[发明专利]氰酸酯树脂组合物及使用其制作的预浸料、层压材料与覆金属箔层压材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种树脂组合物，尤其涉及一种氰酸酯树脂组合物及使用其制作的预浸料、层压材料与覆金属箔层压材料。

背景技术

随着计算机、电子和信息通讯设备高性能化、高功能化以及网络化的发展，对印刷线路板也提出了更高的要求：高的布线密度和高集成度。这就要求用于制作印刷线路板的覆金属箔层压材料具有更优异的耐热性、耐湿热性和可靠性等。

氰酸酯树脂具有优异的介电性能、耐热性、力学性能和工艺加工性，其在制作高端印刷线路板用覆金属箔层压材料中是一种常用的基体树脂。近年来，使用含有双酚A型氰酸酯树脂和马来酰亚胺化合物的树脂（通常称作“BT”树脂）组合物制作的预浸料和层压材料，被广泛的应用在半导体封装用高性能印刷线路板材料中。

双酚A型氰酸酯树脂组合物具有优异的耐热性、耐化学性、粘合性等，但是，其固化物存在吸水率高，耐湿热性不足的问题，并且其弹性模量等力学性能也不能满足高端基板的性能需求。

DCPD型氰酸酯树脂组合物具有优异的介电性能、耐热性、耐湿热性及良好的力学性能，广泛应用在高频电路基板、高性能复合材料等领域，可用来弥补双酚A型氰酸酯树脂耐湿热性不足的问题。但是其阻燃性较差，不能满足高端基板的性能需求。

此外，用于制作覆金属箔层压材料的树脂组合物通常需要具有阻燃性，因此通常还需要同时使用含溴的阻燃剂来实现阻燃。然而，由于近年来对环境问题的关注提高，需要不使用含卤化合物来实现阻燃。目前多使用磷化合物作为阻燃剂，但是磷化合物的各种中间体及生产过程都具有一定的毒性，磷化合物在燃烧的过程中可能产生有毒气体（如甲膦）和有毒物质（如三苯基膦等），其废弃物对水生环境可能造成潜在危害。因此，需要开发出即使不使用卤化合物、磷化合物也具有阻燃性且具有高可靠性的层压材料。

美国专利（US7655871）采用酚醛型氰酸酯树脂、联苯环氧树脂、酚氧树脂为基体树脂，加入大量的硅微粉作为填料，以玻璃纤维布作为增强材料制作的层压材料，耐热性优异，实现了无卤阻燃。但是酚醛型氰酸酯树脂在一般工艺条件下固化后，固化物吸水率大，耐湿热性差。并且该酚醛型氰酸酯树脂组合物本身阻燃性不佳，为达到无卤无磷阻燃的需求，需要添加更大量的无机填料来实现阻燃，这随之带来加工性的下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种氰酸酯树脂组合物，该氰酸酯树脂组合物具有良好的耐热性和阻燃性，可用于制作印刷线路板材料。

本发明的另一个目的是提供一种使用上述氰酸酯树脂组合物制作的预浸料、层压材料及覆金属箔层压材料，使用该预浸料制作的层压材料及覆金属箔层压材料在不使用卤化合物、磷化合物作为阻燃剂的情况下，也具有良好的阻燃性，低的X、Y向热膨胀系数，适合用于制作高密度印刷线路板的基板材料。

为实现上述目的，本发明提供一种氰酸酯树脂组合物，其包括氰酸酯树脂、无卤环氧树脂以及无机填充材料，所述氰酸酯树脂的结构式如下：

式Ⅰ

其中，n为1~50的整数。进一步n为1~10的整数，n在此范围内时，氰酸酯树脂对基材的浸润性较好。

本发明所述的氰酸酯树脂并没有特别的限制，其是每个分子含有至少两个氰酸酯基并且如式Ⅰ所示的氰酸酯树脂或其预聚物。该氰酸酯树脂可以单独使用，也可以根据需要将至少两种氰酸酯树脂混合使用。

对所述氰酸酯树脂的用量没有特别的限制，其优选占所述氰酸酯树脂组合物中氰酸酯树脂和无卤环氧树脂总量的10~90%重量份，进一步优选20~80%重量份，特别优选30~70%重量份。

本发明所述的无卤环氧树脂是每个分子中含有至少两个环氧基、且分子结构中不含有卤素原子的环氧树脂。

为了提高氰酸酯树脂组合物的耐热性、阻燃性，该无卤环氧树脂优选如式Ⅱ所示结构的无卤环氧树脂：

式Ⅱ

其中，R为-O-或基团，R₁₀为氢原子或基团，R₁、R₂为芳基，如苯基、萘基、联苯基等，R₃、R₄为氢原子、烷基、芳基、芳烷基或如式Ⅲ所示的基团，R₅、R₆为氢原子、烷基、芳基或芳烷基，m为0~5的整数，c为1~5的整数，n为1~50的整数。

式Ⅲ