[发明专利]一种无卤阻燃预聚物及使用其制作的半固化片及层压板

说明书

技术领域

本发明属于电子材料技术领域，涉及一种无卤阻燃预聚物及使用其制作的半固化片及层压板，可应用于集成电路封装、高频高速及高密度互连等领域。

背景技术

氰酸酯树脂作为高性能树脂基体之一，由于具有优异的介电性能、耐热性、较高的玻璃化转变温度及较低的吸水率等优点，因此被广泛用于航天、航空等领域。但氰酸酯树脂目前存在的不足是阻燃性较差（UL94V-2级），而要用于电子等领域时，其阻燃性必须要满足UL94V-0级的要求。因此，需要对氰酸酯树脂的阻燃性进行改善。

近年来，由于严格的法律、法规及环境保护的要求，传统的溴系阻燃剂由于燃烧时会产生腐蚀性气体溴化氢，还有可能会产生二噁英、二苯并呋喃等致癌物质，因此受到了限制使用。所以无卤阻燃的研制成为目前的热点。

目前，解决氰酸酯树脂及其体系无卤阻燃的方法主要有以下2种：（1）直接在树脂基体中添加无机填料，如氢氧化铝、氢氧化镁等含结晶水的无机化合物；该方法虽然可以一定程度上提高氰酸酯树脂体系的阻燃性，但由于其阻燃效率低，要达到UL94V-0级，需要填充的量很大，且存在界面结合的问题，因此劣化了氰酸酯树脂的力学性能；（2）本征阻燃，即在氰酸酯树脂骨架上引入阻燃性的基团；这种方法不存在界面结合问题，且阻燃效力高，因此是解决氰酸酯树脂有效及主要方向。例如，日本专利（公开号：2003-128785）使用10-（2，5-二羟基苯基）-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（简称DOPO-HQ）引入到氰酸酯树脂骨架，然而，由于合成的产物中磷含量较低（最大1.5%），无法达到UL94V-0级，而为了达到UL94V-0级，还需要添加含磷环氧树脂及具有本征阻燃的环氧树脂(如联苯型树脂)，进而导致了氰酸酯树脂优异性能的劣化。

发明内容

本发明目的是提供一种无卤阻燃预聚物及使用其制作的半固化片及层压板。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种无卤阻燃预聚物，按照如下方法制得：取含磷混合物和氰酸酯树脂单体，加热至100～150℃，保持搅拌条件下，反应2～12小时，冷却到室温，即可得到所述无卤阻燃预聚物；

按重量计，含磷混合物：氰酸酯树脂单体=15～65：20～80；

所述含磷混合物包括9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、10-（2，5-二羟基苯基）-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和10-(2，5-二羧基丙基)-9，10-二氢-9-杂氧-10-磷杂菲-10-氧化物；三者的重量比为20～85：15～65：0～20。

上文中，所述9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物简称为DOPO，其结构式如下：

所述10-（2，5-二羟基苯基）-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物简称为DOPO-HQ，其结构式如下：

所述10-(2，5-二羧基丙基)-9，10-二氢-9-杂氧-10-磷杂菲-10-氧化物简称为DDP；其结构式如下：

所述氰酸酯树脂单体的结构通式为：

其中，R₁为或R₂为CH₃-或H-；R₃为CH₃-或H-。

优选的技术方案，所述9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、10-（2，5-二羟基苯基）-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和10-(2，5．二羧基丙基)-9，10-二氢-9-杂氧-10-磷杂菲-10-氧化物的重量比为30～80：15～65：5～15。

本发明同时请求保护采用上述无卤阻燃预聚物制作的半固化片，将上述无卤阻燃预聚物用溶剂溶解制成胶液，然后将增强材料浸渍在上述胶液中；将浸渍后增强材料烘烤后，即可得到所述半固化片。

所述溶剂选自丙酮、丁酮、甲基异丁酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚的一种或两种以上的混合物。

所述增强材料可以采用玻纤布，如D玻纤布、E玻纤布、NE玻纤布、S玻纤布及T玻纤布。这里对玻纤布的厚度没有特别限制，但对于生产厚度0.04～0.20mm的层压板，一般使用开纤布、扁平布。此外，为了改善树脂与玻纤布的界面结合，玻纤布一般都需要进行化学处理，主要方法是偶联剂处理，所用偶联剂如环氧硅烷，氨基硅烷，硅树脂，含低聚物的硅树脂。

优选的，所述烘烤的温度为100～175℃，时间为5～20min。