[发明专利]一种环氧树脂组合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及层压板技术领域，具体涉及一种环氧树脂组合物，尤其涉及一种印刷电路板用环氧树脂组合物及用其制作的预浸料，层压板与印刷电路板。

背景技术

随着欧盟指令WEEE(WasteElectricalandElectronicEquipment)和RoHS(RestrictionofHazardousSubstances)的正式实施，全球电子业进入了无铅焊接时代。由于无铅焊接温度的提高，对印制电路板的耐热性和热稳定性提出了更高的要求。原有的元件焊接工艺被无铅焊接工艺取代，焊接温度比以前高出20℃以上，这就对印制电路板及基材的耐热性和可靠性提出更高的要求。

目前，实现覆铜箔层压板阻燃的主流路线是使用有卤的溴系阻燃剂和无卤的磷系阻燃剂。其中，溴系阻燃剂的阻燃作用机理主要是溴系阻燃剂受热分解生成HBr，HBr能捕获传递燃烧链式反应的活性自由基，生成活性较低的溴自由基，致使燃烧减缓或中止，此外，HBr密度大且难燃，它不仅能稀释空气中的氧，同时还能覆盖于材料表面，隔绝空气，致使材料的燃烧速度降低或自熄。一般含溴系阻燃剂体系的覆铜箔层压板树脂配方中溴含量需达到15％以上，否则需要加入三氧化二锑等其他阻燃剂，才能使阻燃性能达到UL94V-0级水平。但由于碳-溴键的键能较低，大部分溴系阻燃剂在200到300℃下分解，高比例的含溴量限制了板材耐热性和可靠性的提高空间，因而提高溴系覆铜板的耐热性成为业界研究的重点技术问题。

而对于无卤阻燃的磷系阻燃剂体系，其阻燃机理分为三类：一是磷具有强脱水性，磷系阻燃剂高温燃烧时生成磷酸或聚磷酸，容易在燃烧物表面形成高黏度的熔融玻璃质和致密的碳化层，使基质与热和氧隔绝开来；二是捕获游离基，在燃烧中分解成PO·或者HPO·等游离基，在气相状态下捕捉活性H·游离基或·OH游离基；三是促进燃烧物表面形成多孔质的发泡碳化层，隔断热和氧。每种磷系阻燃剂的阻燃机理都是这三类组合，共同产生阻燃效果。无卤覆铜箔层压板树脂配方中多使用含磷环氧树脂为主体树脂，然后采用双氰胺、酚醛树脂或苯并噁嗪为固化剂，然而磷系阻燃剂的使用却存在如下问题：1)配方中的磷含量太低，板材的阻燃性下降，达不到V-0级，因而配方中磷含量要达到2.5％以上；然而磷含量太高时，板材的耐热性、耐潮湿性、耐碱性会下降；2)产品的粘结性不够理想，脆性大、加工性较差；3)相对于溴系阻燃树脂，含磷环氧树脂的成本较高。

因此，寻找一种使用成本低并具有低吸潮性、良好的耐热性、粘结性、反应性以及加工性的环氧树脂组合物是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环氧树脂组合物，特别是一种印刷电路板用环氧树脂组合物及用其制作的预浸料，层压板与印刷电路板。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种环氧树脂组合物，以有机固形物重量份计，包括如下组分：

(A)环氧树脂100重量份，包括：

含磷和溴的环氧树脂50～100重量份；

其他环氧树脂0～50重量份；

(B)固化剂2～40重量份；

(C)固化促进剂0.04～1.0重量份。

本发明中，所述含磷和溴的环氧树脂为50～100重量份，例如可以是50重量份、55重量份、60重量份、65重量份、70重量份、75重量份、80重量份、85重量份、90重量份、95重量份、100重量份。

本发明通过向环氧树脂组合物中加入含磷和溴的环氧树脂，相比溴阻燃环氧树脂组合物或者磷阻燃环氧树脂组合物，一方面含磷和溴的环氧树脂可同时提供磷和溴元素，有利于发挥两者的协同阻燃作用，使固化物的阻燃性能更容易达到UL94V-0级，同时因为这种高效阻燃效果，使得配方中阻燃树脂的添加比例较小，为配方的性能提升提供更大的可设计空间；另一方面本发明不仅改善了磷系阻燃环氧树脂组合物存在的吸潮性差、脆性大、粘结性不高、加工性不良和成本高的不足，还改善了溴系阻燃环氧树脂组合物所面临的耐热性差的缺陷。

本发明中，所述的其他环氧树脂为0～50重量份，例如可以是0重量份、5重量份、10重量份、15重量份、20重量份、25重量份、30重量份、35重量份、40重量份、45重量份、50重量份。

本发明中，所述的固化剂为2～40重量份，例如可以是2重量份、5重量份、8重量份、10重量份、12重量份、15重量份、18重量份、20重量份、22重量份、25重量份、28重量份、30重量份、32重量份、35重量份、38重量份、40重量份。