WO2025226002A1 - 액정 중합체 조성물 및 이로부터 제조된 성형품 - Google Patents

액정 중합체 조성물 및 이로부터 제조된 성형품

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WO2025226002A1
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crystal polymer
polymer composition
weight
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아리핀에릭
김익모
박상기
이상화
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Lotte Chemical Corp
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Lotte Chemical Corp
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal polymer composition and a molded article manufactured therefrom. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal polymer composition having excellent weld strength, crack resistance, and appearance characteristics, and producing little dust, and a molded article manufactured therefrom.
  • compact camera module (CCM) components are manufactured using liquid crystalline polymer (LCP)-based materials, which boast excellent heat resistance, dimensional stability, and the ability to be molded into thin walls.
  • LCP liquid crystalline polymer
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • ball dents surface depressions caused by bearing balls, etc.
  • optical function deterioration due to fibrillation (surface whitening) during dust cleaning processes using ultrasonic waves, such as during the assembly process.
  • the background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent No. 10-1537109, etc.
  • the purpose of the present invention is to provide a liquid crystal polymer composition having excellent weld strength, wear resistance, appearance properties, etc., and generating less dust.
  • Another object of the present invention is to provide a molded article formed from the liquid crystal polymer composition.
  • the liquid crystal polymer composition comprises: about 100 parts by weight of a base material comprising about 80 to about 99 weight % of a liquid crystal polymer and about 1 to about 20 weight % of a polyester resin; about 10 to about 35 weight parts of mica; about 1 to about 10 weight parts of a nanocompound comprising at least one of a conductive nanocompound and an oxide nanocompound; about 0.1 to about 5 weight parts of a modified olefin copolymer comprising a reactive group; and about 0.1 to about 5 weight parts of a core-shell structured impact modifier; wherein a weight ratio of the modified olefin copolymer comprising a reactive group and the core-shell structured impact modifier is about 1:0.7 to about 1:3.
  • the liquid crystal polymer may have a crystalline melting point of about 280 to about 360°C.
  • the polyester resin may include at least one of polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polytrimethylene terephthalate, and polycyclohexylenedimethylene terephthalate.
  • the mica may have an average particle size of about 15 to about 35 ⁇ m.
  • the conductive nanocompound may include at least one of carbon black, graphite, expanded graphite, graphene, carbon nanotubes, carbon fibers, and metal nanoparticles.
  • the oxide nanocompound may include at least one of barium sulfate, silica, spinel copper chromate, and alumina.
  • the modified olefin copolymer including the reactive group may include at least one of a glycidyl (meth)acrylate modified ethylene-methyl acrylate copolymer, a glycidyl (meth)acrylate modified polyethylene, a glycidyl (meth)acrylate modified ethylene-ethyl acrylate copolymer, a glycidyl (meth)acrylate modified ethylene-butyl acrylate copolymer, a maleic anhydride modified polypropylene, a maleic anhydride modified polyethylene, and a maleic anhydride modified polybutylene.
  • the impact modifier of the core-shell structure may be a rubber polymer in which an unsaturated compound including at least one of an acrylic monomer, an aromatic vinyl monomer, and a cyanide vinyl monomer is graft-polymerized.
  • the weight ratio of the modified olefin copolymer including the nano-compound and the reactive group and the impact modifier having the core-shell structure may be about 1:0.5 to about 1:3.
  • the liquid crystal polymer composition may have a weld strength of about 5 to about 8 N of an injection molded specimen having a size of 8 mm ⁇ 8 mm ⁇ 0.2 mm, measured by pulling the specimen at a speed of 0.5 mm/s in the direction in which a weld line occurs using a push-pull device.
  • the liquid crystal polymer composition is formed by injecting a CCM actuator housing and a carrier actual part having a size of 8 mm ⁇ 8 mm ⁇ 0.2 mm, inserting a ceramic bearing ball, assembling the CCM actuator, exposing the CCM actuator assembly to a 25 kHz vibration condition for 12 hours using a vibration tester, and then disassembling the assembly, and the surface dent depth of the CCM actuator housing measured using a 3D optical profilometer may be about 4 ⁇ m or less.
  • the liquid crystal polymer composition may have a dust generation amount of about 50 to about 150 ppm measured according to the following Equation 1 after a tumbler evaluation in which a Lego block-shaped injection molded specimen having 8 protrusions and 32 mm ⁇ 16 mm ⁇ 9 mm in size is placed in a tumbler having 30 cm ⁇ 30 cm ⁇ 100 cm in size and rotated 2,000 times under conditions of 7 rpm:
  • W1 is the weight of the specimen before tumbler evaluation
  • W2 is the weight of the specimen after tumbler evaluation
  • the molded article is characterized in that it is formed from a liquid crystal polymer composition according to any one of 1 to 12.
  • the molded product may be a compact camera module part.
  • the present invention has the effect of providing a liquid crystal polymer composition having excellent weld strength, wear resistance, appearance properties, etc. and generating less dust, and a molded article formed therefrom.
  • a liquid crystal polymer composition according to the present invention comprises (A) a liquid crystal polymer; (B) a polyester resin; (C) mica; (D) a nano-compound; (E) a modified olefin copolymer containing a reactive group; and (F) an impact modifier having a core-shell structure.
  • a liquid crystalline polymer is applied together with a polyester resin, mica, a nano-compound, a modified olefin copolymer containing a reactive group, and a core-shell structured impact modifier, thereby improving the weld strength, dent resistance, and appearance properties of the liquid crystalline polymer composition and reducing dust generation.
  • the liquid crystalline polymer exhibits an anisotropic melt phase
  • liquid crystalline polyesteramide, liquid crystalline polyester, and the like, which are called thermotropic liquid crystalline polymers can be used.
  • the anisotropic melt phase of the liquid crystalline polymer can be confirmed by a method of a conventional polarization system using a right-angle light polarizer. For example, under a nitrogen atmosphere, a sample on a Leitz heating plate can be observed with a Leitz polarization microscope.
  • the liquid crystal polymer may include repeating units of aromatic oxycarbonyl, aromatic dicarbonyl, aromatic dioxy, aromatic aminooxy, aromatic aminocarbonyl, aromatic diamino, aromatic oxydicarbonyl, aliphatic dioxy, or combinations thereof.
  • the liquid crystal polymer comprising the repeating units described above may include both those that provide an anisotropic melt phase and those that do not, depending on the structural elements of the polymer and the ratio and arrangement distribution of the elements.
  • the liquid crystal polymer used in the present invention exhibits an anisotropic melt phase.
  • examples of monomers providing the aromatic oxycarbonyl repeating unit include 4-hydroxybenzoic acid, m-hydroxybenzoic acid, o-hydroxybenzoic acid, 6-hydroxy-2-naphthoic acid, 5-hydroxy-2-naphthoic acid, 3-hydroxy-2-naphthoic acid, 4'-hydroxybiphenyl-4-carboxylic acid, 3'-hydroxybiphenyl-4-carboxylic acid, 4'-hydroxybiphenyl-3-carboxylic acid, and alkyl-, alkoxy- or halogen-substituted derivatives thereof, and ester-forming derivatives such as acyl derivatives, ester derivatives and acyl halides thereof.
  • 4-hydroxybenzoic acid and 6-hydroxy-2-naphthoic acid are preferable from the viewpoint of easier control of the properties and melting point of the resulting liquid crystal polymer.
  • examples of monomers providing the aromatic dicarbonyl repeating unit include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, and 4,4'-dicarboxybiphenyl, and alkyl-, alkoxy- or halogen-substituted derivatives thereof, and ester derivatives thereof, ester-forming derivatives such as acid halides.
  • aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, and 4,4'-dicarboxybiphenyl, and alkyl-, al
  • examples of monomers providing the aromatic dioxy repeating unit include aromatic diols such as hydroquinone, resorcin, 2,6-dihydroxynaphthalene, 2,7-dihydroxynaphthalene, 1,6-dihydroxynaphthalene, 1,4-dihydroxynaphthalene, 4,4'-dihydroxybiphenyl, 3,3'-dihydroxybiphenyl, 3,4'-dihydroxybiphenyl, 4,4'-dihydroxybiphenyl ether, and ester-forming derivatives such as alkyl-, alkoxy-, or halogen-substituted derivatives, and acyl derivatives thereof.
  • hydroquinone and 4,4'-dihydroxybiphenyl are preferable from the viewpoint of good reactivity during the polymerization process and good properties of the resulting liquid crystal polymer blend.
  • examples of monomers providing the aromatic aminooxy repeating unit are aromatic hydroxyamines such as p-aminophenol, m-aminophenol, N-acetyl-4-aminophenol, 4-amino-1-naphthol, 5-amino-1-naphthol, 8-amino-2-naphthol, 4-amino-4'-hydroxybiphenyl, and ester-forming derivatives such as alkyl-, alkoxy- or halogen-substituted derivatives and acyl derivatives thereof, and amide-forming derivatives such as N-acyl derivatives thereof.
  • aromatic hydroxyamines such as p-aminophenol, m-aminophenol, N-acetyl-4-aminophenol, 4-amino-1-naphthol, 5-amino-1-naphthol, 8-amino-2-naphthol, 4-amino-4'-hydroxybiphenyl, and ester-
  • examples of monomers providing the aromatic diamino repeating units are aromatic diamines such as p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 1,5-diaminonaphthalene, 1,8-diaminonaphthalene and amide-forming derivatives such as alkyl-, alkoxy- or halogen-substituted derivatives, and N-acyl derivatives thereof.
  • examples of monomers providing the aromatic aminocarbonyl repeating unit are aromatic aminocarboxylic acids such as p-aminobenzoic acid, m-aminobenzoic acid, 6-amino-2-naphthoic acid and alkyl-, alkoxy- or halogen-substituted derivatives thereof, and ester-forming derivatives such as acyl derivatives, ester derivatives and acid halides thereof, and amide-forming derivatives such as N-acyl derivatives thereof.
  • aromatic aminocarboxylic acids such as p-aminobenzoic acid, m-aminobenzoic acid, 6-amino-2-naphthoic acid and alkyl-, alkoxy- or halogen-substituted derivatives thereof
  • ester-forming derivatives such as acyl derivatives, ester derivatives and acid halides thereof
  • amide-forming derivatives such as N-acyl derivatives thereof.
  • examples of monomers providing the aromatic oxydicarbonyl repeating unit are hydroxy-aromatic dicarboxylic acids such as 3-hydroxy-2,7-naphthalenedicarboxylic acid, 4-hydroxyisophthalic acid, 5-hydroxyisophthalic acid, and alkyl-, alkoxy-, or halogen-substituted derivatives thereof, and ester-forming derivatives such as acyl derivatives, ester derivatives, and acyl halides thereof.
  • hydroxy-aromatic dicarboxylic acids such as 3-hydroxy-2,7-naphthalenedicarboxylic acid, 4-hydroxyisophthalic acid, 5-hydroxyisophthalic acid, and alkyl-, alkoxy-, or halogen-substituted derivatives thereof
  • ester-forming derivatives such as acyl derivatives, ester derivatives, and acyl halides thereof.
  • examples of monomers providing the aliphatic dioxy repeating units include aliphatic diols such as ethylene glycol, 1,4-butanediol, and 1,6-hexanediol, and acyl derivatives thereof.
  • a liquid crystal polymer having an aliphatic dioxy repeating unit can be obtained by reacting a polyester having an aliphatic dioxy repeating unit such as polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate with the aromatic oxycarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acid, aromatic diol, aromatic hydroxyamine, aromatic aminocarboxylic acid, aromatic diamine or acyl derivative, ester derivative or acid halide thereof.
  • the liquid crystal polymer may have a thioester bond, provided that the bond does not impair the purpose of the present invention.
  • monomers providing a thioester bond include mercapto-aromatic carboxylic acid, aromatic dithiol, and hydroxy-aromatic thiol.
  • the proportion of such additional monomers based on the total amount of monomers providing aromatic oxycarbonyl, aromatic dicarbonyl, aromatic dioxy, aromatic aminooxy, aromatic diamino, aromatic oxydicarbonyl, and aliphatic dioxy repeating units is preferably about 10 mol% or less.
