TW202216844A - 含氟聚合物和液晶聚合物摻合物 - Google Patents

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達卡來 Ｋ 布朗
凱爾 Ｒ 普塔克
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Abstract

本發明提供含氟聚合物及液晶聚合物之聚合物摻合物。摻合物使用含有具有含氟單體及液晶單體之共聚物的相容劑組成物來獲得。

Description

含氟聚合物和液晶聚合物摻合物
本發明大體上係關於聚合物摻合物、製造聚合物摻合物之方法、使用聚合物摻合物之方法、與聚合物摻合物一起使用之相容劑組成物及由聚合物摻合物製造之製品。 相關申請案之交叉引用
本申請案主張2020年9月4日申請之美國臨時專利申請案第63/074,631號之權利，該美國臨時專利申請案以全文引用之方式併入本文中。
印刷電路板（printed circuit board，PCB）為許多電子裝置之整體組件。PCB使用自層壓至不導電基板之片層上及/或之間的銅片層蝕刻之導電軌來機械支撐及電連接電組件。PCB可為剛性、柔性或剛性-柔性的，且含有多個各自由熱塑性或熱固性聚合材料製成之層壓物。用於PCB中之層壓物的材料通常藉由其介電常數（dielectric constant，Dk）及其損耗因數（dissipation factor，Df）之值分級。性能最高之材料具有最低Dk及Df。
低Dk值及低Df值為用於多種新興市場，諸如自主駕駛及第五代無線通信（5G）裝置（例如，射頻組件、功率放大器及天線）中之高速數位及高頻PCB的有用特性。低損耗因數Df熱塑性層壓物用於高頻PCB中以實現高功率應用且減少由熱量產生之能耗，其可降低信號品質。低介電常數Dk層壓物由於能夠實現快速信號傳播而在高速數位PCB中亦為重要的。
含氟聚合物（fluoropolymer，FP）一般具有極佳耐熱性及耐化學性及不黏特性。雖然含氟聚合物展現極佳的化學特性，但相較於高效PCB應用中所使用之特殊材料，諸如液晶聚合物（liquid crystal polymer，LCP）及聚醯亞胺（polyimide，PI），其具有相對較弱的機械特性。含氟聚合物亦展現低表面能及高熱膨脹係數（coefficient of thermal expansion，CTE），其使得難以將此等材料整合於PCB層壓物中。
歸因於FP與其他聚合物之低相容性，先前將其摻合之嘗試產生具有不良結構完整性之混合物。因此，在此項技術中仍需要可用於例如高速及高頻PCB層壓物中之具有增強機械特性的含氟聚合物組成物。
本發明描述藉由提供LCP或FP中之任一者優良特性來解決上文所述問題之LCP及FP的摻合物。描述用於此類摻合物之相容劑組成物。LCP/FP摻合物之一些具體實例形成相比於液晶聚合物具有顯著增強之機械特性、顯著降低之熱膨脹係數，同時維持熱特性及電特性（尤其介電常數及損耗因數）改善的熱塑性合金。
在第一態樣中，提供含氟單體及液晶單體之共聚物。
在第二態樣中，提供相容劑組成物，其包含：含氟單體及液晶單體之共聚物。
在第三態樣中，提供聚合物摻合物，其包含：含氟聚合物、液晶聚合物及相容劑組成物，其中相容劑組成物含有具有氟化或非氟化單體及液晶單體之共聚物。
在第四態樣中，提供用於產生相容劑組成物之製程，該製程包含：藉由將含氟聚合物與經官能化之氟化分子及液晶單體混合來製造共聚物；及藉由在擠出機中混合完全氟化含氟聚合物、氟化分子及液晶單體來製造相容劑組成物。
在第五態樣中，提供用於產生相容劑組成物之製程，該製程包含：藉由混合非氟化聚合物與液晶單體來製造共聚物，及藉由在擠出機中混合共聚物組分來製造相容劑組成物。
在第六態樣中，提供用於產生液晶聚合物（LCP）及含氟聚合物（FP）之相容摻合物的製程，該製程包含：將LCP及FP與相容劑組成物組合，該相容劑組成物包含含氟分子及液晶單體之共聚物。
在第七態樣中，提供相容劑組成物，其為包含以下的製程之產物：藉由將完全氟化含氟聚合物與氟化分子及液晶單體混合來製造共聚物；及藉由在擠出機中混合共聚物摻合物來製造相容劑組成物。
在第八態樣中，提供相容劑組成物，其為包含以下的製程之產物：藉由混合非氟化聚合物與液晶單體來製造共聚物，及藉由在擠出機中混合共聚物組分來製造相容劑組成物。
在第九態樣中，提供液晶聚合物（LCP）及含氟聚合物（FP）之相容摻合物，其為包含以下的製程之產物：將LCP及FP與相容劑組成物組合，該相容劑組成物包含含氟分子及液晶單體之共聚物。
在第十態樣中，提供包含以上組成物中之任一者的製品。
上文呈現簡化概述以便提供對所主張主題之一些態樣的基本理解。此概述並非廣泛綜述。不意欲鑑別關鍵或重要要素或劃定所主張主題之範圍。其唯一目的在於以簡化形式呈現一些概念作為稍後呈現之更詳細描述的序言。
A. 定義
除非另外定義，否則本文中所使用之所有術語（包括技術及科學術語）具有與由本發明之所屬技術領域中具有通常知識者通常所理解相同之含義。應進一步理解，諸如常用詞典中所定義之術語的術語應被解釋為具有與其在本說明書之上下文中之含義一致的含義，且不應在理想化或過度正式的意義上進行解釋，除非本文中明確地如此定義。為了簡潔或清晰起見，可不詳細地描述熟知的功能或構造。
術語「約（about）」及「大約（approximately）」通常應意謂鑒於量測之性質或精確度所量測之數量之可接受的誤差或變化程度。典型的例示性誤差或變化程度在給定值或值範圍之20百分比（%）內、較佳10%內、更佳5%內、且再更佳1%內。除非另有陳述，否則本說明書中所給出之數值數量為近似值，此意謂當未明確地陳述時可推斷術語「約」或「大約」。
本文中所用的術語僅出於描述特定具體實例的目的且不意欲為限制性的。如本文所用，除非上下文另外明確指示，否則單數形式「一（a）」、「一（an）」及「該（the）」意欲亦包括複數（亦即「至少一個（at least one）」）形式。
本文中使用術語「第一（first）」、「第二（second）」及其類似者來描述各種特徵或要素，但此等特徵或要素不應受此等術語限制。此等術語僅用以將一個特徵或要素與另一特徵或要素區分開。因此，在不脫離本發明之教示的情況下，下文所論述之第一特徵或要素可被稱為第二特徵或要素，且類似地，下文所論述之第二特徵或要素可被稱為第一特徵或要素。
諸如「A及B中之至少一者（at least one of A and B）」之術語應理解意謂「僅A、僅B或A及B兩者（only A, only B, or both A and B）」。相同構造應可應用於更長之清單（例如，「A、B及C中之至少一者（at least one of A, B, and C）」）。
術語「基本上由……組成（consisting essentially of）」意謂除所敍述要素之外，所主張之內容亦可含有其他要素（步驟、結構、成分、組分等），其不會不利地影響出於其如本發明中所陳述之預期目的而主張之內容的可操作性。此術語排除不利地影響出於其如本發明中所陳述之預期目的而主張之內容之可操作性的此類其他要素，即使此類其他要素可能增強出於一些其他目的而主張之內容之可操作性。
在一些地方，參考標準方法，諸如但不限於量測之方法。應理解，不定期修訂此類標準，且除非另外明確陳述，否則本發明中提及此類標準必須解釋為係指截至申請時間之最近公開標準。
應理解，本發明之所揭示具體實例之任何給定要素可體現於單一結構、單一步驟、單一物質或其類似者中。類似地，所揭示具體實例之給定要素可體現於多個結構、步驟、物質或其類似者中。
B. 反應性聚合物相容劑共聚物
描述有助於產生FP及LCP之摻合物的共聚物。此共聚物稱為反應性聚合物相容劑（reactive polymer compatibilizer，RPC）。RPC含有至少兩種類型之單體。在一些具體實例中，此等單體來自不同類型之分子：氟化分子及非氟化單體。
在一些具體實例中，RPC可藉由在擠出機中混合經官能化之含氟聚合物及非氟化單體來製造。官能基有助於RPC共聚物之聚合。典型地，官能基為具有氧及/或氮之部分。可用於促進聚合之官能基之實例包括羧基、羥基、環氧樹脂、胺、羧基酯、酯及COF。
經官能化之含氟聚合物含有多個經官能化之單體。給定經官能化之單體可具有兩個或更多個官能基，其可屬於相同種類或彼此不同。舉例而言，單體可含有兩個羧基部分。在RPC共聚物之其他具體實例中，含氟單體可含有羧基及羥基、羧基及環氧樹脂、羧基及胺、羧基及羧基酯、羧基及酯，以及羧基及COF。在RPC共聚物之其他具體實例中，含氟單體可含有羥基及環氧樹脂、羥基及胺、羥基及羧基酯、羥基及酯，及羥基及COF。在RPC共聚物之其他具體實例中，含氟單體可含有環氧樹脂及胺、環氧樹脂及羧基酯、環氧樹脂及酯以及環氧樹脂及COF。在RPC共聚物之其他具體實例中，含氟單體可含有胺及羧基酯、胺及酯以及胺及COF。在RPC之其他具體實例中，含氟單體可含有羧基酯及酯以及羧基酯及COF。在RPC共聚物之其他具體實例中，含氟單體可含有酯及COF。在一較佳具體實例中，含氟單體具有兩個官能基。含氟單體之其他具體實例可具有1至6個官能基。含氟單體之特定具體實例具有1、2、3、4、5或6個官能基。
