CN112552667A - 用于摄像头模块的树脂组合物及使用其制造的摄像头模块构件 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于摄像头模块的树脂组合物及使用其制造的摄像头模块构件。在一个实施方式中，用于摄像头模块的树脂组合物包括：25至50wt％的聚碳酸酯树脂；5至30wt％的聚对苯二甲酸环亚己基二亚甲基酯(PCT)树脂；30至50wt％的纤维填料；以及0.001至5wt％的染料。

Description

用于摄像头模块的树脂组合物及使用其制造的摄像头模块 构件
技术领域
本公开涉及一种具有优异的激光透射率的用于摄像头模块(camera module)的树脂组合物，以及使用其制造的摄像头模块构件(camera module member)。更具体地，本公开涉及一种用于摄像头模块的树脂组合物以及使用其制造的摄像头模块构件，该树脂组合物由于优异的激光透射率而可以被激光焊接，并且具有优异的尺寸稳定性。
背景技术
形成驾驶空间使得驾驶员在驾驶期间可以准确地看着车辆的前方、左方、右方和后方，以及允许驾驶员在停止和停放车辆时注意到相邻位置是非常重要的。为此，在车辆内部或后部安装摄像头，使得摄像头可以感测到不可见的相邻位置。特别地，车辆的后方摄像头允许驾驶员通过屏幕监视车辆后部的盲点，从而防止车辆倒车时发生事故并确保乘员的安全。
安装在车辆中的摄像头模块(或摄像头镜头模块(camera lens module))需要可靠性和稳定性作为最重要的特性，因为摄像头模块的瞬时故障会对乘员的生命具有致命影响。另外，摄像头模块需要在强冷和强热条件下的高水密性(water tightness)和操作稳定性。特别地，最近安装的具有超过1百万像素的高性能车辆摄像头模块必须具有散热和电磁屏蔽特性。
图1是传统摄像头模块的分解立体图。参考图1，摄像头模块100包括镜头组件和壳体。参考图1，镜头组件包括保持器10、多个镜头20、间隔物(spacers)(未示出)、O形环30和镜筒40，其中，镜筒40用于容纳该多个镜头，需要具有优异的尺寸稳定性，并且主要由铝基合金或聚苯硫醚树脂组合物制成。另外，O形环紧固到镜头组件的外周表面，以改进镜头组件和壳体之间的水密性，然后将粘合剂施加到镜头组件，然后将镜头组件与前主体组装，从而制造摄像头模块。
另外，摄像头模块100的壳体包括前主体50和后主体90，PCB 60和62容纳在壳体中。在传统的壳体中，垫圈80插入到前主体50和后主体90之间，然后通过使用螺钉70紧固来组装，然而，近年来，已经使用通过激光焊接的结合来确保优异的水密性和组装的容易性。
同时，与诸如超声波焊接、振动焊接和热焊接的传统方法相比，激光焊接工艺可在结合之后实现较高的水密性、结合强度等，并且通过减少毛刺或灰尘的形成来克服质量问题。因此，激光焊接工艺在各种部件的制造领域中引起了关注。
激光焊接的第一基本部件是激光器，主要使用近红外(NIR)激光束。作为近红外激光束，主要使用波长范围为800-1100nm的半导体激光器。其第二基本部件是用于透射激光的材料，其主要被称为激光透射材料。根据产品的所需厚度，要求激光透射材料具有合适的激光透射率，使得其透射上述波长范围内的激光。其第三基本部件是激光吸收材料。透射的激光穿过激光透射材料并与非激光透射材料相遇，从而导致结合。具有优异的激光吸收性的材料的实例包括炭黑，并且可以选择和使用吸收上述波长范围内的激光而不透射激光的颜料。因此，对于激光焊接，需要分别制备激光透射材料和激光吸收材料，并且这些材料由相同类型的材料制备以帮助提高结合力和强度。特别是在激光焊接中，提高激光透过材料的透射率是重要的。
基本上，当透明树脂材料，例如，诸如聚碳酸酯(PC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的无定形树脂，用作激光透射材料时，其激光透射率是90％至100％，因此其使用不是问题。另一方面，当诸如聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚甲醛(polyoxymethylene)(POM)的半结晶树脂用于需要耐热性、耐化学性和机械强度的部件时，其包含结晶区域，因此由于在透射期间激光的折射和反射，其激光透射率显著降低至30％或更低。
传统地，当将诸如聚碳酸酯的无定形树脂与半结晶树脂合金化以增加半结晶树脂的透射率时，可增加无定形区域，从而增加透射率。然而，在此情况下，激光透射率仅仅增加，并且仅仅实现了激光结合可实现的水平，但是问题在于难以制造可以满足优异的激光透射率和结合强度性质的材料。另外，激光透射率根据产品的组成和厚度而不同，并且激光透射率随着产品厚度的增加而降低。因此，可以认为，选择满足产品所需性质的树脂并根据产品的厚度确保激光透射率是重要的。
另外，在许多情况下，不管是无定形树脂还是结晶树脂，都将产品制造成具有与激光吸收材料的颜色类似的颜色(例如，黑色)。为此，重要的是，激光透射材料也使用特殊颜料来制造，使得其可以在着色状态下透射激光。