  • the preferred liquid crystal polymer used in the present invention is one that includes an aromatic oxycarbonyl repeating unit including a 4-oxybenzoyl repeating unit and/or a 6-oxy-2-naphthoyl repeating unit.
  • examples of preferred liquid crystal polymers comprising 4-oxybenzoyl and/or 6-oxy-2-naphthoyl repeating units may include:
  • copolymers of 1), 8), 9) and 13) are preferable from the viewpoint of formability and mechanical properties of the liquid crystal polymer.
  • the liquid crystal polymer may be a liquid crystal polymer blend comprising two or more liquid crystal polymers for the purpose of increasing fluidity during molding.
  • the method for producing the liquid crystal polymer is not limited, and any method known in the art may be utilized.
  • conventional polycondensation methods such as slurry polymerization and melt acid decomposition, which produce ester and/or amide bonds among the monomer elements described above, may be utilized to produce the liquid crystal polymer.
  • the above-described melt acid decomposition method is preferably used for the production of liquid crystal polymers.
  • the monomers are heated to form a molten solution, and then the solution is reacted to form a molten polymer.
  • the final step of this method may be performed under vacuum to facilitate the removal of volatile byproducts such as acetic acid or water.
  • the slurry polymerization method is characterized in that the monomer is reacted in a heat-exchange fluid to produce a solid-state polymer in the form of a suspension in the heat-exchange liquid medium.
  • the polymerizing monomer in either the melt acid decomposition method or the slurry polymerization method, may be in the form of a lower acyl derivative obtained by acylating a hydroxyl group and/or an amino group.
  • the lower acyl group may have 2 to 5 carbon atoms, for example, 2 to 3 carbon atoms.
  • an acetylated monomer is used in the reaction.
  • the lower acyl derivative of the monomer may be prepared by independently acylating the monomer previously, or may be produced in the reaction system by adding an acylating agent such as acetic anhydride to the monomer during the preparation of the liquid crystal polymer.
  • an acylating agent such as acetic anhydride
  • a catalyst may be utilized in the reaction if desired.
  • examples of catalysts include organotin compounds such as dialkyl tin oxides (e.g., dibutyl tin oxide) and diaryl tin oxides; antimony trioxide; titanium dioxide; organotin compounds such as alkoxy titanium silicates and titanium alkoxides; alkali or alkaline earth metal salts of carboxylic acids such as potassium acetate; salts of inorganic acids (e.g., K 2 SO 4 ); and gaseous acid catalysts such as Lewis acids (e.g., BF 3 ) and hydrogen halides (e.g., HCl).
  • organotin compounds such as dialkyl tin oxides (e.g., dibutyl tin oxide) and diaryl tin oxides
  • antimony trioxide titanium dioxide
  • organotin compounds such as alkoxy titanium silicates and titanium alkoxides
  • alkali or alkaline earth metal salts of carboxylic acids such as potassium acetate
  • the amount of catalyst added to the reaction may be from about 10 to about 1,000 ppm, for example from about 20 to about 200 ppm, based on the total amount of monomers.
  • the liquid crystal polymer may be obtained from a reaction vessel in which it is polymerized in a molten state and then processed to produce pellets, flakes or powder.
  • the liquid crystal polymer in the form of pellets, flakes, or powder may be heated to a substantially solid state, if desired, under vacuum or an inert gas atmosphere such as nitrogen or helium.
  • the heat treatment temperature may be from about 260 to about 350°C, for example from about 280 to about 320°C.
  • the liquid crystal polymer may have a crystalline melting point (Tm) of about 280 to about 360°C as determined by differential scanning calorimetry.
  • Tm crystalline melting point
  • a differential scanning calorimeter such as an Exstar 6000 (Seiko Instruments Inc.) or the same type of DSC device is used.
  • the liquid crystal polymer sample to be observed is heated from room temperature at a rate of 20°C/min to measure the endothermic peak (Tm1).
  • the sample is then maintained at a temperature 20 to 50°C higher than Tm1 for 10 minutes.
  • the sample is then cooled to room temperature at a rate of 10°C/min and heated again at a rate of 10°C/min.
  • Tm crystalline melting point
  • the liquid crystal polymer may be included in an amount of about 80 to about 99 wt%, for example, about 85 to about 98 wt%, of 100 wt% of the base material including the liquid crystal polymer and the polyester resin described below.
  • the content of the liquid crystal polymer is less than about 80 wt% of the base material, there is a concern that the weld strength, crack resistance, appearance characteristics, etc. of the liquid crystal polymer composition (molded product) may be deteriorated, and when it exceeds about 99 wt%, there is a concern that the appearance characteristics, etc. of the liquid crystal polymer composition (molded product) may be deteriorated.
  • a polyester resin according to one specific example of the present invention is applied together with a liquid crystal polymer, mica, a nano-compound, a modified olefin copolymer containing a reactive group, and an impact modifier having a core-shell structure, thereby improving the weld strength, crack resistance, and appearance properties of the liquid crystal polymer composition and reducing dust generation.
  • a polyester resin used in a typical thermoplastic resin composition can be used.
  • the polyester resin may include, as a dicarboxylic acid component, aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid (TPA), isophthalic acid (IPA), 1,2-naphthalene dicarboxylic acid, 1,4-naphthalene dicarboxylic acid, 1,5-naphthalene dicarboxylic acid, 1,6-naphthalene dicarboxylic acid, 1,7-naphthalene dicarboxylic acid, 1,8-naphthalene dicarboxylic acid, 2,3-naphthalene dicarboxylic acid, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid, and 2,7-naphthalene dicarboxylic acid, dimethyl terephthalate (DMT), dimethyl isophthalate, dimethyl-1,2-naphthalate, Aromatic dicarboxylates such as dimethyl-1,5-naphthalate, dimethyl-1,7-naphthalate, dimethyl-1,8-naphthalate, dimethyl-2
  • the polyester resin may include one or more of polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), polytrimethylene terephthalate (PTT), and polycyclohexylenedimethylene terephthalate (PCT).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PTT polytrimethylene terephthalate
  • PCT polycyclohexylenedimethylene terephthalate
  • the polyester resin may be polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, or a combination thereof.
  • the polyester resin may be dissolved in a solvent containing phenol/1,1,2,2-tetrachloroethane in a weight ratio of 60/40 and may have an intrinsic viscosity of about 0.6 to about 1.5 dl/g, for example, about 0.7 to about 1.3 dl/g, as measured using a Ubbelohde viscometer (capillary viscometer) at 25°C. Within this range, the liquid crystal polymer composition may have excellent processability, dimensional stability, and the like.
  • the polyester resin may be included in an amount of about 1 to about 20 wt%, for example, about 2 to about 15 wt%, of 100 wt% of the base material including the liquid crystal polymer and the polyester resin. If the content of the polyester resin is less than about 1 wt% of the base material, there is a concern that the appearance characteristics of the liquid crystal polymer composition (molded product) may deteriorate, and if it exceeds about 20 wt%, there is a concern that the weld strength, crack resistance, appearance characteristics, etc. of the liquid crystal polymer composition (molded product) may deteriorate.
  • mica is applied together with a liquid crystal polymer, a polyester resin, a nano-compound, a modified olefin copolymer containing a reactive group, and an impact modifier having a core-shell structure, thereby improving the weld strength, crack resistance, and appearance properties of the liquid crystal polymer composition and reducing dust generation.
  • Conventional plate-shaped mica can be used.
  • the mica may have an average particle size (D50) of about 15 to about 50 ⁇ m, for example, about 20 to about 40 ⁇ m, as measured by a particle size measuring device (Malvern Panalytical Ltd., mastersizer 3000). Within this range, the appearance properties of the liquid crystal polymer composition may be excellent.
  • D50 average particle size
  • the mica may be included in an amount of about 10 to about 35 parts by weight, for example, about 15 to about 30 parts by weight, based on about 100 parts by weight of the base material. If the content of the mica is less than about 10 parts by weight based on about 100 parts by weight of the base material, there is a concern that the weld strength of the liquid crystal polymer composition (molded product) may be reduced, and if it exceeds about 35 parts by weight, there is a concern that the dust generation reduction effect of the liquid crystal polymer composition (molded product) may be reduced.
  • a nanocompound according to one specific example of the present invention is applied together with a liquid crystal polymer, a polyester resin, mica, a modified olefin copolymer containing a reactive group, and an impact modifier having a core-shell structure, and can improve weld strength, scratch resistance, appearance properties, etc. of a liquid crystal polymer composition and reduce dust generation, and can include at least one of a conductive nanocompound and an oxide nanocompound.
  • the conductive nanocompound may include one or more of carbon black, graphite, expanded graphite, graphene, carbon nanotubes, carbon fibers, and metallic nanoparticles such as silver (Ag), copper (Cu), and gold (Au).
  • the oxide nanocompound may include one or more of barium sulfate (BaSO 4 ), silica (SiO 2 ), spinel copper chromate (spinel CuCrO 4 ), and alumina.
  • the nanocomposite may have an average particle size of 50 particles, as measured by a transmission electron microscope (TEM), of about 20 to about 100 nm, for example, about 40 to about 80 nm. Within this range, the liquid crystal polymer composition may exhibit excellent weld strength, appearance properties, and the like.
  • TEM transmission electron microscope
  • the nano-compound may be included in an amount of about 1 to about 10 parts by weight, for example, about 2 to about 7 parts by weight, relative to about 100 parts by weight of the base material. If the content of the nano-compound is less than about 1 part by weight relative to about 100 parts by weight of the base material, there is a concern that the appearance characteristics of the liquid crystal polymer composition (molded product) may deteriorate, and if it exceeds about 10 parts by weight, there is a concern that the weld strength, dust generation reduction effect, etc. of the liquid crystal polymer composition (molded product) may deteriorate.
  • a modified olefin copolymer containing a reactive group according to one specific example of the present invention can be applied together with a liquid crystal polymer, a polyester resin, mica, a nano-compound, and an impact modifier having a core-shell structure, thereby improving the weld strength, crack resistance, and appearance properties of the liquid crystal polymer composition and reducing dust generation.
  • the reactive group of the modified olefin copolymer including the reactive group may include at least one of an epoxy group and a maleic anhydride group.
  • the reactive group (compound) containing the epoxy group may be glycidyl (meth)acrylate, glycidyl ethacrylate, aryl glycidyl ether, a mixture thereof, for example, glycidyl (meth)acrylate, etc.
  • the olefin copolymer may be a homopolymer of an alkylene monomer, a copolymer of two or more alkylene monomers, and/or an alkylene-alkyl (meth)acrylate copolymer
  • the alkylene monomer may be an alkylene monomer having 2 to 10 carbon atoms, such as ethylene, propylene, isopropylene, butylene, isobutylene, octene, etc.
  • the modified olefin copolymer including the reactive group may include at least one of a glycidyl (meth)acrylate modified ethylene-methyl acrylate copolymer, a glycidyl (meth)acrylate modified polyethylene, a glycidyl (meth)acrylate modified ethylene-ethyl acrylate copolymer, a glycidyl (meth)acrylate modified ethylene-butyl acrylate copolymer, a maleic anhydride modified polypropylene, a maleic anhydride modified polyethylene, and a maleic anhydride modified polybutylene.
  • the modified olefin copolymer including the reactive group may have a melt-flow index (MI) of about 2 to about 20 g/10 min, for example, about 4 to about 12 g/10 min, measured under conditions of 190°C and 2.16 kg according to ASTM D1238. Within this range, the melt strength, etc. of the liquid crystal polymer composition may be excellent.
  • MI melt-flow index
  • the modified olefin copolymer including the reactive group may be included in an amount of about 0.1 to about 5 parts by weight, for example, about 1 to about 4 parts by weight, specifically about 1.6 to about 4 parts by weight, based on about 100 parts by weight of the base material.
  • the content of the modified olefin copolymer including the reactive group is less than about 0.1 parts by weight based on about 100 parts by weight of the base material, there is a concern that the crack resistance, etc. of the liquid crystal polymer composition (molded product) may be reduced, and when it exceeds about 5 parts by weight, there is a concern that the weld strength, appearance characteristics, etc. of the liquid crystal polymer composition (molded product) may be reduced.
