KR20230098152A - 액정 폴리머 조성물, 액정 폴리머 성형체 및 전기 전자 기기 - Google Patents

액정 폴리머 조성물, 액정 폴리머 성형체 및 전기 전자 기기 Download PDF

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오츠카 가가쿠 가부시키가이샤
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Abstract

차광성이 우수하고, 내충격성 등의 기계적 강도를 높일 수 있는, 액정 폴리머 조성물을 제공한다. 액정 폴리머(A)와, 입자상 탄소재(B)와, 보강재(C)를 포함하고, 상기 입자상 탄소재(B)의 1차 입자경이 10nm 이상, 50nm 이하이며, 상기 보강재(C)의 표면에 있어서의 적어도 일부가, 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있는 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.

Description

액정 폴리머 조성물, 액정 폴리머 성형체 및 전기 전자 기기
본 발명은 액정 폴리머 조성물, 해당 액정 폴리머 조성물을 사용한 액정 폴리머 성형체 및 해당 액정 폴리머 성형체를 사용한 전기 전자 기기에 관한 것이다.
액정 폴리머는 기계 강도, 성형성, 치수 정밀도, 내약품성, 내습성, 전기적 성질 등이 우수하기 때문에, 여러 가지 부품에 사용되고 있다. 특히, 제조 공정에 있어서의 내열성, 박육 성형성이 우수하다는 점에서 정밀 기기 등의 전자 부품, 예를 들어 카메라 모듈에 대한 사용이 검토되고 있다.
액정 폴리머로 이루어지는 액정 폴리머 성형체의 카메라 모듈에 대한 사용 시에는 작은 쓰레기, 티끌, 먼지 등이 렌즈나 이미지 센서에 부착되면 광학 특성이 저하된다. 그 때문에, 통상 이러한 광학 특성의 저하를 방지할 목적으로, 카메라 모듈 사용 부품의 조립 전에 초음파 세정되어, 표면에 부착되어 있는 작은 쓰레기, 티끌, 먼지 등이 제거된다. 그러나, 액정 폴리머 성형체에서는, 액정 폴리머의 결정 배향성이 높기 때문에 액정 폴리머의 성형체 표면이 박리되기 쉽고, 초음파 세정하면 표면이 박리되어 보풀이 이는 현상(피브릴화)이 발생하는 것이 알려져 있다. 피브릴화된 부분으로부터는 작은 가루(파티클)가 발생하기 쉬워 생산성이 저하된다는 문제가 있다.
한편, 카메라 모듈은, 스마트폰이나 태블릿형 단말기 등의 대부분의 기기류에 내장되어 있고, 오토 포커스(AF) 기구, 광학적 손 떨림 보정(OIS) 기구 등의 액추에이터 기구를 갖는 카메라 모듈이 널리 보급되어 있다.
근년에는, 기기 및 부품의 소형화나 박형화가 진행되고, 기기의 휴대 빈도가 증가한 것에 수반하여, 오토 포커스(AF) 기구나 광학적 손 떨림 보정(OIS) 기구에 사용되는 카메라 모듈 사용 부품과 렌즈의 접동 시에 발생하는 파티클의 억제에 더하여, 기기 및 부품의 내충격성 등의 기계적 강도를 개선하는 것이나, 충돌 시나 낙하 시에 발생하는 파티클의 억제가 과제로 되어 있다.
그래서, 카메라 모듈 사용 부품의 차광성을 확보하여 공기 중의 티끌이나 먼지의 부착 방지를 목적으로 하고, 액정 폴리머에 칠흑성과 특히 내충격성 등의 기계적 강도를 부여하여 충돌 시나 낙하 시에 발생하는 파티클을 억제하는 기능을 부여할 필요가 생겼다. 일반적으로, 수지에 칠흑성 또는 대전 방지성 등의 기능성을 부여하기 위해서는, 카본 블랙, 카본 나노튜브 등의 입자상 탄소재를 첨가한 것이 사용되는데, 이러한 입자상 탄소재의 구조는 매우 복잡하여 단적으로 응집괴가 되어 존재하고 있기 때문에, 액정 폴리머에 대한 용융 혼련에서는 이 응집괴가 점도가 낮은 용융된 수지 속을 떠다니는 형태가 되어 혼련 시의 고른 분포가 되기 어렵고, 특히 분산이 어려운 점이 알려져 있다. 이 결과, 분산 불량이 일어났을 경우에는, 응집괴에 응력이 집중되어 파괴 기점이 되기 때문에 기계적 강도가 현저하게 저하되어버릴 우려가 있어 본래의 목적을 달성하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 예를 들어 카본 블랙의 경우에는 축합 벤젠환이 의사 그래파이트 구조라고 하는 결정자로서 배열되고, 그 결정자가 집합하여 1차 입자를 형성하고, 1차 입자가 융착함으로써 애그리게이트 구조를 형성하고, 다시 애그리게이트 구조끼리가 반데르발스힘에 의해 결합한 구조체로서 응집괴가 존재하게 된다.
예를 들어 특허문헌 1에서는, 열가소성 수지와 소정의 평균 섬유 직경 이하의 탄소 미세 섬유로 이루어지는 도전성 수지 성분을 포함하는 도전성 열가소성 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 대전 방지성 수지 성형품에 관한 발명이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2003-213140호 공보
그러나, 특허문헌 1에는, 공기 중의 티끌이나 먼지의 액정 폴리머에 대한 부착 방지나, 성형 시의 금형으로의 부품 부착을 방지하고, 카메라 모듈 사용 부재 등의 성형품의 차광성을 확보할 목적으로, 액정 폴리머에 칠흑성 또는 대전 방지성을 부여하는 수단은 개시되어 있지 않다. 특히, 내충격성 등의 기계적 강도를 부여하여 충돌 시나 낙하 시에 발생하는 파티클을 억제하는 수단은 개시되어 있지 않다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하는 것을 목적으로 하여 차광성이 우수하고, 특히 내충격성 등의 기계적 강도를 높일 수 있는 액정 폴리머 조성물, 해당 액정 폴리머 조성물을 사용한 액정 폴리머 성형체, 그리고 해당 액정 폴리머 성형체를 사용한 전기 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 액정 폴리머(A)와, 입자상 탄소재(B)와, 보강재(C)를 포함하고, 입자상 탄소재(B)의 1차 입자경이, 10nm 이상, 50nm 이하이며, 보강재(C)의 표면에 있어서의 적어도 일부가, 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있음으로써 차광성이 우수하고, 카본 블랙 등의 입자상 탄소재를 함유한 수지 성형품에서는 부족한 경향이 있는 기계적 강도, 특히 내충격성에 있어서 우수한 효과가 얻어진다는 것을 알아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉, 본 발명의 요지는 이하와 같다.
항 1 액정 폴리머(A)와, 입자상 탄소재(B)와, 보강재(C)를 포함하고, 상기 입자상 탄소재(B)의 1차 입자경이, 10nm 이상, 50nm 이하이며, 상기 보강재(C)의 표면에 있어서의 적어도 일부가, 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있는 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
항 2 상기 소수성 표면 처리제가, 하기 일반식（Ｉ）로 표시되는 알콕시실란인 것을 특징으로 하는, 항 1에 기재된 액정 폴리머 조성물.
R1 nSi(OR2)4-n ……식 (I)
[일반식（Ｉ）에 있어서, n은 1 내지 3으로부터 선택되는 임의의 정수를 나타내고, R1은 알킬기, 알케닐기 또는 아릴기를 나타내고, R2는 알킬기를 나타냄]
항 3 상기 보강재(C)의 평균 섬유 길이가, 1㎛ 내지 300㎛인 것을 특징으로 하는, 항 1 또는 항 2에 기재된 액정 폴리머 조성물.
항 4 상기 보강재(C)가 티타늄산 칼륨 섬유 및 월라스토나이트 섬유 중 적어도 한쪽인 것을 특징으로 하는, 항 1 내지 항 3 중 어느 한 항에 기재된 액정 폴리머 조성물.
항 5 상기 입자상 탄소재(B)가 카본 블랙 및 카본 나노튜브 중 적어도 한쪽인 것을 특징으로 하는, 항 1 내지 항 4 중 어느 한 항에 기재된 액정 폴리머 조성물.
항 6 상기 입자상 탄소재(B)의 상기 보강재(C)에 대한 질량비(입자상 탄소재(B)/보강재(C))가 1/400 내지 10인 것을 특징으로 하는, 항 1 내지 항 5 중 어느 한 항에 기재된 액정 폴리머 조성물.
항 7 상기 액정 폴리머(A)가 액정 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는, 항 1 내지 항 6 중 어느 한 항에 기재된 액정 폴리머 조성물.
항 8 카메라 모듈에 사용되는 것을 특징으로 하는, 항 1 내지 항 7 중 어느 한 항에 기재된 액정 폴리머 조성물.
항 9 항 1 내지 항 8 중 어느 한 항에 기재된 액정 폴리머 조성물의 성형체인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 성형체.
항 10 상기 액정 폴리머 성형체가, 카메라 모듈용 부재인 것을 특징으로 하는, 항 9에 기재된 액정 폴리머 성형체.
항 11 항 9 또는 항 10에 기재된 액정 폴리머 성형체를 구비하고, 카메라 기능을 갖는 것을 특징으로 하는, 전기 전자 기기.
항 12 상기 카메라 기능을 게재한 스마트폰 또는 태블릿형 단말기인 것을 특징으로 하는, 항 11에 기재된 전기 전자 기기.
본 발명에 의해, 차광성이 우수하고, 내충격성 등의 기계적 강도를 높일 수 있는 액정 폴리머 조성물, 해당 액정 폴리머 조성물을 사용한 액정 폴리머 성형체 및 해당 액정 폴리머 성형체를 사용한 전기 전자 기기를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시한 바람직한 형태의 일례에 대하여 설명한다. 단, 이하의 실시 형태는 단순한 예시이다. 본 발명은 하기의 실시 형태에 전혀 한정되지 않는다.
<액정 폴리머 조성물>
본 발명의 액정 폴리머 조성물은, 액정 폴리머(A)와, 입자상 탄소재(B)와, 보강재(C)를 포함하고, 필요에 따라, 황산 바륨(D), 고체 윤활제, 기타 첨가제를 더 함유할 수 있다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물의 각 구성 성분 등에 대하여 이하 설명한다.
