TW583256B - Thermosetting resin composition and use thereof - Google Patents
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Description
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五、發明說明(U
[發明領威] 氣絕ί二=:ϊ:化性樹脂組成物及使用該蚯成物之電 [技術背景] prepreg)及積層板。 為主2設:用之印刷電路板泛採用以環氧樹脂 引起之圖^之么’隨著電子設備之實裝密度之增大所 傳播速度之古化、表面實裝方式之固定以及隨伴信號 望能改盖印:Ϊ々所處理之信號之高頻〖’業界強烈希 二刷電路板材料之低介電損耗化及耐熱性。 而成之共㈡硬化劑用由苯乙烯與馬來酸針 於s太*心D樹知之樹腊組成物或積層板之事例’例如, 挽性,=ϊΐΚΓ 1 09476號公報中’記載有為賦與可 必項成t而ί環氧稀釋劑及丙烯腈-丁二烯共聚合物為 而成i:聚由可撓性環氧樹脂、苯乙烯與馬來酸酐 取您,、聚合樹脂之可撓性印刷電路板。又, 物及2办3號公報中記載有含有由環氧樹脂、芳族乙烯化合 及馬來酸酐所製得之酸價在280以上之共聚合樹脂、以 氰醯胺之5衣氧樹脂化合物。再者,特開平9-25349號 報中Z載有含有經溴化之環氧樹脂、苯乙烯與馬來酸酐 =共聚合樹脂(環氧樹脂硬化劑)、苯乙烯系化合物以及溶 J之預浸物、電氣用積層板材料。特開平丨〇 —丨7 6 8 5號公報 及特開平10-17686號公報中記載有含有環氧樹脂、芳族乙 缔7合物與馬來酸酐之共聚合樹脂、酚化合物之預浸物、 電氣用積層板材料。特表平1〇 一 5〇5376號公報中記載有含
Μ 583256 五、發明說明(2) 有環氧樹脂、羧酸酐 形化合物之樹脂組成 均在隨著圖案之細密 面尚不足夠。亦即在 以及與銅箔之間之高 [發明擬解決之課題] 鑑於上述問題, 耗性、财熱性、耐濕 硬化性樹脂組成物及 [解決課題之方法] 本發明之一例有 為含有 (1)含有(a)以一 型環氧樹脂用交聯劑、烯丙基網狀成 物、積層板、印刷電路板。但,此等 化、信號之高頻率化所要求之性能方 低介電損耗性、高耐熱性、高耐濕性 黏接性等方面之性能不充份。 本發明之目的在於提供一種低介電損 性以及與銅箔間之黏接性均優異之熱 其用途、例如’預浸物及積層板等。 關一種熱硬化性樹脂組成物,其特徵 般式(I):
(式中’ R1為氫原子、鹵原子、 獨立之齒原子、碳數1至5之脂 為0至3之整數,較佳為〇、而^ 表示之單體單元,及 (b)以一般式(II): (I) 或碳數1至5之烴基、R2為各 肪族烴基、或芳族烴基、X 為自然數)
583256
五、發明說明(3)
(II) (式中,η為自然數) 以及 熱硬化性樹脂 表示之單體單元之共聚合樹脂; (2)與該成份(1) 一起硬化之 之熱硬化性樹脂組成物,且 該組成物之硬化物在1GHz以上之頻率下之電容率 (specific inductive cpapcity)為 3 g 以下、玻璃化溫度 為170C以上’而並不僅以該成份(1)所構成者。 本發明之一例中,較佳為不用上述成份(丨),而使用 (1),上述之單體單元(a)及(b)之外,尚含有作為單體單元 (c)以一般式(III):
(III)
583256 五、發明說明(4) (式中,R3為自原子、碳數i至5之脂肪族煙基、芳族炉 基、羥基、硫醇基、或羧基,而丫為〇至3之 較 0,而Γ為自然數) 权住马 表f之N-苯基馬來醯亞胺及/或其衍生物之共聚合 之熱硬化性樹脂組成物。又,(2)埶 ,樹月曰 , 以)熱硬化性樹脂較佳為(2 ) 於1刀子中至少具有2個氰酸酯基之氰酸酯樹脂。 t發明之其他例有關-種熱硬化性樹脂組成物,其特 m馬含有 (1)含有(a)以一般式(I) ·· R1 CH,
I -C-
L (式中’R1為氫原子 '鹵原子、或碳數丨至5之烴基、R2為各 獨立之鹵原子、碳數丨至5之脂肪族烴基、或芳族烴基、X 為〇至3之整數,較佳為〇,而111為自然數) 表示之單體單元,及 (b)以一般式(I I): 〇 (II) 583256 五、發明說明(5) (式中,η為自然數) 表示之單體單元之共聚合樹脂,以及 (2 )’於1分子中至少具有2個氰酸酯基之氰酸酯樹脂。 本發明之其他例中,較佳為不用上述成份(1 ),而使 用(1)’上述之單體單元(a)及(b)之外,尚含有作為單體單 元(c)以一般式(I I I) ··
—l·-CH——CH— / I I / 〇=C /C=〇 XN
(III) (式中,R3為鹵原子、碳數1至5之脂肪族烴基、芳族烴 基、羥基、硫醇基、或羧基,y為0至3之整數,較佳為0, 而r為自然數)表示之N -苯基馬來醯亞胺及/或其衍生物之 共聚物樹脂之熱硬化性樹脂組成物。 [發明之實施形態] 以下,就本發明加以詳細說明。 本發明之成份(1)或(1)’,可為苯乙烯與馬來酸酐之 共聚合樹脂。本發明中,單體單元(a)可從例如,苯乙 烯、1-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、二甲基苯乙烯、氣苯乙 烯以及溴苯乙烯等獲得,可從混合1種或2種以上之化合物 獲得。再者,上述之單體單元以外,亦可與各種能聚合之
