KR20120088686A - 액정 폴리에스테르 수지 조성물 - Google Patents

Abstract

조성물 전체를 100질량부로 하여, (A)액정 폴리에스테르 49.5~69.5질량부, (B)모스 경도가 5 이상, 또한, 1차 입자 직경이 5㎛ 이하인 부정형 혹은 구형상 분체 30.0~50.0질량부, (C)카본 블랙 0.5~5.0질량부를 포함하는 액정 폴리에스테르 수지 조성물을 이용함으로써, 카메라 생산 공정 중, 사용 중 및 카메라 모듈의 구동 중에 발진(가루의 탈락)이 적고, 표면 경도가 높고, 내열성, 강성, 성형성과, 표면 탈락물 특성의 밸런스가 뛰어나고, 자동 초점 조정의 동작 불량 등이 없는 카메라 모듈용 수지 조성물을 제공한다.

Description

액정 폴리에스테르 수지 조성물{LIQUID-CRYSTAL POLYESTER RESIN COMPOSITION}

본 발명은 카메라 모듈 전용 재료에 관한 것이며, 또한 자세하게는, 내열성이 높고 박육 성형성이 뛰어나고, 또한 표면 경도가 높고 기계적 특성이 양호하고, 자동 초점식 카메라 모듈의 동작 불량이 없고, 「렌즈 배럴부」(렌즈가 실리는 부분), 「마운트 홀더부」(배럴을 장착하고, 기판에 고정하는 부분), 「CMOS(이미지 센서)의 테두리」, 「셔터 및, 셔터 보빈부」 등의 카메라 모듈 부품의 생산 공정 중, 및 카메라 모듈의 구동 중에 발진(가루의 탈락)이 적은 카메라 모듈용 액정 폴리에스테르 수지 조성물에 관한 것이다.

디지털 형식으로 전달할 때, 정보의 입출력에 이용하는 주요한 장치로서 카메라 모듈이 있다. 휴대 전화, 랩탑 컴퓨터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라 등에 탑재되어 있고, 촬영의 기능으로서 정적인 스틸 촬영 기능뿐만 아니라, 동적인 모니터링 기능(예를 들면 자동차의 후부 모니터 등)을 갖는 것도 있다.

지금까지 휴대 전화 등에 탑재하는 고정 초점 카메라 모듈은, 땜납 리플로우(땜납 페이스트를 인쇄 등으로 도포한 기판 상에 재료를 싣고, 리플로우로에서 땜납을 용융시키고 기판과 고정한다)에 견딜 수 있는 플라스틱 렌즈가 없었기 때문에, 카메라 모듈 전체적으로 표면 실장(Surface　Mount　Technology, 줄여 SMT)할 수는 없었다. 이 때문에, 지금까지의 기판에의 조립 공정은, 렌즈 부분을 제외한 모듈 부품을 표면 실장하고, 그 후 렌즈를 장착하거나, 혹은, 카메라 모듈 전체를 조립한 후, 다른 방법에 의해 기판에 장착함으로써 대응하고 있었다.

근래, 땜납 리플로우에 견딜 수 있는 염가의 플라스틱 렌즈가 개발되고, 카메라 모듈 전체의 표면 실장 대응이 가능한 환경이 되었다. 그래서, 내열성이 높고 박육 성형이 가능한 액정 폴리머를 「렌즈 배럴부」(렌즈가 실리는 부분), 「마운트 홀더부」(배럴을 장착하고, 기판에 고정하는 부분), 또한, 「CMOS(이미지 센서)의 테두리」, 「셔터 및, 셔터 보빈부」 등에 사용하도록 되어 왔다(특허 문헌 1 참조). 카메라 모듈 부품에 액정 폴리머를 사용하는 최근의 트랜드는, 카메라 모듈의 소형화가 급속히 진행되고, 각 모듈 부품의 소형화, 박육화가 급속히 진행되어 왔다. 또, 액정 폴리머는 할로겐계 난연제를 첨가하지 않고 난연성을 갖는 것이며, 요즈음의 환경 대책으로서 할로겐 프리의 플라스틱의 요망으로부터, 당해 부품에 액정 폴리머를 사용하는 케이스가 증대하고 있다.

일반적인 고정 초점의 광학계를 탑재한 카메라 모듈에서는, CMOS(이미지 센서)가 신호 처리 칩 상에 적층 칩을 탑재한 구성으로 되어 있고, 그 조립공정에 있어서, 광학부품계의 수동 초점 조정(나사로 마운트 홀더부에 결합된 렌즈 배럴부를 나선형 이동시키고, 렌즈와 이미지 센서간 거리를 변화시켜, 촛점거리를 최적화하는 조정)이 필요하다(특허 문헌 1 참조). 그런데, 종래의 액정 폴리머 수지 조성물에서는, 이 초점 조정 공정에 있어서, 렌즈 배럴부의 나선형 이동시에 렌즈 배럴, 마운트 홀더 양부의 나사 래핑 부분, 및 양 성형품 표면으로부터의 수지 조성물로 이루어지는 가루(파티클)가 탈락하고, 그것이, CMOS 이미지 센서 상, 혹은 (IR컷) 필터 상에 실리고, 화상 불량을 일으키는 큰 원인의 하나로 되어 있다. 가루의 탈락은 상기 부재를 짜넣은 제품의 사용 중에도 생길 우려가 있다. 따라서, 카메라 모듈의 렌즈 배럴부, 마운트 홀더부, CMOS(이미지 센서)의 테두리, 셔터 및, 셔터 보빈부 등에 사용하는 재료로서, 가루(파티클)의 탈락이 적은 액정 폴리머 수지 조성물의 제공이 요구되고 있었다.

