TWI832318B - 樹脂組合物及其製品 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種樹脂組合物,包括120重量份的含乙烯基聚苯醚樹脂、5重量份至10重量份的具有式(1)所示結構的化合物、15重量份至25重量份的具有式(2)所示結構的化合物以及70重量份至110重量份的無機填充物。前述樹脂組合物可製成半固化片、樹脂膜、積層板或印刷電路板,且於介電損耗變異率、凝膠時間穩定性與沾黏性等特性中的至少一者獲得改善。

Description

樹脂組合物及其製品
本發明係關於一種樹脂組合物,特別係關於可用於製備半固化片、樹脂膜、積層板或印刷電路板之樹脂組合物。
隨著電子零件的小型化,多層板的發展也朝向搭配高功能電路的方向前進,故對高密度線路、高布線容量的需求日益增加,也連帶的對電氣特性的要求更趨嚴格。因此,業界莫不期待能有一種可滿足多層板經多次增層及壓合後,仍能維持優異介電損耗的材料。另一方面,為了避免半固化片因擺放時間過長影響基板特性,也有必要開發出同時具備長期儲存穩定性的材料。
有鑒於先前技術中所遭遇的問題,特別是現有材料無法滿足上述一種或多種技術問題,本發明的主要目的在於提供一種能克服上述技術問題之至少一者的樹脂組合物及使用此樹脂組合物製成的物品。
為了達到上述目的,本發明公開一種樹脂組合物,包括120重量份的含乙烯基聚苯醚樹脂、5重量份至10重量份的具有式(1)所示結構的化合物、15重量份至25重量份的具有式(2)所示結構的化合物以及70重量份至110重量份的無機填充物, 式(1) 其中X為-(CH 2) nCH 3或-C(CH 3)=CH 2,n為13; 式(2) 其中k為1至10的整數。
舉例而言,於一實施例中,該含乙烯基聚苯醚樹脂包括含乙烯苄基聯苯聚苯醚樹脂、含甲基丙烯酸酯聚苯醚樹脂或其組合。
舉例而言,於一實施例中,該無機填充物包括化學合成二氧化矽、熔融態二氧化矽、氮化硼或其組合。
舉例而言,於一實施例中,該樹脂組合物進一步包括雙(乙烯基苯基)乙烷(bis(vinylphenyl)ethane,BVPE)、馬來醯亞胺樹脂或其組合。
舉例而言,於一實施例中,該樹脂組合物進一步包括硬化促進劑、阻燃劑、阻聚劑、溶劑、染色劑、增韌劑或其組合。
為了達到上述目的,本發明還公開一種由前述樹脂組合物製成之物品,其包括半固化片、樹脂膜、積層板或印刷電路板。
舉例而言,於一實施例中,前述物品至少具有以下一種、多種或全部特性 : 參照IPC-TM-650 2.5.5.13所述的方法於10 GHz之頻率下測量的介電損耗所計算而得之介電損耗變異率係小於或等於4.1%; 參照IPC-TM-650 2.3.18所述的方法測量的凝膠時間所計算而得的凝膠時間穩定性係小於或等於18秒;以及 可通過第一級沾黏性測試(即兩片疊合的半固化片於0~3秒內一張半固化片受重力從另一張半固化片剝離且無掉粉)。
為使本領域具有通常知識者可瞭解本發明之特點及功效,以下謹就說明書及申請專利範圍中提及之術語及用語進行一般性之說明及定義。除非另有指明,否則文中使用的所有技術及科學上的字詞,皆具有本領域具有通常知識者對於本發明所瞭解的通常意義,當有衝突情形時,應以本說明書之定義為準。
於本文中,用語「包含」、「包括」、「具有」、「含有」、「含」或其他任何類似用語均屬於開放性連接詞(open-ended transitional phrase),其意欲涵蓋非排他性的包含物。舉例而言,含有複數要素的一組合物或製品並不僅限於本文所列出的此等要素而已,而是還可包含未明確列出但卻是該組合物或製品通常固有的其他要素。除此之外,除非有相反的明確說明,否則用語「或」是指涵括性的「或」,而不是指排他性的「或」。例如,以下任何一種情況均滿足條件「A或B」:A為真(或存在)且B為偽(或不存在)、A為偽(或不存在)且B為真(或存在)、A和B均為真(或存在)。此外,於本文中,用語「包含」、「包括」、「具有」、「含有」、「含」之解讀應視為已具體揭示並同時涵蓋「由…所組成」及「實質上由…所組成」等封閉式或半開放式連接詞。
於本文中,所有以數值範圍或百分比範圍形式界定之特徵或條件僅是為了簡潔及方便。據此,數值範圍或百分比範圍的描述應視為已涵蓋且具體揭示所有可能的次範圍及範圍內的個別數值,特別是整數數值。舉例而言,「1至8」的範圍描述應視為已經具體揭示如1至7、2至8、2至6、3至6、4至8、3至8等等所有次範圍,特別是由所有整數數值所界定之次範圍,且應視為已經具體揭示範圍內如1、2、3、4、5、6、7、8等個別數值。同理,「介於1及8之間」的範圍描述應視為已經具體揭示如1至8、1至7、2至8、2至6、3至6、4至8、3至8等等所有範圍,並包含端點值。除非另有指明,否則前述解釋方法適用於本發明全文之所有內容,不論範圍廣泛與否。
若數量或其他數值或參數是以範圍、較佳範圍或一系列上限與下限表示,則其應理解成是本文已特定揭示了由任一對該範圍的上限或較佳值與該範圍的下限或較佳值構成的所有範圍,不論該等範圍是否有分別揭示。此外,本文中若提到數值的範圍時,除非另有說明,否則該範圍應包含其端點以及範圍內的所有整數與分數。
於本文中,在可達成發明目的之前提下,數值應理解成具有該數值有效位數的精確度。舉例來說,數字40.0應理解成涵蓋從39.50至40.49的範圍。
於本文中,對於使用馬庫西群組(Markush group)或選項式用語以描述本發明特徵或實例之情形,本領域具有通常知識者應瞭解馬庫西群組或選項列表內所有成員的次群組或任何個別成員亦可用於描述本發明。舉例而言,若X描述成「選自於由X 1、X 2及X 3所組成的群組」,亦表示已經完全描述出X為X 1的主張與X為X 1及/或X 2及/或X 3的主張。再者,對於使用馬庫西群組或選項式用語以描述本發明之特徵或實例者,本領域具有通常知識者應瞭解馬庫西群組或選項列表內所有成員的次群組或個別成員的任何組合亦可用於描述本發明。據此,舉例而言,若X描述成「選自於由X 1、X 2及X 3所組成的群組」,且Y描述成「選自於由Y 1、Y 2及Y 3所組成的群組」,則表示已經完全描述出X為X 1或X 2或X 3而Y為Y 1或Y 2或Y 3的主張。
若無特別指明,在本發明中,化合物是指兩種或兩種以上元素藉由化學鍵連接所形成的化學物質,包括小分子化合物和高分子化合物,且不限於此。本文中化合物在解讀時不僅限於單一個化學物質,還可解釋為具有同一種成分或具有同種性質的同一類化學物質。此外,在本發明中,混合物是指兩種或兩種以上化合物的組合。
若無特別指明,「樹脂」一般可以是一種合成聚合物的習慣命名,但在本發明中,「樹脂」在解讀時,可以包括單體、其聚合物、單體的組合、其聚合物的組合或是單體與其聚合物的組合等等形式,且不限於此。舉例而言,在本發明中,「馬來醯亞胺樹脂」在解讀時,包括馬來醯亞胺單體、馬來醯亞胺聚合物、馬來醯亞胺單體的組合、馬來醯亞胺聚合物的組合或是馬來醯亞胺單體與馬來醯亞胺聚合物的組合。