313348.ptd 第12頁 583256 五、發明說明(6) 成份共聚合,此等各種能聚合之成份可例舉:乙烯、丙 烯、丁二烯、異丁烯、丙烯腈、氯化乙烯以及氟化乙烯等 之乙烯化合物、;如甲基丙烯酸甲酯之甲基丙烯酸酯以及如 丙烯酸甲酯之丙烯酸酯等之具有甲基丙烯醯基或丙烯醯基 之化合物等。在此’可任意經由弗里德爾克拉夫茨反應 (Friedel - Craft ’ s reaction)或使用鋰等之金屬系觸媒之 反應,對單體單元(a)導入烯丙基、甲基丙稀醢基、丙稀 醯基以及羥基等之取代基。 本發明中,可對單體單元(b)導入各種含羥基化合 物、含胺基化合物' 含氰酸酯化合物以及含環氣基化人 fwri r% 本發明中,伙冗·电特性及踱塥亿溫度之觀點來 —早疋(c)較佳為N -苯基馬來醯亞胺或具有酚 =基馬來醯亞胺之衍生物,而從耐熱性及 I土 _ 看’特佳Λ Μ贫:a基七& J廢'性之觀點來 為 基馬來醯亞胺。N_苯基馬來醯亞 物可例舉以一般式(IV)至(ΙΧ): 亞胺之何生
583256 五、發明說明(7) (式中,w為各獨立之1至3之整數) 表示之化合物等。 本發明中,成份(1)較佳為以一般式(X) ·· R1
(X) (式中,『、^、111、11以及又為與上述者同意義) 表示之共聚合樹脂。R1可例舉:氫原子、鹵原子、或礙數 1至5之烴基、其中較佳為氫原子或甲基。R2可例舉:各獨 立之鹵原子、碳數1至5之脂肪族烴基、或含有與單體(a) 之苯部分一起形成萘之基之芳族烴基,其中較佳為氫原子 或甲基。 本發明中,成份(1)較佳為以一般式(X I):
313348.ptd 第14頁 583256 五、發明說明巧厶榭脂。 表示之共聚合树月曰 如考慮電容率及介電損失角 t β 正切(dielectric In。。
tangent)與玻璃化溫度、錫捏+ 〇SS
之n i # 坪耐熱性以及對鋼绪之獻始LL ^間的平衡時,則本發明之 ^取人 黏接性 佳為〇 · 8至1 9。 )之,、聚5組成比m / n較 本發明中’成份⑴,較佳為以一般式(χιι): / D1 X /
表示之此、 3、n、r、x以及y為與上述者同意義) 一;ίΐ樹脂。R可例舉:幽原子、碳數1至5之脂肪 C與單體(c)之苯部份-起形成蔡之基之芳: 基:备基、硫醇基、或縣、其中較佳為氫原子或 ^ 本發明中,成份(1),較佳為以一般式(ΧΙΙΙ):
$ 15頁 583256 五 、發明說明(9)
—T^CH 2*Cs
kJ ο
—CH-CH- I I Γ -CH - 0 〇〆
/S 0 (XIII) 0 (式中,R 111、n'以及r為與上述者同音義) 表示之共聚合樹脂。 f门思義) 如考慮電容率& ^ 電抽失角正切與玻璃化溫度、鍚焊 耐熱^^之黏接性之間的平衡時,則本發明之成 份(1)之” 4 〇組成比m/(n + r)較佳為〇 8至19,更佳為i 至3。 . 如考ΐϋ率及介電損失角正切與玻璃化溫度、錫焊 财熱性以荡之黏接性之間的平衡時,則本發明:二 份(1),之,、t 5組成比η/Γ較佳為1/49至49,更佳為1/9 9 ° 又,如考慮耐熱性及機械強度與20(TC以下之成型加 工性之間的平衡,則成份(1)或(1),之重量平均分子$ 為1,000至300,000。在此,番蔷亚认八?1/^ ^量較 -之重量平均分子量齡 佳為L 000至300,000。在此,重量平均分子量係’依較 之值 溶析液使用四氫呋喃之膠透層析術(gel permeati〇n為 chromatograply)測定,並由標準聚苯乙烯檢量線所換算
313348.ptd 第16頁 叫256 五、發明說明(10) " ^ 本發明中,含有成份(1)或(1),及熱硬化性樹脂之樹 θ、、且成物之硬化物較佳為1GHz以上之頻率下之電容率為3 从下’且玻璃化溫度為170。(:以上。如考慮低介電損耗與 了熱性及耐濕性等之間的平衡,則電容率較佳為2. 2至 ,特佳為2.4至2. 9。如考慮耐熱性與樹脂成份之配 耐濕性以及低介電損耗性等之平衡,則玻璃化溫度較 佐為170至230 °C,特佳為175至22〇t。 為將含有前述共聚合樹脂之樹脂硬化物之電容率調整 為3.0以下,玻璃化溫度作成17〇t以上起見可使本發明 之樹脂組成物中,除成份(1)或(1)’以外,尚含有能與該 共聚合樹脂一起硬化之熱硬化性樹脂成份。如此之成份, 可使用能與該共聚合樹脂一起硬化之低電容率、高玻璃化 溫度之樹脂,由於與成份(1)或(1)’組合而作成組成物, 即可作成電容率為3.0以下,且玻璃化溫度為17〇χ:以上之 本發明組成物。 本發明中,(2)熱硬化性樹脂並無特別限定,祇要是 能達成本發明之目的之樹脂,則均可使用之。熱硬化性樹 脂玎例舉:於1分子中至少具有2個氰酸酯基之氰酸酯樹 脂0 本發明中,作為(2 ),氰酸酯樹脂之氰酸酯化合物之具 體例玎例舉:二(二氰酸酯苯基)丙烷、二(4_氰酸酯 基-3, 5 一甲基笨基)甲烧、二(4 -氰酸酯苯基)硫醚、2,2 — 二(4-氰酸酯苯基)六氟丙烷、二(氰酸酯苯基)乙烷、酚與 二環戊二烯共聚合物之氰酸酯及酚漆用酚醛氰酸酯等, 而
