CN109971130B - 氰酸酯树脂组合物及其用途 - Google Patents

氰酸酯树脂组合物及其用途 Download PDF

Info

Publication number
CN109971130B
CN109971130B CN201711498226.9A CN201711498226A CN109971130B CN 109971130 B CN109971130 B CN 109971130B CN 201711498226 A CN201711498226 A CN 201711498226A CN 109971130 B CN109971130 B CN 109971130B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cyanate ester
ester resin
weight
resin composition
cyanate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711498226.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109971130A (zh
Inventor
唐军旗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shengyi Technology Co Ltd
Original Assignee
Shengyi Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shengyi Technology Co Ltd filed Critical Shengyi Technology Co Ltd
Priority to CN201711498226.9A priority Critical patent/CN109971130B/zh
Publication of CN109971130A publication Critical patent/CN109971130A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109971130B publication Critical patent/CN109971130B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/092Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising epoxy resins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/04Layered products comprising a layer of synthetic resin as impregnant, bonding, or embedding substance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/12Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B32B27/20Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using fillers, pigments, thixotroping agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B32B27/26Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using curing agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/38Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising epoxy resins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • C08L63/04Epoxynovolacs
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00Layers arrangement
    • B32B2250/40Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10Inorganic fibres
    • B32B2262/101Glass fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/306Resistant to heat
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/306Resistant to heat
    • B32B2307/3065Flame resistant or retardant, fire resistant or retardant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/546Flexural strength; Flexion stiffness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70Other properties
    • B32B2307/732Dimensional properties
    • B32B2307/734Dimensional stability
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00Electrical equipment
    • B32B2457/08PCBs, i.e. printed circuit boards
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/02Flame or fire retardant/resistant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/08Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供一种氰酸酯树脂组合物以及包含其的预浸料、层压板、覆金属箔层压板和印刷线路板。氰酸酯树脂组合物包含:环氧树脂;以及由式(I)表示的氰酸酯树脂,其中,多个R选自由下列各项组成的组中的两种:被单个氰酸酯基取代的苯环、被两个氰酸酯基取代的苯环、被单个氰酸酯基取代的萘环和被两个氰酸酯基取代的萘环;R1为亚芳基;R2、R3、R4和R5各自独立地选自氢原子、烷基、芳基或芳烷基;并且n为1至20的整数。根据本发明的氰酸酯树脂组合物以及使用其制得的预浸料、层压板以及覆金属箔层压板具有良好的耐热性、耐湿热性、力学性能、阻燃性和可靠性,低的平面方向热膨胀系数,适合用于制作高密度印刷线路板的基板材料。

Description

氰酸酯树脂组合物及其用途
技术领域
