CN105705548A - 形成互穿聚合物网络的可固化组合物 - Google Patents
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Abstract
公开了一种可固化组合物,其包含a)环氧树脂组分;b)选自含马来酸酐的化合物、含马来酸酐的乙烯基化合物及其组合的硬化剂组分;和c)乙烯基组分,其中在固化条件下固化后,所述可固化组合物形成至少一种互穿聚合物网络。
Description
技术领域
本公开的实施方案涉及可固化组合物且特别地涉及包括在固化后形成互穿聚合物网络的聚合物的可固化组合物。
背景技术
可固化组合物是包括能够交联的可热固化的单体的组合物。交联(也称作固化)将该可固化组合物转化为可用于各种领域(例如可用于复合制品、电层压件和涂料)中的交联聚合物(即固化产物)。可以被考虑用于特定应用的可固化组合物和交联聚合物的一些性质包括机械性质、热性质、电性质、光学性质、加工性质等物理性质。
可固化组合物可被固化以形成互穿聚合物网络(IPN),其描绘于图1中。IPN是两种或更多种形成网络的聚合物的组合,其中至少一种聚合物被聚合和/或在其他聚合物存在下被交联成网络。可被双重固化的系统可用于形成IPN。
玻璃化转变温度、介电常数和耗散因子可以是被考虑为与用于电层压件的可固化组合物非常相关的实例。例如,具有足够高的玻璃化转变温度对于电层压件可以是非常重要的,可使该电层压件有效用于组装方法和服务环境中以抵抗工作温度。类似地,降低电层压件的介电常数(Dk)和耗散因子(Df)可以有助于将高速传输中的信号损失最小化。
熟知的是,乙烯基体系往往具有低Dk和Df值,但是由于缺少极性基团,它们也往往具有低的与铜的剥离强度和低的与玻璃纤维的键合强度。同时,包含环氧树脂组合物和硬化剂的树脂一般具有良好的与铜或玻璃纤维的粘结性,但是由于固化后存在的极性基团,在固化后往往具有较高的Dk和Df值。马来酸化聚丁二烯(LPBMA)是也可用作环氧树脂硬化剂的多官能乙烯基。然而,用LPBMA固化的环氧树脂具有较低的玻璃化转变温度(Tg)。因此,价格实惠的具有所需的热性质、粘结性质和电性质的平衡的电层压件将是有益的。
附图说明
图1描绘了互穿聚合物网络结构。
发明内容
本发明的一个宽泛方面公开了可固化组合物,其包含以下或由以下组成或基本上由以下组成:a)环氧树脂组分;b)选自含马来酸酐的化合物、含马来酸酐的乙烯基化合物及其组合的硬化剂组分;和c)乙烯基组分,其中在固化条件下固化后,所述可固化组合物形成至少一种互穿聚合物网络。
具体实施方式
环氧树脂组分
本发明的可固化组合物包括至少一种环氧树脂。环氧树脂可以是饱和或不饱和、脂族的、脂环族的、芳族的或杂环的且可被取代。环氧树脂也可以是单体的或聚合的。
环氧树脂可以不同并且可包括常规的和商购可得的环氧树脂,其可单独地或与两种或更多种组合地使用。在选择本文公开的组合物的环氧树脂中,不仅应考虑最终产物的性质,而且应考虑粘度和可影响树脂组合物的加工的其他性质。
技术人员已知的特别适合的环氧树脂是基于多官能醇、苯酚、环脂族羧酸、芳族胺或具有表氯醇的氨基苯酚的反应产物。少数非限制性实施方案包括例如,双酚A二缩水甘油基醚、双酚F二缩水甘油基醚、间苯二酚二缩水甘油基醚和对-氨基苯酚的三缩水甘油基醚。技术人员已知的其他适合的环氧树脂包括表氯醇与邻甲酚的反应产物和,分别,苯酚酚醛清漆。更多的环氧树脂包括二乙烯基苯或二乙烯基萘的环氧化物。也可能使用两种或更多种环氧树脂的混合物。
可用于本发明的环氧树脂可选自商购可得的产物;例如,('DEN')425、DEN438、DEN439,('DER')332、DER331、DER383、DER530、DER538、DER542、DER560、DER592和DER593,得自TheDowChemicalCompany的环氧树脂,以及其任意两种或更多种的混合物。