  • a core-shell structured impact modifier is applied together with a liquid crystal polymer, a polyester resin, mica, a nano-compound, a modified olefin copolymer containing a reactive group, etc., to improve the weld strength, wear resistance, appearance properties, etc. of the liquid crystal polymer composition and reduce dust generation.
  • a graft copolymer in which an unsaturated compound containing at least one of an acrylic monomer, an aromatic vinyl monomer, and a cyanide vinyl monomer is graft-polymerized onto a rubbery polymer (core) to form a shell can be used.
  • the rubber polymer may include a rubber polymer polymerized with a diene monomer; a rubber polymer copolymerized with a monomer including a diene monomer and at least one of an acrylic monomer, a silicone monomer, and a styrene monomer; a combination thereof, etc.
  • the diene monomer may include butadiene, isoprene, etc., and for example, butadiene may be used.
  • examples of the acrylic monomer include alkyl (meth)acrylates such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, and 2-ethylhexyl (meth)acrylate.
  • alkyl refers to alkyl having C1 to C10.
  • a crosslinking agent such as ethylene glycol dimethacrylate, propylene glycol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,4-butylene glycol dimethacrylate, allyl methacrylate, and triallyl cyanurate can be used.
  • the silicone monomer may include linear siloxanes such as dimethylsiloxane, methylethylsiloxane, methylphenylsiloxane, methylhydroxysiloxane, methylpropylsiloxane, and methylbutylsiloxane; and cyclosiloxanes such as hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, dodecamethylcyclohexasiloxane, trimethyltriphenylcyclotrisiloxane, tetramethyltetraphenylcyclotetrasiloxane, and octaphenylcyclotetrasiloxane.
  • linear siloxanes such as dimethylsiloxane, methylethylsiloxane, methylphenylsiloxane, methylhydroxysiloxane, methylpropyl
  • a crosslinking agent such as trimethoxymethylsilane, triethoxyphenylsilane, tetramethoxysilane, and tetraethoxysilane may be used.
  • the styrene-based monomer may include styrene, C1-C10 alkyl-substituted styrene, halogen-substituted styrene, and combinations thereof.
  • examples of rubber polymers obtained by polymerizing the diene monomer include polybutadiene
  • examples of rubber polymers obtained by copolymerizing a monomer including the diene monomer and at least one of an acrylic monomer, a silicone monomer, and a styrene monomer include copolymers of butadiene and at least one alkyl (meth)acrylate, such as a methyl methacrylate-butadiene-ethyl acrylate rubber copolymer, and copolymers of butadiene, alkyl (meth)acrylate, and cyclosiloxane.
  • the rubber polymers may be used alone or in combination of two or more.
  • the rubbery polymer (core) may have an average particle size of about 0.05 to about 2 ⁇ m, for example, about 0.15 to about 1 ⁇ m. In this range, the impact resistance, appearance characteristics, etc. of the liquid crystal polymer composition (molded product) may be excellent.
  • the average particle size (z-average) of the rubbery polymer (core) can be measured using a light scattering method in a latex state.
  • the rubbery polymer latex is filtered through a mesh to remove coagulants generated during the polymerization of the rubbery polymer, a solution of 0.5 g of latex and 30 ml of distilled water is mixed, poured into a 1,000 ml flask, and distilled water is filled to prepare a sample, and then 10 ml of the sample is transferred to a quartz cell, and the average particle size of the rubbery polymer can be measured using a light scattering particle size analyzer (Malvern Panalytical Ltd., nano-zs).
  • a light scattering particle size analyzer Malvern Panalytical Ltd., nano-zs
  • examples of acrylic monomers include alkyl (meth)acrylates such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, and 2-ethylhexyl (meth)acrylate.
  • alkyl refers to alkyl having C1 to C10.
  • examples of aromatic vinyl monomers include styrene, ⁇ -methylstyrene, ⁇ -methylstyrene, p-methylstyrene, p-t-butylstyrene, ethylstyrene, vinylxylene, monochlorostyrene, dichlorostyrene, dibromostyrene, vinylnaphthalene, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
  • examples of the cyanide vinyl monomer include acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile, phenylacrylonitrile, ⁇ -chloroacrylonitrile, fumaronitrile, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the rubber polymer may be about 40 to about 80 wt%, for example, about 50 to about 70 wt%, of the total 100 wt% of the impact modifier having a core-shell structure. Within this range, the impact resistance, appearance characteristics, etc. of the liquid crystal polymer composition (molded product) may be excellent.
  • the impact modifier of the core-shell structure may be included in an amount of about 0.1 to about 5 parts by weight, for example, about 1 to about 4.5 parts by weight, specifically about 2 to about 4.2 parts by weight, relative to about 100 parts by weight of the base material.
  • the content of the impact modifier of the core-shell structure is less than about 0.1 parts by weight relative to about 100 parts by weight of the base material, there is a concern that the crack resistance, etc. of the liquid crystal polymer composition (molded product) may be deteriorated, and when it exceeds about 5 parts by weight, there is a concern that the weld strength, crack resistance, appearance characteristics, etc. of the liquid crystal polymer composition (molded product) may be deteriorated.
  • the weight ratio of the sum of the nanocompound and the modified olefin copolymer containing the reactive group and the impact modifier having the core-shell structure may be from about 1:0.5 to about 1:3, for example, from about 1:0.8 to about 1:2.8.
  • the appearance properties of the liquid crystal polymer composition (molded product) may be more excellent.
  • the weight ratio of the modified olefin copolymer including the reactive group and the impact modifier having the core-shell structure may be about 1:0.7 to about 1:3, for example, about 1:0.8 to about 1:2.7. Even if the content of the modified olefin copolymer including the reactive group and the impact modifier having the core-shell structure is included in the scope of the present invention, when the weight ratio of the modified olefin copolymer including the reactive group and the impact modifier having the core-shell structure is less than about 1:0.7, there is a concern that the weld strength, appearance characteristics, etc.
  • liquid crystal polymer composition (molded product) may be deteriorated, and when it exceeds about 1:3, there is a concern that the weld strength, scratch resistance, appearance characteristics, etc. of the liquid crystal polymer composition (molded product) may be deteriorated.
  • the liquid crystal polymer composition according to one embodiment of the present invention may further include additives included in conventional liquid crystal polymer compositions.
  • the additives include, but are not limited to, antioxidants, anti-drip agents, lubricants, release agents, nucleating agents, antistatic agents, heat stabilizers, UV stabilizers, pigments, dyes, and mixtures thereof.
  • the content thereof may be about 0.001 to about 40 parts by weight, for example, about 0.1 to about 10 parts by weight, based on about 100 parts by weight of the base material.
  • a liquid crystal polymer composition according to one specific example of the present invention may be in the form of pellets obtained by mixing the above components and melt-extruding them at about 300 to about 360°C, for example, about 320 to about 355°C, using a conventional twin-screw extruder.
  • the liquid crystal polymer composition may have a weld strength of about 5 to about 8 N, for example, about 5.3 to about 7.5 N, of an injection molded specimen having a size of 8 mm ⁇ 8 mm ⁇ 0.2 mm, measured by pulling the specimen at a speed of 0.5 mm/s in the direction in which a weld line occurs using a push-pull device (manufacturer: IMADA Inc., device name: MX-500N, push-pull gauge: IMADA DST-500N).
  • a push-pull device manufactured by pulling the specimen at a speed of 0.5 mm/s in the direction in which a weld line occurs using a push-pull device (manufacturer: IMADA Inc., device name: MX-500N, push-pull gauge: IMADA DST-500N).
  • the liquid crystal polymer composition is formed by injection molding a CCM actuator housing and a carrier actual part having a size of 8 mm ⁇ 8 mm ⁇ 0.2 mm, inserting a ceramic bearing ball therein, assembling the CCM actuator, exposing the CCM actuator assembly to a 25 kHz vibration condition for 12 hours using a vibration tester, and then disassembling the assembly.
  • the surface dent depth of the CCM actuator housing measured using a 3D optical profilometer may be about 4 ⁇ m or less, for example, about 2 to about 3.4 ⁇ m.
  • the liquid crystal polymer composition may be subjected to a tumbler evaluation in which a Lego block-shaped specimen having 8 protrusions and 32 mm ⁇ 16 mm ⁇ 9 mm in size is placed in a tumbler having 30 cm ⁇ 30 cm ⁇ 100 cm in size and rotated 2,000 times under conditions of 7 rpm, and the amount of dust generated may be measured according to Equation 1 below, such as about 50 to about 150 ppm, for example, about 52 to about 145 ppm.
  • W1 is the weight of the specimen before tumbler evaluation
  • W2 is the weight of the specimen after tumbler evaluation
  • a molded article according to the present invention is formed from the liquid crystal polymer composition.
  • the liquid crystal polymer composition can be manufactured in the form of pellets, and the manufactured pellets can be manufactured into various molded articles (products) through various molding methods such as injection molding, extrusion molding, vacuum molding, and casting molding. Such molding methods are well known to those skilled in the art to which the present invention pertains.
  • the molded article has excellent weld strength, dent resistance, and appearance characteristics, and generates little dust, and is useful for manufacturing surface-mount electronic devices including switches, relays, connectors, condensers, coils, transformers, camera modules, antennas, and chip antenna switches, and devices mounted using lead-free solder processed at higher temperatures.
  • the molded article can be a compact camera module component, etc.
  • PET Polyethylene terephthalate
  • Mica Manufacturer: Imerys S. A., Product name: WG-325, Average particle size (D50): approx. 35 ⁇ m was used.
  • Carbon black (manufacturer: Lion Specialty Chemicals Co., Ltd., product name: Ketjenblack EC-600JD) was used as a conductive nanocompound.
  • Random ethylene-methyl acrylate-glycidyl methacrylate terpolymer (Manufacturer: SK Functional Polymer, Product name: LOTADER AX-8900) was used.
  • a core-shell structured impact modifier (Methyl methacrylate-butadiene-ethyl acrylate copolymer with PMMA Shell, Manufacturer: Dow, Product Name: PARALOID EXL-2602) was used, in which polymethyl methacrylate was graft-polymerized onto a methyl methacrylate-butadiene-ethyl acrylate rubber copolymer.
  • each of the above components was added in the contents as shown in Tables 1, 2, 3, and 4 below, and then extruded at about 350°C to produce pellets.
  • the extrusion was performed using a twin-screw extruder with an L/D of 44 and a diameter of 45 mm.
  • the manufactured pellets were dried at about 80°C for about 4 hours or more, and then injection-molded in a 150-ton injection molding machine (molding temperature: about 340°C, mold temperature: about 100°C) to produce specimens.
  • the physical properties of the manufactured specimens were evaluated by the following methods, and the results are shown in Tables 1, 2, 3, and 4 below.
  • Dust generation amount (unit: ppm): A Lego block-shaped specimen measuring 32 mm ⁇ 16 mm ⁇ 9 mm with 8 protrusions was placed in a tumbler measuring 30 cm ⁇ 30 cm ⁇ 100 cm, rotated 2,000 times under conditions of 7 rpm, and the dust generation amount of the specimen was calculated according to Equation 1 below.
  • W1 is the weight of the specimen before tumbler evaluation
  • W2 is the weight of the specimen after tumbler evaluation
  • Example 1 2 3 4 5 6 7 (A) (weight%) 85 96 98 96 96 96 (B) (weight%) 15 4 2 4 4 4 4 (C) (weight) 23.4 23.4 23.4 15.0 30.0 23.4 23.4 (D1) (weight) 3.2 3.2 3.2 3.2 2.0 7.0 (D2) (weight) - - - - - - - (E) (weight) 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 (F) (weight) 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 (E):(F) (weight ratio) 1:1.3 1:1.3 1:1.3 1:1.3 1:1.3 1:1.3 1:1.3 1:1.3 1:1.3 1:1.3 1:1.3 1:1.3 Weld strength (N) 5.8 6.5 7.0 6.0 6.5 6.8 5.4 Surface dent depth ( ⁇ m) 3.0 2.4 2.4 2.5 2.3 2.2 2.7 Dust generation (ppm) 60 71 92 55 140 60
  • Example 8 9 10 11 12 13 (A) (weight%) 96 96 96 96 96 96 (B) (weight%) 4 4 4 4 4 4 (C) (weight) 23.4 23.4 23.4 23.4 23.4 (D1) (weight) - 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 (D2) (weight) 3.2 - - - - - (E) (weight) 2.4 1.6 4.0 2.4 2.4 1.6 (F) (weight) 3.2 3.2 3.2 2 4.2 4.2 (E):(F) (weight ratio) 1:1.3 1:2 1:0.8 1:0.83 1:1.75 1:2.63 Weld strength (N) 6.0 6.9 5.6 6.3 5.4 6.8 Surface dent depth ( ⁇ m) 2.7 3.0 2.2 2.6 2.8 2.5 Dust generation (ppm) 90 86 65 100 72 80 Appearance evaluation OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK
  • the liquid crystal polymer composition of the present invention has excellent weld strength, dent resistance (surface dent depth), appearance characteristics (appearance evaluation), etc., and generates less dust.
