特表 2025-501062 高い耐熱性を有する高弾性ポリマー組成物を有するハプティックアクチュエータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-01-17

(54)【発明の名称】高い耐熱性を有する高弾性ポリマー組成物を有するハプティックアクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   B06B 1/04 20060101AFI20250109BHJP

   C08L 101/12 20060101ALI20250109BHJP

   C08K 7/02 20060101ALI20250109BHJP

   C08J 5/04 20060101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

B06B1/04 S

C08L101/12

C08K7/02

C08J5/04 CFD

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024532793

(86)(22)【出願日】2022-12-21

(85)【翻訳文提出日】2024-07-10

(86)【国際出願番号】 US2022053620

(87)【国際公開番号】W WO2023122158

(87)【国際公開日】2023-06-29

(31)【優先権主張番号】63/293,235

(32)【優先日】2021-12-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/402,997

(32)【優先日】2022-09-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】500100822

【氏名又は名称】ティコナ・エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100129458

【弁理士】

【氏名又は名称】梶田 剛

(72)【発明者】

【氏名】キム，ヤン・シン

【テーマコード（参考）】

4F072

4J002

5D107

【Ｆターム（参考）】

4F072AA02

4F072AA08

4F072AB09

4F072AB10

4F072AD37

4F072AE11

4F072AF01

4F072AF06

4F072AF26

4F072AF29

4F072AG05

4F072AH04

4F072AH05

4F072AH23

4F072AK04

4F072AK15

4F072AL02

4J002AA011

4J002AA021

4J002CF041

4J002CF051

4J002CF161

4J002CF181

4J002DA016

4J002DE136

4J002DG056

4J002DJ006

4J002DJ016

4J002DL006

4J002FA046

4J002FD010

4J002FD016

4J002FD090

4J002FD170

4J002GQ00

5D107AA10

5D107BB08

5D107CC09

(57)【要約】

ハプティックアクチュエータが提供される。ハプティックアクチュエータは、頂部および底部、ならびに頂部および底部の間の少なくとも１つの側壁を有するハウジングと、ハウジングの頂部および底部によってそれぞれ支えられている第１および第２の永久磁石と、ハウジングによって支えられており、第１および第２の永久磁石の間の少なくとも１個のコイル、第１および第２の端部を含むフィールド部材と、任意選択的に、ハウジングの頂部、ハウジングの底部、またはその両方によって支えられている１つ以上の機械的補強材とを含む。ハプティックアクチュエータは、約２５０℃以上の溶融温度と、ＩＳＯ５２７：２０１９に従って２３℃の温度で決定して約１６，０００ＭＰａ以上の引張弾性率とを有するポリマー組成物を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハプティックアクチュエータであって、
頂部および底部、ならびに前記頂部および底部の間の少なくとも１つの側壁を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記頂部および底部によってそれぞれ支えられている第１および第２の永久磁石と、
前記ハウジングによって支えられており、前記第１および第２の永久磁石の間の少なくとも１個のコイル、第１および第２の端部を含むフィールド部材と、
任意選択的に、前記ハウジングの前記頂部、前記ハウジングの前記底部、またはその両方によって支えられている１つ以上の機械的補強材と
を含み、
前記ハプティックアクチュエータが、約２５０℃以上の溶融温度と、ＩＳＯ５２７：２０１９に従って２３℃の温度で決定して約１６，０００ＭＰａ以上の引張弾性率とを有するポリマー組成物を含む、ハプティックアクチュエータ。

【請求項2】

請求項１に記載のハプティックアクチュエータであって、前記ポリマー組成物が、ＩＳＯ１１４４３：２０２１に従って４００秒^－１のせん断速度および前記組成物の溶融温度よりも１５℃高い温度で決定して、２００Ｐａ・ｓ以下の溶融粘度を呈する、ハプティックアクチュエータ。

【請求項3】

請求項１に記載のハプティックアクチュエータであって、前記ポリマー組成物が、ＩＳＯ１７８：２０１９に従って２３℃で決定して、約１５，０００ＭＰａ以上の曲げ弾性率を呈する、ハプティックアクチュエータ。

【請求項4】

請求項１に記載のハプティックアクチュエータであって、前記ポリマー組成物が、ＩＳＯ１７９－１：２０１０に従って２３℃で決定して、約１０ｋＪ／ｍ^２以上のシャルピーノッチなし衝撃強度を呈する、ハプティックアクチュエータ。

【請求項5】

請求項１に記載のハプティックアクチュエータであって、前記ポリマー組成物が、ＩＳＯ１７９－１：２０１０に従って２３℃で決定して、約５ｋＪ／ｍ^２以上のシャルピーノッチ付き衝撃強度を呈する、ハプティックアクチュエータ。

【請求項6】

請求項１に記載のハプティックアクチュエータであって、前記ポリマー組成物が、ＩＳＯ５２７：２０１９に従って決定して、約１２０～約５００ＭＰａの引張強度を呈する、ハプティックアクチュエータ。

【請求項7】

請求項１に記載のハプティックアクチュエータであって、前記ポリマー組成物が、ＩＳＯ７５－２：２０１３に従って１．８ＭＰａの指定荷重で測定して、約１８０℃以上の荷重たわみ温度を呈する、ハプティックアクチュエータ。

【請求項8】

請求項１に記載のハプティックアクチュエータであって、前記ポリマー組成物が、ＩＳＯ試験番号１７８：２０１９に従って２３℃で決定して、約１５，０００ＭＰａ以上の曲げ弾性率を呈する、ハプティックアクチュエータ。

【請求項9】

請求項１に記載のハプティックアクチュエータであって、前記ポリマー組成物が、ＩＳＯ試験番号１７８：２０１９に従って２３℃で決定して、約１００ＭＰａ～約５００ＭＰａの曲げ強度を呈する、ハプティックアクチュエータ。

【請求項10】

請求項１に記載のハプティックアクチュエータであって、前記ポリマー組成物が、強化繊維が内部に分散されたポリマーマトリックスを含む、ハプティックアクチュエータ。

【請求項11】

請求項１０に記載のハプティックアクチュエータであって、前記ポリマーマトリックスが、４－ヒドロキシ安息香酸から誘導された繰り返し単位を含む第１の液晶ポリマーを含有する、ハプティックアクチュエータ。

【請求項12】

請求項１１に記載のハプティックアクチュエータであって、前記第１の液晶ポリマーが、テレフタル酸、イソフタル酸、ヒドロキノン、および４，４’－ビフェノールから誘導された繰り返し単位をさらに含有する、ハプティックアクチュエータ。

【請求項13】

請求項１２に記載のハプティックアクチュエータであって、４，４’－ビフェノールのモル量が、ヒドロキノンのモル量よりも大きく、および／またはテレフタル酸のモル量が、イソフタル酸のモル量よりも大きい、ハプティックアクチュエータ。