对于一个或多个实施方案,可固化组合物包含多官能环氧树脂。在各个实施方案中,基于环氧树脂组分的总重量,多官能环氧树脂以0重量百分比至100重量百分比的范围存在于环氧树脂组分中,在各个其他实施方案以0重量百分比至60重量百分比的范围存在,并且在另外各个其他实施方案中以0重量百分比至50重量百分比的范围存在。
在各个实施方案中,环氧树脂组分可以包含阻燃环氧树脂。环氧树脂与阻燃化合物的实例包括但不限于脂族环氧树脂、脂环族环氧树脂、双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、苯酚酚醛清漆环氧树脂、甲酚-酚醛清漆环氧树脂、联苯基环氧树脂、多官能环氧树脂、萘环氧树脂、二乙烯基苯二氧化物、2-缩水甘油基苯基缩水甘油基醚、二环戊二烯型环氧树脂、含磷环氧树脂、多芳族树脂型环氧树脂及其任意两种或更多种的混合物。
硬化剂
对于一个或多个实施方案,可固化组合物包含聚合酸酐硬化剂。一般地,硬化剂选自含马来酸酐的化合物、含马来酸酐的乙烯基化合物及其组合。在各个实施方案中,聚合酸酐为马来酸酐。在各个实施方案中,硬化剂组分可通过含乙烯基的化合物和马来酸酐的共聚而形成。
硬化剂的实例可包括但不限于聚丁二烯共-马来酸酐、苯乙烯-马来酸酐、马来酸酐化聚丁二烯苯乙烯共聚物及其组合。特定实例包括但不限于(SMA)或马来酸酐化聚丁二烯苯乙烯共聚物(SBMA)、马来酸化聚丁二烯(LPBMA)及其任意两种或更多种的混合物。
基于可固化组合物的总重量,环氧树脂组分和硬化剂组分一般一起以0.1重量百分比至99.9重量百分比的范围的量存在于可固化组合物中。在另一个实施方案中,环氧树脂组分和硬化剂组分一起以0.1重量百分比至60重量百分比的范围的量存在。
乙烯基组分
在一个或多个实施方案中,可固化组合物含有乙烯基组分。在各个实施方案中,乙烯基组分具有80至10000的范围的数均分子量并且在各个其他实施方案中在1000至2000的范围内。在各个实施方案中,乙烯基组分包含与环氧化物基团反应的乙烯基。可以使用的乙烯基组分的实例包括但不限于乙烯基封端的聚(亚苯基醚)(乙烯基PPO)、1,3,5-三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、二乙烯基苯(DVB)、二环戊二烯(DCPD)、乙烯基封端的四溴双酚A(VTBBA)、乙烯基封端的双酚A、乙烯基封端的苯酚酚醛清漆、乙烯基封端的萘酚酚醛清漆(VNPN)、双马来酰亚胺、马来酸化松香及其任意两种或更多种的混合物。
在实施方案中,基于可固化组合物的总重量,乙烯基组分以0.1重量百分比至99.9重量百分比的范围的量存在。在另一个实施方案中,乙烯基组分以0.1重量百分比至50重量百分比的范围存在于可固化组合物中,并且在又一个实施方案中以0.1重量百分比至40重量百分比的范围存在。
任选的组分
在一个或多个实施方案中,可固化组合物也可包括用于自由基固化的引发剂。此类自由基引发剂的实例包括但不限于二烷基二氮烯(AIBN)、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、二芳酰基过氧化物诸如过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化二异丙苯(DCP)、二硫化物及其混合物。
基于可固化组合物的总重量,自由基引发剂一般以0.01重量百分比至10重量百分比的范围的量存在于可固化组合物中。在另一个实施方案中,自由基引发剂以0.1重量百分比至8重量百分比的范围的量存在,且在又一个实施方案中以2重量百分比至5重量百分比的范围的量存在。
