聚(酯-酰亚胺)聚合物和其用途的制作方法

    技术2026-07-23  6


    []本披露涉及展现出低介电常数和耗散系数的聚(酯-酰亚胺)(“pei”)和其用途。此类聚合物可以用于生产制品,此类制品适合用于移动电子装置部件,例如膜或结构部件。本披露进一步涉及包含pei的溶液、以及所述溶液用于制造膜或移动电子装置制品或部件的用途。


    背景技术:

    0、[背景技术]

    1、聚合物组合物由于其减轻的重量和高机械性能而被广泛用于制造移动电子装置部件。为了满足装置超级连接日益增长的需求,电子部件变得越来越复杂。装置连接的这种增加将主要通过5g蜂窝网络所实现的数据传输速率和网络容量的增加来促进。为了满足在高达100ghz的频率下操作的5g网络的需求,介电绝缘材料必须表现出典型地分别低于4.0和0.0035的低介电常数(dk)和耗散系数(df)。

    2、jp 2009/286683(旭化成材料株式会社(asahi kasei materials corp))(d1)和jp h01 185324(出光兴产株式会社(idemitsu kosan co))(d2)未披露含有重复单元(i)的聚合物。

    3、介电常数表示材料与电磁辐射相互作用以及干扰通过材料传送的电磁信号(例如无线电信号)的能力。因此,在给定的频率下材料的介电常数越低,材料对在该频率下的电磁信号的干扰越少。耗散系数是在指定频率下材料的容抗与其电阻之间的比率的倒数。它测量当施加电磁辐射时吸收和损失的电磁能量(功率耗散)。耗散系数(df)越低,材料吸收并耗散的电磁辐射(典型地作为热量)越少。

    4、印刷电路板(“pcb”)和柔性印刷电路(“fpc”)中的介电绝缘体衬底的当前材料标准是聚酰亚胺(pi),该聚酰亚胺传统上以溶液形式作为聚合物前体制备,浇铸成膜形式,并且热处理以形成最终的pi膜衬底。然而,pi具有高吸湿性,这至少部分是由于每个重复单元中都存在酰亚胺部分。湿气吸收的过程导致df随之增加。在要求较低的介电应用中,df的这种增加是可容忍的,因为它不影响前几代蜂窝网络(例如,4g lte)所使用的频率范围内的性能。然而,在要求较高的5g电子器件空间中,这种随着湿气吸收发生的性能退化会导致在较高频率下信号减弱增强。因此,期望制备具有适当介电性能的pi替代品,这些pi替代品可以使用广泛可用的溶剂由溶液浇铸,其中在干燥和潮湿两种条件下都具有改善的介电性能。

    5、因此,不断需要开发出更容易加工成膜或移动电子装置制品或部件同时还在高湿度和低湿度两种环境中展现出期望的介电性能(即,低介电常数和耗散系数)的组合物和材料。

    6、已经发现,本发明的聚合物可以容易地加工成移动电子装置制品或部件如膜,同时还在高湿度和低湿度两种环境中展现出期望的介电性能,如低介电常数和/或耗散系数。


    技术实现思路

    0、[
    技术实现要素:
    ]

    1、本发明在所附权利要求书中进行阐述。本发明涉及一种如权利要求1-34中任一项所述的聚合物。本发明还涉及一种如权利要求35-39中任一项所述的聚合物组合物。本发明还涉及一种如权利要求40-43中任一项所述的移动装置制品或部件。本发明进一步涉及一种如权利要求42-44中任一项所述的溶液。本发明进一步涉及如权利要求47-49中任一项所述的溶液用于制造膜、或移动电子装置制品或部件、或汽车、航空器或无人机制品或部件、或金属包覆层压板的用途。本发明还进一步涉及一种如权利要求50-51中任一项所述的金属包覆层压板。

    2、现在在下文提供了关于这些主题的更多精确信息和细节。

    3、[定义]

