KR20230170663A - 액정 폴리머 조성물, 액정 폴리머 성형체 및 전기 전자 기기 - Google Patents
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Abstract
카메라 모듈용 부재에 사용했을 때, 파티클의 발생을 억제할 수 있고, 또한 운동 마찰 계수 및 정지 마찰 계수를 낮게 하는 것이 가능한, 액정 폴리머 조성물, 해당 액정 폴리머 조성물을 사용한 액정 폴리머 성형체 및 해당 액정 폴리머 성형체를 구비한 전기 전자 기기를 제공한다. 액정 폴리머 (A)와, 불소 수지 (B)와, 보강재 (C)를 포함하고, 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
본 발명은, 액정 폴리머 조성물, 해당 액정 폴리머 조성물을 사용한 액정 폴리머 성형체 및 해당 액정 폴리머 성형체를 구비한 전기 전자 기기에 관한 것이다.
액정 폴리머는, 기계 강도, 성형성, 치수 정밀도, 내약품성, 내습성, 전기적 성질 등이 우수하기 때문에, 다양한 부품에 사용되고 있다. 특히, 내열성, 박육 성형성이 우수하다는 점에서, 정밀 기기 등의 전자 부품으로의 사용이 검토되고 있고, 예를 들어 카메라 모듈로의 사용이 검토되고 있다.
카메라 모듈은, 작은 먼지, 티끌, 진애 등이 렌즈나 이미지 센서에 부착되면 광학 특성이 저하된다. 이러한 광학 특성의 저하를 방지할 목적으로, 통상, 카메라 모듈용 부재는, 조립 전에 초음파 세정되어, 표면에 부착되어 있는 작은 먼지, 티끌, 진애 등이 제거된다. 그러나, 액정 폴리머를 포함하는 성형체(액정 폴리머 성형체)에서는, 액정 폴리머의 결정 배향성이 높은 점에서 성형체 표면이 박리되기 쉽고, 초음파 세정하면 표면이 박리되어, 보풀이 이는 현상(피브릴화)이 발생하는 것이 알려져 있다. 그리고, 피브릴화된 부분으로부터는 작은 가루(파티클)가 발생하기 쉬워, 생산성이 저하된다. 또한 피브릴화되기 쉬운 점에서, 카메라 모듈의 다른 부품과의 접착성이 떨어진다. 그래서, 특허문헌 1에서는, 모스 경도가 2.5 이상인 무기 입자를 함유하는 액정 폴리머 조성물이 제안되어 있다.
그런데, 카메라 모듈은, 스마트폰의 많은 기종에 내장되어 있고, 오토 포커스(AF) 기구, 광학적 손 떨림 보정(OIS) 기구 등의 액추에이터 기구를 갖는 카메라 모듈이 널리 보급되어 있다. 근년에는, 1대의 스마트폰에 탑재되는 카메라 수가 증가하고 있는 점에서, 저렴하게 카메라 모듈을 제조할 수 있도록, AF 기구와 OIS 기구를 일체화하는 등의 새로운 액추에이터 기구 등이 널리 보급되고 있고, 기기 및 부품의 소형화나 박형화가 진행되고 있다.
카메라 모듈용 부재에 주목해 보면, 1억 화소를 초과하는 고화소화나 고배율 광학 줌이 탑재되고, 그 때문에 렌즈 매수의 증가나 렌즈 자체의 대형화에 기인하는 카메라 모듈 전체의 중량 증가나, 카메라 모듈의 새 구조에 의한 응력의 증가 등이 기술적으로 클로즈업되어 있어, 지금까지 없었던 문제가 발생하고 있다. 근년에는, 카메라 기능을 갖는 태블릿 단말기나 휴대 전화, 스마트폰 등의 전기 전자 기기에 있어서, 사용상의 내구 시험으로서 낙하 테스트가 실시되지만, 카메라 모듈 전체의 중량 증가나 응력 증가에 의해 부품끼리의 접촉에 의한 발진(파티클)량이 증가하는 문제도 발생하고 있다. 그리고, 발진(파티클)의 발생은 카메라로의 비침이나 카메라 모듈 동작에 대한 영향 등, 제품 성능의 문제로 직결되기 때문에, 발진(파티클)량의 저감화가 큰 과제가 되고 있다. 또한, 상술한 바와 같은 액추에이터 기구를 원활하게 동작시키기 위해서는, 이들 기구를 구성하는 액정 폴리머 성형체에 발진(파티클)을 억제하는 기능을 부여할 것이 요구되고 있다.
그러나, 특허문헌 1의 액정 폴리머 조성물을 포함하는 성형체에서는, 파티클을 억제하는 기능을 충분히 부여할 수 없고, 또한 운동 마찰 계수 및 정지 마찰 계수가 충분히 저하되지 않는다는 문제가 있었다.
본 발명은, 기기의 휴대 빈도가 증가한 것에 수반하여, AF 기구나 OIS 기구에 사용되는 카메라 모듈용 부재에 있어서의 발진(파티클)의 발생을 억제하는 것을 과제로 하여 완성된 것이다.
즉, 본 발명은 이러한 문제를 해결하는 것을 목적으로 하여, 카메라 모듈용 부재에 사용했을 때, 파티클의 발생을 억제할 수 있고, 또한 운동 마찰 계수 및 정지 마찰 계수를 낮게 하는 것이 가능한, 액정 폴리머 조성물, 해당 액정 폴리머 조성물을 사용한 액정 폴리머 성형체 및 해당 액정 폴리머 성형체를 구비한 전기 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 액정 폴리머 (A)와, 불소 수지 (B)와, 표면에 있어서의 적어도 일부가, 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있는 보강재 (C)와, 필요에 따라 황산바륨 (D)와, 입자상 탄소재 (E)를 포함하는 액정 폴리머 조성물이, 카메라 모듈용 부재에 있어서의 파티클의 발생을 억제할 수 있고, 또한 운동 마찰 계수 및 정지 마찰 계수를 저하시킬 수 있다는 효과가 얻어지는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉, 본 발명의 요지는 이하와 같다.
항 1 액정 폴리머 (A)와, 불소 수지 (B)와, 보강재 (C)를 포함하고, 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.
[일반식 (I)에 있어서, n은 1 내지 3에서 선택되는 임의의 정수를 나타내고, R1은 알킬기, 알케닐기 또는 아릴기를 나타내고, R2는 알킬기를 나타낸다.]
항 3 상기 불소 수지 (B)의 평균 입자경이 0.1㎛ 내지 100㎛인 것을 특징으로 하는, 항 1 또는 항 2에 기재된 액정 폴리머 조성물.
항 4 상기 불소 수지 (B)의 함유량이, 상기 액정 폴리머 조성물 전량 100질량％ 중에 있어서 0.1질량％ 내지 30질량％인 것을 특징으로 하는, 항 1 내지 항 3 중 어느 한 항에 기재된 액정 폴리머 조성물.
항 5 상기 보강재 (C)의 함유량이, 상기 폴리머 조성물 전량 100질량％ 중에 있어서 0.1질량％ 내지 40질량％인 것을 특징으로 하는, 항 1 내지 항 4 중 어느 한 항에 기재된 액정 폴리머 조성물.
항 6 상기 보강재 (C)가, 섬유상 보강재 (C1) 및 판상 보강재 (C2) 중 적어도 한쪽을 포함하는 것을 특징으로 하는, 항 1 내지 항 5 중 어느 한 항에 기재된 액정 폴리머 조성물.
항 7 상기 섬유상 보강재 (C1)의 평균 섬유 길이가 1㎛ 내지 300㎛인 것을 특징으로 하는, 항 6에 기재된 액정 폴리머 조성물.
항 8 상기 섬유상 보강재 (C1)의 모스 경도가 2.5 이상, 5 이하인 것을 특징으로 하는, 항 6 또는 항 7에 기재된 액정 폴리머 조성물.
항 9 상기 판상 보강재 (C2)의 모스 경도가 1 이상, 2.5 미만인 것을 특징으로 하는, 항 6 내지 항 8 중 어느 한 항에 기재된 액정 폴리머 조성물.
항 10 상기 판상 보강재 (C2)의 상기 섬유상 보강재 (C1)에 대한 질량비(판상 보강재 (C2)/섬유상 보강재 (C1))가 0 내지 1인 것을 특징으로 하는, 항 6 내지 항 9 중 어느 한 항에 기재된 액정 폴리머 조성물.
항 11 상기 보강재 (C)가, 섬유상 보강재 (C1) 및 판상 보강재 (C2)의 양쪽을 포함하는 것을 특징으로 하는, 항 6 내지 항 10 중 어느 한 항에 기재된 액정 폴리머 조성물.
항 12 상기 섬유상 보강재 (C1) 및 판상 보강재 (C2) 중 양쪽의 표면에 있어서의 적어도 일부가, 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있는, 항 11에 기재된 액정 폴리머 조성물.