또, 자동 초점 조정(오토 포커스) 기능을 구비한 카메라에서는, 카메라 모듈의 구동 방식으로서, 보이스 코일 모터 방식과 피에조 모터 방식이 있다. 보이스 코일 모터 방식에서는, 예를 들면 특허 문헌 2의 도면에 있는 바와 같이, 렌즈를 유지하는 렌즈 홀더의 외주에 코일이 장착되고, 그 렌즈 홀더를 둘러싸도록 환상의 마그넷 하우징(마그넷을 장착한 케이스라고 부르는 경우도 있다)이 설치되고, 전자 유도 현상을 이용하여 렌즈 홀더를 광축 방향으로 이동시킴으로써 초점을 조정한다. 종래의 액정 폴리머 수지 조성물에서는, 보이스 코일 모터 방식의 경우, 휴대전화를 떨어뜨리는 등으로 카메라 모듈에 충격이 가해졌을 때, 카메라 모듈 내부의 렌즈 홀더가 마그넷 하우징이나 베이스부(IR 필터-고정면)와 충돌하여 부품의 표면에 오목부(타흔)가 생기고, 카메라 모듈의 동작 불량으로 연결된다는 문제가 있다.

한편 피에조모터 방식에서는, 전압의 인가에 의해 신축하는 압전 소자(피에조 소자)의 신축 방향의 일단에 구동축으로서 카본 샤프트 등의 진동 부재가 결합되고, 상기 구동축에 렌즈를 유지한 렌즈 홀더가 마찰 결합하여 구동축의 축방향으로 이동 가능한 구조로 되어 있다. 구동축과 렌즈의 광축은 평행하게 구성되고, 압전 소자의 신축 진동에 따라서 구동축의 진동 부재가 축방향으로 신축함으로써 렌즈 홀더가 광축 방향으로 구동되고 초점을 조정할 수 있다(예를 들면, 특허 문헌 3 참조). 종래의 액정 폴리머 수지 조성물에서는, 구동축의 카본 샤프트와 렌즈 홀더 결합면의 접촉이 불균일해지고, 구동 불량(구동 감도의 저하)이 발생한다는 문제가 있다.

상기의 문제는, 카메라 모듈 부품의 표면 경도가 낮은 것이 한 요인으로 생각된다.

카메라 모듈 부품용으로서 액정 폴리머에 유리 섬유를 배합하여 가루(파티클) 발생을 저감한 성형체가 제안되어 있다(특허 문헌 4 참조). 그러나 성형체의 표면 경도에 대해서는 언급되어 있지 않다. 또 특허 문헌 5에는, 수지제의 LED용 등의 반사판용으로서 액정 폴리에스테르 수지에 산화티탄을 백색 안료로서 배합하고, 반사율이나 색상을 개량한 수지 조성물이 제안되어 있지만, 성형품 표면 경도나 가루(파티클) 발생에 관한 지견은 없다. 특허 문헌 6은 액정 폴리에스테르 100 중량부에 평균 입경이 0.08~0.2㎛ 미만인 실리카 미립자 1~5중량부를 단분산시키고, 박육이고 고강성인 재료를 제안하고 있지만, 실리카 미립자의 입경 범위나 첨가량이 본원 발명과는 다르며, 또, 성형 체표면 경도나 표면으로부터 가루(파티클) 탈락에 관한 지견은 얻지 못하고 있다.

특허 문헌 1 : 일본국 특개2006-246461호 공보 특허 문헌 2 : 일본국 특개 2008-197671호 공보 특허 문헌 3 : 일본국 특개 2008-197220호 공보 특허 문헌 4 : 일본국 특개 2008-239950호 공보 특허 문헌 5 : 일본국 특개 2004-256673호 공보 특허 문헌 6 : 일본국 특개 2007-138143호 공보

이상 설명한 바와 같이 종래의 액정 폴리머 수지 조성물로 이루어지는 카메라 모듈의 렌즈 배럴 부재, 마운트 홀더 부재, 렌즈 홀더 부재 등으로, 액정 폴리머 수지 조성물이 갖는 양호한 물성으로서의, 강성, 내열성, 박육 가공성을 유지하면서, 부재의 표면 경도를 높게 하여 카메라 모듈의 동작 불량을 막는 것, 또한, 카메라 모듈 조립 공정 중 및 카메라 사용 중에, 제품 합격율 및 제품 성능을 저하시키는 원인이 되는 가루(파티클)의 발생을 제어하는 것은, 현재로서는 불가능하다.

본 발명은, 이러한 현재 미해결이지만, 중요한 문제를 해결하고자 하는 것이며, 양호한 강성, 내열성, 박육 가공성을 균형있게 가지며, 또한 성형품 표면 경도가 높고, 카메라 모듈 조립 공정 중 및 사용 중의 가루(파티클)의 발생량이 적은, 카메라 모듈 부재에 적절한 액정 폴리에스테르 수지 조성물로 이루어지는 성형 재료를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명자들은, 상기 문제를 해결하기 위해서, 여러 가지 검토한 결과, 모스 경도가 5 이상이고, 또한, 1차 입자 직경이 5㎛ 이하인 분체와 카본 블랙을 액정 폴리에스테르 수지에 특정량 배합하여 얻어지는 조성물은, 그것을 이용하여 성형한 사출 성형품의 표면 경도가 딱딱하고, 표면 전사성이 뛰어나고, 얻어진 카메라 모듈 부재는, 높은 표면 경도를 가지며, 모듈의 조립 가공시, 카메라 사용시에 있어서, 부재 표면으로부터의 탈락물의 발생이 적은, 즉 가루(파티클)의 발생이 적은 것을 찾아내고, 본 발명에 이르렀다.

