KR20150011768A - 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 성형체 표면이 쉽게 기모되지 않고, 기계적 강도가 높으며, 블리스터가 쉽게 발생하지 않고, 치수 안정성이 높으며, 휨 변형이 억제된 카메라 모듈용 부품을 제조하기 위한 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명은 (A) 액정성 수지, (B) 판상 충전제, 및 (C1) 올레핀계 공중합체 및 (C2) 스티렌계 공중합체에서 선택되는 적어도 1종의 (C)공중합체를 함유하고, (A)성분의 함유량이 64~78질량%, (B)성분의 함유량이 20~30질량%, (C)성분의 함유량이 2~6질량%이며, (B)성분은, 평균 입자지름이 20~50㎛이고, (C1)성분 및 (C2)성분은, 특정 성분으로 구성되는 수지 조성물로 한다.

Description

카메라 모듈용 액정성 수지 조성물{LIQUID CRYSTAL RESIN COMPOSITION FOR CAMERA MODULES}
본 발명은, 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물에 관한 것이다.
액정성 폴리에스테르 수지로 대표되는 액정성 수지는, 우수한 기계적 강도, 내열성, 내약품성, 전기적 성질 등을 균형있게 지니고 있기 때문에, 고기능 엔지니어링 플라스틱으로서 폭 넓게 이용되고 있다. 최근 액정성 수지는 이러한 특징을 살려, 정밀기기부품에 사용되게 되었다.
정밀기기, 특히 렌즈가 있는 광학기기의 경우, 미세한 티끌, 먼지 등이 기기 성능에 영향을 미친다. 예를 들면 카메라 모듈과 같은 광학 기기에 이용되는 부품에서는, 작은 티끌, 유분, 먼지가 렌즈에 부착되면 카메라 모듈의 광학 특성이 현저히 저하된다. 이러한 광학 특성의 저하를 방지하는 목적으로, 통상 카메라 모듈을 구성하는 부품(이하, 「카메라 모듈용 부품」이라고도 한다.)은, 조립전에 초음파 세정되어 표면에 부착되어 있는 작은 티끌, 유분, 먼지 등이 제거된다.
상기와 같이, 액정성 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 성형체는, 고분자의 분자 배향이 표면 부분에서 특히 크기 때문에 성형체 표면이 박리되기 쉽고, 이러한 성형체를 초음파 세정하면 표면이 박리되어 보풀이 일어나는 기모현상이 발생되고, 이와 같이 보풀이 일어난 기모부분은 작은 티끌이 발생되는 원인이 된다.
따라서, 액정성 수지 조성물을 카메라 모듈용 부품의 원료로서 이용하는 경우에는, 성형체를 초음파 세정하더라도 성형체 표면이 기모하지 않는 특수한 액정성 수지 조성물을 이용한다. 특수한 액정성 수지 조성물로서는, 액정성 수지와 특정의 탤크와 카본 블랙을 포함하는 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물이 개시되어 있다(특허문헌 1 참조).
일본공개특허 특개 2009-242453호 공보
그러나, 본 발명자들의 검토에서는, 특허문헌 1에 기재된 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물로는 성형체 표면의 기모 억제가 불충분하며, 보다 한층 성형체 표면이 쉽게 기모하지 않는 성형체를 제조하기 위한 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물이 요구된다.
또한, 본 발명자들의 검토에 의하면, 종래의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물을 성형하여 렌즈홀더 등의 성형체를 제조한 경우, 블리스터(부풀어 오름)가 발생하여, 카메라 모듈로서의 동작에 지장을 초래할 수 있다.
또한, 본 발명자들의 검토에 의하면, 종래의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물을 성형하여 렌즈홀더 하우징 등의 성형체를 제조한 경우, 성형 수축율이 크거나 또는 너무 작아(팽창), 카메라 모듈 조립시에 불량을 초래하기도 한다.
나아가, 본 발명자들의 검토에 의하면, 종래의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물을 성형하여 렌즈홀더 등의 성형체를 제조한 경우, 휨 변형이 크고, 카메라 모듈 조립시에 불량을 초래하기도 한다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 표면이 쉽게 기모하지 않고, 기계적 강도가 높으며, 블리스터가 발생되기 어렵고, 치수 안정성이 높으며, 휨 변형이 억제된 카메라 모듈용 부품을 제조하기 위한, 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 연구를 거듭하였다. 그 결과, 표면의 기모에 대해서는, 액정성 수지와 특정의 판상 충전제와 특정의 공중합체를 특정의 비율로 함유하는 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물을 사용함으로써, 억제할 수 있다는 것을 알아냈다.
또한, 블리스터의 발생에 대해서는, 마이카 등의 특정의 판상 충전제를 특정량 사용함으로써, 억제할 수 있다는 것을 알아냈다. 즉, 상기 판상 충전제의 함유량을 증가시켜 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물의 용융점도를 올림으로써, 이러한 수지 조성물의 용융장력을 올려서 에어가 용융 수지 중에 잠입하는 것을 막고, 이로 인해 블리스터의 발생을 억제하였다.
또한, 치수 안정성에 대해서는, 마이카 등의 특정의 판상 충전제를 특정량 사용함으로써, 높일 수 있음을 알아냈다. 본 발명자들은, 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물의 유동 방향의 성형 수축이 마이너스인(즉, 상기 수지 조성물이 팽창한다) 것이 치수 안정성을 낮게 한다고 추정하였다. 그래서, 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물에 상기 판상 충전제를 첨가함으로써 이방성을 혼란시켜 상기 수지 조성물의 유동 방향의 성형 수축을 플러스(즉, 수축)로 시프트시킴으로써, 치수 안정성을 높였다.
