超低粘度的液晶聚合物組合物的制作方法
【專利說明】超低粘度的液晶聚合物組合物
[0001] 相關申請
[0002] 本申請要求2012年6月27日提交的美國臨時申請第61/664, 995號的優先權，其 以整體方式通過引用并入本文中。
[0003] 發明背景
[0004] 電部件（例如，細間距連接器）通常是由全芳族熱致液晶聚合物（"LCP")制成 的。此類聚合物的一個益處是它們可以顯示出相對高的"流動"，這是指所述聚合物在剪 切下加熱時快速均勻填充復雜部件而無過度閃蒸或其它有害加工問題的能力。除允許復雜 部件幾何形狀之外，高聚合物流動也可以提高所述模制部件的最終性能。最值得注意的是， 由良好流動的聚合物制成的部件通常由于較低模制應力（molded-in stress)而顯示改進 的尺寸穩定性，這使得所述部件更適于可受翹曲負面影響的下游熱處理和在模制不太好的 材料中發生的其它聚合物應力松弛處理。
[0005] 盡管它們相對高的流動能力，但目前商用的LCPs仍然缺乏滿足復雜部件設計的 提高的模制要求而不顯著損害最終產品性能所需的性質。在這方面，已經進行通過降低其 熔體粘度來提高常規聚合物的流動性質的各種嘗試。一種降低熔體粘度的方法包括降低聚 合物的分子量。然而，降低分子量的聚合物在無鉛焊接和其它制造工藝期間通常顯示降低 的熱性質和機械性質以及較差的鼓泡性能。已使用的其它方法包括在配混過程中將某些化 合物添加至聚合物。例如，一個方法采用了可以具有羧基和羥基端基的添加劑的用途。然 而，特別當以相對高量使用時，此類添加劑由于其在熔融處理和/或使用期間分解而可以 導致形成揮發性產物。進而，這可以導致形成氣泡，所述氣泡可以對聚合物的熱性質和機械 性質產生不利影響，因此限制其在某些應用中的用途。
[0006] 因此，需要一種具有超低熔體粘度且仍獲得良好機械性質的液晶熱塑性組合物。
[0007] 發明概述
[0008] 根據本發明的一個實施方式，公開了一種熱塑性組合物，其包含熱致液晶聚合物、 芳族酰胺低聚物和包括羥基、羧基、胺基或其組合的官能化合物。所述熱塑性組合物的熔體 粘度為約0. 1至約80Pa ? S，所述熔體粘度是根據ASTM測試1238-70號在1000秒―1的剪 切速率和350°C的溫度下測定的。
[0009] 以下更詳細地闡述本發明的其它特征和方面。
【附圖說明】
[0010] 在本說明書的其余部分中，包括參考所述附圖，更具體地闡述本發明完整且可以 實現的公開，包括對本領域技術人員而言的其最佳模式，在附圖中：
[0011] 圖1為可以根據本發明形成的細間距電連接器的一個實施方式的分解透視圖；
[0012] 圖2為圖1的細間距電連接器的相對壁的正視圖；
[0013] 圖3為可以用于形成本發明的熱塑性組合物的擠出機螺桿的一個實施方式的示 意圖；
[0014] 圖4-5分別為可以使用根據本發明的一個實施方式形成的天線結構的電子部件 的正透視圖和后透視圖；和
[0015] 圖6-7為可以根據本發明的一個實施方式形成的緊湊型相機模塊（"CCM")的 透視圖和正視圖。
[0016] 詳細說明
[0017] 本領域技術人員將理解，本論述僅僅是示例性實施方式的描述，并不意圖限制本 發明更寬的方面。
[0018] 一般而言，本發明涉及一種熱塑性組合物，其包含熱致液晶聚合物和某些類型的 流動改性劑的組合。更特別地，所述組合物中使用的一種類型的流動改性劑為可以與所述 聚合物的骨架反應的官能化合物（例如，羥基官能、羧基官能等）。在某些情況下，例如，所 述官能化合物可以引發所述聚合物的斷鏈，這降低分子量，進而降低所述聚合物在剪切下 的熔體粘度。雖然有效，但是此類化合物降低熔體粘度的能力通常與聚合物分子量的降低 有關。然而，由于分子量降低太大可以對機械性質產生不利影響，可以用所述官能化合物獲 得的熔體粘度水平實際上是受限制的。在這方面，本發明人已經發現，另外的非官能化合物 也可以用作流動改性劑，以幫助降低熔體粘度至期望的"超低"水平而不對機械性質產生 顯著影響。更具體地，所述非官能化合物為芳族酰胺低聚物，其可以改變分子間聚合物鏈相 互作用而不誘發任何明顯程度的斷鏈，從而進一步降低所述聚合物基質在剪切下的總體粘 度。令人驚訝地，可以使用該獨特的組合流動改性劑來獲得這樣的低熔體粘度，而不對加工 穩定性如模制工序期間的螺桿恢復時間和填充壓力產生不利影響。
