CN100372892C - 树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
一种在机械性能、尺寸稳定性、耐热性、阻燃性等、特别是高温性能方面优异的树脂组合物，基板用材料，薄片，层压板，具有树脂的铜箔，镀铜的层压材料，TAB用带，印刷电路板，预浸料坯和粘性薄片。树脂组合物包含100重量份的热塑性树脂和0.1至65重量份的无机化合物，并且在从比树脂组合物的玻璃化转变温度高10℃的温度至比树脂组合物的玻璃化转变温度高50℃的温度的温度范围内，其平均线性膨胀系数(α2)为1.0×10-3[℃-1]或以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种树脂组合物，基板材料，薄片，层压板，携带树脂的铜箔，镀铜的层压材料，TAB带，印刷电路板，预浸料坯，粘性薄片和光电路形成材料，其展示改进的物理性质，尺寸稳定性，耐热性和阻燃性，尤其是高温物理性能。
背景技术
由于最近技术持续快速提高了电子设备的性能，操作和紧凑水平，所以日益需要进一步减小用于电子设备的电子零件的尺寸和重量。还需要进一步改善性能，例如，耐热性，机械强度和电子零件材料的电性能。例如，对于包装半导体器件的方法和对于装配这种半导体器件的配线板，需要高水平的密度，操作和性能。
多层印刷电路板通常包括多层绝缘基板。对这些夹层绝缘基板，通常使用例如包含浸渍在玻璃布中的热固性树脂的热固性树脂预浸料坯，和由热固性树脂或光固化(photosetting)树脂组成的薄薄膜。理想的是多层印刷电路板有相当小的夹层空间以增加密度以及降低它的厚度。这增加了对于有或没有薄玻璃布的夹层绝缘基板的需求。组成这类夹层绝缘基板的已知材料的实例包括橡胶(弹性体)，用丙烯酸树脂或其它改性的热固性树脂，掺混大量无机填料的热塑性树脂等。在日本专利公开No.2000-183539中，公开了一种通过将具有具体范围颗粒直径的无机填料掺混到主要包含高分子环氧聚合物和多官能环氧聚合物的清漆中和将生成物涂敷到基板上，以在其上形成绝缘层，来制备多层绝缘基板的方法。
然而，为了确保在无机填料和高分子环氧聚合物或多官能环氧树脂之间有足够的界面接触面积以便改善机械性能及其它物理性质，通过上述描述的制造方法制造的多层绝缘基板必须掺混大量的无机填料。从处理的角度来看，这在某些情况下增加了制造步骤或其它不方便，且在其它情况下导致难经降低夹层间距，这已经成为问题。
有或没有薄玻璃布的薄夹层绝缘基板显示不足的耐热性和尺寸稳定性，并且在制造过程中因为其易脆和容易破裂经常导致不方便，这已经成为问题。
例如，通过其中重复在一层上形成电路和在电路上叠加另一层的次序以建造层压板的建造方法，或通过其中在单一操作中将电路形成层一起堆积的单一操作堆积方法，来制备多层印刷电路板。由于在任何一种制造方法中程序数量的增加，使用的材料质量对收率产生极大的影响。还由于包含电镀，固化和回流焊接工艺，材料需要有足够的耐溶剂性，耐水性，耐热性和高温尺寸稳定性。这种需求的具体实例包括耐酸性，耐碱性和耐有机溶剂性；影响电性能的吸湿性的降低；影响上层和下层之间的高精度电路连接的高温和过热的尺寸稳定性；需要通过无铅焊料装配时的等于或小于260℃的耐热性；和降低影响连接可靠性的铜迁移的发生。
例如，可以由于热量累计的高温条件下放置用于IC封装和多层印刷基板的建造基板，但仍然需要它们在这样的条件下维持高的可靠性。然而，如果暴露在高温下的树脂的尺寸变化大，导致其从金属线例如形成电路的铜的分离，以至于发生短路或电线破裂，这已经成为问题。相似的问题甚至发生在最近注意作为薄片基板的挠性多层基板上，如果粘合剂层和挠性单层基板彼此焊接在一起，当暴露于热中时，组成该挠性基板的聚酰亚胺薄膜和金属线例如形成电路的铜的尺寸变化程度彼此大不相同。
日本专利公开No.2000-183539公开了一种通过结合使用具有优异耐热性的环氧树脂和无机化合物来改善高温性能的技术。尽管在低于玻璃化转变温度的温度下稍微观察到的性能改善效果，但在高于玻璃化转变温度的温度下很少观察到它。不期望吸湿性和耐溶剂性改善效果。