另一方面，为了防止结合后的材料之间的强度差异，激光吸收材料由与激光透射材料相同的树脂构成，或者由与激光透射材料具有优异相容性的材料构成。当通过激光焊接结合相同或类似的材料时，可能实现高强度，并且当纤维填料或矿物填料的含量增加而树脂的含量相对降低时，激光结合之后的强度降低。由于此原因，在实现结合强度方面，适当选择材料和组成是重要的。另外，与激光透射材料不同，激光吸收材料需要在相关波长下具有接近0％的激光透射率，使得其不透射激光。为了实现此透射率，必须进一步使用添加剂，例如炭黑和颜料，其可以吸收激光而不透射和反射相关波长的激光。
如上所述，已经对激光焊接所需的激光、激光透射材料和激光吸收材料进行了研究，从而可以通过激光焊接工艺制造产品。然而，当激光焊接工艺应用于特定产品时，需要额外的材料要求。具体地，激光焊接所需的激光透射材料和激光吸收材料在其分别被注射成型为激光透射层和激光吸收层之后结合。由于此原因，当使用结晶树脂时，可能出现由于成型收缩(molding shrinkage)而导致尺寸变化的问题，以及当含有纤维填料时由于纤维取向而发生变形的问题。另外，也可能出现由于外部温度变化而导致尺寸变化的问题。因此，对具有这种尺寸稳定性的材料的需求日益增加。
能够满足相关性质的树脂的实例包括聚碳酸酯(PC)。聚碳酸酯是无定形树脂，其优点在于，其激光透射性质和尺寸稳定性优异，其玻璃化转变温度(Tg)高，因此由外部温度从低温到高温的变化引起的尺寸变化较小。另一方面，聚碳酸酯具有低耐化学性的缺点，因此当聚碳酸酯应用于暴露于室外环境的车辆或产品时，其会由于化学品而经历颜色变化和物理性质劣化。因此，可以考虑能够克服此缺点的方法。作为这些方法中的一个，可以考虑将具有高耐化学性的半结晶树脂与聚碳酸酯合金化的方法。通常，半结晶树脂具有优异的机械性质、耐热性和耐化学性，但是具有诸如低玻璃化转变温度、由结晶引起的显著尺寸变化和高成型收缩的缺点。可以认为能够与聚碳酸酯合金化的最合适的半结晶树脂是聚酯。
传统地，最常用的技术是将聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与聚碳酸酯(PC)进行合金化或通过该技术获得的产品。PBT或PET具有优异的耐化学性，但其玻璃化转变温度(Tg)较低为50℃至60℃。由于此原因，当PBT或PET的含量为一定量或更大时，其不利地降低了聚碳酸酯的Tg，导致在高温下的尺寸变化。聚酯具有优异的电特性和低吸湿性，但是与聚酰胺相比，具有热特性低的缺点。
同时，聚对苯二甲酸环亚己基二亚甲基酯(PCT)树脂具有大约280℃至295℃的熔融温度(Tm)和大约89℃至92℃的玻璃化转变温度(Tg)，其低于PBT或PET的熔融温度和玻璃化转变温度。因此，PCT树脂被认为适合于与PC合金化并用于此目的。
因此，需要开发一种树脂组合物，其表现出适合于激光焊接工艺的优异的激光透射性质，具有低成型收缩率、低变形性质和随温度变化的低尺寸变化，因此可以表现出适合于用于激光焊接的精密部件的性质。特别地，本公开旨在提供一种基于合金的树脂组合物，其表现出比传统激光透射材料高的激光透射率，并且具有尺寸稳定性和耐化学性。
在韩国专利号10-1993231(2019年6月26日公布；标题为“具有增强的抗冲击性的用于摄像头镜筒的含有矿物填料的树脂组合物(Mineral Filler-Containing ResinComposition for Camera Barrel Having Enhanced Impact Resistance)”)中公开了与本公开相关的背景技术。
发明内容
本公开的目的是提供一种用于摄像头模块的树脂组合物，其具有优异的激光透射率、机械强度和尺寸稳定性。
本公开的另一目的是提供一种用于摄像头模块的树脂组合物，其在激光焊接之后与基材具有优异的结合强度，并且还具有优异的水密性和耐水压性。
本公开的又一目的是提供一种用于摄像头模块的树脂组合物，其具有优异的外观、耐化学性、耐湿性和耐候性。
本公开的再一目的是提供一种用于摄像头模块的树脂组合物，其具有优异的混溶性、流动性和成型性(moldability)。
本公开的再一目的是提供一种使用用于摄像头模块的树脂组合物制造的摄像头模块构件。
本公开的一个方面涉及一种用于摄像头模块的树脂组合物。在一个实施方式中，用于摄像头模块的树脂组合物包括：25至50wt％的聚碳酸酯树脂；5至30wt％的聚对苯二甲酸环亚己基二亚甲基酯(PCT)树脂；30至50wt％的纤维填料；以及0.001至5wt％的染料。
在一个实施方式中，聚碳酸酯树脂可具有15000至35000的粘均分子量(Mv)。
在一个实施方式中，PCT树脂可具有0.6至0.8dl/g的固有粘度。
在一个实施方式中，纤维填料可包括玻璃纤维、碳纤维、二氧化硅纤维、钛酸钾纤维、钛纤维、芳族聚酰胺纤维(aramid fiber)和石棉纤维(asbestos fiber)中的一种或多种。
在一个实施方式中，纤维填料可具有3至15μm的平均直径和0.05至5mm的平均长度。
