TWI642710B - 微型相機模組 - Google Patents

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TWI642710B TW102137021A TW102137021A TWI642710B TW I642710 B TWI642710 B TW I642710B TW 102137021 A TW102137021 A TW 102137021A TW 102137021 A TW102137021 A TW 102137021A TW I642710 B TWI642710 B TW I642710B
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Abstract

本發明提供一種微型相機模組，其包含其上安裝鏡筒之大致平面的基座。該基座、鏡筒或兩者係自包括熱致性液晶聚合物及複數種礦物纖維(亦稱作「晶鬚」)之聚合物組合物模製而成。該等礦物纖維具有約1至約35微米的中值寬度且佔該聚合物組合物之約5重量%至約60重量%。

Description

微型相機模組 [相關申請案之交叉參考]
本申請案主張於2013年3月13日申請之美國臨時申請案第61,779,260號之優先權，該案以全文引用之方式併入本文中。
含基座上配置塑膠鏡筒的微型相機模組(「CCM」)通常用於行動電話、膝上型電腦、數位相機、數位視訊攝影機等。由於習知塑膠透鏡無法耐受焊料回流，因此相機模組通常不經表面安裝。然而，最近，已嘗試使用具有高耐熱性的液晶聚合物以形成微型相機模組之模製部件(例如鏡筒或其上安裝鏡筒的基座)。為改良該等聚合物之機械性質，已知可添加板狀物質(例如滑石)及磨碎玻璃。雖然可以此方式改良強度及彈性模量，但嘗試將該等材料用於微型相機模組中時，因其小尺寸容差而仍存在問題。例如，該等機械性質通常較差或不均勻，從而導致在模製部件中的不良填充並缺乏尺寸安定性。此外，增加磨碎玻璃含量以改良機械性質可導致表面過於粗糙，從而可導致相機性能誤差且有時引起非所欲顆粒生成。
因此，需要一種可容易用於微型相機模組之模製部件中且仍實現良好機械性質之聚合物組合物。
根據本發明之一實施例，揭示一種微型相機模組，其包含其上安裝鏡筒之大致平面的基座。該基座、鏡筒或兩者均具有約500微米 或更小的厚度且係自包含熱致性液晶聚合物基質及複數種礦物纖維之聚合物組合物模製而成。該等礦物纖維具有約1至約35微米的中值寬度且佔該聚合物組合物之約5重量%至約60重量%。
下文更詳細地描述本發明之其他特徵及態樣。
40‧‧‧料斗
42‧‧‧料斗
114‧‧‧套筒
120‧‧‧螺桿
124‧‧‧驅動裝置
132‧‧‧進料區
134‧‧‧熔融區
136‧‧‧混合區
144‧‧‧輸出端
502‧‧‧絕熱罩
504‧‧‧透鏡總成
506‧‧‧基座
508‧‧‧可選主板
510‧‧‧聚合物薄膜
601‧‧‧電路
602‧‧‧影像感測器
604‧‧‧透鏡
本發明之完整及可實施性揭示內容(包括熟習此項技術者已知的其最佳模式)係更具體地描述於本說明書之剩餘部分(包括參照附圖)中。
圖1至2係可根據本發明一實施例形成之微型相機模組(「CCM」)之透視圖及正視圖。
圖3係可用於形成本發明聚合物組合物之擠壓機螺桿之一實施例之示意說明圖。
一般技術者應瞭解本論述僅係示例性實施例之描述，且無意限制本發明之更廣泛態樣。
一般而言，本發明係關於一種微型相機模組(「CCM」)，例如彼等常用於無線通訊裝置(例如行動電話)中者。該相機模組包含其上安裝鏡筒之大致平面的基座。該基座及/或鏡筒係自包含液晶聚合物及複數種礦物纖維(亦稱作「晶鬚」)之聚合物組合物而形成。該等礦物纖維之實例包括彼等衍生自矽酸鹽(例如島狀矽酸鹽(neosilicate)、儔矽酸鹽(sorosilicate)、鏈矽酸鹽(inosilicate)(例如鏈矽酸鈣，例如矽灰石；鏈矽酸鈣鎂，例如透閃石；鏈矽酸鈣鎂鐵，例如陽起石；鏈矽酸鎂鐵，例如直閃石；等)、頁矽酸鹽(例如頁矽酸鋁，例如坡縷石)、網矽酸鹽等)；硫酸鹽(例如硫酸鈣(例如脫水或無水石膏))；礦物棉(例如岩棉或渣棉)等者。以鏈矽酸鹽(例如自Nyco Minerals以商標NYGLOS®(例如NYGLOS® 4W或NYGLOS® 8)購得的矽灰石纖維)特 別適宜。
該等礦物纖維可具有約1至約35微米，在某些實施例中自約2至約20微米，在某些實施例中自約3至約15微米及在某些實施例中自約7至約12微米的中值寬度(例如直徑)。該等礦物纖維亦可具有窄尺寸分佈。即，至少約60體積%的該等纖維，在某些實施例中至少約70體積%的該等纖維，及在某些實施例中至少約80體積%的該等纖維可具有上述範圍內的尺寸。不希望受理論限制，據信具有上述尺寸特徵的礦物纖維可更容易地移動通過模製設備，此增強在該聚合物基質內的分佈並使表面缺陷的產生最小化。除具有上述尺寸特徵以外，該等礦物纖維亦可具有相對高縱橫比(平均長度除以中值寬度)，以助於進一步改良所得聚合物組合物之機械性質及表面品質。例如，該等礦物纖維可具有約1至約50，在某些實施例中自約2至約20，及在某些實施例中自約4至約15之縱橫比。該等礦物纖維之體積平均長度可在(例如)約1至約200微米，在某些實施例中自約2至約150微米，在某些實施例中自約5至約100微米，及在某些實施例中自約10至約50微米之範圍內。
經由使用液晶聚合物及具有上述尺寸的礦物纖維，發明人已發現所得聚合物組合物可實現良好強度及光滑表面，此使得其獨特地適用於微型相機模組之小模製部件。例如，該基座可具有約500微米或更小，在某些實施例中自約100至約450微米，及在某些實施例中自約200至約400微米的厚度。同樣地，該鏡筒可具有約500微米或更小，在某些實施例中自約100至約450微米，及在某些實施例中自約200至約400微米的壁厚度。當自本發明聚合物組合物形成該基座及/或鏡筒時，其厚度對該等礦物纖維之體積平均長度之比例可係約1至約50，在某些實施例中自約2至約30，及在某些實施例中自約5至約15。
該等礦物纖維於該聚合物組合物中之相對含量係亦經選擇性控制以助於獲得所需機械性質而不有害影響該組合物之其他性質(例如 其在形成模製部件時的光滑度)。例如，礦物纖維通常佔該聚合物組合物之約5重量%至約60重量%，在某些實施例中自約10重量%至約50重量%，及在某些實施例中自約20重量%至約40重量%。除纖維以外，本發明聚合物組合物使用至少一種熱致性液晶聚合物，該熱致性液晶聚合物具有允許其有效填充用於形成微型相機模組之基座及/或鏡筒之模具之微小空間的高結晶度。雖然該等液晶聚合物之濃度通常可根據存在的其他可選組分而變化，但其等通常以約25重量%至約95重量%，在某些實施例中自約30重量%至約80重量%，及在某些實施例中自約40重量%至約70重量%的含量存在。
現將更詳細地描述本發明之各種實施例。
I.液晶聚合物
