涂覆的聚合物膜
阅读：949发布：2022-03-02
专利汇可以提供涂覆的聚合物膜专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了具有改善的 介电强度 的涂覆的 聚合物 组合物。涂覆的聚合物组合物可以包含聚合物衬底和无机材料。本 摘要 旨在作为扫描工具，用于在特定领域中的检索目的，而并非旨在限制本发明。，下面是涂覆的聚合物膜专利的具体信息内容。
1.一种涂覆的聚合物复合材料，包含：
聚合物衬底和存在于所述聚合物衬底的至少一个表面上的无机材料，
其中，与相同组成的未涂覆的聚合物衬底相比，所涂覆的聚合物组合物具有改善的介电强度，其中，如果存在于所述至少一个表面上的所述无机材料不包含高介电无机材料，那么所述无机材料具有约20nm至约200nm的厚度。
2.根据权利要求1所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述聚合物衬底进一步包含复合材料添加剂。
3.一种涂覆的聚合物复合材料，包含：
包含聚合物和复合材料添加剂的聚合物衬底；以及
存在于所述聚合物衬底的至少一个表面上的无机材料，其中，与相同组成的未涂覆的聚合物复合材料相比，所述涂覆的聚合物复合材料具有改善的介电强度。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述无机材料包含具有高介电常数的无机材料。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述聚合物衬底包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、尼龙、聚对苯二甲酸乙酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚砜、聚酰胺、芳香族聚酰胺、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁酯、聚苯醚、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚甲醛塑料、聚偏氟乙烯、乙酸纤维素、或它们的组合。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述聚合物衬底包括聚醚酰亚胺。
7.根据权利要求6所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述聚醚酰亚胺具有由以下式表示的结构：
其中，所述聚醚酰亚胺聚合物具有至少20,000道尔顿的分子量。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述聚合物衬底包括聚碳酸酯。
9.根据权利要求8所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述聚碳酸酯包含式：
8
其中，R 基团总数的至少约60％是芳香族有机基团并且其余量是脂肪族、脂环族或芳香族基团，其中，j至少是2。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述聚碳酸酯包含双酚。
11.根据权利要求10所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述双酚包含苯并[c]吡咯酮碳酸酯单元。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述聚合物衬底包括聚酯碳酸酯。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述聚合物衬底不包括氰基官能化聚合物。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述聚合物衬底不包括获得自氰基改性的聚醚酰亚胺的聚醚酰亚胺。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述无机材料存在于所述聚合物衬底的相对侧上。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述无机材料包含具有低介电常数的无机材料。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述无机材料包含二氧化硅。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述无机材料包括氧化钛、氮化硼、氧化铌、钛酸锶、钛酸钡、氧化铪、或它们的组合。
19.根据权利要求1-18中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，进一步包含包括以下的材料：SiO2、Si3N4、Al2O3、TiO2、BN、Ta2O5、Nb2O5、SrTiO3、BaTiO3、ZrO2、HfO2、或它们的组合。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述聚合物衬底具有约1μm至约50μm的厚度。
21.根据权利要求1-20中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述聚合物衬底具有约5μm的厚度。
22.根据权利要求1-21中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述无机材料具有约20nm至约200nm的厚度。
23.根据权利要求1-22中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述无机材料具有约20nm至约100nm的厚度。
24.根据权利要求1-23中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，具有比可比较的未涂覆的聚合物衬底高至少30％的介电强度。
25.根据权利要求1-24中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，具有比可比较的未涂覆的聚合物衬底高至少40％的介电强度。
26.根据权利要求1-25中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，具有比可比较的未涂覆的聚合物衬底高至少45％的介电强度。
27.根据权利要求1-26中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述无机材料设置在所述聚合物衬底的第一表面上，并且第二无机材料设置在所述聚合物衬底的相对表面上，并且，其中所述无机材料和所述第二无机材料具有相同的组成。
28.根据权利要求1-26中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述无机材料设置在所述聚合物衬底的第一表面上，并且第二无机材料设置在所述聚合物衬底的相对表面上，并且，其中所述无机材料和所述第二无机材料具有不同的组成。
29.根据权利要求1-28中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，能够膜缠绕。
30.根据权利要求1-29中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，无机涂层不会不利地影响所述组合物的拉伸强度和/或弹性模量。
31.根据权利要求2-30中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述复合材料添加剂包括BaTiO3、SiO2、Si3N4、Al2O3、TiO2、BN、Ta2O5、Nb2O5、SrTiO3、ZrO2、HfO2、或它们的组合。
32.根据权利要求2-31中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，所述复合材料添加剂包括BaTiO3。
33.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料的电子元件。
34.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料的电容器。
35.一种制备涂覆的聚合物组合物的方法，所述方法包括将无机材料沉积在聚合物衬底的一个表面的至少一部分上，使得生成的涂覆的聚合物组合物具有超过所述聚合物衬底本身的改善的介电强度。
36.根据权利要求35所述的方法，其中，通过溅射、化学气相沉积、等离子体增强的化学气相沉积、原子层沉积、或它们的组合进行所述沉积。
37.根据权利要求35-36中任一项所述的方法，其中，所述聚合物衬底包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、尼龙、聚对苯二甲酸乙酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚砜、聚酰胺、芳香族聚酰胺、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁酯、聚苯醚、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚甲醛塑料、聚偏氟乙烯、乙酸纤维素、或它们的组合。
38.根据权利要求35-37中任一项所述的方法，其中，所述聚合物衬底包括聚醚酰亚
胺。
39.根据权利要求35-38中任一项所述的方法，其中，所述聚醚酰亚胺具有由以下式表示的结构：
其中，所述聚醚酰亚胺聚合物具有至少20,000道尔顿的分子量。
40.根据权利要求35-39中任一项所述的涂覆的聚合物组合物，其中，所述聚合物衬底包括聚碳酸酯。
41.根据权利要求40所述的方法，其中，所述聚碳酸酯包括式：
8
其中，R 基团总数的至少约60％是芳香族有机基团并且其余量是脂肪族、脂环族或芳香族基团，其中，j至少是2。
42.根据权利要求35-41中任一项所述的方法，其中，所述聚合物衬底不包括氰基官能化聚合物。
43.根据权利要求35-42中任一项所述的方法，其中，所述聚合物衬底不包括获得自氰基改性的聚醚酰亚胺的聚醚酰亚胺。
44.根据权利要求35-43中任一项所述的方法，其中，所述无机材料以单层沉积在所述聚合物衬底的单个表面上。
45.根据权利要求35-44中任一项所述的方法，其中，所述无机材料包括SiO2、Si3N4、Al2O3、TiO2、BN、Ta2O5、Nb2O5、BaTiO3、SrTiO3、ZrO2、HfO2、或它们的组合。
46.根据权利要求35-45中任一项所述的方法，其中，所述无机材料包括氧化钛、氮化硼、氧化铌、钛酸锶、钛酸钡、氧化铪、或它们的组合。
47.根据权利要求35-46中任一项所述的方法，其中，所述无机材料包括二氧化硅。
48.根据权利要求35-47中任一项所述的方法，其中，所述聚合物衬底具有约1μm至约
50μm的厚度。
49.根据权利要求35-48中任一项所述的方法，其中，所述聚合物衬底具有约5μm的厚度。
50.根据权利要求35-49中任一项所述的方法，其中，所述无机材料沉积成约20nm至约
100nm的厚度。
51.根据权利要求35-50中任一项所述的方法，进一步包括将第二无机材料沉积在所
述聚合物衬底的相对表面上，并且，其中所述无机材料和所述第二无机材料具有相同的组成。
52.根据权利要求35-50所述的方法，进一步包括将第二无机材料沉积在所述聚合物
衬底的相对表面上，并且，其中所述无机材料和所述第二无机材料具有不同的组成。
涂覆的聚合物膜
技术领域
[0001] 本公开涉及介电材料，并且具体涉及具有改善的介电性能的聚合物组合物。
背景技术
[0002] 介电材料是常用于电子和能量相关设备中的非导电、电绝缘材料。电容器是在电容器的介电材料层中能够保持或存储电荷的电气元件。这些介电材料通常包括聚合物。电
容器的能量密度与介电性能以及其中的介电材料的电击穿强度有关。因此，传统的电容器
的能量密度通常受限于用于介电层中的聚合物的介电性能和介电强度。
容器的能量密度与介电性能以及其中的介电材料的电击穿强度有关。因此，传统的电容器
的能量密度通常受限于用于介电层中的聚合物的介电性能和介电强度。
[0004] 根据本发明的一个或多个目的，如本文中具体实施和广泛描述的，一方面，本公开涉及介电材料，并且具体地涉及具有改善的介电性能的聚合物组合物。
[0005] 在一个方面，本公开提供了涂覆的聚合物组合物，包含聚合物衬底和沉积在其至少一个表面上的无机材料，其中，与相同组合物的未涂覆的聚合物衬底相比，涂覆的聚合物
组合物具有改善的介电强度。
组合物具有改善的介电强度。
[0006] 在另一个方面，本公开提供了包括如在本文中描述的涂覆的聚合物组合物的电容器。
[0007] 在另一个方面，本公开提供了制备涂覆的聚合物组合物的方法，该方法包括将无机材料沉积在聚合物衬底的一个表面的至少一部分上，使得生成的涂覆的聚合物组合物具
有超过聚合物衬底本身的改善的介电强度。
有超过聚合物衬底本身的改善的介电强度。
[0008] 本发明的另外方面将部分地陈述在随后的描述中，并且由该描述将部分地是显而易见的，或者可以通过实施本发明而获知。通过所附权利要求中具体指出的元素和组合来
实现和得到本发明的优点。应当理解的是，如所要求保护的，前面的一般性描述和以下具体
实施方式都是示例性的而且仅用于举例说明，而并非限制本发明。
附图说明
实现和得到本发明的优点。应当理解的是，如所要求保护的，前面的一般性描述和以下具体
实施方式都是示例性的而且仅用于举例说明，而并非限制本发明。
附图说明
[0010] 图2示出了根据本公开的各方面，可由将二氧化硅膜沉积在聚醚酰亚胺衬底上获得的DC击穿强度的改善。
[0011] 图3示出了根据本公开的各方面，可由将氮化硅(SiNx)膜沉积在聚醚酰亚胺衬底上获得的击穿强度的改善。
[0012] 图4是根据本公开的各个方面，用SiNx膜涂覆的聚醚酰亚胺膜的显微照片。
[0013] 图5示出了根据本公开的各个方面，针对二氧化硅涂覆的聚醚酰亚胺衬底的应力-应变曲线。
[0014] 图6示出了所要求保护的本发明的典型的涂覆方案。如所示出的，高-k层和低-k层的各种组合可以添加至聚合物衬底。
[0015] 图7示出了来自不同O2流量下Ta2O5的反应溅射的数据。
[0017] 图9示出了来自Ultem1000上的高-K(介电常数)TiO2涂覆效果的数据。
[0018] 图10示出了来自不同O2流量下的反应溅射的数据。
[0019] 图11示出了来自通过PECVD对溅射沉积的SiO2涂层的数据。氧流量是30sccm并且2％的SiH4稀释在氦中。对于50nm、100nm和150nm的SiO2涂层，PECVD涂覆时间分别是
46秒、92秒和138秒。
46秒、92秒和138秒。
[0021] 图13示出了Ultem1000上的1-侧不对称低-k/高-k涂覆组合的数据。使用RF磁控溅射法将充当无机层的100nm的Ta2O5和100nm的SiO2添加至膜。
[0022] 图14示出了Ultem1000上的1-侧不对称低-k/高-k涂覆组合的数据。使用RF磁控溅射法将充当无机层的100nm的SrTiO3和100nm的SiO2添加至膜。
[0023] 图15示出了Ultem1000上的2-侧对称高-k/低-k涂覆组合的数据。将充当无机层的50nm的Ta2O5和100nm的SiO2的双涂层添加至膜。
[0024] 图16示出了具有比图15中的实例相对较厚的涂层的Ultem1000上的2-侧对称高-k/低-k涂覆组合的数据。将充当无机层的100nm的Ta2O5和100nm的SiO2的双涂层
添加至膜。
添加至膜。
[0025] 图17示出了Ultem1000上的2-侧对称高-k/低-k涂覆组合的数据。将充当无机层的100nm的SrTiO3和50nm的SiO2的双涂层添加至膜。
[0026] 图18示出了Ultem1000上的不对称低-k/高-k涂覆组合的数据。用50nm的SiO2涂覆5微米Ultem1000膜的两侧，并且用SrTiO3涂覆单侧。
[0028] 图20示出了Ultem1000上的TiO2的涂覆效果。通过18％O2中的反应溅射、7％O2中的RF、或无O2中的RF施加TiO2。
[0030] 图22示出了聚碳酸酯膜上的高-k涂层的效果。在10μm聚碳酸酯膜上，通过溅射将Ta2O5涂层施加为100nm或50nm层。
具体实施方式
[0031] 通过参照本发明的以下详细描述和其中包括的实施例，可以更容易地理解本发明。
[0032] 在公开和描述本发明的化合物、组合物、制品、系统、装置、和/或方法之前，应理解的是，它们不限于特定的合成方法，除非另有说明，或者，它们不限于具体的试剂，除非另有说明，同样地，当然可以改变。还应该理解的是，本文使用的术语仅是为了描述具体方面的目的，而并非旨在进行限制。尽管与本文描述的那些相似或等效的任何方法和材料可以
用于本发明的实践或试验中，现在描述实例方法和材料。
用于本发明的实践或试验中，现在描述实例方法和材料。
[0033] 本文中提到的所有出版物通过引用合并于此以便与出版物所引用的内容相关联公开和描述这些方法和/或材料。
[0034] 定义
[0035] 除非另有定义，本文中使用的所有技术与科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同含义。尽管与本文描述的那些相似或等效的任何方法和材料可以用
于本发明的实践或试验中，现在描述实例方法和材料。
于本发明的实践或试验中，现在描述实例方法和材料。
[0037] 在本文中范围可以表示为从“约”一个特定值和/或至“约”另一个特定值。当表示这样的范围时，另一个方面包括从该一个特定值和/或至该其他特定值。相似地，当值表
示为近似值时(通过使用先行词“约”)，应理解的是特定值形成了另一个方面。将进一步理
解的是，每个范围的端点明显地与其他端点相关又独立于其他端点。还应理解的是，存在本
文中公开的许多值，并且本文中还将每个值公开为除了该值本身外“约”该特定值。例如，
如果公开了值“10”，则也公开了“约10”。还应理解的是，还公开了两个特定单元之间的每个单元。例如，如果公开了10和15，则也公开了11、12、13、和14。
示为近似值时(通过使用先行词“约”)，应理解的是特定值形成了另一个方面。将进一步理
解的是，每个范围的端点明显地与其他端点相关又独立于其他端点。还应理解的是，存在本
文中公开的许多值，并且本文中还将每个值公开为除了该值本身外“约”该特定值。例如，
如果公开了值“10”，则也公开了“约10”。还应理解的是，还公开了两个特定单元之间的每个单元。例如，如果公开了10和15，则也公开了11、12、13、和14。
[0038] 如在本文中使用的，术语“介电强度”和“击穿强度”可互换地使用并且是指在击穿之前材料可以承受的最大电应力。例如，可以以伏每微米(V/μm)或以千伏每毫米(kV/
mm)测量“介电强度”和“击穿强度”。
mm)测量“介电强度”和“击穿强度”。
