液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板的制备方法与流程

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板的制备方法。

背景技术：

液晶聚合物(liquidcrystalpolymer，简称lcp)由于具有突出的电气性能及优良的物理机械性能，常作为绝缘基材广泛应用于柔性电路板中，例如：智能手机、平板电脑和汽车电子等应用场景。

液晶聚合物薄膜由液晶聚合物树脂加工而成，而液晶聚合物树脂分为溶致液晶聚合物树脂和热致液晶聚合物树脂。溶致液晶聚合物树脂可溶解在合适的溶剂中，通过溶液涂布或涂覆在合适的基材上，然后高温烘干溶剂，这种方法较容易制备液晶聚合物薄膜。而热致液晶聚合物薄膜往往通过热熔融加工方式制得，目前主要方法有：熔融挤出双拉法，聚合物在挤出机内部受热熔化，在挤出机口模被挤出双拉，md与td方向共同受到取向作用，解决不同方向取向差异大的问题；熔融吹塑成型法，聚合物在吹塑机内部被加热熔融，从吹塑膜口被挤出，再通过吹胀成型形成薄膜。但以上方法制备的液晶聚合物薄膜往往在较大程度上依赖于设备及工艺，且工艺难度较大，制备的液晶聚合物薄膜在某个方向上仍存在较强取向性，制品良率不高，停开机设备清洗难度大，这些都为lcp薄膜的成型增加了难度，限制了产能。

液晶聚合物薄膜成型之后，若需进行覆铜工艺制备lcp覆铜板，需要选用lcp薄膜及铜箔，进行高温压合，这样涉及到二道工序问题。

目前国内外的文献或专利报道中，针对热致型液晶聚合物，通常是针对以上两种方案进行改进或升级，如改进熔体从吹塑口模吹出的吹胀方式，改变模头成为旋转模头以控制取向的吹塑方式，但仍然难以从本质上解决取向问题，工艺难度大，良率不高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板的制备方法，生产效率高，液晶聚合物覆铜板无需二次加工。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板的制备方法，将液晶聚合物进行熔融处理，将熔融处理后的液晶聚合物通过高温涂布口模涂布至载体上，将涂布有液晶聚合物的载体进行烘烤降温处理，得到所述液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板。

本发明的有益效果在于：通过高温涂布的方式一次性从树脂原料加工得到薄膜或覆铜板，不会破坏聚合物原有的结构，不影响加工制品的性能；加工过程中避免使用有机溶剂，更加环保；涂布薄膜的厚度范围大，可以根据需要进行调整；当载体采用铜箔时，可以一次得到液晶聚合物覆铜板，减少了第二道压合工序，降低了时间与工艺成本，可实现连续化生产，效率高；对液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板进行缓慢冷却成膜的方式，可制备得到不同方向取向差异小的液晶聚合物薄膜或覆铜板，聚合物结晶程度均匀，薄膜不同方向的均一性好；采用高温涂布的方式为热熔型难成型的液晶聚合物带来了新思路。

附图说明

图1为本发明实施例二的烘烤降温处理的降温速率示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：通过高温涂布的方式一次性从树脂原料加工得到薄膜或覆铜板，不会破坏聚合物原有的结构，不影响加工制品的性能。

一种液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板的制备方法，将液晶聚合物进行熔融处理，将熔融处理后的液晶聚合物通过高温涂布口模涂布至载体上，将涂布有液晶聚合物的载体进行烘烤降温处理，得到所述液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过高温涂布的方式一次性从树脂原料加工得到薄膜或覆铜板，不会破坏聚合物原有的结构，不影响加工制品的性能；加工过程中避免使用有机溶剂，更加环保；涂布薄膜的厚度范围大，可以根据需要进行调整；当载体采用铜箔时，可以一次得到液晶聚合物覆铜板，减少了第二道压合工序，降低了时间与工艺成本，可实现连续化生产，效率高；对液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板进行缓慢冷却成膜的方式，可制备得到不同方向取向差异小的液晶聚合物薄膜或覆铜板，聚合物结晶程度均匀，薄膜不同方向的均一性好；采用高温涂布的方式为热熔型难成型的液晶聚合物带来了新思路。

进一步的，所述载体为钢带、铝箔或铜箔。

由上述描述可知，当载体为钢带或铝箔时，得到的是液晶聚合物薄膜；当载体为铜箔时，得到的是液晶聚合物覆铜板。

进一步的，所述烘烤降温处理具体包括：初始时以0.8～1.2℃/min的速率进行红外烘烤降温；然后以1.8～3.2℃/min的速率进行红外烘烤降温；当温度低于玻璃化转变温度后，以4.8～5.2℃/min的速率进行红外烘烤降温。

由上述描述可知，刚开始的降温速率较慢，后期可以适当提高降温速率。

进一步的，所述烘烤降温处理在惰性气体的保护下进行。

进一步的，在所述烘烤降温处理过程中对液晶聚合物进行拉伸处理，所述拉伸处理包括依次进行纵向拉伸和横向拉伸。

进一步的，所述拉伸处理的拉伸比为1.1～1.3。

由上述描述可知，采用双拉伸方式制备得到的薄膜或覆铜板的强度和模量高，机械性能好。

实施例一

本发明的实施例一为：一种液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板的制备方法，包括如下步骤：

1、将液晶聚合物进行熔融处理。

本实施例中，所采用的液晶聚合物可以是芳香族液晶聚合物，例如多苯环刚性分子之间通过共聚、分子结构中导入萘环、分子链中使用脂肪族链段等合成的可熔液晶聚合物，也可以是其他可熔融的高分子例如聚偏氟乙烯、工程塑料(聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚芳醚酮等)。在使用前，可将液晶聚合物树脂在120℃条件下烘烤6h。