在一个实施方式中，用于摄像头模块的树脂组合物还可包括成核剂、脱模剂、相容剂、抗氧化剂、抗冲改性剂和紫外线吸收剂中的一种或多种。
在一个实施方式中，PCT树脂和纤维填料可以1:1至1:5的重量比包括在内。
在一个实施方式中，用于摄像头模块的树脂组合物可具有根据ISO180标准(23℃)对4mm厚的样本测量的12kJ/m2或更大的夏比缺口冲击强度(Charpy notched impactstrength)，以及在980nm的波长下对2mm厚的样本测量的80％或更大的激光透射率。
在一个实施方式中，通过在980nm的波长下将用于摄像头模块的树脂组合物与激光吸收构件激光焊接而形成的包括尺寸为1.5mm×60mm×2.0mm的结合部分的样本，当使用UTM装置以50mm/min的速度测量时，可以具有2500N或更大的结合强度。
在一个实施方式中，用于摄像头模块的树脂组合物可具有根据ISO294-4标准测量的0.5％或更小的成型收缩率、根据ISO 11359标准在范围从-40至100℃的温度下测量的40至50(μm/m·℃)的线性热膨胀系数，以及根据ISO 11359标准在范围从-40至100℃的温度下测量的25至60的平均线性热膨胀系数(MD值和TD值的平均值)。
在一个实施方式中，用于摄像头模块的树脂组合物可具有根据ISO178标准测量的190MPa或更大的弯曲强度和9000MPa或更大的弯曲模量。
本公开的另一方面涉及一种使用用于摄像头模块的树脂组合物制造的摄像头模块构件。
在一个实施方式中，摄像头模块构件可以是镜筒或后主体。
根据本公开的用于摄像头模块的树脂组合物和使用其制造的摄像头模块构件具有优异的激光透射率、机械强度和尺寸稳定性。另外，树脂组合物和摄像头模块构件在激光焊接之后与基材具有优异的结合强度，并且具有优异的水密性和耐水压性。此外，树脂组合物和摄像头模块构件具有优异的外观、耐化学性、耐湿性、耐候性。另外，该组合物具有优异的混溶性、流动性和成型性。因此，树脂组合物和摄像头模块构件可能特别适合于用作需要高尺寸稳定性的用于车辆的摄像头镜筒。
附图说明
图1是传统摄像头模块的分解立体图。
图2是根据本公开的实施方式的摄像头模块的分解立体图。
图3示出了根据本公开的实施方式的摄像头模块。
图4描绘了根据实例1的摄像头模块的照片。
具体实施方式
在以下描述中，当相关的已知技术或构造的详细描述可能不必要地使本公开的主题模糊时，将省略该相关的已知技术或构造的详细描述。
另外，在以下描述中使用的术语是考虑到根据本公开的实施方式获得的功能而定义的术语，并且可根据用户或操作者的选择或实践而改变。因此，术语的定义应基于本说明书中的内容而给出。
用于摄像头模块的树脂组合物
本公开的一个方面涉及一种用于摄像头模块的树脂组合物。在一个实施方式中，用于摄像头模块的组合物包括：25至50wt％的聚碳酸酯树脂；5至30wt％的聚对苯二甲酸环亚己基二亚甲基酯(polycyclohexylenedimethylene terephthalate)(PCT)树脂；30至50wt％的纤维填料；以及0.001至5wt％的染料。
在下文中，将更详细地描述根据本公开的用于摄像头模块的树脂组合物。
聚碳酸酯树脂
在本公开中使用的聚碳酸酯(PC)树脂可以是通过使二酚(芳族二醇化合物)与诸如光气、卤代甲酸酯或碳酸二酯的碳酸酯前体反应而制造的芳族聚碳酸酯树脂。
在一个实施方式中，二酚可包括4,4'-二酚、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,4-双(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、2,2-双(3-氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷和2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷中的一种或多种。例如，被称为双酚A的2,2-双(4-羟基苯基)丙烷可以用作二酚。
在一个实施方式中，碳酸酯前体可包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丁酯、碳酸二环己基酯、碳酸二苯酯、碳酸二甲苯酯、碳酸双(氯苯基)酯、碳酸间甲苯基酯、碳酸二萘基酯、碳酰氯(光气)、双光气、三光气、碳酰溴和二卤代甲酸酯中的一种或多种。
在一个实施方式中，聚碳酸酯树脂可具有15000至35000的粘均分子量(Mv)。如果聚碳酸酯树脂的粘均分子量小于15000，则树脂组合物的冲击强度可能降低，而如果其粘均分子量大于35000，则树脂组合物的流动性可能降低。
在一个实施方式中，可通过将聚碳酸酯粒料溶解在二氯甲烷中，使用Ubbelohde型粘度计在20℃下测量所获得溶液的固有粘度[η]，然后根据以下方程1(Schnell粘度方程)计算粘均分子量，来确定粘均分子量：
[方程1]
[η]＝1.23×10-5×(Mv)0.83
