KR20240026936A - 자성 중합체 조성물 - Google Patents

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KR20240026936A KR1020237044233A KR20237044233A KR20240026936A KR 20240026936 A KR20240026936 A KR 20240026936A KR 1020237044233 A KR1020237044233 A KR 1020237044233A KR 20237044233 A KR20237044233 A KR 20237044233A KR 20240026936 A KR20240026936 A KR 20240026936A
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Abstract

액정 중합체를 포함하는 중합체 매트릭스 약 20 부피% 내지 약 60 부피%, 및 자성 입자 약 20 부피% 내지 약 60 부피%를 포함하는 중합체 조성물이 제공된다. 상기 자성 입자의 부피에 대한 상기 중합체 매트릭스의 부피의 비는 약 0.6 내지 약 1.5이다.

Description

자성 중합체 조성물
본 발명은, 자성 중합체 조성물에 관한 것이다.
관련 출원
본원은, 2021년 6월 1일자 출원일을 갖는 미국 가특허출원 번호 63/195,285, 및 2021년 9월 24일자 출원일을 갖는 미국 가특허출원 번호 63/247,851에 기초하며 이들을 우선권으로 주장하고, 이들은 본원에 참고로 인용한다.
자성 부품(예: 센서)은 종종 전자 장치에 사용된다. 예를 들어, 자기 센서는 특정 축이나 (자기장 센서의) 표면을 따라 자기장을 검출할 수 있지만 다른 축이나 표면을 따라 자기장을 검출하지 않는다(또는 효과적으로 무시함). 불행하게도, 대부분의 자성 부품을 형성하는 데 사용되는 금속은, 크기가 크기 때문에, 비용이 많이 들고 소형 휴대용 전자 장치에 통합하기가 어렵다. 마찬가지로, 더 작고 더 정밀한 부품의 제조를 가능하게 하기 위해 자기 특성을 갖는 중합체 조성물을 사용하려는 시도는 종래의 중합체 조성물이 자기 특성과 높은 정도의 내열성을 모두 나타낼 수 없기 때문에 어려워졌다. 따라서, 자성 부품에 사용하기 위한 개선된 자성 중합체 조성물에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명의 한 실시양태에 따르면, 액정 중합체를 포함하는 중합체 매트릭스 약 20 부피% 내지 약 60 부피%, 및 자성 입자 약 20 부피% 내지 약 60 부피%를 포함하는 중합체 조성물이 제공된다. 상기 자성 입자의 부피에 대한 상기 중합체 매트릭스의 부피의 비는 약 0.6 내지 약 1.5이다.
본 발명의 다른 특징 및 측면은 하기에서 더 자세히 개시된다.
당업자에게 최상의 방식을 비롯한 본 발명의 충분하고 실행가능한 개시내용이, 첨부된 도면 등을 비롯한 본원의 나머지 부분에서 더욱 구체적으로 개시된다.
도 1은 자기 센서를 포함할 수 있는 전자 장치의 일 실시양태의 정면 사시도이다.
도 2는 자기 센서를 갖는 전자 장치에 대한 예시적인 회로 및 부품의 다이어그램이다.
도 3은 자기 센서가 다양한 배향으로 부착된 예시적인 하우징의 사시도이다.
도 4는 자기 센서가 다양한 배향으로 부착된 장치 하우징 내의 전자 부품의 사시도이다.
도 5는 전자 부품을 덮는 카울링(cowling) 구조에 부착된 예시적인 자기 센서 세트의 사시도이다.
도 6은 전자 부품을 덮는 다중 배향의 접힌(folded) 부분을 갖는 카울링 구조에 부착된 예시적인 자기 센서 세트의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 중합체 조성물을 사용할 수 있는 예시적인 일방향 자기 센서의 상면도이다.
도 8은 본 발명의 중합체 조성물을 사용할 수 있는 예시적인 일방향 자기 센서의 측단면도이다.
도 9는 가요성 회로에 대한 저-프로파일 결합을 위한 계단형 에지를 갖는 예시적인 일방향 자기 센서의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 중합체 조성물을 함유할 수 있는 기준(reference) 센서 요소를 갖는 예시적인 자기 센서의 측단면도이다.
도 11은 본 발명의 중합체 조성물을 함유할 수 있는 예시적인 이방향 자기 센서의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 중합체 조성물을 함유할 수 있는 공유 기준 센서 요소를 갖는 예시적인 이방향 자기 센서의 평면도이다.
당업자는 본 논의가 단지 예시적인 실시양태에 대한 설명일 뿐이고, 본 발명의 더 넓은 측면을 제한하려는 의도가 아니라는 점을 이해해야 한다.
일반적으로 말해서, 본 발명은 전자 장치에 사용하기 위한 자성 중합체 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 자성 중합체 조성물은 액정 중합체 및 중합체 매트릭스 내에 분포된 자성 입자를 포함하는 중합체 매트릭스를 함유한다. 자성 입자는 중합체 조성물의 약 50 중량% 내지 약 99 중량%, 일부 실시양태에서는 약 50 중량% 내지 약 95 중량%, 일부 실시양태에서는 약 60 중량% 내지 약 90 중량%, 및 일부 실시양태에서는 약 70 중량% 내지 약 88 중량%, 뿐만 아니라 중합체 조성물의 약 20 부피% 내지 약 60 부피%, 일부 실시양태에서는 약 30 부피% 내지 약 55 부피%, 일부 실시양태에서는 약 35 부피% 내지 약 55 부피%를 구성할 수 있다. 중합체 매트릭스는 마찬가지로 중합체 조성물의 약 8 중량% 내지 약 50 중량%, 일부 실시양태에서는 약 10 중량% 내지 약 40 중량%, 일부 실시양태에서는 약 12 중량% 내지 약 30 중량%, 뿐만 아니라 중합체 조성물의 약 20 부피% 내지 약 60 부피%, 일부 실시양태에서는 약 30 부피% 내지 약 55 부피%, 일부 실시양태에서는 약 35 부피% 내지 약 55 부피%를 구성할 수 있다. 전형적으로, 중합체 매트릭스 및 자성 입자의 부피는 비교적 유사하여 자성 입자의 부피에 대한 중합체 매트릭스의 부피의 비는 약 0.6 내지 약 1.5, 일부 실시양태에서는 약 0.8 내지 약 1.4, 일부 실시양태에서는 약 0.9 내지 약 1.3이다.
본 발명자들은, 조성물에 사용되는 성분들의 특정 성질 및 농도에 대한 세심한 제어를 통해, 생성된 조성물이 자기 특성과 내열성의 독특한 조합을 나타낼 수 있음을 발견했다. 예를 들어, 중합체 조성물은, 입자에 의해 생성된 자기장의 전체 강도의 특징인 상대적으로 높은 잔류(remanence) 값(Br)을 나타낼 수 있다. 잔류 값은 예를 들어 JIS C 2501:2019(일반적으로 ASTM A977/A977M-07(2020)과 동일)에 따라 23℃의 온도에서 측정 시 300 내지 약 2,000 mT, 일부 실시양태에서는 약 350 내지 약 1,500 mT, 일부 실시양태에서는 약 400 내지 약 1,000 mT일 수 있다. 자속 밀도(B)와 자기장 강도(H)의 최대값의 곱으로 특징지어지는 자기 에너지의 밀도인 최대 에너지 프로덕트(BHmax) 역시 높을 수 있고, 예를 들어 JIS C 2501:2019(일반적으로 ASTM A977/A977M-07(2020)과 동일)에 따라 23℃의 온도에서 측정 시 약 15 내지 약 200 kJ/m3, 일부 실시양태에서는 약 20 내지 약 150 kJ/m3, 일부 실시양태에서는 약 25 내지 약 100 kJ/m3, 일부 실시양태에서는 약 30 내지 약 60 kJ/m3일 수 있다. 입자는 강력한 자기 특성을 나타낼 뿐만 아니라 다양한 조건에서도 이러한 특성을 유지할 수 있다. 예를 들어, 입자는 높은 정도의 고유 보자력(Hci)을 나타낼 수 있는데, 이는 탈자기화(demagnetized)에 저항하는 입자의 능력에 특징적인 특성이다. 예를 들어, 고유 보자력은 예컨대 JIS C 2501:2019(일반적으로 ASTM A977/A977M-07(2020)과 동일)에 따라 23℃의 온도에서 측정 시 약 400 내지 약 3,000 kA/m, 일부 실시양태에서는 약 700 내지 약 2,500 kA/m, 예컨대 일부 실시양태에서는 약 900 내지 약 1,500 kA/m 범위일 수 있다.
물질이 이의 자성을 소실하는 온도인 퀴리 온도(TC)는 또한 높을 수 있고, ASTM E1582-17에 따른 열중량 분석에 의해 측정 시 예컨대 약 200℃ 내지 약 400℃, 일부 실시양태에서는 약 250℃ 내지 약 350℃, 일부 실시양태에서는 약 280℃ 내지 약 320℃일 수 있다. 또한, 중합체 조성물은 또한 높은 용융 온도("Tm")를 나타낼 수 있고, ISO 테스트 번호 11357-2:2020에 따라 시차 주사 열량계("DSC")에 의해 측정 시 예컨대 약 280℃ 이상, 일부 실시양태에서는 약 290℃ 이상, 일부 실시양태에서는 약 300℃ 내지 약 400℃, 일부 실시양태에서는 약 320℃ 내지 약 360℃일 수 있다. 높은 용융 온도를 나타내는 것 외에도, 조성물은 내열성일 수도 있다. 예를 들어, 조성물은 1.8 MPa의 지정 하중에서 ISO 테스트 번호 75-2:2013에 따라 측정 시 약 200℃ 이상, 일부 실시양태에서는 약 210℃ 이상, 일부 실시양태에서는 약 220℃ 내지 약 300℃의 하중 하 변형 온도(DTUL)를 나타낼 수 있다.