또한, 휨 변형에 대해서는, 마이카 등의 특정의 판상 충전제를 특정량 사용함으로써, 억제할 수 있음을 알아냈다.
이상과 같이 하여, 상기 과제를 해결할 수 있음을 알아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 보다 구체적으로, 본 발명은 이하의 것을 제공한다.
(1) (A) 액정성 수지, (B) 판상 충전제, 및 (C1) 올레핀계 공중합체 및 (C2) 스티렌계 공중합체에서 선택되는 적어도 1종의 (C) 공중합체를 함유하고, (A)성분의 함유량이 64~78질량% (B)성분의 함유량이 20~30질량%, (C)성분의 함유량이 2~6질량%이고, 상기 (B) 판상 충전제는, 평균 입자지름이 20~50㎛이며, 상기 (C1) 올레핀계 공중합체는, α-올레핀과 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르로 구성되고, 상기 (C2) 스티렌계 공중합체는, 스티렌류와 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르로 구성되는 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물.
(2) 상기 (B) 판상 충전제는 마이카인 (1)에 기재된 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물.
(3) (D) 카본 블랙을 더 함유하고, 그 함유량이 1~5질량%인 (1) 또는 (2)에 기재된 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물.
본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물을 원료로 하여 카메라 모듈용 부품을 제조하면, 표면이 쉽게 기모하지 않으며, 기계적 강도가 높고, 블리스터가 쉽게 발생하지 않으며, 치수 안정성이 높고, 휨 변형이 억제된 카메라 모듈용 부품을 얻을 수 있다.
도 1은, 일반적인 카메라 모듈을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는, 실시예 및 비교예에서, 블리스터 발생 샘플수를 확인하기 위해 사용한 성형체를 나타내는 상면도이다.
도 3은, 실시예 및 비교예에서, 성형 수축율을 구할 때 측정한 시험편 치수의 측정 개소를 나타내는 상면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. 그러나 본 발명이 이하의 실시형태로 한정되는 것은 아니다.
<카메라 모듈용 액정성 수지 조성물>
본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물은, (A) 액정성 수지, (B) 판상 충전제, 및 (C) 공중합체를 함유한다.
[(A) 액정성 수지]
본 발명에서 사용하는 (A) 액정성 수지란, 광학 이방성 용융상을 형성할 수 있는 성질을 가지는 용융 가공성 폴리머를 가리킨다. 이방성 용융상의 성질은, 직교 편광자를 이용한 관용의 편광 검사법에 의해 확인할 수 있다. 보다 구체적으로는, 이방성 용융상의 확인은, Leitz 편광 현미경을 사용하여, Leitz 핫 스테이지에 올린 용융 시료를 질소 분위기하에서 40배의 배율로 관찰함으로써 확인할 수 있다. 본 발명에 적용할 수 있는 액정성 폴리머는 직교 편광자 사이에서 검사했을 때, 가령 용융 정지 상태에서도 편광은 통상 투과되어 광학적으로 이방성을 나타낸다.
상기와 같은 (A) 액정성 수지의 종류로는 특별히 한정되지 않으나, 방향족 폴리에스테르 또는 방향족 폴리에스테르아미드인 것이 바람직하다. 또한, 방향족 폴리에스테르 또는 방향족 폴리에스테르아미드를 동일 분자쇄중에 부분적으로 포함하는 폴리에스테르도 그 범위에 있다. 이들은 60℃에서 펜타플루오로페놀에 농도 0.1중량%로 용해되었을 때, 바람직하게는 적어도 약 2.0dl/g, 더욱 바람직하게는 2.0~10.0dl/g의 대수점도(I.V.)를 가지는 것이 바람직하게 사용된다.
본 발명에 적용할 수 있는 (A) 액정성 수지로서의 방향족 폴리에스테르 또는 방향족 폴리에스테르아미드로서 특히 바람직하게는, 방향족 히드록시카르본산, 방향족 히드록시아민, 방향족 디아민의 군에서 선택된 적어도 1종 이상의 화합물을 구성 성분으로 가지는 방향족 폴리에스테르, 방향족 폴리에스테르아미드이다.
보다 구체적으로는,
(1) 주로 방향족 히드록시카르본산 및 그 유도체의 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 폴리에스테르;
(2) 주로 (a) 방향족 히드록시카르본산 및 그 유도체의 1종 또는 2종 이상과, (b) 방향족 디카르본산, 지환족 디카르본산 및 그들의 유도체의 1종 또는 2종 이상과, (c) 방향족 디올, 지환족디올, 지방족 디올, 및 그들의 유도체의 적어도 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 폴리에스테르;
(3) 주로 (a) 방향족 히드록시카르본산 및 그 유도체의 1종 또는 2종 이상과, (b) 방향족 히드록시아민, 방향족 디아민 및 그들의 유도체의 1종 또는 2종 이상과, (c) 방향족 디카르본산, 지환족 디카르본산 및 그들의 유도체의 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 폴리에스테르아미드;
(4) 주로 (a) 방향족 히드록시카르본산 및 그 유도체의 1종 또는 2종 이상과, (b) 방향족 히드록시아민, 방향족 디아민 및 그들의 유도체의 1종 또는 2종 이상과, (c) 방향족 디카르본산, 지환족 디카르본산 및 그들의 유도체의 1종 또는 2종 이상과, (d) 방향족 디올, 지환족 디올, 지방족 디올 및 그들의 유도체의 적어도 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 폴리에스테르아미드 등을 들 수 있다. 그리고 상기의 구성 성분에, 필요에 따라 분자량 조정제를 병용할 수 있다.
