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TWI813019B - 樹脂材料及金屬基板 - Google Patents

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TWI813019B
TWI813019B TW110134126A TW110134126A TWI813019B TW I813019 B TWI813019 B TW I813019B TW 110134126 A TW110134126 A TW 110134126A TW 110134126 A TW110134126 A TW 110134126A TW I813019 B TWI813019 B TW I813019B
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廖德超
張宏毅
陳其霖
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南亞塑膠工業股份有限公司
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Abstract

本發明公開一種樹脂材料及金屬基板。樹脂材料包括一樹脂組成物與一無機填料，無機填料分散於樹脂組成物中。樹脂組成物包括：2重量百分比至40重量百分比的液態橡膠、5重量百分比至60重量百分比的聚苯醚樹脂、3重量百分比至40重量百分比的交聯劑以及5重量百分比至40重量百分比的磷系耐燃劑。磷系耐燃劑的結構以式(I)表示：

Description

樹脂材料及金屬基板
本發明涉及一種樹脂材料及金屬基板，特別是涉及一種無鹵低介電樹脂材料及其製成的金屬基板。
隨著第五代行動通訊技術（5 thgeneration wireless system，5G）的發展，為了符合5G無線通訊的標準，高頻傳輸無疑是目前發展的主流趨勢。據此，業界致力於發展適用於高頻傳輸的樹脂材料，並期許未來可應用至28 GHz至60 GHz的頻率範圍。
為了應用於高頻傳輸的領域，樹脂材料通常需具有低介電常數（dielectric constant，Dk）以及低介電損耗（dielectric dissipation factor，Df）的特性。於本說明書中，將樹脂材料的介電常數和介電損耗，合稱為介電特性。
目前市面上的樹脂材料，包含一定比例的液態橡膠，以提升材料中各成分的相容性，並提升材料固化後的交聯度。然而，液態橡膠無法無上限的添加。當液態橡膠的含量過高時，樹脂材料的耐燃性會降低，而需另外添加耐燃劑。
不幸的是，在添加耐燃劑後，又可能導致樹脂材料的介電特性降低。也就是說，目前市面上還未具有兼具良好耐燃性及介電特性的樹脂材料。
因此，如何通過成分的改良，來兼顧樹脂材料的耐燃性以及介電特性，以克服上述的缺陷，已成為該項事業所欲解決的重要課題之一。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種樹脂材料及金屬基板。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是提供一種樹脂材料。樹脂材料包括一樹脂組成物與一無機填料，無機填料分散於樹脂組成物中。樹脂組成物包括：2重量百分比（wt%）至40重量百分比的一液態橡膠、5重量百分比至60重量百分比的一聚苯醚樹脂、3重量百分比至40重量百分比的一交聯劑以及5重量百分比至40重量百分比的一磷系耐燃劑。磷系耐燃劑的結構以式(I)表示：
式(I)。
於本發明的一些實施例中，液態橡膠的分子量為1500 g/mol 至6000 g/mol。
於本發明的一些實施例中，液態橡膠至少是由丁二烯單體所合成，以丁二烯單體的總量為100莫耳百分比（mol%），30莫耳百分比至98莫耳百分比的丁二烯單體於聚合後具有含乙烯基的側鏈。
