一種熱固性樹脂組合物及使用其制作的預(yù)浸料及層壓板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種熱固性樹脂組合物，包括：環(huán)氧樹脂、室溫固化劑、高溫固化劑、固化促進(jìn)劑。本發(fā)明還提供了使用該樹脂組合物制作的預(yù)浸料及層壓板。本發(fā)明樹脂含量精度控制良好，樹脂流動(dòng)度小，鋪覆性好，揮發(fā)性極小。本發(fā)明預(yù)浸料樹脂及其預(yù)浸料既可用于電子行業(yè)也可用于其他預(yù)浸料通用行業(yè)。
【專利說明】一種熱固性樹脂組合物及使用其制作的預(yù)浸料及層壓板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子材料領(lǐng)域，尤其涉及一種熱固性樹脂組合物及使用其制作的預(yù)浸料及層壓板，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。
[0002]【背景技術(shù)】:
在復(fù)合材料領(lǐng)域熱固性預(yù)浸料的制造工藝包括幾種，如熱熔法預(yù)浸料、溶液浸潰法預(yù)浸料。熱熔法預(yù)浸料的優(yōu)點(diǎn)是線速度大、效率高；樹脂含量容易控制；沒有溶劑，預(yù)浸料揮發(fā)份含量低，工藝安全；不需要干燥爐、減少了環(huán)境污染；制膜和浸潰過程可以分步進(jìn)行，減少了材料特別是昂貴增強(qiáng)材料的損失；且這種工藝預(yù)浸料的外觀質(zhì)量也較好。熱熔法預(yù)浸料的缺點(diǎn)是厚度大的預(yù)浸料特別是織物難于浸透，高粘度樹脂難于浸潰，離型紙和薄膜用量較大。而溶液浸潰法的優(yōu)點(diǎn)是增強(qiáng)材料容易被樹脂基體浸透；可以制造薄型預(yù)浸料，也可以制造厚型預(yù)浸料；設(shè)備造價(jià)相對較低。溶液浸潰法的缺點(diǎn)是需要干燥爐除去溶劑或進(jìn)行溶劑回收，處理不當(dāng)會(huì)引起燃燒或環(huán)境污染；預(yù)浸料往往殘留一定量的溶劑，成形時(shí)容易形成空隙，影響復(fù)合材料性能。
[0003]目前電子行業(yè)需求一種裝飾用復(fù)合材料，這種復(fù)合材料以厚型織物預(yù)浸料為原料，進(jìn)行模壓成型。其中，厚型織物為本領(lǐng)域公知的技術(shù)術(shù)語，可以解釋為克重較大的織物。這要求預(yù)浸料模壓成型后外觀好，不能出現(xiàn)氣孔、缺膠等缺陷。但熱熔法預(yù)浸工藝由于樹脂粘度較大難于浸潰厚型織物，因此不適合這種應(yīng)用；而溶液浸潰法預(yù)浸料又容易在模壓制品中形成空隙，同時(shí)又環(huán)境污染，因此也不適合這種應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對厚型織物預(yù)浸料應(yīng)用于電子行業(yè)裝飾產(chǎn)品的上述問題，本發(fā)明提供了一種熱固性樹脂組合物，包括:環(huán)氧樹脂、室溫固化劑、高溫固化劑、固化促進(jìn)劑。此種樹脂體系即可避免上述兩種制造工藝的缺點(diǎn)也具有上述兩種制造工藝的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明還提供了一種預(yù)浸料，將本發(fā)明所述的熱固性樹脂組合物經(jīng)加熱干燥后，即可得到所述預(yù)浸料。
[0006]本發(fā)明還提供了一種層壓板，由一層預(yù)浸料模壓成型或多層預(yù)浸料疊合模壓成型，即可得到所述層壓板。
[0007]本發(fā)明樹脂含量精度控制良好，樹脂流動(dòng)度小，鋪覆性好，揮發(fā)性極小。本發(fā)明預(yù)浸料樹脂及其預(yù)浸料既可用于電子行業(yè)也可用于其他預(yù)浸料通用行業(yè)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1:預(yù)浸料制備的方法1對應(yīng)的工藝圖。
[0009]圖2:預(yù)浸料制備的方法2對應(yīng)的工藝圖。
[0010]標(biāo)注說明:1燒杯，2、6纖維布，3、4、7、8離型紙，5成品，9、滾輪。
【具體實(shí)施方式】[0011]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0012]本發(fā)明提供了一種熱固性樹脂組合物，包括:環(huán)氧樹脂、室溫固化劑、高溫固化劑、固化促進(jìn)劑?！笆覝毓袒瘎睘楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)術(shù)語，其固化溫度為室溫_50°C ；“高溫固化劑”為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)術(shù)語，其固化溫度為100°C以上。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，以環(huán)氧樹脂的重量為基準(zhǔn)，其余各組分的重量百分含量為:室溫固化劑為lwt%-20wt%，高溫固化劑為2wt%-25wt%，固化促進(jìn)劑為l_15wt%。