KR20200015791A - 내접동 마모 부재용 액정성 수지 조성물 및 이것을 이용한 내접동 마모 부재 - Google Patents

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Abstract

종래와 동등한 접착성 및 내충격성을 가지면서, 접동 마모성(sliding wear)이 저감된 내접동 마모 부재를 제조하기 위하여 사용되는 내접동 마모 부재용 액정성 수지 조성물 및 이것을 이용한 내접동 마모 부재를 제공한다.
본 발명에 따른 내접동 마모 부재용 액정성 수지 조성물은, (A) 액정성 수지, (B) 탤크, 및 (C) 에폭시기 함유 공중합체를 함유하고, 상기 (B) 탤크의 중앙직경은 50㎛ 이하이고, 상기 (C) 에폭시기 함유 공중합체의 함유량은, 2.0~6.5질량%이다.

Description

내접동 마모 부재용 액정성 수지 조성물 및 이것을 이용한 내접동 마모 부재
본 발명은, 내접동(耐摺動) 마모 부재용 액정성 수지 조성물 및 이것을 이용한 내접동 마모 부재에 관한 것이다.
액정성 폴리에스테르 수지로 대표되는 액정성 수지는, 우수한 기계적 강도, 내열성, 내약품성, 전기적 성질 등을 균형 있게 가지며, 우수한 치수 안정성도 가지므로 고기능 엔지니어링 플라스틱으로서 폭넓게 이용되고 있다. 최근에는, 액정성 수지는, 이러한 특징을 살려 정밀기기부품에 사용되게 되었다.
액정성 수지가 사용되는 부품으로는, 예를 들면, FPC 커넥터 등의 커넥터; 메모리카드 소켓 등의 소켓; 렌즈홀더 등의 카메라 모듈용 부품; 릴레이를 들 수 있다. 이들 부품은, 접착성 및 내충격성이 우수해야 하고, 또한, 2개 이상의 부재가 동적으로 접촉하는 형태로 이용되는 경우가 있기 때문에, 접동 마모성(즉, 2개 이상의 부재가 동적으로 접촉했을 때의 마모되는 성질)이 저감되는 것도 요구된다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 표면 외관이 우수하고 동시에 접동성이 우수한 액정성 수지 조성물로 이루어지는 성형품을 제공하는 것을 과제로서, 액정성 수지와 특정의 체적평균입자경을 갖는 탤크를 특정의 비로 함유하는 액정성 수지 조성물이 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본특허 제5087958호 공보
그러나, 본 발명자들의 검토에 따르면, 종래의 액정성 수지 조성물로는, 접동 마모성의 저감이 불충분하다. 본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 종래와 동등한 접착성 및 내충격성을 가지면서, 접동 마모성이 저감된 내접동 마모 부재를 제조하기 위하여 이용되는 내접동 마모 부재용 액정성 수지 조성물 및 이것을 이용한 내접동 마모 부재를 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 연구를 거듭하였다. 그 결과, 액정성 수지와 특정 중앙직경을 갖는 탤크와 에폭시기 함유 공중합체를 함유하고, 에폭시기 함유 공중합체의 함유량이 소정의 범위인 액정성 수지 조성물을 이용함으로써 상기 과제를 해결할 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 보다 구체적으로 본 발명은 이하의 것을 제공한다.
(1) (A) 액정성 수지, (B) 탤크, 및 (C) 에폭시기 함유 공중합체를 함유하고, 상기 (B) 탤크의 중앙직경은, 50㎛ 이하이고, 상기 (C) 에폭시기 함유 공중합체의 함유량은, 2.0~6.5질량%인 내접동 마모 부재용 액정성 수지 조성물.
(2) 상기 (B) 탤크의 함유량은, 25~45질량%인 (1)에 기재된 조성물.
(3) (1) 또는 (2)에 기재된 조성물로 이루어지는 내접동 마모 부재.
본 발명의 내접동 마모 부재용 액정성 수지 조성물을 원료로 하여 내접동 마모 부재를 제조하면, 종래와 동등한 접착성 및 내충격성을 가지면서, 접동 마모성이 저감된 내접동 마모 부재를 얻을 수 있다.