本发明涉及一种树脂组合物,尤其涉及一种氰酸酯树脂组合物以及使用其制备的预浸料、层压板、覆金属箔层压板以及印刷线路板。
背景技术
随着计算机、电子和信息通讯设备小型化、高性能化、高功能化的发展,对印刷线路板也提出了更高的要求:小型化、薄型化、高集成化和高可靠性。这就要求用于制作印刷线路板的覆金属箔层压板具有更优异的耐湿性、耐热性和可靠性等。
同时,由于半导体封装密度的提高,为了减少封装过程中产生的翘曲问题,近年来强烈要求降低层压板的平面方向热膨胀系数。
氰酸酯树脂具有优异的介电性能、耐热性、力学性能和工艺加工性,其在制作高端印刷线路板用覆金属箔层压板中是一种常用的基体树脂。但氰酸酯树脂由于其固化后的耐湿热性较差,因此一般通过环氧树脂等对其改性之后再进行使用。
为了获得更好的物理性能例如耐热性、耐湿热性、力学性能、阻燃性和可靠性,低的平面方向热膨胀系数,本领域中仍期望开发出新的具有优异性能的氰酸酯树脂组合物。
发明内容
从以上阐述的技术问题出发,本发明的目的是提供一种氰酸酯树脂组合物以及包含其的预浸料、层压板、覆金属箔层压板和印刷线路板。根据本发明的氰酸酯树脂组合物以及使用其制得的预浸料、层压板以及覆金属箔层压板具有良好的耐热性、耐湿热性、力学性能、阻燃性和可靠性,低的平面方向热膨胀系数,适合用于制作高密度印刷线路板的基板材料。
本发明人经过深入细致的研究,完成了本发明。
根据本发明的一个方面,提供了一种氰酸酯树脂组合物,所述氰酸酯树脂组合物包含:
环氧树脂;以及
由下列式(I)表示的氰酸酯树脂:
Figure BDA0001530763260000021
其中,多个R选自由下列各项组成的组中的两种:被单个氰酸酯基取代的苯环、被两个氰酸酯基取代的苯环、被单个氰酸酯基取代的萘环和被两个氰酸酯基取代的萘环,且多个R不同时选自由被单个氰酸酯基取代的苯环和被单个氰酸酯基取代的萘环组成的组;R1为具有6-18个碳原子的亚芳基;R2、R3、R4和R5各自独立地选自氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、具有6-18个碳原子的芳基或具有7-19个碳原子的芳烷基;并且n为1至20的整数。
根据本发明的某些优选实施方案,所述被单个氰酸酯基取代的苯环、被两个氰酸酯基取代的苯环、被单个氰酸酯基取代的萘环和被两个氰酸酯基取代的萘环分别具有由下式(II)-(V)表示的结构:
Figure BDA0001530763260000022
根据本发明的某些优选实施方案,以上式(I)中,R1为亚苯基、亚萘基或亚联苯基,并且R1优选为亚萘基或亚联苯基。
根据本发明的某些优选实施方案,以上式(I)中,R2、R3、R4和R5为氢原子。
根据本发明的某些优选实施方案,所述氰酸酯树脂占氰酸酯树脂和环氧树脂的总重量的10-90重量%,优选20-80重量%,并且更优选30-70重量%。
根据本发明的某些优选实施方案,所述环氧树脂选自分子结构中含有至少两个环氧基的有机化合物。
根据本发明的某些优选实施方案,所述环氧树脂占氰酸酯树脂和环氧树脂的总重量的10-90重量%,优选20-80重量%,并且更优选30-70重量%。
根据本发明的某些优选实施方案,所述氰酸酯树脂组合物还包含无机填料。
根据本发明的某些优选实施方案,其中以所述氰酸酯树脂和环氧树脂的总重量为100重量份计,所述无机填料的量为10~300重量份,优选30~270重量份,更优选50~250重量份。
根据本发明的某些优选实施方案,所述氰酸酯树脂组合物还包含马来酰亚胺化合物。
根据本发明的某些优选实施方案,其中以所述氰酸酯树脂和马来酰亚胺化合物的总重量为100重量份计,所述马来酰亚胺化合物的量为5~80重量份,优选10~70重量份。
根据本发明的另一个方面,提供了一种预浸料,所述预浸料包括基材及通过含浸干燥后附着基材上的如上所述的氰酸酯树脂组合物。
根据本发明的再一个方面,提供了一种层压板,所述层压板包括至少一张如上所述的预浸料。
根据本发明的又一个方面,提供了一种覆金属箔层压板,所述覆金属箔层压板包括至少一张如上所述的预浸料以及覆于所述预浸料一侧或两侧的金属箔。
根据本发明的又一个方面,提供了一种印刷线路板,所述印刷线路板包括至少一张如上所述的预浸料。
与本领域中的现有技术相比,本发明的优点在于:
通过将具有式(I)结构的特定氰酸酯树脂作为固化剂与环氧树脂一起使用,能够得到一种具有良好的耐热性、耐湿热性、力学性能、阻燃性和可靠性以及低的平面方向热膨胀系数的树脂组合物,该树脂组合物能够用于制备具有期望性能的预浸料、层压板、覆金属箔层压板和印刷线路板。换言之,本发明提供的氰酸酯树脂组合物,具有良好的耐热性、耐湿热性、力学性能、阻燃性和可靠性,低的平面方向热膨胀系数。使用该氰酸脂树脂组合物制得的预浸料、层压板以及覆金属箔层压板,也具有良好的耐热性、耐湿热性、力学性能、阻燃性和可靠性,低的平面方向热膨胀系数,适合用于制作高密度印刷线路板的基板材料。
具体实施方式
以下将结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。将会懂得,考虑了其他实施方式,且不脱离本发明的范围或精神,可以实施这些其他实施方式。因此,以下的详细描述是非限制性的。
除非另外指明,否则本说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数量和物化特性的所有数字均应该理解为在所有情况下均是由术语“约”来修饰的。因此,除非有相反的说明,否则上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值,本领域的技术人员能够利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性,适当改变这些近似值。用端点表示的数值范围的使用包括该范围内的所有数字以及该范围内的任何范围,例如,1至5包括1、1.1、1.3、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5等等。
对本发明所述的具有式(I)结构的氰酸酯树脂没有特别的限制,其选自分子结构中含有至少两个氰酸酯基并且如式(I)结构的氰酸酯树脂或氰酸酯预聚物。所述氰酸酯树脂可以单独使用,也可以根据需要将至少两种氰酸酯树脂混合使用。
根据本发明的一个方面,提供了一种氰酸酯树脂组合物,所述氰酸酯树脂组合物包含:
环氧树脂;以及
由下列式(I)表示的氰酸酯树脂:
Figure BDA0001530763260000041
Figure BDA0001530763260000051
其中,多个R选自由下列各项组成的组中的两种:被单个氰酸酯基取代的苯环、被两个氰酸酯基取代的苯环、被单个氰酸酯基取代的萘环和被两个氰酸酯基取代的萘环,且多个R不同时选自由被单个氰酸酯基取代的苯环和被单个氰酸酯基取代的萘环组成的组;R1为具有6-18个碳原子的亚芳基;R2、R3、R4和R5各自独立地选自氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、具有6-18个碳原子的芳基或具有7-19个碳原子的芳烷基;并且n为1至20的整数。
本发明的发明人发现,该具有式(I)结构的氰酸酯树脂作为固化剂与环氧树脂一起使用,可以显著提高氰酸酯树脂组合物的耐热性、耐湿热性、力学性能、阻燃性和可靠性,降低平面方向热膨胀系数。基于上述发现,发明人完成了本发明。