313348.ptd 第17頁 583256 五、發明說明(li) " 可此合1種或2種以上使用。這些樹脂中,從介電特性及耐 熱性之觀點來看,以2, 2 —二(氰酸酯苯基)丙烷為較佳,更 佳為&有預先將依自聚合(self polmerization)形成三聚 物(trimei^)以上之聚合物而成之三聚物以上之混合物者, 如$慮電谷率及介電損失角正接與耐熱性及防止膠化之間 的平衡:則以2,2 -二(氰酸酯苯基)丙烷之10至90莫耳%而 形成之二聚物以上之樹脂為特佳。 又二在依自聚合而形成具有三嗪環之三聚物以上時, 預失^與氰酸酯樹脂一起將成份(丨)或(丨),混合溶解,作成 成份(1)或(1)’與因氰酸酯樹脂而具有三嗪環之三聚物以 上之 I σ 物所形成之半 ipN(interpenetrating Polymer Network滲透聚合物網狀)構造亦為有效,而由於作成此半 IPN構造,即可改善玻璃化溫度及銅箔黏接性、介電特 性。以下,將如此之成份(丨)或(丨),與(2 )之間之聚合物 造稱為半IPN。 又’(2 )氰酸酯樹脂之硬化觸媒可例舉:環烷酸鋅、 %烷酸錳以及環烷酸鈦等之有機金屬觸媒,而硬化促進劑 T例舉·紛壬紛以及對異丙基紛(para cumyl phenol) 等之單酚化合物、雙酚A、酚漆用酚醛樹脂等之多元酚化 合物。其中,硬化觸媒而言,從介電特性或耐熱性之觀點 來看,較佳為環烷酸鋅、環烷酸錳,從熱硬化反應時之轉 化率之觀點來看,特佳為環烷酸鋅。又,硬化觸媒之使用 量’如考慮熱硬化反應時之轉化率'介電特性或耐熱性,
313348.ptd 第18頁 583256 五、發明說明(12) :氰:醋之〇.〇m〇〇重量%。又硬化促進劑而 :眭界1:L之觀點來看,*佳為單酚化合物,而從介電 熱性之觀點來特佳為對異丙基紛。硬化促進 :較圭為對氰酸醋樹脂 < 氰酸 當量計 為 〇· 01至1. 00。 本發明之熱硬化性樹脂組成物,如考慮玻璃化溫度、 鍚焊耐熱性以及與銅箔之間之黏接性時,則對成份(丨)或 (1) 100重量份’成份(2)較佳為1〇至3〇〇重量份,更佳為 50至300重量份,特佳為5〇至250重量份。 本發明中’作為成份(3 ),可任意併用周知之環氧樹 脂、環氧樹脂硬化劑、環氧樹脂硬化促進劑、異三聚氰酸 6旨化合物及其硬化觸媒、熱塑性樹脂、彈性物、難燃劑及 填充劑等。 本發明中,作為改性劑,較佳為使用成份(3 )之環氧 樹脂。由於環氧樹脂之添加,而可改善樹脂組成物之耐濕 性、耐熱性、特別是吸濕後之耐熱性。可於樹脂組成物中 對成份(1)100重量份添加0至300重量份之環氧樹脂。成份 (3)而言,衹要是1分子中具有2個以上之環氧基之環氧樹 脂,而不特別予以限定,惟可例舉:雙紛A系、雙酴F系、 聯酚系、漆用酚醛系、多官能酚系、萘系、脂環族系及醇 系等之縮水甘油醚及此等之#化物、縮水甘油胺系以及縮 水甘油酯系等,而可混用1種或2種以上使用之。其中,從 介電特性及耐熱性之觀點來看,較佳為二環戊二烯型環氣 樹脂、雙酚A漆用酚醛型環氧樹脂、聯酚塑環氧樹脂、四
313348.ptd 第19頁 五、發明說明(13) 一 溴雙粉A型環氧樹腊及含聚二甲基 耐濕性及銅落黏接性之觀點來看,特佳d從 本發明中二Ϊ 雙紛A漆用•駿型環氧樹脂。 胺化合物以及酚化人你與e ^ 了例舉·酸酐、 古,可例夹^ 〇物。衣氧樹脂之硬化促進劑實例而 ;。例舉類及其衍生物、三級胺類及四級錢鹽 =稀丙ί^ ,二聚氰酸醋化合物實例而言,可例舉: 酸醋、三甲稀丙基異三聚_、二烯 異:聚ΐΐΓ異三聚氰酸醋、一烯丙基二縮水甘油基 酿乙基異三二;:異三聚氣酸醋、”基丙稀 看’較佳為三烯两基工4!酿,低溫硬化性之觀點來 氛酸醋,#介電特性之:::;6曰、三丙稀醯乙基異三聚 氰酸醋。,化觸來看,特佳為三烯丙基異三聚 苯酿化過氧化#,、2U;舉乂本”自由ί引發劑之 基)-3一己烁 ,一甲基-2, 5-二(第二丁基過氧化 烯3等之有機過氧化物等。 發明中’熱塑性樹脂而言,可例舉:聚四氟乙烯、 、取2^聚丙烯、聚苯乙烯、聚伸苯基醚樹脂、苯氧基樹 ^ ' 一碳,酯樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹 曰一甲笨樹脂、石油系樹脂以及有機矽樹脂等。 本發明中’彈性物(e 1 as tomer )而言,可例舉:聚丁 一稀、聚丙烯腈、環氧改性聚丁二烯、馬來酸酐改性聚丁 一稀、盼改性聚丁二烯以及羧基改性聚丙烯腈等。 1麵
1181
第20頁 313348.ptd 583256 五、發明說明(14) 本發明中,難燃劑而言,可例舉:六溴苯、溴化聚碳 酸酯、溴化環氧樹脂以及溴化盼樹脂等之鹵素系難燃劑; 磷酸三個甲苯酯及磷酸三個二氯丙酯等之磷酸酯系難燃 劑;紅磷、三氧化銻、氫氧化鋁、以及氫氧化鎂等之無機 物之難燃劑。 本發明中,填充劑而言,可例舉:氧化矽、雲母、滑 石、玻璃短纖維或微粉末及中空玻璃等之無機物粉末;有 機矽粉末、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯、以 及聚伸苯基醚等之有機物粉末等。 本發明中可任意使用有機溶劑而並無特別之限制。有 機溶劑而言,可例舉:丙酮、甲基乙基甲酮、甲基異丁基 酮、環己酮等之酮系溶劑;乙二醇一甲醚等之醇系溶劑; 四氫呋喃等之醚系溶劑;甲苯、二甲苯、間三甲苯 (mesitylene)等之芳族系溶劑;二甲基曱醯胺、二甲基乙 醯胺、N -甲基吡咯烷酮等,而可混合1種或2種以上使用 之。 本發明中,能任意添加該樹脂組成物、紫外線吸收 劑、氧化防止劑、光引發聚合產生劑、螢光增白劑以及密 貼性改善劑等,並無特定限定。可例舉:苯并三唑系等之 紫外線吸收劑、受阻紛(h i nder ed pheno 1)系或苯乙烯化 酚等之氧化防止劑、二苯甲酮類、T基酮縮醇類、噻噸酮 系等光引發聚合產生劑、甚衍生物等之螢光增白劑、尿素 矽烷等之尿素化合物或有機矽烷隅合劑等之密貼性改善劑 等0