본 발명의 제1은, 조성물 전체를 100질량부로 하여, (A)액정 폴리에스테르 49.5~69.5질량부, (B)모스 경도가 5 이상, 또한, 1차 입자 직경이 5㎛ 이하인 부정형 혹은 구형상 분체 30.0~50.0질량부, (C)카본 블랙 0.5~5.0질량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈용 액정 폴리에스테르 수지 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 제2는, 상기 (B)성분이, 산화티탄, 실리카, 산화알루미늄으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 본 발명의 제1 액정 폴리에스테르 수지 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 제3은, 본 발명의 제1 또는 제2 액정 폴리에스테르 수지 조성물을 사출 성형에 의해 성형한 성형품 표면으로부터의 이하의 정의에 의한 탈락물 수가 200개 이하인 것을 특징으로 하는 본 발명의 제1 또는 제2 액정 폴리에스테르 수지 조성물에 관한 것이다.

탈락물 수:외경 7㎜, 내경 6㎜, 높이 4㎜의 원통의 내면에 0.3㎜ 피치, 홈 깊이 0.2㎜의 나사 절삭 구조를 갖는 사출 성형체 2개를, 순수 266㎖ 중에 투입하여, 40㎑, 480W의 출력으로 30초간 초음파 세정하고, 세정 후의 순수 10㎖ 중에 포함되는 최대 직경이 2㎛ 이상인 범위에 있는 입자의 수.

본 발명의 제4는, 상기 액정 폴리에스테르 수지 조성물로부터 사출 성형에 의해 성형한 성형품의 록웰 경도가 80 이상인 것을 특징으로 하는 본 발명의 제1 내지 제3 중 어느 하나의 액정 폴리에스테르 수지 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 제5는, 상기 액정 폴리에스테르 수지 조성물로부터 사출 성형에 의해 성형한 성형품의 아이조드 충격 강도가 40KJ/㎡ 이상인 것을 특징으로 하는 본 발명의 제1 내지 제4 중 어느 하나의 액정 폴리에스테르 수지 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 제6은, 상기 액정 폴리에스테르 수지 조성물로부터 사출 성형에 의해 성형한 성형품의 하중 굴곡 온도가 245℃ 이상인 것을 특징으로 하는 본 발명의 제1 내지 제5 중 어느 하나의 액정 폴리에스테르 수지 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 제7은, 본 발명의 제1 내지 제6 중 어느 하나의 액정 폴리에스테르 수지 조성물로부터 사출 성형에 의해 제조된 카메라 모듈 부품에 관한 것이다.

본 발명에 관한 액정 폴리에스테르 수지 조성물로 이루어지는 성형체는, 양호한 표면 경도, 박육 가공성을 가지며, 또한, 표면 전사성, 표면 탈락물 특성에도 뛰어나기 때문에, 충격에 의한 변형이 작고, 또한 조립 공정 중 및 사용 중의 가루(파티클)의 발생량이 적고, 오토 포커스 기구를 안정되게 구동시키기 위해서 최적인 카메라 모듈용 부재를 제공할 수 있다.

＜(A)액정 폴리에스테르에 대해서＞

본 발명에서 이용하는 액정 폴리에스테르란, 이방성 용융체를 형성하는 것이며, 이들 중에서, 실질적으로 방향족 화합물만의 중축합 반응에 의해 얻어지는 전방향족 액정 폴리에스테르가 바람직하다.

본 발명의 액정 폴리에스테르 수지 조성물을 구성하는 액정 폴리에스테르의 구조 단위로서는, 예를 들면, 방향족 디카르본산과 방향족 디올의 조합으로 이루어지는 것, 이종의 방향족 히드록시카르본산으로 이루어지는 것, 방향족 히드록시카르본산과 방향족 디카르본산과 방향족 디올의 조합으로 이루어지는 것, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르에 방향족 히드록시카르본산을 반응시킨 것 등을 들 수 있고, 구체적 구조 단위로서는, 예를 들면 하기의 것을 들 수 있다.

방향족 히드록시카르본산에 유래하는 구조 단위:

[화학식 1]

방향족 디카르본산에 유래하는 구조 단위:

[화학식 2]

방향족 디올에 유래하는 반복 구조 단위:

[화학식 3]

내열성, 기계적 물성, 가공성의 밸런스의 관점으로부터, 바람직한 액정 폴리에스테르 수지는, 상기 구조 단위(A1)를 30몰% 이상 갖는 것, 더 바람직하게는 (A1)과 (B1)을 아울러 60몰% 이상 갖는 것이다.

특별히 바람직한 액정 폴리에스테르는, p-히드록시 안식향산(I), 테레프탈산(II), 4,4＇-디히드록시비페닐(III)(이들 유도체인 (A3), (B4)의 반복 단위, (C1) 구조식의 방향족환의 적어도 일부를 할로겐 원자, 알킬기, 또는 아릴기로 치환한 반복 단위를 포함한다.)을 80~100몰%(단, (I)와 (II)의 합계를 60몰% 이상으로 한다.), 및, (I)(II)(III) 중 어느 하나와 중축합 반응 가능한 다른 방향족 화합물 0~20몰%를 중축합하여 이루어지는 융점 320℃ 이상의 전방향족 액정 폴리에스테르, 또는, p-히드록시 안식향산(I), 테레프탈산(II), 4,4＇-디히드록시비페닐(III)(이들의 상기 유도체를 포함한다.)을 90~99몰%(단, (I)와 (II)의 합계를 60몰% 이상으로 한다.), 및, (I)(II)(III)와 탈축합 반응 가능한 다른 방향족 화합물 1~10몰%(양자를 아울러 100몰%로 한다.)를 중축합하여 이루어지는 융점 320℃ 이상의 전방향족 액정 폴리에스테르이다.