本发明的发明人还发现,在以上式(I)的结构中,多个R同时选自由被单个氰酸酯基取代的苯环和被单个氰酸酯基取代的萘环组成的组时,所得到的氰酸酯树脂组合物的耐热性相比于本发明变差。基于上述发现,发明人完成了本发明。
具体示例地,所述被单个氰酸酯基取代的苯环、被两个氰酸酯基取代的苯环、被单个氰酸酯基取代的萘环和被两个氰酸酯基取代的萘环分别具有由下式(II)-(V)表示的结构:
Figure BDA0001530763260000052
优选地,在由式(I)表示的氰酸酯树脂中,n为1至15的整数,并且n优选为1至10的整数。
优选地,在由式(I)表示的氰酸酯树脂中,R1为亚苯基、亚萘基或亚联苯基,并且R1优选为亚萘基或亚联苯基。
优选地,在由式(I)表示的氰酸酯树脂中,R2、R3、R4和R5为氢原子。
对所述由式(I)表示的氰酸酯树脂的合成方法没有特别的限制,所属领域的技术人员可以根据已有技术结合自己的专业知识进行选择。具体而言,例如可通过如下方式获得由式(I)表示的氰酸酯树脂:在存在碱性化合物的条件下,使如式(VI)所示结构的酚醛树脂与卤化氰在惰性有机溶剂中反应,从而得到由式(I)表示的氰酸酯树脂。
Figure BDA0001530763260000061
其中,多个A选自由下列各项组成的组中的两种:被单个羟基取代的苯环、被两个羟基取代的苯环、被单个羟基取代的萘环和被两个羟基取代的萘环,且多个A不同时选自由被单个羟基取代的苯环和被单个羟基取代的萘环组成的组;R1、R2、R3、R4、R5和n与以上关于式(I)中的定义相同。
根据本发明的技术方案,为了实现氰酸酯树脂在所述氰酸酯树脂组合物中的良好效果,对所述氰酸酯树脂的用量没有特别的限制,其优选占具有式(I)结构的氰酸酯树脂和环氧树脂总重量的10-90重量%,例如12%、15%、21%、26%、32%、36%、45%、52%、58%、63%、67%、72%、77%、85%、88%,进一步优选20-80重量%,特别优选30-70重量%。
对本发明所述的环氧树脂并没有特别的限制,其选自分子结构中含有至少两个环氧基的有机化合物,可以选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、线性酚醛型环氧树脂、甲酚酚醛型环氧树脂、双酚A酚醛型环氧树脂、四甲基双酚F型环氧树脂、双酚M型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚E型环氧树脂、双酚P型环氧树脂、三官能酚型环氧树脂、四官能酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、萘酚酚醛型环氧树脂、蒽型环氧树脂、酚酞型环氧树脂、苯氧基型环氧树脂、降冰片烯型环氧树脂、金刚烷型环氧树脂、茐型环氧树脂、联苯型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、双环戊二烯酚醛型环氧树脂、芳烷基型环氧树脂、芳烷基酚醛型环氧树脂、分子中含有亚芳基醚结构的环氧树脂、脂环族环氧树脂、多元醇型环氧树脂、含硅环氧树脂、含氮环氧树脂、含磷环氧树脂、缩水甘油胺环氧树脂、缩水甘油酯环氧树脂等。为了提高氰酸酯树脂组合物的耐热性、阻燃性,本发明所述的环氧树脂进一步优选线性酚醛型环氧树脂、甲酚酚醛型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、萘酚酚醛型环氧树脂、蒽型环氧树脂、酚酞型环氧树脂、联苯型环氧树脂、芳烷基型环氧树脂、芳烷基酚醛型环氧树脂、分子中含有亚芳基醚结构的环氧树脂中的任意一种或者至少两种的混合物,特别优选线性酚醛型环氧树脂、甲酚酚醛型环氧树脂、萘酚酚醛型环氧树脂、蒽型环氧树脂、酚酞型环氧树脂、芳烷基酚醛型环氧树脂、分子中含有亚芳基醚结构的环氧树脂中的任意一种或者至少两种的混合物。环氧树脂可以单独使用,也可以根据需要将至少两种环氧树脂混合使用。
所述环氧树脂的用量没有特别的限制,其优选占由式(I)表示的氰酸酯树脂和环氧树脂总重量的10-90重量%,例如12%、15%、21%、26%、32%、36%、45%、52%、58%、63%、67%、72%、77%、85%、88%,进一步优选20-80重量%,特别优选30-70重量%。
该氰酸酯树脂组合物还可以包含无机填料。在氰酸酯树脂组合物中加入无机填料,可以得到力学性能、耐湿热性、阻燃性能、平面方向热膨胀系数更为优异的无卤阻燃的树脂组合物。具体地,可以为了实现不同的技术目的而加入不同类型的无机填料。对本发明所述的无机填料没有特别的限制,其选自二氧化硅、金属水合物、氧化钼、钼酸锌、氧化钛、氧化锌、钛酸锶、钛酸钡、硫酸钡、氮化硼、氮化铝、碳化硅、氧化铝、硼酸锌、锡酸锌、粘土、高岭土、滑石、云母、复合硅微粉、E玻璃粉、D玻璃粉、L玻璃粉、M玻璃粉、S玻璃粉、T玻璃粉、NE玻璃粉、Q玻璃粉、石英玻璃粉、短玻璃纤维或空心玻璃中的任意一种或者至少两种的混合物,优选结晶型二氧化硅、熔融二氧化硅、无定形二氧化硅、球形二氧化硅、空心二氧化硅、氢氧化铝、勃姆石、氢氧化镁、氧化钼、钼酸锌、氧化钛、氧化锌、钛酸锶、钛酸钡、硫酸钡、氮化硼、氮化铝、碳化硅、氧化铝、硼酸锌、锡酸锌、粘土、高岭土、滑石、云母、复合硅微粉、E玻璃粉、D玻璃粉、L玻璃粉、M玻璃粉、S玻璃粉、T玻璃粉、NE玻璃粉、Q玻璃粉、石英玻璃粉、短玻璃纤维或空心玻璃中的任意一种或者至少两种的混合物,所述混合物例如结晶型二氧化硅和熔融二氧化硅的混合物,无定形二氧化硅和球形二氧化硅的混合物,空心二氧化硅和氢氧化铝的混合物,勃姆石和氢氧化镁的混合物,氧化钼和钼酸锌的混合物,氧化钛、氧化锌、钛酸锶和钛酸钡的混合物,硫酸钡、氮化硼和氮化铝的混合物,碳化硅、氧化铝、硼酸锌和锡酸锌的混合物,复合硅微粉、E玻璃粉、D玻璃粉、L玻璃粉和M玻璃粉的混合物,S玻璃粉、T玻璃粉、NE玻璃粉和石英玻璃粉的混合物,粘土、高岭土、滑石和云母的混合物,短玻璃纤维和空心玻璃的混合物,进一步优选熔融二氧化硅或/和勃姆石。其中,熔融二氧化硅具有低热膨胀系数的特性,勃姆石的阻燃性和耐热性优异,故优选之。所述无机填料更优选为球形熔融二氧化硅,球形熔融二氧化硅具有低热膨胀系数和良好的介电性能等特性的同时,又具有良好的分散性、流动性,故优选之。
对无机填料的平均粒径(d50)没有特别的限定,但从分散性角度考虑,平均粒径(d50)优选为0.1-10微米,例如0.2微米、0.8微米、1.5微米、2.1微米、2.6微米、3.5微米、4.5微米、5.2微米、5.5微米、6微米、6.5微米、7微米、7.5微米、8微米、8.5微米、9微米、9.5微米,更优选为0.2-5微米。可以根据需要单独使用或多种组合使用不同类型、不同颗粒大小分布或不同平均粒径的无机填料。
对本发明所述无机填料的用量没有特别的限制,优选以具有式(I)结构的氰酸酯树脂和环氧树脂的总重量为100重量份计,所述无机填料的量为10-300重量份,例如20重量份、40重量份、60重量份、80重量份、100重量份、120重量份、140重量份、160重量份、180重量份、200重量份、220重量份、240重量份、260重量份、280重量份、290重量份,优选为30-270重量份,进一步优选为50-250重量份。
