难燃性树脂组成物制造技术

本发明专利技术提供一种难燃性树脂组成物，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）至少一种作为硬化剂的酚树脂，该酚树脂的骨架（ｓｋｅｌｅｔｏｎ）是由苯环直接键结而成，各苯环之间未夹有任何间隔基；以及（Ｃ）硬化促进剂；其中，该作为硬化剂的酚树脂的含量是占硬化剂总量的３０至１００重量％。该树脂组成物可以在未添加难燃剂的条件下达到优异的难燃效果，同时维持热稳定性及更进一步改善成形性与可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种难燃性树脂组成物，特别涉及一种难燃性环氧树 脂组成物。
技术介绍
10 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难燃特性，通常会使用含有卤素的 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难燃齐!J，以达到UL 94V-0的难燃标准。15 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啡喃类及溴化戴奥辛类化合物，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难燃性 环氧树脂组成物，例如使用氢氧化铝或氢氧化镁等氢氧化物或添加含20磷难燃剂。但是，氢氧化物对于改善树脂组成物的难燃性的效果有限， 必须大量添加方能符合所需的难燃标准，会增加树脂组成物的粘度， 不利于注模成型。而含磷难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25 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，必须以更高的温度条件进行焊料回焊步骤。相对的，对于半导 体封装所使用的环氧树脂组成物而言，除了必须具有难燃特性，也必 须维持优异的热稳定性。30 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成物。该组成物中包括具有联苯及/或萘环单元的酚树脂以及具有联苯及/或萘环单元的环氧树脂，藉以使该组成物可在未添加难燃剂的条件下达到UL94V-0的难燃标准。然而，该专利并未针对树脂组成物的 热稳定性进行探讨。另一方面，美国专利公告第6,723,452号揭示一种半导体封装用的5环氧树脂组成物，包括具有联苯或萘环单元的环氧树脂以及具有联苯 或萘环单元的酚树脂，其具有优异的难燃特性与抗焊锡龟裂性(solder crack resistance);以及美国专利公开第2004/0214003号揭示包括具有 联苯单元的环氧树脂以及作为硬化剂的具有联苯或苯单元的酚树脂的 树脂组成物，其具有良好的流动性及成形性。10 上述专利公告或公开公报所揭示的作为硬化剂的酚树脂中，联苯、萘环或苯等芳香环单元皆是经由间隔基诸如伸垸基而彼此键结。此等
技术介绍
未曾教导使用具有由苯环直接键结而成的骨架的酚树脂作为 环氧树脂的硬化剂。再者，此等
技术介绍
虽可改进环氧树脂组成物的 部分特性，但尚无法提供一种兼具难燃性、热稳定性、流动性及成形15性的环氧树脂组成物。
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添加难燃剂或氢氧化铝成 分即具有优异难燃特性的树脂组成物。20 本专利技术还提供一种能够维持良好的热稳定性的树脂组成物。本专利技术再提供一种能够更进一步改善成形性与可靠性的树脂组成物。为达上述目的，本专利技术提供一种难燃性树脂组成物，包括(A)至少 一种具有联苯单元或萘环单元的环氧树脂；(B)至少一种作为硬化剂的 25 酚树脂，该酚树脂的骨架(skdeton)是由苯环直接键结而成，各苯环之 间未夹有任何间隔基；以及(C)硬化促进剂；其中，该作为硬化剂的酚 树脂的含量是占硬化剂总量的30至100重量％ 。本专利技术的树脂组成物 可以在未添加难燃剂的条件下达到优异的难燃效果，同时维持热稳定 性及更进一步改善成形性与可靠性。