在一些具體實例中，除一或多個官能基以外，含氟分子完全氟化（亦即由氟及碳構成）。含氟單體之一些具體實例除官能基以外由氟飽和之碳構成；在其他具體實例中，可存在一或多個雙鍵或參鍵。適合含氟聚合物分子之特定實例包括氟化乙烯丙烯（fluorinated ethylene propylene，FEP）、經官能化之FEP、全氟烷氧基烷烴（perfluoroalkoxy alkane，PFA）、經官能化之PFA、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、經官能化之四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、乙烯四氟乙烯（ethylene tetrafluoroethylene，ETFE）、經官能化之ETFE、聚氯三氟乙烯（polychlorotrifluoroethylene，PCTFE）及經官能化之PCTFE。在一具體實例中，氟化分子為二羧基FEP，諸如以下所示之結構： [化學式1]
Figure 02_image001
其中m及n為至少1。在另一具體實例中，氟化分子為二羧基四乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物，諸如以下所示之結構： [化學式2]
Figure 02_image003
其中m及n為至少1。
在一些具體實例中，非氟化單體為液晶聚合物之單體。在此情形下，液晶聚合物之單體可為此項技術中已知的任何液晶聚合物之任何單體，或具有至少兩個官能基之芳族化合物。芳族化合物可為單芳族化合物或聚芳族化合物。非氟化單體之特定具體實例為單芳族或雙芳族化合物。以下為適合液晶單體之非限制性實例。 [化學式3]
6- 羥基 -2- 萘甲酸
Figure 02_image005
 4- 羥基苯甲酸
Figure 02_image007
 胺基苯甲酸
Figure 02_image009
2- 胺苯酚
Figure 02_image011
 3- 胺苯酚
Figure 02_image013
 4- 胺苯酚
Figure 02_image015
對苯二甲酸
Figure 02_image017
 間苯二甲酸
Figure 02_image019
   
在液晶單體之其他具體實例中，單體為特定LCP，諸如聚對苯二甲醯對苯二胺（克維拉（KEVLAR））之單體。在液晶單體為克維拉之單體的具體實例中，RPC共聚物可含有單體1,4-伸苯基-二胺(對苯二胺)及對酞醯氯中之一或兩者。共聚物之替代具體實例可含有具有以下結構的芳族聚酯LCP VECTRAN之單體： [化學式4]
Figure 02_image021
其中x及y為至少1。在此類具體實例中，RPC共聚物可含有單體4-羥基苯甲酸及6-羥基萘-2-甲酸中之一或兩者。前述非氟化單體可以任何組合形式存在。RPC共聚物可含有多個物種之非氟化或LCP單體。共聚物之各種具體實例可含有1至12個物種之非氟化或LCP單體。RPC共聚物之特定具體實例含有一個物種之非氟化單體或兩個物種之氟化單體。在一些具體實例中，RPC共聚物含有與LCP/FP摻合物中之LCP相同物種的液晶單體。
在其他具體實例中，RPC共聚物含有三種類型之分子：氟化分子、非氟化單體及連接分子。針對其分子柔曲性選擇連接分子。此連接分子可含有脂族鏈或醚官能基以提供分子柔曲性。在一些具體實例中，連接分子源自聚合橡膠。在一些具體實例中，連接分子含有反應性官能基，諸如胺、羧酸、酯或酸酐。在一些具體實例中，連接分子含有至少2個反應性官能基。在RPC共聚物之一些具體實例中，非氟化單體可選自本文中所論述之LCP單體物種。
在一些具體實例中，RPC共聚物僅含有非氟化部分。在此等具體實例中，共聚物中存在兩個、三個或更多個類別的非氟化分子。在所揭示之具體實例中，此等類別之單體中之一者為先前所論述之LCP單體。在一些具體實例中，可使用含有分子柔曲性連接部分之分子。在一些具體實例中，未氟化單體已經官能化以將反應性官能基，諸如胺、酸酐、羧酸或羥基添加至聚合物中。在一些具體實例中，選擇非氟化聚合物上之官能基，使得其可以便捷方式與柔曲性連接分子上所存在之任何官能基反應。
在RPC共聚物之一些具體實例中，含氟分子將以相較於非氟化分子的某一重量：重量比存在。舉例而言，當含氟分子以與非氟化分子相同的質量濃度存在時，含氟分子相對於非氟化分子之比率為1:1。共聚物之一些具體實例之含氟分子相對於非氟化分子之比率為1:10至10:1。RPC共聚物之其他具體實例具有1:10至3:1、1:10至1:1、1:10至1:3、1:3至1:1、1:3至3:1、1:3至10:1、1:1至3:1、1:1至10:1或3:1至10:1之該比率。RPC共聚物之特定具體實例之含氟分子相對於非氟化分子之比率選自1:10、1:3、1:1、3:1及10:1。在此情形下，「含氟分子（fluorine-containing molecule）」可指多個物種之含氟分子，其一起構成共聚物之含氟分子部分。同樣地，在此情形下，「非氟化分子（non-fluorinated molecule）」可指多個物種之非氟化分子，其一起構成共聚物之非氟化分子部分。
C. 相容劑組成物
描述一種相容劑組成物，其可用於使LCP及FP相容。組成物包含上文所述之RPC共聚物。
在一較佳具體實例中，相容劑組成物為相容劑摻合物，其包括一定量之含氟聚合物。含氟聚合物可基於最終FP/LCP摻合物中含氟聚合物之身分選擇（更詳細地描述於下文）。在相容劑摻合物之一些具體實例中，含氟聚合物為與最終FP/LCP摻合物中之含氟聚合物相同的化合物。相容劑摻合物中之含氟聚合物可部分氟化或完全氟化；在一較佳具體實例中，其完全氟化。在一些此類具體實例中，相容劑摻合物中之含氟聚合物不具有官能基，以防止在形成RPC共聚物期間參與聚合反應。在此情形下，「官能基（functional group）」係指如上文關於RPC共聚物之氟化分子所述之相同部分。相容劑摻合物中適合的非經官能化之含氟聚合物之特定實例為FEP、PFA、ETFE、PTFE、PVF、PVDF、PCTFE、ECTFE、FFPM/FFKM、FPM/FKM、FEPM、PFPE、PFSA以及前述中之兩者或更多者之組合。在一特定具體實例中，非經官能化之含氟聚合物為FEP。在另一特定具體實例中，非經官能化之含氟聚合物為PFA。
小分子相容劑可添加至相容劑組成物中，但在LCP/FP摻合物之一些具體實例中，在已製備相容劑組成物之後將小分子相容劑添加至摻合物中。可使用各種小分子相容劑，包括但不限於雙(
Figure 110132928-1
唑啉)化合物、羰基二咪唑化合物及環氧化合物。在一個較佳具體實例中，小分子相容劑為1,1'-羰基二咪唑。在另一較佳具體實例中，小分子相容劑為1,3-伸苯基-雙-
Figure 110132928-1
唑啉。其他適合的小分子相容劑展示如下： [化學式5] 1,4-雙(4,5-二氫-2-
Figure 110132928-1
唑基)苯
Figure 02_image023
， 1,3-雙(4,5-二氫-2-
Figure 110132928-1
唑基)苯
Figure 02_image025
， 1-4-雙(2-苯并
Figure 110132928-1
唑基)萘
Figure 02_image027
， (S,S)-2,2'-亞異丙基雙(4-異丙基-2-
Figure 110132928-1
唑啉)，
Figure 02_image029
(R,R)-2,6-雙(4-苯基-2-
Figure 110132928-1
唑啉-2-基)吡啶
Figure 02_image031
， 2,2'-亞甲基雙[(4S)-4-苯基-2-
Figure 110132928-1
唑啉
Figure 02_image033
(4S)-(+)-苯基-α-[(4S)-苯基
Figure 110132928-1
唑啶-2-亞基]-2-
Figure 110132928-1
唑啉-2-乙腈
Figure 02_image035
， [化學式6] EP0408（環氧環己基POSS籠混合物）
Figure 02_image037
， 二氧化二環戊二烯（內型及外型異構體之混合物）
Figure 02_image039
， POSS苯基環氧樹脂
Figure 02_image041
， 異氰尿酸三縮水甘油酯
Figure 02_image043
， 4,4'-亞甲基雙(N,N-二縮水甘油基苯胺)
Figure 02_image045
。
小分子相容劑可以各種濃度存在。以單體、含氟聚合物、RPC相容劑及小分子相容劑之質量百分比量測，小分子相容劑可以0.01至5.0%、0.02至4.5%、0.03至4.0%、0.05至3.5%、0.07至3.0%、0.1至2.5%、0.3至2.0%、0.5至1.5%、0.8至1.2%及1%存在於FP/LCP摻合物中。
相容劑組成物可藉由各種方法來製備。描述一種用於產生相容劑組成物之方法，其包含：藉由將完全氟化含氟聚合物與具有反應基的氟化分子及液晶單體混合來製造RPC共聚物，及藉由在擠出機中混合共聚物來製造相容劑組成物。在此類製程中擠出期間發生氟化單體與液晶單體之聚合。RPC共聚物之一些具體實例適合於儲存以供後續使用，但在製程之一些具體實例中，RPC共聚物摻合物在其產生之後不久添加至LCP及FP之混合物中。
RPC共聚物可含有一或多種經官能化之氟化單體及一或多種LCP單體。此等可為以上描述為適合於併入LCP/FP RPC中之任何單體或分子。在一些具體實例中，此類單體或分子亦可以如上文所描述之相對量存在於RPC共聚物中。
D.聚合物摻合物