313348.ptd 第21頁 583256 五、發明說明(15) 本發明之預浸物’係將前述之本發明之熱硬化性樹脂 組成物浸潰或塗層於基材而成者。以下,就本發明之預浸 物詳述之。 本發明之預浸物,可例如將成份(1)或(1),及成份(2) 以及任意方式含有成份(3)之熱硬化性樹脂組成物浸潰或 塗層於基材,接著,依加熱等使之半硬化(β階段化)以製 造本發明之預浸物。本發明之基材,可使用各種電氣絕緣 材料用積層板所用之周知者。其材料可例舉:Ε玻璃、D玻 璃、S玻璃以及Q玻璃等之無機物纖維、聚醯亞胺、聚醋以 及聚四氟乙烯等之有機纖維以及該等之混合物等。該等基 材具有例如,織布、不織布、粗布、短纖維紗魏以及表面 處理氈等之形狀’惟材質及形狀係視作為目的之成型物之 用途或性能選擇,並視需要可以單獨或組合2種以上之材 質及形狀。基材之厚度並無特別限定,惟可使用例如,約 0· 03至0· 5mm者,經以有機矽烷隅合劑等表面處理者或經 以機械方式纖維開鬆處理者,因耐熱性及耐濕性、加工性 佳而好用。按對該基材之樹脂組成物之附著量,以乾燥後 之預浸物之樹脂含有率計,能成為2 0至9 0重量%之方式對 基材施行浸潰或塗層後,通常於1 〇 〇至2 0 0 °C之溫度下加熱 乾燥1至3 0分鐘,使之半硬化(B階段化)即可製得本發明之 預浸物。 本發明之積層板可使用前述之本發明之預浸物施行積 層成型以形成之。將本發明之預浸物,例如重疊丨至2 〇 張,並以其1面或雙面配置有鋼及鋁等之金屬箱之構成施
313348.ptd 第22頁 583256 五、發明說明(16) 行積層成型即可製造之。金屬箔祇要是用、 絕緣材料用積層板及多層板之步驟,例如 ^,例如電氣 機、多段真空加壓機、連續成型 '高壓釜成型機等 用途者’則並無特別限定。又,成型條件^ $氣絶緣枒料 m , 可按 溫度10 0至2 5 0 °C、壓力2至100kg/cm2、加熱時間0· 1至5小 時之範圍成型之。又,亦可將本發明之預浸物與内層用電 路板組合並積層成型以製造多層板。 [實施例] 其次,依據下述之實施例更詳細說明本發明,惟此等 實施例並非侷限本發明者,下述例中之份,除非另有說 明’係指重量份之意。 合成例1 :成份(1 ):共聚合樹脂溶液(丨_丨)之調製 於備有溫度計、攪拌裝置以及回流冷卻管而能加熱及 冷部之2公升容量之反應容器中,置入由苯乙烯與馬來酸 昕而成之共聚合樹脂(埃孚·愛多克姆公司製:商品名 SMA1 00 0 :式(X)中,ιη/η=1·3、重量平均分子量:8,000) 4Wg、,環己酮2 73g,升溫至ι5〇至i6〇(?c並回流24小時。 然後冷卻至約1 0 0 °C、添加甲苯3 9 8 g、製得共聚合樹脂溶 液(固體成份:38重量%)(1-1)。 口成例2 ·成份(1):共聚合樹脂溶液(卜2)之調製 、,、於備有溫度計、攪拌裝置以及回流冷卻管而能加熱及 冷部之2公升容量之反應容器中,置入由苯乙烯與馬來酸 酐而成之共聚合樹脂(埃孚·愛多克姆公司製:商品名 SMA2000 : ^ rYx , / 凡Λ ηΛΛλ 八CX)中,m/m.〇、重量平均分子量:9,000)
583256 五、發明說明(17) 41 Og、及環己酮2 73g,升溫至1 50至1 60 °C並回流24小時。 然後冷卻至約100 °C、添加甲苯39 8g、製得共聚合樹脂溶 液(固體成份:3 9重量%) (1 - 2 )。 合成例3 :成份(1 ):共聚合樹脂溶液Ο -3 )之調製 於備有溫度計、攪拌裝置以及回流冷卻管而能加熱及 冷卻之2公升容量之反應容器中,置入由苯乙烯與馬來酸 酐而成之共聚合樹脂(埃孚·愛多克姆公司製:商品名 SMA3, 0 0 0 :式(X)中,m/η二3. 0、重量平均分子量: 1 0, 0 0 0 ) 4 1 Og、及環己酮2 73g,升溫至150至160°C並回流 2 4小時。然後冷卻至約1 0 0 °C、添加甲苯3 9 8g、製得共聚 合樹脂溶液(固體成份:38重量%)( 1-3)。 合成例4 :成份(1)’ :共聚合樹脂溶液(卜4)之調製 於備有溫度計、攪拌裝置以及附有回流冷卻管之水份 定量器而能加熱及冷卻之2公升容量之反應容器中,置入 由苯乙烯與馬來酸酐而成之共聚合樹脂(埃孚·愛多克姆 公司製:商品名SMA30 0 0 ) 4 1 0g及間三曱苯273g,升溫至 1 1 0 °C,在保持為1 0 7至1 1 3 °C之下少量分次滴下苯胺 4 6. 5g。滴下後於1 10°C下反應4小時後,升溫為165°C,在 回流下進行反應1 2小時。然後冷卻至約1 0 0 °C、添加甲苯 398g,製得由苯乙烯、馬來酸酐以及N-苯基馬來醯亞胺而 成之共聚合樹脂溶液(1-4)。(1-4)之固體成份為40重量 %,而苯乙烯與馬來酸酐與N -苯基馬來醯亞胺之共聚合組 成比,在成份(卜4)為m/(n + r) = 3、n/r = l。又,重量平均 分子量為1 0,0 0 0。