在一个实施方式中，基于用于摄像头模块的树脂组合物的总重量，聚碳酸酯树脂的含量是25至50wt％。如果聚碳酸酯树脂的含量小于25wt％，则可能难以确保组合物的尺寸稳定性，而如果聚碳酸酯树脂的含量大于50wt％，则可能降低组合物的耐化学性。例如，聚碳酸酯树脂的含量可以是30至50wt％。例如，基于用于摄像头模块的树脂组合物的总重量，聚碳酸酯树脂的含量可以是25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50wt％。
聚对苯二甲酸环亚己基二亚甲基酯树脂(PolycyclohexylenedimethyleneTerephthalate Resin)
在一个实施方式中，聚对苯二甲酸环亚己基二亚甲基酯(PCT)树脂可通过对苯二甲酸和作为单体的1,4-环己烷二甲醇(CHDM)之间的直接酯化，或者通过酯交换来缩聚对苯二甲酸二甲酯和环己烷二甲醇来制造。
在一个实施方式中，PCT树脂可具有0.6至0.8dl/g的固有粘度。如果PCT树脂的固有粘度小于0.6dl/g，则本公开的树脂组合物的整体机械性质可能降低，并且树脂组合物的流动性可能过度增加，而如果PCT树脂的固有粘度大于0.8dl/g，则由于高粘度导致流动性降低，而可能难以在注射成型期间进行加工。在一个实施方式中，固有粘度(η)可通过将PCT树脂样本溶解在二氯甲烷中并使用Ubbelohde型粘度计在20℃下测量所获得溶液的固有溶液来确定。例如，PCT树脂可具有0.6、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.7、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79或0.8dl/g的固有粘度。
在一个实施方式中，基于用于摄像头模块的树脂组合物的总重量，PCT树脂的含量是5至30wt％。如果PCT树脂的含量小于5wt％，则可能难以改进聚碳酸酯树脂的耐化学性，而如果PCT树脂的含量大于30wt％，则组合物的玻璃化转变温度(Tg)可能降低，并且其线性膨胀系数可能增加，导致尺寸稳定性随温度变化而降低。例如，PCT树脂的含量可以是10至30wt％。例如，基于用于摄像头模块的树脂组合物的总重量，PCT树脂的含量可以是5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30wt％。
纤维填料
纤维填料可用于改进树脂组合物的机械强度和耐热性，并且即使在高温条件下也确保其优异的尺寸稳定性。
在一个实施方式中，纤维填料可包括玻璃纤维、碳纤维、二氧化硅纤维、钛酸钾纤维、钛纤维、芳族聚酰胺纤维和石棉纤维中的一种或多种。
在一个实施方式中，纤维填料可具有圆形或椭圆形横截面。在一个实施方式中，纤维填料可具有3至15μm的平均(标称)直径和0.05至5mm的平均(标称)长度(短切长度)。在这种条件下，树脂组合物的尺寸稳定性和机械强度可能是优异的，同时其混溶性和成型性可能是优异的。
在一个实施方式中，纤维填料可以用偶联剂进行表面处理。作为偶联剂，可以使用具有有机官能团(例如乙烯基、环氧基、硫醇基或氨基)的硅烷基化合物。
在一个实施方式中，基于用于摄像头模块的树脂组合物的总重量，纤维填料的含量是30至50wt％。如果纤维填料的含量小于30wt％，则可能达不到本公开所针对的机械性质，并且可能降低尺寸稳定性，而如果纤维填料的含量大于50wt％，则可能改进组合物的机械性质，但是其表面性质可能劣化，并且其流动性可能降低，从而导致成型缺陷。例如，基于用于摄像头模块的树脂组合物的总重量，纤维填料的含量可以是25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50wt％。
在一个实施方式中，PCT树脂和纤维填料可以1:1至1:5的重量比包括在内。在此重量比下，组合物的激光透射率、尺寸稳定性和机械性质可能是优异的，同时其混溶性和分散性可能是优异的。例如，PCT树脂和纤维填料可以1:3至1:5的重量比包括在内。
染料
本公开的染料不仅应具有着色效果，而且不应影响组合物的激光透射率、机械性质和玻璃化转变温度的变化。传统的车辆部件具有黑色，主要使用炭黑来实现。然而，当在激光透射材料中含有炭黑时，其吸收激光波长。因此，即使当含有微量的炭黑时，其也会降低材料的激光透射率，从而使激光焊接不可能。因此，除了炭黑之外的染料或颜料应用于实现所需的黑色，但是颜料不适合于在本公开的组合物中使用，因为其通过反射光来显示颜色。
然而，染料可在本公开的组合物中使用，因为其通过仅吸收特定波长范围内的光来显示颜色，并且透射另一特定波长范围内的光。
另外，黑色染料可在本公开中使用。然而，仅存在少数类型的黑色染料，并且黑色染料具有吸收激光透射波长范围(＝进行激光焊接的波长范围)内的光的性质。
因此，在本公开中，可通过在能够透射激光透射波长范围中的光(近红外线)的染料中组合数种颜色来实现黑色。
在一个实施方式中，可在本公开中使用的染料的实例包括蒽醌基染料、偶氮基染料、酞菁基染料、次甲基基染料、噁嗪基染料及其金属络合物染料。