  • Comparative Example 5 where a small amount of nano-compound was applied, it can be seen that the appearance characteristics were deteriorated, and in the case of Comparative Example 6, where a large amount of nano-compound was applied, it can be seen that the weld strength, dust generation reduction effect, and the like were deteriorated.
  • Comparative Example 7 where a small amount of a modified olefin copolymer containing a reactive group was applied, it can be seen that the dent resistance, etc. were reduced, and in the case of Comparative Example 8, where an excessive amount of a modified olefin copolymer containing a reactive group was applied, it can be seen that the weld strength, appearance characteristics, etc. were reduced.

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Abstract

본 발명의 액정 중합체 조성물은 액정 중합체 약 80 내지 약 99 중량% 및 폴리에스테르 수지 약 1 내지 약 20 중량%를 포함하는 기초 소재 약 100 중량부; 마이카 약 10 내지 약 35 중량부; 전도성 나노화합물 및 옥사이드 나노화합물 중 1종 이상을 포함하는 나노화합물 약 1 내지 약 10 중량부; 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체 약 0.1 내지 약 5 중량부; 및 코어-쉘 구조의 충격보강제 약 0.1 내지 약 5 중량부;를 포함하며, 상기 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체 및 상기 코어-쉘 구조의 충격보강제의 중량비는 약 1 : 0.7 내지 약 1 : 3인 것을 특징으로 한다. 상기 액정 중합체 조성물은 웰드 강도, 내패임성, 외관 특성 등이 우수하고, 분진 발생이 적다.

Description

액정 중합체 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
본 발명은 액정 중합체 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 웰드 강도, 내패임성, 외관 특성 등이 우수하고, 분진 발생이 적은 액정 중합체 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다.
최근 전자 및 통신 분야의 발전으로 인해 고도로 통합된 복잡한 구조와 얇은 벽 부품을 갖춘 모바일 장치가 생산되고 있다. 이러한 모바일 장치 중, 콤팩트 카메라 모듈(compact camera module, CCM) 부품은 내열성, 치수 안정성이 우수하고 얇은 벽 성형이 가능한 액정 중합체(liquid crystalline polymer, LCP) 기반 소재를 사용하여 제작되고 있다.
그러나, 액정 중합체 기반 소재로 제조된 콤팩트 카메라 모듈 부품 등의 모바일 장치는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서에 소재로부터 생성된 입자 및/또는 먼지가 닿아, 이미지 결함이 발생하거나, 자동 초점 및 광학 손떨림 보정이 오작동할 우려가 있으며, 베어링 볼(bearing ball) 등에 의한 볼 패임(표면 함몰) 현상 등이 발생할 수 있고, 낮은 웰드 강도(weld strength)로 인해 전체 장치에 오류가 발생될 우려가 있다. 또한, 조립 공정 등의 초음파를 이용한 먼지 세척 과정에서, 피브릴화(표면 백화) 등으로 인한 광학 기능 저하가 발생할 우려가 있다.
따라서, 웰드 강도, 내패임성, 외관 특성 등이 우수하고, 분진 발생이 적은 액정 중합체 조성물의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-1537109호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 웰드 강도, 내패임성, 외관 특성 등이 우수하고, 분진 발생이 적은 액정 중합체 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 액정 중합체 조성물로부터 형성된 성형품을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
1. 본 발명의 하나의 관점은 액정 중합체 조성물에 관한 것이다. 상기 액정 중합체 조성물은 액정 중합체 약 80 내지 약 99 중량% 및 폴리에스테르 수지 약 1 내지 약 20 중량%를 포함하는 기초 소재 약 100 중량부; 마이카 약 10 내지 약 35 중량부; 전도성 나노화합물 및 옥사이드 나노화합물 중 1종 이상을 포함하는 나노화합물 약 1 내지 약 10 중량부; 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체 약 0.1 내지 약 5 중량부; 및 코어-쉘 구조의 충격보강제 약 0.1 내지 약 5 중량부;를 포함하며, 상기 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체 및 상기 코어-쉘 구조의 충격보강제의 중량비는 약 1 : 0.7 내지 약 1 : 3인 것을 특징으로 한다.
2. 상기 1 구체예에서, 상기 액정 중합체는 결정성 융점이 약 280 내지 약 360℃일 수 있다.
3. 상기 1 또는 2 구체예에서, 상기 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 및 폴리시클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
4. 상기 1 내지 3 구체예에서, 상기 마이카는 평균 입자 크기가 약 15 내지 약 35 ㎛일 수 있다.
5. 상기 1 내지 4 구체예에서, 상기 전도성 나노화합물은 카본 블랙, 흑연, 팽창 흑연, 그래핀, 카본 나노튜브, 카본 섬유 및　금속 나노입자 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
6. 상기 1 내지 5 구체예에서, 상기 옥사이드 나노화합물은 황산바륨, 실리카, 스피넬 구리크롬산 및　알루미나 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
7. 상기 1 내지 6 구체예에서, 상기 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체는 글리시딜 (메타)아크릴레이트 변성 에틸렌-메틸 아크릴레이트 공중합체, 글리시딜 (메타)아크릴레이트 변성 폴리에틸렌, 글리시딜 (메타)아크릴레이트 변성 에틸렌-에틸 아크릴레이트 공중합체, 글리시딜 (메타)아크릴레이트 변성 에틸렌-부틸 아크릴레이트 공중합체, 말레산 무수물 변성 폴리프로필렌, 말레산 무수물 변성 폴리에틸렌 및 말레산 무수물 변성 폴리부틸렌 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
8. 상기 1 내지 7 구체예에서, 상기 코어-쉘 구조의 충격보강제는 고무질 중합체에 아크릴계 단량체, 방향족 비닐계 단량체 및 시안화 비닐계 단량체 중 1종 이상을 포함하는 불포화 화합물이 그라프트 중합된 것일 수 있다.
9. 상기 1 내지 8 구체예에서, 상기 나노화합물 및 상기 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체와 상기 코어-쉘 구조의 충격보강제의 합의 중량비는 약 1 : 0.5 내지 약 1 : 3일 수 있다.
10. 상기 1 내지 9 구체예에서, 상기 액정 중합체 조성물은 푸쉬-풀(Push-Pull) 장비를 이용하여, 웰드 라인이 발생하는 방향으로 0.5 mm/s 속도로 당겨 측정한 8 mm × 8 mm × 0.2 mm 크기의 사출 시편의 웰드 강도가 약 5 내지 약 8 N일 수 있다.
11. 상기 1 내지 10 구체예에서, 상기 액정 중합체 조성물은 8 mm × 8 mm × 0.2 mm 크기의 CCM 액츄에이터 하우징(CCM actuator housing)과 캐리어(carrier) 실제 부품을 사출하여 세라믹 베어링 볼(ceramic bearing ball) 삽입 후 CCM 액츄에이터를 조립하고, 상기 CCM 액츄에이터 조립품을 진동시험기를 이용하여 25 kHz 진동 조건에 12시간 동안 노출시킨 다음, 상기 조립품을 해체하고, 3차원 광학 프로파일러(3D optical profilometer)로 측정한 상기 CCM 액츄에이터 하우징의 표면 덴트 깊이(surface dent depth)가 약 4 ㎛ 이하일 수 있다.
12. 상기 1 내지 11 구체예에서, 상기 액정 중합체 조성물은 돌기가 8개 있는 32 mm × 16 mm × 9 mm 크기의 레고 블록 모양 사출 시편을 30 cm × 30 ㎝ × 100 cm 크기의 텀블러(tumbler)에 넣고, 7 rpm의 조건에서 2,000회 회전시키는 텀블러 평가 후, 하기 식 1에 따라, 측정한 분진 생성량이 약 50 내지 약 150 ppm일 수 있다:
[식 1]
분진 생성량 = (W1 - W2) / W1
상기 식 1에서, W1은 텀블러 평가 전 시편의 무게이고, W2는 텀블러 평가 후 시편의 무게이다.
13. 본 발명의 다른 관점은 성형품에 관한 것이다. 상기 성형품은 상기 1 내지 12 중 어느 하나에 따른 액정 중합체 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 한다.
14. 상기 13 구체예에서, 상기 성형품은 콤팩트 카메라 모듈 부품일 수 있다.
본 발명은 웰드 강도, 내패임성, 외관 특성 등이 우수하고, 분진 발생이 적은 액정 중합체 조성물 및 이로부터 형성된 성형품을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면, 다음과 같다.
본 발명에 따른 액정 중합체 조성물은 (A) 액정 중합체; (B) 폴리에스테르 수지; (C) 마이카; (D) 나노화합물; (E) 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체; 및 (F) 코어-쉘 구조의 충격보강제를 포함한다.
본 명세서에서, 수치범위를 나타내는 "a 내지 b"는 "≥a 이고 ≤b"으로 정의한다.
(A) 액정 중합체
본 발명의 일 구체예에 따른 액정 중합체(liquid crystalline polymer, LCP)는 폴리에스테르 수지, 마이카, 나노화합물, 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체 및 코어-쉘 구조의 충격보강제 등과 함께 적용되어, 액정 중합체 조성물의 웰드 강도, 내패임성, 외관 특성 등을 향상시키고, 분진 발생을 저감할 수 있는 것이며, 이방성 용융상을 나타내는 것으로서, 열방성(thermotropic) 액정 중합체로 불리는 액정 폴리에스테르아미드, 액정 폴리에스테르 등을 사용할 수 있다. 여기서, 액정 중합체의 이방성 용융상은 직각 편광자(light polarizer)를 이용하는 통상적인 편광 시스템의 방법으로 확인될 수 있다. 예를 들면, 질소 대기 하에서, Leitz 가열판 위의 시료는 Leitz 편광 현미경으로 관찰될 수 있다.
구체예에서, 상기 액정 중합체는 방향족 옥시카르보닐, 방향족 디카르보닐, 방향족 디옥시, 방향족 아미노옥시, 방향족 아미노카르보닐, 방향족 디아미노, 방향족 옥시디카르보닐, 지방족 디옥시, 이들의 조합 등의 반복 단위를 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 기재된 반복 단위로 구성되는 액정 중합체는 중합체의 구조적 소자 및 소자의 비율 및 배열 분포에 따라, 이방성 용융상을 제공하는 것 및 제공하지 않는 것 모두를 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 액정 중합체는 이방성 용융상을 나타내는 것이다.
구체예에서, 상기 방향족 옥시카르보닐 반복 단위를 제공하는 단량체의 예는 4-히드록시벤조산, m-히드록시벤조산, o-히드록시벤조산, 6-히드록시-2-나프토산, 5-히드록시-2-나프토산, 3-히드록시-2-나프토산, 4'-히드록시비페닐-4-카르복실산, 3'-히드록시비페닐-4-카르복실산, 4'-히드록시비페닐-3-카르복실산, 및 그의 알킬-, 알콕시- 또는 할로겐-치환된 유도체, 그리고 그의 아실 유도체, 에스테르 유도체 및 아실 할로겐화물과 같은 에스테르 형성 유도체이다. 상기 중에서, 4-히드록시벤조산 및 6-히드록시-2-나프토산은 생성된 액정 중합체의 성질 및 융점의 보다 용이한 조절의 관점에서 바람직하다.