313348.ptd 第24頁 583256 五、發明說明(18) 合成例5 :成份(丨),:共聚合樹脂溶液(卜5)之調製 於備有溫度計、攪拌裝置以及附有回流冷卻管之水份 定量器而能加熱及冷卻之1公升容量之反應容器中,置入 由本乙稀與馬來酸針而成之共聚合樹脂(埃孚·愛多克姆 公司製··商品名SMA1 000 ) 202g及環己酮I34g,升溫至100 C ’在保持為9 7至1 〇 3 °C之下少量分次滴下苯胺4 6 · 5 g。滴 下後於1 0 0 °C下反應4小時後,升溫為1 5 5至1 6 0 °C,在回流 下進行反應1 2小時。然後冷卻至約1 〇 〇 t、添加甲苯 1 5 9g,製得由苯乙烯、馬來酸酐以及N—苯基馬來醯亞胺而 成之共聚合樹脂溶液(1-5)。(1-5)之固體成份為45重量 %’而苯乙烯與馬來酸酐與N -苯基馬來醯亞胺之共聚合組 成比’在成份(1-5)為m/(n + r) = l、n/r = l。又,重量平均 分子量為9, 0 0 0。 合成例6 :成份(1)’ :共聚合樹脂溶液(卜6 )之調製 於備有溫度計、攪拌裝置、冷卻管以及氮氣導入管而 能加熱及冷卻之2公升容量之反應容器中,置入苯乙稀 10 4g與馬來酸酐ig.6g與N -苯基馬來醯亞胺i38.4g、及偶 氮二異丁腈4.0g、十二烧基硫醇〇.4g、甲基乙基甲酮 19 3g、甲苯2 0 0g,於氮氣氛下70°C進行聚合反應4小時, 製得由苯乙浠與馬來酸酐與N -苯基馬來醯亞胺而成之共聚 合樹脂之溶液(1-6)。(1-6)之固體成份為41重量%,而苯 乙稀與馬來酸酐與N -苯基馬來醯亞胺之共聚合組成比,在 成份(1-6)為m/(n + r) = l、n/r=l/4。又,重量平均分子量 為 20, 〇〇〇 〇
313348.ptd 第25頁 583256 五、發明說明(19) 合成例7 :成份(1):共聚合樹脂溶液(卜7)之調製 —旦於備有溫度計、攪拌裝置以及附有回流冷卻管之水份 定量器而能加熱及冷卻之2公升容量之反應容器中,置入 =苯乙烯與馬來酸酐之共聚合樹脂(戴拉克(Dylark)公司 製、商品名戴拉克D —232 )41 〇g及環己_ 273g,升溫至15() 至1 6 0 C#、回流2小時以去除水份。然後冷卻至約1 〇 〇、 =加曱苯398g’製得由苯乙烯與馬來酸酐而成之共聚合樹 ,之冷液(1-7)。(卜7)之固體成份為38重量%,而苯乙烯 ”馬來酸酐之共聚合組成比,在成份(卜7)為m/n=l 1 · 5。 又’重i平均分子量為200, 〇〇〇。 口成例8 ·成份(1):共聚合樹脂(1-8)之調製 〜旦^備有溫度計、攪拌裝置以及附有回流冷卻管之水份 器而能加熱及冷卻之2公升容量之反應容器中,置入 ,乙烯與馬來酸酐而成之共聚合樹脂(戴拉克公司製、 。(:了 ^ ^拉克D 332 )41 〇gA環己嗣273g ’升溫至150至160 — 回流2小時以去除水份。然後冷卻至約1 0 0 °c、添加甲 $ j8g ’製得由苯乙烯與馬來酸酐而成之共聚合樹脂之溶
313348.ptd 第26頁 583256 五、發明說明(20) °C,在保持為77至83 °C之下添加環烧酸辞8重量%溶液 0 · 2 2 g。添加後,於8 〇 下進行反應3 · 5小時,製得氰酸酯 樹脂之溶液(2 — 1)。(2-1)之固體成份為61重量%,而由採 用膠透層析術之測定確認因自聚合而原料之2, 2-二(氰酸 酯苯基)丙燒之45莫耳%形成有三聚物以上之聚合物之事 實。 合成例1 0 :成份(2 ):氰酸酯樹脂(2 - 2 )之調製 於備有溫度計、攪拌裝置以及冷卻管而能加熱及冷卻 之3公升容量之反應容器中,置入2, 2 -二(氰酸酯苯基)丙 烧1519g、對異丙基酚23.1g以及甲苯1022g,升溫至80 °C,在保持為77至以艽之下添加環烷酸辞8重量%溶液 〇· 22g。添加後於80 °C下反應1小時,製得氰酸酯樹脂之溶 液(2-2)。(2-2)之固體成份為61重量%,而由採用膠透層 析術之測定確認因自聚合而原料之2,2 -二(氰酸酯苯基)丙 烧之20莫耳%形成有三聚物以上之聚合物之事實。 合成例1 1 :成份(1 )與(2 )之半I PN之調製 於備有溫度計、攪拌裝置及冷卻管而能加熱及冷卻之 5公升容量之反應容器中,置入2, 2-二(氰酸酯苯基)丙烷 1519g、對異丙基酚23.1g、由苯乙烯與馬來酸酐而成之共 聚合樹脂(戴拉克公司製、商品名戴拉克D-332)1519g、及 甲苯1 022g,升溫至i〇(rc並溶解之。溶解後,在保持為97 至l〇3C之下添加環烧酸鋅8重量%溶液〇g8g。添加後於 120 °C下反應5小時,製得苯乙烯與馬來酸酐之共聚合樹 脂’和因氰酸酯樹脂而具有三嗪環之三聚物以上之聚合物
313348.ptd 第27頁 583256 五、發明說明(21) 所形成之半 IPN(Interpenetrating Polymer Net work 滲透 聚合物網狀)構造之溶液。此固體成份為67重量%,而由採 用膠透層析術之測定確認因自聚合而原料之2, 2_二(氰酸 黯苯基)丙烷之60莫耳%形成有三聚物以上之聚合物之事 實。在此,苯乙烯與馬來酸酐之共聚合組成比,在成份 ⑴中為m/n = 7· 0 〇 比較合成例1 ·笨乙烯樹脂(a __ 1 )之調製 於備有溫度計、攪拌裝置、冷卻管及氮氣導入管而能 加熱及冷卻之2公升容量之反應容器中,置入苯乙烯 2 7 7g、偶氮二異丁腈4. 、十二烷基硫醇〇· 4g、甲基乙基 甲蒙I216g以及甲苯2〇0g,於氮氣氛下在70°C進行聚合反應 4小時’製得苯乙烯樹脂之溶液(a—丨)。(a—丨)之固體成份 為41重量%。又,重量平均分子量為2〇, 〇〇〇。 比較合成例2:比較共聚合樹脂(3-2)之調製 於備有溫度計、攪拌裝置、冷卻管以及附有氮氣導入 管而能加熱及冷卻之2公升容量之反應容器中,置入苯乙 烯l〇4g與N-笨基馬來醯亞胺173g、及偶氮二異丁腈4.〇g、 十二燒基硫醇〇.4g、曱基乙基甲酮216g、甲苯200g,於氮 氣氛下在7 0 °C進行聚合反應4小時,製得由苯乙烯與N -苯 基馬來醯亞胺而成之共聚合樹脂之溶液(a-2)。(a-2)之固 體成份為41重量%而苯乙烯與N-苯基馬來醯亞胺之共聚合 組成比為1: i。又,重量平均分子量為2〇〇, 〇〇〇。
