阻燃性树脂组合物制造技术

技术编号:1609901 阅读:135 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种阻燃性树脂组合物,包含:(A)至少一种具有联苯单元(biphenylic unit)或萘环单元(naphthalenic unit)的环氧树脂;(B)作为硬化剂的酚树脂,其包含至少一种具有联苯部分及多元酚部分的酚树脂,该具有联苯部分及多元酚部分的酚树脂的合计量占硬化剂总重的30至100wt%;(C)硬化促进剂;以及(D)无机填充材料。该树脂组合物利用具有联苯单元或萘环单元的环氧树脂,并以具有联苯部分及多元酚部分(polyphenolic moiety)的酚树脂作为硬化剂,而可以在未添加阻燃剂的条件下达到优异的阻燃效果,并具有较高的玻璃转移温度,可以改善树脂组合物硬化后的吸水问题及提高热稳定性,因此特别适合用于制造复合材料、作为成形材料或半导体封装材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种阻燃性树脂组合物,特别涉及一种阻燃性环氧树 脂组合物。
技术介绍
环氧树脂以其简易的加工性、高度的安全性、优异的机械性质及 化学性质,已广泛地应用于例如制造复合材料、作为成形材料或半导 体封装材料。为了改善环氧树脂的阻燃特性,通常会使用含有卣素的 环氧树脂成分或硬化剂成分,同时配合使用三氧化二锑或其它的阻燃剂,以达到UL94V-0的阻燃标准。然而,三氧化二锑已经被列为致癌物质。再者,溴在燃烧的过程 当中不只是会产生具有腐蚀性的溴自由基及溴化氢,溴含量高的芳香 族化合物更会产生剧毒的溴化呋喃类(brominated flimns)及溴化戴奥辛 类(brominateddioxins)化合物,严重影响人体的健康及环境。因此,逐 渐开发出多种不含卤素成分的阻燃性环氧树脂组合物,例如使用氢氧 化铝或氢氧化镁等氢氧化物或添加含磷阻燃剂。但是,氢氧化物对于 改善树脂组合物的阻燃性的效果有限,必须大量添加方能符合所需的 阻燃标准,因此会增加树脂组合物的粘度,不利于注模成形。而含磷 阻燃剂则容易水解产生磷酸,造成腐蚀,而影响成品的信赖性。此外,随着环保意识高涨,世界各先进国家已陆续禁止高污染材 料的使用。就半导体封装的相关
而言,已逐渐朝向使用不含 铅的焊锡材料发展。为了因应此种焊料的材质变化,在半导体封装过 程中,必须以较高的温度条件进行焊料回焊步骤。在此情况下,对于 半导体封装所使用的环氧树脂组合物而言,除了必须具有阻燃特性外, 也必须维持优异的热稳定性。美国专利公告第6,242,110号揭示一种用于半导体封装的环氧树脂 组合物,该组合物包括具有联苯部分及单元酚部分的酚树脂以及具有联苯或萘环单元的环氧树脂,藉以使该组合物可在未添加阻燃剂的条件下达到UL94V-0的阻燃标准。该专利未教示以具有联苯部分及多元 酚部分的酚树脂作为硬化剂,亦未针对树脂组合物的热稳定性进行探 讨。另一方面,美国公告第6,894,091号专利揭示一种半导体封装用的 环氧树脂组合物,包括环氧树脂、作为硬化剂的酚树脂、钼化合物、 以及无机填料。该组合物利用钼化合物作为阻燃剂,并通过环氧树脂 及/或该酚树脂合计含有为该环氧树脂及酚树脂总量的1.5重量%至20 重量%的氮,而使组合物达到所需的阻燃效果。但该专利并未特别教示 使用具有联苯部分及多元酚部分的酚树脂作为硬化剂,亦未针对该树 脂组合物成分对于玻璃转移温度的影响进行探讨。因此,仍需要一种可达到UL94V-0的阻燃标准,且具有高玻璃转 移温度、低吸湿性、以及优异热稳定性的环氧树脂组合物。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种不需要额外添加阻燃剂成分即具 有优异阻燃特性的树脂组合物。本专利技术的目的在于还提供一种具有高的玻璃转移温度的树脂组合物。本专利技术的目的在于进一步提供一种能够提高热稳定性的树脂组合物。为达上述目的,本专利技术提供一种阻燃性树脂组合物,包括(A)至少 一种具有联苯单元(biphenylic unit)或萘环单元(naphthalenic unit)的环氧 树脂;(B)作为硬化剂的酚树脂,其包含至少一种具有联苯部分及多元 酚部分的酚树脂,该具有联苯部分及多元酚部分的酚树脂的合计量占 酚树脂总重的30至100wt%; (C)硬化促进剂;以及(D)无机填充材料。在本专利技术的一较佳具体例中,该具有联苯部分及多元酚部分的酚 树脂中,碳原子数与氧原子数之比(C/O)小于(26+20n)/(n+2)。