該熱致性液晶聚合物通常具有允許其有效填充模具之微小空間的高結晶度。適宜的熱致性液晶聚合物可包括芳族聚酯、芳族聚(酯醯胺)、芳族聚(酯碳酸酯)、芳族聚醯胺等且亦可含有自一或多個芳族羥基羧酸、芳族二羧酸、芳族二醇、芳族胺基羧酸、芳族胺、芳族二胺等及其組合形成的重複單元。
液晶聚合物達到具有棒狀結構且在其熔融狀態(即，熱致性向列態)下顯示液晶行為的程度通常被歸為「熱致性」。如此項技術中已知，可自一或多種重複單元形成該等聚合物。該液晶聚合物可包含(例如)一或多種芳族酯重複單元，其含量通常佔該聚合物之約60莫耳%至約99.9莫耳%，在某些實施例中自約70莫耳%至約99.5莫耳%，及在某些實施例中自約80莫耳%至約99莫耳%。該等芳族酯重複單元通常可由下式(I)表示：
其中，環B係經取代或未經取代之6員芳基(例如，1,4-伸苯基或1,3-伸苯基)、稠合經取代或未經取代之5-或6員芳基的經取代或未經取代之6員芳基(例如，2,6-伸萘基)或連接至經取代或未經取代之5-或6員芳基的經取代或未經取代之6員芳基(例如，4,4-伸聯苯基)；且Y1及Y2獨立地係O、C(O)、NH、C(O)HN或NHC(O)。
通常，Y1及Y2中之至少一者係C(O)。該等芳族酯重複單元之實例可包括(例如)芳族二羧酸重複單元(式I中之Y1及Y2係C(O))、芳族羥基羧酸重複單元(式I中之Y1係O且Y2係C(O))及其各種組合。
例如，可使用衍生自芳族二羧酸(例如對苯二甲酸、間苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、二苯醚-4,4'-二羧酸、1,6-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸、4,4'-二羧基聯苯、雙(4-羧苯基)醚、雙(4-羧苯基)丁烷、雙(4-羧苯基)乙烷、雙(3-羧苯基)醚、雙(3-羧苯基)乙烷等及其烷基、烷氧基、芳基及鹵素取代物及其組合)之芳族二羧酸重複單元。特別適宜的芳族二羧酸可包括(例如)對苯二甲酸(「TA」)、間苯二甲酸(「IA」)及2,6-萘二羧酸(「NDA」)。當使用衍生自芳族二羧酸(例如，IA、TA及/或NDA)之重複單元時，其通常佔該聚合物之約5莫耳%至約60莫耳%，在某些實施例中自約10莫耳%至約55莫耳%，及在某些實施例中自約15莫耳%至約50%。
亦可使用衍生自芳族羥基羧酸(例如4-羥基苯甲酸、4-羥基-4'-聯苯羧酸、2-羥基-6-萘甲酸、2-羥基-5-萘甲酸、3-羥基-2-萘甲酸、2-羥基-3-萘甲酸、4'-羥苯基-4-苯甲酸、3'-羥苯基-4-苯甲酸、4'-羥苯基-3-苯甲酸等及其烷基、烷氧基、芳基及鹵素取代物及其組合)之芳族羥基羧酸重複單元。特別適宜的芳族羥基羧酸係4-羥基苯甲酸(「HBA」)及6-羥基-2-萘甲酸(「HNA」)。當使用衍生自羥基羧酸(例如，HBA及/或HNA)的重複單元時，其通常佔該聚合物之約10莫耳% 至約85莫耳%，在某些實施例中自約20莫耳%至約80莫耳%，及在某些實施例中自約25莫耳%至約75%。
其他重複單元亦可用於該聚合物中。例如，在某些實施例中，可使用衍生自芳族二醇(例如氫醌、間苯二酚、2,6-二羥基萘、2,7-二羥基萘、1,6-二羥基萘、4,4'-二羥基聯苯(或4,4’-聯苯酚)、3,3'-二羥基聯苯、3,4'-二羥基聯苯、4,4'-二羥基聯苯醚、雙(4-羥苯基)乙烷等及其烷基、烷氧基、芳基及鹵素取代物及其組合)之重複單元。特別適宜的芳族二醇可包括(例如)氫醌(「HQ」)及4,4’-聯苯酚(「BP」)。當使用衍生自芳族二醇(例如，HQ及/或BP)的重複單元時，其佔該聚合物之約1莫耳%至約30莫耳%，在某些實施例中自約2莫耳%至約25莫耳%，及在某些實施例中自約5莫耳%至約20%。亦可使用諸如彼等衍生自芳族醯胺(例如，乙醯胺苯酚(「APAP」))及/或芳族胺(例如，4-胺基苯酚(「AP」)、3-胺基苯酚、1,4-伸苯基二胺、1,3-伸苯基二胺等)的重複單元。當使用衍生自芳族醯胺(例如，APAP)及/或芳族胺(例如，AP)的重複單元時，其通常佔該聚合物之約0.1莫耳%至約20莫耳%，在某些實施例中自約0.5莫耳%至約15莫耳%，及在某些實施例中自約1莫耳%至約10%。亦應瞭解可將各種其他單體重複單元併入該聚合物中。例如，在某些實施例中，該聚合物可包含一或多個衍生自非芳族單體(例如，脂族或環脂族羥基羧酸、二羧酸、二醇、醯胺、胺等)的重複單元。當然，在其他實施例中，該聚合物可係不含衍生自非芳族(例如，脂族或脂環族)單體之重複單元之「全芳族」。
雖然不一定必需，但該液晶聚合物可係「低環烷」聚合物，其在某種程度上包含最少量的衍生自環烷羥基羧酸及環烷二羧酸(例如萘-2,6-二羧酸(「NDA」)、6-羥基-2-萘甲酸(「HNA」)或其組合)之重複單元。即，衍生自環烷羥基羧酸及/或二羧酸(例如NDA、HNA或HNA及NDA之組合)之重複單元之總量通常不大於該聚合物之30莫耳 %，在某些實施例中不大於約15莫耳%，在某些實施例中不大於約10莫耳%，在某些實施例中不大於約8莫耳%，及在某些實施例中自約0莫耳%至約5莫耳%(例如0莫耳%)。儘管不存在高濃度習知環烷酸，但據信所得之「低環烷」聚合物仍可顯示良好熱性質及機械性質。
在一特定實施例中，可自衍生自4-羥基苯甲酸(「HBA」)及對苯二甲酸(「TA」)及/或間苯二甲酸(「IA」)及各種其他可選成分的重複單元形成該液晶聚合物。衍生自4-羥基苯甲酸(「HBA」)的重複單元可佔該聚合物之約10莫耳%至約80莫耳%，在某些實施例中自約30莫耳%至約75莫耳%，及在某些實施例中自約45莫耳%至約70%。衍生自對苯二甲酸(「TA」)及/或間苯二甲酸(「IA」)的重複單元亦可佔該聚合物之約5莫耳%至約40莫耳%，在某些實施例中自約10莫耳%至約35莫耳%，及在某些實施例中自約15莫耳%至約35%。亦可使用衍生自4,4’-聯苯酚(「BP」)及/或氫醌(「HQ」)的重複單元，其含量佔該聚合物之約1莫耳%至約30莫耳%，在某些實施例中自約2莫耳%至約25莫耳%，及在某些實施例中自約5莫耳%至約20%。其他可行的重複單元可包括彼等衍生自6-羥基-2-萘甲酸(「HNA」)、2,6-萘二羧酸(「NDA」)及/或乙醯胺苯酚(「APAP」)者。在某些實施例中，例如，當使用衍生自HNA、NDA及/或APAP的重複單元時，其等各可佔該聚合物之約1莫耳%至約35莫耳%，在某些實施例中自約2莫耳%至約30莫耳%，及在某些實施例中自約3莫耳%至約25莫耳%。
不考慮該聚合物之特定成分及特性，可藉由將用於形成酯重複單元(例如，芳族羥基羧酸、芳族二羧酸等)及/或其他重複單元(例如，芳族二醇、芳族醯胺、芳族胺等)之芳族單體首先引入反應器容器中以引發縮聚反應來製備該液晶聚合物。該等反應中所使用的特定條件及步驟係熟知，且可更詳細地描述於美國專利案第4,161,470號(Calundann)、美國專利案第5,616,680號(Linstid,III等人)、美國專利 案第6,114,492號(Linstid,III等人)、美國專利案第6,514,611號(Shepherd等人)及WO 2004/058851(Waggoner)中。用於該反應之容器係不受特定限制，然而通常希望使用常用於高黏度流體之反應之容器。該反應容器之實例可包括攪拌槽式裝置，其具有配備有可變形攪拌葉片(錨型、多級型、螺旋帶型、螺桿軸型等或其改良形狀)之攪拌機。該反應容器之其他實例可包括常用於樹脂捏合的混合裝置，例如捏合機、輥磨機、班伯里(Banbury)混煉機等。