    4、如本文使用的,除非另外说明,否则术语“一个/一种(a/an)”、或“该(the)”意指“一个/一种或多个/多种”或“至少一个/一种”并且可互换地使用。如本文使用的,以“a和/或b”的形式在短语中使用的术语“和/或”意指单独的a、单独的b、或a和b一起。

    5、如本文使用的,术语“包含(comprises)”与“包括(including)”、“含有(containing)”或“特征在于”同义,旨在是包容性的或开放式的并且不排除另外的、未列举的要素或步骤。术语“基本上由……组成”包括指定的材料或步骤以及不会实质性影响所描述的组合物、工艺、方法或制品的基本特性或功能的材料或步骤。术语“由……组成”排除任何未指定的要素、步骤或部件。

    6、除非另外定义,否则本文使用的所有技术和科学术语具有与由本说明书涉及的领域中的技术人员通常理解的相同的含义。

    7、如本文使用的术语“亚芳基”是指含有一个或多个六元碳环的二价不饱和烃基,其中不饱和度可以由三个共轭双键表示。亚芳基包括单环亚芳基和多环亚芳基。

    8、“多环亚芳基”是指含有多于一个六元碳环的二价不饱和烃基,其中不饱和度可以由三个共轭双键表示,其中相邻环可以通过一个或多个键、二价桥连基团如亚砜(-so-)、砜(-so2-)、醚(-o-)、羰基(-co-)、硫醚(-s-)、亚烷基、亚烯基等彼此连接,或可以稠合在一起。亚芳基可以在该一个或多个环的一个或多个碳处被羟基、氰基、烷基、烷氧基、烯基、卤基、卤烷基、单环芳基、氨基、-(c=o)-烷基、-(c=o)o-烷基、-(c=o)-卤烷基、或-(c=o)-(单环芳基)取代。亚芳基的实例包括但不限于苯基、苯乙烯基苯苯基、(苯基磺酰基)苯基、苯氧基苯基、苯烷基苯基、苯羰基苯基、联苯基、三苯基、蒽基、萘基、菲基等。如本文使用的术语和短语“发明”、“本发明(present invention)”、“本发明(instant invention)”以及类似术语和短语是非限制性的,并且不旨在将本发明主题限于任何单个实施例,而是包括如所述的所有可能的实施例。

    9、聚合物中重复单元的比例是相对于聚合物中重复单元的摩尔总量以mol%给出的。



    技术特征:

    1.一种聚合物,其包含:

    2.根据权利要求1所述的聚合物,其中,重复单元(i)或具有式(i)的重复单元与选自由具有式(ii)、(iii)及其组合的重复单元组成的组的重复单元的组合的比例是50至80mol%或55至75mol%或60至70mol%。

    3.根据权利要求1所述的聚合物,其中,重复单元(i)或具有式(i)的重复单元与选自由具有式(ii)、(iii)及其组合的重复单元组成的组的重复单元的组合的比例是58至72mol%。

    4.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其中,重复单元(iv)的比例是5至35mol%或10至25mol%。

    5.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其中,重复单元(iv)的比例是15至22mol%。

    6.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其中,重复单元(v)的比例是10至25mol%或15至22mol%。

    7.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其包含:

    8.根据权利要求1所述的聚合物,该聚合物具有以下比例:

    9.根据权利要求1所述的聚合物,该聚合物具有以下比例:

    10.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其中,ar由式(a1)表示:

    11.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其中,式(a)或(a1)中每次出现的r选自由c3-c8螺取代的脂环族基团、-no2、-cn、-oh和-(chpxq)rchpxq'组成的组,其中每次出现的x是卤素原子(典型地f、cl、br或i,更典型地f或cl),p和q各自是从0至2的整数,p'和q'各自是从0至3的整数,r是从0至20的整数,满足条件p+q=2、p'+q'=3和q+q'等于或大于1。

    12.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其中,式(a)或(a1)中每次出现的r选自由c3-c8螺取代的脂环族基团、-no2、-cn、-oh和–cx3组成的组,其中每次出现的x是卤素原子(典型地f、cl、br或i,更典型地f或cl)。

