全芳香液晶聚酯树脂模制品制造技术

本发明专利技术的目的是提供一种模制品，其具有传统液晶聚酯树脂不能实现的介电性质，同时保持了例如液晶聚酯焊剂回流的耐热性，并且可以用于在高频带区域，例如微波和毫米波中使用的通讯设备中。一种通过注射成形以下组合物获得的具有３．０或以下的介电常数和０．０４或以下的介电损耗因子的模制品，所述组合物包含４５至９０重量％熔点为３２０℃或以上的全芳香液晶聚酯、１０至４０重量％长径比为２或以下的无机球形中空材料，以及０至１５重量％长径比为４或以上的无机填料（总共为１００重量％）。本发明专利技术的模制品具有适于信息和通讯设备的介电常数，并且在焊接耐热性、加工性能和尺寸稳定性方面是优异的，以至于所述模制品可以有利地用作信息和通讯设备，例如蜂窝移动电话的基板材料，以及发射－接收元件的固定或保持部件。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及全芳香液晶聚酯树脂模制品。此外，本专利技术涉及用于在高频带区、例如微波和毫米波中使用的通讯设备塑料部件的液晶聚酯树脂模制品。
技术介绍
近年来，随着高度信息化社会的发展，信息传输量和信息传递速度、以及通讯设备如个人计算机和蜂窝移动电话已经巨大增加。尤其是在无线通讯系统中，由于更高速度和更高密度通讯的需求，应用频带逐渐迁移到高频范围。为了加速信号传播速度，信号传播延迟时间的降低是重要的课题，因此信息和通讯设备使用降低的介电常数变得不可缺少。同样，在高频范围，因为高的频率具有通过转换成热的形式而损失的性质，所以为了有效地传播电信号，具有小介电损耗(介电常数ε×介电损耗因子tanδ)的材料是必要的，以至于在这一方面还要求材料的介电常数。也就是说，对于信息和通讯设备使用的塑料部件，除了焊剂的耐热性、加工性能和尺寸稳定性外，作为电学特性，低水平的比介电常数和介电损耗因子赋予了重要的规定性质。尤其是在便携式无线通讯设备的基板材料和发射-接收元件的固定或保持部件中，对它们的需求更强烈。氟塑料和聚烯烃是公知具有特别低水平相对介电常数的塑料材料，其中举例来说Teflon(商标名)和聚丙烯的相对介电常数分别为约2和约2.4。但是，这些塑料具有耐热性、加工性能和机械性能的问题，以至于需要开发具有介电性质并同时具有上述各种性质的塑料材料。另一方面，最近电子设备的小型化和轻量化要求更加强化了这种需求，并且对能够使用在印刷配线基板表面中改善部件封装密度的回流方法来处理的耐热性提出要求。液态聚酯树脂与其它常用塑料相比具有良好的加工性能、优异的尺寸稳定性和能够承受焊剂回流的高耐热性，并且作为电子和电学部件材料具有理想的特性。但是，大多数传统的液态液态聚酯具有3.0或以上的介电常数，而并未公开介电常数在3.0或以下，在加工性能、耐热性、降低的介电常数和降低的介电损耗因子之间具有优异平衡，从而满足上述电子和电学工业领域需求的液态聚酯和液态聚酯化合物。液态聚酯模制品通常由结合了无机填料的组合物制成，并且通过结合常用填料改善了介电损耗因子，但却增加了相对介电常数。为了降低模制品的相对介电常数，考虑了结合含有空气而具有降低介电常数的球形中空材料是一种方法。但是，如果通过注射成形方法生产部分厚度小于0.5毫米的电子部件产品，可能会破坏结合的中空填料，以至于失去结合效应，并且减小了相对介电常数的改善效应。本专利技术的一个目的是提供一种模制品，其具有传统液晶聚酯不能实现的介电性质，同时保持了例如液晶聚酯焊剂回流的耐热性，并且可以用于在高频带范围，例如微波和毫米波中使用的通讯设备中。
技术实现思路
本专利技术第一方面涉及一种具有3.0或以下的介电常数和0.04的介电损耗因子的模制品，其通过注射成形全芳香液晶聚酯树脂组合物获得，所述组合物包含45至90重量％熔点为320℃或以上的全芳香液晶聚酯、10至40重量％长径比为2或以下的无机球形中空材料，以及0至15重量％长径比为4或以上的无机填料(总共为100重量％)。本专利技术的第二方面包含根据第一方面的模制品，其中所述全芳香液晶聚酯通过以下成分的缩聚来制备80至100摩尔％的对羟基苯甲酸(I)、对苯二甲酸(II)及4，4’-二羟基联苯(III)(包括衍生物)((I)和(II)的总量在60摩尔％以上)和0至20摩尔％可以与(I)、(II)或(III)任何一种进行解缩合(decondensation)反应的其它芳香化合物。本专利技术的第三方面包含所述模制品，其中所述全芳香液晶聚酯在熔点+20℃下的表观粘度为5,000泊或以下。