具有良好热性能的高Tg环氧树脂制剂制造技术

本发明专利技术涉及清漆组合物和预浸料以及由其制备的层压板，其中清漆组合物包含至少一种第一环氧树脂和至少一种第二环氧树脂(包括双酚‑A酚醛环氧树脂)以及硬化剂，其中至少一种第一环氧树脂和至少一种第二双酚‑A酚醛环氧树脂以约1:1至约1:3的重量比存在于清漆中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有良好热性能的高Tg环氧树脂制剂本申请要求2014年9月16日提交的美国临时专利申请号62/051051的优先权，其说明书通过引用并入本文。专利技术背景(1)专利
本专利技术涉及用于制备层压板和预浸料的清漆组合物，然后将其用于制造印刷电路板。本专利技术还涉及由本专利技术的清漆组合物制备的层压板和预浸料。本专利技术的清漆组合物产生具有优异的热和机械性能，且尤其具有优异的剥离强度的预浸料和层压板。(2)现有技术描述存在被称为“焊盘坑裂”的层压板现象，其中与印刷电路板层压板相连接的芯片可能移位。焊盘坑裂是在印刷电路板的铜箔和最外层的玻璃纤维之间的树脂中的机械诱发的断裂，但其可在树脂内部或者在树脂与玻璃界面处。焊盘保持与组件(通常球栅阵列，BGA)连接并且在印刷电路板的表面上留下“坑裂”。焊盘坑裂被认为是由印刷电路板树脂和铜之间的机械应力的累积引起的。因此，亟需在印刷电路板中使用的预浸料和层压板，其减少电路板遭受焊盘坑裂的倾向。专利技术概述在印刷电路板中使用的具有非常高的TMATg的层压板和预浸料在热循环期间在电路板中诱发较少的机械应力。机械应力的减小应该减少焊盘坑裂的发生率。制备高Tg的层压板通常需要使用昂贵的清漆成分。本专利技术的清漆、预浸料和层压板具有令人惊讶的高Tg并且制造经济。本专利技术的一个方面是用于制造包含环氧树脂混合物的预浸料和层压板的清漆，其出乎意外地改善层压板Tg和热性能(超过基于清漆成分性能所预期的Tg和热性能)。在本专利技术的方面中，清漆组合物包含：至少一种第一环氧树脂和至少一种第二环氧树脂(其是双酚-A酚醛环氧树脂)和硬化剂，其中至少一种第一环氧树脂和至少一种第二双酚-A酚醛环氧树脂以约1:1至约1:3的重量比且更狭窄地以约1:1.8至约1:2.0的重量比存在于清漆中。本专利技术的另一方面是一种清漆组合物，其包含：基于环氧树脂的重量计为约20wt％至约50wt％的多官能环氧树脂；基于环氧树脂的重量计为约25wt％至约60wt％的八官能双酚-A酚醛环氧树脂；基于环氧树脂的重量计为约20wt％至约50wt％的双官能环氧树脂；和硬化剂，其中所述多官能环氧树脂和八官能的双酚-A酚醛环氧树脂以约1:1.8至约1:2.0的重量比存在于清漆中。本专利技术的还一个方面是使用本专利技术的一种或多种预浸料层制备的预浸料和/或层压板，其中预浸料包括包含至少一种第一环氧树脂和至少一种第二环氧树脂(其为双酚-A酚醛环氧树脂)以及硬化剂的b-阶段化清漆，其中至少一种第一环氧树脂和至少一种第二双酚-A酚醛环氧树脂以约1:1至约1:3的重量比存在于清漆中。本专利技术的还一个方面是包含b-阶段化清漆组合物的预浸料，该b-阶段化清漆组合物包含：基于环氧树脂的重量计为约20wt％至约50wt％的多官能环氧树脂；基于环氧树脂的重量计为约25wt％至约60wt％的八官能双酚-A酚醛环氧树脂；基于环氧树脂的重量计为约20wt％至约50wt％的双官能环氧树脂；和硬化剂，其中多官能环氧树脂和八官能的双酚-A酚醛环氧树脂以约1:1.8至约1:2.0的重量比存在于清漆中。在另外的方面中，本专利技术是一种清漆组合物，其包含由三种环氧树脂的组合组成的环氧树脂混合物。