任选地,可将催化剂加入至可固化组合物。可以使用的催化剂的实例包括但不限于2-甲基咪唑(2MI)、2-苯基咪唑(2PI)、2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MI)、1-苄基-2-苯基咪唑(1B2PZ)、硼酸、三苯基膦(TPP)、四苯基-四苯基硼酸盐(TPP-k)及其混合物。
基于可固化组合物的总重量,催化剂一般以0.01重量百分比至20重量百分比的范围的量存在于可固化组合物中。在另一个实施方案中,催化剂以0.05重量百分比至10重量百分比的范围的量存在,并且在又一个实施方案中以0.02重量百分比至3重量百分比的范围的量存在。
在一个或多个实施方案中,可固化组合物也可包括另外的阻燃剂。阻燃剂的实例包括含卤素的化合物,诸如,例如,溴化多酚诸如四溴双酚A(TBBA)和四溴双酚F以及由以下衍生的材料:TBBA-二缩水甘油基醚、双酚A或TBBA与TBBA-二缩水甘油基醚的反应产物,和双酚A二缩水甘油基醚与TBBA的反应产物。在各个实施方案中,可以使用不含卤素的组合物,诸如,例如含磷化合物。可以使用的含磷化合物的实例包括但不限于HCA、二甲基亚磷酸酯、二苯基亚磷酸酯、乙基膦酸、二乙基次膦酸、甲基乙基次膦酸、苯基膦酸、乙烯基膦酸、苯酚(HCA-HQ);三(4-羟基苯基)膦氧化物、双(2-羟基苯基)苯基膦氧化物、双(2-羟基苯基)苯基亚磷酸酯、三(2-羟基-5-甲基苯基)膦氧化物、M-酸-AH、双(4-氨基苯基)苯基磷酸酯、源自DOP(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲10-氧化物)的各种材料诸如DOP-氢醌(10-(2',5'-二羟基苯基)-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲10-氧化物)、DOP与酚醛清漆的缩水甘油基醚衍生物的缩合产物、和无机阻燃剂诸如三水合铝、氢氧化铝(勃姆石)和次磷酸铝。
也可以使用一种或多种上述的阻燃剂的混合物。
在一个或多个实施方案中,可固化组合物也可以包括填充剂。填充剂的实例包括但不限于二氧化硅、三水合铝(ATH)、氢氧化镁、碳黑及其组合。
基于可固化组合物的总重量,填充剂一般以0.01重量百分比至50重量百分比的范围的量存在于可固化组合物中。在另一个实施方案中,填充剂以1重量百分比至50重量百分比的范围的量存在,且在又一个实施方案中以1重量百分比至30重量百分比的范围的量存在。
在一个或多个实施方案中,可固化组合物可含有溶剂。可以使用的溶剂的实例包括但不限于甲基乙基酮(MEK)、二甲基甲酰胺(DMF)、乙醇(EtOH)、丙二醇甲基醚(PM)、丙二醇甲基醚乙酸酯(DOWANOLTMPMA)及其混合物。
基于可固化组合物的总重量,溶剂可以一般以0重量百分比至70重量百分比的范围的量存在于可固化组合物。在另一个实施方案中,溶剂以1重量百分比至50重量百分比的范围的量存在,且在又一个实施方案中以30重量百分比至50重量百分比的范围的量存在。
用于制造组合物的方法
组合物可通过本领域技术人员已知的任何适合的方法来制造。在实施方案中,将环氧树脂、硬化剂和多官能乙烯基树脂的溶液混合在一起。然后将任何其它所需组分诸如上文所述的任选组分加入至混合物。
在各个实施方案中,组合物经由双重固化体系固化以形成互穿聚合物网络。固化工艺可影响可固化组合物和由可固化组合物制得的层压件的性能。固化方法和温度可影响玻璃化转变温度和耗散因子。在各个实施方案中,使可固化组合物于一个步骤中固化。在各个实施方案中,固化温度在80℃至300℃的范围内,且在各个其他实施方案中在150℃至280℃的范围内。在各个实施方案中,固化时间在0.5小时至24小时的范围内,在固化后,形成至少一种互穿聚合物网络系统。在实施方案中,互穿聚合物网络在环氧树脂组分和硬化剂组分之间形成。在另一个实施方案中,互穿聚合物网络系统在乙烯基组分中的乙烯基之间形成。
