[发明专利]一种用于无胶基板卷材的热致液晶聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于无胶基板卷材的热致液晶聚合物，尤其是将热致液晶 聚合物（LCP）在铜箔上或其他金属箔上进行连续涂布覆合而形成的卷状 产品，及其制备方法。

背景技术

液晶聚合物LCP经历了约50年，奠定了其在工程塑料中的代表地位， 是超越既存塑料材料界限的工程材料，适用于以射出成型形成的连接器、 继电器、胶芯开关等电子电器领域。在三次元注塑料制品中、在电脑的CPU 搭载的主板上的套管中等等场合均采用有LCP液晶聚合物，而在3G产品 中则更是大大地扩大了需求。LCP具备耐热性，在较低注射压力下流动更 好，具有低毛刺性，壁厚可以更薄等优点。

LCP在电气等其它性能方面，有着优越延伸扩展的背景，由于LCP 对无铅焊料有很高耐热性，具有适用精密部件，极好的尺寸安定性，而且 产生气体少，没有金属点腐蚀等现象，具有高流动性，并且固化快，阻燃 不用添加阻燃剂，能循环再利用，更加符合环境要求，为制造低成本，具 有可操作性，制造方法能达到高精度。

因此液晶聚合物LCP二次元薄膜注塑品的开发成为世界行业中关注 的焦点。如日本新日铁CN101155481、CN1829412，公开了在液晶聚合物 层中埋设图案金属层、具有凸状任意图案的金属层工序及其制造方法，该 专利还涉及具有可反复弯曲折叠部位及回绕电路基板。日本可乐丽 CN101056758、CN101223835，提供了各向同性与金属片粘接，得到优异 覆金属箔层叠体，进行多次热处理形成光学各向异性熔融相的聚合物电路 基板。美国3M创新公司CN1550124、CN1640215，采用金属接种液晶聚 合物，通过金属化学镀或金属真空沉积使粘合金属层沉积在经腐蚀的液晶 聚合物基底上，施加钯溶液，可提供金属接种的液晶聚合物，通过蚀刻剂 形成柔性电路基板。韩国三星电机株式会社CN1728923、CN1856218，将 刚柔结合板使用液晶聚合物形成柔性区域的盖层，防止层与层间分离，在 电容器中使用杂化材料嵌入混合电介质层液晶聚合物材料和陶瓷粉末，从 而形成电路基板。根据上述专利，形成柔性基板都采用真空热压层叠法， 是片状的制造方法，生产速度慢，工艺复杂，LCP形变非常难控制，成本 高。因此业界一直研究寻找开发连续在金属箔涂布热致液晶聚合物制备高 性能无胶单面/双面基板卷材及其制造方法。

发明内容

本发明是为了提供一种高性能用于无胶基板卷材的热致液晶聚合物 及其制备方法。

本发明将热致液晶聚合物采用连续涂布法，在金属箔表面涂敷聚合 物，流延成膜化，得到无胶柔性电路基板卷材。

本发明所述聚合物，采用重量比60%-80%的乙酰氧基苯甲酸（ABA）、 18%-33%的6-乙酰氧基-2-萘甲酸（ANA）、0.1%-3%的4,4’-二氨基二苯醚 （ODA），和1%-10%的聚醚酰亚胺（PEI）进行制备。

本发明采用二阶段聚合方法，第一阶段将ABA和ANA聚合缩聚，加 入金属盐锑系催化剂，先聚合低聚物；第二阶段缩聚将溶剂（第一阶段生 成的）除去，在比低聚物熔点略低的温度下分别加入ODA、PEI，再加入 金属盐钛系催化剂，加热升温到340-360℃下40-60分钟，逐步去掉醋酸物 和其他副物质，最后抽真空得到高分子量液晶聚合物。

本发明所述聚合工艺，把特定溶液聚合或熔融缩聚，具有特定的单体 组成，流膜化时非常有弹性（无弹性则难以实现流膜化），并且有高强度， 形成的聚合物结晶性通过共重合成导入来打乱，成为中间状态的液晶性的 分子，得到液晶聚合物，呈非晶状态，流膜化呈透明膜，通过加温流膜化 呈半透明膜，连续高温热处理将溶剂除去，膜呈不透明，本发明所述液晶 聚合物水蒸气透过度的特征是液晶配向特征。

本发明通过上述聚合方法得到液晶聚合物，发现液晶相存在分子锁， 在流动方向很容易配向，本发明根据易配向性来进行向2轴延伸流延成膜， 本发明在连续涂布设备采用2轴延伸流延成膜化。

本发明共聚合物，通过上述发明发现分子和分子是比较规则的邻靠， 易排列，有张力，易涂布。由于这样的排列方法形成了连续涂布电路基板 卷材的优异特性，共聚合物分子是可弯曲性的，温度变化分子本身会伸长 收缩，而液晶聚合物刚直性分子不会伸长收缩是液晶构造中存在着若干结 晶结构，结晶的作用无论急速冷热不会发生变化，所以本发明电路基板卷 材拥有优异低膨胀系数和热尺寸稳定性。