專利名稱：無鹵無磷環(huán)氧樹脂組合物及使用其制作的半固化片及層壓板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種無鹵無磷環(huán)氧樹脂組合物及使用其制作的半固化片及層壓板，該樹脂組合物可應(yīng)用于集成電路封裝、高頻高速及高密度互連等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有阻燃型覆銅板生產(chǎn)中，基板材料所用的主體樹脂為溴化環(huán)氧樹脂。業(yè)界人士普遍認為溴化環(huán)氧樹脂在燃燒過程中，會產(chǎn)生有毒氣體，因此已被其它不含鹵素的阻燃劑所取代。2006年7月1日，歐盟的兩份環(huán)保指令《關(guān)于報廢電氣電子設(shè)備指令》和《關(guān)于在電氣電子設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》正式實施。這兩份指令的實施使無鹵阻燃覆銅板層壓板的開發(fā)成為業(yè)界的熱點，各覆銅板層壓板廠家都紛紛推出自己的無鹵阻燃覆銅板層壓板。目前為止無鹵產(chǎn)品中大部分均添加各種含磷化合物(D0P0、磷酸酯、磷腈等)、無機填料來滿足板材的阻燃性，達到UL94V-0級別。針對添加無機材料，公開號為CN101412840A的中國發(fā)明專利申請和公開號為 CN101039546A的中國發(fā)明專利申請中已公開無機填料在覆銅板中的應(yīng)用。在傳統(tǒng)的覆銅板用樹脂組合物中，一般加入氫氧化鋁、二氧化硅等無機填料的方法來降低成本、改善阻燃性、機械性能等，使得無機填料在樹脂組合物中的比例越來越大， 然而，無機填料在樹脂組分中的分散性問題一直難以改善，而且無機填料的使用量及其粒徑、形狀均會影響其分散性，因此限制了無機填料的應(yīng)用。針對添加含磷化合物，在日本專利特開2005-187749、特開2004-197032中，采用磷化合物如DOPO (9，10- 二氫-9-氧雜-10-磷菲基-10-氧化物)或它的衍生物代替鹵素化合物。在歐洲專利第0384940號中，亦采用磷化合物與環(huán)氧樹脂反應(yīng)，形成雙官能團或多官能團的環(huán)氧樹脂。這些含磷改性環(huán)氧樹脂的成本相當高，在US6353080中亦提此問題。除了高成本的問題外，磷化合物的添加常會降低組合物的吸水性或板材耐受性等性能；并且，使用磷來阻燃，磷系阻燃劑的各種中間體及生產(chǎn)過程中都具有一定的毒性。磷系阻燃劑在燃燒過程中有可能產(chǎn)生有毒氣體(如甲膦)和有毒物質(zhì)(如三苯基膦)，同時其廢棄物對水生環(huán)境可能造成潛在危害。因此，開發(fā)無鹵無磷環(huán)氧樹脂組合物及使用其制作的半固化片及層壓板具有一定的市場前景
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種無鹵無磷環(huán)氧樹脂組合物及使用其制作的半固化片及層壓板，該無鹵無磷環(huán)氧樹脂組合物可實現(xiàn)無鹵無磷阻燃要求，其阻燃性可達UL94V-0級別， 且具有環(huán)保特性、高耐熱性、低介電常數(shù)、低介質(zhì)損耗，低熱膨脹系數(shù)，良好的鉆孔加工性、 低吸水性等優(yōu)良特性。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種無鹵無磷環(huán)氧樹脂組合物，以固體重量計，包括(a)環(huán)氧樹脂40 80份；(b)氰酸酯樹脂1 15份;(c)苯并惡嗪樹脂10 45份；(d)芳香族胺類化合物5 30份；(e)無機填料；上述a、b、c、d組分的總量為100份；e組分的含量前四種組分總量為70 150 100 ；所述環(huán)氧樹脂的單體中含有2個及2個以上苯環(huán)。上文中，所述苯并惡嗪樹脂又稱為苯并噁嗪樹脂，它是以酚類化合物、醛類和胺類化合物為原料合成的一類含雜環(huán)結(jié)構(gòu)的中間體，在加熱和/或催化劑作用下發(fā)生開環(huán)聚合，生成含氮類似酚醛樹脂的網(wǎng)狀物，是現(xiàn)有技術(shù)。上述技術(shù)方案中，所述環(huán)氧樹脂選自雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚 S型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、二環(huán)戊二稀型環(huán)氧樹脂、萘環(huán)型環(huán)氧樹脂、諾夫拉克型環(huán)氧樹脂和諾夫拉克酚醛型環(huán)氧樹脂中的一種或一種以上的混合物。優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹脂為聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂，以固體重量計，其含量為45 60份。上述技術(shù)方案中，所述氰酸酯樹脂選自雙酚A型氰酸酯樹脂、雙環(huán)戊二稀型氰酸酯樹脂、四甲基雙酚F型氰酸酯樹脂、雙酚F型氰酸酯樹脂、雙酚E型氰酸酯樹脂、雙酚M型氰酸酯樹脂和酚醛型氰酸酯樹脂中的一種或一種以上的混合物。優(yōu)選的，其含量為5 10份。上述技術(shù)方案中，所述苯并惡嗪樹脂選自如下3種樹脂中的一種或一種以上的混合物， 樹脂一由如下中間體聚合而成