在本专利技术 的一较佳具体例中,该具有联苯部分及多元酚部分的酚树脂具有如式(I) 的结构式-{式中,R,与R2可相同或不同,各独立地选自氢或Ci C6垸基;n为0或1至10的整数; Ar选自下述单价基(i)至(iii)-(i) 具有至少二个酚系羟基的单环、稠合多环Q C,8芳基;(ii) 具有至少二个酚系羟基的由二个苯基或萘基通过化学键或连结基键结而成的单价基,其中该连结基选自视情况可经取代的d C6 烷撑、视情况可经取代的C2 C6环烷撑、-0~、 -S-、 -S-S-、《(-O)-或-so2-;或(iii) 具有至少二个酚系羟基的氧杂蒽(xanthene); 且该单价基(i)至(iii)视情况还可具有羟基以外的其它取代基;以及 Ar'是选自下述二价基(iv)至(vi):(iv) 具有至少二个酚系羟基的单环、稠合多环Q Q8伸芳基;(v) 具有至少二个酚系羟基的由二个苯基或萘基通过化学键或连 结基键结而成的二价基,其中该连结基选自视情况可经取代的C广Q 垸撑、视情况可经取代的C广C6环烷撑、~0-、 -S-、 -S-S-、 ~€(=0)~ 或-so2-;或(vi) 具有至少二个酚系羟基的氧杂蒽(xanthene)二价基; 且该二价基(i)至(iii)视情况还可具有羟基以外的其它取代基^ 本专利技术的阻燃性树脂组合物利用具有联苯单元或萘环单元的环氧树脂,并以具有联苯部分及多元酚部分的酚树脂作为硬化剂,而可以 在未添加阻燃剂的条件下达到优异的阻燃效果,并具有较高的玻璃转 移温度,可以改善树脂组合物硬化后的吸水问题及提高热稳定性,因 此特别适合用于制造复合材料、作为成形材料或半导体封装材料。具体实施例方式本专利技术的阻燃性树脂组合物包括(A)至少一种具有联苯单元 (biphenylic unit)或萘环单元(naphthalenic unit)的环氧树脂;(B)作为硬化剂的酚树脂,其包含至少一种具有联苯部分及多元酚部分的酚树脂, 该具有联苯部分及多元酚部分的酚树脂的合计量占该酚树脂总重的30 至100wt%;(C)硬化促进剂;以及(D)无机填充材料。在本专利技术的一较佳具体例中,该具有联苯部分及多元酚部分的酚树脂中,碳原子数与氧原子数之比(C/O)小于(26+20n)/ (n+2)。在本专利技术的另一较佳具体例中,该具有联苯部分及多元酚部分的 酚树脂具有如式(I)的结构式-{式中,R,与R2可相同或不同,各独立地选自氢或C广C6垸基;n为0或l至10的整数; Ar选自下述单价基(i)至(iii):(i) 具有至少二个酚系羟基的单环、稠合多环C6 C,8芳基;(ii) 具有至少二个酚系羟基的由二个苯基或萘基通过化学键或连 结基键结而成的单价基,其中该连结基选自视情况可经取代的C广C6烷撑、视情况可经取代的C广C6环烷撑、—0~、 —S—、 —S—S—、 —C(O卜 或-SOr;或(m)具有至少二个酚系羟基的氧杂蒽(xanthene); 且该单价基(i)至(iii)视情况还可具有羟基以外的其它取代基;以及Ar'是选自下述二价基(iv)至(vi):(iv) 具有至少二个酚系羟基的单环、稠合多环C6 C,8伸芳基;(v) 具有至少二个酚系羟基的由二个苯基或萘基通过化学键或连 结基键结而成的二价基,其中该连结基选自视情况可经取代的d~C6 垸撑、视情况可经取代的C2 C6环垸撑、~0~、 -S-、 -S-S-、 -c(=o)-或-S02-;或(vi) 具有至少二个酚系羟基的氧杂蒽(xanthene)二价基; 且该二价基(i)至(iii)视情况还可具有羟基以外的其它取代基》。 在上述Ar的定义中,单价基(i)包括,具有二个酚系羟基的选自苯基、萘基、葸基及菲基所成组群中的单价基,该单价基视情况还可经一至四本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种阻燃性树脂组合物,其特征在于包括:(A)至少一种具有联苯单元或萘环单元的环氧树脂;(B)作为硬化剂的酚树脂,其包含至少一种具有联苯部分及多元酚部分的酚树脂,其中,该具有联苯部分及多元酚部分的酚树脂的合计量占该组合物中酚树脂总重的30至100wt%;(C)硬化促进剂;以及(D)无机填充材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄坤源杜安邦陈嘉祈许义政
申请(专利权)人:长春人造树脂厂股份有限公司
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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