구체예에서, 상기 방향족 디카르보닐 반복 단위를 제공하는 단량체의 예는 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 1,6-나프탈렌디카르복실산, 2,7-나프탈렌디카르복실산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 4,4'-디카르복시비페닐과 같은 방향족 디카르복실산, 및 그의 알킬-, 알콕시 또는 할로겐-치환된 유도체, 그리고 그의 에스테르 유도체, 산 할로겐화물과 같은 에스테르 형성 유도체이다. 상기 중에서, 테레프탈산 및 2,6-나프탈렌디카르복실산은 생성된 액정 중합체의 기계적 성질, 내열성, 융점 및 성형 성질의 보다 용이한 조절의 관점에서 바람직하다.
구체예에서, 상기 방향족 디옥시 반복 단위를 제공하는 단량체의 예는 히드로퀴논, 레조르신, 2,6-디히드록시나프탈렌, 2,7-디히드록시나프탈렌, 1,6-디히드록시나프탈렌, 1,4-디히드록시나프탈렌, 4,4'-디히드록시비페닐, 3,3'-디히드록시비페닐, 3,4'-디히드록시비페닐, 4,4'-디히드록시비페닐 에테르와 같은 방향족 디올, 및 알킬-, 알콕시- 또는 할로겐-치환된 유도체, 그리고 그의 아실 유도체와 같은 에스테르 형성 유도체이다. 상기 중에서, 히드로퀴논 및 4,4'-디히드록시비페닐은 중합 공정 동안의 양호한 반응성 및 생성된 액정 중합체 배합물의 양호한 성질의 관점에서 바람직하다.
구체예에서, 상기 방향족 아미노옥시 반복 단위를 제공하는 단량체의 예는 p-아미노페놀, m-아미노페놀, N-아세틸-4-아미노페놀, 4-아미노-1-나프톨, 5-아미노-1-나프톨, 8-아미노-2-나프톨, 4-아미노-4'-히드록시비페닐과 같은 방향족 히드록시아민, 및 알킬-, 알콕시- 또는 할로겐-치환된 유도체 그리고 그의 아실 유도체와 같은 에스테르 형성 유도체 및 그의 N-아실 유도체와 같은 아미드 형성 유도체이다.
구체예에서, 상기 방향족 디아미노 반복 단위를 제공하는 단량체의 예는 p-페닐렌디아민, m-페닐렌디아민, 1,5-디아미노나프탈렌, 1,8-디아미노나프탈렌과 같은 방향족 디아민 및 알킬-, 알콕시- 또는 할로겐-치환된 유도체, 그리고 그의 N-아실 유도체와 같은 아미드 형성 유도체이다.
구체예에서, 상기 방향족 아미노카르보닐 반복 단위를 제공하는 단량체의 예는 p-아미노벤조산, m-아미노벤조산, 6-아미노-2-나프토산과 같은 방향족 아미노카르복실산 및 알킬-, 알콕시- 또는 할로겐-치환된 유도체, 그리고 그의 아실 유도체, 에스테르 유도체 및 산 할로겐화물과 같은 에스테르 형성 유도체 및 그의 N-아실 유도체와 같은 아미드 형성 유도체이다.
구체예에서, 상기 방향족 옥시디카르보닐 반복 단위를 제공하는 단량체의 예는 3-히드록시-2,7-나프탈렌디카르복실산, 4-히드록시이소프탈산, 5-히드록시이소프탈산과 같은 히드록시-방향족 디카르복실산, 및 그의 알킬-, 알콕시- 또는 할로겐-치환된 유도체, 그리고 그의 아실 유도체, 에스테르 유도체 및 아실 할로겐화물과 같은 에스테르 형성 유도체이다.
구체예에서, 상기 지방족 디옥시 반복 단위를 제공하는 단량체의 예는 에틸렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올과 같은 지방족 디올, 및 그의 아실 유도체이다. 또한, 지방족 디옥시 반복 단위를 갖는 액정 중합체는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트와 같은 지방족 디옥시 반복 단위를 갖는 폴리에스테르와 상기 방향족 옥시카르복실산, 방향족 디카르복실산, 방향족 디올, 방향족 히드록시아민, 방향족 아미노카르복실산, 방향족 디아민 또는 아실 유도체, 그의 에스테르 유도체 또는 산 할로겐화물을 반응시킴으로써, 수득될 수 있다.
구체예에서, 상기 액정 중합체는 결합이 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 경우에서 티오에스테르 결합을 가질 수 있다. 티오에스테르 결합을 제공하는 단량체의 예는 메르캅토-방향족 카르복실산, 방향족 디티올 및 히드록시-방향족 티올이다. 방향족 옥시카르보닐, 방향족 디카르보닐, 방향족 디옥시, 방향족 아미노옥시, 방향족 디아미노, 방향족 옥시디카르보닐 및 지방족 디옥시 반복 단위를 제공하는 단량체의 총량을 기초로 하는 이러한 추가 단량체의 비율은 바람직하게는 약 10 몰% 이하이다.
상기 중에서, 본 발명에서 사용되는 바람직한 액정 중합체는 4-옥시벤조일 반복 단위 및/또는 6-옥시-2-나프토일 반복 단위를 포함하는 방향족 옥시카르보닐 반복 단위를 포함하는 것이다.
구체예에서, 4-옥시벤조일 및/또는 6-옥시-2-나프토일 반복 단위를 포함하는 바람직한 액정 중합체의 예는 하기를 포함할 수 있다:
1) 4-히드록시벤조산/6-히드록시-2-나프토산 공중합체,
2) 4-히드록시벤조산/테레프탈산/4,4'-디히드록시비페닐 공중합체,
3) 4-히드록시벤조산/테레프탈산/이소프탈산/4,4'-디히드록시비페닐 공중합체,
4) 4-히드록시벤조산/테레프탈산/이소프탈산/4,4'-디히드록시비페닐/히드로퀴논 공중합체,
5) 4-히드록시벤조산/테레프탈산/히드로퀴논 공중합체,
6) 6-히드록시-2-나프토산/테레프탈산/히드로퀴논 공중합체,
7) 4-히드록시벤조산/6-히드록시-2-나프토산/테레프탈산/4,4'-디히드록시비페닐 공중합체,
8) 4-히드록시벤조산/6-히드록시-2-나프토산/테레프탈산/4,4'-디히드록시비페닐/N-아세틸-4-아미노페놀 공중합체,
9) 6-히드록시-2-나프토산/테레프탈산/4,4'-디히드록시비페닐 공중합체,
10) 4-히드록시벤조산/6-히드록시-2-나프토산/테레프탈산/히드로퀴논 공중합체,
11) 4-히드록시벤조산/2,6-나프탈렌 디카르복실산/4,4'-디히드록시비페닐 공중합체,
12) 4-히드록시벤조산/테레프탈산/2,6-나프탈렌 디카르복실산/히드로퀴논 공중합체,
13)4-히드록시벤조산/2,6-나프탈렌 디카르복실산/히드로퀴논 공중합체,
14) 4-히드록시벤조산/6-히드록시-2-나프토산/2,6-나프탈렌 디카르복실산/히드로퀴논 공중합체,
15) 4-히드록시벤조산/테레프탈산/2,6-나프탈렌 디카르복실산/히드로퀴논/4,4'-디히드록시비페닐 공중합체,
16) 4-히드록시벤조산/테레프탈산/4-아미노페놀 공중합체,
17) 6-히드록시-2-나프토산/테레프탈산/4-아미노페놀 공중합체,
18) 4-히드록시벤조산/6-히드록시-2-나프토산/테레프탈산/4-아미노페놀 공중합체,
19) 4-히드록시벤조산/테레프탈산/4,4'-디히드록시비페닐/4-아미노페놀 공중합체,
20) 4-히드록시벤조산/테레프탈산/에틸렌 글리콜 공중합체,
21) 4-히드록시벤조산/테레프탈산/4,4'-디히드록시비페닐/에틸렌 글리콜 공중합체,
22) 4-히드록시벤조산/6-히드록시-2-나프토산/테레프탈산/에틸렌 글리콜 공중합체, 및
23) 4-히드록시벤조산/6-히드록시-2-나프토산/테레프탈산/4,4'-디히드록시비페닐/에틸렌 글리콜 공중합체.
상기 중에서, 1), 8), 9) 및 13)의 공중합체는 액정 중합체의 성형성 및 기계적 성질의 관점에서 바람직하다.
구체예에서, 상기 액정 중합체는 성형 시 유동성을 증가시키기 위한 목적으로 두 개 이상의 액정 중합체를 포함하는 액정 중합체 배합물일 수 있다.
구체예에서, 상기 액정 중합체를 제조하는 방법은 제한되지 않고, 당업계에 공지되는 임의의 방법이 이용될 수 있다. 예를 들어, 액정 중합체를 제조하여 상기 기재된 단량체 소자 중에 에스테르 및/또는 아미드 결합을 생성하는 슬러리 중합 방법 및 용융 산분해와 같은 통상적인 중축합 방법이 이용될 수 있다.
구체예에서, 상기 용융 산분해 방법은 바람직하게는 액정 중합체의 제조를 위해 사용된다. 이러한 방법에서는, 상기 단량체는 가열되어 용융 용액을 생성한 후 그 용액을 반응시켜서 용융 중합체를 생성한다. 이러한 방법의 최종 단계는 진공 하에 수행되어 아세트산 또는 물과 같은 휘발성 부산물의 제거를 촉진할 수 있다.
구체예에서, 상기 슬러리 중합 방법은 단량체가 열-교환 유동체 중에 반응되어서 열-교환 액체 매질 중 현탁액 형태의 고체 상태 중합체를 생성하는 것을 특징으로 한다.
구체예에서, 용융 산분해 방법 또는 슬러리 중합 방법의 어느 경우에서도, 중합하는 단량체는 히드록실기 및/또는 아미노기를 아실화함으로써 수득되는 저급 아실 유도체의 형태일 수 있다. 저급 아실기는 2 내지 5개, 예를 들면 2 내지 3개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 바람직하게는, 아세틸화된 단량체가 상기 반응에 이용된다.
구체예에서, 단량체의 저급 아실 유도체는 이전에 단량체를 독립적으로 아실화함으로써 제조될 수 있거나 또는 액정 중합체 제조 시 단량체에 아세트산 무수물과 같은 아실화제를 첨가함으로써 반응계에서 생성될 수 있다.
구체예에서, 용융 산분해 방법 또는 슬러리 중합 방법의 어느 한 경우에도, 촉매는 원한다면 상기 반응에서 이용될 수 있다.
구체예에서, 촉매의 예는 디알킬 산화 주석(예를 들어, 디부틸 산화 주석) 및 디아릴 산화 주석과 같은 유기 주석 화합물; 삼산화안티몬; 이산화티탄; 알콕시 티타늄 실리케이트 및 티타늄 알콕시드와 같은 유기 티타늄 화합물; 아세트산 칼륨과 같은 카르복실산의 알칼리 또는 알칼리토 금속염; 무기산의 염(예를 들어, K2SO4); 루이스산(예를 들어, BF3) 및 할로겐화 수소(예를 들어, HCl)와 같은 기체 산 촉매를 포함한다.
구체예에서, 촉매가 사용되는 경우, 단량체의 총량을 기준으로 하여 상기 반응에 첨가되는 촉매의 양은 약 10 내지 약 1,000 ppm, 예를 들면 약 20 내지 약 200 ppm일 수 있다.
구체예에서, 상기 액정 중합체는 용융 상태에서 중합하는 반응 용기로부터 수득된 후, 공정 처리하여 펠릿(pellet), 플레이크(flake) 또는 분말을 생성할 수 있다.
구체예에서, 펠릿, 플레이크 또는 분말의 형태의 액정 중합체는 원한다면, 진공 또는 질소 또는 헬륨과 같은 불활성 기체 대기 하에 실질적으로 고체 상태로 가열될 수 있다. 상기 열처리 온도는 약 260 내지 약 350℃, 예를 들면 약 280 내지 약 320℃일 수 있다.