若需要，該反應可藉由此項技術中已知之單體之乙醯化作用來進行。此可藉由將乙醯化劑(例如乙酸酐)添加至該等單體中來完成。乙醯化作用通常於約90℃的溫度下開始。在乙醯化作用之初始階段期間，可利用回流以使氣相溫度維持在低於乙酸副產物及酐開始蒸餾時的溫度下。乙醯化期間之溫度通常在90℃至150℃之間，及在某些實施例中自約110℃至約150℃。若使用回流，則該氣相溫度通常超過乙酸之沸點，但仍低至足以保留殘餘乙酸酐。例如，乙酸酐於約140℃的溫度下蒸發。因此，提供具有在約110℃至約130℃的溫度下之氣相回流之反應器係尤其理想。為確保實質上完全反應，可使用過量乙酸酐。過量酸酐的量將根據所使用的特定乙醯化條件(包括存在或不存在回流)而變化。使用約1至約10莫耳%過量的乙酸酐(基於存在的反應物羥基之總莫耳數計)係並非罕見。
乙醯化作用可於不同反應器容器中發生，或其可於聚合反應器容器中原位發生。當使用不同反應器容器時，可將該等單體中之一或多者引入該乙醯化反應器中且隨後轉移至該聚合反應器中。同樣地，亦可將該等單體中之一或多者在不經歷預乙醯化之情況下直接引入該反應器容器中。
除該等單體及可選乙醯化劑以外，該反應混合物中亦可包含其他組分以助於促進聚合作用。例如，可視需要使用觸媒，例如金屬鹽 觸媒(例如乙酸鎂、乙酸錫(I)、鈦酸四丁酯、乙酸鉛、乙酸鈉、乙酸鉀等)及有機化合物觸媒(例如N-甲基咪唑)。該等觸媒通常以佔該等循環單元前驅物之總重量之約50至約500ppm的量使用。當使用不同反應器時，通常希望將該觸媒施加至該乙醯化反應器而非該聚合反應器中，然而此並非係必要條件。
通常將該反應混合物於該聚合反應器容器內加熱至高溫以引發該等反應物之熔融縮聚。縮聚作用可發生在(例如)約250℃至約400℃，及在某些實施例中約280℃至約395℃，及在某些實施例中約300℃至約380℃的溫度範圍內。例如，用於形成該液晶聚合物之一適宜技術可包括：將前驅物單體及乙酸酐添加至該反應器中；將該混合物加熱至約90℃至約150℃的溫度以使該等單體之羥基乙醯化(例如形成乙醯氧基)；及隨後使溫度上升至約250℃至約400℃以進行熔融縮聚。當接近最終聚合溫度時，亦可除去該反應之揮發性副產物(例如乙酸)，以便可容易地達到所需分子量。通常在聚合作用期間攪拌該反應混合物以確保良好的熱及質量轉移及進一步確保良好的材料均質性。該攪拌機之轉速可在反應過程中變化，但通常係約10至約100轉/分鐘(「rpm」)，及在某些實施例中約20至約80rpm。為建立熔融物之分子量，該聚合反應亦可於真空下進行，施加真空會促進移除在縮聚作用之最後階段期間形成的揮發物。可藉由施加抽吸壓力(例如，約5至約30磅/平方英寸(「psi」)，及在某些實施例中自約10至約20psi)來建立真空。
在熔融聚合後，可自該反應器釋放該熔融聚合物(通常經由裝有所需組態之模具之擠壓孔)，將其冷卻並收集。通常，經由有孔模具釋放該熔融物以形成股並將其置於水浴中，製粒並乾燥。在某些實施例中，亦可對該經熔融聚合的聚合物進行後續固態聚合作用方法以進一步提高其分子量。固態聚合作用可在氣體(例如空氣、惰性氣體等) 之存在下進行。適宜的惰性氣體可包括(例如)氮氣、氦氣、氬氣、氖氣、氪氣、氙氣及其組合。該固態聚合作用反應器容器可具有允許聚合物維持在所需固態聚合作用溫度下達所需滯留時間的幾乎任何設計。該等容器之實例可係彼等具有固定床、靜態床、移動床、流化床等者。進行固態聚合作用的溫度可變化，但其通常在約250℃至約350℃的範圍內。當然，該聚合作用時間將根據該溫度及目標分子量而變化。然而，在大多數情況下，該固態聚合作用時間將係約2小時至約12小時，及在某些實施例中自約4至約10小時。
II.可選組分
A.導電填充劑
若需要，可將導電填充劑用於該聚合物組合物中以助於降低在模製操作期間產生靜電荷的趨勢。事實上，本發明人已發現存在上述控制尺寸及含量的礦物纖維可增強導電填充劑分散於該液晶聚合物基質中之能力，由此允許使用相對低濃度的導電填充劑來達成所需抗靜電性質。然而，由於其係以相對低濃度使用，因此可使對熱及機械性質的影響最小化。就此而言，當使用導電填充劑時，其通常佔該聚合物組合物之約0.1重量%至約25重量%，在某些實施例中自約0.3重量%至約10重量%，在某些實施例中自約0.4重量%至約3重量%，及在某些實施例中自約0.5重量%至約1.5重量%。
通常可將多種導電填充劑中之任一者用於該聚合物組合物中以助於改良其抗靜電特性。適宜的導電填充劑之實例可包括(例如)金屬顆粒(例如，鋁薄片)、金屬纖維、碳顆粒(例如，石墨、膨脹石墨、石墨烯、碳黑、石墨化碳黑等)、碳奈米管、碳纖維等。碳纖維及碳顆粒(例如，石墨)係特別適宜。當使用適宜的碳纖維時，其可包括瀝青基碳(例如，焦油瀝青)、聚丙烯腈基碳、金屬塗層碳等。理想上，該等碳纖維具有高純度，即其等具有相對高碳含量，例如約85重量%或 更多，在某些實施例中約90重量%或更多，及在某些實施例中約93重量%或更多的碳含量。例如，該碳含量可係至少約94重量%，例如至少約95重量%，例如至少約96重量%，例如至少約97重量%，例如甚至至少約98重量%。該碳純度通常係小於100重量%，例如小於約99重量%。該等碳纖維的密度通常係約0.5至約3.0g/cm3，在某些實施例中自約1.0至約2.5g/cm3，及在某些實施例中自約1.5至約2.0g/cm3。
在一實施例中，將該等纖維以最少纖維破裂的方式併入該基質中。甚至當使用具有約3mm初始長度的纖維時，該等纖維在模製後的體積平均長度通常可係約0.1mm至約1mm。亦可選擇性控制該等碳纖維在最終聚合物組合物中的平均長度及分佈以實現在該液晶聚合物基質內的更佳連接及電通路。該等纖維的平均直徑可係約0.5至約30微米，在某些實施例中自約1至約20微米，及在某些實施例中自約3至約15微米。
為改良於該聚合物基質內的分散性，該等碳纖維可至少部分經上漿劑塗佈，此增加該等碳纖維與液晶聚合物之相容性。該上漿劑可係安定，使得其在模製液晶聚合物的溫度下不熱降解。在一實施例中，該上漿劑可包括聚合物，例如芳族聚合物。例如，該芳族聚合物可具有大於約300℃，例如大於約350℃，例如大於約400℃的熱分解溫度。如文中所使用，材料之熱分解溫度係根據ASTM測試E 1131(或ISO測試11358)測定的材料在熱重分析期間損失其5%質量時的溫度。該上漿劑亦可具有相對高玻璃化轉變溫度。例如，該上漿劑之玻璃化轉變溫度可係大於約300℃，例如大於約350℃，例如大於約400℃。上漿劑之特定實例包括聚醯亞胺聚合物、芳族聚酯聚合物(包括全芳族聚酯聚合物)及高溫環氧聚合物。在一實施例中，該上漿劑可包括液晶聚合物。該上漿劑可以至少約0.1重量%的含量(例如至少0.2重量%的含量，例如至少約0.1重量%含量)存在於該等纖維上。該上漿劑 通常以小於約5重量%的含量，例如小於約3重量%的含量存在。