所描述之RPC共聚物及相容劑之一些具體實例可用於LCP及FP之相容摻合物。由此產生之許多聚合物摻合物具有良好機械特性（類似於純LCP）以及良好耐化學性（類似於純FP）。各種FP可用於摻合物中，包括但不限於FEP、PFA、ETFE、PTFE、PVF、PVDF、PCTFE、ECTFE、FFPM/FFKM、FPM/FKM、FEPM、PFPE、PFSA以及前述中之兩者或更多者的組合。在一特定具體實例中，FP係FEP。在另一特定具體實例中，FP為PFA。各種LCP可用於摻合物中，包括聚對苯二甲醯對苯二胺（克維拉）及LCP VECTRAN。其他適合的LCP可為6-羥基-2-萘甲酸、4-羥基苯甲酸、胺基苯甲酸、胺苯酚、對苯二甲酸及異對苯二甲酸之聚合物。其他適合的LCP可為6-羥基-2-萘甲酸、4-羥基苯甲酸、胺基苯甲酸、胺苯酚、對苯二甲酸及異對苯二甲酸中之一或多者之共聚物。LCP或FP中之任一者可獨立地選自無規共聚物、均聚物、嵌段共聚物、交替共聚物及接枝共聚物。在一特定具體實例中，LCP為6-羥基-2-萘甲酸及4-羥基苯甲酸之共聚物。
適合特性已使用FP相對於LCP之各種相對比例獲得，如以下實例中所說明。聚合物摻合物之一些具體實例之FP相對於LCP比率不超過25:75 w/w。聚合物摻合物之其他具體實例之FP:LCP比率不超過20:80 w/w。聚合物摻合物之其他具體實例之FP:LCP比率不超過15:85 w/w。聚合物摻合物之其他具體實例之FP:LCP比率不超過10:90 w/w。聚合物摻合物之另外其他具體實例之FP:LCP比率不超過5:95 w/w。聚合物摻合物之另外其他具體實例之FP:LCP比率為1:20至1:4。聚合物摻合物之另外其他具體實例之FP:LCP比率為1:10至1:5。聚合物摻合物之另外其他具體實例之FP:LCP比率為1:10至1:5。聚合物摻合物之一些具體實例之FP相對於LCP比率不超過75:25 w/w。聚合物摻合物之其他具體實例之FP:LCP比率不超過80:20 w/w。聚合物摻合物之其他具體實例之FP:LCP比率不超過85:15 w/w。聚合物摻合物之其他具體實例之FP:LCP比率不超過90:10 w/w。聚合物摻合物之另外其他具體實例之FP:LCP比率不超過5:95 w/w。聚合物摻合物之另外其他具體實例之FP:LCP比率為20:1至4:1。聚合物摻合物之另外其他具體實例之FP:LCP比率為10:1至5:1。
聚合物摻合物可含有上文所述之RPC共聚物中之任一者；在聚合物摻合物之一些具體實例中，RPC共聚物為相容劑組成物之一部分。相容劑組成物可為任何上文所述之相容劑組成物。相容劑可以可有效使聚合物摻合物中之LCP與FP相容之量存在。舉例而言，相容劑可以聚合物摻合物之至多30% w/w存在。在另一實例中，相容劑可以聚合物摻合物之至多20% w/w存在。在另一實例中，相容劑可以聚合物摻合物之至多15% w/w存在。在一些具體實例中，相容劑可以聚合物摻合物之1至30% w/w存在。在一些具體實例中，相容劑可以聚合物摻合物之2.5至25% w/w存在。在一些具體實例中，相容劑可以聚合物摻合物之5至15% w/w存在。
聚合物摻合物可展示各種物理特徵，如以下實例中部分說明。聚合物摻合物之一些具體實例展示連續相及無原纖維化形態。聚合物摻合物之一些較佳具體實例具有高楊氏模數。聚合物摻合物之具體實例可具有至少220、400、500、600、700或900 MPa之楊氏模數。聚合物摻合物之較佳具體實例的楊氏模數高於聚合物摻合物中含氟聚合物中的一或多者之純組成物的楊氏模數。聚合物摻合物之特定較佳具體實例的楊氏模數為聚合物摻合物中含氟聚合物中的一或多者之純組成物的楊氏模數的至少200%。
如下文實例中部分說明，聚合物摻合物之一些具體實例展示良好的最大拉伸強度。聚合物摻合物之具體實例可具有至少20、30、35、38或40 MPa之拉伸強度。在一較佳具體實例中，聚合物摻合物的最大拉伸強度高於含氟聚合物之純組成物的最大拉伸強度。
聚合物摻合物之一些具體實例展示高伸長率（破壞伸長%）。聚合物摻合物之一些具體實例的伸長率為至少3%；聚合物摻合物之其他具體實例的伸長率為至少5%；聚合物摻合物之其他具體實例的伸長率為至少8%；聚合物摻合物之其他具體實例的伸長率為至少70%；聚合物摻合物之其他具體實例的伸長率為至少74%。在一較佳具體實例中，聚合物摻合物之伸長率至少等於含氟聚合物之純組成物之伸長率。
聚合物摻合物之一些具體實例展示出低熱膨脹係數（CTE）。聚合物摻合物之一些具體實例在約80℃下具有不超過180、100、97或95 ppm/℃之CTE。在一較佳具體實例中，聚合物摻合物在80℃下之CTE低於聚合物摻合物中含氟聚合物中的至少一者之純組成物的CTE。聚合物摻合物之一些具體實例在約100℃下具有不超過200、195或95 ppm/℃之CTE。在一較佳具體實例中，聚合物摻合物在約100℃下之CTE低於聚合物摻合物中含氟聚合物中的至少一者之純組成物的CTE。聚合物摻合物之一些具體實例在120℃下具有不超過約200或150 ppm/℃之CTE。在一較佳具體實例中，聚合物摻合物在約120℃下之CTE低於聚合物摻合物中含氟聚合物中的至少一者之純組成物的CTE。聚合物摻合物之一些具體實例在180℃下具有不超過200 ppm/℃之CTE。在一較佳具體實例中，聚合物摻合物在約180℃下之CTE低於聚合物摻合物中含氟聚合物中的至少一者之純組成物的CTE。在一特定較佳具體實例中，聚合物摻合物在80℃、100℃、120℃、150℃及180℃下之熱膨脹係數低於聚合物摻合物中含氟聚合物中之至少一者的純組成物之熱膨脹係數。在另一特定具體實例中，聚合物摻合物之楊氏模數為至少500 MPa，破壞伸長率為至少70%，且在約100℃下之熱膨脹係數低於100 ppm/℃。
聚合物摻合物之一些具體實例顯示較高發生5%重量損失之溫度。聚合物摻合物之一些具體實例具有高於480℃之5% N 2重量損失之溫度。聚合物摻合物之較佳具體實例之5% N 2重量損失之溫度不超過摻合物中含氟聚合物中之至少一者之純組成物的溫度。
聚合物摻合物之具體實例展示低玻璃轉移溫度。聚合物摻合物之一些具體實例具有低於100℃之玻璃轉移溫度。聚合物摻合物之較佳具體實例的玻璃轉移溫度與聚合物摻合物中含氟聚合物中之至少一者的純組成物相同。
聚合物摻合物之具體實例展示良好的撓曲負載特徵。聚合物摻合物之一些具體實例在最大撓曲負載下之撓曲應力約與摻合物中含氟聚合物中之至少一者之純組成物相同。聚合物摻合物之其他具體實例具有高於600 MPa之撓曲模數。聚合物摻合物之其他具體實例具有高於1,000 MPa之撓曲模數。相對於純的摻合物中含氟聚合物中之至少一者，聚合物摻合物之其他具體實例之撓曲模數為至少120%。相對於純的摻合物中含氟聚合物中之至少一者，聚合物摻合物之另外其他具體實例之撓曲模數為至少200%。相對於純的摻合物中含氟聚合物中之至少一者，聚合物摻合物之一些具體實例之撓曲模數為至少800%、至少1,000%、至少1,200%或至少1,400%。
已觀測到聚合物摻合物之具體實例具有尤其適用於電子應用之介電特性。聚合物摻合物之一些具體實例在10 GHz下具有2至3之介電常數；聚合物摻合物之其他具體實例在10 GHz下具有約2.1之介電常數。已觀測到聚合物摻合物之具體實例亦具有較低介電損失因數。聚合物摻合物之一些具體實例可在10 GHz下具有低於0.0050之介電損失因數。聚合物摻合物之其他具體實例可在10 GHz下具有0.0003至0.0050之介電損失因數。聚合物摻合物之另外其他具體實例可在10 GHz下具有0.0010的介電損失因數。聚合物摻合物之較佳具體實例在10 GHz下之介電損失因數小於摻合物中LCP中之至少一者的純組成物之介電損失因數。聚合物摻合物之另一較佳具體實例在10 GHz下之介電損失因數為摻合物中LCP中之至少一者的純組成物之介電損失因數的20%。
許多種類之製品可使用聚合物摻合物之各種具體實例製得。此類製品包括包含聚合物摻合物之擠製纖維。此類擠製纖維之具體實例可含有超過50% w/w、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%或100% w/w之聚合物摻合物。聚合物亦可以薄膜形式使用。此類薄膜之具體實例可含有超過50% w/w、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%或100% w/w之聚合物摻合物。其他製品包括用於通信電纜之絕緣體、印刷電路板、膠帶、用於汽車之雙絞線高速纜線、用於高溫電容器之薄膜及用於井下油&氣鑽井之塗層、用於3D列印製品之纖維、用於過濾之紡織及非織基板之單纖維及多纖維、質子交換膜及印刷電路板、用於印刷電路板之1至1000微米厚薄膜基板、用於井下纜線之線&纜、用於電絕緣之纏帶、膠帶之無機填充劑（氫氧化鋁、陶瓷玻璃、SiO 2、氟矽酸鹽玻璃）、熱傳導添加劑、用於線&纜之發泡體、包含前述中之任一者之汽車、包含前述中之任一者之電動車及包含前述中之任一者之飛機。 實施例1. 實施例 1 ： FEP/LCP 反應性聚合物相容劑之製備
為形成此實施例1中所述之FEP/LCP RPC，完全氟化FEP、羧化FEP、6-羥基-2-萘甲酸及4-羥基苯甲酸均添加至一個袋中且均勻地混合。RPC中所用之各化學物質之量展示於表1中。LCP單體6-羥基-2-萘甲酸及4-羥基苯甲酸以一比一莫耳當量添加且總計為全部配方之5重量%。各樣品中之羧化FEP分別自樣品2至5中10至75重量%變化。 [表1] 表1：FEP/LCP RPC中使用之化學物質之量
樣品編號 RPC# FEP LCP 單體
羧化FEP （g） 完全氟化FEP （g） 6-羥基-2-萘甲酸（g） 4-羥基苯甲酸（g）
1 寡聚-LCPl N/A 95%（2850 g） 2.9重量%（86.5 g） 2.1重量%（63.5 g）
2 10%EG-寡聚-LCP2 10%（300 g） 85%（2350 g） 2.9重量%（86.5 g） 2.1重量%（63.5 g）
3 25%EG-寡聚-LCP3 25%（500 g） 70%（1400 g） 2.9重量%（57.7 g） 2.1重量%（42.3 g）
