一种低介电常数液晶聚合物薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低介电常数液晶聚合物薄膜及其制备方法，该液晶聚合物薄膜由对羟基苯甲酸、9,9'

【技术实现步骤摘要】
一种低介电常数液晶聚合物薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种低介电常数液晶聚合物薄膜及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]毫米波频段以其超高的传输速率、超大的容量和极低的时延，将会成为5G下一阶段发展的核心方向。但是毫米波在空气中衰减非常大，影响其在通信领域中的应用。在高频讯号所用的印制电路板(PCB)和柔性电路板(FPC)中，材料的介电常数是影响其信号传播速度的因素，介电常数(Dielectric Constant，简称为Dk)越小对其信号的传播越有利。
[0003]液晶聚合物(LCP)薄膜具有低吸湿性，高耐化性，高阻气性的特点，与聚酰亚胺(PI)相比，LCP的介电常数和介电损耗随着频率的变化波动非常小，高频信号传输稳定性优越，非常适合毫米波应用。传统的改性LCP材料主要通过玻璃纤维或者无机填料改性，降低LCP材料的介电常数，但当通信设备使用更加高频的信号，则无法满足要求。另一方面LCP剥离强度较低，在成型加工工艺方面不易控制，工艺复杂、良品率低，尚无法实现大规模商用。
[0004]因此，如何获得低介电常数和介电损耗的LCP基覆铜板成为了通信领域最重要的课题之一。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，提供一种液晶聚合物薄膜，具有极低的介电常数与介电损耗性能，还具有优异的低吸湿性、低热膨胀系数、高耐温性和高剥离强度。
[0006]本专利技术提供了一种液晶聚合物薄膜，由组分(A)对羟基苯甲酸、组分(B)9,9'
‑
螺二芴衍生物与支链型单体C缩聚而成，所述9,9'
‑
螺二芴衍生物含有如结构式II所示的通式，
[0007][0008]其中R3、R4、R5、R6各自独立为
‑
OH，
‑
NH2，或
‑
COOH；支链型单体C含有如结构式III所示的通式，
[0009][0010]其中每一R1各自独立为
‑
OH，
‑
NH2，或
‑
COOH，R2为芳基、杂芳基、或环烷基。
[0011]在一个优选的实施例中，所述组分(A)对羟基苯甲酸与组分(B)9,9'
‑
螺二芴衍生
物的摩尔比为70:30至85:15之间，优选70:30至75:25之间，进一步优选75:25。
[0012]在一个优选的实施例中，对羟基苯甲酸与9,9'
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螺二芴衍生物的总和与支链型单体C的摩尔比为100:0.5～0.75。
[0013]优选的，9,9'
‑
螺二芴衍生物包括以下至少一种：2
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羟基
‑7‑
羧基
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9,9'
‑
螺二芴、2
‑
羟基
‑
7'
‑
羧基
‑
9,9'
‑
螺二芴、2,2'
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二羟基
‑
7,7'
‑
二羧基
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9,9'
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螺二芴、2
‑
氨基
‑7‑
羧基
‑
9,9'
‑
螺二芴、2
‑
氨基
‑
7'
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羧基
‑
9,9'
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螺二芴、2,2'
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二氨基
‑
7,7'
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二羧基
‑
9,9'
‑
螺二芴。
[0014]优选的，支链型单体C为均苯三酸。
[0015]进一步，该液晶聚合物薄膜的固有黏度介于4dL/g至8dL/g之间。
[0016]本专利技术还提供了上述液晶聚合物薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0017]步骤1、以组分(A)对羟基苯甲酸、组分(B)9,9'
‑
螺二芴衍生物与支链型单体C为原料，在醋酸酐的作用下进行酰化反应，所述压力保持在0.1MPa
‑
0.2MPa，反应温度为150℃～180℃，反应时间为3小时～4小时；所述醋酸酐与对羟基苯甲酸及9,9'
‑