另一適宜導電填充劑係離子性液體。該材料之一益處係該離子性液體除具有導電性以外亦可在熔融處理期間以液體形式存在，此允許其更均勻地摻合於液晶聚合物基質內。此改良導電性且由此增強該組合物自其表面快速耗散靜電荷的能力。
該離子性液體通常係具有足夠低熔融溫度的鹽，因此當與該液晶聚合物熔融加工時，其可呈液體形式。例如，該離子性液體之熔融溫度可係約400℃或更低，在某些實施例中約350℃或更低，在某些實施例中自約1℃至約100℃，及在某些實施例中自約5℃至約50℃。該鹽包含陽離子物質及抗衡離子。該陽離子物質包含具有至少一個雜原子(例如，氮或磷)作為「陽離子中心」的化合物。該等雜原子化合物之實例包括(例如)具有以下結構之四級鎓：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8係獨立地選自由以下組成之群：氫、經取代或未經取代之C1-C10烷基(例如，甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基等)、經取代或未經取代之C3-C14環烷基(例如，金剛烷基、環丙基、環丁基、環戊基、環辛基、環己烯基等)、經取代或未經取代之C1-C10烯基(例如，乙烯、丙烯、2-甲基丙烯、戊二烯亞戊基等)、經取代或未經取代之C2-C10炔基(例如，乙炔基、丙炔基等)、經取代或未經取代之C1-C10烷氧基(例如，甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、第三丁氧基、第二丁氧基、正戊氧基等)、經取代或未經取代之醯氧基(例如，甲基丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基乙基等)、經取代或未經取代之芳基(例如，苯基)、經取代或未經取代之雜芳基(例如，吡啶基、呋喃基、噻吩基、噻唑基、異噻唑基、***基、咪唑基、異噁唑基、吡咯基、吡唑基、噠嗪基、嘧啶基、喹啉基等)等。在一特定實施例中，例如，該陽離子物質可係具有結構N+R1R2R3R4的銨化合物，其中R1、R2及/或R3獨立地係C1-C6烷基(例如，甲基、乙基、丁基等)且R4係氫或C1-C4烷基(例如，甲基或乙基)。例如，該陽離子組分可係三丁基甲基銨，其中R1、R2及R3係丁基且R4係甲基。
適用於該等陽離子物質之抗衡離子可包括(例如)鹵素(例如，氯離子、溴離子、碘離子等)、硫酸根或磺酸根(例如，甲基硫酸根、乙基硫酸根、丁基硫酸根、己基硫酸根、辛基硫酸根、硫酸氫根、甲磺酸根、十二烷基苯磺酸根、十二烷基硫酸根、三氟甲磺酸根、十七氟辛磺酸根、十二烷基乙氧基硫酸鈉等)；磺基琥珀酸根；醯胺(例如，二氰胺)；醯亞胺(例如，雙(五氟乙基磺醯基)醯亞胺、雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、雙(三氟甲基)醯亞胺等)、硼酸根(例如，四氟硼酸根、四氰基硼酸根、雙[乙二酸]硼酸根、雙[水楊酸基]硼酸根等)；磷酸根或次膦酸根(例如，六氟磷酸根、二乙基磷酸根、雙(五氟乙基)次磷酸 根、三(五氟乙基)-三氟磷酸根、三(九氟丁基)三氟磷酸根等)；銻酸根(例如，六氟銻酸根)；鋁酸根(例如，四氯鋁酸根)；脂肪酸羧酸根(例如，油酸根、異硬脂酸根、十五氟辛酸根等)；氰酸根、乙酸根等及前述任一者之組合。為助於改善與該液晶聚合物之相容性，可希望選擇通常具有疏水特性的抗衡離子，例如醯亞胺、脂肪酸羧酸根等。特別適宜的疏水性抗衡離子可包括(例如)雙(五氟乙基磺醯基)醯亞胺、雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺及雙(三氟甲基)醯亞胺。
在某些實施例中，可藉由組合使用該離子性液體與碳填充劑(例如，石墨、碳纖維等)來實現協同效應。不希望受理論限制，發明人認為該離子性液體在熔融加工期間容易流動以助於在該碳填充劑與該液晶聚合物基質之間提供更佳的連接及電通路，由此進一步降低表面電阻率。
B.玻璃填充劑
亦可將玻璃填充劑(其通常不導電)用於該聚合物組合物中以助於改良強度。例如，玻璃填充劑可佔該聚合物組合物之約2重量%至約40重量%，在某些實施例中自約5重量%至約35重量%，及在某些實施例中自約6重量%至約30重量%。玻璃纖維係特別適用於本發明，例如彼等自E-玻璃、A-玻璃、C-玻璃、D-玻璃、AR-玻璃、R-玻璃、S1-玻璃、S2-玻璃等及其混合物形成者。該等玻璃纖維之中值寬度可係相對小，例如自約1至約35微米，在某些實施例中自約2至約20微米，在某些實施例中自約3至約10微米。當使用該等玻璃纖維時，據信該等玻璃纖維之小直徑可使其長度在熔融摻合期間更容易減小，此可進一步改良表面外觀及機械性質。在該模製部件中，例如，該等玻璃纖維之體積平均長度可係相對小，例如自約10至約500微米，在某些實施例中自約100至約400微米，在某些實施例中自約150至約350微米，及在某些實施例中自約200至約325微米。該等玻璃纖維亦可具有相對 高縱橫比(平均長度除以標稱直徑)，例如自約1至約100，在某些實施例中自約10至約60，及在某些實施例中自約30至約50。
C.顆粒填充劑
亦可將顆粒填充劑(其通常不導電)用於該聚合物組合物中以助於獲得所需性質及/或顏色。當使用該等顆粒填充劑時，其通常佔該聚合物組合物之自約5重量%至約40重量%，在某些實施例中自約10重量%至約35重量%，及在某些實施例中自約10重量%至約30重量%。微粒黏土礦物可特別適用於本發明。該等黏土礦物之實例包括(例如)滑石(Mg3Si4O10(OH)2)、高嶺土(Al2Si2O5(OH)4)、高嶺石(Al2Si2O5(OH)4)、伊利石((K,H3O)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10[(OH)2,(H2O)])、蒙脫土(Na,Ca)0.33(Al,Mg)2Si4O10(OH)2．nH2O)、蛭石((MgFe,Al)3(Al,Si)4O10(OH)2．4H2O)、坡縷石((Mg,Al)2Si4O10(OH)．4(H2O))、葉蠟石(Al2Si4O10(OH)2)等及其組合。就代替黏土礦物而言或除黏土礦物以外，亦可使用其他顆粒填充劑。例如，亦可使用其他適宜的微粒矽酸鹽填充劑，例如雲母、矽藻土等。例如，雲母可係特別適用於本發明之礦物。如文中所使用，術語「雲母」意欲總稱地包括此等種類中之任一者，例如白雲母(KAl2(AlSi3)O10(OH)2)、黑雲母(K(Mg,Fe)3(AlSi3)O10(OH)2)、金雲母(KMg3(AlSi3)O10(OH)2)、鋰雲母(K(Li,Al)2-3(AlSi3)O10(OH)2)、海綠石(K,Na)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10(OH)2)等及其組合。
