一种无卤树脂组合物及其用途制造技术

本发明专利技术公开了一种无卤树脂组合物及用其制成的预浸料与层压板，以有机固形物重量份计，该无卤树脂组合物包含：（A）烯丙基改性苯并噁嗪树脂，40～80重量份；（B）碳氢树脂，10～20重量份；（C）烯丙基改性聚苯醚树脂，10～40重量份；（D）烯丙基改性双马来酰亚胺树脂，10～20重量份；（E）引发剂，0.01～3重量份；（F）填料，10～100重量份；及（G）含磷阻燃剂，0～80重量份。用所述无卤树脂组合物制成的预浸料和层压板，其具有较低的介电常数和介电损耗正切值，较高的剥离强度，高的玻璃化转变温度、优良的耐热性、较好的阻燃效果。

【技术实现步骤摘要】
一种无卤树脂组合物及其用途
本专利技术属于覆铜箔层压板制备
，涉及一种无卤树脂组合物及其用途，具体涉及一种无卤树脂组合物、使用该无卤树脂组合物制备的树脂胶液、预浸料、层压板以及覆铜箔层压板。
技术介绍
传统的印制电路用覆铜箔层压板，主要采用溴化环氧树脂，通过溴来实现板材的阻燃功能。但近年来，在含溴、氯等卤素的电子电气设备废弃物的燃烧产物中检验出二噁英、二苯并呋喃等致癌物质，并且含卤产品在燃烧过程中有可能释放出剧毒物质卤化氢。此外，2006年7月1日，欧盟的两份环保指令《关于报废电气电子设备指令》和《关于在电气电子设备中限制使用某些有害物质指令》正式实施。由于含卤素产品燃烧产物的不环保性和欧盟的两份环保指令的实施，使得无卤阻燃覆铜箔层压板的开发成为业界的热点，各覆铜箔层压板厂家都纷纷推出自己的无卤阻燃覆铜箔层压板。近年来，随着计算机和信息通讯设备高性能化、高功能化以及网络化的发展，为了高速传输及处理大容量信息，操作信号趋向于高频化，因而对电路基板的材料提出了要求。现有的用于印制电路基板的材料中，广泛使用粘接特性优异的环氧树脂，然而，环氧树脂电路基板一般介电常数和介质损耗角正切较高（介电常数大于4，介质损耗角正切0.02左右），高频特性不充分，不能适应信号高频化的要求。因此必须研制介电特性优异的树脂，即介电常数和介质损耗角正切低的树脂。长期以来本领域的技术人员对介电性能很好的热固性的聚丁二烯或聚丁二烯与苯乙烯的共聚物树脂进行了研究。WO97/38564采用非极性的苯乙烯与丁二烯和二乙烯基苯的四聚物添加硅铝酸镁填料，以玻璃纤维布作为增强材料制成的电路基板，虽然介电性能优异，但是基板的耐热性很差，玻璃化转变温度只有100℃左右，热膨胀系数很大，很难满足PCB制作过程无铅化制程的高温（240℃以上）要求。US5571609采用分子量小于5000的低分子量的1,2-聚丁二烯树脂或聚异丁二烯，和高分子量的丁二烯与苯乙烯的共聚物配合，并加入大量的硅微粉作为填料，以玻璃纤维布作为增强材料制作的电路基板，虽然介电性能优异，但是因为在该专利中采用了高分子量的成分来改善半固化片粘手状况，使得制作半固化片的过程的工艺性能变差；而且因为整个树脂体系的树脂分子中的刚性结构苯环的比例很少，而且交联以后的链段大都由刚性很低的亚甲基组成，因此制作成的板材刚性不好，弯曲强度很低。US6569943使用分子末端带有乙烯基的胺基改性的液体聚丁二烯树脂，添加大量的低分子量的单体二溴苯乙烯作为固化剂和稀释剂，浸渍玻璃纤维布制作成的电路基板，虽然介电性能很好，但是因为树脂体系在常温下是液体，不能制作成不粘手的半固化片，因此在板材的压制成型时，很难采用通用的半固化片叠卜工艺，工艺操作比较困难。CN1280337C使用分子末端带有不饱和双键的聚苯醚树脂，采用低分子量的低分子量的乙烯基单体（如二溴苯乙烯）作为固化剂，但由于这些低分子量的单体沸点低，在浸渍玻璃纤维布制作半固化片的烘干过程中会挥发掉，难于保证充分的固化剂用量。另外该专利虽然提及可以采用聚丁二烯类树脂去改性体系的粘度，但是未明确提出采用带有极性基团的聚丁二烯类树脂以及采用带有极性基团的聚丁二烯类树脂去改善剥离强度。CN101544841B使用分子量11000以下乙烯基含量60%以上的碳氢树脂作为主体，采用烯丙基改性的酚醛树脂改进半固化片发粘的特性，剥离强度有一定提升，但是体系固化后的耐热性低，覆铜箔层压板在PCB加工过程中出现分层失效的风险较高。以碳氢树脂为主体的体系，其与金属的粘合力以及体系的耐热性较低，对于覆铜板下游的PCB加工过程中带来较大几率的失效风险。
技术实现思路
针对已有技术中的问题，本专利技术的目的之一在于提供一种无卤树脂组合物，使用该无卤树脂组合物制成的预浸料和层压板具有较低的介电常数和介电损耗正切值，较高的剥离强度，较高的玻璃化转变温度、优良的耐热性以及优异的阻燃效果。为了达到上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种无卤树脂组合物，以有机固形物重量份计，其包含：（A）烯丙基改性苯并噁嗪树脂，40～80重量份；（B）碳氢树脂，10～20重量份；（C）烯丙基改性聚苯醚树脂，10～40重量份；（D）烯丙基改性双马来酰亚胺树脂，10～20重量份；（E）引发剂，0.01～3重量份。所述组分（A）烯丙基改性苯并噁嗪树脂的含量例如为42重量份、44重量份、46重量份、48重量份、50重量份、52重量份、54重量份、56重量份、58重量份、60重量份、62重量份、64重量份、66重量份、68重量份、70重量份、72重量份、74重量份、76重量份或78重量份。所述组分（B）碳氢树脂的含量例如为11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份或19重量份。所述组分（C）烯丙基改性聚苯醚树脂的含量例如为12重量份、14重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、26重量份、28重量份、30重量份、32重量份、34重量份、36重量份或38重量份。所述组分（D）烯丙基改性双马来酰亚胺树脂的含量例如为11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份或19重量份。所述组分（E）引发剂的含量例如为0.03重量份、0.05重量份、0.08重量份、0.1重量份、0.4重量份、0.7重量份、1重量份、1.3重量份、1.5重量份、1.7重量份、1.9重量份、2.1重量份、2.3重量份、2.5重量份、2.7重量份或2.9重量份。本专利技术以烯丙基改性苯并噁嗪树脂为主体，为体系提供优异的耐热性以及优良的电性能，配合电性能优异的烯丙基改性聚苯醚树脂和碳氢树脂，进一步改善固化体系的电性能，为进一步提高固化体系的玻璃化转变温度，本专利技术还添加了烯丙基改性双马来酰亚胺树脂，进一步提升固化体系的耐热性和玻璃化转变温度。该树脂组合物中各组分均包含碳碳双键，固化反应过程中在热的作用下，引发剂分解出活性自由基，在活性自由基的作用下各组分树脂的双键按照自由基聚合的机理生成交联的大分子聚合物。在整个聚合过程中无羟基等极性基团生成，聚合产物最大限度的保留了原材料优异的介电性能和介电损耗值。优选地，在本专利技术提供的技术方案的基础上，所述组分（A）烯丙基改性苯并噁嗪树脂选自烯丙基改性双酚A型苯并噁嗪树脂、烯丙基改性双酚F型苯并噁嗪树脂、烯丙基改性双环戊二烯酚型苯并噁嗪树脂、烯丙基改性双酚S型苯并噁嗪树脂或二胺型苯并噁嗪树脂中的任意一种或者至少两种的混合物。所述混合物例如烯丙基改性双酚A型苯并噁嗪树脂和烯丙基改性双酚F型苯并噁嗪树脂的混合物，烯丙基改性双环戊二烯酚型苯并噁嗪树脂和烯丙基改性双酚S型苯并噁嗪树脂的混合物，二胺型苯并噁嗪树脂、烯丙基改性双酚A型苯并噁嗪树脂和烯丙基改性双酚F型苯并噁嗪树脂的混合物，烯丙基改性双环戊二烯酚型苯并噁嗪树脂、烯丙基改性双酚S型苯并噁嗪树脂和二胺型苯并噁嗪树脂的混合物。优选地，在本专利技术提供的技术方案的基础上，所述碳氢树脂为数均分子量在11000以下由碳氢两种元素组成的乙烯基含量大于60%，在室温下为液体的碳氢树脂，优选数均分子量小于7000且1,2位加成的乙烯基含量大于70%，在室温下为液体的碳氢树脂。优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无卤树脂组合物，其特征在于，以有机固形物重量份计，其包含：（A）烯丙基改性苯并噁嗪树脂，40～80重量份；（B）碳氢树脂，10～20重量份；（C）烯丙基改性聚苯醚树脂，10～40重量份；（D）烯丙基改性双马来酰亚胺树脂，10～20重量份；（E）引发剂，0.01～3重量份。