在一个实施方式中，染料可包括溶剂棕53和溶剂蓝122中的一种或多种。当包含染料时，其可以实现黑色并且可以不降低基础树脂(base resin)的透射性质和机械性质。
在一个实施方式中，基于用于摄像头模块的树脂组合物的总重量，染料的含量是0.001至5wt％。如果染料的含量小于0.001wt％，则可能难以实现黑色，而如果染料的含量大于5wt％，则添加增加量的染料的效果可以忽略不计，并且仅可能增加生产成本。例如，染料的含量可以是0.01至0.05wt％。例如，基于用于摄像头模块的树脂组合物的总重量，染料的含量可以是0.001、0.005、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4或5wt％。
根据本公开的用于摄像头模块的树脂组合物可以根据其所需的性质而进一步包括添加剂。在一个实施方式中，该添加剂可包括抗氧化剂、光稳定剂、脱模剂、相容剂和成核剂中的一种或多种。
在一个实施方式中，抗氧化剂可包括酚类、亚磷酸酯类、硫醚类和胺类抗氧化剂中的一种或多种。在一个实施方式中，基于用于摄像头模块的树脂组合物的总重量，抗氧化剂的含量可以是0.001至5wt％。当抗氧化剂的含量在此范围内时，组合物可具有优异的耐候性。例如，基于用于摄像头模块的树脂组合物的总重量，抗氧化剂的含量可以是0.001、0.005、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4或5wt％。
在一个实施方式中，光稳定剂可包括苯并三唑基稳定剂、癸二酸酯HALS基稳定剂、三嗪基稳定剂、苯并苯酚基稳定剂和胺基稳定剂中的一种或多种。在一个实施方式中，基于用于摄像头模块的树脂组合物的总重量，光稳定剂的含量可以是0.001至5wt％。当光稳定剂的含量在此范围内时，组合物可具有优异的耐候性和耐黄变性。例如，基于用于摄像头模块的树脂组合物的总重量，光稳定剂的含量可以是0.001、0.005、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4或5wt％。
在一个实施方式中，脱模剂可包括含氟聚合物、硅油、硬脂酸金属盐、褐煤酸金属盐、褐煤酸酯蜡和聚乙烯蜡中的一种或多种。在一个实施方式中，基于用于摄像头模块的树脂组合物的总重量，脱模剂的含量可以是0.001至5wt％。当脱模剂的含量在此范围内时，组合物的脱模性可以是优异的，同时其激光透射率不降低。例如，基于用于摄像头模块的树脂组合物的总重量，脱模剂的含量可以是0.001、0.005、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4或5wt％。
在一个实施方式中，相容剂可包括苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯-马来酸酐和苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐中的一种或多种。在一个实施方式中，基于用于摄像头模块的树脂组合物的总重量，相容剂的含量可以是0.001至5wt％。当相容剂的含量在此范围内时，组合物的组分的混溶性和分散性可以是优异的，同时组合物的激光透射率不降低。
在一个实施方式中，成核剂可包括硅灰石、滑石、云母、二氧化硅和粘土中的一种或多种。在一个实施方式中，基于用于摄像头模块的树脂组合物的总重量，成核剂的含量可以是0.001至5wt％。当成核剂的含量在此范围内时，可以优异的方式控制组合物的结晶速率，同时不降低其激光透射率。例如，基于用于摄像头模块的树脂组合物的总重量，成核剂的含量可以是0.001、0.005、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4或5wt％。
在一个实施方式中，用于摄像头模块的树脂组合物可具有根据ISO180标准(23℃)对4mm厚的样本测量的12kJ/m2或更大的夏比缺口冲击强度，以及使用激光透射系统(由EVLaser有限公司制造，型号：ETM-30)在980nm的波长下对2mm厚的样本测量的80％或更大的激光透射率。
例如，用于摄像头模块的树脂组合物可具有根据ISO 180标准(23℃)对4mm厚的样本测量的12至25kJ/m2的夏比缺口冲击强度，以及在980nm的波长下对2mm厚的样本测量的80％至99.999％的激光透射率。
在一个实施方式中，通过使用激光系统(ELPW-E100，EVLaser有限公司)在980nm的波长下将用于摄像头模块的树脂组合物与激光吸收构件激光焊接而形成的包括尺寸为1.5mm×60mm×2.0mm的结合部分的样本，可具有使用UTM装置(Instron型号3367)根据现代起亚汽车公司的MS216-06标准以50mm/min的速度测量的2500N或更大的结合强度(或最大负载值)。例如，结合强度可以是2700至3500N。
激光吸收构件可使用包含0.001至5wt％的炭黑的激光吸收组合物来形成。例如，激光吸收构件可使用包含25至50wt％的聚碳酸酯树脂、5至30wt％的聚对苯二甲酸环亚己基二亚甲基酯(PCT)树脂、30至50wt％的纤维填料以及0.001至5wt％的炭黑的激光吸收组合物来形成。
