CN110007558A - 组合物、包含其的绝缘材料及其制法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种组合物、包含其的绝缘材料及其制法。该组合物包括(a)100重量份的具有式(I)所示结构的低聚物、(b)20‑50重量份的具有至少2个反应性双键官能基的聚合物、(c)1‑5重量份的光起始剂、(d)0.5‑2重量份的热起始剂、以及(e)0.5‑2重量份的光酸产生剂。该具有式(I)所示结构的低聚物,如下所示:
Description
【技术领域】
本公开涉及一种组合物、包含其的绝缘材料以及该绝缘材料的制法。
【背景技术】
新世纪的电子产品趋向轻、薄、短、小,且以高频传输,使得印刷电路板的配线必须高密度化,来提升传输速度,同时保持信号完整性。电子产品采用了多层化的半导体组件与精密的封装技术,藉由进步的接合安装技术达到多层电路板的高密度化。
近年来,在电子构件领域中,对高频的通讯器材有急迫的需求,因此对相关的电子构件材料(诸如具有低介电常数(dielectric constant)及具有低介电损失因子的绝缘材料)的需求也急速增加,以便能够快速传送数据,并且不会在传送的过程造成数据的损失或被干扰。然而,传统的绝缘树脂材料,由于具有高的介电常数及介电损失因子,导致信号在高频传输时信号延迟或损失,特别是针对未来高频高速的信息通讯产品,信号的传递速度及质量更是不容忽视。就目前技术而言,虽然可藉由改性环氧树脂来降低其介电常数及介电损失因子,然而尚未达到高频率的通讯器材对低介电常数及低介电损失因子的需求程度。
因此,改善绝缘材料的介电常数及耗散因子,为目前印刷电路板制程的重要课题。
【发明内容】
根据本公开的实施例,本公开提供一种组合物。该组合物包括(a)100重量份的具有式(I)所示结构的低聚物、(b)20-50重量份的具有至少2个反应性双键官能基的聚合物、(c)1-5重量份的光起始剂、(d)0.5-2重量份的热起始剂、以及(e)0.5-2重量份的光酸产生剂。
该具有式(I)所示结构的低聚物,如下所示:
其中,R1及R2独立为氢或且当R2为氢时,R1不为氢,a为0或1,b为0-6的整数,n≧5,m≧1;以及,重复单元与重复单元以无规方式或嵌段方式重复。
根据本公开的实施例,本公开亦提供一种绝缘材料,该绝缘材料为上述组合物所形成的固化物或半固化物。
根据本公开的实施例,本公开亦提供一种绝缘材料的制法,包含:提供上述组合物以形成涂层,然后对该涂层进行第一次热处理,再对该涂层进行照光处理,最后对该涂层进行第二次热处理。
【具体实施方式】
本公开的实施例提供一种组合物、包含其的绝缘材料以及该绝缘材料的制法。
当组合物同时包含特殊结构的低聚物、具有至少2个反应性官能基的聚合物、光起始剂、热起始剂以及光酸产生剂时,该组合物的固化物具有相对低的介电常数(dielectricconstant、Dk)(可小于2.6(于60GHz时))及耗散因子(dissipation factor、Df)(可小于0.0088(于10GHz时)),可作为高频基板材料,解决图案化能力(具有高分辨率的图案,patterns having high-resolution)和耐焊性的问题。
根据本公开的实施例,本公开提供一种组合物。该组合物包括(a)100重量份的具有式(I)所示结构的低聚物、(b)20-50重量份的具有至少2个反应性双键官能基的聚合物、(c)1-5重量份的光起始剂、(d)0.5-2重量份的热起始剂、以及(e)0.5-2重量份的光酸产生剂。该具有式(I)所示结构的低聚物,如下所示:
其中,R1及R2可独立为氢、或且当R2为氢时,R1不为氢;a为0或1,b为0-6的整数;n≧5,m≧1;以及,重复单元与重复单元以无规方式或嵌段方式重复。
根据本公开的实施例,若该组合物中具有至少2个反应性官能基的聚合物含量过高时,则可能造成其固化物的耐热性较差;相反的,若该组合物中具有至少2个反应性双键官能基的聚合物含量过低时,则该组合物可能无法形成图案化薄膜。根据本公开的实施例,若该组合物中光起始剂含量过低时,可能造成该组合物在照光后无法固化。根据本公开的实施例,该组合物中热起始剂含量过低时,可能造成该组合物的固化物的可挠性较差且Dk和Df都较高。此外若组合物中热起始剂或光酸产生剂含量过低时,可能造成该组合物固化温度较高。
根据本公开的实施例,该低聚物的数均分子量约介于1,000至5,000之间,例如1,000、1,500、2,000、2,500、3,000、3,500、4,000,4,500、或5,000。若该低聚物的数均分子量太低时,可能造成该组合物的热稳定性较差;若该低聚物的数均分子量太高时,该组合物可能无法形成图案化膜层。
根据本公开的实施例,该低聚物的n:m约为95:5至50:50之间。例如可约为90:10~50:50、80:20~50:50、70:30~50:50或60:40~50:50。若该n:m比例过高时,由于固化后残余低聚物的乙烯基,可能造成该组合物的固化物的Dk和Df都较高;若该n:m比例过低时,由于交联密度低,可能造成该组合物的固化物的耐焊性差。
根据本公开的实施例,该具有式(I)所示结构的低聚物的m介于1-25之间,n介于5-40之间。根据本公开的实施例,该具有式(I)所示结构的低聚物的m可为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、或25;以及,该具有式(I)所示结构的低聚物的n可为5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、或40。
根据本公开的实施例,R1及R2可独立为氢、甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基或正己基,且当R2为氢时,R1不为氢。
根据本公开的实施例,其中该反应性官能基可为含有反应性双键的官能基(reactive-double-bond-containing functional group),其可以为具有至少2个反应性官能基的聚醚(polyether)、具有至少2个反应性官能基的聚降冰片烯(polynorbornene)、具有至少2个反应性官能基的聚苯醚(polyphenylene ether)、具有至少2个反应性官能基的聚丙烯(polypropylene)、具有至少2个反应性官能基的聚丁二烯(polybutadiene)或包含上述的聚合物。根据本公开的实施例,该具有至少2个反应性官能基的聚合物的数均分子量介于1,000~200,000之间,例如3,000、5,000、10,000、20,000、50,000、80,000、100,000、120,000、或150,000。