항 13 상기 액정 폴리머 (A)가, 전방향족 액정 폴리머인 것을 특징으로 하는, 항 1 내지 항 12 중 어느 한 항에 기재된 액정 폴리머 조성물.
항 14 카메라 모듈에 사용되는 것을 특징으로 하는, 항 1 내지 항 13 중 어느 한 항에 기재된 액정 폴리머 조성물.
항 15항 항 1 내지 항 14 중 어느 한 항에 기재된 액정 폴리머 조성물의 성형체인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 성형체.
항 16 상기 액정 폴리머 성형체가 카메라 모듈용 부재인 것을 특징으로 하는, 항 15에 기재된 액정 폴리머 성형체.
항 17 카메라 기능을 갖는 전기 전자 기기이며, 항 15 또는 항 16에 기재된 액정 폴리머 성형체를 구비하는 것을 특징으로 하는, 전기 전자 기기.
본 발명에 따르면, 카메라 모듈용 부재에 사용했을 때, 파티클의 발생을 억제할 수 있고, 또한 운동 마찰 계수 및 정지 마찰 계수를 낮게 하는 것이 가능한, 액정 폴리머 조성물, 해당 액정 폴리머 조성물을 사용한 액정 폴리머 성형체 및 해당 액정 폴리머 성형체를 구비한 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, 불소 수지 (B)와, 표면에 있어서의 적어도 일부가, 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있는 보강재 (C)를 포함하고, 필요에 따라, 황산바륨 (D), 입자상 탄소재 (E), 고체 윤활재, 기타 첨가제를 더 함유할 수 있다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물은, 상기한 구성을 구비하므로, 카메라 모듈용 부재에 사용했을 때, 파티클의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 본 발명의 액정 폴리머 조성물을 성형함으로써 얻어지는 액정 폴리머 성형체에서는, 운동 마찰 계수 및 정지 마찰 계수를 낮출 수 있다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물의 각 구성 성분 등에 대하여 이하 설명한다.
(액정 폴리머 (A))
본 발명의 액정 폴리머 조성물은, 액정 폴리머 (A)(이하 「성분 (A)」라고 하는 경우가 있다.)를 함유한다. 액정 폴리머 (A)란, 광학적 이방성 용융상을 형성할 수 있는 성질을 갖는 용융 가공성 폴리머를 말하고, 당해 기술 분야에 있어서 서모트로픽 액정 폴리머라고 불리는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 광학적 이방성 용융상은, 직교 편광자를 이용한 통상의 편광 검사법에 의해 확인할 수 있다.
액정 폴리머 (A)는, 분자 형상이 가늘고 길고, 편평하고 분자의 장쇄를 따라 강성이 높은 분자쇄(「메소겐기」라고 함)를 갖는 것이다. 또한, 액정 폴리머 (A)는 메소겐기를 고분자 주쇄 또는 측쇄의 어느 한쪽 또는 양쪽에 갖고 있으면 되지만, 얻어지는 액정 폴리머 성형체가, 더 높은 내열성을 요구하면 고분자 주쇄에 메소겐기를 갖고 있는 것이 바람직하다.
성분 (A)로서는, 액정 폴리에스테르, 액정 폴리에스테르아미드, 액정 폴리에스테르에테르, 액정 폴리에스테르카르보네이트, 액정 폴리에스테르이미드, 액정 폴리아미드 등을 들 수 있다. 이것들 중에서도 더 강도가 우수한 액정 폴리머 성형체를 얻는 관점에서, 성분 (A)로서는, 액정 폴리에스테르, 액정 폴리에스테르아미드 또는 액정 폴리아미드인 것이 바람직하다. 또한, 더 저흡수성의 액정 폴리머 성형체를 얻는 관점에서, 성분 (A)로서는, 액정 폴리에스테르 또는 액정 폴리에스테르아미드인 것이 바람직하고, 액정 폴리에스테르인 것이 보다 바람직하다.
더 구체적으로는, 이하의 (A1) 내지 (A6) 등의 액정 폴리머를 들 수 있고, 바람직하게는 원료 모노머로서 방향족 화합물만을 사용하여 이루어지는 전방향족 액정 폴리머이다. 이것들로부터 선택되는 액정 폴리머를 단독으로 성분 (A)로서 사용해도 되고, 2종 이상 조합하여 성분 (A)로서 사용해도 된다.
(A1) 식 (1)로 표시되는 반복 단위를 포함하는 액정 폴리에스테르;
(A2) 식 (2)로 표시되는 반복 단위 및 식 (3)으로 표시되는 반복 단위를 포함하는 액정 폴리에스테르;
(A3) 식 (1)로 표시되는 반복 단위, 식 (2)로 표시되는 반복 단위 및 식 (3)으로 표시되는 반복 단위를 포함하는 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, 이것들에서 선택되는 액정 폴리머를 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상 조합하여, 액정 폴리머 (A)로서 사용해도 된다.
(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 단위이고, 해당 방향족 히드록시카르복실산으로서는, 4-히드록시벤조산, 3-히드록시벤조산, 6-히드록시-2-나프토산, 7-히드록시-2-나프토산, 6-히드록시-1-나프토산, 4-히드록시비페닐-4-카르복실산, 또는 이들 방향족 히드록시카르복실산에 있어서의 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 단위이고, 해당 방향족 디카르복실산으로서는, 테레프탈산, 프탈산, 4,4-디페닐디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 이소프탈산, 또는 이들 방향족 디카르복실산에 있어서의 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 단위이고, 해당 방향족 디올로서는, 하이드로퀴논, 레조르신, 나프탈렌-2,6-디올, 4,4-비페닐렌디올, 3,3-비페닐렌디올, 4,4-디히드록시디페닐에테르, 4,4-디히드록시디페닐술폰 또는 이들 방향족 디올에 있어서의 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 단위이고, 해당 방향족 아미노카르복실산으로서는, 4-아미노벤조산, 3-아미노벤조산, 6-아미노-2-나프토산, 또는 이들 방향족 아미노카르복실산에 있어서의 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 단위이고, 해당 히드록시기를 갖는 방향족 아민으로서는, 4-아미노페놀, 3-아미노페놀, 4-아미노-1-나프톨, 4-아미노-4-히드록시디페닐, 또는 이들 히드록시기를 갖는 방향족 아민에 있어서의 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 단위이고, 해당 방향족 디아민으로서는, 1,4-페닐렌디아민, 1,3-페닐렌디아민 또는 이들 방향족 디아민에 있어서의 방향환 상의 수소의 일부 또는 전부가, 알킬기, 아릴기, 할로겐 원자로 치환되어 이루어지는 방향족 디아민을 들 수 있다.
상술한 구조 단위에 있어서 치환기로서 예시되어 있는 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, tert-부틸기, 헥실기, 시클로헥실기, 옥틸기, 데실기 등의, 탄소수 1 내지 10의 직쇄, 분지 또는 지환 형상의 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 군에서 선택되는 적어도 1종의 액정 폴리에스테르가, 내열성이나 치수 안정성이 더 우수한 액정 폴리머 성형체가 얻어지는 점에서 바람직하고, (A1) 또는 (A3)의 액정 폴리에스테르가 특히 바람직하다.
성분 (A) 중에서도, 융점보다 20℃ 내지 40℃ 높은 온도에서 측정한 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 칭해지지만, I형의 액정 폴리머는 융점보다 30℃ 높은 온도에서 측정하고, II형의 액정 폴리머는 융점보다 40℃ 높은 온도에서 측정한다. 상기 용융 점도는, 캐필러리 레오미터를 사용하여, 직경 1㎜, 길이 10㎜의 오리피스를, 1.0×103sec-1의 전단 속도로 통과할 때의 점도를 측정함으로써 얻을 수 있다.
성분 (A)의 형상은, 용융 혼련이 가능하다면 특별히 제한되지는 않고, 예를 들어 분말상, 과립상, 펠릿상 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.
(불소 수지 (B))
본 발명의 액정 폴리머 조성물은, 불소 수지 (B)(이하, 「성분 (B)」라고 칭하는 경우가 있다.)를 함유한다. 성분 (B)는, -(CF2-CF2)-의 반복 단위를 갖는 중합체이고, 예를 들어 퍼플루오로알킬에테르기-(CpF2p-O)-(p는 1 내지 4의 정수)를 도입한 변성 폴리테트라플루오로에틸렌 수지를 사용할 수 있다.
성분 (B)는, 일반적인 몰딩 파우더를 얻는 현탁 중합법, 파인 파우더를 얻는 유화 중합법의 어느 것을 채용하여 얻어진 것이어도 된다. 또한, 고분자량 폴리테트라플루오로에틸렌 수지를 열분해나 방사선에 의해 저분자량화한 것이어도 된다.