4 50%EG-寡聚-LCP4 50%（1000 g） 45%（900 g） 2.9重量%（57.7 g） 2.1重量%（42.3 g）
5 75%EG-寡聚-LCP5 75%（1500 g） 20%（400 g） 2.9重量%（57.7 g） 2.1重量%（42.3 g）
一旦樣品充分混合，將混合物以4.0至6.0 kg/hr進給至雙螺桿擠出機（Leistritz ZSE 18 HP）中。樣品1區1至8自310℃加熱至340℃。對於樣品2至5，將區1至8自300℃加熱至310℃以減少歸因於熱量之任何可能降解。螺桿速度在250 rpm下保持恆定。獲得呈棕色顆粒之所有RPC樣品。
圖1展示用於產生FEP/LCP RPC之流程的實例。如圖1中所示，FEP/LCP RPC之製備經由雙螺桿擠出機中之聚縮合發生。逐步生長聚縮合由擠出機之熱量驅動，且由完全氟化FEP及/或羧化FEP產生之HF充當驅動反應之路易斯酸（Lewis acid）。芳族單體6-羥基-2-萘甲酸及4-羥基苯甲酸可有效降低完全氟化FEP與LCP之間的界面張力。由於6-羥基-2-萘甲酸及4-羥基苯甲酸為A-B型官能單體，兩種單體均可與樣品分子結構之另一分子或其他單體聚合。相應無規共聚物、單體及寡聚物僅可與羧化FEP之端基反應以產生AB或ABA型無規嵌段共聚物。
在擠出所有FEP/LCP RPC之後，藉由掃描電子顯微術（scanning electron microscopy，SEM）比較樣品1（寡聚-LCP1）及樣品5（75% EG-寡聚-LCP5）之形態。由於羧化FEP含量差異，選擇此等兩個樣品用於比較。SEM影像獲自Joel JSM-6010Plus SEM。製備樣品之橫截面且使用5kV以10 mm之工作距離成像。所有影像在1.0 k與2.0 k之間取得。
圖2為在1500×放大率下之樣品1（寡聚-LCP1）之SEM影像。圖2之影像展示原纖維形態之存在。圖3為在2000×放大率下樣品5（75% EG-寡聚-LCP5）之SEM影像。圖3之影像展示在整個樣品中觀測到之連續相及無原纖維化形態。此指示樣品5（75% EG-寡聚-LCP5）係連續AB及ABA嵌段共聚物。 2. 實施例 2 ： FEP/LCP 相容摻合物之製備
在製造FEP/LCP RPC之後，嵌段共聚物在雙螺桿擠出機中用Vectra LCP A950、75% EG-寡聚-LCP5、完全氟化FEP及1,1'-羰基二咪唑（Carbonyldiimidazole，CDI）摻合。用於各種樣品中之各組分之量展示於下表2中。 [表2] 表2：FEP/LCP相容摻合物中使用之組分之量
樣品編號 Vectra LCP A950 75 % EG-寡聚-LCP5 CDI 完全氟化FEP
6 300 300 2 1398
7 100 300 2 1598
8 100 100 2 1798
9 300 100 2 1598
TPL4000 150 400 4 1446
在所有樣品中，75% EG-寡聚-LCP4組分藉由降低Vectra LCP A950與完全氟化FEP之間的界面張力且增加Vectra LCP A950與完全氟化FEP之間的分子黏著以獲得均勻摻合物來充當相容劑。除了藉由使用嵌段共聚物增加Vectra LCP A950與完全氟化FEP之間的可混性之外，CDI歸因於其能夠與醇端基反應以產生新酯鍵，及與羧酸端基反應以產生新酸酐鍵，使用CDI作為此等調配物中之反應性相容劑。 3. 實施例 3 ： FEP/LCP 相容摻合物之機械及熱特性
測試樣品6至9及TPL4000（以上表2中所示）之機械及熱特性且與完全氟化FEP及Vectra LCP A950進行比較。將樣品重力進給至Sumitomo SE75DU射出成型機中。進料區保持在49℃下。將區1至5自304℃加熱至327℃。填充時間為5.00秒，同時填充壓力為10.00 kpsi。以0.2吋/秒之速率將螺桿拉回0.3吋。將樣品成型為ASTM D638 V型以用於拉伸測試，ASTM D790撓曲條以用於動態機械分析（dynamic mechanical analysis，DMA），及61 mm×61 mm塊以用於熱機械分析（thermal mechanical analysis，TMA）測試。
拉伸測試根據ASTM D638使用V型拉伸條及Instron機器型號3365完成。所有樣品以10 mm/min牽拉直至斷裂。Instron電腦程式用於計算楊氏模數（亦稱為拉伸模數）、拉伸強度及伸長率。下表3展示拉伸測試之結果。資料表示四個拉伸條之平均值。 [表3] 表3：樣品6-9、Vectra LCP A950及完全氟化FEP之機械及CTE值
樣品 編號 YM （Mpa） 最大拉伸（Mpa） CTE @ 80℃（ppm） CTE @ 100℃（ppm）
Vectra LCP A950 2197 86 85 170
完全氟化FEP 219 17 183 211
6 853 21 96 192
7 521 19 95 94
8 512 18 98 97
9 775 24 98 98
TPL4000 629 18 98 94
如表3中可見，當相比於完全氟化FEP時，大多數樣品展示楊氏模數（YM）至少兩倍或三倍增加。當相比於完全氟化FEP時，樣品亦展示最大拉伸應力增加。歸因於Vectra LCP A950之剛度，當相比於完全氟化FEP時所有樣品之伸長率降低。關於CTE值，在80℃及100℃下測試樣品具有低於完全氟化FEP之CTE值。在100℃下，樣品7至9及TPL400展示比完全氟化FEP或Vectra LCP A950中之任一者低的CTE值。
樣品7、8及TPL4000亦經歷測試以計算撓曲模數、最大撓曲負載及撓曲應力。所有3點撓曲測試根據ASTM D790-03使用經校準Instron及射出成型ASTM D790撓曲條進行。將樣品置放於Instron中相隔50 mm之兩個金屬輥之頂部上。使用棒以1.35 mm/min之速率提供負載。Instron電腦程式用於計算模數、最大撓曲負載及最大撓曲負載下之撓曲應力。此等測試之結果展示於下表4中。所有資料表示一個撓曲條。
此外，樣品7及8經歷測試以計算熱膨脹係數（CTE）。CTE藉由TA Instruments TMA Q400使用自射出成型61 mm×61 mm塊切下的2.0至3.0 μm樣品來量測。初始樣品尺寸使用Mitutoyo系列293測微計來量測。此實施例3中之所有樣品均使用以下方法操作： 1：力0.100 N 2：在45.00℃下平衡 3：標記循環0之結束 4：10.00℃/min勻變至100.00℃ 5：等溫5.00分鐘 6：標記循環1之結束 7：10.00℃/min勻變至55.00℃ 8：標記循環2之結束 9：5.00℃/min勻變至190.00℃ 10：標記循環3之結束 11：跳至30.00℃ 12：方法結束。 CTE（α）使用以下方程式計算： [數學式1]
Figure 02_image047
其中L 0表示在25℃下之初始樣品高度，ΔL表示以微米（μm）計之長度變化，且ΔT表示以攝氏度（℃）計之溫度變化。所有樣品均在5攝氏度之變化（ΔT）下量測。CTE測試之結果展示於下表4中。所有報告值垂直（Z方向）於射出成型樣品之流動方向。 [表4] 表4：樣品7及8之拉伸測試、3點彎曲及熱機械特性
機械特性 單位 完全氟化FEP LCP 樣品7 樣品8 TPL4000
最大拉伸強度 MPa 17 86 19 18 18
模數 MPa 219 2197 521 512 629
CTE @80℃（Z方向） ppm/℃ 183 115 95 98 98
CTE @100℃（Z方向） ppm/℃ 211 170 94 97 94
CTE @120℃（Z方向） ppm/℃ 214 88 196 192 193
CTE @150℃（Z方向） ppm/℃ 222 88 293 191 288
CTE @180℃（Z方向） ppm/℃ 269 174 194 190 284
最大撓曲負載（ 3 點彎曲） MPa 21 166 23 19 29
模數（ 3 點彎曲） MPa 596 7937 1174 941 834
如表4中所展示，樣品7及8展示與完全氟化FEP相比時CTE值之改善，樣品8展示在80℃、100℃、120℃、150℃及180℃下之改善。使用3點彎曲測試確定完全氟化FEP中LCP的相容性。對照組在不添加RPC共聚物之情況下操作。LCP對照樣品展示166之最大撓曲負載及1174 MPa之模數。當對照組與樣品7相比時，樣品7之最大撓曲負載及模數遠低於對照組。此等值指示相容性增加。樣品8具有比樣品7低的CTE，但維持完全氟化FEP之柔性。 4. 實施例 4 ： 額外 FEP/LCP 相容摻合物 之機械、電及熱特性
根據實施例2中所描述之程序製備含有7.5重量%之Vectra LCP A950的FEP/LCP相容摻合物TPL4000。測試所得FEP/LCP相容摻合物（TPL4000）之機械、電及熱特性且與FEP及LCP進行比較。拉伸、撓曲及CTE測試使用實施例3中所概述之程序進行。
CTE藉由TA Instruments TMA Q400使用自射出成型61 mm×61 mm塊切下的2.0至3.0 μm樣品來量測。初始樣品尺寸使用Mitutoyo系列293測微計來量測。所有樣品均使用以下方法操作： 1：力0.100 N。 2：在45.00℃下平衡。 3：標記循環0之結束。 4：10.00℃/min勻變至100.00℃。 5：等溫5.00分鐘。 6：標記循環1之結束。 7：10.00℃/min勻變至55.00℃。 8：標記循環2之結束。 9：5.00℃/min勻變至190.00℃。 10：標記循環3之結束。 11：跳至30.00℃。 12：方法結束。 CTE（α）使用以下方程式計算： [數學式2]