<액정 폴리머 조성물의 필수 성분>
(액정 폴리머(A))
본 발명의 액정 폴리머 조성물은, 액정 폴리머(A) (이하 「성분 (A)」라고 하는 경우가 있음)를 함유한다. 액정 폴리머(A)란, 광학 이방성 용융상을 형성할 수 있는 성질을 갖는 용융 가공성 폴리머를 말한다. 광학적 이방성 용융상은, 직교 편광자를 이용한 통상의 편광 검사법에 의해 확인할 수 있다. 액정 폴리머(A)는 분자 형상이 가늘고 길며, 편평하고 분자의 장쇄에 따라 강성이 높은 분자쇄 (「메소겐기」라고 함)를 갖는 것이며, 액정 폴리머(A)는 메소겐기를 고분자 주쇄 또는 측쇄의 어느 한쪽 또는 양쪽에 갖고 있으면 되지만, 얻어지는 액정 폴리머 성형체가, 더 높은 내열성을 요구한다면 고분자 주쇄에 메소겐기를 갖는 것이 바람직하다.
성분 (A)로서는, 액정 폴리에스테르, 액정 폴리에스테르아미드, 액정 폴리에스테르에테르, 액정 폴리에스테르카르보네이트, 액정 폴리에스테르이미드, 액정 폴리아미드 등을 들 수 있지만, 이들 중에서도, 보다 강도가 우수한 액정 폴리머 성형체를 얻는 관점에서는 액정 폴리에스테르, 액정 폴리에스테르아미드 또는 액정 폴리아미드가 바람직하고, 보다 저흡수성의 액정 폴리머 성형체가 얻어지는 점에서 액정 폴리에스테르 또는 액정 폴리에스테르아미드가 바람직하고, 액정 폴리에스테르가 보다 바람직하다. 보다 구체적으로는 이하의 (A1) 내지 (A6) 등의 액정 폴리머를 들 수 있고, 이것들로부터 선택되는 액정 폴리머를 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 성분 (A)로서 사용해도 된다.
(A1) 식 (1)로 표시되는 반복 단위로 이루어지는 액정 폴리에스테르;
(A2) 식 (2)로 표시되는 반복 단위 및 식 (3)으로 표시되는 반복 단위로 이루어지는 액정 폴리에스테르;
(A3) 식 (1)로 표시되는 반복 단위, 식 (2)로 표시되는 반복 단위 및 식 (3)으로 표시되는 반복 단위로 이루어지는 액정 폴리에스테르;
(A4) (A1)에 있어서, 식 (1)로 표시되는 반복 단위의 일부 또는 전부를 식 (4)로 표시되는 반복 단위로 치환하여 이루어지는, 액정 폴리에스테르아미드 또는 액정 폴리아미드;
(A5) (A2)에 있어서, 식 (3)으로 표시되는 반복 단위의 일부 또는 전부를 식 (5)로 표시되는 반복 단위 및/또는 식 (6)으로 표시되는 반복 단위로 치환하여 이루어지는, 액정 폴리에스테르아미드 또는 액정 폴리아미드;
(A6) (A3)에 있어서, 식 (3)으로 표시되는 반복 단위의 일부 또는 전부를 식 (5)로 표시되는 반복 단위 및/또는 식 (6)으로 표시되는 반복 단위로 치환하여 이루어지는, 액정 폴리에스테르아미드 등의 액정 폴리머를 들 수 있고, 이것들로부터 선택되는 액정 폴리머를 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 액정 폴리머 (A)로서 사용해도 된다.
Figure pct00001
(식 중, Ar1 및 Ar4는 각각 독립적으로 1,4-페닐렌기, 2,6-나프탈렌디일기 또는 4,4-비페닐릴렌기를 나타낸다. Ar2, Ar3, Ar5 및 Ar6은 각각 독립적으로 1,4-페닐렌기, 2,6-나프탈렌디일기, 1,3-페닐렌기 또는 4,4-비페닐릴렌기를 나타낸다. 또한, Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, Ar5 및 Ar6은, 그 방향환 상의 수소 원자의 일부 또는 전부가 할로겐 원자, 알킬기, 아릴기로 치환되어 있어도 된다.)
식 (1)로 표시되는 반복 단위는, 방향족 히드록시카르복실산으로부터 유도되는 반복 단위이며, 해당 방향족 히드록시카르복실산으로서는, 4-히드록시벤조산, 3-히드록시벤조산, 6-히드록시-2-나프토산, 7-히드록시-2-나프토산, 6-히드록시-1-나프토산, 4-히드록시비페닐-4-카르복실산, 또는 이들의 방향족 히드록시카르복실산에 있는 방향환 상의 수소의 일부 또는 전부가 알킬기, 아릴기, 할로겐 원자로 치환되어 이루어지는 방향족 히드록시카르복실산을 들 수 있다.
식 (2)로 표시되는 반복 단위는, 방향족 디카르복실산으로부터 유도되는 반복 단위이며, 해당 방향족 디카르복실산으로서는 테레프탈산, 프탈산, 4,4-디페닐 디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 이소프탈산, 또는 이것들 방향족 디카르복실산에 있는 방향환 상의 수소의 일부 또는 전부가 알킬기, 아릴기, 할로겐 원자로 치환되어 이루어지는 방향족 디카르복실산을 들 수 있다.
식 (3)으로 표시되는 반복 단위는, 방향족 디올로부터 유도되는 반복 단위이며, 해당 방향족 디올로서는, 히드로퀴논, 레조르신, 나프탈렌-2,6-디올, 4,4-비페닐렌디올, 3,3-비페닐렌디올, 4,4-디히드록시디페닐에테르, 4,4-디히드록시디페닐술폰 또는 이것들 방향족 디올에 있는 방향환 상의 수소의 일부 또는 전부가 알킬기, 아릴기, 할로겐 원자로 치환되어 이루어지는 방향족 디올을 들 수 있다.
식 (4)로 표시되는 반복 단위는, 방향족 아미노카르복실산으로부터 유도되는 반복 단위이며, 해당 방향족 아미노카르복실산으로서는 4-아미노벤조산, 3-아미노 벤조산, 6-아미노-2-나프토산, 또는 이것들 방향족 아미노카르복실산에 있는 방향환 상의 수소의 일부 또는 전부가 알킬기, 아릴기, 할로겐 원자로 치환되어 이루어지는 방향족 아미노카르복실산을 들 수 있다.
식 (5)로 표시되는 반복 단위는, 히드록시기를 갖는 방향족 아민으로부터 유도되는 반복 단위이며, 4-아미노페놀, 3-아미노페놀, 4-아미노-1-나프톨, 4-아미노-4-히드록시디페닐, 또는 이것들 히드록시기를 갖는 방향족 아민에 있는 방향환 상의 수소의 일부 또는 전부가 알킬기, 아릴기, 할로겐 원자로 치환되어 이루어지는 방향족 히드록시 아민을 들 수 있다.
식 (6)으로 표시되는 반복 단위는, 방향족 디아민으로부터 유도되는 구조 단위이며, 1,4-페닐렌디아민, 1,3-페닐렌디아민 또는 이들의 방향족 디아민에 있는 방향환 상의 수소의 일부 또는 전부가 알킬기, 아릴기, 할로겐 원자로 치환되어 이루어지는 방향족 디아민을 들 수 있다.
상술한 구조 단위를 갖는 치환기로서 예시되어 있는 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, tert-부틸기, 헥실기, 시클로헥실기, 옥틸기, 데실기 등의, 탄소수 1 내지 10의 직쇄, 분지 또는 지환상의 알킬기를 들 수 있다. 아릴기로서는 페닐기나 나프틸기 등의 탄소수 6 내지 10의 아릴기를 들 수 있다. 할로겐 원자로서는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 들 수 있다.
성분 (A) 중에서도, (A1) 내지 (A3)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 액정 폴리에스테르가, 보다 내열성이나 치수 안정성이 우수한 액정 폴리머 성형체가 얻어진다는 점에서 바람직하고, (A1) 또는 (A3)의 액정 폴리에스테르가 특히 바람직하다.
성분 (A) 중에서도, 모세관 레오미터로 융점보다 20℃ 내지 40℃ 높은 용융 온도에서 측정한 전단 속도 1.0×103sec-1에서의 용융 점도가 1.0×103mPa·s 내지 1.0×105mPa·s인 액정 폴리머가 바람직하다. 예를 들어 액정 폴리머는, 열변형 온도의 차이에 의해, 하중 휨 온도가 260℃ 이상인 것이 I형이라고 칭해지고, 하중 휨 온도가 210℃ 이상 260℃ 미만인 것이 II형이라고 칭해지는데, I형의 액정 폴리머는 융점보다 30℃ 높은 온도에서 측정하고, II형의 액정 폴리머는 융점보다 40℃ 높은 온도에서 측정한다.
성분 (A)의 형상은, 용융 혼련이 가능하면 특별히 제한은 없고, 예를 들어 분말상, 과립상, 펠릿상을 모두 사용할 수 있다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물에 있어서의 성분 (A)의 함유량은, 액정 폴리머 조성물 전량 100질량％ 중에 있어서 40질량％ 내지 98질량％인 것이 바람직하고, 60질량％ 내지 94질량％인 것이 보다 바람직하고, 70질량％ 내지 90질량％인 것이 더욱 바람직하다.
(입자상 탄소재(B))
본 발명의 액정 폴리머 조성물에 있어서의 입자상 탄소재(B)(이하 「성분 (B)」라고 하는 경우가 있음)는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 카메라 모듈 사용 부품 등의 액정 폴리머 성형체의 차광성을 확보할 목적으로 사용되는 것이며, 수지 착색에 사용되는 일반적으로 입수 가능한 것을 적합하게 사용할 수 있다.
입자상 탄소재(B)로서는, 예를 들어 흑연; 아세틸렌 블랙, 퍼니스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙, 채널 블랙, 롤 블랙, 디스크 블랙 등의 카본 블랙; 카본 나노튜브; 카본 피브릴 등을 사용할 수 있다. 본 발명의 액정 폴리머 조성물로 성형된 액정 폴리머 성형체의 차광성을 보다 한층 높이는 관점에서는, 입자상 탄소재(B)가 카본 블랙인 것이 바람직하다. 또한, 이들의 입자상 탄소재(B)는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 복수종을 병용해도 된다.