[0039] 如在本文中使用的，术语“高介电常数”是指材料，如具有10或更高的介电常数的无机材料。具有高介电常数的材料包括但不限于TiO2、Ta2O5、和SrTiO3。
[0040] 如在本文中使用的，术语“低介电常数”是指材料，如具有小于10的介电常数的无机材料。具有低介电常数的材料包括但不限于SiO2和SiNx。
[0041] 如在本文中使用的，术语“可选的”或“可选地”是指随后描述的事件或情况可以出现或不出现，并且描述包括所述事件或情况出现的实例和没有出现的实例。例如，短语“可选地取代的烷基”是指烷基可以是取代的或可以是未取代的，并且描述包括取代的烷基和
未取代的烷基。
未取代的烷基。
[0042] 如在本文中使用的，术语“聚合物衬底”等术语是指包括聚合物的材料。聚合物衬底可以具有任何形状。例如，聚合物衬底可以是平的或弯曲的。因此，聚合物衬底包括但不
限于膜和线。
限于膜和线。
[0043] 公开了用于制备本发明的组合物的组分以及用于本文公开的方法中的组合物本身。本文公开了这些材料和其他材料，并且应理解的是，当公开这些材料的组合、子集、相互作用、集合等等时，尽管不能明确地公开这些化合物的每种不同的单独和集体的组合以及
改变的具体参考，但是本文明确地考虑并描述了它们中的每一种。例如，如果公开和讨论了
特定的化合物并且讨论了能够对包括该化合物的许多分子进行的许多修饰，除非明确地指
出相反，否则明确考虑的是化合物的每种和所有的组合与改变以及可能的变更。因此，如果
公开了一类分子A、B、和C以及一类分子D、E、和F并且公开了组合分子的实例A-D，那么即
使没有单独地述及每一种，每一种也是单独地和结合地考虑的有意义的组合，认为公开了
A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E、和C-F。同样地，还公开了这些的任何的子集和组合。因此，例如，可以认为公开了子集A-E、B-F、和C-E。这个概念适用于本申请的所有方面，包括但不限于制造和使用本发明组合物的方法中的步骤。因此，如果存在许多额外的可以进行
的步骤，应理解的是，这些额外的步骤中的每一个都可以利用本发明的方法的任何具体方
面或方面的组合来进行。
改变的具体参考，但是本文明确地考虑并描述了它们中的每一种。例如，如果公开和讨论了
特定的化合物并且讨论了能够对包括该化合物的许多分子进行的许多修饰，除非明确地指
出相反，否则明确考虑的是化合物的每种和所有的组合与改变以及可能的变更。因此，如果
公开了一类分子A、B、和C以及一类分子D、E、和F并且公开了组合分子的实例A-D，那么即
使没有单独地述及每一种，每一种也是单独地和结合地考虑的有意义的组合，认为公开了
A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E、和C-F。同样地，还公开了这些的任何的子集和组合。因此，例如，可以认为公开了子集A-E、B-F、和C-E。这个概念适用于本申请的所有方面，包括但不限于制造和使用本发明组合物的方法中的步骤。因此，如果存在许多额外的可以进行
的步骤，应理解的是，这些额外的步骤中的每一个都可以利用本发明的方法的任何具体方
面或方面的组合来进行。
[0044] 在说明书和最后的权利要求中提到的在组合物或制品中的特定元素或成分的以重量计的份数表示在组合物或制品中的元素或成分与任何其他元素或成分之间的重量关
系，其中以重量份表示。因此，在包含2重量份的组分X和5重量份的组分Y的化合物中，
X和Y以2:5的重量比存在，并且无论在化合物中是否包含额外的组分都以这种比例存在。
系，其中以重量份表示。因此，在包含2重量份的组分X和5重量份的组分Y的化合物中，
X和Y以2:5的重量比存在，并且无论在化合物中是否包含额外的组分都以这种比例存在。
[0045] 除非明确地指出相反，否则组分的重量百分数是基于其中包括该组分的制剂或组合物的总重量。
[0046] 如在说明书和最后的权利要求中使用的，化学物种的残基是指特定反应流程或随后的制剂或化学产品中的化学物种的合成产物部分，不管该部分是否实际上从该化学
物种获得。因此，聚酯中的乙二醇残基是指聚酯中的一个或多个-OCH2CH2O-单元，而不
考虑乙二醇是否用于制备聚酯。同样地，聚酯中的癸二酸残基是指聚酯中的一个或多
个-CO(CH2)8CO-部分，不管该残基是否通过反应用于获得聚酯的癸二酸或其酯获得。
物种获得。因此，聚酯中的乙二醇残基是指聚酯中的一个或多个-OCH2CH2O-单元，而不
考虑乙二醇是否用于制备聚酯。同样地，聚酯中的癸二酸残基是指聚酯中的一个或多
个-CO(CH2)8CO-部分，不管该残基是否通过反应用于获得聚酯的癸二酸或其酯获得。
[0047] 本文公开的每种材料是可商业获得的和/或其生产方法对于本领域技术人员来说是众所周知的。
[0048] 应理解的是，本文公开的组合物具有某些功能。本文公开了用于实施所公开功能的某些结构要求，而且应理解的是，存在可以实施与所公开的结构有关的相同功能的许多
结构，并且这些结构通常可以达到相同的结果。
结构，并且这些结构通常可以达到相同的结果。
[0049] 如以上所简要描述的，电容器是在一个或多个介电层中存储电荷的电气元件。在许多电容器中，介电层包括聚合物。介电聚合物材料的能量密度是携带材料的能力的电荷
的量度，并且与材料的介电强度和介电常数有关。在一个方面，本发明实现了在几乎或不改
变材料的介电常数的情况下，可以增加材料的介电强度。在各个方面，通过将薄无机层如二
氧化硅或玻璃的薄层施加至聚合物衬底的表面可以实现这样的益处。在一个方面，无机材
料层通常比聚合物衬底薄。
的量度，并且与材料的介电强度和介电常数有关。在一个方面，本发明实现了在几乎或不改
变材料的介电常数的情况下，可以增加材料的介电强度。在各个方面，通过将薄无机层如二
氧化硅或玻璃的薄层施加至聚合物衬底的表面可以实现这样的益处。在一个方面，无机材
料层通常比聚合物衬底薄。
[0050] 在一个方面，本公开提供了通过将无机材料的薄层施加在聚合物材料的表面上用于增加聚合物材料的击穿电压的方法。在另一个方面，与传统的聚合物材料相比，本公开提
供了具有改善的介电性能和介电强度的介电聚合物材料。
供了具有改善的介电性能和介电强度的介电聚合物材料。
[0051] 1.聚合物衬底
[0052] 本发明的聚合物衬底可以包括适合用作介电材料的任何聚合材料。在另一个方面，聚合物衬底可以包括适合用于电容器中的任何聚合材料。在一个方面，聚合物衬底可以
包括高温聚合物。在其他方面，聚合物衬底可以包括极性聚合物、非极性聚合物、或它们的
组合。在又其他方面，聚合物衬底可以包括烯烃、聚酯、碳氟化合物、或它们的组合。在各个方面，聚合物衬底可以包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、尼龙、聚对苯二甲酸乙酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚砜、聚酰胺、芳香族聚酰胺、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁酯、聚苯醚、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚甲醛塑料、或它们的组合。在其他方面，聚合物衬底可以包括聚对苯二甲TM TM
酸乙酯、Ultem 聚醚酰亚胺、Kapton 聚酰亚胺、聚偏氟乙烯、乙酸纤维素、或它们的组合。
包括高温聚合物。在其他方面，聚合物衬底可以包括极性聚合物、非极性聚合物、或它们的
组合。在又其他方面，聚合物衬底可以包括烯烃、聚酯、碳氟化合物、或它们的组合。在各个方面，聚合物衬底可以包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、尼龙、聚对苯二甲酸乙酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚砜、聚酰胺、芳香族聚酰胺、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁酯、聚苯醚、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚甲醛塑料、或它们的组合。在其他方面，聚合物衬底可以包括聚对苯二甲TM TM
酸乙酯、Ultem 聚醚酰亚胺、Kapton 聚酰亚胺、聚偏氟乙烯、乙酸纤维素、或它们的组合。
[0053] 在一个方面，聚合物衬底包括聚醚酰亚胺。在另一个方面，聚合物衬底包括聚甲基丙烯酸甲酯。在另一个方面，聚合物衬底包括聚氯乙烯。在另一个方面，聚合物衬底包括尼
龙。在另一个方面，聚合物衬底包括聚对苯二甲酸乙酯。在另一个方面，聚合物衬底包括聚
酰亚胺。在另一个方面，聚合物衬底包括聚四氟乙烯。在另一个方面，聚合物衬底包括聚乙
烯。在另一个方面，聚合物衬底包括聚丙烯。在另一个方面，聚合物衬底包括聚碳酸酯。在
另一个方面，聚合物衬底包括聚苯乙烯。在另一个方面，聚合物衬底包括聚砜。在其他方
面，聚合物衬底可以具体地不包括本文中述及的多个单独的聚合物中的任何一个或组分的
类型。在另一个方面，聚合物衬底不包括氰基树脂。在另一个方面，聚合物衬底不包括氰基
改性的聚合物如氰基改性的聚醚酰亚胺、和/或获得自氰基-双酚的聚醚酰亚胺。在另一
个方面，聚合物衬底包括聚偏氟乙烯。在又另一个方面，聚合物衬底包括乙酸纤维素。
龙。在另一个方面，聚合物衬底包括聚对苯二甲酸乙酯。在另一个方面，聚合物衬底包括聚
酰亚胺。在另一个方面，聚合物衬底包括聚四氟乙烯。在另一个方面，聚合物衬底包括聚乙
烯。在另一个方面，聚合物衬底包括聚丙烯。在另一个方面，聚合物衬底包括聚碳酸酯。在
另一个方面，聚合物衬底包括聚苯乙烯。在另一个方面，聚合物衬底包括聚砜。在其他方
面，聚合物衬底可以具体地不包括本文中述及的多个单独的聚合物中的任何一个或组分的
类型。在另一个方面，聚合物衬底不包括氰基树脂。在另一个方面，聚合物衬底不包括氰基
改性的聚合物如氰基改性的聚醚酰亚胺、和/或获得自氰基-双酚的聚醚酰亚胺。在另一
个方面，聚合物衬底包括聚偏氟乙烯。在又另一个方面，聚合物衬底包括乙酸纤维素。
[0054] 在又其他方面，聚合物衬底可以包括纳米复合材料膜，例如，其中聚合物负载多个纳米颗粒。在其他方面，聚合物衬底可以包括相同或不同组合物的一层或多层。在一个方
面，聚合物衬底包括单层。在另一个方面，聚合物衬底包括多层，例如两层、三层、四层、或更多层。聚合物衬底或其任何部分的组合物还可以包含本文中没有具体述及的任何聚合材
料。聚合物材料是可商业获得的，并且具有本公开的本领域技术人员可以容易地选择适当
的聚合物衬底材料。
面，聚合物衬底包括单层。在另一个方面，聚合物衬底包括多层，例如两层、三层、四层、或更多层。聚合物衬底或其任何部分的组合物还可以包含本文中没有具体述及的任何聚合材
料。聚合物材料是可商业获得的，并且具有本公开的本领域技术人员可以容易地选择适当
的聚合物衬底材料。
[0055] 聚合物衬底的厚度可以改变，并且本发明并不旨在限于任何特定的聚合物衬底厚度。在各个方面，聚合物衬底的厚度可以在约1微米至约1,000微米，例如，约1、2、3、4、5、
7、9、10、15、20、25、30、40、50、75、100、150、200、250、300、350、400、500、600、750、800、900、或1,000微米的范围内。在另一个方面，聚合物衬底的厚度可以在约1微米至约500微米，
例如，约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、90、100、125、150、200、
250、300、350、400、450、或500微米的范围内。在其他方面，聚合物衬底的厚度可以小于约1微米或大于约1,000微米。例如，聚合物衬底的厚度可以为约5微米至约20微米。例如，
聚合物衬底的厚度可以为约5微米。在另一个实例中，聚合物衬底的厚度可以小于10、9、8、
7、6、5、4、3、2或1微米。例如，聚合物衬底的厚度可以小于5、4、3、2或1微米。
7、9、10、15、20、25、30、40、50、75、100、150、200、250、300、350、400、500、600、750、800、900、或1,000微米的范围内。在另一个方面，聚合物衬底的厚度可以在约1微米至约500微米，
例如，约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、90、100、125、150、200、
250、300、350、400、450、或500微米的范围内。在其他方面，聚合物衬底的厚度可以小于约1微米或大于约1,000微米。例如，聚合物衬底的厚度可以为约5微米至约20微米。例如，
聚合物衬底的厚度可以为约5微米。在另一个实例中，聚合物衬底的厚度可以小于10、9、8、
7、6、5、4、3、2或1微米。例如，聚合物衬底的厚度可以小于5、4、3、2或1微米。
[0057] 在又另一个方面，聚合物衬底是平面材料如，例如薄膜。
[0058] 2.聚醚酰亚胺
[0059] 如所公开的，聚合物衬底可以包括聚醚酰亚胺和聚醚酰亚胺共聚物。聚醚酰亚胺可以选自：(i)聚醚酰亚胺均聚物，例如聚醚酰亚胺；(ii)聚醚酰亚胺共聚物，例如聚醚酰
TM TM
亚胺砜；以及(iii)它们的组合。聚醚酰亚胺是已知的聚合物并且在ULTEM 、EXTEM 和
TM
Siltem 品牌(SABIC Innovative Plastics IP B.V.的商标)下由SABIC Innovative
Plastics出售。
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亚胺砜；以及(iii)它们的组合。聚醚酰亚胺是已知的聚合物并且在ULTEM 、EXTEM 和
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Plastics出售。
[0060] 在一个方面，聚醚酰亚胺可以是式(1)：
[0061]
[0062] 其中，a大于1，例如10至1,000或更大，或更具体地是10至500。在一个实例中，n可以是10-100、10-75、10-50或10-25。
[0063] 式(1)中的基团V是包含醚基的四价连接基(如在本文中使用的“聚醚酰亚胺”)或醚基和亚芳基砜基的组合(“聚醚酰亚胺砜”)。这种连接基包括但不限于：(a)取代或未
取代的、饱和的、不饱和的或具有5至50个碳原子的芳香族单环和多环基团，可选地，用醚
基、亚芳基砜基、或醚基和亚芳基砜基的组合取代；以及(b)取代或未取代的、直链或支链
的、饱和或不饱和的具有1至30个碳原子的烷基基团，并且，可选地，用醚基或醚基、亚芳基砜基的组合、以及亚芳基砜基取代；或包含上述中的至少一种的组合。合适的另外的取代基
包括，但不限于醚、酰胺、酯、以及包括上述中的至少一种的组合。
取代的、饱和的、不饱和的或具有5至50个碳原子的芳香族单环和多环基团，可选地，用醚
基、亚芳基砜基、或醚基和亚芳基砜基的组合取代；以及(b)取代或未取代的、直链或支链
的、饱和或不饱和的具有1至30个碳原子的烷基基团，并且，可选地，用醚基或醚基、亚芳基砜基的组合、以及亚芳基砜基取代；或包含上述中的至少一种的组合。合适的另外的取代基
包括，但不限于醚、酰胺、酯、以及包括上述中的至少一种的组合。
[0064] 式(1)中的R基团包括但不限于取代或未取代的二价有机基团如：(a)具有6至20个碳原子的芳香族烃基和其卤代的衍生物；(b)具有2至20个碳原子的直链或支链亚烷
基基团；(c)具有3至20个碳原子的亚环烷基基团，或(d)式(2)的二价基团：
基基团；(c)具有3至20个碳原子的亚环烷基基团，或(d)式(2)的二价基团：
[0065]
[0066] 其中，Q1包括但不限于二价部分如-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-(y是1至5的整数)及其卤代衍生物，包括全氟亚烷基基团。
[0067] 在一个实施方式中，连接基V包括但不限于式(3)的四价芳香族基团：
[0068]
[0069] 其 中，W 是 包 括 -O-、-SO2-的 二 价 部 分，或 式 -O-Z-O- 的 基 团，其中-O-或-O-Z-O-基团的二价键在3,3'、3,4'、4,3'、或4,4'位，并且，其中Z包括但不限于
式(4)的二价基团：
式(4)的二价基团：
[0070]
[0071] 其中，Q包括但不限于包括-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-(y是1至5的整数)的二价部分、以及它们的卤代衍生物，包括全氟亚烷基基团。
[0072] 在一个方面，聚醚酰亚胺包括大于1，具体地，10至1,000，或更具体地，10至500个式(5)的结构单元：
[0073]
[0074] 其中，T是-O-或式-O-Z-O-的基团，其中-O-或-O-Z-O-基团的二价键在3,3'、3,4'、4,3'、或4,4'位；Z是如上定义的式(3)的二价基团；以及R是如上定义的式(2)的
二价基团。
二价基团。
[0075] 在另一个方面，聚醚酰亚胺砜是包含醚基和砜基的聚醚酰亚胺，其中，式(1)中的至少50mol％的连接基V和基团R包含二价亚芳基砜基。例如，所有连接基V而不是基团R
可以包含亚芳基砜基；或所有基团R而不是连接基V可以包含亚芳基砜基；或亚芳基砜可
以存在于连接基V和R基团的一些部分中，条件是包含芳基砜基团的V和R基团的总摩尔
分数大于或等于50mol％。
可以包含亚芳基砜基；或所有基团R而不是连接基V可以包含亚芳基砜基；或亚芳基砜可
以存在于连接基V和R基团的一些部分中，条件是包含芳基砜基团的V和R基团的总摩尔
分数大于或等于50mol％。
[0076] 甚至更具体地，聚醚酰亚胺砜可以包括大于1，具体地，10至1,000，或更具体地，10至500个式(6)的结构单元：
[0077]
[0078] 其中，Y是-O-、-SO2-、或式-O-Z-O-的基团，其中，-O-、-SO2-、或-O-Z-O-基团的二价键在3,3'、3,4'、4,3'、或4,4'位，其中，Z是如以上定义的式(3)的二价基团，并且R是如以上定义的式(2)的二价基团，条件是：大于式(2)中的摩尔Y+摩尔R的总数的50mol％包括-SO2-基团。
[0079] 应当理解的是，聚醚酰亚胺和聚醚酰亚胺砜可以可选地包括不包含醚基或醚基和砜基的连接基V，例如式(7)的连接基：
[0080]
[0081] 包含这种连接基的酰亚胺单元通常以总单元数的0至10mol％，具体地0至5mol％范围内的量存在。在一个实施方式中，没有另外的连接基V存在于聚醚酰亚胺和聚
醚酰亚胺砜中。
醚酰亚胺砜中。
[0082] 在另一个方面，聚醚酰亚胺包含10至500个式(5)的结构单元，并且聚醚酰亚胺砜包含10至500个式(6)的结构单元。
[0083] 可以通过任何合适的方法制备聚醚酰亚胺和聚醚酰亚胺砜。在一个实施方式中，聚醚酰亚胺和聚醚酰亚胺共聚物包括缩聚聚合方法和卤素取代聚合方法。
[0084] 可以包括用于制备具有结构(1)的聚醚酰亚胺的方法的缩聚方法称为硝基取代方法(X是式(8)中的硝基)。在硝基取代方法的一个实例中，N-甲基邻苯二甲酰亚胺用