도 1에서 (a)는, 에폭시 접착성 평가를 위한 샘플의 제조방법을 설명하기 위한 도이고, (b)는, 에폭시 접착성 평가 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 2는, 몰드 디포짓(MD)의 평가를 위한 시험편을 설명하기 위한 도이다.
도 3은, 접동 마모량 평가 방법을 설명하기 위한 도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. 그러나 본 발명은 이하의 실시형태로 한정되지 않는다.
<내접동 마모 부재용 액정성 수지 조성물>
본 발명의 내접동 마모 부재용 액정성 수지 조성물은, (A) 액정성 수지, (B) 탤크, 및 (C) 에폭시기 함유 공중합체를 함유한다.
[(A) 액정성 수지]
본 발명에서 사용하는 (A) 액정성 수지란, 광학 이방성 용융상(溶融相)을 형성할 수 있는 성질을 갖는 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 분위기 하에서 40배의 배율로 관찰함으로써 실시할 수 있다. 본 발명에 적용할 수 있는 액정성 폴리머는 직교 편광자 사이에서 검사했을 때, 가령 용융 정지 상태라도 편광은 통상 투과하여, 광학적으로 이방성을 나타낸다.
상기와 같은 (A) 액정성 수지의 종류로는 특별히 한정되지 않으며, 방향족 폴리에스테르 및/또는 방향족 폴리에스테르아미드인 것이 바람직하다. 또한, 방향족 폴리에스테르 및/또는 방향족 폴리에스테르아미드를 동일 분자쇄(分子鎖) 중에 부분적으로 포함하는 폴리에스테르도 그 범위에 있다. (A) 액정성 수지로는, 60℃에서 펜타플루오로페놀에 농도 0.1질량%로 용해시켰을 때, 바람직하게는 적어도 약 2.0dl/g, 더욱 바람직하게는 2.0~10.0dl/g의 대수 점도(I.V.)를 갖는 것이 바람직하게 사용된다.
본 발명에 적용할 수 있는 (A) 액정성 수지로서의 방향족 폴리에스테르 또는 방향족 폴리에스테르아미드는, 특히 바람직하게는, 방향족 히드록시카르본산, 방향족 히드록시아민, 및 방향족 디아민으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물에서 유래하는 반복 단위를 구성 성분으로서 갖는 방향족 폴리에스테르 또는 방향족 폴리에스테르아미드이다.
보다 구체적으로는,
(1) 주로 방향족 히드록시카르본산 및 그 유도체의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위로 이루어지는 폴리에스테르;
(2) 주로 (a) 방향족 히드록시카르본산 및 그 유도체의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위와, (b) 방향족 디카르본산, 지환족 디카르본산, 및 그들 유도체의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위와, (c) 방향족 디올, 지환족 디올, 지방족 디올, 및 그들 유도체의 적어도 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위, 로 이루어지는 폴리에스테르;
(3) 주로 (a) 방향족 히드록시카르본산 및 그 유도체의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위와, (b) 방향족 히드록시아민, 방향족 디아민, 및 그들 유도체의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위와, (c) 방향족 디카르본산, 지환족 디카르본산, 및 그들 유도체의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위, 로 이루어지는 폴리에스테르아미드;
(4) 주로 (a) 방향족 히드록시카르본산 및 그 유도체의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위와, (b) 방향족 히드록시아민, 방향족 디아민, 및 그들 유도체의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위와, (c) 방향족 디카르본산, 지환족 디카르본산, 및 그들 유도체의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위와, (d) 방향족 디올, 지환족 디올, 지방족 디올, 및 그들 유도체의 적어도 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위, 로 이루어지는 폴리에스테르아미드 등을 들 수 있다. 또한, 상기의 구성 성분에 필요에 따라서 분자량 조정제를 병용할 수 있다.
