超低粘度的液晶聚合物组合物的制作方法
【专利说明】超低粘度的液晶聚合物组合物
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求2012年6月27日提交的美国临时申请第61/664, 995号的优先权，其 以整体方式通过引用并入本文中。
[0003] 发明背景
[0004] 电部件（例如，细间距连接器）通常是由全芳族热致液晶聚合物（"LCP")制成 的。此类聚合物的一个益处是它们可以显示出相对高的"流动"，这是指所述聚合物在剪 切下加热时快速均匀填充复杂部件而无过度闪蒸或其它有害加工问题的能力。除允许复杂 部件几何形状之外，高聚合物流动也可以提高所述模制部件的最终性能。最值得注意的是， 由良好流动的聚合物制成的部件通常由于较低模制应力（molded-in stress)而显示改进 的尺寸稳定性，这使得所述部件更适于可受翘曲负面影响的下游热处理和在模制不太好的 材料中发生的其它聚合物应力松弛处理。
[0005] 尽管它们相对高的流动能力，但目前商用的LCPs仍然缺乏满足复杂部件设计的 提高的模制要求而不显著损害最终产品性能所需的性质。在这方面，已经进行通过降低其 熔体粘度来提高常规聚合物的流动性质的各种尝试。一种降低熔体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无铅焊接和其它制造工艺期间通常显示降低 的热性质和机械性质以及较差的鼓泡性能。已使用的其它方法包括在配混过程中将某些化 合物添加至聚合物。例如，一个方法采用了可以具有羧基和羟基端基的添加剂的用途。然 而，特别当以相对高量使用时，此类添加剂由于其在熔融处理和/或使用期间分解而可以 导致形成挥发性产物。进而，这可以导致形成气泡，所述气泡可以对聚合物的热性质和机械 性质产生不利影响，因此限制其在某些应用中的用途。
[0006] 因此，需要一种具有超低熔体粘度且仍获得良好机械性质的液晶热塑性组合物。
[0007] 发明概述
[0008] 根据本发明的一个实施方式，公开了一种热塑性组合物，其包含热致液晶聚合物、 芳族酰胺低聚物和包括羟基、羧基、胺基或其组合的官能化合物。所述热塑性组合物的熔体 粘度为约0. 1至约80Pa ? S，所述熔体粘度是根据ASTM测试1238-70号在1000秒―1的剪 切速率和350°C的温度下测定的。
[0009] 以下更详细地阐述本发明的其它特征和方面。
【附图说明】
[0010] 在本说明书的其余部分中，包括参考所述附图，更具体地阐述本发明完整且可以 实现的公开，包括对本领域技术人员而言的其最佳模式，在附图中：
[0011] 图1为可以根据本发明形成的细间距电连接器的一个实施方式的分解透视图；
[0012] 图2为图1的细间距电连接器的相对壁的正视图；
[0013] 图3为可以用于形成本发明的热塑性组合物的挤出机螺杆的一个实施方式的示 意图；
[0014] 图4-5分别为可以使用根据本发明的一个实施方式形成的天线结构的电子部件 的正透视图和后透视图；和
[0015] 图6-7为可以根据本发明的一个实施方式形成的紧凑型相机模块（"CCM")的 透视图和正视图。
[0016] 详细说明
[0017] 本领域技术人员将理解，本论述仅仅是示例性实施方式的描述，并不意图限制本 发明更宽的方面。