常规地已知：无机填料的装填降低了线性膨胀系数。然而，这种技术不能应用于回流焊接和其它的高温处理。近来对环境的关注导致无铅焊料的使用。因为回流焊接工艺的温度持续升高，仅仅使用高耐热性的树脂导致在高温处理中产生不便。即，在高于玻璃化转变温度的温度下，增加的线性膨胀系数导致这种不便。
近年来，半导体装配技术取得了显著的进步。尤其是，TAB(带式自动焊接)技术，由于它形成具有特别高密度的导线分布图的能力，可容易地对插脚数量的增加作出反应。同样，积极地开发了高密度装配技术，在焊接中，在不使用电线的条件下，一次性将半导体元件与所有的引线连接。
有两种类型的TAB带：两层结构和三层结构的类型。三层结构的类型(下文简称三层TAB)通常包含通过粘合剂与耐热树脂薄膜结合的导体箔，例如铜箔。这种类型的带使用具有例如在耐热性和耐化学性方面优异性能的树脂薄膜。然而，阻止了该带通过结合耐热性差的粘合剂层充分地显示这种性能。
两层结构的TAB(下文简称为两层TAB)因为它的基础薄膜不包含粘合剂层而显示改进的耐热性。然而，因为其实际制造过程的困难，很少投入实际使用。
在有机聚合物中，聚酰亚胺薄膜具有优异的耐热性，低温特性，耐化学性和电性能，因此可用作电气装置和电子设备的材料。此外，它广泛地应用于宇航和航行器领域到电子和通讯领域这些领域中。然而，聚酰亚胺不充分地满足所需要的性能和必须被修整以展示依赖最终用途改变的其它性能。对聚酰亚胺，特别是当用作高性能和简凑电子设备材料时，希望其有低的吸水性。例如，当聚酰亚胺吸收更多水时，它降低了电常数和其它电特性。并且，当聚酰亚胺吸收湿气和膨胀时，改变了它的尺寸。因此，吸水性的降低对降低这种不宜结果的发生有效。在包含许多伴有压力产生和温度改变的步骤的TAB带制备的情况下，理想的是作为基础的有机绝缘薄膜在经受压力和温度变化时经受较小的尺寸变化。
同样，对于高性能、高功能和小范围的应用，希望TAB带、用于挠性印刷电路板的基础薄膜和层压薄片树脂在暴露于水和热中时经受较小的尺寸变化并且具有高的介电常数，以及展示耐热性。然而，直到现在还没有得到满足具有这些特性的聚酰亚胺薄膜。
有用的聚酰亚胺薄膜的实例包括在贸易中命名和由Toray-Du PontCo.，Ltd制造的“KAPTON”，在贸易中命名和由Ube Industries，Ltd.制造的“UPILEX”和在贸易中命名和由Kanegafuchi ChemicalIndustrial Co.，Ltd.制造“APICAL”。尽管高耐热性，这些聚酰亚胺薄膜在被加热到软化温度前先分解。因此，它们通常通过溶剂浇注工艺形成。这增加了设备和制造成本。而且，难于热加工它们，这已经成为另外问题。
光通讯技术的最新进展需要连接光通讯设备的便宜的方法。在这种情况下，聚合物光通讯材料受到关注。然而，传统的聚合物作为光通讯材料的使用产生了各种各样的问题。
聚合物光通讯材料需要具有低损失，优异的耐热性，低的线性膨胀系数和低的透湿性。而且，他们的折射指数必须易于控制。通过“低损失”，意味着聚合物材料对用在光通讯的波长范围具有充分的不吸收段，因此具有低的传播损耗。
日本专利公开No.2001-183539描述了传统的聚合物材料展示大约十倍于半导体或金属材料的热膨胀系数。它还描述了聚合物光通讯材料，当在具有低的热膨胀系数的硅或其它基板上形成时，产生了导致不良结果的应力，例如，光通讯材料的极化依赖性，光通讯材料和基板的扭曲，或聚合物光通讯材料从基板中的分离。
WO 98/45741描述了在光纤维(石英玻璃)和树脂外壳之间的热膨胀系数不同的问题，即导致光纤维由于应力集中从外套中凸出或破裂。
日本专利公开No.Hei 9-152522描述了其中光波导基板粘接性地加入到光纤维中的情况。描述了光波导基板和连接器部件的热膨胀系数不同，如果变大，将导致在热膨胀过程中位置的移动，从而导致不能获得与光波导的稳定连接。