99％的硝酸硝化以产生N-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺(4-NPI)和N-甲基-3-硝基邻
苯二甲酰亚胺(3-NPI)的混合物。在纯化之后，在相转移催化剂的存在下，包含约95份的
4-NPI和5份的3-NPI的混合物在甲苯中与双酚A(BPA)的二钠盐反应。该反应在已知为硝
基取代步骤产生BPA-双酰亚胺和NaNO2。在纯化之后，BPA-双酰亚胺与邻苯二甲酸酐在酰
亚胺交换反应中反应以获得BPA-二酐(BPADA)，在酰亚胺化-聚合步骤中该BPA-二酐反过
来与二胺如间苯二胺(MPD)在邻二氯苯中反应以获得产物聚醚酰亚胺。
99％的硝酸硝化以产生N-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺(4-NPI)和N-甲基-3-硝基邻
苯二甲酰亚胺(3-NPI)的混合物。在纯化之后，在相转移催化剂的存在下，包含约95份的
4-NPI和5份的3-NPI的混合物在甲苯中与双酚A(BPA)的二钠盐反应。该反应在已知为硝
基取代步骤产生BPA-双酰亚胺和NaNO2。在纯化之后，BPA-双酰亚胺与邻苯二甲酸酐在酰
亚胺交换反应中反应以获得BPA-二酐(BPADA)，在酰亚胺化-聚合步骤中该BPA-二酐反过
来与二胺如间苯二胺(MPD)在邻二氯苯中反应以获得产物聚醚酰亚胺。
[0085] 其他二胺也是可以的。合适的二胺的实例包括：间苯二胺；对苯二胺；2,4-二氨基甲苯；2,6-二氨基甲苯；间苯二甲二胺；对苯二甲二胺；联苯胺；3,3'-二甲基联苯胺；
3,3'-二甲氧基联苯胺；1,5-二氨基萘；双(4-氨基苯基)甲烷；双(4-氨基苯基)丙烷；双
(4-氨基苯基)硫化物；双(4-氨基苯基)砜；双(4-氨基苯基)醚；4,4'-二氨基二苯基丙
烷；4,4'-二氨基二苯基甲烷(4,4'-亚甲基二苯胺)；4,4'-二氨基二苯基硫化物；4,4'-二
氨基二苯基砜；4,4'-二氨基二苯基醚(4,4'-氧二苯胺)；1,5-二氨基萘；3,3'-二甲基联
苯胺；3-甲基七亚甲基二胺；4,4-二甲基七亚甲基二胺；2,2',3,3'-四氢-3,3,3',3'-四
甲基-1,1'-螺二[1H-茚]-6,6'-二胺；3,3',4,4'-四氢-4,4,4',4'-四甲基-2,2'-螺
二[2H-1-苯并吡喃]-7,7'-二胺；1,1'-双[1-氨基-2-甲基-4-苯基]环己烷，和其异
构体以及混合物和包含上述中的至少一种的共混物。在一个实施方式中，二胺具体地是芳
香族二胺，尤其是间苯二胺和对苯二胺以及包含上述中的至少一种的混合物。
3,3'-二甲氧基联苯胺；1,5-二氨基萘；双(4-氨基苯基)甲烷；双(4-氨基苯基)丙烷；双
(4-氨基苯基)硫化物；双(4-氨基苯基)砜；双(4-氨基苯基)醚；4,4'-二氨基二苯基丙
烷；4,4'-二氨基二苯基甲烷(4,4'-亚甲基二苯胺)；4,4'-二氨基二苯基硫化物；4,4'-二
氨基二苯基砜；4,4'-二氨基二苯基醚(4,4'-氧二苯胺)；1,5-二氨基萘；3,3'-二甲基联
苯胺；3-甲基七亚甲基二胺；4,4-二甲基七亚甲基二胺；2,2',3,3'-四氢-3,3,3',3'-四
甲基-1,1'-螺二[1H-茚]-6,6'-二胺；3,3',4,4'-四氢-4,4,4',4'-四甲基-2,2'-螺
二[2H-1-苯并吡喃]-7,7'-二胺；1,1'-双[1-氨基-2-甲基-4-苯基]环己烷，和其异
构体以及混合物和包含上述中的至少一种的共混物。在一个实施方式中，二胺具体地是芳
香族二胺，尤其是间苯二胺和对苯二胺以及包含上述中的至少一种的混合物。
[0086] 可以与二胺使用的合适的二酐包括但不限于2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯醚二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧
基)二苯基硫化物二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐；4,4'-双(3,4-二
羧基苯氧基)二苯砜二酐；2,2-双[4-(2,3-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐；4,4'-双
(2,3-二羧基苯氧基)二苯醚二酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯基硫化物二酐；
4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯砜二酐；
4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯基-2,2-丙烷二酐；4-(2,3-二羧
基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯醚二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二
羧基苯氧基)二苯基硫化物二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二
苯甲酮二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酐；1,3-双
(2,3-二羧基苯氧基)苯二酐；1,4-双(2,3-二羧基苯氧基)苯二酐；1,3-双(3,4-二羧
基苯氧基)苯二酐；1,4-双(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐；3,3',4,4'-二苯基四羧酸二
酐；3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐；萘二酐，如2,3,6,7-萘二酐等；3,3',4,4'-联苯磺
酸基四羧酸二酐；3,3',4,4'-联苯醚四羧酸二酐；3,3',4,4'-二甲基二苯基硅烷四羧酸二
酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基硫化物二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二
苯砜二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基丙烷二酐；3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；
双(邻苯二甲酸)苯基氢氧化硫二酐(bis(phthalic)phenylsulphineoxidedianhydride)；
对亚苯基-双(三苯基邻苯二甲酸)二酐；间亚苯基-双(三苯基邻苯二甲酸)二酐；双
(三苯基邻苯二甲酸)-4,4'-二苯醚二酐；双(三苯基邻苯二甲酸)-4,4'-二苯基甲烷二
酐；2,2'-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐；4,4'-氧二邻苯二甲酸二酐；均苯四酸二
酐；3,3',4,4'-二苯砜四羧酸二酐；4',4'-双酚A二酐；氢醌二邻苯二甲酸二酐；6,6'-双
(3,4-二羧基苯氧基)-2,2',3,3'-四氢-3,3,3',3'-四甲基-1,1'-螺二[1H-茚]二
酐；7,7'-双(3,4-二羧基苯氧基)-3,3',4,4'-四氢-4,4,4',4'-四甲基-2,2'-螺二
[2H-1-苯并呋喃]二酐；1,1'-双[1-(3,4-二羧基苯氧基)-2-甲基-4-苯基]环己烷二酐；
3,3',4,4'-二苯砜四羧酸二酐；3,3',4,4'-二苯基硫化物四羧酸二酐；3,3',4,4'-二苯基
亚砜四羧酸二酐；4,4'-氧二邻苯二甲酸二酐；3,4'-氧二邻苯二甲酸二酐；3,3'-氧二邻
苯二甲酸二酐；3,3'-二苯甲酮四羧酸二酐；4,4'-羰基二邻苯二甲酸二酐；3,3',4,4'-二
苯基甲烷四羧酸二酐；2,2-双(4-(3,3-二羧基苯基)丙烷二酐；2,2-双(4-(3,3-二
羧基苯基)六氟丙烷二酐；(3,3',4,4'-二苯基)苯基膦四羧酸二酐；(3,3',4,4'-二
苯基)苯基氧化膦四羧酸二酐；2,2'-二氯-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；2,2'-二甲
基-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；2,2'-二氰基-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；2,2'-二
溴-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；2,2'-二碘代-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；2,2'-双
三氟甲基-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；2,2'-双(1-甲基-4-苯基)-3,3',4,4'-联苯
四羧酸二酐；2,2'-双(1-三氟甲基-2-苯基)-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；2,2'-双
(1-三氟甲基-3-苯基)-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；2,2'-双(1-三氟甲基-4-苯
基)-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；2,2'-双(1-苯基-4-苯基)-3,3',4,4'-联苯四羧酸
二酐；4,4'-双酚A二酐；3,4'-双酚A二酐；3,3'-双酚A二酐；3,3',4,4'-二苯亚砜四
羧酸二酐；4,4'-羰基二邻苯二甲酸二酐；3,3',4,4'-二苯基甲烷四羧酸二酐；2,2'-双
(1,3-三氟甲基-4-苯基)-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；和它们的所有异构体，以及上述
的组合。
基)二苯基硫化物二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐；4,4'-双(3,4-二
羧基苯氧基)二苯砜二酐；2,2-双[4-(2,3-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐；4,4'-双
(2,3-二羧基苯氧基)二苯醚二酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯基硫化物二酐；
4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯砜二酐；
4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯基-2,2-丙烷二酐；4-(2,3-二羧
基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯醚二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二
羧基苯氧基)二苯基硫化物二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二
苯甲酮二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酐；1,3-双
(2,3-二羧基苯氧基)苯二酐；1,4-双(2,3-二羧基苯氧基)苯二酐；1,3-双(3,4-二羧
基苯氧基)苯二酐；1,4-双(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐；3,3',4,4'-二苯基四羧酸二
酐；3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐；萘二酐，如2,3,6,7-萘二酐等；3,3',4,4'-联苯磺
酸基四羧酸二酐；3,3',4,4'-联苯醚四羧酸二酐；3,3',4,4'-二甲基二苯基硅烷四羧酸二
酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基硫化物二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二
苯砜二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基丙烷二酐；3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；
双(邻苯二甲酸)苯基氢氧化硫二酐(bis(phthalic)phenylsulphineoxidedianhydride)；
对亚苯基-双(三苯基邻苯二甲酸)二酐；间亚苯基-双(三苯基邻苯二甲酸)二酐；双
(三苯基邻苯二甲酸)-4,4'-二苯醚二酐；双(三苯基邻苯二甲酸)-4,4'-二苯基甲烷二
酐；2,2'-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐；4,4'-氧二邻苯二甲酸二酐；均苯四酸二
酐；3,3',4,4'-二苯砜四羧酸二酐；4',4'-双酚A二酐；氢醌二邻苯二甲酸二酐；6,6'-双
(3,4-二羧基苯氧基)-2,2',3,3'-四氢-3,3,3',3'-四甲基-1,1'-螺二[1H-茚]二
酐；7,7'-双(3,4-二羧基苯氧基)-3,3',4,4'-四氢-4,4,4',4'-四甲基-2,2'-螺二
[2H-1-苯并呋喃]二酐；1,1'-双[1-(3,4-二羧基苯氧基)-2-甲基-4-苯基]环己烷二酐；
3,3',4,4'-二苯砜四羧酸二酐；3,3',4,4'-二苯基硫化物四羧酸二酐；3,3',4,4'-二苯基
亚砜四羧酸二酐；4,4'-氧二邻苯二甲酸二酐；3,4'-氧二邻苯二甲酸二酐；3,3'-氧二邻
苯二甲酸二酐；3,3'-二苯甲酮四羧酸二酐；4,4'-羰基二邻苯二甲酸二酐；3,3',4,4'-二
苯基甲烷四羧酸二酐；2,2-双(4-(3,3-二羧基苯基)丙烷二酐；2,2-双(4-(3,3-二
羧基苯基)六氟丙烷二酐；(3,3',4,4'-二苯基)苯基膦四羧酸二酐；(3,3',4,4'-二
苯基)苯基氧化膦四羧酸二酐；2,2'-二氯-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；2,2'-二甲
基-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；2,2'-二氰基-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；2,2'-二
溴-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；2,2'-二碘代-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；2,2'-双
三氟甲基-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；2,2'-双(1-甲基-4-苯基)-3,3',4,4'-联苯
四羧酸二酐；2,2'-双(1-三氟甲基-2-苯基)-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；2,2'-双
(1-三氟甲基-3-苯基)-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；2,2'-双(1-三氟甲基-4-苯
基)-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；2,2'-双(1-苯基-4-苯基)-3,3',4,4'-联苯四羧酸
二酐；4,4'-双酚A二酐；3,4'-双酚A二酐；3,3'-双酚A二酐；3,3',4,4'-二苯亚砜四
羧酸二酐；4,4'-羰基二邻苯二甲酸二酐；3,3',4,4'-二苯基甲烷四羧酸二酐；2,2'-双
(1,3-三氟甲基-4-苯基)-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；和它们的所有异构体，以及上述
的组合。
[0087] 用于制备聚醚酰亚胺和聚醚酰亚胺砜的卤素取代聚合方法包括但不限于针对式(8)的双(邻苯二甲酰亚胺)的反应：
[0088]
[0089] 其中，R如以上所描述的，并且X是硝基基团或卤素。例如，通过式(9)的相应酸酐与式(10)的有机二胺的缩合，可以形成双邻苯二甲酰亚胺(8)：
[0090]
[0091] 其中，X是硝基基团或卤素，
[0092] H2N-R-NH2 (10)，
[0093] 其中，R如上所述。
[0094] 式(10)的胺化合物的示例性实例包括：乙二胺、丙二胺、三亚甲基二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、十亚甲基二胺、1,12-十二烷二胺、1,18-十八烷二胺、3-甲基七亚甲基二胺、4,4-二甲基七亚甲基
二胺、4-甲基九亚甲基二胺、5-甲基九亚甲基二胺、2,5-二甲基七亚甲基二胺、2,5-二甲基
七亚甲基二胺、2,2-二甲基丙二胺、N-甲基-双(3-氨基丙基)胺、3-甲氧基七亚甲基二胺、
1,2-双(3-氨基丙氧基)乙烷、双(3-氨基丙基)硫化物、1,4-环己二胺、双-(4-氨基环己
基)甲烷、间苯二胺、对苯二胺、2,4-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、间苯二甲二胺、对苯二甲二胺、2-甲基-4,6-二乙基-1,3-亚苯基-二胺、5-甲基-4,6-二乙基-1,3-亚苯基-二
胺、联苯胺、3,3’-二甲基联苯胺、3,3’-二甲氧基联苯胺、1,5-二氨基萘、双(4-氨基苯基)甲烷、双(2-氯-4-氨基-3,5-二乙基苯基)甲烷、双(4-氨基苯基)丙烷、2,4-双(b-氨
基-叔丁基)甲苯、双(p-b-氨基-叔丁基苯基)醚、双(p-b-甲基-o-氨基苯基)苯、双
(p-b-甲基-o-氨基戊基)苯、1,3-二氨基-4-异丙基苯、双(4-氨基苯基)醚和1,3-双
(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷。可以使用这些胺的混合物。包含砜基的式(10)的胺化
合物的示例性实例包括但不限于二氨基二苯砜(DDS)和双(氨基苯氧基苯基)砜(BAPS)。
可以使用包含任何上述胺的组合。
二胺、4-甲基九亚甲基二胺、5-甲基九亚甲基二胺、2,5-二甲基七亚甲基二胺、2,5-二甲基
七亚甲基二胺、2,2-二甲基丙二胺、N-甲基-双(3-氨基丙基)胺、3-甲氧基七亚甲基二胺、
1,2-双(3-氨基丙氧基)乙烷、双(3-氨基丙基)硫化物、1,4-环己二胺、双-(4-氨基环己