若無特別指明,在本發明中,聚合物是指單體藉由聚合反應所形成的產物,往往包括許多高分子的聚集體,每一個高分子由許多簡單的結構單元藉由共價鍵重複連接而成,單體即合成聚合物的化合物。聚合物可以包括均聚物(又稱自聚物)、共聚物、預聚物、寡聚物(又稱低聚物)等等,且不限於此。若無特別指明,在本發明中,均聚物是指由一種單體聚合而成的聚合物。若無特別指明,在本發明中,共聚物是指兩種以上不同單體藉由聚合反應所形成的產物。舉例而言,共聚物可包括無規共聚物(結構為例如-AABABBBAAABBA-)、交替共聚物(結構為例如-ABABABAB-)、接枝共聚物(結構為例如-AA(A-BBBB)AA(A-BBBB)AAA-)以及嵌段共聚物(結構為例如-AAAAA-BBBBBB-AAAAA-)等。舉例而言,在本發明中,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物是指使用苯乙烯與丁二烯的單體進行共聚合所得到的聚合物。在本發明中,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物只要具有這種構造(末端包括苯乙烯單元,中間包括丁二烯單元)的嵌段共聚物即可,本發明的共聚物對於高分子主鏈骨架及側鏈的單元是否經過修飾或改質並未受到特別限定。換言之,本發明的共聚物可經修飾或改質,例如經由馬來酸酐修飾或改質。若無特別指明,在本發明中,預聚物是指分子量介於單體與最終聚合物之間的一種分子量較低的聚合物,且預聚物含有反應性官能基可以再進一步進行聚合反應,而得到完全交聯或硬化的更高分子量的產物。聚合物當然包括寡聚物,且不限於此。寡聚物又稱低聚物,是由2~20個重複單元組成的聚合物,通常是2~5個重複單元組成的聚合物。
若無特別指明,在本發明中,改質物(亦稱改性物)包括:各樹脂的反應官能基改質後的產物、各樹脂與其它樹脂交聯後的產物、各樹脂均聚後的產物、各樹脂與其它樹脂共聚後的產物等等。舉例而言,例如但不限於,改質可為將原本的羥基經由化學反應置換成乙烯基,或將原本的末端乙烯基與對胺基苯酚經由化學反應得到末端羥基。
於本文中,含乙烯基是指化合物結構中含有反應性乙烯性碳-碳雙鍵(C=C)或其衍生官能基團。因此,含乙烯基的實例可包括但不限於在結構中含有乙烯基、烯丙基、乙烯苄基、甲基丙烯酸酯基等官能基團。若無特別指明,前述官能基團的位置並不特別限制,例如可位於長鏈結構的末端。因此,舉例而言,含乙烯基聚苯醚樹脂代表含有乙烯基、烯丙基、乙烯苄基、甲基丙烯酸酯基等官能基團的聚苯醚樹脂,且不以此為限。
若無特別指明,於本文中,重量份代表重量的份數,其可為任意的重量單位,例如但不限於公斤、公克、磅等重量單位。例如100重量份的馬來醯亞胺樹脂,代表其可為100公斤的馬來醯亞胺樹脂或是100磅的馬來醯亞胺樹脂。若樹脂溶液包含溶劑及樹脂,則一般(固態或液態)樹脂的重量份是指該(固態或液態)樹脂的重量單位,並不包含溶液中溶劑的重量單位,而溶劑的重量份是指該溶劑的重量單位。
以下具體實施方式本質上僅是例示性,且並不欲限制本發明及其用途。此外,本文並不受前述先前技術或發明內容或以下具體實施方式或實施例中所描述之任何理論的限制。
承前所述,本發明之主要目的在於提供一種樹脂組合物,包括120重量份的含乙烯基聚苯醚樹脂、5重量份至10重量份的具有式(1)所示結構的化合物、15重量份至25重量份的具有式(2)所示結構的化合物以及70重量份至110重量份的無機填充物, 式(1) 其中X為-(CH 2) nCH 3或-C(CH 3)=CH 2,n為13; 式(2) 其中k為1至10的整數。
舉例而言,於一實施例中,前述含乙烯基聚苯醚樹脂可包括本領域所知的各類含乙烯基聚苯醚樹脂。適用於本發明的含乙烯基聚苯醚樹脂並不受特別限制,且可為任一種或多種市售產品、自製產品或其組合。含乙烯基聚苯醚樹脂的實例可包括但不限於含有乙烯基、烯丙基、乙烯苄基或甲基丙烯酸酯的聚苯醚樹脂。舉例而言,於一實施例中,前述含乙烯基聚苯醚樹脂包括含乙烯苄基聯苯聚苯醚樹脂、含甲基丙烯酸酯聚苯醚樹脂(即含甲基丙烯醯基聚苯醚樹脂)、含烯丙基聚苯醚樹脂、含乙烯苄基雙酚A聚苯醚樹脂、乙烯基擴鏈聚苯醚樹脂或其組合。舉例而言,前述含乙烯基聚苯醚樹脂可以是數均分子量約為1200的含乙烯苄基聯苯聚苯醚樹脂(例如OPE-2st 1200,可購自三菱瓦斯化學公司)、數均分子量約為2200的含乙烯苄基聯苯聚苯醚樹脂(例如OPE-2st 2200,可購自三菱瓦斯化學公司)、數均分子量約為1900至2300的含甲基丙烯酸酯聚苯醚樹脂(例如SA9000,可購自Sabic公司)、數均分子量約為2400至2800的含乙烯苄基雙酚A聚苯醚樹脂、數均分子量約為2200至3000的乙烯基擴鏈聚苯醚樹脂或其組合。其中,前述乙烯基擴鏈聚苯醚樹脂可包括揭示於美國專利申請案公開第2016/0185904 A1號中的各類聚苯醚樹脂,其係全部併入本文作為參考。
若無特別指明,具有式(1)所示結構的化合物可溶於各類溶劑,例如但不限於乙二醇、丙二醇、二丙二醇或其組合。
在本發明的樹脂組合物中,相較於120重量份的含乙烯基聚苯醚樹脂,具有式(1)所示結構的化合物的含量為5重量份至10重量份,例如但不限於5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份或10重量份的具有式(1)所示結構的化合物。舉例而言,該樹脂組合物可包括 120重量份的含乙烯基聚苯醚樹脂以及6重量份的具有式(1)所示結構的化合物。
在本發明的樹脂組合物中,相較於120重量份的含乙烯基聚苯醚樹脂,具有式(2)所示結構的化合物的含量為15重量份至25重量份,例如但不限於15重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、24重量份或25重量份的具有式(2)所示結構的化合物。舉例而言,該樹脂組合物可包括120重量份的含乙烯基聚苯醚樹脂以及20重量份的具有式(2)所示結構的化合物。
在本發明中,除非另有指明,否則具有式(1)所示結構的化合物可以任何形式存在於樹脂組合物中。舉例而言,根據本發明的其中一種實施方式,具有式(1)所示結構的化合物可以被直接添加(不預先進行任何反應)至樹脂組合物中。舉例而言,根據本發明的另一種實施方式,具有式(1)所示結構的化合物可以先與無機填充物進行預反應,得到具有式(1)所示結構的化合物預處理的無機填充物,再將其添加至樹脂組合物中。換言之,在本發明中,具有式(1)所示結構的化合物可以被作為無機填充物的改質劑、預處理劑或偶合劑的形式存在於樹脂組合物中。若無特別指明,以具有式(1)所示結構的化合物作為改質劑、預處理劑或偶合劑對無機填充物進行預處理的方法可以參考習知以各種改質劑、預處理劑或偶合劑(例如矽烷偶合劑)對無機填充物進行表面預處理的方法。
舉例而言,於一實施例中,前述無機填充物可爲任一種或多種適用於半固化片、樹脂膜、積層板或印刷電路板製作的無機填充物,具體實例包括但不限於:二氧化矽(熔融態、非熔融態、多孔質或中空型)、氧化鋁、氫氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鈣、氮化鋁、氮化硼、碳化鋁矽、碳化矽、二氧化鈦、鈦酸鋇、鈦酸鉛、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鋯酸鋇、鋯酸鉛、鋯酸鎂、鋯鈦酸鉛、鉬酸鋅、鉬酸鈣、鉬酸鎂、鉬酸銨、鉬酸鋅改質滑石、氧化鋅、氧化鋯、雲母、勃姆石(boehmite,AlOOH)、煅燒滑石、滑石、氮化矽、鎢酸鋯、透鋰長石、煅燒高嶺土或其組合。此外,無機填充物可爲球型、纖維狀、板狀、粒狀、片狀或針鬚狀,並可選擇性經過矽烷偶合劑預處理。
舉例而言,於一實施例中,前述無機填充物可包括化學合成二氧化矽、熔融態二氧化矽、氮化硼或其組合。
若無特別指明,前述化學合成二氧化矽是指利用化學法合成而得的二氧化矽,其通常涉及將矽源與其他反應材料在人為操控的適當條件下進行化學反應,藉此得到化學合成二氧化矽。舉例而言,化學合成二氧化矽可包含微乳化法合成二氧化矽、蒸發金屬燃燒法合成二氧化矽或其組合,但不以此為限。其他適用於本發明的化學合成二氧化矽的合成所涉及的步驟與條件可以由本領域具有通常知識者在不需要過度實驗的情況下確定。
舉例而言,於一實施例中,前述化學合成二氧化矽包含微乳化法合成二氧化矽、蒸發金屬燃燒法合成二氧化矽或其組合。
舉例而言,於一實施例中,前述氮化硼包括由一般常見氮化硼凝聚形成球型的球型氮化硼凝聚體,例如由片狀六方晶氮化硼凝聚形成球型的球型氮化硼凝聚體。
在本發明的樹脂組合物中,相較於120重量份的含乙烯基聚苯醚樹脂,無機填充物的含量為70重量份至110重量份,例如但不限於70重量份、80重量份、90重量份、100重量份或110重量份的無機填充物。舉例而言,該樹脂組合物可包括120重量份的含乙烯基聚苯醚樹脂以及80重量份的無機填充物。
換言之,於本發明的樹脂組合物中,相較於120重量份的含乙烯基聚苯醚樹脂,具有式(1)所示結構的化合物的含量為5重量份至10重量份,具有式(2)所示結構的化合物的含量為15重量份至25重量份,無機填充物的含量為70重量份至110重量份。
除了前述的含乙烯基聚苯醚樹脂、具有式(1)所示結構的化合物、具有式(2)所示結構的化合物以及無機填充物外,本發明的樹脂組合物還可視需要進一步包括雙(乙烯基苯基)乙烷。舉例而言,於一實施例中,相較於120重量份的含乙烯基聚苯醚樹脂,本發明的樹脂組合物還可以進一步包括5重量份至10重量份的雙(乙烯基苯基)乙烷。
舉例而言,前述的雙(乙烯基苯基)乙烷包括但不限於1,2-雙(4-乙烯基苯基)乙烷、1,2-(3-乙烯基苯基-4-乙烯基苯基)乙烷、1,2-雙(3-乙烯基苯基)乙烷或其組合。
除了前述的含乙烯基聚苯醚樹脂、具有式(1)所示結構的化合物、具有式(2)所示結構的化合物以及無機填充物外,本發明的樹脂組合物還可視需要進一步包括馬來醯亞胺樹脂,其中馬來醯亞胺樹脂的用量並不特別限制。舉例而言,於一實施例中,相較於120重量份的含乙烯基聚苯醚樹脂,本發明的樹脂組合物還可以進一步包括14重量份至20重量份的馬來醯亞胺樹脂。
舉例而言,於一實施例中,前述馬來醯亞胺樹脂包括分子中具有一個或一個以上馬來醯亞胺官能基的單體或其組合。若未特別指明,本發明採用的馬來醯亞胺樹脂並不特別限制,可為任一種或多種適用於半固化片(或稱預浸料)、樹脂膜、積層板或印刷電路板製作的馬來醯亞胺樹脂。在某些實施方式中,前述馬來醯亞胺樹脂包括4,4’-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺樹脂(4,4’-diphenylmethane bismaleimide)、苯甲烷馬來醯亞胺寡聚物(oligomer of phenylmethane maleimide)(或稱聚苯甲烷馬來醯亞胺(polyphenylmethane maleimide))、雙酚A二苯基醚雙馬來醯亞胺樹脂(bisphenol A diphenyl ether bismaleimide)、3,3’-二甲基-5,5’-二乙基-4,4’-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺(3,3’-dimethyl-5,5’-diethyl-4,4’-diphenylmethane bismaleimide)(或稱雙(3-乙基-5-甲基-4-馬來醯亞胺基苯)甲烷(bis(3-ethyl-5-methyl-4-maleimidephenyl) methane))、3,3’-二甲基-5,5’-二丙基-4,4’-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺(3,3’-dimethyl-5,5’-dipropyl-4,4’-diphenylmethane bismaleimide)、聯苯馬來醯亞胺(biphenyl maleimide)、間-亞苯基雙馬來醯亞胺(m-phenylene bismaleimide)、4-甲基-1,3-亞苯基雙馬來醯亞胺(4-methyl-1,3-phenylene bismaleimide)、1,6-雙馬來醯亞胺-(2,2,4-三甲基)己烷(1,6-bismaleimide-(2,2,4-trimethyl)hexane)、2,3-二甲基苯馬來醯亞胺(N-2,3-xylylmaleimide)、2,6-二甲基苯馬來醯亞胺(N-2,6-xylylmaleimide)、N-苯基馬來醯亞胺(N-phenylmaleimide)、二乙基雙馬來醯亞胺基甲苯(diethyl bismaleimidotoluene)、乙烯苄基馬來醯亞胺(vinyl benzyl maleimide,VBM)、含脂肪族長鏈結構的馬來醯亞胺樹脂或其組合。若無特別指明,前述馬來醯亞胺樹脂在解讀時也包括這些成分的改質物。
舉例而言,馬來醯亞胺樹脂可為商品名為BMI-1000、BMI-1000H、BMI-1100、BMI-1100H、BMI-2000、BMI-2300、BMI-3000、BMI-3000H、BMI-4000、BMI-5000、BMI-5100、BMI-TMH、BMI-7000及BMI-7000H等由Daiwakasei Industry公司生產的馬來醯亞胺樹脂,或商品名為BMI-70、BMI-80等由K.I化學公司生產的馬來醯亞胺樹脂,或商品名為MIR-3000、MIR-5000等由日本化藥公司生產的馬來醯亞胺樹脂,或商品名為DE-TDAB等由Evonik化學公司生產的馬來醯亞胺樹脂。
舉例而言,含脂肪族長鏈結構的馬來醯亞胺樹脂可為商品名為BMI-689、BMI-1400、BMI-1500、BMI-1700、BMI-2500、BMI-3000、BMI-5000及BMI-6000等由設計者分子公司生產的馬來醯亞胺樹脂。
若無特別指明,本發明的樹脂組合物還可以視需要進一步包括硬化促進劑、阻燃劑、阻聚劑、溶劑、染色劑、增韌劑或其組合。舉例而言,前述成分的含量可為0.01重量份至450重量份,例如但不限於0.01重量份至3重量份、30重量份至80重量份、50重量份至300重量份或250重量份至450重量份。
舉例而言,上述硬化促進劑(包括硬化起始劑)可包括路易斯鹼或路易斯酸等催化劑。其中,路易斯鹼可包括咪唑(imidazole)、三氟化硼胺複合物、氯化乙基三苯基鏻(ethyltriphenyl phosphonium chloride)、2-甲基咪唑(2-methylimidazole,2MI)、2-苯基咪唑(2-phenyl-1H-imidazole,2PZ)、2-乙基-4-甲基咪唑(2-ethyl-4-methylimidazole,2E4MI)、三苯基膦(triphenylphosphine,TPP)與4-二甲基胺基吡啶(4-dimethylaminopyridine,DMAP)中的一種或多種。路易斯酸可包括金屬鹽類化合物,如錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅等金屬鹽化合物,如辛酸鋅、辛酸鈷等金屬催化劑。硬化促進劑亦包括硬化起始劑,例如可產生自由基的過氧化物,硬化起始劑包括但不限於:過氧化二異丙基苯、過氧苯甲酸叔丁酯、二苯甲醯過氧化物(dibenzoyl peroxide,BPO)、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧基)-3-己炔(25B)及雙(叔丁基過氧異丙基)苯或其組合。舉例而言,於一實施例中,相較於120重量份的含乙烯基聚苯醚樹脂,本發明的樹脂組合物還可以進一步包括0.5重量份至1.0重量份的硬化促進劑。
舉例而言,上述阻燃劑可爲任一種或多種適用於半固化片、樹脂膜、積層板或印刷電路板製作的阻燃劑,例如但不限於含磷阻燃劑,較佳可包括:多磷酸銨(ammonium polyphosphate)、對苯二酚-雙-(二苯基磷酸酯)(hydroquinone bis-(diphenyl phosphate))、雙酚A雙-(二苯基磷酸酯)(bisphenol A bis-(diphenylphosphate))、三(2-羧乙基)膦(tri(2-carboxyethyl) phosphine,TCEP)、磷酸三(氯異丙)酯、磷酸三甲酯(trimethyl phosphate,TMP)、甲基膦酸二甲酯(dimethyl methyl phosphonate,DMMP)、間苯二酚雙-(二甲苯基磷酸酯)(resorcinol bis(dixylenyl phosphate),RDXP,如PX-200、PX-201、PX-202等市售産品)、磷腈化合物(phosphazene,如SPB-100、SPH-100、SPV-100等市售産品)、多磷酸三聚氰胺(melamine polyphosphate)、DOPO(9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide,9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物)及其衍生物或樹脂、DPPO(diphenylphosphine oxide,二苯基膦氧)及其衍生物或樹脂、三聚氰胺氰脲酸酯(melamine cyanurate)、三羥乙基異氰脲酸酯(tri-hydroxy ethyl isocyanurate)、次膦酸鋁鹽 (例如OP-930、OP-935等産品)或其組合。
舉例而言,上述阻燃劑可爲DPPO化合物(如雙DPPO化合物,如PQ-60等市售產品)、DOPO化合物(如雙DOPO化合物)、DOPO樹脂(如DOPO-HQ、DOPO-NQ、DOPO-PN、DOPO-BPN)、DOPO鍵結的環氧樹脂等,其中DOPO-PN爲DOPO苯酚酚醛化合物、DOPO-BPN可爲DOPO-BPAN(DOPO-bisphenol A novolac)、DOPO-BPFN(DOPO-bisphenol F novolac)或DOPO-BPSN(DOPO-bisphenol S novolac)等雙酚酚醛類化合物。若無特別指明,上述阻燃劑的用量並不特別限制。
舉例而言,上述阻聚劑可包括但不限於1,1-二苯基-2-三硝基苯肼、甲基丙烯腈、2,2,6,6-四甲基-1-氧基-呱啶、雙硫酯、氮氧穩定自由基、三苯基甲基自由基、金屬離子自由基、硫自由基、對苯二酚、對甲氧基苯酚、對苯醌、酚噻嗪、β-苯基萘胺、對叔丁基鄰苯二酚、亞甲基藍、4,4’-亞丁基雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)以及2,2’-亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)或其組合。舉例而言,上述氮氧穩定自由基可包括但不限於2,2,6,6-取代-1-哌啶氧自由基或2,2,5,5-取代-1-吡咯烷氧自由基等來自環狀羥胺的氮氧游離基。作為取代基,較佳為甲基或乙基等碳數為四個以下的烷基。具體的氮氧游離基化合物並無限制,實例包括但不限於2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧自由基、2,2,6,6-四乙基-1-哌啶氧自由基、2,2,6,6-四甲基-4-氧代-1-哌啶氧自由基、2,2,5,5-四甲基-1-吡咯烷氧自由基、1,1,3,3-四甲基-2-異二氫吲哚滿氧自由基、N,N-二-叔丁基胺氧自由基等。也可使用加爾萬氧基(galvinoxyl)游離基等穩定的游離基來代替氮氧游離基。適用於本發明的樹脂組合物的阻聚劑也可以為所述阻聚劑中的氫原子或原子團被其他原子或原子團取代而衍生的產物。例如阻聚劑中的氫原子被胺基、羥基、酮羰基等原子團取代而衍生的產物。
舉例而言,適用於本發明的樹脂組合物的溶劑並不特別限制,且可為任一種適合溶解本發明之樹脂組合物的溶劑,包括但不限於:甲醇、乙醇、乙二醇單甲醚、丙酮、丁酮(又稱為甲基乙基酮)、甲基異丁基酮、環己酮、甲苯、二甲苯、甲氧基乙基乙酸酯、乙氧基乙基乙酸酯、丙氧基乙基乙酸酯、乙酸乙酯、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、丙二醇甲醚醋酸酯等溶劑或其混合溶劑。前述溶劑的用量並不特別限制,可視樹脂組合物所需的黏度調整溶劑的添加量。
舉例而言,上述染色劑可包括但不限於染料(dye)或顏料(pigment)。
於本發明中,添加增韌劑之主要作用,在於改善樹脂組合物之韌性。舉例而言,上述增韌劑可包括但不限於端羧基丁腈橡膠(carboxyl-terminated butadiene acrylonitrile rubber,CTBN)、核殼橡膠(core-shell rubber)等化合物或其組合。
前述各實施例的樹脂組合物可製成各類製品,例如適用於各類電子產品中的組件,包括但不限於半固化片、樹脂膜、積層板或印刷電路板。
舉例而言,可將本發明各實施例的樹脂組合物製成半固化片,其包括補強材料及設置於補強材料上的層狀物。該層狀物由前述樹脂組合物經高溫加熱形成半固化態(B-stage)而製得。製作半固化片的烘烤溫度為130 oC至150 oC之間。該補強材料可為纖維材料、織布、不織布中的任何一種,且織布較佳包括玻璃纖維布。玻璃纖維布的種類並無特別限制,可為市售各種可用於印刷電路板的玻璃纖維布,例如E型玻璃布、D型玻璃布、S型玻璃布、T型玻璃布、L型玻璃布或Q型玻璃布,其中纖維的種類包括紗和粗紗等,形式則可包括開纖或不開纖。前述不織布較佳包括液晶樹脂不織布,例如聚酯不織布、聚氨酯不織布等,且不限於此。前述織布亦可包括液晶樹脂織布,例如聚酯織布或聚氨酯織布等,且不限於此。此補強材料可增加該半固化片的機械強度。在一個較佳實施例中,該補強材料亦可選擇性經由矽烷偶合劑進行預處理。該半固化片後續加熱進行固化(C-stage)後會形成絕緣層。
舉例而言,可將本發明各實施例的樹脂組合物製成樹脂膜,其由前述樹脂組合物經烘烤加熱後半固化而得到。該樹脂組合物可選擇性地塗布於聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET膜)、聚醯亞胺膜(PI膜)、銅箔或背膠銅箔上,再經由烘烤加熱後形成半固化態,使該樹脂組合物形成樹脂膜。
舉例而言,可將本發明各實施例的樹脂組合物製成積層板,其包括二片金屬箔及設置於這些金屬箔之間的絕緣層,該絕緣層可由前述樹脂組合物於高溫、高壓條件下所固化(C-stage)而製得,其中適合的固化溫度可介於190 oC至210 oC之間,固化時間為120分鐘至180分鐘,可適用的壓力為400 psi至600 psi之間。該絕緣層可為前述半固化片或樹脂膜進行固化(C-stage)後形成。該金屬箔可包括銅、鋁、鎳、鉑、銀、金或其合金,例如金屬箔可為銅箔。於一實施例中,前述積層板為銅箔基板(copper clad laminate,CCL)。
此外,前述積層板可進一步經由線路製程加工後製成電路板,例如印刷電路板。
於一實施例中,本發明提供的樹脂組合物或由其製成的物品可在介電損耗變異率、凝膠時間穩定性與沾黏性等特性中的至少一個達到改善。
舉例而言,本發明提供的樹脂組合物或由其製成的物品可滿足以下特性中的一者、多者或全部: 參照IPC-TM-650 2.5.5.13所述的方法於10 GHz之頻率下測量的介電損耗所計算而得之介電損耗變異率係小於或等於4.1%,例如介於1.6%及4.1%之間,又例如介於1.6%及2.1%之間; 參照IPC-TM-650 2.3.18所述的方法測量的凝膠時間所計算而得的凝膠時間穩定性係小於或等於18秒,例如介於1秒及18秒之間;以及 可通過第一級沾黏性測試(即兩片疊合的半固化片於0~3秒內一張半固化片受重力從另一張半固化片剝離且無掉粉)。
採用以下來源的各種原料,依照表1至表4的用量分別調配本發明實施例及本發明比較例的樹脂組合物,並進一步製作成各類測試樣品。
本發明實施例及比較例所使用的化學原料如下: SA9000:含甲基丙烯酸酯聚苯醚樹脂,購自Sabic。 OPE-2st 1200:含乙烯苄基聯苯聚苯醚樹脂,購自三菱瓦斯化學。 OPE-2st 2200:含乙烯苄基聯苯聚苯醚樹脂,購自三菱瓦斯化學。 BMI-80:雙酚A二苯基醚雙馬來醯亞胺樹脂,購自K.I化學公司 。 BMI-2300:苯甲烷馬來醯亞胺寡聚物,購自Daiwakasei Industry。 BMI-3000:含脂肪族長鏈結構的馬來醯亞胺樹脂,購自設計者分子。 X1:具有式(3)結構的化合物,溶劑為乙二醇,購自Chartwell, 式(3),其中n為13。 X2:具有式(4)結構的化合物,溶劑為乙二醇,購自Chartwell, 式(4)。 X3:具有式(3)結構的化合物,溶劑為丙二醇,購自Chartwell, 式(3),其中n為13。 X4:具有式(3)結構的化合物,溶劑為二丙二醇,購自Chartwell, 式(3),其中n為13。 KBM-573:胺基矽烷偶合劑,購自信越化學工業。 KBM-903:胺基矽烷偶合劑,購自信越化學工業。 KBM-1003:乙烯基矽烷偶合劑,購自信越化學工業。 X5:具有式(2)所示結構的化合物,其中k為1至10的整數,購自信越化學工業。 X6:4-乙烯基芐基取代之環戊二烯,參見製造例1。 TAIC:三烯丙基異氰脲酸酯,市售可得。 BANI-M:具有式(5)結構的化合物,購自丸善石油, 式(5)。 BVPE:雙(乙烯基苯基)乙烷,購自臨川化工。 25B:2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧基)-3-己炔(2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)-3-hexyne),購自日本油脂公司。 SC2050 SMJ:化學合成二氧化矽,經甲基丙烯酸酯矽氧烷進行表面處理,購自Admatechs。 525:熔融態二氧化矽,購自SIBELCO。 CFP007ST:氮化硼,購自3M。 混合溶劑:甲苯與丁酮(MEK)的混合溶劑,其中甲苯與丁酮的重量比為4:1,自行調配。 表中Y表示用量代號A、B、C、D、E及F的重量份總和。
製造例1
利用己烷清洗17.5克的氫化鈉後,於氮氣環境下冷卻至5 oC,分多次加入共44克的環戊二烯(cyclopentadiene)後,升溫至60 oC,再分多次加入共100克的4-乙烯基芐基氯,接著加入150克的去離子水攪拌至少30分鐘後,再以10 wt%的鹽酸水溶液及去離子水清洗,分離有機相後以硫酸鈉乾燥並去除溶劑,得到4-乙烯基芐基取代之環戊二烯。
實施例及比較例的樹脂組合物組成(單位皆為重量份)與特性測試結果如下表所示: [表1] 實施例樹脂組合物的組成(單位:重量份)與特性測試結果
成分 名稱 用量代號 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7
含乙烯基聚苯醚樹脂 SA9000 A 120   120 120   120 120
OPE-2st 1200   120     60    
OPE-2st 2200         60    
馬來醯亞胺樹脂 BMI-80 B              
BMI-2300              
BMI-3000              
式(1)所示結構的化合物 X1 C 6       6 5 10
X2   6          
X3     6        
X4       6      
偶合劑 KBM-573              
KBM-903              
KBM-1003              
式(2)所示結構的化合物 X5 D 20 20 20 20 20 20 20
添加劑 X6              
TAIC              
BANI-M              
雙(乙烯基苯基)乙烷 BVPE E              
硬化促進劑 25B F 1 1 1 1 1 1 1
無機填充物 SC2050 SMJ - 80 80 80 80 80 80 80
525              
CFP007ST              
溶劑 甲苯:丁酮=4:1 - Y*1.25 Y*1.25 Y*1.25 Y*1.25 Y*1.25 Y*1.25 Y*1.25
特性 單位 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7
Df1 - 0.00195 0.00215 0.00196 0.00194 0.00209 0.00193 0.00198
Df2 - 0.00202 0.00222 0.00203 0.00201 0.00217 0.00200 0.00204
介電損耗變異率 % 3.6% 3.3% 3.6% 3.6% 3.8% 3.6% 3.0%
S/G1 160 140 160 160 145 160 155
S/G2 155 128 155 155 130 156 150
凝膠時間穩定性 5 12 5 5 15 4 5
沾黏性 - LV1 LV1 LV1 LV1 LV1 LV1 LV1
[表2] 實施例樹脂組合物的組成(單位:重量份)與特性測試結果
成分 名稱 用量代號 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14
含乙烯基聚苯醚樹脂 SA9000 A 120 120 120 120 120 90 100
OPE-2st 1200           15 8
OPE-2st 2200           15 12
馬來醯亞胺樹脂 BMI-80 B           10 6
BMI-2300           5 4
BMI-3000           5 4
式(1)所示結構的化合物 X1 C 6 6 6 6 6 3 2
X2           2 3
X3           1  
X4             1
偶合劑 KBM-573              
KBM-903              
KBM-1003              
式(2)所示結構的化合物 X5 D 15 25 20 20 20 20 22
添加劑 X6              
TAIC              
BANI-M              
雙(乙烯基苯基)乙烷 BVPE E     5 10     6
硬化促進劑 25B F 1 1 1 1 1 0.7 0.5
無機填充物 SC2050 SMJ - 80 80 80 80   40 95
525         80 10 5
CFP007ST           20 10
溶劑 甲苯:丁酮=4:1 - Y*1.25 Y*1.25 Y*1.25 Y*1.25 Y*1.25 Y*1.0 Y*1.5
特性 單位 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14
Df1 - 0.00196 0.00194 0.00192 0.00191 0.00275 0.00206 0.00199
Df2 - 0.00204 0.00200 0.00196 0.00194 0.00282 0.00211 0.00203
介電損耗變異率 % 4.1% 3.1% 2.1% 1.6% 2.5% 2.4% 2.0%
S/G1 165 155 150 145 182 160 160
S/G2 164 145 141 127 175 158 158
凝膠時間穩定性 1 10 9 18 7 2 2
沾黏性 - LV1 LV1 LV1 LV1 LV1 LV1 LV1
[表3] 比較例樹脂組合物的組成(單位:重量份)與特性測試結果
成分 名稱 用量代號 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7
含乙烯基聚苯醚樹脂 SA9000 A 120 120 120 120 120 120 120
OPE-2st 1200              
OPE-2st 2200              
馬來醯亞胺樹脂 BMI-80 B              
BMI-2300           20 10
BMI-3000              
式(1)所示結構的化合物 X1 C         5 5 5
X2              
X3              
X4              
偶合劑 KBM-573   5          
KBM-903     5        
KBM-1003       5      
式(2)所示結構的化合物 X5 D 20 20 20 20      
添加劑 X6             10
TAIC              
BANI-M              
雙(乙烯基苯基)乙烷 BVPE E              
硬化促進劑 25B F 1 1 1 1 1 1 1
無機填充物 SC2050 SMJ - 80 80 80 80 80 80 80
525              
CFP007ST              
溶劑 甲苯:丁酮=4:1 - Y*1.25 Y*1.25 Y*1.25 Y*1.25 Y*1.25 Y*1.25 Y*1.25
特性 單位 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7
Df1 - 0.00196 0.00201 0.00207 0.00204 0.00215 0.00236 0.00214
Df2 - 0.00218 0.00223 0.00228 0.00227 0.00261 0.00278 0.00267
介電損耗變異率 % 11.2% 10.9% 10.1% 11.3% 21.4% 17.8% 24.8%
S/G1 155 155 160 155 230 155 150
S/G2 143 142 154 141 229 143 139
凝膠時間穩定性 12 13 6 14 1 12 11
沾黏性 - LV1 LV1 LV1 LV1 LV5 LV1 LV3
[表4] 比較例樹脂組合物的組成(單位:重量份)與特性測試結果
成分 名稱 用量代號 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14
含乙烯基聚苯醚樹脂 SA9000 A 120 120 120 120 120 120 120
OPE-2st 1200              
OPE-2st 2200              
馬來醯亞胺樹脂 BMI-80 B              
BMI-2300 8            
BMI-3000              
式(1)所示結構的化合物 X1 C 5 5 5 2 12 5 5
X2              
X3              
X4              
偶合劑 KBM-573              
KBM-903              
KBM-1003              
式(2)所示結構的化合物 X5 D       20 20 10 30
添加劑 X6 16            
TAIC   20          
BANI-M     20        
雙(乙烯基苯基)乙烷 BVPE E              
硬化促進劑 25B F 1 1 1 1 1 1 1
無機填充物 SC2050 SMJ - 80 80 80 80 80 80 80
525              
CFP007ST              
溶劑 甲苯:丁酮=4:1 - Y*1.25 Y*1.25 Y*1.25 Y*1.25 Y*1.25 Y*1.25 Y*1.25
特性 單位 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14
Df1 - 0.00209 0.00227 0.00305 0.00195 0.00203 0.00205 0.00193
Df2 - 0.00258 0.00285 0.00358 0.00213 0.00210 0.00222 0.00198
介電損耗變異率 % 23.4% 25.6% 17.4% 9.2% 3.4% 8.3% 2.6%
S/G1 145 245 115 160 165 165 105
S/G2 130 242 87 156 163 162 62
凝膠時間穩定性 15 3 28 4 2 3 43
沾黏性 - LV3 LV3 LV1 LV1 LV3 LV1 LV1
前述特性係參照以下方式製備待測物(樣品),再根據具體條件進行特性分析。 1、       半固化片(prepreg,PP):分別使用實施例E1~E14及比較例C1~C14之樹脂組合物(單位為重量份),將樹脂組合物中各成分加入攪拌槽內並混合均勻後形成膠液(varnish)。將膠液置入一含浸槽中,再將玻璃纖維布(例如規格為1078之L-玻璃纖維布(L-glass fiber fabric),購自Asahi公司)浸入上述含浸槽中,使樹脂組合物附著於玻璃纖維布上,再於130 oC至150 oC下進行加熱成半固化態(B-Stage),得到半固化片,其樹脂含量約為70%。 2、       含銅基板1(含銅基板又可稱為銅箔基板,含銅基板1係由兩張半固化片壓合而成):準備兩張厚度為18微米之HVLP(hyper very low profile)銅箔以及兩張規格為1078之L-玻璃纖維布含浸各待測樣品(每一組實施例或每一組比較例)所製成之半固化片,每一張半固化片之樹脂含量約為70%。依銅箔、兩張半固化片及銅箔的順序進行疊合,於真空條件、壓力500 psi、200 oC下,進行150分鐘的壓合,形成含銅基板1。其中,兩張相互疊合之半固化片係固化形成兩銅箔間的絕緣層,絕緣層的樹脂含量約為70%。 3、       不含銅基板1(由兩張半固化片壓合而成):將上述含銅基板1經蝕刻去除兩面上的銅箔,以獲得不含銅基板1(由兩張半固化片壓合而成),不含銅基板1之樹脂含量約為70%。 4、       含銅基板2(含銅基板又可稱為銅箔基板,含銅基板2係由兩張半固化片壓合而成):準備兩張厚度為18微米之HVLP(hyper very low profile)銅箔以及兩張規格為1078之L-玻璃纖維布含浸各待測樣品(每一組實施例或每一組比較例)所製成之半固化片,每一張半固化片之樹脂含量約為70%。依銅箔、兩張半固化片及銅箔的順序進行疊合,於真空條件、壓力500 psi、200 oC下,進行150分鐘的壓合。待基板冷卻後,再根據前述同樣條件繼續進行下一次壓合,其中前述冷卻及壓合步驟共分別重複八次,總計進行九次的壓合以形成含銅基板2。其中,兩張相互疊合之半固化片係固化形成兩銅箔間的絕緣層,絕緣層的樹脂含量約為70%。 5、       不含銅基板2(由兩張半固化片壓合而成):將上述含銅基板2經蝕刻去除兩面上的銅箔,以獲得不含銅基板2(由兩張半固化片壓合而成),不含銅基板2之樹脂含量約為70%。
各測試方法及其特性分析項目說明如下:
介電損耗變異率(difference rate of dissipation factor)
在介電損耗變異率的計算中,選用上述不含銅基板1(兩張半固化片壓合而成,樹脂含量約為70%)及不含銅基板2(兩張半固化片壓合而成,樹脂含量約為70%)為待測樣品。參照IPC-TM-650 2.5.5.13所述方法,於室溫(約25 oC)且在10 GHz之頻率下測量兩待測樣品,量測不含銅基板1得到第一介電損耗且定義為Df1,量測不含銅基板2得到第二介電損耗且定義為Df2。介電損耗變異率定義為第二介電損耗(Df2)相對於第一介電損耗(Df1))的增加比例,單位為%。亦即,介電損耗變異率等於[(Df2 – Df1) / Df1]*100%。
就本領域而言,介電損耗變異率越低越佳。介電損耗變異率差異大於或等於2%時,代表不同基板間之介電損耗變異率存在顯著差異(存在顯著的技術困難度)。舉例而言,根據本發明公開的樹脂組合物所製成的物品,參照IPC-TM-650 2.5.5.13所述的方法於10 GHz之頻率下測量的介電損耗所計算而得之介電損耗變異率係小於或等於4.1%,例如介於1.6%及4.1%之間。
凝膠時間穩定性(gel time stability)
分別使用實施例E1~E14及比較例C1~C14之樹脂組合物(單位為重量份),將樹脂組合物中各成分加入攪拌槽內並攪拌混合均勻後形成膠液(亦稱成膠),以該膠液為待測樣品,根據IPC-TM-650 2.3.18所述的方法進行測量。取50毫升各待測樣品放置於溫度為171±0.5 oC的加熱板(cure plate)上,以尖竹棒由膠中心往邊緣畫,且膠面積直徑保持1.90至2.19公分,攪動至各待測樣品開始結塊並持續攪動至最大膠塊斷裂,同時停止計時器並作紀錄,單位精確到秒,此為第一凝膠時間,定義為S/G1。將各待測樣品於室溫(25 oC)下放置7天後,先將各樣品的膠液攪拌混合均勻,使樹脂組合物中的無機填充物均勻分散而非沉降於樣品底部,再根據前述凝膠時間測量方法,測量而得第二凝膠時間,定義為S/G2。凝膠時間穩定性定義為第二凝膠時間相對於第一凝膠時間的變化量(ΔS/G)。亦即,凝膠時間穩定性等於第二凝膠時間減去第一凝膠時間(S/G2 - S/G1)。
就本領域而言,凝膠時間變化量(ΔS/G)越低,表示凝膠時間穩定性越佳。凝膠時間穩定性差異大於或等於10秒時,代表不同膠液間的凝膠時間穩定性存在顯著差異(存在顯著的技術困難度)。舉例而言,根據本發明公開的樹脂組合物所製成的物品,參照IPC-TM-650 2.3.18所述的方法測量的凝膠時間所計算而得的凝膠時間穩定性係小於或等於18秒,例如介於1秒及18秒之間。
沾黏性(stickiness)
將前述半固化片裁成尺寸爲7吋×10吋大小,共準備2張,以量測單張半固化片的剝落時間。沾黏性測試的具體進行方式爲將2張半固化片疊合後同時竪立,人員目視觀察並紀錄一張半固化片從另一張半固化片剝離(即2張半固化片完全分離)所需時間,測試共3組數據並取其平均值。於本發明中,沾黏性測試的結果係定義如下: 第一級(LV1):從豎立開始,無施加外力,0~3秒內兩張半固化片完成剝離且無掉粉。 第二級(LV2):於任一張半固化片上方的任一角上夾持2克的砝碼(即施加外力的第一種方式),從釋放砝碼開始,在重力作用下,夾持砝碼的半固化片於0~3秒內從另一張半固化片剝離且無掉粉。 第三級(LV3):於任一張半固化片上方的任一角上夾持2克的砝碼,從釋放砝碼開始,在重力作用下,夾持砝碼的半固化片於4~6秒內從另一張半固化片剝離且無掉粉。 第四級(LV4):於任一張半固化片上方的任一角上夾持4克的砝碼(即施加外力的第二種方式),從釋放砝碼開始,在重力作用下,夾持砝碼的半固化片於0~3秒內從另一張半固化片剝離且無掉粉。 第五級(LV5):於任一張半固化片上方的任一角上夾持4克的砝碼,從釋放砝碼開始,在重力作用下,夾持砝碼的半固化片於4~6秒內從另一張半固化片剝離且有掉粉。
綜合參照表1至表4的測試結果,可清楚觀察到以下現象。
樹脂組合物同時包含120重量份的含乙烯基聚苯醚樹脂、5重量份至10重量份的具有式(1)結構的化合物、15重量份至25重量份的具有式(2)結構的化合物以及70重量份至110重量份的無機填充物的實施例E1至E14皆可同時達到介電損耗變異率小於或等於4.1%、凝膠時間穩定性小於或等於18秒與通過第一級沾黏性測試等特性。相較之下,比較例C1至C14在上述特性中至少一者無法達到要求。
相較於實施例E6,在樹脂組合物中不使用本發明的具有式(1)所示結構的化合物或改使用其他偶合劑的技術方案,如比較例C1至C4,其在介電損耗變異率無法達到要求。
相較於實施例E6,在樹脂組合物中不使用本發明的具有式(2)所示結構的化合物的技術方案,如比較例C5至C10,其在介電損耗變異率、凝膠時間穩定性及沾黏性等特性中的至少一者無法達到要求。
相較於實施例E6至E7,在樹脂組合物中不使用本發明用量範圍內的具有式(1)所示結構的化合物的技術方案,如比較例C11至C12,其在介電損耗變異率及沾黏性等特性中的至少一者無法達到要求。
相較於實施例E8至E9,在樹脂組合物中不使用本發明用量範圍內的具有式(2)所示結構的化合物的技術方案,如比較例C13至C14,其在介電損耗變異率及凝膠時間穩定性等特性中的至少一者無法達到要求。
總體而言,本發明的樹脂組合物或其製品可同時達到介電損耗變異率小於或等於4.1%、凝膠時間穩定性小於或等於18秒與通過第一級沾黏性測試等特性。
以上實施方式本質上僅為輔助說明,且並不欲用以限制申請標的之實施例或該等實施例的應用或用途。於本文中,用語「例示性」代表「作為一實例、範例或說明」。本文中任一種例示性的實施態樣並不必然可解讀為相對於其他實施態樣而言為較佳或較有利者。
此外,儘管已於前述實施方式中提出至少一例示性實施例或比較例,但應瞭解本發明仍可存在大量的變化。同樣應瞭解的是,本文所述之實施例並不欲用以透過任何方式限制所請求之申請標的之範圍、用途或組態。相反的,前述實施方式將可提供本領域具有通常知識者一種簡便的指引以實施所述之一或多種實施例。再者,可對元件之功能與排列進行各種變化而不脫離申請專利範圍所界定的範圍,且申請專利範圍包含已知的均等物及在本專利申請案提出申請時的所有可預見均等物。

Claims (9)

  1. 一種樹脂組合物,包括120重量份的含乙烯基聚苯醚樹脂、5重量份至10重量份的具有式(1)所示結構的化合物、15重量份至25重量份的具有式(2)所示結構的化合物以及70重量份至110重量份的無機填充物, 式(1) 其中X為-(CH 2) nCH 3或-C(CH 3)=CH 2,n為13; 式(2) 其中k為1至10的整數。
  2. 如請求項1所述之樹脂組合物,其中該含乙烯基聚苯醚樹脂包括含乙烯苄基聯苯聚苯醚樹脂、含甲基丙烯酸酯聚苯醚樹脂或其組合。
  3. 如請求項1所述之樹脂組合物,其中該無機填充物包括化學合成二氧化矽、熔融態二氧化矽、氮化硼或其組合。
  4. 如請求項1所述之樹脂組合物,其進一步包括雙(乙烯基苯基)乙烷、馬來醯亞胺樹脂或其組合。
  5. 如請求項1所述之樹脂組合物,其進一步包括硬化促進劑、阻燃劑、阻聚劑、溶劑、染色劑、增韌劑或其組合。
  6. 一種由請求項1所述之樹脂組合物製成之物品,其包括半固化片、樹脂膜、積層板或印刷電路板。
  7. 如請求項6所述之物品,其參照IPC-TM-650 2.5.5.13所述的方法於10 GHz之頻率下測量的介電損耗所計算而得之介電損耗變異率係小於或等於4.1%。
  8. 如請求項6所述之物品,其參照IPC-TM-650 2.3.18所述的方法測量的凝膠時間所計算而得的凝膠時間穩定性係小於或等於18秒。
  9. 如請求項6所述之物品,其可通過第一級沾黏性測試。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101558456A (zh) * 2006-12-19 2009-10-14 陶氏环球技术公司 经改善的用于导电透明基材的复合材料和方法
TW201625703A (zh) * 2014-12-26 2016-07-16 Nippon Steel & Sumikin Chem Co 末端改質可溶性多官能乙烯基芳香族共聚合物、硬化性樹脂組成物及使用其的光導波管
CN109181256A (zh) * 2018-08-28 2019-01-11 江苏澳盛复合材料科技有限公司 一种不饱和树脂组合物及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101558456A (zh) * 2006-12-19 2009-10-14 陶氏环球技术公司 经改善的用于导电透明基材的复合材料和方法
TW201625703A (zh) * 2014-12-26 2016-07-16 Nippon Steel & Sumikin Chem Co 末端改質可溶性多官能乙烯基芳香族共聚合物、硬化性樹脂組成物及使用其的光導波管
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