於本發明的一些實施例中，液態橡膠是由丁二烯單體以及苯乙烯單體所合成，以液態橡膠的總量為100莫耳百分比，苯乙烯單體在液態橡膠中的含量為10莫耳百分比至50莫耳百分比。
於本發明的一些實施例中，樹脂材料進一步包括：一雙馬來醯亞胺樹脂，以樹脂組成物的總重為100重量百分比，雙馬來醯亞胺樹脂的含量為5重量百分比至30重量百分比。
於本發明的一些實施例中，以樹脂組成物的總重為100重量份，無機填料的添加量為20重量份至150重量份。
於本發明的一些實施例中，無機填料經一表面處理程序，而具有壓克力基和乙烯基中的至少一種。
於本發明的一些實施例中，無機填料包括二氧化矽、鈦酸鍶、鈦酸鈣、二氧化鈦及氧化鋁中的至少一種。
於本發明的一些實施例中，樹脂材料進一步包括：一矽氧烷偶合劑，矽氧烷偶合劑具有壓克力基以及乙烯基中的至少一種。
於本發明的一些實施例中，以樹脂組成物的總重為100重量份（parts per hundred resin，phr），矽氧烷偶合劑的添加量為0.1重量份至5重量份。
於本發明的一些實施例中，樹脂材料的玻璃轉移溫度（glass transition temperature，Tg）為150°C至220°C。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是提供一種金屬基板。金屬基板包括一基材層以及設置於基材層上的一金屬層，基材層是由一樹脂材料製得，樹脂材料包括一樹脂組成物與一無機填料，無機填料分散於樹脂組成物中，樹脂組成物包括：2重量百分比至40重量百分比的一液態橡膠、5重量百分比至60重量百分比的一聚苯醚樹脂、3重量百分比至40重量百分比的一交聯劑以及5重量百分比至40重量百分比的一磷系耐燃劑。其中，磷系耐燃劑的結構以式(I)表示：
式(I)。
於本發明的一些實施例中，樹脂材料在10 GHz測量的介電損耗小於0.0024。
於本發明的一些實施例中，樹脂材料在10 GHz測量的介電常數小於3.4。
於本發明的一些實施例中，金屬基板的剝離強度為3.0 lb/in至6 lb/in。
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的樹脂材料及金屬基板，其能通過“5重量百分比至40重量百分比的磷系耐燃劑”以及“磷系耐燃劑的結構以式(I)表示”的技術方案，以達到使樹脂材料兼具良好耐熱性及介電特性的優點。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明，然而僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“樹脂材料及金屬基板”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
[樹脂材料]
本發明通過使用特定的耐燃劑，可解決以往因添加過多液態橡膠，導致耐燃性不佳的問題。在添加耐燃劑後，也不會衍生樹脂材料的介電特性不佳（高介電常數及高介電損耗）的問題。換句話說，在樹脂材料中添加本發明的特定耐燃劑，樹脂材料可兼具良好的耐燃性及介電特性。
此外，相較於以往的樹脂組成物，本發明的樹脂組成物中可包含較高含量的耐燃劑（較佳為20 wt%），且仍可保有一定的介電特性（低於3.4的介電常數以及低於0.0024的介電損耗）。
具體來說，本發明的樹脂材料包括一樹脂組成物以及一無機填料，無機填料均勻分散於樹脂組成物中。以下將詳細敘述樹脂組成物以及無機填料的特性。
[樹脂組成物]
本發明的樹脂組成物包括：2重量百分比至40重量百分比的液態橡膠、5重量百分比至60重量百分比的聚苯醚樹脂、3重量百分比至40重量百分比的交聯劑以及5重量百分比至40重量百分比的磷系耐燃劑。本發明的磷系耐燃劑的結構以下列式(I)表示：
式(I)。
通過上述特定成分及含量的樹脂組成物，本發明的樹脂材料，可用於製備耐熱性良好且介電特性良好的高頻基板，並可應用於高頻傳輸領域。並且，高頻基板可與一金屬層具有良好的結合力。關於樹脂材料及金屬基板的特性測試，將於後詳述。