    13.根据权利要求10所述的聚合物,其中,r是–cf3。

    14.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其中,这些具有式(iv)的重复单元具有式(iva):

    15.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其中,ar1选自由以下组成的组:

    16.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其中,ar1是

    17.根据权利要求1-14中任一项所述的聚合物,其中,ar1是–arc-l2-ard-,并且arc和ard各自独立地选自由以下组成的组:

    18.根据权利要求17所述的聚合物,其中,arc和ard各自是

    19.根据权利要求1-14中任一项所述的聚合物,其中,ar1选自由以下组成的组:

    20.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其中,这些具有式(v)的重复单元具有式(va)和/或式(vb):

    21.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其进一步包含具有式(vi)[-oc-ar2-co-]的重复单元,其中ar2各自独立地是c6-c18亚芳基。

    22.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其进一步包含具有式(vii)[-o-ar3-co-]的重复单元,其中ar3是不同于具有式(i)、(ii)和(iii)的重复单元的c6-c18亚芳基。

    23.根据权利要求21或权利要求22所述的聚合物,其中,具有式(vi)的重复单元的比例是0mol%至40mol%、典型地1mol%至35mol%,所述mol%是相对于该聚合物中重复单元的摩尔总量,和/或具有式(vii)的重复单元的比例是0至30mol%、典型地1mol%至30mol%,所述mol%是相对于该聚合物中重复单元的摩尔总量。

    24.根据权利要求1-20中任一项所述的聚合物,其中,该聚合物的重复单元基本上由以下组成或由以下组成:具有式(i)的重复单元、具有式(iv)——尤其具有式(iva)的重复单元、具有式(v)的重复单元、以及可选地具有式(ii)和/或(iii)的重复单元。

    25.根据权利要求24所述的聚合物,其中,重复单元的比例是以下比例:

    26.根据权利要求24所述的聚合物,其中,重复单元的比例是以下比例:

    27.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其展现出至少255℃的熔融温度(tm),tm通过dsc来确定,其中,使呈粉末形式的该聚合物的样品以20℃/min的加热和冷却速率经受加热、冷却和加热循环,并且tm使用第一加热循环的吸热峰的最大值来确定。

    28.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其展现出在300℃与400℃之间、更特别地330℃至390℃的熔融温度(tm),tm通过dsc来确定,其中,使呈粉末形式的该聚合物的样品以20℃/min的加热和冷却速率经受加热、冷却和加热循环,并且tm使用第一加热循环的吸热峰的最大值来确定。

    29.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其展现出至少150℃的玻璃化转变温度(tg),tg通过dsc来确定,其中,使呈粉末形式的该聚合物的样品以20℃/min的加热和冷却速率经受加热、冷却和加热循环,并且将tg确定为第二加热循环中转变的拐点。

    30.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其展现出低于200℃的玻璃化转变温度(tg),tg通过dsc来确定,其中,使呈粉末形式的该聚合物的样品以20℃/min的加热和冷却速率经受加热、冷却和加热循环,并且将tg确定为第二加热循环中转变的拐点。

    31.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其展现出在160℃与180℃之间的玻璃化转变温度(tg),tg通过dsc来确定,其中,使呈粉末形式的该聚合物的样品以20℃/min的加热和冷却速率经受加热、冷却和加热循环,并且将tg确定为第二加热循环中转变的拐点。

    32.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其展现出:

    33.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其展现出:

    34.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物,其展现出低于0.0015、优选地低于0.0006的δdf,其中,δdf由公式(df湿润-df干燥)给出,其中df湿润和df干燥是根据ipc-tm-6502.5.5.13测量的df值,该df干燥是在烘箱中在100℃下干燥1小时之后立即在聚合物的膜上测量的,并且该df湿润是在室温下在水中浸泡24小时之后在该聚合物的膜上测量的。

