[发明专利]一种四酚基乙烷环氧树脂的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可用于微电子产品生产的多酚型环氧树脂——四酚基乙烷环氧树脂的合成方法。

背景技术

世界微电子(IC)领域的飞速发展，使得集成度越来越高，为满足高集成度、高性能、轻薄化的IC特性，对作为电子封装材料主体的环氧树脂在电绝缘可靠性、耐热、耐腐蚀性、散热性、高强韧性、稳定性、防UV穿透性等方面提出了更高的要求，据不完全统计对环氧塑封料的技术要求达三十多项。塑封料是单组分形式的模塑料，要将这些要求高、种类多的特性集于一身，的确是项艰巨的任务。因此，环氧模塑料的制造者必须在这些特性要求之间进行非常复杂的平衡，但要满足全部的技术特性，几乎是不可能的。因此不得不研制出针对性强的专用品种，以满足不同层次和特点的半导体元器件的要求。

覆铜板技术日新月异的今天，行业对塑封料提出需要具有紫外屏蔽和自动光学检测(AOI)功能，因而开发具有这种特殊机能的产品成为环氧树脂行业的一个新领域。

1，1，2，2-四(对羟基苯基)乙烷四缩水甘油醚环氧树脂(简称四酚基乙烷环氧树脂，或者四酚型缩水甘油醚特种环氧树脂)，是一种高强韧性对称结构骨架的电子封装材料，它不仅具有一般环氧树脂的功能还具有高玻璃化温度、高耐热、防UV穿透和适应AOI等特殊功能。该树脂与其它树脂混合固化后，用紫外光照射，所压制成覆铜板时，能量绝大部分被吸收，由此表明，四官能环氧树脂加入后可吸收紫外线，即所谓的“紫外线屏敝功能”。

由于该环氧树脂体系能量低且稳定，用UV照射时能量大部分被吸收。当用氩激光照射板材时，由于氩激光高于UV光，分子中处于低能级的电子，在氩激光照射下，吸收能量，从低能级跃迁至较高能级。他们跃迁回低能级时，将吸收的能量部分释放出来，使板材产生荧光。

上述两种功能，正是近年来覆铜板制作过程中所需要的，这是因为：①随着光敏阻焊剂的推广使用，为了避免两面相互影响，产生重影(GHOSTIM-AGE)，要求基板必须具有屏敝紫外线(UV-BLOCK)功能；②在印制板检测方面，由于自动光学检测(AOI)技术已普及，AOI仪器利用氩激光作为照射光源，其基板树脂必须能吸收氩激光并激发出较低能量的荧光，用测定基板上的荧光，可实现印制板自动检测。因此开发耐热和防UV穿透功能的四酚基乙烷环氧树脂是环氧树脂应用领域的研究重点之一。

该产品符合国家信息产业部等七部委关于禁用电子信息产品中有毒、有害物质或元素的规定。作为印刷线路板和塑封料的重要原材料，以及航空航天的辅助材料，在美国、日本已工业化生产，而国内仍处于研究阶段。

专利JP2005220302报道了将四酚基乙烷和环氧氯丙烷混合，以甲醇作溶剂，以氢氧化钠作催化剂，进行开环加成醚化和闭环环氧化脱氯反应。专利US5098964报道了将四酚基乙烷、环氧氯丙烷和水混合，以异丙醇作溶剂，分批加入催化剂氢氧化钠，进行开环加成醚化和闭环环氧化脱氯反应。这些专利技术均是利用碱金属氢氧化物具有开环加成醚化和闭环环氧化脱氯的双重催化作用，使开环加成醚化和闭环环氧化脱氯在同一强碱性条件下进行。在同一强碱性条件下进行开环加成醚化和闭环环氧化脱氯的优点是反应过程一步进行、过程简单；缺点是在这种强碱性条件下，由于反应生成的水没有及时脱出，原料环氧氯丙烷易发生水解副反应，副产物较多，产品可水解氯含量偏高，环氧值偏低。

专利CN200710034715.9报道了以四酚基乙烷和环氧氯丙烷为原料，加入溶剂，在惰性气体保护下，在相转移催化剂季铵盐或季磷盐或它们的混合物存在下发生开环加成醚化反应，生成氯羟基醚中间体；然后分批加入碱溶液，进行初次闭环环氧化脱氯反应，初次闭环环氧化脱氯反应的反应温度为60～80℃；分离出溶剂和过量环氧氯丙烷后，再加入碱溶液和甲基异丁基酮溶剂进行二次闭环环氧化脱氯反应，二次闭环环氧化脱氯反应的反应温度为70～110℃，得1，1，2，2-四(对羟基苯基)乙烷四缩水甘油醚环氧树脂粗品；粗品经过精制后得到高纯电子级1，1，2，2-四(对羟基苯基)乙烷四缩水甘油醚环氧树脂。该法虽然得到的产品氯含量不高，但收率偏低，不适于大规模工业化。

发明内容

本发明提供了一种可用于微电子产品生产的多酚型环氧树脂——四酚基乙烷环氧树脂的合成方法。结构式如下

本发明方法既适应于大规模工业化生产又能保证得到可水解氯含量不大于400ppm的四酚基乙烷环氧树脂，本发明的目的是通过下述方式实现的：

一种四酚基乙烷环氧树脂的合成方法，包括以下步骤：

(1)开闭环反应