Figure 02_image049
其中L 0表示在25℃下之初始樣品高度，ΔL表示以微米（μm）計之長度變化，且ΔT表示以攝氏度（℃）計之溫度變化。所有樣品均在5攝氏度之變化（ΔT）下量測。CTE測試之結果展示於上表4中。所有報告值垂直（Z方向）於射出成型樣品之流動方向。
重量損失藉由TA Instruments TGA Q500使用10至20 mg擠製顆粒量測。所有樣品均使用以下方法操作： 步驟1：在45℃下平衡。 步驟2：10℃/min勻變至800℃。 根據結果，計算1%重量損失溫度及5%重量損失溫度。 圖4為展示相比於FEP及LCP之FEP/LCP相容摻合物拉伸模數的圖式。如圖4中所示，當相比於FEP時，FEP/LCP相容摻合物展示拉伸模數之大約三倍增大。
圖5為展示100℃下FEP、LCP及FEP/LCP相容摻合物之CTE的圖式。如圖5中可見，FEP/LCP相容摻合物之CTE低於兩種未摻合聚合物（亦即，FEP及LCP）。實際上，FEP/LCP相容摻合物之CTE比FEP及LCP之CTE低接近兩倍。
在機械及熱機械特性之改善下，FEP/LCP相容摻合物維持良好熱穩定性。舉例而言，圖6為展示如藉由FEP、LCP及FEP/LCP相容摻合物中之氮損失所量測的熱穩定性的圖式。y軸為觀測到5%重量損失時之溫度。如圖6中所示，當與FEP相比時，FEP/LCP相容摻合物僅展現重量損失之略微減少。此外，圖7為展示FEP、LCP及FEP/LCP相容摻合物之玻璃轉移溫度的圖式。如在圖7中可見，FEP/LCP相容摻合物的玻璃轉移溫度類似於FEP之玻璃轉移溫度。
圖8及9展示撓曲測試之結果。圖8為展示FEP、LCP及FEP/LCP相容摻合物之最大撓曲負載下的撓曲應力的圖式。如圖8中所示，FEP/LCP相容摻合物的最大撓曲負載低於未摻合LCP的最大撓曲負載。圖9係展示FEP、LCP及FEP/LCP相容摻合物之撓曲模數的圖式。FEP/LCP相容摻合物之撓曲模數低於未摻合LCP的撓曲模數。 5. 實施例 5 ： 額外 FEP/LCP 相容摻合物 之機械及熱特性
根據實施例2中所描述之程序製備兩種FEP/LCP相容摻合物。分別製備含有7.5重量%及15.0重量%之Vectra LCP A950的FEP/LCP相容摻合物TG1000及TG2000。測試所得FEP/LCP相容摻合物之機械及熱特性且與FEP進行比較。拉伸、撓曲及CTE測試使用實施例3中所概述之程序進行。
圖10及11展示機械拉伸測試之結果。圖10為展示相比於單獨FEP，由FEP/LCP相容摻合物中之每一者製成的薄膜之最大拉伸強度的圖式。如圖10中所示，當相比於單獨FEP時，第二FEP/LCP相容摻合物（TG2000）展示最大拉伸強度之增加。圖11為展示相較於單獨FEP，由FEP/LCP相容摻合物中之每一者製成的薄膜之楊氏模數的圖式。如圖11中可見，FEP/LCP相容摻合物之楊氏模數值為單獨FEP的值的約三倍。
圖12及13展示撓曲測試之結果。圖12為展示相比於單獨FEP，由FEP/LCP相容摻合物中之每一者製成的薄膜的最大撓曲負載的圖式。如圖12中可見，第一FEP/LCP相容摻合物（TG1000）具有與FEP幾乎相同的最大撓曲負載。圖13為展示相較於單獨FEP，由FEP/LCP相容摻合物中之每一者製成的薄膜之撓曲模數的圖式。如圖13中所展現，第二FEP/LCP相容摻合物（TG2000）具有最高撓曲模數，其介於FEP之撓曲模數的兩倍與三倍之間。
圖14展示CTE測試之結果。圖14為展示在五種溫度：80℃、100℃、120℃、150℃及180℃下，相較於單獨FEP，由FEP/LCP相容摻合物中之每一者製成的薄膜之CTE的圖式。如圖14中所示，第一FEP/LCP相容摻合物（TG1000）在所有溫度下具有比FEP低的CTE。第二FEP/LCP相容摻合物（TG2000）在除了180℃之外的所有溫度下具有比FEP低的CTE。 6. 實施例 6 ： PFA/LCP 纖維之製備
反應性聚合物相容劑藉由摻合剪切全氟烷氧基烷烴（PFA）與羥基-1-萘甲酸單體、羥基苯甲酸單體及液晶聚合物（LCP）製成。各化學物質之百分比展示於下表5中。一旦樣品充分混合，將混合物以4.0至6.0 kg/hr進給至Leistμritz ZSE-18 HP-PH雙螺桿擠出機中且擠製成顆粒形式。樣品220E區1至8自340℃加熱至360℃。將螺桿保持在恆定250 RPM下。相容劑摻合物顆粒摻合物顏色為淡灰色。 [表5] 表5：製造反應性聚合物相容劑利用的化學物質百分比
樣品編號 剪切 PFA 羥基 -1- 萘甲酸 羥基苯甲酸 LCP
220E 90.0 % 2.89 % 2.11% 5.0 %
用於PFA及LCP相容的摻合物配方展示於下表6A及6B中。將上文製得之反應性聚合物相容劑（樣品220E）、PFA、LCP、1,1'-羰基二咪唑及silocym-A奈米粒子添加至一個袋中並混合直至均勻為止。如表6中所示，奈米粒子未用於樣品220F中。將混合物以4.0至6.0 kg/hr進給至Leistritz ZSE-18 HP-PH雙螺桿擠出機中且將化合物擠製成顆粒形式。區1至8自340℃加熱至360℃且螺桿速度在250 RPM下保持恆定。獲得呈灰色顆粒形式之PFA/LCP摻合物。 [表6] 表6A：PFA/LCP相容摻合物中使用之組分之量
樣品 220E PFA LCP CDI 奈米粒子
220F 20.0 % 72.3 % 7.5% 0.2 % 0
220G 20.0 % 72.1 % 7.5% 0.2 % 0.15%
[表7] 表6B：額外PFA/LCP相容摻合物中使用之組分之量
樣品 含氟聚合物 75% RM-寡聚-LCP CDI LCP
141D 1446g PFA（72.3%） 400g（20%） 4g（0.2%） 150g（7.5%）
143B 1598g FEP（79.9%） 100g（5.0%） 2g（0.1%） 300g（15%）
147D 1446g FEP（72.3%） 400g（20%） 4g（0.2%） 150g（7.5%）
149E 1528g FEP（86.3%） 120g（6.8%） 2g（0.1%） 120g（6.8%）
在配備有具有0.7 mm孔直徑之12孔塊模之Leistriz ZSE 27 HP雙螺桿擠出機上產生PFA/LCP纖維。螺桿速度在100 rpm下保持恆定且進給速率保持恆定為3.0 kg/hr。熔融壓力在325至500 PSI之間。區1至12之溫度在325℃至350℃之間。以100 ft/min之拾取速率使纖維空氣冷卻。所得纖維之直徑量測為0.09 mm至0.2 mm。 7. 實施例 7 ： PFA/LCP 纖維之機械特性
個別纖維遵循ASTM D-3379-75使用Staples永久性膠帶（Staples Glue Tape Permanent）以30 mm之標距附接於紙支架。使用第二根Staples永久性膠帶及一張紙將纖維固定在原位且消除Instron夾具對纖維之直接摩擦。對於各樣品，使用Ziess SteREO Discovery V.12顯微鏡來量測纖維之直徑。使用Instron 5582通用測試儀來量測含氟聚合物及含氟聚合物合金纖維之機械特性。Instron配備有1 kN負載單元及楔形操作夾具。一旦將各樣品裝載至楔形操作夾具中，則使用剪刀剪開纖維支架。用50 mm/min之延伸速率進行拉伸量測直至斷裂。使用BlueHill 2軟體，計算拉伸強度、拉伸模數及伸長率。
表7呈現在室溫下由純PFA及PFA/LCP相容摻合物（展示於表6A中）產生之纖維的機械特性。如下表7中所示，添加7.5重量% LCP大大增加拉伸強度及拉伸模數。樣品220F之拉伸強度比PFA之拉伸強度高3.2倍，而楊氏模數比PFA之楊氏模數高9.4倍。相比於純PFA，PFA/LCP摻合物之伸長率減小。咸信此係由於LCP之高度結晶性質降低摻合物之彈性。然而，樣品220G內奈米粒子之少量添加破壞摻合物內之LCP聚合物的結晶區域，從而與不含奈米粒子之樣品220F相比，伸長率增加。 [表8] 表7：PFA及PFA/LCP相容摻合物之機械特性
樣品 最大拉伸強度（MPa） 楊氏模數（MPa） 伸長率（%）
PFA 36.6 450.8 489.8
220F 117.8 4244.7 6.7
220G 88 4186.2 158.4
LCP* 156 10000 2.6
*資料來自Polymer-plastics technology and engineering, 1997, 第36(1)卷, 第153-165頁 8. 實施例 8 ： PFA/LCP 相容摻合物之電特性
在此實施例中測試以下樣品之電特性：純PFA樣品、樣品220F及220G（其配方描述於表6A中）、141D、143B、147D及149E（其配方描述於表6B中）。對於各樣品，使用數位卡尺在四至五個位置量測樣品厚度且取平均。隨後將樣品***空腔中。量測係使用Keysight P9374A PNA sand NIST SplitC軟體進行。在具有缺陷之樣品中，最佳區域用於覆蓋空腔開口。
各樣品之電特性展示於下表8中。更特定言之，表8展示在17 GHz下純PFA及PFA/LCP相容摻合物（樣品220F及220G）之介電常數及介電損失因數。如表8中所展示，PFA/LCP相容摻合物之介電常數高於純PFA之介電常數。PFA/LCP相容摻合物之介電損失因數亦高於純PFA。 [表9] 表8：PFA/LCP相容摻合物之電特性