상기 구조 단위의 조합으로서는,

(A1)

(A1), (B1), (C1)

(A1), (B1), (B2), (C1)

(A1), (B1), (B2), (C2)

(A1), (B1), (B3), (C1)

(A1), (B1), (B3), (C2)

(A1), (B1), (B2), (C1), (C2)

(A1), (A2), (B1), (C1)

가 바람직하고, 특히 바람직한 모노머 조성비로서는, p-히드록시 안식향산, 테레프탈산, 4,4＇-디히드록시비페닐(이들의 상기이들의 상기 포함한다.)을 80~100몰%와, 이들 이외의 방향족 디올, 방향족 히드록시카르본산 및 방향족 디카르본산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 방향족 화합물 0~20몰%(양자를 합해 100몰%로 한다.)를 중축합하여 이루어지는 전방향족 액정 폴리에스테르 수지이다. p-히드록시 안식향산, 테레프탈산, 4,4＇-디히드록시비페닐이 80몰% 미만이 되면, 내열성이 저하하는 경향이 있어, 바람직하지 않다.

본 발명에서 이용하는 액정 폴리에스테르의 제조 방법으로서는, 공지의 방법을 채용할 수 있고, 용융 중합만에 의한 제조 방법, 혹은 용융 중합과 고상 중합의 2단 중합에 의한 제조 방법을 이용할 수 있다. 구체적인 예시로서는, 방향족 디히드록시 화합물, 방향족 히드록시카르본산 화합물, 및 방향족 디카르본산 화합물로부터 선택된 모노머를 반응기에 넣고, 무수 아세트산을 투입하여 모노머의 수산기를 아세틸화한 후, 탈아세트산 중축합 반응에 의해 제조한다. 예를 들면, p-히드록시 안식향산, 테레프탈산, 이소프탈산, 및 4,4＇-디히드록시비페닐을 질소 분위기하의 반응기에 투입하고, 무수 아세트산을 더하여 무수 아세트산 환류하에 아세틸화를 행하고, 그 후 승온하여 150~350℃의 온도 범위에서 아세트산을 증류하면서 탈아세트산 용융중축합을 행함으로써, 폴리에스테르 수지를 제조하는 방법을 들 수 있다. 중합 시간은, 1시간부터 수십 시간의 범위에서 선택할 수 있다. 본 발명에서 이용하는 액정 폴리에스테르의 제조에 있어서는, 제조 전에 모노머의 건조를 행해도 되고, 행하지 않아도 된다.

용융 중합에 의해 얻어진 중합체에 대해서 더 고상 중합을 행하는 경우는, 용융 중합에 의해 얻어진 폴리머를 고체화 후에 분쇄하여 파우더 형상 혹은 플레이크 형상으로 한 후, 공지의 고상 중합 방법, 예를 들면, 질소 등의 불활성 분위기 하에 있어서 200~350℃의 온도 범위에서 1~30 시간 열처리하는 등의 방법이 바람직하게 선택된다. 고상 중합은, 교반하면서 행해도 되고, 또 교반하지 않고 정치한 상태에서 행해도 된다.

중합 반응에 있어서 촉매는 사용해도 되고, 또 사용하지 않아도 된다. 사용하는 촉매로서는, 폴리에스테르의 중축합용 촉매로서 종래 공지의 것을 사용할 수 있고, 아세트산 마그네슘, 아세트산 제일주석, 테트라부틸티타네이트, 아세트산 납, 아세트산 나트륨, 아세트산 칼륨, 삼산화안티몬 등의 금속염 촉매, N-메틸이미다졸 등의 유기 화합물 촉매 등을 들 수 있다.

용융 중합에 있어서의 중합 반응 장치는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 일반의 고점도 유체의 반응에 이용되는 반응 장치가 바람직하게 사용된다. 이들 반응 장치의 예로서는, 예를 들면, 갈고리형, 다단형, 나선띠형, 나선축형 등, 혹은 이들을 변형한 각종 형상의 교반 날개를 갖는 교반 장치를 갖는 교반조형 중합 반응 장치, 또는, 니더, 롤밀, 밴버리 믹서 등의, 일반적으로 수지의 혼련에 사용되는 혼합 장치 등을 들 수 있다.

본 발명에서 이용하는 액정 폴리에스테르 수지의 형상은, 분말형상, 과립형상, 펠릿형상 중 어느 것이어도 되지만, 충전재와의 혼합시의 분산성의 관점으로부터, 분말형상 혹은 과립형상이 바람직하다.

본 발명의 액정 폴리에스테르 수지 조성물에 있어서의 (A)액정 폴리에스테르의 함유량은, 수지 조성물 전체를 100질량부로 하여, 49.5~69.5질량부, 특히 55.0~69.5질량부인 것이 바람직하다. 49.5질량부 미만에서는 유동성이 극단적으로 저하해버리고, 69.5질량부를 넘으면 조성물을 사출 성형한 성형품의 록웰 경도가 저하해버려 바람직하지 않다.