본 발명에 적용할 수 있는 (A) 액정성 수지를 구성하는 구체적 화합물의 바람직한 예로는, p-히드록시안식향산, 6-히드록시-2-나프토산등의 방향족 히드록시카르본산, 2,6-디히드록시나프탈렌, 1,4-디히드록시나프탈렌, 4,4＇-디히드록시비페닐, 하이드로퀴논, 레조르신, 하기 일반식(I)로 표시되는 화합물, 및 하기 일반식(II)로 표시되는 화합물 등의 방향족 디올; 테레프탈산, 이소프탈산, 4,4＇-디페닐디카르본산, 2,6-나프탈렌디카르본산 및 하기 일반식(III)으로 표시되는 화합물 등의 방향족 디카르본산; p-아미노페놀, p-페닐렌디아민 등의 방향족 아민류를 들 수 있다.
Figure pat00001
(X: 알킬렌(C1~C4), 알킬리덴, -O-, -SO-, -SO2-, -S-, 및 -CO-에서 선택되는 기이다.)
Figure pat00002
Figure pat00003
(Y: -(CH2)n-(n=1~4) 및 -O(CH2)nO- (n=1~4)에서 선택되는 기이다.)
본 발명에 이용되는 (A) 액정성 수지의 조제는, 상기의 모노머 화합물(또는 모노머의 혼합물)로부터 직접 중합법이나 에스테르 교환법을 이용하여 공지된 방법으로 실시할 수 있으며, 통상은 용융 중합법이나 슬러리 중합법 등이 이용된다. 에스테르 형성능(形成能)을 가지는 상기 화합물류는 그대로의 형태로 중합에 이용할 수도 있고, 또한 중합 전단계에서 전구체로부터 상기 에스테르 형성능을 가지는 유도체로 변성된 것일 수도 있다. 이들을 중합할 때는 다양한 촉매 사용이 가능하며, 대표적인 것으로는, 디알킬주석 산화물, 디아릴주석 산화물, 이산화티탄, 알콕시티탄 규산염류, 티탄알코올레이트류, 카르본산의 알칼리 및 알칼리토류 금속염류, BF3와 같은 루이스산염 등을 들 수 있다. 촉매의 사용량은, 일반적으로는 모노머의 전체 중량에 대하여 약 0.001~1질량%, 특히 약 0.01~0.2질량%가 바람직하다. 이들 중합 방법에 의해 제조된 폴리머는 더 필요할 경우, 감압 또는 불활성 가스 중에서 가열하는 고상(固相) 중합에 의해 분자량의 증가를 도모할 수 있다.
상기와 같은 방법으로 얻은 (A) 액정성 수지의 용융점도는 특별히 한정되지 않는다. 일반적으로는 성형 온도에서의 용융점도가, 전단속도 1000sec-1에서 10MPa 이상 600MPa 이하인 것을 사용할 수 있다. 그러나, 그 자체가 매우 고점도인 것은 유동성이 매우 악화되기 때문에 바람직하지 않다. 상기 (A) 액정성 수지는 2종 이상의 액정성 수지의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물에서, (A)액정성 수지의 함유량은, 64~78질량%이다. (A)성분의 함유량이 64질량% 이상이면 유동성, 성형체 표면의 기모억제라는 이유에서 바람직하고, (A)성분의 함유량이 78질량% 이하이면 내열성이라는 이유에서 바람직하다. 또한, (A)성분의 바람직한 함유량은, 66~72질량%이다.
[(B) 판상 충전제]
(B) 판상 충전제는, 평균 입자지름이 20~50㎛이다. 상기 평균 입자지름이 20㎛이상이면, 카메라 모듈로서 필요한 기계적 강도, 하중 변형 온도가 유지되기 쉽고, 성형체의 휨 변형 억제 효과가 높아지기 쉬우며, 50㎛ 이하이면, 성형체 표면의 기모억제 효과가 높아지기 쉽다. 바람직한 상기 평균 입자지름은 23~30㎛이다. 본 명세서에서, 평균 입자지름으로는, 레이저 회절/산란식 입도 분포 측정법으로 측정한 값을 채용한다.
이상의 형상을 만족하는 판상 충전제라면 어떠한 충전제든 사용할 수 있으며, (B) 판상 충전제로서, 마이카, 탤크, 글래스 플레이크, 각종 금속박 등을 들 수 있다. (B)성분으로서 2종 이상을 사용할 수도 있다. 본 발명에서는 (B)성분으로서 마이카 및 탤크를 사용하는 것이 바람직하고, 마이카를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
(B)성분의 함유량은, 본 발명의 카메라 모듈용 액정성 조성물에서 20~30질량%이다. (B)성분의 함유량이 20질량% 이상이면, 블리스터가 발생하기 어렵고, 30질량% 이하이면, 성형체 표면의 기모억제 효과가 높아지기 쉽다. 바람직한 상기 함유량은 23~27 질량%이다.
[(C) 공중합체]
(C) 공중합체는, (C1) 올레핀계 공중합체 및 (C2) 스티렌계 공중합체에서 선택되는 적어도 1종이다. (C)성분을 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물에 배합시키는 것이, 해당 조성물을 성형하여 이루어지는 성형체를 초음파 세정했을 때의, 성형체 표면의 기모를 억제하는 것에 기여한다.