본 발명에 적용할 수 있는 (A) 액정성 수지를 구성하는 구체적 화합물의 바람직한 예로서는, p-히드록시안식향산, 6-히드록시-2-나프토에산 등의 방향족 히드록시카르본산, 2,6-디히드록시나프탈렌, 1,4-디히드록시나프탈렌, 4,4'-디히드록시비페닐, 히드로퀴논, 레조르신, 다음의 일반식(I)로 표시되는 화합물, 및 다음의 일반식(II)로 표시되는 화합물 등의 방향족 디올; 테레프탈산, 이소프탈산, 4,4’-디페닐디카르본산, 2,6-나프탈렌디카르본산, 및 다음의 일반식(III)으로 표시되는 화합물 등의 방향족 디카르본산; p-아미노페놀, p-페닐렌디아민 등의 방향족 아민류를 들 수 있다.
Figure pct00001
(X: 알킬렌(C1~C4), 알킬리덴, -O-, -SO-, -SO2-, -S-, 및 -CO-에서 선택되는 기이다)
Figure pct00002
Figure pct00003
(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 갖는 상기 화합물류는 그대로의 형태로 중합에 이용될 수 있고, 또한, 중합의 전(前)단계에서 전구체로부터 해당 에스테르 형성능을 갖는 유도체로 변성된 것일 수도 있다. 이들을 중합할 때에는 여러 가지 촉매의 사용이 가능하며, 대표적인 것으로는, 디알킬주석 산화물, 디아릴주석 산화물, 이산화티탄, 알콕시티탄규산염류, 티탄알코올레이트류, 카르본산의 알칼리 및 알칼리토류 금속염류, BF3와 같은 루이스산염 등을 들 수 있다. 촉매의 사용량은 일반적으로는 모노머의 전체 질량에 대하여 약 0.001~1질량%, 특히 약 0.01~0.2질량%가 바람직하다. 이들의 중합 방법에 의해 제조된 폴리머는 더 필요할 경우, 감압 또는 불활성 가스 중에서 가열하는 고상중합에 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 이하의 것이 사용 가능하다. 그러나, 그 자체가 지나치게 고점도의 것은 유동성이 매우 악화되기 때문에 바람직하지 않다. 상기 (A) 액정성 수지는 2종 이상의 액정성 수지의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 액정성 수지 조성물에 있어서, (A) 액정성 수지의 바람직한 함유량은, 38.5~83질량%이다. (A) 성분의 함유량이 38.5질량% 이상이면 유동성 측면에서 바람직하고, (A) 성분의 함유량이 83질량% 이하이면 내열성 측면에서 바람직하다. 또한 (A) 성분의 함유량은, 보다 바람직하게는 44~77.5질량%, 더욱 바람직하게는 50~72질량%, 특히 바람직하게는 55~67질량%이다.
[(B) 탤크]
(B) 탤크는, (C) 에폭시기 함유 공중합체와 조합하여 사용함으로써, 본 발명의 액정성 수지 조성물로부터 얻는 성형체의 접착성을 향상시키고, 동시에 이러한 성형체의 접동 마모성을 저감 시키는 것에 기여한다. (B) 탤크는, 1종 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
(B) 탤크의 중앙직경은 50㎛ 이하이다. 상기 중앙직경이 50㎛를 넘으면, 얻어지는 액정성 수지 조성물의 용융점도가 상승하기 쉽고, 이러한 액정성 수지 조성물을 성형한 경우, 몰드 디포짓(이하, 「MD」라고도 한다.)이 발생되기 쉽다. 접착성이 향상되기 쉽고, 용융점도 및 MD가 저감되기 쉽다는 점에서, 상기 중앙직경은, 바람직하게는 10~25㎛, 보다 바람직하게는 14~23㎛, 더욱 바람직하게는 17~21㎛이다. 본 명세서에 있어서, 중앙직경이란, 레이저 회절/산란식 입도(粒度)분포측정법으로 측정한 체적 기준의 중앙치를 말한다. 또한, 몰드 디포짓이란, 성형에 있어서의 금형에의 부착물을 말한다.