＜(B)모스 경도가 5 이상, 또한, 1차 입자 직경이 5㎛ 이하인 부정형 혹은 구형상 분체에 대해서＞

본 발명에는, 수지 조성물을 구성하는 재료로서 모스 경도가 5 이상, 또한, 1차 입자 직경이 5㎛ 이하인 부정형 혹은 구형상 분체를 이용하는 것이 필수이다. 모스 경도란, 10종의 기준이 되는 광물과 비교함으로써 광물의 경도를 구하는 경험 적인 척도이다. 기준이 되는 광물은 부드러운 것(모스 경도 1)으로부터 딱딱한 것(모스 경도 10)의 순서로, 활석, 석고, 방해석, 형석, 인회석, 정장석, 석영, 황옥, 강옥, 다이아몬드로, 경도를 측정하고 싶은 시료 물질로 기준의 광물을 비비고, 긁힌 상처의 유무로 경도를 측정한다. 예를 들면, 형석으로는 상처가 나지 않고, 인회석으로 상처가 나는 경우, 모스 경도는 4.5(4와 5의 사이의 의미)가 된다. 또한, 15종의 광물을 이용하는 신모스 경도도 이용되는 경우가 있다. 신모스 경도(15 단계)와 종래의 10단계 모스 경도의 대응은 다음과 같이 된다.

본 발명에 이용하는 성분(B)의 모스 경도는 5 이상인 것이 필수이기 때문에, 인회석과 동등 이상의 경도를 가질 필요가 있다. 모스 경도가 5 이상이면, 사출 성형품의 록웰 경도가 80 이상이 되고, 표면 경도가 충분히 높고, 성형한 카메라 모듈 부품들이 충돌하여 표면이 패이거나, 피에조모터식의 구동 불량의 발생 등을 억제할 수 있다. 한편, 모스 경도가 5 미만에서는, 액정 폴리에스테르 수지 조성물을 사출 성형한 성형품의 표면 경도가 불충분하고 바람직하지 않다.

또, 1차 입자 직경이란, 1차 입자(다른 것과 명확하게 분리할 수 있는 최소단위의 입자)의 수평균 입자 직경을 가리킨다. 수평균 입자 직경은, 일반적으로 동적 광산란법이나 레이저광 산란법 등에 의해 측정된다.

본 발명의 (B)성분의 1차 입자 직경은 5㎛ 이하, 바람직하게는 0.1~5㎛이다. 1차 입자 직경이 5㎛ 이하이면, 액정 폴리에스테르 수지 조성물의 사출 성형품의 표면 상태가 평활하고 양호하며 충격이나 마찰에 의한 표면으로부터의 가루(파티클)의 발생이 적어진다. 1차 입자 직경이 5㎛를 초과하는 입자에서는, 액정 폴리에스테르 수지 조성물의 사출 성형품의 표면 상태가 평활성을 잃어 바람직하지 않다.

모스 경도가 5 이상이고, 또한, 1차 입자 직경이 5㎛ 이하인 부정형 혹은 구형상 분체로서는, 예를 들면, 산화티탄, 실리카, 티탄산 바륨, 유리 파우더, 산화알루미늄 등을 들 수 있다. 그 중에서 특히 산화티탄, 실리카, 산화알루미늄이 바람직하다.

본 발명의 액정 폴리에스테르 수지 조성물에 있어서의 (B)모스 경도가 5 이상, 또한, 1차 입자 직경이 5㎛ 이하인 부정형 혹은 구형상 분체의 배합량은, 조성물 전체를 100질량부로 하여, 30.0~50.0질량부, 바람직하게는 40.0~50.0질량부이다. 함유량이 30.0질량부 미만이면, 조성물을 사출 성형한 성형품의 록웰 경도가 저하해버려 바람직하지 않다. 한편, 50.0질량부를 넘으면, 생산성, 성형성이 나빠진다.

＜(C)카본 블랙에 대해서＞

본 발명에 이용하는 카본 블랙은, 수지 착색에 이용되는 일반적으로 입수 가능한 것으로 특별히 한정되는 것은 아니다.

카본 블랙의 배합량으로서는, 수지 조성물 전체를 100질량부로 하여, 0.5~5.0질량부의 범위가 바람직하다. 카본 블랙의 배합량이 0.5질량부 미만이면, 얻어지는 수지 조성물의 칠흑성이 저하하고, 차광성이 떨어지게 되고, 5.0질량부를 초과하여 첨가해도 착색성은 변함없이 고비용으로 되어 바람직하지 않다.

＜그 외의 첨가제에 대해서＞

또한, 본 발명의 조성물에는, 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위에서, 산화방지제 및 열안정제(예를 들면 힌더드페놀, 히드로퀴논, 포스파이트류 및 이들의 치환체 등), 자외선 흡수제(예를 들면 레조르시놀, 살리실산염, 벤조트리아졸, 벤조페논 등), 윤활제 및 이형제(몬탄산 및 그 염, 그 에스테르, 그 하프 에스테르, 스테아릴알코올, 스테아로아미드 및 폴리에틸렌 왁스 등), 가소제, 대전 방지제, 난연제 등의 통상의 첨가제나 다른 열가소성 수지를 첨가하고, 소정의 특성을 부여할 수 있다.

＜록웰 경도, 아이조드 충격 강도에 대해서＞

본 발명의 액정 폴리에스테르 수지 조성물을 사출 성형한 성형품의 록웰 경도는 80 이상인 것이 바람직하다. 록웰 경도가 80 미만에서는, 성형품의 표면 경도가 충분하지 않고, 상기 조성물을 이용하여 성형한 카메라 모듈 부품이 모듈 내부에서 충돌하여 오목부가 생기거나, 피에조모터 방식의 구동 불량 등의 문제가 발생할 우려가 있다.

