增粘剂和自底漆树脂组合物及由其制备的制品制造技术

一种组合物，由如下组分组成：ａ）一种选自烷氧基硅烷和酰氧基硅烷的水解或部分水解的硅烷；ｂ）一种可溶解组分（ａ）和（ｃ）的溶剂，由一种有机液体或由两种或多种有机液体的混合物组成，和ｃ）形成低介电常数交联聚亚芳基的一种交联预聚物、低聚物、树脂或其混合物。可用该组合物制备一种涂料，其中涂料由低介电交联预聚物、低聚物、树脂或其混合物的交联聚合物和水解或部分水解的硅烷组成，所述涂料与基材表面粘附，其中所述表面由为金属、陶瓷或聚合物的第一种材料和为（ｉ）金属、陶瓷或聚合物且（ｉｉ）不同于第一种材料的第二种材料组成。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种涂料组合物，更特别涉及一种水解或部分水解的烷氧基硅烷的溶液，还涉及生产低介电常数聚合物的交联聚合物树脂(例如聚亚芳基和聚亚苯基树脂)。水解的烷氧基硅烷已被用作芳基环丁烯树脂的增粘剂或偶联剂。然而，这些烷氧基硅烷一般不能成功涂布具有由一种以上材料(例如硅、二氧化硅、氮化硅、各种金属和微电子元件中发现的其它材料)组成的表面的基材。水解的烷氧基硅烷通常用作底漆层，即首先将其涂于基材上，接着涂布聚合物材料。通常将这些烷氧基硅烷水解形成水和/或质子溶液，然后以薄膜形式涂布。然而，很多有机烷氧基硅烷不溶于水中，因此必须首先溶于相容的有机溶剂如醇中。不幸的是，在涂布含水烷氧基硅烷/醇混合物时，会形成含空隙的不连续薄膜，该薄膜不能覆盖基材。已经知道，水解烷氧基硅烷可用作芳基环丁烯树脂的增粘剂底漆层。例如，在Proc.MRS,Vol.323,pg365,1994,CycloteneTM(BCB)涂料在硅基材上的粘结中，将3-甲基丙烯酰基-氧丙基三甲氧基硅烷(MOPS)在甲醇中的预水解溶液用作CYCLOTENETM的增粘剂。然而，这种MOPS溶液极难以均匀沉积，在表面上形成附聚物，这在用于加工部件时导致可靠性问题。当基材表面由一种以上物质如微电子元件(例如集成电路、多芯片组件和平板显示器)组成时，这是特别明显的。一种微电子元件可由需要通过涂层粘附的多种物质组成。在这些元件表面处的物质可包括例如硅、铝、铜、钨、银、金、铂、其它聚合物(如环氧化物、聚酰亚胺和聚酰胺)、陶瓷(如二氧化硅、氮化钛、氮化硅和氧氮化硅)。WO96/11990教导可将水解或部分水解的烷氧基硅烷加入芳基环丁烯的溶液中形成自底漆组合物。聚亚芳基组合物，特别是例如WO98/11149中的聚亚苯基日益成为选择作为电子工业中薄介电膜的聚合物。不幸的是，这些聚合物的粘结力有时不足。因此，需要一种具有改进的粘结力且不牺牲介电性能的聚亚芳基组合物。另一类聚亚苯基是聚(亚芳基醚)(即PAE*树脂-航空制品公司)描述于EP0755957B1 6/5/99中)和/或由Allied Singal Corp制造的Flare*树脂(参见N.H.Hedricks和K.S.Y.Liu，聚合物制备(美国化学会志，聚合物化学分册(Am.Chem.Soc.,Div.polym.Chm.))1996,37(1),150-1；以及J.S.Drage等人，Material Res.Soc,Symp.Proc.(1997),Vol.476(低介电常数材料Ⅲ)，121-128)。本专利技术的一个方面为涂料组合物，包括a)一种硅烷，选自水解或部分水解的烷氧基硅烷和水解或部分水解的酰氧基硅烷，b)一种可溶解组分(a)和(c)的溶剂，由一种有机液体或由两种或多种有机液体的混合物组成，和c)形成低介电常数交联聚亚芳基的一种交联预聚物、低聚物、树脂或其混合物。在优选的实施方案中，硅烷具有如下通式 其中R为C1-C6烷叉基、C1-C6亚烷基、亚芳基或直接键；Y为C1-C6烷基、C2-C6链烯基、芳基、3-甲基丙烯酰氧基、3-丙烯酰氧基、3-氨乙基氨基、或3-氨基；R′各自独立地为C1-C6烷基或酰基；Z为C1-C6烷基、C2-C6链烯基或OR′。本专利技术的涂料组合物提供优点如不需要另外的增粘剂施用步骤，且制备的涂料均匀粘附到基材上，其中基材表面由一种以上材料如微电子元件组成。另一方面，本专利技术涉及一种制品，包括(a)一种基材，它的表面具有一包括金属、陶瓷或聚合物的第一种材料的第一区域和包括(ⅰ)不同于第一种材料的金属、陶瓷或聚合物的第二种材料的第二区域，和(b)一种与基材表面粘附的涂料，该涂料由交联预聚物、低聚物、树脂或其混合物的交联低介电聚亚芳基和一种硅烷组成，所述硅烷选自水解或部分水解的烷氧基硅烷和水解或部分水解的酰氧基硅烷。