D.官能化合物
若需要，除其他物質以外，亦可將官能化合物用於本發明中以助於降低該聚合物組合物之熔融黏度。在一實施例中，例如，本發明之聚合物組合物可包含官能芳族化合物。該等化合物通常包含一或多個可與該聚合物鏈反應以縮短其長度並因而降低熔融黏度的羧基及/ 或羥基官能基。在某些情況下，該化合物亦可將切割後的更小聚合物鏈組合在一起以助於維持熔融黏度甚至已降低後的該組合物之機械性質。該官能芳族化合物可具有下式(II)中提供的一般結構：
或其金屬鹽，其中，環B係6員芳族環，其中1至3個環碳原子係視需要經氮或氧置換，其中各氮係視需要經氧化，且其中環B可視需要稠合或連接至5-或6員芳基、雜芳基、環烷基或雜環基；R4係OH或COOH；R5係醯基、醯氧基(例如，乙醯氧基)、醯胺基(例如，乙醯胺基)、烷氧基、烯基、烷基、胺基、芳基、芳氧基、羧基、羧基酯、環烷基、環烷氧基、羥基、鹵基、鹵代烷基、雜芳基、雜芳氧基、雜環基或雜環基氧基；m係0至4，在某些實施例中自0至2，及在某些實施例中自0至1；且n係1至3，及在某些實施例中自1至2。當該化合物係呈金屬鹽的形式時，適宜的金屬抗衡離子可包括過渡金屬抗衡離子(例如，銅、鐵等)、鹼金屬抗衡離子(例如，鉀、鈉等)、鹼土金屬抗衡離子(例如，鈣、鎂等)及/或主族金屬抗衡離子(例如，鋁)。
在一實施例中，例如，式(II)中之B係苯基，因此所得酚系化合物具有以下通式(III)：
或其金屬鹽，其中，R4係OH或COOH；R6係醯基、醯氧基、醯胺基、烷氧基、烯基、烷基、胺基、羧基、羧基酯、羥基、鹵基或鹵代烷基；且q係0至4，在某些實施例中自0至2，及在某些實施例中自0至1。該等酚系化合物之特定實例包括(例如)苯甲酸(q係0)；4-羥基苯甲酸(R4係COOH，R6係OH且q係1)；鄰苯二甲酸(R4係COOH，R6係COOH且q係1)；間苯二甲酸(R4係COOH，R6係COOH且q係1)；對苯二甲酸(R4係COOH，R6係COOH且q係1)；2-甲基對苯二甲酸(R4係COOH，R6係COOH及CH3且q係2)；苯酚(R4係OH且q係0)；苯酚鈉(R4係OH且q係0)；氫醌(R4係OH，R6係OH且q係1)；間苯二酚(R4係OH，R6係OH且q係1)；4-羥基苯甲酸(R4係OH，R6係C(O)OH且q係1)等、及其組合。
在另一實施例中，上式(II)中之B係苯基及R5係苯基，因此該雙酚化合物具有以下通式(IV)：
或其金屬鹽，其中，R4係COOH或OH；R6係醯基、醯氧基、醯胺基、烷氧基、烯基、烷基、胺基、芳基、芳氧基、羧基、羧基酯、環烷基、環烷氧基、羥基、鹵基、鹵代烷基、雜芳基、雜芳氧基、雜環基或雜環基氧基；且q係0至4，在某些實施例中自0至2，及在某些實施例中自0至1。 該等雙酚化合物之特定實例包括(例如)4-羥基-4'-聯苯羧酸(R4係COOH，R6係OH且q係1)；4'-羥苯基-4-苯甲酸(R4係COOH，R6係OH且q係1)；3'-羥苯基-4-苯甲酸(R4係COOH，R6係OH且q係1)；4'-羥苯基-3-苯甲酸(R4係COOH，R6係OH且q係1)；4,4'-聯苯甲酸(R4係COOH，R6係COOH且q係1)；(R4係OH，R6係OH且q係1)；3,3’-聯苯酚(R4係OH，R6係OH且q係1)；3,4’-聯苯酚(R4係OH，R6係OH且q係1)；4-苯基苯酚(R4係OH且q係0)；雙(4-羥苯基)乙烷(R4係OH，R6係C2(OH)2苯酚且q係1)；三(4-羥苯基)乙烷(R4係OH，R6係C(CH3)聯苯酚且q係1)；4-羥基-4'-聯苯羧酸(R4係OH，R6係COOH且q係1)；4'-羥苯基-4-苯甲酸(R4係OH，R6係COOH且q係1)；3'-羥苯基-4-苯甲酸(R4係OH，R6係COOH且q係1)；4'-羥苯基-3-苯甲酸(R4係OH，R6係COOH且q係1)等、及其組合。
在又一實施例中，上式(II)中之B係萘次甲基，因此所得環烷化合物具有以下通式(V)：
或其金屬鹽，其中，R4係OH或COOH；R6係醯基、醯氧基、醯胺基、烷氧基、烯基、烷基、胺基、芳基、芳氧基、羧基、羧基酯、環烷基、環烷氧基、羥基、鹵基、鹵代烷基、雜芳基、雜芳氧基、雜環基或雜環基氧基；且q係0至4，在某些實施例中自0至2，及在某些實施例中自0至1。該等環烷化合物之特定實例包括(例如)1-萘甲酸(R4係COOH且q係0)；2-萘甲酸(R4係COOH且q係0)；2-羥基-6-萘甲酸(R4係COOH，R6係OH 且q係1)；2-羥基-5-萘甲酸(R4係COOH，R6係OH且q係1)；3-羥基-2-萘甲酸(R4係COOH，R6係OH且q係1)；2-羥基-3-萘甲酸(R4係COOH，R6係OH且q係1)；2,6-萘二羧酸(R4係COOH，R6係COOH且q係1)；2,3-萘二羧酸(R4係COOH，R6係COOH且q係1)；2-羥基萘(R4係OH且q係0)；2-羥基-6-萘甲酸(R4係OH，R6係COOH且q係1)；2-羥基-5-萘甲酸(R4係OH，R6係COOH且q係1)；3-羥基-2-萘甲酸(R4係OH，R6係COOH且q係1)；2-羥基-3-萘甲酸(R4係OH，R6係COOH且q係1)；2,6-二羥基萘(R4係OH，R6係OH且q係1)；2,7-二羥基萘(R4係OH，R6係OH且q係1)；1,6-二羥基萘(R4係OH，R6係OH且q係1)等及其組合。
在本發明之某些實施例中，例如，該聚合物組合物可包含芳族二醇，例如氫醌、間苯二酚、4,4'-聯苯酚等及其組合。當使用該等芳族二醇時，其可佔該聚合物組合物之約0.01重量%至約1重量%，及在某些實施例中自約0.05重量%至約0.4重量%。在某些實施例中，芳族羧酸亦可單獨或與芳族二醇組合使用。芳族羧酸可佔該聚合物組合物之約0.001重量%至約0.5重量%，及在某些實施例中自約0.005重量%至約0.1重量%。在特定實施例中，亦可將芳族二醇(上式中之R4及R6係OH)(例如，4,4’-聯苯酚)及芳族二羧酸(上式中之R4及R6係COOH)(例如，2,6-萘二羧酸)之組合用於本發明中以助於獲得所需黏度降低。
除彼等上述者以外，亦可將非芳族官能化合物用於本發明中。該等化合物可用於各種目的，例如降低熔融黏度。一種該等非芳族官能化合物係水。若需要，亦可添加呈在處理條件下生成水之形式之水。例如，可以在處理條件(例如高溫)下有效「失去」水之水合物形式來添加水。該等水合物包括三水合氧化鋁、五水合硫酸銅、二水合氯化鋇、二水合硫酸鈣等及其組合。當使用該等水合物時，其可佔該聚合物組合物之約0.02重量%至約2重量%，及在某些實施例中自約 0.05重量%至約1重量%。在一特定實施例中，可將芳族二醇、水合物及芳族二羧酸之混合物用於該組合物中。在該等實施例中，水合物對芳族二醇之重量比通常係約0.5至約8，在某些實施例中自約0.8至約5，及在某些實施例中自約1至約5。