关于透湿性，WO 98/45741描述了水蒸汽，如果允许穿透进入中空壳体的内部，在光学元件或纤维的表面冷凝成为液体，这有疑问地导致光学元件的腐蚀或促进导致光纤维破裂的裂纹的生长。它还描述了这些因素和热膨胀一起降低由聚合物材料制造的光通讯部件的可靠性。而且，增强的吸湿性增加了基于水份的O-H键的光吸收的产生。这也强调了对低吸湿性材料的需求。
为了将光通讯引入终端设备，光信号必须转换成或转换自电信号。在这种情况下，聚合物光通讯材料应用于印刷电路板或它的附近。它进而需要聚合物光通讯材料应该显示对在印刷基板制造中加工温度以及在使用中辐射自电路的热量的抵抗力。Hitachi Technical Report No.37(July，2001)，第7-16页描述了焊料的耐热性作为规定特性。
如上所述，期望光通讯材料具有诸如透明度，耐热性，低的线性膨胀系数和低的吸湿性这样的特性。
日本专利登记No.2843314描述了具有刚性和线性骨架的氟化聚酰亚胺显示了低的线性热膨胀系数。
日本专利公开No.2001-108854公开了一种包含中心层，围绕中心层的涂敷层和位于涂敷层外面和热膨胀系数比涂敷层低的第二涂敷层的聚合物光波导管。该参考文献描述了能够通过使用不同的聚合物作为涂敷层和第二涂敷层来降低在聚合物光波导管和电子元件或光学元件之间的热膨胀系数的不同，以便第二涂敷层相对于涂敷层具有相对更低的热膨胀系数。
日本专利公开No.2001-4850描述了一种光通讯媒介，其包含绝缘薄膜和基板并且在其末端用树脂密封将它们结合在一起。描述了这种结构防止绝缘薄膜和基板彼此之间在很可能发生应力集中的媒介末端的分离。
日本专利公开No.2001-4850描述了用于光波长树脂的具有特殊结构聚酰亚胺薄膜的使用有效降低热膨胀系数。
然而，在日本专利登记No.2843314中描述的氟化聚酰亚胺，由于其显示比其它类型的聚酰亚胺具有更低的透明度和具有1.647的高折射指数，因此不适合作为光通讯设备的涂敷层材料。在日本专利公开No.2001-108854中建议包含在其中作运动的颗粒的光波长树脂可以同时满足低的线性膨胀系数和透明度。然而，必须大量添加颗粒以便实际上获得线性膨胀系数的降低。如此大量的颗粒的添加难于获得足够的透明度，有疑问地导致易碎和不牢固的树脂组合物，以及增加亲水性和吸湿性。
日本专利公开No.2001-183539中描述的结构增加了工艺步骤。这不可避免地增加成本。
日本专利公开No.2001-4850中描述的特殊结构的聚酰亚胺薄膜，当作为光波长树脂使用时，发现难于获得吸湿性的降低，尽管可以获得低的热膨胀系数。结果，涉及其使用的成本变高。
因此，难于实现光电路形成材料，其展示优异透明度，特别是高的透明度，优异的耐热性，低的线性膨胀系数和低的吸湿性。
发明内容
考虑到目前的技术状况，本发明的一个目标是提供一种树脂组合物，基板材料，薄片，层压板，携带树脂的铜箔，镀铜的层压材料，TAB带，印刷电路板，预浸料坯，粘性带和光电路形成材料，其在机械性能，尺寸稳定性，耐热性和阻燃性，尤其是高温物理性质方面都非常优异。
本发明是一种树脂组合物，其包含100重量份的热塑性树脂和0.1至65重量份无机化合物，并且在从比树脂组合物的玻璃化转变温度高10℃的温度至比树脂组合物的玻璃化转变温度高50℃的温度的温度范围内，具有的平均线性膨胀系数(α2)为3.0×10-3[℃-1]或以下。
热塑性树脂为选自下列中的至少一种：聚苯醚树脂，聚苯乙烯树脂和聚苯醚树脂或功能改性的聚苯醚树脂的混合物，脂环烃树脂，热塑性聚酰亚胺树脂，聚醚醚酮树脂，聚酯酰亚胺树脂，聚醚酰亚胺树脂和热塑性聚苯并咪唑树脂。
在氮气气氛下用热重分析测量时，树脂组合物在400℃或以上基于其在25℃时的重量显示的重量损失为10％。
所述无机化合物包含层状硅酸盐以及晶须和硅土中的至少一种。
本发明提供一种粘性薄片，该薄片使用根据本发明所述的树脂组合物。
下面详细描述本发明。