[0018] 一般而言，本发明涉及一种热塑性组合物，其包含热致液晶聚合物和某些类型的 流动改性剂的组合。更特别地，所述组合物中使用的一种类型的流动改性剂为可以与所述 聚合物的骨架反应的官能化合物（例如，羟基官能、羧基官能等）。在某些情况下，例如，所 述官能化合物可以引发所述聚合物的断链，这降低分子量，进而降低所述聚合物在剪切下 的熔体粘度。虽然有效，但是此类化合物降低熔体粘度的能力通常与聚合物分子量的降低 有关。然而，由于分子量降低太大可以对机械性质产生不利影响，可以用所述官能化合物获 得的熔体粘度水平实际上是受限制的。在这方面，本发明人已经发现，另外的非官能化合物 也可以用作流动改性剂，以帮助降低熔体粘度至期望的"超低"水平而不对机械性质产生 显著影响。更具体地，所述非官能化合物为芳族酰胺低聚物，其可以改变分子间聚合物链相 互作用而不诱发任何明显程度的断链，从而进一步降低所述聚合物基质在剪切下的总体粘 度。令人惊讶地，可以使用该独特的组合流动改性剂来获得这样的低熔体粘度，而不对加工 稳定性如模制工序期间的螺杆恢复时间和填充压力产生不利影响。
[0019] 作为该发现的结果，本发明人已经发现，可以形成具有在1000秒4剪切速率下测 定的超低熔体粘度值的热塑性组合物，所述熔体粘度值例如在约0. 1至约80Pa *s范围内， 在一些实施方式中约〇. 5至约50Pa ? s，和在一些实施方式中约1至约25Pa ? s。熔体粘度 可以根据ASTM测试1238-70号在350°C的温度下测定。其中，这样的超低粘度可以允许所 述组合物容易地流入小尺寸的模具的腔室中。通常，认为具有这样的超低粘度的热塑性组 合物不可以还具有允许其在某些类型应用中使用的足够好的热性质和机械性质。然而，与 常规想法相反，已发现本发明的热塑性组合物具有优异的热性质和机械性质两者。例如，所 述组合物可以具有高冲击强度，这在形成小部件时是有用的。例如，所述组合物可以具有大 于约4kJ/m2、在一些实施方式中约5至约40kJ/m2和在一些实施方式中约6至约30kJ/m 2的 夏比缺口冲击强度，其是根据ISO测试179-1号（技术上相当于ASTM D256,方法B)在23°C 下测定的。
[0020] 所述组合物的拉伸和挠曲机械性质也是良好的。例如，所述热塑性组合物可以显 示出约20至约500MPa、在一些实施方式中约50至约400MPa、和在一些实施方式中约100 至约350MPa的拉伸强度；约0. 5%或更大、在一些实施方式中约0. 6%至约10%、和在一 些实施方式中约〇.8%至约3.5%的拉伸断裂应变；和/或约5,00010^至约20,00010^、 在一些实施方式中约8, OOOMPa至约20, OOOMPa、和在一些实施方式中约10, OOOMPa至约 15,000MPa的拉伸模量。拉伸性质可以根据ISO测试527号（技术上相当于ASTM D638)在 23°C下测定。所述热塑性组合物还可以显示出约20至约500MPa、在一些实施方式中约50 至约40010^、和在一些实施方式中约100至约35010^的挠曲强度；约0.5%或更大、在一些 实施方式中约0. 6%至约10%、和在一些实施方式中约0. 8%至约3. 5%的挠曲断裂应变； 和/或约5, OOOMPa至约20, OOOMPa、在一些实施方式中约8, OOOMPa至约20, OOOMPa、和在 一些实施方式中约10, OOOMPa至约15, OOOMPa的挠曲模量。所述挠曲性质可以根据ISO测 试178号（技术上相当于ASTM D790)在23°C下测定。
[0021] 所述组合物的熔融温度同样可以是约250°C至约400°C，在一些实施方式中约 270°C至约380°C，和在一些实施方式中约300°C至约360°C。如本领域众所周知的，所述熔 融温度可以使用差示扫描量热法（"DSC")进行测定，例如通过ISO测试11357号测定。 即使在这样的熔融温度下，短期耐热性的量度负荷变形温度（"DTUL")与熔融温度的比 值可以仍然保持相对高。例如，所述比值可以在约〇. 65至约1. 00的范围内，在一些实施方 式中约0. 66至约0. 95,和在一些实施方式中约0. 67至约0. 85。例如，所述具体的DTUL值 可以在约200°C至约300°C的范围内，在一些实施方式中约210°C至约280°C，和在一些实施