E.其他添加劑
還可包含於該組合物中之其他添加劑可包括(例如)抗微生物劑、顏料、抗氧化劑、安定劑、介面活性劑、蠟、固體溶劑、阻燃劑、抗滴添加劑及其他經添加用以增強性質及可加工性之材料。亦可在該聚合物組合物中使用可耐受該液晶聚合物之加工條件而無實質性分解之潤滑劑。該等潤滑劑之實例包括在工程塑料加工中常用作潤滑劑之脂肪酸酯、其鹽、酯、脂肪酸醯胺、有機磷酸酯及烴蠟類型(包括其混合物)。適宜的脂肪酸通常具有約12至約60個碳原子之主碳鏈，例如肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、褐煤酸、十八烷酸、十八碳四烯酸等。適宜的酯包括脂肪酸酯、脂肪醇酯、蠟酯、甘油酯、二醇酯及複合酯。脂肪酸醯胺包括脂肪一級醯胺、脂肪二級醯胺、亞甲基及伸乙基雙醯胺及烷醇醯胺，如(例如)棕櫚酸醯胺、硬脂酸醯胺、油酸醯胺、N,N'-伸乙基雙硬脂醯胺等。亦適宜的係脂肪酸之金屬鹽，例如硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂等；烴蠟，包括石蠟、聚烯烴及氧化聚烯烴蠟及微晶蠟。特別適宜的潤滑劑係硬脂酸之酯、鹽或醯胺，例如異戊四醇四硬脂酸酯、硬脂酸鈣或N,N'-伸乙基雙硬脂醯胺。當使用該(等)潤滑劑時，其通常佔該聚合物組合物之約0.05重量%至約1.5重量%，及在某些實施例中自約0.1重量%至約0.5重量%(以重量計)。
III.成形
可在約250℃至約450℃，在某些實施例中自約280℃至約400℃，及在某些實施例中自約300℃至約380℃的溫度範圍內熔融處 理該液晶聚合物、礦物纖維及其他可選添加劑或將其等摻合在一起，以形成該聚合物組合物。例如，可將該等組分(例如，液晶聚合物、礦物纖維等)分開或組合地提供至擠壓機中，該擠壓機包括至少一個旋轉安裝並容納在套筒(例如圓柱筒)內之螺桿並可界定進料區及沿該螺桿長度位於該進料區下游之熔融區。
該擠壓機可係單螺桿或雙螺桿擠壓機。例如，參照圖3，顯示單螺桿擠壓機80之一實施例，其包含殼體或套筒114及一端由適宜的驅動裝置124(通常包括電動機及齒輪箱)旋轉驅動之螺桿120。若需要，亦可使用包含兩個獨立螺桿之雙螺桿擠壓機。該螺桿之組態對本發明而言並非特別關鍵，且如此項技術中已知，其可包含任何數量及/或方向的螺紋及通道。例如，如圖3中所示，該螺桿120包含形成繞該螺桿120之核心徑向延伸之大體上螺旋狀通道之螺紋。料斗40係經定位成與該驅動裝置124相鄰，以經由套筒114中之開口將液晶聚合物及/或其他材料(例如，礦物纖維)提供至進料區132。驅動裝置124之對面係擠壓機80之輸出端144，於該處輸出擠壓塑膠以用於進一步加工。
沿螺桿120之長度界定進料區132及熔融區134。進料區132係套筒114之輸入部分，在此添加液晶聚合物、礦物纖維及/或官能化合物。熔融區134係其中該液晶聚合物自固體變成液體之相變區。雖然當製造該擠壓機時未精確界定此等區域之輪廓，但一般技術者可相當可靠地識別進料區132及其中發生自固體至液體之相變之熔融區134。雖然不一定需要，但擠壓機80亦可具有混合區136，其係定位成相鄰於套筒114之輸出端且位於熔融區134之下游。若需要，可在該擠壓機之混合及/或熔融區內使用一或多個分佈式或分散式混合元件。適用於單螺桿擠壓機之分佈式混合器可包括(例如)Saxon、Dulmage、空腔轉移(Cavity Transfer)混合器等。同樣地，適宜的分散式混合器可包括Blister環、Leroy/Maddock、CRD混合器等。如此項技術中所熟知， 可藉由在該套筒中使用產生該聚合物熔融物之疊合及再定向之銷釘(例如彼等用於Buss捏合擠壓機、空腔轉移混合器及Vortex Intermeshing Pin混合器者)進一步改善該混合。
可將礦物纖維添加至料斗40中或其下游位置。在一特定實施例中，可在提供液晶聚合物之處之下游位置添加礦物纖維。依此方式，可使該等微纖維長度的減小程度最小化，此助於維持所需縱橫比。若需要，該螺桿的長度(「L」)對直徑(「D」)的比例係可經選擇以實現通量與維持礦物纖維縱橫比之間的最佳平衡。例如，該L/D值可在約15至約50，在某些實施例中自約20至約45，及在某些實施例中自約25至約40的範圍內。例如，該螺桿的長度可在約0.1至約5米，在某些實施例中自約0.4至約4米，及在某些實施例中自約0.5至約2米的範圍內。該螺桿的直徑可同樣地係約5至約150毫米，在某些實施例中自約10至約120毫米，及在某些實施例中自約20至約80毫米。亦可將該螺桿在提供礦物纖維之處之後的L/D比控制在特定範圍內。例如，螺桿具有摻合長度「LB」，其界定為自提供纖維至擠壓機之處至螺桿末端，該摻合長度係小於螺桿的總長度。例如，螺桿在提供礦物纖維之處之後的LB/D比可在約4至約20，在某些實施例中自約5至約15，及在某些實施例中自約6至約10的範圍內。
除長度及直徑以外，亦可控制擠壓機之其他態樣。例如，螺桿的速度係可經選擇以實現所需滯留時間、剪切速率、熔融加工溫度等。例如，螺桿速度可在約50至約800轉/分鐘(「rpm」)，在某些實施例中自70至約150rpm，及在某些實施例中自80至約120rpm的範圍內。於熔融摻合期間的表觀剪切速率亦可在約100s-1至約10,000s-1，在某些實施例中自500s-1至約5000s-1，及在某些實施例中自800s-1至約1200s-1之間。該表觀剪切速率係等於4Q/πR 3 ，其中Q係聚合物熔體的體積流動速率(「m3/s」)及R係熔融聚合物流動通過的毛細管(例 如，擠壓機口模)的半徑(「m」)。
無論使用何種特定形成方法，發明人已發現所得聚合物組合物可具有極佳熱性質。例如，該聚合物組合物之熔融黏度可低至足以允許其可容易地流入小尺寸模具之腔室中。在一特定實施例中，該聚合物組合物可具有約0.1至約150Pa-s，在某些實施例中自約0.5至約120Pa-s，及在某些實施例中自約1至約100Pa-s(在1000s-1的剪切速率下測定)的熔融黏度。可根據ISO測試編號11443在高於該聚合物之熔融溫度15℃的溫度(例如350℃)下測定熔融黏度。該組合物亦具有相對高熔融溫度。例如，該聚合物之熔融溫度可係約250℃至約400℃，在某些實施例中自約280℃至約395℃，及在某些實施例中自約300℃至約380℃。
IV.微型相機模組
一旦形成該聚合物組合物，則可將其模製成用於微型相機模組的成型部件。例如，可使用其中將乾燥預熱塑膠顆粒注入模具中之單組分注射模製法來模製該等成型部件。無論使用何種技術，已發現本發明模製部件可具有相對光滑表面(其可藉由其表面光澤度來表示)。例如，使用光澤計在約80°至約85°角度下測定的表面光澤度可係約35%或更高，在某些實施例中約38%或更高，及在某些實施例中自約40%至約60%。習知上，據信具有如此光滑表面的部件亦將不具有充分良好的機械性質。然而，與習知觀點相反，已發現本發明模製部件具有極佳機械性質。例如，該部件可具有高焊縫強度，其在形成微型相機模組之薄形部件時有用。例如，該部件可顯示約10千帕(「kPa」)至約100kPa，在某些實施例中自約20kPa至約80kPa，及在某些實施例中自約40kPa至約70kPa的焊縫強度，其係根據ISO測試編號527(技術上相當於ASTM D638)在23℃下測得的峰值應力。
該部件亦可具有大於約3kJ/m2或更大，大於約4kJ/m2或更大， 在某些實施例中自約5至約40kJ/m2，及在某些實施例中自約6至約30kJ/m2(根據ISO測試編號179-1(技術上相當於ASTM D256，方法B)於23℃下測得)的沙比(Charpy)缺口衝擊強度。拉伸及撓曲機械性質亦係良好。例如，該部件可顯示約20至約500MPa，在某些實施例中自約50至約400MPa，及在某些實施例中自約100至約350MPa之拉伸強度；約0.5%或更高，在某些實施例中自約0.6%至約10%，及在某些實施例中自約0.8%至約3.5%之拉伸斷裂應變；及/或自約5,000MPa至約20,000MPa，在某些實施例中自約8,000MPa至約20,000MPa，及在某些實施例中自約10,000MPa至約15,000MPa之拉伸模量。可根據ISO測試編號527(技術上相當於ASTM D638)於23℃下測定該等拉伸性質。該部件亦可顯示約20至約500MPa，在某些實施例中自約50至約400MPa，及在某些實施例中自約100至約350MPa之撓曲強度；約0.5%或更高，在某些實施例中自約0.6%至約10%，及在某些實施例中自約0.8%至約3.5%之撓曲斷裂應變；及/或自約5,000MPa至約20,000MPa，在某些實施例中自約8,000MPa至約20,000MPa，及在某些實施例中自約10,000MPa至約15,000MPa之撓曲模量。可根據ISO測試編號178(技術上相當於ASTM D790)於23℃下測定該等撓曲性質。該模製部件亦可顯示約200℃或更高，及在某些實施例中自約200℃至約280℃的負荷變形溫度(DTUL)，其如根據ASTM D648-07(技術上相當於ISO測試編號75-2)於1.8MPa的規定負荷下測定。
另外，該模製部件亦可具有極佳抗靜電行為，尤其當導電填充劑包括於該聚合物組合物中時。該抗靜電行為的特徵可為根據IEC 60093測定的相對低的表面及/或體積電阻率。例如，該模製部件可顯示約1 x 1015ohm或更小，在某些實施例中約1 x 1014ohm或更小，在某些實施例中自約1 x 1010ohm至約9 x 1013ohm，及在某些實施例中自1 x 1011至約1 x 1013ohm的表面電阻率。同樣地，該模製部件亦可 顯示約1 x 1015ohm-m或更小，在某些實施例中自約1 x 1010ohm-m至約9 x 1014ohm-m，及在某些實施例中自約1 x 1011至約5 x 1014ohm-m的體積電阻率。當然，該抗靜電行為絕不是必需的。例如，在某些實施例中，該模製部件可顯示相對高表面電阻率，例如約1 x 1015ohm或更大，在某些實施例中約1 x 1016ohm或更大，在某些實施例中自約1 x 1017ohm至約9 x 1030ohm，及在某些實施例中自約1 x 1018至約1 x 1026ohm。
本發明之聚合物組合物及模製部件可用於各種微型相機模組組態中。一個特別適宜的微型相機模組係顯示於圖1至2中。如圖所示，微型相機模組500包含上覆於基座506上之透鏡總成504。基座506繼而上覆可選主板508。由於基座506及/或主板508之相對薄特性，因此其等係特別適合自上述本發明聚合物組合物模製而成。透鏡總成504可具有此項技術中已知之各種組態中之任一者。例如，在一實施例中，透鏡總成504係呈內置有透鏡604之中空鏡筒形式，透鏡604係與位於主板508上並由電路601控制之影像感測器602連通。該鏡筒可具有各類形狀(例如矩形、圓柱形等)中之任一者。在某些實施例中，該鏡筒可自本發明聚合物組合物形成且具有上述指定範圍內之壁厚度。應瞭解該相機模組之其他部件亦可自本發明聚合物組合物形成。例如，如圖所示，聚合物薄膜510(例如，聚酯薄膜)及/或絕熱罩502可覆蓋透鏡總成504。在某些實施例中，薄膜510及/或罩502亦可自聚合物組合物形成。
參照以下實例可更好地瞭解本發明。
測試方法
熔融黏度：使用Dynisco LCR7001毛細管流變儀，根據ISO測試編號11443於1000s-1之剪切速率及高於該熔融溫度15℃的溫度(例如350℃)下測定熔融黏度(Pa-s)。該流變儀孔(模)具有1mm直徑、20 mm長度、20.1之L/D比及180°之入口角。料桶直徑係9.55mm+0.005mm且棒長度係233.4mm。
熔融溫度：如此項技術中已知，藉由差示掃描量熱法(「DSC」)測定該熔融溫度(「Tm」)。該熔融溫度係藉由ISO測試編號11357測定之差示掃描量熱法「DSC」峰值熔融溫度。在該DSC過程中，如ISO標準10350(其使用於TA Q2000儀器上進行之DSC測量)中所述，以20℃/分鐘加熱並冷卻樣品。
負荷變形溫度(「DTUL」)：根據ISO測試編號75-2(技術上相當於ASTM D648-07)測定負荷變形溫度。更特定言之，使80mm長、10mm厚及4mm寬之試驗條帶樣品經歷其中指定負荷(最大外部纖維應力)係1.8兆帕之沿邊三點彎曲測試。將該樣品浸入溫度以2℃/分鐘上升之聚矽氧油浴中直至其偏轉0.25mm(針對ISO測試編號75-2為0.32mm)。
拉伸模量、拉伸應力及抗張伸長率：根據ISO測試編號527(技術上相當於ASTM D638)測試拉伸性質。對80mm長、10mm厚及4mm寬之相同試驗條帶樣品進行模量及強度測量。測試溫度係23℃，且測試速度係1或5mm/min。
撓曲模量、撓曲應力及撓曲應變：根據ISO測試編號178(技術上相當於ASTM D790)測試撓曲性質。在64mm支撐跨距上進行此測試。對未切割ISO 3167多功能棒之中心部分進行測試。測試溫度係23℃且測試速度係2mm/min。
缺口沙比衝擊強度：根據ISO測試編號ISO 179-1(技術上相當於ASTM D256，方法B)測試缺口沙比性質。使用A型缺口(0.25mm基底半徑)及1型樣品尺寸(80mm長、10mm寬及4mm厚)進行此測試。使用單齒銑床自多功能棒之中心切割樣品。測試溫度係23℃。
焊縫強度：如此項技術中所熟知，可藉由首先自聚合物組合物 樣品形成注射成型線柵格陣列(「LGA」)連接器(尺寸為49mm x 39mm x 1mm)測定焊縫強度。一旦形成LGA連接器，可將其放置於樣品托架上。可藉由速度為5.08毫米/分鐘的桿運動使連接器的中心經歷拉伸力。可記錄峰值應力作為焊縫強度的估算值。
表面光澤度：可使用光澤計以測量表面的光澤度。可在表面的兩個不同位置以相對於該部件之表面成85°入射光角度讀取光澤度讀數，其中在每個位置進行三次重複測量。可取該等讀數之平均值以計算光澤度。可使用任何適宜的光澤計以測量光澤度，例如購自BYK Gardner GmbH的Micro-TRI-Gloss。