本發明的樹脂材料中含有液態橡膠，液態橡膠具有溶解度高的特點，可提升各成分之間的相容性。並且，液態橡膠具有反應性官能基的特點，可提升樹脂材料固化後的交聯度。
本發明的液態橡膠的分子量為1500 g/mol至6000 g/mol，如此一來，可提升樹脂組成物的流動性，進一步優化樹脂材料的填膠性。較佳的，液態橡膠的分子量為1700 g/mol至5500 g/mol。更佳的，液態橡膠的分子量為2000 g/mol至4000 g/mol。
相對於樹脂組成物的總重為100重量百分比，液態橡膠在樹脂組成物中的含量可為1重量百分比至40重量百分比。於一些實施例中，液態橡膠在樹脂組成物中的含量為2重量百分比至35重量百分比。較佳的，液態橡膠在樹脂組成物中的含量為3重量百分比至32重量百分比。
於一些實施例中，液態橡膠包括液態二烯系橡膠，較佳的，液態二烯系橡膠具有高比例的含乙烯基的側鏈，特別是指一種具有高比例1,2-乙烯基側鏈的液態二烯系橡膠。
當液態橡膠具有至少一個含乙烯基的不飽和側鏈（或乙烯基），樹脂組成物於交聯後的架橋密度以及耐熱特性皆可獲得提升。具體來說，液態橡膠是由丁二烯單體所合成，液態橡膠可以是只由丁二烯單體所合成，或是由丁二烯單體與其他單體所合成。簡言之，液態橡膠是丁二烯均聚物或丁二烯共聚物。較佳的，液態橡膠是丁二烯均聚物。
當液態橡膠是由丁二烯單體所合成，以丁二烯單體的總量為100莫耳百分比，30莫耳百分比至98莫耳百分比的丁二烯單體（於聚合後）具有含乙烯基的側鏈。在一些實施例中，以丁二烯單體的總量為100莫耳百分比，40莫耳百分比、50莫耳百分比、60莫耳百分比、70莫耳百分比、80莫耳百分比或90莫耳百分比的丁二烯單體（於聚合後）具有含乙烯基的側鏈。
於一些實施例中，液態橡膠是由丁二烯單體與苯乙烯單體合成。以液態橡膠的總量為100莫耳百分比，苯乙烯單體在液態橡膠中的含量為10莫耳百分比至50莫耳百分比。當苯乙烯單體在液態橡膠中的含量為10莫耳百分比至50莫耳百分比時，容易達到類似液晶的排列結構，可提升液態橡膠的耐熱性及相容性。
在一些實施例中，以液態橡膠的總量為100莫耳百分比，苯乙烯單體在液態橡膠中的含量為15莫耳百分比、20莫耳百分比、25莫耳百分比、30莫耳百分比、3莫耳百分比、40莫耳百分比或45莫耳百分比。
本發明的聚苯醚樹脂的分子量為100 g/mol至20000 g/mol；較佳的，聚苯醚樹脂的分子量為300 g/mol至10000 g/mol；更佳的，聚苯醚樹脂的分子量為400 g/mol至2500 g/mol。當聚苯醚樹脂的分子量小於20000 g/mol時，聚苯醚樹脂對溶劑的溶解性較高，而有利於樹脂組成物的製備。
於一些實施例中，以樹脂組成物的總重為100重量百分比，聚苯醚樹脂的含量為10重量百分比至50重量百分比。較佳的，聚苯醚樹脂的含量為20重量百分比至40重量百分比。更佳的，聚苯醚樹脂的含量為25重量百分比至35重量百分比。
在一示範例中，聚苯醚樹脂的分子末端可以分別具有至少一改性基，改性基是選自於由下列分子團所組成的群組：羥基、胺基、乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯酸酯基和環氧基。較佳的，改性基為苯乙烯基或甲基丙烯酸酯基。
聚苯醚樹脂的改性基可提供不飽和鍵，以利交聯反應進行，而可形成具有高玻璃轉移溫度且耐熱性良好的材料。於本實施例中，聚苯醚樹脂的分子結構中相對的二末端各具有一改性基，且上述兩個改性基相同。另外，聚苯醚樹脂中可以包括單一種類的聚苯醚或是同時包含多種聚苯醚。
於一些實施例中，聚苯醚樹脂包括一第一聚苯醚和一第二聚苯醚。第一聚苯醚和第二聚苯醚各自獨立是二末端改性基為羥基的聚苯醚、二末端改性為甲基丙烯酸酯基的聚苯醚、二末端改性為苯乙烯基的聚苯醚、二末端改性為甲基丙烯酸酯基的聚苯醚或二末端改性為環氧基的聚苯醚。然而，本發明不以此為限。