本发明所述的无机填料可以结合表面处理剂或润湿剂、分散剂一起使用。对表面处理剂没有特别的限定,其选自无机物表面处理常用的表面处理剂。其具体为正硅酸乙酯类化合物、有机酸类化合物、铝酸酯类化合物、钛酸酯类化合物、有机硅低聚物、大分子处理剂、硅烷偶联剂等。对硅烷偶联剂没有特别的限制,其选自无机物表面处理常用的硅烷偶联剂,其具体为氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂、乙烯基硅烷偶联剂、苯基硅烷偶联剂、阳离子硅烷偶联剂、巯基硅烷偶联剂等。对润湿剂、分散剂没有特别的限制,其选自常用于涂料的润湿剂、分散剂。本发明可以根据需要单独使用或适当组合使用不同类型的表面处理剂或润湿剂、分散剂。
该氰酸酯树脂组合物还可以包含马来酰亚胺化合物。在氰酸酯树脂组合物中加入马来酰亚胺化合物,可以得到力学性能、耐热性、平面方向热膨胀系数更为优异的树脂组合物。对本发明所述的马来酰亚胺化合物没有特别的限定,选自分子结构中含有至少一个马来酰亚胺基团的化合物,优选分子结构中含有至少两个马来酰亚胺基团的化合物,进一步优选自N-苯基马来酰亚胺、N-(2-甲基苯基)马来酰亚胺、N-(4-甲基苯基)马来酰亚胺、N-(2,6-二甲基苯基)马来酰亚胺、二(4-马来酰亚胺基苯基)甲烷、2,2-二(4-(4-马来酰亚胺基苯氧基)-苯基)丙烷、二(3,5-二甲基-4-马来酰亚胺基苯基)甲烷、二(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺基苯基)甲烷、二(3,5-二乙基-4-马来酰亚胺基苯基)甲烷、聚苯基甲烷双马来酰亚胺(Polyphenylmethanebismaleimide)、含联苯结构的马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺预聚物、N-(2-甲基苯基)马来酰亚胺预聚物、N-(4-甲基苯基)马来酰亚胺预聚物、N-(2,6-二甲基苯基)马来酰亚胺预聚物、二(4-马来酰亚胺基苯基)甲烷预聚物、2,2-二(4-(4-马来酰亚胺基苯氧基)-苯基)丙烷预聚物、二(3,5-二甲基-4-马来酰亚胺基苯基)甲烷预聚物、二(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺基苯基)甲烷预聚物、二(3,5-二乙基-4-马来酰亚胺基苯基)甲烷预聚物、聚苯基甲烷双马来酰亚胺预聚物、含联苯结构的马来酰亚胺预聚物、N-苯基马来酰亚胺和胺类化合物的预聚物、N-(2-甲基苯基)马来酰亚胺和胺类化合物的预聚物、N-(4-甲基苯基)马来酰亚胺和胺类化合物的预聚物、N-(2,6-二甲基苯基)马来酰亚胺和胺类化合物的预聚物、二(4-马来酰亚胺基苯基)甲烷和胺类化合物的预聚物、2,2-二(4-(4-马来酰亚胺基苯氧基)-苯基)丙烷和胺类化合物的预聚物、二(3,5-二甲基-4-马来酰亚胺基苯基)甲烷和胺类化合物的预聚物、二(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺基苯基)甲烷和胺类化合物的预聚物、二(3,5-二乙基-4-马来酰亚胺基苯基)甲烷和胺类化合物的预聚物、含联苯结构的马来酰亚胺和胺类化合物的预聚物、或聚苯基甲烷双马来酰亚胺和胺类化合物的预聚物中的任意一种或者至少两种的混合物,最优选二(4-马来酰亚胺基苯基)甲烷、2,2-二(4-(4-马来酰亚胺基苯氧基)-苯基)丙烷、含联苯结构的马来酰亚胺、聚苯基甲烷双马来酰亚胺或二(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺基苯基)甲烷中的任意一种或者至少两种的混合物。
马来酰亚胺化合物可以根据需要单独使用或多种组合使用。所述马来酰亚胺化合物的用量没有特别的限制。优选地,以所述氰酸酯树脂和马来酰亚胺化合物的总重量为100重量份计,所述马来酰亚胺化合物的量为5~80重量份,优选10~70重量份。
本发明所述的氰酸酯树脂组合物还可以包括有机填料。对有机填料没有特别的限定,选自有机硅、液晶聚合物、热固性树脂、热塑性树脂、橡胶或核壳橡胶中的任意一种或者至少两种的混合物,进一步优选有机硅粉末或/和核壳橡胶。所述有机填料可以为粉末或颗粒。其中,有机硅粉末具有良好的阻燃特性,核壳橡胶具有良好的增韧效果,故优选之。
本发明所述的有机填料的用量没有特别的限制,优选地,以所述氰酸酯树脂和环氧树脂的总重量为100重量份或以所述氰酸酯树脂、环氧树脂和马来酰亚胺化合物的总重量为100重量份计,所述有机填料的量为1-30重量份,例如2重量份、5重量份、7重量份、9重量份、12重量份、15重量份、18重量份、21重量份、24重量份、27重量份、29重量份,优选为3-25重量份,进一步优选为5-20重量份。
本发明所述的“包括”,意指其除所述组份外,还可以包括其他组分,这些其他组分赋予所述树脂组合物不同的特性。除此之外,本发明所述的“包括”,还可以替换为封闭式的“为”或“由......组成”。
本发明所述的氰酸酯树脂组合物还可以结合具有式(I)结构的氰酸酯树脂以外的氰酸酯树脂一起使用,只要其不损害氰酸酯树脂组合物的固有性能即可,可以选自双酚A型氰酸酯树脂、双酚F型氰酸酯树脂、四甲基双酚F型氰酸酯树脂、双酚M型氰酸酯树脂、双酚S型氰酸酯树脂、双酚E型氰酸酯树脂、双酚P型氰酸酯树脂、线性酚醛型氰酸酯树脂、甲酚酚醛型氰酸酯树脂、萘酚型氰酸酯树脂、萘酚酚醛型氰酸酯树脂、双环戊二烯型氰酸酯树脂、酚酞型氰酸酯树脂、芳烷基型氰酸酯树脂、芳烷基酚醛型氰酸酯树脂、双酚A型氰酸酯预聚物、双酚F型氰酸酯预聚物、四甲基双酚F型氰酸酯预聚物、双酚M型氰酸酯预聚物、双酚S型氰酸酯预聚物、双酚E型氰酸酯预聚物、双酚P型氰酸酯预聚物、线性酚醛型氰酸酯预聚物、甲酚酚醛型氰酸酯预聚物、萘酚型氰酸酯预聚物、萘酚酚醛型氰酸酯预聚物、双环戊二烯型氰酸酯预聚物、酚酞型氰酸酯预聚物、芳烷基型氰酸酯预聚物或芳烷基酚醛型氰酸酯预聚物中的任意一种或者至少两种的混合物,所述混合物例如双酚A型氰酸酯树脂和双酚F型氰酸酯树脂的混合物,四甲基双酚F型氰酸酯树脂和双酚M型氰酸酯树脂的混合物,双酚S型氰酸酯树脂和双酚E型氰酸酯树脂的混合物,双酚P型氰酸酯树脂和线性酚醛型氰酸酯树脂的混合物,甲酚酚醛型氰酸酯树脂和萘酚酚醛型氰酸酯树脂的混合物,双环戊二烯型氰酸酯树脂和酚酞型氰酸酯树脂的混合物,芳烷基型氰酸酯树脂和芳烷基酚醛型氰酸酯树脂的混合物,线性酚醛型氰酸酯树脂和双酚A型氰酸酯预聚物的混合物,双酚A型氰酸酯预聚物和双酚F型氰酸酯预聚物的混合物,四甲基双酚F型氰酸酯预聚物和双酚M型氰酸酯预聚物的混合物,双酚S型氰酸酯预聚物和双酚E型氰酸酯预聚物的混合物,双酚P型氰酸酯预聚物和线性酚醛型氰酸酯预聚物的混合物,甲酚酚醛型氰酸酯预聚物和萘酚酚醛型氰酸酯预聚物的混合物,双环戊二烯型氰酸酯预聚物、酚酞型氰酸酯预聚物、芳烷基型氰酸酯预聚物和芳烷基酚醛型氰酸酯预聚物的混合物,为了提高氰酸酯树脂组合物的耐热性、阻燃性,进一步优选线性酚醛型氰酸酯树脂、萘酚型氰酸酯树脂、萘酚酚醛型氰酸酯树脂、酚酞型氰酸酯树脂、芳烷基型氰酸酯树脂、芳烷基酚醛型氰酸酯树脂、线性酚醛型氰酸酯预聚物、萘酚型氰酸酯预聚物、萘酚酚醛型氰酸酯预聚物、酚酞型氰酸酯预聚物、芳烷基型氰酸酯预聚物或芳烷基酚醛型氰酸酯预聚物中的任意一种或者至少两种的混合物,特别优选线性酚醛型氰酸酯树脂、萘酚酚醛型氰酸酯树脂、芳烷基酚醛型氰酸酯树脂、线性酚醛型氰酸酯预聚物、萘酚酚醛型氰酸酯预聚物或芳烷基酚醛型氰酸酯预聚物中的任意一种或者至少两种的混合物。这些氰酸酯树脂可以根据需要单独使用或多种组合使用。