在又一个实施方案中,第一互穿聚合物网络系统在环氧树脂组分和硬化剂组分之间形成且第二互穿聚合物网络系统在固化后在乙烯基组分中的乙烯基之间形成。在各个实施方案中,最终产物性能可通过控制两个IPN网络’(乙烯基组分网络和环氧树脂+硬化剂网络)之间的重量比率来平衡。
本公开的实施方案提供如本文所讨论的包括增强组分和可固化组合物的预浸料。预浸料可通过包括将基质组分浸渍到所述增强组分中的方法而获得。基质组分环绕和/或支撑所述增强组分。所公开的可固化组合物可以用于基质组分。所述预浸料的基质组分和增强组分提供了协同效应。这种协同效应使得预浸料和/或通过固化所述预浸料而获得的产物具有仅单一组分不能达到的机械和/或物理性质。预浸料可用于制作用于印刷电路板的电层压件。
所述增强组分可以是纤维。纤维的实例包括但不限于,玻璃、芳族聚酰胺、碳、聚酯、聚乙烯、石英、金属、陶瓷、生物质及其组合。纤维可以是涂覆的。纤维涂层的实例包括但不限于,硼。
玻璃纤维的实例包括但不限于,A-玻璃纤维、E-玻璃纤维、C-玻璃纤维、R-玻璃纤维、S-玻璃纤维、T-玻璃纤维及其组合。芳族聚酰胺是有机聚合物,其实例包括但不限于,及其组合。碳纤维的实例包括但不限于,由聚丙烯腈、沥青、人造丝、纤维素及其组合形成的那些纤维。金属纤维的实例包括但不限于不锈钢、铬、铂、钛、铜、铝、铍、钨及其组合。陶瓷纤维的实例包括但不限于由氧化铝、二氧化硅、二氧化锆、氮化硅、碳化硅、碳化硼、氮化硼、硼化硅及其组合形成的那些纤维。生物质纤维的实例包括但不限于由木材、非木材及其组合形成的那些纤维。
增强组分可以是织物。织物可以由如本文所讨论的纤维形成。织物的实例包括但不限于针织物、纺织物及其组合。织物可为单向的、多轴的及其组合。所述增强组分可以是纤维和织物的组合。
预浸料可通过将基质组分浸渍到增强组分中而获得。将基质组分浸渍到增强组分中可通过各种方法实现。预浸料可以通过将增强组分与基质组分经由辊涂、浸渍、喷雾或其他这种程序接触而形成。在将预浸料增强组分与预浸料基质组分接触之后,可以经由挥发除去溶剂。在溶剂挥发的同时和/或之后,可以使预浸料基质组分固化(例如部分固化)。溶剂的这种挥发和/或部分固化可被称作B-阶段处理(B-staging)。经B-阶段处理的产物可被称作预浸料。
对于一些应用,B-阶段处理可以经由暴露于60℃至250℃的温度进行;例如B-阶段处理可以经由暴露于65℃至240℃或70℃至230℃的温度进行。对于一些应用,B-阶段处理可以进行1分钟(min)至60min的时间,例如B-阶段处理可以进行2min至50min或5min至40min的时间。然而,对于一些应用,B-阶段处理可以在其他温度进行和/或进行其他时间段。
可以使一种或多种预浸料固化(例如更充分固化)以获得固化产物。预浸料在进一步固化之前可以层压和/或成形为一定形状。对于一些应用(例如在生产电层压件时),可以将预浸料的层与导电材料的层交替设置。导电材料的实例包括但不限于铜箔。然后预浸料层可以暴露于一定条件使得基质组分变得更充分固化。
用于获得更充分固化的产物的方法的一个实例是压制。可以将一种或多种预浸料放入压机中,在压机中使其经受固化力达预设的固化时间间隔以获得更充分固化的产物。所述压机可以具有上文所述的固化温度范围内的固化温度。对于一个或多个实施方案,压机具有从较低固化温度到较高固化温度在升温时间间隔内逐渐升高的固化温度。
