KR20180044343A - 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물 및 그것을 이용한 카메라 모듈 - Google Patents

카메라 모듈용 액정성 수지 조성물 및 그것을 이용한 카메라 모듈 Download PDF

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Abstract

표면이 쉽게 기모하지 않고, 휨 변형이 억제되며, 기계적 강도가 높고, 내열성이 우수한 카메라 모듈용 부품을 제조하기 위해 이용되며, 용융시의 유동성이 높은 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물은, (A) 액정성 수지, (B) 섬유상 규회석, (C) 에폭시기 함유 공중합체, 및 (D) 판상 충전제를 함유하고, (A)성분의 함유량이 55~95.5질량%, (B)성분의 함유량이 2.5~25질량%, (C)성분의 함유량이 1.0~4.5질량%, (D)성분의 함유량이 10~35질량%, (B)성분과 (D)성분의 합계 함유량이 20~37.5질량%이다.

Description

카메라 모듈용 액정성 수지 조성물 및 그것을 이용한 카메라 모듈
본 발명은, 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물 및 그것을 이용한 카메라 모듈에 관한 것이다.
액정성 폴리에스테르 수지로 대표되는 액정성 수지는, 우수한 기계적 강도, 내열성, 내약품성, 전기적 성질 등을 균형 있게 갖고 있으며, 우수한 치수 안정성도 갖고 있기 때문에 고기능 엔지니어링 플라스틱으로서 널리 이용되고 있다. 최근 액정성 수지는 이러한 특징을 살려, 정밀기기 부품에 사용되고 있다.
정밀기기, 특히 렌즈가 있는 광학 기기의 경우, 작은 티끌, 먼지 등이 기기 성능에 영향을 준다. 예를 들면 카메라 모듈과 같은 광학 기기에 이용되는 부품에 있어서는, 작은 티끌, 유분, 먼지가 렌즈에 부착되면, 카메라 모듈의 광학 특성이 현저히 저하된다. 이러한 광학 특성의 저하를 막을 목적으로, 통상 카메라 모듈을 구성하는 부품(이하, 「카메라 모듈용 부품」이라고도 한다.)은, 조립전에 초음파 세정되어 표면에 부착되어 있는 작은 티끌, 유분, 먼지 등이 제거된다.
상기와 같이, 액정성 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 성형체는, 고분자의 분자 배향이 표면 부분에서 특히 크므로 성형체 표면이 박리되기 쉽기 때문에, 이러한 성형체를 초음파 세정하게 되면 표면이 박리되어 보풀이 일어나는 기모현상이 발생되고, 이러한 보풀이 일어난 기모부분은 작은 티끌이 발생되는 원인이 된다.
따라서, 액정성 수지 조성물을 카메라 모듈용 부품의 원료로서 이용하는 경우에는, 성형체를 초음파 세정해도 성형체 표면이 기모하지 않는 특수한 액정성 수지 조성물을 이용한다. 특수한 액정성 수지 조성물로서는, 액정성 수지와 특정 탤크와 카본블랙을 포함하는 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물이 개시되어 있다(특허문헌 1 참조).
일본공개특허 특개 2009-242453호 공보
그러나 본 발명자들의 검토에서는, 특허문헌 1에 기재된 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물로는 성형체 표면의 기모 억제가 불충분하여, 보다 한층 성형체 표면이 쉽게 기모하지 않는 성형체를 제조하기 위한 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물이 요구된다.
또한, 본 발명자들의 검토에 따르면, 종래의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물을 성형하여, 렌즈 홀더 등의 성형체를 제조한 경우, 휨 변형이 크고, 카메라 모듈 조립시에 불량을 초래하기도 한다.
또한 최근, 카메라 모듈을 탑재하는 동시에, 비접촉형 IC카드와 동등한 기능을 탑재한 휴대 전화가 보급되고 있다. 이러한 휴대 전화는, 정보를 판독 및 기입할 때, 비접촉형 판독기에 가까이 댄다. 이때, 상기 휴대 전화가 강한 힘으로 비접촉형 판독기와 충돌할 수 있기 때문에, 상기 휴대 전화 내의 카메라 모듈이 문제를 일으키지 않도록, 기계적 강도가 높은 성형체를 제조하기 위한 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물이 요구된다.
이에 더하여, 카메라 모듈의 가공시 및 사용시에 쉽게 문제가 발생되지 않도록 한다는 관점에서, 내열성이 우수한 성형체를 제조하기 위한 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물이 요구된다.
그 외에, 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물은, 성형성의 관점에서 용융시의 유동성이 높을 것이 요구된다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은, 표면이 쉽게 기모하지 않고, 휨 변형이 억제되며, 기계적 강도가 높고, 내열성이 우수한 카메라 모듈용 부품을 제조하기 위해 이용되며, 용융시의 유동성이 높은 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 연구를 거듭하였다. 그 결과, 액정성 수지와 섬유상 규회석과 에폭시기 함유 공중합체와 판상 충전제를 특정의 비율로 함유하는 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물을 이용함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 보다 구체적으로는 본 발명은 이하의 것을 제공한다.
(1) (A) 액정성 수지,
(B) 섬유상 규회석,
(C) 에폭시기 함유 공중합체, 및
(D) 판상 충전제
를 함유하고,
(A)성분의 함유량이 55~95.5질량%, (B)성분의 함유량이 2.5~25질량%, (C)성분의 함유량이 1.0~4.5질량%, (D)성분의 함유량이 10~35질량%, (B)성분과 (D)성분의 합계 함유량이 20~37.5질량%인 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물.