또, 본 발명의 액정 폴리에스테르 수지 조성물을 사출 성형한 성형품은, 아이조드 충격 강도가 40KJ/㎡ 이상인 것이 바람직하다. 아이조드 충격 강도가 40KJ/㎡ 미만에서는, 상기 조성물을 이용하여 성형한 카메라 모듈 부품이 제품 낙하 등의 충격으로 변형?파손하여 결함을 일으킬 우려가 있다.

＜용융 혼련기 및 운전 방법에 대해서＞

본 발명에 관한 액정 폴리에스테르 수지 조성물은 액정 폴리에스테르를 용융하여 다른 성분과 혼련하여 얻어지지만, 용융 혼련에 이용하는 기기 및 운전 방법은, 일반적으로 액정 폴리에스테르의 용융 혼련에 사용하는 것이면 특별히 제한은 없다.

바람직하게는, 액정 폴리에스테르, 모스 경도가 5 이상, 또한, 1차 입자 직경이 5㎛ 이하인 부정형 혹은 구형상 분체 및 카본 블랙을 공지의 혼합 설비, 예를 들면 리본 블렌더, 텀블러 블렌더, 헨셀 믹서 등을 이용하여 혼합하고, 필요에 따라서 열풍 건조기, 감압 건조기 등에 의해 건조하고, 한 쌍의 스크류를 갖는 혼련기의 호퍼로부터 투입하고, 용융 혼련하고 압출하여 펠릿화하는 방법이 바람직하다.

이것들은, 2축 압출기로 불리는 것이며, 이들 중에서, 혼합 기구를 가짐으로써 충전재의 균일 분산을 가능하게 하는 동방향 회전식인 것, 침투가 용이해지는 배럴-스크류간의 공극이 큰 40㎜φ 이상의 실린더 직경을 갖는 것, 2조 타입의 것, 및, 스크류 간의 맞물림이 큰 것, 구체적으로는, 맞물림율이 1.45 이상인 것이 바람직하다.

＜용융 점도에 대해서＞

본 발명에 있어서는, 이와 같이 하여 얻어지는 액정 폴리에스테르 수지 조성물의 전단 속도 100sec^-1, 370℃에서 측정되는 용융 점도가 10~150(Pa?S)의 범위에 있는 것이 바람직하다. 용융 점도가 이 범위를 벗어나면, 사출 성형품의 표면 성상이 나빠지고, 탈락물이 증가하기 때문이다. 용융 점도는, 인테스코 주식회사제 캐필러리레오미터(Model2010)를 이용하고, 캐필러리로서 직경 1.00㎜, 길이 40㎜, 유입각 90°의 것을 이용하고, 전단 속도 100sec^-1로 300℃에서 ＋4℃／분의 승온 속도로 등속 가열을 하면서 외관 점도 측정을 행하고, 370℃에 있어서의 외관 점도를 구한다.

본 발명의 카메라 모듈 부품은 상기 조성물로부터 사출 성형으로 얻어지지만, 성형품에 목적으로 하는 강성, 슬라이딩 성능을 발휘시키기에도, 상기의 용융 점도 범위가 필수이다. 부재의 최소 두께가 0.2~0.8㎜와 같은 박육의 경우, 상기 범위의 용융 점도 범위에 있는 수지 조성물을 이용함으로써, 금형 내의 0.2~0.8㎜의 두께의 공간에 고속으로 사출 충전되었을 때에, 금형 내에서 균일하게 유동하여, 조성의 편향이 없는 성형품을 얻을 수 있다. 이와 같이 하여 얻어진 카메라 모듈 부품은, 내마모성능, 강성이 뛰어나고, 성형품 표면으로부터의 탈락물이 억제된 것이다.

＜하중 굴곡 온도에 대해서＞

또, 본 발명에 있어서는, 이와 같이 하여 얻어진 액정 폴리에스테르 수지 조성물의 사출 성형품의 하중 굴곡 온도가 220℃ 이상인 것이 바람직하고, 245℃ 이상이 더 바람직하다. 여기서, 하중 굴곡 온도란, ASTM　D648에 준거하여 측정된 하중 굴곡 온도(DTUL)를 의미한다. 하중 굴곡 온도가 이 범위를 벗어나면, 표면 실장에 있어서의 땜납 리플로우시의 내열성에 문제가 생길 우려가 있기 때문이다.

또한, 본 발명에 이용하는 사출 성형 조건 혹은 사출 성형기는, 액정 폴리에스테르의 성형에 일반적으로 사용되고 있는 공지의 것이면 특별히 제한은 없다.

[실시예]

이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.

(시험 방법)

실시예 및 비교예에 있어서의 액정 폴리에스테르 수지 조성물 및 그로부터 얻어지는 성형체의 성능의 측정 방법 및 평가 방법을 이하에 나타낸다.

(1)용융 점도의 측정

액정 폴리에스테르 수지 조성물의 용융 점도는, 캐필러리레오미터(인테스코(주)사제 2010)를 이용하고, 캐필러리로서 직경 1.00㎜, 길이 40㎜, 유입각 90°의 것을 이용하고, 전단 속도 100sec^-1로 300℃에서 ＋4℃／분의 승온 속도로 등속 가열을 하면서 외관 점도 측정을 행하고, 370℃에 있어서의 외관 점도를 구하고, 시험치로 했다. 또한, 시험에는, 미리 에어 오븐 중, 150℃, 4시간 건조한 수지 조성물을 이용했다.