具體來說，第一聚苯醚和第二聚苯醚的重量比例為0.5至1.5，較佳的，第一聚苯醚和第二聚苯醚的重量比例為0.75至1.25，更佳的，第一聚苯醚和第二聚苯醚的重量比例為0.85至1.15。
本發明的樹脂組成物還可進一步包括一雙馬來醯亞胺樹脂。以樹脂組成物的總重為100重量百分比，雙馬來醯亞胺樹脂的含量為5重量百分比至30重量百分比。較佳的，雙馬來醯亞胺樹脂的含量為6重量百分比至20重量百分比。更佳的，雙馬來醯亞胺樹脂的含量為7重量百分比至15重量百分比。
於一些實施例中，雙馬來醯亞胺樹脂具有至少兩個官能基，如此以來，低介電金屬基板的剝離強度可被提升。然而，本發明不以此為限。
本發明的雙馬來醯亞胺樹脂的重量平均分子量為500 g/mol至4500 g/mol。較佳的，雙馬來醯亞胺樹脂的重量平均分子量為500 g/mol至3500 g/mol。更佳的，雙馬來醯亞胺樹脂的重量平均分子量為500 g/mol至3000 g/mol。
本發明的交聯劑，可提升聚苯醚樹脂和液態橡膠的交聯程度。於本實施例中，交聯劑可包含烯苯基（allyl group）。舉例來說，交聯劑可以是三烯丙基氰脲酸酯（triallyl cyanurate，TAC）、三烯丙基異氰脲酸酯（triallyl isocyanurate，TAIC）、鄰苯二甲酸二烯丙酯（diallyl phthalate）、二乙烯苯（divinylbenzene）、苯三甲酸三烯丙酯（triallyl trimellitate）或其任意組合。較佳的，交聯劑是三烯丙基異氰脲酸酯。然而，本發明不以此為限。
於一些實施例中，以樹脂組成物的總重為100重量百分比，交聯劑的含量為3重量百分比至37重量百分比。較佳的，交聯劑的含量為5重量百分比至35重量百分比。更佳的，交聯劑的含量為7重量百分比至30重量百分比。
本發明的磷系耐燃劑可以下列方法製得，然而，磷系耐燃劑並不限於以此方法製得。
在一示範實施例中，將432克（2莫耳）的9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物（9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide，DOPO）、251克（1莫耳）的聯苯二氯苄以及2400克的加入一攪拌槽中，在170°C的溫度下，持續加熱攪拌16小時，以使反應進行產生一溶液。待溶液冷卻至室溫後，添加己烷洗滌產物，經過濾後可獲得一白色結晶產物。接著，在120°C的溫度下烘烤白色結晶產物，便可獲得本發明的磷系耐燃劑。
通過添加式(I)的磷系耐燃劑，本發明的樹脂材料可具有良好的介電特性（低於3.4的介電常數以及低於0.0024的介電損耗）。相較於以往的樹脂材料，可具有更高添加量的耐燃劑（大於20重量百分比）。
於一些實施例中，以樹脂組成物的總重為100重量百分比，本發明的磷系耐燃劑的含量為10重量百分比至38重量百分比。較佳的，本發明的磷系耐燃劑的含量為15重量百分比至35重量百分比。更佳的，本發明的磷系耐燃劑的含量為25重量百分比至32重量百分比。
[無機填料]
無機填料的添加可幫助降低樹脂材料的黏度，也可幫助降低樹脂材料的介電常數。對一些種類的無機填料而言，無機填料也可能提升樹脂材料的導熱性，上述說明僅是概括說明，並不以此為限。
於本發明中，無機填料可包括：二氧化矽、鈦酸鍶、鈦酸鈣、二氧化鈦、氧化鋁或其組合物。然而，本發明不以此為限。於一較佳實施例中，無機填料同時包括二氧化矽、氧化鋁以及二氧化鈦，並且，二氧化鈦可替換為鈦酸鍶、鈦酸鈣或其組合物。二氧化矽可以為熔融型或是結晶型的二氧化矽。較佳的，二氧化矽是熔融型二氧化矽。
於一較佳實施例中，無機填料經表面處理，使得無機填料的表面具有壓克力基和乙烯基中的至少一種。如此一來，無機填料可與液態橡膠反應，而與橡膠樹脂組成物具有良好的相容性，而不會負面影響金屬基板的耐熱性。因此，本發明的樹脂材料更適合作為高頻基板材料。