성분 (B)는 분말인 것이 바람직하고, 그 평균 입자경은, 바람직하게는 0.1㎛ 내지 100㎛이고, 보다 바람직하게는 1㎛ 내지 50㎛이고, 더욱 바람직하게는 5㎛ 내지 20㎛이다. 평균 입자경을 상기 범위로 함으로써 접동 시의 마찰 계수를 한층 더 작게 할 수 있다. 성분 (B)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 가서, 누적값이 50％가 되는 점의 입자경이다.
성분 (B)의 입자 형상은, 구상, 기둥상, 판상, 막대상, 원기둥상, 블록상, 부정 형상 등의 비섬유상 입자라면 특별히 한정되지 않고 사용할 수 있다. 성분 (B)의 입자 형상은, 예를 들어 주사형 전자 현미경(SEM) 관찰로부터 해석할 수 있다.
본 발명에 있어서 섬유상 입자란, 입자에 외접하는 직육면체 중 최소의 체적을 갖는 직육면체(외접 직육면체)의 가장 긴 변을 긴 직경 L이라고 하고, 다음으로 긴 변을 짧은 직경 B라고 하고, 가장 짧은 변을 두께 T(B>T)라고 정의했을 때, L/B 및 L/T가 모두 3 이상인 입자를 말하고, 긴 직경 L이 섬유 길이, 짧은 직경 B가 섬유 직경에 상당한다. 또한, 섬유상 입자에 있어서는, L/B 및 L/T가 모두 5 이상인 것이 바람직하다. 비섬유상 입자란, L/B가 3보다 작은 입자를 말하고, 비섬유상 입자 중 L/B가 3보다 작고, L/T가 3 이상인 입자를 판상의 입자라고 한다.
폴리테트라플루오로에틸렌 수지(이하, 「PTFE」라고 칭하는 경우가 있다.)는 열가소성 수지로 분류되기는 하지만, 일반적으로는 용융 점도가 비정상적으로 높은 점에서 사출 성형할 수는 없고, PTFE를 주성분으로 하는 수지 조성물은 수지의 혼합 분말을 압축하고, 이것을 융점 이상으로 가열하여 분말끼리를 융착시키는 방법(압축 성형)으로 성형체가 제조되어 있다. 압축 성형에 사용되는 PTFE는 고분자량의 것이 사용되고 있지만, 고분자량의 PTFE를 일반적인 열가소성 수지에 배합하여 용융 혼합하면, PTFE의 피브릴화나 응집에 의해 수지 조성물의 유동성이 없어져, 용융 혼합이나 사출 성형할 수 없다. 이 때문에, 사출 성형용 열가소성 수지의 고체 윤활제로서 사용하는 PTFE는 저분자량의 것이 사용되고 있다. 또한, 액정 폴리머는, 일반적으로 PTFE의 융점 전후의 온도에서 용융 혼합되고, 또한 용융 시의 점도가 작기 때문에, 배합하여 용융 혼합하는 PTFE의 분자량이 너무 크면 응집될 우려가 있다.
PTFE의 분자량과 용융 점도는 상관되는 점에서, 성분 (B)에 사용하는 PTFE로서는, 372℃, 하중 5㎏의 조건에서 측정한 MFR값이, 5g/10min 이상인 것이 바람직하고, 10g/10min 이상인 것이 보다 바람직하고, 35g/10min보다 큰 것이 더욱 바람직하다. 또한, 성분 (B)의 MFR값은, JIS K7210에 준거하여 측정할 수 있다.
PTFE는, 피브릴화, 응집을 억제하기 위해 소성하는 경우가 있다. 분자량에 따라 전후하지만, 소성체의 융점은 320℃ 내지 330℃, 미소성체의 융점은 330℃ 내지 350℃에 있는 점에서, 융점을 보는 것으로 소성도를 추측할 수 있다. 성분 (B)에서는, 성형 시에 응집을 보다 한층 억제하는 관점에서, 융점이 330℃ 미만인 것이 바람직하고, 하한값은 320℃인 것이 바람직하다. PTFE의 융점은, JIS-K7121에 준하여 측정할 수 있다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물에 있어서의 성분 (B)의 함유량은, 액정 폴리머 조성물 전량 100질량％ 중에 있어서 0.1질량％ 내지 30질량％가 바람직하고, 1질량％ 내지 20질량％가 보다 바람직하고, 5질량％ 내지 18질량％가 더욱 바람직하고, 7.5질량％ 내지 15질량％가 특히 바람직하다. 성분 (B)의 함유량을 0.1질량％ 내지 30질량％의 범위로 함으로써, 접동 특성을 보다 한층 높일 수 있다.
(보강재 (C))
본 발명의 액정 폴리머 조성물은, 보강재 (C)(이하 「성분 (C)」라고 하는 경우가 있다.)를 함유한다. 성분 (C)로서는, 입자로 구성되는 분말상의 보강재이고, 수지 조성물의 강도나 강성을 향상시키는 것이라면, 입자 형상은 특별히 한정되지는 않는다. 성분 (C)로서는, 예를 들어 섬유상 입자로 구성되는 분말인 섬유상 보강재 (C1)(이하 「성분 (C1)」이라고 하는 경우가 있다.)이나, 판상 입자로 구성되는 분말인 판상 보강재 (C2)(이하 「성분 (C2)」라고 하는 경우가 있다.) 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 섬유상 보강재 (C1) 및 판상 보강재 (C2)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다. 성분 (C)의 입자 형상은, 예를 들어 주사형 전자 현미경(SEM) 관찰로부터 해석할 수 있다.
본 발명에 있어서 섬유상 입자란, 입자에 외접하는 직육면체 중 최소의 체적을 갖는 직육면체(외접 직육면체)의 가장 긴 변을 긴 직경 L이라고 하고, 다음으로 긴 변을 짧은 직경 B라고 하고, 가장 짧은 변을 두께 T(B>T)라고 정의했을 때, L/B 및 L/T가 모두 3 이상인 입자를 말하고, 긴 직경 L이 섬유 길이, 짧은 직경 B가 섬유 직경에 상당한다. 또한, 판상 입자란, L/B가 3보다도 작고, L/T가 3 이상인 입자를 말한다.
섬유상 보강재 (C1)의 구체예로서는, 탄소 섬유, 유리 섬유, 티타늄산칼륨 섬유, 월라스토나이트 섬유, 붕산알루미늄, 붕산마그네슘, 조노틀라이트, 산화아연, 염기성 황산마그네슘, 알루미나 섬유, 실리콘 카바이드 섬유, 보론 섬유 등의 무기 섬유; 아라미드 섬유, 폴리페닐렌벤즈옥사졸(PBO) 섬유 등의 유기 섬유를 들 수 있고, 바람직하게는 무기 섬유이다. 이들 섬유상 보강재 (C1)은, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 복수종을 병용해도 된다.
섬유상 보강재 (C1)은, 파티클의 발생을 보다 한층 저감시키는 관점에서, 모스 경도가, 2.5 이상 5 이하의 입자인 것이 바람직하고, 티타늄산칼륨 섬유 및 월라스토나이트 섬유 중 적어도 한쪽인 것이 보다 바람직하다. 모스 경도란, 물질의 경도를 나타내는 지표이고, 광물끼리를 문질러 흠집이 생기는 쪽이 경도가 작은 물질이 된다.
섬유상 보강재 (C1)의 평균 섬유 길이는, 파티클의 발생을 보다 한층 저감시키는 관점에서, 바람직하게는 1㎛ 내지 300㎛이고, 보다 바람직하게는 1㎛ 내지 200㎛이고, 더욱 바람직하게는 3㎛ 내지 100㎛이고, 특히 바람직하게는 5㎛ 내지 50㎛이다. 또한, 섬유상 보강재 (C1)의 평균 애스펙트비는, 바람직하게는 3 내지 200이고, 보다 바람직하게는 3 내지 100이고, 더욱 바람직하게는 3 내지 50이고, 특히 바람직하게는 3 내지 40이다.
티타늄산칼륨 섬유로서는, 종래 공지의 것을 널리 사용할 수 있고, 예를 들어 4티타늄산칼륨 섬유, 6티타늄산칼륨 섬유, 8티타늄산칼륨 섬유 등을 들 수 있다. 티타늄산칼륨 섬유의 치수는, 상술한 치수의 범위라면 특별히 제한되지는 않지만, 평균 섬유 길이가 바람직하게는 1㎛ 내지 50㎛, 보다 바람직하게는 3㎛ 내지 30㎛, 더욱 바람직하게는 3㎛ 내지 20㎛이다. 티타늄산칼륨 섬유의 평균 섬유 직경은, 바람직하게는 0.01㎛ 내지 1㎛, 보다 바람직하게는 0.05㎛ 내지 0.8㎛, 더욱 바람직하게는 0.1㎛ 내지 0.7㎛이다. 또한, 티타늄산칼륨 섬유의 평균 애스펙트비는, 바람직하게는 10 이상, 보다 바람직하게는 10 내지 100, 더욱 바람직하게는 15 내지 35이다. 이들 섬유상 보강재 (C1)은 시판품으로도 사용할 수 있고, 예를 들어 오츠카 가가쿠사제의 「TISMO D」(평균 섬유 길이 15㎛, 평균 섬유 직경 0.5㎛)나, 「TISMO N」(평균 섬유 길이 15㎛, 평균 섬유 직경 0.5㎛) 등을 사용할 수 있다.
