一種熱固性環氧樹脂組合物及其用途

2023-08-06 23:09:46

一種熱固性環氧樹脂組合物及其用途
【專利摘要】本發明涉及一種熱固性環氧樹脂組合物，所述樹脂組合物包括：（A）環氧樹脂；（B）活性酯固化劑；（C）聚膦酸酯或/和膦酸酯-碳酸酯共聚物。使用上述環氧樹脂組合物製作的預浸料及其覆銅箔層壓板，具有優異的介電性能、耐溼熱性能，阻燃性達到UL94V-0級。
【專利說明】一種熱固性環氧樹脂組合物及其用途
【技術領域】
[0001]本發明一種熱固性環氧樹脂組合物，尤其涉及一種無滷環氧樹脂組合物以及使用其製作的預浸料、覆銅箔層壓板以及高頻電路基板。
【背景技術】
[0002]隨著電子產品信息處理的高速化和多功能化，應用頻率不斷提高，3-6GHZ將成為主流，除了保持對層壓板材料的耐熱性有更高的要求外，更追求越來越低的介電常數和介質損耗值。現有的傳統FR-4很難滿足電子產品的高頻及高速發展的使用需求，同時基板材料不再是扮演傳統意義下的機械支撐角色，而將與電子組件一起成為PCB和終端廠商設計者提升產品性能的一個重要途徑。因為高Dk會使信號傳遞速率變慢，高Df會使信號部分轉化為熱能損耗在基板材料中，因而降低DK/Df已成為基板業者的追逐熱點。傳統的FR-4材料多採用雙氰胺作為固化劑，這種固化劑由於具有三級反應胺，具有良好工藝操作性，但是由於其碳-氮鍵較弱，在高溫下容易裂解，導致固化物的耐熱分解溫度較低，無法適應無鉛工藝的耐熱要求。在此背景下，隨著2006年無鉛工藝的大範圍實施，行業內開始採用酚醛樹脂作為環氧樹脂的固化劑，酚醛樹脂具有高密度的苯環耐熱結構，所以和環氧樹脂固化後體系的耐熱性非常優異，但是同時該固化產物的介電性能出現惡化的趨勢。
[0003]另外，隨著電子消費類電子產品對環保要求的越來越嚴格，對層壓板材料的無滷化要求也日趨普遍，為了打到和滷素體系同樣的阻燃效果，目前主要的技術路線是磷阻燃，包括含磷環氧樹脂、含磷酚醛，另外還配有含氮阻燃劑以及無機填料來實現無齒阻燃，但以上無滷阻燃劑在高頻高速應用領域時，參與體系的固化反應，且由於材料本身的結構特性導致介電性能差，無法滿足介電性能要求。傳統的磷酸酯由於不參與體系，且在結構上比較規整而介電性能較好，但是傳統的磷酸酯化合物由於具有分子量小、熔點低、吸溼性大等缺點，而無法再在覆銅箔層壓板上得到應用。
【發明內容】