在一个实施方式中，用于摄像头模块的树脂组合物可具有根据ISO 294-4标准测量的0.5％或更小的成型收缩率。例如，用于摄像头模块的树脂组合物可具有根据ISO 294-4标准对60mm×2mm样本测量的分别为0.2至0.4％和0.3至0.5％的纵向(MD)和横向(TD)的成型收缩率。
在一个实施方式中，用于摄像头模块的树脂组合物可具有根据ISO 11359标准在-40至100℃的温度下测量的40至50(μm/m·℃)的线性热膨胀系数，以及根据ISO 11359标准在-40至100℃的温度下测量的25至60的平均线性热膨胀系数(MD值和TD值的平均值)。
在一个实施方式中，用于摄像头模块的树脂组合物在横向方向(TD)上可具有根据ISO 11359标准在-40至100℃的温度下测量的40至90(×10-6/℃)的线性膨胀系数。
在一个实施方式中，用于摄像头模块的树脂组合物在纵向方向(机器方向，MD)上可具有根据ISO 11359标准在-40至100℃的温度下测量的10至40(μm/m·℃)的线性热膨胀系数。
在一个实施方式中，用于摄像头模块的树脂组合物可具有根据ISO 178标准测量的190MPa或更大的弯曲强度和9000MPa或更大的弯曲模量。例如，用于摄像头模块的树脂组合物可具有根据ISO 178标准测量的190至240MPa的弯曲强度和9000至12500MPa的弯曲模量。
在一个实施方式中，即使在将20％氢氧化钠水溶液、乙醇和乙酸喷洒在固定到ESCR夹具的样本上之后(喷洒三天，一天一次)，用于摄像头模块的树脂组合物也不会破裂。
用于制造用于摄像头模块的树脂组合物的方法
在一个实施方式中，用于摄像头模块的树脂组合物可通过使用各种混合器以上述量混合上述组分，通过班伯里密炼机(Banbury mixer)、辊、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或捏合机熔融捏合混合物以获得粒料型组合物，然后注射成型该粒料型组合物来制造。
例如，用于摄像头模块的树脂组合物可通过使用双螺杆挤出机作为混合器在270至290℃下捏合来制造，以使组分的捏合最大化。另外，可以使停留时间最小化以防止组合物在熔融捏合期间热分解。在一个实施方式中，最佳螺杆旋转速度可以考虑组合物的分散性来确定。例如，捏合可以在200至400rpm的转速下进行。
使用用于摄像头模块的树脂组合物制造的摄像头模块构件
本公开的另一目的涉及一种使用用于摄像头模块的树脂组合物制造的摄像头模块构件。在一个实施方式中，摄像头模块构件可以是镜筒或后主体。
图2是根据本公开的摄像头模块的分解立体图，并且图3示出了根据本公开的一个实施方式的摄像头模块。参考图2和图3，本公开的镜筒130可以作为包括传统模块的镜筒和前盖的整体结构来制造。另外，根据本公开制造的镜筒130或后主体140可通过激光焊接来结合。因此，可能省略在传统摄像头模块中使用的部件，包括O形环、前盖和螺钉。此外，在激光焊接之后，镜筒130或后主体140具有优异的水密性和结合强度，并且可通过实现工艺简化而表现出优异的生产率和经济效益。
在下文中，将参考优选实施例更详细地描述本公开的构造和效果。然而，这些实施例作为本公开的优选实施例而呈现，并且不应解释为以任何方式限制本公开的范围。本领域技术人员可以充分地和在技术上预想在此没有描述的内容，因此在此将省略其描述。
实施例和比较实施例
在实施例和比较实施例中使用的组分如下。
(A)聚碳酸酯树脂：使用3022PJ(韩国三洋公司)。
(B)聚对苯二甲酸环亚己基二亚甲基酯(PCT)树脂：使用SKYPURA3302(SK化工有限公司)。
(C)纤维填料：使用玻璃纤维(KCC有限公司，321)。
(D1)使用溶剂棕53(Polysynthron棕R，科莱恩(Clariant))作为染料。(D2)使用溶剂蓝122(Polysynthron蓝R，科莱恩)作为染料。(D3)使用炭黑(Hiblack 50L，Orion有限公司)。
(E1)抗氧化剂：使用Irganox1010(BASF)。(E2)脱模剂：使用Licowax OP(科莱恩)。(E3)光稳定剂：使用Tinuvin234(BASF)。
实施例1至6和比较实施例1至7
根据下表1所示的组合物，在加热到270至290℃的温度的双螺杆挤出机中熔融捏合各组分，然后由熔融捏合的混合物制造用于摄像头模块的片型树脂组合物，然后使其在80℃的除湿干燥机中干燥5小时。
[表1]
组分(wt％) (A) (B) (C) (D1) (D2) (D3) (E1) (E2) (E3)
实施例1 39 19.86 40 0.02 0.02 - 0.3 0.3 0.5
实施例2 49 9.86 40 0.02 0.02 - 0.3 0.3 0.5
实施例3 29 29.86 40 0.02 0.02 - 0.3 0.3 0.5
实施例4 39 24.86 35 0.02 0.02 - 0.3 0.3 0.5