基)甲烷、间苯二胺、对苯二胺、2,4-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、间苯二甲二胺、对苯二甲二胺、2-甲基-4,6-二乙基-1,3-亚苯基-二胺、5-甲基-4,6-二乙基-1,3-亚苯基-二
胺、联苯胺、3,3’-二甲基联苯胺、3,3’-二甲氧基联苯胺、1,5-二氨基萘、双(4-氨基苯基)甲烷、双(2-氯-4-氨基-3,5-二乙基苯基)甲烷、双(4-氨基苯基)丙烷、2,4-双(b-氨
基-叔丁基)甲苯、双(p-b-氨基-叔丁基苯基)醚、双(p-b-甲基-o-氨基苯基)苯、双
(p-b-甲基-o-氨基戊基)苯、1,3-二氨基-4-异丙基苯、双(4-氨基苯基)醚和1,3-双
(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷。可以使用这些胺的混合物。包含砜基的式(10)的胺化
合物的示例性实例包括但不限于二氨基二苯砜(DDS)和双(氨基苯氧基苯基)砜(BAPS)。
可以使用包含任何上述胺的组合。
[0095] 在存在或不存在相转移催化剂下，可以通过双(邻苯二甲酰亚胺)(8)与二羟基取代的式HO-V-OH(其中，V如以上所描述的)的芳香族烃的碱金属盐的反应合成聚醚酰亚
胺。美国专利号5,229,482中公开了合适的相转移催化剂，通过引用将其全部内容合并于
此。具体地，可以使用二羟基取代的芳香族烃双酚如双酚A、或双酚的碱金属盐和另一个二
羟基取代的芳香族烃的碱金属盐的组合。
胺。美国专利号5,229,482中公开了合适的相转移催化剂，通过引用将其全部内容合并于
此。具体地，可以使用二羟基取代的芳香族烃双酚如双酚A、或双酚的碱金属盐和另一个二
羟基取代的芳香族烃的碱金属盐的组合。
[0096] 在一个实施方式中，聚醚酰亚胺包括式(5)的结构单元，其中，每个R独立地是对亚苯基或间亚苯基或包含上述中的至少一种的混合；并且T是式-O-Z-O-的基团，其
中，-O-Z-O-基团的二价键在3,3'位，并且Z是2,2-二亚苯基丙烷基(双酚A基)。进一
步地，聚醚酰亚胺砜包括式(6)的结构单元，其中，至少50mol％的R基团是式(4)，其中，Q
是-SO2-，并且其余R基团独立地是对亚苯基或间亚苯基或包含上述中的至少一种的组合；
并且T是式-O-Z-O-的基团，其中，-O-Z-O-基团的二价键在3,3'位，并且Z是2,2-二亚
苯基丙烷基。
中，-O-Z-O-基团的二价键在3,3'位，并且Z是2,2-二亚苯基丙烷基(双酚A基)。进一
步地，聚醚酰亚胺砜包括式(6)的结构单元，其中，至少50mol％的R基团是式(4)，其中，Q
是-SO2-，并且其余R基团独立地是对亚苯基或间亚苯基或包含上述中的至少一种的组合；
并且T是式-O-Z-O-的基团，其中，-O-Z-O-基团的二价键在3,3'位，并且Z是2,2-二亚
苯基丙烷基。
[0097] 可以单独或以彼此组合和/或与本发明公开的其他制造聚合组分的聚合材料的组合使用聚醚酰亚胺和聚醚酰亚胺砜。在一个实施方式中，仅可以使用聚醚酰亚胺。在另
一个实施方式中，聚醚酰亚胺:聚醚酰亚胺砜的重量比可以从99:1至50:50。
一个实施方式中，聚醚酰亚胺:聚醚酰亚胺砜的重量比可以从99:1至50:50。
[0098] 聚醚酰亚胺可以具有如通过如凝胶渗透色谱法(GPC)测量的5,000克/摩尔(g/mol)至100,000g/mol的重均分子量(Mw)。在一些实施方式中，Mw可以是10,000至80,000。
如在本文中使用的分子量是指绝对重均分子量(Mw)。
如在本文中使用的分子量是指绝对重均分子量(Mw)。
[0099] 在25℃下，聚醚酰亚胺可以具有如在间甲酚中测量的大于或等于0.2分升/克(dl/g)的特性粘度。在25℃下，在该范围内，如在间甲酚中测量的特性粘度可以是0.35dl/
g至1.0dl/g。
g至1.0dl/g。
[0100] 聚醚酰亚胺可以具有根据ASTM测试D3418，使用差式扫描热法(DSC)测量的大于180℃，具体地，200℃至500℃的玻璃化转变温度。在一些实施方式中，该聚醚酰亚胺，尤其是一种聚醚酰亚胺具有240℃至350℃的玻璃化转变温度。
[0101] 聚醚酰亚胺可以具有如通过美国材料与试验协会(ASTM)DI238在340℃至370℃下使用6.7千克(kg)的重量测量的0.1克/分钟(g/min)至10g/min的熔体指数。
[0102] 用于制备聚醚酰亚胺(例如，具有结构(1)的聚醚酰亚胺)的可替换的卤素取代的聚合方法是称作氯取代方法的方法(在式(8)中，X是Cl)。氯取代方法描述如下：4-氯
邻苯二甲酸酐与间苯二胺在催化量的苯基次膦酸钠催化剂的存在下反应以生产间苯二胺
的双氯邻苯二甲酰亚胺(CAS号：148935-94-8)。然后，在催化剂的存在下，在邻二氯苯或茴
香醚溶剂中通过用BPA的二钠盐的氯取代反应，将双氯邻苯二甲酰亚胺进行聚合。可替代
地，可以使用3-氯邻苯二甲酸酐和4-氯邻苯二甲酸酐的混合物以提供通过如以上所述的
用BPA二钠盐的氯取代可以聚合的异构双氯邻苯二甲酰亚胺的混合物。
邻苯二甲酸酐与间苯二胺在催化量的苯基次膦酸钠催化剂的存在下反应以生产间苯二胺
的双氯邻苯二甲酰亚胺(CAS号：148935-94-8)。然后，在催化剂的存在下，在邻二氯苯或茴
香醚溶剂中通过用BPA的二钠盐的氯取代反应，将双氯邻苯二甲酰亚胺进行聚合。可替代
地，可以使用3-氯邻苯二甲酸酐和4-氯邻苯二甲酸酐的混合物以提供通过如以上所述的
用BPA二钠盐的氯取代可以聚合的异构双氯邻苯二甲酰亚胺的混合物。
[0103] 基于嵌段共聚物的总重量，硅氧烷聚醚酰亚胺可以包括具有大于0且小于40重量百分数(wt％)的硅氧烷含量的聚硅氧烷/聚醚酰亚胺嵌段共聚物。嵌段共聚物包含式
(11)的硅氧烷嵌段：
(11)的硅氧烷嵌段：
[0104]
[0105] 其中，在每种情况下，R1-6独立地选自由以下组成的组：取代或未取代的、饱和的、不饱和的、或芳香族单环的具有5至30个碳原子的基团，取代或未取代的、饱和的、不饱和的、或芳香族多环的具有5至30个碳原子的基团，取代或未取代的具有1至30个碳原子
的烷基基团和取代或未取代的具有2至30个碳原子的烯基基团，V是选自由以下组成的
组的四价连接基：取代或未取代的、饱和的、不饱和的、或芳香族单环和多环的具有5至50
个碳原子的基团，取代或未取代的具有1至30个碳原子的烷基基团，取代或未取代的具有
2至30个碳原子的烯基基团，以及包含上述连接基中的至少一种的组合，g等于1至30，
* *
并且d是2至20。可商购的硅氧烷聚醚酰亚胺可以在商品名SILTEM(SABIC Innovative
Plastics IP B.V.的商标)下获得自SABIC创新塑料。
的烷基基团和取代或未取代的具有2至30个碳原子的烯基基团，V是选自由以下组成的
组的四价连接基：取代或未取代的、饱和的、不饱和的、或芳香族单环和多环的具有5至50
个碳原子的基团，取代或未取代的具有1至30个碳原子的烷基基团，取代或未取代的具有
2至30个碳原子的烯基基团，以及包含上述连接基中的至少一种的组合，g等于1至30，
* *
并且d是2至20。可商购的硅氧烷聚醚酰亚胺可以在商品名SILTEM(SABIC Innovative
Plastics IP B.V.的商标)下获得自SABIC创新塑料。
[0106] 聚醚酰亚胺树脂可以具有在具有下限和/或上限的范围内的重均分子量(Mw)。所述范围可以包括或不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以选自：5000、6000、7000、
8000、9000、10000、11000、12000、13000、14000、15000、16000、17000、18000、19000、20000、
21000、22000、23000、24000、25000、26000、27000、28000、29000、30000、31000、32000、
33000、34000、35000、36000、37000、38000、39000、40000、41000、42000、43000、44000、
45000、46000、47000、48000、49000、50000、51000、52000、53000、54000、55000、56000、
57000、58000、59000、60000、61000、62000、63000、64000、65000、66000、67000、68000、
69000、70000、71000、72000、73000、74000、75000、76000、77000、78000、79000、80000、
81000、82000、83000、84000、85000、86000、87000、88000、89000、90000、91000、92000、
93000、94000、95000、96000、97000、98000、99000、100000、101000、102000、103000、104000、
105000、106000、107000、108000、109000、以及110000道耳顿。例如，聚醚酰亚胺树脂可以具有5,000道尔顿至100,000道尔顿、5,000道尔顿至80,000道尔顿、或5,000道尔顿至
70,000道尔顿的重均分子量(Mw)。与初始的未改性的聚醚酰亚胺相比，伯烷基胺改性的聚
醚酰亚胺将具有较低的分子量和较高的熔体流动。
8000、9000、10000、11000、12000、13000、14000、15000、16000、17000、18000、19000、20000、
21000、22000、23000、24000、25000、26000、27000、28000、29000、30000、31000、32000、
33000、34000、35000、36000、37000、38000、39000、40000、41000、42000、43000、44000、
45000、46000、47000、48000、49000、50000、51000、52000、53000、54000、55000、56000、
57000、58000、59000、60000、61000、62000、63000、64000、65000、66000、67000、68000、
69000、70000、71000、72000、73000、74000、75000、76000、77000、78000、79000、80000、
81000、82000、83000、84000、85000、86000、87000、88000、89000、90000、91000、92000、
93000、94000、95000、96000、97000、98000、99000、100000、101000、102000、103000、104000、
105000、106000、107000、108000、109000、以及110000道耳顿。例如，聚醚酰亚胺树脂可以具有5,000道尔顿至100,000道尔顿、5,000道尔顿至80,000道尔顿、或5,000道尔顿至
70,000道尔顿的重均分子量(Mw)。与初始的未改性的聚醚酰亚胺相比，伯烷基胺改性的聚
醚酰亚胺将具有较低的分子量和较高的熔体流动。
[0107] 在进一步的方面，聚醚酰亚胺具有由以下式表示的结构：
[0108]
[0109] 其中，聚醚酰亚胺聚合物具有至少20,000道尔顿、30,000道尔顿、40,000道尔顿、50,000道尔顿、60,000道尔顿、80,000道尔顿、或100,000道尔顿的分子量。
[0110] 在一个方面，聚醚酰亚胺包括
[0111]
[0112] 其中，n大于1，例如大于10。在一个方面，n在2-100、2-75、2-50或2-25，例如在10-100、10-75、10-50或10-25之间。在另一个实例中，n可以是38、56或65。
[0113] 聚醚酰亚胺树脂可以选自由以下组成的组：聚醚酰亚胺，例如，如在美国专利3,875,116、6,919,422和6,355,723，硅酮聚醚酰亚胺，例如，如在美国专利4,690,997、
4,808,686中描述的，聚醚酰亚胺砜树脂，如在美国专利7,041,773中描述的，以及它们的
组合，这些专利中的每一个将其全部结合于此。
4,808,686中描述的，聚醚酰亚胺砜树脂，如在美国专利7,041,773中描述的，以及它们的
组合，这些专利中的每一个将其全部结合于此。
[0114] 聚醚酰亚胺树脂可以具有在具有下限和/或上限的范围内的玻璃化转变温度。所述范围可以包括或不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以选自100、110、120、130、
140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300和310摄氏度。例如，聚醚酰亚胺树脂可以具有大于约200摄氏度的玻璃化转变温度(Tg)。
140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300和310摄氏度。例如，聚醚酰亚胺树脂可以具有大于约200摄氏度的玻璃化转变温度(Tg)。
[0115] 聚醚酰亚胺树脂可以基本上不含(小于100ppm)的苄型质子。聚醚酰亚胺树脂可以不含苄型质子。聚醚酰亚胺树脂可以具有低于100ppm的量的苄型质子。在一个实施方
式中，苄型质子的量在大于0至小于100ppm的范围内。在另一个实施方式中，苄型质子的
量是不可测的。
式中，苄型质子的量在大于0至小于100ppm的范围内。在另一个实施方式中，苄型质子的
量是不可测的。
[0116] 聚醚酰亚胺树脂可以基本上不含(小于100ppm)的卤素原子。聚醚酰亚胺树脂可以不含卤素原子。聚醚酰亚胺树脂可以具有低于100ppm的量的卤素原子。在一个实施方
式中，卤素原子的量在大于0至小于100ppm的范围内。在另一个实施方式中，卤素原子的
量是不可测的。
式中，卤素原子的量在大于0至小于100ppm的范围内。在另一个实施方式中，卤素原子的
量是不可测的。
[0117] 可以用于本公开的复合材料中的合适的聚醚酰亚胺包括但不限于ULTEMTM。TM
ULTEM 是来自由Saudi Basic Industries Corporation(SABIC)出售的聚醚酰亚胺(PEI)
TM
家族的聚合物。ULTEM 可以具有提高的耐热性、高强度和刚度、以及广泛的耐化学性。如
TM TM
在本文中使用的，除非另有说明，ULTEM 是指包括在所述家族中的任何或所有ULTEM 聚合
TM TM
物。在进一步的方面，ULTEM 是ULTEM 1000。在一个方面，聚醚酰亚胺可以包括任何聚碳酸
酯材料或材料的混合物，例如，如在美国专利号US4,548,997、US4,629,759、US4,816,527、US6,310,145、和US7,230,066中述及的，将它们的全部以整体合并于此用于公开各种聚醚
酰亚胺组合物和方法的具体目的。
ULTEM 是来自由Saudi Basic Industries Corporation(SABIC)出售的聚醚酰亚胺(PEI)
TM
家族的聚合物。ULTEM 可以具有提高的耐热性、高强度和刚度、以及广泛的耐化学性。如
TM TM
在本文中使用的，除非另有说明，ULTEM 是指包括在所述家族中的任何或所有ULTEM 聚合
TM TM
物。在进一步的方面，ULTEM 是ULTEM 1000。在一个方面，聚醚酰亚胺可以包括任何聚碳酸
酯材料或材料的混合物，例如，如在美国专利号US4,548,997、US4,629,759、US4,816,527、US6,310,145、和US7,230,066中述及的，将它们的全部以整体合并于此用于公开各种聚醚
酰亚胺组合物和方法的具体目的。
[0118] 3.聚碳酸酯
[0119] 如所描述的，聚合物衬底可以包括聚碳酸酯。如在本文中使用的，术语“聚碳酸酯”或“聚碳酸酯类”包括共聚碳酸酯、均聚碳酸酯和(共)聚酯碳酸酯。
[0120] 在一个方面，聚碳酸酯可以包括芳香族碳酸酯链单元并且包括具有以下式的结构单元的组合物：
[0121]
[0122] 其中，R8基团总数的至少约60％是芳香族有机基团并且其余量是脂肪族、脂环族或芳香族基团，其中，j至少是2。
[0123] 在一个方面，R8可以是芳香族有机基团，并且，如以下式的基团：
[0124] -A1-Y1-A2-
[0125] 其中，A1和A2各自是单环二价芳基基团，并且Y1是具有使A1与A2分开的一个或1 2
两个原子的桥连基。例如，一个原子将A 与A 分开。这种类型的基团的说明性非限制性实
例是-O-、-S-、-S(O)-、-S(O2)-、-C(O)-、亚甲基、环己基-亚甲基、2-[2.2.1]-双环庚叉基、乙叉基、异丙叉基、新戊叉基、环己叉基、环十五烷叉基、环十二烷叉基和金刚烷叉基。桥连
1
基团Y 可以是烃基或饱和烃基如亚甲基、环己叉基或异丙叉基。
两个原子的桥连基。例如，一个原子将A 与A 分开。这种类型的基团的说明性非限制性实
例是-O-、-S-、-S(O)-、-S(O2)-、-C(O)-、亚甲基、环己基-亚甲基、2-[2.2.1]-双环庚叉基、乙叉基、异丙叉基、新戊叉基、环己叉基、环十五烷叉基、环十二烷叉基和金刚烷叉基。桥连
1
基团Y 可以是烃基或饱和烃基如亚甲基、环己叉基或异丙叉基。
[0126] 可以通过碳酸酯前体与二羟基化合物的反应生产聚碳酸酯树脂。典型地，将碱水溶液如(例如，氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等，)与含有二羟基化合物的有机水不溶性溶
剂如苯、甲苯、二硫化碳或二氯甲烷混合。通常使用相转移树脂以促进反应。可以将分子量
调节剂加入反应物混合物中。可以单独地或以组合加入这些分子量调节剂。也可以单独地
或以混合加入随即描述的支化树脂。用于生产芳香族聚碳酸酯树脂的另一个方法是转酯化
方法，所述转酯化方法包括芳香族二羟基化合物和碳酸二酯的转酯化。该方法被称为熔融
聚合方法。生产芳香族聚碳酸酯树脂的方法不是关键的。
剂如苯、甲苯、二硫化碳或二氯甲烷混合。通常使用相转移树脂以促进反应。可以将分子量
调节剂加入反应物混合物中。可以单独地或以组合加入这些分子量调节剂。也可以单独地
或以混合加入随即描述的支化树脂。用于生产芳香族聚碳酸酯树脂的另一个方法是转酯化
方法，所述转酯化方法包括芳香族二羟基化合物和碳酸二酯的转酯化。该方法被称为熔融
聚合方法。生产芳香族聚碳酸酯树脂的方法不是关键的。
[0127] 如在本文中使用的，术语“二羟基化合物”包括，例如，具有如下通式(12)的双酚化合物：
[0128]
[0129] 其中，Ra和Rb各自表示卤素原子，例如氯或溴，或一价烃基，一价烃基可以具有1a
至10个碳原子，并且可以相同或不同；p和q各自独立地是0至4的整数；优选地，X 表示
以下式的一个基团：
至10个碳原子，并且可以相同或不同；p和q各自独立地是0至4的整数；优选地，X 表示
以下式的一个基团：
[0130]
[0131] 其中，Rc和Rd各自独立地表示氢原子或一价的支链或环状烃基，并且Re是二价烃基。