螺二芴衍生物总和的摩尔比例是100～130:100；
[0018]步骤2、酰化反应结束后，将反应釜内抽真空并升温至280℃～320℃，进行聚合反应，反应时间为1小时～2小时；酰化反应过程中排出醋酸及未反应的醋酸酐分子；
[0019]步骤3、通入氮气将熔融的反应产物押出至冷水冷却并造粒，得到产物。
[0020]进一步，所述制备方法还包括热处理步骤，所述热处理温度为250℃～350℃，热处理时间2小时至6小时。
[0021]进一步，液晶聚合物薄膜可实现用于制备印制电路板及制备射频天线中。
[0022]进一步，一种电路基板至少包含所述的液晶聚合物薄膜、和形成于所述液晶聚合物薄膜的至少一个表面的导体电路层。
[0023]本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0024](1)本专利技术提供一种液晶聚合物薄膜，具有极低的介电常数与介电损耗性能；介电常数可低至3.32，介电损耗可低至0.0014。
[0025](2)由于LCP在机械特性、介电特性、热膨胀系数等具有很强的异方向(An
‑
isotropic)的特点，使得LCP薄膜在纵向及横向的性能出现差异，对于电路板用的薄膜基材，薄膜内的XY方向的各项物性必须仅可能的均匀，否则很容易因热膨胀系数的不同而造成基材翘曲，又或者因介电常数在XY方向上的不均匀，在电路板设计上很难实现与其特征阻抗值匹配。要想将LCP薄膜作为电路板用的薄膜基材，就必须严格控制LCP的排列取向，而本专利技术可以应用涂布方向来解决LCP异方向的问题，使其更容易应用在电路板上。
具体实施方式
[0026]下面结合具体实施例，对本专利技术的技术方案进行详细描述。所列举的实施例仅是本专利技术部分实施例，不是全部的实施例。本专利技术实施例中所用原料和试剂均市售可得。
[0027]本文中针对基团或分子的定义若有相互冲突，以官能基团的重要顺序先后命名；命名规则亦可参照国际纯化学和应用化学联合会(IUPAC)颁布的规定。
[0028]本专利技术提供一种液晶聚合物薄膜，由组分(A)对羟基苯甲酸、组分(B)9,9'
‑
螺二芴衍生物与支链型单体C缩聚而成，所述9,9'
‑
螺二芴衍生物含有如结构式II所示的通式，
[0029][0030]其中R3、R4、R5、R6各自独立为
‑
OH，
‑
NH2，或
‑
COOH；支链型单体C含有如结构式III所示的通式，
[0031][0032]其中每一R1各自独立为
‑
OH，
‑
NH2，或...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低介电常数液晶聚合物薄膜，其特征在于，该液晶聚合物由对羟基苯甲酸、9,9'
‑
螺二芴衍生物与支链型单体C缩聚反应形成；所述9,9'
‑
螺二芴衍生物含有如结构式II所示的通式，其中R3、R4、R5、R6各自独立为
‑
OH，
‑
NH2，或
‑
COOH；支链型单体C含有如结构式III所示的通式，其中每一R1各自独立为
‑
OH，
‑
NH2，或
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COOH，R2为芳基、杂芳基、或环烷基。2.根据权利要求1所述的低介电常数液晶聚合物薄膜，其特征在于，所述对羟基苯甲酸与所述9,9'
‑
螺二芴衍生物的摩尔比例为70:30至85:15之间。3.根据权利要求1所述的低介电常数液晶聚合物薄膜，其特征在于，所述对羟基苯甲酸与所述9,9'
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螺二芴衍生物的摩尔比例为70:30至75:25之间。4.根据权利要求1所述的低介电常数液晶聚合物薄膜，其特征在于，所述对羟基苯甲酸与所述9,9'
‑
螺二芴衍生物的总和与支链型单体C的摩尔比为100:0.5～0.75。5.根据权利要求1所述的低介电常数液晶聚合物薄膜，其特征在于，所述9,9'
‑
螺二芴衍生物包括以下至少一种：2
‑
羟基
‑7‑
羧基
‑
9,9'
‑
螺二芴、2
‑
羟基
‑
7'
‑
羧基
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9,9'
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螺二芴、2,2'
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二羟基
‑
7,7'
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二羧基
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9,9'
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螺二芴、2
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：余成骏，刘劲麟，陈明圣，
申请(专利权)人：亚洲泰格集团有限公司，
类型：发明
国别省市：