KR102627886B1 - 카메라 모듈에 사용하기 위한 방향족 중합체 조성물 - Google Patents

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Abstract

마찰학적 제제와 함께 방향족 중합체를 함유하는 중합체 조성물이 제공된다. 상기 중합체 조성물은 (예를 들어, 카메라 모듈에서) 조성물을 함유하는 부품의 사용 동안 스킨 층이 박리되는 정도를 최소화하는 낮은 표면 마찰도를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 중합체 조성물은 VDA 230-206:2007에 따라 측정시 약 1.0 이하의 동적 마찰 계수 및/또는 약 500 마이크로미터 이하의 마모 깊이를 나타낼 수 있다.

Description

카메라 모듈에 사용하기 위한 방향족 중합체 조성물
본 발명은, 마찰학적 제제(tribological formulation)와 함께 방향족 중합체를 함유하는 중합체 조성물에 관한 것이다.
관련 출원
본 출원은 미국 출원 제 62/594,603 호(2017 년 12 월 5 일 출원) 및 제 62/746,757 호(2018 년 10 월 17 일 출원)에 대한 우선권을 주장하며, 이들은 그 전체가 본원에 참조로 인용된다.
카메라 모듈(또는 구성 요소)은 종종 휴대폰, 랩탑 컴퓨터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라 등에 사용된다. 예는, 예를 들어, 기부(base)에 장착된 캐리어를 포함하는 콤팩트 카메라 모듈, 디지털 카메라 셔터 모듈, 디지털 카메라의 구성 요소, 게임의 카메라, 의료용 카메라, 감시 카메라 등을 포함한다. 이러한 카메라 모듈은 더욱 복잡해졌으며, 이제는 다중 이동식 부품을 포함하는 경향이 있다. 예를 들어, 두 개의 콤팩트 카메라 모듈 어셈블리를 단일 모듈 내에 장착하여 화질을 향상시킬 수 있다("이중 카메라" 모듈). 다른 경우에, 콤팩트 카메라 모듈의 어레이가 사용될 수 있다. 특정 디자인에 관계 없이, 액정 중합체는 고도로 배향된 결정 구조로 인해 제조 동안 종종 사용되며, 이는 중합체가 매우 작고 복잡한 부품으로 쉽게 성형될 수 있게 한다. 그러나, 불행하게도, 이러한 고도로 배향된 구조는 또한 액정 중합체가 마모되기 쉽게 만든다. 즉, 중합체의 하나 이상의 스킨 층은 사용 중에 부품으로부터 박리되는 경향이 있으며, 이는 불량한 외관 및/또는 성능을 초래할 수 있다.
이와 같이, 카메라 모듈에 쉽게 사용될 수 있는 중합체 조성물이 필요하다.
본 발명의 일 실시양태에 따르면 , 하나 이상의 방향족 중합체, 및 상기 방향족 중합체 100 중량부 당 약 1 내지 약 20 중량부의 양의 마찰학적 제제를 포함하는 중합체 조성물이 개시된다. 상기 마찰학적 제제는 플루오르화된 첨가제 및 몰당 약 100,000 그램 이상의 중량 평균 분자량을 갖는 실록산 중합체를 함유한다. 실록산 중합체에 대한 플루오르화된 첨가제의 중량비는 약 0.5 내지 약 12이다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 캐리어 어셈블리가 장착된 기부를 포함하는 카메라 모듈이 개시된다. 기부, 캐리어 어셈블리 또는 둘다는 성형 부품을 포함한다. 성형 부품은 하나 이상의 열방성 액정 중합체 및 마찰학적 제제를 포함하는 중합체 조성물을 함유한다. 중합체 조성물은 VDA 230-206:2007에 따라 측정시 약 0.4 이하의 동적 마찰 계수를 나타낸다.
본 발명의 다른 특징 및 태양은 하기에 보다 상세히 설명된다.
당해 분야 숙련자에게 최상의 방식을 비롯한 본 발명의 충분하고 실행가능한 개시내용이 첨부 도면 등을 비롯한 본원의 나머지 부분에서 더욱 구체적으로 기재된다.
도 1 및 2는 본 발명의 일 실시양태에 따라 제조될 수 있는 콤팩트 카메라 모듈("CCM")의 사시도 및 정면도이다.
본 논의는 단지 예시적인 실시양태에 대한 설명이며, 본 발명의 더 넓은 태양을 제한하려는 것이 아님을 당업자는 이해해야 한다.
일반적으로 말하면, 본 발명은 마찰학적 제제와 함께 방향족 중합체를 함유하는 중합체 조성물에 관한 것이다. 이들 성분의 성질 및 이들의 상대적 농도를 선택적으로 제어함으로써, 생성된 중합체 조성물이, 조성물을 함유하는 부품(예: 카메라 모듈)의 사용 동안 스킨 층이 박리되는 정도를 최소화하는 낮은 표면 마찰도를 달성할 수 있음을 본 발명자들은 발견하였다. 예를 들어, 중합체 조성물은 VDA 230-206:2007에 따라 측정시 약 1.0 이하, 일부 실시양태에서는 약 0.4 이하, 일부 실시양태에서는 약 0.35 이하, 및 일부 실시양태에서는 약 0.1 내지 약 0.3의 동적 마찰 계수를 나타낼 수 있다. 마찬가지로, 마모 깊이는, VDA 230-206:2007에 따라 측정시 약 500 마이크로미터 이하, 일부 실시양태에서 약 200 마이크로미터 이하, 일부 실시양태에서 약 100 마이크로미터 이하, 및 일부 실시양태에서 약 10 내지 약 70 마이크로미터일 수 있다.
통상적으로, 그러한 낮은 마찰 표면을 갖는 부품은 또한, 충분히 우수한 기계적 특성을 갖지 않을 것으로 믿어졌다. 그러나, 종래의 생각과 달리, 본 발명의 조성물은 우수한 기계적 특성을 갖는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 조성물은, ISO 테스트 번호 179-1:2010(기술적으로 ASTM D256-10e1과 동등)에 따라 23℃에서 측정시 약 20 kJ/m2 초과, 일부 실시양태에서 약 25 내지 약 100 kJ/m2, 일부 실시양태에서, 약 30 내지 약 80 kJ/m2의 샤르피 비노치 충격 강도를 나타낼 수 있다. 조성물은 또한, ISO 테스트 번호 179-1:2010(기술적으로 ASTM D256-10e1과 동등)에 따라 23℃에서 측정시 측정시 약 0.5 kJ/m2 초과, 일부 실시양태에서 약 1 내지 약 20 kJ/m2, 일부 실시양태에서, 약 5 내지 약 15 kJ/m2의 샤르피 노치 충격 강도를 나타낼 수 있다. 인장 및 굴곡 기계적 특성도 양호하다. 예를 들어, 상기 조성물은, 약 20 내지 약 500 MPa, 일부 실시양태에서는 약 50 내지 약 400 MPa, 일부 실시양태에서는 약 60 내지 약 350 MPa의 인장 강도; 약 1 % 이상, 일부 실시양태에서 약 2 % 내지 약 15 %, 일부 실시양태에서는 약 3 % 내지 약 10 %의 인장 파단 변형률; 및/또는 약 4,000 MPa 내지 약 20,000 MPa, 일부 실시양태에서는 약 5,000 MPa 내지 약 18,000 MPa, 및 일부 실시양태에서는 약 6,000 MPa 내지 약 12,000 MPa의 인장 모듈러스를 나타낼 수 있다. 인장 특성은 23℃에서 ISO 시험 번호 527:2012(기술적으로 ASTM D638-14와 동일)에 따라 결정될 수 있다. 조성물은 또한 약 20 내지 약 500 MPa, 일부 실시양태에서는 약 50 내지 약 400 MPa, 일부 실시양태에서는 약 80 내지 약 350 MPa의 굴곡 강도 및/또는 약 4,000 MPa 내지 약 20,000 MPa, 일부 실시양태에서 약 5,000 MPa 내지 약 18,000 MPa, 일부 실시양태에서, 약 6,000 MPa 내지 약 15,000 MPa의 굴곡 모듈러스를 나타낼 수 있다. 굴곡 특성은 23℃에서 ISO 시험 번호 178:2010(기술적으로 ASTM D790-10과 동등)에 따라 결정될 수 있다. 성형 부품은 1.8 MPa의 특정 하중 하에서 ASTM D648-07(기술적으로 ISO 시험 번호 75-2:2013과 동등)에 따라 측정시 약 180℃ 이상, 일부 실시양태에서는 약 190℃ 내지 약 280℃의 의 하중하 변형 온도(DTUL)를 나타낼 수 있다. 부품의 록웰 경도는 또한 ASTM D785-08(스케일 M)에 따라 측정시 약 25 이상, 일부 실시양태 약 30 이상, 일부 실시양태에서는 약 35 내지 약 80일 수 있다.
또한, 상기 조성물은, 특히 대전 방지 충전제가 상기 논의된 바와 같이 중합체 조성물 내에 포함될 때 우수한 대전 방지 거동을 나타낼 수 있다. 이러한 대전 방지 거동은 IEC 60093에 따라 결정된 비교적 낮은 표면 및/또는 부피 저항률을 특징으로 할 수 있다. 예를 들어, 조성물은 약 1 x 1015 ohm 이하, 일부 실시양태에서 약 1 x 1014 ohm 이하, 일부 실시양태에서 약 1 x 1010 ohm 내지 약 9 x 1013 ohm, 일부 실시양태에서는 약 1 x 1011 내지 약 1 x 1013 ohm의 표면 저항을 나타낼 수 있다. 마찬가지로, 성형 부품은 또한 약 1 x 1015 ohm-m 이하, 일부 실시양태에서는 약 1 x 109 ohm-m 내지 약 9 x 1014 ohm-m, 일부 실시양태에서는 약 1 x 1010 내지 약 5 x 1014ohm-m의 부피 저항률을 나타낼 수 있다. 물론, 그러한 대전 방지 거동은 결코 요구되는 것은 아니다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 조성물은 약 1 x 1015 ohm 이상, 일부 실시양태에서 약 1 x 1016 ohm 이상, 일부 실시양태에서 약 1 x 1017 ohm 내지 약 9 x 1030 ohm, 및 일부 실시양태에서, 약 1 x 1018 내지 약 1 x 1026 ohm과 같은 비교적 높은 표면 저항률을 나타낼 수 있다.
본 발명의 다양한 실시양태가 이제 보다 상세하게 설명될 것이다.
I. 중합체 조성물
A. 방향족 중합체
방향족 중합체는 전형적으로, 중합체 조성물의 약 20 중량% 내지 약 70 중량%, 일부 실시양태에서 약 30 중량% 내지 약 65 중량%, 및 일부 실시양태에서는 약 40 중량% 내지 약 60 중량%를 구성한다. 방향족 중합체는 일반적으로 중합체의 특정 성질에 따라 유리 전이 온도 및/또는 융점이 비교적 높기 때문에 "고성능" 중합체로 간주된다. 따라서, 이러한 고성능 중합체는 생성된 중합체 조성물에 상당한 정도의 내열성을 제공할 수 있다. 예를 들어, 방향족 중합체는, 약 100℃ 이상, 일부 실시양태에서 약 120℃ 이상, 일부 실시양태에서는 약 140℃ 내지 약 350℃, 일부 실시양태에서는 약 150℃ 내지 약 320℃의 유리 전이 온도를 가질 수 있다. 방향족 중합체는 또한 약 200℃ 이상, 일부 실시양태에서는 약 220℃ 내지 약 400℃, 일부 실시양태에서는 약 240℃ 내지 약 380℃의 융점을 가질 수 있다. 유리 전이 및 융점은 시차 주사 열량 측정법("DSC")을 사용하여 당업계에 공지된 바와 같이, 예컨대 ISO 시험 번호 11357-2:2013(유리 전이 온도) 및 11357-3:2011(융점)에 의해 결정될 수 있다.
방향족 중합체는 실질적으로 비정질, 반결정질 또는 결정질일 수 있다. 적합한 반결정질 방향족 중합체의 일례는 예를 들어 방향족 폴리아미드이다. 특히 적합한 방향족 폴리아미드는 상대적으로 높은 융점, 예를 들어 약 200℃ 이상, 일부 실시양태에서 약 220℃ 이상, 및 일부 실시양태에서 약 240℃ 내지 약 320℃를 갖는 것으로 결정된다 방향족 폴리아미드의 유리 전이 온도는 일반적으로 약 110℃ 내지 약 160℃이다.