根据本公开的实施例,该反应性双键官能基可以为丙烯酰基(acryloyl group)、烯丙基(allyl group)、乙烯基苄基(vinylbenzyl groups)、甲基丙烯酰基(methylacryloyl group)、丙炔基(propargyl group)或氰基烯丙基(丙烯腈基,cyanoallyl group)、或上述的组合。
根据本公开的实施例,该具有至少2个反应性双键官能基的聚合物可为具有至少2个甲基丙烯酰基的聚苯醚、具有至少2个乙烯基苄基的聚苯醚或具有至少2个丙烯酰基的聚丁二烯。
根据本公开的实施例,该光起始剂可以为安息香系(benzoin-based)化合物、苯乙酮系(acetophenone-based)化合物、噻吨酮系(thioxanthone-based)化合物、缩酮(ketal)化合物,苯甲酮系(benzophenone-based)化合物、α-氨基乙酰苯(α-aminoacetophenone)化合物,酰基氧化膦(acylphosphineoxide)化合物、二咪唑系(biimidazole-based)化合物、三嗪系(triazine-based)化合物、或上述的组合。
安息香系化合物,例如安息香(benzoin)、安息香甲基醚(benzoin methylether)、安息香二甲醚(benzyl dimethyl ketal)、或其他合适的安息香;苯乙酮系化合物,例如对二甲胺苯乙酮(p-dimethylamino-acetophenone)、α,α’-二甲氧基氧化偶氮苯乙酮(α,α’-dimethoxyazoxy-acetophenone)、2,2’-二甲基-2-苯基苯乙酮(2,2’-dimethyl-2-phenyl-acetophenone)、对甲氧基苯乙酮(p-methoxy-acetophenone)、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉代-1-丙酮(2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholino-1-propanone)、2-苄基-2-氮,氮-二甲胺-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮(2-benzyl-2-N,N-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-1-butanone);苯甲酮系化合物,例如苯甲酮(benzophenone)、4,4-双(二甲基氨基)二苯甲酮(4,4-bis(dimethylamino)benzophenone)、4,4-双(二乙基氨基)二苯甲酮(4,4-bis(diethylamino)benzophenone)、2,4,6-三甲基氨基二苯甲酮酰(2,4,6-trimethylaminobenzophenone)、甲基邻苯甲酰苯甲酸酯(盐)(methyl-o-benzoyl benzoate)、3,3-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮(3,3-dimethyl-4-methoxybenzophenone)、及3,3,4,4-四(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮(3,3,4,4-tetra(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone);噻吨酮系化合物,例如噻吨酮(thioxanthone)、2,4-二乙基噻吨酮(2,4-diethyl-thioxanthanone)、噻吨酮-4-砜(thioxanthone-4-sulfone);二咪唑系化合物,例如2,2’-双(邻-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑〔2,2’-bis(o-chlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole〕、2,2’-双(邻-氟苯基)-4,4,5,5’-四苯基二咪唑〔2,2’-bis(o-fluorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole〕、2,2’-双(邻-甲基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑〔2,2’-bis(o-methylphenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole〕、2,2’-双(邻-甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑〔2,2’-bis(o-methoxyphenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole〕、2,2’-双(邻-乙基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑〔2,2’-bis(o-ethylphenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole〕、2,2’-双(对甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑〔2,2’-bis(p-methoxyphenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole〕、2,2’-双(2,2’,4,4’-四甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑〔2,2’-bis(2,2’,4,4’-tetramethoxyphenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole〕、2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑〔2,2’-bis(2-chlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole〕、2,2’-双(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑〔2,2’-bis(2,4-dichlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole〕;氧化膦系化合物,例如2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(2,4,6-trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide)及双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦(bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide);该三嗪系化合物,例如为3-{4-[2,4-双(三氯甲基)-s-三嗪-6-基]苯硫基}丙酸(3-{4-[2,4-bis(trichloromethyl)-s-triazine-6-yl]phenylthio}propionic acid)、1,1,1,3,3,3-六氟异丙基-3-{4-[2,4-双(三氯甲基)-s-三嗪-6-基]苯硫基}丙酸酯(1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropyl-3-{4-[2,4-bis(trichloromethyl)-s-triazine-6-yl]p henylthio}propionate)、乙基-2-{4-[2,4-双(三氯甲基-s-三嗪-6-基]苯硫基}乙酸酯(ethyl-2-{4-[2,4-bis(trichloromethyl)-s-triazine-6-yl]phenylthio}acetate)、2-环氧乙基-2-{4-[2,4-双(三氯甲基)-s-三嗪-6-基]苯硫基}乙酸酯(2-epoxyethyl-2-{4-[2,4-bis(trichloromethyl)-s-triazine-6-yl]phenylthio}acetate)、环己基-2-{4-[2,4-双(三氯甲基)-s-三嗪-6-基]苯硫基}乙酸酯(cyclohexyl-2-{4-[2,4-bis(trichloromethyl)-s-triazine-6-yl]phenylthio}acetate)、苄基-2-{4-[2,4-双(三氯甲基)-s-三嗪-6-基]苯硫基}乙酸酯(benzyl-2-{4-[2,4-bis(trichloromethyl)-s-triazine-6-yl]phenylthio}acetate)、3-{氯-4-[2,4-双(三氯甲基)-s-三嗪-6-基]苯硫基}丙酸(3-{chloro-4-[2,4-bis(trichloromethyl)-s-triazine-6-yl]phenylthio}propionic acid)、3-{4-[2,4-双(三氯甲基)-s-三嗪-6-基]苯硫基}丙酰胺(3-{4-[2,4-bis(trichloromethyl)-s-triazine-6-yl]phenylthio}propionamide)、2,4-双(三氯甲基)-6-对甲氧基苯乙烯基-s-三嗪(2,4-bis(trichloromethyl)-6-p-methoxystyryl-s-triazine)、2,4-双(三氯甲基)-6-(1-对-二甲基氨基苯基)-1,3-丁二烯基-s-三嗪(2,4-bis(trichloromethyl)-6-(1-p-dimethylaminophenyl)-1,3,-butadienyl-s-triazine)、或2-三氯甲基-4-氨基-6-对甲氧基苯乙烯基-s-三嗪(2-trichloromethyl-4-amino-6-p-methoxystyryl-s-triazine)。
根据本公开的实施例,该热起始剂可以为偶氮类(azo)化合物、氰基戊酸系(cyanovaleric-acid-based)化合物、过氧化物(peroxide)或上述的组合。该偶氮类化合物,例如2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(2,2’-azobis(2,4-dimethyl valeronitrile))、二甲基-2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸酯)(dimethyl2,2’-azobis(2-methylpropionate))、2,2-偶氮双异丁腈(2,2-azobisisobutyronitrile,以下简称AIBN)、2,2-偶氮双(2-甲基异丁腈)(2,2-azobis(2-methylisobutyronitrile))、1,1’-偶氮双(环己烷-1-腈)1,1’-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile))、2,2’-偶氮双[N-2-丙烯基-2-甲基丙酰胺](2,2’-azobis[N-(2-propenyl)-2-methylpropionamide])、1-[(氰基-1-甲基乙基)-偶氮基]甲酰胺(1-[(cyano-1-methylethyl)azo]formamide)、2,2’-偶氮双(N-丁基-2-甲基丙酰胺)(2,2’-azobis(N-butyl-2-methylpropionamide))、2,2’-偶氮双(N-环己基-2-甲基丙酰胺)(2,2’-azobis(N-cyclohexyl-2-methylpropionamide))、或其他合适的偶氮类;该过氧化物,例如苯甲酰基过氧化物(benzoyl peroxide)、1,1-双(叔丁基过氧基)环己烷(1,1-bis(tert-butylperoxy)cyclohexane)、2,5-双(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基环己烷(2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylcyclohexane)、2,5-双(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基-3-环己炔(2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethyl-3-cyclohexyne)、双(1-(叔丁基过氧基)-1-甲基乙基)苯(bis(1-(tert-butylpeorxy)-1-methy-ethyl)benzene)、叔丁基过氧化氢(tert-butyl hydroperoxide)、叔丁基过氧化物(tert-butyl peroxide)、叔丁基过氧基苯甲酸酯(tert-butyl peroxybenzoate)、茴香基过氧化氢(cumene hydroperoxide)、环己酮基过氧化物(cyclohexanone peroxide)、二茴香基过氧化物(dicumyl peroxide)、月桂基过氧化物(lauroyl peroxide)、或其他合适的过氧化物。