实施例5 34 19.86 45 0.02 0.02 - 0.3 0.3 0.5
实施例6 29 29.82 40 0.04 0.04 - 0.3 0.3 0.5
比较实施例1 29.4 29.3 40 - - 0.2 0.3 0.3 0.5
比较实施例2 58.86 - 40 0.02 0.02 - 0.3 0.3 0.5
比较实施例3 - 58.86 40 0.02 0.02 - 0.3 0.3 0.5
比较实施例4 54 4.86 40 0.02 0.02 - 0.3 0.3 0.5
比较实施例5 19 39.86 40 0.02 0.02 - 0.3 0.3 0.5
比较实施例6 10 48.86 40 0.02 0.02 - 0.3 0.3 0.5
比较实施例7 49 29.86 20 0.02 0.02 - 0.3 0.3 0.5
测试实施例(1)
对于在实施例和比较实施例中制造的用于摄像头模块的树脂组合物样本，根据下述方法测量每个样本的冲击强度、激光透射率、耐化学性、成型收缩率和线性膨胀系数，测量结果在下表2中示出。
(1)冲击强度(kJ/m2)：根据ISO 180标准，制备实施例和比较实施例的4mm厚的样本，并且在室温(23℃)下测量每个样本的夏比缺口冲击强度。
(2)激光透射率(％)：使用激光透射率测量系统(EVLaser有限公司，型号：ETM-30)在以下条件下测量激光透射率：二极管激光器的激光器类型，980nm的波长，以及10MW的设定功率。实施例和比较实施例的每个测量样本具有60mm×60mm的尺寸和2mm的厚度，测量每个注射成型的片状样本的角部和中点的激光透射率并取平均值。通常，在以上条件下和以上样本厚度下，激光焊接可能的最小透射率是大约30％。当激光焊接以小于30％的透射率进行时，结合时间和功率增加，并且难以实现足够的结合强度。
(3)耐化学性：对于实施例和比较实施例中的每个，制备1/8英寸的哑铃形样本，并且将其固定到应变为1％的ESCR(耐环境应力开裂性，Environmental Stress CrackingResistance)夹具，然后将20％氢氧化钠水溶液、乙醇和乙酸喷洒在每个样本上(喷洒三天，一天一次)。接下来，观察样本是否破裂。
(4)成型收缩率(％)：根据ISO 294-4标准，测量实施例和比较实施例的每个样本的成型收缩率，每个样本具有60mm×60mm的尺寸和2mm的厚度。根据作为MD方向的玻璃纤维取向在浇注口方向(injection gate direction)上并且在作为TD方向的直角表面中，测量成型收缩率，并且取五次测量值的平均值。将与现有模具尺寸(60×60mm)相比减小的尺寸(T1)代入现有尺寸(T0)中，并且根据以下方程2计算成型收缩率：
[方程2]
成型收缩率(％)＝[((T0-T1)/T0)×100]
通常，在注射成型工业中，尽管相关的数值可以表示为基于100％的1％的收缩率，但是其通常表示为10/1000而不是1％。
(5)线性热膨胀系数(线性膨胀系数)(μm/m·℃)：根据ISO 11359标准，测量实施例和比较实施例的每个样本的线性热膨胀系数，每个样本具有5mm×5mm的尺寸和5mm的厚度。在0.05N的负载下以5℃/min的加热速率将每个样本从-40℃加热到100℃的同时，测量横向方向(TD)上的线性热膨胀系数，并且测量与初始测量值相比的尺寸变化。
[表2]
Figure BDA0002672059620000211
参考上表2中的结果，可以看出，本公开的实施例1至6具有优异的激光透射率，并且还具有耐冲击性和尺寸稳定性。另一方面，可以看出，其中应用炭黑代替本公开的染料的比较实施例1由于其降低的激光透射率而不能被激光焊接，不包括本公开的组合物的组分之一的比较实施例2和3具有降低的冲击强度、耐化学性和激光透射率，并且不满足本公开的组合物的每种组分的含量范围的比较实施例4至7具有降低的冲击强度、耐化学性和尺寸稳定性。
比较实施例8至12
比较实施例8
除了应用聚苯硫醚(PPS)树脂代替聚碳酸酯树脂以外，以与实施例1相同的方式制造树脂组合物。
比较实施例9
除了应用聚邻苯二甲酰胺(PPA)树脂代替聚碳酸酯树脂之外，以与实施例1相同的方式制造树脂组合物。
比较实施例10
除了应用聚酰胺12(PA12)树脂代替聚碳酸酯树脂之外，以与实施例1相同的方式制造树脂组合物。
比较实施例11
除了应用聚酰胺66(PA66)树脂代替聚碳酸酯树脂之外，以与实施例1相同的方式制造树脂组合物
比较实施例12
除了应用聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的混合物代替聚碳酸酯树脂之外，以与实施例1相同的方式制造树脂组合物。
测试实施例(2)
使用在实施例1、6和比较实施例8至12中制造的用于摄像头模块的树脂组合物的每一种，制造摄像头模块构件(镜筒和后主体)。根据下述方法评价摄像头模块构件的物理性质，并且评价结果在下表3中示出。
