CN103571157B - 一种树脂组合物及其制作的半挠性覆铜板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种树脂组合物及用该树脂组合物制备的半挠性覆铜板，包含如下重量份的各组分：含磷环氧树脂60-70份、酚醛环氧树脂5-10份、二聚酸加成改性双酚A环氧树脂10-20份、聚氨酯改性环氧树脂10-20份、双氰胺2-4份。该树脂组合物通过引入聚氨酯改性环氧树脂和二聚酸加成改性双酚A环氧树脂，既增强了体系的韧性，又对体系的Tg影响不大，使得该体系能达到挠曲性与Tg的平衡，使用该树脂组合物制成的半挠性覆铜板具有较普通FR-4更优异的挠曲性能，且能保持较高的Tg值。
Description
技术领域
本发明涉及覆铜板技术领域，具体地，涉及一种树脂组合物及其制作的半挠性覆铜板。
背景技术
电子产品微小型化、多功能化，尤其是消费类电子产品的微小型化、高性能化已经成为明显趋势，这就要求PCB实现高密度化、高性能化。在此前提下，挠性板、刚-挠结合板已经显示出优势，这些特殊结构的PCB板可以明显降低电子产品所占体积，实现密集组装和立体组装。
目前挠性覆铜板（FCCL）采用的增强材料是PI膜，刚-挠结合板中挠性部分使用的增强材料也是PI膜。PI膜挠曲性能极佳但成本高昂，这导致其衍生的PCB产品的价格非常高。但是在一些挠曲要求较低或静态挠曲的场合，不需要如此高的挠曲性能，于是可以采用挠曲性能较好的FR-4（半挠性FR-4）来替代FCCL，降低材料成本。而且在一些场合中，使用半挠性FR-4可以取代刚-挠结合板，省掉了压板和镂板的流程，节约过程成本。
这里所说的半挠性FR-4的挠曲性能是介于普通FR-4和FCCL之间的，采用与普通FR-4相同的玻璃布作增强材料，所不同的是其树脂配方是在普通FR-4配方的基础上加入了部分增韧剂如橡胶等，所以其挠曲性要优于普通FR-4材料。
在组合中添加橡胶目前常用的增韧环氧树脂的方法。然而，橡胶虽然能提供体系的柔韧性，但对体系耐热性的负面影响较大，造成体系的玻璃转化温度(Tg)等耐热性指标大幅下降，并造成粘结片容易发粘。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种树脂组合物及用该树脂组合物制备的半挠性覆铜板，该树脂组合物通过引入聚氨酯改性环氧树脂和二聚酸加成改性双酚A环氧树脂，既增强了体系的韧性，又对体系的Tg影响不大，使得该体系能达到挠曲性与Tg的平衡，使用该树脂组合物制成的半挠性覆铜板具有较普通FR-4更优异的挠曲性能，且能保持较高的Tg值。
本发明的技术方案如下：一种树脂组合物，包含如下重量份的各组分：含磷环氧树脂60-70份、酚醛环氧树脂5-10份、二聚酸加成改性双酚A环氧树脂10-20份、聚氨酯改性环氧树脂10-20份、双氰胺2-4份。
所述聚氨酯改性环氧树脂选用NPER-13系列。
所述二聚酸加成改性双酚A环氧树脂选用HypoxDA323。
用上述树脂组合物制备的半挠性覆铜板。
所述树脂组合物制备半挠性覆铜板的方法，包括如下步骤：
1）按配方称量组合物中的各组分并混合均匀，加入促进剂和有机溶剂配成胶液；
2）将胶液浸泽在玻璃布上，而后在烘箱中180～200℃烘烤3-5分钟去除溶剂，得到半固化片；
3）取单张步骤2）所得半固化片，上、下面分别覆一张18u电解铜箔，在真空机中于180-200℃层压80-100分钟，即得到所述半挠性覆铜板。
所述玻璃布选自以下型号：106、1078、1080、1086、2112、2116、2119、7628和3313。
所述促进剂选自2－甲基咪唑、1－甲基咪唑、2－乙基－4－甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2－苯基咪唑、2－十一烷基咪唑、2－苯基－4－甲基咪唑中的一种或数种的混合物。
所述促进剂用量为组合物总重量的0.01-1.0%。
所述有机溶剂为丙酮、丁酮、环己酮、环己烷、二氧六环、乙二醇单甲醚、三甘醇二甲醚、甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种的混合。