光酸产生剂(PAG)是一种通过波长约190nm至430nm的放射线照射可产生酸的化合物。根据本公开的实施例,该光酸产生剂可以为离子型光酸产生剂、非离子型光酸产生剂、聚合物型光酸产生剂或上述的组合。根据本公开的实施例,该光酸产生剂可以为鎓盐(onium salts)、硒盐(selenium salts)、磷盐(phosphonium salts)、碘鎓盐(iodinium)、锍盐(sulfonium salts)、有机卤素化合物(organic halogen compounds)、氧-硝基苄基磺酸盐化合物(O-nitrobenzylsulfonate compounds)、氮-亚氨基磺酸盐化合物(N-iminosulfonate compounds)、氮-酰亚胺磺酸盐化合物(N-imidosulfonate compounds)、二偶氮磺酸盐化合物(diazosulfonate compound)、磺胺化合物(sulfonamidecompounds)、二偶氮二磺酸盐化合物(diazodisulfonate compounds)、二砜化合物(disulfone compounds)或上述的组合。
根据本公开的实施例,该光酸产生剂可例如为三苯基锍三氟甲磺酸盐(triphenylsulfonium triflate)、三苯基锍锑酸盐(triphenylsulfonium antimonate)、二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐(diphenyliodonium triflate)、二苯基碘鎓锑酸盐(diphenyliodonium antimonate)、甲氧基二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐(methoxydiphenyliodonium triflate)、二叔丁基二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐(di-t-butyldiphenyliodonium triflate)、2,6-二硝基苄基磺酸盐(2,6-dinitrobenzylsulfonate)、连苯三酚三(烷基磺酸盐)(pyrogallol tris(alkylsulfonates))、N-羟基琥珀酰亚胺三氟甲磺酸盐(N-hydroxysuccinimide triflate)、降冰片烯-二甲酰亚胺-三氟甲磺酸盐(norbornene-dicarboximide-triflate)、三苯基锍九氟丁磺酸盐(triphenylsulfonium nonaflate)、二苯基碘鎓九氟丁磺酸盐(diphenyliodoniumnonaflate)、甲氧基二苯基碘鎓九氟丁磺酸盐(methoxydiphenyliodonium nonaflate)、二叔丁基二苯基碘鎓九氟丁磺酸盐(di-t-butyldiphenyliodonium nonaflate)、N-羟基琥珀酰亚胺九氟丁磺酸盐(N-hydroxysuccinimide nonaflate)、降冰片烯-二甲酰亚胺-九氟丁磺酸盐(norbornene-dicarboximide-nonaflate)、三苯基锍全氟丁烷磺酸盐(triphenylsulfonium perfluorobutanesulfonate)、三苯基锍全氟辛烷磺酸盐(triphenylsulfonium perfluorooctanesulfonate)、二苯基碘鎓全氟辛烷磺酸盐(diphenyliodonium perfluorooctanesulfonate)、甲氧基二苯基碘鎓全氟辛烷磺酸盐(methoxydiphenyl iodonium perfluorooctanesulfonate)、二叔丁基二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐(di-t-butyldiphenyliodonium triflate)、N-羟基琥珀酰亚胺全氟辛烷磺酸盐(N-hydroxysuccinimide perfluorooctanesulfonate)、降冰片烯-二甲酰亚胺全氟辛烷磺酸盐(norbornene-dicarboximide perfluorooctanesulfonate)或其组合,但不限于此。
根据本公开的实施例,该组合物可进一步包括(f)溶剂。该(a)具有式(I)所示结构的低聚物、(b)具有至少2个反应性官能基的聚合物、(c)光起始剂、(d)热起始剂及(e)光酸产生剂可以均匀地分散在该溶剂中。根据本公开的实施例,该溶剂可以为丙酮(acetone)、丁酮(甲乙酮,methyl ethyl ketone)、丙二醇甲醚(1-甲氧基-2-丙醇,1-methoxy-2-propanol)、丙二醇甲醚醋酸酯(1,2-propanediol monomethyl ether acetate)、甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)、二甲基甲酰胺(dimethyl formamide,DMF)、N-甲基吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone,NMP)、二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)、或其组合。
根据本公开的实施例,本公开亦提供一种绝缘材料,该绝缘材料为上述组合物所形成的固化物或半固化物。