(B) 성분의 함유량은, 본 발명의 액정성 조성물에 있어서, 15~55질량%인 것이 바람직하다. 상기 함유량이 15~55질량%이면, 접착성이 향상되기 쉽고, 용융점도 및 MD가 저감되기 쉽다. 접착성이 보다 향상되기 쉽고, 용융점도 및 MD가 보다 저감되기 쉽다는 점에서, 상기 함유량은, 보다 바람직하게는 20~50질량%, 더욱 바람직하게는 25~45질량%, 보다 더욱 바람직하게는 30~40질량%이다.
[(C) 에폭시기 함유 공중합체]
본 발명의 액정성 조성물은, (C) 에폭시기 함유 공중합체를 함유한다. (C) 에폭시기 함유 공중합체는, 1종 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. (C) 에폭시기 함유 공중합체로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, (C1) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체 및 (C2) 에폭시기 함유 스티렌계 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다. 2.0~6.5질량%의 (C) 에폭시기 함유 공중합체는, (B) 탤크와 조합하여 사용함으로써, 본 발명의 액정성 수지 조성물로부터 얻는 성형체의 접동 마모성을 저감시키는 것에 기여한다.
(C1) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체로는, 예를 들면, α-올레핀에서 유래하는 반복 단위와 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르에서 유래하는 반복 단위로 구성되는 공중합체를 들 수 있다.
α-올레핀은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 에틸렌, 프로필렌, 부텐 등을 들 수 있고, 이 중에서도 에틸렌이 바람직하게 이용된다. α,β-불포화산의 글리시딜에스테르는 다음 일반식(IV)로 표시되는 것이다. α,β-불포화산의 글리시딜에스테르는, 예를 들면 아크릴산글리시딜에스테르, 메타크릴산글리시딜에스테르, 에타크릴산글리시딜에스테르, 이타콘산글리시딜에스테르 등이고, 특히 메타크릴산글리시딜에스테르가 바람직하다.
Figure pct00004
(C1) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체에 있어서, α-올레핀에서 유래하는 반복 단위의 함유량은 87~98질량%이고, α,β-불포화산의 글리시딜에스테르에서 유래하는 반복 단위의 함유량은 13~2질량%인 것이 바람직하다.
본 발명에 사용되는 (C1) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체는, 본 발명을 손상시키지 않는 범위에서 상기 2 성분 이외에 제3 성분으로서 아크릴로니트릴, 아크릴산에스테르, 메타크릴산에스테르, α-메틸스티렌, 무수 말레산 등의 올레핀계 불포화 에스테르의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위를, 상기 2 성분 100질량부에 대하여 0~48질량부 함유할 수 있다.
본 발명의 (C1) 성분인 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체는, 각 성분에 대응되는 모노머 및 래디칼 중합 촉매를 이용하여 통상의 래디칼 중합법에 의해 용이하게 조제할 수 있다. 보다 구체적으로는, 통상, α-올레핀과 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르를 래디칼 발생제의 존재 하, 500~4000 기압, 100~300℃에서 적당한 용매나 연쇄 이동제의 존재 하 또는 부존재 하에서 공중합시키는 방법에 의해 제조할 수 있다. 또한, α-올레핀과 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르 및 래디칼 발생제를 혼합하여, 압출기 안에서 용융 그라프트 공중합시키는 방법에 의해서도 제조할 수 있다.
(C2)의 에폭시기 함유 스티렌계 공중합체로서는, 예를 들면, 스티렌류에서 유래하는 반복 단위와 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르에서 유래하는 반복 단위로 구성되는 공중합체를 들 수 있다. α,β-불포화산의 글리시딜에스테르에 대해서는, (C1) 성분에서 설명한 것과 동일하므로 설명을 생략한다.
스티렌류로서는, 스티렌, α-메틸스티렌, 브롬화 스티렌, 디비닐벤젠 등을 들 수 있고, 스티렌이 바람직하게 이용된다.
본 발명에서 사용하는 (C2) 에폭시기 함유 스티렌계 공중합체는, 상기 2 성분 이외에 제3 성분으로서 다른 비닐 모노머의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위를 함유하는 다원(多元) 공중합체일 수 있다. 제3 성분으로서 호적(好適)한 것은, 아크릴로니트릴, 아크릴산에스테르, 메타크릴산에스테르, 무수 말레산 등의 올레핀계 불포화 에스테르의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위이다. 이들 반복 단위를 공중합체 중에 40질량% 이하 함유하는 에폭시기 함유 스티렌계 공중합체가 (C2) 성분으로서 바람직하다.