(2) 상기 (C) 에폭시기 함유 공중합체는, (C1) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체 및 (C2) 에폭시기 함유 스티렌계 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종인 (1)에 기재된 조성물.
(3) (1) 또는 (2)에 기재된 조성물로 이루어지는 카메라 모듈용 부품.
(4) (3)에 기재된 부품을 구비하는 카메라 모듈.
본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물은, 용융시의 유동성이 높고, 이 조성물을 원료로서 카메라 모듈용 부품을 제조하면, 표면이 쉽게 기모하지 않고, 휨 변형이 억제되며, 기계적 강도가 높고, 내열성이 우수한 카메라 모듈용 부품을 얻을 수 있다.
도 1은 일반적인 카메라 모듈을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. 본 발명은 이하의 실시형태로 한정되지 않는다.
<카메라 모듈용 액정성 수지 조성물>
본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물은, (A) 액정성 수지, (B) 섬유상 규회석, (C) 에폭시기 함유 공중합체, 및 (D) 판상 충전제를 함유한다.
[(A) 액정성 수지]
본 발명에서 사용하는 (A) 액정성 수지란, 광학 이방성 용융상을 형성할 수 있는 성질을 갖는 용융 가공성 폴리머를 가리킨다. 이방성 용융상의 성질은, 직교 편광자를 이용한 관용의 편광 검사법에 의해 확인할 수 있다. 보다 구체적으로는, 이방성 용융상의 확인은, Leitz 편광 현미경을 사용하여, Leitz 핫 스테이지에 위치시킨 용융 시료를 질소 분위기하에서 40배의 배율로 관찰함으로써 이루어질 수 있다. 본 발명에 적용할 수 있는 액정성 폴리머는 직교 편광자 사이에서 검사했을 때, 가령 용융 정지 상태에서도 편광은 통상 투과하여 광학적으로 이방성을 나타낸다.
상기와 같은 (A) 액정성 수지의 종류로는 특별히 한정되지 않으며, 방향족 폴리에스테르 및/또는 방향족 폴리에스테르아미드인 것이 바람직하다. 또한, 방향족 폴리에스테르 및/또는 방향족 폴리에스테르아미드를 동일 분자쇄 중에 부분적으로 포함하는 폴리에스테르도 그 범위에 있다. (A) 액정성 수지로서는, 60℃에서 펜타플루오로페놀에 농도 0.1질량%로 용해시켰을 때에, 바람직하게는 적어도 약 2.0dl/g, 더욱 바람직하게는 2.0~10.0dl/g의 대수점도(I.V.)를 갖는 것이 바람직하게 사용된다.
본 발명에 적용할 수 있는 (A) 액정성 수지로서의 방향족 폴리에스테르 또는 방향족 폴리에스테르아미드는, 특히 바람직하게는, 방향족 히드록시카르본산, 방향족 히드록시아민, 및 방향족 디아민으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물에 유래하는 반복 단위를 구성 성분으로서 갖는 방향족 폴리에스테르 또는 방향족 폴리에스테르아미드다.
보다 구체적으로는,
(1) 주로 방향족 히드록시카르본산 및 그 유도체의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위로 이루어지는 폴리에스테르;
(2) 주로 (a) 방향족 히드록시카르본산 및 그 유도체의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위와, (b) 방향족 디카르본산, 지환족 디카르본산, 및 그들의 유도체의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위와, (c) 방향족 디올, 지환족 디올, 지방족 디올, 및 그들의 유도체의 적어도 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위, 로 이루어지는 폴리에스테르;
(3) 주로 (a) 방향족 히드록시카르본산 및 그 유도체의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위와, (b) 방향족 히드록시아민, 방향족 디아민, 및 그들 유도체의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위와, (c) 방향족 디카르본산, 지환족 디카르본산, 및 그들 유도체의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위, 로 이루어지는 폴리에스테르아미드;
(4) 주로 (a) 방향족 히드록시카르본산 및 그 유도체의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위와, (b) 방향족 히드록시아민, 방향족 디아민, 및 그들 유도체의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위와, (c) 방향족 디카르본산, 지환족 디카르본산, 및 그들 유도체의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위와, (d) 방향족 디올, 지환족 디올, 지방족 디올, 및 그들 유도체의 적어도 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위, 로 이루어지는 폴리에스테르아미드 등을 들 수 있다. 또한 상기의 구성 성분에 필요에 따라서 분자량 조정제를 병용할 수 있다.
본 발명에 적용할 수 있는 (A) 액정성 수지를 구성하는 구체적 화합물의 바람직한 예로서는, p-히드록시안식향산, 6-히드록시-2-나프토산 등의 방향족 히드록시카르본산, 2,6-디히드록시나프탈렌, 1,4-디히드록시나프탈렌, 4,4＇-디히드록시비페닐, 하이드로퀴논, 레조르신, 하기 일반식(I)로 표시되는 화합물, 및 하기 일반식(II)로 표시되는 화합물 등의 방향족 디올; 테레프탈산, 이소프탈산, 4,4＇-디페닐디카르본산, 2,6-나프탈렌디카르본산, 및 하기 일반식(III)으로 표시되는 화합물 등의 방향족 디카르본산; p-아미노페놀, p-페닐렌디아민 등의 방향족 아민류를 들 수 있다.
Figure pct00001
(X: 알킬렌(C1~C4), 알킬리덴, -O-, -SO-, -SO2-, -S-, 및 -CO-에서 선택되는 기이다)
Figure pct00002
Figure pct00003
(Y: -(CH2)n-(n=1~4) 및 -O(CH2)nO-(n=1~4)에서 선택되는 기이다.)