根据本公开的实施例,本公开亦提供一种绝缘材料的制法,包括:提供上述组合物以在基板上形成涂层,然后对该涂层进行第一次热处理,再对该涂层进行照光处理,最后对该涂层进行第二次热处理。根据本公开的实施例,该涂布制程可为网印、旋转涂布(spincoating)、棒状涂布(bar coating)、刮刀涂布(blade coating)、滚筒涂布(辊涂,rollercoating)、浸渍涂布(dip coating)、喷涂(spray coating)、或刷涂(brush coating)。根据本公开的实施例,该第一次热处理的温度可以介于约70-120℃之间,例如80℃、90℃、100℃、或110℃。根据本公开的实施例,该照光处理可以是以约190-430nm(例如200nm、230nm、270nm、300nm、330nm、350nm、或380nm)波长的光源照射。该光源可以为X射线、电子束、紫外线、可见光或其他可用的光源。根据本公开的实施例,该第二次热处理的温度可以介于约100-250℃之间,例如120℃、150℃、180℃、或210℃。根据本公开的实施例,该绝缘材料的制法可进一步包括在照光处理后对该涂层进行显影制程。根据本公开的实施例,该显影制程使用的显影剂可以为环戊酮(cyclopentaonoe)、N-甲基吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone)、甲苯,或上述的组合。根据本公开的实施例,该基板可以为玻璃纤维或铜箔。
根据本公开的实施例,本公开的该组合物可用于铜箔基板或印刷电路板制程。本公开的组合物可作为黏着剂(粘合剂)、涂层、封装、复合材料或功能性膜层,亦可用于各种的光学及电子产品。
为了让本公开的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂,下文特举多个实施例及比较例,作详细说明如下:
低聚物制备例
制备实施例1
将0.045克的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)-4,5-二氢咪唑-2-基[2-(异丙氧-5-(N,N-二甲胺磺酰)苯基]甲基二氯化钌(1,3-Bis(2,4,6-trimethylphenyl)-4,5-dihydroimidazol-2-ylidene[2-(i-propoxy)-5-(N,N-dimethylaminosulfonyl)phenyl]methyleneruthenium(II)dichloride)(作为金属催化剂)在氮气下加入第一反应瓶中,并加入10毫升的甲苯(toluene)于该第一反应瓶中,得到金属催化剂溶液。待金属催化剂完全溶解于甲苯后,在第二反应瓶中加入0.604mol的1-己烯(α-烯烃)、73.6克的乙烯基降冰片烯(vinyl norbornene、VNB)、以及128毫升的甲苯。接着,将上述第一反应瓶内的金属催化剂溶液加入该第二反应瓶中。搅拌均匀后,将降冰片烯溶液(57.7克的降冰片烯(norbornene、NB)溶于50毫升的甲苯中)加入该第二反应瓶中。在此,α-烯烃(1-己烯)的摩尔数百分比为50mol%,以乙烯基降冰片烯及降冰片烯的总摩尔数为基准。反应完全后,将63毫升乙基乙烯基醚(ethyl vinyl ether)加入该第二反应瓶中。搅拌隔夜后将所得溶液去除催化剂并于甲醇中进行再沉淀。再浓缩后,得到低聚物(I),其中低聚物(I)的重复单元与重复单元的比例约为1:1。
接着,测量低聚物(I)的数均分子量(Mn),结果如表1所示。
制备实施例2
将0.045克的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)-4,5-二氢咪唑-2-基[2-(异丙氧-5-(N,N-二甲胺磺酰)苯基]甲基二氯化钌(作为金属催化剂)于氮气下加入第一反应瓶中,并加入10毫升的甲苯(toluene)于该第一反应瓶中,得到金属催化剂溶液。待金属催化剂完全溶解于甲苯后,在第二反应瓶中加入0.362mol的1-己烯(α-烯烃)、73.6克的乙烯基降冰片烯(VNB)、以及128毫升的甲苯。接着,将上述第一反应瓶内的金属催化剂溶液加入该第二反应瓶中。搅拌均匀后,将一降冰片烯溶液(57.7克的降冰片烯(NB)溶于50毫升的甲苯中)加入该第二反应瓶中。在此,α-烯烃(1-己烯)的摩尔数百分比为30mol%,以乙烯基降冰片烯及降冰片烯的总摩尔数为基准。反应完全后,将63毫升乙基乙烯基醚(ethyl vinyl ether)加入该第二反应瓶中。搅拌隔夜后将所得溶液去除催化剂并于甲醇中进行再沉淀。再浓缩后,得到低聚物(II),其中低聚物(II)的重复单元与重复单元的比例约为1:1。
接着,测量低聚物(II)的数均分子量(Mn),结果如表1所示。
制备实施例3
将0.054克的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)-4,5-二氢咪唑-2-基[2-(异丙氧-5-(N,N-二甲胺磺酰)苯基]甲基二氯化钌(作为金属催化剂)于氮气下加入第一反应瓶中,并加入15毫升的甲苯(toluene)于该第一反应瓶中,得到金属催化剂溶液。待金属催化剂完全溶解于甲苯后,在第二反应瓶中添加0.145mol的1-己烯(α-烯烃)、88.3克的乙烯基降冰片烯(VNB)、以及150毫升的甲苯。接着,将上述第一反应瓶内的金属催化剂溶液加入该第二反应瓶中。搅拌均匀后,将降冰片烯溶液(69.3克的降冰片烯(NB)溶于60毫升的甲苯中)加入该第二反应瓶中。在此,α-烯烃(1-己烯)的摩尔数百分比为10mol%,以乙烯基降冰片烯及降冰片烯的总摩尔数为基准。反应完全后,将75毫升乙基乙烯基醚(ethyl vinyl ether)加入该第二反应瓶中。搅拌隔夜后将所得溶液去除催化剂并于甲醇中进行再沉淀。再浓缩后,得到低聚物(III),其中低聚物(III)的重复单元与重复单元的比例约为1:1。
接着,测量低聚物(III)的数均分子量(Mn),结果如表1所示。
制备实施例4
将0.018克的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)-4,5-二氢咪唑-2-基[2-(异丙氧-5-(N,N-二甲胺磺酰)苯基]甲基二氯化钌(作为金属催化剂)于氮气下加入第一反应瓶中,并加入10毫升的甲苯(toluene)于该第一反应瓶中,得到金属催化剂溶液。待金属催化剂完全溶解于甲苯后,在第二反应瓶中添加0.0245mol的1-己烯(α-烯烃)、29.4克的乙烯基降冰片烯(VNB)、以及45毫升的甲苯。接着,将上述第一反应瓶内的金属催化剂溶液加入该第二反应瓶中。搅拌均匀后,将降冰片烯溶液(23.06克的降冰片烯(NB)溶于20毫升的甲苯中)加入该第二反应瓶中。在此,α-烯烃(1-己烯)的摩尔数百分比为5mol%,以乙烯基降冰片烯及降冰片烯的总摩尔数为基准。反应完全后,将25毫升乙基乙烯基醚(ethyl vinyl ether)加入该第二反应瓶中。搅拌隔夜后将所得溶液去除催化剂并于甲醇中进行再沉淀。再浓缩后,得到低聚物(IV),其中低聚物(IV)的重复单元与重复单元的比例约为1:1。