该清漆组合物还包含硬化剂和任选的一种或多种另外的成分，其中三种环氧树脂的组合由基于环氧树脂的重量计为约20wt％至约50wt％的多官能环氧树脂；基于环氧树脂的重量计为约25wt％至约60wt％的八官能双酚-A酚醛环氧树脂；基于环氧树脂的重量计为约20wt％至约50wt％的双官能环氧树脂；其中多官能环氧树脂和八官能双酚-A酚醛环氧树脂以约1:1.8至约1:2.0的重量比存在于清漆中。在上述的各方面中，清漆任选地用于浸渍织物材料，然后清漆被部分固化(b-阶段化)以形成预浸料或者其被完全固化(c-阶段化)以形成层压板。令人惊讶地，使用本专利技术的清漆制备的预浸料和层压板可具有超过280℃的DMATg和超过20分钟的T288。目前实施方案的描述本专利技术总的来说涉及由多种成分制成的清漆以及使用本专利技术的清漆制备的预浸料和层压板。下面以wt％的量给出清漆成分的量。然而，以几种不同基础给出wt％的量。通常，除非另外说明，wt％的量是基于无溶剂或“干重”报告的。在下面的一些情况下，基于所有环氧树脂成分的累积重量，以wt％报告清漆环氧树脂成分。这被称为基于“环氧树脂重量计”的wt％。在其它情况下，清漆成分重量百分比基于总清漆或层压板重量(基于干重)报告，并且包括所有清漆成分的重量，包括例如填料、阻燃剂等-但不包括诸如玻璃织物、毡制品或碾碎纤维材料的任何芯材。下面将该重量百分比称为基于“总层压板重量计”的wt％。本专利技术的清漆通过“复合”方法制备，其中将树脂成分与其它成分组合以形成热固性清漆。然后将清漆用于制造层压板。清漆可用于通过用清漆“浸渍”诸如玻璃纤维织物的芯材来制造层压板。可备选地，清漆可用于涂覆铜片以形成树脂涂覆的铜片或层压板，或者清漆可用于形成不具有芯材的层压片材。由本专利技术的清漆制备的层压板可用作预浸料-即部分固化的或“b-阶段化”形式和完全固化的“c-阶段化”形式。在下面更详细地讨论用于配制本专利技术的清漆的各个成分。除非另外规定，组合物成分重量百分比范围和清漆成分重量百分比范围基于干重或无溶剂报告。本专利技术的清漆可包括具有不同官能度的环氧树脂的混合物。术语“多官能环氧树脂”是指每分子具有3个或更多个环氧乙烷基团，更优选每分子具有3个至至多约8个环氧乙烷基团的环氧树脂。术语“双官能环氧树脂”是指每分子具有两个环氧乙烷基团的环氧树脂。本专利技术的清漆包括至少一种环氧树脂和至少一种双酚-A酚醛环氧树脂，其中至少一种环氧树脂和至少一种双酚-A酚醛环氧树脂以约1:2.5至约1:1的重量比存在于清漆中。术语“双酚-A酚醛环氧树脂”通常是指具有下式的环氧树脂：在树脂制造期间，树脂中所含的树脂的分子式可能存在一些变化。例如，上述双酚-A酚醛环氧树脂将主要是具有8-官能团的单体，但是由于制造可变性，树脂将包括具有七个官能团、六个官能团等的一些单体。此外，一些单体可包括3个或5个重复基团，而不是上述分子式中所示的四个重复基团。“主要”是指至少80％、且优选至少90％、且更优选至少95％的双酚-A酚醛环氧树脂的单体将具有四个重复基团，并且包括上述分子式中所示的8-官能团。在本专利技术的另一方面，在用于制造预浸料和层压板的清漆中使用的其它环氧树脂也将主要是具有相同分子式的单体，其中术语“主要”具有与上述相同的定义。在另一个实施方案中，本专利技术的清漆将包括第一环氧树脂(其优选为多官能环氧树脂)，第二双酚-A酚醛环氧树脂和第三环氧树脂。在该实施方案中，第三环氧树脂可以是单官能、双官能或多官能的，优选的是双官能环氧树脂。在所有实施方案中，第二双酚-A酚醛环氧树脂可以是单官能、双官能或多官能的。在优选的方面中，第二双酚-A酚醛环氧树脂将是多官能环氧树脂，并且优选每分子具有8个环氧乙烷基团。通常，基于所有环氧树脂成分的重量-“基于环氧树脂重量计”，第一环氧树脂将以约20wt％至约60wt％的量存在于清漆中。