방향족 폴리아미드는 전형적으로, 아미드 결합(NH-CO)에 의해 함께 유지되는 반복 단위를 함유하고, 디카복실산(예를 들어, 방향족 디카복실산), 디아민(예를 들어, 지방족 디아민) 등의 중축합을 통해 합성된다. 방향족 폴리아미드는 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카복실산, 2,7-나프탈렌디카복실산, 1,4-나프탈렌디카복실산, 1,4-페닐렌디옥시-디아세트산, 1,3-페닐렌디옥시-디아세트산, 디펜산, 4,4'-옥시디벤조산, 디페닐메탄-4,4'-디카복실산, 디페닐술폰-4,4'-디카복실산, 4,4'-비페닐디카복실산 등뿐만 아니라 이들의 조합과 같은 방향족 디카복실산으로부터 유도된 방향족 반복 단위를 함유할 수 있다. 테레프탈산이 특히 적합하다. 물론, 다른 유형의 산 단위, 예컨대 지방족 디카복실산 단위, 다작용성 카복실 산 단위 등이 또한 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 방향족 폴리아미드는 또한 지방족 디아민으로부터 유도된 지방족 반복 단위를 함유할 수 있으며, 이는 전형적으로 4 내지 14 개의 탄소 원자를 갖는다. 이러한 디아민의 예로는 선형 지방족 알킬 렌디아민, 예컨대 1,4-테트라메틸렌디아민, 1,6-헥산디아민, 1,7-헵탄디아민, 1,8-옥탄디아민, 1,9-노난디아민, 1,10-데칸디아민, 1,11-운데칸디아민, 1,12-도데칸디아민 등; 분지형 지방족 알킬렌 디아민, 예컨대 2-메틸-1,5-펜탄디아민, 3-메틸-1,5-펜탄디아민, 2,2,4-트리메틸-1,6-헥산디아민, 2,4,4-트리메틸-1,6-헥산디아민, 2,4-디메틸-1,6-헥산디아민, 2-메틸-1,8-옥탄디아민, 5-메틸-1,9-노난디아민 등; 뿐만 아니라 이들의 조합을 포함한다. 1,9-노난디아민 및/또는 2-메틸-1,8-옥탄디아민으로부터 유도된 반복 단위가 특히 적합하다. 물론, 지환족 디아민, 방향족 디아민 등과 같은 다른 디아민 단위가 사용될 수도 있다.
특히 적합한 폴리아미드는 폴리(노나메틸렌 테레프탈아미드) (PA9T), 폴리(노나메틸렌 테레프탈아미드/노나메틸렌 데칸디아미드) (PA9T/910), 폴리(노나메틸렌 테레프탈아미드/노나메틸렌 도데칸디아미드) (PA9T/912), 폴리(노나메틸렌 테레프탈아미드/11-아미노운데칸아미드) (PA9T/11), 폴리(노나메틸렌 테레프탈아미드/12-아미노도데칸아미드) (PA9T/12), 폴리(데카메틸렌 테레프탈아미드/11-아미노 운데칸아미드) (PA 10T/11), 폴리(데카메틸렌 테레프탈아미드/12-아미노도데칸아미드) (PA10T/12), 폴리(데카메틸렌테레프탈아미드/데카메틸렌 데칸디아미드) (PA10T/1010), 폴리(데카메틸렌 테레프탈아미드/데카메틸렌 도데칸디아미드) (PA10T/1012), 폴리(데카메틸렌 테레프탈할아미드/테트라메틸렌 헥산디아미드) (PA10T/46), 폴리(데카메틸렌 테레프탈아미드/카프로락탐) (PA10T/6), 폴리(데카메틸렌 테레프탈아미드/헥사메틸렌 헥산디아미드) (PA10T/66), 폴리(도데카메틸렌 테레프탈아미드/도데카메틸렌 도데칸디아미드) (PA12T/1212), 폴리(도데카메틸렌 테레프탈아미드/카프로락탐) (PA12T/6), 폴리(도데카메틸렌 테레프탈아미드/헥사메틸렌 헥산디아미드) (PA12T/66) 등을 포함할 수 있다. 적합한 방향족 폴리아미드의 다른 예는 하더(Harder) 등의 미국 특허 제 8,324,307 호에 기재되어 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 다른 적합한 반결정성 방향족 중합체는 폴리아릴에테르케톤이다. 폴리아릴에테르 케톤은 약 300℃ 내지 약 400℃, 일부 실시양태에서는 약 310℃ 내지 약 390℃, 일부 실시양태에서는 약 330℃ 내지 약 380℃와 같은 비교적 높은 융점을 갖는 반-결정질 중합체이다. 유리 전이 온도는 마찬가지로 약 110℃ 내지 약 200℃일 수 있다. 특히 적합한 폴리아릴에테르케톤은 케톤 및/또는 에테르 잔기와 함께 페닐 잔기를 주로 포함하는 것들이다. 이러한 중합체의 예는 폴리에테르에테르케톤("PEEK"), 폴리에테르케톤("PEK"), 폴리에테르케톤케톤("PEKK"), 폴리에테르케톤에테르케톤케톤("PEKEKK"), 폴리에테르에테르케톤케톤("PEEKK"), 폴리에테르-디페닐-에테르-에테르-디페닐-에테르-페닐-케톤-페닐 등뿐만 아니라 이들의 블렌드 및 공중합체를 포함한다.
전술한 바와 같이, 실질적인 비정질 중합체가 또한 고유한 융점 온도가 없는 중합체 조성물에 사용될 수 있다. 적합한 비정질 중합체는 예를 들어 폴리페닐렌 옥사이드("PPO"), 방향족 폴리카보네이트, 방향족 폴리에테르이미드 등을 포함할 수 있다. 방향족 폴리카보네이트는 예를 들어 전형적으로, 약 130℃ 내지 약 160℃의 유리 전이 온도를 가지며 하나 이상의 방향족 디올로부터 유도된 방향족 반복 단위를 함유한다. 특히 적합한 방향족 디올은 비스페놀, 예컨대 2 개의 페놀 기가 2가 연결 라디칼의 단일 탄소 원자에 부착된 젬-비스페놀과 같은 비스페놀이다. 이러한 비스페놀의 예는, 예를 들어 4,4'-이소프로필리덴디페놀("비스페놀 A"), 4,4'-에틸리덴디페놀, 4,4'-(4-클로로-α-메틸벤질리덴)디페놀, 4,4'-사이클로헥 실리덴디페놀, 4,4-(사이클로헥실메틸렌)디페놀 등 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 방향족 디올은 포스겐과 반응할 수 있다. 예를 들어, 포스겐은 화학식 C(O)Cl2를 갖는 카보닐 클로라이드일 수 있다. 방향족 폴리카보네이트의 합성에 대한 대안적인 경로는 방향족 디올(예를 들어, 비스페놀)과 디페닐 카보네이트의 에스테르 교환 반응을 포함할 수 있다.
상기 언급된 중합체 이외에, 결정질 중합체가 또한 중합체 조성물에 사용될 수 있다. 몰드의 작은 공간을 효과적으로 충전시킬 수 있는 높은 결정화도를 갖는 액정 중합체가 특히 적합하다. 액정 중합체는, 이것이 봉(rod)-유사 구조를 가질 수 있고 이의 용융된 상태(예컨대, 열방성 네마틱(nematic) 상태)에서 결정질 거동을 나타내는 범위에서 일반적으로 "열방성"으로 분류된다. 상기 중합체는, 예컨대 약 250℃ 내지 약 400℃, 일부 실시양태에서 약 280℃ 내지 약 390℃, 일부 실시양태에서 약 300℃ 내지 약 380℃와 같이, 비교적 높은 융점을 갖는다. 이러한 중합체는, 당업계에 공지된 바와 같이 하나 이상의 유형의 반복 단위로부터 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 액정 중합체는 하나 이상의 방향족 에스터 반복 단위를, 상기 중합체의, 전형적으로 약 60 몰% 내지 약 99.9 몰%, 일부 실시양태에서 약 70 몰% 내지 약 99.5 몰%, 일부 실시양태에서 약 80 몰% 내지 약 99 몰%의 양으로 함유할 수 있다. 상기 방향족 에스터 반복 단위는 하기 화학식 I로 일반적으로 표시될 수 있다:
[화학식 I]
상기 식에서,
고리 B는 치환 또는 비치환된 6-원 아릴 기(예컨대, 1,4-페닐렌 또는 1,3-페닐렌), 치환 또는 비치환된 6-원 아릴 기에 융합된 치환 또는 비치환된 6-원 아릴 기(예컨대, 2,6-나프탈렌), 또는 치환 또는 비치환된 5- 또는 6-원 아릴 기에 연결된 치환 또는 비치환된 6-원 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 에스터 반복 단위의 예는, 예를 들어, 방향족 디카복실산 반복 단위(화학식 I에서 Y1 및 Y2는 C(O)이다), 방향족 하이드록시카복실산 반복 단위(화학식 I에서 Y1은 O이고 Y2는 C(O)이다), 및 이들의 다양한 조합을 포함할 수 있다.
예를 들면, 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, 비스(3-카복시페닐)에탄 등 및 이들의 알킬, 알콕시, 아릴 및 할로겐 치환체, 및 이들의 조합과 같은 방향족 카복실산으로부터 유도되는 방향족 디카복실산 반복 단위가 사용될 수 있다. 특히 적합한 방향족 디카복실산은, 예를 들면, 테레프탈산("TA"), 이소프탈산("IA") 및 2,6-나프탈렌디카복실산("NDA")을 포함할 수 있다. 사용시, 방향족 디카복실산(예컨대, IA, TA 및/또는 NDA)으로부터 유도된 반복 단위는 전형적으로 상기 중합체의 약 5 몰% 내지 약 60 몰%, 일부 실시양태에서 약 10 몰% 내지 약 55 몰%, 일부 실시양태에서 약 15 몰% 내지 약 50 몰%를 구성한다.
또한, 예를 들면, 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, 4'-하이드록시페닐-3-벤조산 등, 및 이들의 알킬, 알콕시, 아릴 및 할로겐 치환체, 및 이들의 조합과 같은 방향족 하이드록시카복실산으로부터 유도된 방향족 하이드록시카복실산 반복 단위가 사용될 수 있다. 특히 적합한 방향족 하이드록시카복실산은 4-하이드록시벤조산("HBA") 및 6-하이드록시-2-나프토산("HNA")이다. 사용시, 하이드록시카복실산(예컨대, HBA 및/또는 HNA)으로부터 유도된 반복 단위는 전형적으로 상기 중합체의 약 10 몰% 내지 약 85 몰%, 일부 실시양태에서 약 20 몰% 내지 약 80 몰%, 일부 실시양태에서 약 25 몰% 내지 약 75 몰%를 구성한다.
다른 반복 단위가 또한 중합체에 사용될 수 있다. 특정 실시양태에서, 예를 들면, 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, 비스(4-하이드록시페닐)에탄 등 뿐만 아니라 이들의 알킬, 알콕시, 아릴 및 할로겐 치환체, 및 이들의 조합으로부터 유도된 반복 단위를 사용할 수 있다. 특히 적합한 방향족 디올은, 예를 들면, 하이드로퀴논("HQ") 및 4,4'-비페놀("BP")을 포함할 수 있다. 사용시, 방향족 디올(예컨대, HQ 및/또는 BP)로부터 유도되는 반복 단위는 전형적으로 상기 중합체의 약 1 몰% 내지 약 30 몰%, 일부 실시양태에서 약 2 몰% 내지 약 25 몰%, 일부 실시양태에서 약 5 몰% 내지 약 20 몰%를 구성한다. 또한, 예를 들면, 방향족 아미드(예컨대, 아세트아미노펜("APAP")) 및/또는 방향족 아민(예컨대, 4-아미노페놀("AP"), 3-아미노페놀, 1,4-페닐렌디아민, 1,3-페닐렌디아민 등)으로부터 유도되는 반복 단위가 사용될 수 있다. 사용시, 방향족 아미드(예컨대, APAP) 및/또는 방향족 아민(예컨대, AP)으로부터 유도되는 반복 단위는 전형적으로 상기 중합체의 약 0.1 몰% 내지 약 20 몰%, 일부 실시양태에서 약 0.5 몰% 내지 약 15 몰%, 일부 실시양태에서 약 1 몰% 내지 약 10 몰%를 구성한다. 또한 다양한 다른 단량체 반복 단위가 중합체에 혼입될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 특정 실시양태에서, 중합체는 지방족 또는 지환족 하이드록시카복실산, 디카복실산, 디올, 아미드, 아민 등과 같은 비-방향족 단량체로부터 유도되는 하나 이상의 반복 단위를 함유할 수 있다. 물론, 다른 실시양태에서, 상기 중합체는 비-방향족(예컨대, 지방족 또는 지환족) 단량체로부터 유도되는 반복 단위가 결여되어 있다는 점에서 "전방향족(wholly aromatic)"일 수 있다.