本发明所述的氰酸酯树脂组合物还可以结合各种高聚物一起使用,只要其不损害氰酸酯树脂组合物的固有性能。具体例如可以为液晶聚合物、热固性树脂、热塑性树脂、不同的阻燃化合物或添加剂等。它们可以根据需要单独使用或多种组合使用。
本发明所述的氰酸酯树脂组合物还可以根据需要结合固化促进剂一起使用,以控制固化反应速率。所述固化促进剂没有特别的限制,其可选自常用于促进固化氰酸酯树脂、环氧树脂的固化促进剂,其具体为铜、锌、钴、镍、锰之类的金属的有机盐、咪唑及其衍生物、叔胺等,例如辛酸锌。
另外,所述的氰酸酯树脂组合物还可以含有各种添加剂,作为具体例,可以举出抗氧剂、热稳定剂、抗静电剂、紫外线吸收剂、颜料、着色剂、润滑剂等。
本发明所述树脂组合物的制备方法没有具体的限制,作为本发明树脂组合物之一的制备方法,可以通过公知的方法配合、预聚、预反应、搅拌、混合所述的具有式(I)结构的氰酸酯树脂和环氧树脂等来制备。
本发明的另一个目的是提供一种使用上述氰酸酯树脂组合物制备的预浸料、层压板、覆金属箔层压板以及印刷线路板,使用该预浸料制作的层压板以及覆金属箔层压板具有良好的耐热性、耐湿热性、力学性能、阻燃性和可靠性,低的平面方向热膨胀系数,适合用于制备高密度印刷线路板的基板材料。
本发明提供了一种使用上述氰酸酯树脂组合物制备的预浸料,所述预浸料包括基材及通过含浸干燥后附着基材上的如上所述的氰酸酯树脂组合物。本发明所述的基材没有特别的限制,其可以选自已知的用于制作各种印刷线路板材料的基材。具体为无机纤维(例如E玻璃、D玻璃、L玻璃、M玻璃、S玻璃、T玻璃、NE玻璃、Q玻璃、石英等玻璃纤维)、有机纤维(例如聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚苯醚、液晶聚合物等)。基材的形式通常是纺织物、无纺布、粗纱、短纤维、纤维纸等。在上述基材中,本发明所述的基材优选玻璃纤维布。
对本发明所述预浸料的制备方法没有具体的限制,只要其是通过将本发明所述的氰酸酯树脂组合物与基材结合来制备预浸料的方法。
在上述制备预浸料的氰酸酯树脂组合物中可以根据需要使用有机溶剂,对有机溶剂没有特别的限定,只要是与具有式(I)结构的氰酸酯树脂和环氧树脂的混合物相容的溶剂,所述溶剂,作为具体例,可以举出:甲醇、乙醇、丁醇等醇类,乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、乙二醇-甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚等醚类,丙酮、丁酮、甲基乙基甲酮、甲基异丁基甲酮、环己酮等酮类,甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烃类,乙氧基乙基乙酸酯、醋酸乙酯等酯类,N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等含氮类溶剂。上述溶剂可以单独使用,也可以根据需要将两种或者两种以上混合使用。
本发明还提供了一种使用上述预浸料制备的层压板与覆金属箔层压板。所述层压板包括至少一张如上所述的预浸料,将叠合后的预浸料层压固化即得到层压板。所述覆金属箔层压板包括至少一张如上所述的预浸料,在叠合后的预浸料的一侧或两侧覆上金属箔,层压固化即得到覆金属箔层压板。使用该预浸料制备的层压板与覆金属箔层压板具有良好的耐热性、耐湿热性、力学性能、阻燃性和可靠性,低的平面方向热膨胀系数,因此适合用于制备高密度印刷线路板的基板材料。
本发明所述的层压板的制备方式没有具体的限制,可以通过公知的方法来制备,例如:将一张上述预浸料放置或将两张或者两张以上预浸料堆叠,根据需要,在预浸料或堆叠预浸料的一侧或者两侧放置金属箔,并层压固化得到层压板或覆金属箔层压板。所述金属箔没有特别的限制,其可选自用于印刷线路板材料的金属箔。层压条件可以选用印刷线路板用的层压板和多层板的通用层压条件。
本发明还提供了一种印刷线路板,所述印刷线路板包括至少一张如上所述的预浸料。本发明所述的印刷线路板的制备方法没有具体的限制,可以通过公知的方法来制备。
下面结合实施例对本发明进行更详细的描述。需要指出,这些描述和实施例都是为了使本发明便于理解,而非对本发明的限制。本发明的保护范围以所附的权利要求书为准。
实施例
在本发明中,除非另外指出,所采用的试剂均为商购产品,直接使用而没有进一步纯化处理。此外,所提及的“%”为“重量%”,并且所提及的“份”为“重量份”,本发明实施例、比较例中各组分均以固形物计算。
测试方法
根据下面列出的具体方法,对在实施例和比较例中制备的各种覆铜箔层压板关于玻璃化转变温度(Tg:℃)、耐浸焊性(S)、耐湿热性、弯曲模量(GPa)、平面方向热膨胀系数(CTE:ppm/℃)和阻燃性进行测试。
玻璃化转变温度(Tg:℃)
将在实施例和比较例中制备的覆铜箔层压板试样蚀刻掉铜箔,制取为60mm×12mm的尺寸,采用动态热机械分析法(DMA)测量试样的玻璃化转变温度(Tg:℃),将在升温速率为10℃/分钟的条件下从室温升温至350℃时的tan6的峰值温度记为Tg,测试样品厚度为0.8mm。
耐浸焊性(S)
将在实施例和比较例中制备的覆铜箔层压板试样制取为50mm×50mm的尺寸,将样品浸入288℃的锡炉中,观测分层起泡情况并记录对应的时间,测试样品厚度为0.4mm。
耐湿热性
将在实施例和比较例中制备的覆铜箔层压板试样蚀刻掉铜箔,制取为100mm×100mm的尺寸。将该试样在105℃干燥2小时。然后,将样品用高压蒸煮试验机在121℃和两个大气压下处理2小时,然后将样品在260℃的锡炉中浸锡60秒,观测样品是否分层,如未分层鼓泡判定为“OK”,如分层鼓泡判定为“×”,测试样品厚度为0.4mm。
弯曲模量(GPa)
将在实施例和比较例中制备的覆铜箔层压板试样根据ASTM D882标准的测试方法要求,测试样品室温下的弯曲模量,测试样品厚度为0.8mm。
平面方向热膨胀系数(CTE:ppm/℃)
将在实施例和比较例中制备的覆铜箔层压板试样蚀刻掉铜箔,制取为4mm×60mm的尺寸,采用热机械分析法(TMA)测量样品的平面方向热膨胀系数,其中测试方向为沿玻纤布经纱方向,以10℃/min的升温速率从室温25℃升温到300℃,测定从50℃到130℃下的平面方向热膨胀系数,测试样品厚度为0.1mm。
阻燃性
将在实施例和比较例中制备的覆铜箔层压板试样蚀刻掉铜箔,根据UL94垂直燃烧试验标准的测试方法要求,测试样品阻燃性,测试样品厚度为0.1、0.4mm。
合成例1:氰酸酯树脂A1的合成
在安装有温度计、冷凝管、搅拌器的烧瓶中,加入间苯二酚504g、苯酚141g、4,4’-双氯甲基联苯251g,在氮气气流下,将料温控制在110-130℃反应3小时。然后,升温至160℃继续反应3小时。反应后,通过减压蒸馏将未反应的苯酚、间苯二酚单体除去,之后使用去离子水水洗直至洗涤水为中性,干燥后得到酚醛树脂F1。之后将制得的酚醛树脂F1与氯化氰反应制得氰酸酯树脂A1。经检测可知,所述氰酸酯树脂A1具有由以上所述的式(I)表示的结构,其中R包含被单个氰酸酯基取代的苯环和被两个氰酸酯基取代的苯环,并且被单个氰酸酯基取代的苯环/(被单个氰酸酯基取代的苯环+被两个氰酸酯基取代的苯环)的摩尔比为0.30∶1;R1为亚联苯基;R2、R3、R4和R5为氢原子。
合成例2:氰酸酯树脂A2的合成