(2)융점의 측정

액정 폴리에스테르(폴리머)의 융점은, 세이코 전자공업(주)제의 시차주사 열량계(DSC)에 의해, 레퍼런스(기준품)로서 α-알루미나를 이용하여 측정했다. 이때, 승온 속도 20℃／분으로 실온으로부터 400℃까지 승온하여 폴리머를 완전하게 융해시킨 후, 속도 10℃／분으로 150℃까지 강온하고, 또한 20℃／분의 속도로 420℃까지 승온할 때에 얻어지는 흡열 피크의 정점을 융점으로 했다.

(3)탈락물 수의 측정

얻어진 수지 조성물의 펠릿을 사출 성형기(닛세이 수지공업 주식회사제, UH-1000)를 이용하여, 실린더 최고 온도 350℃, 사출 속도 300㎜/sec, 금형 온도 80℃에서, 7㎜(외경)×4㎜(높이)×6㎜(내경)의 내측에 0.3㎜ 피치, 홈 깊이 0.2㎜의 나사 절삭 구조를 갖는, 원통형의 사출 성형체(캐리어라고 칭한다)를 얻고, 탈락물 수 측정의 시험편으로 했다. 각 시험편 2개를 순수 중 266㎖에 투입하고, 40㎑, 480W의 출력으로 30초간 초음파 세정을 실시했다. 초음파 세정 후의 순수 10㎖ 중에 포함되는 시험편 탈락물 중, 최대 직경이 2㎛ 이상인 범위에 있는 것의 수를, 소낙크(주)사제 SURFEX200를 사용하여 측정하고, 3회의 측정의 평균치를 측정 결과로 했다.

(4) 표면 경도의 측정

얻어진 펠릿을, 사출 성형기(스미토모 중기계공업(주)제 SG-25)를 이용하여, 실린더 온도 350℃, 사출 속도 100㎜/sec, 금형 온도 80℃에서 ASTM1호 인장 시험편(덤벨)을 작성하고, (주)아카시제　ATF-F1000을 이용하고, JIS　K7202에 준거하여, 상기 시험편을 사용해 록웰 경도를 측정했다. L스케일(1/4인치 강구, 60kg 하중)에서의 측정치를 동경도의 값으로 했다.

(5)아이조드 충격 강도의 측정

얻어진 펠릿을, 사출 성형기(스미토모 중기계공업(주)제SG-25)를 이용하여, 실린더 온도 350℃, 사출 속도 100㎜/sec, 금형 온도 80℃에서 ASTM 굽힘 시험편(직사각형 시험편)을 작성하고, ASTM　D256에 따라, 노치 없음으로 아이조드 충격 강도의 측정을 행했다. 10회의 측정의 평균치를 산출했다.

(6)하중 굴곡 온도(DTUL)의 측정

얻어진 펠릿을, 사출 성형기(스미토모 중기계공업(주)제SG-25)를 이용하여, 실린더 온도 350℃, 사출 속도 100㎜/sec, 금형 온도 80℃에서, 13㎜(폭)×130㎜(길이)×3㎜(두께)의 사출 성형체를 얻어 하중 굴곡 온도 측정의 시험편으로 했다. ASTM　D648에 준거하여, 하중 굴곡 온도(DTUL)를 측정했다.

액정 폴리에스테르(LCP)의 제조예를 이하에 나타낸다.

(제조예 서모트로픽 액정 폴리에스테르(A)의 제조)

SUS316을 재질로 하고, 더블 헬리컬 교반 날개를 갖는 내용적 1700L의 중합조(코베 제강 주식회사제)에 p-히드록시 안식향산(우에노제약 주식회사제) 298 kg(2.16킬로몰), 4,4'-디히드록시비페닐(혼슈 화학공업 주식회사제) 134kg(0.72킬로몰), 테레프탈산(미츠이 화학 주식회사제) 90kg(0.54킬로몰), 이소프탈산(에이?디?인터내셔널 케미컬 주식회사제) 30kg(0.18킬로몰), 촉매로서 아세트산칼륨(키시다 화학 주식회사제) 0.04kg, 아세트산마그네슘(키시다 화학 주식회사제) 0.10kg을 넣고, 중합조의 감압-질소 주입을 2회 행하여 질소 치환을 행한 후, 무수 아세트산 386kg(3.78킬로몰)을 첨가하여, 교반 날개의 회전 속도 45rpm으로 150℃까지 1.5시간으로 승온하고, 환류 상태에서 2시간 아세틸화 반응을 행했다. 아세틸화 종료 후, 아세트산 증류 상태로 하여 0.5℃／분으로 승온하고, 리엑터(중합조) 온도가 305℃가 된 곳에서 중합물을 리엑터 하부의 발출구로부터 취출하고, 냉각 장치에서 냉각 고체화했다. 얻어진 중합물을 호소카와 미클론 주식회사제의 분쇄기에 의해 구멍 2.0㎜의 체를 통과하는 크기로 분쇄하여 프레폴리머를 얻었다.

얻어진 프레폴리머를 다카사고공업 주식회사제의 로터리 킬른을 이용하여 고상 중합을 행했다. 프레폴리머를 상기 킬른에 충전하고, 질소를 16Nm³/hr의 유속으로 유통하고, 회전 속도 2rpm으로 히터 온도를 실온으로부터 350℃까지 1시간에 승온하고, 350℃에서 10시간 유지했다. 킬른 내의 수지 분말 온도가 295℃에 도달한 것을 확인하고, 가열을 정지하고 로터리 킬른을 회전하면서 4시간 걸쳐 냉각하고, 분말형상의 액정 폴리에스테르를 얻었다. 융점은 350℃, 용융 점도는 70Pa?S였다.