이러한 우수한 자기 특성 및 내열성을 나타냄에도 불구하고, 중합체 조성물은, 그럼에도 불구하고, 여전히 우수한 기계적 특성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 조성물은 ASTM D256-10(2018)에 따라 23℃에서 측정 시 약 4 kJ/m2 이상, 일부 실시양태에서는 약 5 내지 약 60 kJ/m2, 일부 실시양태에서는 약 8 내지 약 50 kJ/m2의 아이조드 비노치 충격 강도를 나타낼 수 있다. 조성물은 또한, 약 20 내지 약 500 MPa, 일부 실시양태에서는 약 30 내지 약 300 MPa, 일부 실시양태에서는 약 40 내지 약 150 MPa의 인장 강도; 약 0.5% 이상, 일부 실시양태에서는 약 0.8% 내지 약 15%, 일부 실시양태에서는 약 1% 내지 약 10%의 인장 파단 변형률; 및/또는 약 5,000 MPa 내지 약 30,000 MPa, 일부 실시양태에서는 약 7,000 MPa 내지 약 25,000 MPa, 일부 실시양태에서는 약 9,000 MPa 내지 약 20,000 MPa의 인장 모듈러스를 나타낼 수 있다. 인장 특성은 23℃에서 ISO 테스트 번호 527-2:2019에 따라 측정될 수 있다. 조성물은 또한, 약 40 내지 약 500 MPa, 일부 실시양태에서는 약 50 내지 약 300 MPa, 일부 실시양태에서는 약 70 내지 약 200 MPa의 굴곡 강도; 약 0.5% 이상, 일부 실시양태에서는 약 0.8% 내지 약 15%, 일부 실시양태에서는 약 1% 내지 약 10%의 굴곡 파단 변형률; 및/또는 약 7,000 MPa 이상, 일부 실시양태에서는 약 8,000 MPa 이상, 일부 실시양태에서는 약 9,000 MPa 내지 약 30,000 MPa, 일부 실시양태에서는 약 10,000 MPa 내지 약 25,000 MPa의 굴곡 모듈러스를 나타낼 수 있다. 굴곡 특성은 23℃에서 ISO 테스트 번호 178:2019에 따라 측정될 수 있다.
이제 본 발명의 다양한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.
I. 중합체 조성물
A. 중합체 매트릭스
상기 중합체 매트릭스는 전형적으로 하나 이상의 액정 중합체를 함유하고, 이는 막대(rod)-유사 구조를 가질 수 있고 이의 용융된 상태(예컨대, 열방성 네마틱(thermotropic nematic) 상태)에서 결정질 거동을 나타내는 정도로 일반적으로 "열방성"으로 분류된다. 상기 액정 중합체는 비교적 높은 용융 온도, ISO 시험 번호 11357-2:2020에 따라 시차 주사 열량법으로 측정 시 예컨대 약 280℃ 이상, 일부 실시양태에서 약 290℃ 이상, 일부 실시양태에서 약 300℃ 내지 약 400℃, 일부 실시양태에서 약 320℃ 내지 약 360℃의 용융 온도를 가진다. 이러한 중합체는, 당분야에 공지된 바와 같이, 하나 이상의 유형의 반복 단위로부터 형성될 수 있다. 예를 들면, 액정 중합체는, 일반적으로 하기 화학식 I로 나타내어지는 하나 이상의 방향족 에스테르 반복 단위를 포함할 수 있다:
상기 식에서,
고리 B는, 치환된 또는 비치환된 6원 아릴 기(예컨대, 1,4-페닐렌 또는 1,3-페닐렌), 치환된 또는 비치환된 5원 또는 6원 아릴에 융합된 치환된 또는 비치환된 6원 아릴 기(예컨대, 2,6-나프탈렌), 또는 치환된 또는 비치환된 5원 또는 6원 아릴 기에 연결된 치환된 또는 비치환된 6원 아릴 기(예컨대, 4,4-비페닐렌)이고;
Y1 및 Y2는 독립적으로 O, C(O), NH, C(O)HN 또는 NHC(O)이다.
전형적으로, Y1 및 Y2 중 적어도 하나는 C(O)이다. 이러한 방향족 에스테르 반복 단위의 예는, 예를 들어 방향족 디카복실산 반복 단위(화학식 I에서, Y1 및 Y2가 C(O)임), 방향족 하이드록시카복실 반복 단위(화학식 I에서, Y1이 O이고, Y2가 C(O)임) 뿐만 아니라, 이들의 다양한 조합을 포함할 수 있다.
예를 들어, 방향족 하이드록시카복실산, 예컨대 4-하이드록시벤조산; 4-하이드록시-4'-비페닐카복실산; 2-하이드록시-6-나프토산; 2-하이드록시-5-나프토산; 3-하이드록시-2-나프토산; 2-하이드록시-3-나프토산; 4'-하이드록시페닐-4-벤조산; 3'-하이드록시페닐-4-벤조산; 및 4'-하이드록시페닐-3-벤조산 뿐만 아니라 이들의 알킬, 알콕시, 아릴 및 할로겐 치환기, 및 이들의 조합으로부터 유도된 방향족 하이드록시카복실산 반복 단위가 사용될 수 있다. 특히 적합한 방향족 하이드록시카복실산은 4-하이드록시벤조산("HBA") 및 6-하이드록시-2-나프토산("HNA")이다. 원하는 특성의 달성을 돕기 위해, 하이드록시카복실산(예컨대, HBA 및/또는 HNA)으로부터 유도된 반복 단위는 전형적으로, 상기 중합체의 약 20 몰% 이상, 일부 실시양태에서는 약 25 몰% 이상, 일부 실시양태에서는 약 30 몰% 이상, 일부 실시양태에서는 약 32 몰% 이상, 일부 실시양태에서는 약 35 몰% 내지 약 90 몰%, 일부 실시양태에서는 약 40 몰% 내지 약 80 몰%를 구성한다.
방향족 디카복실산, 예를 들어 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카복실산, 디페닐 에테르-4,4'-디카복실산, 1,6-나프탈렌디카복실산, 2,7-나프탈렌디카복실산, 4,4'-디카복시비페닐, 비스(4-카복시페닐)에테르, 비스(4-카복시페닐)부탄, 비스(4-카복시페닐)에탄, 비스(3-카복시페닐)에테르, 및 비스(3-카복시페닐))에탄 뿐만 아니라, 이들의 알킬, 알콕시, 아릴 및 할로겐 치환기 및 이들의 조합으로부터 유도된 방향족 디카복실산 반복 단위도 사용될 수 있다. 특히 적합한 방향족 디카복실산은, 예를 들어 테레프탈산("TA"), 이소프탈산("IA") 및 2,6-나프탈렌디카복실산("NDA")을 포함할 수 있다. 사용되는 경우, 방향족 디카복실산(예컨대, IA, TA 및/또는 NDA)으로부터 유도된 반복 단위는 각각 임의적으로, 상기 중합체의 약 1 몰% 내지 약 45 몰%, 일부 실시양태에서 약 5 몰% 내지 약 40 몰%, 일부 실시양태에서 약 10 몰% 내지 약 35 몰%를 구성할 수 있다.
다른 반복 단위도 상기 중합체에 사용될 수 있다. 특정 실시양태에서, 예를 들어, 방향족 디올, 예컨대 하이드로퀴논, 레조르시놀, 2,6-디하이드록시나프탈렌, 2,7-디하이드록시나프탈렌, 1,6-디하이드록시나프탈렌, 4,4'-디하이드록시비페닐(또는 4,4'-비페놀), 3,3'-디하이드록시비페닐, 3,4'-디하이드록시비페닐, 4,4'-디하이드록시비페닐 에테르, 및 비스(4-하이드록시페닐)에탄 뿐만 아니라, 이들의 알킬, 알콕시, 아릴 및 할로겐 치환기 및 이들의 조합으로부터 유도된 반복 단위가 사용될 수 있다. 특히 적합한 방향족 디올은, 예를 들어 하이드로퀴논("HQ") 및 4,4'-비페놀("BP")을 포함할 수 있다. 사용되는 경우, 방향족 디올(예컨대, HQ 및/또는 BP)로부터 유도된 반복 단위는 각각 임의적으로, 상기 중합체의 1 몰% 내지 약 45 몰%, 일부 실시양태에서는 약 2 몰% 내지 약 40 몰%, 일부 실시양태에서는 약 5 몰% 내지 약 35 몰%를 구성할 수 있다.