본 발명에 있어서, 입자상 탄소재(B)의 1차 입자경은, 10nm 이상, 50nm 이하이다.
입자상 탄소재(B)의 1차 입자경이 10nm 이상, 50nm 이하이면, 본 발명의 액정 폴리머 조성물이나 본 발명의 액정 폴리머 조성물로 성형된 액정 폴리머 성형체를 제조할 때에, 액정 폴리머 조성물 중에 입자상 탄소재(B)를 분산시키기 쉽다. 또한, 본 발명의 액정 폴리머 조성물로 성형된 액정 폴리머 성형체의 표면 저항값을 충분히 낮게 할 수 있기 때문에, 액정 폴리머 성형체에 있어서의 대전량의 증가를 억제할 수 있다. 이와 같이 하여 얻어진 액정 폴리머 성형체에 있어서는, 액정 폴리머 성형체의 면 내의 표면 저항값을 균일하게 하기 쉽다. 그 결과, 액정 폴리머 성형체의 면 내의 어느 장소에 있어서도, 대전량의 증가를 억제할 수 있다. 입자상 탄소재(B)의 1차 입자경은, 15nm 이상, 45nm 이하인 것이 바람직하고, 20nm 이상, 45nm 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서, 입자상 탄소재(B)의 1차 입자경은, 투과형 전자 현미경에 의해 측정되는 1차 입자경의 평균값인 산술 평균 입자경(수평균)을 채용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 입자상 탄소재(B)의 DBP 흡유량은, 바람직하게는 90cm3/100g 이상, 바람직하게는 550cm3/100g 이하이다.
입자상 탄소재(B)의 DBP 흡유량이 높을수록, 입자상 탄소재(B)의 표면 근방의 공극이 많은 것을 의미한다. 입자상 탄소재(B)의 표면 근방의 공극이 많으면, 액정 폴리머 조성물 중에서 입자상 탄소재(B)끼리가 걸리기 쉬워 연결되기 쉽다.
입자상 탄소재(B)의 DBP 흡유량이 90cm3/100g 이상이면 액정 폴리머 조성물로 성형된 액정 폴리머 성형체는, 입자상 탄소재(B)의 연결 부분에서 전기를 충분히 통과시키기 쉬워진다. 그 결과, 성형체의 표면 저항값을 보다 한층 충분히 낮게 할 수 있다. 따라서, 성형체에 있어서의 대전량의 증가를 보다 한층 충분히 억제할 수 있다. 그러나, 입자상 탄소재(B)의 DBP 흡유량이 너무 높으면, 입자상 탄소재(B)의 표면 근방의 공극이 너무 많아, 액정 폴리머 조성물 속에서 입자상 탄소재(B)끼리가 강하게 걸리기 쉽다. 액정 폴리머(A), 입자상 탄소재(B), 보강재(C) 및 목적에 따라 첨가되는 첨가제를 용융 혼련할 때에 이들 혼합물의 용융 점도가 높아지는 경우가 있다. 그 결과, 혼합물을 혼련하기 어려워져, 액정 폴리머 조성물을 제조하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 입자상 탄소재(B)의 DBP 흡유량이 550cm3/100g 이하이면, 액정 폴리머(A), 입자상 탄소재(B), 보강재(C) 및 목적에 따라 첨가되는 첨가제를 용융 혼련할 때에 이들 혼합물의 점도가 너무 높아지지 않는다. 그 결과, 혼합물을 조립하기 쉬워져, 본 발명의 액정 폴리머 조성물을 제조하는 것이 보다 한층 용이해진다. 입자상 탄소재(B)의 DBP 흡유량은, 바람직하게는 90cm3/100g 이상, 보다 바람직하게는 92cm3/100g 이상, 바람직하게는 550cm3/100g 이하, 보다 바람직하게는 525cm3/100g 이하이다.
본 발명에 있어서, DBP 흡유량은, 디부틸프탈레이트 업소브드 미터에 의해, JIS K 6221에 준거하여 측정되는 값을 채용한다.
본 발명에 있어서, 입자상 탄소재(B)의 BET 비표면적은, 75m2/g 이상, 1500m2/g 이하인 것이 바람직하고, 95m2/g 이상, 1350m2/g 이하인 것이 보다 바람직하고, 100m2/g 이상, 1300m2/g 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 있어서, BET 비표면적은, BET 비표면적 측정기를 사용하여, 액체 질소 온도 하에서 질소 가스를 흡착시켜 흡착량을 측정하고, BET법으로 산출한 값을 채용한다. BET 비표면적 측정기로서는, 예를 들어 마이크로매트릭스사제, 「AccuSorb 2100E」를 사용할 수 있다.
입자상 탄소재(B)의 BET 비표면적이 상기 하한값 이상이면 본 발명의 액정 폴리머 조성물로부터 성형된 액정 폴리머 성형체는, 입자상 탄소재(B)의 연결 부분에서 전기를 충분히 통과시키기 쉬워진다. 그 결과, 액정 폴리머 성형체의 표면 저항값을 보다 한층 낮게 할 수 있다. 따라서, 성형품에 있어서의 대전량의 증가를 보다 한층 억제할 수 있다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물이나 성형품의 제조 시에, 입자상 탄소재(B)의 BET 비표면적이 상기 상한값 이하이면, 액정 폴리머(A), 입자상 탄소재(B), 보강재(C) 및 목적에 따라 첨가되는 첨가제를 용융 혼련할 때에 이들 혼합물의 용융 점도가 너무 높아지지 않는다. 그 결과, 혼합물을 보다 한층 혼련하기 쉬워져, 본 발명의 액정 폴리머 조성물을 제조하는 것이 보다 한층 용이해진다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물에 있어서의 성분 (B)의 함유량은, 액정 폴리머 조성물 전량 100질량％ 중에 있어서 0.1질량％ 내지 5.0질량％의 범위로 하는 것이 바람직하고, 1.0질량％ 내지 4.5질량％가 보다 바람직하고, 2.0질량％ 내지 4.0질량％가 더욱 바람직하다. 성분 (B)의 배합량이 너무 적으면, 얻어지는 액정 폴리머 조성물의 칠흑성이 저하되어 차광성을 충분히 확보하지 못하는 경우가 있다.
또한, 성분 (B)의 배합량이 너무 많으면, 용융 혼련 시에 점도가 낮은, 용융시킨 액정 폴리머로 이루어지는 수지 속을 응집괴(입자상 탄소재(B)가 응집된 세세한 오톨도톨한 모양의 돌기물)가 떠다니는 형태가 되고, 혼련 시의 전단이 걸리기 어려워 분산 불량이 일어날 가능성이 높아지고, 응집괴에 응력이 집중하여 파괴 기점이 되기 때문에 액정 폴리머 성형체의 기계적 강도가 현저하게 저하되어 버릴 우려가 있어 본래의 목적을 달성하는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
성분 (B)의 함유량을 0.1질량％ 내지 5.0질량％의 범위로 함으로써, 액정 폴리머 조성물의 분산성을 향상시키고, 얻어지는 액정 폴리머 성형체의 내열성, 기계 강도 특히 내충격 특성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
보강재(C)가 후술하는 월라스토나이트 섬유인 경우, 본 발명의 액정 폴리머 조성물에 있어서의 성분 (B)의 함유량은, 액정 폴리머 조성물 전량 100질량％ 중에 있어서 0.1질량％ 내지 5.0질량％의 범위로 하는 것이 바람직하고, 1.0질량％ 내지 4.5질량％가 보다 바람직하고, 2.5질량％ 내지 4.0질량％가 더욱 바람직하다. 이 경우, 얻어지는 액정 폴리머 성형체의 운동 마찰 계수 및/또는 정지 마찰 계수를 보다 한층 낮출 수 있다.
보강재(C)가 후술하는 티타늄산 칼륨 섬유인 경우, 본 발명의 액정 폴리머 조성물에 있어서의 성분 (B)의 함유량은, 액정 폴리머 조성물 전량 100질량％ 중에 있어서 0.1질량％ 내지 5.0질량％의 범위로 하는 것이 바람직하고, 1.0질량％ 내지 4.5질량％가 보다 바람직하고, 1.5질량％ 내지 4.0질량％가 더욱 바람직하다. 이 경우, 얻어지는 액정 폴리머 성형체의 운동 마찰 계수 및/또는 정지 마찰 계수를 보다 한층 낮출 수 있다.
(보강재(C))
본 발명의 액정 폴리머 조성물은, 보강재(이하 「성분 (C)」라고 하는 경우가 있음)를 함유한다. 성분 (C)로서는, 섬유상 보강재, 판상 보강재 등이 있고, 바람직하게는 섬유상 보강재이다. 섬유상 보강재의 구체예로서는 탄소 섬유, 유리 섬유, 티타늄산 칼륨 섬유, 월라스토나이트 섬유, 붕산 알루미늄, 붕산 마그네슘, 조노틀라이트, 산화 아연, 염기성 황산 마그네슘, 알루미나 섬유, 실리콘 카바이드 섬유, 보론 섬유 등의 무기 섬유; 아라미드 섬유, 폴리페닐렌벤즈옥사졸(PBO) 섬유 등의 유기 섬유를 들 수 있고, 바람직하게는 무기 섬유이다. 이러한 보강재(C)는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 복수종을 병용해도 된다.
성분 (C)는 섬유상 입자로 구성되는 분말인 것이 바람직하다. 파티클의 발생을 보다 한층 저감하는 관점에서, 평균 섬유 길이는, 바람직하게는 1㎛ 내지 300㎛이며, 보다 바람직하게는 1㎛ 내지 200㎛이며, 더욱 바람직하게는 3㎛ 내지 100㎛이며, 특히 바람직하게는 5㎛ 내지 50㎛이다. 평균 애스펙트비는, 바람직하게는 3 내지 200이며, 보다 바람직하게는 3 내지 100이며, 더욱 바람직하게는 3 내지 50이며, 특히 바람직하게는 3 내지 40이다.
본 발명에 있어서 섬유상 입자란, 입자에 외접하는 직육면체 중 최소의 체적을 가지는 직육면체(외접 직육면체)의 가장 긴 변을 긴 직경 L, 다음으로 긴 변을 짧은 직경 B, 가장 짧은 변을 두께 T(B>T)라고 정의했을 때에, L/B 및 L/T가 모두 3 이상인 입자를 말하고, 긴 직경 L이 섬유 길이, 짧은 직경 B가 섬유 직경에 상당한다.