본 발명에 이용되는 (A) 액정성 수지의 조제는, 상기의 모노머 화합물(또는 모노머의 혼합물)로부터 직접 중합법이나 에스테르 교환법을 이용하여 공지된 방법으로 실시할 수 있고, 통상은 용융 중합법이나 슬러리 중합법 등이 이용된다. 에스테르 형성능을 갖는 상기 화합물류는 그대로의 형태로 중합에 이용할 수 있고, 또한, 중합 전(前)단계에서 전구체로부터 상기 에스테르 형성능을 갖는 유도체로 변성된 것일 수도 있다. 이들을 중합할 때는 다양한 촉매 사용이 가능하고, 대표적인 것으로는, 디알킬주석 산화물, 디아릴주석 산화물, 이산화티탄, 알콕시티탄 규산염류, 티탄알코올레이트류, 카르본산의 알칼리 및 알칼리토류 금속염류, BF3와 같은 루이스산염 등을 들 수 있다. 촉매의 사용량은 일반적으로는 모노머의 전체 질량에 대하여 약 0.001~1질량%, 특히 약 0.01~0.2질량%가 바람직하다. 이들 중합 방법에 의해 제조된 폴리머는 더 필요할 경우, 감압 또는 불활성 가스 중에서 가열하는 고상(固相) 중합에 의해 분자량의 증가를 도모할 수 있다.
상기와 같은 방법으로 얻은 (A) 액정성 수지의 용융점도는 특별히 한정되지 않는다. 일반적으로는 성형 온도에서의 용융 점도가, 전단속도 1000sec-1에서 10MPa 이상 600MPa 이하인 것을 사용할 수 있다. 그러나, 그 자체가 매우 고점도인 것은 유동성이 매우 악화되기 때문에 바람직하지 않다. 상기 (A)액정성 수지는 2종 이상의 액정성 수지의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물에서, (A) 액정성 수지의 함유량은, 55~95.5질량%이다. (A)성분의 함유량이 55질량% 이상이면 유동성, 성형체 표면의 기모 억제라는 이유에서 바람직하고, (A)성분의 함유량이 95.5질량% 이하이면 내열성이라는 이유에서 바람직하다. 또한, (A)성분의 바람직한 함유량은, 60~80질량%이고, (A) 성분의 보다 바람직한 함유량은, 62~70질량%이다.
[(B) 섬유상 규회석]
본 명세서에서 (B)섬유상 규회석이란, 애스펙트비, 즉, 평균섬유길이/평균섬유경의 값이 8이상인 규회석을 말한다. 상기 애스펙트비는, 성형체 표면의 기모 억제 효과 등의 관점에서, 바람직하게는 10~25이고, 보다 바람직하게는 15~20이다. 본 명세서에서, 애스펙트비가 8 미만인 규회석을 입상(粒狀) 규회석이라고 한다.
(B) 섬유상 규회석으로는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 공지의 섬유상 규회석을 이용할 수 있다. (B) 섬유상 규회석은, 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 애스펙트비, 평균섬유길이, 평균섬유경 등이 다른 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
(B) 섬유상 규회석의 평균섬유경은 바람직하게는 3.0~50㎛이고, 보다 바람직한 평균섬유경은 4.5~40㎛이다. 상기 평균섬유경이 3.0㎛ 이상이면, 카메라 모듈로서 필요한 기계적 강도 및 하중 굴곡 온도가 쉽게 확보된다. 상기 평균섬유경이 50㎛ 이하이면, 성형체 표면의 기모 억제 효과가 높아지기 쉽다. 본 명세서에서, 평균섬유경으로는, 실체 현미경 화상을 CCD 카메라로부터 PC로 옮기고, 화상 측정기를 이용하여 화상 처리 수법에 의해 측정된 값을 채용한다.
(B) 섬유상 규회석의 평균섬유길이는 바람직하게는 30~800㎛이고, 보다 바람직한 평균섬유길이는 50~600㎛이다. 상기 평균섬유길이가 30㎛ 이상이면, 카메라 모듈로서 필요한 기계적 강도 및 하중 굴곡 온도가 쉽게 확보된다. 상기 평균섬유길이가 800㎛ 이하이면, 성형체 표면의 기모 억제 효과가 높아지기 쉽다. 본 명세서에서, 평균섬유길이로서는, 실체 현미경 화상을 CCD 카메라로부터 PC로 옮겨, 화상 측정기를 이용하여 화상 처리 수법에 의해 측정된 값을 채용한다.
(B)성분의 함유량은, 본 발명의 카메라 모듈용 액정성 조성물에서 2.5~25질량%이다. (B)성분의 함유량이 2.5질량% 이상이면, 카메라 모듈로서 필요한 기계적 강도 및 하중 굴곡 온도가 쉽게 확보된다. (B)성분의 함유량이 25질량% 이하이면, 조성물의 용융시의 유동성이 쉽게 향상되고, 성형체 표면의 기모 억제 효과가 높아지기 쉽고, 성형체의 휨 변형 억제 효과가 높아지기 쉽다. 보다 바람직한 상기 함유량은 5~20질량%이다.
[(C) 에폭시기 함유 공중합체]
(C) 에폭시기 함유 공중합체는, 1종 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. (C) 에폭시기 함유 공중합체로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, (C1) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체 및 (C2) 에폭시기 함유 스티렌계 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다. (C)성분을 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물에 배합시키는 것이, 당해 조성물을 성형하여 이루어지는 성형체를 초음파 세정했을 때, 성형체 표면의 기모를 억제하는데 기여한다.
기모를 억제하는 이유에 대해서는 명확해진 것은 아니나, 어느 일정량 배합시킴으로써, 성형체 표면상태를 변화시키고, 그 변화가 기모를 억제하는 것에 기여한다고 생각할 수 있다.