【請求項14】

請求項１３に記載のハプティックアクチュエータであって、前記ポリマーマトリックスが第２の液晶ポリマーをさらに含む、ハプティックアクチュエータ。

【請求項15】

請求項１４に記載のハプティックアクチュエータであって、前記第２の液晶ポリマーが、６－ヒドロキシ－２－ナフトエ酸から誘導された単位を含む、ハプティックアクチュエータ。

【請求項16】

請求項１５に記載のハプティックアクチュエータであって、前記第２の液晶ポリマーが、６－ヒドロキシ－２－ナフトエ酸から誘導された単位を約１０ｍｏｌ％～約４０ｍｏｌ％の量で含有する、ハプティックアクチュエータ。

【請求項17】

請求項１６に記載のハプティックアクチュエータであって、前記第１の液晶ポリマーが、前記ポリマーマトリックスの約５０ｗｔ．％～約９５ｗｔ．％を構成し、前記第２の液晶ポリマーが、前記ポリマーマトリックスの約５ｗｔ．％～約５０ｗｔ．％を構成している、ハプティックアクチュエータ。

【請求項18】

請求項１０に記載のハプティックアクチュエータであって、前記ポリマーマトリックスが、６－ヒドロキシ－２－ナフトエ酸から誘導された繰り返し単位を約１０ｍｏｌ％～約４０ｍｏｌ％の量で含む少なくとも１種の高ナフテン系液晶ポリマーを含有する、ハプティックアクチュエータ。

【請求項19】

請求項１８に記載のハプティックアクチュエータであって、高ナフテン系液晶ポリマーが、前記組成物中の液晶ポリマーの総量の約５０ｗｔ．％以上を構成している、ハプティックアクチュエータ。

【請求項20】

請求項１０に記載のハプティックアクチュエータであって、前記強化繊維がガラス繊維を含む、ハプティックアクチュエータ。

【請求項21】

請求項１０に記載のハプティックアクチュエータであって、前記強化繊維が炭素繊維を含む、ハプティックアクチュエータ。

【請求項22】

請求項１０に記載のハプティックアクチュエータであって、前記強化繊維が炭素繊維およびガラス繊維を含む、ハプティックアクチュエータ。

【請求項23】

請求項２２に記載のハプティックアクチュエータであって、重量によるガラス繊維の炭素繊維に対する比が、約１：１０～約２５：１である、ハプティックアクチュエータ。

【請求項24】

請求項１０に記載のハプティックアクチュエータであって、前記強化繊維が、前記組成物の約１０ｗｔ．％～約７０ｗｔ．％を構成している、ハプティックアクチュエータ。

【請求項25】

請求項１に記載のハプティックアクチュエータであって、前記ハウジングの少なくとも一部が前記ポリマー組成物を含有する、ハプティックアクチュエータ。

【請求項26】

請求項１に記載のハプティックアクチュエータを含む、電子デバイス。

【請求項27】

請求項２６に記載の電子デバイスであって、前記デバイスが、携帯電話機、ポータブルコンピュータ、タブレット、または時計である、電子デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願
[0001]本願は、２０２１年１２月２３日を出願日とする米国仮特許出願第６３／２９３，２３５号および２０２２年９月１日を出願日とする米国仮特許出願第６３／４０２，９９７号の優先権に基づき、この優先権を主張するものであり、これらは、参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

[0002]ハプティック技術は、ユーザに情報を伝達する手法としてますます普及している。単にハプティクスとも称され得るハプティック技術は、ユーザに相対的な量の力を付与することによってユーザの触覚を刺激する触知フィードバックベースの技術である。

【0003】

[0003]ハプティックデバイスまたはハプティックアクチュエータは、ユーザに触知フィードバックを提供するデバイスの一例である。特に、ハプティックデバイスまたはアクチュエータは、ハプティックデバイスの一部である質量体（ｍａｓｓ）を作動させることによって、ユーザに相対的な量の力を適用することができる。様々な形態の触知フィードバック、例えば、比較的長いおよび短い力または振動のバーストの生成によって、情報をユーザに伝達することができる。

【0004】

[0004]ハプティックアクチュエータに使用されるポリマー成分は、一般に、高い耐クリープ性および剛性を有することが望ましい。さらに、ハプティックアクチュエータを含む電子デバイスの組み立ては、高温へのハプティックアクチュエータの曝露を含み得るため、ポリマー成分も高い耐熱性を有することが望ましい。

【0005】

[0005]したがって、剛性および耐熱性が高い材料を含むハプティックアクチュエータが必要とされている。

【発明の概要】

【0006】

[0006]本発明の一実施形態によると、ハプティックアクチュエータが提供される。ハプティックアクチュエータは、頂部および底部、ならびに頂部および底部の間の少なくとも１つの側壁を有するハウジングと、ハウジングの頂部および底部によってそれぞれ支えられている第１および第２の永久磁石と、ハウジングによって支えられており、第１および第２の永久磁石の間の少なくとも１個のコイル、第１および第２の端部を含むフィールド部材と、任意選択的に、ハウジングの頂部、ハウジングの底部、またはその両方によって支えられている１つ以上の機械的補強材とを含む。ハプティックアクチュエータは、約２５０℃以上の溶融温度と、ＩＳＯ５２７：２０１９に従って２３℃の温度で決定して約１６，０００ＭＰａ以上の引張弾性率とを有するポリマー組成物を含む。

【0007】

[0007]本発明の他の特徴および態様は、以下でより詳細に示されている。
[0008]本発明の完全かつ実現可能な開示は、当業者に対するその最良の形態を含むものであり、添付図面の参照を含む明細書の残りの部分においてより具体的に示されている。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】[0009]図１は、本発明の一実施形態によるハプティックアクチュエータの一部の斜視図である。

【図2】[0010]図２は、図１のハプティックアクチュエータの分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

[0011]当業者であれば、本議論が例示的な実施形態のみを説明するものであり、本発明のより広範な態様を限定するものとして意図されることはないと理解されたい。
[0012]一般に言うなら、本発明は、ハプティックアクチュエータにおいて良好に機能することを可能にする剛性および高い耐熱性の独自の組み合わせを有する、ポリマーマトリックスと複数の強化繊維とを含むポリマー組成物を含むハプティックアクチュエータに関する。例えば、組成物の引張弾性率は、ＩＳＯ５２７：２０１９に従って２３℃で決定して、一般に、約１６，０００ＭＰａ以上、いくつかの実施形態では約２０，０００ＭＰａ以上、いくつかの実施形態では約２０，５００ＭＰａ～約４０，０００ＭＰａ、いくつかの実施形態では約２１，０００ＭＰａ～約３６，０００ＭＰａ、いくつかの実施形態では約２２，０００ＭＰａ～約２５，０００ＭＰａ、いくつかの実施形態では約３０，０００ＭＰａ～約３６，０００ＭＰａである。さらに、組成物の溶融温度は、一般に、約２５０℃以上、いくつかの実施形態では約２８０℃以上、いくつかの実施形態では約２９０℃以上、いくつかの実施形態では約３００℃以上、いくつかの実施形態では約３１０℃～約３６０℃である。