반드시 필요한 것은 아니지만, 액정 중합체는, 나프텐계 하이드록시카복실산 및 나프텐계 디카복실산, 예컨대 나프탈렌-2,6-디카복실산("NDA"), 6-하이드록시-2-나프토산("HNA") 또는 이들의 조합으로부터 유도되는 반복 단위를 최소 함량으로 함유하는 범위에서 "저 나프텐계" 중합체일 수 있다. 즉, 나프텐계 하이드록시카복실산 및/또는 디카복실산(예컨대, NDA, HNA 또는 HNA와 NDA의 조합)으로부터 유도되는 반복 단위의 총량은 전형적으로 상기 중합체의 30 몰% 이하, 일부 실시양태에서 약 15 몰% 이하, 일부 실시양태에서 약 10 몰% 이하, 일부 실시양태에서 약 8 몰% 이하, 일부 실시양태에서 0 몰% 내지 약 5 몰%(예컨대, 0 몰%)이다. 고 수준의 통상적인 나프텐계 산의 부재에도 불구하고, 생성되는 "저 나프텐계" 중합체는 여전히 양호한 열적 및 기계적 특성을 나타낼 수 있는 것으로 여겨진다.
하나의 특정 실시양태에서, 상기 액정 중합체는 4-하이드록시벤조산("HBA") 및 테레프탈산("TA") 및/또는 이소프탈산("IA") 뿐만 아니라 다양한 다른 임의적인 성분으로부터 유도되는 반복 단위로부터 형성될 수 있다. 4-하이드록시벤조산("HBA")으로부터 유도되는 반복 단위는 상기 중합체의 약 10 몰% 내지 약 80 몰%, 일부 실시양태에서 약 30 몰% 내지 약 75 몰%, 일부 실시양태에서 약 45 몰% 내지 약 70 몰%를 구성할 수 있다. 테레프탈산("TA") 및/또는 이소프탈산("IA")으로부터 유도된 반복 단위는 마찬가지로 상기 중합체의 약 5 몰% 내지 약 40 몰%, 일부 실시양태에서 약 10 몰% 내지 약 35 몰%, 일부 실시양태에서 약 15 몰% 내지 약 35 몰%를 구성할 수 있다. 또한, 4,4'-비페놀("BP") 및/또는 하이드로퀴논("HQ")에서 유도되는 반복 단위가, 상기 중합체의 약 1 몰% 내지 약 30 몰%, 일부 실시양태에서 약 2 몰% 내지 약 25 몰%, 일부 실시양태에서 약 5 몰% 내지 약 20 몰%의 양으로 사용될 수 있다. 다른 가능한 반복 단위는 6-하이드록시-2-나프토산("HNA"), 2,6-나프탈렌디카복실산("NDA") 및/또는 아세트아미노펜("APAP")으로부터 유도되는 것들을 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 예를 들면, HNA, NDA 및/또는 APAP로부터 유도되는 반복 단위를 사용하는 경우, 각각 약 1 몰% 내지 약 35 몰%, 일부 실시양태에서 약 2 몰% 내지 약 30 몰%, 일부 실시양태에서 약 3 몰% 내지 약 25 몰%를 구성할 수 있다.
B. 마찰학적 제제
마찰학적 제제는 전형적으로, 중합체 조성물에 사용되는 방향족 중합체(들) 100 부 당 약 1 내지 약 30 부, 일부 실시양태에서 약 2 내지 약 15 부, 및 일부 실시양태에서 약 4 내지 약 12 부를 구성한다. 예를 들어, 이러한 중합체는 중합체 조성물의 약 1 중량% 내지 약 30 중량%, 일부 실시양태에서는 약 2 중량% 내지 약 25 중량%, 일부 실시양태에서는 약 4 중량% 내지 약 10 중량%를 구성할 수 있다.
마찰학적 제제는 일반적으로 내부 윤활을 개선시키고 또 다른 표면에 직면하는 조성물의 마모 및 마찰 특성을 강화시키는 것을 돕는 실록산 중합체를 함유한다. 이러한 실록산 중합체는 전형적으로 조성물에 사용된 방향족 중합체(들) 100 부 당 약 0.1 내지 약 20 부, 일부 실시양태에서 약 0.4 내지 약 10 부, 및 일부 실시양태에서 약 0.5 내지 약 5 부를 구성한다. 임의의 다양한 실록산 중합체가 일반적으로 마찰학적 제제에 사용될 수 있다. 실록산 중합체는 예를 들어 골격에 하기 화학식을 갖는 실록산 단위를 포함하는 임의의 중합체, 공중합체 또는 올리고머를 포함할 수 있다:
RrSiO(4-r/2)
상기 식에서,
R은 독립적으로 수소, 또는 치환 또는 비치환된 탄화수소 라디칼이고,
r은 0, 1, 2 또는 3이다.
적합한 라디칼 R의 일부 예는 예를 들어 알킬, 아릴, 알킬아릴, 알케닐 또는 알키닐, 또는 임의로 치환되며 헤테로원자에 의해 중단될 수 있는, 즉 탄소 쇄 또는 고리에 헤테로원자(들)을 함유할 수 있는 사이클로알킬 기를 포함한다. 적합한 알킬 라디칼은 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸 및 tert-펜틸 라디칼, 헥실 라디칼(예를 들어, n-헥실), 헵틸 라디칼(예를 들어, n-헵틸), 옥틸 라디칼(예를 들어, n-옥틸), 이소옥틸 라디칼(예를 들어, 2,2,4-트리메틸펜틸 라디칼), 노닐 라디칼(예를 들어, n-노닐), 데실 라디칼(예를 들어, n-데실), 도데실 라디칼(예를 들어, n-도데 실), 옥타데실 라디칼(예를 들어, n-옥타데실) 등을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 적합한 사이클로알킬 라디칼은 사이클로펜틸, 사이클로헥실 사이클로헵틸 라디칼, 메틸사이클로헥실 라디칼 등을 포함할 수 있고; 적합한 아릴 라디칼은 페닐, 비페닐, 나프틸, 안트릴 및 페난트릴 라디칼을 포함할 수 있고; 적합한 알킬아릴 라디칼은 o-, m- 또는 p-톨릴 라디칼, 자일릴 라디칼, 에틸페닐 라디칼 등을 포함할 수 있고; 적합한 알케닐 또는 알키닐 라디칼은 비닐, 1-프로페닐, 1-부테닐, 1-펜테닐, 5-헥세닐, 부타디에닐, 헥사디에 닐, 사이클로펜테닐, 사이클로펜타디에닐, 사이클로헥세닐, 에티닐, 프로파길 1-프로피닐 등을 포함할 수 있다. 치환된 탄화수소 라디칼의 예는 할로겐화 알킬 라디칼(예를 들어, 3-클로로프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필 및 퍼플루오로헥실에틸) 및 할로겐화된 아릴 라디칼(예를 들어, p-클로로페닐 및 p-클로로벤질)이다. 하나의 특정 실시양태에서, 실록산 중합체는, 70 몰% 이상의 Si 원자에 결합된 알킬 라디칼(예를 들어, 메틸 라디칼), 및 임의적으로, 0.001 내지 30 몰%의 Si 원자에 결합된 비닐 및/또는 페닐 라디칼을 포함한다. 실록산 중합체는 또한 바람직하게는 주로 디오가노실록산 단위로 구성된다. 폴리오가노실록산의 말단 기는 트리알킬실록시 기, 특히 트리메틸실록시 라디칼 또는 디메틸비닐실록시 라디칼일 수 있다. 그러나, 이들 알킬 기 중 하나 이상이 하이드록시 기 또는 알콕시 기, 예컨대 메톡시 또는 에톡시 라디칼로 대체된 것도 가능하다. 실록산 중합체의 특히 적합한 예는 예를 들어 디메틸폴리실록산, 페닐메틸폴리실록산, 비닐메틸폴리실록산 및 트리플루오로프로필폴리실록산을 포함한다.
실록산 중합체는 또한 비닐 기, 하이드록실 기, 수소화물, 이소시아네이트 기, 에폭시 기, 산 기, 할로겐 원자, 알콕시 기(예를 들어, 메톡시, 에톡시 및 프로폭시), 아실옥시 기(예를 들어, 아세톡시 및 옥타노일옥시), 케톡시메이트 기(예: 디메틸케톡심, 메틸케톡심 및 메틸에틸케톡심), 아미노 기(예: 디메틸아미노, 디에틸아미노 및 부틸아미노), 아미도 기(예를 들어, N-메틸아세트아미드 및 N-에틸아세트아미드), 산 아미도 기, 아미노-옥시 기, 머캅토 기, 알케닐옥시 기(예를 들어, 비닐옥시, 이소프로 페닐옥시 및 1-에틸-2-메틸비닐옥시), 알콕시알콕시 기(예를 들어, 메톡시에톡시, 에톡시에톡시 및 메톡시프로폭시), 아미노옥시 기(예를 들어, 디메틸아미노옥시 및 디에틸아미노옥시), 머캅토 기 등 중 하나 이상과 같은 중합체의 실록산 단량체 단위의 적어도 일부에 반응성 작용기를 포함할 수 있다.
그의 특정 구조에 관계 없이, 실록산 중합체는 전형적으로 비교적 고분자량을 가지며, 이는 중합체 조성물의 표면으로 이동하거나 확산될 가능성을 감소시키고 따라서 상 분리 가능성을 더욱 최소화한다. 예를 들어, 실록산 중합체는 전형적으로, 약 100,000 그램/몰 이상, 일부 실시양태에서 약 200,000 그램/몰 이상, 일부 실시양태에서는 약 500,000 그램 내지 약 2,000,000 그램/몰의 중량 평균 분자량을 갖는다. 실록산 중합체는 또한 약 10,000 센티스토크 이상, 일부 실시양태에서 약 30,000 센티스토크 이상, 일부 실시양태에서 약 50,000 내지 약 500,000 센티스토크와 같은 비교적 높은 동적 점도를 가질 수 있다.
원하는 경우, 실리카 입자(예를 들어, 퓸드 실리카)가 또한 실록산 중합체와 조합하여 사용되어 조성물 내에 분산되는 그의 능력을 향상시킬 수 있다. 이러한 실리카 입자는 예를 들어 약 5 나노미터 내지 약 50 나노미터의 입자 크기, 그램 당 약 50 제곱 미터(m2/g) 내지 약 600 m2/g의 표면적, 및/또는 입방 미터 당 약 160 킬로그램(kg/m3) 내지 약 190 kg/m3의 밀도를 가질 수 있다. 사용되는 경우, 실리카 입자는 전형적으로 실록산 중합체 100 중량부를 기준으로 약 1 내지 약 100 중량부, 일부 실시양태에서는 약 20 내지 약 60 중량부를 구성한다. 일 실시양태에서, 실리카 입자는, 이 혼합물을 중합체 조성물에 혼입되기 전에 실록산 중합체와 배합될 수 있다. 예를 들어, 초고분자량 폴리디메틸실록산 및 퓸드 실리카를 포함하는 혼합물이 중합체 조성물에 혼입될 수 있다. 이러한 예비-형성된 혼합물은 바커 케미 아게에서 게니오플라스트® 펠렛 S로 입수가능하다.
마찰학적 제제는 또한 생성된 중합체 조성물이 낮은 마찰 및 우수한 내마모성의 우수한 조합을 달성하는 것을 도울 수 있는 다른 성분을 함유할 수 있다. 일 실시양태에서, 예를 들어, 마찰학적 제제는 실록산 중합체와 조합하여 플루오르화된 첨가제를 사용할 수 있다. 이론에 의해 제한되지 않으면서, 플루오르화된 첨가제는, 무엇보다도, 보다 우수한 몰드 충전, 내부 윤활, 몰드 이형 등을 제공함으로써 조성물의 가공을 개선시킬 수 있는 것으로 여겨진다. 사용될 때, 실록산 중합체에 대한 플루오르화된 첨가제의 중량비는 전형적으로 약 0.5 내지 약 12, 일부 실시양태에서 약 0.8 내지 약 10, 및 일부 실시양태에서 약 1 내지 약 6이다. 예를 들어, 플루오르화된 첨가제는, 조성물에 사용된 방향족 중합체(들) 100 부 당 약 0.1 내지 약 20 부, 일부 실시양태에서 약 0.5 내지 약 15 부, 및 일부 실시양태에서 약 1 내지 약 10 부를 구성할 수 있다.