(C1) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체로서는, 예를 들면, α-올레핀에서 유래하는 반복 단위와 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르에서 유래하는 반복 단위로 구성되는 공중합체를 들 수 있다.
α-올레핀은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 에틸렌, 프로필렌, 부텐 등을 들 수 있으며, 이중에서도 에틸렌이 바람직하게 이용된다. α,β-불포화산의 글리시딜에스테르는 하기 일반식(IV)로 표시되는 것이다. α,β-불포화산의 글리시딜에스테르는, 예를 들면 아크릴산글리시딜에스테르, 메타크릴산글리시딜에스테르, 에타크릴산글리시딜에스테르, 이타콘산글리시딜에스테르 등을 들 수 있고, 특히 메타크릴산글리시딜에스테르가 바람직하다.
Figure pct00004
(C1) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체에 있어서, α-올레핀에서 유래하는 반복 단위의 함유량은 87~98질량%이고, α,β-불포화산 글리시딜에스테르에서 유래하는 반복 단위의 함유량은 13~2질량%인 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 (C1) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체는, 본 발명을 손상하지 않는 범위에서 상기 2 성분 이외에 제3 성분으로서 아크릴로니트릴, 아크릴산에스테르, 메타크릴산에스테르, α-메틸스티렌, 무수말레산 등의 올레핀계 불포화 에스테르의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위를, 상기 2 성분 100질량부에 대하여 0~48질량부 함유할 수 있다.
본 발명의 (C1)성분인 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체는, 각 성분에 대응되는 모노머 및 래디칼 중합 촉매를 이용하여 통상의 래디칼 중합법에 의해 용이하게 조제할 수 있다. 보다 구체적으로는, 통상 α-올레핀과 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르를, 래디칼 발생제 존재하에서, 500~4000 기압, 100~300℃에서 적당한 용매나 연쇄 이동제의 존재하 또는 부존재하에서 공중합시키는 방법에 의해 제조할 수 있다. 또한, α-올레핀과 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르 및 래디칼 발생제를 혼합하고, 압출기 중에서 용융 그라프트 공중합시키는 방법에 의해서도 제조할 수 있다.
(C2)의 에폭시기 함유 스티렌계 공중합체로서는, 예를 들면, 스티렌류에서 유래하는 반복 단위와 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르에서 유래하는 반복 단위로 구성되는 공중합체를 들 수 있다. α,β-불포화산의 글리시딜에스테르에 대해서는, (C1) 성분에서 설명한 것과 동일하므로 설명을 생략한다.
스티렌류로서는, 스티렌, α-메틸스티렌, 브롬화 스티렌, 디비닐벤젠 등을 들 수 있고, 스티렌이 바람직하게 이용된다.
본 발명에서 사용하는 (C2) 에폭시기 함유 스티렌계 공중합체는, 상기 2 성분 이외에 제3 성분으로서 다른 비닐 모노머의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위를 함유하는 다원 공중합체일 수 있다. 제3 성분으로서 호적한 것은, 아크릴로니트릴, 아크릴산에스테르, 메타크릴산에스테르, 무수말레산 등의 올레핀계 불포화 에스테르의 1종 또는 2종 이상에서 유래하는 반복 단위이다. 이들의 반복 단위를 공중합체 중에 40질량% 이하 함유하는 에폭시기 함유 스티렌계 공중합체가 (C2)성분으로서 바람직하다.
(C2) 에폭시기 함유 스티렌계 공중합체에 있어서, α,β-불포화산의 글리시딜에스테르에서 유래하는 반복 단위의 함유량은 2~20질량%이고, 스티렌류에서 유래하는 반복 단위의 함유량은 80~98질량%인 것이 바람직하다.
(C2) 에폭시기 함유 스티렌계 공중합체는, 각 성분에 대응되는 모노머 및 래디칼 중합 촉매를 이용하여 통상의 래디칼 중합법에 의해 조제할 수 있다. 보다 구체적으로는, 통상 스티렌류와 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르를, 래디칼 발생제의 존재하에서, 500~4000 기압, 100~300℃에서 적당한 용매나 연쇄 이동제의 존재하 또는 부존재하에서 공중합시키는 방법에 의해 제조할 수 있다. 또한, 스티렌류와 α,β-불포화산의 글리시딜에스테르 및 래디칼 발생제를 혼합하고, 압출기 중에서 용융 그라프트 공중합시키는 방법에 의해서도 제조할 수 있다.
(C) 에폭시기 함유 공중합체로서는, (C1) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체가 내열성의 측면에서 바람직하다. (C1)성분과 (C2)성분을 병용하는 경우, 이들 성분끼리의 비율은, 적절히, 요구되는 특성에 따라 선택할 수 있다.
(C) 에폭시기 함유 공중합체의 함유량은, 본 발명의 카메라 모듈용 수지 조성물에서, 1.0~4.5질량%이다. (C)성분의 함유량이 1.0질량% 이상인 것은, 성형체 표면의 기모 억제 측면에서 필요하고, 4.5질량% 이하인 것은 유동성을 저해하지 않고, 양호한 성형체를 얻는다는 이유에서 필요하다. 보다 바람직한 상기 함유량은 2.0~4.0질량%이다.