在比树脂组合物的玻璃化转化温度(下文还可以称作Tg)高10℃的温度至比树脂组合物的玻璃化转化温度高50℃的温度的温度范围内，本发明的树脂组合物具有的平均线性膨胀系数(下文还可以称作α2)为3.0×10-3[℃-1]或以下。因为其不超过3.0×10-3[℃-1]的平均线性膨胀系数，一种包含本发明的树脂组合物的树脂材料，当在高温热处理和用铜箔等层压时显示低的尺寸变化，能够避免扭曲或由于铜箔等材料的收缩系数不同造成的分离的发生。
优选树脂组合物的平均线性膨胀系数为1.0×10-3[℃-1]或以下，更优选为8.0×10-4[℃-1]或以下，进一步优选为5.0×10-4[℃-1]]或以下。
可以根据JIS K 7197的方法测量平均线性膨胀系数。例如，它可以通过使用TMA(热机分析)仪器(Seiko Instruments Inc.的产品：TMA/SS120C)以5℃/min的速度加热约3mm×15mm的试验件来确定。
优选地，本发明的树脂组合物展示的平均线性膨胀系数比率(α2/α1)等于或小于70，其中平均线性膨胀系数比率是通过上面确定的α2除以在比树脂组合物的Tg低50℃的温度到比树脂组合物Tg低10℃的温度的温度范围内的平均线性膨胀系数(下文还可以称作α1)而计算出的。如果平均线性膨胀系数比率等于或小于70，包含本发明树脂组合物的树脂材料显示在Tg附近的低的尺寸变化，并且当和其它材料层压时，能够避免扭曲或在Tg附近的皱缩的发生。优选平均线性膨胀系数比率不超过15，更优选不超过10，最优选不超过5。
优选本发明的树脂组合物的平均线性膨胀系数在50至100℃内不超过4.5×10-5[℃-1]和在200至240℃内不超过7×10-5[℃-1]。如果在50至100℃内的平均线性膨胀系数在4.5×10-5[℃-1]之内和在200至240℃内的平均线性膨胀系数在7×10-5[℃-1]之内，包含本发明的树脂组合物的树脂材料显示在正常使用条件下降低的尺寸变化。因此，它适合于用作必须要精确确定尺寸的电子材料。而且，涉及高温处理例如回流焊接的制造和其它过程中，可以避免扭曲和分离的发生。树脂组合物在50至100℃内的平均线性膨胀系数更优选在4.0×10-5[℃-1]内，进一步优选在3.5×10-5[℃-1]内。树脂组合物在200至240℃内的平均线性膨胀系数更优选在6.5×10-5[℃-1]内，进一步优选在5.5×10-5[℃-1]内。
优选本发明的树脂组合物展示的平均线性膨胀系数比率(1)等于或小于2.0和平均线性膨胀系数比率(2)等于或小于20，其中前一个比率通过150至200℃的平均线性膨胀系数除以50至100℃的平均线性膨胀系数而计算出的，且后一个比率通过250至300℃的平均线性膨胀系数除以50至100℃的平均线性膨胀系数而计算出的。如果平均线性膨胀系数比率(1)等于或小于2.0和平均线性膨胀系数比率(2)等于或小于20，包含本发明的树脂组合物的树脂材料展示对于热良好的尺寸稳定性。而且，可以避免包括高温处理例如无铅回流焊接的制造和其它过程中扭曲或其分离的发生。因此，这样的树脂材料适合在高温下使用。更优选平均线性膨胀系数比率(1)等于或小于1.5和进一步优选等于或小于1.2。更优选平均线性膨胀系数比率(2)等于或小于15和进一步优选等于或小于10。
本发明的树脂组合物优选展示的变化率等于或小于7％，其中所述变化率是通过包含树脂组合物的树脂试验件从25℃加热到300℃时的长度变化除以25℃时树脂试验件的长度而计算出的。如果定义的变化率在7％以内，包含本发明树脂组合物的树脂材料显示改进的对温度的尺寸稳定性，并且当与其它材料层压时，在制造和使用时能够避免扭曲和分离的发生。更优选上面定义的变化率在6％以内，进一步优选为5％以内。
优选本发明的树脂组合物展示的平均线性膨胀系数比率(3)值等于或小于1.5，所述的平均线性膨胀系数比率(3)值是通过下面的等式(1)确定的：
平均线性膨胀系数比率(3)＝(α+40)至(α+60)℃范围的平均线性膨胀系数/α至(α+20)℃范围的平均线性膨胀系数 等式(1)。
在等式中，α℃为50℃至400℃。而且，排除其中越过Tg确定的平均线性膨胀系数比率(3)的那些情况。