또한, 예를 들어, 방향족 아미드(예컨대, 아세트아미노펜("APAP")) 및/또는 방향족 아민(예컨대, 4-아미노페놀("AP"), 3-아미노페놀, 1,4-페닐렌디아민, 1,3-페닐렌디아민 등)으로부터 유도된 반복 단위도 사용될 수 있다. 사용되는 경우, 방향족 아미드(예컨대, APAP) 및/또는 방향족 아민(예컨대, AP)으로부터 유도된 반복 단위는 임의적으로, 상기 중합체의 약 0.1 몰% 내지 약 15 몰%, 일부 실시양태에서 약 0.5 몰% 내지 약 10 몰%, 일부 실시양태에서 약 1 몰% 내지 약 6 몰%를 구성할 수 있다. 다양한 다른 단량체성 반복 단위가 상기 중합체 내로 혼입될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 특정 실시양태에서, 상기 중합체는, 비-방향족 단량체(예를 들면, 지방족 또는 지환족 하이드록시카복실산, 디카복실산, 디올, 아미드, 아민 등)로부터 유도된 하나 이상의 반복 단위를 포함할 수 있다. 물론, 다른 실시양태에서, 상기 중합체는, 비-방향족(예컨대, 지방족 또는 지환족) 단량체로부터 유도된 반복 단위가 없다는 점에서 "전방향족(wholly aromatic)"일 수 있다.
특정 실시양태에서, 상기 액정 중합체는, 나프텐계 하이드록시카복실산 및 나프텐계 디카복실산(예컨대, NDA, HNA, 또는 이들의 조합)으로부터 유도된 반복 단위를 비교적 낮은 함량으로 포함하는 정도로 "저 나프텐계" 중합체일 수 있다. 즉, 나프텐계 하이드록시카복실산 및/또는 디카복실산(예를 들어, NDA, HNA, 또는 HNA와 NDA의 조합)으로부터 유도된 반복 단위의 총량은 전형적으로 상기 중합체의 약 15 몰% 이하, 일부 실시양태에서는 약 12 몰% 이하, 일부 실시양태에서는 약 14 몰% 이하, 일부 실시양태에서는 약 1 몰% 내지 약 6 몰%이다. 하나의 실시양태에서, 예를 들어, HNA로부터 유도된 반복 단위는 상기 중합체의 약 0.5 몰% 내지 약 15 몰%, 일부 실시양태에서 약 1 몰% 내지 약 10 몰%, 일부 실시양태에서 약 2 몰% 내지 약 8 몰%를 구성할 수 있다. 상기 액정 중합체는 또한 다양한 다른 단량체를 함유할 수 있다. 예를 들어, 상기 중합체는, HBA로부터 유도된 반복 단위를 약 40 몰% 내지 약 80 몰%, 일부 실시양태에서 약 45 몰% 내지 약 75 몰%, 일부 실시양태에서 약 50 몰% 내지 약 70 몰%의 양으로 함유할 수 있다. 사용되는 경우, HBA 대 HNA 몰비는 목적하는 특성을 달성하는 데 도움이 되는 특정 범위 내에서 선택적으로 제어될 수 있고, 예를 들어 약 0.5 내지 약 20, 일부 실시양태에서 약 5 내지 약 20, 일부 실시양태에서 약 8 내지 약 18, 일부 실시양태에서 약 10 내지 약 15이다. 모든 경우에 요구되는 것은 아니지만, 상기 중합체 매트릭스의 상당 부분은, 이러한 저 나프텐계 중합체로부터 형성되는 것이 흔히 바람직하다. 예를 들어, 본원에 기술된 바와 같은 저 나프텐계 중합체는 전형적으로, 상기 중합체 매트릭스의 50 중량% 이상, 일부 실시양태에서 약 65 중량% 이상, 일부 실시양태에서 약 70 중량% 내지 100 중량%, 일부 실시양태에서 약 80 중량% 내지 100%(예컨대, 100 중량%)를 구성한다.
필요한 경우, 상기 액정 중합체는, 나프텐계 하이드록시카복실산 및 나프텐계 디카복실산(예컨대, NDA, HNA, 또는 이들의 조합)으로부터 유도된 반복 단위를 비교적 높은 함량으로 포함하는 정도로 "고 나프텐계" 중합체일 수 있다. 즉, 나프텐계 하이드록시카복실산 및/또는 디카복실산(예를 들어, NDA, HNA, 또는 HNA와 NDA의 조합)으로부터 유도된 반복 단위의 총량은 전형적으로 상기 중합체의 약 15 몰% 이상, 일부 실시양태에서는 약 18 몰% 이상, 일부 실시양태에서는 약 30 몰% 이상, 일부 실시양태에서는 약 40 몰% 이상, 일부 실시양태에서는 약 45 몰% 이상, 일부 실시양태에서는 약 50 몰% 이상, 일부 실시양태에서는 약 55 몰% 이상, 일부 실시양태에서는 약 55 몰% 내지 약 95 몰%이다. 이론에 의해 제한하려는 의도 없이, 이러한 "고 나프텐계" 중합체는, 중합체 조성물이 물을 흡수하는 경향을 감소시킬 수 있고, 이는 가공성 및 물리적 특성의 향상을 도울 수 있는 것으로 여겨진다. 즉, 이러한 고 나프텐계 중합체는 전형적으로 ISO 62-1:2008에 따라 24시간 동안 물에 침지된 후 약 0.015% 이하, 일부 실시양태에서는 약 0.01% 이하, 일부 실시양태에서는 약 0.0001% 내지 약 0.008%의 수분 흡착률을 갖는다. 고 나프텐계 중합체는 또한, ISO 62-4:2008에 따라 23℃의 온도에서 습한 대기(50% 상대 습도)에 노출된 후 약 0.01% 이하, 일부 실시양태에서는 약 0.008% 이하, 일부 실시양태에서는 약 0.0001% 내지 약 0.006%의 수분 흡착률을 가질 수 있다. 예를 들어, 일 실시양태에서, NDA로부터 유도된 반복 단위는 상기 중합체의 약 16 몰% 내지 약 50 몰%, 일부 실시양태에서는 약 16 몰% 내지 약 40 몰%, 일부 실시양태에서는 약 17 몰% 내지 약 35 몰%, 일부 실시양태에서는 약 18 몰% 내지 약 30 몰%를 구성할 수 있다. 이러한 실시양태에서, 액정 중합체는 또한 다양한 다른 단량체, 예컨대 약 20 몰% 내지 약 60 몰%, 일부 실시양태에서는 약 30 몰% 내지 약 50 몰%의 양의 방향족 하이드록시카복실산(들)(예를 들어, HBA); 약 2 몰% 내지 약 30 몰%, 일부 실시양태에서는 약 5 몰% 내지 약 25 몰% 양의 방향족 디카복실산(예를 들어, IA 및/또는 TA); 및/또는 약 2 몰% 내지 약 40 몰%, 일부 실시양태에서는 약 5 몰% 내지 약 35 몰% 양의 방향족 디올(들)(예를 들어, BP 및/또는 HQ)을 함유할 수 있다.
B. 자성 입자
전술한 바와 같이, 중합체 조성물은 또한 중합체 매트릭스 내에 분포된 자성 입자를 함유한다. 원하는 특성을 달성하기 위해, 입자는 일반적으로 강한 전자기성을 나타낸다. 예를 들어, 입자는 상대적으로 높은 잔류 값(Br)을 나타낼 수 있고, 이는 입자에 의해 생성된 자기장의 전체 강도의 특성이다. 잔류 값은, 예를 들어, JIS C 2501:2019(일반적으로 ASTM A977/A977M-07 (2020)과 동일)에 따라 23℃의 온도에서 측정 시 약 500 내지 약 2,000 mT, 일부 실시양태에서는 약 650 내지 약 1,500 mT, 일부 실시양태에서는 약 750 내지 1,000 mT 범위일 수 있다. 자속 밀도(B)와 자기장 강도(H)의 최대값의 프로덕트를 특징으로 하는 자기 에너지의 밀도인 최대 에너지 프로덕트(BHmax)도 역시 높을 수 있고, 예컨대 JIS C 2501:2019(일반적으로 ASTM A977/A977M-07 (2020)과 동일)에 따라 23℃의 온도에서 측정 시 예컨대 약 50 내지 약 250 kJ/m3, 일부 실시양태에서는 약 70 내지 약 200 kJ/m3, 일부 실시양태에서는 약 80 내지 약 140 kJ/m3일 수 있다. 강한 정도의 자기 특성을 나타내는 것 외에, 입자는 강력한 다양한 조건에서도 이러한 특성을 유지할 수 있다. 예를 들어, 입자는 높은 정도의 고유 보자력(Hci)을 나타낼 수 있는데, 이는 탈자기화에 저항하는 입자의 능력을 특징으로 하는 특성이다. 예를 들어, 고유 보자력은 JIS C 2501:2019(일반적으로 ASTM A977/A977M-07 (2020)과 동일)에 따라 23℃의 온도에서 측정 시 약 400 내지 약 3,000 kA/m, 일부 실시양태에서는 약 700 내지 약 2,500 kA/m 범위일 수 있다. 물질이 자성을 잃는 온도인 퀴리 온도(TC)는 또한 높을 수 있고, 예컨대 ASTM E1582-17에 따른 열중량 분석에 의해 측정 시 예컨대 약 200℃ 내지 약 400℃, 일부 실시양태에서는 약 250℃ 내지 약 350℃, 약 280℃ 내지 약 320℃일 수 있다.