구체예에서, 상기 액정 중합체는 시차주사열량계에 의해 결정되는 약 280 내지 약 360℃의 결정성 융점(Tm)을 가질 수 있다. 결정성 융점을 결정하는 방법은 다음과 같다:
시차주사열량계(differential scanning calorimetry, DSC)로 Exstar 6000(Seiko Instruments Inc.) 또는 동일한 유형의 DSC 장치가 사용된다. 관측될 액정 중합체 시료를 실온으로부터 20℃/분의 속도로 가열하여 흡열 피크(Tm1)를 측정한다. 이후, 상기 시료를 Tm1 보다 20 내지 50℃ 높은 온도에서 10분 동안 유지한다. 이어서, 상기 시료를 실온으로 10℃/분의 속도로 냉각하고 10℃/분의 속도로 다시 가열한다. 최종 단계에서 발견되는 흡열 피크가 시료 액정 중합체의 결정성 융점(Tm)으로서 기록된다.
구체예에서, 상기 액정 중합체는 상기 액정 중합체 및 후술하는 폴리에스테르 수지를 포함하는 기초 소재 100 중량% 중, 약 80 내지 약 99 중량%, 예를 들면 약 85 내지 약 98 중량%로 포함될 수 있다. 상기 액정 중합체의 함량이 상기 기초 소재 100 중량% 중, 약 80 중량% 미만일 경우, 액정 중합체 조성물(성형품)의 웰드 강도, 내패임성, 외관 특성 등이 저하될 우려가 있고, 약 99 중량%를 초과할 경우, 액정 중합체 조성물(성형품)의 외관 특성 등이 저하될 우려가 있다.
(B) 폴리에스테르 수지
본 발명의 일 구체예에 따른 폴리에스테르 수지는 액정 중합체, 마이카, 나노화합물, 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체 및 코어-쉘 구조의 충격보강제 등과 함께 적용되어, 액정 중합체 조성물의 웰드 강도, 내패임성, 외관 특성 등을 향상시키고, 분진 발생을 저감할 수 있는 것으로서, 통상의 열가소성 수지 조성물에 사용되는 폴리에스테르 수지를 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 폴리에스테르 수지는 디카르복실산 성분으로서, 테레프탈산(terephthalic acid, TPA), 이소프탈산(isophthalic acid, IPA), 1,2-나프탈렌 디카르복실산, 1,4-나프탈렌 디카르복실산, 1,5-나프탈렌 디카르복실산, 1,6-나프탈렌 디카르복실산, 1,7-나프탈렌 디카르복실산, 1,8-나프탈렌 디카르복실산, 2,3-나프탈렌 디카르복실산, 2,6-나프탈렌 디카르복실산, 2,7-나프탈렌 디카르복실산 등의 방향족 디카르복실산, 디메틸 테레프탈레이트(dimethyl terephthalate, DMT), 디메틸 이소프탈레이트(dimethyl isophthalate), 디메틸-1,2-나프탈레이트, 디메틸-1,5-나프탈레이트, 디메틸-1,7-나프탈레이트, 디메틸-1,8-나프탈레이트, 디메틸-2,3-나프탈레이트, 디메틸-2,6-나프탈레이트, 디메틸-2,7-나프탈레이트 등의 방향족 디카르복실레이트(aromatic dicarboxylate) 등과 디올 성분으로서, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 환형알킬렌디올 등을 중축합하여 얻을 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 및 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리시클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트(PCT) 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 이들의 조합 등일 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리에스테르 수지는 페놀/1,1,2,2-테트라클로로에탄이 60/40의 중량비로 혼합된 용매에 녹여 25℃에서 Ubbelohde viscometer(capillary viscometer)를 이용하여 측정한 고유점도가 약 0.6 내지 약 1.5 dl/g, 예를 들면 약 0.7 내지 약 1.3 dl/g일 수 있다. 상기 범위에서, 액정 중합체 조성물의 가공성, 치수 안정성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리에스테르 수지는 상기 액정 중합체 및 상기 폴리에스테르 수지를 포함하는 기초 소재 100 중량% 중, 약 1 내지 약 20 중량%, 예를 들면 약 2 내지 약 15 중량%로 포함될 수 있다. 상기 폴리에스테르 수지의 함량이 상기 기초 소재 100 중량% 중, 약 1 중량% 미만일 경우, 액정 중합체 조성물(성형품)의 외관 특성 등이 저하될 우려가 있고, 약 20 중량%를 초과할 경우, 액정 중합체 조성물(성형품)의 웰드 강도, 내패임성, 외관 특성 등이 저하될 우려가 있다.
(C) 마이카
본 발명의 일 구체예에 따른 마이카(mica)는 액정 중합체, 폴리에스테르 수지, 나노화합물, 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체 및 코어-쉘 구조의 충격보강제 등과 함께 적용되어, 액정 중합체 조성물의 웰드 강도, 내패임성, 외관 특성 등을 향상시키고, 분진 발생을 저감할 수 있는 것으로서, 통상적인 판상형의 마이카를 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 마이카는 입도 측정 장치(Malvern Panalytical Ltd., mastersizer 3000)로 측정한 평균 입자 크기(D50)가 약 15 내지 약 50 ㎛, 예를 들면 약 20 내지 약 40 ㎛일 수 있다. 상기 범위에서, 액정 중합체 조성물의 외관 특성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 마이카는 상기 기초 소재 약 100 중량부에 대하여, 약 10 내지 약 35 중량부, 예를 들면 약 15 내지 약 30 중량부로 포함될 수 있다. 상기 마이카의 함량이 상기 기초 소재 약 100 중량부에 대하여, 약 10 중량부 미만일 경우, 액정 중합체 조성물(성형품)의 웰드 강도 등이 저하될 우려가 있고, 약 35 중량부를 초과할 경우, 액정 중합체 조성물(성형품)의 분진 발생 저감 효과 등이 저하될 우려가 있다.
(D) 나노화합물
본 발명의 일 구체예에 따른 나노화합물은 액정 중합체, 폴리에스테르 수지, 마이카, 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체 및 코어-쉘 구조의 충격보강제 등과 함께 적용되어, 액정 중합체 조성물의 웰드 강도, 내패임성, 외관 특성 등을 향상시키고, 분진 발생을 저감할 수 있는 것으로서, 전도성 나노화합물 및 옥사이드 나노화합물 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 전도성 나노화합물은 카본 블랙(carbon black), 흑연(graphite), 팽창 흑연(expanded graphite), 그래핀(graphene), 카본 나노튜브(carbon nanotube), 카본 섬유(carbon fiber) 및　은(Ag), 구리(Cu), 금(Au) 등의 금속 나노입자(metallic nanoparticle) 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 옥사이드 나노화합물은 황산바륨(BaSO4), 실리카(SiO2), 스피넬 구리크롬산(spinel CuCrO4) 및　알루미나(alumina) 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 나노화합물은 투과 전자 현미경(transmission electron microscope, TEM)으로 측정한 50개 입자의 평균 입자 크기가 약 20 내지 약 100 nm, 예를 들면 약 40 내지 약 80 nm일 수 있다. 상기 범위에서, 액정 중합체 조성물의 웰드 강도, 외관 특성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 나노화합물은 상기 기초 소재 약 100 중량부에 대하여, 약 1 내지 약 10 중량부, 예를 들면 약 2 내지 약 7 중량부로 포함될 수 있다. 상기 나노화합물의 함량이 상기 기초 소재 약 100 중량부에 대하여, 약 1 중량부 미만일 경우, 액정 중합체 조성물(성형품)의 외관 특성 등이 저하될 우려가 있고, 약 10 중량부를 초과할 경우, 액정 중합체 조성물(성형품)의 웰드 강도, 분진 발생 저감 효과 등이 저하될 우려가 있다.
(E) 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체
본 발명의 일 구체예에 따른 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체는 액정 중합체, 폴리에스테르 수지, 마이카, 나노화합물 및 코어-쉘 구조의 충격보강제 등과 함께 적용되어, 액정 중합체 조성물의 웰드 강도, 내패임성, 외관 특성 등을 향상시키고, 분진 발생을 저감할 수 있는 것이다.
구체예에서, 상기 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체의 반응성기는 에폭시기 및 말레산 무수물기 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 에폭시기를 포함하는 반응성기(화합물)는 글리시딜 (메타)아크릴레이트, 글리시딜 에타크릴레이트, 아릴 글리시딜 에테르, 이들의 혼합물, 예를 들면, 글리시딜 (메타)아크릴레이트 등일 수 있다.
구체예에서, 상기 올레핀계 공중합체는 알킬렌 단량체의 단독 중합체, 2종 이상의 알킬렌 단량체의 공중합체 및/또는 알킬렌-알킬 (메타)아크릴레이트 공중합체일 수 있고, 상기 알킬렌 단량체로는 탄소수 2 내지 10의 알킬렌 단량체, 예를 들면 에틸렌, 프로필렌, 이소프로필렌, 부틸렌, 이소부틸렌, 옥텐 등을 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체는 글리시딜 (메타)아크릴레이트 변성 에틸렌-메틸 아크릴레이트 공중합체, 글리시딜 (메타)아크릴레이트 변성 폴리에틸렌, 글리시딜 (메타)아크릴레이트 변성 에틸렌-에틸 아크릴레이트 공중합체, 글리시딜 (메타)아크릴레이트 변성 에틸렌-부틸 아크릴레이트 공중합체, 말레산 무수물 변성 폴리프로필렌, 말레산 무수물 변성 폴리에틸렌 및 말레산 무수물 변성 폴리부틸렌 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체는 ASTM D1238에 의거하여, 190℃, 2.16 kg 조건에서 측정한 용융흐름지수(melt-flow index, MI)가 약 2 내지 약 20 g/10분, 예를 들면 약 4 내지 약 12 g/10분일 수 있다. 상기 범위에서, 액정 중합체 조성물의 용융 강도 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체는 상기 기초 소재 약 100 중량부에 대하여, 약 0.1 내지 약 5 중량부, 예를 들면 약 1 내지 약 4 중량부, 구체적으로 약 1.6 내지 약 4 중량부로 포함될 수 있다. 상기 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체의 함량이 상기 기초 소재 약 100 중량부에 대하여, 약 0.1 중량부 미만일 경우, 액정 중합체 조성물(성형품)의 내패임성 등이 저하될 우려가 있고, 약 5 중량부를 초과할 경우, 액정 중합체 조성물(성형품)의 웰드 강도, 외관 특성 등이 저하될 우려가 있다.
(F) 코어-쉘 구조의 충격보강제
본 발명의 일 구체예에 따른 코어-쉘 구조의 충격보강제는 액정 중합체, 폴리에스테르 수지, 마이카, 나노화합물 및 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체 등과 함께 적용되어, 액정 중합체 조성물의 웰드 강도, 내패임성, 외관 특성 등을 향상시키고, 분진 발생을 저감할 수 있는 것으로서, 고무질 중합체(코어(core))에 아크릴계 단량체, 방향족 비닐계 단량체 및 시안화 비닐계 단량체 중 1종 이상을 포함하는 불포화 화합물이 그라프트 중합되어 쉘(shell)을 형성한 그라프트 공중합체를 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 고무질 중합체는 디엔계 단량체를 중합한 고무질 중합체; 디엔계 단량체와 아크릴계　단량체,　실리콘계　단량체 및 스티렌계 단량체 중 1종 이상을 포함하는 단량체를 공중합한 고무질 중합체; 이들의 조합 등을 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 디엔계 단량체로는 부타디엔, 이소프렌 등을 예시할 수 있으며, 예를 들면, 부타디엔이 사용될 수 있다.