權(quán)利要求
1.一種無鹵無磷環(huán)氧樹脂組合物，其特征在干，以固體重量計，包括(a)環(huán)氧樹脂40 80份；(b)氰酸酯樹脂1 15份；(C)苯并惡嗪樹脂10 45份；(d)芳香族胺類化合物5 30份；(e)無機填料；上述a、b、c、d組分的總量為100份；e組分的含量前四種組分總量為70 150 100 ；所述環(huán)氧樹脂的單體中含有2個及2個以上苯環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵無磷環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述環(huán)氧樹脂選自 雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、ニ環(huán)戊ニ稀型 環(huán)氧樹脂、萘環(huán)型環(huán)氧樹脂、諾夫拉克型環(huán)氧樹脂和諾夫拉克酚醛型環(huán)氧樹脂中的ー種或 ー種以上的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵無磷環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述氰酸酯樹脂選 自雙酚A型氰酸酯樹脂、雙環(huán)戊ニ稀型氰酸酯樹脂、四甲基雙酚F型氰酸酯樹脂、雙酚F型 氰酸酯樹脂、雙酚E型氰酸酯樹脂、雙酚M型氰酸酯樹脂和酚醛型氰酸酯樹脂中的一種或ー 種以上的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵無磷環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述苯并惡嗪樹脂 選自如下3種樹脂中的ー種或ー種以上的混合物，
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵無磷環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述芳香族胺類化
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵無磷環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述無機填料選自二氧化硅、氫氧化鋁、勃姆石、滑石、粘土、云母、高嶺土、硫酸鋇、碳酸鈣、氫氧化鎂、硼酸鋅中的一種或一種以上的混合物。
7.一種采用如權(quán)利要求1所述的無鹵無磷環(huán)氧樹脂組合物制作的半固化片，其特征在于將權(quán)利要求1所述的無機填料用有機溶劑分散均勻，制得固含量為30 80%的無機填料分散液；在上述無機填料分散液中加入1 10份如權(quán)利要求1所述的前四種組分，并繼續(xù)攪拌均勻；在攪拌狀態(tài)下再加入90 99份如權(quán)利要求1所述的前四種組分，并加入 0. 5 5份固化促進劑，制成膠液；由玻纖布浸漬所述膠液，然后在80 170°C下烘烤3 10分鐘，即可得到所述半固化片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半固化片，其特征在于所述有機溶劑選自丙酮、丁酮、二甲基甲酰胺、丙二醇甲醚、環(huán)己酮中的一種或一種以上的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半固化片，其特征在于所述固化促進劑包括咪唑化合物和有機金屬鹽。
10.一種采用如權(quán)利要求1所述的無鹵無磷環(huán)氧樹脂組合物制作的層壓板，其特征在于在由權(quán)利要求7所述的制備方法得到的半固化片兩面或一面覆上金屬箔，在0. 2 3MPa壓力和180 250°C溫度下壓制2 4小時而成。自-C6H5, -H，-CH3, -OH 或-C2H5 ；R 選自-CH2-, -SO2-, -C(CH3)2-, ~/ )~ 或O/V全文摘要
本發(fā)明公開了無鹵無磷環(huán)氧樹脂組合物，以固體重量計，包括(a)環(huán)氧樹脂40~80份；(b)氰酸酯樹脂1~15份；(c)苯并惡嗪樹脂10~45份；(d)芳香族胺類化合物5~30份；(e)無機填料；上述a、b、c、d組分的總量為100份；e組分的含量前四種組分總量為70~150100；所述環(huán)氧樹脂的單體中含有2個及2個以上苯環(huán)。本發(fā)明獲得的無鹵無磷環(huán)氧樹脂組合物、半固化片及層壓板可實現(xiàn)無鹵無磷阻燃要求，阻燃性達UL94V-O級別，不但具環(huán)保特性，且具有高耐熱性、低介電常數(shù)、低介質(zhì)損耗、低熱膨脹系數(shù)，并具有良好的鉆孔加工性、低吸水性等優(yōu)良特性。
文檔編號B32B15/092GK102276961SQ201110207239
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者崔春梅, 羅鵬輝, 肖升高, 黃榮輝 申請人:蘇州生益科技有限公司