【0010】

[0013]組成物はまた、ＩＳＯ５２７：２０１９に従って２３℃で決定して、約１２０～約５００ＭＰａ、いくつかの実施形態では約１３０～約４００ＭＰａ、いくつかの実施形態では約１４０～約３５０ＭＰａの引張強度および／または約０．３％以上、いくつかの実施形態では約０．５％～約５％、いくつかの実施形態では約０．８％～約３％の引張破断歪みを呈し得る。ポリマー組成物はまた、ＩＳＯ１７８：２０１９に従って２３℃で決定して、約１５，０００ＭＰａ以上、いくつかの実施形態では約１９，０００ＭＰａ～約４０，０００ＭＰａ、いくつかの実施形態では約２０，０００ＭＰａ～約２５，０００ＭＰａ、いくつかの実施形態では約３０，０００ＭＰａ～約３５，０００ＭＰａの曲げ弾性率、約１００～約５００ＭＰａ、いくつかの実施形態では約１５０～約４００ＭＰａ、いくつかの実施形態では約２００～約３５０ＭＰａの曲げ強度、および／または約０．３％以上、いくつかの実施形態では約０．８％～約５％、いくつかの実施形態では約１．４％～約３％の曲げ破断歪みを呈し得る。組成物はまた、ＩＳＯ１７９－１：２０１０に従って２３℃で測定して、約５ｋＪ／ｍ^２以上、いくつかの実施形態では約１０～約３０ｋＪ／ｍ^２、いくつかの実施形態では約１５～約２５ｋＪ／ｍ^２のシャルピーノッチ付き衝撃強度および／または約１０ｋＪ／ｍ^２以上、いくつかの実施形態では約１５ｋＪ／ｍ^２～約５０ｋＪ／ｍ^２、いくつかの実施形態では約２０～約４５ｋＪ／ｍ^２、いくつかの実施形態では約２５～約３５ｋＪ／ｍ^２のシャルピーノッチなし衝撃強度を呈し得る。さらに、荷重たわみ温度（ＤＴＵＬ）は、ＡＳＴＭ Ｄ６４８－１８（技術的にはＩＳＯ７５－２：２０１３と同等）に従って１．８ＭＰａの指定荷重で測定して、約１８０℃以上、いくつかの実施形態では約２００℃～約３５０℃、いくつかの実施形態では約２２５℃～約３２５℃、いくつかの実施形態では約２４０℃～約３００℃であり得る。

【0011】

[0014]さらに、ポリマー組成物は、４００秒^－１のせん断速度で決定して、約３００Ｐａ・ｓ以下、いくつかの実施形態では約２００Ｐａ・ｓ以下、いくつかの実施形態では約１００Ｐａ・ｓ以下、いくつかの実施形態では約１０～約９０Ｐａ・ｓ、いくつかの実施形態では約１０～約８０Ｐａ・ｓ、いくつかの実施形態では約３０～約６０Ｐａ・ｓの溶融粘度、および／または１０００秒^－１のせん断速度で決定して、約２００Ｐａ・ｓ以下、いくつかの実施形態では約１００Ｐａ・ｓ以下、いくつかの実施形態では約１０～約７０Ｐａ・ｓ、いくつかの実施形態では約１０～約６０Ｐａ・ｓ、いくつかの実施形態では約３０～約４５Ｐａ・ｓの溶融粘度を有し得る。溶融粘度は、ＩＳＯ１１４４３：２０２１に従って組成物の溶融温度よりも１５℃高い温度で決定され得る。

【0012】

[0015]これより、本発明の様々な実施形態をより詳細に説明する。
Ｉ．ポリマー組成物
Ａ．ポリマーマトリックス
[0016]ポリマーマトリックスは、典型的には、１種以上の液晶ポリマーを、一般に、ポリマー組成物全体の約３０ｗｔ．％～約９０ｗｔ．％、いくつかの実施形態では約４５ｗｔ．％～約７５ｗｔ．％、いくつかの実施形態では約５０ｗｔ．％～約７０ｗｔ．％、いくつかの実施形態では約５５ｗｔ．％～約６５ｗｔ．％の量で含有する。液晶ポリマーは、一般に、これらが棒状構造を有し得、かつそれらの溶融状態（例えば、サーモトロピックネマチック状態）で結晶挙動を呈し得る限りにおいて「サーモトロピック」として分類される。ポリマー組成物に用いられる液晶ポリマーは、組成物全体の融点が約２８０℃以上であることを前提として、約２００℃以上、いくつかの実施形態では約２２０℃～約３５０℃、いくつかの実施形態では約２６０℃～約３３０℃の溶融温度を有し得る。溶融温度は、例えばＩＳＯ試験番号１１３５７－３：２０１１によって決定して、示差走査熱量測定（「ＤＳＣ」）を使用して当技術分野で周知であるように決定され得る。そのようなポリマーは、当技術分野で知られているように、１つ以上のタイプの繰り返し単位から形成され得る。液晶ポリマーは、例えば、一般に、以下の式（Ｉ）：

【0013】

【化1】

【0014】

［式中、
環Ｂは、置換もしくは非置換の６員アリール基（例えば、１，４－フェニレンもしくは１，３－フェニレン）、置換もしくは非置換の５員もしくは６員アリール基に縮合した置換もしくは非置換の６員アリール基（例えば、２，６－ナフタレン）、または置換もしくは非置換の５員もしくは６員アリール基に結合した置換もしくは非置換の６員アリール基（例えば、４，４－ビフェニレン）であり、
Ｙ_１およびＹ_２は、独立的に、Ｏ、Ｃ（Ｏ）、ＮＨ、Ｃ（Ｏ）ＨＮ、またはＮＨＣ（Ｏ）である］
によって表される１個以上の芳香族エステル繰り返し単位を含有し得る。

【0015】

[0017]典型的には、Ｙ_１およびＹ_２の少なくとも１つはＣ（Ｏ）である。そのような芳香族エステル繰り返し単位の例としては、例えば、芳香族ジカルボン酸繰り返し単位（式ＩのＹ_１およびＹ_２はＣ（Ｏ）である）、芳香族ヒドロキシカルボン酸繰り返し単位（式Ｉにおいて、Ｙ_１はＯであり、Ｙ_２はＣ（Ｏ）である）、およびそれらの様々な組み合わせが挙げられ得る。

【0016】

[0018]例えば、４－ヒドロキシ安息香酸、４－ヒドロキシ－４’－ビフェニルカルボン酸、２－ヒドロキシ－６－ナフトエ酸、２－ヒドロキシ－５－ナフトエ酸、３－ヒドロキシ－２－ナフトエ酸、２－ヒドロキシ－３－ナフトエ酸、４’－ヒドロキシフェニル－４－安息香酸、３’－ヒドロキシフェニル－４－安息香酸、４’－ヒドロキシフェニル－３－安息香酸など、ならびにそれらのアルキル、アルコキシ、アリールおよびハロゲン置換基、ならびにそれらの組み合わせなどの芳香族ヒドロキシカルボン酸から誘導された芳香族ヒドロキシカルボン酸繰り返し単位が用いられ得る。特に適した芳香族ヒドロキシカルボン酸は、４－ヒドロキシ安息香酸（「ＨＢＡ」）および６－ヒドロキシ－２－ナフトエ酸（「ＨＮＡ」）である。用いられる場合、ヒドロキシカルボン酸（例えば、ＨＢＡおよび／またはＨＮＡ）から誘導された繰り返し単位は、典型的には、ポリマーの約３０ｍｏｌ％以上、いくつかの実施形態では約４０ｍｏｌ％～約８０ｍｏｌ％、いくつかの実施形態では約５０ｍｏｌ％～７０ｍｏｌ％を構成している。