    35.一种聚合物组合物,其包含至少一种如前述权利要求中任一项所述的聚合物以及可选地至少一种选自由以下组成的组的添加剂:填料(包括增强剂)、增韧剂、抗冲击改性剂、增塑剂、着色剂(例如,颜料和/或染料)、表面活性剂、抗静电剂、润滑剂、热稳定剂、光稳定剂、阻燃剂、抗滴落剂、成核剂、扩链剂、覆盖剂、激光可活化化合物、导热填料、介电改性剂和抗氧化剂。

    36.根据权利要求35所述的聚合物组合物,其中,存在于该聚合物组合物中的该一种或多种添加剂的比例是:

    37.根据权利要求35或36所述的聚合物组合物,其展现出

    38.根据权利要求35-37中任一项所述的聚合物组合物,其展现出:

    39.根据权利要求35-38中任一项所述的聚合物组合物,其展现出低于0.0015、优选地低于0.0006的δdf,其中,δdf由公式(df湿润-df干燥)给出,其中df湿润和df干燥是根据ipc-tm-650 2.5.5.13测量的df值,该df干燥是在烘箱中在100℃下干燥1小时之后立即在该聚合物组合物的膜上测量的,并且该df湿润是在室温下在水中浸泡24小时之后在该聚合物的膜上测量的。

    40.一种移动装置制品或部件,其包含根据权利要求1-34中任一项所述的聚合物或根据权利要求35-39中任一项所述的聚合物组合物。

    41.根据权利要求40所述的移动装置制品或部件,其中,该移动装置制品或部件呈膜的形式。

    42.根据权利要求40-41中任一项所述的移动装置制品或部件,其中,该移动装置制品或部件具有:

    43.根据权利要求40-41中任一项所述的移动装置制品或部件,其中,该移动装置制品或部件具有:

    44.一种溶液,其包含根据权利要求1-34中任一项所述的聚合物以及溶剂、或根据权利要求35-39中任一项所述的聚合物组合物以及溶剂。

    45.根据权利要求44所述的溶液,其中,该溶剂是典型地选自以下的极性有机溶剂:n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)、二甲基甲酰胺(dmf)、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(dmi)、n,n'-二甲基丙烯脲(dmpu)、二甲基乙酰胺(dmac)、二甲基亚砜(dmso)、四氢呋喃(thf)、乙腈、2-甲基戊二酸二甲酯、5-(二甲氨基)-2-甲基-5-氧代戊酸甲酯、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、己二酸二甲酯、γ-丁内酯、二氢左旋葡萄糖酮、苯酚、取代苯酚以及其混合物。

    46.根据权利要求44或45所述的溶液,其中,该溶液中该聚合物的浓度是按该溶液的重量计0.1%至20%、典型地1%至10%、更典型地2%至5%。

    47.根据权利要求44-46中任一项所述的溶液用于制造膜或移动电子装置制品或部件的用途。

    48.根据权利要求44-46中任一项所述的溶液用于制造汽车、航空器或无人机制品或部件的用途。

    49.根据权利要求44-46中任一项所述的溶液用于制造金属包覆层压板的用途。

    50.一种金属包覆层压板(la),其包括由根据权利要求1-34中任一项所述的聚合物或根据权利要求35-39中任一项所述的聚合物组合物制成或包括其的层(lpc)、以及结合到该层(lpc)的一侧上的金属箔(lm)。

    51.根据权利要求50所述的金属包覆层压板,其中,该金属箔(lm)是铜箔。


    技术总结
    本披露涉及展现出低介电常数和耗散系数的聚(酯‑酰亚胺)(“PEI”)和其用途。此类聚合物可以用于生产制品,此类制品适合用于移动电子装置部件,例如膜或结构部件。本披露进一步涉及包含这些PEI的溶液、以及这些溶液用于制造膜或移动电子装置制品或部件的用途。

    技术研发人员:C·鲍威尔,R·蒙德谢恩,S·杰尔,J·波里诺
    受保护的技术使用者:索尔维特殊聚合物美国有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
    转载请注明原文地址:https://symbian.8miu.com/read-45743.html

    最新回复(0)