(C2) 에폭시기 함유 스티렌계 공중합체에 있어서, α,β-불포화산의 글리시딜에스테르에서 유래하는 반복 단위의 함유량은 2~20질량%이고, 스티렌류에서 유래하는 반복 단위의 함유량은 80~98질량%인 것이 바람직하다.
(C2) 에폭시기 함유 스티렌계 공중합체는, 각 성분에 대응되는 모노머 및 래디칼 중합 촉매를 이용하여 통상의 래디칼 중합법에 의해 조제할 수 있다. 보다 구체적으로는, 통상, 스티렌류와 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르를 래디칼 발생제의 존재 하, 500~4000 기압, 100~300℃에서 적당한 용매나 연쇄 이동제의 존재 하 또는 부존재 하에서 공중합시키는 방법에 의해 제조할 수 있다. 또한, 스티렌류와 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르 및 래디칼 발생제를 혼합하여, 압출기 안에서 용융 그라프트 공중합시키는 방법에 의해서도 제조할 수 있다.
(C) 에폭시기 함유 공중합체로서는, (C1) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체가 내열성 측면에서 바람직하다. (C1) 성분과 (C2) 성분을 병용할 경우, 이들 성분끼리의 비율은, 적당하게, 요구되는 특성에 따라 선택할 수 있다.
(C) 에폭시기 함유 공중합체의 함유량은, 본 발명의 액정성 수지 조성물에 있어서, 2.0~6.5질량%이다. (C) 성분의 함유량이 상기 범위 내에 있으면, 유동성을 손상시키지 않고, 접동 마모성이 저감된 성형체를 얻기 쉽다. 보다 바람직한 상기 함유량은 2.5~6.0질량%이고, 더욱 바람직한 상기 함유량은 3.0~5.0질량%이다.
[(D) 카본블랙]
본 발명에 임의 성분으로서 사용되는 (D) 카본블랙은, 수지 착색에 사용되는 일반적으로 입수 가능한 것이면 특별히 한정되지 않는다. 통상, (D) 카본블랙에는 일차입자가 응집하여 형성되는 괴상물(塊狀物)이 포함되어 있으나, 50㎛ 이상 크기의 괴상물이 현저하게 많이 포함되어 있지 않은 한, 본 발명의 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 성형체의 표면에 많은 부츠(카본블랙이 응집된 미세한 좁쌀 같은 돌기물(미세한 요철))가 발생되기 어렵다. 상기 괴상물 입자경(粒子徑)이 50㎛ 이상의 입자의 함유율이 20ppm 이하이면, 성형체 표면의 기모 억제 효과가 높아지기 쉽다. 바람직한 함유율은 5ppm 이하이다.
(D) 카본블랙의 배합량으로는, 액정성 수지 조성물에 있어서 0.5~5질량%의 범위가 바람직하다. 카본블랙의 배합량이 0.5질량% 이상이면, 얻어지는 수지 조성물의 칠흑성(漆黑性)이 저하되기 어려워, 차광성에 불안이 나타나기 어렵다. 카본블랙의 배합량이 5질량% 이하이면 비경제적이지 않고, 또한 부츠가 발생되기 어렵다.
[(E) 이형제]
본 발명에 임의 성분으로서 사용되는 (E) 이형제로는, 일반적으로 입수 가능한 것이면, 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 지방산 에스테르류, 지방산 금속염류, 지방산 아미드류, 저분자량 폴리올레핀 등을 들 수 있고, 펜타에리트리톨의 지방산 에스테르(예를 들면, 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트)가 바람직하다.
(E) 이형제의 배합량으로는, 액정성 수지 조성물에 있어서 0.1~3질량%의 범위가 바람직하다. 이형제의 배합량이 0.1질량% 이상이면, 성형시의 이형성이 향상되는 동시에, 접동 마모성이 저감된 성형체를 얻기 쉽다. 이형제의 배합량이 3질량% 이하이면 MD가 저감되기 쉽다.