所述有机溶剂的用量范围按如下方式确定：将上述各组分与有机溶剂混合，得到固含量为20-50%的胶液。
含有上述半挠性覆铜板的PCB板。
含有上述半挠性覆铜板的电子产品。
本发明通过在组合物中引入聚氨酯改性环氧树脂和二聚酸加成改性双酚A环氧树脂。所述聚氨酯改性环氧树脂选用NPER-13系列，粘接强度高、剥离强度高、耐热冲击，并具有良好的搭接剪切强度、良好的抗蠕变性能，可和大多数的环氧固化剂使用并能获得高水平的耐化学性能和物理性能。所述二聚酸加成改性双酚A环氧树脂选用HypoxDA323，可与所用通用的环氧树脂和固化剂相容，是DGEBA树脂和二元脂肪酸的加成物。室温下，HypoxDA323为半固态，需要适当加热来辅助流动或抽吸，在DGEBA主链上引入脂肪酸将赋予环氧配方固化物一定程度的挠性，和其他环氧树脂和/或稀释剂混合使用，提高耐热冲击性和耐冲击性；并且提高附着力和剥离强度。
本发明所述的树脂组合物通过引入聚氨酯改性环氧树脂和二聚酸加成改性双酚A环氧树脂，既增强了体系的韧性，又对体系的Tg影响不大，使得该体系能达到挠曲性与Tg的平衡，使用该树脂组合物制成的半挠性覆铜板具有较普通FR-4更优异的挠曲性能，且能保持较高的Tg值。
具体实施方式
实施例1：
总重量为100份计，所述树脂组合物包括：含磷环氧树脂（陶氏化学，XZ92530）60份、酚醛环氧树脂（Hexion，EPR627）10份、二聚酸加成改性双酚A环氧树脂（HypoxDA323）15份、聚氨酯改性环氧树脂（南亚树脂，NPER-133M）12份、双氰胺3份。
上述树脂组合物制备半挠性覆铜板的方法，包括如下步骤：
1）按配方称量组合物中的各组分并混合均匀，加入组合物总重量的0.5%促进剂2－甲基咪唑和有机溶剂丙酮配成胶液，胶液固含量为30%；
2）胶液搅拌混合均匀后浸渍在1080玻璃布上，后在烘箱中155℃烘烤5分钟去除溶剂得到半固化片；
3）取单张步骤2）所得半固化片，上、下面分别覆一张18u电解铜箔，在真空压机中层压，层压条件为190℃、90分钟，制成半挠性覆铜板。
检测性能见表1。
实施例2：
总重量为100份计，所述树脂组合物包括：含磷环氧树脂（陶氏化学，XZ92530）65份、酚醛环氧树脂（Hexion，EPR627）5份、二聚酸加成改性双酚A环氧树脂（HypoxDA323）12份、聚氨酯改性环氧树脂（南亚树脂，NPER-133M）15份、双氰胺3份。
上述树脂组合物制备半挠性覆铜板的方法，包括如下步骤：
1）按配方称量组合物中的各组分并混合均匀，加入组合物总重量的0.5%促进剂2－甲基咪唑和有机溶剂丙酮配成胶液，胶液固含量为30%；
2）胶液搅拌混合均匀后浸渍在1080玻璃布上，后在烘箱中155℃烘烤5分钟去除溶剂得到半固化片；
3）取单张步骤2）所得半固化片，上、下面分别覆一张18u电解铜箔，在真空压机中层压，层压条件为190℃、90分钟，制成半挠性覆铜板。
检测性能见表1。
实施例3：
总重量为100份计，所述树脂组合物包括：含磷环氧树脂（陶氏化学，XZ92530）70份、酚醛环氧树脂（Hexion，EPR627）7份、二聚酸加成改性双酚A环氧树脂（HypoxDA323）10份、聚氨酯改性环氧树脂（南亚树脂，NPER-133M）10份、双氰胺3份。
上述树脂组合物制备半挠性覆铜板的方法，包括如下步骤：
1）按配方称量组合物中的各组分并混合均匀，加入组合物总重量的0.5%促进剂2－甲基咪唑和有机溶剂丙酮配成胶液，胶液固含量为30%；
2）胶液搅拌混合均匀后浸渍在1080玻璃布上，后在烘箱中155℃烘烤5分钟去除溶剂得到半固化片；
3）取单张步骤2）所得半固化片，上、下面分别覆一张18u电解铜箔，在真空压机中层压，层压条件为190℃、90分钟，制成半挠性覆铜板。
检测性能见表1。
对比例一
总重量为100份计，所述树脂组合物包括：含磷环氧树脂（陶氏化学，XZ92530）70份、酚醛环氧树脂（Hexion，EPR627）10份、双酚A环氧树脂（HEXION,Epikote1001）17份、双氰胺3份。
上述树脂组合物制备半挠性覆铜板的方法，包括如下步骤：
1）按配方称量组合物中的各组分并混合均匀，加入组合物总重量的0.5%促进剂2－甲基咪唑和有机溶剂丙酮配成胶液，胶液固含量为30%；