월라스토나이트 섬유는, 메타 규산칼슘을 포함하는 무기 섬유이다. 월라스토나이트 섬유의 치수는, 상술한 섬유상 보강재 (C1)의 치수의 범위라면 특별히 제한되지는 않지만, 평균 섬유 길이가, 바람직하게는 5㎛ 내지 180㎛, 보다 바람직하게는 7㎛ 내지 100㎛, 더욱 바람직하게는 9㎛ 내지 40㎛이다. 월라스토나이트 섬유의 평균 섬유 직경은, 바람직하게는 0.1㎛ 내지 15㎛, 보다 바람직하게는 1㎛ 내지 10㎛, 더욱 바람직하게는 2㎛ 내지 7㎛이다. 또한, 월라스토나이트 섬유의 평균 애스펙트비는, 바람직하게는 3 이상, 보다 바람직하게는 3 내지 30, 더욱 바람직하게는 3 내지 15이다. 이들 섬유상 보강재 (C1)은 시판품으로도 사용할 수 있고, 예를 들어 오츠카 가가쿠사제의 「바이스탈 W」(평균 섬유 길이 25㎛, 평균 섬유 직경 3㎛) 등을 사용할 수 있다.
상술한 평균 섬유 길이 및 평균 섬유 직경은, 주사형 전자 현미경(SEM)의 관찰에 의해 측정할 수 있고, 평균 애스펙트비(평균 섬유 길이/평균 섬유 직경)는, 평균 섬유 길이 및 평균 섬유 직경으로부터 산출함할 수 있다. 예를 들어, 주사형 전자 현미경(SEM)에 의해, 복수의 섬유상 보강재를 촬영하고, 그 관찰상으로부터 섬유상 보강재를 임의로 300개 선택하여, 그것들의 섬유 길이 및 섬유 직경을 측정한다. 그리고, 섬유 길이 모두를 적산하고 개수로 나눈 것을 평균 섬유 길이로 하고, 섬유 직경 모두를 적산하고 개수로 나눈 것을 평균 섬유 직경으로 할 수 있다.
판상 보강재 (C2)의 구체예로서는, 운모, 마이카, 세리사이트, 일라이트, 탈크, 카올리나이트, 몬모릴로나이트, 베마이트, 스멕타이트, 버미큘라이트, 이산화티타늄, 티타늄산칼륨, 티타늄산리튬칼륨, 티타늄산마그네슘칼륨, 베마이트 등을 들 수 있다. 이들 판상 보강재 (C2)는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 복수종을 병용해도 된다. 또한, 본 발명에 있어서, 판상이란, 판상 외에, 박편상, 인편상 등도 포함하는 것으로 한다.
판상 보강재 (C2)는, 파티클의 발생을 보다 한층 저감시키는 관점에서, 모스 경도가 1 이상, 2.5 미만의 입자인 것이 바람직하고, 탈크인 것이 보다 바람직하다.
탈크는, 화학 조성적으로는 함수 규산마그네슘이고, 일반적으로는 화학식 4 SiO2·3MgO·2H2O로 표시되고, 통상, 층상 구조를 가진 인편상의 입자이다. 이들 탈크는 시판품으로도 사용할 수 있다.
판상 보강재 (C2)의 평균 입자경은, 파티클의 발생을 보다 한층 저감시키는 관점에서, 바람직하게는 1㎛ 내지 50㎛이고, 보다 바람직하게는 3㎛ 내지 30㎛이고, 더욱 바람직하게는 3㎛ 내지 25㎛이고, 특히 바람직하게는 5㎛ 내지 25㎛이다.
성분 (C2)의 평균 입자경은, 레이저 회절·산란법에 의해 측정할 수 있다. 구체적으로, 성분 (C2)의 평균 입자경은, 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 가서, 누적값이 50％가 되는 점의 입자경이다.
본 발명에 있어서, 성분 (C)는, 표면에 있어서의 적어도 일부가, 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있는 보강재이다. 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. 또한, 성분 (C)는, 그 바람직한 물성을 손상시키지 않는 범위에 있어서, 표면에 있어서의 적어도 일부가 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있는 보강재와, 소수성 표면 처리제에 의해 표면이 덮여 있지 않은 미처리의 보강재를 혼합한 것을 사용해도 된다.
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 바람직하다.
소수성의 실란 커플링제로서는, 알킬기, 아릴기 등의 본질적으로 소수성인 관능기와, 보강재 표면의 친수성기와 반응할 수 있는 기를 생성하는 가수 분해성의 관능기를 갖는 것이면 된다. 이러한 소수성의 알킬계 실란 커플링제의 대표예로서는, 예를 들어 하기 일반식 (I)로 표시되는 알콕시실란을 들 수 있다.
〔일반식 (I)에 있어서, n은 1 내지 3에서 선택되는 임의의 정수를 나타내고, R1은 알킬기, 알케닐기 또는 아릴기를 나타내고, 그것들의 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R1이 복수 존재하는 경우에는 서로 동일해도 되고 달라도 된다. R2는 알킬기를 나타내고, 그것들의 기는 치환기를 갖고 있어도 되고, R2가 복수 존재하는 경우에는 서로 동일해도 되고 달라도 된다.〕
R1로 나타나는 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. 알킬기의 탄소수의 상한값은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 20 이하로 할 수 있다.
이들 알킬기는, 환상 구조를 갖고 있어도 되고, 분지 구조를 갖고 있어도 된다. 알킬기는, 일반적으로 직쇄의 탄소수가 많을수록 소수성의 정도가 큰 경향이 있다. 알킬기는 임의의 위치에, 후술하는 치환기를 1개 내지 4개(바람직하게는 1개 내지 3개, 보다 바람직하게는 1개) 갖고 있어도 된다.
R1로 나타나는 알케닐기로서는, 예를 들어 비닐기, 부테닐기 등을 들 수 있다. 이것들은, 환상 구조를 갖고 있어도 되고, 분지 구조를 갖고 있어도 된다. 또한, 알케닐기는 임의의 위치에, 후술하는 치환기를 1개 내지 4개(바람직하게는 1개 내지 3개, 보다 바람직하게는 1개) 갖고 있어도 된다.
R1로 나타나는 아릴기로서는, 예를 들어 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다. 또한, 아릴기는 임의의 위치에, 후술하는 치환기를 1개 내지 4개(바람직하게는 1개 내지 3개, 보다 바람직하게는 1개) 갖고 있어도 된다.
R1로 나타나는 기는, 그 소수성을 저해하지 않는 한, 각각 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기로서는, 예를 들어 불소 원자, (메트)아크릴옥시기 등의 소수성의 치환기를 들 수 있다.
또한, R1로 나타나는 알킬기는, 소수성의 치환기로서 상기에서 예시한 아릴기를 갖고 있어도 된다. 또한, R1로 나타나는 아릴기는, 소수성의 치환기로서 알킬기를 갖고 있어도 된다.
R2로 나타나는 알킬기로서는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 도데실기, 헥사데실기, 옥타데실기, 이코실기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 일반식 (I)로 표시되는 알콕시실란 중의 알콕시기(OR2)는 가수 분해성의 기이기 때문에, 가수 분해성의 관점에서는, R2가 탄소수 4 이하의 저급 알킬기인 것이 바람직하고, 에틸기 또는 메틸기인 것이 보다 바람직하고, 메틸기인 것이 더욱 바람직하다.
상기 일반식 (I)에 있어서, n은, 1 내지 3에서 선택되는 임의의 정수를 나타낸다. 보강재 입자 표면과의 반응성 및 소수성을 보다 한층 높이는 관점에서, n은, 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 있다. 이것들은, 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
본 발명에 있어서 표면 처리제에 있어서의 소수성의 정도는, 유리판 표면을 표면 처리제로 처리하고, 해당 처리면의 표면 자유 에너지를 측정함으로써 나타낼 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서 표면 자유 에너지는, 유리판으로 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 구할 수 있다. 예를 들어, 데실트리메톡시실란의 표면 자유 에너지는 28mN/m이고, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란의 표면 자유 에너지는 55mN/m이고, 3-아미노프로필트리에톡시실란의 표면 자유 에너지는 68mN/m이다.
본 발명에서 사용되는 표면 처리제로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 액정 폴리머의 성형 가공 온도에 있어서 열 안정성이 양호하고, 물리적, 화학적으로 안정되고, 또한 유리판 상에 균일하게 처리되었을 때의 표면 자유 에너지가, 50mN/m 이하인 것이 바람직하다. 또한, 표면 자유 에너지의 하한값은, 특별히 한정되지는 않지만, 바람직하게는 1mN/m이다. 또한, 표면 자유 에너지가 50mN/m를 초과하는 표면 처리제라도, 2종 이상을 혼합함으로써, 표면 자유 에너지를 50mN/m 이하로 하여 사용해도 된다.