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選地，以環(huán)氧樹脂的重量為基準(zhǔn)，其余各組分的重量百分含量為:室溫固化劑為5wt%-18wt%，高溫固化劑為5wt%-15wt%，固化促進(jìn)劑為2wt%_12wt%。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值為0.3-08。當(dāng)所述環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值> 0.8時(shí)，環(huán)氧樹脂分子量太低則樹脂組合物粘度太低，不利于纖維布的浸潤，另外成型后制品較脆；當(dāng)所述環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值< 0.3時(shí)，環(huán)氧樹脂分子量太大，則樹脂組合物粘度太大，不易浸潤纖維。進(jìn)一步可優(yōu)選為環(huán)氧值為0.5的環(huán)氧樹脂。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹脂選自雙酚A環(huán)氧樹脂和/或雙酚F環(huán)氧樹脂。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹脂還包括柔性環(huán)氧樹脂和/或增韌環(huán)氧樹脂，所述柔性環(huán)氧樹脂和增韌環(huán)氧樹脂可為本領(lǐng)域常用的柔性環(huán)氧樹脂和增韌環(huán)氧樹月旨，加入柔性環(huán)氧或增韌環(huán)氧以提高柔韌性。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述室溫固化劑為胺類固化劑，進(jìn)一步優(yōu)選地，所述室溫固化劑選自己二胺、聚醚 胺、聚酰胺中的一種或幾種。所述室溫固化劑的胺當(dāng)量為40g/當(dāng)量_80g/當(dāng)量，當(dāng)所述室溫固化劑的胺當(dāng)量< 40g/當(dāng)量時(shí)，則反應(yīng)活性太高，則不利于預(yù)浸工藝實(shí)施，預(yù)浸料不易長久保存；當(dāng)所述室溫固化劑的胺當(dāng)量> 80g /當(dāng)量時(shí)，則活性太低，在纖維預(yù)浸后，室溫不易固化成不黏的狀態(tài)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述高溫固化劑選自雙氰胺、2-甲基咪唑、2-乙基4-甲基咪唑中的一種或幾種。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述固化促進(jìn)劑為取代脲類促進(jìn)劑，選自脂環(huán)族二脲、2，4甲苯雙二甲脲、2，4甲苯雙二甲脲中的一種或幾種。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述樹脂組合物的粘度為2000-100000cps。
[0021]本發(fā)明所提供的熱固性樹脂組合物按配方混合均勻后在4小時(shí)內(nèi)使用，所用預(yù)浸工藝設(shè)備較熱熔法簡單、便宜，設(shè)備加熱溫度最高位80 °C即可。
[0022]本發(fā)明還提供了一種預(yù)浸料，其制備方法為:將本發(fā)明所提供的熱固性樹脂組合物混合均勻得樹脂后，將該樹脂刷到纖維布上，至纖維布被樹脂浸潤后，在其上覆上離型紙，滾壓離型紙，滾壓后的產(chǎn)品室溫放置或烘烤后，即可得到所述預(yù)浸料。
[0023]本發(fā)明所述預(yù)浸料的制備方法可具體描述為:
I)樹脂配制
按照配方稱量各組分，置于攪拌器中攪拌至所有組分混合均勻，備用。
[0024]2)預(yù)浸料制備(可選自以下方法I或方法2)
方法I
準(zhǔn)備待預(yù)浸的纖維布(玻纖、碳纖、芳綸或其它纖維布)，尺寸為15cm*100cm，將其置于20cm*lIOcm的離型紙上，用毛刷蘸取上述配制樹脂，刷到纖維布上，至所有纖維被樹脂浸潤后，在其上覆上20cm*110cm的另一塊離型紙，然后用3KG滾輪在離型紙上來回滾壓5次。將滾壓后的樣品室溫放置24小時(shí)或80度烘烤15分鐘后即可使用。
[0025]方法2
準(zhǔn)備纖維布(玻纖、碳纖、芳綸或其它纖維布)，尺寸為15cm*100cm ;離型紙兩塊于尺寸為20cm*110cm，如說明書附圖2所示的工藝進(jìn)行預(yù)浸。得到預(yù)浸料室溫放置24小時(shí)或80度烘烤15分鐘后即可使用。
[0026]本發(fā)明提供的熱固性樹脂組合物的粘度低于熱熔法預(yù)浸樹脂，接近溶液浸潰法預(yù)浸料樹脂粘度，但本樹脂組合物體系不含任何溶劑，常溫下具有與溶液浸潰法預(yù)浸料樹脂相同的粘度。在預(yù)浸料制備完成后常溫放置24小時(shí)(或80度保溫30min)即可使用，預(yù)浸料表面粘性和鋪覆性良好。之所以這種低粘度樹脂具有合適的表面粘性是由于樹脂體系中同時(shí)含有兩種固化劑，一種為室溫固化劑，一種為高溫固化劑。本發(fā)明樹脂組合物樹脂固化首先是常溫固化劑起作用，但常溫固化劑量少，只是部分固化環(huán)氧，這樣得到預(yù)浸料表面粘性才會(huì)合適，而當(dāng)預(yù)浸料用于成型制品時(shí)需要完全固化，此時(shí)高溫(潛伏)固化劑才發(fā)揮作用，最終使得環(huán)氧樹脂彎曲固化，促進(jìn)劑作用在于降低高溫(潛伏)固化劑固化溫度，加速預(yù)浸料成型。本領(lǐng)域預(yù)浸料一般做法有兩種，其一是熱熔型預(yù)浸料，樹脂由環(huán)氧樹脂(環(huán)氧當(dāng)量較高)和潛伏固化劑以及促進(jìn)劑組成，其制備方法要加熱固體樹脂才能預(yù)浸纖維。另外一種是溶劑法制備預(yù)浸料，樹脂由溶劑、樹脂、高溫(潛伏)固化劑、促進(jìn)劑等組成，只是預(yù)浸無需加熱，樹脂中無需加入常溫固化劑。兩者預(yù)浸料由于樹脂分子量較大，常溫下粘性適中，無需加入常溫固化劑。而本發(fā)明針對分子量相對低的樹脂而設(shè)計(jì)。即不需要溶劑，也不需要投入昂貴的熱熔預(yù)浸設(shè)備。預(yù)浸料預(yù)浸纖維后常溫固化劑逐漸固化，但預(yù)浸料仍具有一定粘性。