值得注意的是，無機填料可以是單一成分或是由多種成分混合。並且，無機填料可全部經表面處理程序，而具有壓克力基和乙烯基中的至少一種，或是只有一部份的無機填料經表面處理程序，而具有壓克力基和乙烯基中的至少一種。舉例來說，當無機填料包括二氧化矽及氧化鋁時，其中一種實施態樣是：二氧化矽經表面改質而具有壓克力基和乙烯基中的至少一種，而氧化鋁未經表面改質。然而，上述所舉的例子只是其中一可行的實施例而並非用以限定本發明。
無機填料的外型呈球型。無機填料的平均粒徑（D50）為0.3微米至3微米，並且，無機填料的最大粒徑（D99）小於10微米，以利於使無機填料均勻的分散於橡膠樹脂組成物之中。
無機填料的添加量可依產品規格需求進行調整，於一些實施例中，相對於100重量份的樹脂組成物，無機填料的添加量為20重量份至150重量份。較佳的，無機填料的添加量為30重量份至120重量份。更佳的，無機填料的添加量為40重量份至100重量份。然而，上述所舉的例子只是其中一可行的實施例而並非用以限定本發明。
[矽氧烷偶合劑]
樹脂材料可進一步包括一矽氧烷偶合劑。矽氧烷偶合劑的添加，可提升一纖維布、樹脂組成物與無機填料之間的反應性以及相容性，進而提升金屬基板的剝離強度與耐熱性。
於一較佳實施例中，矽氧烷偶合劑具有壓克力基和乙烯基中的至少一種。矽氧烷偶合劑的分子量為100 g/mol至500 g/mol。較佳的，矽氧烷偶合劑的分子量為110 g/mol至250 g/mol。更佳的，矽氧烷偶合劑的分子量為120 g/mol至200 g/mol。
相對於樹脂組成物的總重為100重量份，矽氧烷偶合劑的含量為0.1重量份至5重量份。較佳的，矽氧烷偶合劑的含量為0.5重量份至3重量份。
[觸媒]
樹脂材料可進一步包括一觸媒，觸媒可幫助樹脂材料固化形成高頻基板。相對於樹脂組成物的總重為100重量份，觸媒的含量為0.1重量份至1重量份。
舉例來說，觸媒可以是咪唑類化合物，例如：三苯基咪唑（triphenylimidazole）、2-乙基-4-甲基咪唑（2-ethyl-4-methylimidazole，2E4MZ）、1-苄基-2-苯基咪唑（1-Benzyl-2-phenylimidazole，1B2PZ）、1-氰乙基-2-苯基咪唑（1-cyanoethyl-2-phenylimidazole，2PZ-CN）或2,3-二氫-1H-吡咯[1，2-a]苯並咪唑（2,3-dihydro-1H-pyrrole[1,2-a]benzimidazole，TBZ）。然而，本發明不以上述所舉的例子為限。
[特性測試]
為了證實本發明的樹脂材料可作為高頻基板材料，本發明將2重量百分比至40重量百分比的液態橡膠、5重量百分比至60重量百分比的聚苯醚樹脂、5重量百分比至30重量百分比的雙馬來醯亞胺樹脂、3重量百分比至40重量百分比的交聯劑以及5重量百分比至40重量百分比的磷系耐燃劑混合形成樹脂組成物，再於樹脂組成物中摻混無機填料，以形成實施例1至4以及比較例1至10的樹脂材料。實施例1至4以及比較例1至10中樹脂材料的成分比例，請參表1所示。實施例1至4以及比較例1至10中樹脂材料的玻璃轉移溫度、介電常數及介電損耗，請參表2所示。
接著，將一玻璃纖維布，分別浸入實施例1至4以及比較例1至10的樹脂材料中，經含浸、乾燥與成型的步驟之後，可獲得一預浸片（prepreg）。預浸片經過後續加工處理，於預浸片上設置一金屬層後，可製得實施例1至4以及比較例1至10中的金屬基板。實施例1至4以及比較例1至10中金屬基板的剝離強度及耐熱性，請參表2所示。
在表1中，聚丁二烯A的分子量為1200，且聚丁二烯A中含有85莫耳百分比的1,2-乙烯基側鏈。聚丁二烯B的分子量為2100，且聚丁二烯B中含有90莫耳百分比以上的1,2-乙烯基側鏈。丁二烯/苯乙烯/二乙烯基苯枝化三元共聚物的分子量為5300。丁二烯/苯乙烯共聚物的分子量為8600，並且，丁二烯/苯乙烯共聚物中含有17莫耳百分比至27莫耳百分比的苯乙烯單體，丁二烯/苯乙烯共聚物中含有40莫耳百分比的1,2-乙烯基側鏈。聚丁二烯C的分子量為3000，且聚丁二烯C中含有70莫耳百分比至80莫耳百分比的1,2-乙烯基側鏈。