313348.ptd 第28頁 583256 五、發明說明(22) a-2)、合成例9及10(2-1或2-2)、合成例u (半IpN)所製得 者’及視情形之成份(3):環氧樹脂及/或異三聚氰酸醋化 合物以及作為硬化反應觸媒之三乙胺、環烷酸辞及/或對 異丙基酚,按表1至4所示之配方(重量份)混合,製得$均句 的清漆。將此清漆浸潰塗層於厚度〇 · 1 mm之E破 付== Λ η η %哨布上,於 160C下加熱乾燥10分鐘,製得樹脂含量55重 物。 发/❶之預浸 物 接著,將各預浸物重疊4張,上下配置18 ,, I ^逑方法就: 、吸壤性(吸水 玻璃化溫度進行 =,以壓力25kg/cm1 2 3、溫度i85°C下加壓9〇分趫之銅 泊積層板。使用如此所得之銅箔積層板…侍、4 =容率(1GHz)、介電損耗角正切(1GHz) 測定二7。熱性' 黏接性(剝離強度)、 ⑴電容率及介電損失角正切之測定 鋼_ = 層銅作經去除 =?P4291B),測
1 吸濕性(吸水率)之評價 2 將鋼箔積層板、、赛、主 3 ;平價用基板,#用平刻液中以製作趣去除鋼荡之 12lc、23伪之條件施(股)製高塵鋼贫驗裝置, 用基板之吸水率。 小時之高壓鍋處理後,測定評價 4 (3) 锡焊耐熱性之評價 貝 583256 五、發明說明(23) 將銅箱積層板浸潰於銅儀刻液中以製作經去除銅箱之 評價用基板,並於溫度288 °C之錫焊浴中浸潰評價用基板 2 0秒鐘後,藉由外觀之觀察,評價耐熱性。 (4 )黏接性(剝離強度)之評價 銅箔積層板浸潰於銅蝕刻液中以形成1 cm寬之鋼箱而 製作評價基板,並採用流變儀(rhe ome t er )測定剝離強 度。 (5 )玻璃化溫度之測定 將銅箔積層板浸潰於銅蝕刻液中以製作經去除銅箔之 評價用基板,採用 TM A (Thermal Mechanical Analyzer 熱 機械性分析器)試驗裝置(杜邦公司製TMA2940 ),按升溫速 度5 °C /分鐘、荷重0 · 0 5 N、膨脹法、測定溫度範圍2 0至2 5 0 °C之條件下觀察評價用基板之熱膨脹特性,將熱膨脹曲線 之曲折點之溫度作為玻璃化溫度。 將結果列示於表1、2 (實施例)及表3、4 (比較例)。 f施例1 3至1 8、比較例1 0至1 5 將從合成例1至8 (1 - 1至1-8 )、比較合成例1與2 (a- 1或 a-2)、合成例9及10(2-1或2-2)、合成例11(半IPN)所製得 者、及成份(3):環氧樹脂及/或異三聚氰酸酯化合物或作 為硬化反應觸媒之三乙胺、環烷酸鋅、2, 5-二甲基-2, 5 -二(第三丁基過氧)-3 -己-3-烯及/或對異丙基酚,按表5及 表6所示之調配比例(重量份)混合,製得均勻的清漆。 其次,將此清漆展延於PET薄膜上,於160 °C下加熱乾 燥並依流延法取出固體成份。其次,使用此固體成份,於
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壓力25kg/cm2、溫度185°C下施行加壓90分鐘,製得樹於 板。採用如此所製得之樹脂板,就電容率(1GHZ) '介電。 耗角正切(1 G Η ζ )、玻璃化溫度,依下列方法施行測定。二 (6 )樹脂板之電容率及介電損耗角正切之測定 ° 採用惠普公司製電容率測定裝置(製品名: ΗΡ4 2 9 1Β),測定所製得樹脂板在頻率iGHz下之電容率及八 電損耗角正切。 ;1 (7 )玻璃化溫度之測定 將所製得之樹脂板之熱膨脹特性,採用TM A試驗裝置 (杜邦公司製TMA2940),按升溫速度5°C/分鐘、荷重 〇· 05N、膨脹法、測定溫度範圍20至2 5 0 °C之條件下觀察評 價用基板之熱膨脹特性,將熱膨脹曲線之曲折點之溫度作 為玻璃化溫度。 又’將上述清漆浸潰塗層於厚度〇· lmm之E玻璃布上, 於1 6 0 °C下加熱乾燥1 〇分鐘,製得樹脂含量5 5重量%之預浸 物。其次,將此預浸物重疊4張,上下配置i8//m之電解鋼 箔,於壓力25kg/cm2、溫度185°C下施行加壓90分鐘,製 得銅箔積層板。採用如此所製得之銅箔積層板,依與前述 之實施例1同樣方法,就電容率(1 G Hz )、介電損耗角正切 (1 GHz )、吸濕性(吸水率)' 錫焊耐熱性、黏接性(剝離強 度)、玻璃化溫度施行測定或評價。 將結果列示於表5 (實施例)及表6 (比較例)。 下述表中,成份(1 )至(3 )係以固體成份之重量份表示 者。
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583256 五、發明說明(25) 註解分別表示* 1 ··二環戊二烯型環氧樹脂、* 2 :雙酚 A清漆酚醛型環氧樹脂、*3 :三乙胺、*4 :環烷酸鋅8重量 %溶液、* 5 :對異丙基酚、* 6 :聯苯型環氧樹脂、* 7 :三 烯丙基異三聚氰酸酯、*8: 2, 5 -二甲基-2, 5 -二(第三丁基 過氧)-3-己-3-烯。 表1