樣品ID Dk Df
純PFA_1 2.053 1.04E-03
純PFA_2 2.052 1.03E-04
220F_1 2.133 1.41E-03
220F_1第2 2.154 1.43E-03
220F_2 2.206 1.44E-03
220G_1 2.114 1.77E-03
220G_2 2.120 1.78E-03
141D_1 2.178 1.44E-03
141D_2 2.209 1.52E-03
143B_1 2.322 8.69E-04
143B_2 2.324 8.58E-04
147D_1 2.214 8.34E-04
149E_1 2.377 1.07E-03
149E_2 2.379 1.07E-03
9. 實施例 9 ： 額外 PFA/LCP 相容摻合物之製備
製備PFA/LCP RPC共聚物。剪切PFA、Vectra LCP A950、6-羥基-2-萘甲酸及4-羥基苯甲酸均添加至一個袋中且均勻地混合。各化學物質之量展示於下表9中。6-羥基-2-萘甲酸及4-羥基苯甲酸LCP單體以一比一莫耳當量添加且總計為全部配方之5重量%。一旦樣品充分混合，將混合物以4.0至6.0 Kg/hr進給至Leistritz ZSE 18 HP中。各樣品區1至8自310℃加熱至340℃。螺桿速度在250 rpm下保持恆定。亦可在存在或不存在PFA之情況下製備PFA/LCP RPC共聚物。獲得呈棕色顆粒之所有RPC共聚物。 [表10] 表9：PFA/LCP RPC共聚物
樣品編號 含氟聚合物 添加劑 1 添加劑 2 Vectra LCP A950
896A 950 g剪切PFA 28.9 g 羥基-1-萘甲酸 21.1 g 羥基苯甲酸 N/A
896B 900 g剪切PFA 28.9 g 羥基-1-萘甲酸 21.1 g 羥基苯甲酸 50 g（5.0重量%）
896C 850 g剪切PFA 28.9 g 羥基-1-萘甲酸 21.1 g 羥基苯甲酸 100 g（10.0重量%）剪切
圖15展示用於產生PFA/LCP RPC共聚物之流程的實例。如圖15中所示，PFA/LCP RPC共聚物之製備經由雙螺桿擠出機中之聚縮合發生。逐步生長聚縮合由擠出機之熱量驅動。由PFA及/或剪切PFA產生之HF充當驅動反應之路易斯酸。芳族單體6-羥基-2-萘甲酸及4-羥基苯甲酸為常見LCP單體且可有效降低PFA與LCP之間的界面張力。由於6-羥基-2-萘甲酸及4-羥基苯甲酸為A-B型官能單體，其均能夠與樣品分子結構之另一分子或另一單體聚合。相應無規共聚物、單體及寡聚物可與剪切PFA及Vectra LCP A950之端基反應以產生無規嵌段共聚物。
為製備PFA/LCP相容摻合物，羰基二咪唑（CDI）、Vectra LCP A950、RPC共聚物及純PFA均添加至一個袋中並混合直至均勻為止。用於各樣品中之CDI、Vectra LCP A590、RPC共聚物及純PFA的量展示於下表10中。隨後將混合物以4.0至6.0 Kg/hr進給至Leistritz ZSE 18 HP中。區1至8自310℃加熱至340℃。螺桿速度在250 rpm下保持恆定。獲得呈灰白色顆粒之PFA/LCP摻合物。 [表11] 表10：PFA/LCP相容摻合物
樣品編號 含氟聚合物 RPC CDI Vectra LCP A950
897A 1446 g PFA 400 g 896A 4g 150 g
897B 1446 g PFA 400 g 896B 4g 150 g
897C 1446 g PFA 400 g 896C 4 g 150 g
10. 實施例 10 ： PFA/LCP 相容摻合物之機械特性
將來自實施例9之樣品重力進給至Sumitomo SE75DU射出成型機中。進料區保持在49℃下。在旋轉螺桿中，將區1至5自310℃加熱至340℃。填充時間為5.00秒，同時填充壓力為10.00 kpsi。以0.2吋/秒之速率將螺桿拉回0.3吋。將樣品成型為ASTM D638 V型以用於拉伸測試，ASTM D790撓曲條以用於動態機械分析（DMA），及61 mm×61 mm塊以用於熱機械分析（TMA）測試。
對於拉伸測試，射出成型樣品之所有機械測試均使用V型拉伸條進行。所有拉伸測試根據ASTM D638使用V型拉伸條使用Instron機器型號3365完成。所有樣品以10 mm/min牽拉直至斷裂。Instron電腦程式用於計算楊氏模數（YM）、拉伸強度及伸長率。所有資料表示四個拉伸條之平均值。
對於熱機械分析（TMA），熱膨脹係數（CTE）藉由TA Instruments TMA Q400使用自射出成型61 mm×61 mm塊切下的2.0至3.0 μm樣品來量測。初始樣品尺寸使用Mitutoyo系列293測微計來量測。所有樣品均使用以下方法操作： 1：力0.100 N 2：在45.00℃下平衡 3：標記循環0之結束 4：10.00℃/min勻變至100.00℃ 5：等溫5.00分鐘 6：標記循環1之結束 7：10.00℃/min勻變至55.00℃ 8：標記循環2之結束 9：5.00℃/min勻變至190.00℃ 10：標記循環3之結束 11：跳至30.00℃ 12：方法結束。 CTE（α）使用以下方程式計算： [數學式3]
Figure 02_image051
其中L 0表示在25℃下之初始樣品高度，ΔL表示以微米（μm）計之長度變化，且ΔT表示以攝氏度（℃）計之溫度變化。所有樣品均在5攝氏度之變化（ΔT）下量測。
表11展示PFA/LCP相容摻合物之拉伸特性。樣品897A-C中之每一者的配方展示於上述表10中。如下文表11中所展示，樣本897A呈現21 MPa值之最高最大拉伸。雖然樣品897B具有826 MPa之最高楊氏模數（YM），但該樣品展現相比於樣品897C之PFA/LCP調配物的伸長率的略微改善。當相比於純PFA時，所有調配物展現YM增加。當與純PFA相比時，樣品897A及897B展示最大拉伸之略微改善。 [表12] 表11：拉伸結果
樣品 最大拉伸（MPa） 楊氏模數（MPa） 伸長率（%）
897A 21.33 618.71 8.9
897B 19.92 825.89 7.7
897C 17.73 709.1 17.7
純PFA 19 301 230.9
以下表12展示樣品897A-C、純PFA及LCP Vectra A950之熱膨脹係數（CTE）值。與樣品897C、純PFA及LCP Vectra A950相比，在80℃及100℃下樣品897A及897B之CTE值較高。樣品897C之CTE值在100℃及120℃下分別為138 ppm/℃及141 ppm/℃，同時CTE值在更高溫度（150℃及180℃）下增加。在180℃下，樣品897B具有117 ppm/℃之CTE值，其低於在180℃下LCP Vectra A950之CTE值。 [表13] 表12：熱膨脹係數（CTE）結果
樣品 CTE @ 80℃（ppm/℃） CTE @ 100℃（ppm/℃） CTE @ 120℃（ppm/℃） CTE @ 150℃（ppm/℃ CTE @ 180℃（ppm/℃）
897A 166 183 109 258 301
897B 165 182 109 128 117
897C 86 138 141 177 240
純PFA 74 150 193 217 260
LCP Vectra A950 115 170 88 88 174
下文表13及14分別展示PFA及PFA/LCP相容摻合物的儲存模數及玻璃轉移溫度。如表13中所展現，與純PFA相比，PFA/LCP相容摻合物展現較高儲存模數值。另外，如表14中可見，PFA/LCP相容摻合物之玻璃轉移溫度低於純PFA。 [表14] 表13：儲存模數結果
樣品 儲存模數 @100℃（MPa）
897A 239.9
897B 246.7
897C 175.9
純PFA 107.2
[表15] 表14：玻璃轉移溫度
樣品 第一Tg（℃） 第二Tg（℃）
897A 70.2 217.2
897B 70.3 217.2
897C 71.52 218.8
純PFA 95   
實施例 11 ：額外相容劑配方
在前述實施例1至10中，所有反應性聚合物相容劑利用氟化聚合物及非氟化單體。除此等類別之材料以外，可添加單體或聚合物以向RPC共聚物提供分子柔曲性。此等連接分子包括柔曲性部分，諸如脂族鏈或醚官能基。此等連接分子亦可含有反應性官能基，諸如胺。連接分子用於將LCP單體以化學方式連接至聚合主鏈。此使得稱為液晶原基之分子剛性聚合LCP單元柔曲性地彼此對準，由此提供可與LCP聚合物相容之機械強度以及局部域。
在一些具體實例中，無氟RPC共聚物亦可用於使LCP/FP摻合物相容。為產生無氟RPC共聚物，將非氟化聚合物與非氟化單體組合。在一些具體實例中，可使用無氟連接分子。在一些較佳具體實例中，非氟化聚合物含有反應性官能基，諸如羧酸、羥基、酯及酸酐；且非氟化單體較佳選自LCP單體，諸如6-羥基-2-萘甲酸及4-羥基苯甲酸。適用於此目的之非氟化聚合物之非限制性實例包括圖16中所展示之環烯烴（cyclic olefin，COC）之共聚物。
RPC共聚物配方之實例展示於表15中；所展示之值為初始混合物之重量%。在此實施例11中，各聚合物含有反應性官能基，諸如羧酸、羥基、酯、COF或酸酐。此官能基可作為端基，亦即，僅在聚合物鏈之末端存在，或存在於整個聚合物鏈中。在此實施例11中，連接分子包括用胺反應基官能化之苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯（styrene-ethylene-butadiene-styrene，SEBS）熱塑性彈性橡膠及2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基苯基)]六氟丙烷。在此實施例中，LCP單體6-羥基-2-萘甲酸及4-羥基苯甲酸以1:1莫耳比使用。 [表16]