【0017】

[0019]テレフタル酸、イソフタル酸、２，６－ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルエーテル－４，４’－ジカルボン酸、１，６－ナフタレンジカルボン酸、２，７－ナフタレンジカルボン酸、４，４’－ジカルボキシビフェニル、ビス（４－カルボキシフェニル）エーテル、ビス（４－カルボキシフェニル）ブタン、ビス（４－カルボキシフェニル）エタン、ビス（３－カルボキシフェニル）エーテル、ビス（３－カルボキシフェニル）エタンなど、ならびにそれらのアルキル、アルコキシ、アリールおよびハロゲン置換基、ならびにそれらの組み合わせなどの芳香族ジカルボン酸から誘導された芳香族ジカルボン酸繰り返し単位も用いられ得る。特に適した芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸（「ＴＡ」）、イソフタル酸（「ＩＡ」）、および２，６－ナフタレンジカルボン酸（「ＮＤＡ」）が挙げられ得る。用いられる場合、芳香族ジカルボン酸（例えば、ＩＡ、ＴＡ、および／またはＮＤＡ）から誘導された繰り返し単位はそれぞれ、典型的には、ポリマーの約１ｍｏｌ％～約５０ｍｏｌ％、いくつかの実施形態では約２ｍｏｌ％～約４０ｍｏｌ％、いくつかの実施形態では約５ｍｏｌ％～約３０ｍｏｌ％を構成している。

【0018】

[0020]他の繰り返し単位もポリマーに用いられ得る。ある特定の実施形態では、例えば、ヒドロキノン、レゾルシノール、２，６－ジヒドロキシナフタレン、２，７－ジヒドロキシナフタレン、１，６－ジヒドロキシナフタレン、４，４’－ジヒドロキシビフェニル（または４，４’－ビフェノール）、３，３’－ジヒドロキシビフェニル、３，４’－ジヒドロキシビフェニル、４，４’－ジヒドロキシビフェニルエーテル、ビス（４－ヒドロキシフェニル）エタンなど、ならびにそれらのアルキル、アルコキシ、アリールおよびハロゲン置換基、ならびにそれらの組み合わせなどの芳香族ジオールから誘導された繰り返し単位が用いられ得る。特に適した芳香族ジオールとしては、例えば、ヒドロキノン（「ＨＱ」）および４，４’－ビフェノール（「ＢＰ」）が挙げられ得る。用いられる場合、芳香族ジオール（例えば、ＨＱおよび／またはＢＰ）から誘導された繰り返し単位はそれぞれ、典型的には、ポリマーの約１ｍｏｌ％～約３０ｍｏｌ％、いくつかの実施形態では約２ｍｏｌ％～約２５ｍｏｌ％、いくつかの実施形態では約５ｍｏｌ％～約２０ｍｏｌ％を構成している。芳香族アミド（例えば、アセトアミノフェン（「ＡＰＡＰ」））および／または芳香族アミン（例えば、４－アミノフェノール（「ＡＰ」）、３－アミノフェノール、１，４－フェニレンジアミン、１，３－フェニレンジアミンなど）から誘導されたものなどの繰り返し単位も用いられ得る。用いられる場合、芳香族アミド（例えば、ＡＰＡＰ）および／または芳香族アミン（例えば、ＡＰ）から誘導された繰り返し単位は、典型的には、ポリマーの約０．１ｍｏｌ％～約２０ｍｏｌ％、いくつかの実施形態では約０．５ｍｏｌ％～約１５ｍｏｌ％、いくつかの実施形態では約１ｍｏｌ％～約１０ｍｏｌ％を構成している。様々な他のモノマー繰り返し単位がポリマーに組み込まれ得ることも理解されたい。例えば、ある特定の実施形態では、ポリマーは、脂肪族または脂環式ヒドロキシカルボン酸、ジカルボン酸、ジオール、アミド、アミンなどの非芳香族モノマーから誘導された１個以上の繰り返し単位を含有し得る。当然のことながら、他の実施形態では、ポリマーは、非芳香族（例えば、脂肪族または脂環式）モノマーから誘導された繰り返し単位を欠くという点で「全芳香族性」であり得る。

【0019】

[0021]いくつかの実施形態では、組成物は、ナフタレン－２，６－ジカルボン酸（「ＮＤＡ」）、６－ヒドロキシ－２－ナフトエ酸（「ＨＮＡ」）、またはそれらの組み合わせなどの、ナフテン系ヒドロキシカルボン酸およびナフテン系ジカルボン酸から誘導された低含有量の繰り返し単位を含有する「低ナフテン系」液晶ポリマーを含有する。すなわち、ナフテン系ヒドロキシカルボン酸および／またはジカルボン酸（例えば、ＮＤＡ、ＨＮＡ、またはＨＮＡとＮＤＡとの組み合わせ）から誘導された繰り返し単位の総量は、ポリマーの約１５ｍｏｌ％以下、いくつかの実施形態では約１０ｍｏｌ％以下、いくつかの実施形態では約６ｍｏｌ％以下、いくつかの実施形態では０ｍｏｌ％～約５ｍｏｌ％であり得る。一実施形態では、例えば、ＨＮＡおよび／またはＮＤＡから誘導された繰り返し単位は、ポリマーの０ｍｏｌ％であり得る。そのような実施形態では、ポリマーは、ＨＢＡから誘導された繰り返し単位を、約４０ｍｏｌ％～約８０ｍｏｌ％、いくつかの実施形態では約４５ｍｏｌ％～約７５ｍｏｌ％、いくつかの実施形態では約５０ｍｏｌ％～約７０ｍｏｌ％の量で含有し得る。ポリマーはまた、芳香族ジカルボン酸（例えば、ＩＡおよび／またはＴＡ）を、約１ｍｏｌ％～約２０ｍｏｌ％、いくつかの実施形態では約４ｍｏｌ％～約１５ｍｏｌ％の量で、および／または芳香族ジオール（例えば、ＢＰおよび／またはＨＱ）を、約１ｍｏｌ％～約２０ｍｏｌ％、いくつかの実施形態では約４ｍｏｌ％～約１５ｍｏｌ％の量で含有し得る。特定の例では、ＢＰのＨＱに対するモル比は、約０．８～約２．５、いくつかの実施形態では約１～約２．２、いくつかの実施形態では約１．１～約２であるように選択的に制御され得、および／またはＴＡのＩＡに対するモル比は、約０．８～約２．５、いくつかの実施形態では約１～約２．２、いくつかの実施形態では約１．１～約２であるように選択的に制御され得る。例えば、ＢＰは、モル比が１超になるようにＨＱよりも大きなモル量で使用され得、および／またはＴＡは、モル比が１超になるようにＩＡよりも大きなモル量で使用され得る。