기모를 억제하는 이유에 대해서는 명확해진 것은 아니나, 어느 일정량 배합시킴으로써 성형체 표면상태를 변화시키고, 그 변화가 기모를 억제하는 것에 기여한다고 생각된다.
(C1) 올레핀계 공중합체는, α-올레핀과 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르로 구성된다.
α-올레핀은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 에틸렌, 프로필렌, 부텐 등을 들 수 있으며, 이 중에서도 에틸렌이 바람직하게 이용된다. α,β-불포화산의 글리시딜에스테르는 하기 일반식(IV)으로 표시되는 것이다. α,β-불포화산의 글리시딜에스테르 유닛은, 예를 들면 아크릴산글리시딜에스테르, 메타크릴산글리시딜에스테르, 에타크릴산글리시딜에스테르, 이타콘산글리시딜에스테르 등이나, 특히 메타크릴산글리시딜에스테르가 바람직하다.
Figure pat00004
(C1) 올레핀계 공중합체 중의, α-올레핀의 함유량은 87~98질량%, α,β-불포화산의 글리시딜에스테르의 함유량은 13~2 질량%인 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 (C1) 올레핀계 공중합체는, 본 발명을 저해하지 않는 범위에서 상기 2 성분 이외에 제3 성분으로서 아크릴로니트릴, 아크릴산에스테르, 메타크릴산에스테르, α-메틸스티렌, 무수말레산 등의 올레핀계 불포화 에스테르의 1종 또는 2종 이상을, 상기 2 성분 100 질량부에 대하여 0~48질량부 함유할 수 있다.
본 발명의 (C1)성분인 올레핀계 공중합체는, 각 성분의 모노머, 래디칼 중합 촉매를 이용하여 통상의 래디칼 중합법에 의해 용이하게 조제할 수 있다. 보다 구체적으로는, 통상 α-올레핀과 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르를 래디칼 발생제의 존재하에서, 500~4000기압, 100~300℃에서 적당한 용매나 연쇄 이동제의 존재하 또는 부존재하에서 공중합시키는 방법에 의해 제조할 수 있다. 또한, α-올레핀과 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르 및 래디칼 발생제를 혼합하고, 압출기 내에서 용융 그라프트 공중합시키는 방법에 의해서도 제조할 수 있다.
(C2)의 스티렌계 공중합체는, 스티렌류와 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르로 구성된다. α,β-불포화산의 글리시딜에스테르에 대해서는, (C1)성분에서 설명한 것과 동일하므로 설명을 생략한다.
스티렌류로서는, 스티렌, α-메틸스티렌, 브롬화스티렌, 디비닐벤젠 등을 들 수 있으며, 스티렌이 바람직하게 사용된다.
본 발명에서 사용하는 (C2) 스티렌계 공중합체는, 상기 2 성분 이외에 제3 성분으로서 다른 비닐 모노머를 1종 이상 사용하여 공중합시킨 다원공중합체일 수 있다. 제3 성분으로서 적합한 것은, 아크릴로니트릴, 아크릴산에스테르, 메타크릴산에스테르, 무수말레산 등의 올레핀계 불포화 에스테르의 1종 또는 2종 이상이다. 이들에서 유래하는 반복 단위를 (C2)스티렌계 공중합체 중에 40질량% 이하 도입한 공중합체가 (C2)성분으로서 바람직하다.
(C2) 스티렌계 공중합체에서, α,β-불포화산의 글리시딜에스테르 함유량은 2~20질량%이고, 스티렌류 함유량은 80~98중량%인 것이 바람직하다.
(C2) 스티렌계 공중합체는, 각 성분의 모노머, 래디칼 중합 촉매를 사용하여 통상의 래디칼 중합법에 의해 조제할 수 있다. 보다 구체적으로는, 통상 스티렌류와 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르를 래디칼 발생제의 존재하에서, 500~4000기압, 100~300℃에서 적당한 용매나 연쇄 이동제의 존재하 또는 부존재하에서 공중합시키는 방법에 의해 제조할 수 있다. 또한, 스티렌류와 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르 및 래디칼 발생제를 혼합하고, 압출기 내에서 용융 그라프트 공중합시키는 방법에 의해서도 제조할 수 있다.
(C) 공중합체로서는, (C1) 올레핀계 공중합체가 내열성 측면에서는 바람직하나, (C1)성분과 (C2)성분과의 비율은, 요구되는 특성에 따라 적당하게 선택할 수 있다.
(C) 공중합체의 함유량((C1)성분과 (C2)성분과의 합계량)은, 본 발명의 카메라 모듈용 수지 조성물에서, 2~6 질량%이다. (C)성분의 함유량이 2질량% 이상인 것은, 성형체 표면의 기모억제라는 점에서 필요하고, 6질량% 이하라는 것은 유동성을 저해하지 않고 양호한 성형체를 얻는다는 이유에서 필요하다. 보다 바람직한 상기 함유량은 3~5질량%이다.