[(D) 판상 충전제]
(D) 판상 충전제는, 평균입자경이 20~50㎛인 것이 바람직하다. 상기 평균입자경이 20㎛ 이상이면, 카메라 모듈로서 필요한 기계적 강도 및 하중 굴곡 온도가 쉽게 확보되고, 성형체의 휨 변형 억제효과가 높아지기 쉽다. 상기 평균입자경이 50㎛ 이하이면, 성형체 표면의 기모 억제 효과가 높아지기 쉽다. 바람직한 상기 평균입자경은 23~30㎛이다. 본 명세서에서, 평균입자경으로는, 레이저 회절/산란식 입도 분포 측정법으로 측정한 값을 채용한다.
(D) 판상 충전제로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 마이카, 탤크, 글래스 플레이크, 흑연, 각종 금속박(예를 들면, 알루미늄박, 철박, 동박) 등을 들 수 있다. (D) 성분으로서 2종 이상을 이용할 수 있다. 본 발명에서는 (D) 성분으로서 마이카 및 탤크를 사용하는 것이 바람직하고, 마이카를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
(D)성분의 함유량은, 본 발명의 카메라 모듈용 액정성 조성물에서, 10~35질량%이다. (D)성분의 함유량이 10질량% 이상이면, 카메라 모듈로서 필요한 기계적 강도 및 하중 굴곡 온도가 쉽게 확보되고, 성형체의 휨 변형 억제 효과가 높아지기 쉽다. (D)성분의 함유량이 35질량% 이하이면, 성형체 표면의 기모 억제 효과가 높아지기 쉽다. 바람직한 상기 함유량은 15~30질량%이다.
또한, (B)성분과 (D)성분과의 합계 함유량은, 본 발명의 카메라 모듈용 액정성 조성물에서, 20~37.5질량%이고, 바람직하게는 25~35질량%이다. 상기 합계 함유량이 20질량% 이상이면, 카메라 모듈로서 필요한 기계적 강도 및 하중 굴곡 온도가 쉽게 확보된다. 상기 합계 함유량이 37.5질량% 이하이면, 조성물의 용융시의 유동성이 향상되기 쉽고, 성형체 표면의 기모 억제 효과가 높아지기 쉽고, 성형체의 내충격성이 높아지기 쉽다.
[(E) 카본블랙]
본 발명에 임의 성분으로서 사용하는 (E)카본블랙은, 수지 착색에 이용되는 일반적으로 입수 가능한 것이면 특별히 한정되지 않는다. 통상, (E) 카본블랙에는 일차 입자가 응집하여 형성되는 덩어리 형태물이 포함되어 있으나, 50㎛ 이상 크기의 덩어리 형태물이 현저하게 많이 포함되어 있지 않는 한, 본 발명의 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 성형체 표면에 많은 좁쌀돌기(카본블랙이 응집된 미세한 좁쌀 같은 돌기물(미세한 요철))는 발생되기 어렵다. 상기 덩어리 형태물 입자경이 50㎛ 이상인 입자의 함유율이 20ppm 이하이면, 성형체 표면의 기모 억제 효과가 높아지기 쉽다. 바람직한 함유율은 5ppm 이하이다.
(E) 카본블랙의 배합량으로는, 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물에서, 0.5~5질량%의 범위가 바람직하다. 카본블랙의 배합량이 0.5질량% 이상이면, 얻어지는 수지 조성물의 칠흑성(漆黑性)이 쉽게 저하되지 않고, 차광성이 쉽게 불안해지지 않는다. 카본블랙의 배합량이 5질량% 이하이면 비경제적이지 않고, 또한 좁쌀돌기가 쉽게 발생되지 않는다.
[기타 성분]
본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물에는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 기타 중합체, 기타 충전제, 일반적으로 합성 수지에 첨가되는 공지의 물질, 즉 산화 방지제나 자외선 흡수제 등의 안정제, 대전 방지제, 난연제, 염료나 안료 등의 착색제, 윤활제, 이형제, 결정화 촉진제, 결정핵제 등도 요구 성능에 따라 적절히 첨가할 수 있다.
기타 충전제란, (B) 섬유상 규회석, (D) 판상 충전제, 및 (E) 카본블랙 이외의 충전제를 말하며, 예를 들면, 애스펙트비가 8 미만인 규회석 등의, (B) 섬유상 규회석 이외의 규회석; 유리섬유 등의, (B) 섬유상 규회석 이외의 섬유상 충전제; 실리카 등의 입상 충전제를 들 수 있다.
[카메라 모듈용 액정성 수지 조성물의 조제]
본 발명의 카메라 모듈용 수지 조성물의 조제는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 (A), (B), (C), 및 (D) 성분을 배합하고, 이들을 1축 또는 2축압출기를 이용하여 용융혼련처리함으로써, 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물을 조제한다.
[카메라 모듈용 액정성 수지 조성물]
본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물중의 (B)성분의 형상과, 배합되기 전의 (B)성분의 형상은 다르다. 상술한 (B)성분의 형상은 배합되기 전의 형상이다. 배합되기 전의 형상이 상술한 바와 같으면, 표면이 쉽게 기모하지 않는 카메라 모듈용 부품을 얻을 수 있다.
마찬가지로 본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물중의 (D)성분의 형상과, 배합되기 전의 (D)성분의 형상은 다르다. 상술한 (D)성분의 형상은 배합되기 전의 형상이다. 배합되기 전의 형상이 상술한 바와 같으면, 휨 변형이 억제된 카메라 모듈용 부품을 얻을 수 있다.
상기와 같이 하여 얻은 본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물은, 용융점도가 50Pa·sec 미만인 것이 바람직하다. 용융시의 유동성이 높고, 성형성이 우수한 점도 본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물의 특징의 하나이다. 본 명세서에서, 용융점도로는, 액정성 수지의 융점보다 10~20℃ 높은 실린더 온도, 전단속도 1000sec-1의 조건으로, ISO 11443에 준거한 측정 방법으로 얻은 값을 채용한다.