在表2中，評估樹脂材料/金屬基板特性的方式如下： （1）玻璃轉移溫度：使用動態機械分析儀（Dynamic Mechanical Analyzer，DMA）測試樹脂材料的玻璃轉移溫度。 （2）介電常數（10 GHz）：使用介電分析儀（Dielectric Analyzer）（型號HP Agilent E4991A），測試樹脂材料在頻率10G Hz時的介電常數。 （3）介電損耗（10 GHz）：使用介電分析儀（Dielectric Analyzer）（型號HP Agilent E4991A），測試樹脂材料在頻率10G Hz時的介電損耗。 （4）剝離強度測試：根據IPC-TM-650-2.4.8測試方法，測試金屬基板的剝離強度。 （5）耐熱性：將金屬基板於溫度為120°C、壓力為2 atm的壓力鍋中加熱120分鐘，再浸入288°C焊錫爐中，並記錄爆板的所需時間，爆板時間超過10分鐘以“OK”表示，爆板時間短於10分鐘以“NG”表示。
表1
（重量份） 實施例 比較例
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
液態橡膠 聚丁二烯A - - - - - - - - - - - 8.6 4.3 - -
聚丁二烯B 2.1 8.6 8.6 8.6 - 8.6 8.6 8.6 8.6 - - - - 4.3 -
丁二烯/苯乙烯/二乙烯基苯枝化三元共聚物 - - - - - - - - - 8.6 - - 4.3 - -
丁二烯/苯乙烯共聚物 - - - - 8.6 - - - - - 8.6 - - 4.3 4.3
聚丁二烯C - 2.1 4.3 8.6 - 2.1 2.1 2.1 2.1 4.3 4.3 4.3 - - 4.3
二末端具甲基丙烯酸酯基的聚苯醚樹脂 17 19 17 17 17 19 19 19 19 17 17 - - - -
二末端具苯乙烯基的聚苯醚樹脂 - - - - - - - - - - - 17 17 17 17
雙馬來醯亞胺樹脂 4.2 4.2 4.2 4.2 - 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2
交聯劑 19.4 8.6 8.6 4.3 8.6 8.6 8.6 8.6 8.6 8.6 8.6 8.6 12.8 12.8 12.8
耐燃劑 本發明的耐燃劑 17 17 17 17 17 - - - - - - - - - -
商品名：OP935 - - - - - 17 - - - - - - - - -
商品名：PX200 - - - - - - 17 - - - - 17 - - -
商品名：SPB100 - - - - - - - 17 - - 17 - - 17 17
商品名：SPV100 - - - - - - - - 17 17 - - 17 - -
無機填料（二氧化矽） 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40
矽氧烷偶合劑 具壓克力基的矽烷 1 1 1 - 1 - - 1 1 - - - - - -
具乙烯基的矽烷 - - - - - - - - - - - - - - -
具環氧基的矽烷 - - - - - - - - - - - - - - -
表2
  實施例 比較例
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
玻璃轉移溫度（°C） 205 210 180 160 213 209 195 197 207 200 203 204 198 175 189
介電常數（10 GHz） 3.05 3.03 3.04 3.02 3.03 3.14 3.21 3.13 3.17 3.2 3.4 3.6 3.1 3.2 3.4