[0027]本發(fā)明還提供了一種層壓板，其由一層預(yù)浸料模壓成型或多層預(yù)浸料疊合模壓成型，或者真空袋壓成型(一層或多層預(yù)浸料，或預(yù)浸料中間含有夾心層，夾心層如芳綸蜂窩材料、PVC泡沫材料、木材等)得到。所述的預(yù)浸料的層數(shù)是根據(jù)層壓板厚度來確定，可用一層或多層。
[0028]下面采用具體實(shí)施例的方式對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0029]實(shí)施例1-5:
【權(quán)利要求】
1.一種熱固性樹脂組合物，包括:環(huán)氧樹脂、室溫固化劑、高溫固化劑、固化促進(jìn)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性樹脂組合物，其特征在于，以環(huán)氧樹脂的重量為基準(zhǔn)，其余各組分的重量百分含量為:室溫固化劑為lwt%-20wt%，高溫固化劑為2wt%-25wt%，固化促進(jìn)劑為lwt%-15wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性樹脂組合物，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值為0.3-08 。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性樹脂組合物，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂選自雙酚A環(huán)氧樹脂和/或雙酚F環(huán)氧樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的熱固性樹脂組合物，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂還包括柔性環(huán)氧樹脂和/或增韌環(huán)氧樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性樹脂組合物，其特征在于，所述室溫固化劑為胺類固化劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱固性樹脂組合物，其特征在于，所述室溫固化劑選自聚醚胺、己二胺、聚酰胺中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱固性樹脂組合物，其特征在于，所述室溫固化劑的胺當(dāng)量為40g/當(dāng)量_80g/當(dāng)量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性樹脂組合物，其特征在于，所述高溫固化劑選自雙氰胺、2-甲基咪唑、2-乙基4-甲基咪唑中的一種或幾種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性樹脂組合物，其特征在于，所述固化促進(jìn)劑為取代脲類促進(jìn)劑，所述取代脲類促進(jìn)劑選自脂環(huán)族二脲、2，4甲苯雙二甲脲、2，4甲苯雙二甲脲中的一種或幾種。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10任意一項(xiàng)所述的熱固性樹脂組合物，其特征在于，所述樹脂組合物的粘度為2000-100000cps。
12.一種預(yù)浸料的制備方法，其特征在于:將權(quán)利要求1-11任意一項(xiàng)所述的熱固性樹脂組合物混合均勻得樹脂后，將該樹脂刷到纖維布上，至纖維布被樹脂浸潤后，在其上覆上離型紙，滾壓離型紙，滾壓后的產(chǎn)品室溫放置或烘烤后，即可得到所述預(yù)浸料。
13.一種預(yù)浸料，包括纖維布層和離型紙層，其特征在于，所述纖維布層浸潤有權(quán)利要求1-11任意一項(xiàng)所述的熱固性樹脂組合物。
14.一種層壓板的制備方法，其特征在于:由一層預(yù)浸料模壓成型或多層預(yù)浸料疊合模壓成型，即可得到所述層壓板；所述預(yù)浸料為由權(quán)利要求13得到的預(yù)浸料。
15.一種層壓板，其特征在于，該層壓板由權(quán)利要求14所述的制備方法制備得到。
【文檔編號(hào)】B32B37/00GK103897347SQ201210566673
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月25日
【發(fā)明者】張曉宇, 張宜虎, 周維, 宮清 申請人:比亞迪股份有限公司