본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물은, 하중 굴곡 온도가 240℃ 이상인 것이 바람직하다. 내열성이 우수한 점도 본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물의 특징의 하나이다. 하중 굴곡 온도는 ISO 75-1,2에 준거한 방법으로 측정된 값을 채용한다.
<카메라 모듈용 부품 및 카메라 모듈>
상기 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물을 이용하여, 카메라 모듈용 부품을 제조한다. 본 발명의 수지 조성물을 원료로서 이용하면, 카메라 모듈용 부품의 표면이 쉽게 기모하지 않는다. 카메라 모듈용 부품은, 초음파 세정되기 때문에 초음파 세정되어도 표면이 쉽게 기모하지 않아야 한다. 본 발명의 수지 조성물을 이용하면, 카메라 모듈용 부품의 초음파 세정을 보다 강한 조건에서 실시해도, 티끌 등의 원인이 되는 탈락물이 발생되지 않거나, 거의 발생되지 않는다. 따라서, 카메라 모듈용 부품이 완성품에 결합된 후에, 이러한 카메라 모듈용 부품의 표면이 기모함으로써 발생되는 티끌로, 완성품의 품질에 영향을 주는 일은 거의 없다.
본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 카메라 모듈용 부품에 대하여 설명한다. 일반적인 카메라 모듈의 단면을 도 1에 모식적으로 나타내었다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 카메라 모듈(1)은, 기판(10)과, 광학 소자(11)와, 리드 배선(12)과, 렌즈 홀더(13)와, 배럴(14)와, 렌즈(15)와, IR필터(16)와, 가이드(17), 를 구비한다.
광학 소자(11)는, 기판(10)상에 배치되고, 광학 소자(11)와 기판(10)과의 사이는 리드 배선(12)으로 전기적으로 접속된다.
가이드(17)는, 기판(10)상에 배치되고, 렌즈 홀더(13)는, 가이드(17)상에 배치되며, 가이드(17) 및 렌즈 홀더(13)는, 광학 소자(11)을 감싼다. 렌즈 홀더(13)는 정상부에 개구가 형성되며, 이러한 개구 벽면에는 나선형의 홈부가 형성되어 있다.
배럴(14)은 원통형이며, 원통형의 내부에 렌즈(15)가 거의 수평이 되도록 유지되고 있다. 또한, 원통 일단의 측벽에는 나선형의 볼록부가 형성되어 있으며, 이러한 나선형의 볼록부와 렌즈 홀더(13)의 개구 벽면에 형성된 나선형의 홈부가 나합(螺合)함으로써, 배럴(14)은 렌즈 홀더(13)와 연결된다. 또한, 원통형 배럴(14)의 일단을 닫도록, IR필터(16)가 배럴(14)의 일단에 배치된다. 도 1에 나타낸 바와 같이, IR필터(16)와 렌즈(15)는 거의 평행하게 나열된다.
도 1에 나타낸 카메라 모듈(1)에서는, 렌즈 홀더(13)가, 렌즈 홀더(13)에 감겨진 코일(미도시)이 발생하는 자력과 코일의 주위에 배치된 영구자석(미도시)과의 작용에 의해 가이드(17) 위를 오르내리면서, 렌즈(15)와 광학 소자(11)와의 사이의 거리가 변한다. 이 거리를 조정함으로써 카메라의 포커스 조정을 할 수 있다.
상기와 같은 카메라 모듈(1)에서, 카메라 모듈용 부품인 렌즈 홀더(13) 및/또는 배럴(14)을, 본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물을 원료로 하여 제조할 수 있다. 일반적인 액정성 수지 조성물은 이러한 부품을 제조하기 위한 원료로서 적합하지 않다. 일반적인 액정성 수지 조성물을 원료로 하여 렌즈 홀더(13) 및/또는 배럴(14)를 제조하면 이하의 문제를 발생시킨다.
일반적인 액정성 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 성형체는, 고분자의 분자 배향이 표면 부분에서 특히 크기 때문에 성형체 표면이 쉽게 기모하고, 이러한 기모는 작은 티끌이 발생하는 원인이 된다. 이러한 작은 티끌이 렌즈(15) 등에 부착되면 카메라 모듈의 성능이 저하된다.
렌즈 홀더(13), 배럴(14) 등의 카메라 모듈용 부품은, 표면의 먼지나 작은 티끌을 제거할 목적으로, 카메라 모듈(1)에 결합되기 전에 초음파 세정된다. 그러나, 일반적인 액정성 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 성형체의 표면은 기모하기 쉽기 때문에, 초음파 세정하면 표면이 보풀이 일어난다. 이러한 문제가 발생된다는 점에서 통상, 액정성 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 성형체를 초음파 세정할 수 없다.
상기의 포커스 조정은, 렌즈 홀더(13)가, 렌즈 홀더(13)에 감겨진 코일(미도시)이 발생하는 자력과 코일의 주위에 배치된 영구자석(미도시)과의 작용에 의해 가이드(17)상을 오르내림으로써 이루어진다. 이때, 일반적인 액정성 수지 조성물을 성형하여 이루어진 성형체는, 상술한 바와 같이, 표면이 쉽게 기모하기 때문에, 표면이 박리되어 박리물이 발생될 가능성이 있다. 이러한 박리물은 작은 티끌이 되어 렌즈(15) 등에 부착되고 카메라 모듈의 성능을 저하시킬 가능성이 높다.