성분 (C)는 액정 폴리머 성형체의 접동 특성을 보다 한층 높이는 관점에서, 모스 경도가 5 이하인 것이 바람직하고, 예를 들어 티타늄산 칼륨 섬유, 월라스토나이트 섬유, 붕산 알루미늄, 붕산 마그네슘, 조노틀라이트, 산화 아연, 염기성 황산 마그네슘 등을 들 수 있다. 기계 강도를 보다 한층 높이는 관점에서, 성분 (C)는 티타늄산 칼륨 섬유 및 월라스토나이트 섬유 중 적어도 한쪽인 것이 바람직하다. 모스 경도란, 물질의 경도를 나타내는 지표이며, 광물끼리를 문질러서 흠집이 생기는 쪽이 경도가 작은 물질이 된다.
티타늄산 칼륨 섬유로서는, 종래 공지된 것을 널리 사용할 수 있고, 예를 들어 4 티타늄산 칼륨 섬유, 6 티타늄산 칼륨 섬유, 8 티타늄산 칼륨 섬유 등을 들 수 있다. 티타늄산 칼륨 섬유의 치수는, 상술한 치수의 범위라면 특별히 제한은 없지만, 평균 섬유 길이가 바람직하게는 1㎛ 내지 50㎛, 보다 바람직하게는 3㎛ 내지 30㎛, 더욱 바람직하게는 3㎛ 내지 20㎛이다. 평균 섬유 직경이 바람직하게는 0.01㎛ 내지 1㎛, 보다 바람직하게는 0.05㎛ 내지 0.8㎛, 더욱 바람직하게는 0.1㎛ 내지 0.7㎛이다. 평균 애스펙트비가 바람직하게는 10 이상, 보다 바람직하게는 10 내지 100, 더욱 바람직하게는 15 내지 35이다. 이러한 섬유 보강재는 시판품으로도 사용할 수 있고, 예를 들어 오츠카 가가꾸사제의 「TISMO D」(평균 섬유 길이 15㎛, 평균 섬유 직경 0.5㎛), 「TISMO N」(평균 섬유 길이 15㎛, 평균 섬유 직경 0.5㎛) 등을 사용할 수 있다.
월라스토나이트 섬유는, 메타 규산 칼슘으로 이루어지는 무기 섬유이다. 월라스토나이트 섬유의 치수는 상술한 섬유 보강재의 치수 범위라면 특별히 제한은 없지만, 평균 섬유 길이가 바람직하게는 5㎛ 내지 180㎛, 보다 바람직하게는 10㎛ 내지 100㎛, 더욱 바람직하게는 20㎛ 내지 40㎛이다. 평균 섬유 직경이 바람직하게는 0.1㎛ 내지 15㎛, 보다 바람직하게는 1㎛ 내지 10㎛, 더욱 바람직하게는 2㎛ 내지 7㎛이다. 평균 애스펙트비가 바람직하게는 3 이상, 보다 바람직하게는 3 내지 30, 더욱 바람직하게는 3 내지 15이다. 이러한 섬유 보강재는 시판품으로도 사용할 수 있고, 예를 들어 오츠카 가가꾸사제의「바이스탈 W」(평균 섬유 길이 25㎛, 평균 섬유 직경 3㎛) 등을 사용할 수 있다.
상술한 평균 섬유 길이 및 평균 섬유 직경은, 주사형 전자 현미경의 관찰에 의해 측정할 수 있고, 평균 애스펙트비(평균 섬유 길이/평균 섬유 직경)는 평균 섬유 길이 및 평균 섬유 직경으로부터 산출할 수 있다. 예를 들어 주사형 전자 현미경에 의해, 복수의 섬유 보강재를 촬영하고, 그 관찰상으로부터 섬유 보강재를 임의로 300개 선택하고, 그것들의 섬유 길이 및 섬유 직경을 측정하고, 섬유 길이의 모두를 적산하여 개수로 나눈 것을 평균 섬유 길이, 섬유 직경의 모두를 적산하여 개수로 나눈 것을 평균 섬유 직경으로 할 수 있다.
성분 (A) 및 성분 (B)의 습윤성을 높이고, 얻어지는 액정 폴리머 성형체의 칠흑성이나 기계 강도 등의 물성을 보다 한층 향상시키기 위하여 성분 (C)의 표면에는 표면 처리제로 이루어지는 처리층이 형성된다.
보다 구체적으로는, 성분 (C)는 표면에 있어서의 적어도 일부가, 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있는, 보강재인 것이 바람직하다. 또한, 처리층은, 보강재의 표면에 있어서의 50％ 이상을 덮고 있는 것이 바람직하고, 80％ 이상을 덮고 있는 것이 보다 바람직하다. 무엇보다, 처리층은, 보강재의 표면 전체를 덮고 있는 것이 특히 바람직하다.
소수성 표면 처리제로서는, 예를 들어 실란 커플링제, 티타늄 커플링제, 알루미네이트계 커플링제 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 실란 커플링제가 바람직하고, 소수성의 알킬계 실란 커플링제가 보다 적합하게 사용된다.
소수성의 실란 커플링제로서는, 알킬기, 아릴기 등의 본질적으로 소수성인 관능기와, 보강재 표면의 친수성기와 반응할 수 있는 기를 생성하는 가수 분해성의 관능기를 갖는 것이면 되고, 이러한 소수성의 알킬계 실란 커플링제의 대표예로서는, 예를 들어 일반식（Ｉ）로 표시되는 알콕시실란을 들 수 있다.
R1 nSi(OR2)4-n ……식 (I)
[일반식（Ｉ）에 있어서, n은 1 내지 3으로부터 선택되는 임의의 정수를 나타내고, R1은 알킬기, 알케닐기 또는 아릴기를 나타내고, 그것들의 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R1이 복수 존재하는 경우에는 서로 동일하여도 상이하여도 된다. R2는 알킬기를 나타내고, 그것들의 기는 치환기를 갖고 있어도 되고, R2가 복수 존재하는 경우에는 서로 동일하여도 상이하여도 된다.]
R1로 표시되는 알킬기로서는, 예를 들어 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 도데실기, 헥사데실기, 옥타데실기, 이코실기 등의 알킬기를 들 수 있다. 얻어지는 액정 폴리머 성형체의 내충격성을 보다 한층 높이는 관점에서는, 상기 알킬기의 탄소수는, 바람직하게는 8 이상, 보다 바람직하게는 10 이상이다. 또한, 얻어지는 액정 폴리머 성형체의 운동 마찰 계수 및/또는 정지 마찰 계수를 보다 한층 낮추는 관점에서는, 상기 알킬기의 탄소수는, 더욱 바람직하게는 12 이상, 특히 바람직하게는 14 이상이다. 또한, 알킬기의 탄소수의 상한값은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 20 이하로 할 수 있다.
이러한 알킬기는, 환상 구조를 갖고 있어도 되고, 분지 구조를 갖고 있어도 되고, 일반적으로 직쇄의 탄소수가 많을수록 소수성의 정도가 큰 경향이 있다. 해당 알킬기는 임의의 위치에, 후술하는 치환기를 1개 내지 4개(바람직하게는 1개 내지 3개, 보다 바람직하게는 1개) 갖고 있어도 된다.
R1로 표시되는 알케닐기로서는, 예를 들어 비닐기, 부테닐기 등을 들 수 있고, 이것들은 환상 구조를 갖고 있어도 되고, 분지 구조를 갖고 있어도 된다. 해당 알케닐기는 임의의 위치에, 후술하는 치환기를 1개 내지 4개(바람직하게는 1개 내지 3개, 보다 바람직하게는 1개) 갖고 있어도 된다.
R1로 표시되는 아릴기로서는, 예를 들어 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다. 해당 아릴기는 임의의 위치에, 후술하는 치환기를 1개 내지 4개(바람직하게는 1개 내지 3개, 보다 바람직하게는 1개) 갖고 있어도 된다.
상기 R1로 표시되는 기는, 그 소수성을 저해하지 않는 한, 각각 치환기를 갖고 있어도 된다. 해당 치환기로서는, 예를 들어 불소 원자, (메트)아크릴옥시기 등의 소수성의 치환기를 들 수 있다.
또한 상기의 알킬기는, 소수성의 치환기로서 상기에서 예시한 아릴기를 갖고 있어도 되고, 상기의 아릴기는, 소수성의 치환기로서 알킬기를 갖고 있어도 된다.
R2로 표시되는 알킬기로서는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 도데실기, 헥사데실기, 옥타데실기, 이코실기 등을 들 수 있다. 일반식 (1)로 표시되는 알콕시실란 중의 알콕시기(OR2)는 가수 분해성의 기이므로, 가수 분해성의 관점에서 R2는 탄소수 4 이하의 저급 알킬기가 적합하고, 보다 바람직하게는 에틸기 또는 메틸기가 바람직하고, 메틸기인 것이 가장 바람직하다. n은, 1 내지 3으로부터 선택되는 임의의 정수를 나타내고, 보강재 입자 표면과의 반응성 및 소수성의 관점에서, 바람직하게는 1이다.
상술한 알콕시실란의 구체예로서는 메틸트리메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 헥실트리메톡시실란, 헵틸트리메톡시실란, 옥틸트리메톡시실란, 노닐트리메톡시실란, 데실트리메톡시실란, 도데실트리메톡시실란, 헥사데실트리메톡시실란, 옥타데실트리메톡시실란, 이코실트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 헥실트리에톡시실란, 헵틸트리에톡시실란, 옥틸트리에톡시실란, 노닐트리에톡시실란, 데실트리에톡시실란, 도데실트리에톡시실란, 헥사데실트리에톡시실란, 옥타데실트리에톡시실란, 이코실트리에톡시실란, 페닐트리에톡시실란 등을 들 수 있고, 이것은 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
본 발명에 있어서 표면 처리제의 소수성의 정도는, 유리판 표면을 표면 처리제로 처리하고, 해당 처리면의 표면 자유 에너지를 측정함으로써 나타낼 수 있다. 본 발명에 있어서 표면 자유 에너지는, 유리판에 메탄올로 10배 희석한 표면 처리제를 균일하게 도포하고, 85℃에서 1시간 가열 후, 110℃에서 1시간 가열 처리를 행하고, 표면 처리제를 도포한 면의 표면 자유 에너지를 물과 데칸의 2액 정적 접촉각을 측정하여 산출함으로써 측정할 수 있다. 예를 들어 데실트리메톡시실란의 표면 자유 에너지는 28mN/m, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란의 표면 자유 에너지는 55mN/m, 3-아미노프로필트리에톡시실란의 표면 자유 에너지는 68mN/m이다.
