~6GHzの信号について1dB~0dB、
前記物品厚さが0.5mm~4.5mmである場合、周波数24GHz~30GHzの信号について1dB~0dB、
前記物品厚さが0.5mm~4mmである場合、周波数36GHz~40GHzの信号について1dB~0dB、及び
前記物品厚さが0.5mm~3.5mmである場合、周波数76GHz~81GHzの信号について1dB~0dB、のうちの少なくとも1つの信号減衰と、を有する、請求項1~22のいずれか一項に記載の筐体物品。 - 前記物品の密度が、
0.7g/cm3以上~5g/cm3以下、
0.8g/cm3以上~4g/cm3以下、及び
0.85以上~3g/cm3以下から選択される範囲にある、請求項1~23のいずれか一項に記載の筐体物品。 - 前記熱可塑性樹脂が、10~50重量%のガラス繊維を含む、請求項1~24のいずれか一項に記載の筐体物品。
- 前記熱可塑性樹脂が、12~50重量%のガラス繊維を含む、請求項25に記載の筐体物品。
- 前記熱可塑性樹脂が、14~40重量%のガラス繊維を含む、請求項26に記載の筐体物品。
- 前記熱可塑性樹脂が、40~300MPaの範囲の引張強度を有する、請求項25~27のいずれか一項に記載の筐体物品。
- 前記物品厚さが1.5mm~4mmである場合、周波数500MHz~6GHzの信号について1B~0dB、
前記物品厚さが2.5mm~4mmである場合、周波数24GHz~30GHzの信号についてdB~0dB、
前記物品厚さが1.75mm~2.75mmである場合、周波数36GHz~40GHzの信号について1B~0dB、又は
前記物品厚さが1.75mm~2.75mmである場合、周波数76GHz~81GHzの信号について1dB~0dBの、実質的に均一な信号減衰を有する、請求項1~28のいずれか一項に記載の筐体物品。 - 最大20%の難燃性添加剤又は難燃性コーティングのうちの少なくとも1つを含み、前記筐体物品が、V-0のUL-94試験評価を有する、請求項1~29のいずれか一項に記載の筐体物品。
- 前記熱可塑性樹脂が、PA66:DI(85:15~96:4重量:重量)、約5~約20重量%の範囲のガラス繊維、最大約20重量%の範囲の難燃剤添加剤、最大約3重量%の範囲のUV添加剤、最大約2重量%の範囲の熱安定剤添加剤、及び最大約3重量%の範囲の着色剤添加剤を含む、請求項1~30のいずれか一項に記載の筐体物品。
- 前記筐体物品が、射出成形、熱成形、圧縮成形、又は押出のうちの1つによって形成される、請求項1~31のいずれかに記載の筐体物品。
- 前記無線アンテナから離間した、請求項1~32のいずれか一項に記載の筐体物品を備える、システム。
- 前記無線アンテナが、5G広帯域セルラネットワーク技術に関連付けられた周波数帯域で作動する、請求項33に記載のシステム。
- システムであって、
前記無線アンテナと、
前記無線アンテナを実質的に囲む、請求項1~34のいずれか一項に記載の前記筐体物品と、を備える、システム。 - 前記無線アンテナが、5G広帯域セルラネットワーク技術に関連付けられた周波数帯域で作動する、請求項35に記載のシステム。
- 0.5GHz~81GHzの周波数範囲で作動する無線アンテナを保護するための筐体物品であって、前記筐体物品が、ナイロン-6,6を含む、筐体物品。
- 請求項1~37のいずれか一項に記載の筐体を介して電磁放射を送信することを含む、方法。
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