在安装有温度计、冷凝管、搅拌器的烧瓶中,加入间苯二酚360g、苯酚235g、4,4’-双氯甲基联苯251g,在氮气气流下,将料温控制在110-130℃反应3小时。然后,升温至160℃继续反应3小时。反应后,通过减压蒸馏将未反应的苯酚、间苯二酚单体除去,之后使用去离子水水洗直至洗涤水为中性,干燥后得到酚醛树脂F2。之后将制得的酚醛树脂F2与氯化氰反应制得氰酸酯树脂A2。经检测可知,所述氰酸酯树脂A2具有由以上所述的式(I)表示的结构,其中R包含被单个氰酸酯基取代的苯环和被两个氰酸酯基取代的苯环,并且被单个氰酸酯基取代的苯环/(被单个氰酸酯基取代的苯环+被两个氰酸酯基取代的苯环)的摩尔比为0.50∶1;R1为亚联苯基;R2、R3、R4和R5为氢原子。
合成例3:氰酸酯树脂A3的合成
在安装有温度计、冷凝管、搅拌器的烧瓶中,加入间苯二酚216g、苯酚329g、4,4’-双氯甲基联苯251g,在氮气气流下,将料温控制在110-130℃反应3小时。然后,升温至160℃继续反应3小时。反应后,通过减压蒸馏将未反应的苯酚、间苯二酚单体除去,之后使用去离子水水洗直至洗涤水为中性,干燥后得到酚醛树脂F3。之后将制得的酚醛树脂F3与氯化氰反应制得氰酸酯树脂A3。经检测可知,所述氰酸酯树脂A3具有由以上所述的式(I)表示的结构,其中R包含被单个氰酸酯基取代的苯环和被两个氰酸酯基取代的苯环,并且被单个氰酸酯基取代的苯环/(被单个氰酸酯基取代的苯环+被两个氰酸酯基取代的苯环)的摩尔比为0.73∶1;R1为亚联苯基;R2、R3、R4和R5为氢原子。
合成例4:氰酸酯树脂A4的合成
在安装有温度计、冷凝管、搅拌器的烧瓶中,加入间苯二酚720g、4,4’-双氯甲基联苯251g,在氮气气流下,将料温控制在110-130℃反应3小时。然后,升温至160℃继续反应3小时。反应后,通过减压蒸馏将未反应的苯酚、间苯二酚单体除去,之后使用去离子水水洗直至洗涤水为中性,干燥后得到酚醛树脂F4。之后将制得的酚醛树脂F4与氯化氰反应制得氰酸酯树脂A4。经检测可知,所述氰酸酯树脂A4具有由以上所述的式(I)表示的结构,其中R仅包含被两个氰酸酯基取代的苯环;R1为亚联苯基;R2、R3、R4和R5为氢原子。
合成例5:萘基芳烷基型氰酸酯树脂A5的合成
在安装有温度计、冷凝管、搅拌器的烧瓶中,加入β-萘酚96g、苯酚251g、二氯甲基萘150g和氯苯450g,在氮气保护下边搅拌边慢慢升温溶解,在约80℃下反应2小时。然后,边蒸馏掉氯苯边升温到180℃,在180℃下反应1小时。反应后,通过减压蒸馏将溶剂和未反应的单体除去,得到了褐色的萘基芳烷基型酚醛树脂,之后将制得的萘基芳烷基型酚醛树脂与氯化氰反应制得萘基芳烷基型氰酸酯树脂A5。经检测可知,所述萘基芳烷基型氰酸酯树脂A5具有下式所表示的结构,其中R为苯环或萘环;并且萘环/(苯环+萘环)的摩尔比为0.50∶1;R1为亚萘基;R2、R3、R4和R5为氢原子。
Figure BDA0001530763260000171
实施例1
将30重量份氰酸酯树脂A2、20重量份线性酚醛型环氧树脂(N-770,由DIC株式会社提供)、50重量份双环戊二烯酚醛型环氧树脂(HP-7200H,由DIC株式会社提供)、0.02重量份辛酸锌溶于丁酮并混合均匀,用丁酮调节至合适粘度,搅拌混合均匀,制得胶液。用厚度为0.1mm的E玻璃纤维布浸渍以上胶液,然后烘干去掉溶剂后制得预浸料。分别将1张、4张、8张上述预浸料相叠合,并在其各自两侧压覆18μm厚度的电解铜箔,在压机中进行2小时固化,固化压力为45Kg/cm2,固化温度为220℃,获得厚度为0.1、0.4、0.8mm的覆铜箔层压板。
实施例2
将50重量份氰酸酯树脂A2、50重量份苯酚联苯基芳烷基型环氧树脂(NC-3000H,由日本化药株式会社提供)、0.02重量份辛酸锌溶于丁酮并混合均匀,用丁酮调节至合适粘度,搅拌混合均匀,制得胶液。按照与实施例1相同的制作工艺,获得厚度为0.1、0.4、0.8mm的覆铜箔层压板。
实施例3
将70重量份氰酸酯树脂A2、30重量份苯酚联苯基芳烷基型环氧树脂(NC-3000H,由日本化药株式会社提供)、0.02重量份辛酸锌溶于丁酮并混合均匀,用丁酮调节至合适粘度,搅拌混合均匀,制得胶液。按照与实施例1相同的制作工艺,获得厚度为0.1、0.4、0.8mm的覆铜箔层压板。
实施例4
将50重量份氰酸酯树脂A4、50重量份苯酚联苯基芳烷基型环氧树脂(NC-3000H,由日本化药株式会社提供)、0.02重量份辛酸锌溶于丁酮并混合均匀,用丁酮调节至合适粘度,搅拌混合均匀,制得胶液。按照与实施例1相同的制作工艺,获得厚度为0.1、0.4、0.8mm的覆铜箔层压板。
比较例1
用50重量份联苯基芳烷基型氰酸酯树脂(由明和化成株式会社提供的联苯基芳烷基型酚醛树脂MEH-7851H与氯化氰反应制得)代替实施例2中使用的50重量份氰酸酯树脂A2,其他按照与实施例2相同的方法获得厚度为0.1、0.4、0.8mm的覆铜箔层压板。
所述联苯基芳烷基型氰酸酯树脂具有以下所示的结构:
Figure BDA0001530763260000181
比较例2
用50重量份萘基芳烷基型氰酸酯树脂A5代替实施例2中使用的50重量份氰酸酯树脂A2,其他按照与实施例2相同的方法获得厚度为0.1、0.4、0.8mm的覆铜箔层压板。
根据以上具体描述的测量方法对上述实施例1-4和比较例1-2制得的覆铜箔层压板关于玻璃化转变温度(Tg:℃)、耐浸焊性(S)和耐湿热性进行测试,具体结果显示在以下表1中。
表1实施例1-4和比较例1-2中所制备的覆铜箔层压板的物性测试数据
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 比较例1 比较例2
Tg,℃ 240 255 280 280 220 245
耐浸焊性,S >120 >120 >120 >120 >120 >120
耐湿热性 OK OK OK × OK OK
实施例5
将30重量份氰酸酯树脂A3、70重量份苯酚联苯基芳烷基型环氧树脂(NC-3000-FH,由日本化药株式会社提供)、0.02重量份辛酸锌溶于丁酮并混合均匀,之后加入200重量份球形熔融二氧化硅(SC2050,由Admatechs提供)、2重量份环氧基硅烷偶联剂(Z-6040,由道康宁提供),并用丁酮调节至合适粘度,搅拌混合分散均匀,制得胶液。用厚度为0.1mm的E玻璃纤维布浸渍以上胶液,然后烘干去掉溶剂后制得预浸料。分别将1张、4张、8张的上述预浸料相叠合,并在其各自两侧压覆18μm厚度的电解铜箔,在压机中进行2小时固化,固化压力为45Kg/cm2,固化温度为220℃,获得厚度为0.1、0.4、0.8mm的覆铜箔层压板。
实施例6
将50重量份氰酸酯树脂A2、50重量份苯酚联苯基芳烷基型环氧树脂(NC-3000H,由日本化药株式会社提供)、0.02重量份辛酸锌溶于丁酮并混合均匀,之后加入110重量份勃姆石(APYRALAOH 30,由Nabaltec提供)、1重量份环氧基硅烷偶联剂(Z-6040,由道康宁提供)、1重量份分散剂(BYK-W903,由BYK提供),并用丁酮调节至合适粘度,搅拌混合分散均匀,制得胶液。按照与实施例5相同的制作工艺,获得厚度为0.1、0.4、0.8mm的覆铜箔层压板。
实施例7
将70重量份氰酸酯树脂A1、30重量份亚萘基醚型萘酚环氧树脂(EXA-7311,由DIC株式会社提供)、0.02重量份辛酸锌溶于丁酮并混合均匀,之后加入150重量份球形熔融二氧化硅(SC2050,由Admatechs提供)、5重量份核壳结构的有机硅粉末(KMP-605,由信越化学提供)、1.5重量份环氧基硅烷偶联剂(Z-6040,由道康宁提供),并用丁酮调节至合适粘度,搅拌混合分散均匀,制得胶液。按照与实施例5相同的制作工艺,获得厚度为0.1、0.4、0.8mm的覆铜箔层压板。