表15.所選RPC共聚物之配方
樣品 官能化PFA （%） FEP （%） COC （%） 官能化SEBS （%） 2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基-苯基)]六氟-丙烷（%） 6-羥基-2-萘甲酸（%） 4-羥基-苯甲酸（%）
82A 90 0 0 3 0 4.06 2.94
82B 90 0 0 0 3 4.06 2.94
82C 0 0 90 3 0 4.06 2.94
82D 0 90 0 3 0 4.06 2.94
82E 0 90 0 0 3 4.06 2.94
對於此實施例中之樣品中之每一者，將組分混合在一起且進給至具有表16中所示之溫度輪廓的共轉雙螺桿擠出機中。區1靠近進料器，而區8為模具。將材料以5.5 kg/hr進給至擠出機中且擠出機馬達以300 RPM旋轉。將擠出物在水浴中冷卻且粒化。 [表17]
表16.用於產生共聚物相容劑之擠出機溫度
樣品 區 1 2 3 4 5 6 7 8
82A & 82B 溫度（℃） 295 300 305 310 315 320 320 325
82C-E 250 255 260 265 270 280 280 285
實施例 12 ： 摻合 LCP 及含氟聚合物的相容劑的使用
實施例11中所描述之RPC共聚物可用於使液晶聚合物與含氟聚合物之摻合物相容。另外，諸如經官能化之SEBS橡膠之連接分子可添加至LCP/FP摻合物中。在一些具體實例中，除RPC共聚物外，使用另一分子以提高LCP與含氟聚合物之間的相容性。在一些具體實例中，此分子為1,3-雙(4,5-二氫-2-
Figure 110132928-1
唑基)苯，但具有多種官能基之分子亦為有效的。表17展示一些例示性LCP/FP摻合物之組成。在此等摻合物中，含氟聚合物可或可不具有反應性官能基。 [表18]
表17.  LCP/PFA摻合物之組成
樣品 PFA （%） LCP （%） 1,3-雙(4,5-二氫-2-
Figure 110132928-1
唑基)苯（%） 		CDI （%） RPC-82A （%） 官能化SEBS橡膠（%）
90A 71.2 17.8 1 0 10 0
92A 68.8 17.2 1 0 10 3
92B 72.0 18.0 0 0 10 0
92C 79.2 19.8 1 0 0 0
92D 80.0 20.0 0 0 0 0
92E 71.2 17.8 0 1 10 0
92F 17.2 68.8 1 0 10 3
將表17中之所有材料以5.5 kg/hr進給至共轉雙螺桿擠出機中，其中擠出機馬達以300 RPM旋轉。擠出機溫度列舉於表18中。將擠出物在水浴中冷卻且粒化，隨後射出成型。所有樣品均在600至626℉之機筒溫度下射出成型。 [表19]
表18.用於產生相容LCP/含氟聚合物摻合物之擠出機溫度
樣品 區 1 2 3 4 5 6 7 8
90A，92A-F 溫度（℃） 295 300 305 310 315 320 320 325
如圖17至19中所示，量測此等摻合物之射出成型零件之拉伸強度、拉伸模數及伸長率特性。為了清楚起見，省略PFA之斷裂伸長率；其為485.6%±8.92%。將V型拉伸條射出成型且使用Instron萬能試驗機（Instron Universal Testing Machine）以10 in/min之應變速率測試。除非另外指出，否則所有結果均報告為5個樣品之平均值且誤差條表示一個標準差。另外，熱機分析儀（thermomechanical analyzer，TMA）用於測定此等樣品之CTE（在z方向上）。CTE量測為在給定溫度範圍內資料之最佳擬合線之斜率。此等結果展示於圖20中。
亦進行分腔介電量測以量測此等材料在16 GHz下之Dk及Df。此等結果展示於圖21及22中。此處及以下實施例中報告之PFA樣品為純PFA且在725至770℉下射出成型。樣品92F未由擠出成股；其不可粒化或射出成型且因此未報告其結果。
此實施例12中之所有樣品具有比單獨PFA更高的拉伸強度及拉伸模數。所有樣品亦具有比單獨PFA更低的伸長率。比較90A與92E，吾人可發現90A之調配物顯示更高拉伸強度。將經官能化之SEBS橡膠添加至最終摻合物未改善此等特性，如藉由與90A相比之92A之較低伸長率所證明。此實施例12中所研究之所有具體實例展示比單獨PFA更低的100至200℃下的CTE。
樣品90A展示最增強之特性。如已提及，90A具有優於92E之機械特性，且在10℃至100℃下具有比樣品92A低之CTE。另外，取得所選擇樣品之SEM顯微照片。此等展示於圖23至25中。由此等顯微照片顯而易見，RPC 82A之存在提高LCP/FP摻合物之相容性。92C及92D之微結構展示比90A之紋理大得多的紋理。此指示在樣品90A中，LCP與PFA之間的表面張力較低，允許較小LCP及PFA域。降低之表面張力可為RPC之結果。另外，如圖21中所見，不存在RPC產生較高介電常數。如樣品92C中所展現，單獨使用小分子相容劑似乎不會降低PFA與LCP之間的表面張力。 實施例 13 ： LCP/ 含氟聚合物摻合物中 各種反應性聚合物相容劑的使用 .
由於反應性聚合物相容劑可用於有效摻合LCP及含氟聚合物，因此使用實施例11中所論述之反應性聚合物相容劑中之每一者來產生例示性含氟聚合物/LCP摻合物。表19展示使用實施例11中論述之RPC相容之一些LCP及含氟聚合物之摻合物的組成。 [表20]
表19.  LCP/含氟聚合物摻合物之組成
樣品 PFA（%） FEP（%） LCP（%） 1,3-雙(4,5-二氫-2-
Figure 110132928-1
唑基)苯（%） 		RPC（%） RPC樣品
85A 71.2 0 17.8 1 10 82A
85B 71.2 0 17.8 1 10 82B
85C 71.2 0 17.8 1 10 82C
88A 0 71.2 17.8 1 10 82C
88B 0 71.2 17.8 1 10 82D
88C 0 71.2 17.8 1 10 82E
將表19中之所有材料混合在一起且以5.5 kg/hr進給至共轉雙螺桿擠出機中，其中擠出機馬達以300 RPM旋轉。擠出機溫度列舉於表20中。將擠出物在水浴中冷卻且粒化。隨後射出成型樣品。所有樣品均在600至626℉之機筒溫度下射出成型。 [表21]
表20.相容LCP/含氟聚合物摻合物之擠出機溫度
樣品 區 1 2 3 4 5 6 7 8
85A-C 溫度（℃） 295 300 305 310 315 320 320 325
88A-C 270 280 285 290 290 295 295 300
如圖26至28中所示，量測此等摻合物之射出成型零件的拉伸特性。將V型拉伸條射出成型且使用Instron萬能試驗機以10 in/min之應變速率測試。另外，熱機分析儀（TMA）用於測定此等樣品之CTE（在z方向上）。此等結果展示於圖29及30中。在圖29中，為了清楚起見豎直地偏移尺寸變化以使得所有曲線在大約25℃對準。各曲線之斜率對應於彼溫度範圍中之熱膨脹係數（CTE）。亦進行分腔介電量測以量測此等材料之Dk及Df。此等結果展示於圖31及32中。
在此等樣品中，樣品85A具有最高拉伸強度以及最高斷裂伸長率。在基於FEP之樣品中，樣品88A具有最低拉伸強度及最低斷裂伸長率，而88B及88C表現彼此類似。樣品85C及88A在高於100℃具有顯著收縮，表明82C反應性聚合物相容劑之存在引起在較高溫度下收縮。對於此等具體實例中之每一者，100℃至200℃下之CTE低於單獨相應含氟聚合物之CTE。儘管如此，在z方向上之CTE仍相對較高。就介電特性而言，樣品85A具有基於PFA之樣品中之最低Dk及Df。所有基於FEP之樣品展示比基於PFA之樣品低的介電損失常數。 實施例 14 ： LCP 相對於含氟聚合物的比率
在實施例13中，展示存在可使LCP及含氟聚合物相容之許多RPC。然而，在實施例13中，僅研究了一種含氟聚合物相對於LCP之比率。RPC能夠使廣泛範圍之LCP/含氟聚合物組成物相容。此實施例14中之樣品之組成展示於表21中。應注意，樣品90A具有與樣品85A相同之組成及加工條件，然而，樣品在不同時間進行加工。將此實施例14中之樣品各自混合在一起且以5.5 kg/hr進給至雙螺桿擠出機中；在300 RPM下運行擠出機。所用溫度為表20中所列樣品85A-C之溫度。 [表22]
表21.相容LCP/含氟聚合物摻合物之組成
樣品 PFA（%） LCP（%） 1,3-雙(4,5-二氫-2-
Figure 110132928-1
唑基)苯（%） 		RPC-82A（%）
90A 71.2 17.8 1 10
90B 62.3 26.7 1 10
90C 53.4 35.6 1 10
85D 17.8 71.2 1 10
此等樣品亦在描述於實施例13中之條件下射出成型，且其拉伸特性以相同方式量測。此等材料之拉伸特性可見於圖33至35中。樣品85D過於潤滑且滑動穿過Instron萬能試驗機之拉伸夾具，因此未報告其拉伸特性。量測所有樣品，包括單獨85D及LCP之撓曲特性，且報告於圖36中。已展示材料之撓曲模數及拉伸模數通常為線性相關的，且因此撓曲模數允許吾人作出關於拉伸模數及其他機械特性之推斷。