생성된 중합체 조성물의 자기 강도와 기계적 및 유동 특성 사이의 균형을 달성하는 데 도움을 주기 위해, 입자의 중앙(D50) 입자 크기는 일반적으로 제어된 범위, 예컨대 메쉬 스크린 분석(예: 107 x 107 μm 개구부가 있는 140 메쉬 스크린, 89 x 89 μm 개구부가 있는 170 메쉬 스크린, 45 x 45 μm 개구부가 있는 325 메쉬 스크린)을 통해 입자를 통과시켜 측정 시 1 내지 약 200 마이크로미터, 일부 실시양태에서는 약 5 내지 약 150 마이크로미터, 일부 실시양태에서는 약 10 내지 약 120 마이크로미터, 일부 실시양태에서는 약 25 내지 약 100 마이크로미터, 일부 실시양태에서는 약 50 내지 약 90 마이크로미터 내에서 선택된다. 입자는 또한 입자의 적어도 95 부피%(D95) 또는 97 부피%(D97)가 상기 언급된 범위 내의 크기를 갖도록 상대적으로 좁은 크기 분포를 가질 수 있다.
자성 입자를 형성하는 데 사용되는 물질은 원하는 특성에 따라 달라질 수 있다. 그럼에도 불구하고, 자성 입자는 전형적으로 하나 이상의 희토류 원소, 예컨대 네오디뮴, 프라세오디뮴, 란타늄, 세륨, 사마륨, 이트륨, 철, 코발트, 지르코늄, 니오븀, 티타늄, 크롬, 바나듐, 몰리브덴, 텅스텐, 하프늄, 알루미늄, 망간, 구리, 규소, 붕소 또는 이들의 조합을 함유한다. 이러한 희토류 입자는, 희토류 자석용 합금을 분쇄하여 합금 분말을 형성하고, 합금 분말을 압착(compacting)하고, 합금 분말을 소결 및 에이징에 적용함에 의해 형성될 수 있다. 자성 입자를 형성하는 데 사용하기에 특히 적합한 희토류 물질은 희토류-철-붕소 물질(이하, "RFeB형 자석"이라고 하며, 여기서 R은 네오디뮴(Nd)과 같은 임의의 희토류 원소임)이다. 일반적으로, 이러한 물질은 다양한 자석 중에서 가장 높은 자기 에너지 프로덕트를 나타낸다. 예를 들어, 한 특정 실시양태에서, 입자는 하기 일반식을 갖는 희토류 물질로부터 형성될 수 있다:
(R1-aR'a)uFe100-u-v-w-x-yZvMwTxBy
상기 식에서,
R은 Nd, Pr, 디디뮴(Nd0.75Pr0.25의 조성의 Nd와 Pr의 천연 혼합물), MM 또는 이들의 조합이고;
MM은 미쉬메탈(mischmetal) 또는 이의 합성 등가물이고;
R'는 La, Ce, Y, 또는 이들의 조합이고;
Z는 Fe 이외의 전이 금속, 예컨대 Co, Rh, Ir, Mt, Ni, Pd, Pt, Ds 또는 이들의 조합이고;
M은 Zr, Nb, Ti, Cr, V, Mo, W, Rf, Ta, Db, Sg, Hf 또는 이들의 조합이고;
T는 Al, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Ga, In, Ti, Ge, Sn, Pb, Si 또는 이들의 조합이고;
a는 0 내지 1, 일부 실시양태에서는 0.1 내지 0.8, 일부 실시양태에서는 0.2 내지 0.6이고;
u는 7 내지 13, 일부 실시양태에서는 10 내지 13, 일부 실시양태에서는 11 내지 12이고;
v는 0 내지 20, 일부 실시양태에서는 0 내지 10, 일부 실시양태에서는 0 내지 5이고;
w는 0 내지 5, 일부 실시양태에서는 0.1 내지 1, 일부 실시양태에서는 0.2 내지 0.8이고;
x는 0 내지 5, 일부 실시양태에서는 0.1 내지 5, 일부 실시양태에서는 1 내지 4.5이고;
y는 4 내지 12, 일부 실시양태에서는 4 내지 10, 일부 실시양태에서는 5 내지 6.5이다.
특정 실시양태에서, R은 Nd이고/이거나 Y는 Co이다. M은 마찬가지로 Zr, Nb 또는 이들의 조합일 수 있고/있거나 T는 Al, Mn 또는 이들의 조합일 수 있다. 미쉬메탈 또는 이의 합성 등가물(MM)은 세륨계 미쉬금속, 예컨대 20% 내지 30% La, 2% 내지 8% Pr, 10% 내지 20% Nd, 40% 내지 55% Ce, 및 임의의 부수적 불순물(incidental impurity)일 수 있다.
원하는 경우, 자성 물질 입자는 또한 미국 특허 공개 2012/0119860에 기술된 바와 같이 인산 전구체(예를 들어, 포스페이트 이온 공여체)와 같은 산화방지제를 함유할 수 있으며, 이는 그 전체 내용이 참조로 본 명세서에 인용된다. 보다 구체적으로, 산화방지제의 포스페이트 이온은 희토류 원소와 착물을 형성할 수 있다. 포스페이트 이온의 공급원은 금속 포스페이트 착물과 같은 포스페이트-함유 화합물일 수 있다. 금속 포스페이트 착물은 리튬 포스페이트, 나트륨 포스페이트, 칼륨 포스페이트, 마그네슘 포스페이트, 칼슘 포스페이트 및 알루미늄 포스페이트로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
C. 안료
필수는 아니지만, 중합체 조성물은, 조성물이 자기 센서에 사용될 때와 같은 특정 유형의 적용례를 위해 조성물의 광학 밀도를 증가시키는 데 도움이 되는 안료를 임의적으로 함유할 수 있다. 광학 밀도는 물질의 흡광도이며, 일반적으로 식 A(광학 밀도) = log10 100/%T에 따라 퍼센트 투과율(%T)의 대수 측정으로 결정할 수 있다. 특정 실시양태에서, 중합체 조성물의 광학 밀도는 예를 들어, 400 내지 1,500 나노미터 범위의 파장에 대해 약 2 이상, 일부 실시양태에서는 약 3 이상, 일부 실시양태에서는 약 4 이상, 일부 실시양태에서는 약 5 내지 약 20일 수 있다. 중합체 조성물은 약 2 mm 이하, 일부 실시양태에서는 약 0.1 내지 약 1.5 mm, 일부 실시양태에서는 약 0.2 내지 약 1 mm(예: 약 0.5 mm)의 두께와 같은 다양한 상이한 부품 두께에서 이러한 광학 밀도 값을 나타낼 수 있다.
이러한 광학 밀도 값을 달성하는 데 도움을 주기 위해 일반적으로 다양한 안료가 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 안료는 흑색 안료, 예컨대 입자, 염료, 착색제 등일 수 있다. 사용되는 경우, 흑색 입자는 카본 블랙(예: 퍼니스 블랙(furnace black), 채널 블랙, 아세틸렌 블랙, 또는 램프 블랙)과 같은 탄소 물질로부터 형성될 수 있다. 탄소 입자는 임의의 원하는 형상, 예컨대 과립형, 플레이크(비늘형) 등을 가질 수 있다. 탄소 입자의 평균 크기(예를 들어 직경)는 비교적 작을 수 있고, 예컨대 약 1 내지 약 200 나노미터, 일부 실시양태에서는 약 5 내지 약 150 나노미터, 일부 실시양태에서는 약 10 내지 약 100 나노미터일 수 있다. 또한 전형적으로, 탄소 입자는 비교적 순수한 것이고, 예를 들어 다핵 방향족 탄화수소(예: 벤조[a]피렌, 나프탈렌 등)를 약 1 ppm(part per million) 이하, 일부 실시양태에서는 약 0.5 ppm 이하의 양으로 함유하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 탄소 입자는 약 10 ppb(part per billion) 이하, 일부 실시양태에서는 약 5 ppb 이하의 양으로 벤조[a]피렌을 함유할 수 있다. 원하는 경우, 입자는 또한 높은 비표면적, 예컨대 약 20 평방미터/그램(m2/g) 내지 약 1,000 m2/g, 일부 실시양태에서는 약 25 m2/g 내지 약 500 m2/g, 일부 실시양태에서는 약 30 m2/g 내지 약 300 m2/g을 가질 수 있다. 표면적은 ASTM D6556-19a에 따라 물리적 가스 흡착(BET) 방법(흡착 가스로서 질소)에 의해 결정될 수 있다. 이론에 의해 제한하려는 의도 없이, 이러한 작은 크기, 높은 순도 및/또는 높은 표면적을 갖는 입자는 많은 자유 라디칼에 대한 흡착 능력을 향상시킬 수 있으며, 이는 액정 중합체의 산화를 최소화할 수 있는 것으로 여겨진다.