如果清漆包括第一环氧树脂和第三环氧树脂，则第一和第三环氧树脂将各自以基于环氧树脂重量计为约30wt％至约65wt％的量存在于清漆中；并且第二环氧树脂，双酚-A酚醛环氧树脂将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种清漆组合物，其包含至少一种第一环氧树脂和至少一种第二环氧树脂以及硬化剂，其中所述至少一种第二环氧树脂为双酚‑A酚醛环氧树脂，其中所述至少一种第一环氧树脂和至少一种第二双酚‑A酚醛环氧树脂以约1:1至约1:3的重量比存在于所述清漆中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.16 US 62/051,051;2015.06.18 US 14/743,0931.一种清漆组合物，其包含至少一种第一环氧树脂和至少一种第二环氧树脂以及硬化剂，其中所述至少一种第二环氧树脂为双酚-A酚醛环氧树脂，其中所述至少一种第一环氧树脂和至少一种第二双酚-A酚醛环氧树脂以约1:1至约1:3的重量比存在于所述清漆中。2.如权利要求1所述的清漆，其中所述至少一种第一环氧树脂和所述至少一种第二双酚-A酚醛环氧树脂以约1:1.8至约1:2.0的重量比存在于所述清漆中。3.如权利要求1所述的清漆，其中所述双酚-A酚醛环氧树脂是双官能环氧树脂或多官能环氧树脂。4.如权利要求3所述的清漆，其中所述双酚-A酚醛环氧树脂是8官能环氧树脂。5.如权利要求1所述的清漆，其中所述双酚-A酚醛环氧树脂具有下式：6.如权利要求1所述的清漆，其中所述至少一种第一环氧树脂以基于环氧树脂重量计为约20wt％至约60wt％的量存在于所述清漆中。7.如权利要求1所述的清漆，其中所述至少一种第一环氧树脂和所述至少一种第二双酚-A酚醛环氧树脂以基于树脂重量计各自为约25wt％至约60wt％的量存在于所述清漆中。8.如权利要求1所述的清漆，其包含以基于树脂重量计为约20wt％至约50wt％的量的第三环氧树脂。9.如权利要求8所述的清漆，其中所述第三环氧树脂是双官能环氧树脂。10.如权利要求1所述的清漆，其还包含硬化剂。11.如权利要求10所述的清漆，其中所述硬化剂是芳香胺。12.如权利要求11所述的清漆，其中芳香胺硬化剂是4,4’-二氨基二苯砜。13.如权利要求10所述的清漆，其中所述硬化剂以基于总层压板重量计为约2.0wt％至约25wt％的量存在。14.如权利要求1所述的清漆，其还包含至少一种阻燃剂。15.如权利要求14所述的清漆，其中所述至少一种阻燃剂以基于总层压板重量计为约5wt％至约50wt％的量存在于所述清漆中。16.如权利要求14所述的清漆，其中所述至少一种阻燃剂以基于总层压板重量计为约10wt％至约30wt％的量存在于所述清漆中。17.如权利要求14所述的清漆，其中所述至少一种阻燃剂是十溴二苯乙烷。18.一种清漆组合物，其包含：基于环氧树脂重量计为约20wt％至约50wt％的多官能环氧树脂；基于环氧树脂重量计为约25wt％至约60wt％的八官能双酚-A酚醛环氧树脂；基于环氧树脂重量计为约20wt％至约50wt％的双官能环氧树脂；和硬化剂，其中所述多官能环氧树脂和所述八官能双酚-A酚醛环氧树脂以约1:1.8至约1:2.0的重量比存在于所述清漆中。19.一种树脂涂覆的铜片，其包含用权利要求1所述的清漆涂覆在至少一个平面上的平面铜片。20.一种预浸料，其包含含有至少一种第一环氧树脂和至少一种第二环氧树...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·比德纳，塔伦·阿姆拉，
申请(专利权)人：伊索拉美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US