2）胶液搅拌混合均匀后浸渍在1080玻璃布上，后在烘箱中155℃烘烤5分钟去除溶剂得到半固化片；
3）取单张步骤2）所得半固化片，上、下面分别覆一张18u电解铜箔，在真空压机中层压，层压条件为190℃、90分钟，制成半挠性覆铜板。
检测性能见表1。
对比例一
总重量为100份计，所述树脂组合物包括：含磷环氧树脂（陶氏化学，XZ92530）70份、酚醛环氧树脂（Hexion，EPR627）10份、丁腈橡胶（瑞翁公司，1072CGX）17份、双氰胺3份。
上述树脂组合物制备半挠性覆铜板的方法，包括如下步骤：
1）按配方称量组合物中的各组分并混合均匀，加入组合物总重量的0.5%促进剂2－甲基咪唑和有机溶剂丙酮配成胶液，胶液固含量为30%；
2）胶液搅拌混合均匀后浸渍在1080玻璃布上，后在烘箱中155℃烘烤5分钟去除溶剂得到半固化片；
3）取单张步骤2）所得半固化片，上、下面分别覆一张18u电解铜箔，在真空压机中层压，层压条件为190℃、90分钟，制成半挠性覆铜板。
检测性能见表1。
为了进一步说明本发明所述树脂组合物制备的半挠性覆铜板的性能，本发明对实施例1-3和对比例1-2所制备的半挠性覆铜板的性能进行了检测。检测方法为PCT(高压锅蒸煮试验)测试方法：先将半挠性覆铜板利用高压锅蒸煮，在105KPa的压力条件下蒸煮2小时，后在288℃条件下测试板材不分层起泡的时间。所得检测数据如表1所示。
表1实施例1-3和对比例1-2所制备的半挠性覆铜板性能测试
实施例4
一种含有实施例1所得半挠性覆铜板的PCB板。
实施例5
一种含有实施例1半挠性覆铜板的电子产品。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (10)
1.一种树脂组合物，其特征在于，包含如下重量份的各组分：含磷环氧树脂60-70份、酚醛环氧树脂5-10份、二聚酸加成改性双酚A环氧树脂10-20份、聚氨酯改性环氧树脂10-20份、双氰胺2-4份。
2.如权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，所述聚氨酯改性环氧树脂选用NPER-13系列。
3.如权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，所述二聚酸加成改性双酚A环氧树脂选用HypoxDA323。
4.权利要求1-3任一项所述的树脂组合物制备的半挠性覆铜板。
5.如权利要求4所述半挠性覆铜板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）按配方称量组合物中的各组分并混合均匀，加入促进剂和有机溶剂配成胶液；
2）将胶液浸泽在玻璃布上，而后在烘箱中180～200℃烘烤3-5分钟去除溶剂，得到半固化片；
3）取单张步骤2）所得半固化片，上、下面分别覆一张18u电解铜箔，在真空机中于180-200℃层压80-100分钟，即得到所述半挠性覆铜板。
6.如权利要求5所述的树脂组合物制备半挠性覆铜板的方法，其特征在于，所述促进剂选自2－甲基咪唑、1－甲基咪唑、2－乙基－4－甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2－苯基咪唑、2－十一烷基咪唑、2－苯基－4－甲基咪唑中的一种或数种的混合物；所述促进剂用量为组合物总重量的0.01-1.0%。
7.如权利要求5所述的树脂组合物制备半挠性覆铜板的方法，其特征在于，所述有机溶剂为丙酮、丁酮、环己酮、环己烷、二氧六环、乙二醇单甲醚、三甘醇二甲醚、甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种的混合。
8.如权利要求5所述的树脂组合物制备半挠性覆铜板的方法，其特征在于，所述有机溶剂的用量范围按如下方式确定：将上述各组分与有机溶剂混合，得到固含量为20-50%的胶液。
9.一种含有权利要求4所述半挠性覆铜板的PCB板。
10.一种含有权利要求4所述半挠性覆铜板的电子产品。
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