[0019] 作為該發現的結果，本發明人已經發現，可以形成具有在1000秒4剪切速率下測 定的超低熔體粘度值的熱塑性組合物，所述熔體粘度值例如在約0. 1至約80Pa *s范圍內， 在一些實施方式中約〇. 5至約50Pa ? s，和在一些實施方式中約1至約25Pa ? s。熔體粘度 可以根據ASTM測試1238-70號在350°C的溫度下測定。其中，這樣的超低粘度可以允許所 述組合物容易地流入小尺寸的模具的腔室中。通常，認為具有這樣的超低粘度的熱塑性組 合物不可以還具有允許其在某些類型應用中使用的足夠好的熱性質和機械性質。然而，與 常規想法相反，已發現本發明的熱塑性組合物具有優異的熱性質和機械性質兩者。例如，所 述組合物可以具有高沖擊強度，這在形成小部件時是有用的。例如，所述組合物可以具有大 于約4kJ/m2、在一些實施方式中約5至約40kJ/m2和在一些實施方式中約6至約30kJ/m 2的 夏比缺口沖擊強度，其是根據ISO測試179-1號（技術上相當于ASTM D256,方法B)在23°C 下測定的。
[0020] 所述組合物的拉伸和撓曲機械性質也是良好的。例如，所述熱塑性組合物可以顯 示出約20至約500MPa、在一些實施方式中約50至約400MPa、和在一些實施方式中約100 至約350MPa的拉伸強度；約0. 5%或更大、在一些實施方式中約0. 6%至約10%、和在一 些實施方式中約〇.8%至約3.5%的拉伸斷裂應變；和/或約5,00010^至約20,00010^、 在一些實施方式中約8, OOOMPa至約20, OOOMPa、和在一些實施方式中約10, OOOMPa至約 15,000MPa的拉伸模量。拉伸性質可以根據ISO測試527號（技術上相當于ASTM D638)在 23°C下測定。所述熱塑性組合物還可以顯示出約20至約500MPa、在一些實施方式中約50 至約40010^、和在一些實施方式中約100至約35010^的撓曲強度；約0.5%或更大、在一些 實施方式中約0. 6%至約10%、和在一些實施方式中約0. 8%至約3. 5%的撓曲斷裂應變； 和/或約5, OOOMPa至約20, OOOMPa、在一些實施方式中約8, OOOMPa至約20, OOOMPa、和在 一些實施方式中約10, OOOMPa至約15, OOOMPa的撓曲模量。所述撓曲性質可以根據ISO測 試178號（技術上相當于ASTM D790)在23°C下測定。
[0021] 所述組合物的熔融溫度同樣可以是約250°C至約400°C，在一些實施方式中約 270°C至約380°C，和在一些實施方式中約300°C至約360°C。如本領域眾所周知的，所述熔 融溫度可以使用差示掃描量熱法（"DSC")進行測定，例如通過ISO測試11357號測定。 即使在這樣的熔融溫度下，短期耐熱性的量度負荷變形溫度（"DTUL")與熔融溫度的比 值可以仍然保持相對高。例如，所述比值可以在約〇. 65至約1. 00的范圍內，在一些實施方 式中約0. 66至約0. 95,和在一些實施方式中約0. 67至約0. 85。例如，所述具體的DTUL值 可以在約200°C至約300°C的范圍內，在一些實施方式中約210°C至約280°C，和在一些實施