본 발명에서 사용되는 표면 처리제로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 액정 폴리머의 성형 가공 온도에 있어서 열 안정성이 양호하여 물리적, 화학적으로 안정되고, 또한 유리판 상에 균일하게 처리되었을 때의 표면 자유 에너지가 50mN/m 이하인 것이 바람직하고, 하한값은 특별히 한정되지 않지만 바람직하게는 1mN/m이다. 또한, 표면 자유 에너지가 50mN/m 초과인 표면 처리제이어도, 2종 이상을 혼합함으로써 표면 자유 에너지를 50mN/m 이하로 해도 된다.
표면 처리제의 표면 자유 에너지가 50mN/m을 초과하면 액정 폴리머(A)보다도 표면 자유 에너지가 높아져 혼련, 성형 가공 시의 보강재(C)의 파손에 의해 파손면으로부터 용출되는 금속 이온을 제어할 수 없기 때문에 액정 폴리머의 가수 분해가 촉진되는 경우가 있다. 그 때문에, 표면 자유 에너지의 범위가 50mN/m 이하에서 조제된 보강재(C)를 액정 폴리머(A)에 충전하는 것이 바람직하다.
나아가, 보강재(C)의 표면 처리 후의 흡유량이, 130ml/100g 이하인 것이 바람직하고, 80ml/100g 내지 130ml/100g인 것이 보다 바람직하다.
흡유량이 130ml/100g을 초과하면 극단적으로 액정 폴리머(A)와의 상용성이 저하되기 때문에 현저하게 생산성이 저하되고, 나아가 표면 처리된 보강재(C)의 충전량을 증가시킬 수 없다는 문제가 발생하는 경우가 있다.
또한, 보강재(C)의 표면 처리제에 대한 표면 처리 후의 흡유량의 측정은, 정제 아마인유법 [JIS K5101-13-1]을 사용하여 측정할 수 있다.
본 발명에 있어서, 보강재(C)에 대한 표면 처리 방법으로서는, 미리 커플링제를 보강재(C) 표면에 처리하는 방법으로서 건식법 및 습식법이 알려져 있고, 어느 쪽의 방법도 사용할 수 있다. 그 때의 표면 처리 농도는 보강재(C)에 대하여 0.1질량％ 내지 3.0질량％, 바람직하게는 0.5질량％ 내지 1.5질량％ 정도가 적당하다.
성분 (C)의 표면에 표면 처리제로 이루어지는 처리층을 형성하는 방법으로서는, 공지된 표면 처리 방법을 사용할 수 있지만, 예를 들어 헨쉘 믹서와 같은 고속 교반 가능한 장치에 보강재를 투입하고, 교반 하, 표면 처리제(액체의 경우) 또는 가수 분해를 촉진하는 용매(예를 들어 물, 알코올 또는 이들의 혼합 용매)에 표면 처리제를 용해한 용액을 보강재에 분무하는 건식법 등으로 이루어진다.
표면 처리제를 본 발명에서 사용하는 보강재(C)의 표면에 처리할 때의 해당표면 처리제의 양은 특별히 한정되지 않지만, 건식법의 경우, 예를 들어 보강재(C) 100질량부에 대하여 표면 처리제가 0.1질량부 내지 20질량부, 바람직하게는 0.1질량부 내지 10질량부, 보다 바람직하게는 0.3질량부 내지 5질량부, 보다 더 바람직하게는 0.5질량부 내지 3질량부, 가장 바람직하게는 0.8질량부 내지 1.2질량부가 되도록 표면 처리제의 용액을 분무하면 된다.
표면 처리제의 양을 상기 범위 내로 함으로써, 성분 (A) 및 성분 (B)의 밀착성이 보다 한층 향상되고, 보강재(C)의 분산성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물에 있어서의 성분 (C)의 함유량은, 액정 폴리머 조성물 전량 100질량％ 중에 있어서 0.5질량％ 내지 40질량％가 바람직하고, 5질량％ 내지 25질량％가 보다 바람직하고, 10질량％ 내지 25질량％가 더욱 바람직하다.
성분 (C)의 함유량을 0.5질량％ 내지 40질량％의 범위로 함으로써, 내열성, 기계 강도 특히 내충격 특성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물에 있어서의 성분 (B)와 성분 (C)의 질량비 ((B):(C)(입자상 탄소재(B)/보강재(C)))는 0.1:40 내지 5:0.5(1/400 내지 10)가 바람직하고, 0.5:25 내지 5:5(1/50 내지 1)가 보다 바람직하고, 2:25 내지 4:10(2/25 내지 2/5)가 더욱 바람직하다. 성분 (B)와 성분 (C)의 질량비를, 0.1:40 내지 5:0.5(1/400 내지 10)의 범위로 함으로써 칠흑성, 도전성, 내열성, 기계 강도 특히 내충격 특성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물은, 상기와 같은 액정 폴리머(A)와, 입자상 탄소재(B)와, 보강재(C)를 포함함으로써 차광성이 우수하고, 특히 내충격성 등의 기계적 강도를 높일 수 있다.
<액정 폴리머 조성물의 임의 성분>
(황산 바륨(D))
본 발명의 액정 폴리머 조성물은, 필요에 따라 황산 바륨(D)(이하 「성분 (D)」라고 하는 경우가 있음)을 함유할 수 있다. 성분 (D)에는, 중정석이라고 하는 광물을 분쇄하여 탈철 세정, 수파하여 얻어지는 분립성 황산 바륨(버라이트 분말)과, 인공적으로 합성하는 침강성 황산 바륨이 있다. 침강성 황산 바륨은 합성 시의 조건에 따라 입자의 크기를 제어할 수 있어, 목적으로 하는 조대 입자의 함유량이 적은 미세한 황산 바륨을 제조할 수 있다. 불순물을 보다 한층 적게 하고, 입도 분포를 보다 한층 균일하게 하는 관점에서, 침강성 황산 바륨을 사용하는 것이 바람직하다.
성분 (D)는 분말인 것이 바람직하고, 그 평균 입자경은, 바람직하게는 0.1㎛ 내지 50㎛이며, 보다 바람직하게는 0.1㎛ 내지 30㎛이며, 더욱 바람직하게는 0.1㎛ 내지 5㎛이며, 보다 더 바람직하게는 0.3㎛ 내지 1.2㎛이며, 특히 바람직하게는 0.3㎛ 내지 0.8㎛이며, 가장 바람직하게는 0.3㎛ 내지 0.5㎛이다. 평균 입자경을 상기 범위로 함으로써 접동 시의 마찰 계수를 보다 한층 작게 할 수 있다.
성분 (D)의 평균 입자경은, 레이저 회절·산란법에 의해 측정할 수 있고, 레이저 회절·산란법에 의해 측정되는 입도 분포에 있어서의 체적 기준 누적 50％ 시의 입자경(체적 기준 누적 50％ 입자경), 즉 D50(메디안 직경)이다. 이 체적 기준 누적 50％ 입자경(D50)은 체적 기준으로 입도 분포를 구하고, 전체 체적을 100％로 한 누적 곡선에 있어서, 입자 사이즈가 작은 것부터 입자수를 카운트해 나가, 누적값이 50％가 되는 점의 입자경이다.
성분 (D)의 입자 형상은 구상, 기둥상, 판상, 막대 형상, 원기둥상, 블록상, 부정형상 등의 비섬유상 입자라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 구상 또는 부정형상이다. 황산 바륨의 입자 형상은, 예를 들어 주사형 전자 현미경(SEM) 관찰로부터 해석할 수 있다. 성분 (D)는 표면 처리되어 있어도 되고, 그 처리제로서는 코팅제, 분산제, 개질제 등을 들 수 있고, 구체적으로는 지방산, 왁스, 비이온계 계면 활성제, 에폭시계 화합물, 이소시아네이트계 화합물, 실란계 화합물, 티타네이트계 화합물, 인계 화합물, 알루미나 등의 알루미늄염, 이산화 규소 등의 규산염, 이산화 티타늄 등의 티타늄염 등을 들 수 있다. 이것들은 1종을 단독으로 사용해도 되지만 2종 이상을 병용하여 사용할 수도 있다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물에 있어서의 성분 (D)의 함유량은, 액정 폴리머 조성물 전량 100질량％ 중에 있어서 1질량％ 내지 30질량％가 바람직하고, 1질량％ 내지 20질량％가 보다 바람직하고, 1질량％ 내지 15질량％가 더욱 바람직하고, 1.5질량％ 내지 2.5질량％인 것이 가장 바람직하다. 성분 (D)의 함유량을 1질량％ 내지 30질량％의 범위로 함으로써 파티클의 발생을 보다 한층 저감시킬 수 있다.
(고체 윤활제)
본 발명의 액정 폴리머 조성물에는, 그 바람직한 물성을 손상시키지 않는 범위에서, 고체 윤활제를 배합할 수 있다. 고체 윤활제로서는, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀 수지, 실리콘 수지, 그래파이트, 이황화 몰리브덴, 이황화 텅스텐, 질화 붕소, -(CF2-CF2)-의 반복 단위를 갖는 중합체인 폴리테트라플루오로에틸렌 수지 및 퍼플루오로알킬에테르기(-CpF2p-O-)(p는 1 내지 4의 정수) 또는 폴리플루오로알킬기(H(CF2)q)(q는 1 내지 20의 정수)를 도입한 변성 폴리테트라플루오로에틸렌 수지 등을 들 수 있고, 이것들은, 1종 또는 2종 이상을 배합해도 된다. 본 발명의 액정 폴리머 조성물에 있어서의 고체 윤활제의 함유량은, 액정 폴리머 조성물 전량 100질량％ 중에 있어서 0.5질량％ 내지 20질량％가 바람직하고, 1질량％ 내지 15질량％가 보다 바람직하다.