【0020】

[0022]いくつかの実施形態では、ポリマー組成物は、ナフタレン－２，６－ジカルボン酸（「ＮＤＡ」）、６－ヒドロキシ－２－ナフトエ酸（「ＨＮＡ」）、またはそれらの組み合わせなどの、ナフテン系ヒドロキシカルボン酸およびナフテン系ジカルボン酸から誘導された比較的高い含有量の繰り返し単位を含有する「高ナフテン系」液晶ポリマーを含有する。すなわち、ナフテン系ヒドロキシカルボン酸および／またはジカルボン酸（例えば、ＮＤＡ、ＨＮＡ、またはＨＮＡとＮＤＡとの組み合わせ）から誘導された繰り返し単位の総量は、ポリマーの約１５ｍｏｌ％超、いくつかの実施形態では約１８ｍｏｌ％以上、いくつかの実施形態では約２０ｍｏｌ％～約６０ｍｏｌ％であり得る。１つの特定の実施形態では、例えば、６－ヒドロキシ－２－ナフトエ酸（「ＨＮＡ」）から誘導された繰り返し単位は、ポリマーの約１０ｍｏｌ％～約４０ｍｏｌ％、いくつかの実施形態では約１５ｍｏｌ％～約３５ｍｏｌ％、いくつかの実施形態では約２０ｍｏｌ％～約３０ｍｏｌ％を構成し得る。そのような実施形態では、液晶ポリマーはまた、芳香族ヒドロキシカルボン酸（例えば、ＨＢＡ）などの様々な他のモノマーを、約１０ｍｏｌ％～約８５ｍｏｌ％、いくつかの実施形態では約４０ｍｏｌ％～約８２ｍｏｌ％、いくつかの実施形態では約７０ｍｏｌ％～約８０ｍｏｌ％の量で、芳香族ジカルボン酸（例えば、ＩＡおよび／またはＴＡ）を、約０ｍｏｌ％～約３０ｍｏｌ％、いくつかの実施形態では約２ｍｏｌ％～約２５ｍｏｌ％の量で、および／または芳香族ジオール（例えば、ＢＰおよび／またはＨＱ）を、約０ｍｏｌ％～約４０ｍｏｌ％、いくつかの実施形態では約２ｍｏｌ％～約３５ｍｏｌ％の量で含有し得る。いくつかの実施形態では、高ナフテン系液晶ポリマーは、ナフテン系ヒドロキシカルボン酸およびＨＢＡに加えて、少量の芳香族ジカルボン酸を含有する。例えば、液晶ポリマーは、ＴＡおよび／またはＩＡを、約０．１ｍｏｌ％～約５ｍｏｌ％、いくつかの実施形態では約０．２ｍｏｌ％～約２ｍｏｌ％、いくつかの実施形態では約０．５ｍｏｌ％～約１ｍｏｌ％の量で含有し得る。

【0021】

[0023]ある特定の実施形態では、液晶ポリマーはすべて、上記のような「低ナフテン系」ポリマーである。他の実施形態では、液晶ポリマーはすべて、上記のような「高ナフテン系」ポリマーである。いくつかの場合では、そのようなポリマーのブレンドも使用され得る。例えば、低ナフテン系液晶ポリマーは、組成物中の液晶ポリマーの総量の約５０ｗｔ．％～約９５ｗｔ．％、いくつかの実施形態では約６０ｗｔ．％～約９０ｗｔ．％、いくつかの実施形態では約７５ｗｔ．％～約８５ｗｔ．％を構成し得、高ナフテン系液晶ポリマーは、組成物中の液晶ポリマーの総量の約５ｗｔ．％～約５０ｗｔ．％、いくつかの実施形態では約１０ｗｔ．％～約４０ｗｔ．％、いくつかの実施形態では約１５ｗｔ．％～約２５ｗｔ．％を構成し得る。他の実施形態では、高ナフテン系液晶ポリマーは、組成物中の液晶ポリマーの総量の約５０ｗｔ．％～約９９ｗｔ．％、いくつかの実施形態では約８０ｗｔ．％～約９７ｗｔ．％、いくつかの実施形態では約９０ｗｔ．％～約９５ｗｔ．％を構成し得、低ナフテン系液晶ポリマーは、組成物中の液晶ポリマーの総量の約１ｗｔ．％～約５０ｗｔ．％、いくつかの実施形態では約３ｗｔ．％～約２０ｗｔ．％、いくつかの実施形態では約５ｗｔ．％～約１０ｗｔ．％を構成し得る。

【0022】

Ｂ．強化繊維
[0024]そのような高い弾性率を有するポリマー組成物を提供するために、強化繊維は、典型的には、ポリマーマトリックス内に分散される。一般に、ポリマー繊維、金属繊維、炭素質繊維（例えば、グラファイト、炭化物など）、無機繊維など、およびそれらの組み合わせなどの様々な異なるタイプの強化繊維のいずれかが本発明のポリマー組成物に用いられ得る。いくつかの実施形態では、組成物は、無機繊維、例えば、ガラス、チタネート（例えば、チタン酸カリウム）、ネオシリケート、ソロシリケート、イノシリケート（例えば、ウォラストナイトなどのイノケイ酸カルシウム、トレモライトなどのイノケイ酸カルシウムマグネシウム、アクチノライトなどのイノケイ酸カルシウムマグネシウム鉄、アンソフィライトなどのイノケイ酸マグネシウム鉄など）、フィロシリケート（例えば、パリゴルスカイトなどのフィロケイ酸アルミニウム）、テクトシリケートなどのシリケート、硫酸カルシウムなどのスルフェート（例えば、脱水石膏または無水石膏）、ミネラルウール（例えば、ロックウールまたはスラグウール）などから誘導されたものを含有する。Ｅガラス、Ａガラス、Ｃガラス、Ｄガラス、ＡＲガラス、Ｒガラス、Ｓ１ガラス、Ｓ２ガラスなどから形成されたもの、およびそれらの混合物などのガラス繊維が、本発明における使用に特に好適であり得る。ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）ベースまたはピッチベースの炭素繊維などの炭素繊維も、一般に高い剛性を有することから、ポリマー組成物における使用に特に適している。必要に応じて、強化繊維には、当技術分野で知られているようなサイズ剤または他のコーティングが設けられていてもよい。