[(D) 카본 블랙]
본 발명에 임의성분으로서 사용되는 (D) 카본 블랙은, 수지 착색에 이용되는 일반적으로 입수 가능한 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 통상, (D) 카본 블랙에는 일차 입자가 응집하여 형성되는 덩어리 형태물이 포함되어 있으나, 50㎛ 이상 크기의 덩어리 형태물이 현저하게 많이 포함되지 않은 한, 본 발명의 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 성형체 표면에 많은 좁쌀돌기(카본 블랙이 응집된 미세한 좁쌀 같은 돌기물(미세한 요철))는 쉽게 발생되지 않는다. 상기 덩어리 형태물 입자 지름이 50㎛이상인 입자의 함유율이 20ppm 이하이면, 성형체 표면의 기모억제 효과가 높아지기 쉽다. 바람직한 함유율은 5ppm 이하이다.
(D) 카본 블랙의 배합량으로는, 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물에서, 1~5질량%의 범위가 바람직하다. 카본 블랙의 배합량이 1질량% 미만이면, 얻어지는 수지 조성물의 칠흑성(漆黑性)이 저하되고, 차광성이 불안해지며, 5질량%를 넘으면 비경제적이고, 또한 좁쌀돌기의 발생 가능성이 높아진다.
[기타 성분]
본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물에는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 기타 중합체, 일반적으로 합성 수지에 첨가되는 공지의 물질, 즉 산화 방지제나 자외선 흡수제 등의 안정제, 대전 방지제, 난연제, 염료나 안료 등의 착색제, 윤활제, 이형제, 결정화 촉진제, 결정핵제, 및 실리카, 석영 분말 등의 가루형태의 충전제 등도 요구 성능에 따라 적절히 첨가할 수 있다.
또한, 본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 한, (B) 판상 충전제 이외에 무기 충전제를 포함할 수도 있고, (B) 판상 충전제 이외에 무기 충전제를 포함하지 않을 수도 있다. (B) 판상 충전제 이외의 무기 충전제로서는, 예를 들면, 평균 섬유지름이 1.0㎛ 이하이고 평균 섬유길이가 5~50㎛인 섬유상 충전제나 (B)성분 이외의 판상 충전제를 들 수 있다. 이하, 상기 섬유상 충전제에 대하여 설명한다.
상기 섬유상 충전제의 평균 섬유지름은 1.0㎛이하이고, 바람직한 평균 섬유지름은 0.3~0.6㎛이다. 상기 평균 섬유지름이 1.0㎛ 이하이면, 성형체 표면의 기모억제 효과가 높아지기 쉽다. 본 명세서에서 평균 섬유지름으로는, 실체현미경 화상을 CCD 카메라로부터 PC로 받아들여, 화상 측정기에 의해 화상 처리 수법을 이용하여 측정된 값을 채용한다.
또한, 상기 섬유상 충전제의 평균 섬유길이는 5~50㎛이고, 바람직한 평균 섬유길이는 5~30㎛이며, 보다 바람직한 평균 섬유길이는 7~30㎛이다. 상기 평균 섬유길이가 5㎛ 이상이면, 카메라 모듈로서 필요한 기계적 강도, 하중 변형 온도가 유지되기 쉽고, 50㎛ 이하이면, 성형체 표면의 기모억제 효과가 높아지기 쉽다. 본 명세서에서, 평균 섬유길이로는, 실체현미경 화상을 CCD 카메라로부터 PC로 받아들여, 화상 측정기에 의해 화상 처리 수법을 이용하여 측정된 값을 채용한다.
이상의 형상을 만족하는 섬유상 충전제이면, 어떠한 섬유라도 이용할 수 있으나, 상기 섬유상 충전제로서는, 예를 들면, 유리 섬유, 카본 섬유, 아스베스토 섬유, 실리카 섬유, 실리카·알루미나 섬유, 지르코니아 섬유, 질화붕소 섬유, 질화규소 섬유, 붕소 섬유, 티탄산칼륨 섬유, 그리고 스테인레스, 알루미늄, 티탄, 구리, 놋쇠 등의 금속으로 이루어진 섬유 등 금속 섬유 등의 무기질 섬유상 물질을 들 수 있다. 상기 섬유상 충전제로서 2종 이상을 사용할 수도 있다. 본 발명에서는 상기 섬유상 충전제로서 티탄산칼륨 섬유를 사용할 수 있다.
상기 섬유상 충전제의 함유량은, 본 발명의 카메라 모듈용 액정성 조성물에서, 5~14질량%인 것이 바람직하다. 상기 함유량이 5질량% 이상이면, 카메라 모듈로서 필요한 기계적 강도, 하중 변형 온도가 확보되기 쉽고, 14질량% 이하이면, 성형체 표면의 기모억제 효과가 높아지기 쉽다. 보다 바람직한 상기 함유량은 7~12질량%이다.
[카메라 모듈용 액정성 수지 조성물의 조제]
본 발명의 카메라 모듈용 수지 조성물의 조제는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 (A), (B), 및 (C)성분 그리고 임의로 상기 (D)성분 및 기타 성분을 배합하고, 이들을 1축 또는 2축 압출기를 이용하여 용융혼련처리함으로써 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물을 조제한다.
[카메라 모듈용 액정성 수지 조성물]
본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물 중의 (B)성분의 형상과, 배합되기 전의 (B)성분의 형상은 다르다. 상술한 (B)성분의 형상은 배합되기 전의 형상이다. 배합되기 전의 형상이 상술한 바와 같으면, 표면이 쉽게 기모하지 않는 카메라 모듈용 부품을 얻을 수 있다.