특정 실시양태에서, 플루오르화된 첨가제는 플루오로중합체를 포함할 수 있으며, 이는 또한, 수소 원자의 일부 또는 전부가 불소 원자로 치환된 탄화수소 골격 중합체를 함유한다. 골격 중합체는 폴리올레핀성일 수 있고 불소-치환된 불포화 올레핀 단량체로부터 형성될 수 있다. 플루오로중합체는 이러한 불소-치환된 단량체의 단독중합체 또는 불소-치환된 단량체의 공중합체 또는 불소-치환된 단량체 및 비-불소-치환된 단량체의 혼합물일 수 있다. 불소 원자를 따라, 플루오로중합체는 또한 염소 및 브롬 원자와 같은 다른 할로겐 원자로 치환될 수 있다. 본 발명에 사용하기 위한 플루오로중합체를 형성하는데 적합한 대표적인 단량체는 테트라플루오로에틸렌, 비닐리덴 플루오라이드, 헥사플루오로프로필렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 퍼플루오로에틸비닐 에테르, 퍼플루오로메틸비닐 에테르, 퍼플루오로프로필비닐 에테르 등뿐만 아니라 이들의 혼합물이다. 적합한 플루오로중합체의 구체적인 예는 폴리테트라플루오로에틸렌, 퍼플루오로알킬비닐 에테르, 폴리(테트라플루오로에틸렌-코-퍼플루오로알킬비닐에테르), 플루오르화된 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리클로로트리 플루오로에틸렌 등 및 이들의 혼합물을 포함한다.
플루오르화된 첨가제는 플루오로중합체만을 함유할 수 있거나, 또는 중합체 조성물 내에 균일하게 분산되는 능력을 돕는 성분과 같은 다른 성분을 포함할 수도 있다. 일 실시양태에서, 예를 들어, 플루오르화된 첨가제는 복수의 캐리어 입자와 조합된 플루오로중합체를 포함할 수 있다. 이러한 실시양태에서, 예를 들어, 플루오로중합체는 캐리어 입자 상에 코팅될 수 있다. 실리케이트 입자, 예컨대 활석 (Mg3Si4O10(OH)2), 할로이사이트 (Al2Si2O5(OH)4), 코올리나이트 (Al2Si2O5(OH)4), 일라이트 ((K, H3O)(Al, Mg, Fe)2 (Si,Al)4O10[(OH)2,(H2O)]), 몬모릴로나이트 (Na, Ca)0.33(Al, Mg)2Si4O10(OH)2·nH2O), 베르미쿨라이트 ((MgFe, Al)3(Al, Si)4O10(OH)2·4H2O), 팔리고르스카이트 ((Mg, Al)2Si4O10(OH)·4(H2O)), 피로필라이트 (Al2Si4O10(OH)2), 규산 칼슘, 규산 알루미늄, 운모, 규조토, 규회석 등은 이러한 목적에 특히 적합하다. 예를 들어, 운모는 본 발명에 사용하기에 특히 적합한 광물일 수 있다. 지질 발생에 상당한 차이가 있는 몇 가지 화학적으로 다른 운모 종이 있지만 모두 본질적으로 동일한 결정 구조를 가지고 있다. 본원에 사용된 용어 "운모"는 일반적으로 임의의 이러한 종, 예를 들어 무스코바이트 (KAl2(AlSi3)O10(OH)2), 비오타이트 (K(Mg,Fe)3(AlSi3)O10(OH)2), 플로고파이트 (KMg3(AlSi3)O10(OH)2), 레피돌라이트 (K(Li,Al)2-3(AlSi3)O10(OH)2), 글라우코나이트 (K, Na)(Al, Mg, Fe)2(Si, Al)4O10(OH)2) 등, 및 이들의 조합을 포함하는 것으로 의미된다. 캐리어 입자는 약 5 내지 약 50 마이크로미터, 일부 실시양태에서는 약 10 내지 20 마이크로미터의 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 원하는 경우, 캐리어 입자는 또한 두께에 대한 장축의 비가 2 이상이라는 점에서 판형 입자의 형상일 수 있다.
C. 기타 임의적 성분
i. 무기 충전제
원하는 경우, 무기 충전제가 중합체 조성물의 특정 특성을 개선시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명자는, 소정의 경도 값을 갖는 무기 충전제를 사용하면 조성물을 함유하는 부품의 기계적 강도, 접착 강도 및 표면 평활성을 향상시킬 수 있음을 발견하였다. 생성된 중합체 조성물은 또한 중합체 스킨 층의 보다 적은 박리를 달성할 수 있으며, 이는 매우 작은 부품에 특유하게 적합할 수 있게 한다. 무기 충전제는, 중합체 조성물에 사용된 방향족 중합체(들) 100 중량부 당 약 10 내지 약 95 중량부, 일부 실시양태에서는 약 20 내지 약 90 중량부, 일부 실시양태에서는 약 50 내지 약 85 중량부의 양으로 중합체 조성물에 사용될 수 있다. 예를 들어, 무기 충전제는 중합체 조성물의 약 10 중량% 내지 약 70 중량%, 일부 실시양태에서 약 20 중량% 내지 약 60 중량%, 및 일부 실시양태에서는 약 30 중량% 내지 약 60 중량%를 구성할 수 있다.
무기 충전제, 예를 들어 입자, 섬유 등의 특성은 다양할 수 있다. 특정 실시양태에서, 예를 들어, 무기 충전제 입자는 조성물의 표면 특성을 개선시키는 것을 돕기 위해 특정 경도 값을 갖는 것이 사용될 수 있다. 예를 들어, 경도 값은 모스 경도 스케일을 기준으로 약 2.5 이상, 일부 실시양태에서 약 3.0 이상, 일부 실시양태에서 약 3.0 내지 약 11.0, 일부 실시양태에서는 약 3.5 내지 약 11.0, 일부 실시양태에서는 약 4.5 내지 약 6.5일 수 있다. 이러한 입자의 예는 예를 들어 탄산 칼슘, 예를 들어 탄산 칼슘(CaCO3, 모스 경도 3.0) 또는 탄산 구리 수산화물(Cu2CO3(OH)2, 모스 경도 4.0); 불화물, 예컨대 불화 칼슘(CaFl2, 모스 경도 4.0); 피로인산 칼슘((Ca2P2O7, 5.0의 모스 경도 5.0), 무수 인산 이칼슘(CaHPO4, 모스 경도 3.5) 또는 수화된 인산 알루미늄(AlPO4·2H2O, 4.5의 모스 경도)와 같은 포스페이트; 실리케이트, 예컨대 실리카(SiO2, 모스 경도 6.0), 칼륨 알루미늄 실리케이트(KAlSi3O8, 모스 경도 6) 또는 구리 실리케이트(CuSiO3·H2O, 모스 경도 5.0); 보레이트, 예컨대 칼슘 보로실리케이트 하이드록사이드(Ca2B5SiO9(OH)5, 모스 경도 3.5); 알루미나(AlO2, 10.0의 모스 경도); 황산 칼슘(CaSO4, 모스 경도 3.5) 또는 황산 바륨(BaSO4, 모스 경도 3 내지 3.5)과 같은 설페이트 등; 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 사용되는 경우, 무기 입자는 전형적으로, ISO 13320:2009에 따른 레이저 회절 기술을 사용(예: 호리바 LA-960 입자 크기 분포 분석기 사용)하여 측정시 약 0.1 내지 약 35 마이크로미터, 일부 실시양태에서 약 2 내지 약 20 마이크로미터, 일부 실시양태에서 약 3 내지 약 15 마이크로미터, 일부 실시양태에서, 약 7 내지 약 12 마이크로미터의 중간(median) 크기(예를 들어, 직경)를 갖는다. 충전제 무기 입자는 또한 좁은 크기 분포를 가질 수 있다. 즉, 입자의 약 70 부피% 이상, 일부 실시양태에서 입자의 약 80 부피% 이상, 및 일부 실시양태에서, 입자의 약 90 부피% 이상이 전술된 범위 내의 크기를 가질 수 있다.
무기 충전제는 또한, 원하는 경도 값을 갖는 물질로부터 유도된 섬유일 수 있다. 이러한 목적에 특히 적합한 섬유는, 실리케이트, 예컨대 네오실리케이트, 소로실리케이트, 이노실리케이트(예컨대, 규회석과 같은 칼슘 이노실리케이트; 트레 몰라이트와 같은 칼슘 마그네슘 이노실리케이트; 악티놀라이트와 같은 칼슘 마그네슘 철 이노실리케이트; 마그네슘 철 이노실리케이트, 예컨대 안토필라이트 등), 필로실리케이트(예를 들어, 팔리고르스카이트와 같은 알루미늄 필로실리케이트), 텍토실리케이트 등; 황산 칼슘과 같은 설페이트(예를 들어, 탈수 또는 무수 석고); 미네랄 울(예를 들어, 락(rock) 또는 슬래그 울); 등을 포함하는 미네랄로부터 유도된 섬유를 포함한다. NYOLOS®(예를 들어, NYGLOS® 4W 또는 NYGLOS® 8)이라는 상표명으로 나이코 미네랄즈(Nyco Minerals)로부터 시판되는 규회석(모스 경도 4.5 내지 5.0)와 같은, 이노실리케이트로부터 유도된 섬유가 특히 적합하다. 사용될 때, 미네랄 섬유는, 예컨대 ISO 13320:2009에 따른 레이저 회절 기술(예를 들어, 호리바 LA-960 입자 크기 분포 분석기)을 사용하여 측정시 약 0.1 내지 약 35 마이크로미터, 일부 실시양태에서 약 2 내지 약 20 마이크로미터, 일부 실시양태에서는 약 3 내지 약 15 마이크로미터, 및 약 7 내지 약 12 마이크로미터의 중간(median) 폭(예를 들어, 직경)을 가질 수 있다. 미네랄 섬유는 또한 좁은 크기 분포를 가질 수 있다. 즉, 섬유의 약 70 부피% 이상, 일부 실시양태에서 섬유의 약 80 부피% 이상, 일부 실시양태에서, 섬유의 약 90 부피% 이상이 전술된 범위 내의 크기를 가질 수 있다. 미네랄 섬유는 또한 약 1 내지 약 50, 일부 실시양태에서 약 2 내지 약 20, 및 일부 실시양태에서 약 4 내지 약 15의 종횡비를 가질 수 있다. 이러한 미네랄 섬유의 부피 평균 길이는, 예를 들어, 약 1 내지 약 200 마이크로미터, 일부 실시양태에서는 약 2 내지 약 150 마이크로미터, 일부 실시양태에서는 약 5 내지 약 100 마이크로미터, 일부 실시양태에서는 약 10 내지 약 50 마이크로미터의 범위일 수 있다.
ii. 충격 개질제
원하는 경우, 중합체 조성물의 충격 강도 및 가요성을 개선시키기 위해 충격 개질제가 중합체 조성물에 또한 사용될 수 있다. 실제로, 본 발명자들은, 충격 개질제가 실제 성형 부품의 표면을 보다 매끄럽게 하고 사용 중에 스킨 층이 박리될 가능성을 최소화할 수 있음을 발견하였다. 사용되는 경우, 충격 개질제는 전형적으로, 중합체 조성물에 사용되는 방향족 중합체(들) 100 부 당 약 0.1 내지 약 20 중량부, 일부 실시양태에서는 약 0.2 내지 약 10 중량부, 일부 실시양태에서는 약 0.5 내지 약 5 중량부를 구성한다. 예를 들어, 충격 개질제는 중합체 조성물의 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%, 일부 실시양태에서 약 0.2 중량% 내지 약 8 중량%, 및 일부 실시양태에서는 약 0.5 중량% 내지 약 4 중량%를 구성할 수 있다.