【0023】

[0025]強化繊維の量を選択的に制御して、剛性および耐熱性の所望の組み合わせを達成することができる。強化繊維は、例えば、ポリマー組成物の重量で、約１０％～約７０％、いくつかの実施形態では約２０％～約６０％、いくつかの実施形態では約３０％～約５５％、いくつかの実施形態では約３５ｗｔ．％～約５０ｗｔ．％、いくつかの実施形態では約３５％～約４５％の量で用いられ得る。いくつかの実施形態では、強化繊維は、ガラス繊維のみを含む。他の実施形態では、組成物は、ガラス繊維および炭素繊維の両方を含有する。そのような実施形態では、ガラス繊維の炭素繊維に対する比は、約１：１０～約２５：１、いくつかの実施形態では約１：１～約２０：１、いくつかの実施形態では約２：１～約１５：１、いくつかの実施形態では約５：１～約１５：１、いくつかの実施形態では約６：１～約１３：１であり得る。例えば、一実施形態では、ガラス繊維は、組成物の約１０ｗｔ．％～約５０ｗｔ．％、いくつかの実施形態では約１５ｗｔ．％～約４５ｗｔ．％、いくつかの実施形態では約２５ｗｔ．％～約４０ｗｔ．％を占め得、その一方で、炭素繊維は、組成物の約０．５ｗｔ．％～約１０ｗｔ．％、いくつかの実施形態では約１ｗｔ．％～約８ｗｔ．％、いくつかの実施形態では約１．５ｗｔ．％～約７ｗｔ．％を占め得る。

【0024】

[0026]いくつかの実施形態では、強化繊維は、炭素繊維のみを含有し得る。そのような実施形態では、炭素繊維は、組成物の約１０ｗｔ．％～約５０ｗｔ．％、例えば、約２５ｗｔ．％～約４０ｗｔ．％を構成し得る。本発明者は、強化繊維として炭素繊維を使用する組成物から製造されたハプティックアクチュエータが、強化繊維としてガラス繊維を使用する組成物から形成されたものよりも静かであり得ることを発見した。

【0025】

Ｃ．任意選択的な成分
[0027]微粒子状フィラー（例えば、タルク、マイカなど）、抗菌剤、顔料（例えば、カーボンブラック）、酸化防止剤、安定剤、界面活性剤、ワックス、固体溶媒、難燃剤、滴下防止添加剤、および特性および加工性を向上させるために添加される他の材料などの幅広い種類の追加的な添加剤もポリマー組成物に含まれ得る。実質的な分解なしで液晶ポリマーの加工条件に耐えることができる滑剤もポリマー組成物中に用いられ得る。そのような滑剤の例としては、脂肪酸エステル、それらの塩、エステル、脂肪酸アミド、有機ホスフェートエステル、およびエンジニアリングプラスチック材料の加工において滑剤として一般に使用されるタイプの炭化水素ワックスが、それらの混合物を含め、挙げられる。適した脂肪酸は、典型的には、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、モンタン酸、オクタデシン酸（ｏｃｔａｄｅｃｉｎｉｃ ａｃｉｄ）、パリン酸（ｐａｒｉｎｒｉｃ ａｃｉｄ）などの、約１２～約６０個の炭素原子の骨格炭素鎖を有する。適したエステルとしては、脂肪酸エステル、脂肪族アルコールエステル、ワックスエステル、グリセロールエステル、グリコールエステル、および複合エステルが挙げられる。脂肪酸アミドは、脂肪第１級アミド、脂肪第２級アミド、メチレンおよびエチレンビスアミド、ならびにアルカノールアミド、例えば、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－エチレンビスステアラミドなどを含む。ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなどの脂肪酸の金属塩；パラフィンワックス、ポリオレフィンワックスおよび酸化ポリオレフィンワックス、ならびにマイクロクリスタリンワックスを含む炭化水素ワックスも適している。特に適した滑剤は、ステアリン酸の酸、塩、またはアミド、例えば、ペンタエリトリトールテトラステアレート、ステアリン酸カルシウム、またはＮ，Ｎ’－エチレンビスステアラミドである。用いられる場合、滑剤は、典型的には、ポリマー組成物の約０．０５ｗｔ．％～約１．５ｗｔ．％、いくつかの実施形態では約０．１ｗｔ．％～約０．５ｗｔ．％（重量）を構成している。

【0026】

[0028]ポリマー組成物を形成するために使用される成分は、当技術分野で知られているような様々な異なる技術のいずれかを使用して一緒に組み合わされ得る。１つの特定の実施形態では、例えば、液晶ポリマー、強化繊維、および他の任意選択的な添加剤は、押出機内で混合物として溶融加工されて、ポリマー組成物を形成する。混合物は、単軸スクリュー押出機または多軸スクリュー押出機内で、約２５０℃～約４５０℃の温度などで溶融混練され得る。一実施形態では、混合物は、複数の温度帯域を含む押出機内で溶融加工され得る。個々の帯域の温度は、典型的には、ポリマーの溶融温度に対して、約－６０℃～約２５℃内に設定される。例えば、混合物は、Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚの１８ｍｍ共回転完全噛合型二軸スクリュー押出機（ｃｏ－ｒｏｔａｔｉｎｇ ｆｕｌｌｙ ｉｎｔｅｒｍｅｓｈｉｎｇ ｔｗｉｎ ｓｃｒｅｗ ｅｘｔｒｕｄｅｒ）などの二軸スクリュー押出機を使用して溶融加工され得る。汎用型のスクリュー設計を使用して、混合物を溶融加工してもよい。一実施形態では、すべての成分を含む混合物は、容積式供給機によって第１のバレルの供給口に供給され得る。別の実施形態では、知られているように、異なる成分が押出機内の異なる添加点で添加され得る。例えば、ポリマーは、供給口で適用され得、ある特定の添加剤（例えば、強化繊維）は、その下流に置かれている同じまたは異なる温度帯域で供給され得る。それでも、得られた混合物は、溶融および混合され、次いで、ダイを通して押出され得る。次いで、押出されたポリマー組成物は、水浴中でクエンチされて、固化し、ペレタイザ内で造粒され、続いて、乾燥が行われ得る。

【0027】

ＩＩ．ハプティックアクチュエータ
[0029]先に示されているように、本発明のポリマー組成物は、ハプティックアクチュエータに用いられ得る。典型的には、ハプティックアクチュエータは、頂部および底部、ならびに頂部および底部の間の少なくとも１つの側壁を有するハウジングと、ハウジングの頂部および底部によってそれぞれ支えられている第１および第２の永久磁石と、ハウジングによって支えられており、第１および第２の永久磁石の間の少なくとも１個のコイル、第１および第２の端部を含むフィールド部材と、任意選択的に、ハウジングの頂部、ハウジングの底部、またはその両方によって支えられている１つ以上の機械的補強材とを含む。

【0028】

[0030]例えば、図１および２を参照すると、ハプティックアクチュエータ４０の一実施形態は、頂部４２と、底部４３と、側壁４６とを有するハウジング４１を含む。ハウジング４１は、長方形の形状を有する。当然のことながら、ハウジング４１は、別の形状であってもよく、異なる寸法を有していてもよい。

【0029】

[0031]それぞれの機械的補強材４７，４８は、ハウジング４１の頂部４２および底部４３によって支えられ得る。それぞれの機械的補強材４７，４８は、非フェライト系、より具体的には非フェライト系鋼であり得る。ゼロの場合も含めて、任意の数の機械的補強材を使用することができ、ハウジング４１の任意の部分によって支えることができる。