調配量〔份〕 評價結果(積層板) 項目 實施例 1 實施例 2 實施例 3 實施例 4 實施例 5 實施例 6 1-1 100 - 100 100 100 成份(1) 1-2 - 100 - - - - 1-3 - - 100 - - - 成伤(2) 2-1 200 200 200 - 100 100 2-2 - - - 200 - - 成伤(3) - 每 - - 50 - - - - 華 - 50 TEA*3 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 硬化觸媒 ZnNPh*4 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 PCP*5 9.0 9.0 9.0 9.0 9.0 9.0 電容率 3.5 3.6 3.6 3.6 3.4 3.5 介電損耗角正切 0.007 0.007 0.006 0.006 0.004 0.005 吸水率〔重量%〕 0.5 0.5 0.6 0.4 0.5 0.4 錫焊耐熱性 良好 良好 良好 良好 良好 良好 剝離強度〔kN/m〕 1,4 1.4 1.4 1A 1.2 1.2 玻璃化溫度 〔C〕 180 185 182 185 170 175 第32頁 313348.ptd 583256 五、發明說明(26) 表2 項目 實施例 7 實施例 8 實施例 9 實施例 10 實施例 11 實施例 12 1-4 100 - - 100 100 100 成份⑴’ 1-5 - 100 • - - - 1-6 - - 100 - - - 調 成份(2) 2-1 200 200 ' 200 - 100 100, S己 2·2 - - - 200 - 峰 量 成伤(3) 1 50 50 50 考 50 - 份 2 - - - 50 - 50 TEA*3 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 硬化觸媒 ZnNPhM 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 PCP*5 9.0 9.0 9.0 9.0 9.0 9.0 評 價 電容率 3.5 3.6 3.6 3.6 3.4 3.5 介電損耗角正切 0.005 0.006 0.005 0.006 0.004 ,0.005 結 杲 吸水率〔重量%〕 0.5 0.5 0.6 0.4 0.5 0.4 積 層 板 錫焊耐熱性 良好 良好 良好 良好 良好 良好 剝離強度〔kN/m〕 1.4 1.4 1.4 1.4 1.2 1.2 玻璃化溫度 〔C〕 180 185 182 185 170 175 ΙϋίΗ 第33頁 313348.ptd 583256 五、發明說明(27) 表3 ------ 項目 比較例 1 比較例 2 比較例 3 比較例 4 比較例 5 ----*^! 成份(1) 1·1 100 - 100 - - a-1 • • • 100 - 成份(2) 2-1 • 100 - 200 200 調 酉己 2-2 - - - - • 量 /*—Λ 份 成份(3) r1 50 50 - 50 - 2·2 - - 50 - TEA·3 1,0 1.0 1.0 1.0 ,1.0 硬化觸媒 ZnNPh*4 - 0.05 - 0.05 0.05 PCP*5 - 9.0 - 9.0 9.0 士正 電容率 3.5 4.2 3.6 3.6 3.8 5T 價 結 果 ,~、 介電損耗角正切 0,005 0.012 0.005 0.006 0.010 吸水率〔重量〇/〇〕 1.1 0.5 0.6 1.2 0.5 積 層 錫焊耐熱性 鼓泡 龜裂 鼓泡 鼓泡 鼓泡 板 剝離強度〔kN/m〕 0.1 1.0 1.0 1.2 0.4 玻璃化溫度 ra 130 185 120 145 150
313348.ptd 第34頁 583256 五、發明說明(28) 表4 項目 比較例6 比較例7 比較例8 比較例9 成份(1) 1-1 - 100 - - a-1 100 - - 100 成份(2) 2-1 - - 100 200 調 酉己 2-2 - - - 量 r—λ 成份(3) I*1 68 50 50 讎 份 2*2 - • - TEA*3 1.0 1.0 1.0 1.0 硬化觸媒 ZnNPh"4 - • 0·05 0.05 PCP” - - 9.0 9.0 評 價 結 杲 電容率 4.5 3.5 4.2 3.8 介電損耗角正切 0,020 0.005 0.012 0.010 吸水率〔重量%〕 1.3 1.1 0.5 ‘0.5 積 板 V-✓ 錫焊耐熱性 鼓泡 鼓泡 龜裂 鼓泡 剝離強度〔kN/m〕 0.2 0.1 1.0 0.4 玻璃化溫度 nc〕 100 130 185 170 inn 第35頁 313348.ptd 583256 五、發明說明(29) 表5 項目 實施例 13 實施例 14 實施例 15 實施例 16 實施例 17 實施例 18 調 §己 量 份 成份(1) 1-2 100 • • - • • 1-3 . 