30具体实施例方式本专利技术的树脂组成物包括(A)至少一种具有联苯单元或萘环单元的环氧树脂；(B)至少一种作为硬化剂的酚树脂，该酚树脂的骨架是由 苯环直接键结而成，各苯环之间未夹有任何间隔基；以及(C)硬化促进剂。作为该成分(A)的具有联苯单元及萘环单元构的环氧树脂，较佳分别具有式(i)或(n)所示的结构10 式中，Ri与R2分别独立为具有1至6个碳原子的烷基；a为0至4的整数；b为0至3的整数；以及p为l至10的整数；(II)15 式中，R3与R4分别独立为具有1至6个碳原子的垸基；C为O至6的整数；d为0至5的整数；以及q为1至10的整数。该烷基的实 例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、第二丁基、戊基、环戊基、 己基及环己基以及所述基团的异构体等。本专利技术树脂组成物所使用的环氧树脂的骨架具有联苯单元或萘环20单元，所述单元具有高键结能力，因此燃烧时不易分解，具有难燃特 性。作为该成分(B)硬化剂的酚树脂，其骨架是由苯环直接键结而成，各苯环之间未夹有任何间隔基。该酚树脂较佳如式(III)所示式中，R5、 R6、及R7分别独立为具有1至6个碳原子的烷基；e 与g分别独立为0至4的整数；f为0至3的整数；以及r为l至10 5的整数。该烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、第二 丁基、戊基、环戊基、己基及环己基以及所述基团的异构体；较佳为 甲基、乙基及丙基；更佳为甲基。本专利技术所使用的酚树脂是由酚类化合物在氧化剂(例如，氧或过氧 化氢)及偶合催化剂(例如，铜化合物或四级铵盐类)存在的条件下聚合10 而成o相比于一般环氧树脂组成物所使用的酚醛清漆树脂类硬化剂中苯 环等芳香环单元是经由伸烷基等间隔基而彼此键结，本专利技术所用的酚 树脂，由于苯环等芳香环单元是直接键结，未夹有任何间隔基，因而具有较低的熔融粘度特性；该特性使得含有该酚树脂的本专利技术树脂组 15成物得以降低粘度，即使在含有高量填料下，仍具有极佳的流动性。 再者，由于该酚树脂的骨架的苯环间具有高键结能力，因而使得含有 该酚树脂的本专利技术树脂组成物在硬化后具有较高的耐冲击强度以及较 强的耐应力龟裂能力，以及应用于使用无铅焊锡材料的电子产品时， 在高温加工条件下，仍具有优异的热稳定性。 20 在本专利技术树脂组成物中作为成分(B)硬化剂者，除该含有由苯环直接键结而成的骨架的酚树脂之外，尚可使用环氧树脂组成物所习用的 其他硬化剂。此等其他硬化剂的实例包括，但非限于具有酚类羟基的 聚合物，诸如苯酚型酚醛清漆树脂、甲酚型酚醛清漆树脂、经环戊二 烯改质的酚树脂及其共聚物。25 于本专利技术的树脂组成物中，该含有由苯环直接键结而成的骨架的酚树脂的含量，以组成物所含硬化剂的总量为基准计，较佳是于30至 100重量％的范围内，若该含量不到组成物所含硬化剂总量的30重量 %，则无法使组成物达到UL94V-0等级的难燃特性，且不利于提升成形材料的流动性。在本专利技术的树脂组成物中，该成分(A)的环氧树脂与该成分(B)的硬化剂的当量比，以该环氧树脂的环氧当量与该硬化剂的活性氢当量的比例计，是L 0.4至1 2.5，以1 0.5至12.0为较佳，以1 : 0.6至1 : 5 1.5为更佳。本专利技术的树脂组成物中的硬化促进剂，是指能够促进环氧树脂的 环氧基与硬化剂的含活性氢官能基诸如酚类羟基进行硬化反应的成 分。该硬化促进剂的实例包括，但非限于三级胺化合物，例如三乙基胺、苯甲基二甲基胺及Cl-甲基苯甲基-二甲基胺；三级膦化合物，例io 如三苯基膦、三丁基膦、三(p-甲基苯基)膦及三(壬基苯基)膦；季铵盐， 例如四甲基铵氯化物、四乙基铵溴化物、四丁基铵碘化物、三乙基苯 甲基铵氯化物、三乙基苯甲基铵溴化物及三乙基苯乙基铵碘化物；季 鳞盐，例如四丁基鳞氯化物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种难燃性树脂组成物，包括（Ａ）至少一种具有联苯单元或萘环单元的环氧树脂；（Ｂ）至少一种作为硬化剂的酚树脂，该酚树脂的骨架是由苯环直接键结而成，各苯环之间未夹有任何间隔基；以及（Ｃ）硬化促进剂；其中，该作为硬化剂的酚树脂的含量是占该硬化剂总量的３０至１００重量％。

【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]