[发明专利]可固化环氧树脂组合物及由其制造的层压材料

说明书

技术领域

本发明涉及含特定催化剂体系的热固性环氧树脂组合物、使用这 些组合物的方法和由这些组合物制造的制品。更特定地，本发明涉及 包括含氮催化剂和包括含羧酸或酐基团的化合物的催化剂辅助剂的环 氧树脂组合物。催化剂辅助剂是可降低组合物中含氮催化剂的浓度的 化合物。由本发明的树脂组合物制备的制品表现出提升的热性能和其 它非常均衡的性质。本发明的树脂组合物可用于任一目的，但特别适 用于层压材料的制造中，更特定地，用于印刷线路板的电子层压材料。 由本发明的组合物制备的电子层压材料具有优良的热稳定性和极好的 均衡性质。

背景技术

由具有改进的耐高温性的树脂组合物制备的制品用于多种用途都 是理想的。特别地，因为包括更高线路密度、增加的板厚、无铅焊接 剂和更高温度的使用环境的工业趋势，这些具有改进的耐高温性的制 品用于印刷线路板(PCB)的用途是理想的。

例如层压材料，且特别是结构和电子覆铜箔层压材料的制品，通 常在高温和压力下通过压制多层部分固化的预浸料和任选的铜片制 造。通常通过将可固化可热固性环氧树脂组合物浸入多孔衬底(例如 玻璃纤维垫)中，随后通过在高温下加工以促使环氧树脂在垫中部分 固化至“B-阶段”制造预浸料。浸入玻璃纤维垫中的环氧树脂的完全 固化通常在层压步骤(当在高压和高温下压制预浸料层至足使在制备 层压材料时树脂完全固化的时段时)过程中发生。

虽然已知环氧树脂组合物会向预浸料和层压材料制造提供提升的 热性能，但这些环氧树脂组合物通常更加难于加工、配制更加昂贵且 在用于复合印刷线路板和用于更高制造和使用温度中可受到劣质性能 影响。

鉴于上述情况，本领域需要用于制备具有改进热性能的制品的环 氧树脂组合物以及生产这种制品的方法。本领域也需要用于实现提升 的热性能和用于具有提升的热性能的制品(特别是预浸料和层压材料) 的便宜的树脂组合物。

特别地，还需要用作PCB的衬底的更高耐热的层压材料以处理无 铅焊接温度和使用中的更高的热暴露要求。通常用于PCB的标准FR-4 层压材料由与双氰胺固化的溴化环氧树脂制得。这些标准FR-4层压材 料具有低的热稳定性，即低的降解温度(Td)和短的在288℃下的层离 时间(T288)。

当酚或酐硬化剂替代双氰胺用于制造层压材料的清漆配方中时， 可实现提升的热稳定性。然而，这些清漆具有窄的加工窗口。通常， 由该清漆所得的层压材料具有较低的玻璃化转变温度(Tg)和较低的 对铜箔的粘合力。层压材料也更脆。

高内重量的羧酸酐也已知用作固化剂。使用高分子量羧酸酐作为 固化剂，由于预浸料粉末的高熔体粘度而生成不良的预浸料外观。预 浸料通常更脆，当切割和修剪该预浸料时，导致粉尘形成。本领域中 粉尘的形成称为“蘑菇效应(mushroom effect)”。

通常，已知领域中，获得环氧树脂或由其制造的层压材料的一种 性质的改进常常损失另一种性质，并且并不是所有其性质可同时改进 的。某些已知方法使用昂贵的专用树脂和硬化剂，以尝试获得具有非 常均衡的性质的树脂。

使用非溴化阻燃环氧树脂可，例如，向层压材料提供高热稳定性。 然而，因为它们与标准FR-4层压材料树脂相比的更高的价格，非溴化 阻燃环氧树脂的使用受限。同时，使用非溴化环氧树脂导致所得层压 材料不良的性质均衡。例如，由非溴化环氧树脂制造的层压材料可表 现出较低的Tg、更高的脆性和更高的湿度敏感性。

尽管近来进行了用于制造电子层压材料的树脂组合物和方法的改 进，但已知在先技术没有参考文献公开了用于制造具有良好的层压材 料性质和热稳定性均衡(例如高Tg、良好的韧性和良好的对铜箔的粘 合力)的层压材料的树脂组合物。

提供用作用于制造层压材料的材料的具有极好的非常均衡的性质 的可固化环氧树脂组合物，以使层压材料具有极好的非常均衡的层压 材料性质是理想的。获得具有高热稳定性和高Tg、良好的韧性和良好 的对铜箔的粘合力的层压材料且同时没有使用昂贵的专用树脂或硬化 剂，也是理想的。

发明内容