(기타 첨가제)
본 발명의 액정 폴리머 조성물은, 그 바람직한 물성을 손상시키지 않는 범위에 있어서, 기타 첨가제를 함유할 수 있다. 기타 첨가제로서는, 무기 충전재(예를 들어 탄산 칼슘, 운모, 마이카, 세리사이트, 일라이트, 탈크, 카올리나이트, 몬모릴로나이트, 베마이트, 스멕타이트, 버미큘라이트, 팔리고스카이트, 파이로필라이트, 할로이사이트, 규조토, 이산화 티타늄 등); 레이저 다이렉트 스트럭처링 첨가 재(예를 들어 MgAl2O4, ZnAl2O4, FeAl2O4, CuFe2O4, CuCr2O4, MnFe2O4, NiFe2O4, TiFe2O4, FeCr2O4, MgCr2O4 등); 도전성 충전제(예를 들어 금속 입자(예를 들어 알루미늄 플레이크), 금속 섬유, 금속 산화물 입자, 탄소 섬유, 이온성 액체, 계면 활성제 등); 대전 방지제(예를 들어 음이온성 대전 방지제, 양이온성 대전 방지제, 비이온계 대전 방지제 등); 산화 방지제 및 열 안정제(예를 들어 힌더드 페놀류, 히드로퀴논류, 포스파이트류 및 이들의 치환체 등); 자외선 흡수제(예를 들어 레조르시놀류, 살리실레이트계, 벤조트리아졸류, 벤조페논류, 트리아진류 등); 광안정제(예를 들어 힌더드 페놀류 등); 내후제; 내광제; 이형제(예를 들어 고급 지방산, 고급 지방산 에스테르, 고급 지방산 아미드, 고급 지방산 금속염(여기서 고급 지방산이란 탄소 원자수 10 내지 25인 것을 말함), 지방산, 지방산 금속염 등); 활제; 유동성 개량제; 가소제(예를 들어 폴리에스테르계 가소제, 글리세린계 가소제, 다가 카르복실산 에스테르계 가소제, 인산 에스테르계 가소제, 폴리알킬렌글리콜계 가소제, 에폭시계 가소제); 내충격성 개량제; 난연제(예를 들어 포스파젠계 화합물, 인산 에스테르, 축합 인산 에스테르, 무기 인계, 할로겐계, 실리콘계 난연제, 금속 산화물계 난연제, 금속 수산화물계 난연제, 유기 금속염계 난연제, 질소계 난연제, 붕소 화합물계 난연제 등); 드리핑 방지제; 핵 형성제; 분산제; 제진제; 중화제; 블로킹 방지제 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 함유할 수 있다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물이 기타 첨가제를 포함하는 경우, 그 배합량은, 본 발명의 액정 폴리머 조성물의 바람직한 물성을 손상시키지 않는 범위라면 특별히 제한은 없다. 첨가제의 배합량은, 액정 폴리머 조성물 전량 100질량％ 중에 10질량％ 이하, 바람직하게는 5질량％ 이하이다.
<액정 폴리머 조성물의 제조 방법>
본 발명의 액정 폴리머 조성물은, 액정 폴리머(A)와, 입자상 탄소재(B)와, 보강재(C)를 함유하고, 필요에 따라, 황산 바륨(D), 고체 윤활제, 기타 첨가제를 포함하는 혼합물을, 가열 및 혼합(특히, 용융 혼련)함으로써 제조할 수 있다.
용융 혼련에는, 예를 들어 2축 압출기 등의 공지된 용융 혼련 장치를 사용할 수 있다. 구체적으로는, (1) 혼합기(텀블러, 헨쉘 믹서 등)로 각 성분을 예비 혼합하고, 용융 혼련 장치로 용융 혼련하고, 펠릿화 수단(펠리타이저 등)으로 펠릿화하는 방법; (2) 원하는 성분의 마스터배치를 조정하고, 필요에 따라 다른 성분을 혼합하여 용융 혼련 장치로 용융 혼련하여 펠릿화하는 방법; (3) 각 성분을 용융 혼련 장치에 공급하여 펠릿화하는 방법 등에 의해 제조할 수 있다.
용융 혼련에 있어서의 가공 온도는, 액정 폴리머(A)가 용융될 수 있는 온도이면 특별히 한정되지 않는다. 통상, 용융 혼련에 사용하는 용융 혼련 장치의 실린더 온도를 이 범위로 조정한다. 이렇게 하여, 원하는 효과를 발휘하는 본 발명의 액정 폴리머 조성물이 제조된다.
<액정 폴리머 성형체의 제조 방법 및 용도>
본 발명의 액정 폴리머 조성물은, 목적으로 하는 액정 폴리머 성형체의 종류, 용도, 형상 등에 따라, 사출 성형, 인서트 성형, 압축 성형, 블로우 성형, 인플레이션 성형 등의 공지된 수지 성형 방법에 의해 성형함으로써 액정 폴리머 성형체로 만들 수 있고, 사출 성형, 인서트 성형이 바람직하다. 또한, 상기의 성형 방법을 조합한 성형 방법을 채용할 수 있다. 본 발명의 액정 폴리머 조성물을 성형함으로써 얻어지는 액정 폴리머 성형체는, 차광성이 우수하고, 특히 내충격성 등의 기계적 강도가 우수하다. 또한, 대전 방지성이 우수하고, 충돌 시나 낙하 시에 발생하는 파티클을 억제할 수 있다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물을 사용하여 성형된 액정 폴리머 성형체는, 정밀 기기의 전자 부품의 제조에 사용되는 부재로서 적합하게 사용된다. 상기 액정 폴리머 성형체를 구비하는 부품으로서는, 다른 부재와의 접동을 수반하는 접동 부재용 전자 부품, 예를 들어 커넥터, 안테나, 스위치, 릴레이, 카메라 모듈로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 구성하는 부품의 제조에 적합하게 사용된다. 이들 중에서도, 본 발명의 액정 폴리머 성형체는, 액정 폴리머 성형체 표면의 피브릴화에 기인하는 광학 특성의 저하를 저지하는 것을 기대할 수 있으므로, 카메라 모듈을 구성하는 광학 전자 부품(카메라 모듈용 부재)의 제조에 특히 적합하게 사용된다. 카메라 모듈을 구성하는 광학 전자 부품으로서는, 렌즈 배럴부(렌즈가 놓이는 부분), 스페이서, 마운트 홀더부(배럴을 장착하여 기판에 고정하는 부분), 베이스, 경통, CMOS(이미지 센서)의 프레임, 셔터, 셔터 플레이트, 셔터 바디부, 조리개의 링, 스토퍼(렌즈를 누르는 부분) 등을 들 수 있다.
본 발명의 전기 전자 기기는, 상기와 같은 액정 폴리머 성형체를 구비하고, 카메라 기능을 갖는다. 특히, 본 발명의 전기 전자 기기는, 카메라 기능을 탑재한 스마트폰 또는 태블릿형 단말기로서 적합하게 사용할 수 있다.
실시예
이하에 실시예 및 비교예에 기초하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 전혀 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 실시예 및 비교예에서 사용한 원재료는 구체적으로는 이하와 같다.
액정 폴리머 1: 용융 점도 2.4×104mPa·s, 융점 280℃, 우에노 세야쿠사제, 상품명 「UENO LCP A-5000」
액정 폴리머 2: 용융 점도 2.0×104mPa·s, 융점 320℃, 우에노 세야쿠사제, 상품명 「UENO LCP A-6000」
카본 블랙(CB): 1차 입자경 24nm, BET 비표면적 110m2/g, DBP 흡유량 95cm3/100g, 미쓰비시 케미컬사제, 상품명 「MA100RB」
월라스토나이트 섬유: 평균 섬유 길이 9.3㎛, 평균 섬유 직경 2.4㎛, 애스펙트비 3.9
티타늄산 칼륨 섬유: 평균 섬유 길이 15㎛, 평균 섬유 직경 0.5㎛, 오츠카 가가꾸사제, 상품명 「티스모 N」
황산 바륨: 평균 입자경 0.28㎛, 사까이 가가꾸 고교사제, 상품명 「침강성 황산 바륨 B-31」
탈크: 평균 입자경(D50) 19㎛, 후지 탈크 고교사제, 상품명 「RG319」
액정 폴리머의 용융 점도는, 용융 점도 측정 장치(가부시키가이샤 도요 세끼 세이사꾸쇼제, 상품명 「캐피로그래프 1D」)를 사용하고, 액정 폴리머 1에 대해서는 융점보다 40℃ 높은 온도에서, 액정 폴리머 2에 대해서는 융점보다 30℃ 높은 온도에서 측정한 전단 속도가 1.0×103sec-1인 조건에서 1.0mmφ×10mm의 모세관 레오미터를 사용하여 용융 점도를 각각 측정하였다. 카본 블랙의 1차 입자경은, 투과형 전자 현미경(니혼덴시 가부시키가이샤제, 제품 번호 「JEM2010」)에 의해 측정되는 1차 입자경의 평균값인 산술 평균 입자경(수평균)에 의해 구하였다. DBP 흡유량은, 디부틸프탈레이트 업소브드 미터에 의해, JIS K 6221에 준거하여 측정하였다. BET 비표면적은, JIS K 6217에 준거하여 측정하였다.
월라스토나이트 섬유 또는 티타늄산 칼륨 섬유의 평균 섬유 길이, 평균 섬유 직경 및 애스펙트비는, 주사형 전자 현미경의 관찰에 의해 측정한 임의의 1000개의 평균값으로부터 구하였다. 평균 입자경은, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치(시마즈 세이사쿠쇼사제, 상품명 「SALD-2100」)에 의해 측정하였다.
<액정 폴리머 조성물 및 액정 폴리머 성형체의 제조>
<배합예 1 내지 배합예 8 및 비교 배합예 1 내지 비교 배합예 4>
액정 폴리머 조성물을 표 1에 나타내는 배합 비율로, 2축 압출기를 사용하여 용융 혼련하여 각각 펠릿을 제조하였다. 또한, 2축 압출기의 실린더 온도는, 300℃였다.