[0132] 合适的二羟基化合物的非限制性实例包括在美国专利号4,217,438中通过名称或式(通用的或具体的)公开的二羟基取代的芳香族烃，通过引用将其合并于此。所述
类型的双酚化合物的具体实例的非排他性清单包括含有以下的合适的二羟基化合物的一
些说明性的非限制性的实例：间苯二酚、4-溴间苯二酚、氢醌、4,41-二羟基联苯、1,6-二
羟基萘、2,6-二羟基萘、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、双(4-羟
基苯基)-1-萘基甲烷、1,2-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙
烷、2-(4-羟基苯基)-2-(3-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双(4-羟
基-3-溴苯基)丙烷、1,1-双(羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双
(4-羟基苯基)异丁烯、1,1-双(4-羟基苯基)环十二烷、反式-2,3-双(4-羟基苯
基)-2-丁烯、2,2-双(4-羟基苯基)金刚烷、(α,α1-双(4-羟基苯基)甲苯、双(4-羟
基苯基)乙腈、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-乙基-4-羟基苯基)
丙烷、2,2-双(3-正丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-异丙基-4-羟基苯基)丙烷、
2,2-双(3-仲丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双
(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-烯丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲氧
基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、1,1-二氯-2,2-双(4-羟基苯
基)乙烯、1,1-二溴-2,2-双(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二氯-2,2-双(5-苯氧基-4-羟
基苯基)乙烯、4,4′-二羟基二苯甲酮、3,3-双(4-羟基苯基)-2-丁酮、1,6-双(4-羟基
苯基)-1,6-己二酮、乙二醇双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)
硫化物、双(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)砜、9,9-双(4-羟基苯基)氟、2,7-二
羟基芘、6,6′-二羟基-3,3,3′,3′-四甲基螺(二)茚满(“螺二茚满双酚”)、3,3-双
(4-羟基苯基)四氯苯酞、2,6-二羟基二苯并-对二噁英、2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基酚
黄素、2,7-二羟基-9,10-二甲基吩嗪、3,6-二羟基二苯并呋喃、3,6-二羟基二苯并噻吩、以
及2,7-二羟基咔唑等，以及包含上述二羟基化合物中的至少一种的组合。
类型的双酚化合物的具体实例的非排他性清单包括含有以下的合适的二羟基化合物的一
些说明性的非限制性的实例：间苯二酚、4-溴间苯二酚、氢醌、4,41-二羟基联苯、1,6-二
羟基萘、2,6-二羟基萘、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、双(4-羟
基苯基)-1-萘基甲烷、1,2-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙
烷、2-(4-羟基苯基)-2-(3-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双(4-羟
基-3-溴苯基)丙烷、1,1-双(羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双
(4-羟基苯基)异丁烯、1,1-双(4-羟基苯基)环十二烷、反式-2,3-双(4-羟基苯
基)-2-丁烯、2,2-双(4-羟基苯基)金刚烷、(α,α1-双(4-羟基苯基)甲苯、双(4-羟
基苯基)乙腈、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-乙基-4-羟基苯基)
丙烷、2,2-双(3-正丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-异丙基-4-羟基苯基)丙烷、
2,2-双(3-仲丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双
(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-烯丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲氧
基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、1,1-二氯-2,2-双(4-羟基苯
基)乙烯、1,1-二溴-2,2-双(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二氯-2,2-双(5-苯氧基-4-羟
基苯基)乙烯、4,4′-二羟基二苯甲酮、3,3-双(4-羟基苯基)-2-丁酮、1,6-双(4-羟基
苯基)-1,6-己二酮、乙二醇双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)
硫化物、双(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)砜、9,9-双(4-羟基苯基)氟、2,7-二
羟基芘、6,6′-二羟基-3,3,3′,3′-四甲基螺(二)茚满(“螺二茚满双酚”)、3,3-双
(4-羟基苯基)四氯苯酞、2,6-二羟基二苯并-对二噁英、2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基酚
黄素、2,7-二羟基-9,10-二甲基吩嗪、3,6-二羟基二苯并呋喃、3,6-二羟基二苯并噻吩、以
及2,7-二羟基咔唑等，以及包含上述二羟基化合物中的至少一种的组合。
[0133] 可以由式(3)表示的双酚化合物类型的具体实例包括：1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(以下为“双酚A”或“BPA”)、
2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、
1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、以及1,1-双(4-羟
基-叔丁基苯基)丙烷。还可以使用包含上述二羟基化合物中的至少一种的组合。
2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、
1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、以及1,1-双(4-羟
基-叔丁基苯基)丙烷。还可以使用包含上述二羟基化合物中的至少一种的组合。
[0134] 支化聚碳酸酯，以及线性聚碳酸酯和支化聚碳酸酯的共混物也是有用的。支化聚碳酸酯可以通过在聚合期间加入支化剂来制备。这些支化剂包括多官能有机化合物，该多
官能有机化合物包含选自羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基、以及上述官能团的混合物的至
少三种官能团。具体实例包括偏苯三酸、偏苯三酸酐、三氯化偏苯三酸、三-对羟基苯基乙
烷、靛红-双-酚、三-酚TC(1,3,5-三((对羟基苯基)异丙基)苯)、三-酚PA(4(4(1,1-双
(对羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)酚)、4-氯甲酰基邻苯二甲酸酐、均苯三酸和二
苯甲酮四羧酸。可以以约0.05wt％至约2.0wt％的水平加入支化剂。考虑到所有类型的聚
碳酸酯端基在聚碳酸酯组合物中都是有用的，条件是这种端基不会显著地影响热塑性组合
物的期望性能。
官能有机化合物包含选自羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基、以及上述官能团的混合物的至
少三种官能团。具体实例包括偏苯三酸、偏苯三酸酐、三氯化偏苯三酸、三-对羟基苯基乙
烷、靛红-双-酚、三-酚TC(1,3,5-三((对羟基苯基)异丙基)苯)、三-酚PA(4(4(1,1-双
(对羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)酚)、4-氯甲酰基邻苯二甲酸酐、均苯三酸和二
苯甲酮四羧酸。可以以约0.05wt％至约2.0wt％的水平加入支化剂。考虑到所有类型的聚
碳酸酯端基在聚碳酸酯组合物中都是有用的，条件是这种端基不会显著地影响热塑性组合
物的期望性能。
[0135] 可以通过诸如界面聚合和熔融聚合等方法制备合适的聚碳酸酯。尽管用于界面聚合的反应条件可以变化，示例性方法通常包括将二羟酚反应物溶解或分散在苛性钠或苛性
钾溶液中，将所得的混合物加入至合适的与水不互溶的溶剂介质中，并且在合适的催化剂
如三乙胺或相转移催化剂存在下并且在控制的PH条件例如8至10下使反应物与碳酸酯前
体接触。最常用的与水不互溶的溶剂包括二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯苯、甲苯等。合适的
碳酸酯前体包括，例如，碳酰卤如碳酰溴或碳酰氯，或卤甲酸酯如二元酚的双卤甲酸酯(例
如，双酚A、氢醌等的双卤甲酸酯)或乙二醇的双卤甲酸酯(例如，乙二醇、新戊二醇、聚乙二醇等的双卤甲酸酯)。也可以使用包含上述类型的碳酸酯前体中的至少一种的组合。
钾溶液中，将所得的混合物加入至合适的与水不互溶的溶剂介质中，并且在合适的催化剂
如三乙胺或相转移催化剂存在下并且在控制的PH条件例如8至10下使反应物与碳酸酯前
体接触。最常用的与水不互溶的溶剂包括二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯苯、甲苯等。合适的
碳酸酯前体包括，例如，碳酰卤如碳酰溴或碳酰氯，或卤甲酸酯如二元酚的双卤甲酸酯(例
如，双酚A、氢醌等的双卤甲酸酯)或乙二醇的双卤甲酸酯(例如，乙二醇、新戊二醇、聚乙二醇等的双卤甲酸酯)。也可以使用包含上述类型的碳酸酯前体中的至少一种的组合。
[0136] 与其利用二羧酸本身，不如可能，且有时甚至期望采用酸的反应性衍生物，如相应的酸性卤化物，特别是酸性氯化物和酸性溴化物。因此，例如，替代使用间苯二甲酸、对苯二甲酸、或其混合物，可能采用间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、及其混合物。
[0137] 合适的相转移树脂的非限制性实例包括但不限于叔胺如三乙胺、季铵化合物、以及季鏻化合物。
[0138] 可以使用的相转移催化剂是式(R9)4Q+X的催化剂，其中，每个R9是相同或不同的，并且是C1-10烷基基团；Q是氮或磷原子；并且X是卤素原子或C1-8烷氧基基团或C6-18芳氧
基基团。合适的相转移催化剂包括，例如[CH3(CH2)3]4NX、[CH3(CH2)3]4PX、[CH3(CH2)5]4NX、- -
[CH3(CH2)6]4NX、[CH3(CH2)4]4NX、CH3[CH3(CH2)]3NX、以及CH3[CH3(CH2)]2NX，其中，X是Cl、Br、C1-8烷氧基基团或C6-18芳氧基基团。基于光气化混合物中双酚的重量，相转移催化剂的有效量可以为约0.1wt％至约10wt％。在另一个实施方式中，基于光气化混合物中双酚的重量，
相转移催化剂的有效量可以为约0.5wt％至约2wt％。
基基团。合适的相转移催化剂包括，例如[CH3(CH2)3]4NX、[CH3(CH2)3]4PX、[CH3(CH2)5]4NX、- -
[CH3(CH2)6]4NX、[CH3(CH2)4]4NX、CH3[CH3(CH2)]3NX、以及CH3[CH3(CH2)]2NX，其中，X是Cl、Br、C1-8烷氧基基团或C6-18芳氧基基团。基于光气化混合物中双酚的重量，相转移催化剂的有效量可以为约0.1wt％至约10wt％。在另一个实施方式中，基于光气化混合物中双酚的重量，
相转移催化剂的有效量可以为约0.5wt％至约2wt％。
[0139] 可替代地，熔融方法可以用于制备聚碳酸酯。通常，在熔融聚合方法中，可以在TM
Banbury 混合器、双螺杆挤出机等中在酯交换催化剂的存在下，通过使一种或多种二羟基
反应物与碳酸二芳酯如碳酸二苯酯以熔融状态进行共聚反应来制备聚碳酸酯以形成均匀
分散体。通过蒸馏从熔融反应物除去挥发性一元酚，并且以熔融剩余物的形式分离聚合物。
Banbury 混合器、双螺杆挤出机等中在酯交换催化剂的存在下，通过使一种或多种二羟基
反应物与碳酸二芳酯如碳酸二苯酯以熔融状态进行共聚反应来制备聚碳酸酯以形成均匀
分散体。通过蒸馏从熔融反应物除去挥发性一元酚，并且以熔融剩余物的形式分离聚合物。
[0140] 典型的碳酸酯前体包括碳酰卤，例如碳酰氯(光气)、和碳酰溴；双-卤代甲酸酯，例如，二元酚如双酚A、氢醌等的双-卤代甲酸酯，和二醇如乙二醇和新戊二醇的双卤代甲
酸酯；和碳酸二芳酯，如碳酸二苯酯、碳酸二(甲苯基)酯，碳酸二(萘基)酯。
酸酯；和碳酸二芳酯，如碳酸二苯酯、碳酸二(甲苯基)酯，碳酸二(萘基)酯。
[0141] 在一个方面，双酚可以用于制备包含式(12a)的苯并[c]吡咯酮碳酸酯单元的聚碳酸酯：
[0142]
[0143] 其中，Ra、Rb、p和q如在式(12)中，R10各自独立地是C1-6烷基基团，j是0至4，以11
及R 是C1-6烷基、苯基、或用上达至5个C1-6烷基基团取代的苯基。特别地，苯并[c]吡咯
酮碳酸酯单元具有式(12b)：
及R 是C1-6烷基、苯基、或用上达至5个C1-6烷基基团取代的苯基。特别地，苯并[c]吡咯
酮碳酸酯单元具有式(12b)：
[0144]12 12
[0145] 其中，R 是氢或C1-6烷基。在一种实施方式中，R 是氢。碳酸酯单元(12a)(其中，12
R 是氢)可以获得自2-苯基-3,3′-双(4-羟基苯基)苯并[c]吡咯酮(也称为N-苯
基酚酞双酚，或“PPPBP”)(也称为3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮)。
R 是氢)可以获得自2-苯基-3,3′-双(4-羟基苯基)苯并[c]吡咯酮(也称为N-苯
基酚酞双酚，或“PPPBP”)(也称为3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮)。
[0146] 这种类型的其他双酚碳酸酯重复单元是式(12c)和式(12d)的靛红碳酸酯单元：
[0147]
[0148] 其中，Ra和Rb各自独立地是C1-12烷基，p和q各自独立地是0至4，并且Rf是C1-12烷基、可选地用1至5个C1-10烷基取代的苯基，或可选地用1至5个C1-10烷基取代的苄基。
在一种实施方式中，Ra和Rb各自是甲基，p和q各自独立地是0或1，并且Rf是C1-4烷基或
苯基。
在一种实施方式中，Ra和Rb各自是甲基，p和q各自独立地是0或1，并且Rf是C1-4烷基或
苯基。
[0149] 获得自式(12)的双酚的双酚碳酸酯单元的实例(其中，Xa是取代或未取代的C3-18环烷叉基)包括式(12e)的环己叉基桥连的烷基取代的双酚：
[0150]a b g
[0151] 其中，R 和R 各自独立地是C1-12烷基，R 是C1-12烷基，p和q各自独立地是0至a b
4，并且t是0至10。在一个具体实施方式中，每个R 和R 中的至少一个排列在环己叉基桥
a b g
连基的间位。在一种实施方式中，R 和R 各自独立地是C1-4烷基，R 是C1-4烷基，p和q各
a b g
自是0或1，并且t是0至5。在另一个具体实施方式中，R、R 和R 各自是甲基，r和s各
自是0或1，并且t是0至3，具体地是0。
a
4，并且t是0至10。在一个具体实施方式中，每个R 和R 中的至少一个排列在环己叉基桥
a b g
连基的间位。在一种实施方式中，R 和R 各自独立地是C1-4烷基，R 是C1-4烷基，p和q各
a b g
自是0或1，并且t是0至5。在另一个具体实施方式中，R、R 和R 各自是甲基，r和s各
自是0或1，并且t是0至3，具体地是0。
a
[0152] 获得自双酚的其他双酚碳酸酯单元的实例(其中，X 是取代或未取代的C3-18环烷叉基)包括金刚烷基单元(12f)和单元(12g)：
[0153]
[0154] 其中，Ra和Rb各自独立地是C1-12烷基，并且p和q各自独立地是1至4。在一个具a b
体实施方式中，每个R 和R 中的至少一个排列在环己叉基桥连基的间位。在一种实施方式
a b
中，R 和R 各自独立地是C1-3烷基，并且p和q各自是0或1。在另一个具体实施方式中，
a b
R、R 各自是甲基，p和q各自是0或1。包含单元(12a)至单元(12g)的碳酸酯可用于制
备具有高玻璃化转变温度(Tg)和高热变形温度的聚碳酸酯。
体实施方式中，每个R 和R 中的至少一个排列在环己叉基桥连基的间位。在一种实施方式
a b
中，R 和R 各自独立地是C1-3烷基，并且p和q各自是0或1。在另一个具体实施方式中，
a b
R、R 各自是甲基，p和q各自是0或1。包含单元(12a)至单元(12g)的碳酸酯可用于制
备具有高玻璃化转变温度(Tg)和高热变形温度的聚碳酸酯。
[0155] 如在本文中使用的，“聚碳酸酯”和“聚碳酸酯聚合物”进一步包括聚碳酸酯与包含碳酸酯链单元的其他共聚物的共混物。示例性共聚物是聚酯碳酸酯，也被称作共聚酯-聚碳酸酯。除了重复碳酸酯链单元之外，这种共聚物进一步包含式(13)的重复单元：
[0156]
[0157] 其中，D是获得自二羟基化合物的二价基团，并且可以是例如C2-10亚烷基基团，C6-20脂环族基团，C6-20芳香族基团或其中亚烷基基团包含2至约6个碳原子，具体地，2、3、或4个碳原子的聚氧化烯基团；并且T是获得自二羧酸的二价基团，并且可以是例如C2-10亚烷
基基团、C6-20脂环族基团、C6-20烷基芳香族基团、或C6-20芳香族基团。
基基团、C6-20脂环族基团、C6-20烷基芳香族基团、或C6-20芳香族基团。
[0158] 在一个实施方式中，D是C2-6亚烷基基团。在另一个实施方式中，D是获得自式(14)的芳香族二羟基化合物：
[0159]
[0160] 其中，Rh各自独立地是卤素原子、C1-10烃基、或C1-10卤素取代的烃基，并且n是0至4。卤素通常是溴。可以由式(14)表示的化合物的实例包括间苯二酚，取代的间苯二酚化