표면 처리제의 표면 자유 에너지가 50mN/m를 초과하면 액정 폴리머 (A)보다도 표면 자유 에너지가 높아져, 혼련, 성형 가공 시의 보강재 (C)의 파손에 의해 파손면으로부터 용출되는 금속 이온을 제어할 수 없는 경우가 있고, 액정 폴리머 (A)의 가수 분해가 촉진되는 경우가 있다. 그 때문에, 표면 자유 에너지의 범위가 50mN/m 이하로 조제된 보강재 (C)를 액정 폴리머 (A)에 충전하는 것이 바람직하다.
또한, 보강재 (C)의 표면 처리 후의 흡유량은, 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 처리 후에 있어서의 흡유량의 측정은, 정제 아마인유법 〔JIS K5101-13-1〕을 사용하여 측정할 수 있다.
본 발명에 있어서, 보강재 (C)로의 표면 처리 방법으로서는, 미리 커플링제를 보강재 (C) 표면으로 처리하는 방법으로서 건식법 및 습식법이 알려져 있고, 어떤 방법이든 사용할 수 있다. 그때의 표면 처리 농도는, 보강재 (C)에 대하여 바람직하게는 0.1질량％ 내지 3.0질량％, 보다 바람직하게는 0.5질량％ 내지 1.5질량％이다.
성분 (C)의 표면에 표면 처리제를 포함하는 처리층을 형성하는 방법으로서는, 공지의 표면 처리 방법을 사용할 수 있다. 표면 처리는, 예를 들어 헨쉘 믹서와 같은 고속 교반 가능한 장치에 보강재를 투입하고, 교반 하에서, 표면 처리제(액체의 경우), 또는 가수 분해를 촉진하는 용매(예를 들어, 물, 알코올 또는 이것들의 혼합 용매)에 표면 처리제를 용해한 용액을 보강재에 분무하는 건식법 등으로 이루어진다.
표면 처리제를 본 발명에서 사용하는 보강재 (C)의 표면으로 처리할 때에 있어서의 표면 처리제의 양은 특별히 한정되지는 않지만, 건식법의 경우, 예를 들어 보강재 (C) 100질량부에 대하여 표면 처리제가 바람직하게는 0.1질량부 내지 20질량부, 보다 바람직하게는 0.1질량부 내지 10질량부, 보다 바람직하게는 0.3질량부 내지 5질량부, 더욱 바람직하게는 0.5질량부 내지 3질량부, 특히 바람직하게는 0.8질량부 내지 1.2질량부가 되도록 표면 처리제의 용액을 분무하면 된다.
표면 처리제의 양을 상기 범위 내로 함으로써, 성분 (A)와의 밀착성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물에 있어서의 성분 (C)에 있어서, 입자 형상은 특별히 한정되지는 않는다. 무엇보다, 카메라 모듈용 부재에 사용했을 때, 파티클을 보다 한층 저감시키면서, 또한 접동면의 접동 폭 및/또는 접동 깊이를 보다 한층 저감시키는 관점에서는, 성분 (C)가, 섬유상 보강재 (C1) 및 판상 보강재 (C2)의 양쪽을 함유하고 있는 것이 바람직하고, 모스 경도가 2.5 이상, 5 이하인 섬유상 보강재 (C1) 및 모스 경도가 1 이상 2.5 미만인 판상 보강재 (C2)의 양쪽을 함유하고 있는 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 섬유상 보강재 (C1) 및 판상 보강재 (C2) 중 적어도 한쪽의 표면에 있어서의 적어도 일부가, 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있으면 된다. 무엇보다, 카메라 모듈용 부재의 파티클을 한층 더 저감시켜, 운동 마찰 계수 및 정지 마찰 계수를 보다 한층 낮추는 관점에서는, 섬유상 보강재 (C1) 및 판상 보강재 (C2)의 양쪽의 표면에 있어서의 적어도 일부가, 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물에 있어서의 성분 (C)의 함유량은, 액정 폴리머 조성물 전량 100질량％ 중에 있어서 0.1질량％ 내지 40질량％인 것이 바람직하고, 5질량％ 내지 35질량％인 것이 보다 바람직하고, 10질량％ 내지 30질량％인 것이 더욱 바람직하다.
성분 (C)의 함유량을 0.1질량％ 내지 40질량％의 범위로 함으로써, 카메라 모듈용 부재에 사용했을 때, 파티클의 발생을 보다 한층 억제하면서, 운동 마찰 계수 및 정지 마찰 계수를 보다 한층 낮출 수 있다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물에 있어서의 성분 (C)에 대하여, 판상 보강재 (C2)의 섬유상 보강재 (C1)에 대한 질량비, 즉 판상 보강재 (C2)/섬유상 보강재 (C1)은, 0 내지 1인 것이 바람직하고, 0.01 내지 0.8인 것이 보다 바람직하고, 0.1 내지 0.7인 것이 더욱 바람직하고, 0.2 내지 0.6인 것이 특히 바람직하다. 판상 보강재 (C2)의 섬유상 보강재 (C1)에 대한 질량비를, 0 내지 1의 범위로 함으로써 파티클의 발생을 보다 한층 억제할 수 있다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물에 있어서의 섬유상 보강재 (C1)의 함유량은, 액정 폴리머 조성물 전량 100질량％ 중에 있어서 0.1질량％ 내지 40질량％인 것이 바람직하고, 5질량％ 내지 35질량％인 것이 보다 바람직하고, 10질량％ 내지 30질량％인 것이 더욱 바람직하다.
섬유상 보강재 (C1)의 함유량을 상기 범위 내로 함으로써, 카메라 모듈용 부재에 사용했을 때, 파티클의 발생을 보다 한층 억제하면서, 접동면의 접동 폭 및/또는 접동 깊이를 보다 한층 저감시킬 수 있고, 운동 마찰 계수 및 정지 마찰 계수를 보다 한층 낮출 수 있다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물에 있어서의 판상 보강재 (C2)의 함유량은, 액정 폴리머 조성물 전량 100질량％ 중에 있어서 0.1질량％ 내지 40질량％인 것이 바람직하고, 0.5질량％ 내지 20질량％인 것이 보다 바람직하고, 2질량％ 내지 10질량％인 것이 더욱 바람직하다.
판상 보강재 (C2)의 함유량을 상기 범위 내로 함으로써, 카메라 모듈용 부재에 사용했을 때, 파티클의 발생을 보다 한층 억제하면서, 접동면의 접동 폭 및/또는 접동 깊이를 보다 한층 저감시킬 수 있고, 운동 마찰 계수 및 정지 마찰 계수를 보다 한층 낮출 수 있다.
(황산바륨 (D))
본 발명의 액정 폴리머 조성물은, 필요에 따라, 황산바륨 (D)(이하 「성분 (D)」라고 하는 경우가 있다.)를 함유할 수 있다. 성분 (D)로서는, 중정석이라고 불리는 광물을 분쇄하여 탈철 세정, 수파하여 얻어지는 파성 황산바륨(버라이트분)이나, 인공적으로 합성하는 침강성 황산바륨을 들 수 있다. 침강성 황산바륨에서는 합성 시의 조건에 따라 입자의 크기를 제어할 수 있어, 목적으로 하는 조대 입자의 함유량이 적은, 미세한 황산바륨을 제조할 수 있다. 불순물을 보다 한층 적게 하여, 입도 분포를 보다 한층 균일하게 하는 관점에서, 침강성 황산바륨을 사용하는 것이 바람직하다.
성분 (D)는, 분말인 것이 바람직하고, 그 평균 입자경은, 바람직하게는 0.01㎛ 내지 50㎛이고, 보다 바람직하게는 0.03㎛ 내지 30㎛이고, 더욱 바람직하게는 0.05㎛ 내지 5㎛이고, 보다 더욱 바람직하게는 0.1㎛ 내지 1.2㎛이고, 특히 바람직하게는 0.2㎛ 내지 0.8㎛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 있다. 더 구체적으로, 성분 (D)의 평균 입자경은, 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 가서, 누적값이 50％가 되는 점의 입자경이다.
성분 (D)의 입자 형상은, 구상, 기둥상, 판상, 막대상, 원기둥상, 블록상, 부정 형상 등의 비섬유상 입자라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 구상 또는 부정 형상이다. 황산바륨의 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, 이산화규소 등의 규산염, 이산화티타늄 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％인 것이 바람직하고, 1질량％ 내지 20질량％인 것이 보다 바람직하고, 1질량％ 내지 15질량％인 것이 더욱 바람직하고, 1질량％ 내지 7질량％인 특히 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.