하나의 특히 적합한 유형의 충격 개질제는 예를 들어, 분자 당 평균 2 개 이상의 에폭시 작용기를 함유한다는 점에서 "에폭시 작용화된" 올레핀 공중합체를 포함할 수 있다. 상기 공중합체는 일반적으로, 하나 이상의 α-올레핀으로부터 유도된 올레핀계 단량체 단위를 함유한다. 이러한 단량체의 예는, 예를 들어, 2 내지 20개의 탄소 원자, 전형적으로 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 선형 및/또는 분지형 α-올레핀을 포함한다. 구체적인 예로는, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐; 3-메틸-1-부텐; 3,3-다이메틸-1-부텐; 1-펜텐; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환기를 갖는 1-펜텐; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환기를 갖는 1-헥센; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환기를 갖는 1-헵텐; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환기를 갖는 1-옥텐; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환기를 갖는 1-노넨; 메틸, 에틸 또는 다이메틸-치환된 1-데센; 1-도데센; 및 스티렌이 포함된다. 특히 바람직한 α-올레핀 단량체는 에틸렌 및 프로필렌이다. 상기 공중합체는 또한 에폭시-작용성 단량체 단위도 함유할 수 있다. 이러한 단위의 일 예는 에폭시-작용성 (메트)아크릴계 단량체 성분이다. 본원에 사용된, 용어 "(메트)아크릴계"는 아크릴 및 메타크릴 단량체, 뿐만 아니라 이의 염 또는 에스터, 예컨대 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 단량체를 포함한다. 예를 들면, 적합한 에폭시-작용성 (메트)아크릴계 단량체는, 비제한적으로, 1,2-에폭시 기를 함유하는 것들, 예컨대 글리시딜 아크릴레이트 및 글리시딜 메타크릴레이트를 포함할 수 있다. 다른 적합한 에폭시-작용성 단량체는 알릴 글리시딜 에테르, 글리시딜 에타크릴레이트 및 글리시딜 이토코네이트를 포함한다. 또한 원하는 분자량 달성을 돕도록 다른 적합한 단량체가 사용될 수도 있다.
물론, 상기 공중합체는 당업계에 공지된 다른 단량체 단위를 함유할 수도 있다. 예를 들어, 또 다른 적합한 단량체는, 에폭시-작용성이 아닌 (메트)아크릴계 단량체를 포함할 수 있다. 이러한 (메트)아크릴계 단량체의 예는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, i-프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, s-부틸 아크릴레이트, i-부틸 아크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, n-아밀 아크릴레이트, i-아밀 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, 2-에틸부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, n-옥틸 아크릴레이트, n-데실 아크릴레이트, 메틸사이클로헥실 아크릴레이트, 사이클로펜틸 아크릴레이트, 사이클로헥실 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, n-프로필 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, i-프로필 메타크릴레이트, i-부틸 메타크릴레이트, n-아밀 메타크릴레이트, n-헥실 메타크릴레이트, i-아밀 메타크릴레이트, s-부틸-메타크릴레이트, t-부틸 메타크릴레이트, 2-에틸부틸 메타크릴레이트, 메틸사이클로헥실 메타크릴레이트, 신나밀 메타크릴레이트, 크로틸 메타크릴레이트, 사이클로헥실 메타크릴레이트, 사이클로펜틸 메타크릴레이트, 2-에톡시에틸 메타크릴레이트, 이소보르닐 메타크릴레이트 등, 뿐만 아니라 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어 하나의 특정 실시양태에서, 상기 공중합체는 에폭시-작용성 (메트)아크릴계 단량체 성분, α-올레핀 단량체 성분, 및 비-에폭시 작용성 (메트)아크릴계 단량체 성분으로부터 형성되는 삼원공중합체일 수 있다. 상기 공중합체는, 예를 들어, 폴리(에틸렌-코-부틸아크릴레이트-코-글리시딜 메타크릴레이트)일 수 있고, 이는 하기 구조식을 갖는다:
상기 식에서, x, y 및 z는 1 이상이다.
상기 단량체 성분(들)의 상대적 비율은, 에폭시-반응성과 용융 유속 간의 균형을 달성하도록 선택될 수 있다. 더욱 특히는, 고 에폭시 단량체 함량은 매트릭스 중합체와 우수한 반응성을 가져올 수 있으나, 너무 높은 함량은 공중합체가 중합체 블렌드의 용융 강도에 부정적인 영향을 미치는 정도로까지 용융 유속을 감소시킬 수 있다. 따라서, 대부분의 실시양태에서, 상기 에폭시-작용성 (메트)아크릴계 단량체는 상기 공중합체의 약 1 중량% 내지 약 20 중량%, 일부 실시양태에서 약 2 중량% 내지 약 15 중량%, 일부 실시양태에서 약 3 중량% 내지 약 10 중량%를 구성한다. 마찬가지로, 상기 α-올레핀 단량체는 상기 공중합체의 약 55 중량% 내지 약 95 중량%, 일부 실시양태에서 약 60 중량% 내지 약 90 중량%, 일부 실시양태에서 약 65 중량% 내지 약 85 중량%를 구성할 수 있다. 사용시, 다른 단량체 성분(예컨대, 비-에폭시 작용성 (메트)아크릴계 단량체)은 상기 공중합체의 약 5 중량% 내지 약 35 중량%, 일부 실시양태에서 약 8 중량% 내지 약 30 중량%, 일부 실시양태에서 약 10 중량% 내지 약 25 중량%를 구성할 수 있다. 결과의 용융 유속은, 190℃의 온도 및 2.16 kg의 하중에서 ASTM D1238-13에 따라 측정시 전형적으로 10분 당 약 1 내지 약 30 g("g/10분"), 일부 실시양태에서 약 2 내지 약 20 g/10분, 일부 실시양태에서 약 3 내지 약 15 g/10분이다.
본 발명에 사용될 수 있는 적합한 에폭시-작용화된 공중합체의 하나의 예는, 명칭 로타더(LOTADER, 등록상표) AX8840으로 아르케마(Arkema)로부터 상업적으로 입수가능하다. 예를 들어 로타더(등록상표) AX8840은, 5 g/10분의 용융 유속을 갖고, 8 중량%의 글리시딜 메타크릴레이트 단량체 함량을 갖는다. 또 다른 적합한 공중합체는 명칭 엘바로이(ELVALOY, 등록상표) PTW로 듀퐁(DuPont)으로부터 상업적으로 입수가능하며, 이는 에틸렌, 부틸 아크릴레이트 및 글리시딜 메타크릴레이트의 삼원공중합체이고, 12 g/10분의 용융 유속 및 4 중량% 내지 5 중량%의 글리시딜 메타크릴레이트 단량체 함량을 갖는다.
iii. 대전 방지 충전제
성형 작업, 운송, 수집, 조립 등의 공정 중에 정전기 전하를 생성하는 경향을 줄이도록, 대전 방지 충전제가 또한 상기 중합체 조성물에 사용될 수도 있다. 이러한 충전제는, 사용시, 전형적으로, 중합체 조성물에 사용되는 방향족 중합체(들) 100 부 당 약 0.1 내지 약 20 부, 일부 실시양태에서 약 0.2 내지 약 10 부, 및 일부 실시양태에서 약 0.5 내지 약 5 중량부를 구성한다. 예를 들어, 대전 방지 충전제는 중합체 조성물의 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%, 일부 실시양태에서는 약 0.2 중량% 내지 약 8 중량%, 및 일부 실시양태에서는 약 0.5 중량% 내지 약 4 중량%를 구성할 수 있다.
중합체 조성물의 대전 방지 특성을 향상시키는 것을 보조하기 위해, 일반적으로 임의의 다양한 대전 방지 충전제가 중합체 조성물에 사용될 수 있다. 적합한 대전 방지 충전제의 예로는, 예를 들어, 금속 입자(예를 들어, 알루미늄 플레이크), 금속 섬유, 탄소 입자(예를 들어, 흑연, 팽창된 흑연, 그래핀, 카본 블랙, 흑연화된 카본 블랙 등), 탄소 나노튜브, 탄소 섬유 등이 포함될 수 있다. 탄소 섬유 및 탄소 입자(예를 들어, 흑연)가 특히 적합하다. 사용시, 적합한 탄소 섬유는 피치(pitch)계 탄소(예를 들어, 타르 피치), 폴리아크릴로니트릴계 탄소, 금속-코팅된 탄소 등을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 탄소 섬유는 비교적 높은 탄소 함량, 예를 들면 약 85 중량% 이상, 일부 실시양태에서 약 90 중량% 이상, 일부 실시양태에서 약 93 중량% 이상의 탄소 함량을 갖는다는 점에서 높은 순도를 갖는다. 예를 들어, 탄소 함량은 약 94 중량% 이상, 예컨대 약 95 중량% 이상, 예컨대 약 96 중량% 이상, 예컨대 약 97 중량% 이상, 예컨대 심지어 약 98 중량% 이상일 수 있다. 탄소 순도는 일반적으로 100 중량% 미만, 예컨대 약 99 중량% 미만이다. 탄소 섬유의 밀도는 전형적으로 약 0.5 내지 약 3.0 g/㎤, 일부 실시양태에서 약 1.0 내지 약 2.5 g/㎤, 일부 실시양태에서 약 1.5 내지 약 2.0 g/㎤이다.
일 실시양태에서, 상기 탄소 섬유는 섬유 파단을 최소화하면서 매트릭스 내에 혼입된다. 성형 후의 섬유의 부피 평균 길이는, 초기 길이가 약 3 mm인 섬유를 사용한 경우에도, 일반적으로 약 0.1 mm 내지 약 1 mm일 수 있다. 상기 탄소 섬유의 평균 길이 및 분포는 또한 액정 중합체 매트릭스 내에서 더 나은 접속 및 전기적 통로를 달성하도록, 최종 중합체 조성물에서 선택적으로 제어될 수 있다. 섬유의 평균 직경은 약 0.5 내지 약 30 ㎛, 일부 실시양태에서 약 1 내지 약 20 ㎛, 일부 실시양태에서 약 3 내지 약 15 ㎛일 수 있다.
상기 중합체 매트릭스 내의 분산을 향상시키기 위해, 탄소 섬유는 적어도 부분적으로, 액정 중합체와 탄소 섬유의 상용성(compatibility)을 증가시키는 사이징제(sizing agent)로 코팅될 수 있다. 사이징제는 액정 중합체가 성형되는 온도에서 열 분해되지 않도록 안정적일 수 있다. 일 실시양태에서, 상기 사이징제는 방향족 중합체와 같은 중합체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 방향족 중합체는 약 300℃ 초과, 예컨대 약 350℃ 초과, 예컨대 약 400℃ 초과의 열 분해 온도를 가질 수 있다. 본원에 사용된, 물질의 열 분해 온도는 ASTM 시험 E 1131(또는 ISO 시험 11358)에 따라 측정시 열중량측정 분석 도중 상기 물질의 질량의 5 %가 소실되는 온도이다. 사이징제는 또한 비교적 높은 유리 전이 온도를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 사이징제의 유리 전이 온도는 약 300℃ 초과, 예컨대 약 350℃ 초과, 예컨대 약 400℃ 초과일 수 있다. 사이징제의 특정 예로는 폴리이미드 중합체, 전방향족 폴리에스터 중합체를 비롯한 방향족 폴리에스터 중합체, 및 고온 에폭시 중합체를 포함한다. 일 실시양태에서, 사이징제는 액정 중합체를 포함할 수 있다. 사이징제는 약 0.1 중량% 이상, 예컨대 0.2 중량% 이상, 예컨대 0.1 중량% 이상의 양으로 섬유 상에 존재할 수 있다. 사이징제는 일반적으로 약 5 중량% 미만, 예컨대 약 3 중량% 미만의 양으로 존재한다.
또 다른 적합한 대전 방지 충전제는 이온성 액체이다. 이러한 물질의 한 가지 이점은, 대전 방지제에 더하여, 이온성 액체가 또한 용융 가공 도중에 액체 형태로 존재할 수도 있어, 중합체 매트릭스 내에서 보다 균일하게 블렌딩될 수 있도록 허용한다는 것이다. 이는 전기적 접속을 향상시켜, 그 표면으로부터 정전기 전하를 빠르게 소산시키는 조성물의 능력을 향상시킨다.