구체예에서, 상기 아크릴계 단량체로는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트,　n-부틸 (메타)아크릴레이트, 헥실 (메타)아크릴레이트 및　2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트 등의 알킬 (메타)아크릴레이트를 예시할 수 있다. 여기서, 상기 알킬은 C1 내지 C10의 알킬을 의미한다. 상기 아크릴계 단량체를 사용한 중합 시, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디메타크릴레이트, 1,4-부틸렌글리콜디메타크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 트리알릴시아누레이트 등의 가교제를 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 실리콘계　단량체로는 디메틸실록산, 메틸에틸실록산, 메틸페닐실록산, 메틸히드록시실록산, 메틸프로필실록산, 메틸부틸실록산 등의 직쇄상 실록산; 헥사메틸시클로트리실록산,　옥타메틸시클로테트라실록산,　데카메틸시클로펜타실록산,　도데카메틸시클로헥사실록산,　트리메틸트리페닐시클로트리실록산,　테트라메틸테트라페닐시클로테트라실록산, 옥타페닐시클로테트라실록산 등의 시클로 실록산을 예시할 수 있으며, 이들을 단독 적용하거나, 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이때, 트리메톡시메틸실란, 트리에톡시페닐실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란 등의 가교제를 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 스티렌계 단량체로는 스티렌, C1-C10의 알킬 치환 스티렌, 할로겐 치환 스티렌, 이들의 조합 등을 예시할 수 있다.
구체예에서, 상기 디엔계 단량체를 중합한 고무질 중합체로는 폴리부타디엔 등을 예시할 수 있고, 상기 디엔계 단량체와 아크릴계　단량체,　실리콘계　단량체 및 스티렌계 단량체 중 1종 이상을 포함하는 단량체를 공중합한 고무질 중합체로는 메틸 메타크릴레이트-부타디엔-에틸 아크릴레이트 고무질 공중합체 등의 부타디엔 및 1종 이상의 알킬 (메타)아크릴레이트의 공중합체, 부타디엔, 알킬 (메타)아크릴레이트 및 시클로 실록산의 공중합체 등을 예시할 수 있다. 상기 고무질 중합체는 단독 적용하거나 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 고무질 중합체(코어)는 평균 입자 크기가 약 0.05 내지 약 2 ㎛, 예를 들면 약 0.15 내지 약 1 ㎛일 수 있다. 상기 범위에서, 액정 중합체 조성물(성형품)의 내충격성, 외관 특성 등이 우수할 수 있다. 여기서, 상기 고무질 중합체(코어)의 평균 입자 크기(z-평균)는 라텍스(latex) 상태에서 광 산란(light scattering) 방법을 이용하여 측정할 수 있다. 구체적으로, 고무질 중합체 라텍스를 메쉬(mesh)에 걸러서, 고무질 중합체 중합 중 발생하는 응고물을 제거하고, 라텍스 0.5 g 및 증류수 30 ml를 혼합한 용액을 1,000 ml 플라스크에 따르고 증류수를 채워 시료를 제조한 다음, 시료 10 ml를 석영 셀(cell)로 옮기고, 이에 대하여,　광 산란 입도 측정기(Malvern Panalytical Ltd., nano-zs)로 고무질 중합체의 평균 입자 크기를 측정할 수 있다.
구체예에서, 상기 불포화 화합물 중, 아크릴계 단량체로는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트,　n-부틸 (메타)아크릴레이트, 헥실 (메타)아크릴레이트 및　2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트 등의 알킬 (메타)아크릴레이트를 예시할 수 있다. 여기서, 상기 알킬은 C1 내지 C10의 알킬을 의미한다.
구체예에서, 상기 불포화 화합물 중, 방향족 비닐계 단량체로는 스티렌, α-메틸스티렌, β-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-t-부틸스티렌, 에틸스티렌, 비닐크실렌, 모노클로로스티렌, 디클로로스티렌, 디브로모스티렌, 비닐나프탈렌 등을 예시할 수 있다. 이들은 단독으로 사용하거나, 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 불포화 화합물 중, 상기 시안화 비닐계 단량체로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴, 페닐아크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, 푸마로니트릴 등을 예시할 수 있다. 이들은 단독으로 사용하거나, 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 고무질 중합체의 함량은 코어-쉘 구조의 충격보강제 전체 100 중량% 중, 약 40 내지 약 80 중량%, 예를 들면 약 50 내지 약 70 중량%일 수 있다. 상기 범위에서, 액정 중합체 조성물(성형품)의 내충격성, 외관 특성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 코어-쉘 구조의 충격보강제는 상기 기초 소재 약 100 중량부에 대하여, 약 0.1 내지 약 5 중량부, 예를 들면 약 1 내지 약 4.5 중량부, 구체적으로 약 2 내지 약 4.2 중량부로 포함될 수 있다. 상기 코어-쉘 구조의 충격보강제 함량이 상기 기초 소재 약 100 중량부에 대하여, 약 0.1 중량부 미만일 경우, 액정 중합체 조성물(성형품)의 내패임성 등이 저하될 우려가 있고, 약 5 중량부를 초과할 경우, 액정 중합체 조성물(성형품)의 웰드 강도, 내패임성, 외관 특성 등이 저하될 우려가 있다.
구체예에서, 상기 나노화합물 및 상기 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체와 상기 코어-쉘 구조의 충격보강제의 합의 중량비(나노화합물:(반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체+코어-쉘 구조의 충격보강제))는 약 1 : 0.5 내지 약 1 : 3, 예를 들면 약 1 : 0.8 내지 약 1 : 2.8일 수 있다. 상기 범위에서, 액정 중합체 조성물(성형품)의 외관 특성 등이 더 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체 및 상기 코어-쉘 구조의 충격보강제의 중량비는 약 1 : 0.7 내지 약 1 : 3, 예를 들면 약 1 : 0.8 내지 약 1 : 2.7일 수 있다. 상기 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체 및 상기 코어-쉘 구조의 충격보강제의 함량이 본 발명의 범위에 포함되어도, 상기 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체 및 상기 코어-쉘 구조의 충격보강제의 중량비가 약 1 : 0.7 미만일 경우, 액정 중합체 조성물(성형품)의 웰드 강도, 외관 특성 등이 저하될 우려가 있고, 약 1 : 3을 초과할 경우, 액정 중합체 조성물(성형품)의 웰드 강도, 내패임성, 외관 특성 등이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 액정 중합체 조성물은 통상의 액정 중합체 조성물에 포함되는 첨가제를 더욱 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 산화 방지제, 적하 방지제, 활제, 이형제, 핵제, 대전방지제, 열 안정제, UV 안정제, 안료, 염료, 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 첨가제 사용 시, 그 함량은 상기 기초 소재 약 100 중량부에 대하여, 약 0.001 내지 약 40 중량부, 예를 들면 약 0.1 내지 약 10 중량부일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 액정 중합체 조성물은 상기 구성 성분을 혼합하고, 통상의 이축 압출기를 사용하여, 약 300 내지 약 360℃, 예를 들면 약 320 내지 약 355℃에서 용융 압출한 펠렛 형태일 수 있다.
구체예에서, 상기 액정 중합체 조성물은 푸쉬-풀(Push-Pull) 장비(제조사: IMADA Inc., 장치명: MX-500N, 푸쉬-풀 게이지(Push-Pull Gauge): IMADA DST-500N)를 이용하여, 웰드 라인이 발생하는 방향으로 0.5 mm/s 속도로 당겨 측정한 8 mm × 8 mm × 0.2 mm 크기의 사출 시편의 웰드 강도가 약 5 내지 약 8 N, 예를 들면 약 5.3 내지 약 7.5 N일 수 있다.
구체예에서, 상기 액정 중합체 조성물은 8 mm × 8 mm × 0.2 mm 크기의 CCM 액츄에이터 하우징(CCM actuator housing)과 캐리어(carrier) 실제 부품을 사출하여 세라믹 베어링 볼(ceramic bearing ball) 삽입 후 CCM 액츄에이터를 조립하고, 상기 CCM 액츄에이터 조립품을 진동시험기를 이용하여 25 kHz 진동 조건에 12시간 동안 노출시킨 다음, 상기 조립품을 해체하고, 3차원 광학 프로파일러(3D optical profilometer)로 측정한 상기 CCM 액츄에이터 하우징의 표면 덴트 깊이(surface dent depth)가 약 4 ㎛ 이하, 예를 들면 약 2 내지 약 3.4 ㎛일 수 있다.
구체예에서, 상기 액정 중합체 조성물은 돌기가 8개 있는 32 mm × 16 mm × 9 mm 크기의 레고 블록(Lego block) 모양 시편을 30 cm × 30 ㎝ × 100 cm 크기의 텀블러(tumbler)에 넣고, 7 rpm의 조건에서 2,000회 회전시키는 텀블러 평가 후, 하기 식 1에 따라, 측정한 분진 생성량이 약 50 내지 약 150 ppm, 예를 들면 약 52 내지 약 145 ppm일 수 있다.
[식 1]
분진 생성량 = (W1 - W2) / W1
상기 식 1에서, W1은 텀블러 평가 전 시편의 무게이고, W2는 텀블러 평가 후 시편의 무게이다.
본 발명에 따른 성형품은 상기 액정 중합체 조성물로부터 형성된다. 상기 액정 중합체 조성물은 펠렛 형태로 제조될 수 있으며, 제조된 펠렛은 사출성형, 압출성형, 진공성형, 캐스팅성형 등의 다양한 성형방법을 통해 다양한 성형품(제품)으로 제조될 수 있다. 이러한 성형방법은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 잘 알려져 있다. 상기 성형품은 웰드 강도, 내패임성, 외관 특성 등이 우수하고, 분진 발생이 적은 것으로, 스위치, 계전기, 커넥터, 집광기, 코일, 트랜스, 카메라 모듈, 안테나 및 칩 안테나 스위치를 포함하는 표면 실장형 전자 소자, 보다 높은 온도에서 처리되는 무연 땜납을 사용하여 실장되는 소자를 제조하는데 유용하다. 예를 들면, 상기 성형품은 콤팩트 카메라 모듈 부품 등일 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다.
(A) 액정 중합체
4-히드록시벤조산/6-히드록시-2-나프토산/테레프탈산/4,4'-디히드록시비페닐/N-아세틸-4-아미노페놀 공중합체(Cas no. 147310-94-9)를 사용하였다.
(B) 폴리에스테르 수지
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, 제조사: 롯데케미칼, 고유점도: 약 0.765 dl/g)를 사용하였다.
(C) 마이카
마이카(제조사: Imerys S. A., 제품명: WG-325, 평균 입자 크기(D50): 약 35 ㎛)를 사용하였다.
(D) 나노화합물
(D1) 전도성 나노화합물로, 카본 블랙(carbon black, 제조사: Lion Specialty Chemicals Co., Ltd., 제품명: Ketjenblack EC-600JD)를 사용하였다.
(D2) 옥사이드 나노화합물로, 스피넬 구리크롬산(spinel CuCr2O4, (제조사: Shepherd Technologies, 제품명: Copper Chromite Black Spinel)를 사용하였다.
(E) 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체
글리시딜 메타크릴레이트 변성 에틸렌-메틸 아크릴레이트 공중합체(Random ethylene-methyl acrylate-glycidyl methacrylate terpolymer, 제조사: SK Functional Polymer, 제품명: LOTADER AX-8900)를 사용하였다.
(F) 코어-쉘 구조의 충격보강제
메틸 메타크릴레이트-부타디엔-에틸 아크릴레이트 고무질 공중합체에 폴리메틸 메탈크릴레이트가 그라프트 중합된 코어-쉘 구조의 충격보강제(Methyl methacrylate-butadiene-ethyl acrylate copolymer with PMMA Shell, 제조사: Dow, 제품명: PARALOID EXL-2602)를 사용하였다.
실시예 1 내지 13 및 비교예 1 내지 12
상기 각 구성 성분을 하기 표 1, 2, 3 및 4에 기재된 바와 같은 함량으로 첨가한 후, 약 350℃에서 압출하여 펠렛을 제조하였다. 압출은 L/D=44, 직경 45 mm인 이축 압출기를 사용하였으며, 제조된 펠렛은 약 80℃에서 약 4시간 이상 건조 후, 150톤 사출기(성형 온도: 약 340℃, 금형 온도: 약 100℃)에서 사출성형하여 시편을 제조하였다. 제조된 시편에 대하여 하기의 방법으로 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1, 2, 3 및 4에 나타내었다.
물성 측정 방법
(1) 웰드 강도(단위: N): 푸쉬-풀(Push-Pull) 장비(제조사: IMADA Inc., 장치명: MX-500N, 푸쉬-풀 게이지(Push-Pull Gauge): IMADA DST-500N)를 이용하여, 8 mm × 8 mm × 0.2 mm 크기 시편을 웰드 라인(weld line)이 발생하는 방향으로 0.5 mm/s 속도로 당긴 후, 이의 피크 포스(peak force)를 측정하였다.