(입자상 탄소재 (E))
본 발명의 액정 폴리머 조성물은, 필요에 따라, 입자상 탄소재 (E)(이하 「성분 (E)」라고 하는 경우가 있다.)를 함유할 수 있다. 성분 (E)로서는, 예를 들어 카메라 모듈용 부재 등의 액정 폴리머 성형체의 차광성을 확보할 목적으로 사용되는 것이며, 수지 조성물의 착색에 사용되는 일반적으로 입수 가능한 것을 적합하게 사용할 수 있다.
입자상 탄소재 (E)의 구체예로서는, 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 (E)가, 카본 블랙인 것이 바람직하다. 또한, 이들 입자상 탄소재 (E)는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 복수종을 병용해도 된다.
본 발명에 있어서, 입자상 탄소재 (E)의 1차 입자경은, 바람직하게는 10㎚ 이상 50㎚ 이하이다.
입자상 탄소재 (E)의 1차 입자경이 10㎚ 이상 50㎚ 이하이면, 본 발명의 액정 폴리머 조성물이나 본 발명의 액정 폴리머 조성물로 성형된 액정 폴리머 성형체를 제조할 때, 액정 폴리머 조성물 중에 입자상 탄소재 (E)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 보다 한층 억제할 수 있다. 이와 같이 하여 얻어진 액정 폴리머 성형체에 있어서는, 액정 폴리머 성형체의 면 내 표면 저항값을 균일하게 하기 쉽다. 그 결과, 액정 폴리머 성형체의 면내의 어느 장소에 있어서도, 대전량의 증가를 억제할 수 있다. 입자상 탄소재 (E)의 1차 입자경은, 15㎚ 이상 45㎚ 이하인 것이 보다 바람직하고, 20㎚ 이상 45㎚ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 있어서, 입자상 탄소재 (E)의 1차 입자경은, 투과형 전자 현미경에 의해 측정되는 1차 입자경의 평균값인 산술 평균 입자경(수 평균)을 채용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 입자상 탄소재 (E)의 DBP 흡유량은, 바람직하게는 90㎤/100g 이상, 바람직하게는 550㎤/100g 이하이다.
입자상 탄소재 (E)의 DBP 흡유량이 높을수록, 입자상 탄소재 (E)의 표면 근방의 공극이 많은 것을 의미한다. 입자상 탄소재 (E)의 표면 근방의 공극이 많으면, 액정 폴리머 조성물 중에서 입자상 탄소재 (E)끼리가 걸리기 쉬워, 연결하기 쉽다.
입자상 탄소재 (E)의 DBP 흡유량이 90㎤/100g 이상이면, 액정 폴리머 조성물로 성형된 액정 폴리머 성형체는, 입자상 탄소재 (E)의 연결 부분에서 전기를 충분히 통하게 하기 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 (E)의 DBP 흡유량이 너무 높으면, 입자상 탄소재 (E)의 표면 근방의 공극이 너무 많아, 액정 폴리머 조성물 중에서 입자상 탄소재 (E)끼리가 강하게 걸리기 쉽다. 또한, 액정 폴리머 (A), 불소 수지 (B), 보강재 (C), 입자상 탄소재 (E) 및 소망에 따라 첨가되는 첨가제를 용융 혼련할 때, 이들 혼합물의 용융 점도가 높아지는 경우가 있다. 그 결과, 혼합물을 혼련하기 어려워져, 액정 폴리머 조성물을 제조하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 입자상 탄소재 (E)의 DBP 흡유량이 550㎤/100g 이하이면, 액정 폴리머 (A), 불소 수지 (B), 보강재 (C), 입자상 탄소재 (E) 및 소망에 따라 첨가되는 첨가제를 용융 혼련할 때, 이들 혼합물의 점도가 너무 높아지지 않는다. 그 결과, 혼합물을 조립하기 쉬워져, 본 발명의 액정 폴리머 조성물을 제조하는 것이 보다 한층 용이해진다. 입자상 탄소재 (E)의 DBP 흡유량은, 바람직하게는 90㎤/100g 이상, 보다 바람직하게는 92㎤/100g 이상, 바람직하게는 550㎤/100g 이하, 보다 바람직하게는 525㎤/100g 이하이다.
본 발명에 있어서, DBP 흡유량은, 디부틸프탈레이트 업저브드 미터에 의해, JIS K 6221에 준거하여 측정되는 값을 채용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 입자상 탄소재 (E)의 BET 비표면적은, 75㎡/g 이상 1500㎡/g 이하인 것이 바람직하고, 95㎡/g 이상 1350㎡/g 이하인 것이 보다 바람직하고, 100㎡/g 이상 1300㎡/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 채용할 수 있다. BET 비표면적 측정기로서는, 예를 들어 Micromeritics사제, AccuSorb 2100E를 사용할 수 있다.
입자상 탄소재 (E)의 BET 비표면적이 상기 하한값 이상이면, 본 발명의 액정 폴리머 조성물로 성형된 액정 폴리머 성형체는, 입자상 탄소재 (E)의 연결 부분에서 전기를 충분히 통하게 하기 쉬워진다. 그 결과, 액정 폴리머 성형체의 표면 저항값을 보다 한층 낮게 할 수 있다. 따라서, 성형체에 있어서의 대전량의 증가를 보다 한층 억제할 수 있다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물이나 성형품의 제조 시에, 입자상 탄소재 (E)의 BET 비표면적이 상기 상한값 이하이면, 액정 폴리머 (A), 불소 수지 (B), 보강재 (C), 입자상 탄소재 (E) 및 소망에 따라 첨가되는 첨가제를 용융 혼련할 때, 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 (E)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 (E)의 함유량이 너무 적으면, 얻어지는 액정 폴리머 조성물의 칠흑성이 저하되어, 차광성을 충분히 확보하지 못하는 경우가 있다.
또한, 성분 (E)의 함유량이 너무 많으면, 용융 혼련 시에 점도가 낮은, 용융시킨 액정 폴리머를 포함하는 수지 속을 응집괴(입자상 탄소재 (E)가 응집된 자잘하고 울퉁불퉁한 돌기물)가 떠다니는 형태가 되어, 혼련 시의 고른 분포가 되기 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 (E)의 함유량을 0.1질량％ 내지 5.0질량％의 범위로 함으로써, 액정 폴리머 조성물 중에서의 분산성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
(고체 윤활제)
본 발명의 액정 폴리머 조성물에는, 그 바람직한 물성을 손상시키지 않는 범위에서, PTFE 이외의 고체 윤활제(이하, 단순히 「고체 윤활제」라고 칭하는 경우가 있다.)를 함유할 수 있다.
고체 윤활제로서는, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀 수지, 실리콘 수지, 그래파이트, 이황화몰리브덴, 이황화텅스텐, 질화붕소 등을 들 수 있다. 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 10질량％인 것이 바람직하고, 1질량％ 내지 7질량％인 것이 보다 바람직하다.
(기타 첨가제)
본 발명의 액정 폴리머 조성물은, 그 바람직한 물성을 손상시키지 않는 범위에 있어서, 기타 첨가제를 함유할 수 있다. 기타 첨가제로서는, 보강재 (C) 및 황산바륨 (D)를 제외한 무기 충전재(예를 들어, 탄산칼슘, 운모, 마이카, 세리사이트, 일라이트, 탈크, 카올리나이트, 몬모릴로나이트, 베마이트, 스멕타이트, 버미큘라이트, 팔리고스카이트, 파이로필라이트, 하이로사이트, 규조토, 이산화티타늄 등); 레이저 다이렉트 스트럭처링 첨가재(예를 들어, MgAl2O4, ZnAl2O4, FeAl2O4, CuFe2O4, CuCr2O4, MnFe2O4, NiFe2O4, TiFe2O4, FeCr2O4, MgCr2O4 등); 입자상 탄소재 (E)를 제외한 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, 힌더드페놀류, 히드로퀴논류, 포스파이트류, 티오에테르류 및 이것들의 치환체 등); 자외선 흡수제(예를 들어, 레조르시놀류, 살리실레이트계, 벤조트리아졸류, 벤조페논류, 트리아진류 등); 광안정제(예를 들어, 힌더드페놀류, 힌더드아민류 등); 내후제; 내광제; 이형제(예를 들어, 고급 지방산, 고급 지방산 에스테르, 고급 지방산 아미드, 고급 지방산 금속염(여기서 고급 지방산이란 탄소 원자수 10 내지 25의 것을 말함), 지방산, 지방산 금속염 등); 활제; 유동성 개량제; 가소제(예를 들어, 폴리에스테르계 가소제, 글리세린계 가소제, 다가 카르복실산에스테르계 가소제, 인산에스테르계 가소제, 폴리알킬렌글리콜계 가소제, 에폭시계 가소제); 내충격성 개량제; 난연제(예를 들어, 포스파젠계 화합물, 인산에스테르, 축합 인산에스테르, 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, 이것들 중 1종 또는 2종 이상을 함유할 수 있다. 본 발명의 액정 폴리머 조성물은, 에폭시 수지 등의 접착제에 대한 접착성이 보다 한층 우수하고, 파티클의 발생이 보다 한층 억제된 성형체가 얻어지는 관점에서, 열 안정제 및/또는 광안정제를 함유하고 있는 것이 바람직하고, 그 중에서도 힌더드페놀류, 힌더드아민류 및 티오에테르류로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물을 함유하고 있는 것이 바람직하고, 힌더드페놀류 및 힌더드아민류로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물을 함유하고 있는 것이 보다 바람직하다. 상기 화합물은 에폭시 수지 등의 접착제에 대한 접착성이 보다 한층 우수한 성형체가 얻어지는 관점에서, 아미드기 및/또는 아미노기를 갖고 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물이 기타 첨가제를 포함하는 경우, 그 배합량은, 본 발명의 액정 폴리머 조성물의 바람직한 물성을 손상시키지 않는 범위라면 특별히 제한은 없다. 액정 폴리머 조성물 전량 100질량％ 중에 바람직하게는 10질량％ 이하이고, 보다 바람직하게는 5질량％ 이하이다.