在压制过程中,一种或多种预浸料可以经由压机经受固化力。固化力可以具有10千帕(kPa)至350kPa的值;例如固化力可以具有20kPa至300kPa或30kPa至275kPa的值。预设的固化时间间隔可以具有5秒至500秒的值,例如预设固化时间间隔可以具有25秒至540秒或45秒至520秒的值。对于用于获得固化产物的其他方法,其他固化温度、固化力值和/或预设固化时间间隔是可能的。此外,所述方法可以重复进行以进一步固化预浸料并获得固化产物。
预浸料可用于制作复合制品、电层压件和涂层。
实施例
成分
来自DowChemicalCompany的DERTM560树脂(四溴双酚A的二缩水甘油基醚)
来自DowChemicalCompany的DENTM438EK85树脂(85%于MEK中的环氧酚醛清漆)
来自AlbemarleCorporation的TBBA(四溴双酚A)
来自CrayValley的1756(液体聚丁二烯共-马来酸酐)
来自CrayValley的EF40(苯乙烯马来酸酐共聚物、苯乙烯:马来酸酐(摩尔比率)=4:1)
来自SABIC的MX9000(乙烯基封端的聚亚苯基醚低聚物(Mn为约1600))
来自TokyoChemicalIndustryCo.LTD的TAIC(1,3,5-三烯丙基异氰脲酸酯)
从TBBA和乙烯基苄基氯合成的VTBBA(乙烯基封端的TBBA)
从萘酚酚醛清漆和乙烯基苄基氯合成的VNPN(乙烯基封端的萘酚酚醛清漆)
来自Aldrich的2-MI(2-甲基咪唑)
来自Aldrich的2-PI(2-苯基咪唑)
来自Aldrich的2E-4MI(2-乙基-4-甲基咪唑)
来自SinopharmChemcialReagentCo.Ltd的DCP(过氧化二异丙苯)
实施例
部分A
在部分A中,一个网络经由与乙烯基封端的PPO的自由基固化反应形成并且另一网络经由环氧树脂和环氧树脂硬化剂之间的固化反应形成。将30克MX9000粉末溶解于30克MEK中以获得MX9000-MEK溶液(50%)。将30.5克DERTM560固体树脂溶解于30.5克MEK中以得到DERTM560溶液(50%)。将29.5克EF40固体树脂溶解于29.5克MEK中以获得EF40溶液(50%)。将上述三种溶液混合在一起且加入适当量的作为催化剂的10%的2-甲基咪唑溶液,获得均质溶液。根据表1中列出的配方制备比较例A和B以及实施例1。将树脂配制物在编织的玻璃织物上刷洗并部分固化以制备预浸料。将预浸料扭曲并获得部分固化的树脂粉末。将树脂粉末于热压机中在195℃模制1小时,以用于测试介电性质和热性质。为了测试铜粘结强度,层压件通过使用8片具有1盎司覆铜的上述预浸料来制备并在195℃模制1小时。
部分B
在部分B中,共价键在两个网络之间形成。自由基固化反应在LPBMA(液体聚丁二烯共-马来酸酐)中的乙烯基和PPO中的乙烯基之间发生。将5.2克DENTM438-EK85溶液、11.0克DERTM560固体环氧树脂和5.7克作为溶剂的MEK混合在一起以获得均质溶液。将17.4克具有高粘度的1756溶解于17.4克二甲苯中以获得1756-二甲苯溶液(50%)。将24克MX9000粉末溶解于24克MEK中以获得MX9000-MEK溶液(50%)。然后将上述三种溶液混合在一起。然后将适当量的TBBA粉末、作为自由基固化引发剂的DCP和作为催化剂的2-苯基咪唑(或2-乙基-4-甲基咪唑)溶液加入至溶液中。根据表2中列出的配方制备比较例C、D和E以及实施例2和3。将树脂配制物倒入平整的板上,将所述板用释放剂涂覆。在真空烘箱中除去溶剂后,将样品在200℃固化2小时并测试浇注样品的性质。然后将样品在250℃再后固化2小时并测试后固化的浇注样品的性质。对于铜剥离强度测试,层压件使用上述配制物通过8张预浸料和1盎司铜箔来制备并在200℃模制2小时和在250℃模制2小时。
部分C
VTBBA的合成:
将配备有搅拌器、温度计、回流管和用于在氮气流下引入气体的管的反应器装入32.64克TBBA、21.37克乙烯基苄基氯(来自SinopharmChemicalReagentCo.,Ltd)、17.39克K2CO3、0.5克KI、0.8克18-冠-6醚和300ml丙酮并将各组分在60℃的反应温度下搅拌。搅拌20小时后终止反应并除去溶液中的残留固体。向甲醇中逐滴加入VTBBA溶液。将沉淀的树脂过滤并于50℃的真空烘箱中干燥3小时。获得40.5克白色固体。
自由基固化反应在LPBMA(液体聚丁二烯共-马来酸酐)中的乙烯基和VTBBA中的乙烯基之间发生。将5.2克DENTM438-EK85溶液、11.0克DERTM560固体环氧树脂和5.7克作为溶剂的MEK混合在一起以获得均质溶液。将25.8克具有高粘度的1756溶解于25.84克二甲苯中以得到1756-二甲苯溶液(50%)。将14克VTBBA白色粉末溶解于14克MEK中以获得VTBBA-MEK溶液(50%)。将上述三种溶液混合在一起。将作为自由基固化引发剂的DCP和作为催化剂的2-苯基咪唑(或2-乙基-4-甲基咪唑)溶液两者加入至溶液。配制物中的VTBBA作为阻燃剂和交联剂两者。根据表3中列出的配方制备实施例4。将树脂配制物倒入平整的板上,将所述板用释放剂涂覆。在真空烘箱中除去溶剂后,将样品在200℃固化2小时并测试浇注样品的性质。之后,将样品在250℃再后固化2小时并测试后固化的浇注样品的性质。
部分D
以两个步骤合成VNPN:
第一步骤:NPN合成
在配备有回流冷凝器、氮入口和温度传感器的1000ml三颈反应器中,将72克1-萘酚(0.5摩尔)加入至500ml甲苯。将混合物加热至50℃以使1-萘酚溶解于所述溶剂中。加入13克多聚甲醛(0.5*0.87mol)和1.26克草酸(0.5*0.02mol)。将反应加热至70℃并使温度在10分钟内自动升至75-80℃,然后降至70℃。将甲苯混合物加热至回流并在氮气下搅拌48小时。然后使反应混合物冷却至50℃并使产物从溶液沉淀。倒出上层甲苯溶液并加入200ml乙酸乙酯,再搅拌10分钟。用水洗涤乙酸乙酯溶液三次并收集有机相,经无水硫酸钠干燥2小时。过滤固体并在真空下除去溶剂。
第二步骤:VNPN合成
将配备有搅拌器、温度计、回流管和用于在氮气流下引入气体的管的反应器装入30克NPN、36.96克乙烯基苄基氯、30.09克K2CO3、1.5克KI、1.5克18-冠-6醚和450ml丙酮并将各组分在60℃的反应温度下搅拌。搅拌20小时后终止反应并除去溶液中的固体。在通过用甲醇重新沉淀来纯化后,从溶液获取产物VNPN。于50℃的真空烘箱中干燥3小时后,获得27.3克褐色固体。
自由基固化反应在LPBMA(液体聚丁二烯共-马来酸酐)中的乙烯基和VNPN中的乙烯基之间发生。将5.2克DENTM438-EK85溶液、11.0克DERTM560固体环氧树脂和5.7克作为溶剂的MEK混合在一起以获得均质溶液。将18.0克1756溶解于18.0克二甲苯中以得到Ricon1756-二甲苯溶液(50%)。将24.7克VNPN粉末溶解于24.7克MEK中以获得VNPN-MEK溶液(50%)。将上述三种溶液混合在一起。将作为阻燃剂的TBBA粉末、作为自由基固化引发剂的DCP和作为催化剂的2-苯基咪唑(或2-乙基-4-甲基咪唑)溶液均加入至溶液。根据表3中列出的配方制备实施例5。将树脂配制物倒入平整的板上,将所述板用释放剂涂覆。在真空烘箱中除去溶剂后,将样品在200℃固化2小时并测试浇注样品的性质。之后,将样品在250℃再后固化2小时并测试后固化的浇注样品的性质。
配制物、热性能(Tg和Td)、电性质和粘结性质于表1、2和3中示出。在透明的浇注板坯上测试所有数据,除了铜剥离强度数据获自铜箔层压件之外。
表1基于SMA的双重固化树脂的配制物以及电性质和热性能