[0004]本發明的目的之一在於提供一種熱固性環氧樹脂組合物，該熱固性環氧樹脂組合物能夠提供覆銅箔層壓板所需的優良的介電性能、耐溼熱性能、高Tg、低吸水率，並實現無滷阻燃，達到UL94V-0。
[0005]為了達到上述目的，本發明採用了如下技術方案:
[0006]一種熱固性環氧樹脂組合物，所述樹脂組合物包括:
[0007](A)環氧樹脂
[0008](B)活性酯固化劑
[0009](C)聚膦酸酯或/和膦酸酯-碳酸酯共聚物。
[0010]本發明採用聚膦酸酯或/和膦酸酯-碳酸酯共聚物作為阻燃劑，具有分子量大，吸水率低，耐熱性好優點。
[0011]優選地，所述聚膦酸酯結構式如下所示:
【權利要求】
1.一種熱固性環氧樹脂組合物，其特徵在於，所述樹脂組合物包括: (A)環氧樹脂 (B)活性酯固化劑 (C)聚膦酸酯或/和膦酸酯-碳酸酯共聚物。
2.如權利要求1所述的熱固性環氧樹脂組合物，其特徵在於，所述聚膦酸酯結構式如下所示:
3.如權利要求1或2所述的熱固性環氧樹脂組合物，其特徵在於，所述111和Hi1各自獨立地為5~100的任意整數，優選m和Hi1各自獨立地為10~100的任意整數； 優選地，所述Iiprvnyn4和n5各自獨立地為5~75的任意整數,優選Iiprvnyn4和n5各自獨立地為10~75的任意整數； 優選地，所述P和P1各自獨立地為5~50的任意整數,優選P和P1各自獨立地為10~50的任意整數； 優選地，所述聚膦酸酯或膦酸酯-碳酸酯共聚物的重均分子量獨立地為1000~60000，優選1500~40000，進一步優選2000~10000 ； 優選地，所述環氧樹脂選自具有如下結構的環氧樹脂:
4.如權利要求1-3之一所述的熱固性環氧樹脂組合物，其特徵在於，所述活性酯固化劑由結構式為
5.如權利要求1-4之一所述的熱固性環氧樹脂組合物，其特徵在於，以組份(A)和組份(B)的總重為100重量份計，所述聚膦酸酯或/和膦酸酯-碳酸酯共聚物為10~100重量份，優選15~50重量份； 優選地，所述的活性酯固化劑的用量，添加量根據環氧當量與活性酯當量比計算，當量比為0.85~1.2，優選當量比為0.9~1.1，最優選當量比為0.95~1.05 ; 優選地，所述熱固性環氧樹脂組合物還包括組份(D)填料； 優選地，所述填料選自有機填料或/和無機填料，優選無機填料，進一步優選經過表面處理的無機填料，最優選經過表面處理的二氧化矽。
6.如權利要求5所述的熱固性環氧樹脂組合物，其特徵在於，所述表面處理的表面處理劑選自矽烷偶聯劑、有機矽低聚物或鈦酸酯偶聯劑中的任意一種或者至少兩種的混合物； 優選地，所述矽烷偶聯劑選自乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油丙基三甲氧基矽烷，2- (3，4環氧基環己基)乙基三甲氧基矽、3-縮水甘油丙基三乙氧基矽燒、3-縮水甘油甲基二甲氧基矽烷、p-異丁烯二甲氧基矽烷、3-異丁烯丙基二乙氧基矽烷、3-異丁烯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-異丁烯丙基甲基二氧甲基矽烷、3-烯丙基三甲氧基矽燒、N_2 (氛乙基)-3-氛丙基甲基二甲氧基矽烷、N_2 (氛乙基)-3-氛丙基二甲氧基矽烷、N-2 (氣乙基)-3-氣丙基二乙氧基矽烷、3-氣丙基二乙氧基矽烷、3_乙氧基甲矽烷-N- (I,3- 二甲基-亞丁基)丙基氨基、N-苯基-3-氨丙基三甲氧基矽烷或3-異氰酸丙基三乙氧基矽烷中的任意一種或者至少兩種的混合物； 優選地，以無機填料為100重量份計，所述表面處理劑的用量為0.1~5.0重量份，優選為0.5~3.0重量份，更進一步優選為0.75~2.0重量份； 優選地，所述無機填料選自非金屬氧化物、金屬氮化物、非金屬氮化物、無機水合物、無機鹽、金屬水合物或無機磷中的任意一種或者至少兩種的混合物，優選結晶型二氧化矽、熔融二氧化矽、球形二氧化矽、空心二氧化矽、玻璃粉、氮化鋁、氮化硼、碳化矽、氫氧化鋁、二氧化鈦、鈦酸鍶、鈦酸鋇、氧化鋁、硫酸鋇、滑石粉、矽酸鈣、碳酸鈣或雲母中的任意一種或者至少兩種的混合物； 優選地，所述有機填料選自聚四氟乙烯粉末、聚苯硫醚、有機磷鹽化合物或聚醚碸粉末中的任意一種或者至少兩種的混合物； 優選地，所述填料的中位粒徑為0.01~50 μ m，優選為0.01~20 μ m，進一步優選為.0.1 ~10 μ m ; 優選地，所述填料的添加量也無特別限定，以組份(A)、組份(B)及組份(C)的總重為100重量份計,所述填料的添加量為5~1000重量份,優選為5~300重量份,更優選為5~200重量份，特別優選為15~100重量份。
7.如權利要求1-6之一所述的熱固性環氧樹脂組合物，其特徵在於，所述熱固性環氧樹脂組合物還包含(E)固化促進劑； 優選地，所述固化促進劑選自咪唑類化合物及其衍生化合物、哌啶類化合物、路易斯酸或三苯基膦中的任意一種或者至少兩種的混合物；優選地，所述咪唑類化合物選自2-甲基咪唑、2-苯基咪唑或2-乙基-4-甲基咪唑中的任意一種或者至少兩種的混合物； 優選地，所述哌啶化合物選自2，3- 二氨基哌啶、2，5- 二氨基哌啶2，6- 二氨基哌啶、2,5- 二氨基，2-氨基-3-甲基哌唳、2_氨基_4_4甲基哌唳、2_氨基_3_硝基哌唳、2_氨基-5-硝基哌啶或4- 二甲基氨基哌啶中的任意一種或者至少兩種的混合物； 優選地，以組份(A)、組份(B)及組份(C)的總重為100重量份計，所述(E)固化促進劑的添加量為0.01~I重量份，優選0.05~0.85重量份，進一步優選0.1~0.8重量份。
8.一種預浸料，其特徵在於，所述預浸料包括增強材料及通過含浸乾燥後附著在增強材料上的如權利要求1-7之一所述的熱固性環氧樹脂組合物。
9.一種層壓板，其特徵在於，所述層壓板包括至少一個如權利要求8所述的預浸料。
10.一種高頻電路基板，其特徵在於，所述高頻電路基板包括至少一個如權利要求8所述的預浸料，及覆於疊合後的預浸料的兩側的銅箔。
【文檔編號】H05K1/03GK103756257SQ201310740712
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】曾憲平, 任娜娜 申請人:廣東生益科技股份有限公司