또한, 배합예 1에서는, 헨쉘 믹서에 월라스토나이트 섬유를 투입하고, 옥틸트리에톡시실란(알킬기의 탄소수: 8)을 월라스토나이트 섬유에 대하여 1.0질량％ 처리되도록 월라스토나이트 섬유에 건식법으로 표면 처리를 행한 후의 보강재(월라스토나이트 섬유 A)를 사용하였다. 배합예 2, 배합예 4 및 배합예 5에서는, 헨쉘 믹서에 월라스토나이트 섬유를 투입하고, 데실트리메톡시실란(알킬기의 탄소수: 10)을 월라스토나이트 섬유에 대하여 1.0질량％ 처리되도록 월라스토나이트 섬유에 건식법으로 표면 처리를 행한 후의 보강재(월라스토나이트 섬유 B)를 사용하였다. 배합예 3에서는, 헨쉘 믹서에 월라스토나이트 섬유를 투입하고, 헥사데실트리메톡시실란(알킬기의 탄소수: 16)을 월라스토나이트 섬유에 대하여 1.0질량％ 처리되도록 월라스토나이트 섬유에 건식법으로 표면 처리를 행한 후의 보강재(월라스토나이트 섬유 C)를 사용하였다. 비교 배합예 3에서는, 헨쉘 믹서에 월라스토나이트 섬유를 투입하고, 3-아미노프로필트리에톡시실란을 월라스토나이트 섬유에 대하여 1.0질량％ 처리되도록 월라스토나이트 섬유에 건식법으로 표면 처리를 행한 후의 보강재(월라스토나이트 섬유 D)를 사용하였다. 또한, 비교 배합예 1 및 비교 배합예 2에서는, 표면 처리를 행하지 않은 미처리된 월라스토나이트 섬유(미처리 월라스토나이트 섬유)를 그대로 사용하였다.
배합예 6 내지 배합예 8에서는, 헨쉘 믹서에 티타늄산 칼륨 섬유를 투입하고, 데실트리메톡시실란(알킬기의 탄소수: 10)을 티타늄산 칼륨 섬유에 대하여 1.0질량％ 처리되도록 티타늄산 칼륨 섬유에 건식법으로 표면 처리를 행한 후의 보강재(티타늄산 칼륨 섬유 A)를 사용하였다. 비교 배합예 4에서는, 헨쉘 믹서에 티타늄산 칼륨 섬유를 투입하고, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란을 티타늄산 칼륨 섬유에 대하여 1.0질량％ 처리되도록 티타늄산 칼륨 섬유에 건식법으로 표면 처리를 행한 후의 보강재(티타늄산 칼륨 섬유 B)를 사용하였다.
<액정 폴리머 성형체의 기계 물성에 관한 평가>
<실시예 1 내지 실시예 8 및 비교예 1 내지 비교예 4>
배합예 1 내지 배합예 8 및 비교 배합예 1 내지 비교 배합예 4에서 얻어진 펠릿을 사출 성형기로, 평판(모두 세로 90mm, 가로 50mm, 두께 3mm) 및 JIS 시험편을 성형하여 평가 샘플(액정 폴리머 성형체)로 하였다. 또한, 사출 성형기의 실린더 온도는 310℃ 금형 온도는 120℃였다.
<평가>
(인장 강도 및 인장 신율)
JIS K7162에 준거하여, 오토그래프 AG-5000(시마즈 세이사쿠쇼사 제조)으로 인장 강도 및 인장 신율을 측정하였다.
(굽힘 강도, 굽힘 탄성률 및 굽힘 휨)
JIS K7171에 준하여 오토그래프 AG-5000(시마즈 세이사쿠쇼사제)으로 지점간 거리 60mm의 3점 굽힘 시험에 의해 굽힘 강도, 굽힘 탄성률 및 굽힘 휨을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타냈다.
(노치 구비 아이조드(IZOD) 충격값)
JIS K7110에 준하여 2호 시험편으로 측정하였다. 결과를 표 1에 나타냈다.
(헌터 백색도)
색차계(상품명: ZE6000, 닛폰 덴쇼쿠 가부시키가이샤제)를 사용하여, 성형 직후의 평판 헌터 백색도를 측정하였다. 결과를 표 1에 나타냈다.
(성형 수축률)
인장 시험 측정용의 JIS 시험편의 긴 변 방향의 치수를 마이크로미터를 사용하여 정확하게 측정하고, 금형 치수와의 오차율을 성형 수축률(％)이라 하였다. 즉, 성형 수축률(％)을 식 (II)을 따라서 산출하였다.
성형 수축률(％)=[(금형 치수-성형품 치수)/금형 치수]×100……식 (II)
(마찰 계수)
정지 마찰 시험기(교와 가이멘 가가꾸 가부시키가이샤제, 제품 번호 「TRIBOSTAR TS501」)를 사용하고, 하중 50g, 속도 1mm/sec, 이동 거리 10mm, 스테인리스 공(SUS304, Φ3mm), 접동 횟수 1000회의 조건에서, 경질 금속과의 접동 시험을 행하고, 평판의 정지 마찰 계수(μs)와 운동 마찰 계수(μk)를 측정하였다.
결과를 표 1에 나타냈다.
Figure pct00002
표 1로부터 명백한 바와 같이, 비교예 1과 비교예 2에 대해서, 비교예 1의 액정 폴리머 성형체의 헌터 백색도는 79.8인데 반해, 비교예 2의 액정 폴리머 성형체의 헌터 백색도는 14.6으로 저감되어 있었기 때문에, 입자상 탄소재를 첨가함으로써 차광성은 개선되었다는 것을 알 수 있다. 한편, 표 1로부터 명백한 바와 같이, 비교예 1과 비교예 2의 대비로부터, 입자상 탄소재와 보강재(표면 처리 없음)를 배합하면, 입자상 탄소재의 취성이 영향을 미치고 있기 때문인지, 액정 폴리머 성형체의 IZOD 충격값(노치 구비)은 약간 악화된다는 것을 알 수 있다.
표 1로부터 명백한 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에서는, 탄소수 8 이상의 소수성의 알킬기를 갖는 알킬계 알콕시실란 커플링제로 표면 처리를 한 보강재를 사용함으로써 액정 폴리머 성형체의 IZOD 충격값(노치 구비)에 대하여 우수한 개선 효과가 얻어졌다는 것을 알 수 있다. 실시예 5와 비교예 2의 대비로부터, 탄소수 10의 소수성 알킬기를 갖는 데실트리메톡시실란으로 보강재를 표면 처리함으로써 표면 처리를 하지 않은 경우에 비하여, 성형체의 IZOD 충격값(노치 구비)이 악화되기는 커녕, 오히려 예기치 못한 우수한 개선 효과가 얻어졌다는 것을 알 수 있다. 실시예 5와 비교예 3, 실시예 8과 비교예 4의 대비로부터, 탄소수 8 이상의 소수성의 알킬기를 갖지 않는 알킬계 알콕시실란 커플링제로 표면 처리를 한 보강재를 사용해도, 액정 폴리머 성형체의 IZOD 충격값(노치 구비)에 대해서는 개선 효과가 확인되지 않는다는 것을 알 수 있다.
실시예 2, 실시예 4 및 실시예 5의 대비, 또는 실시예 6 내지 실시예 8의 대비로부터, 입자상 탄소재와 탄소수 8 이상의 소수성의 알킬기를 갖는 알킬계 알콕시실란 커플링제로 표면 처리를 한 보강재를 병용하는 경우, 입자상 탄소재의 첨가량이 증가함에 따라, IZOD 충격값(노치 구비)에 대하여 우수한 개선 효과가 얻어졌다는 것을 알 수 있다.
실시예 2, 실시예 4 및 실시예 5의 대비, 또는 실시예 6 내지 실시예 8의 대비로부터, 입자상 탄소재와 소수성의 알킬기를 갖는 알킬계 알콕시실란 커플링제로 표면 처리를 한 보강재를 병용하는 경우, 입자상 탄소재의 첨가량이 많을수록, 운동 마찰 계수 및/또는 정지 마찰 계수가 낮아지는 경향이 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 1 내지 3의 대비로부터, 입자상 탄소재와 소수성의 알킬기를 갖는 알킬계 알콕시실란 커플링제로 표면 처리한 보강재를 병용하는 경우, 알킬기의 탄소수가 많을수록, 운동 마찰 계수 및/또는 정지 마찰 계수가 낮아지는 경향이 있다는 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 6, 실시예 7 및 실시예 8에 관하여 실시예 6의 액정 폴리머 성형체의 백색도는 25.7, 실시예 7의 액정 폴리머 성형체의 헌터 백색도는 19.9, 실시예 8의 액정 폴리머 성형체의 헌터 백색도는 16.5로 저감되어 있었기 때문에, 입자상 탄소재의 첨가량이 증가함에 따라 헌터 백색도도 저감되었고, 이것으로부터, 입자상 탄소재의 첨가량이 증가함에 따라 차광성도 개선되어 가는 경향이 있다는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 액정 폴리머에 입자상 탄소재를 첨가했더니 내충격성이 저하되었으므로, 입자상 탄소재와 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층을 갖는 보강재를 병용함으로써 차광성을 유지하면서, 내충격성을 현저하게 높일 수 있다는 예기치 못한 효과가 얻어졌다는 것을 알 수 있다. 특히, 입자상 탄소재와 탄소수가 큰 소수성의 알킬기를 갖는 알킬계 알콕시실란 커플링제로 표면 처리한 보강재를 배합하여 액정 폴리머 조성물을 성형함으로써 더욱 비약적으로 내충격성을 높일 수 있음과 함께, 운동 마찰 계수 및/또는 정지 마찰 계수를 낮게 한다는 예기치 못한 효과가 얻어졌다는 것을 알 수 있다. 덧붙여, 입자상 탄소재와 소수성의 알킬기를 갖는 알킬계 알콕시실란 커플링제로 표면 처리를 한 보강재를 병용하는 경우, 입자상 탄소재의 첨가량이 많을수록, 비약적으로 내충격성을 높일 수 있음과 함께, 운동 마찰 계수 및/또는 정지 마찰 계수를 낮게 한다는 예기치 못한 효과가 얻어졌다는 것을 알 수 있다.
<액정 폴리머 성형체의 파티클 발생량에 관한 평가>
<배합예 9 및 비교 배합예 5>
액정 폴리머 조성물을 표 2에 나타내는 배합 비율로, 2축 압출기를 사용하여 용융 혼련하고, 각각 펠릿을 제조하였다. 또한, 2축 압출기의 실린더 온도는, 345℃였다.