<액정 폴리머 조성물의 제조 방법>
본 발명의 액정 폴리머 조성물은, 액정 폴리머 (A)와, 불소 수지 (B)와, 표면에 있어서의 적어도 일부가, 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있는 보강재 (C)를 포함하고, 필요에 따라, 황산바륨 (D), 입자상 탄소재 (E), 고체 윤활제, 기타 첨가제를 더 포함하는 혼합물을, 가열 및 혼합(특히, 용융 혼련)함으로써 제조할 수 있다.
용융 혼련에는, 예를 들어 2축 압출기 등의 공지의 용융 혼련 장치를 사용할 수 있다. 구체적으로는, (1) 혼합기(텀블러, 헨쉘 믹서 등)에서 각 성분을 예비 혼합하고, 용융 혼련 장치에서 용융 혼련하고, 펠릿화 수단(펠리타이저 등)으로 펠릿화하는 방법; (2) 소망하는 성분의 마스터 배치를 조정하고, 필요에 따라 기타의 성분을 혼합하여 용융 혼련 장치에서 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 용융할 수 있는 온도라면 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 공지의 수지 성형 방법에 의해 성형함으로써 액정 폴리머 성형체로 할 수 있다. 성형 방법은, 사출 성형, 인서트 성형인 것이 바람직하다. 또한, 상기한 성형 방법을 조합한 성형 방법을 채용할 수 있다.
본 발명의 액정 폴리머 조성물을 성형함으로써 얻어지는 액정 폴리머 성형체에서는, 카메라 모듈용 부재에 사용했을 때, 파티클의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 본 발명의 액정 폴리머 성형체는, 운동 마찰 계수 및 정지 마찰 계수를 낮출 수도 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 군에서 선택되는 것을 구성하는 부품의 제조에 적합하게 사용된다. 이들 중에서도, 본 발명의 액정 폴리머 성형체는, 액정 폴리머 성형체 표면의 피브릴화 및/또는 카메라 모듈용 부재의 파티클에 기인하는 광학 특성의 저하를 저지하는 것을 기대할 수 있는 점에서, 카메라 모듈을 구성하는 광학 전자 부품(카메라 모듈용 부재)의 제조에 특히 적합하게 사용된다.
카메라 모듈을 구성하는 광학 전자 부품으로서는, 렌즈 배럴부(렌즈가 적재되는 부분), 스페이서, 마운트 홀더부(배럴을 장착하여, 기판에 고정하는 부분), 베이스, 경통, CMOS(이미지 센서)의 프레임, 셔터, 셔터 플레이트, 셔터 보비부, 조리개의 링, 스토퍼(렌즈를 누르는 부분), 펜더, 요크 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 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 실시예 및 비교예에서 사용한 원재료는 구체적으로는 이하와 같다.
(액정 폴리머 (A))
액정 폴리머: 전 방향족 I형, 용융 점도 2.0×104mPa·s(측정 온도 350℃), 융점 320℃, 우에노 세이야쿠사제, 상품명 「UENO LCP A-6000」
(불소 수지 (B))
폴리테트라플루오로에틸렌 수지(PTFE): 평균 입자경 8㎛, MFR값 50g/10min 이상, 융점 324℃, 3M사제, 상품명 「PTFE TF-9205」
(황산바륨 (D))
평균 입자경 0.28㎛, 사카이 가가쿠 고교사제, 상품명 「침강성 황산바륨 B-31」
(기타)
미처리 월라스토나이트 섬유: 평균 섬유 길이 9.3㎛, 평균 섬유 직경 2.4㎛, 애스펙트비 3.9
미처리 티타늄산칼륨 섬유: 평균 섬유 길이 15㎛, 평균 섬유 직경 0.5㎛, 애스펙트비 30, 6티타늄산칼륨 섬유
미처리 탈크: 평균 입자경 19㎛, 후지 탈크 고교사제, 상품명 「RG319」
(입자상 탄소재 (E))
카본 블랙: 1차 입자경 24㎚, BET 비표면적 110㎡/g, DBP 흡유량 95㎤/100g, 미쓰비시 케미컬사제, 상품명 「MA100RB」
(용융 점도의 측정)
액정 폴리머 (A)의 용융 점도는, 용융 점도 측정 장치(가부시키가이샤 도요 세키 세이사쿠쇼제, 상품명 「캐피로그래프 1D」)로, 액정 폴리머 (A)의 융점보다 30℃ 높은 온도에서 전단 속도 1.0×103sec-1의 조건에서, 1.0㎜φ×10㎜의 오리피스를 사용하여 측정했다.
(불소 수지 (B) 및 황산바륨 (D)의 평균 입자경)
평균 입자경은, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치(시마즈 세이사쿠쇼사제, 상품명 「SALD-2100」)에 의해 측정했다.
(보강재 (C)의 평균 섬유 길이, 평균 섬유 직경 및 애스펙트비)
월라스토나이트 섬유 또는 티타늄산칼륨 섬유의 평균 섬유 길이, 평균 섬유 직경 및 애스펙트비는, 주사형 전자 현미경(SEM)의 관찰에 의해 측정한 임의의 1000개의 평균값으로부터 구했다.
(입자상 탄소재 (E)의 물성)
카본 블랙의 1차 입자경은, 투과형 전자 현미경(니혼 덴시 가부시키가이샤제, 제품 번호 「JEM2010」)에 의해 측정되는 1차 입자경의 평균값인 산술 평균 입자경(수평균)에 의해 구했다. DBP 흡유량은, 디부틸프탈레이트 업저브드 미터에 의해, JIS K 6221에 준거하여 측정했다. BET 비표면적은, JIS K 6217에 준거하여 측정했다.
(합성예 1)
헨쉘 믹서에 미처리 월라스토나이트 섬유를 투입하고, 옥틸트리에톡시실란이 미처리 월라스토나이트 섬유에 대하여 1.0질량％ 처리되도록, 월라스토나이트 섬유에 건식법으로 표면 처리하여 표면 처리 월라스토나이트 섬유(섬유상 보강재 (C1))를 조제하고, 평균 섬유 길이, 평균 섬유 직경 및 애스펙트비가 미처리품과 동일한 것을 확인했다.
(합성예 2)
미처리 월라스토나이트 섬유를 미처리 티타늄산칼륨 섬유로 변경한 것 이외는 합성예 1과 마찬가지의 방법으로, 표면 처리 티타늄산칼륨 섬유(섬유상 보강재 (C1))를 조제하고, 평균 섬유 길이, 평균 섬유 직경 및 애스펙트비가 미처리품과 동일한 것을 확인했다.
(합성예 3)
미처리 월라스토나이트 섬유를 미처리 탈크로 변경한 것 이외는 합성예 1과 마찬가지의 방법으로, 표면 처리 탈크(판상 보강재 (C2))를 조제하고, 평균 입자경이 미처리품과 동일한 것을 확인했다.
<액정 폴리머 조성물 및 액정 폴리머 성형체의 제조>
(실시예 1 내지 실시예 13 및 비교예 1 내지 비교예 4)
액정 폴리머 조성물을 표 1에 나타내는 배합 비율로, 2축 압출기를 사용하여 용융 혼련하여, 각각 펠릿을 제조했다. 또한, 2축 압출기의 실린더 온도는, 330℃였다. 또한, 표 1에 있어서의 미처리 월라스토나이트 섬유, 미처리 티타늄산칼륨 섬유, 미처리 탈크는, 상술한 시판품을 그대로 사용했다.
얻어진 펠릿을 사출 성형기에서, 평판 1(세로 90㎜, 가로 50㎜, 두께 3㎜), 평판 2(세로 64㎜, 가로 13㎜, 두께 4㎜)로 성형하여, 평가 샘플(액정 폴리머 성형체)로 했다. 또한, 사출 성형기의 실린더 온도는 330℃, 금형 온도는 120℃였다.
