[发明专利]一种液晶高分子材料、高频基板及其制备方法

说明书

本发明涉及一种液晶高分子材料及其高频基板的制备方法，其特征在于该液晶高分子材料由以下单体聚合而成：50‑70％的对羟基苯甲酸，7‑12％的对苯二甲酸，7‑12％的间苯二甲酸，12‑23％的1,4‑环己烷二甲酸，2‑5％的C2‑C4的二醇结构，以上比例均为摩尔比，本发明引入脂肪族结构，降低了分子链的刚性，兼具低热膨胀系数、良好的溶解性与加工性。

技术领域

本发明涉及高分子薄膜及涂覆加工技术领域，尤其涉及一种液晶高分子材料、高频基板及其制备方法。

背景技术

2017年显示行业龙头美国苹果公司在其旗舰机iPhone X上首度应用液晶聚合物(LCP类)软板，此外iPhone X还在中继线和摄像头中使用液晶聚合物软板，这代表苹果公司为5G提前布局与验证。对于消费电子行业层面，LCP软板正成为高频高速和小型化趋势下新的软板技术浪潮。

液晶聚合物材料一种熔融缩聚的高分子材料，其中链段均为刚性，我们可以根据不同的单体结构来设计LCP的性能和加工方式。如柔性的脂肪链节，可降低刚性和熔点。如引入邻位甲基，改变链线性结构来增加其自由体积，降低介电常数。应用在5G场合的液晶聚合物材料需要低介电常数、低介电损耗、低膨胀系数，因此本发明设计特殊结构的液晶高分子材料以满足其性能和加工方式。

发明内容

本发明针对以上的问题提供了一种液晶高分子材料及其高频基板的制备方法。本发明通过引入1,4-环己烷二甲酸和C2-C4的二醇脂肪族结构，降低了分子间的作用力，提升树脂的自由体积，使得液晶高分子树脂的分子链的刚性降低，使其兼具低热膨胀系数、良好的溶解性与加工性。

本发明制备了一种液晶高分子材料，其特征在于：为50-70％的对羟基苯甲酸，7-12％的对苯二甲酸，7-12％的间苯二甲酸，12-23％的1,4-环己烷二甲酸，2-5％的C2-C4的二醇结构，以上的比例均为摩尔百分比聚合而成的材料。

进一步的，所述的C2-C4的二醇结构为乙二醇、丙二醇和丁二醇的一种。

一种液晶高分子材料的高频基板，其特征在于：所述的高频基板为液晶高分子材料涂覆在铜箔上得到。

进一步的，所述的高频基板热膨胀系数(CTE)为14到16PPM/K，所述的高频基板介电常数(Dk)为3.1(1GHz)及以下，所述的高频基板介电损耗(Df)为0.002到0.003之间。

一种液晶高分子材料其高频基板的制备方法，其特征在于：

(1)为50-70％的对羟基苯甲酸，7-12％的对苯二甲酸，7-12％的间苯二甲酸，12-23％的1,4-环己烷二甲酸，2-5％的C2-C4的二醇结构，以上的比例均为摩尔百分比，按比例在催化剂条件下与醋酸酐进行酰化反应。

(2)将(1)中酰化后的对羟基苯甲酸、间苯二甲酸、1,4-环己烷二甲酸、C2-C4的二醇结构在催化剂条件下与对苯二甲酸进行酯交换反应，结束后冷却干燥并粉碎成粒径为0.2-0.5mm的液晶高分子树脂颗粒。

(3)将(2)中的液晶高分子树脂颗粒溶解于溶剂中，固含量为15-30％，涂覆与铜箔上，然后在200-280℃下进行干燥处理得到高频基板。

进一步的，所述的酰化反应和酯交换反应所用催化剂为醋酸钠、醋酸镁、醋酸锌、醋酸亚锡、醋酸铅、三氧化锑、醋酸钾的一种或任意几种复配。

进一步的，所述的酰化反应和酯交换中所用的催化剂用量占单体投料总重量的0.2-0.5‰，

进一步的，所述的酰化反应和酯交换中所用的催化剂用量占单体投料其中优选为0.5‰。

进一步的，所述的溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)的一种。