[发明专利]无溴阻燃环氧树脂中的金属化合物

说明书

技术领域

本申请披露的实施方式涉及在电层压材料中有用的含有无卤素阻燃剂的环氧树脂组合物。更具体地，本申请披露的实施方式涉及在电层压材料中有用的含有包含含金属的化合物的稳定剂的环氧树脂组合物。

背景技术

在高性能电子应用例如高性能的电路板中有用的热固性材料必须满足一组苛刻的性能要求。比如，这些材料最优具有良好的高温性能，例如高玻璃化转变温度(例如，高于200℃)和在高温下的低吸水性(例如，小于0.5％的吸水率)。用于所述热固性制剂材料中的组分还必须显示出在有机溶剂例如丙酮、2-丁酮或环己酮中的稳定的溶解度，因为制备电层压材料通常涉及到用所述热固性树脂的溶液浸渍纤维(例如玻璃)网的过程。润湿的纤维网通过一种称作处理机的通风烘箱从而去除溶剂以及使所述热固性树脂部分固化(B-阶段)。从处理机中形成的浸渍的网称作预浸料。通常，选择一定的处理机条件使得B-阶段树脂的玻璃化转变温度(Tg)在室温以上，从而使得预浸料不是粘的。预浸料到复合部件的转换需要堆叠一个或多个预浸料，接着在压力下加热来完成固化过程(C-阶段)。在C-阶段中，所述树脂必须充分流动来减少空洞，但也不能太流动而造成在网的边缘损失大量树脂。所述树脂在C-阶段的流动可以在某种程度上通过温度和压力设定点来控制，但是理想的树脂具有宽的可加工粘度的温度范围(宽的“加工窗口”)。

环氧树脂是最广泛使用的工程树脂之一，并且在包括电层压材料的复合材料中的应用也众所周知。环氧树脂已经被用作电气/电子设备的材料，例如它们因为优越的耐热性、耐化学性、绝缘性、尺寸稳定性、粘附性之类的性能而用作电层压材料的材料。

对于各种应用，特别是作为电气和电子设备的组件，必须向制剂中添加阻燃剂以减少电气失效时起火的机会。含溴阻燃剂是最常用的，然而越来越多地需要无溴组合物。对于一些应用如互连基材(IC基材)，无溴阻燃剂已经开始占领了市场。

随着无铅焊接规则的到来，电层压材料暴露的温度从20-40℃增加至230-260℃。因此，需要在环氧树脂中获得热稳定性同时还要保持韧性和加工性能。

发明内容

在本发明的实施方式中披露了一种组合物，其包含以下物质，由以下物质组成，或者基本上由以下物质组成：a)环氧树脂；b)硬化剂；和c)包含含金属的化合物的稳定剂，所述含金属的化合物包含选自第11-13族的金属和其组合，并且其中所述组合物含有无卤素阻燃剂。

附图说明

图1是氧化锌的加入量与玻璃化转变温度(T_g)的关系曲线。

具体实施方式

在本发明的实施方式中披露了一种组合物，其包含以下物质，由以下物质组成，或者基本上由以下物质组成：a)环氧树脂；b)硬化剂；和c)包含含金属的化合物的稳定剂，所述含金属的化合物包含选自第11-13族的金属和其组合，其中所述组合物也含有无卤素阻燃剂。

在本申请披露的实施方式中使用的环氧树脂可以变化并且包括常规的和商业上可获得的环氧树脂，其可以单独使用，也可以两种或多种组合使用，其包括例如酚醛清漆树脂和异氰酸酯改性的环氧树脂等等。选择用于本申请披露的组合物的环氧树脂时，不仅要考虑最终产物的性能，还要考虑粘度和其它可能影响树脂组合物加工的性能。本发明的组合物还可以通过添加其它热固性树脂和热塑性塑料进行改性。其它热固性树脂的实例包括但不限于氰酸酯(盐)，三嗪，马来酰亚胺，苯并噁嗪，烯丙基化的酚，和炔化合物。热塑性塑料的实例包括聚(芳基醚)例如聚苯醚，聚(醚砜)，聚(醚酰亚胺)以及相关材料。

所述环氧树脂组分可以是模塑组合物中使用的任何类型的环氧树脂，包括包含一个或多个反应性环氧乙烷基团的任何材料，本文中称为“环氧基”或“环氧官能团”。本发明实施方式中有用的环氧树脂可以包括单官能环氧树脂，多-或聚-官能环氧树脂，及其组合。单体的或聚合的环氧树脂可以是脂族、环脂族、芳族或杂环环氧树脂。所述聚合环氧树脂包括具有端基环氧基的线性聚合物(例如聚氧亚烷基二醇的二缩水甘油醚)，聚合物主链环氧乙烷单元(例如聚丁二烯多环氧化物)，以及具有环氧侧基的聚合物(例如甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物或共聚物)。所述环氧化物可以是纯的化合物，但通常是每分子包含一个、两个或更多个环氧基的混合物或者混配物。在一些实施方式中，环氧树脂也可以包括反应性-OH基团，其可以在较高的温度下与酸酐，有机酸，氨基树脂，酚醛树脂，或与环氧基团(当催化时)发生反应导致额外的交联。在一个实施方式中，通过使缩水甘油醚和双酚化合物例如双酚A或四溴双酚A相接触形成噁唑烷酮部分而制备。