원하는 경우, 탄소 물질은 탄소 입자를 캡슐화할 수 있는 캐리어 수지를 포함할 수 있으며, 이로써 다양한 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 캐리어 수지는, 입자가 중합체 매트릭스에 핸들링되고 혼입되는 능력을 향상시킬 수 있다. 임의의 공지된 캐리어 수지가 이러한 목적을 위해 사용될 수 있지만, 특정 실시양태에서, 캐리어 수지는 중합체 매트릭스에 사용되는 액정 중합체와 동일하거나 상이할 수 있는 전술한 바와 같은 액정 중합체일 수 있다. 원하는 경우, 캐리어 수지는 탄소 입자와 예비-블렌딩되어 마스터배치를 형성할 수 있으며, 이는 나중에 중합체 매트릭스와 조합될 수 있다. 사용되는 경우, 캐리어 수지는 전형적으로, 마스터배치의 약 40 중량% 내지 약 90 중량%, 일부 실시양태에서는 약 50 중량% 내지 약 80 중량%, 일부 실시양태에서는 약 60 중량% 내지 약 70 중량%를 구성하고, 탄소 입자는 전형적으로, 마스터배치의 약 10 중량% 내지 약 60 중량%, 일부 실시양태에서는 약 20 중량% 내지 약 50 중량%, 일부 실시양태에서는 약 30 중량% 내지 약 40 중량%를 구성한다. 탄소 입자 및 캐리어 수지의 상대 농도는, 중합체 조성물의 자기적, 기계적 및 유동 특성에 부정적인 영향을 주지 않고 원하는 광학 특성을 달성하기 위해 본 발명에서 선택적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 탄소 입자는 전형적으로, 전체 중합체 조성물의 약 0.01 내지 약 8 중량%, 일부 실시양태에서는 약 0.05 내지 약 4 중량%, 일부 실시양태에서는 약 0.1 내지 약 2 중량%의 양으로 사용된다. 캐리어 수지를 함유할 수 있는 탄소 물질은 마찬가지로, 중합체 조성물의 약 0.1 중량% 내지 약 15 중량%, 일부 실시양태에서는 약 0.2 중량% 내지 약 10 중량%, 일부 실시양태에서는 약 0.4 중량% 내지 약 5 중량%, 뿐만 아니라 중합체 조성물의 약 0.5 부피% 내지 약 30 부피%, 일부 실시양태에서는 약 1 부피% 내지 약 15 부피%, 일부 실시양태에서는 약 2 부피% 내지 약 10 부피%를 구성할 수 있다.
D. 기타 첨가제
원하는 경우, 각종 다양한 추가의 첨가제, 예를 들어 윤활제, 열 전도성 충전제, 산화방지제, 안정화제, 계면활성제, 왁스, 난연제, 적하-방지(anti-drip) 첨가제, 핵형성제(예컨대, 질화 붕소), 및 특성 및 가공성 향상을 위해 첨가되는 기타 물질이 또한 상기 중합체 조성물에 포함될 수 있다. 예를 들어, 실질적인 분해 없이 상기 액정 중합체의 가공 조건을 견딜 수 있는 윤활제가 상기 중합체 조성물에 사용될 수 있다. 이러한 윤활제의 예는 지방산 에스테르, 이의 염, 에스테르, 지방산 아미드, 유기 포스페이트 에스테르, 및 엔지니어링 플라스틱 물질의 가공에서 윤활제로 통상적으로 사용되는 유형의 탄화수소 왁스(이들의 혼합물 포함)를 포함한다. 적합한 지방산은 전형적으로 약 12 내지 약 60개의 탄소 원자의 골격 탄소 쇄를 가지며, 예컨대 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 아라킨산(arachic acid), 몬탄산, 옥타데신산, 파리나르산(parinaric acid) 등이다. 적합한 에스테르는 지방산 에스테르, 지방 알코올 에스테르, 왁스 에스테르, 글리세롤 에스테르, 글리콜 에스테르 및 복합 에스테르를 포함한다. 지방산 아미드는 지방산 1급 아미드, 지방산 2급 아미드, 메틸렌 및 에틸렌 비스아미드 및 알칸올아미드, 예를 들어 팔미트산 아미드, 스테아르산 아미드, 올레산 아미드, N,N'-에틸렌비스스테아르아미드 등을 포함한다. 지방산의 금속 염, 예를 들어 칼슘 스테아레이트, 아연 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트; 탄화수소 왁스, 예를 들어 파라핀 왁스, 폴리올레핀 및 산화된 폴리올레핀 왁스 및 미세결정질 왁스가 또한 적합하다. 특히 적합한 윤활제는 스테아르산의 산, 염 또는 아미드, 예컨대 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트, 칼슘 스테아레이트 또는 N,N'-에틸렌비스스테아르아미드이다. 사용되는 경우, 윤활제(들)는 전형적으로, 상기 중합체 조성물의 약 0.05 중량% 내지 약 1.5 중량%, 일부 실시양태에서 약 0.1 중량% 내지 약 0.5 중량% (중량 기준)를 구성한다.
II. 형성
상기 중합체 조성물의 성분들은 함께 용융 가공되거나 블렌딩될 수 있다. 상기 성분들은, 배럴(예컨대, 원통형 배럴) 내에 회전가능하게 장착되어 수용된 하나 이상의 스크류를 포함하고 상기 스크류의 길이를 따라 공급 구역 및 상기 공급 구역 하류에 위치하는 용융 구역을 한정할 수 있는 압출기에 별도로 또는 조합으로 공급될 수 있다. 상기 압출기는 일축 또는 쌍축 압출기일 수 있다. 목적하는 체류 시간, 전단 속도, 용융 가공 온도 등을 달성하도록 스크류의 속도를 선택할 수 있다. 예를 들어, 상기 스크류의 속도는 약 50 내지 약 800 rpm(분당 회전수), 일부 실시양태에서 약 70 내지 약 150 rpm, 일부 실시양태에서 약 80 내지 약 120 rpm의 범위일 수 있다. 용융 블렌딩 동안 겉보기 전단 속도는 또한 약 100 초-1 내지 약 10,000 초-1, 일부 실시양태에서 약 500 초-1 내지 약 5000 초-1, 일부 실시양태에서 약 800 초-1 내지 약 1200 초-1 범위일 수 있다. 겉보기 전단 속도는 4Q/πR3이고, 이때 Q는 중합체 용융물의 부피 유속("m3/초")이고, R은 용융된 중합체가 유동하는 모세관(예를 들어, 압출기 다이)의 반경("m")이다. 생성된 중합체 조성물의 용융 점도는 상대적으로 낮을 수 있으며, 이는 가공 중 유동성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 조성물의 다른 특성을 상승적으로 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 중합체 조성물은 1,000 초-1의 전단 속도에서 측정 시 약 200 Pa-s 이하, 일부 실시양태에서는 약 1 내지 약 100 Pa-s, 일부 실시양태에서는 약 2 내지 약 80 Pa-s, 일부 실시양태에서는 약 5 내지 약 60 Pa-s, 일부 실시양태에서는 약 10 내지 약 40 Pa-s의 용융 점도를 가질 수 있다. 용융 점도는 조성물의 용융 온도보다 15℃ 더 높은 온도(예를 들어, 약 380℃의 용융 온도에 대해 약 395℃, 또는 약 335℃의 용융 온도에 대해 약 350℃)에서 ISO 테스트 번호 11443:2014에 따라 측정될 수 있다.
III. 자성 부품
전술한 바와 같이, 본 발명의 중합체 조성물은 자기 센서, 자기 스위치(예를 들어, 자기 센서와 결합된 스위치), 전기 부품용 클래스프(clasp)(예를 들어, 벽면 충전기), 전기 부품(예: 스피커, 카메라 모듈, 수신기, 보이스 코일 모터, 진동 모터, 이어버드, 이어폰, 헤드셋 등)에 사용되는 개별 자석, 하우징 등과 같은 자성 부품에 사용하기에 특히 매우 적합하다. 적합한 자기 센서에는 예를 들어 홀(Hall) 효과 센서, 자기 저항 센서(예: 이방성), 자기 광학 센서(MO센서) 등이 포함될 수 있다. 홀 효과 센서는, 자기장이 센서 요소를 가로질러 인가될 때 홀 전압의 변화를 나타내는 자기 감지 물질을 함유하는 반면, 자기 저항 센서에는, 자기장이 센서 요소를 가로질러 적용될 때 저항의 변화를 나타내는 자기 감지 물질을 함유한다. 대조적으로, MO센서는 전기적 효과 대신 패러데이-효과를 기반으로 자기장을 분석한다. 이러한 센서의 다양한 예는 예를 들어 미국 특허 번호 9,664,747; 10,914,567; 및 10,955,494, 및 미국 특허 공개 번호 2020/0319265에 기재되어 있고, 이들 모두는 본 명세서에 참조로 인용된다. 유형에 상관없이, 이러한 컴포넌트는 일반적으로, 본 발명의 중합체 조성물로부터 형성될 수 있는 자기 감지 물질의 하나 이상의 층을 함유한다.