[기타 성분]
본 발명의 액정성 수지 조성물에는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 기타 중합체, 기타 충전제, 일반적으로 합성 수지에 첨가되는 공지의 물질, 즉, 산화 방지제나 자외선 흡수제 등의 안정제, 대전 방지제, 난연제, 염료나 안료 등의 착색제, 윤활제, 결정화 촉진제, 결정핵제 등도 요구 성능에 따라 적절히 첨가할 수 있다.
기타 충전제란, (B) 탤크 및 (D) 카본블랙 이외의 충전제를 말하며, 예를 들면, 실리카 등의 입상(粒狀) 충전제를 들 수 있다. 단, 접착성의 향상, 및, 용융점도, MD, 및 접동 마모성의 저감 등의 관점에서, 본 발명의 액정성 수지 조성물은 마이카를 함유하지 않는 것이 바람직하다.
[내접동 마모 부재용 액정성 수지 조성물의 조제 방법]
본 발명의 내접동 마모 부재용 액정성 수지 조성물의 조제 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 (A)~(C) 성분을 배합하고, 이들을 1축 또는 2축 압출기를 이용하여 용융 혼련 처리함으로써, 내접동 마모 부재용 액정성 수지 조성물의 조제가 이루어진다.
[내접동 마모 부재용 액정성 수지 조성물]
상기와 같이 하여 얻은 본 발명의 액정성 수지 조성물은, MD 저감의 관점에서 용융점도가 70Pa·sec 미만인 것이 바람직하다. 용융시의 유동성이 높고, 성형성이 우수하다는 점도 본 발명의 액정성 수지 조성물의 특징의 하나이다. 상기 용융점도는, 보다 바람직하게는 60Pa·sec 이하이고, 더욱 바람직하게는 55Pa·sec 이하이다. 상기 용융점도의 하한은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 30Pa·sec 이상일 수 있고, 40Pa·sec일 수 있다. 본 명세서에 있어서, 용융점도로서는, 액정성 수지의 융점보다 10~20℃ 높은 실린더 온도, 전단속도 1000sec-1의 조건에서, ISO 11443에 준거한 측정 방법으로 얻은 값을 채용한다.
<내접동 마모 부재>
본 발명의 액정성 수지 조성물을 사용하여, 내접동 마모 부재를 제조한다. 본 발명의 내접동 마모 부재는, 종래와 동등한 접착성 및 내충격성을 가지면서, 접동 마모성이 저감된다. 본 발명의 내접동 마모 부재는, 사용시에 2개 이상의 부재가 동적으로 접촉되는 부품에 이용할 수 있고, 구체적으로는, 예를 들면, FPC 커넥터 등의 커넥터; 메모리카드 소켓 등의 소켓; 렌즈 홀더 등의 카메라 모듈용 부품; 릴레이 등에 이용될 수 있다.
[ 실시예 ]
이하에 실시예를 들어, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하나, 본 발명은 이들 실시예만으로 한정되는 것은 아니다.
<액정성 수지>
Figure pct00005
액정성 폴리에스테르아미드 수지
중합 용기에 다음과 같은 원료를 넣은 후, 반응계의 온도를 140℃로 올리고, 140℃에서 1시간 반응시켰다. 그 다음에, 340℃까지 4.5시간 걸쳐 더 승온시키고, 여기서부터 15분에 걸쳐 10Torr(즉 1330Pa)까지 감압하여, 초산(醋酸), 과잉의 무수초산, 및 기타 저비분(低沸分)을 유출(溜出)시키면서 용융 중합을 실시하였다. 교반 토크가 소정 값에 도달된 후, 질소를 도입하여 감압 상태로부터 상압을 거쳐 가압 상태로 하여, 중합 용기의 하부로부터 폴리머를 배출하고, 스트랜드를 페레타이즈하여 펠릿을 얻었다. 얻은 펠릿에 대하여, 질소 기류 하, 300℃에서 2시간의 열처리를 실시하여, 목적하는 폴리머를 얻었다. 얻은 폴리머의 융점은 336℃, 350℃에 있어서의 용융점도는 19.0Pa·s였다. 상기 폴리머의 용융점도는, 후술하는 용융점도의 측정 방법과 동일하게 하여 측정하였다.