这里粘附是指无论何种材料，当涂层与基材具有至少约80MPa的粘结强度时，涂层被粘结。粘结强度优选为至少约100MPa，更优选至少约125MPa，最优选至少约200MPa。此外，当涂层通过ASTM试验方法D3359(B)描述的胶带剥离试验时，认为实现了粘附。当任一部分涂层具有低于约80MPa的粘结强度时则认为涂层未通过胶带剥离试验。不同的材料这里指第一种材料具有与第二种材料不同的化学性能。例如，这些材料可以是两种不同的金属(例如铜和铝)、两种不同的陶瓷(例如二氧化硅和氧化铝)、两种不同的聚合物(例如聚酰亚胺和聚酰胺)、陶瓷和金属、陶瓷和聚合物、或金属和聚合物。本专利技术的涂料组合物可用于各种领域，包括用于多芯片组件、平板显示器和集成电路的涂料。本专利技术的硅烷可为能够在有机液体中与交联预聚物、低聚物、树脂或其混合物(本文称作聚合物前体)形成溶液的任何烷氧基硅烷、酰氧基硅烷或其混合物。烷氧基硅烷优选为二烷氧基或三烷氧基硅烷，酰氧基硅烷优选为二酰氧基或三酰氧基硅烷。硅烷更优选具有通式(Ⅰ) 其中R为C1-C6烷叉基、C1-C6亚烷基、优选6至20个碳原子的亚芳基、或直接键；Y为C1-C6烷基、C2-C6链烯基、芳基(优选含6至20个碳原子)、3-甲基丙烯酰氧基、3-丙烯酰氧基、3-氨乙基氨基、或3-氨基；R′各自独立地为C1-C6烷基或C1-C6酰基；Z为C1-C6烷基、C2-C6链烯基或OR′。术语烷叉基是指其中连接出现在同一碳原子上的脂族烃基。术语亚烷基是指对应于通式-(CnH2n)-的基团。术语芳基是指芳烃基团，芳烃定义为含(4n+2)个电子的基团，如Morrison和Boyd在有机化学(Organic Chemistry)，第3版，1973中描述的。术语亚芳基是指具有两个连接点的芳基。术语烷基是指饱和脂族基团如甲基、乙基等。链烯基是指含至少一个双键的烷基，如乙烯、丁烯等，酰基是指具有-C(O)R结构的基团。酰氧基是指具有-OC(O)R结构的基团。上述基团还可含其它取代基如卤素、烷基、芳基，和杂基团如醚、肟、酯、酰胺；或酸性或碱性部分，即羧基、环氧、氨基、磺酸基或巯基，条件是烷氧基硅烷保持与涂料组合物的其它组分相容。硅烷优选为三烷氧基硅烷，如3-乙基丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷、3-氨丙基三烷氧基硅烷、3-氨乙基氨丙基三烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷、苄基三烷氧基硅烷、双环庚烯基三烷氧基硅烷、环己烯基乙基三烷氧基硅烷、环己基三烷氧基硅烷、环戊二烯基丙基三烷氧基硅烷、7-辛-1-烯基三烷氧基硅烷、苯乙基三烷氧基硅烷、烯丙基三烷氧基硅烷或乙酰氧基硅烷。该硅烷进一步更优选为3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷。这些硅烷优选通过下面描述的无溶剂方法水解或部分水解，并且可直接用于涂料组合物中。然而，某些硅烷很容易水解，以至于在用于本专利技术组合物中之前不需要水解。这些硅烷在用于本专利技术组合物时自催化水解，这样当涂于基材上时，硅烷被环境空气湿度所水解。该硅烷可被组合物所含的溶剂、聚合物前体或其混合物中存在的水所水解。此类硅烷可被定义为这样一些硅烷，即当其在无催化剂下与水接触时，在约30分钟或更短时间内水解。这些硅烷的例子包括3-氨丙基三乙氧基硅烷和3-氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷。此外，水解或部分水解的硅烷可在挥发性溶剂中制备。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，包括： ａ）一种水解或部分水解的硅烷，选自烷氧基硅烷和酰氧基硅烷， ｂ）一种可溶解组分（ａ）和（ｃ）的溶剂，由一种有机液体或由两种或多种有机液体的混合物组成，和 ｃ）形成低介电常数交联聚亚芳基的一种交联预聚物、低聚物、树脂或其混合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：TM小斯托基克，BB马丁，AJ斯特兰乔德，JE赫茨纳，RF哈里斯，PH汤森三世，DC弗赖伊，DL施米特，
申请(专利权)人：陶氏环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]