(1)结合强度(N)：根据现代起亚汽车公司的MS216-06标准测量结合强度。具体地，通过使用激光系统(ELPW-E100，EVLaser有限公司)在980nm的波长下将每个用于摄像头模块的树脂组合物样本与激光吸收构件激光焊接，来形成包括尺寸为1.5mm×60mm×2.0mm的结合部分的样本，并且使用UTM装置(Instron型号3367)以50mm/min的速度测量样本的结合强度。使用实施例1和6以及比较实施例8至12中的每个的组分及其含量来制造激光吸收构件，除了使用炭黑代替染料之外。
(2)激光透射率(％)：以与测试实施例1中相同的方式测量激光透射率。
(3)尺寸稳定性(％)：对于每个收缩样本(60mm(宽)×60mm(长)×2mm(厚))，测量耐湿性评价(在50℃和95％相对湿度下240小时)前后之间的尺寸变化率。具体地，在评价样本的耐湿性之前和之后，计算在MD和TD方向上各自的变化率，然后将计算值取平均值。
(4)平均线性热膨胀系数(平均线性膨胀系数)：根据ISO 11359标准，制备并评价每个尺寸为5mm×5mm且厚度为5mm的样本。通过将在纵向方向(机器方向，MD)和横向方向(TD)上测量的与初始尺寸相比的尺寸变化取平均值，同时在0.05N的负载下以5℃/min的加热速率将每个样本从-40℃加热至100℃，来确定平均线性膨胀系数。
(5)耐压性：通过将准备用于测量结合强度的每个样本浸入水浴中，对样本施加1至6巴的压力20秒，然后检查在激光焊接部分是否出现气泡(泄漏)，来评价耐压性。
[表3]
Figure BDA0002672059620000231
Figure BDA0002672059620000241
图4示出了实施例1的摄像头模块的照片，参考上表3中的结果，可以看出，在其中应用不同于本公开的树脂的比较实施例8至12的情况下，结合强度低或激光透射率低，因此仅当用80至100W的高能量照射样本时才可能进行激光焊接，此外，激光焊接的效率低并且尺寸稳定性或水密性低。
本领域技术人员可以容易地对本公开进行简单的修改或变化，并且所有这种修改或变化可以被认为包括在本公开的范围内。

Claims (13)

1.一种用于摄像头模块的树脂组合物，包括：
25至50wt％的聚碳酸酯树脂；
5至30wt％的聚对苯二甲酸环亚己基二亚甲基酯树脂；
30至50wt％的纤维填料；以及
0.001至5wt％的染料。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中，所述聚碳酸酯树脂具有15000至35000的粘均分子量。
3.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中，所述聚对苯二甲酸环亚己基二亚甲基酯树脂具有0.6至0.8dl/g的固有粘度。
4.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中，所述纤维填料包括玻璃纤维、碳纤维、二氧化硅纤维、钛酸钾纤维、钛纤维、芳族聚酰胺纤维和石棉纤维中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中，所述纤维填料具有3至15μm的平均直径和0.05至5mm的平均长度。
6.根据权利要求1所述的树脂组合物，还包括成核剂、脱模剂、相容剂、抗氧化剂、抗冲改性剂、和紫外线吸收剂中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中，所述聚对苯二甲酸环亚己基二亚甲基酯树脂和所述纤维填料的重量比为1:1至1:5。
8.根据权利要求1所述的树脂组合物，具有根据ISO 180标准在23℃下对4mm厚的样本测量的12kJ/m2或更大的夏比缺口冲击强度，以及在980nm的波长下对2mm厚的样本测量的80％或更大的激光透射率。
9.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中，通过在980nm的波长下将用于摄像头模块的树脂组合物与激光吸收构件激光焊接而形成的包括尺寸为1.5mm×60mm×2.0mm的结合部分的样本具有使用UTM装置以50mm/min的速度测量的2500N或更大的结合强度或最大负载值。
10.根据权利要求1所述的树脂组合物，具有根据ISO 294-4标准测量的0.5％或更小的成型收缩率、根据ISO 11359标准在范围从-40至100℃的温度下测量的40至50μm/m·℃的线性热膨胀系数，以及根据ISO 11359标准在范围从-40至100℃的温度下测量的25至60的平均线性热膨胀系数，其中所述平均线性热膨胀系数是机器方向值和横向方向值的平均值。
11.根据权利要求1所述的树脂组合物，具有根据ISO 178标准测量的190MPa或更大的弯曲强度和9000MPa或更大的弯曲模量。
12.一种使用权利要求1至11中任一项所述的树脂组合物制造的摄像头模块构件。
13.根据权利要求12所述的摄像头模块构件，其是镜筒或后主体。
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