【0030】

[0032]ハプティックアクチュエータ４０はまた、ハウジング４１の頂部および底部４２，４３によってそれぞれ支えられている第１および第２のコイル４４，４５（すなわち、電気コイル）を含む。第１および第２のコイル４４，４５はそれぞれ、図示されているように、ループ形状または「レーストラック」形状を有し、積層関係で位置合わせされ、離間されている。

【0031】

[0033]ハプティックアクチュエータ４０はまた、ハウジングによって支えられているフィールド部材５０を含み得る。フィールド部材５０は、図示されているように、第１および第２のコイル４４，４５の間に永久磁石５１，５２を含み、ハウジング４１内で移動可能である。フィールド部材５０の移動が、一方向に移動可能であると、すなわち、リニアハプティックアクチュエータ（ｌｉｎｅａｒ ｈａｐｔｉｃ ａｃｔｕａｔｏｒ）として記載され得る一方で、いくつかの実施形態では、フィールド部材は、他の方向に移動可能であってもよく、すなわち、アンギュラーハプティックアクチュエータ（ａｎｇｕｌａｒ ｈａｐｔｉｃ ａｃｔｕａｔｏｒ）であってもよいか、またはリニアハプティックアクチュエータおよびアンギュラーハプティックアクチュエータの両方の組み合わせであってもよいと理解されたい。

【0032】

[0034]永久磁石５１，５２は、例えばネオジムであってもよく、それらのそれぞれの極に対して反対方向に位置し得る。永久磁石５１，５２も、長方形の形状を有し、第１および第２のコイル４４，４５の長さに沿って位置合わせされている。一対の長方形の形状の永久磁石が図示されている一方で、第１および第２のコイル４４，４５の間には、任意の形状を有する任意の数の永久磁石があり得ると理解されるであろう。

【0033】

[0035]フィールド部材５０はまた、第１および第２の端部５３，５４を含む。第１および第２の端部５３，５４は、第１および第２のセットのバイアス部材７１，７２に結合するための第１および第２のセットの突出部５５，５６をそれぞれ有する。第１および第２のセットの突出部５５，５６は、図示されているように、円形の突出部の形状であり、反対方向に外側に延在している。同数の突出部が各方向に延在している場合がある。

【0034】

[0036]フィールド部材５０は、第１の端部５３と永久磁石５１，５２との間に第１の質量体５７を含む。第２の質量体５８は、第２の端部５４と一対の永久磁石５１，５２との間にある。第３の質量体５９は、第１および第２の質量体５７，５８の間に延在している。第３の質量体５９は、第１および第２の質量体５７，５８に対して、縮小された幅を有する。これによって、永久磁石５１，５２は、第３の質量体５９のそれぞれの側にあることが可能である。いくつかの実施形態では、第３の質量体５９が含まれない場合がある、および／または第３の質量体が、例えば異なる形状を有する場合がある。第１、第２、および第３の質量体５７，５８，５９はそれぞれ、例えば、タングステンであり得る。第１、第２、および第３の質量体ベースはそれぞれ、異なる材料であり得る。

【0035】

[0037]総称して「移動部」と称され得る、第１、第２、および第３の質量体５７、５８、５９は、第１および第２のコイル４４，４５から比較的小さな隙間だけ離間している。言い換えるなら、第１および第２のコイル４４，４５は、第１、第２、および第３の質量体５７，５８，５９に接触していない。

【0036】

[0038]ハプティックアクチュエータ４０はまた、第１の質量体５７をハウジング４１に摺動自在に結合する第１のシャフト６１を含む。第２のシャフト６２は、第２の質量体５８をハウジング４１に摺動自在に結合する。第１および第２のシャフト６１，６２は、例えば、ニッケル－クロム合金であり得る。第１および第２のシャフト６１，６２は、互いにほぼ平行であり得、当業者に理解されるように、動きをｙ軸（幅）に平行であり得る所望の並進移動に制限することができる。第１および第２のシャフト６１，６２は、他の方向への移動、例えば、横方向の移動、回転、および／または揺動も制限することができる。

【0037】

[0039]第１および第２の機械的ベアリング６３，６４は、第１および第２の質量体５７，５８によって支えられており、第１および第２のシャフトを摺動自在に収容する。第１および第２の機械的ベアリング６３，６４は、スロットベアリング（ｓｌｏｔ ｂｅａｒｉｎｇｓ）であり得る。

【0038】

[0040]当業者であれば、第１および第２のシャフト６１，６２が、円形およびスロットベアリング６３，６４の組み合わせに対して摺動することができ、そのため、過剰な抑制による妨害の可能性を減らしながら、不所望な方向の力を抑制することができると理解するであろう。第１および第２の機械的ベアリングは、移動する質量体５７，５８，５９上に取り付けられるように（したがって、シャフト６１，６２は、ハウジング４１に固定されている）、またはハウジング上に取り付けられるように（したがって、シャフトは、移動する質量体に固定されている）取り付けられ得る。

【0039】

[0041]ハプティックアクチュエータ５０はまた、フィールド部材５０の第１の端部５３とハウジング４１との間に第１のセットのバイアス部材７１を含み、フィールド部材の第２の端部５４とハウジングとの間に第２のセットのバイアス部材７２を含む。第１および第２のセットのバイアス部材７１，７２は、例えば、ばね、より具体的には、コイルばねおよび／または板ばねであり得、鋼であり得る。第１および第２のセットのバイアス部材７１，７２は、他のタイプのバイアス部材であり得、別の材料であり得る。上述のように、第１、第２、および第３の質量体は、第１および第２のコイル４４，４５から離間されている。第１および第２のセットのバイアス部材７１，７２は、この離間の維持を補助し、剛性を増加させる。合計１２個のバイアス部材がコイルばね（すなわち、機械的コイル）の形態で示されているが、任意の数およびタイプのバイアス部材が使用され得ると理解されたい。それぞれの第１および第２のセットのバイアス部材７１，７２は、例えば、第１および第２の端部４４，４５の各々１つとハウジングの隣接部分との間に、同数をそれぞれ有し得る。