合物如5-甲基间苯二酚、5-乙基间苯二酚、5-丙基间苯二酚、5-丁基间苯二酚、5-叔丁基
间苯二酚、5-苯基间苯二酚、5-枯基间苯二酚、2,4,5,6-四氟间苯二酚、2,4,5,6-四溴间苯
二酚等；邻苯二酚；氢醌；取代的氢醌如2-甲基氢醌、2-乙基氢醌、2-丙基氢醌、2-丁基氢
醌、2-叔丁基氢醌、2-苯基氢醌、2-枯基氢醌、2,3,5,6-四甲基氢醌、2,3,5,6-四叔丁基氢
醌、2,3,5,6-四氟氢醌、2,3,5,6-四溴氢醌等；或包括上述化合物中的至少一种的组合。
合物如5-甲基间苯二酚、5-乙基间苯二酚、5-丙基间苯二酚、5-丁基间苯二酚、5-叔丁基
间苯二酚、5-苯基间苯二酚、5-枯基间苯二酚、2,4,5,6-四氟间苯二酚、2,4,5,6-四溴间苯
二酚等；邻苯二酚；氢醌；取代的氢醌如2-甲基氢醌、2-乙基氢醌、2-丙基氢醌、2-丁基氢
醌、2-叔丁基氢醌、2-苯基氢醌、2-枯基氢醌、2,3,5,6-四甲基氢醌、2,3,5,6-四叔丁基氢
醌、2,3,5,6-四氟氢醌、2,3,5,6-四溴氢醌等；或包括上述化合物中的至少一种的组合。
[0161] 可以用于制备聚酯的芳香族二羧酸的实例包括：间苯二甲酸或对苯二甲酸、1,2-二(对羧基苯基)乙烷、4,4'-二羧基二苯基醚、4,4'-联苯二甲酸、以及包含上述酸中
的至少一种的混合。还可以存在包含稠环的酸，如1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸或2,6-萘
二羧酸。具体的二羧酸是对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二羧酸、环己烷二羧酸、或它们的混
合。具体的二羧酸包含间苯二甲酸和对苯二甲酸的混合物，其中，对苯二甲酸与间苯二甲酸
的重量比为约10:1至约0.2:9.8。在另一个具体实施方式中，D是C2-6亚烷基基团，并且T
是对亚苯基、间亚苯基、萘、二价环脂肪族基团、或它们的混合物。这类聚酯包括聚(对苯二甲酸亚烷基酯)。
的至少一种的混合。还可以存在包含稠环的酸，如1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸或2,6-萘
二羧酸。具体的二羧酸是对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二羧酸、环己烷二羧酸、或它们的混
合。具体的二羧酸包含间苯二甲酸和对苯二甲酸的混合物，其中，对苯二甲酸与间苯二甲酸
的重量比为约10:1至约0.2:9.8。在另一个具体实施方式中，D是C2-6亚烷基基团，并且T
是对亚苯基、间亚苯基、萘、二价环脂肪族基团、或它们的混合物。这类聚酯包括聚(对苯二甲酸亚烷基酯)。
[0162] 在其他实施方式中，可以使用聚(对苯二甲酸亚烷基酯)。合适的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的具体实例是聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇
酯)(PBT)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)、聚(萘二甲酸丁二醇酯)(PBN)、(聚对苯二甲酸
丙二醇酯)(PPT)、聚对苯二甲酸环己二甲醇酯(PCT)、以及包含上述聚酯中的至少一种的
组合。另外预期上述聚酯具有少量例如约0.5至约10重量百分数的获得自脂肪族二元酸
和/或脂肪族多元醇的单元以制备共聚酯。
酯)(PBT)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)、聚(萘二甲酸丁二醇酯)(PBN)、(聚对苯二甲酸
丙二醇酯)(PPT)、聚对苯二甲酸环己二甲醇酯(PCT)、以及包含上述聚酯中的至少一种的
组合。另外预期上述聚酯具有少量例如约0.5至约10重量百分数的获得自脂肪族二元酸
和/或脂肪族多元醇的单元以制备共聚酯。
[0163] 包含对苯二甲酸亚烷基酯重复酯单元与其他酯基的共聚物也可以是有用的。有用的酯单元可以包括不同的对苯二甲酸亚烷基酯单元，其可以作为独立单元或作为聚(对苯
二甲酸亚烷基酯)的嵌段存在于聚合物链中。这种共聚物的具体实例包括聚(对苯二甲酸
环己二甲醇酯)-共-聚(对苯二甲酸乙二醇酯)，缩写为PETG时其中的聚合物包含大于
或等于50mol％的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)，以及缩写为PCTG时其中的聚合物包含大于
50mol％的聚(对苯二甲酸1,4-环己二甲醇酯)。
二甲酸亚烷基酯)的嵌段存在于聚合物链中。这种共聚物的具体实例包括聚(对苯二甲酸
环己二甲醇酯)-共-聚(对苯二甲酸乙二醇酯)，缩写为PETG时其中的聚合物包含大于
或等于50mol％的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)，以及缩写为PCTG时其中的聚合物包含大于
50mol％的聚(对苯二甲酸1,4-环己二甲醇酯)。
[0164] 聚(环亚甲基二酯)还可以包括聚(环己烷二羧酸亚烷基酯)。这些中，具体实例是具有式(15)的重复单元的聚(1,4-环己烷二羧酸1,4-环己烷二甲醇酯)(PCCD)：
[0165]
[0166] 其中，如使用式(13)所描述的，D是获得自1,4-环己烷二甲醇的1,4-环己烷二亚甲基基团，并且T是获得自环己二羧酸酯或其化学等同物的的环己烷环，并且可以包含
顺式异构体、反式异构体、或包含上述异构体中的至少一种。
顺式异构体、反式异构体、或包含上述异构体中的至少一种。
[0167] 典型的支化树脂如α,α,α',α'-四(3-甲基-4-羟基苯基)-对二甲苯、α,α,α',α'-四(2-甲基-4-羟基苯基)-对二甲苯、α,α,α',α'-四(2,5-二甲
基-4-羟基苯基)-对二甲苯、α,α,α',α'-四(2,6-二甲基-4-羟基苯基)-对二甲苯、
α,α,α',α'-四(4-羟基苯基)-对二甲苯、偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯、三-对
羟基苯基乙烷、靛红-双苯酚、三-酚TC(l,3,5-三((对羟基苯基)异丙基)苯)、三-酚
PA(4-(4-(l,l-双(对羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)酚)、4-氯甲酰基邻苯二甲酸
酐、苯均三酸、以及二苯甲酮四羧酸等也可以加入反应化合物中。在本文中，可以使用线性
聚碳酸酯和支化聚碳酸酯树脂的共混物。可以以约0.05重量百分数(wt％)至约2.0wt％
的水平加入支化剂。
基-4-羟基苯基)-对二甲苯、α,α,α',α'-四(2,6-二甲基-4-羟基苯基)-对二甲苯、
α,α,α',α'-四(4-羟基苯基)-对二甲苯、偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯、三-对
羟基苯基乙烷、靛红-双苯酚、三-酚TC(l,3,5-三((对羟基苯基)异丙基)苯)、三-酚
PA(4-(4-(l,l-双(对羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)酚)、4-氯甲酰基邻苯二甲酸
酐、苯均三酸、以及二苯甲酮四羧酸等也可以加入反应化合物中。在本文中，可以使用线性
聚碳酸酯和支化聚碳酸酯树脂的共混物。可以以约0.05重量百分数(wt％)至约2.0wt％
的水平加入支化剂。
[0168] 分子量调节剂或链终止剂是可选的并且加入混合物中以阻止聚合的进行。典型的分子量调节剂如苯酚、苯并二氢吡喃-1、对叔丁基苯酚、对溴苯酚、对枯基苯酚等可以单独
或以混合加入，并且通常以相对于BPA的约1mol％至约10mol％过量的量加入。聚碳酸酯
的分子量通常大于或等于约5000g/mol，优选大于或等于约10,000g/mol、更优选大于或等
于约15,000g/mol。一般而言，期望的是具有如由25℃下二氯甲烷溶液的粘度计算的小于
或等于约100,000g/mol，优选小于或等于约50,000g/mol，更优选小于或等于约30,000g/
mol的聚碳酸酯树脂。在一个方面，聚碳酸酯可以具有约15,000至约30,000的Mn。在另
一个方面，聚碳酸酯可以具有约20,000至约25,000的Mn。在另一个方面，聚碳酸酯可以具
有约21,000的Mn。在另一个方面，聚碳酸酯可以具有约24,000的Mn。
或以混合加入，并且通常以相对于BPA的约1mol％至约10mol％过量的量加入。聚碳酸酯
的分子量通常大于或等于约5000g/mol，优选大于或等于约10,000g/mol、更优选大于或等
于约15,000g/mol。一般而言，期望的是具有如由25℃下二氯甲烷溶液的粘度计算的小于
或等于约100,000g/mol，优选小于或等于约50,000g/mol，更优选小于或等于约30,000g/
mol的聚碳酸酯树脂。在一个方面，聚碳酸酯可以具有约15,000至约30,000的Mn。在另
一个方面，聚碳酸酯可以具有约20,000至约25,000的Mn。在另一个方面，聚碳酸酯可以具
有约21,000的Mn。在另一个方面，聚碳酸酯可以具有约24,000的Mn。
[0169] 在一个方面，聚碳酸酯可以包括两种或多种聚碳酸酯。例如，聚碳酸酯可以包括两种聚碳酸酯。两种聚碳酸酯可以以大约相等的量存在。
[0170] 在一个方面，聚碳酸酯可以是共聚物的一部分，其中，共聚物的至少一部分不是聚碳酸酯。
[0171] 4.复合材料添加剂
[0172] 在一个方面，聚合物衬底可以包括本文中描述的聚合物和复合材料添加剂。
[0173] 在一个方面，复合材料添加剂可以是无机材料。例如，复合材料添加剂可以包括以下中的一种或多种：SiO2、Si3N4、Al2O3、BN、Ta2O5、Nb2O5、TiO2、SrTiO3、BaTiO3、ZrO2、HfO2、或它们的组合。因此，例如，复合材料添加剂可以包括BaTiO3。
[0174] 在另一个方面，复合材料添加剂可以以按重量计5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、或70％存在于聚合物衬底中。例如，复合材料添加剂可以以按重量计20％、25％、30％、35％、40％、45％、或50％存在于聚合物衬底中。在另一个实例中，复合材料添加剂可以以按重量计25％、30％、或35％存在于聚合物衬
底中。在又另一个实例中，复合材料添加剂可以以按重量计约30％存在于聚合物衬底中。
底中。在又另一个实例中，复合材料添加剂可以以按重量计约30％存在于聚合物衬底中。
[0175] (3)无机材料
[0176] 本发明的无机材料可以包括能够改善聚合物材料的介电强度的任何无机材料。在一个方面，无机材料应是与聚合物衬底化学相容的无机材料。在另一个方面，无机材料应能
够在聚合物衬底表面上粘附和/或形成薄膜而在处理或使用过程中没有剥离、剥落和/或
分层。
够在聚合物衬底表面上粘附和/或形成薄膜而在处理或使用过程中没有剥离、剥落和/或
分层。
[0177] 在一个方面，无机材料可以包括氧化物如，例如二氧化硅、氧化铝、氧化钽(例如，五氧化二钽)、氧化铌(例如，五氧化二铌)、氧化钛(例如，二氧化钛、钛酸锶、钛酸钡)、氧化锆、氧化铪，和/或氮化物如，例如氮化硅、氮化硼、或它们的组合。在另一个方面，无机材料包括以下中的一种或多种：SiO2、Si3N4、Al2O3、BN、Ta2O5、Nb2O5、TiO2、SrTiO3、BaTiO3、ZrO2、HfO2、或它们的组合。在一个具体方面，无机材料包括二氧化硅。在另一个方面，无机材料不包括二氧化硅。在又另一个方面，无机材料不包括二氧化硅或氧化铝。
[0178] 在一个方面，无机材料包括氮化硅。在一个方面，无机材料包括氧化铝。在一个方面，无机材料包括氮化硼。在一个方面，无机材料包括五氧化二钽。在一个方面，无机材料包括五氧化二铌。在一个方面，无机材料包括二氧化钛。在一个方面，无机材料包括钛酸锶。
在一个方面，无机材料包括钛酸钡。在一个方面，无机材料包括氧化锆。在一个方面，无机
材料包括二氧化铪。在其他方面，无机材料可以明确地排除本文中述及的各无机材料的任
何一种或多种。在一个方面，无机材料不包括二氧化硅。在另一个方面，无机材料不包括氧
化铝。
在一个方面，无机材料包括钛酸钡。在一个方面，无机材料包括氧化锆。在一个方面，无机
材料包括二氧化铪。在其他方面，无机材料可以明确地排除本文中述及的各无机材料的任
何一种或多种。在一个方面，无机材料不包括二氧化硅。在另一个方面，无机材料不包括氧
化铝。
[0179] 在其他方面，无机材料可以包括没有在本文中具体述及的其他介电材料，例如除了氧化物和/或氮化物之外的化合物。在另一个方面，无机材料可以包括任何两种或多种
各无机材料的混合物。如果使用两种或多种各无机材料，任何两种或多种无机材料可以同
时或依次沉积。
各无机材料的混合物。如果使用两种或多种各无机材料，任何两种或多种无机材料可以同
时或依次沉积。
[0180] 无机材料可以包括相同或不同组合物的单层或多个单独的层。在一个方面，无机材料包括单层。在另一个方面，在聚合物衬底的相同侧和/或在聚合物衬底的相对侧上，无
机材料包括多层。在一个方面，无机材料是介电材料或具有介电性能。在一个示例性方面，
无机材料或无机材料的混合物的单层设置在聚合物衬底的一个表面上。
机材料包括多层。在一个方面，无机材料是介电材料或具有介电性能。在一个示例性方面，
无机材料或无机材料的混合物的单层设置在聚合物衬底的一个表面上。
[0181] 在一个方面，无机材料具有低介电常数。在另一个方面，无机材料具有高介电常数。
[0182] 在各个方面，无机材料可以沉积在聚合物衬底的一个或两个表面上。在另一个方面，无机材料可以沉积在聚合物衬底的一个或两个表面的部分或全部上。在一个方面，无机
材料存在于聚合物衬底的一侧上。在另一个方面，无机材料存在于聚合物衬底的相对侧上。
例如，具有高介电常数的无机材料可以存在于聚合物衬底的一侧上。在另一个实例中，具有
高介电常数的无机材料可以存在于聚合物衬底的相对侧上。因此，例如，TiO2、Ta2O5、和/或SrTiO3可以存在于聚合物衬底的相对侧上。在又另一个实例中，具有低介电常数的无机材
料可以存在于聚合物衬底的一侧上。在另一个实例中，具有低介电常数的无机材料可以存
在于聚合物衬底的相对侧上。因此，例如，SiO2可以存在于聚合物衬底的相对侧上。在又另
一个方面，具有高介电常数的无机材料可以存在于聚合物衬底的一侧上，并且具有低介电
常数的无机材料可以存在于聚合物衬底的相对侧上。因此，例如，TiO2、Ta2O5、和/或SrTiO3可以存在于聚合物衬底的一侧上，并且SiO2可以存在于聚合物衬底的相对侧上。
材料存在于聚合物衬底的一侧上。在另一个方面，无机材料存在于聚合物衬底的相对侧上。
例如，具有高介电常数的无机材料可以存在于聚合物衬底的一侧上。在另一个实例中，具有
高介电常数的无机材料可以存在于聚合物衬底的相对侧上。因此，例如，TiO2、Ta2O5、和/或SrTiO3可以存在于聚合物衬底的相对侧上。在又另一个实例中，具有低介电常数的无机材
料可以存在于聚合物衬底的一侧上。在另一个实例中，具有低介电常数的无机材料可以存
在于聚合物衬底的相对侧上。因此，例如，SiO2可以存在于聚合物衬底的相对侧上。在又另
一个方面，具有高介电常数的无机材料可以存在于聚合物衬底的一侧上，并且具有低介电
常数的无机材料可以存在于聚合物衬底的相对侧上。因此，例如，TiO2、Ta2O5、和/或SrTiO3可以存在于聚合物衬底的一侧上，并且SiO2可以存在于聚合物衬底的相对侧上。
[0183] 在又另一个实例中，具有低介电常数的无机材料和具有高介电常数的无机材料可以存在于聚合物衬底的一侧上。因此，例如，TiO2、Ta2O5、和/或SrTiO3和SiO2可以存在于
聚合物衬底的一侧上。在又另一个实例中，具有低介电常数的无机材料和具有高介电常数
的无机材料可以存在于聚合物衬底的相对侧上。因此，例如，TiO2、Ta2O5、和/或SrTiO3和
SiO2可以存在于聚合物衬底的相对侧上。在一个方面，具有低介电常数的无机材料可以与
聚合物衬底接触。因此，例如，SiO2可以与聚合物衬底接触。在另一个方面，具有高介电常
数的无机材料可以与聚合物衬底接触。因此，例如，TiO2、Ta2O5、和/或SrTiO3可以与聚合
物衬底接触。在又另一个实例中，具有低介电常数的无机材料可以与聚合物衬底接触，并且
具有高介电常数的无机材料不与聚合物衬底接触。在另一个实例中，具有低介电常数的无
机材料可以与聚合物衬底接触，并且具有高介电常数的无机材料与具有低介电常数的无机
材料接触。在另一个实例中，具有高介电常数的无机材料可以与聚合物衬底接触，并且具有
低介电常数的无机材料不与聚合物衬底接触。在又另一个实例中，具有高介电常数的无机
材料可以与聚合物衬底接触，并且具有低介电常数的无机材料与具有高介电常数的无机材
料接触。
聚合物衬底的一侧上。在又另一个实例中，具有低介电常数的无机材料和具有高介电常数
的无机材料可以存在于聚合物衬底的相对侧上。因此，例如，TiO2、Ta2O5、和/或SrTiO3和
SiO2可以存在于聚合物衬底的相对侧上。在一个方面，具有低介电常数的无机材料可以与
聚合物衬底接触。因此，例如，SiO2可以与聚合物衬底接触。在另一个方面，具有高介电常
数的无机材料可以与聚合物衬底接触。因此，例如，TiO2、Ta2O5、和/或SrTiO3可以与聚合
物衬底接触。在又另一个实例中，具有低介电常数的无机材料可以与聚合物衬底接触，并且
具有高介电常数的无机材料不与聚合物衬底接触。在另一个实例中，具有低介电常数的无
机材料可以与聚合物衬底接触，并且具有高介电常数的无机材料与具有低介电常数的无机
材料接触。在另一个实例中，具有高介电常数的无机材料可以与聚合物衬底接触，并且具有
低介电常数的无机材料不与聚合物衬底接触。在又另一个实例中，具有高介电常数的无机
材料可以与聚合物衬底接触，并且具有低介电常数的无机材料与具有高介电常数的无机材
料接触。
[0184] 在另一个方面，具有高介电常数的无机材料可以存在于聚合物衬底的一侧上，并且具有低介电常数的无机材料和具有高介电常数的无机材料可以存在于聚合物衬底的相
对侧上。在另一个方面，具有低介电常数的无机材料可以存在于聚合物衬底的一侧上，并且
具有低介电常数的无机材料和具有高介电常数的无机材料可以存在于聚合物衬底的相对
侧上。
对侧上。在另一个方面，具有低介电常数的无机材料可以存在于聚合物衬底的一侧上，并且
具有低介电常数的无机材料和具有高介电常数的无机材料可以存在于聚合物衬底的相对
侧上。
[0185] 可以通过任何合适的方法沉积无机材料。在一个方面，可以使用真空技术沉积无机材料。在另一个方面，可以使用溅射技术沉积无机材料。在另一个方面，可以使用气相沉
积技术如，例如化学气相沉积(CVD)、等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)或原子层沉积