接着,测量低聚物(IV)的数均分子量(Mn),结果如表1所示。
制备实施例5
将0.0018克的1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)-4,5-二氢咪唑-2-基[2-(异丙氧-5-(N,N-二甲胺磺酰)苯基]甲基二氯化钌(作为金属催化剂)于氮气下加入第一反应瓶中,并加入1毫升的甲苯(toluene)于该第一反应瓶中,得到金属催化剂溶液。待金属催化剂完全溶解于甲苯后,在第二反应瓶中添加0.0005mol的1-己烯(α-烯烃)、3克的乙烯基降冰片烯(VNB)、4.5毫升的甲苯将上述第一反应瓶内的金属催化剂溶液加入该第二反应瓶中。搅拌均匀后,将降冰片烯溶液(2.36克的降冰片烯(NB)溶于2毫升的甲苯中)加入该第二反应瓶中。在此,α-烯烃(1-己烯)的摩尔数百分比为1mol%,以乙烯基降冰片烯及降冰片烯的总摩尔数为基准。反应完全后,将2.5毫升乙基乙烯基醚(ethyl vinyl ether)加入该第二反应瓶中。搅拌隔夜后将所得溶液去除催化剂并于甲醇中进行再沉淀。再浓缩后,得到低聚物(V),其中低聚物(V)的重复单元与重复单元的比例约为1:1。
接着,测量低聚物(V)的数均分子量(Mn),结果如表1所示。
表1
组合物
实施例1
将制备例1所得的低聚物(I)(100重量份)、含有多个末端甲基丙烯酰基(methylacryloyl)的聚苯醚(polyphenylene ether、PPE)(由SABIC制造及出售、商品编号SA9000、分子量Mn2,300)(20重量份)、含有多个末端丙烯酰基(acryloyl group)的聚丁二烯(polybutadiene、PB)(由Evonik制造及出售、商品编号 EP-AT-100、分子量Mn3716)(20重量份)、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲酰基肟)(1,2-octanedion,1-[4-(phenylthio)phenyl]-,2-(O-benzoyloxime))(由BASF制造及出售、商品编号OXE-01)(3重量份)、过氧化二异丙苯(dicumyl peroxide)(1重量份)以及光酸产生剂(由BASF制造及出售、商品编号Irgacure PAG103)(1重量份)置入反应瓶中,然后溶解于甲苯(90重量份)中。均匀混合后,得到组合物(I)。
实施例2
将制备例1所得的低聚物(I)(100重量份)、含有多个末端乙烯基苄基(vinylbenzyl groups)的聚苯醚(PPE)(由Mitsubishi Gas Chemical制造及出售、商品编号OPE-2st、分子量Mn1,200)(20重量份)、含有多个末端丙烯酰基的聚丁二烯(PB)(由Evonik制造及出售、商品编号 EP-AT-100)(20重量份)、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲酰基肟)(由BASF制造及出售、商品编号OXE-01)(3重量份)、过氧化二异丙苯(1重量份)以及光酸产生剂(由BASF制造及出售、商品编号Irgacure PAG103)(1重量份)置入反应瓶中,然后溶解于甲苯(90重量份)中。均匀混合后,得到组合物(II)。
实施例3
将制备例1所得的低聚物(I)(100重量份)、含有多个末端乙烯基苄基的聚苯醚(PPE)(由Mitsubishi Gas Chemical制造及出售、商品编号OPE-2st、分子量1,200)(30重量份)、异戊四***基三丙烯酸酯(乙氧基化的季戊四醇三丙烯酸酯,ethoxylatedpentaerythritol triacrylate)(由Sartomer制造及出售、商品编号SR494)(10重量份)、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲酰基肟)(由BASF制造及出售、商品编号OXE-01)(3重量份)、过氧化二异丙苯(1重量份)以及光酸产生剂(由BASF制造及出售、商品编号Irgacure PAG103)(1重量份)置入反应瓶中,然后溶解于甲苯(90重量份)中。均匀混合后,得到组合物(III)。
实施例4
将制备例1所得的低聚物(I)(100重量份)、含有多个末端丙烯酰基的聚丁二烯(PB)(由Evonik制造及出售、商品编号 EP-AT-100)(50重量份)、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲酰基肟)(由BASF制造及出售、商品编号OXE-01)(3重量份)、过氧化二异丙苯(dicumyl peroxide)(1重量份)以及光酸产生剂(由BASF制造及出售、商品编号Irgacure PAG103)(1重量份)置入反应瓶中,然后溶解于甲苯(90重量份)中。均匀混合后,得到组合物(IV)。
实施例5
将制备例2所得的低聚物(II)(100重量份)、含有多个末端甲基丙烯酰基的聚苯醚(PPE)(由SABIC制造及出售、商品编号SA9000、分子量2,300)(20重量份)、含有多个末端丙烯酰基的聚丁二烯(PB)(由Evonik制造及出售、商品编号 EP-AT-100)(20重量份)、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲酰基肟)(由BASF制造及出售、商品编号OXE-01)(3重量份)、过氧化二异丙苯(1重量份)以及光酸产生剂(由BASF制造及出售、商品编号Irgacure PAG103)(1重量份)置入反应瓶中,然后溶解于甲苯(90重量份)中。均匀混合后,得到组合物(V)。
实施例6
将含有多个末端甲基丙烯酰基的聚苯醚(PPE)(由SABIC制造及出售、商品编号SA9000、分子量2,300)(40重量份)、异戊四***基三丙烯酸酯(由Sartomer制造及出售、商品编号SR494)(40重量份)、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲酰基肟)(由BASF制造及出售、商品编号OXE-01)(3重量份)、过氧化二异丙苯(1重量份)及光酸产生剂(由BASF制造及出售、商品编号Irgacure PAG103)(1重量份)置入反应瓶中,然后溶解于甲苯(90重量份)中。均匀混合后,得到组合物(VI)。
实施例7