(I) 4-히드록시안식향산(HBA); 1380g(60몰%)
(II) 2-히드록시-6-나프토에산(HNA); 157g(5몰%)
(III) 테레프탈산(TA); 484g(17.5몰%)
(IV) 4,4'-디히드록시비페닐(BP); 388g(12.5몰%)
(V) 4-아세톡시아미노페놀(APAP); 126g(5몰%)
금속 촉매(초산칼륨 촉매); 110mg
아실화제(무수초산); 1659g
<액정성 수지 이외의 재료>
Figure pct00006
탤크 1: 크라운 탤크 PP(마츠무라산업(주)제, 탤크, 중앙직경 14.6㎛)
Figure pct00007
탤크 2: GH50(하야시카세이(주)제, 탤크, 중앙직경 19.5㎛)
Figure pct00008
탤크 3: MS-KY(일본타루크(주)제, 탤크, 중앙직경 22.4㎛)
Figure pct00009
마이카: AB-25S((주)야마구찌마이카제, 마이카, 중앙직경 25.0㎛)
Figure pct00010
에폭시기 함유 올레핀계 공중합체: 본드패스트 2C(스미토모화학(주)제, 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트 공중합체, 글리시딜메타크릴레이트의 함유량 6질량%)
Figure pct00011
카본블랙: VULCAN XC305(캐봇재팬(주)제, 평균 입자경 20nm, 입자경 50㎛ 이상의 입자 비율이 20ppm 이하)
Figure pct00012
이형제: 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트(에머리올레오케미컬즈 재팬(주)제)
<내접동 마모 부재용 액정성 수지 조성물의 제조>
상기 성분을, 표 1 또는 2에 나타낸 비율로 2축 압출기((주)일본제강소제 TEX30α형)를 이용하여, 실린더 온도 350℃에서 용융 혼련하여, 내접동 마모 부재용 액정성 수지 조성물 펠릿을 얻었다.
<용융점도>
실시예 및 비교예의 액정성 수지 조성물의 용융점도를, 상기 펠릿을 이용하여 측정하였다. 구체적으로는, 캐필러리식 레오미터((주) 토요세이키제작소제, 캐필로그라프 1D: 피스톤지름 10mm)로, 실린더 온도 350℃, 전단속도 1000sec-1의 조건에서의 겉보기 용융점도를 ISO 11443에 준거하여 측정하였다. 측정에는, 내경 1mm, 길이 20mm의 오리피스를 이용하였다. 결과를 표 1 및 2에 나타낸다.
<굴곡시험>
실시예 및 비교예의 펠릿을, 성형기(스미토모중기계공업(주)제 「SE100DU」)를 이용하여, 이하의 성형 조건으로 성형하여, 130mm×13mm×0.8mm의 굴곡시험편을 제작하였다. 이 시험편을 사용하여, ASTM D790에 준거하여, 굴곡강도, 굴곡탄성률, 및 파단 변형을 측정하였다. 이 중, 굴곡탄성률의 측정 결과를 표 1 및 2에 나타낸다.
〔성형 조건〕
실린더 온도: 350℃
금형 온도: 90℃
사출 속도: 33mm/sec
보압: 50MPa
<에폭시 접착성>
실시예 및 비교예의 펠릿을, 성형기(스미토모중기계공업(주)제 「SE100DU」)를 이용하여, 이하의 성형 조건으로 성형하여, 시험편(ISO 시험편 Type 1A, 두께 4mm)을 얻었다. 이러한 시험편을 2분할하고, 도 1(a)에 나타낸 바와 같이, 에폭시계 접착제(헨켈사제 락타이트 3128NH)로 부착시켰다(경화 조건: 80℃×30분). 이 후, 도 1(b)에 나타낸 바와 같이, 부착시킨 시험편을 설치하고, 인장 시험기를 이용하여, 화살표 방향으로 하중을 가하여, 벗겨졌을 때의 하중으로부터 접착 강도를 평가하였다. 결과를 표 1 및 2에 나타낸다.