【0040】

[0042]注目すべきは、本発明のポリマー組成物が、ハプティックアクチュエータの様々な部品のいずれにも用いられ得ることである。例えば、再び図１および２を参照すると、ポリマー組成物は、頂部４２、底部４３、および側壁４６を含むハウジング４１のすべてまたは一部を形成するために使用され得る。望ましい部品は、様々な異なる技術を使用して形成され得る。適した技術としては、例えば、射出成形、低圧射出成形、押出圧縮成形、ガス射出成形、発泡射出成形、低圧ガス射出成形、低圧発泡射出成形、ガス押出圧縮成形、発泡押出圧縮成形、押出成形、発泡押出成形、圧縮成形、発泡圧縮成形、ガス圧縮成形などが挙げられ得る。例えば、ポリマー組成物が射出され得る鋳型を含む射出成形システムが用いられ得る。ポリマーマトリックスが事前に凝固しないように、射出機内の時間が制御および最適化され得る。サイクル時間に達し、バレルが排出に向けて満ちたら、組成物を鋳型キャビティに射出するためにピストンが使用され得る。圧縮成形システムも用いられ得る。射出成形と同様に、望ましい物品へのポリマー組成物の成形も鋳型内で生じる。組成物は、自動ロボットアームによって拾い上げられることなどによる任意の公知の技術を使用して圧縮鋳型内に設置され得る。鋳型の温度は、凝固を可能にするのに望ましい期間にわたって、ポリマーマトリックスの凝固温度以上に維持され得る。次いで、成形される生成物は、これを溶融温度未満の温度にすることによって凝固され得る。得られた生成物は、離型され得る。各成形プロセスのサイクル時間は、十分な結合を達成し、全体的なプロセス生産性を向上させるように、ポリマーマトリックスに合わせて調整され得る。

【0041】

[0043]得られるハプティックアクチュエータは、当技術分野で知られているように、幅広い種類の電子デバイス、例えば、ポータブル電子デバイス（例えば、携帯電話機、ポータブルコンピュータ、タブレット、時計など）において使用され得る。

【0042】

[0044]本発明は、以下の実施例を参照することでより良好に理解され得る。
試験方法
[0045]溶融粘度：溶融粘度（Ｐａ・ｓ）は、ＩＳＯ試験番号１１４４３：２０２１に従って、１，０００ｓ^－１または４００ｓ^－１のせん断速度および溶融温度よりも１５℃高い温度で、Ｄｙｎｉｓｃｏ ＬＣＲ７００１キャピラリーレオメーターを使用して決定され得る。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、および入口角１８０°を有していた。バレルの直径は９．５５ｍｍ＋０．００５ｍｍであり、ロッドの長さは２３３．４ｍｍであった。

【0043】

[0046]溶融温度：溶融温度（「Ｔｍ」）は、当技術分野で知られているように、示差走査熱量測定（「ＤＳＣ」）によって決定され得る。溶融温度は、ＩＳＯ試験番号１１３５７－２：２０２０によって決定されるような示差走査熱量測定（ＤＳＣ）のピーク溶融温度である。ＤＳＣ手順では、ＴＡ Ｑ２０００装置において行われるＤＳＣ測定を使用して、ＩＳＯ規格１０３５０に述べられているように、サンプルを毎分２０℃で加熱および冷却した。

【0044】

[0047]荷重たわみ温度（「ＤＴＵＬ」）：荷重温度下でのたわみは、ＩＳＯ試験番号７５－２：２０１３（技術的にはＡＳＴＭ Ｄ６４８－１８と同等）に従って決定され得る。より具体的には、長さ８０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ、および幅４ｍｍの試験片サンプルを、指定荷重（最大外部繊維応力）が１．８メガパスカルであるエッジワイズ三点曲げ試験に供することができる。試料をシリコーン油浴中に下げることができ、そこで、試料が０．２５ｍｍ（ＩＳＯ試験番号７５－２：２０１３では０．３２ｍｍ）たわむまで、毎分２℃で温度を上げる。

【0045】

[0048]引張弾性率、引張応力、および引張伸び：引張特性は、ＩＳＯ試験番号５２７：２０１９（技術的にはＡＳＴＭ Ｄ６３８－１４と同等）に従って試験され得る。弾性率および強度の測定は、長さ８０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ、および幅４ｍｍの同じ試験片サンプルについて行われ得る。試験温度は２３℃であり得、試験速度は１または５ｍｍ／分であり得る。

【0046】

[0049]曲げ弾性率、曲げ応力、および曲げ伸び：曲げ特性は、ＩＳＯ試験番号１７８：２０１９（技術的にはＡＳＴＭ Ｄ７９０－１０と同等）に従って試験され得る。この試験は、６４ｍｍのサポートスパン（ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｐａｎ）上で実施され得る。試験は、切断されていないＩＳＯ３１６７多目的バーの中心部分上において実行され得る。試験温度は２３℃であり得、試験速度は２ｍｍ／分であり得る。

【0047】

[0050]シャルピー衝撃強度：シャルピー特性は、ＩＳＯ試験番号ＩＳＯ１７９－１：２０１０（技術的にはＡＳＴＭ Ｄ２５６－１０、方法Ｂと同等）に従って試験され得る。この試験は、タイプ１の試料サイズ（長さ８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、および厚さ４ｍｍ）を使用して実行され得る。ノッチ付き衝撃強度を試験する場合、ノッチは、タイプＡノッチ（基部半径０．２５ｍｍ）であり得る。試料は、単刃フライス盤（ｓｉｎｇｌｅ ｔｏｏｔｈ ｍｉｌｌｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ）を使用して多目的バーの中心から切断され得る。試験温度は２３℃であり得る。

【0048】

実施例１～５
[0051]サンプル１～５は、表１に示されているように、様々な割合のＬＣＰ１、ＬＣＰ２、ＬＣＰ３、ＬＣＰ４、ガラス繊維、炭素繊維、カーボンブラック、および滑剤から形成される。ＬＣＰ１は、約６０ｍｏｌ％のＨＢＡ、１３ｍｏｌ％のＴＡ、１２ｍｏｌ％のＢＰ、８ｍｏｌ％のＨＱ、および７ｍｏｌ％のＩＡから形成される。ＬＣＰ２は、約６２．５ｍｏｌ％のＨＢＡ、５ｍｏｌ％のＨＮＡ、１６．４ｍｏｌ％のＴＡ、１１．２ｍｏｌ％のＢＰ、および５ｍｏｌ％のＡＰＡＰから形成される。ＬＣＰ３は、７３ｍｏｌ％のＨＢＡおよび２７ｍｏｌ％のＨＮＡから形成される。ＬＣＰ４は、７９．３ｍｏｌ％のＨＢＡ、２０ｍｏｌ％のＨＮＡ、および０．７ｍｏｌ％のＴＡから形成される。値は、全組成の重量パーセントで記載される。

【0049】

【表1】

【0050】

[0052]部品を実施例１～５のサンプルからプラークへと射出成形し、機械特性について試験する。結果を以下の表２に示す。

【0051】

【表2】

【0052】

実施例６～１０
[0053]サンプル６～１０は、表３に示されているように、ＬＣＰ３、ＬＣＰ４、炭素繊維、および滑剤の様々な割合から形成される。

【0053】

【表3】

【0054】

[0054]部品を実施例６～１０のサンプルからプラークに射出成形し、機械特性について試験する。結果を以下の表４に示す。

【0055】

【表4】

【0056】

[0055]本発明のこれらおよび他の修正形態および変形形態は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、当業者によって実践され得る。さらに、様々な実施形態の態様が全体的または部分的のどちらで交換されてもよいと理解されたい。さらに、当業者であれば、前述の説明は単なる例であり、そのような添付の特許請求の範囲にさらに記載されている本発明を限定することを意図していないと理解するであろう。

【図1】

【図2】

【国際調査報告】