상기 이온성 액체는 일반적으로, 액정 중합체로 용융 처리할 때 액체 형태일 수 있도록 충분히 낮은 융점을 갖는 염이다. 예를 들어, 이온성 액체의 융점은 약 400℃ 이하, 일부 실시양태에서 약 350℃ 이하, 일부 실시양태에서 약 1℃ 내지 약 100℃, 일부 실시양태에서 약 5℃ 내지 약 50℃일 수 있다. 상기 염은 양이온성 종과 그 짝이온(counterion)을 함유한다. 상기 양이온성 종은 "양이온성 중심"으로서 적어도 하나의 헤테로원자(예컨대, 질소 또는 인)를 갖는 화합물을 함유한다. 이러한 헤테로원자 화합물의 예로는, 예를 들면, 하기 구조를 갖는 4차 오늄을 포함한다:
상기 식에서,
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬 기(예컨대, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, 2급-부틸, 3급-부틸, n-펜틸 등); 치환 또는 비치환된 C3-C14 사이클로알킬 기(예컨대, 아다만틸, 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로옥틸, 사이클로헥세닐 등); 치환 또는 비치환된 C1-C10 알케닐 기(예컨대, 에틸렌, 프로필렌, 2-메틸프로필렌, 펜틸렌 등); 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐 기(예컨대, 에티닐, 프로피닐 등); 치환 또는 비치환된 C1-C10 알콕시 기(예컨대, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, t-부톡시, 2급-부톡시, n-펜톡시 등); 치환 또는 비치환된 아실옥시 기(예컨대, 메타크릴옥시, 메타크릴옥시에틸 등); 치환 또는 비치환된 아릴 기(예컨대, 페닐); 치환 또는 비치환된 헤테로아릴 기(예컨대, 피리딜, 푸라닐, 티에닐, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 트리아졸릴, 이미다졸릴, 이속사졸릴, 피롤릴, 피라졸릴, 피리다지닐, 피리미디닐, 퀴놀릴 등) 등으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 하나의 특정 실시양태에서, 예를 들면, 양이온성 종은 구조식 N+R1R2R3R4를 갖는 암모늄 화합물일 수 있고, 여기서 R1, R2 및/또는 R3은 독립적으로 C1-C6 알킬(예컨대, 메틸, 에틸, 부틸 등)이고, R4는 수소 또는 C1-C4 알킬 기(예컨대, 메틸 또는 에틸)이다. 예를 들어, 상기 양이온성 성분은 트리-부틸메틸암모늄일 수 있으며, 이때 R1, R2 및 R3은 부틸이고, R4는 메틸이다.
상기 양이온성 종에 적합한 짝이온은, 예를 들면, 할로겐(예컨대, 염화물, 브롬화물, 요오드화물 등); 설페이트 또는 설포네이트(예컨대, 메틸 설페이트, 에틸 설페이트, 부틸 설페이트, 헥실 설페이트, 옥틸 설페이트, 수소 설페이트, 메탄 설포네이트, 도데실벤젠 설포네이트, 도데실설페이트, 트리플루오로메탄 설포네이트, 헵타데카플루오로옥탄 설포네이트, 나트륨 도데실에톡시설페이트 등); 설포숙시네이트; 아미드(예컨대, 디시안아미드); 이미드(예컨대, 비스(펜타플루오로에틸-설포닐)이미드, 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드, 비스(트리플루오로메틸)이미드 등); 보레이트(예컨대, 테트라플루오로보레이트, 테트라시아노보레이트, 비스[옥살라토]보레이트, 비스[살리실라토]보레이트 등); 포스페이트 또는 포스피네이트(예컨대, 헥사플루오로포스페이트, 디에틸포스페이트, 비스(펜타플루오로에틸)포스피네이트, 트리스(펜타플루오로에틸)-트리플루오로포스페이트, 트리스(노나플루오로부틸)트리플루오로포스페이트 등); 안티모네이트(예컨대, 헥사플루오로안티모네이트); 알루미네이트(예컨대, 테트라클로로알루미네이트); 지방산 카복실레이트(예컨대, 올리에이트, 이소스테아레이트, 펜타데카플루오로옥타노에이트 등); 시아네이트; 아세테이트 등뿐만 아니라 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 액정 중합체와의 상용성을 개선하기 위해, 일반적으로 소수성 성질을 갖는 짝이온, 예컨대 이미드, 지방산 카복실레이트 등을 선택하는 것이 바람직할 수 있다. 특히 적합한 소수성 짝이온은, 예를 들면 비스(펜타플루오로에틸설포닐)이미드, 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드 및 비스(트리플루오로메틸)이미드를 포함할 수 있다.
iv. 기타 첨가제
예컨대 윤활제, 열 전도성 충전제, 안료, 항산화제, 안정제, 계면활성제, 왁스, 난연제, 드립 방지(anti-drip) 첨가제, 및 특성 및 가공성 향상을 위해 첨가되는 기타 물질과 같이, 매우 다양한 추가적인 첨가제가 또한 중합체 조성물에 포함될 수 있다. 예를 들어, 윤활제는 실질적인 분해 없이 액정 중합체의 가공 조건을 견딜 수 있는 중합체 조성물에 사용될 수 있다. 이러한 윤활제의 예에는 지방산 에스테르, 이의 염, 에스테르, 지방산 아미드, 유기 포스페이트 에스테르 및 엔지니어링 플라스틱 재료의 가공에서 윤활제로 일반적으로 사용되는 유형의 탄화수소 왁스(이들의 혼합물 포함)를 포함한다. 적합한 지방산은 전형적으로 약 12 내지 약 60 개의 탄소 원자의 골격 탄소 쇄를 가지며, 예컨대 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 아라크산, 몬탄산, 옥타데신산, 파린산 등이 있다. 적합한 에스테르에는 지방산 에스테르, 지방 알코올 에스테르, 왁스 에스테르, 글리세롤 에스테르, 글리콜 에스테르 및 복합 에스테르가 포함된다. 지방산 아미드는 지방 1 차 아미드, 지방 2 차 아미드, 메틸렌 및 에틸렌 비스아미드 및 알칸올아미드, 예를 들어 팔미트산 아미드, 스테아르산 아미드, 올레산 아미드, N,N'-에틸렌비스스테아르아미드 등을 포함한다. 스테아르산 칼슘, 스테아르산 아연, 스테아르산 마그네슘 등과 같은 지방산의 금속염; 파라핀 왁스, 폴리올레핀 및 산화된 폴리올레핀 왁스 및 미정질 왁스를 비롯한 탄화수소 왁스와 같은 지방산의 금속 염이 또한 적합하다. 특히 적합한 윤활제는 스테아르산의 산, 염 또는 아미드, 예컨대 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트, 칼슘 스테아레이트 또는 N,N'-에틸렌비스스테아르아미드이다. 사용되는 경우, 윤활제(들)은 전형적으로, 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.
물론, 본 발명의 하나의 유리한 양태는 최종 부품의 치수 안정성에 악영향을 미치지 않으면서 우수한 기계적 특성이 달성될 수 있다는 것이다. 이러한 치수 안정성이 유지되도록 보장하는 것을 돕기 위해, 일반적으로 중합체 조성물은, 유리 섬유와 같은 종래의 섬유질 충전제가 실질적으로 없는 것이 바람직하다. 따라서, 사용된다면, 이러한 섬유는 전형적으로 약 10 중량% 이하, 일부 실시양태에서는 약 5 중량% 이하, 및 일부 실시양태에서는 약 0.001 중량% 내지 약 3 중량%를 구성한다.
II. 제조
상기 방향족 중합체, 마찰학적 제제 및 다른 임의적인 첨가제는 함께 용융 가공되거나 블렌딩될 수 있다. 상기 구성요소들은, 배럴(예컨대, 원통형 배럴) 내에 회전가능하게 장착되어 수용된 적어도 하나의 축을 포함하고 축의 길이를 따라 공급 구역 및 공급 구역 하류에 위치하는 용융 구역을 한정할 수 있는 압출기에, 별도로 또는 함께 공급될 수 있다. 상기 압출기는 일축 또는 이축 압출기일 수 있다. 원하는 체류 시간, 전단 속도, 용융 가공 온도 등을 달성하도록 축의 속도를 선택할 수 있다. 예를 들어, 상기 축의 속도는 약 50 내지 약 800 rpm, 일부 실시양태에서 약 70 내지 약 150 rpm, 일부 실시양태에서 약 80 내지 약 120 rpm의 범위일 수 있다. 용융 블렌딩 도중 겉보기 전단 속도는 또한 약 100초-1 내지 약 10,000초-1, 일부 실시양태에서 약 500초-1 내지 약 5000초-1, 일부 실시양태에서 약 800초-1 내지 약 1200초-1의 범위일 수 있다. 겉보기 전단 속도는 4Q/πR3이고, 여기서 Q는 중합체 용융물의 부피 유속("m3/s")이고 R은 용융된 중합체가 유동하는 모세관(예를 들어, 압출기 다이)의 반경("m")이다.
중합체 조성물이 제조되는 방식과는 무관하게, 본 발명자들은, 생성되는 중합체 조성물이 우수한 열 특성을 가질 수 있음을 발견하였다. 예를 들어, 중합체 조성물의 용융 점도는 중합체 조성물이 작은 치수를 갖는 주형의 공동(cavity) 내로 용이하게 유동될 수 있기에 충분히 낮을 수 있다. 하나의 특정 실시양태에서, 중합체 조성물은, 1000초-1의 전단 속도에서 측정시 약 1 내지 약 200 Pa-s, 일부 실시양태에서 약 5 내지 약 180 Pa-s, 일부 실시양태에서 약 10 내지 약 150 Pa-s, 일부 실시양태에서 약 60 내지 약 120 Pa-s의 용융 점도를 가질 수 있다. 용융 점도는 상기 조성물의 융점(예컨대, 350℃)보다 15℃ 높은 온도에서 ISO 시험 11443:2005에 따라 결정될 수 있다.
III. 성형 부품
성형 부품은 다양한 상이한 기술을 이용하여 중합체 조성물로부터 형성될 수 있다. 성형 부품은 다양한 상이한 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 적합한 기술은 예를 들어 사출 성형, 저압 사출 성형, 압출 압축 성형, 가스 사출 성형, 발포 사출 성형, 저압 가스 사출 성형, 저압 발포 사출 성형, 가스 압출 압축 성형, 발포 압출 압축 성형, 압출 성형, 발포 압출 성형, 압축 성형, 발포 압축 성형, 가스 압축 성형 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 중합체 조성물이 사출될 수 있는 몰드를 포함하는 사출 성형 시스템이 사용될 수 있다. 사출기 내부의 시간은 중합체 매트릭스가 미리 고화되지 않도록 제어되고 최적화될 수 있다. 사이클 시간에 도달하고 배럴이 배출을 위해 가득 차면, 피스톤을 사용하여 조성물을 몰드 캐비티에 사출할 수 있다. 압축 성형 시스템이 또한 사용될 수 있다. 사출 성형과 마찬가지로, 중합체 조성물을 원하는 물품으로 성형하는 것도 몰드 내에서 일어난다. 조성물은 자동화된 로봇 암에 의해 픽업되는 것과 같은 임의의 공지된 기술을 사용하여 압축 몰드에 배치될 수 있다. 몰드의 온도는 원하는 시간 동안 중합체 매트릭스의 고화 온도 이상으로 유지되어 고화될 수 있다. 이어서, 성형 제품을 융점보다 낮은 온도로 되게 하여 성형 제품을 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.
유동성이 높기 때문에, 비교적 얇은 형상의 부품(예를 들어, 사출 성형 부품)이 이로부터 용이하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 이러한 부품은 약 10 밀리미터 이하, 일부 실시양태에서는 약 5 밀리미터 이하, 일부 실시양태에서는 약 0.2 내지 약 4 밀리미터(예를 들어, 0.3 또는 3 밀리미터)의 두께를 가질 수 있다. 사출 성형 부품을 형성할 때, 예를 들어, 비교적 높은 "나선형 유동 길이"가 달성될 수 있다. 용어 "나선형 유동 길이"는 일반적으로, 나선형 유동 채널이 형성되는 몰드의 중앙 게이트로부터 일정한 사출 온도 및 사출 압력으로 사출될 때 나선형 유동 채널에서의 조성물의 유동에 의해 도달된 길이를 지칭한다. 나선형 유동 길이는, 예를 들어, 배럴 온도 230℃, 성형 온도 40℃ 내지 60℃, 최대 사출 압력 860 bar에서 ASTM D3121-09에 따라 측정시 약 15 밀리미터 이상, 일부 실시양태에서 약 20 밀리미터 이상, 일부 실시양태에서 약 22 밀리미터 이상, 및 일부 실시양태에서, 약 25 내지 약 80 밀리미터일 수 있다.