介電損耗（10 GHz）×10 3 2.3 1.5 1.4 1.3 1.6 2.7 2.6 2.7 2.3 2.7 2.6 2.1 3.2 3.1 2.4
剝離強度（lb/in） 4.2 4.7 4.5 3.4 3.7 4 3.9 4.1 4.2 3.7 3.6 3.3 3.7 3.1 3.9
耐熱性 OK OK OK OK OK OK OK NG NG OK OK OK NG NG OK
根據表1、表2的內容可得知，使用本發明的磷系耐燃劑，可使樹脂材料兼顧良好的耐燃性以及介電特性。具體來說，本發明的樹脂材料的介電常數可低於3.4，且介電損耗低於0.0024，皆優於比較例1至10（使用市面上的磷系耐燃劑）的介電特性。
根據實施例1至4的內容，本發明的樹脂材料的玻璃轉移溫度為150°C至220°C，金屬基板的剝離強度為3.2 lb/in至5.5 lb/in。
根據實施例1至4的內容，添加不同含量比例的液態橡膠，會影響樹脂材料的介電特性。當液態橡膠的含量佔樹脂組成物的3重量百分比至30重量百分比時，樹脂材料可具有良好的介電特性。尤其是當液態橡膠的含量佔樹脂組成物的15重量百分比至25重量百分比時，樹脂材料的介電常數可低於3.1，且介電損耗低於0.0024。
根據實施例5的結果，當液態橡膠是由丁二烯單體以及苯乙烯單體所合成，且苯乙烯單體在液態橡膠中的含量為10莫耳百分比至50莫耳百分比時，金屬基板可具有較佳的玻璃轉移溫度。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的樹脂材料及金屬基板，其能通過“5重量百分比至40重量百分比的磷系耐燃劑”以及“磷系耐燃劑的結構以式(I)表示”的技術方案，以達到使樹脂材料兼具良好耐熱性及介電特性的優點。
更進一步來說，本發明所提供的樹脂材料及金屬基板，其能通過“液態橡膠的分子量為1500 g/mol 至6000 g/mol”的技術方案，來達到提升樹脂組成物的流動性，進一步優化樹脂材料的填膠性的效果。
更進一步來說，本發明所提供的樹脂材料及金屬基板，其能通過“以丁二烯單體的總重為100莫耳百分比，30莫耳百分比至98莫耳百分比的丁二烯單體於聚合後具有含乙烯基的側鏈”的技術方案，以提升金屬基板的剝離強度與耐熱性。
更進一步來說，本發明所提供的樹脂材料及金屬基板，其能通過“液態橡膠是由丁二烯單體以及苯乙烯單體所合成，以液態橡膠的總量為100莫耳百分比，苯乙烯單體在所述液態橡膠中的含量為10莫耳百分比至50莫耳百分比”的技術方案，以提升金屬基板的耐熱性。
更進一步來說，本發明所提供的樹脂材料及金屬基板，其能通過“矽氧烷偶合劑具有壓克力基和乙烯基中的至少一種”的技術方案，以提升金屬基板的剝離強度與耐熱性。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

Claims (14)

  1. 一種樹脂材料，其在10GHz測量的介電常數小於3.4，所述樹脂材料包括一樹脂組成物與一無機填料，所述無機填料分散於所述樹脂組成物中，所述樹脂組成物包括：2重量百分比至40重量百分比的一液態橡膠；5重量百分比至60重量百分比的一聚苯醚樹脂；3重量百分比至40重量百分比的一交聯劑；以及25重量百分比至32重量百分比的一磷系耐燃劑，所述磷系耐燃劑的結構以式(I)表示：
    Figure 110134126-A0305-02-0021-1
  2. 如請求項1所述的樹脂材料，其中，所述液態橡膠的分子量為1500g/mol至6000g/mol。
  3. 如請求項1所述的樹脂材料，其中，所述液態橡膠至少是由丁二烯單體所合成，以所述丁二烯單體的總量為100莫耳百分比，30莫耳百分比至98莫耳百分比的所述丁二烯單體於聚合後具有含乙烯基的側鏈。
  4. 如請求項3所述的樹脂材料，其中，所述液態橡膠是由丁二烯單體以及苯乙烯單體所合成，以所述液態橡膠的總量為100莫耳百分比，所述苯乙烯單體在所述液態橡膠中的含量為10莫耳百分比至50莫耳百分比。
