電子機器用途向けの Zytel® HTN

Lenovo IdeaPad

電子機器および携帯機器用途向けの熱可塑性プラスチック

電子機器用途向けの熱可塑性エンジニアリングプラスチックは、電子部品および機器の生産においてますます重要な役割を担っています。 DuPont などの素材メーカーは、万能な解決策を求めるのではなく、コストを削減しながら性能と生産効率の向上を目指して、材料を特定の用途に合わせて調整しています。

そのような製品の一つである半芳香族ポリアミドの DuPont™ Zytel® HTN 製品群は、携帯機器に使用される材料として理想的なさまざまな特性を備えています。

本来のシールド効果、優れた流動性、寸法安定性、強靭性、強度を備えた Zytel® HTN は、ラップトップ パソコン、タブレット PC、携帯電話などの機器の軽量薄型ハウジングのシステムの総コストを薄型化、軽量化することによって削減できます。 また、Zytel® HTN は、多くの電子コネクタ、リレー、発光ダイオード部品、これらの機器に含まれるさまざまな電気部品および電子部品に適した特性も備えています。 Zytel® HTN は、無鉛フリーはんだ付けを用いた工程など回路組立工程での高温耐性に優れ、広範な温度範囲および湿度範囲にわたって高い強度、剛性、強靭性を示し、さらに電子製品のリサイクル プログラムに準拠したハロゲンフリー グレードもご用意しています。

軽量薄型のラップトップ ハウジング

携帯機器に Zytel® HTN を使用することで実現した設計の自由度を証明する最近の例として、Lenovo IdeaPad U550 のハウジングの再設計があります。 Lenovo IdeaPad U550 は、15.6 インチ (40 cm) のマルチメディア ノートパソコンで、重量わずか 5.3 ポンド (2.4 kg)、高さ 1 インチ強 (2.5 cm) と極めて軽量薄型のノートパソコンです。 軽量薄型を実現できた理由の一つに、LCD のリア カバー アセンブリ (A カバーと呼ばれる) とボトム カバー アセンブリ (D カバー) への Zytel® HTN の非ハロゲン系難燃性グレードの使用があります。 両方のカバーの生産には、これまでポリカーボネート (PC)/ アクリロニトリル ブタジエン スチレン (ABS) の混合材が使用されてきましたが、Zytel® HTN に切り替えることで、PC/ABS では最も薄くしても 1.8 mm あった肉厚を 1.3 mm まで薄くすることができます。これは 25% 以上の削減になります。

「材料の剛性は、ラップトップ内部の精密電気部品と LCD スクリーンを保護する必要があるラップトップの A カバーの機械的安定性の重要な要件の一つです。 Zytel® HTN の曲げ弾性率 (約 17 GPa) と曲げ強度 (約 300 MPa) を向上させたことで、軽量薄型で費用対効果の高いカバーの生産に最適な材料となりました」と Lenovo の IdeaPad 製品グループの研究開発ディレクターを務める Aric Dai (Huafeng) 氏は述べています。

ラップトップ ハウジングの保護特性を検証するため、A カバー上に最大 25 kg (55 ポンド) の負荷をかけるなどの落下および耐圧試験を行いました。 実践的な消費者レビューでは、ラップトップの四隅を掴んで捻じるとシャーシとふたがわずかに曲がることが指摘されただけで、ふたの裏面を押しても LCD スクリーンに波紋が生じることはなく、厚みを薄くしたにもかかわらず素晴らしい結果が報告されています。 強度と剛性、耐衝撃性が向上しただけでなく、この用途に選ばれた Zytel HTN® グレードは優れた難燃性も実証されています。 この用途に対する Lenovo の仕様では、0.8 mm で UL-94 V0 の評価が指定されているのに対し、Zytel® HTN のハロゲンフリー難燃性グレードはわずか 0.4 mm でUL-94 V-0を達成しています。

Zytel® HTN への切り替えがもたらす利点は、Lenovo が意匠性の高いカバーの生産に高温ヒート サイクル成形 (RHCM) 技術を採用したことにも現れています。 この加工方法を使用すると、サイクル時間への影響を最小限に抑えながら、射出成形部品の表面状態を極めて良好な状態にすることができます。 この技術を使用することで表面の欠陥を隠すための 2 次的な工程を省いて部品コストを削減でき、ガラス充填材料でも光沢のある表面にすることができます。 Zytel® HTN のガラス転移点 (約 115°C または 240°F) は、これまで使用されてきた PC/ABS 混合材より高いために、RHCM 技術の採用が可能になりました。

お客様のニーズに合ったサポート

Lenovo の Aric Dai 氏は、「高性能でより費用対効果の高い材料ソリューションへの切り替えを Lenovo が行う上で、DuPont の包括的な技術サポートによる支援がありました。 DuPont は、設計段階での CAE 機能の利用、現場での技術サポート、工具の設計、ゲート設計のカスタマイズ、型流れのシミュレーションに加え、当社の設計ニーズに合った加飾ソリューションまで含む、独自のビジネス パッケージを提供してくれました」と述べています。実際、パターンと質感は Lenovo IdeaPad の見た目を特徴付ける要素であり、U550 も例外ではありません。 A カバーの上に碁盤の目状の極めて微細な成形を施すことで、触感はまるでギザギザのある金属のようです。 カバーを塗装した後、付着密着性試験と反り試験を行い、生産基準に準拠していることが確認されています。