중합체 조성물은 또한 부품으로 성형될 때 치수 안정성을 유지할 수 있고, 따라서 상대적으로 낮은 뒤틀림(warpage) 정도를 나타낸다. 뒤틀림 정도는 이후 보다 상세히 기술되는 시험에 의해 결정된 낮은 "평탄도 값"을 특징으로 할 수 있다. 보다 구체적으로, 중합체 조성물은 약 1 밀리미터 이하, 일부 실시양태에서는 약 0.8 밀리미터 이하, 일부 실시양태에서는 약 0.1 내지 약 0.7 밀리미터의 평탄도 값을 나타낼 수 있다. 조성물은 또한 높은 온도 및 습도 수준(예를 들어, 85℃ 및 85 % 상대 습도)에서 상당한 시간(예를 들어, 72 시간) 동안 컨디셔닝된 후에도 이러한 낮은 뒤틀림을 유지할 수 있다. 예를 들어, 72 시간 동안 85℃/85 % 상대 습도에서 컨디셔닝 된 후에, 중합체 조성물은 여전히 약 2 밀리미터 이하, 일부 실시양태에서 약 1.5 밀리미터 이하, 및 일부 실시양태에서 약 0.1 내지 약 1.2 밀리미터의 평탄도 값을 나타낼 수 있다.
광범위한 다양한 유형의 부품이 또한 본 발명의 중합체 조성물로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 중합체 조성물은 조명 어셈블리, 배터리 시스템, 센서 및 전자 부품, 휴대용 전자 장치, 예컨대 스마트 폰, MP3 플레이어, 휴대폰, 컴퓨터, 텔레비전, 자동차 부품 등에 사용될 수 있다. 하나의 특정 실시양태에서, 중합체 조성물은 카메라 모듈, 예컨대 무선 통신장치(예컨대, 휴대용 전화기)에 흔히 사용되는 것들에 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 카메라 모듈은 기부(base), 상기 기부 상에 장착된 캐리어 어셈블리, 상기 캐리어 어셈블리 상에 장착된 덮개 등을 사용할 수 있다. 상기 기부는 약 500 ㎛ 이하, 일부 실시양태에서 약 10 내지 약 450 ㎛, 일부 실시양태에서 약 20 내지 약 400 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 마찬가지로, 상기 캐리어 어셈블리는 약 500 ㎛ 이하, 일부 실시양태에서 약 10 내지 약 450 ㎛, 일부 실시양태에서 약 20 내지 약 400 ㎛의 벽 두께를 가질 수 있다.
하나의 특히 적합한 카메라 모듈이 도 1 및 2에 도시되어 있다. 도시되어 있는 바와 같이, 카메라 모듈(500)은 기부(506) 위에 놓이는 캐리어 어셈블리(504)를 함유한다. 기부(506)는 다시 임의적인 메인 보드(508) 위에 놓인다. 이들의 비교적 얇은 특성 때문에, 기부(506) 및/또는 메인 보드(508)는 본 발명의 중합체 조성물로부터 성형되기에 특히 적합하다. 캐리어 어셈블리(504)는 당업계에 공지되어 있는 바와 같은 임의의 다양한 형태를 가질 수 있다. 한 실시양태에서, 예를 들어 캐리어 어셈블리(504)는 하나 이상의 렌즈(604)를 수용하는 중공 배럴를 포함할 수 있고, 렌즈는 메인 보드(508) 상에 위치되고 회로(601)에 의해 제어되는 이미지 센서(602)와 연통되어 있다. 배럴은 직사각형, 원통형 등과 같은 다양한 임의의 형상을 가질 수 있다. 특정 실시양태에서는, 배럴도 본 발명의 중합체 조성물로부터 제조될 수 있고, 상기 나타낸 범위 내의 벽 두께를 가질 수 있다. 카메라 모듈의 다른 부분도 본 발명의 중합체 조성물로부터 제조될 수 있음을 알아야 한다. 예를 들면, 도시된 바와 같이, 커버는 예컨대 기판(510)(예컨대, 필름) 및/또는 단열 캡(502)을 포함하는 캐리어 어셈블리(504) 위에 놓일 수 있다. 일부 실시양태에서는, 기판(510) 및/또는 캡(502)도 상기 중합체 조성물로부터 제조될 수 있다.
본 발명은 하기 실시예를 참조하여 더 잘 이해될 수 있다.
마찰 및 마모: 샘플에 의해 생성된 마찰의 정도는 SSP-03 머신(스틱 슬립 시험)을 사용하여 VDA 230-206:2007에 따라 결정되는 평균 동적 마찰 계수(무차원)에 의해 특성화 될 수 있다. 마찬가지로, 샘플 시험의 마모 정도는 VDA 230-206:2007에 따라 결정될 수도 있다. 보다 구체적으로, 볼-형 시편 및 플레이트형 시편은 사출 성형 공정을 통해 중합체 생성물을 사용하여 제조된다. 볼 시편의 직경은 0.5 인치이다. 플레이트 시편은, 인장 봉의 두 말단 영역을 절단하여 ISO 인장 봉의 중간 부분에서 수득된다. 플레이트 시편을 샘플 홀더에 고정시키고, 볼 시편을 150 mm/s 및 15 N 힘으로 플레이트 시편과 접촉하도록 이동시킨다. 1000 사이클 후에, 동적 마찰 계수가 수득된다. 마모 깊이는 마모된 볼 영역의 직경을 측정하여 볼 시편에서 수득된다. 마모된 영역의 직경에 기초하여 볼 시편의 마모된 깊이가 계산되고 수득된다.
용융 점도: 용융 점도(Pa-s)는 다이니스코(Dynisco) LCR7001 모세관 유동계를 사용하여 1000초-1의 전단 속도 및 융점(예컨대, 350℃)보다 15℃ 높은 온도에서 ISO 시험 11443:2005에 따라 결정될 수 있다. 유동계 개구(다이)는 1 mm의 직경, 20 mm의 길이, 20.1의 L/D 비 및 180°의 입구 각도를 가졌다. 배럴의 직경은 9.55 mm ± 0.005 mm였고, 봉의 길이는 233.4 mm였다.
융점: 융점("Tm")은 당업계에 공지되어 있는 바와 같이 시차 주사 열계량법("DSC")에 의해 결정될 수 있다. 융점은 ISO 시험 11357-2:2013에 의해 결정되는 시차 주사 열계량법(DSC) 피크 융점이다. DSC 절차 하에서는, TA Q2000 기구 상에서 수행되는 DSC 측정을 사용하여 ISO 표준 10350에 언급되어 있는 바와 같이 1분당 20℃로 샘플을 가열 및 냉각시켰다.
하중하 변형 온도("DTUL"): ISO 시험 75-2:2013(ASTM D648-07과 기술적으로 동등함)에 따라 하중하 변형 온도를 결정할 수 있다. 더욱 구체적으로는, 길이 80 mm, 두께 10 mm 및 너비 4 mm를 갖는 시험 스트립 샘플에 대해, 규정된 하중(최대 외부 섬유 응력)이 0.45 또는 1.8 MPa인 가장자리를 따른 3개 지점 굽힘 시험을 수행할 수 있다. 시편이 0.25 mm(ISO 시험 75-2:2013의 경우 0.32 mm) 편향될 때까지 1분당 2℃로 온도를 높이는 실리콘 오일 욕 내로 시편을 낮출 수 있다.
인장 모듈러스, 인장 응력 및 인장 신율: ISO 시험 527:2012(ASTM D638-14과 기술적으로 동등함)에 따라 인장 특성을 시험할 수 있다. 길이 80 mm, 두께 10 mm 및 너비 4 mm를 갖는 동일한 시험 스트립 샘플 상에서 모듈러스 및 강도를 측정할 수 있다. 시험 온도는 23℃이고, 시험 속도는 1 또는 5 mm/분일 수 있다.
굴곡 모듈러스 및 굴곡 응력: ISO 시험 178:2010(ASTM D790-10에 기술적으로 동등함)에 따라 굴곡 특성을 시험할 수 있다. 64 mm 지지체 전장 상에서 이 시험을 수행할 수 있다. 절단되지 않은 ISO 3167 다목적 바의 중심부에서 시험을 수행할 수 있다. 시험 온도는 23℃일 수 있고, 시험 속도는 2 mm/분일 수 있다.
비노치 및 노치 샤르피 충격 강도: 샤르피 특성은 ISO 시험 ISO 179-1:2010(ASTM D256-10, 방법 B와 기술적으로 동등함)에 따라 시험할 수 있다. 유형 1 시편 크기(길이 80 mm, 너비 10 mm, 및 두께 4 mm)를 사용하여 이 시험을 실행할 수 있다. 노치 충격 강도 시험 시에, 노치는 유형 A 노치(0.25 mm 기부 반경)일 수 있다. 단일 톱니 밀링기를 사용하여 다목적 바의 중심으로부터 시편을 절단할 수 있다. 시험 온도는 23℃일 수 있다.
록웰 경도: 록웰 경도는 물질의 압입 저항의 척도이고 ASTM D785-08(스케일 M)에 따라 결정될 수 있다. 시험은 먼저 소정의 작은 하중을 사용하여 물질의 표면에 스틸 볼 압자를 강제함으로써 수행된다. 상기 하중을 소정의 주요 하중으로 증가시킨 후 원래의 작은 하중로 다시 감소시킨다. 록웰 경도는 압자 깊이의 순 증가 측정치이고, 130 스케일로 나눈 침투 깊이를 감산함으로써 계산된다.
표면/부피 저항률: 표면 및 부피 저항률 값은 일반적으로 IEC 60093(ASTM D257-07과 유사함)에 따라 측정된다. 이 방법에 따르면, 표준 시편(예컨대, 1 m 큐브)을 두 전극 사이에 배치한다. 전압을 60초간 인가하고, 저항을 측정한다. 표면 저항률은 전위 구배(V/m)와 전극의 단위 길이당 전류(A/m)의 몫이며, 일반적으로 절연 물질의 표면에 따른 누설 전류에 대한 저항을 나타낸다. 전극의 4개 말단이 사각형을 한정하기 때문에, 몫에서 길이들을 소거하고 표면 저항률을 ohm으로 기록하지만, 스퀘어 당 옴의 더 자세한 기술 단위를 참조하는 것도 일반적이다. 부피 저항률은 또한 전류 밀도에 대한 물질의 전류에 평행한 전위 구배의 비율로 결정된다. SI 단위에서, 부피 저항률은 물질의 1 m 큐브의 대향 면들 사이의 직류 저항의 수치와 동일하다(ohm-m).
접합선(weldline) 강도: 먼저, 당업계에 널리 공지되어 있는 바와 같이 중합체 조성물 샘플로부터 사출 성형된 콤팩트 카메라 모듈을 제조함으로써 접합선 강도를 결정할 수 있다. 일단 제조되면, 콤팩트 카메라 모듈을 샘플 홀더에 위치시킬 수 있다. 5.08mm/분의 속도로 이동하는 봉에 의해 인장력을 모듈의 접합선에 가할 수 있다. 파단 최대력(kgf)을 접합선 강도의 평가치(estimate)로서 기록할 수 있다.
나선형 유동 길이: 용어 "나선형 유동 길이"는 일반적으로, 나선형 유동 채널이 형성되는 몰드의 중앙 게이트로부터 일정한 사출 온도 및 사출 압력으로 사출될 때 나선형 유동 채널(0.3 mm 두께)에서의 조성물의 유동에 의해 도달된 길이를 지칭한다. 나선형 유동 길이는, 배럴 온도 230℃, 성형 온도 40℃ 내지 60℃, 최대 사출 압력 860 bar에서 ASTM D3121-09에 따라 결정될 수 있다.
평탄도 값: LGA 커넥터 표본의 평탄도 값(뒤틀림)은 OGP 스마트스코프 퀘스트(Smartscope Quest) 300 광학 측정 시스템을 사용하여 측정할 수 있다. XYZ 측정치는 5, 22.5, 50, 57.5 및 75 mm에 해당하는 X 및 Y 값으로 시작하여 시편에 걸쳐서 취할 수 있다. Z 값은, 최소 Z 값이 0의 높이에 대응하도록 정규화될 수 있다. 평탄도 값은 25 개의 정규화된 Z 값의 평균으로 계산될 수 있다.