【技术特征摘要】
1.一种无卤树脂组合物，其特征在于，以有机固形物重量份计，其包含：(A)烯丙基改性苯并噁嗪树脂，40～80重量份；(B)碳氢树脂，10～20重量份；(C)烯丙基改性聚苯醚树脂，10～40重量份；(D)烯丙基改性双马来酰亚胺树脂，10～20重量份；(E)引发剂，0.01～3重量份；固化反应过程中在热的作用下，引发剂分解出活性自由基，在活性自由基的作用下各组分树脂的双键按照自由基聚合的机理生成交联的大分子聚合物。2.如权利要求1所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述烯丙基改性苯并噁嗪树脂选自烯丙基改性双酚A型苯并噁嗪树脂、烯丙基改性双酚F型苯并噁嗪树脂、烯丙基改性双环戊二烯酚型苯并噁嗪树脂、烯丙基改性双酚S型苯并噁嗪树脂或烯丙基改性二胺型苯并噁嗪树脂中的任意一种或者至少两种的混合物。3.如权利要求1或2所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述碳氢树脂为数均分子量在11000以下由碳氢两种元素组成的乙烯基含量大于60％，在室温下为液体的碳氢树脂。4.如权利要求3所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述碳氢树脂为数均分子量小于7000且1,2位加成的乙烯基含量大于70％，在室温下为液体的碳氢树脂。5.如权利要求1或2所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述烯丙基改性聚苯醚树脂为数均分子量在5000以下的烯丙基改性聚苯醚树脂。6.如权利要求1或2所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述引发剂选自有机过氧化物。7.如权利要求6所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述引发剂选自过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯或2,5-二(2-乙基己酰过氧)-2,5-二甲基己烷中任意一种或者至少两种的混合物。8.如权利要求1或2所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述无卤树脂组合物还包括(F)填料。9.如权利要求8所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述填料的含量为1～100重量份。10.如权利要求9所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述填料的含量为10～100重量份。11.如权利要求8所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述填料选自二氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨虎，何岳山，
申请(专利权)人：广东生益科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44