100 - . • _ 1-7 _ 爾 • 100 • • 1-8 • • 100 • 成份(2) 2-1 100 100 - 200 200 - 成份⑴與⑵之半IPN • • 200 200 成份(3) r6 50 • 儀 _ • 50 2*7 _ 50 - 華 50 - 硬化觸媒 TEA*3 1 1 1 1 1 1 ZnNPh*4 0:2 0.2 0.4 0,4 0.4 0.4 PCP*5 9 9 18 18 18 18 P-25B*8 - 2 - - • • 評 價 結 果 電容率 a:樹脂板 2.9 2.8 2.8 2.7 2.8 2.8 b:積層板 3.6 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 介電損耗 角正切 a:樹脂板 0.0090 0.0030 0.0040 0.0040 0.0090 0.0040 b:積層板 0.0110 0.0050 0.0050 0.0050 0.0110 0.050 吸水率〔重量%〕 0.5 0.5 0.6 0.4 0.5 0.4 錫焊耐熱性 良好 良好 良好 -良妤 良好 良好 剝離強度〔kN/m〕 1·4 1.4- 1.6 1.4 1.2 1.2 玻璃化溫度 〔t:〕 180 185 182 185 175 180 in m 313348.ptd 第 36 頁 583256 五、發明說明(30) 表6 調配量〔份〕 評價結果 項 g 比較例 10 比較例 11 比較例 12 比較例 13 比較例 14 比較例 15 1-4 100 - 100 - - - 成份⑴· 1-5 - - 100 - a-1 - - - - 100 100 成份(2) 2-1 - 100 • - 200 - 2-2 - - - - .- 100 成份(3) r1 100 50 - 100 - - 2*2 - - 100 - - - TEA*3 1 0.5 1 1 - - 硬化觸媒 ZnNPh + 4 - 0.2 - 0.4 0.2 PCP” - 9 - - 18 9 電容率 a:樹脂板 3.3 3.5 3.2 3.3 2.8 * 2.8 b:積層板 4.0 4.2 4.0 4.0 .3.5 3.5 介電損耗 a:樹脂板 0.0200 0.0200 0.0200 0.0200 0.0040 0.0040 角正切 b:積層板 0.0250 0.0250 0.0250 0.0250 0.0050 0.0050 吸水率〔重量%〕 1.1 0.5 1.2 1.1 1.2 1.4 錫焊耐熱性 鼓泡 龜裂 鼓泡 鼓泡 鼓泡 鼓泡 剝離強度 〔kN/m〕 0.1 1 0.1 0.1 0.4 0.2 玻璃化溫度 〔C〕 130 185 120 130 120 100
11 第37頁 313348.ptd 583256 五、發明說明(31) 由表可知,本發明之實施例在低電容率、低介電損耗 角正切性、耐熱性、耐濕性以及與銅络之黏接性等特性方 面均為優異。 另一方面,比較例在低電容率、低介電損耗角正切 性、耐熱性、耐濕性以及與銅猪之黏接性等特性方面無一 能全部滿足者,均有其中一項較差。 [發明之效果] 本發明之熱硬化性樹脂組成物在低電容率、低介電損 耗角正切性、耐熱性、耐濕性以及與銅箔之黏接性等特性 方面均為優異,於基材上將該組成物浸潰或塗層而得之預 浸物、以及將該預浸物積層成型所製得之積層板在低電容 率性、低介電損耗角正切、耐熱性、耐濕性以及與銅箔之 黏接性等特性優異,而適用於作為電子設備用印刷電路板 有用。
313348.ptd 第38頁 583256
313348.ptd 第39頁
Claims (1)
- 一種熱硬化性樹脂組成物 以一般式(I ): 其特徵為 含有(1)含(式中’ R】為氫原子、齒原子、或碳數& 5之 為各獨立之函原子、碳數丨至5之脂肪族烴基、R fe基、X為0至3之整數,而jj]為自然數) 一 矢 表示之單體單元,及 (b)以一般式(II):η (II) (式中,η為自然數) 表示之單體單元之共聚合樹脂·,以及 (2 )氰酸醋樹脂之熱硬化性樹脂組成物,且該成份(1) 每1 0 0重量份含有該成份(2 ) 1 〇至3 0 0重量份,以及 該組成物之硬化物在1 G Η ζ之頻率下之電容率為2 · 2至313348.ptc $ 1頁 2003. 04.14. 040 583256 修正 案號 91101524 六、申請專利範圍 3 . 0以下、玻璃化溫度為1 7 0°C至2 3 0°C。 2. 如申請專利範圍第1項之熱硬化性樹脂組成物,其中該 成份(1)中,單體單元之共聚合組成比m/η為0. 8至19。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項之熱硬化性樹脂組成 物,其中該成份(1)中,X為0。 4. 如申請專利範圍第1項之熱硬化性樹脂組成物,其中該 成份(1 ),除申請專利範圍第1項之成份(1 )之外,尚含 有作為單體單元之(c)一般式(III):(III) (式中,R為il原子、碳數1至5之脂肪族烴基、芳族烴 基、經基、硫醇基、或魏基,y為0至3之整數,而r為 自然數) 表示之N -苯基馬來醯亞胺及/或其衍生物之共聚合樹 脂。 5.如申請專利範圍第4項之熱硬化性樹脂組成物,其中該 成份(1)’中,單體單元之共聚合組成比m/(n + r)為0.8 至19。313348.ptc 第2頁 2003. 04.14. 041 583256 _案號91101524 f1年令月’了曰 修正_ 六、申請專利範圍 6. 如申請專利範圍第4項或第5項之熱硬化性樹脂組成 物,其中該成份(1 )’中,單體單元之共聚合組成比n/r 為 1/49至 49。 7. 如申請專利範圍第1項、2、4及5項中任一項之熱硬化 性樹脂組成物,其中再含有(3 )環氧樹脂及/或異三聚 氰酸酯化合物。 8 · —種預浸物,係使用申請專利範圍第1項、2、3、4及5 項中任一項之熱硬化性樹脂組成物者。 9. 一種積層板,係使用申請專利範圍第8項之預浸物以積 層形成者。313348.ptc 第3頁 2003. 04.14. 042
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