〔성형 조건〕
실린더 온도: 350℃
금형 온도: 80℃
사출 속도: 33mm/sec
〔인장시험 조건〕
시험기: 오리엔텍, 텐시론 RTC-1325A
시험 속도: 10mm/min
<샤르피 충격시험>
실시예 및 비교예의 펠릿을, 성형기(스미토모중기계공업(주)제 「SE100DU」)를 이용하여, 이하의 성형 조건으로 측정용 시험편(4mm×10mm×80mm)으로 성형하였다. 이러한 시험편을 이용하여, ISO179-1에 준거한 방법으로 샤르피 충격치를 측정하였다. 결과를 표 1 및 2에 나타낸다.
〔성형 조건〕
실린더 온도: 350℃
금형 온도: 80℃
배압: 2.0MPa
사출 속도: 33mm/sec
<몰드 디포짓(MD)의 평가>
실시예 및 비교예의 펠릿을 원료로 하는 한편, 성형기(화낙(주)제 「ROBOSHOT S2000i30A」을 이용하여, 이하의 성형 조건에서, 도 2에 나타낸 시험편을 4시간 연속 성형(500회)하였다. 연속 성형 전후에, 캐비티부의 백색 부착물의 부착 면적을 육안으로 관찰하고, 이하의 기준으로 MD 저감의 상황을 평가하였다.
○(양호): 백색 부착물을 볼 수 없었다.
△(보통): 백색 부착물이 벤트부로부터 7mm 이내의 범위에 발생되었다.
×(불량): 백색 부착물이 벤트부로부터 7mm를 넘어 발생되었다.
여기서, 벤트부란, 도 2에 나타낸 시험편의 좌단에 대응되는 금형상의 부분을 말한다.
〔성형 조건〕
실린더 온도: 360℃
금형 온도: 90℃
사출 시간: 2sec
냉각 시간: 5sec
<접동 마모량>
실시예 및 비교예의 펠릿을, 성형기(스미토모중기계공업(주)제 「SE100DU」)를 이용하여, 이하의 성형 조건으로 성형하여, 측정용 핀(직경 10mm, 길이 10mm) 및 측정용 시험편(80mm×80mm×1mm)을 얻었다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 측정용 시험편상에서 측정용 핀에 하중을 걸어, 다음과 같은 왕복 접동 조건으로 왕복 접동 시험을 실시한 후, 측정용 핀과 측정용 시험편과의 합계의 질량 감소량을 산출하여, 접동 마모량으로 하였다. 결과를 표 1 및 2에 나타낸다.
〔성형 조건〕
실린더 온도: 350℃
금형 온도: 80℃
사출 속도: 33mm/sec
〔왕복 접동 조건〕
미끄럼 속도: 5cm/sec
스트로크: 20mm
하중: 9.8N(1kg중)
왕복 회수: 3000회
Figure pct00013
Figure pct00014
주) -: 수지 온도 상승 및 점도 증가에 의해 압출 불가
표 1 및 2에 기재된 결과로부터 분명한 바와 같이, 실시예의 성형체는, 종래와 동등한 접착성 및 내충격성을 가지면서, 접동 마모성이 저감된다는 것이 확인되었다. 특히, 탤크의 함유량이 25~45질량%이면, 얻어지는 조성물의 용융점도는 더욱 상승되기 어렵고, 이와 같은 조성물을 성형한 경우에는, MD가 보다 발생되기 어렵고, 동시에 얻어지는 성형체의 접착성이 더욱 향상되기 쉽다는 것이 확인되었다.

Claims (3)

  1. (A) 액정성 수지,
    (B) 탤크, 및
    (C) 에폭시기 함유 공중합체,
    를 함유하고,
    상기 (B) 탤크의 중앙직경은, 50㎛ 이하이고,
    상기 (C) 에폭시기 함유 공중합체의 함유량은, 2.0~6.5질량%인 내접동 마모 부재용 액정성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (B) 탤크의 함유량은, 25~45질량%인 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재된 조성물로 이루어지는 내접동 마모 부재.
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