(ALD)沉积无机材料。在另一个方面，可以改性一种或多种常规的沉积技术以便于选择的无
机材料沉积在聚合物衬底上。
积技术如，例如化学气相沉积(CVD)、等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)或原子层沉积
(ALD)沉积无机材料。在另一个方面，可以改性一种或多种常规的沉积技术以便于选择的无
机材料沉积在聚合物衬底上。
[0186] 在一个方面，通过溅射技术将无机材料沉积在聚合物衬底上。在一个方面，通过反应溅射将无机材料沉积在聚合物衬底上。在另一个方面，通过磁控溅射将无机材料沉积在
聚合物衬底上。在又另一个方面，通过射频(RF)溅射将无机材料沉积在聚合物衬底上。RF
溅射可以包括反应溅射和/或磁控溅射。
聚合物衬底上。在又另一个方面，通过射频(RF)溅射将无机材料沉积在聚合物衬底上。RF
溅射可以包括反应溅射和/或磁控溅射。
[0187] 在一个方面，溅射技术包括使用O2。在一个方面，溅射技术包括以适合用于聚合物衬底的量使用O2流(sccm)。O2可以有助于无机氧化物材料的形成，但同时可以腐蚀聚合物
衬底。因此，针对各聚合物衬底可以调整O2流的量。在一个方面，溅射技术包括使用至少：
3％、5％、7％、9％、11％、13％、14％、16％、18％、20％、22％、或24％的O2。在一个方面，溅射技术包括使用小于：3％、5％、7％、9％、11％、13％、14％、16％、18％、20％、22％、或24％的O2。在一个方面，溅射技术包括使用约3％、5％、7％、9％、11％、13％、14％、16％、18％、
20％、22％、或24％的O2。例如，在一个方面，溅射技术使用约18％的O2(sccm)。
衬底。因此，针对各聚合物衬底可以调整O2流的量。在一个方面，溅射技术包括使用至少：
3％、5％、7％、9％、11％、13％、14％、16％、18％、20％、22％、或24％的O2。在一个方面，溅射技术包括使用小于：3％、5％、7％、9％、11％、13％、14％、16％、18％、20％、22％、或24％的O2。在一个方面，溅射技术包括使用约3％、5％、7％、9％、11％、13％、14％、16％、18％、
20％、22％、或24％的O2。例如，在一个方面，溅射技术使用约18％的O2(sccm)。
[0188] 根据例如无机材料、聚合物衬底、和/或生成的涂覆的聚合物膜的期望的介电性能，可以改变无机材料的厚度。在一个方面，无机涂层可以在约1nm至约1,000nm的范围
内，例如，约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、
90、100、150、200、250、300、350、400、450、或500nm。在另一个方面，无机材料可以沉积成以下厚度：约10nm至约500nm，例如，约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、
85、90、95、100、200、300、400、或500nm；约20nm至约100nm，例如，约20、25、30、35、40、45、
50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、或100nm；或20nm至约40nm，例如，约20、22、24、26、28、
30、32、34、36、38、或40nm。在另一个实例中，无机材料可以沉积成约20nm至约200nm的厚度。在另一个实例中，无机材料可以沉积成约50nm至约150nm的厚度。在另一个实例中，
无机材料可以沉积成约80nm至约120nm的厚度。
内，例如，约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、
90、100、150、200、250、300、350、400、450、或500nm。在另一个方面，无机材料可以沉积成以下厚度：约10nm至约500nm，例如，约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、
85、90、95、100、200、300、400、或500nm；约20nm至约100nm，例如，约20、25、30、35、40、45、
50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、或100nm；或20nm至约40nm，例如，约20、22、24、26、28、
30、32、34、36、38、或40nm。在另一个实例中，无机材料可以沉积成约20nm至约200nm的厚度。在另一个实例中，无机材料可以沉积成约50nm至约150nm的厚度。在另一个实例中，
无机材料可以沉积成约80nm至约120nm的厚度。
[0189] 在一个方面，具有低介电常数的无机涂层可以在约1nm至约1,000nm的范围内，例如，约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、
100、150、200、250、300、350、400、450、或500nm。在另一个方面，具有低介电常数的无机材料可以沉积成以下厚度：约10nm至约500nm，例如，约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、
65、70、75、80、85、90、95、100、200、300、400、或500nm；约20nm至约100nm，例如，约20、25、
30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、或100nm；或20nm至约40nm，例如，约20、
22、24、26、28、30、32、34、36、38、或40nm。在一个实例中，具有低介电常数的无机材料可以沉积成约20nm至约200nm的厚度。在一个实例中，具有低介电常数的无机材料可以沉积成约
50nm至约150nm的厚度。在一个实例中，具有低介电常数的无机材料可以沉积成约80nm至
约120nm的厚度。在一个实例中，具有低介电常数的无机材料可以沉积成约50nm或100nm
的厚度。
100、150、200、250、300、350、400、450、或500nm。在另一个方面，具有低介电常数的无机材料可以沉积成以下厚度：约10nm至约500nm，例如，约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、
65、70、75、80、85、90、95、100、200、300、400、或500nm；约20nm至约100nm，例如，约20、25、
30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、或100nm；或20nm至约40nm，例如，约20、
22、24、26、28、30、32、34、36、38、或40nm。在一个实例中，具有低介电常数的无机材料可以沉积成约20nm至约200nm的厚度。在一个实例中，具有低介电常数的无机材料可以沉积成约
50nm至约150nm的厚度。在一个实例中，具有低介电常数的无机材料可以沉积成约80nm至
约120nm的厚度。在一个实例中，具有低介电常数的无机材料可以沉积成约50nm或100nm
的厚度。
[0190] 在一个方面，具有高介电常数的无机涂层可以在约1nm至约1,000nm的范围内，例如，约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、
100、150、200、250、300、350、400、450、或500nm。在另一个方面，具有高介电常数的无机材料可以沉积成以下厚度：约10nm至约500nm，例如，约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、
65、70、75、80、85、90、95、100、200、300、400、或500nm；约20nm至约100nm，例如，约20、25、
30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、或100nm；或20nm至约40nm，例如，约20、
22、24、26、28、30、32、34、36、38、或40nm。在一个实例中，具有高介电常数的无机材料可以沉积成约20nm至约200nm的厚度。在一个实例中，具有高介电常数的无机材料可以沉积成
约50nm至约150nm的厚度。在一个实例中，具有高介电常数的无机材料可以沉积成约80nm
至约120nm的厚度。在一个实例中，具有高介电常数的无机材料可以沉积成约50nm或约
100nm的厚度。
100、150、200、250、300、350、400、450、或500nm。在另一个方面，具有高介电常数的无机材料可以沉积成以下厚度：约10nm至约500nm，例如，约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、
65、70、75、80、85、90、95、100、200、300、400、或500nm；约20nm至约100nm，例如，约20、25、
30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、或100nm；或20nm至约40nm，例如，约20、
22、24、26、28、30、32、34、36、38、或40nm。在一个实例中，具有高介电常数的无机材料可以沉积成约20nm至约200nm的厚度。在一个实例中，具有高介电常数的无机材料可以沉积成
约50nm至约150nm的厚度。在一个实例中，具有高介电常数的无机材料可以沉积成约80nm
至约120nm的厚度。在一个实例中，具有高介电常数的无机材料可以沉积成约50nm或约
100nm的厚度。
[0192] 5.涂覆的聚合物衬底或涂覆的聚合物复合材料膜
[0193] 涂覆的聚合物膜(即，具有沉积在其上的无机材料的薄膜的聚合物衬底)可以具有比可比较的未涂覆的聚合物膜显著较大的击穿电压。在各个方面，涂覆的聚合物膜可
以具有比可比较的未涂覆的聚合物膜高至少约10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、
45％、或50％的击穿电压。
以具有比可比较的未涂覆的聚合物膜高至少约10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、
45％、或50％的击穿电压。
[0194] 在一个方面，涂覆的聚合物膜适合用作电气元件如电容器中的介电材料。在另一个方面，涂覆的聚合物膜和/或用于涂覆聚合物膜的方法可以提供改善的性能而没有增加
显著的制造或材料成本，并且没有显著增加生成的电气元件如电容器的重量。
显著的制造或材料成本，并且没有显著增加生成的电气元件如电容器的重量。
[0195] 在一个方面，本发明不包括与氮化硅(SiNx)材料层接触的氧化硅(即，SiOx)材料层。在另一个方面，本发明不包括集成电路。在又另一个方面，本发明不包括直接与无机材
料如，例如二氧化硅材料接触的集成电路。在又另一个方面，尽管应当理解，发明的涂覆的
聚合物膜可以是本身是包括半导体的装置的部分的电气元件(例如，电容器)的一部分，本
发明不包括半导体。在一个方面，本发明不包括与聚合物衬底和/或无机材料直接接触的
半导体。
料如，例如二氧化硅材料接触的集成电路。在又另一个方面，尽管应当理解，发明的涂覆的
聚合物膜可以是本身是包括半导体的装置的部分的电气元件(例如，电容器)的一部分，本
发明不包括半导体。在一个方面，本发明不包括与聚合物衬底和/或无机材料直接接触的
半导体。
[0196] 公开的复合材料和方法包括至少以下实施方式。
[0197] 实施方式1：涂覆的聚合物复合材料，包含聚合物衬底和存在于其至少一个表面上的无机材料。与相同组合物的未涂覆的聚合物衬底相比，涂覆的聚合物组合物具有改善
的介电强度，其中，如果存在于至少一个表面上的无机材料不包含高介电无机材料，无机材
料具有约20nm至约200nm的厚度。
的介电强度，其中，如果存在于至少一个表面上的无机材料不包含高介电无机材料，无机材
料具有约20nm至约200nm的厚度。
[0198] 实施方式2：根据实施方式1的涂覆的聚合物复合材料，其中，聚合物衬底进一步包含复合材料添加剂。
[0199] 实施方式3：涂覆的聚合物复合材料，包括：含有聚合物和复合材料添加剂的聚合物衬底；以及存在于聚合物衬底的至少一个表面上的无机材料，其中，与相同复合材料的未
涂覆的聚合物复合材料相比，涂覆的聚合物复合材料具有改善的介电强度。
涂覆的聚合物复合材料相比，涂覆的聚合物复合材料具有改善的介电强度。
[0200] 实施方式4：根据实施方式1-3中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，无机材料包含具有高介电常数的无机材料。
[0201] 实施方式5：根据实施方式1-4中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，聚合物衬底包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、尼龙、聚对苯二甲酸乙酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚砜、聚酰胺、芳香族聚酰胺、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁酯、聚苯醚、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚甲醛塑料、聚偏氟乙烯、乙酸纤维素、或它们的组合。
[0202] 实施方式6：根据实施方式1-5中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，聚合物衬底包括聚醚酰亚胺。
[0203] 实施方式7：根据实施方式6所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，聚醚酰亚胺具有由以下式表示的结构：
[0204]
[0205] 其中，所述聚醚酰亚胺聚合物具有至少20,000道尔顿的分子量。
[0206] 实施方式8：根据实施方式1-7中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，聚合物衬底包括聚碳酸酯。
[0207] 实施方式9：根据实施方式8所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，聚碳酸酯包含式：
[0208]
[0209] 其中，R8基团总数的至少约60％是芳香族有机基团并且其余量是脂肪族、脂环族或芳香族基团，其中，j至少是2。
[0210] 实施方式10：根据实施方式1-9中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，聚碳酸酯包含双酚。
[0211] 实施方式11：根据实施方式10所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，双酚包含苯并[c]吡咯酮碳酸酯单元。
[0212] 实施方式12根据实施方式1-11中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，聚合物衬底包括聚酯碳酸酯。
[0213] 实施方式13：根据实施方式1-12中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，聚合物衬底不包括氰基官能化聚合物。
[0214] 实施方式14：根据实施方式1-13中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，聚合物衬底不包括获得自氰基改性的聚醚酰亚胺的聚醚酰亚胺。
[0215] 实施方式15：根据实施方式1-14中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，无机材料存在于聚合物衬底的相对侧上。
[0216] 实施方式16：根据实施方式1-15中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，无机材料包含具有低介电常数的无机材料。
[0217] 实施方式17：根据实施方式1-16中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，无机材料包含二氧化硅。
[0218] 实施方式18：根据实施方式1-17中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，无机材料包括氧化钛、氮化硼、氧化铌、钛酸锶、钛酸钡、氧化铪、或它们的组合。
[0219] 实施方式19：根据实施方式1-18中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，进一步包含含有以下的材料：SiO2、Si3N4、Al2O3、TiO2、BN、Ta2O5、Nb2O5、SrTiO3、BaTiO3、ZrO2、HfO2、或它们的组合。
[0220] 实施方式20：根据实施方式1-19中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，聚合物衬底具有约1μm至约50μm的厚度。
[0221] 实施方式21：根据实施方式1-20中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，聚合物衬底具有约5μm的厚度。
[0222] 实施方式22：根据实施方式1-21中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，无机材料具有约20nm至约200nm的厚度。
[0223] 实施方式23：根据实施方式1-22中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，无机材料具有约20nm至约100nm的厚度。
[0224] 实施方式24：根据实施方式1-23中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，具有比可比较的未涂覆的聚合物衬底高至少30％的介电强度。
[0225] 实施方式25：根据实施方式1-24中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，具有比可比较的未涂覆的聚合物衬底高至少40％的介电强度。
[0226] 实施方式26：根据实施方式1-25中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，具有比可比较的未涂覆的聚合物衬底高至少45％的介电强度。
[0227] 实施方式27：根据实施方式1-26中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，无机材料设置在聚合物衬底的第一表面上，并且第二无机材料设置在聚合物衬底的相对表