이하의 실시예?비교예에서 사용한 충전재(분체)를 나타낸다.

(1)구형상 용융 실리카:덴키화학공업(주)제　「FB-5SDC」(1차 입자 직경　4㎛, 모스 경도 6.5)

(2)구형상 용융 실리카:덴키화학공업(주)제　「FB-950」(1차 입자 직경　20㎛, 모스 경도 6.5)

(3)산화티탄:사카이 화학공업(주)제　「SR-1」(1차 입자 직경　0.25㎛, 모스 경도 6.5)

(4)산화알루미늄:덴키화학공업(주)제　「DAW-05」(1차 입자 직경　5㎛, 모스 경도 9)

(5)카본 블랙(CB):캐봇(주)사제, 「REGAL99」(1차 입자 직경 24nm)

(실시예 1~5 및 비교예 1~3)

상기 제조예에서 얻은 분말형상의 액정 폴리에스테르(A), 충전재를 표 1에 나타내는 조성 비율로, 리본 블렌더를 이용하여 혼합하고, 그 혼합물을 에어 오븐 중에서 150℃에서 2시간 건조했다. 이 건조한 혼합물을, 실린더의 최고 온도 380℃에서 설정한 2축 압출기((주)코베 제강소제 KTX-46)를 이용하고, 압출 속도 140kg/hr에서 용융 혼련하여 목적의 액정 폴리에스테르 수지 조성물의 펠릿을 얻었다. 얻어진 펠릿을 이용하고, 상기의 시험 방법으로, 각 물성의 측정을 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 액정 폴리에스테르 수지 조성물(실시예 1~5)은, 용융 점도가 낮고, 그 결과, 양호한 성형성을 나타내고, 성형품 표면의 탈락물이 적고, 표면 경도가 높다는 양호한 결과를 얻을 수 있었다. 또, 아이조드 충격 강도도 양호했다.

그에 대해, 비교예 1~3과 같이 본 발명의 규정 범위로부터 벗어나는 경우는, 표면 경도, 성형품 표면의 탈락물 양, 아이조드 충격 강도의 적어도 1개가 뒤떨어지는 결과가 되었다. 1차 입자 직경이 20㎛로 큰 충전재를 (B)성분으로서 사용한 비교예 1의 수지 조성물은 용융 점도가 높고 록웰 경도가 낮아져 표면 상태도 평활성이 부족하고 뒤떨어졌다. 또 (B)성분의 배합량이 본 발명의 하한을 밑도는 비교예 2의 수지 조성물도 록웰 경도가 낮아지고, 이들 수지 조성물에서는 성형품의 표면 경도가 불충분해진다. 또 (B)성분의 배합량이 본 발명의 상한을 넘는 비교예 3의 수지 조성물은, 용융 점도가 높아서 성형성이 나쁘고, 성형품 표면으로부터의 탈락물이 많아지고, 카메라 모듈 부재에 적합하지 않다.

본 발명의 액정 폴리에스테르 수지 조성물 및 이 조성물로부터 얻어지는 카메라 모듈 부품은, 표면 경도가 높고 충격에 강하고, 상기 부품 표면으로부터의 탈락물(가루) 발생이 매우 적고, 또한 내열성이 높고, 땜납 리플로우에 견딜 수 있으므로, 휴대전화, 랩탑 컴퓨터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라 등에 있어서의, 표면 실장 가공이 가능한 렌즈 배럴부, 마운트 홀더부, 또한, CMOS(이미지 센서)의 테두리, 셔터 및, 셔터 보빈부, 보이스 코일 모터식이나 피에조모터식 등의 자동 초점 조정 부재 등의 각종 카메라 모듈 부재 용도에 이용할 수 있다.

Claims (7)

1. 조성물 전체를 100질량부로 하여, (A)액정 폴리에스테르 49.5~69.5질량부, (B)모스 경도가 5 이상, 또한, 1차 입자 직경이 5㎛ 이하인 부정형 혹은 구형상 분체 30.0~50.0질량부, (C)카본 블랙 0.5~5.0질량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈용 액정 폴리에스테르 수지 조성물.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 (B)성분이, 산화티탄, 실리카, 산화알루미늄으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 액정 폴리에스테르 수지 조성물.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   사출 성형에 의해 성형한 성형품 표면으로부터의, 이하의 정의에 의한 탈락물 수가 200개 이하인 것을 특징으로 하는 액정 폴리에스테르 수지 조성물.
   탈락물 수:외경 7㎜, 내경 6㎜, 높이 4㎜의 원통의 내면에 0.3㎜ 피치, 홈 깊이 0.2㎜의 나사 절삭 구조를 갖는 사출 성형체 2개를 순수 266㎖에 투입하여, 40㎑, 480W의 출력으로 30초간 초음파 세정하고, 세정 후의 순수 10㎖ 중에 포함되는 최대 직경이 2㎛ 이상의 범위에 있는 입자의 수
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   사출 성형에 의해 성형한 성형품의 록웰 경도가 80 이상인 것을 특징으로 하는 액정 폴리에스테르 수지 조성물.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   사출 성형에 의해 성형한 성형품의 아이조드 충격 강도가 40KJ/㎡ 이상인 것을 특징으로 하는 액정 폴리에스테르 수지 조성물.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   사출 성형에 의해 성형한 성형품의 하중 굴곡 온도가 245℃ 이상인 것을 특징으로 하는 액정 폴리에스테르 수지 조성물.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 액정 폴리에스테르 수지 조성물을 사출 성형하여 이루어지는 카메라 모듈 부품.