이상과 같이, 통상 액정성 수지 조성물을 렌즈 홀더(13) 및/또는 배럴(14)의 원료로서 이용하면 불량이 발생되기 쉽지만, 본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물은, 성형체로 만들었을 때, 이러한 성형체를 초음파 세정해도 기모 문제가 거의 발생되지 않을 정도로 성형체의 표면 상태가 개량되기 때문에, 렌즈 홀더(13) 및/또는 배럴(14)의 원료로서 바람직하게 사용할 수 있다.
본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물을 렌즈 홀더(13)에 이용하는 경우, 가이드(17)의 재료로서는, 본 발명의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물 이외의 것을 들 수 있고, 구체적으로는, 나일론 등을 들 수 있다.
[ 실시예 ]
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하나, 본 발명은 이들 실시예만으로 한정되지 않는다.
<액정성 수지>
·액정성 폴리에스테르아미드 수지
중합 용기에 다음 원료를 넣은 후, 반응계의 온도를 140℃로 올리고, 140℃에서 1시간 반응시켰다. 그 후, 더욱 340℃까지 4.5시간 들여 승온시키고, 거기에서부터 15분에 걸쳐 10Torr(즉 1330Pa)까지 감압하고, 초산, 과잉의 무수 초산, 및 기타 저비분(低沸分)을 증류시키면서 용융 중합을 실시하였다. 교반 토크가 소정 값에 이른 후, 질소를 도입하여 감압 상태로부터 상압을 거쳐 가압 상태로 하여, 중합 용기의 하부로부터 폴리머를 배출하고, 스트랜드를 펠렛타이즈 하여 펠릿을 얻었다. 얻은 펠릿에 대하여, 질소 기류하, 300℃에서 2시간 열처리하여, 목적하는 폴리머를 얻었다. 얻은 폴리머의 융점은 334℃, 용융점도는 14.0Pa·s였다. 상기 폴리머의 용융점도는, 후술하는 용융점도의 측정 방법과 동일하게 하여 측정하였다.
(I) 4-히드록시안식향산; 188.4g(60몰%)
(II) 2-히드록시-6-나프토산; 21.4g(5몰%)
(III) 테레프탈산; 66.8g(17.7몰%)
(IV) 4,4＇-디히드록시비페닐; 52.2g(12.3몰%)
(V) 4-아세톡시아미노페놀; 17.2g(5몰%)
금속 촉매(초산칼륨 촉매); 15mg
아실화제(무수 초산); 226.2g
<액정성 수지 이외의 재료>
·섬유상 규회석: NYGLOS 8(NYCO Materials사 제품, 애스펙트비 17, 평균섬유길이 136㎛, 평균섬유경 8㎛)
·입상 규회석: NYAD 325(NYCO Materials사 제품, 애스펙트비 5, 평균섬유길이 50㎛, 평균섬유경 5㎛)
·유리섬유: PF70E-001(닛토보(주) 제품, 밀드파이버, 평균섬유경 10㎛, 평균섬유길이 70㎛)
·에폭시기 함유 올레핀계 공중합체: 본드 패스트 2C(스미토모화학(주) 제품, 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트 공중합체, 글리시딜메타크릴레이트 함유량 6질량%)
·에폭시기 비함유 공중합체: 터프텍 M1913(아사히화성(주) 제품, 무수 말레산 변성 수첨(水添) 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체)
·판상 충전제 1: AB-25 S((주) 야마구치운모공업 제품, 마이카, 평균입자경 24㎛)
·판상 충전제 2: 크라운 탤크 PP(마츠무라산업(주) 제품, 탤크, 평균입자경 12.8㎛, 평균 애스펙트비 6)
·카본블랙: VULCAN XC305(캐봇재팬(주) 제품, 평균입자경 20nm, 입자경 50㎛ 이상의 입자 비율이 20ppm 이하)
<카메라 모듈용 액정성 수지 조성물의 제조>
상기 성분을, 표 1 또는 표 2에 나타내는 비율로 2축 압출기((주)일본제강소 제품 TEX30α형)를 이용하여, 실린더 온도 350℃에서 용융혼련하여, 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물 펠릿을 얻었다.
<용융 점도>
실시예 및 비교예의 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물의 용융점도를 상기 펠릿을 이용하여 측정하였다. 구체적으로는, 캐필러리식 레오미터(토요세이키 제품 캐필로그라프 1D: 피스톤지름 10mm)에 의해, 실린더온도 350℃, 전단속도 1000sec-1의 조건에서의 겉보기 용융점도를 ISO 11443에 준거하여 측정하였다. 측정에는, 내경 1mm, 길이 20mm의 오리피스를 이용하였다. 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다.
<하중 굴곡 온도>
실시예 및 비교예의 펠릿을, 성형기(스미토모중기계공업(주) 제품 「SE100DU」)를 이용하여, 이하의 성형 조건으로 성형하여 측정용 시험편(4mmХ10mmХ80mm)을 얻었다. 이 시험편을 이용하여, ISO 75-1,2에 준거한 방법으로 하중 굴곡 온도를 측정하였다. 굽힘 응력으로는, 1.8MPa를 이용하였다. 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다.
〔성형 조건〕
실린더 온도: 350℃
금형 온도: 80℃
배압: 2.0MPa
사출 속도: 33mm/sec
<굴곡 시험>
실시예 및 비교예의 펠릿을, 성형기(스미토모중기계공업(주) 제품 「SE100DU」)을 이용하여, 이하의 성형 조건으로 성형하여 130mmХ13mmХ0.8mm의 굴곡 시험편을 제작하였다. 이 시험편을 이용하여, ASTM D790에 준거하여, 굴곡강도, 굴곡탄성율, 및 파단변형을 측정하였다. 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다.