실시예 1
샘플 1 내지 6은, 하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 다양한 퍼센트의 액정 중합체, 황산 바륨, 충격 개질제(로타더® 8840), 마찰학적 제제, 흑색 마스터배치 및 대전 방지 충전제로부터 형성된다. 마찰학적 제제는 고분자량 실록산 중합체(게니오플라스트® 펠렛 S)와 플루오르화된 첨가물(토르 FPz 운모)의 조합을 포함한다. 흑색 마스터배치는 80 중량%의 액정 중합체 및 20 중량%의 카본 블랙을 함유한다. 대전 방지 충전제는 이온성 액체, 즉 트리-n-부틸메틸암모늄 비스(트리플루오로메탄설포닐)-이미드(3M의 FC-4400)이다. 샘플 1 내지 4에서의 액정 중합체(LCP 1)는 예컨대 리 등의 미국 특허 제 5,508,374 호에 기술된 바와 같이 HBA, HNA, TA, BP 및 APAP로부터 형성되는 반면, 샘플 5-6에서의 액정 중합체(LCP 2)는 HBA, HNA 및 TA로부터 형성된다. 배합은 18-mm 단일 스크류 압출기를 사용하여 수행된다. 부품은 플라크(60mm x 60mm)로 사출 성형된 샘플이다.
샘플 1 2 3 4 5 6
LCP 1 41.9 42.9 43.4 42.4 - -
LCP 2 - - - - 41.9 42.9
황산 바륨 40 40 40 40 40 40
로타더® 8840 1 1 1 1 1 1
흑색 마스터배치 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5
토르 FPz 운모 2 2 2 2 2 2
게니오플라스트트® 펠 S 2 1 0.5 1.5 2 1
FC-4400 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
샘플 1 내지 3, 5 및 6을 열, 기계 및 마모 특성에 대해 시험하였다. 결과는 하기 표 2에 개시되어 있다.
샘플 1 2 3 5 6
DTUL @ 1.8 Mpa (℃) 213 209 210 190 193
샤르피 노치 (kJ/m2) - - - 8.6 9.3
록웰 경도 (M-스캐일) 41 45 46 48 54
인장 강도 (MPa) 101 101 101 113 116
인장 모듈러스 (MPa) 6,866 6,873 7,122 7,155 7,572
인장 신율 (%) 3.98 4.13 3.43 5.30 5.03
굴곡 강도 (MPa) 113 115 118 124 130
굴곡 모듈러스 (MPa) 7,331 7,309 7,588 7,660 8,045
동적 마찰 계수 0.17 0.47 0.58 0.16 0.45
마모 깊이 2 157 326 2 152
접합선 강도 (kgf) - 4.46 - - -
나선형 유동 길이 (mm) - 29.6 - - -
뒤틀림 (mm) 컨디셔닝 전 - 0.7 - - -
72 시간 동안 85℃/85% RH에서 컨디셔닝 후 - 1.1 - - -
실시예 2
샘플 7 내지 12는, 하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 다양한 퍼센트의 액정 중합체, 무기 충전제(황산 바륨 또는 운모), 충격 개질제(로타더® 8840), 마찰학적 제제, 및 흑색 마스터배치로부터 형성된다. 마찰학적 제제는 고분자량 실록산 중합체(게니오플라스트® 펠렛 S)와 플루오르화된 첨가물(KT 300M PTFE)의 조합을 포함한다. 흑색 마스터배치는 80 중량%의 액정 중합체 및 20 중량%의 카본 블랙을 함유한다. 샘플 10 내지 12에서의 액정 중합체(LCP 1)는 예컨대 리 등의 미국 특허 제 5,508,374 호에 기술된 바와 같이 HBA, HNA, TA, BP 및 APAP로부터 형성되는 반면, 샘플 7 내지 9에서의 액정 중합체(LCP 2)는 HBA, HNA 및 TA로부터 형성된다. 배합은 18-mm 단일 스크류 압출기를 사용하여 수행된다. 부품은 플라크(60mm x 60mm)로 사출 성형된 샘플이다.
샘플 7 8 9 10 11 12
LCP 1 - - - 36.5 40.5 50.5
LCP 2 36.5 40.5 50.5 - - -
황산 바륨 40 40 - 40 40 -
로타더® 8840 4 - 4 4 - 4
흑색 마스터배치 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5
운모 (수졸라이트) - - 26 - - 26
게니오플라스트트® 펠 S 5 5 5 5 5 5
PTFE (KT 300M) 2 2 2 2 2 2
샘플 7 내지 12를 열, 기계 및 마모 특성에 대해 시험하였다. 결과는 하기 표 4에 개시되어 있다.
샘플 7 8 9 10 11 12
MV 1000 (Pa-S) 116 56 96 68 33 60
융점 (℃) 329 329 330 328 328 329
DTUL @ 1.8 Mpa (℃) 165 185 208 200 217 234
샤르피 노치 (kJ/m2) 3.7 8.8 4.0 3.9 3.8 4.4
록웰 경도 (M-스캐일) 22 41 30 14 34 35
인장 강도 (MPa) 70 103 76 83 93 75
인장 모듈러스 (MPa) 5,900 7,725 9,599 5,687 7,476 9,133
인장 신율 (%) 2.43 3.20 1.53 3.88 2.18 1.41
굴곡 강도 (MPa) 95 122 117 87 115 109
굴곡 모듈러스 (MPa) 5,749 7,441 9,493 5,569 7,283 9,273
동적 마찰 계수 - 0.16 - - 0.17 -
마모 깊이 (㎛) - 0.2 - - 1 -
당업자는 본 발명의 원리 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 본 발명의 이들 및 다른 변화 및 변형을 실시할 수 있다. 또한, 다양한 실시양태의 태양은 전체적으로 또는 부분적으로 상호 교환될 수 있음을 이해해야 한다. 뿐만 아니라, 당업자는 상기 기재가 단지 예시하기 위한 것일 뿐, 첨부된 특허청구범위에 추가로 기재된 본 발명을 한정하고자 하지 않음을 알 것이다.

Claims (39)

  1. 하나 이상의 방향족 중합체, 및 상기 방향족 중합체 100 중량부 당 1 내지 20 중량부의 양의 마찰학적 제제(tribological formulation)를 포함하는 중합체 조성물로서, 상기 마찰학적 제제는 플루오르화된 첨가제 및 몰당 100,000 그램 이상의 중량 평균 분자량을 갖는 실록산 중합체를 함유하고, 추가로, 상기 실록산 중합체에 대한 상기 플루오르화된 첨가제의 중량 비는 0.5 내지 12인, 중합체 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방향족 중합체가 중합체 조성물의 20 중량% 내지 70 중량%를 구성하고, 상기 마찰학적 제제가 중합체 조성물의 1 중량% 내지 30 중량%를 구성하는, 중합체 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 실록산 중합체가 방향족 중합체 100 중량부 당 0.1 내지 20 중량부의 양으로 존재하는, 중합체 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 실록산 중합체가 골격(backbone)에 하기 화학식을 갖는 실록산 단위를 포함하는, 중합체 조성물:
    RrSiO(4-r/2)
    상기 식에서,
    R은 독립적으로 수소, 또는 치환 또는 비치환된 탄화수소 라디칼이고,
    r은 0, 1, 2 또는 3이다.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 실록산 중합체가 Si 원자의 70 몰% 이상에 결합된 알킬 라디칼을 포함하는, 중합체 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 실록산 중합체가 디메틸폴리실록산, 페닐메틸폴리실록산, 비닐메틸폴리실록산, 트리플루오로프로필폴리실록산 또는 이들의 조합을 포함하는, 중합체 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 실록산 중합체가 10,000 센티스토크 이상의 동적 점도를 갖는, 중합체 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 마찰학적 제제가 실리카 입자를 추가로 포함하는, 중합체 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 플루오르화된 첨가제가 방향족 중합체 100 중량부 당 0.1 내지 20 중량부의 양으로 존재하는, 중합체 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 플루오로화된 첨가제가 플루오로중합체를 포함하는, 중합체 조성물.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 플루오로중합체가 폴리테트라플루오로에틸렌, 퍼플루오로알킬비닐 에테르, 폴리(테트라플루오로에틸렌-코-퍼플루오로알킬비닐 에테르) 플루오르화된 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 또는 이들의 조합을 포함하는, 중합체 조성물.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 플루오로중합체가 캐리어 입자 상에 코팅된, 중합체 조성물.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 캐리어 입자가 실리케이트 입자를 포함하는, 중합체 조성물.
  14. 제 1 항에 있어서,
    방향족 중합체 100 중량부 당 10 내지 95 중량부의 양으로 무기 충전제를 추가로 포함하는 중합체 조성물.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 무기 충전제가 모스 경도 스케일을 기준으로 2.5 이상의 경도 값을 갖는 입자를 함유하는, 중합체 조성물.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 입자가 황산 바륨을 포함하는, 중합체 조성물.
  17. 제 1 항에 있어서,
    방향족 중합체 100 중량부 당 0.1 내지 20 중량부의 양으로 충격 개질제를 추가로 포함하는 중합체 조성물.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 충격 개질제가 에폭시-작용화된 올레핀 공중합체를 포함하는, 중합체 조성물.
  19. 제 1 항에 있어서,
    방향족 중합체 100 중량부 당 0.1 내지 20 중량부의 양으로 대전 방지 충전제를 추가로 포함하는 중합체 조성물.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 대전 방지 충전제가 이온성 액체를 포함하는, 중합체 조성물.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 방향족 중합체가 100℃ 이상의 유리 전이 온도 및/또는 200℃ 이상의 융점(melting temperature)을 갖는, 중합체 조성물.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 방향족 중합체가 열방성(thermotropic) 액정 중합체인, 중합체 조성물.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 액정 중합체가 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카복실산, 4-하이드록시벤조산, 6-하이드록시-2-나프토산, 하이드로퀴논, 4,4'-비페놀, 아세트아미노펜 또는 이들의 조합으로부터 유도된 반복 단위를 함유하는, 중합체 조성물.
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물이 VDA 230-206:2007에 따라 측정시 1.0 이하의 동적 마찰 계수를 나타내는, 중합체 조성물.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물이 VDA 230-206:2007에 따라 측정시 500 마이크로미터 이하의 마모(wear) 깊이를 나타내는, 중합체 조성물.
  26. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물이 ASTM D3121-09에 따라 측정시 15 밀리미터 이상의 나선형 유동(spiral flow) 길이를 나타내는, 중합체 조성물.
  27. 제 1 항의 중합체 조성물을 포함하는 성형 부품(molded part).
  28. 제 26 항의 성형 부품을 포함하는 카메라 모듈.
  29. 캐리어 어셈블리(carrier assembly)가 장착되는 기부(base)를 포함하는 카메라 모듈로서, 이때 상기 기부, 캐리어 어셈블리, 또는 둘다는 성형 부품을 포함하고, 상기 성형 부품은 하나 이상의 열방성 액정 중합체 및 마찰학적 제제를 포함하는 중합체 조성물을 함유하고, 상기 조성물은 VDA 230-206:2007에 따라 측정시 1.0 이하의 동적 마찰 계수를 나타내는, 카메라 모듈.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 조성물이 VDA 230-206:2007에 따라 측정시 500 마이크로미터 이하의 마모 깊이를 나타내는, 카메라 모듈.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 마찰학적 제제가 100,000 그램/몰 이상의 중량 평균 분자량을 갖는 실록산 중합체를 포함하는, 카메라 모듈.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 실록산 중합체가 10,000 센티스토크 이상의 동적 점도를 갖는, 카메라 모듈.
  33. 제 29 항에 있어서,
    상기 마찰학적 제제가 플루오르화된 첨가제를 추가로 포함하는, 카메라 모듈.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 플루오르화된 첨가제가 플루오로중합체를 포함하는, 카메라 모듈.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 플루오로중합체가 실리케이트 입자 상에 코팅된, 카메라 모듈.
  36. 제 29 항에 있어서,
    상기 중합체 조성물이 모스 경도 스케일을 기준으로 2.5 이상의 경도 값을 갖는 무기 충전제 입자를 추가로 포함하는, 카메라 모듈.
  37. 제 29 항에 있어서,
    상기 중합체 조성물이 충격 개질제를 추가로 포함하는, 카메라 모듈.
  38. 제 29 항에 있어서,
    상기 중합체 조성물이 대전 방지 충전제를 추가로 포함하는, 카메라 모듈.
  39. 제 29 항에 있어서,
    상기 액정 중합체가 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카복실산, 4-하이드록시벤조산, 6-하이드록시-2-나프토산, 하이드로퀴논, 4,4'-비페놀, 아세트아미노펜 또는 이들의 조합으로부터 유도된 반복 단위를 함유하는, 카메라 모듈.
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