将含有多个末端丙烯酰基的聚丁二烯(PB)(由Evonik制造及出售、商品编号 EP-AT-100)(33.3重量份)、异戊四***基三丙烯酸酯(由Sartomer制造及出售、商品编号SR494)(33.3重量份)、丙烯酸甲酯meth)acrylate compound(由Shin-Nakamura Chemical制造及出售、商品编号BPE-500)(33.3重量份)及1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲酰基肟)(由BASF制造及出售、商品编号OXE-01)(3重量份)置入反应瓶中,然后溶解于甲苯(30重量份)中。均匀混合后,得到组合物(VII)。
实施例8
将制备例1所得的低聚物(I)(100重量份)、含有多个末端甲基丙烯酰基的聚苯醚(PPE)(由SABIC制造及出售、商品编号SA9000、分子量2,300)(10重量份)、含有多个末端丙烯酰基的聚丁二烯(PB)(由Evonik制造及出售、商品编号 EP-AT-100)(10重量份)、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲酰基肟)(由BASF制造及出售、商品编号OXE-01)(3重量份)、过氧化二异丙苯(1重量份)以及光酸产生剂(由BASF制造及出售、商品编号Irgacure PAG103)(1重量份)置入反应瓶中,然后溶解于甲苯(90重量份)中。均匀混合后,得到组合物(VIII)。
实施例9
将制备例1所得的低聚物(I)(100重量份)、含有多个末端甲基丙烯酰基的聚苯醚(PPE)(由SABIC制造及出售、商品编号SA9000、分子量2,300)(20重量份)、含有多个末端丙烯酰基的聚丁二烯(PB)(由Evonik制造及出售、商品编号 EP-AT-100)(40重量份)、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲酰基肟)(由BASF制造及出售、商品编号OXE-01)(3重量份)、过氧化二异丙苯(1重量份)以及光酸产生剂(由BASF制造及出售、商品编号Irgacure PAG103)(1重量份)置入反应瓶中,然后溶解于甲苯(90重量份)中。均匀混合后,得到组合物(IX)。
实施例10
将制备例1所得的低聚物(I)(100重量份)、含有多个末端甲基丙烯酰基的聚苯醚(PPE)(由SABIC制造及出售、商品编号SA9000、分子量2,300)(20重量份)、含有多个末端丙烯酰基的聚丁二烯(PB)(由Evonik制造及出售、商品编号 EP-AT-100)(20重量份)、过氧化二异丙苯(1重量份)以及光酸产生剂(由BASF制造及出售、商品编号Irgacure PAG103)(1重量份)置入反应瓶中,然后溶解于甲苯(90重量份)中。均匀混合后,得到组合物(X)。
实施例11
将制备例1所得的低聚物(I)(100重量份)、含有多个末端甲基丙烯酰基的聚苯醚(PPE)(由SABIC制造及出售、商品编号SA9000、分子量2,300)(20重量份)、含有多个末端丙烯酰基的聚丁二烯(PB)(由Evonik制造及出售、商品编号 EP-AT-100)(20重量份)以及1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲酰基肟)(由BASF制造及出售、商品编号OXE-01)(3重量份)置入反应瓶中,然后溶解于甲苯(90重量份)中。均匀混合后,得到组合物(XI)。
实施例12
将制备例3所得的低聚物(III)(100重量份)、含有多个末端甲基丙烯酰基的聚苯醚(PPE)(由SABIC制造及出售、商品编号SA9000、分子量2,300)(20重量份)、含有多个末端丙烯酰基的聚丁二烯(PB)(由Evonik制造及出售、商品编号 EP-AT-100)(20重量份)、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲酰基肟)(由BASF制造及出售、商品编号OXE-01)(3重量份)、过氧化二异丙苯(1重量份)以及光酸产生剂(由BASF制造及出售、商品编号Irgacure PAG103)(1重量份)置入反应瓶中,然后溶解于甲苯(90重量份)中。均匀混合后,得到组合物(XII)。
实施例13
将制备例4所得的低聚物(IV)(100重量份)、含有多个末端甲基丙烯酰基的聚苯醚(PPE)(由SABIC制造及出售、商品编号SA9000、分子量2,300)(20重量份)、含有多个末端丙烯酰基的聚丁二烯(PB)(由Evonik制造及出售、商品编号 EP-AT-100)(20重量份)、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲酰基肟)(由BASF制造及出售、商品编号OXE-01)(3重量份)、过氧化二异丙苯(1重量份)以及光酸产生剂(由BASF制造及出售、商品编号Irgacure PAG103)(1重量份)置入反应瓶中,然后溶解于甲苯(90重量份)中。均匀混合后,得到组合物(XIII)。
实施例14
将制备例5所得的低聚物(V)(100重量份)、含有多个末端甲基丙烯酰基的聚苯醚(PPE)(由SABIC制造及出售、商品编号SA9000、分子量2,300)(20重量份)、含有多个末端丙烯酰基的聚丁二烯(PB)(由Evonik制造及出售、商品编号 EP-AT-100)(20重量份)、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲酰基肟)(由BASF制造及出售、商品编号OXE-01)(3重量份)、过氧化二异丙苯(1重量份)以及光酸产生剂(由BASF制造及出售、商品编号Irgacure PAG103)(1重量份)置入反应瓶中,然后溶解于甲苯(90重量份)中。均匀混合后,得到组合物(XIV)。
实施例15
将制备例1所得的低聚物(I)(100重量份)、含有多个末端甲基丙烯酰基的聚苯醚(PPE)(由SABIC制造及出售、商品编号SA9000、分子量2,300)(20重量份)、含有多个末端丙烯酰基的聚丁二烯(PB)(由Evonik制造及出售、商品编号 EP-AT-100)(20重量份)、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲酰基肟)(由BASF制造及出售、商品编号OXE-01)(3重量份)、过氧化二异丙苯(1重量份)以及光酸产生剂(由BASF制造及出售、商品编号Irgacure PAG103)(0.5重量份)置入反应瓶中,然后溶解于甲苯(90重量份)中。均匀混合后,得到组合物(XV)。
实施例16
