[发明专利]一种树脂组合物及使用其制作的半固化片和层压板

说明书

技术领域

本发明涉及一种树脂组合物，以及使用该树脂组合物制作的半固化片和层压板，属于电子材料技术领域。

背景技术

近年来，随着信息处理和信息传输高速高频化技术的不断推进，对印制电路基板材料在介电性能方面提出越来越高的要求。简单来说，即印制电路基板材料需要具备较低的介电常数和介电损耗正切，以减少高速传输时信号的延迟、失真和损耗，以及信号之间的干扰。因此，期望提供一种热固性树脂组合物，使用这种热固性树脂组合物制作的印制电路板材料在高速化、高频化的信号传输过程能表现出充分低的低介电常数和低介电损耗正切。

现有技术中，以环氧树脂及其固化剂为必需成分的热固性树脂组合物制备的材料具有良好的耐热性、绝缘性、加工性和成本低廉等优点，因此广泛应用于半导体、印制电路板等电子材料中。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含有活性氢的固化剂，其固化的环氧树脂中存在大量的羟基，这会导致固化物的吸水率上升，耐湿热性能和介电性能下降。酸酐固化的环氧树脂，虽然不存在羟基，但是酸酐的反应性差，要求的固化条件苛刻。

为了解决常用固化剂固化环氧树脂时出现的上述问题，人们发现活性酯是一种很有前景的环氧树脂固化剂。活性酯在较温和的条件下就可以和环氧树脂发生反应；同时，活性酯固化的环氧树脂，不含有羟基，取而代之的是酯基，可以得到耐湿热性能和介电性能优良的环氧树脂固化产物。日本专利特开JP2002012650A，JP2003082063A中公开了一系列活性酯树脂，将其用作环氧树脂固化剂，可以明显降低环氧树脂固化物的介电常数和介电损耗。中国发明专利CN103221442A中公开了一种活性酯树脂，通过对活性酯树脂分子主骨架的部分交联改善了其固化的环氧树脂的耐热性能，用其固化的环氧树脂具有低介电常数、低介电损耗正切，同时兼具优异的耐热性能。

另一方面，随着电子技术迅速发展的同时，人们对环境保护要求越来越高，印制电路板材料除了需要适应信息传输的高速高频化外，还必须要应对环保要求的挑战。传统的印制电路基板材料主要是使用卤化物来达到阻燃目的，含卤化物的电路基板着火燃烧时，不但发烟量大，气味难闻，而且会放出毒性大、腐蚀性强的卤化氢气体，不仅污染环境，也危害人体健康。然而，前述公开的活性酯树脂均没有涉及无卤阻燃方面的研究。因此，开发一种活性酯树脂，由其固化的环氧树脂固化物，既能满足在高速高频应用领域具有充分低的介电常数和介电损耗角正切的要求，又能满足无卤阻燃的要求。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种树脂组合物及使用其制作的半固化片和层压板。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种树脂组合物，以固体重量计，包括：

(a)活性酯树脂：40～60份；

(b)环氧树脂：30～60份；

所述活性酯树脂的结构式如下：

其中，n为1～10的整数，x为1～5的整数，y为1～10的整数；

R为其中R₁选自甲基、乙基、丙基、苯基、甲基苯基、乙基苯基、联苯基、正丙基苯基、异丙基苯基、叔丁基苯基、马来酰亚胺基苯基、或硝基苯基；

Ar选自下列结构式中的一种：

式中，R为R₁选自甲基、乙基、丙基、苯基、甲基苯基、乙基苯基、联苯基、正丙基苯基、异丙基苯基、叔丁基苯基、马来酰亚胺基苯基、或硝基苯基；

所述活性酯树脂的氮含量为0.1％～4.5％，磷含量为0.1％～5.0％。

上文中，所述活性酯树脂可以通过如下方法制得：

(1)首先，将小分子酚类化合物、N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺、甲醛、酸催化剂置于反应容器，加热至60～130℃反应1～15小时制得含氮多官能酚化合物，结构式如下所示：

式中，n为重复单元，平均值为1～10的整数；x的值为1～5的整数；y的值为1～10的整数；Ar的结构选自下列结构之一：

所述小分子酚类化合物可以选自下列酚类化合物：苯酚、萘酚、联苯酚、联苯二酚、双酚F、双酚A、双酚S、双酚醚；

所述酸催化剂可以选自如下酸类化合物：盐酸、硫酸、草酸、磷酸、苯磺酸、石油磺酸、氯代醋酸；