本专利技术的第四方面包含所述模制品，其中上述长径比为2或以下的无机球形中空材料平均粒径为5至200微米，并且体积中空率为50％或以上。本专利技术的第五方面包含所述模制品，其中长径比为4或以上的无机填料是平均直径为20微米或以下的玻璃纤维和/或平均粒径为100微米或以下的滑石，并且重量百分数在5至15的范围内。本专利技术的第六方面包含所述模制品部分厚度为0.5毫米或以下，并且所述部分的相对介电常数为3或以下。本专利技术的第七方面涉及具有所述模制品作为发射和接收组件的固定或保持部件的便携式无线通讯设备。具体实施例方式下面详细地描述本专利技术。本专利技术中使用的全芳香液晶聚酯是通常称作热致液晶聚合物并能形成各向异性熔化物的聚酯。本专利技术的液态聚酯是熔点为320℃或以上的树脂。熔点由差示扫描量热仪测定的放热峰定义，并且测量方法如下所述，即其中通过在从室温开始以每分钟20℃的升温速率下熔化而得到聚合物的放热峰Tm1，并且在每分钟10℃的冷却速率冷却熔化的聚合物至150℃，然后在每分钟20℃的升温速率下升温时获得放热峰Tm2，并且将Tm2定义为熔点。320℃或以上的熔点定义为至少检测在320℃或以上范围内的放热峰，并且在320℃以下检测的单峰不会产生问题。因为降低的耐热性是焊接过程不能容忍的，所以具有320℃以下熔点的聚合物是不优选的。作为本专利技术中使用的液晶聚酯的结构单元，实例包括包含芳香二羧酸、芳香二醇和芳香羟基羧酸组合的树脂；包含不同芳香羟基羧酸的树脂；包含芳香二羧酸和芳香二醇组合的树脂；通过诸如聚对苯二甲酸乙二酯等的聚酯与芳香羟基羧酸等反应而形成的树脂，即所述结构单元包括如下单元。源于芳香羟基羧酸的结构单元 (X1卤素、烷基) 源于芳香二羧酸的结构单元 (X2卤素、烷基、芳基) 源于芳香二醇的结构单元 (X2卤素、烷基、或芳基) (X3H、卤素、或烷基) 从耐热性、机械性质和加工性能之间平衡的观点来看优选的液晶聚酯是包含至少30摩尔％上述由(A1)表示的结构单元的树脂，并且更优选(A1)和(B1)的总量至少为60摩尔％。通过达到上述条件，可得到分子结构的刚性，并且可以消除在通过双螺杆挤压机等熔化混合并且通过注射成形机械模制时产生的过量应力，使得中空材料的脆性降低。同样，通过降低结晶部分熔化的潜热，因为熔化所需的热量降低了并且所述树脂容易变化成熔融态，所以在加热下熔融挤压过程中不会有太多的无机球形中空材料破裂。另外，通过使用在液晶聚酯熔点+20℃下表观粘度为5,000泊或以下的聚酯可以确保更大的效应。此外，上述结构单元的下列组合是优选的·(A1)，(B1)，(C1)·(A1)，(B1)，(B2)，(C1)·(A1)，(B1)，(B2)，(C2)·(A1)，(B1)，(B3)，(C1)·(A1)，(B1)，(B3)，(C2)·(A1)，(B1)，(B2)，(C1)，(C2)·(A1)，(A2)，(B1)，(C1)并且作为更优选的单体组合物，通过80至100摩尔％的对羟基苯甲酸、对苯二甲酸及4，4’-二羟基联苯(包括衍生物)和0至20摩尔％除了上述芳香二醇、芳香羟基二碳酸和芳香二羧酸以外的任何一种芳香化合物(两者之和为100摩尔％)的缩聚来制备芳香聚酯。因为耐热性降低，80摩尔％或更少的对羟基苯甲酸、对苯二甲酸及4，4’-二羟基联苯是不优选的。可以采用公知的方法来制备本专利技术中使用的液晶聚酯。通过熔融聚合或熔融聚合与固相聚合的两步聚合来施用生产方法。举个具体的例子来说，选自芳香二羟基化合物、芳香二羟基羧酸和芳香二羧酸的单体被加入反应器中，然后在单体的羧基通过引入乙酸酐而乙酰化后，通过脱乙酸缩聚反应而产生树脂。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有３．０或以下的介电常数和０．０４或以下的介电损耗因子的模制品，其通过注射成形全芳香液晶聚酯树脂组合物而获得，所述组合物包括４５至９０重量％的熔点为３２０℃或以上的全芳香液晶聚酯、１０至４０重量％的长径比为２或以下的无机球形中空材料、以及０至１５重量％的长径比为４或以上的无机填料（总共为１００重量％）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：室内聪士，中山敏雄，山田佳邦，
申请(专利权)人：新日本石油化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]