배합예 9에서는, 헨쉘 믹서에 월라스토나이트 섬유를 투입하고, 헥사데실트리메톡시실란(알킬기의 탄소수: 16)을 월라스토나이트 섬유에 대하여 1.0질량％ 처리되도록 월라스토나이트 섬유에 건식법으로 표면 처리를 행한 후의 보강재(월라스토나이트 섬유 C)를 사용하였다. 비교 배합예 5에서는, 표면 처리를 행하지 않은 미처리된 월라스토나이트 섬유(미처리 월라스토나이트 섬유)를 그대로 사용하였다.
<실시예 9 및 비교예 5>
배합예 9 및 비교 배합예 5에서 얻어진 펠릿을 사출 성형기로, 평판 1(9mm×9mm×1mm), 평판 2(126mm×13mm×1.6mm) 및 JIS 시험편을 성형하여 평가 샘플(액정 폴리머 성형체)로 만들었다. 또한, 사출 성형기의 실린더 온도는 340℃, 금형 온도는 120℃였다.
(파티클 발생량)
20개의 평판 1을 중량 측정한 후, 길이 40mm, 내경 φ18mm의 용기(SUS제)에 투입하고, 진동기(평가 기기: 니혼 분세키 고교(주)제 「JFC-400」)에 설치하고, 60Hz, 5분간 진동시켰다. 진동 종료 후, 에어로 평판 1에 부착된 파티클을 제거한 후에, 평판 1을 모두 취출하여 중량을 측정하고, 시험 전후의 중량 차이를 파티클 발생량으로 하였다. 결과를 하기의 표 2에 나타냈다.
(액정 폴리머 성형체의 접착 특성에 관한 평가)
(리벳법 접착력 측정)
JIS 규격에 준거한 인장 시험편(덤벨편)을 120℃×60분 강제 대류식 오븐에서 건조시켰다. 건조 후, 용제로 시험 부위를 닦아 충분히 탈지하였다. SUS의 T형 리벳(긴 직경 φ 5.9mm, 짧은 직경 φ 3.0mm, 길이 13.3mm)을 용제에 침지하여 유분을 제거하였다. 긴 직경 φ 5.9mm면에 접착제를 적량 도포하고, 인장 시험편 (덤벨편)의 척 손잡이부에 접착시켰다. 접착 후, 미리 80℃로 조정해 둔 오븐에서 60분의 경화를 행하였다. 경화 후, 접착면으로부터 대폭 비어져 나온 접착제는 사전에 커터 등으로 제거하였다. 시험편의 조정 후, 이마다사제, 디지털 포스 게이지, 제품 번호 「ZTA-500N」에 시험편을 장착하고, 속도 10mm/분으로 SUS 리벳의 푸시를 행하여 얻어진 시험력(N)을 접착 강도로 하였다. 시험은 5회 실시하고, 그 평균값을 평균 접착 강도로서 표 2에 기재하였다. 또한, 사용한 접착제, 경화 조건, 측정 기기는 이하에 나타내는 바와 같다.
접착제: 아지노모토 파인테크노사제, 저탄성 속경화 타입 에폭시 접착제, 제품 번호「AE-740」
경화 조건: 80℃×60분
접착층: JIS 규격에 준거한 인장 시험편(액정 폴리머 성형체 플라스틱 덤벨 시험편) vs 금속봉(SUS), n=5
측정 기기: 이마다사제, 디지털 포스 게이지, 제품 번호「ZTA-500N」
(인장 접착력 측정)
평판 2를 120℃에서 60분간의 조건으로, 강제 대류식 오븐에서 건조시켰다. 건조 후, 용제로 시험 부위를 닦고 충분히 탈지하였다. 시험편 반게이트측의 말단으로부터 20mm의 부분(금형 고정면)에 접착제(아지노모토 파인테크노사제, 저탄성 속경화 타입 에폭시 접착제, 제품 번호「AE-740」)를 도포하고, 금형 고정면끼리를 20mm만큼 오버랩시켜서 접합 클립으로 고정한 상태에서 미리 80℃로 조정해 둔 오븐에서 60분간의 경화를 행하였다. 경화 후, 접착면으로부터 대폭 비어져 나온 접착제는 사전에 커터 등으로 제거하였다. 시험편의 조정 후, 시마즈 세이사쿠쇼사제, 오토그래프, 제품 번호「AG-I」로 10mm/분의 속도로 인장 시험을 행하고, 얻어진 시험력(N)을 접착 강도로 하였다. 시험은 5회 실시하고, 그 평균값을 평균 접착 강도(인장 접착력)로서 표 2에 기재하였다. 또한, 사용한 접착제, 경화 조건, 측정 기기는 이하에 나타내는 바와 같다.
접착제: 아지노모토 파인테크노사제, 저탄성 속경화 타입 에폭시 접착제, 제품 번호「AE-740」
경화 조건: 80℃×60분
접착층: 액정 폴리머 성형체 시험편 20mm×13mm
측정 기기: 시마즈 세이사쿠쇼사제, 오토그래프, 제품 번호「AG-I」
결과를 하기의 표 2에 나타낸다.
Figure pct00003
표 2로부터 명백한 바와 같이, 실시예 9에서 얻어진 액정 폴리머 성형체는, 탄소쇄 8 이상의 소수성의 알킬기인 탄소수 16의 알킬기를 갖는 헥사데실트리메톡시실란으로 표면 처리를 한 보강재를 사용하여 성형했기 때문에, 비교예 5와 같이 표면 처리를 하지 않고 성형한 액정 폴리머 성형체와 비교하여, 파티클 발생량이 약간 적어 리벳법 접착력 및 인장 접착력이 향상되어 있다는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 액정 폴리머 조성물의 액정 폴리머 성형체는, 예를 들어 카메라 모듈을 구성하는 광학 전자 부품 등에 적합하게 사용할 수 있다.

Claims (12)

  1. 액정 폴리머(A)와, 입자상 탄소재(B)와, 보강재(C)를 포함하고,
    상기 입자상 탄소재(B)의 1차 입자경이 10nm 이상, 50nm 이하이며,
    상기 보강재(C)의 표면에 있어서의 적어도 일부가, 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있는 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 소수성 표면 처리제가, 하기 일반식（Ｉ）로 표시되는 알콕시실란인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
    R1 nSi(OR2)4-n ……식 (I)
    [일반식（Ｉ）에 있어서, n은 1 내지 3으로부터 선택되는 임의의 정수를 나타내고, R1은 알킬기, 알케닐기 또는 아릴기를 나타내고, R2는 알킬기를 나타냄]
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보강재(C)의 평균 섬유 길이가, 1㎛ 내지 300㎛인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강재(C)가 티타늄산 칼륨 섬유 및 월라스토나이트 섬유 중 적어도 한쪽인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입자상 탄소재(B)가 카본 블랙 및 카본 나노튜브 중 적어도 한쪽인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입자상 탄소재(B)의 상기 보강재(C)에 대한 질량비(입자상 탄소재(B)/보강재(C))가 1/400 내지 10인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액정 폴리머(A)가 액정 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 카메라 모듈에 사용되는 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 액정 폴리머 조성물의 성형체인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 성형체.
  10. 제9항에 있어서, 상기 액정 폴리머 성형체가, 카메라 모듈용 부재인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 성형체.
  11. 제9항 또는 제10항에 기재된 액정 폴리머 성형체를 구비하고, 카메라 기능을 갖는 것을 특징으로 하는, 전기 전자 기기.
  12. 제11항에 있어서, 상기 카메라 기능을 탑재한 스마트폰 또는 태블릿형 단말기인 것을 특징으로 하는, 전기 전자 기기.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021054803A1 (ko) * 2019-09-20 2021-03-25 주식회사 라이팩 초소형 광송신 모듈 및 반도체 패키징 방식을 이용한 그의 제조방법
CN115651368B (zh) * 2022-11-08 2023-12-19 珠海万通特种工程塑料有限公司 一种抗静电液晶聚酯组合物及其制备方法和应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003213140A (ja) 2002-01-22 2003-07-30 Yuka Denshi Co Ltd 帯電防止性樹脂成形品

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04323262A (ja) * 1991-04-24 1992-11-12 Plus Teku Kk 耐熱・導電性樹脂組成物
JP3836925B2 (ja) * 1997-01-22 2006-10-25 株式会社日本触媒 液晶表示板用スペーサーの製造方法
JP2000292615A (ja) * 1999-04-07 2000-10-20 Mitsubishi Chemicals Corp カラーフィルタ、およびそれを用いた液晶表示装置
JP4328309B2 (ja) * 2004-12-14 2009-09-09 株式会社ブリヂストン 表示媒体用粒子及びそれを用いた情報表示用パネル
JPWO2006098337A1 (ja) * 2005-03-15 2008-08-21 株式会社クラレ レンチキュラーレンズシートおよびその製造方法並びに転写材用樹脂組成物
TWI332519B (en) * 2005-11-30 2010-11-01 Toyo Ink Mfg Co Black composition and process for manufacturing the same
JP5325442B2 (ja) * 2008-03-28 2013-10-23 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 カメラモジュール用液晶ポリエステル樹脂組成物
TWI444427B (zh) * 2008-03-28 2014-07-11 Nippon Oil Corp Camera module with liquid crystal polyester resin composition
JP4561871B2 (ja) * 2008-05-15 2010-10-13 セイコーエプソン株式会社 液晶装置の製造方法
WO2012131829A1 (ja) * 2011-03-25 2012-10-04 東レ株式会社 熱可塑性樹脂組成物およびそれを用いた成形品
KR101773204B1 (ko) * 2011-10-31 2017-09-01 심천 워트 어드밴스드 머티리얼즈 주식회사 대전방지 특성을 갖는 전방향족 액정 폴리에스테르 수지 컴파운드 및 물품
JP6950732B2 (ja) * 2015-08-07 2021-10-13 味の素株式会社 樹脂組成物
WO2017038421A1 (ja) * 2015-09-01 2017-03-09 ポリプラスチックス株式会社 カメラモジュール用液晶性樹脂組成物及びそれを用いたカメラモジュール
JP7269920B2 (ja) * 2018-04-27 2023-05-09 住友化学株式会社 液晶ポリエステル組成物および成形品
JP7215872B2 (ja) * 2018-10-22 2023-01-31 日東電工株式会社 粘着シート

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003213140A (ja) 2002-01-22 2003-07-30 Yuka Denshi Co Ltd 帯電防止性樹脂成形品

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