表2基于LPBMA的双重固化树脂的配制物以及电性质和热性能
表3基于LPBMA/新乙烯基材料的双重固化树脂的配制物以及电性质和热性能
测试方法
玻璃化转变温度(Tg)
玻璃化转变温度通过使用来自TAInstruments的Q2000仪器的差示扫描量热法(DSC)来确定。通常,使用从室温至250℃的热扫描范围和10℃/min的加热速率。执行两个加热循环,其中使用来自第二循环的曲线通过“拐点(middleofinflection)”法进行Tg测定。
可选地,玻璃化转变温度在RSAIII动态机械热分析仪(DMTA)上由切线δ峰确定。将样品以3℃/min的加热速率从20℃加热至250℃。测试频率为6.28弧度/秒。
热分解温度(Td)
在来自TAInstruments的Q50仪器上评价固化树脂。加热速率为10℃/min。Td被定义为5%重量损失下的温度。
介电常数(D
k
)/耗散因子(D
f
)
制作用于介电测量的环氧板坯。将预浸料粉末放于两个铝箔上。将组装件在表1至3中的所需条件下热压制。获得厚度为0.5至0.8mm的不含气泡的环氧板坯。
根据ASTMD-150通过配备有Agilent16453A测试夹具的AgilentE4991ARF阻抗/材料分析仪在1GHz下于24℃确定介电常数和耗散因子。
铜剥离强度(CPS)
铜剥离强度使用配备有能够在整个试验中保持所需90°剥离角度的可变角度剥离夹具的IMASSSP-2000滑动/剥离试验机来测量。对于铜蚀刻,切割2”×4”覆铜层压件。将两条1/4”石墨带在层压件的两个面上沿着样品纵向放置,在它们之间有至少1/2”空间。然后将层压件置于KeyPro台式蚀刻机上。一旦样品从蚀刻机移除且被适当干燥,移除石墨带以露出铜条带。剃刀片用于向上牵拉各自铜条带的1/2。然后将层压件装到IMASS试验机上。夹住铜条带且在90°角度下以2.8英寸/min的牵拉速率进行铜剥离试验。
Claims (28)
1.一种可固化组合物,其包含
a)环氧树脂组分;
b)选自含马来酸酐的化合物、含马来酸酐的乙烯基化合物及其组合的硬化剂组分;和
c)乙烯基组分
其中在固化条件下固化后,所述可固化组合物形成至少一种互穿聚合物网络。
2.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中所述环氧树脂组分选自多官能环氧树脂、阻燃性环氧树脂及其组合。
3.根据权利要求1或2所述的可固化组合物,还包含选自2,2'-偶氮二异丁腈、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、二硫化物及其组合的自由基引发剂。
4.根据权利要求2或3所述的可固化组合物,其中基于所述环氧树脂组分的总重量,所述多官能环氧树脂以0重量百分比至60重量百分比的范围存在。
5.根据前述权利要求中任一项所述的可固化组合物,还包含选自2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、硼酸、三苯基膦、四苯基鏻-四苯基硼酸盐及其混合物的催化剂。
6.根据前述权利要求中任一项所述的可固化组合物,其中所述乙烯基组分选自乙烯基封端的聚(亚苯基)醚、1,3,5-三烯丙基异氰脲酸酯、二乙烯基苯、二环戊二烯、乙烯基封端的四溴双酚A、乙烯基封端的双酚A、乙烯基封端的苯酚酚醛清漆、乙烯基封端的萘酚酚醛清漆、双马来酰亚胺、马来酸化松香及其组合。
7.根据权利要求6所述的可固化组合物,其中所述乙烯基组分还包含环氧化物-反应性基团和乙烯基。
8.根据权利要求7所述的可固化组合物,其中所述环氧化物-反应性基团选自酸酐基团、羟基及其组合。
9.根据前述权利要求中任一项所述的可固化组合物,其中所述硬化剂选自聚丁二烯共-马来酸酐、苯乙烯-马来酸酐、马来酸酐化聚丁二烯苯乙烯共聚物及其组合。