자성 부품은, 휴대용 전자 장치(예를 들어, 휴대 전화, 휴대용 컴퓨터, 태블릿, 시계 등), 컴퓨터, 미디어 플레이어, 텔레비전, 자동차 부품, GPS(Global Positioning System), 카메라, 게임 장치 등과 같이 당업계에 공지된 다양한 전자 장치에 사용될 수 있다. 도 1을 참조하면, 예를 들어, 하나 이상의 자기 센서(20)를 포함하는 전자 장치(10)의 일 실시양태가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 장치(10)는 하우징(12), 디스플레이(14), 사용자 입력을 수집하는 데 사용될 수 있는 하나 이상의 버튼(16), 하나 이상의 데이터 포트(26), 및 추가 입력-출력 컴포넌트(예를 들어, 스피커(18))를 가질 수 있다. 장치(10)에는, 하나 이상의 내부 자기 감지 장치, 예컨대 전자 장치의 자기 고요(magnetically quiet) 영역에 배열되고 나침반 인터페이스 회로에 결합되는 자기 센서(20)가 제공될 수도 있다. 나침반 인터페이스 회로는, 다수의 센서(20)로부터의 자기장 데이터를 조합하고, 방향 나침반 데이터를 생성하고, 나침반 데이터를 다른 회로에 제공하도록 구성될 수 있다. 장치(10)의 나침반 인터페이스 회로 또는 다른 제어 회로는, 나침반 교정 데이터를 저장하도록 구성될 수 있거나, 나침반(30)을 켜고 끄도록 구성될 수 있거나, 다른 전자 부품의 작동 상태에 대한 정보에 접근하도록 구성될 수 있거나, 다른 전자 부품과 관련된 작동 상태 정보(상태 데이터, 작동 상태 데이터 등이라고도 함)를 기반으로 나침반 데이터에 대한 교정을 적용하도록 구성될 수 있거나, 이러한 기능을 조합하거나 장치(10)에 대한 임의의 다른 나침반 관련 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 2를 참조하면, 자기 센서(20)는 나침반 인터페이스 회로(32)와 같은 회로와 결합되어 나침반(30)을 형성할 수 있다. 나침반 인터페이스 회로(32)는 부분적으로는 자기 센서(20) 상에 형성될 수 있고, 부분적으로는 자기 센서(20)와는 별도로 형성될 수 있거나, 또는 자기 센서(20)와 완전히 별개로 형성될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 나침반 인터페이스 회로(32)는 센서(20)로부터 원시(raw) 자기장 데이터를 수집하고, 관련 나침반 데이터를 장치(10)의 다른 제어 회로, 예컨대 저장 및 처리 회로(49)에 제공하도록 구성될 수 있다. 저장 및 처리 회로(40)는 나침반(30)으로부터 회로(40)에서 실행되는 다른 소프트웨어 애플리케이션으로 나침반 데이터를 전달하도록 구성될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 장치(10)는 또한, 다음과 같은 다른 전자 부품(22), 예컨대 하나 이상의 카메라(예: 전면 카메라, 후면 카메라 등), 하나 이상의 광원(예: 카메라 플래시, LED 카메라 조명, 손전등 등) 또는 지구 자기장의 검출을 방해할 수 있는 자기장을 생성하는 기타 부품을 포함할 수 있다. 자기 센서(20)는, 장치의 상대적 자기 고요 영역(예를 들어, 부품(22)로부터 멀리 떨어져 있거나 장치용 배터리 근처)의 장치(10) 내에 위치할 수 있다.
특정 실시양태에서, 장치(10)는 또한, 관성 측정 유닛(IMU)(44)과 같은 포지셔닝(positioning) 센서를 포함할 수 있다. 관성 측정 유닛(44)은, 장치(10)의 로케이션 및 위치를 결정하기 위해 하나 이상의 가속도계, 하나 이상의 자이로스코프, GPS 회로 등을 포함할 수 있다. 저장 및 처리 회로(40)는, 장치(10)에서 실행되는 애플리케이션에 위치 및 로케이션 정보를 제공하기 위해 나침반(30)과 조합되어 IMU(44)를 작동하도록 구성될 수 있다. 저장 및 처리 회로(40)는 전력 관리 유닛(PMU)을 작동하여 카메라(34) 및 광원(36)과 같은 부품(22)에 전력을 공급하는 데 사용될 수 있다 저장 및 처리 회로(40)는, 입력/출력 컴포넌트(42)와 같은 입력/출력 컴포넌트를 작동하고, 입력/출력 컴포넌트(42)를 사용하여 장치(10)에 데이터 입력을 처리 및 저장하기 위해 사용될 수 있다. 입력/출력 컴포넌트(42)는 도 1 의 버튼(16) 및 스피커(18)와 같은 버튼 또는 스피커를 포함할 수 있다. 입력/출력 컴포넌트(42)는 디스플레이(14)의 터치-감지 부분을 포함할 수 있고, 키보드, 무선 근거리 네트워크 트랜시버 회로 및 휴대 전화 네트워크 트랜시버 회로와 같은 무선 회로, 및 입력을 수신하고 출력을 공급하기 위한 기타 컴포넌트를 포함할 수 있다. 부품(22)은 장치(10) 내부에 있을 수 있거나, 장치(10)의 외부 표면의 일부 상에서 볼 수 있는 부분을 가질 수 있다. 전술한 부품 중 임의의 것(예를 들어, 스피커(18), 입력/출력 컴포넌트(42), 자기 센서(20) 등))은 본 발명의 중합체 조성물을 함유할 수 있다.
자기 센서(20)는 다양한 방식으로 장치(10) 내에 통합될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 자기 센서(20)는 하우징(12)의 부분에 부착될 수 있다. 보다 구체적으로, 이 예에서, 장치(10)는, 하우징 측벽(12S) 및 후방 하우징 부분(12R)에 부착된 3개의 일방향 자기 센서(20)를 포함한다. 각각의 일방향 자기 센서(20)는 다른 2개의 센서(20)에 직교하는 방향을 따라 정렬될 수 있다. 예를 들어, 하나의 센서는 도 3의 x-방향을 따라 정렬된 긴(elongated) 치수를 가질 수 있고, 하나의 센서는 y-방향을 따라 정렬된 긴 치수를 가질 수 있고, 하나의 센서는 z-방향을 따라 정렬된 긴 치수를 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 자기 센서는, 조합되어, 지구 자기장의 모든 직교 성분을 샘플링하도록 위치될 수 있다. 그러나, 이는 단지 예시일 뿐이다. 원하는 경우, 장치(10)는 다방향 자기 센서(예를 들어, 2개 또는 3개의 직교 방향에서 자기장 성분을 검출하도록 구성된 센서 요소를 갖는 센서(20))를 포함할 수 있다. 3개의 센서(20) 또는 하나 또는 2개의 센서(20) 상의 다중 센서 요소를 사용하여 수집된 자기장 데이터는 (예를 들어, 나침반 인터페이스 회로(32)를 사용하여) 결합되어, 장치(10)가 지구 자기장에 대해 배향되는 방향과 연관된 정보를 포함하는 방향 나침반 데이터를 형성할 수 있다. 도 4는, 상대적으로 작은 자기장(예를 들어, 지구 자기장의 검출을 최소로 방해하는 자기장)을 생성하는 장치(10)의 배터리 또는 다른 부품과 같은 장치(10) 내의 부품(50)에 센서(20)가 장착되는 다른 실시양태를 도시한다. 센서(20)는 커버(카울링) 구조와 같은 다른 구조 상에도 장착될 수 있다. 예를 들어, 도 5에서, 카울링(52)은 부품(50)(예를 들어 배터리)를 적어도 부분적으로 둘러싸는데 사용될 수 있고, 센서(20)는 그 위에 장착될 수 있다. 카울링 구조(52)는, 부품(50)의 연장된 상부 표면을 덮는 상부 부분(52T) 및 상부 부분(52T)에 직교하는 측면 부분(52S)을 포함할 수 있다. 측면 부분(52S) 및 상부 부분(52T)은 접히거나 구부러진 공통 구조로부터 형성될 수 있거나, 측면 부분(52S)은 상부 부분(52T)에 부착되거나 인접하게 장착되는 별도의 구조일 수 있다. 도시된 실시양태에서, 2개의 센서(20)는 상부 표면(52T) 상에 직교 방향(예를 들어, 도 5의 x 및 y 방향에 평행)으로 장착되고, 제3 센서(20)는 구조(52)의 직교의 접힌 측면 부분(52S)에 부착된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 카울링 구조(52)는 측벽 부분(52)과 상부 부분(52T) 모두에 직교하는 추가적인 측면 부분(52S')을 또한 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 구조(52)에는 3개의 일방향 자기 센서(20)가 상부에 장착될 수 있는 3개의 직교 표면이 제공될 수 있다.
자기 센서(20)가 형성되는 방식은 당업자에게 알려진 바와 같이 다양할 수 있다. 예를 들어, 도 7을 참조하면, 센서(20)와 같은 하나의 특정 실시양태가 더 자세히 도시되어 있다. 보다 구체적으로, 센서(20)는 폭 "w"를 갖고 본 발명의 중합체 조성물을 함유하는 자기 감지 요소(58)를 포함한다. 감지 요소(58)는, 화살표(61)로 표시된 방향을 따라 정렬된 자기장이 기판(56)의 회로 또는 장치(10)의 다른 회로에 의해 검출될 수 있는 자기 감지 요소(58)에서 응답을 생성하도록 센서 회로 기판(56)(예를 들어, 규소) 상에 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 센서(20)는 일방향 자기 센서로서 구성될 수 있다. 회로 기판(56)은 전도성 트레이스(64) 및 전기 접점(66)을 포함하는 보호 기판(54)(예를 들어, 폴리이미드, 에폭시 수지 등)에 의해 캡슐화될 수 있다. 전기 접점(66)은 인쇄 회로 보드, 다른 가요성 인쇄 회로 보드, 또는 장치(10) 내의 다른 회로에 부착될 수 있다. 트레이스(64)는 기판(56)으로부터 나침반 인터페이스 회로(32)(도 2)와 같은 다른 장치 회로로 자기장 데이터를 라우팅(route)하는 데 사용될 수 있다. 환경 변화로 인한 노이즈 신호의 검출 및 제거를 돕기 위해, 센서(20)에는 본 발명의 중합체 조성물을 함유할 수 있는 기준 자기 감지 요소(60)가 제공될 수도 있다.