(2) 표면 덴트 깊이(단위: ㎛): 8 mm × 8 mm × 0.2 mm 크기의 CCM 액츄에이터 하우징(CCM actuator housing)과 캐리어(carrier) 실제 부품을 사출하여 세라믹 베어링 볼(ceramic bearing ball) 삽입 후 CCM 액츄에이터를 조립하고, 상기 CCM 액츄에이터 조립품을 진동시험기를 이용하여 25 kHz 진동 조건에 12시간 동안 노출시킨 다음, 상기 조립품을 해체하고, 3차원 광학 프로파일러(3D optical profilometer, 제조사: VEECO, 장치명: Wyko NT1100 Optical Profiling System)로 상기 CCM 액츄에이터 하우징의 표면 덴트 깊이(surface dent depth)를 측정하였다.
(3) 분진 생성량(단위: ppm): 돌기가 8개 있는 32 mm × 16 mm × 9 mm 크기의 레고 블록(Lego block) 모양 시편을 30 cm × 30 ㎝ × 100 cm 크기의 텀블러(tumbler)에 넣고, 7 rpm의 조건에서 2,000회 회전시킨 다음, 하기 식 1에 따라, 시편의 분진 생성량을 산출하였다.
[식 1]
분진 생성량 = (W1 - W2) / W1
상기 식 1에서, W1은 텀블러 평가 전 시편의 무게이고, W2는 텀블러 평가 후 시편의 무게이다.
(4) 외관 평가: 탈이온수가 들어있는 초음파 세척기에 ASTM D638 규격에 따른 3.2 mm 두께의 인장강도 측정용 시편을 40 kHz, 150 W의 조건 하에서 30분간 초음파 세척 후, 시편의 외관에 대하여 백화 발생 여부를 확인하였다(백화 미발생: OK, 백화 발생: NG).
실시예
1 2 3 4 5 6 7
(A) (중량%) 85 96 98 96 96 96 96
(B) (중량%) 15 4 2 4 4 4 4
(C) (중량부) 23.4 23.4 23.4 15.0 30.0 23.4 23.4
(D1) (중량부) 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 2.0 7.0
(D2) (중량부) - - - - - - -
(E) (중량부) 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4
(F) (중량부) 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2
(E):(F) (중량비) 1:1.3 1:1.3 1:1.3 1:1.3 1:1.3 1:1.3 1:1.3
웰드 강도(N) 5.8 6.5 7.0 6.0 6.5 6.8 5.4
표면 덴트 깊이(㎛) 3.0 2.4 2.4 2.5 2.3 2.2 2.7
분진 생성량(ppm) 60 71 92 55 140 60 145
외관 평가 OK OK OK OK OK OK OK
* 중량부: 기초 소재 (A+B) 100 중량부에 대한 중량부
실시예
8 9 10 11 12 13
(A) (중량%) 96 96 96 96 96 96
(B) (중량%) 4 4 4 4 4 4
(C) (중량부) 23.4 23.4 23.4 23.4 23.4 23.4
(D1) (중량부) - 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2
(D2) (중량부) 3.2 - - - - -
(E) (중량부) 2.4 1.6 4.0 2.4 2.4 1.6
(F) (중량부) 3.2 3.2 3.2 2 4.2 4.2
(E):(F) (중량비) 1:1.3 1:2 1:0.8 1:0.83 1:1.75 1:2.63
웰드 강도(N) 6.0 6.9 5.6 6.3 5.4 6.8
표면 덴트 깊이(㎛) 2.7 3.0 2.2 2.6 2.8 2.5
분진 생성량(ppm) 90 86 65 100 72 80
외관 평가 OK OK OK OK OK OK
* 중량부: 기초 소재 (A+B) 100 중량부에 대한 중량부
비교예
1 2 3 4 5 6
(A) (중량%) 70 100 96 96 96 96
(B) (중량%) 30 0 4 4 4 4
(C) (중량부) 23.4 23.4 5.0 40.0 23.4 23.4
(D1) (중량부) 3.2 3.2 3.2 3.2 0.5 12.0
(D2) (중량부) - - - - - -
(E) (중량부) 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4
(F) (중량부) 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2
(E):(F) (중량비) 1:1.3 1:1.3 1:1.3 1:1.3 1:1.3 1:1.3
웰드 강도(N) 2.8 6.0 4.0 7.5 5.7 4.5
표면 덴트 깊이(㎛) 5.7 2.3 2.6 2.8 2.5 3.5
분진 생성량(ppm) 120 88 35 820 60 390
외관 평가 NG NG OK OK NG OK
* 중량부: 기초 소재 (A+B) 100 중량부에 대한 중량부
비교예
7 8 9 10 11 12
(A) (중량%) 96 96 96 96 96 96
(B) (중량%) 4 4 4 4 4 4
(C) (중량부) 23.4 23.4 23.4 23.4 23.4 23.4
(D1) (중량부) 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2
(D2) (중량부) - - - - - -
(E) (중량부) 0.01 6.0 2.4 2.4 5.0 0.1
(F) (중량부) 3.2 3.2 0.01 6.0 0.1 5.0
(E):(F) (중량비) 1:320 1:0.53 1:0.004 1:2.5 1:0.02 1:50
웰드 강도(N) 6.8 3.5 6.1 3.8 4.2 4.5
표면 덴트 깊이(㎛) 10.5 2.7 4.9 6.8 2.0 8.3
분진 생성량(ppm) 73 92 70 85 80 100
외관 평가 OK NG OK NG NG NG
* 중량부: 기초 소재 (A+B) 100 중량부에 대한 중량부
상기 결과로부터, 본 발명의 액정 중합체 조성물은 웰드 강도, 내패임성(표면 덴트 깊이), 외관 특성(외관 평가) 등이 우수하고, 분진 발생이 적음을 알 수 있다.
반면, 액정 중합체를 소량 적용하고, 폴리에스테르 수지를 과량 적용한 비교예 1의 경우, 웰드 강도, 내패임성, 외관 특성 등이 저하되었음을 알 수 있고, 액정 중합체를 과량 적용하고, 폴리에스테르 수지를 소량 적용한 비교예 2의 경우, 외관 특성 등이 저하되었음을 알 수 있다. 마이카를 소량 적용한 비교예 3의 경우, 웰드 강도 등이 저하되었음을 알 수 있고, 마이카를 과량 적용한 비교예 4의 경우, 분진 발생 저감 효과 등이 저하되었음을 알 수 있다. 나노화합물을 소량 적용한 비교예 5의 경우, 외관 특성 등이 저하되었음을 알 수 있고, 나노화합물을 과량 적용한 비교예 6의 경우, 웰드 강도, 분진 발생 저감 효과 등이 저하되었음을 알 수 있다. 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체를 소량 적용한 비교예 7의 경우, 내패임성 등이 저하되었음을 알 수 있고, 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체를 과량 적용한 비교예 8의 경우, 웰드 강도, 외관 특성 등이 저하되었음을 알 수 있다. 코어-쉘 구조의 충격보강제를 소량 적용한 비교예 9의 경우, 내패임성 등이 저하되었음을 알 수 있고, 코어-쉘 구조의 충격보강제를 과량 적용한 비교예 10의 경우, 웰드 강도, 내패임성, 외관 특성 등이 저하되었음을 알 수 있다. 또한, 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체 및 코어-쉘 구조의 충격보강제의 함량이 본 발명의 범위에 포함되어도, 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체 및 코어-쉘 구조의 충격보강제의 중량비가 본 발명의 범위 미만인 비교예 11의 경우, 웰드 강도, 외관 특성 등이 저하되었음을 알 수 있고, 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체 및 코어-쉘 구조의 충격보강제의 중량비가 본 발명의 범위를 초과하는 비교예 12의 경우, 웰드 강도, 내패임성, 외관 특성 등이 저하되었음을 알 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 액정 중합체 약 80 내지 약 99 중량% 및 폴리에스테르 수지 약 1 내지 약 20 중량%를 포함하는 기초 소재 약 100 중량부;
    마이카 약 10 내지 약 35 중량부;
    전도성 나노화합물 및 옥사이드 나노화합물 중 1종 이상을 포함하는 나노화합물 약 1 내지 약 10 중량부;
    반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체 약 0.1 내지 약 5 중량부; 및
    코어-쉘 구조의 충격보강제 약 0.1 내지 약 5 중량부;를 포함하며,
    상기 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체 및 상기 코어-쉘 구조의 충격보강제의 중량비는 약 1 : 0.7 내지 약 1 : 3인 것을 특징으로 하는 액정 중합체 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 액정 중합체는 결정성 융점이 약 280 내지 약 360℃인 것을 특징으로 하는 액정 중합체 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 및 폴리시클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 중합체 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이카는 평균 입자 크기가 15 내지 50 ㎛인 것을 특징으로 하는 액정 중합체 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전도성 나노화합물은 카본 블랙, 흑연, 팽창 흑연, 그래핀, 카본 나노튜브, 카본 섬유 및　금속 나노입자 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 중합체 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 옥사이드 나노화합물은 황산바륨, 실리카, 스피넬 구리크롬산 및　알루미나 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 중합체 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체는 글리시딜 (메타)아크릴레이트 변성 에틸렌-메틸 아크릴레이트 공중합체, 글리시딜 (메타)아크릴레이트 변성 폴리에틸렌, 글리시딜 (메타)아크릴레이트 변성 에틸렌-에틸 아크릴레이트 공중합체, 글리시딜 (메타)아크릴레이트 변성 에틸렌-부틸 아크릴레이트 공중합체, 말레산 무수물 변성 폴리프로필렌, 말레산 무수물 변성 폴리에틸렌 및 말레산 무수물 변성 폴리부틸렌 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 중합체 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어-쉘 구조의 충격보강제는 고무질 중합체에 아크릴계 단량체, 방향족 비닐계 단량체 및 시안화 비닐계 단량체 중 1종 이상을 포함하는 불포화 화합물이 그라프트 중합된 것을 특징으로 하는 액정 중합체 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나노화합물 및 상기 반응성기를 포함하는 변성 올레핀계 공중합체와 상기 코어-쉘 구조의 충격보강제의 합의 중량비는 약 1 : 0.5 내지 약 1 : 3인 것을 특징으로 하는 액정 중합체 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액정 중합체 조성물은 푸쉬-풀 장비를 이용하여, 웰드 라인이 발생하는 방향으로 0.5 mm/s 속도로 당겨 측정한 8 mm × 8 mm × 0.2 mm 크기의 사출 시편의 웰드 강도가 약 5 내지 약 8 N인 것을 특징으로 하는 액정 중합체 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액정 중합체 조성물은 8 mm × 8 mm × 0.2 mm 크기의 CCM 액츄에이터 하우징과 캐리어 실제 부품을 사출하여 세라믹 베어링 볼 삽입 후 CCM 액츄에이터를 조립하고, 상기 CCM 액츄에이터 조립품을 진동시험기를 이용하여 25 kHz 진동 조건에 12시간 동안 노출시킨 다음, 상기 조립품을 해체하고, 3차원 광학 프로파일러로 측정한 상기 CCM 액츄에이터 하우징의 표면 덴트 깊이가 약 4 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 액정 중합체 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액정 중합체 조성물은 돌기가 8개 있는 32 mm × 16 mm × 9 mm 크기의 레고 블록 모양 시편을 30 cm × 30 ㎝ × 100 cm 크기의 텀블러에 넣고, 7 rpm의 조건에서 2,000회 회전시키는 텀블러 평가 후, 하기 식 1에 따라, 측정한 분진 생성량이 약 50 내지 약 150 ppm인 것을 특징으로 하는 액정 중합체 조성물:
    [식 1]
    분진 생성량 = (W1 - W2) / W1
    상기 식 1에서, W1은 텀블러 평가 전 시편의 무게이고, W2는 텀블러 평가 후 시편의 무게이다.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 액정 중합체 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 성형품.
  14. 제13항에 있어서, 상기 성형품은 콤팩트 카메라 모듈 부품인 것을 특징으로 하는 성형품.
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