2、将熔融处理后的液晶聚合物通过高温涂布口模涂布至载体上。

本实施例中，液晶聚合物在高温挤出机中进行熔融，高温涂布模口装配在高温挤出机上，高温挤出机需满足内部挤出温度高于液晶聚合物的熔点，确保液晶聚合物在高温挤出机的内部均匀塑化。高温涂布口模的材质为耐高温材料，其模口间隙的高度可以根据需要进行调整。所述载体为钢带、铝箔或铜箔，当载体为钢带和铝箔时，后续得到的是液晶聚合物薄膜，当载体为铜箔时，后续得到的是液晶聚合物覆铜板。

3、将涂布有液晶聚合物的载体进行烘烤降温处理，得到所述液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板。

所述烘烤降温处理具体包括：初始时以0.8～1.2℃/min的速率进行红外烘烤降温；然后以1.8～3.2℃/min的速率进行红外烘烤降温；当温度低于玻璃化转变温度后，以4.8～5.2℃/min的速率进行红外烘烤降温。优选的，初始时以1℃/min的速率进行红外烘烤降温；当温度降至280℃后，以2℃/min的速率进行红外烘烤降温；当温度降至180℃后，以3℃/min的速率进行红外烘烤降温；当温度低于玻璃化转变温度后，以5℃/min的速率进行红外烘烤降温。所述烘烤降温处理在惰性气体的保护下进行，惰性气体可以是氮气、氩气等。本实施例中，将涂布有液晶聚合物熔体的载体在高温烘箱中进行逐步降温，烘箱采用红外加热，避免使用鼓风干燥箱，可避免熔体受到气流干扰影响其平整性。

本实施例中，在所述烘烤降温处理过程中还可以对液晶聚合物进行拉伸处理，所述拉伸处理包括依次进行纵向拉伸和横向拉伸。所述拉伸处理的拉伸比为1.1～1.3，所述拉伸处理的温度低于液晶聚合物的熔点10～20℃。

当液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板定型后，依次进行切边、收卷。

实施例二

本发明的实施例二为一种液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板的制备方法，与实施例一的不同之处在于：

步骤1中采用的液晶聚合物的型号为vectrac950，其熔点为320℃，可通过阿里巴巴平台购买，挤出机的温度分段设置，最高设置为325℃。

步骤2中，载体为铝箔，铝箔的初始温度为320～325℃。

步骤3中，所述烘烤降温处理具体包括：初始时以1℃/min的速率进行红外烘烤降温；当温度降至280℃后，以2℃/min速率降温；当温度降至180℃后，以3℃/min的速率进行红外烘烤降温；当温度低于90℃后以5℃/min速率降至室温，降温速率示意图如图1所示。

本实施例中，在烘烤降温处理过程中不进行拉伸处理。

实施例三

本发明的实施例三为一种液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板的制备方法，与实施例二的不同之处在于：

步骤2中，载体为钢带。

步骤3中，先保持以1℃/min的速率进行红外烘烤降温，降温至305℃后，先纵向拉伸至1.3倍，然后横向拉伸至1.2倍，在保持拉伸张力的条件下，以2℃/min降温速率降温至180℃，然后以3℃/min降温速率降温至90℃，之后以5℃/min速率降至室温。

实施例四

本发明的实施例四为一种液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板的制备方法，与实施例二的不同之处在于：

步骤2中，载体为铜箔。

实施例五

本发明的实施例五为一种液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板的制备方法，与实施例三的不同之处在于：

步骤3中，先保持以0.8℃/min的速率进行红外烘烤降温，降温至305℃后，先纵向拉伸至1.2倍，然后横向拉伸至1.1倍，在保持拉伸张力的条件下，以2℃/min降温速率降温至180℃，然后以3℃/min降温速率降温至90℃，之后以5.2℃/min速率降至室温。

实施例六

本发明的实施例六为一种液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板的制备方法，与实施例三的不同之处在于：

步骤3中，先保持以1.2℃/min的速率进行红外烘烤降温，降温至305℃后，先纵向拉伸至1.3倍，然后横向拉伸至1.2倍，在保持拉伸张力的条件下，以1.8℃/min降温速率降温至180℃，然后以3.2℃/min降温速率降温至90℃，之后以4.8℃/min速率降至室温。

对实施例二至实施例六制备得到的液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板进行了性能测试，包括拉伸强度、弯折性能和剥离力。拉伸强度测试采用astmd882标准进行，实施例四(液晶聚合物覆铜板)测试拉伸强度前，对铜箔进行了刻蚀，得到液晶聚合物薄膜。此外，实施例四(液晶聚合物覆铜板)还表征了弯折性能及剥离力指标，弯折性能测试具体要求为：弯折半径r为0.38mm，频率为175r/min，荷载为500gf，弯折角度为±135°，以铜箔开路或者样品机械断裂判断为断裂失效；剥离力测试采用90°剥离，测试前，样品被测面铜箔被刻蚀成3.2mm的等间距铜条纹。

其测试结果如表1所示。

表1液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板的性能测试结果

从上表可知，制备得到的液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板在md方向和td方向上的均一性好；若在烘烤降温过程中进行拉伸处理，可以提高其机械强度；制备得到的液晶聚合物覆铜板的耐弯折性能好，且剥离强度高。

综上所述，本发明提供的一种液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板的制备方法，其制备过程简单，效率高；制备得到的液晶聚合物薄膜或液晶聚合物覆铜板在md方向和td方向上的均一性好。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。