面上，并且，其中无机材料和第二无机材料具有相同的组成。
面上，并且，其中无机材料和第二无机材料具有相同的组成。
[0228] 实施方式28：根据实施方式1-26中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，无机材料设置在聚合物衬底的第一表面上，并且第二无机材料设置在聚合物衬底的相对表
面上，并且，其中无机材料和第二无机材料具有不同的组成。
面上，并且，其中无机材料和第二无机材料具有不同的组成。
[0229] 实施方式29：根据实施方式1-28中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，能够膜缠绕(卷片，film winding)。
[0230] 实施方式30：根据实施方式1-29中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，无机涂层不会不利地影响组合物的拉伸强度和/或弹性模量。
[0231] 实施方式31：根据实施方式2-30中任一项所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，复合材料添加剂包括BaTiO3、SiO2、Si3N4、Al2O3、TiO2、BN、Ta2O5、Nb2O5、SrTiO3、ZrO2、HfO2、或它们的组合。
[0232] 实施方式32：根据实施方式2-31中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，复合材料添加剂包括BaTiO3。
[0233] 实施方式33：根据实施方式1-32中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，聚合物衬底包括聚酰亚胺、聚偏氟乙烯、乙酸纤维素、或它们的组合。
[0234] 实施方式34：一种包括根据前述实施方式中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料的电子元件。
[0235] 实施方式35：一种包括根据前述实施方式中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料的电容器。
[0236] 实施方式36：一种制备涂覆的聚合物组合物的方法，所述方法包括将无机材料沉积在聚合物衬底的一个表面的至少一部分上，使得生成的涂覆的聚合物组合物具有超过所
述聚合物衬底本身的改善的介电强度。
述聚合物衬底本身的改善的介电强度。
[0237] 实施方式37：根据实施方式36所述的方法，其中，通过溅射、化学气相沉积、等离子体增强的化学气相沉积、原子层沉积、或它们的组合进行沉积。
[0238] 实施方式38：根据实施方式36-37中任一个所述的方法，其中，聚合物衬底包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、尼龙、聚对苯二甲酸乙酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚砜、聚酰胺、芳香族聚酰胺、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁酯、聚苯醚、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚甲醛塑料、或它们的组合。
[0239] 实施方式39：根据实施方式36-38中任一个所述的方法，其中，聚合物衬底包括聚醚酰亚胺。
[0240] 实施方式40：根据实施方式36-39中任一个所述的方法，其中，聚醚酰亚胺具有由以下式表示的结构：
[0241]
[0242] 其中，聚醚酰亚胺聚合物具有至少20,000道尔顿的分子量。
[0243] 实施方式41：根据实施方式36-40中任一个所述的涂覆的聚合物组合物，其中，聚合物衬底包括聚碳酸酯。
[0244] 实施方式42：根据实施方式41所述的方法，其中，聚碳酸酯包括式：
[0245]8
[0246] 其中，R 基团总数的至少约60％是芳香族有机基团并且其余量是脂肪族、脂环族或芳香族基团，其中，j至少是2。
[0247] 实施方式43：根据实施方式36-42中任一个所述的方法，其中，聚合物衬底不包括氰基官能化聚合物。
[0248] 实施方式44：根据实施方式36-43中任一项所述的方法，其中，聚合物衬底不包括获得自氰基改性的聚醚酰亚胺的聚醚酰亚胺。
[0249] 实施方式45：根据实施方式36-44中任一个所述的方法，其中，无机材料以单层沉积在聚合物衬底的单个表面上。
[0250] 实施方式46：根据实施方式36-45任一个所述的方法，其中，无机材料包括SiO2、Si3N4、Al2O3、TiO2、BN、Ta2O5、Nb2O5、BaTiO3、SrTiO3、ZrO2、HfO2、或它们的组合。
[0251] 实施方式47：根据实施方式36-46中任一个所述的方法，其中，无机材料包括氧化钛、氮化硼、氧化铌、钛酸锶、钛酸钡、氧化铪、或它们的组合。
[0252] 实施方式48：根据实施方式36-47中任一个所述的方法，其中，无机材料包括二氧化硅。
[0253] 实施方式49：根据实施方式36-48中任一个所述的方法，其中，聚合物衬底具有约1μm至约50μm的厚度。
[0254] 实施方式50：根据实施方式36-49中任一个所述的方法，其中，聚合物衬底具有约5μm的厚度。
[0255] 实施方式51：根据实施方式36-50中任一个所述的方法，其中，无机材料沉积成约20nm至约100nm的厚度。
[0256] 实施方式52：根据实施方式36-51中任一个所述的方法，进一步包括将第二无机材料沉积在聚合物衬底的相对表面上，并且，其中无机材料和第二无机材料具有相同的组
成。
成。
[0257] 实施方式53：根据实施方式36-51所述的方法，进一步包括将第二无机材料沉积在聚合物衬底的相对表面上，并且，其中无机材料和第二无机材料具有不同的组成。
[0258] 实施方式54：一种涂覆的聚合物复合材料，包括：含有聚合物和可选的复合材料添加剂的聚合物衬底；以及存在于聚合物衬底的两个表面上的高介电无机材料。
[0259] 实施方式55：一种涂覆的聚合物复合材料，包括：含有聚合物和可选的复合材料添加剂的聚合物衬底；存在于聚合物衬底的一个表面上的高介电无机材料；以及存在于聚
合物衬底的另一个表面上的低介电无机材料。
合物衬底的另一个表面上的低介电无机材料。
[0260] 实施方式56：一种涂覆的聚合物复合材料，包括：含有聚合物和可选的复合材料添加剂的聚合物衬底；存在于聚合物衬底的一个表面上的低介电无机材料；以及存在于聚
合物衬底的另一个表面上、聚合物衬底和高介电无机材料之间的另一个低介电无机材料。
合物衬底的另一个表面上、聚合物衬底和高介电无机材料之间的另一个低介电无机材料。
[0261] 实施方式57：一种涂覆的聚合物复合材料，包括：含有聚合物和可选的复合材料添加剂的聚合物衬底；存在于聚合物衬底的一个表面上、聚合物衬底和高介电无机材料之
间的低介电无机材料；以及存在于聚合物衬底的另一个表面上、聚合物衬底和另一个高介
电无机材料之间的另一个低介电无机材料。
间的低介电无机材料；以及存在于聚合物衬底的另一个表面上、聚合物衬底和另一个高介
电无机材料之间的另一个低介电无机材料。
[0262] 实施方式58：根据实施方式54-57中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，聚合物衬底包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、尼龙、聚对苯二甲酸乙酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚砜、聚酰胺、芳香族聚酰胺、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁酯、聚苯醚、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚甲醛塑料、聚偏氟乙烯、乙酸纤维素、或它们的组合。
[0263] 实施方式59：根据实施方式54-58中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，聚合物衬底包括聚醚酰亚胺、聚碳酸酯、或它们的组合。
[0264] 实施方式60：根据实施方式54-59中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，高介电无机材料包括TiO2、Ta2O5、SrTiO3、或它们的组合。
[0265] 实施方式61：根据实施方式54-60中任一个所述的涂覆的聚合物复合材料，其中，低介电无机材料包括SiO2和SiNx、或它们的组合。
[0267] 实施例
[0268] 提出以下实施例以便为本领域的普通技术人员提供如何制造和评价本文要求的化合物、组合物、制品、装置和/或方法的完整的公开和描述，并且旨在纯粹是举例说明本
发明而并不旨在限制本发明人所认为的发明范围。已经努力确保关于数字(例如，量、温度
等)的准确性，但应考虑一些误差和偏差。除非另外指出，否则份是指重量份，温度以℃表
示或是环境温度，并且压力是大气压或接近大气压。
发明而并不旨在限制本发明人所认为的发明范围。已经努力确保关于数字(例如，量、温度
等)的准确性，但应考虑一些误差和偏差。除非另外指出，否则份是指重量份，温度以℃表
示或是环境温度，并且压力是大气压或接近大气压。
[0269] 6.制备聚醚酰亚胺膜上的二氧化硅涂层
[0270] 在第一个实施例中，将100nm厚的SiO2膜沉积在试样UltemTM聚醚酰亚胺膜上。在5毫托的压力和40:2.5(sccm)的Ar:O2比例下进行基线沉积(baseline deposition)。在15
毫托的压力和40:2.5(sccm)的Ar:O2比例下进行高压沉积。在5毫托的压力和40:0(sccm)
的Ar:O2比例下进行低氧沉积。还在5毫托的压力和40:7.5(sccm)的Ar:O2比例下进行富
氧沉积。
毫托的压力和40:2.5(sccm)的Ar:O2比例下进行高压沉积。在5毫托的压力和40:0(sccm)
的Ar:O2比例下进行低氧沉积。还在5毫托的压力和40:7.5(sccm)的Ar:O2比例下进行富
氧沉积。
[0271] 7.聚合物衬底厚度
[0272] 在第二个实施例中，将100nm厚的SiO2膜沉积在不同厚度的UltemTM聚醚酰亚胺膜试样上。然后，测量得到每个试样的电击穿强度(kV/mm)，如在图1中示出的。在沉积
100nm厚的二氧化硅膜之后，5μm、13μm、以及25μm厚的每个聚醚酰亚胺膜表现出电击穿
强度的显著增加(与裸露的未涂覆的膜相比)。
100nm厚的二氧化硅膜之后，5μm、13μm、以及25μm厚的每个聚醚酰亚胺膜表现出电击穿
强度的显著增加(与裸露的未涂覆的膜相比)。
[0273] 8.无机涂层厚度
[0274] 在第三个实施例中，将不同厚度的二氧化硅膜沉积在5μm厚的聚醚酰亚胺膜上。针对每个试样测量得到DC击穿强度，如在图2中示出的。每个涂覆的膜的击穿强度具有超
过未涂覆的膜的可测量的增加。具有100nm厚的二氧化硅涂层的试样表现出最高的击穿强
度，随后是具有50nm的厚度的涂层的试样以及具有200nm的厚度的涂层的试样。
过未涂覆的膜的可测量的增加。具有100nm厚的二氧化硅涂层的试样表现出最高的击穿强
度，随后是具有50nm的厚度的涂层的试样以及具有200nm的厚度的涂层的试样。
[0275] 9.无机涂层厚度
[0276] 在第四个实施例中，将改变厚度的氮化硅(SiNx)膜沉积在5μm厚的聚醚酰亚胺膜的一侧或两侧上。双侧的20nm的SiNx涂层足以显著地增加得到的涂覆膜的击穿强度。
如在图3中示出的，双侧的40nm厚的SiNx涂层提供了与双侧的20nm厚的涂层的可比较的
性能。单侧的40μm厚的SiNx涂层提供了改善的击穿强度，但是比可比较的双侧的涂层略
低。类似地，与未涂覆的聚醚酰亚胺膜相比，单侧和双侧的100nm厚的SiNx涂层提供了击
穿强度中的改善。
如在图3中示出的，双侧的40nm厚的SiNx涂层提供了与双侧的20nm厚的涂层的可比较的
性能。单侧的40μm厚的SiNx涂层提供了改善的击穿强度，但是比可比较的双侧的涂层略
低。类似地，与未涂覆的聚醚酰亚胺膜相比，单侧和双侧的100nm厚的SiNx涂层提供了击
穿强度中的改善。
[0277] 10.无机涂层厚度
[0278] 在第五个实施例中，针对二氧化硅涂覆的13μm的UltemTM聚醚酰亚胺膜测量应力应变曲线。图5示出了涂覆的膜和未涂覆的膜的室温拉伸性能。涂覆的膜的拉伸强度为约
17ksi，表明涂层不会不利地影响下面的聚醚酰亚胺膜的机械强度。涂覆的膜的弹性模量为
约500ksi，比基础聚醚酰亚胺膜高。这些性能表明用于膜缠绕的发明的材料的适合性。相
反，传统的高负荷纳米复合材料膜在拉伸强度和弹性模量中表现出不利的改变。
17ksi，表明涂层不会不利地影响下面的聚醚酰亚胺膜的机械强度。涂覆的膜的弹性模量为
约500ksi，比基础聚醚酰亚胺膜高。这些性能表明用于膜缠绕的发明的材料的适合性。相
反，传统的高负荷纳米复合材料膜在拉伸强度和弹性模量中表现出不利的改变。
[0279] 对于本领域技术人员而言，显而易见的是，在不背离本发明的范围和精神的情况下，可以对本发明进行各种改进和变化。对于本领域技术人员而言，通过考虑本文公开的本
发明的说明书和实践，可以清楚本发明的其他方面。在本发明的真正范围和精神通过以下
权利要求指出的情况下，意在将说明书和实施例认为仅是示例性的。
发明的说明书和实践，可以清楚本发明的其他方面。在本发明的真正范围和精神通过以下
权利要求指出的情况下，意在将说明书和实施例认为仅是示例性的。
[0280] 11.用无机材料涂覆的Ultem1000聚合物衬底的性能和击穿强度
[0281] 可以使用将无机材料涂覆在聚合物衬底上的各种方案，例如，如在图6中示出的。这些方案可以包括：方案1A-具有存在于其一侧上的具有高介电常数的无机材料的聚合
物衬底；方案1B-具有存在于其相对侧上的具有高介电常数的无机材料的聚合物衬底；方
案2-具有存在于其一侧上的具有高介电常数的无机材料和存在于其相对侧上的具有低介
电常数的无机材料的聚合物衬底；方案3A-具有其相对侧上的具有低介电常数的无机材料
(即，与聚合物衬底接触)的聚合物衬底，其中，一侧还具有与具有低介电常数的无机材料
接触的具有高介电常数的无机材料(即，不与聚合物衬底接触)；方案3B-具有其相对侧上
的具有高介电常数的无机材料(即，与聚合物衬底接触)的聚合物衬底，其中，一侧另外地
具有与具有高介电常数的无机材料接触的具有低介电常数的无机材料(即，不与聚合物衬
底接触)；方案4A-具有其相对侧上的具有低介电常数的无机材料(即，与聚合物衬底接
触)以及另外的具有与每个低介电无机材料接触的具有高介电常数的无机材料(即，不与
聚合物衬底接触)的聚合物衬底；或方案4B-具有其相对侧上的具有高介电常数的无机材
料(即，与聚合物衬底接触)以及另外的具有与每个高介电无机材料接触的具有低介电常
数的无机材料(即，不与聚合物衬底接触)的聚合物衬底。表1示出了用不同无机材料涂
覆的聚合物的击穿强度。
物衬底；方案1B-具有存在于其相对侧上的具有高介电常数的无机材料的聚合物衬底；方
案2-具有存在于其一侧上的具有高介电常数的无机材料和存在于其相对侧上的具有低介
电常数的无机材料的聚合物衬底；方案3A-具有其相对侧上的具有低介电常数的无机材料
(即，与聚合物衬底接触)的聚合物衬底，其中，一侧还具有与具有低介电常数的无机材料
接触的具有高介电常数的无机材料(即，不与聚合物衬底接触)；方案3B-具有其相对侧上
的具有高介电常数的无机材料(即，与聚合物衬底接触)的聚合物衬底，其中，一侧另外地
具有与具有高介电常数的无机材料接触的具有低介电常数的无机材料(即，不与聚合物衬
底接触)；方案4A-具有其相对侧上的具有低介电常数的无机材料(即，与聚合物衬底接
触)以及另外的具有与每个低介电无机材料接触的具有高介电常数的无机材料(即，不与
聚合物衬底接触)的聚合物衬底；或方案4B-具有其相对侧上的具有高介电常数的无机材
料(即，与聚合物衬底接触)以及另外的具有与每个高介电无机材料接触的具有低介电常
数的无机材料(即，不与聚合物衬底接触)的聚合物衬底。表1示出了用不同无机材料涂
覆的聚合物的击穿强度。
[0282]
[0283]
[0284] Mag.是磁控管
[0285] 可以在图6中看到涂覆方案的各种结构。如所示出的，高介电无机材料和/或低介电无机材料可以位于聚合物衬底的侧(也称为表面)上，例如，相对侧。
[0286] 图7表明：由于Ta2O5的高原子量，在反应溅射Ta2O5过程中需要较高的氧流量。
[0287] 图8表明：SrTiO3沉积过程中的较低的压力增加了击穿强度。5毫托的压力产生636kV/mm的击穿强度，而9毫托的压力产生507.2kV/mm的击穿强度。
[0288] 图9表明：具有18％的O2的反应溅射TiO2增加了5μm厚的Ultem膜的击穿强度。
[0289] 图10表明：在沉积SiO2过程中，较高的氧浓度降低了5μm厚的Ultem膜的击穿强度。图10还表明：在沉积Ta2O5过程中，较高的氧流率增加了5μm厚的Ultem膜的击穿
强度。
强度。
[0290] 图11表明：当通过PECVD沉积SiO2时，与具有100nm或150nm厚的SiO2层的5μm厚的Ultem膜相比，具有50nm厚的SiO2层的5μm厚的Ultem膜具有较高的击穿强度。
[0291] 图12表明：具有50nm的Ta2O5和100nm的SiO2的组合涂层不如单独的SiO2涂层有效。图13表明：将组合涂层中的Ta2O5的厚度增加至100nm比50nm的Ta2O5更有效。
[0292] 图14表明：具有100nm的SrTiO3和100nm的SiO2的组合涂层在增加击穿强度中是有效的。
[0293] 图15和图16表明：具有50nm的Ta2O5或100nm的Ta2O5和100nm的SiO2的多层涂层在增加击穿强度中是有效的。
[0294] 图17表明：具有100nm的SrTiO3和50nm的SiO2的多层涂层在增加击穿强度中是有效的。
[0295] 图18表明：聚合物衬底的一侧上的具有100nm的SrTiO3和50nm的SiO2，以及聚合物衬底的相对侧上的仅50nm的SiO2的多层涂层在增加击穿强度中是有效的。
[0296] 图19表明：Ultem-30％BaTiO3膜上的100nm的SiO2增加了击穿强度。
[0297] 图20表明：如果TiO2在高(18％)氧流量下沉积，TiO2的反应溅射可以增加Ultem膜的击穿强度。低氧流量促进导致较低的击穿强度的导电的TiOx的形成。
[0298] 图21表明：10μm聚碳酸酯膜上的50nm的Ta2O5涂层增加了击穿强度。
[0299] 图22表明：当Ta2O5在18％的O2下沉积时，Ta2O5的50nm和100nm涂层足以增加击穿强度。
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