<평가>
(헌터 백도(白度))
색차계(닛폰 덴쇼쿠 가부시키가이샤제, 상품명 「ZE6000」)를 사용하여, 성형 직후의 평판 1의 헌터 백색도를 측정했다. 결과를 표 1에 나타냈다.
(파티클 발생량)
정밀 천칭(에이 앤 디사제, 제품 번호 「GR-200」)을 사용하여, 평판 2의 중량을 측정한 후, 왕복 접동 시험기(평가 기기: 토크 시스템사제, TK-1)에 설치하여, 이동 거리 20㎜, 하중 5N, 속도 40㎜/s로, 액정 폴리에스테르 수지(로크웰 경도 HRM53)를 상대재로 하여, 왕복 횟수 200회 접동시켰다. 접동 종료 후, 에어로 평판 2에 부착된 파티클을 제거한 후에, 평판 2를 정밀 천칭(에이 앤 디사제, 제품 번호 「GR-200」)을 사용하여 중량을 측정하고, 시험 전후의 중량차를 파티클 발생량으로 했다. 결과를 표 1에 나타냈다.
(접동면의 접동 폭 및 접동 깊이)
파티클 발생량 시험 후의 평판 2의 표면을 3D 측정 마이크로스코프(키엔스사제, 제품 번호 「원샷 VR-3100」)를 사용하여 관찰하고, 접동면의 접동 폭 및 접동 깊이를 측정했다.
(마찰 계수)
정지 마찰 시험기(교와 가이멘 가가쿠 가부시키가이샤제, 제품 번호 「TRIBOSTAR T S501」)를 사용하여, 하중 50g, 속도 1㎜/sec, 이동 거리 1㎜, 스테인리스구(SUS304, Φ3㎜)의 조건에서, 경질 금속과의 접동 시험을 행하여, 평판 1의 정지 마찰 계수(μs)와 운동 마찰 계수(μk)를 측정했다. 결과를 표 1에 나타냈다.
표 1로부터 명확한 바와 같이, 액정 폴리머 (A)와, 불소 수지 (B)와, 보강재 (C)를 포함하고, 보강재 (C)의 표면에 있어서의 적어도 일부가, 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있는, 액정 폴리머 조성물을 사용한 실시예 1 내지 실시예 13에서는, 파티클의 발생을 억제할 수 있고, 또한 얻어진 액정 폴리머 성형체에서는, 운동 마찰 계수 및 정지 마찰 계수가 낮게 되어 있는 것을 알 수 있다.
실시예 1에서 얻어진 액정 폴리머 성형체는, 불소 수지 (B)(폴리테트라플루오로에틸렌 수지)를 사용하여 성형했기 때문에, 비교예 1과 같이 불소 수지 (B)를 사용하지 않고 성형한 액정 폴리머 성형체에 비해, 파티클 발생량, 접동면의 접동 폭 및/또는 접동 깊이 및 마찰 계수를 저감시킬 수 있고, 그 중에서도 파티클 발생량을 현저하게 저감시킬 수 있는 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 3, 실시예 9에서 얻어진 액정 폴리머 성형체는, 불소 수지 (B)에 더하여, 황산바륨 (D)를 더 사용하여 성형했기 때문에, 실시예 6, 실시예 10과 같이 황산바륨 (D)를 사용하지 않고 성형한 액정 폴리머 성형체와 각각 비교한 경우, 특히 접동면의 접동 폭이 더 저감되어 있는 것을 알 수 있었다.
또한, 입자상 탄소재 (E)를 포함하는 실시예 3의 액정 폴리머 성형체에 있어서의 헌터 백도가 23.0인 것에 비해, 입자상 탄소재 (E)를 포함하지 않는 실시예 7의 액정 폴리머 성형체의 헌터 백도는 81.5였다. 또한, 표면 처리 티타늄산칼륨 섬유를 사용한 실시예 9와 실시예 11을 비교해도 마찬가지였다. 이것으로부터, 입자상 탄소재를 첨가함으로써, 헌터 백도가 저감되어, 차광성이 개선되어 있는 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 3에서 얻어진 액정 폴리머 성형체에서는 불소 수지 (B)와 황산바륨 (D)에 더하여, 또한 표면에 있어서의 적어도 일부가, 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있는 섬유상 보강재 (C1)(월라스토나이트 섬유)와, 판상 보강재 (C2)(탈크)를 병용하여 성형하고 있으므로, 실시예 8 및 실시예 12와 같이 섬유상 보강재 (C1)(월라스토나이트 섬유)만을 사용하여 성형한 액정 폴리머 성형체에 비해, 파티클 발생량이 저감되어 있고, 접동면의 접동 폭 및/또는 접동 깊이에 대해서도 더 저감되어 있는 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 3에서 얻어진 액정 폴리머 성형체에서는, 섬유상 보강재 (C1)(월라스토나이트 섬유) 및 판상 보강재 (C2)(탈크) 중 양쪽의 표면이, 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있으므로, 판상 보강재 (C2)(탈크)만의 표면이, 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있는 실시예 13과 비교하여, 마찰 계수(특히 정지 마찰 계수)가 더 낮게 되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 판상 보강재 (C2)(탈크)만의 표면이, 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있는 실시예 13에 있어서도, 섬유상 보강재 (C1)(월라스토나이트 섬유)과 판상 보강재 (C2)(탈크) 중 양쪽이 표면 처리되어 있지 않은 비교예 3과 비교하여 마찰 계수가 충분히 낮게 되어 있는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 액정 폴리머 (A)와, 불소 수지 (B)와, 표면에 있어서의 적어도 일부가, 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있는 보강재 (C)를 포함하고, 필요에 따라, 황산바륨 (D), 입자상 탄소재 (E)를 더 포함하는, 액정 폴리머 조성물을 성형함으로써, 차광성, 파티클 발생량, 접동면의 접동 폭 및/또는 접동 깊이 및 운동 마찰 계수 및 정지 마찰 계수를 저감시킬 수 있고, 특히 파티클의 억제 효과를 비약적으로 높일 수 있다는 예기치 못한 효과를 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 액정 폴리머 조성물을 사용한 액정 폴리머 성형체는, 예를 들어 카메라 모듈을 구성하는 광학 전자 부품 등에 적합하게 사용할 수 있다.
Claims (17)
- 액정 폴리머 (A)와, 불소 수지 (B)와, 보강재 (C)를 포함하고, 상기 보강재 (C)의 표면에 있어서의 적어도 일부가, 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있는 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 소수성 표면 처리제가, 하기 일반식 (I)로 표시되는 알콕시실란인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
[일반식 (I)에 있어서, n은 1 내지 3에서 선택되는 임의의 정수를 나타내고, R1은 알킬기, 알케닐기 또는 아릴기를 나타내고, R2는 알킬기를 나타낸다.] - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 불소 수지 (B)의 평균 입자경이 0.1㎛ 내지 100㎛인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 불소 수지 (B)의 함유량이, 상기 액정 폴리머 조성물 전량 100질량％ 중에 있어서 0.1질량％ 내지 30질량％인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강재 (C)의 함유량이, 상기 액정 폴리머 조성물 전량 100질량％ 중에 있어서 0.1질량％ 내지 40질량％인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강재 (C)가, 섬유상 보강재 (C1) 및 판상 보강재 (C2) 중 적어도 한쪽을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
- 제6항에 있어서, 상기 섬유상 보강재 (C1)의 평균 섬유 길이가 1㎛ 내지 300㎛인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
- 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 섬유상 보강재 (C1)의 모스 경도가 2.5 이상 5 이하인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
- 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판상 보강재 (C2)의 모스 경도가 1 이상 2.5 미만인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
- 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판상 보강재 (C2)의 상기 섬유상 보강재 (C1)에 대한 질량비(판상 보강재 (C2)/섬유상 보강재 (C1))가 0 내지 1인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
- 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강재 (C)가, 섬유상 보강재 (C1) 및 판상 보강재 (C2)의 양쪽을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
- 제11항에 있어서, 상기 섬유상 보강재 (C1) 및 판상 보강재 (C2) 중 양쪽의 표면에 있어서의 적어도 일부가, 소수성 표면 처리제에 의해 구성되어 있는 처리층에 의해 덮여 있는, 액정 폴리머 조성물.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액정 폴리머 (A)가, 전방향족 액정 폴리머인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 카메라 모듈에 사용되는 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 조성물.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 액정 폴리머 조성물의 성형체인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 성형체.
- 제15항에 있어서, 상기 액정 폴리머 성형체가 카메라 모듈용 부재인 것을 특징으로 하는, 액정 폴리머 성형체.
- 카메라 기능을 갖는 전기 전자 기기이며,
제15항 또는 제16항에 기재된 액정 폴리머 성형체를 구비하는 것을 특징으로 하는, 전기 전자 기기.
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