  5. 如請求項1所述的樹脂材料，進一步包括：一雙馬來醯亞胺樹脂，以所述樹脂材料的總重為100重量百分比，所述雙馬來醯亞胺樹脂的含量為5重量百分比至30重量百分比。
  6. 如請求項1所述的樹脂材料，其中，以所述樹脂組成物的總重為100重量份，所述無機填料的含量為20重量份至150重量份。
  7. 如請求項1所述的樹脂材料，其中，所述無機填料經一表面處理程序，而具有壓克力基和乙烯基中的至少一種。
  8. 如請求項1所述的樹脂材料，其中，所述無機填料包括二氧化矽、鈦酸鍶、鈦酸鈣、二氧化鈦及氧化鋁中的至少一種。
  9. 如請求項1所述的樹脂材料，進一步包括：一矽氧烷偶合劑，所述矽氧烷偶合劑具有壓克力基以及乙烯基中的至少一種。
  10. 如請求項9所述的樹脂材料，其中，以所述樹脂組成物的總重為100重量份，所述矽氧烷偶合劑的含量為0.1重量份至5重量份。
  11. 如請求項1所述的樹脂材料，其中，所述樹脂材料的玻璃轉移溫度為150℃至220℃。
  12. 一種金屬基板，其包括：一基材層以及設置於所述基材層上的一金屬層，所述基材層是由一樹脂材料製得，所述樹脂材料在10GHz測量的介電常數小於3.4，所述樹脂材料包括一樹脂組成物與一無機填料，所述無機填料分散於所述樹脂組成物中，所述樹脂組成物包括：2重量百分比至40重量百分比的一液態橡膠；5重量百分比至60重量百分比的一聚苯醚樹脂；3重量百分比至40重量百分比的一交聯劑；以及25重量百分比至32重量百分比的一磷系耐燃劑；其中，所述磷系耐燃劑的結構以式(I)表示：
    Figure 110134126-A0305-02-0022-2
     式(I)。
  13. 如請求項12所述的金屬基板，其中，所述樹脂材料在10GHz測量的介電損耗小於0.0024。
  14. 如請求項12所述的金屬基板，其中，所述金屬基板的剝離強度為3.0 lb/in至6 lb/in。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI870982B (zh) * 2023-08-23 2025-01-21 南亞塑膠工業股份有限公司 樹脂組合物

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201720861A (zh) * 2015-12-09 2017-06-16 中山台光電子材料有限公司 樹脂組合物
TW201908407A (zh) * 2017-07-18 2019-03-01 南亞塑膠工業股份有限公司 一種熱固型樹脂組成物之複合材料

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012224711A (ja) * 2011-04-18 2012-11-15 Daicel Corp 絶縁性放熱フィルム及びその製造方法
US10356946B2 (en) * 2012-06-15 2019-07-16 Kaneka Corporation Heat dissipation structure
CN106928446B (zh) * 2015-12-30 2019-08-13 台光电子材料(昆山)有限公司 改质聚苯醚树脂、其制备方法及树脂组合物
CN116813824A (zh) * 2019-01-22 2023-09-29 三菱瓦斯化学株式会社 树脂组合物、树脂片、多层印刷布线板、及半导体装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201720861A (zh) * 2015-12-09 2017-06-16 中山台光電子材料有限公司 樹脂組合物
TW201908407A (zh) * 2017-07-18 2019-03-01 南亞塑膠工業股份有限公司 一種熱固型樹脂組成物之複合材料

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