实施例8
将30重量份氰酸酯树脂A2、20重量份二(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺基苯基)甲烷(BMI-70,由KI Chemical Industry Co.,Ltd.提供)、50重量份苯酚联苯基芳烷基型环氧树脂(NC-3000H,由日本化药株式会社提供)、0.02重量份辛酸锌溶于DMF、丁酮并混合均匀,之后加入150重量份球形熔融二氧化硅(SC2050,由Admatechs提供)、10重量份核壳结构的有机硅粉末(KMP-605,由信越化学提供)、1重量份环氧基硅烷偶联剂(Z-6040,由道康宁提供),并用丁酮调节至合适粘度,搅拌混合分散均匀,制得胶液。按照与实施例5相同的制作工艺,获得厚度为0.1、0.4、0.8mm的覆铜箔层压板。
实施例9
将40重量份氰酸酯树脂A2、5重量份线性酚醛型氰酸酯树脂(PT-30,由LONZA提供)、5重量份二(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺基苯基)甲烷(BMI-70,由KI ChemicalIndustry Co.,Ltd.提供)、25重量份萘酚苯基芳烷基型环氧树脂(ESN-385,由新日铁提供)、25重量份苯酚联苯基芳烷基型环氧树脂(NC-3000-FH,由日本化药株式会社提供)、0.02重量份辛酸锌溶于DMF、丁酮并混合均匀,之后加入150重量份球形熔融二氧化硅(SC2050,由Admatechs提供)、1重量份环氧基硅烷偶联剂(Z-6040,由道康宁提供)、1重量份分散剂(BYK-W903,由BYK提供)、并用丁酮调节至合适粘度,搅拌混合分散均匀,制得胶液。按照与实施例5相同的制作工艺,获得厚度为0.1、0.4、0.8mm的覆铜箔层压板。
比较例3
用50重量份联苯基芳烷基型氰酸酯树脂(由明和化成株式会社提供的联苯基芳烷基型酚醛树脂MEH-7851H与氯化氰反应制得)代替实施例6中使用的50重量份氰酸酯树脂A2,其他按照与实施例6相同的方法获得厚度为0.1、0.4、0.8mm的覆铜箔层压板。
所述联苯基芳烷基型氰酸酯树脂具有以下所示的结构:
Figure BDA0001530763260000211
比较例4
用50重量份苯基芳烷基型氰酸酯树脂(由新日铁提供的α-萘酚芳烷基树脂SN485与氯化氰反应制得)萘基芳烷基型氰酸酯树脂A5代替实施例6中使用的50重量份氰酸酯树脂A2,其他按照与实施例6相同的方法获得厚度为0.1、0.4、0.8mm的覆铜箔层压板。
所述苯基芳烷基型氰酸酯树脂具有以下所示的结构:
Figure BDA0001530763260000212
比较例5
用30重量份苯基芳烷基型氰酸酯树脂(由新日铁提供的α-萘酚芳烷基树脂SN485与氯化氰反应制得)代替实施例8中使用的30重量份氰酸酯树脂A2,其他按照与实施例8相同的方法获得厚度为0.1、0.4、0.8mm的覆铜箔层压板。
所述苯基芳烷基型氰酸酯树脂具有以下所示的结构:
Figure BDA0001530763260000213
根据以上具体描述的测量方法对上述实施例5-9和比较例3-5制得的覆铜箔层压板关于耐浸焊性(S)、耐湿热性、弯曲模量(GPa)、平面方向热膨胀系数(CTE:ppm/℃)和阻燃性进行测试,具体结果显示在以下表2中。
表2实施例4-8和比较例3-5中所制备的覆铜箔层压板的物性测试数据
实施例5 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 比较例3 比较例4 比较例5
耐浸焊性,S >120 >120 >120 >120 >120 >120 >120 >120
耐湿热性 OK OK OK OK OK OK OK OK
弯曲模量,GPa 32 29 32 32 32 27 27 29
CTE,ppm/℃ 6 12 6 6 6 14 14 8
阻燃性 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
由表1和表2中所示的结果比较可知,当在本发明的范围内选取环氧树脂和具有式(I)结构的氰酸酯树脂时,可以得到具有优异性能的氰酸酯树脂组合物,使用该氰酸酯树脂组合物制得的覆金属箔层压板具有良好的耐热性、耐湿热性、力学性能、阻燃性和可靠性,低的平面方向热膨胀系数,适合用于制作高密度印刷线路板的基板材料。从比较例1~5可知,当由式(I)表示的氰酸酯树脂中的R不在本发明范围时,使用该氰酸酯树脂组合物制得的覆金属箔层压板的耐热性、力学性能(弯曲模量)显著降低,CTE显著升高。
综上所述,本发明所述的氰酸酯树脂组合物以及使用其制得的预浸料、层压板与覆金属箔层压板具有良好的耐热性、耐湿热性、力学性能(例如,弯曲模量)、阻燃性和可靠性,低的平面方向热膨胀系数,适合用于制作高密度印刷线路板的基板材料。
本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述,并非对本发明的构思和范围进行限定,在不脱离本发明设计思想的前提下,本领域中工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。

Claims (19)

1.一种氰酸酯树脂组合物,所述氰酸酯树脂组合物包含:
环氧树脂;以及
由下列式(I)表示的氰酸酯树脂:
Figure FDA0003172641940000011
其中,多个R选自由下列各项组成的组中的两种:被单个氰酸酯基取代的苯环和被两个氰酸酯基取代的苯环,且多个R不同时选自被单个氰酸酯基取代的苯环;R1为亚萘基或亚联苯基;R2、R3、R4和R5各自独立地选自氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、具有6-18个碳原子的芳基或具有7-19个碳原子的芳烷基;并且n为1至20的整数;
所述氰酸酯树脂占氰酸酯树脂和环氧树脂的总重量的10-90重量%;
所述环氧树脂占氰酸酯树脂和环氧树脂的总重量的10-90重量%;
所述氰酸酯树脂组合物还包含马来酰亚胺化合物;
以所述氰酸酯树脂和马来酰亚胺化合物的总重量为100重量份计,所述马来酰亚胺化合物的量为5~80重量份。
2.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂组合物,其中所述被单个氰酸酯基取代的苯环和被两个氰酸酯基取代的苯环分别具有由下式(II)-(III)表示的结构:
Figure FDA0003172641940000012
3.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂组合物,其中n为1至15的整数。
4.根据权利要求3所述的氰酸酯树脂组合物,其中n为1至10的整数。
5.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂组合物,其中R2、R3、R4和R5为氢原子。
6.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂组合物,其中所述氰酸酯树脂占氰酸酯树脂和环氧树脂的总重量的20-80重量%。