도 8을 참조하면, 자기 감지 요소(58)는 보호 기판(54)의 상부 상에 형성될 수 있다(또는 보호 기판(54) 내에 부분적으로 또는 완전히 매립될 수 있다). 회로 기판(56)은 기판(54L)의 하부 층 상에 장착될 수 있고, 추가적 기판 물질(54T)로 덮일 수 있다. 전도성 트레이스(64)는 보호 기판(54)의 상부 층(54T)과 하부 층(54B) 사이에 형성될 수 있다. 각각의 전도성 트레이스(64)는 전도성 접점(66) 역할을 하는 노출된 부분을 포함할 수 있다. 트레이스(64)의 대향 단부(opposing end)는 회로 기판(56)의 트레이스(55)와 같은 전도성 트레이스에 결합되어, 이에 의해 자기 감지 요소(58)를 접점(66)에 결합시킬 수 있다. 전도성 트레이스(64)는 센서(20) 부근의 자기장을 간섭하지 않도록 자기적으로 투명한 물질(예를 들어, 구리)로 형성될 수 있다. 회로 기판(56)은 자기 감지 요소(58)로부터 수신된 자기장 신호를 처리하기 위한 회로(57)를 포함할 수 있다. 예컨대, 회로 기판(56)에 하나 이상의 자기 감지 요소(58) 및 하나 이상의 기준 감지 요소(60)이 제공된 구조에서, 회로(57)는 요소(들)(60)로부터의 자기장 신호를 사용하여 요소(들)(58)로부터의 자기장 신호를 (예를 들어, 요소(들)(58)에 의해 수집된 자기장 신호로부터 기판(56)의 온도 변화로 인한 효과를 제거함으로써) 수정(modifying)하는데 사용될 수 있다.
전술된 바와 같이, 센서(20)는, 센서(20)의 표면에 수직이고 기판(56) 및 자기 감지 요소(58)를 통과하는 치수를 따라 특징적 최대 높이(characteristic maximum height) "H"를 갖는 비교적 얇은 센서일 수 있다. 높이는, 예를 들어, 약 200 마이크로미터 이하, 일부 실시양태에서는 약 40 내지 약 150 마이크로미터일 수 있다. 원하는 경우, 센서(20)의 높이는 도 9에 도시된 바와 같이 인쇄 회로(54)를 수용하기 위한 오목부를 회로 기판(56)에 제공함으로써 더욱 감소될 수 있다. 도 9에서, 예컨대, 기판(56)의 연장 부분(74)이 보호 기판(54)의 연장 부분(75)과 인터페이스할 수 있도록 기판(56)의 일부가 제거된다. 이러한 방식으로, 회로 기판(56)은 인쇄 회로 물질의 임의의 상부 층 없이 제공될 수 있다. 도 9에 도시된 유형의 구성에서, 회로 기판(56)에는, 자기적으로 민감한 자기 감지 요소(58)로부터 연장 부분(74) 위로 연장되어 전기 접점(78)에 연결되는 전도성 트레이스(76)가 제공될 수 있다. 전기 접점(78)은, 기판(54) 및 기판(56)에 인터페이싱 연장 부분을 제공함으로써 센서(20)의 높이는, 약 150 마이크로미터 이하, 일부 실시양태에서는 약 30 내지 약 100 마이크로미터인 높이(H')로 감소될 수 있다.
도 10은, 자기 감지 요소(58)와 기준 감지 요소(60)가 회로 기판(56)의 공통 표면 상에 형성된 자기 센서의 측단면도를 도시한다. 이 실시양태에서, 회로 기판(56)은 요소(58 및 60) 및 회로(57)에 결합되는 전기 접점(84)(예를 들어, 기판(56)의 전도성 금속 층의 노출된 부분)을 포함할 수 있다. 전도성 라인(55)은 요소(58 및 60)로부터 회로(57)로 및/또는 인쇄 회로(54)의 전도성 트레이스(64)로 자기장 데이터를 제공하는 데 사용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 자기 감지 요소(58)와 기준 감지 요소(60) 모두는 본 발명의 중합체 조성물을 함유할 수 있는 자기 센서 층(80)을 포함할 수 있다. 자기 센서 층(80)은 본 발명의 중합체 조성물과 같은 자기 민감성 물질뿐만 아니라 부동태화 층, 차폐 층, 전도성 층 등과 같은 하나 이상의 다른 임의적 층을 포함할 수 있다. 기준 요소(60)는, 자기 센서 층(80)을 덮고 외부 자기장이 기준 센서의 센서 층(80)에 도달하는 것을 방지하는 하나 이상의 추가 차폐 층(82)을 포함할 수 있다. 이러한 자기 차폐 물질은 뮤-메탈(mu-metal), 니켈, 또는 다른 적합한 자기장 차폐 물질 또는 물질들의 조합을 포함할 수 있다.
도 10의 예에서, 센서(20)는 하나의 자기 감지 요소(58) 및 하나의 기준 요소(60)를 포함한다. 그러나, 이는 단지 예시일 뿐이다. 원하는 경우, 센서(20)는 임의의 기준 센서 없이 제공될 수 있거나, 센서(20)에는 하나 초과의 자기 센서 요소 및/또는 하나 초과의 기준 센서 요소가 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 11을 참조하면, 센서(20)에는 2개의 자기 센서 요소가 제공될 수 있다. 센서(20)는, 화살표(61)에 평행한 방향을 따라 자기장 성분을 검출하도록 구성된 제1 센서 자기 감지 요소(58), 및 화살표(61')에 평행한 직교 방향을 따라 자기장 성분을 검출하도록 구성된 제2 센서 자기 감지 요소(58)를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 센서(20)는 이방향 자기 센서(즉, 2개의 직교 방향에서 자기장 성분을 검출할 수 있는 센서)로서 구성될 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 이방향 자기 센서(20)는 또한 공유 기준 요소(60)를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 센서 자기 감지 요소(58)와 기준 요소(60)로부터의 신호는 결합(예를 들어, 감소)되고 디지털화(예를 들어, 기판(56)의 회로(57) 또는 장치(10)의 다른 회로를 사용)된다. 제2 센서 자기 감지 요소(58)와 기준 요소(60)로부터의 신호는 결합(예를 들어, 감산)되고 (예를 들어, 기판(56)의 회로(57) 또는 장치(10)의 다른 회로를 사용하여) 디지털화될 수 있다. 원하는 경우, 각 센서(58)와 공유 기준 요소(60)로부터의 결합된 신호는 공통의 공유 아날로그-디지털 변환기 회로를 사용하여 디지털화될 수 있다.
사용되는 방식에 관계없이, 원하는 자성 부품(들)은 다양한 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 적합한 기술은, 예를 들어 필름 압출, 열성형, 블로우 성형, 사출 성형, 저압 사출 성형, 압출 압축 성형, 기체 사출 성형, 발포 사출 성형, 저압 기체 사출 성형, 저압 발포 사출 성형, 기체 압출 압축 성형, 발포 압출 압축 성형, 압출 성형, 발포 압출 성형, 압축 성형, 발포 압축 성형, 기체 압축 성형 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 내부에서 상기 중합체 조성물이 사출될 수 있는 몰드를 포함하는 사출 성형 시스템이 사용될 수 있다. 사출기 내부 시간은, 상기 중합체 매트릭스가 사전-고화되지 않도록 제어되고 최적화될 수 있다. 사이클 시간에 도달하고 배럴이 배출을 위해 가득 차면, 피스톤을 사용하여 상기 조성물을 몰드 공동으로 사출할 수 있다. 압축 성형 시스템이 또한 사용될 수 있다. 사출 성형과 마찬가지로, 상기 중합체 조성물을 목적하는 물품으로 성형하는 것도 몰드 내에서 일어난다. 상기 조성물은 임의의 공지된 기술을 사용하여, 예를 들어 자동화된 로봇 암에 의해 픽업됨으로써 압축 몰드 내에 배치될 수 있다. 몰드의 온도는, 고화를 허용하는 목적하는 시간 동안 중합체 매트릭스의 고화 온도 이상으로 유지될 수 있다. 이어서, 성형 제품을 이의 용융 온도 미만의 온도가 되게 하여 이를 고화시킬 수 있다. 생성된 제품은 탈형될 수 있다. 각각의 성형 공정에 대한 사이클 시간은, 중합체 매트릭스에 적합하고 충분한 결합을 달성하고 전체 공정 생산성을 향상시키도록 조정될 수 있다.
테스트 방법
용융 점도: 용융 점도(Pa-s)는 Dynisco LCR7001 모세관 레오미터를 사용하여 1,000 초-1의 전단 속도 및 용융 온도보다 15℃ 높은 온도에서 ISO 테스트 번호 11443:2014에 따라 측정할 수 있다. 레오미터 오리피스(다이)는 직경 1mm, 길이 20 mm, L/D 비율 20.1, 및 입사각 180°를 가졌다. 배럴의 직경은 9.55 mm + 0.005 mm이고, 막대(rod)의 길이는 233.4 mm이다.
용융 온도: 용융 온도("Tm")는 당업계에 공지된 바와 같이 시차 주사 열량계("DSC")에 의해 측정될 수 있다. 용융 온도는 ISO 테스트 번호 11357-2:2020에 따라 측정된 시차 주사 열량계(DSC) 피크 용융 온도이다. DSC 절차에 따라 샘플은 TA Q2000 기기에서 수행된 DSC 측정을 사용하여 ISO 표준 10350에 명시된 바와 같이 분당 20℃로 가열 및 냉각되었다.