상기와 같이 하여 얻은 본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물은, 용융점도가 50Pa·sec 이하인 것이 바람직하다. 유동성이 높고, 성형성이 우수하다는 점도 본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물의 특징의 하나이다. 여기서, 용융점도는 실린더 온도 350℃, 전단속도 1000sec-1의 조건에서, ISO 11443에 준거한 측정 방법으로 얻은 값을 채용한다.
본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물은, 하중 변형 온도가 200℃ 이상인 것이 바람직하다. 내열성이 우수하다는 점도 본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물의 특징의 하나이다. 하중 변형 온도는 ISO 75-1, 2에 준거한 방법으로 측정한 값을 채용한다.
<카메라 모듈용 부품 및 카메라 모듈>
상기 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물을 이용하여 카메라 모듈용 부품을 제조한다. 본 발명의 수지 조성물을 원료로서 이용하면, 카메라 모듈용 부품의 표면이 쉽게 기모하지 않는다. 카메라 모듈용 부품은 초음파 세정되기 때문에, 초음파 세정되어도 표면이 쉽게 기모하지 않아야 한다. 본 발명의 수지 조성물을 사용하면, 카메라 모듈용 부품의 초음파 세정을 보다 강한 조건으로 실시해도, 티끌 등의 원인이 되는 탈락물이 발생되지 않거나, 거의 발생되지 않는다. 따라서, 카메라 모듈용 부품이 완성품으로 조립된 후에, 이 카메라 모듈용 부품의 표면이 기모함으로써 발생되는 티끌로, 완성품의 품질에 영향을 주는 일은 거의 없다.
본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 카메라 모듈용 부품에 대하여 설명한다. 일반적인 카메라 모듈의 단면을 도 1에 모식적으로 나타내었다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 카메라 모듈(1)은, 기판(10), 광학소자(11), 리드배선(12), 렌즈홀더(13), 배럴(14), 렌즈(15), IR필터(16) 및 가이드(17)를 구비한다.
광학소자(11)는 기판(10)상에 배치되며, 광학소자(11)와 기판(10)과의 사이는 리드배선(12)으로 전기적으로 접속된다.
가이드(17)는 기판(10)상에 배치되고, 렌즈홀더(13)는 가이드(17)상에 배치되며, 가이드(17) 및 렌즈홀더(13)는, 광학소자(11)를 덮는다. 렌즈홀더(13)는 정상부에 개구가 형성되며, 이러한 개구 벽면에는 나선상의 홈부가 형성되어 있다.
배럴(14)은 원통형이며, 원통형의 내부에 렌즈(15)가 거의 수평이 되도록 유지되고 있다. 또한, 원통 일단의 측벽에는 나선상의 볼록부가 형성되어 있으며, 이 나선상의 볼록부와 렌즈홀더(13)의 개구 벽면에 형성된 나선상의 홈부가 나합(螺合)함으로써, 배럴(14)은 렌즈홀더(13)와 연결된다. 또한, 원통형 배럴(14)의 일단을 덮도록, IR필터(16)가 배럴(14)의 일단에 배치된다. 도 1에 나타낸 바와 같이, IR필터(16)와 렌즈(15)는 거의 평행하게 나열된다.
도 1에 나타낸 카메라 모듈(1)에서는, 렌즈홀더(13)가, 렌즈홀더(13)에 감겨진 코일(미도시)이 발생하는 자력과 코일의 주위에 배치된 영구자석(미도시)과의 작용에 의해 가이드(17)위를 오르내리면서 렌즈(15)와 광학소자(11)간의 거리가 변화한다. 이 거리를 조정함으로써 카메라의 포커스 조정을 할 수 있다.
상기와 같은 카메라 모듈(1)에서 카메라 모듈용 부품인 렌즈홀더(13)나 배럴(14)을, 본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물을 원료로 하여 제조할 수 있다. 일반적인 액정성 수지 조성물은 이들 부품을 제조하기 위한 원료로서 적합하지 않다. 일반적인 액정성 수지 조성물을 원료로 하여 렌즈홀더(13)나 배럴(14)을 제조하면 이하의 문제를 일으킨다.
일반적인 액정성 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 성형체는, 고분자의 분자 배향이 표면 부분에서 특히 크기 때문에 성형체 표면이 기모하기 쉽고, 이러한 기모는 작은 티끌이 발생하는 원인이 된다. 이러한 작은 티끌이 렌즈(15) 등에 부착하면 카메라 모듈의 성능이 저하된다.
렌즈홀더(13), 배럴(14) 등의 카메라 모듈용 부품은, 표면의 먼지나 작은 티끌을 제거할 목적으로, 카메라 모듈(1)에 조립되기 전에 초음파 세정된다. 그러나, 일반적인 액정성 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 성형체의 표면은 기모하기 쉽기 때문에, 초음파 세정하면 표면이 보풀이 일어난다. 이러한 문제가 발생된다는 점에서, 통상 액정성 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 성형체를 초음파 세정할 수 없다.
상기의 포커스 조정은, 렌즈홀더(13)가, 렌즈홀더(13)에 감겨진 코일(미도시)이 발생하는 자력과 코일의 주위에 배치된 영구자석(미도시)과의 작용에 의해 가이드(17)위를 오르내림으로써 이루어진다. 이때, 일반적인 액정성 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 성형체는, 상술한 바와 같이, 표면이 기모하기 쉽기 때문에, 표면이 박리되어 박리물이 발생될 가능성이 있다. 이러한 박리물은 작은 티끌이 되어 렌즈(15) 등에 부착되어 카메라 모듈의 성능을 저하시킬 가능성이 높다.
이상과 같이, 통상 액정성 수지 조성물을 렌즈홀더(13)나 배럴(14)의 원료로서 이용하면 불량이 발생되기 쉽지만, 본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물은, 성형체로 만들었을 때, 이러한 성형체를 초음파 세정해도 기모 문제가 거의 발생되지 않을 정도로 성형체의 표면 상태가 개량되어 있기 때문에, 렌즈홀더(13)나 배럴(14)의 원료로서 바람직하게 사용할 수 있다.
실시예
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하나, 본 발명이 이들 실시예만으로 한정되는 것은 아니다.
<재료>
액정성 수지(액정성 폴리에스테르아미드 수지): 벡트라(등록상표) E950i (폴리플라스틱스(주) 제품)
섬유상 충전제 1: 오오츠카화학(주) 제품 티스모 N-102(티탄산칼륨 섬유, 평균 섬유지름 0.3~0.6㎛, 평균 섬유길이 10~20㎛)
섬유상 충전제 2: 닛토우방적(주) 제품 PF70E001(밀드 파이버, 평균 섬유지름 10㎛, 평균 섬유길이 70㎛)
판상 충전제 1: (주) 야마구치운모공업 제품 AB-25 S(마이카, 평균 입자지름 24㎛)
판상 충전제 2: 마츠무라산업(주) 제품 크라운탤크PP(탤크, 평균 입자지름 12.8㎛, 평균 애스펙트비 6)
올레핀계 공중합체: 스미토모화학(주) 제품 본드패스트 2C(에틸렌-글리시딜메타크릴레이트 공중합체(글리시딜메타크릴레이트를 6질량% 함유))
카본 블랙: 캐봇재팬(주) 제품 VULCAN XC305(카본 블랙, 평균 입자지름 20nm, 입자지름 50㎛ 이상의 입자 비율이 20ppm 이하, 입상(粒狀))
<카메라 모듈용 액정성 수지 조성물의 제조>
상기 성분을, 표 1에 나타낸 비율로 2축 압출기((주) 니혼세이코우쇼 제품 TEX30α형)를 이용하여, 실린더 온도 350℃에서 용융혼련하여 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물 펠릿을 얻었다.
<용융점도>
실시예 및 비교예의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물의 용융점도를, 상기 펠릿을 이용하여 측정하였다. 구체적으로는, 캐필러리식 레오미터(토요세이키 제품 캐필로그라프 1D: 피스톤지름 10mm)에 의해 실린더 온도 350℃, 전단속도 1000sec-1의 조건으로, 외관의 용융점도를 ISO 11443에 준거하여 측정하였다. 측정에는, 내경 1mm, 길이 20mm의 오리피스를 이용하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<굽힘시험>
실시예 및 비교예의 펠릿을, 성형기(스미토모중기계공업사 제품 「SE100DU」)를 이용하여, 이하의 성형조건으로 성형하여 130mm×13mm×0.8mm의 굽힘 시험편을 제작하였다. 이 시험편을 이용하여, ASTM D790에 준거하여, 굽힘강도 및 굽힘 탄성율을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
〔성형 조건〕
실린더 온도: 350℃
금형 온도: 90℃
사출 속도: 33mm/sec
보압: 50MPa
<하중 변형 온도>
실시예 및 비교예의 펠릿을, 성형기(스미토모중기계공업사 제품 「SE100DU」)을 이용하고 이하의 성형 조건으로 성형하여 측정용 시험편(4mm×10mm×80mm)을 얻었다. 그 후, ISO 75-1, 2에 준거한 방법으로 하중 변형 온도를 측정하였다. 굽힘응력으로는 1.8MPa를 이용하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
〔성형 조건〕
실린더 온도: 350℃
금형 온도: 80℃
사출 속도: 33mm/sec
<성형체 표면의 기모상태(표면 기모억제 효과)의 평가>
실시예 및 비교예의 펠릿을, 성형기(스미토모중기계공업사 제품 「SE30DUZ」)을 이용하여 이하의 성형 조건으로 성형하고, 12.5mm×120mm×0.8mm의 성형체를 얻었다. 이 성형체를 반으로 절단한 것을 시험편으로서 사용하였다.
〔성형 조건〕
실린더 온도: 350℃
금형 온도: 90℃
사출 속도: 80mm/sec
〔평가〕
반으로 절단한 성형체를 3분간, 실온의 수중(水中)에서 초음파 세정기(출력 300W, 주파수 45kHz)에 걸었다. 그 후, 초음파 세정기에 걸기 전후의 성형체를 비교하여, 성형체 표면에 보풀이 일어난 부분의 면적(기모면적)을 화상 측정기((주) 니레코 제품 LUZEXFS)로 평가하였다. 평가 면적은 750mm2(12.5mm×60mm)이고, 상기 평가 면적에 대한 상기 기모면적의 비율(%)을 결과로서 이용하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
기모면적이 적을수록, 기모억제 효과가 높은 것으로 평가된다.
<블리스터 발생 샘플수>
실시예 및 비교예의 펠릿을, 성형기((주) 소딕 제품 「TR-100 EH」)를 이용하여 이하의 성형 조건으로 성형하고, 도 2에 나타낸 성형체 샘플(최대 면적을 가지는 부분의 치수: 50mm×5mm×0.2mm)을 얻었다. 그 때, 가스벤트를 그리스로 막아 가스 배출을 어렵게 함으로써, 블리스터가 쉽게 발생되도록 하였다. 20개의 성형체 샘플에 대하여 블리스터가 발생되었는지의 여부를 육안으로 관찰하고 블리스터 발생 샘플수를 확인하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
〔성형 조건〕
실린더 온도: 350℃
금형 온도: 140℃
사출 속도: 150mm/sec
보압: 75MPa
<성형 수축율>
실시예 및 비교예의 펠릿을, 성형기(스미토모중기계공업(주) 제품 「SE-100 DU」)를 이용하여, 이하의 성형 조건으로 성형하여 측정용 시험편(80mm×80mm×1mmt)을 얻었다. 1일 정치(靜置)시킨 상기 시험편의 치수를, 도 3에 나타낸 유동 방향 측정 개소 및 직각 방향 측정 개소에서 측정하였다. 측정된 시험편 치수와, 상기 측정 개소에 대응되는 금형상의 개소에서의 금형 치수로부터, 식: (금형치수-시험편치수)/금형치수×100에 따라 성형 수축율을 구하였다. 금형치수는, 유동 방향에서 79.981mm, 직각 방향에서 79.994mm였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
〔성형 조건〕
실린더 온도: 350℃
금형 온도: 80℃
사출 속도: 33mm/sec
보압: 50MPa
<평면도>
[평면도]
실시예 및 비교예의 펠릿을, 성형기(스미토모중기계공업(주) 제품 「SE-100 DU」)을 이용하고, 이하의 성형 조건으로 성형하여 80mm×80mm×1mm의 평판상 시험편을 5매 제작하였다. 1매째의 평판상 시험편을 수평면에 정치시키고, (주)미츠토요 제품의 CNC 화상 측정기(형식: QVBHU404-PRO1F)를 이용하여, 상기 평판상 시험편상의 9개소에서, 상기 수평면으로부터의 높이를 측정하고, 얻은 측정치로부터 평균 높이를 산출하였다. 높이를 측정한 위치는, 평판상 시험편의 주평면상에, 이 주평면의 각변으로부터의 거리가 3mm가 되도록, 한 변이 74mm인 정사각형을 두었을 때, 이 정사각형의 각 꼭지점, 이 정사각형의 각변의 중점, 및 이 정사각형의 2개의 대각선의 교점에 해당하는 위치이다. 상기 수평면으로부터의 높이가 상기 평균 높이와 동일한, 상기 수평면과 평행한 면을 기준면으로 하였다. 상기 9개소에서 측정된 높이 중에서, 기준면으로부터의 최대 높이와 최소 높이를 선택하고, 양자의 차이를 산출하였다. 동일하게 하여 다른 4매의 평판상 시험편에 대해서도 상기의 차를 산출하고, 얻은 5개의 값을 평균하여 평면도 값으로 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
〔성형 조건〕
실린더 온도: 350℃
금형 온도: 80℃
사출 속도: 33mm/sec
보압: 50MPa
Figure pat00005
표 1에 기재된 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예의 펠릿을 이용하여 제조한 성형체는, 초음파 세정해도 표면이 보풀이 일지 않음이 확인되었다. 또한, 상기 성형체는, 블리스터 발생 샘플수가 적고, 유동 방향의 성형 수축율이 플러스인 것이 확인되었다. 또한 상기 성형체는 평면도의 수치가 작았다. 이러한 결과로부터, 실시예의 펠릿을 성형하여 이루어지는 성형체는, 비교예 등의 통상의 액정성 수지 조성물 펠릿을 성형하여 이루어지는 성형체에 비해 표면 상태가 크게 다르고, 블리스터가 쉽게 발생하지 않으며, 치수 안정성이 높고, 휨 변형이 억제된다고 말할 수 있다.
또한, 실시예의 펠릿을 이용하여 제조한 성형체는, 내열성이 우수하다는 것이 확인되었다.
또한, 실시예의 펠릿을 이용하여 제조한 성형체는, 기계적 강도가 높은 것이 확인되었다. 따라서, 실시예의 펠릿을 성형함으로써, 기계적 강도가 높고, 구체적으로는, 예를 들면 구동 충격에 의해 갈라져 버리는 불량이 쉽게 발생되지 않는 카메라 모듈용 부품을 제조할 수 있다.
1 카메라 모듈
10 기판
11 광학 소자
12 리드 배선
13 렌즈홀더
14 배럴
15 렌즈
16 IR필터
17 가이드

Claims (3)

  1. (A) 액정성 수지,
    (B) 판상 충전제, 및
    (C1) 올레핀계 공중합체 및 (C2) 스티렌계 공중합체에서 선택되는 적어도 1종의 (C)공중합체
    를 함유하고,
    (A)성분의 함유량이 64~78질량%, (B)성분의 함유량이 20~30질량%, (C)성분의 함유량이 2~6질량%이고,
    상기 (B) 판상 충전제는, 평균 입자지름이 20~50㎛이며,
    상기 (C1)올레핀계 공중합체는, α-올레핀과 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르로 구성되고,
    상기 (C2)스티렌계 공중합체는, 스티렌류와 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르로 구성되는 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (B) 판상 충전제가 마이카인 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    (D)카본 블랙을 더 함유하고, 그 함유량이 1~5질량%인 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물.
KR1020140089777A 2013-07-23 2014-07-16 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물 KR102062267B1 (ko)

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JPJP-P-2013-152505 2013-07-23
JP2013152505A JP6174406B2 (ja) 2013-07-23 2013-07-23 カメラモジュール用液晶性樹脂組成物

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