7.根据权利要求6所述的氰酸酯树脂组合物,其中所述氰酸酯树脂占氰酸酯树脂和环氧树脂的总重量的30-70重量%。
8.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂组合物,其中所述环氧树脂选自分子结构中含有至少两个环氧基的有机化合物。
9.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂组合物,其中所述环氧树脂占氰酸酯树脂和环氧树脂的总重量的20-80重量%。
10.根据权利要求9所述的氰酸酯树脂组合物,其中所述环氧树脂占氰酸酯树脂和环氧树脂的总重量的30-70重量%。
11.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂组合物,其中所述氰酸酯树脂组合物还包含无机填料。
12.根据权利要求11所述的氰酸酯树脂组合物,其中以所述氰酸酯树脂和环氧树脂的总重量为100重量份计,所述无机填料的量为10~300重量份。
13.根据权利要求12所述的氰酸酯树脂组合物,其中以所述氰酸酯树脂和环氧树脂的总重量为100重量份计,所述无机填料的量为30~270重量份。
14.根据权利要求13所述的氰酸酯树脂组合物,其中以所述氰酸酯树脂和环氧树脂的总重量为100重量份计,所述无机填料的量为50~250重量份。
15.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂组合物,其中以所述氰酸酯树脂和马来酰亚胺化合物的总重量为100重量份计,所述马来酰亚胺化合物的量为10~70重量份。
16.一种预浸料,所述预浸料包括基材及通过含浸干燥后附着基材上的根据权利要求1-15中任一项所述的氰酸酯树脂组合物。
17.一种层压板,所述层压板包括至少一张根据权利要求16所述的预浸料。
18.一种覆金属箔层压板,所述覆金属箔层压板包括至少一张根据权利要求16所述的预浸料以及覆于所述预浸料一侧或两侧的金属箔。
19.一种印刷线路板,所述印刷线路板包括至少一张根据权利要求16所述的预浸料。
CN201711498226.9A 2017-12-28 2017-12-28 氰酸酯树脂组合物及其用途 Active CN109971130B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711498226.9A CN109971130B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 氰酸酯树脂组合物及其用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711498226.9A CN109971130B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 氰酸酯树脂组合物及其用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109971130A CN109971130A (zh) 2019-07-05
CN109971130B true CN109971130B (zh) 2021-12-17

Family

ID=67075701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711498226.9A Active CN109971130B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 氰酸酯树脂组合物及其用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109971130B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107207855A (zh) * 2015-03-31 2017-09-26 三菱瓦斯化学株式会社 印刷电路板用树脂组合物、预浸料、树脂复合片和覆金属箔层叠板

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107207855A (zh) * 2015-03-31 2017-09-26 三菱瓦斯化学株式会社 印刷电路板用树脂组合物、预浸料、树脂复合片和覆金属箔层叠板

Also Published As

Publication number Publication date
CN109971130A (zh) 2019-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107254144B (zh) 树脂组合物和使用其的预浸料以及层压板
JP5999369B2 (ja) 樹脂組成物ならびにこれを用いたプリプレグおよび積層板
US7601429B2 (en) Prepreg and laminate
CN110218415B (zh) 树脂组合物、预浸料、层压板、覆金属箔层压板以及印刷线路板
JP5692062B2 (ja) 樹脂溶液の保存方法、並びに、プリプレグ及び積層板の製造方法
TWI657108B (zh) 環氧樹脂組合物、預浸料、層壓板和印刷電路板
JP4997727B2 (ja) 難燃性樹脂組成物、並びにこれを用いたプリプレグ及び積層板
KR101738291B1 (ko) 시아네이트 수지 조성물 및 그 용도
CN109988298B (zh) 一种改性聚苯醚树脂、热固性树脂组合物及其用途
WO2015152427A1 (ja) N-置換マレイミド基を有するポリフェニレンエーテル誘導体、並びにそれを用いた熱硬化性樹脂組成物、樹脂ワニス、プリプレグ、金属張積層板、及び多層プリント配線板
JP2009035728A (ja) プリプレグ及び積層板
KR102338982B1 (ko) 열경화성 수지 조성물, 이를 이용한 프리프레그 및 기판
TWI716967B (zh) 樹脂組合物、預浸料、層壓板、覆金屬箔層壓板以及印刷電路板
JP6546993B2 (ja) 熱硬化性樹脂組成物、及びそれを用いて製造されたプリプレグと積層板
WO2019127391A1 (zh) 马来酰亚胺树脂组合物、预浸料、层压板和印刷电路板
CN109749440B (zh) 氰酸酯树脂组合物及其用途
TW201420675A (zh) 氰酸酯樹脂組合物及使用其製作的預浸料、層壓材料與覆金屬箔層壓材料(一)
JP2004175925A (ja) プリプレグ及び積層板
TW201420676A (zh) 氰酸酯樹脂組合物及使用其製作的預浸料、層壓材料與覆金屬箔層壓材料(二)
KR101738292B1 (ko) 시아네이트 수지 조성물 및 그 용도
CN109970952B (zh) 氰酸酯树脂组合物及其用途
CN109971130B (zh) 氰酸酯树脂组合物及其用途
KR20200055795A (ko) 에폭시 수지 조성물, 프리프레그, 적층판 및 인쇄회로기판
CN109825039B (zh) 氰酸酯树脂组合物及其用途
KR102661952B1 (ko) 수지 조성물, 프리프레그, 적층판, 금속박 적층판 및 인쇄회로기판

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant