[发明专利]一种低介电低介损的无卤树脂组合物、半固化片和层压板

说明书

本发明公开了一种低介电低介损的无卤树脂组成物、半固化片和层压板。其中无卤树脂组合物包括以下物料：环氧树脂100重量份；双甲板型倍半硅氧烷固化剂2～45重量份；氰酸酯改性聚苯醚树脂10～50重量份；苯丙噁嗪树脂10～25重量份；促进剂0.001～5重量份。本发明以一种特殊结构的倍半硅氧烷固化剂，通过接枝共聚反应，获得优秀介电性能、高Tg的树脂材料，由于其固化后具有更高的分子稳定性和较低的链段运动能力，因而以这种树脂制备的覆金属层压板介电性能、耐热性，力学性能和耐吸湿性等方面有所增强。

技术领域

本发明涉及一种无卤树脂组合物，及其制备的半固化片、层压板，属于印刷电路板基础制造领域。

背景技术

随着科技的迅猛发展以及人们环保意识和理念的不断深化，无卤素产品成为当下世界各行业，特别是电子产品产业的迫切需求之一。全球各国及相关产业联盟也陆续推出相应的政策法规，对产品中卤素，特别是氯类、溴类含量做出了精确的限制，对含铅、汞、镉等对生命有害元素的产品进行了管控，在这一形势下，开发新型高性能，具有环境友好型材料已成为当前行业里最关键的方向之一。

近年来信息技术的极速发展，移动通讯、服务器、大型计算机等电子电路产品的信息处理，以及不断更新的信息存储技术不断实现覆盖，各类设备的信号处理和传输速度不断提升，更高性能的设备基板材料已成为当下生产厂商研发与制造的热门课题之一。为了维持传输速率及保持传输信号完整性，基板材料不仅需要有较低的介电常数和介质损耗，而且为了在高温高湿环境下，仍维持电子组件正常运行，基板材料还需要具有优异的耐热性、较高的玻璃化转变维度，高耐湿热性和较低吸水性等高可靠性特点。传统的无卤基材中环氧树脂常用的固化剂有多胺、酸酐、酚醛树脂等。如胺类、酚醛树脂这类分子结构中由于其结构本身特点，使得固化物的吸水率上升，耐湿热性能与介电性能下降。而酸酐类固化剂反应性差，要求的固化条件苛刻。

为解决常用固化剂固化环氧树脂时出现的上述问题，多面体低聚倍半硅氧烷(以下简称POSS)这种新型的有机-无机杂化结构纳米材料，近年来受到国际上广泛关注。相比传统的聚合物改性材料，POSS拥有如下优点：首先从结构上，POSS分子尺寸仅有1～3纳米，主体为笼型或者半笼型的立体空间结构，分子密度较低，高度的对称性使其拥有优异的介电性能(Dk＝2.43)；其次，其主体骨架由Si-O-Si键构成，这样的近似无机结构，使POSS拥有优异的耐热性和阻燃性，热降解后产物主要是二氧化硅成分，拓宽了其在阻燃领域的应用；最后，POSS骨架外围的各顶角官能团通过接枝、活化等多种改性手段进行修饰，以满足不同的实际用途。

美国专利US20140367149，其采用八环氧基的全笼型POSS作为树脂固化剂，制备层压板以及多层板等。这种拥有八个环氧基的笼型结构反应活性很强，但八个官能团空间位阻较大，反应效率一般。然而，全笼型结构本身具有较强惰性，在提高其体系耐热性的同时，也因为其溶解性和相容性较差，极易发生团聚等现象，使得体系的耐冲击强度一般，总体韧性较差。

中国专利CN 102815071B，其采用单异氰酸酯基的倍半硅氧烷，利用接枝方法引入环氧树脂分子链，从而避免了传统共混或八官能团结构易引起的团聚现象，从分子角度对环氧链进行增强，对材料的力学和耐热性能有明显提高。但由于POSS本身的刚性结构和单官能团修饰的不对称性，使得整个体系的介电性能有所下降。

发明内容

鉴于现有技术缺陷，本发明的目的在于提供一种低介电低介损的无卤树脂组合物、半固化片和层压板。本发明的无卤树脂组合物是一种具有较低的介电常数和介质损耗，高玻璃化转变温度，低吸水性，高耐热性，阻燃性和易储存的环保型材料。本发明的半固化片和层压板具有优异的耐热性、高玻璃化转变温度、低吸水率、优异的阻燃性、低介电常数和低介质损耗，以及良好的耐老化性。

为了实现本发明的目的，本发明采取以下技术方案：