10.根据前述权利要求中任一项所述的可固化组合物,其中基于所述可固化组合物的总重量,所述环氧树脂组分和所述硬化剂组分一起以0.1重量百分比至50重量百分比的范围的量存在并且所述乙烯基组分以0.1重量百分比至50重量百分比的范围的量存在。
11.根据权利要求2-10中任一项所述的可固化组合物,其中基于所述可固化组合物的总重量,所述自由基引发剂以0.01重量百分比至10重量百分比的范围的量存在。
12.根据前述权利要求中任一项所述的可固化组合物,其中所述固化条件包括80℃至300℃的固化温度。
13.根据前述权利要求中任一项所述的可固化组合物,其中在固化条件下固化后,互穿聚合物网络系统在所述环氧树脂组分和所述硬化剂组分之间形成。
14.根据前述权利要求中任一项所述的可固化组合物,其中在固化条件下固化后,互穿聚合物网络系统在所述乙烯基组分中的乙烯基之间形成。
15.根据前述权利要求中任一项所述的可固化组合物,其中在固化条件下固化后,第一互穿聚合物网络系统在所述环氧树脂组分和所述硬化剂组分之间形成并且第二互穿聚合物网络系统在所述乙烯基组分中的乙烯基之间形成。
16.一种方法,其包括
a)掺混
i)环氧树脂组分;
ii)选自聚丁二烯共-马来酸酐、苯乙烯-马来酸酐、马来酸酐化聚丁二烯苯乙烯共聚物及其组合的硬化剂组分;以及
iii)乙烯基组分
以形成可固化组合物;以及
b)在固化条件下固化所述可固化组合物以形成具有互穿聚合物网络的固化产物。
17.根据权利要求16所述的方法,其中所述环氧树脂组分选自多官能环氧树脂、阻燃性环氧树脂及其组合。
18.根据权利要求16或17中任一项所述的方法,其中所述乙烯基组分选自乙烯基封端的聚(亚苯基醚)、1,3,5-三烯丙基异氰脲酸酯、二乙烯基苯、二环戊二烯、乙烯基封端的四溴双酚A、乙烯基封端的萘酚酚醛清漆、双马来酰亚胺、马来酸化松香及其混合物。
19.根据权利要求16-18中任一项所述的方法,还包括在步骤a)中掺混选自2,2'-偶氮二异丁腈、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、二硫化物及其组合的自由基引发剂。
20.根据权利要求16-19中任一项所述的方法,其中基于所述可固化组合物的总重量,所述环氧树脂组分和所述硬化剂组分一起以0.1重量百分比至50重量百分比的范围的量在可固化组合物中存在并且所述乙烯基组分以0.1重量百分比至50重量百分比的范围的量存在。
21.根据权利要求16-20中任一项所述的方法,其中基于所述可固化组合物的总重量,所述自由基引发剂以0.01重量百分比至10重量百分比的范围的量存在于所述可固化组合物中。
22.根据权利要求16-21中任一项所述的方法,其中所述固化条件包括80℃至300℃的固化温度。
23.根据权利要求16-22中任一项所述的方法,其中在步骤b)中的所述固化后,互穿聚合物网络系统在所述环氧树脂组分和所述硬化剂组分之间形成。
24.根据权利要求16-23中任一项所述的方法,其中在步骤b)中的所述固化后,互穿聚合物网络系统在所述乙烯基组分中的乙烯基之间形成。
25.根据权利要求24所述的方法,其中在固化条件下固化后,第一互穿聚合物网络系统在所述环氧树脂组分和所述硬化剂组分之间形成并且在步骤b)中的所述固化后,第二互穿聚合物网络系统在所述乙烯基组分中的乙烯基之间形成。
26.一种预浸料,其由如权利要求1所述的可固化组合物制备。
27.一种电层压件,其由如权利要求1所述的可固化组合物制备。
28.一种印刷电路板,其由如权利要求1所述的可固化组合物制备。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160622 |