하중 하 변형 온도("DTUL"): 하중 하 변형 온도는 ISO 테스트 번호 75-2:2013(기술적으로 ASTM D648-18과 동일)에 따라 측정될 수 있다. 보다 구체적으로, 길이 80 mm, 두께 10 mm, 폭 4 mm를 갖는 테스트 스트립 샘플에, 지정된 하중(최대 외부 섬유 응력)이 1.8 메가파스칼인 엣지 방향(edgewise) 3점 벤딩(bending) 테스트를 실시할 수 있다. 시편을 실리콘 오일 욕조에 담그면, 0.25 mm(ISO 테스트 번호 75-2:2013의 경우 0.32 mm) 변형될 때까지 온도가 분당 2℃씩 온도가 상승된다.
인장 모듈러스, 인장 응력 및 인장 신율: 인장 특성은 ISO 테스트 번호 527:2019(기술적으로 ASTM D638-14와 동일)에 따라 테스트할 수 있다. 모듈러스 및 강도 측정은 길이 80 mm, 두께 10 mm, 폭 4 mm를 갖는 동일한 테스트 스트립 샘플에서 이루어질 수 있다. 테스트 온도는 23℃일 수 있으며, 테스트 속도는 1 또는 5 mm/분일 수 있다.
굴곡 모듈러스, 굴곡 응력 및 굴곡 신율: 굴곡 특성은 ISO 테스트 번호 178:2019(ASTM D790-10과 기술적으로 동등함)에 따라 테스트될 수 있다. 이 테스트는 64 mm 지지 범위(support span)에서 수행될 수 있다. 절단되지 않은 ISO 3167 다목적 바의 중앙 부분에서 테스트를 실행할 수 있다. 테스트 온도는 23℃일 수 있으며, 테스트 속도는 2 mm/분일 수 있다.
실시예 1
다음 성분을 함유하는 샘플이 형성될 수 있다.
LCP 1은 약 340℃의 용융 온도를 가지며 HBA 60%, TA 18%, BP 12%, HNA 5%, 및 APAP 5%를 함유한다. 자성 분말 1은 Magnequench에서 "MQP-AA4-15-7"이라는 명칭으로 입수한 NdFeB 자성 분말이다.
실시예 2
다음 성분을 함유하는 샘플이 형성될 수 있다.
자성 분말 2는 Magnequench에서 "MQP-B+"라는 명칭으로 구입한 Nd-Fe-Co-B 자성 분말로서, 약 900 mT의 잔류자성(Br), 약 130 kJ/m3의 에너지 프로덕트(BHmax), 716-836 kA/m의 고유 보자력(Hci), 및 360℃의 퀴리 온도(Tc)를 갖는다.
실시예 3
다음 성분을 함유하는 샘플이 형성될 수 있다.
LCP 2는 약 340℃의 용융 온도를 가지며 HBA 43%, TA 8%, HQ 29%, 및 NDA 20%를 함유한다.
실시예 4
다음 성분을 함유하는 샘플이 형성될 수 있다.
실시예 5
다음 성분을 함유하는 샘플이 형성될 수 있다.
자성 분말 3은 Nd-Fe-B 자성 분말로서, 약 850 mT의 잔류자성(Br), 약 119 kJ/m3의 에너지 프로덕트(BHmax), 및 약 987 kA/m의 고유 보자력(Hci)을 갖는다. 중앙 입자 크기(D50)는 약 45 마이크로미터이고, D97 입자 크기는 약 192 마이크로미터이다.
샘플의 다양한 자기적 및 기계적 특성을 전술한 바와 같이 테스트했다. 결과는 하기 표에 제시되어 있다.
본 발명의 이러한 및 다른 수정 및 변형은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남이 없이 당업자에 의해 실시될 수 있다. 또한, 다양한 실시양태의 양태는 전체적으로 또는 부분적으로 상호교환될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 당업자는 전술한 설명이 단지 예시일 뿐이며, 첨부된 청구범위에 추가로 기술된 본 발명을 제한하려는 의도가 아님을 이해할 것이다.

Claims (26)

  1. 액정 중합체를 포함하는 중합체 매트릭스 약 20 부피% 내지 약 60 부피%, 및
    자성 입자 약 20 부피% 내지 약 60 부피%
    를 포함하는 중합체 조성물로서, 상기 자성 입자의 부피에 대한 상기 중합체 매트릭스의 부피의 비는 약 0.6 내지 약 1.5인, 중합체 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중합체 매트릭스가 중합체 조성물의 약 8 중량% 내지 약 50 중량%를 구성하고, 상기 자성 입자가 중합체의 약 50 중량% 내지 약 99 중량%를 구성하는, 중합체 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중합체 조성물이 ISO 테스트 번호 11443:2014에 따라 1,000 초-1의 전단 속도 및 조성물의 용융 온도보다 15℃ 더 높은 온도에서 측정 시 200 Pa-s 이하의 용융 점도를 나타내는, 중합체 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중합체 조성물이 1.8 MPa의 지정 하중(specified load)에서 ISO 테스트 번호 75-2:2013에 따라 측정 시 약 280℃ 이상의 용융 온도 및/또는 약 200℃ 이상의 하중 하 변형 온도(deflection temperature under load)를 갖는, 중합체 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 액정 중합체가 중합체의 약 15 몰% 이하의 양의 나프텐계 하이드록시카복실산 및/또는 디카복실산으로부터 유도된 반복 단위를 함유하는, 중합체 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 액정 중합체가, 중합체의 약 40 몰% 내지 약 80 몰%의 양의 4-하이드록시벤조산으로부터 유도된 반복 단위를 함유하고, 중합체의 약 0.5 몰% 내지 약 15 몰% 양의 6-하이드록시-2-나프토산으로부터 유도된 반복 단위를 함유하는, 중합체 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 액정 중합체가 중합체의 약 15 몰% 초과의 양의 나프텐계 하이드록시카복실산 및/또는 디카복실산으로부터 유도된 반복 단위를 함유하는, 중합체 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 액정 중합체가, 중합체의 약 20 몰% 내지 약 60 몰%의 양의 4-하이드록시벤조산으로부터 유도된 반복 단위를 함유하고, 중합체의 약 16 몰% 내지 약 50 몰% 양의 2,6-나프탈렌디카복실산으로부터 유도된 반복 단위를 함유하는, 중합체 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 자성 입자가 JIS C 2501:2019에 따라 23℃의 온도에서 측정 시 약 300 내지 약 2,000 mT의 잔류 값(remanence value)을 나타내는, 중합체 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 자성 입자가 JIS C 2501:2019에 따라 23℃의 온도에서 측정 시 약 15 내지 약 200 kJ/m3의 최대 에너지 프로덕트(maximum energy product)를 나타내는, 중합체 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 자성 입자가 JIS C 2501:2019에 따라 23℃의 온도에서 측정 시 약 400 내지 약 3,000 kA/m의 고유 보자력(intrinsic coercivity)을 나타내는, 중합체 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 자성 입자가 ASTM E1582-17에 따른 열중량 분석으로 측정 시 약 200℃ 내지 약 400℃의 퀴리(Curie) 온도를 나타내는, 중합체 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 자성 입자가 약 1 내지 약 200 마이크로미터의 중앙 입자 크기(median particle size)를 갖는, 중합체 조성물.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 자성 입자가 희토류 원소(rare earth element)를 함유하는, 중합체 조성물.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 희토류 원소가 네오디뮴을 포함하는, 중합체 조성물.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 자성 입자가 하기 일반식을 갖는 희토류 물질을 함유하는, 중합체 조성물:
    (R1-aR'a)uFe100-u-v-w-x-yZvMwTxBy
    상기 식에서,
    R은 Nd, Pr, 디디뮴, MM 또는 이들의 조합이고;
    MM은 미쉬메탈(mischmetal) 또는 이의 합성 등가물이고;
    R'는 La, Ce, Y, 또는 이들의 조합이고;
    Z는 Fe 이외의 전이 금속, 예컨대 Co, Rh, Ir, Mt, Ni, Pd, Pt, Ds 또는 이들의 조합이고;
    M은 Zr, Nb, Ti, Cr, V, Mo, W, Rf, Ta, Db, Sg, Hf 또는 이들의 조합이고;
    T는 Al, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Ga, In, Ti, Ge, Sn, Pb, Si 또는 이들의 조합이고;
    a는 0 내지 1이고;
    u는 7 내지 13이고;
    v는 0 내지 20이고;
    w는 0 내지 5이고;
    x는 0 내지 5이고;
    y는 4 내지 12이다.
  17. 제16항에 있어서,
    a가 0.1 내지 0.8인, 중합체 조성물.
  18. 제16항에 있어서,
    R이 Nd이고, Y가 Co인, 중합체 조성물.
  19. 제18항에 있어서,
    M이 Zr, Nb 또는 이들의 조합이고, T가 Al, Mn 또는 이들의 조합인, 중합체 조성물.
  20. 제1항에 있어서,
    탄소 입자를 추가로 포함하는 중합체 조성물.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 탄소 입자가 카본 블랙을 포함하는, 중합체 조성물.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 조성물이 약 0.5 mm의 두께 및 400 내지 1,500 nm의 파장에서 측정 시 약 4 이상의 광학 밀도를 나타내는, 중합체 조성물.
  23. 제1항의 중합체 조성물을 포함하는 자기 감지(magnetic sensing) 물질을 포함하는 자성 부품(magnetic component).
  24. 제23항에 있어서,
    상기 자성 부품이 자기 센서(magnetic sensor)를 포함하는, 자성 부품.
  25. 제24항의 자성 부품을 포함하는 전자 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 장치가 휴대용 전자 장치인, 전자 장치.
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