〔성형 조건〕
실린더 온도: 350℃
금형 온도: 90℃
사출 속도: 33mm/sec
보압: 50MPa
<샤르피 충격 시험>
실시예 및 비교예의 펠릿을, 성형기(스미토모중기계공업(주) 제품 「SE100DU」)을 이용하여, 이하의 성형 조건으로 측정용 시험편(4mmХ10mmХ80mm)으로 성형하였다. 이 시험편을 이용하여, ISO 179-1에 준거한 방법으로 샤르피 충격 강도를 측정하였다. 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다.
〔성형 조건〕
실린더 온도: 350℃
금형 온도: 80℃
배압: 2.0MPa
사출 속도: 33mm/sec
<평면도(平面度)>
실시예 및 비교예의 펠릿을, 성형기(스미토모중기계공업(주) 제품 「SE-100DU」)을 이용하여, 이하의 성형 조건으로 성형하여 80mmХ80mmХ1mm의 평판상 시험편을 5매 제작하였다. 1매째의 평판상 시험편을 수평면에 정치시키고, (주)미츠토요 제품의 CNC 화상 측정기(모델: QVBHU404-PRO1F)를 이용하여, 상기 평판상 시험편상의 9개소에서 상기 수평면으로부터의 높이를 측정하고, 얻은 측정치로부터 평균 높이를 산출하였다. 높이를 측정한 위치는, 평판상 시험편의 주평면상에, 이 주평면의 각변으로부터의 거리가 3mm가 되도록, 한 변이 74mm인 정사각형을 두었을 때, 이 정사각형의 각 꼭지점, 이 정사각형의 각변의 중점, 및 이 정사각형의 2개의 대각선의 교점에 해당하는 위치이다. 상기 수평면으로부터의 높이가 상기 평균 높이와 동일하고, 상기 수평면과 평행한 면을 기준면으로 하였다. 상기 9개소에서 측정된 높이 중에서, 기준면으로부터의 최대 높이와 최소 높이를 선택하고, 양자의 차이를 산출하였다. 동일하게 하여, 다른 4매의 평판상 시험편에 대해서도 상기의 차이를 산출하고, 얻은 5개의 값을 평균하여, 평면도의 값으로 하였다. 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다.
〔성형 조건〕
실린더 온도: 350℃
금형 온도: 80℃
사출 속도: 33mm/sec
보압: 60MPa
<더스트 발생수>
실시예 및 비교예의 펠릿을, 성형기(스미토모중기계공업사 제품 「SE30DUZ」)을 이용하여, 이하의 성형 조건으로 성형하여 12.5mmХ120mmХ0.8mm의 성형체를 얻었다. 이 성형체를 시험편으로 사용하였다.
〔성형 조건〕
실린더 온도: 350℃
금형 온도: 90℃
사출 속도: 80mm/sec
〔평가〕
상기 시험편을 3분간, 실온의 수중(水中)에서 초음파 세정기(출력 300W, 주파수 45kHz)에 걸었다. 그 후, 파티클 카운터(RION(주) 제품, 액중 미립자 계수기 KL-11 A(PARTICLECOUNTER))로, 상기 수중에 존재하는 2㎛ 이상의 입자수를 측정하여, 더스트 발생수로서 평가하였다. 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다.
Figure pct00005
Figure pct00006
표 1 및 표 2에 기재된 결과로부터 명백한 바와 같이, 실시예의 펠릿을 이용하여 제조한 성형체는, 초음파 세정해도 더스트의 발생수가 적다는 것이 확인되었다. 또한, 상기 성형체는, 평면도의 수치가 작았다. 이들 결과로부터, 실시예의 펠릿을 성형하여 이루어지는 성형체는, 비교예 등의 통상의 액정성 수지 조성물 펠릿을 성형하여 이루어지는 성형체와 비교해, 표면 상태가 크게 다르고, 휨 변형이 억제된다고 말할 수 있다.
또한, 실시예의 펠릿을 이용하여 제조한 성형체는, 내열성이 우수하다는 것이 확인되었다.
또한, 실시예의 펠릿을 이용하여 제조한 성형체는, 굴곡강도, 내충격성 등의 기계적 강도가 높다는 것이 확인되었다. 따라서, 실시예의 펠릿을 성형함으로써, 기계적 강도가 높고, 구체적으로는, 예를 들면, 비접촉형 판독기 등과의 충돌시의 충격이나 구동의 충격에 의해 깨져 버리는 불량이 쉽게 일어나지 않는 카메라 모듈용 부품을 제조할 수 있다.
또한, 실시예의 펠릿은, 용융시의 유동성이 높고, 성형성이 우수하다는 것이 확인되었다.
1 카메라 모듈
10 기판
11 광학 소자
12 리드 배선
13 렌즈 홀더
14 배럴
15 렌즈
16 IR필터
17 가이드

Claims (4)

  1. (A) 액정성 수지,
    (B) 섬유상 규회석,
    (C) 에폭시기 함유 공중합체, 및
    (D) 판상 충전제,
    를 함유하고,
    (A)성분의 함유량이 55~95.5질량%, (B)성분의 함유량이 2.5~25질량%, (C)성분의 함유량이 1.0~4.5질량%, (D)성분의 함유량이 10~35질량%, (B)성분과 (D)성분의 합계 함유량이 20~37.5질량%인 카메라 모듈용 액정성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (C) 에폭시기 함유 공중합체는, (C1) 에폭시기 함유 올레핀계 공중합체 및 (C2) 에폭시기 함유 스티렌계 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재된 조성물로 이루어지는 카메라 모듈용 부품.
  4. 제3항에 기재된 부품을 구비하는 카메라 모듈.
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