PFA之撓曲模數先前量測為399 MPa。若LCP/PFA摻合物之撓曲模數與僅LCP及PFA組分之加權平均值成比例，則藉此及量測之LCP撓曲模數為6602，吾人可預測該撓曲模數將係多少。此等具體實例之預測撓曲模數展示於表22中。應注意，用於此計算之PFA量包括反應性聚合物相容劑中之PFA，然而，其他相容組分（總計摻合物的2重量%）不包括於此計算中。比較此等資料與圖36中之資料，吾人可見此等摻合物中之每一者的實際撓曲模數超過僅考慮PFA及LCP時將預測之撓曲模數。因此，顯而易見的是，相容劑顯著有助於LCP/PFA摻合物的機械強度。 [表23]
表22.實施例14樣品的量測及預測撓曲模數
具體實例 預測撓曲模數-組分之加權平均值（MPa） 量測撓曲模數（MPa）
90A 1495 1853
90B 2047 3134
90C 2599 4149
85D 4808 5829
此等具體實例之介電特性使用分腔方法在16 GHz下量測。此等具體實例的介電常數及介電損失因數分別示於圖37及38中。觀測到當樣品之LCP含量愈高，該樣品之Df愈高的趨勢。因此，大部分所要樣品取決於其將用於之應用。對於柔性應用，樣品90A可為所要的，而對於需要機械強度之應用，樣品85D可為更合乎需要的。
E. 結論
揭示產生液晶聚合物及含氟聚合物摻合物之組成及方法。摻合此等聚合物之所揭示方法之具體實例包括合成及/或使用反應性聚合物相容劑及在一些具體實例中小分子相容劑。反應性聚合物相容劑之具體實例係藉由將至少一種聚合物與至少一種類別之單體組合來產生。在一些具體實例中，聚合物中之一者為含氟聚合物，其可為含有反應基之經官能化之含氟聚合物。然而，在一些具體實例中，此聚合物亦可為非氟化聚合物，諸如環烯烴共聚物。反應性聚合物相容劑之具體實例之另一組分為非氟化單體。在一些具體實例中，此等非氟化單體為LCP單體。在一些具體實例中，可添加連接分子以增強反應性聚合物相容劑之分子柔曲性且允許構築之LCP液晶原基以便捷方式對準。
應理解，本發明之所揭示具體實例之任何給定要素可體現於單一結構、單一步驟、單一物質或其類似者中。類似地，所揭示具體實例之給定要素可體現於多個結構、步驟、物質或其類似者中。
前述描述說明且描述本發明之製程、機器、製造、物質組成及其他教示內容。另外，本發明僅展示且描述所揭示之製程、機器、製造、物質組成及其他教示內容之某些具體實例，但如上文所提及，應理解本發明之教示內容能夠用於各種其他組合、修改及環境中且能夠在如本文所表述之教示內容的範圍內進行改變或修改，與所屬相關技術領域中具有通常知識者之技能及/或知識相稱。上文中所描述之具體實例進一步意欲解釋實踐本發明之製程、機器、製造、物質組成及其他教示內容的某些已知最佳模式，且意欲使所屬技術領域中其他具有通常知識者能夠在此類（或其他）具體實例中及在特定應用或用途所需之各種修改的情況下利用本發明之教示內容。因此，本發明之製程、機器、製造、物質組成及其他教示內容不意欲限制本文中所揭示之準確具體實例及實施例。僅為了與37 C.F.R. § 1.77之建議一致或另外提供組織佇列，提供本文中之任何章節標題。此等標題不應對本文中所闡述之本發明進行限制或特徵界定。
無
[圖1]用於產生含有FEP之相容劑組成物或反應性聚合物相容劑之流程的實例。 [圖2]反應性聚合物相容劑之具體實例的1500×放大率掃描電子顯微照片影像。 [圖3]反應性聚合物相容劑之具體實例的2000×放大率掃描電子顯微照片影像。 [圖4]FEP、LCP及摻合FEP及LCP之具體實例之拉伸模數。 [圖5]FEP、LCP及摻合FEP及LCP之具體實例在100℃下的熱膨脹係數（CTE）。 [圖6]FEP、LCP及摻合FEP及LCP之具體實例如藉由氮損失所量測之熱穩定性。Y軸為觀測到5%重量損失時之溫度。 [圖7]FEP、LCP及摻合FEP及LCP之具體實例之玻璃轉移溫度。 [圖8]FEP、LCP及摻合FEP及LCP之具體實例最大撓曲負載下的撓曲應力。應注意，摻合物之最大撓曲負載低於未摻合LCP。 [圖9]FEP、LCP及摻合FEP及LCP之具體實例之撓曲模數。應注意，摻合物之撓曲模數低於未摻合LCP。 [圖10]相較於單獨FEP，由FEP及LCP摻合物之具體實例製成的薄膜之最大拉伸強度。 [圖11]相較於單獨FEP，由FEP及LCP摻合物之具體實例製成的薄膜之楊氏模數（Young's modulus）。 [圖12]相較於單獨FEP，由FEP及LCP摻合物之具體實例製成的薄膜之最大撓曲負載。 [圖13]相較於單獨FEP，由FEP及LCP摻合物之具體實例製成的薄膜之撓曲模數。 [圖14]相較於單獨FEP，由FEP及LCP摻合物之具體實例製成的薄膜在五種溫度下之熱膨脹係數。 [圖15]用於產生含有PFA之反應性聚合物相容劑的流程之實例。 [圖16]環烯烴共聚物結構之實例。 [圖17]根據某些具體實例之LCP及FP摻合物的拉伸強度。 [圖18]根據某些具體實例之LCP及FP摻合物的拉伸模數。 [圖19]根據某些具體實例之LCP及FP摻合物之斷裂伸長率。 [圖20]根據某些具體實例之LCP及FP摻合物的CTE。 [圖21]根據某些具體實例之LCP及FP摻合物之介電常數。 [圖22]根據某些具體實例之LCP及FP摻合物之介電損失因數。 [圖23]樣品90A顆粒在流動方向上1300×放大率之SEM顯微照片。 [圖24]樣品92C顆粒在流動方向上1300×放大率之SEM顯微照片。 [圖25]樣品92D顆粒在流動方向上1300×放大率之SEM顯微照片。 [圖26]根據某些具體實例之LCP及FP摻合物的拉伸強度。 [圖27]根據某些具體實例之LCP及FP摻合物的拉伸模數。 [圖28]根據某些具體實例之LCP及FP摻合物之斷裂伸長率。 [圖29]根據某些具體實例之LCP及FP摻合物在z方向上的尺寸變化。 [圖30]作為10℃至100℃及100℃至200℃溫度範圍內之資料之最佳擬合線之斜率量測的z方向上根據某些具體實例之LCP及FP摻合物之射出成型零件之CTE。 [圖31]根據某些具體實例之LCP及FP摻合物使用分腔方法（split cavity method）在16 GHz下量測之介電常數。 [圖32]根據某些具體實例之LCP及FP摻合物使用分腔方法在16 GHz下量測之介電損失因數。 [圖33]某些具體實例之拉伸強度。 [圖34]某些具體實例之拉伸模數。 [圖35]某些具體實例之斷裂伸長率。 [圖36]某些具體實例之撓曲模數。 [圖37]某些具體實例使用分腔方法在16 GHz下量測之介電常數。 [圖38]某些具體實例使用分腔方法在16 GHz下量測之介電損失因數。

Claims (20)

  1. 一種聚合物摻合物，其包含含氟聚合物、液晶聚合物及相容劑組成物，其中該相容劑組成物包含具有含氟分子及液晶單體之共聚物。
  2. 如請求項1之聚合物摻合物，其中該相容劑組成物進一步包含小分子相容劑。
  3. 如請求項1之聚合物摻合物，其中該相容劑組成物進一步包含連接分子。
  4. 如請求項3之聚合物摻合物，其中該連接分子為苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯橡膠。
  5. 如請求項3之聚合物摻合物，其中該連接分子結合於該含氟分子及該液晶單體這兩者。
  6. 如請求項1之聚合物摻合物，其中該相容劑組成物進一步包含選自以下之完全氟化含氟聚合物：氟化乙烯丙烯（fluorinated ethylene propylene，FEP）或全氟烷氧基烷烴（perfluoroalkoxy alkane，PFA）。
  7. 如請求項1之聚合物摻合物，其中該聚合物摻合物至少包含15% w/w液晶聚合物。
  8. 如請求項1之聚合物摻合物，其中該含氟聚合物為氟化乙烯丙烯（FEP）。
  9. 如請求項1之聚合物摻合物，其中該含氟聚合物為全氟烷氧基烷烴（PFA）。
  10. 如請求項9之聚合物摻合物，其中該聚合物摻合物包含至少65% w/w PFA及至少15% w/w液晶聚合物。
  11. 如請求項9之聚合物摻合物，其中該聚合物摻合物包含約68%與72% w/w之間的PFA、約17%與20% w/w之間的液晶聚合物及約8%與12% w/w之間的相容劑組成物。
  12. 如請求項1之聚合物摻合物，其中該液晶聚合物為與該相容劑組成物之該液晶單體相同的物種。
  13. 如請求項1之聚合物摻合物，其中該聚合物摻合物具有單獨該含氟聚合物之撓曲模數的至少800%之撓曲模數。
  14. 一種聚合物摻合物，其包含含氟聚合物、液晶聚合物及相容劑組成物，其中該相容劑組成物包含具有全氟烷氧基烷烴（PFA）分子及至少兩種不同的液晶單體之共聚物。
  15. 如請求項14之聚合物摻合物，其中該等液晶單體包含6-羥基-2-萘甲酸及4-羥基-苯甲酸。
  16. 如請求項14之聚合物摻合物，其中該相容劑組成物進一步包含苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯熱塑性彈性橡膠。
  17. 如請求項14之聚合物摻合物，其中該聚合物摻合物具有大於PFA之純組成物的最大拉伸強度。
  18. 如請求項14之聚合物摻合物，其中該聚合物摻合物在100℃至200℃下具有比PFA之純組成物低的熱膨脹係數。
  19. 如請求項14之聚合物摻合物，其中該聚合物摻合物之破壞伸長%為至少15%。
  20. 一種聚合物摻合物，其包含含氟聚合物、液晶聚合物及反應性聚合物相容劑共聚物，其中該反應性聚合物相容劑共聚物由經官能化之含氟聚合物、連接分子及至少一種LCP單體之反應產生。
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