将制备例1所得的低聚物(I)(100重量份)、含有多个末端甲基丙烯酰基的聚苯醚(PPE)(由SABIC制造及出售、商品编号SA9000、分子量2,300)(20重量份)、含有多个末端丙烯酰基的聚丁二烯(PB)(由Evonik制造及出售、商品编号 EP-AT-100)(20重量份)、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲酰基肟)(由BASF制造及出售、商品编号OXE-01)(3重量份)、过氧化二异丙苯(1重量份)以及光酸产生剂(由BASF制造及出售、商品编号Irgacure PAG103)(2重量份)置入反应瓶中,然后溶解于甲苯(90重量份)中。均匀混合后,得到组合物(XVI)。
实施例17
将制备例1所得的低聚物(I)(100重量份)、含有多个末端甲基丙烯酰基的聚苯醚(PPE)(由SABIC制造及出售、商品编号SA9000、分子量2,300)(20重量份)、含有多个末端丙烯酰基的聚丁二烯(PB)(由Evonik制造及出售、商品编号 EP-AT-100)(20重量份)、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲酰基肟)(由BASF制造及出售、商品编号OXE-01)(3重量份)、过氧化二异丙苯(1重量份)以及光酸产生剂(由BASF制造及出售、商品编号Irgacure PAG103)(2.5重量份)置入反应瓶中,然后溶解于甲苯(90重量份)中。均匀混合后,得到组合物(XVII)。
接着,将组合物(I)-(XVII)分别涂布于金属铜箔(由古河铜箔制造及出售)上,再加热至100℃,维持30min,然后以UV辐射剂量为600mj/cm2的紫外线照射(具有宽带曝光,with a broadband exposure),在照光后,将该些铜箔进入环戊酮以进行显影,再以异丙醇清洗后,最后在180-230℃烘烤2小时,得到绝缘薄膜(I)-(XVII)。
接着,观察该些绝缘薄膜(I)-(XVII)是否有图案化。并于60GHz频率下测量该些绝缘薄膜(I)-(XVII)的介电常数(dielectric constant、Dk)及耗散因子(dissipationfactor、Df),以及根据ASTM D 543(于288℃下)进行耐焊性(solder resistance)测试,结果如表2及表3所示。
表2
表3
由表2至表3可得知,本公开所述的树脂组合物所形成的绝缘薄膜,其图案化效果较佳,且可通过耐焊测试。而且,其具有较低的介电常数(dielectric constant、Dk)(小于或等于2.6(于60GHz时))及耗散因子(dissipation factor、Df)(小于或等于0.0088(在60GHz时)),适合作为高频基板材料。
虽然本公开已以多个实施例揭露如上,然其并非用以限定本公开,任何本技术领域的技术人员在不脱离本公开的精神和范围内,应可作任意的更改与润饰,因此本公开的保护范围应以所附权利要求书所界定的范围为准。
Claims (20)
1.一种交联组合物,包括:
(a)100重量份的低聚物,该低聚物具有式(I)所示结构;
其中,R1及R2独立为氢、或且当R2为氢时,R1不为氢,a为0或1,b为0-6的整数;n≧5,m≧1,以及,重复单元与重复单元以无规方式或嵌段方式重复;
(b)20-50重量份的具有至少2个反应性双键官能基的聚合物;
(c)1-5重量份的光起始剂;
(d)0.5-2重量份的热起始剂;以及
(e)0.5-5重量份的光酸产生剂。
2.如权利要求1所述的交联组合物,其中该低聚物的数均分子量为1,000至5,000,m为1-25,n为5-40。
3.如权利要求1所述的交联组合物,其中n:m为95:5至50:50。
4.如权利要求1所述的交联组合物,其中R1及R2独立为氢、甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基或正己基,且当R2为氢时,R1不为氢。
5.如权利要求1所述的交联组合物,其中该具有至少2个反应性双键官能基的聚合物为具有至少2个反应性双键官能基的聚醚、具有至少2个反应性双键官能基的聚降冰片烯、具有至少2个反应性双键官能基的聚苯醚、具有至少2个反应性双键官能基的聚丁二烯、具有至少2个反应性双键官能基的聚丙烯、或上述的组合。
6.如权利要求1所述的交联组合物,其中该反应性双键官能基为丙烯酰基、烯丙基、乙烯基苄基、甲基丙烯酰基、丙炔基、氰基烯丙基、或上述的组合。
7.如权利要求1所述的交联组合物,其中该具有至少2个反应性官能基的聚合物的数均分子量为1,000~200,000。
8.如权利要求1所述的交联组合物,其中该具有至少2个反应性双键官能基的聚合物为具有至少2个甲基丙烯酰基的聚苯醚、具有至少2个乙烯基苄基的聚苯醚、或具有至少2个丙烯酰基的聚丁二烯。
9.如权利要求1所述的交联组合物,其中该光起始剂为安息香系化合物、苯乙酮系化合物、噻吨酮系化合物,缩酮化合物,苯甲酮系化合物、α-氨基乙酰苯化合物,酰基氧化膦化合物、二咪唑系化合物、三嗪系化合物、或上述的组合。
10.如权利要求1所述的交联组合物,其中该热起始剂为偶氮类化合物、氰基戊酸系化合物、过氧化物、或上述的组合。
11.如权利要求1所述的交联组合物,其中该光酸产生剂包括离子型光酸产生剂、非离子型光酸产生剂、聚合物型光酸产生剂、或上述的组合。
12.如权利要求1所述的交联组合物,其中该光酸产生剂包括鎓盐、硒盐、磷盐、碘鎓盐、锍盐、有机卤素化合物、氧-硝基苄基磺酸盐化合物、氮-亚氨基磺酸盐化合物、氮-酰亚胺磺酸盐化合物、二偶氮磺酸盐化合物、磺胺化合物、二偶氮二磺酸盐化合物、二砜化合物、或上述的组合。
13.如权利要求1所述的交联组合物,其中该组合物还包括(f)溶剂。
14.如权利要求13所述的交联组合物,其中该溶剂为丙酮、丁酮、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、或上述组合。
15.一种绝缘材料,其为权利要求1-14任一项所述的交联组合物所形成的固化物或半固化物。
16.一种绝缘材料的制法,包括:
提供权利要求1-14任一项所述的交联组合物以在基板上形成涂层;
对该涂层进行第一次热处理;
对该涂层进行照光处理;以及
对该涂层进行第二次热处理。
17.如权利要求16所述的绝缘材料的制法,其中该第一次热处理的温度为70-120℃。
18.如权利要求16所述的绝缘材料的制法,其中该照光处理是以190-430nm波长的光源照射。
19.如权利要求16所述的绝缘材料的制法,其中该第二次热处理的温度为100-250℃。
20.如权利要求16所述的绝缘材料的制法,其中该制法进一步包括在照光处理后对该涂层进行显影制程。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20190712 |