實例1
自如下表1中所指示的各種百分比的液晶聚合物、矽灰石(Nyglos® 4W或8)、無水硫酸鈣、潤滑劑(GlycolubeTM P)、導電填充劑及黑色母煉膠形成樣品1至5。該黑色母煉膠包含80重量%的液晶聚合物及20重量%的碳黑。在樣品1至5中，該導電填充劑包括碳纖維。在樣品6中，該導電填充劑亦包括石墨。最後，在樣品7中，該導電填充劑係離子性液體，即三正丁基甲基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺(自3M獲得之FC-4400)。各樣品中之液晶聚合物係自HBA、HNA、TA、BP及APAP形成，例如如Lee等人之美國專利案第5,508,374號中所描述。亦形成不含矽灰石的比較樣品(比較樣品1)。使用18-mm單螺桿擠壓機進行混合。自樣品注射成型為塊狀(60mm x 60mm)的部件。
亦測試某些模製部件的熱及機械性質。結果描述於下表2中。
實例2
自如下表3中所指示的各種百分比的液晶聚合物、矽灰石(Nyglos® 4W)、潤滑劑(GlycolubeTM P)、雲母、水合氧化鋁(「ATH」)、4,4’-聯苯酚(「BP」)及2,6-萘二羧酸(「NDA」)形成樣品8至9。各樣品中的液晶聚合物係自4-羥基苯甲酸(「HBA」)、2,6-羥基萘甲酸(「HNA」)、對苯二甲酸(「TA」)及氫醌(「HQ」)形成，例如如Long等人之美國專利案第5,969,083號中所述。NDA係以20莫耳%的含量用於聚合物中。亦形成不含矽灰石的比較樣品(比較樣品2及3)。使用18-mm單螺桿擠壓機進行混合。自樣品注射成型為塊狀(60mm x 60mm)的部件。
亦測試某些模製部件的熱及機械性質。結果描述於下表4中。
實例3
自如下表5中所指示的液晶聚合物、矽灰石(Nyglos® 4W)、潤滑劑(GlycolubeTM P)、滑石、水合氧化鋁(「ATH」)、4,4’-聯苯酚(「BP」)及2,6-萘二羧酸(「NDA」)及黑色母煉膠形成樣品10。各樣 品中的液晶聚合物係自4-羥基苯甲酸(「HBA」)、2,6-羥基萘甲酸(「HNA」)、對苯二甲酸及4,4’-聯苯酚(「BP」)形成。HNA係以20莫耳%的含量用於聚合物中。使用18-mm單螺桿擠壓機進行混合。自樣品注射成型為塊狀(60mm x 60mm)的部件。
亦測試模製部件的熱及機械性質。結果描述於下表6中。
實例4
自如下表7中所指示的各種百分比的液晶聚合物、矽灰石(Nyglos® 8)、滑石及黑色顏料(HCN-LC DU 005)形成樣品11至12。各樣品中的液晶聚合物係自4-羥基苯甲酸(「HBA」)、對苯二甲酸(「TA」)、4,4’-聯苯酚(「BP」)、2,6-萘二羧酸(「NDA」)及氫醌(「HQ」)形成，例如如Long等人之美國專利案第5,969,083號中所述。NDA係以20莫耳%的含量用於聚合物中。使用18-mm單螺桿擠壓機進行混合，其中在套筒6號處添加矽灰石纖維。自樣品注射成型為塊狀(60mm x 60mm)的部件。
亦測試某些模製部件的熱及機械性質。結果描述於下表8中。
在不違背本發明之精神及範圍之情況下，一般技術者可進行本發明之此等及其他修飾及改變。另外，應瞭解各種實施例之態樣可全部或部分互換。此外，一般技術者將明白以上描述係僅作為實例且無意限制另外描述於該等附加申請專利範圍中之本發明。

Claims (24)

  1. 一種微型相機模組，其包括其上安裝鏡筒之大致平面的基座，其中該基座、鏡筒或兩者具有約500微米或更小的厚度，且係自包含熱致性液晶聚合物及複數種基本上由礦物纖維所構成之纖維之聚合物組合物模製而成，其中該等礦物纖維具有約1至約35微米的中值寬度、佔該聚合物組合物之約5重量%至約40重量%且具有約2至約20之縱橫比，及其中該液晶聚合物佔該聚合物組合物之約40重量%至約80重量%。
  2. 如請求項1之微型相機模組，其中該厚度係約100至約450微米。
  3. 如請求項1或2之微型相機模組，其中該液晶聚合物包含芳族酯重複單元。
  4. 如請求項3之微型相機模組，其中該芳族酯重複單元係芳族二羧酸重複單元、芳族羥基羧酸重複單元或其組合。
  5. 如請求項3之微型相機模組，其中該聚合物另外包含芳族二醇重複單元。
  6. 如請求項1或2之微型相機模組，其中該液晶聚合物包含衍生自4-羥基苯甲酸、對苯二甲酸、氫醌、4,4’-聯苯酚、乙醯胺苯酚、6-羥基-2-萘甲酸、2,6-萘二羧酸或其組合之重複單元。
  7. 如請求項1或2之微型相機模組，其中至少約60體積%的該等礦物纖維具有約1至約35微米的直徑。
  8. 如請求項1或2之微型相機模組，其中該等礦物纖維具有約1至約50的縱橫比。
  9. 如請求項1或2之微型相機模組，其中該等礦物纖維具有約3至約15微米的中值寬度。
  10. 如請求項1或2之微型相機模組，其中該等礦物纖維包括衍生自矽酸鹽的纖維。
  11. 如請求項10之微型相機模組，其中該矽酸鹽係鏈矽酸鹽(inosilicate)。
  12. 如請求項11之微型相機模組，其中該鏈矽酸鹽包括矽灰石。
  13. 如請求項1或2之微型相機模組，其中該等礦物纖維包括硫酸鹽。
  14. 如請求項1或2之微型相機模組，其另外包括導電填充劑、玻璃填充劑、黏土礦物或其組合。
  15. 如請求項1或2之微型相機模組，其另外包括官能化合物。
  16. 如請求項15之微型相機模組，其中該官能化合物包括芳族化合物，該芳族化合物係芳族二醇、芳族羧酸或其組合。
  17. 如請求項15之微型相機模組，其中該官能化合物包括非芳族化合物，該非芳族化合物係水合物。
  18. 如請求項1或2之微型相機模組，其中該組合物具有根據ISO測試編號11443於1000s-1之剪切速率及高於該組合物之熔融溫度15℃的溫度下所測定之約0.1至約80Pa-s的熔融黏度。
  19. 如請求項1或2之微型相機模組，其中該基座、鏡筒或兩者具有在85°之入射光角度下約35%或更高的表面光澤度。
  20. 如請求項14之微型相機模組，其中該導電填充劑包括離子性液體。
  21. 如請求項20之微型相機模組，其中該離子性液體包含陽離子物質及抗衡離子。
  22. 如請求項21之微型相機模組，其中該離子性液體包括雙(五氟乙基磺醯基)醯亞胺、雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺及雙(三氟甲基)醯亞胺或其組合。
  23. 如請求項1之微型相機模組，其中該聚合物組合物顯示約1 x 1015ohm或更小之表面電阻率。
  24. 如請求項1之微型相機模組，其中該聚合物組合物通常不含礦物纖維以外的玻璃纖維。
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