如果平均线性膨胀系数比率(3)在1.5以内，包含本发明的树脂组合物的树脂材料显示改进的尺寸稳定性，并且当和其它材料层压时，在制造和使用时能够避免扭曲和分离的发生。更优选在1.4以内，进一步优选在1.3以内。
优选本发明的树脂组合物展示的改进因子等于或小于0.50。改进因子是通过在比树脂组合物的玻璃化转变温度高10℃的温度至比树脂组合物的玻璃化转变温度高50℃的温度的温度范围内的平均线性膨胀系数(α2)除以比树脂的玻璃化转变温度高10℃的温度至比树脂的玻璃化转变温度高50℃的温度的温度范围内的平均线性膨胀系数决定。如果改进因子在0.5以内，无机化合物对本发明树脂组合物在高温特性上提供足够的改进。因此，这种树脂材料显示在涉及高温处理或在高温下使用的制造过程中没有问题。更优选改进因子在0.35以内，进一步优选在0.25以内。
如上所述，因为其在玻璃化转变温度以上的高温度范围内的平均线性膨胀系数低，本发明的树脂组合物展示改进的高温特性，例如在高温下的尺寸稳定性，并且可以用作这样的树脂材料，其可以在高温处理过程，例如电镀过程，固化过程和无铅回流焊接过程中避免扭曲和分离的发生。
优选本发明的树脂组合物展示的拉伸模量为6GPa或以上和在1MHz时的介电常数为3.3或以下。在本发明的树脂组合物用于TAB带的情况下，，如果树脂组合物的拉伸模量低于6GPa，在某些情况下为确保要求的强度必须增加它的厚度，可能会导致不能制造小尺寸的TAB带。如果树脂组合物在1MHz时的电介质常数高于3.3，在某些情况下为确保足够的可靠性必须增加它的厚度，可能会导致不能制造小尺寸的TAB带。
优选本发明的树脂组合物展示的吸水性为1.0％或以下和线性湿度膨胀系数等于或小于1.5×10-5[％RH-1]。如果吸水率超过1.0％，在本发明的树脂组合物用于制造板的情况下，在烘箱干燥时和在负载水时，板的尺寸发生变化。更优选吸水性在0.7％以内，进一步优选在0.3％以内。如果树脂组合物的线性湿度膨胀系数超过1.5×10-5[％RH-1]，可以在得到的板中发生扭曲。在某些情况下，树脂组合物和铜箔之间的变化率不同可以导致铜箔的分层。更优选树脂组合物的线性湿度膨胀系数在1.2×10-5[％RH-1]以内，进一步优选在1.0×10-5[％RH-1]。
优选本发明的树脂组合物展示的吸水性为1.0％或以下和在1MHz时的电介质常数等于或小于3.3，并且在吸水后，展示在1MHz时的介电常数等于或小于3.4。水吸收可以导致引起树脂组合物的电性能的巨大变化，从而导致不能保持可靠性。而且，水吸收可以导致在制造过程例如回流焊接中材料的爆裂，从而导致收率的降低。
利用如下的步骤确定吸水性。将一个50到100μm厚的薄膜切成3×5cm的长条作为试验件。试验件在80℃下干燥5小时并测量它的重量W1。然后将干燥的试验件用水浸湿，在25℃下保持24小时并仔细擦拭它的表面。然后，测量它的重量W2。吸水率通过下面的等式计算：
吸水率(％)＝(W2-W1)/W1×100
优选本发明的树脂组合物展示的玻璃化转变温度不低于100℃。如果本发明的树脂组合物的玻璃化转变温度不低于100℃，它用作基板改进了基板的高温物理性质，特别是耐无铅焊料的热量和对于热的尺寸稳定性。更优选树脂组合物的玻璃化转变温度为140℃或以上，进一步优选为200℃或以上。
优选本发明的树脂组合物展示的玻璃化转变温度为100℃或以上和在1MHz时的介电常数等于或小于3.3。如果本发明的树脂组合物展示的玻璃化转变温度为100℃或以上和在1MHz时的介电常数不超过3.3，包含本发明树脂组合物的树脂材料显示改进的高温物理性质，特别是在耐无铅焊料的热量和对于热的尺寸稳定性方面，结果获得对电子材料都需要的高可靠性和在高频率范围的满意的信号传播速率。更优选树脂组合物的玻璃化转变温度为140℃或以上，进一步优选为200℃或以上。更优选树脂组合物在1MHz时的介电常数等于或小于3.2，进一步优选等于或小于3.0。
本发明的树脂组合物展示上面所述的优异的高温物理特性并且包含热塑性树脂和无机化合物。
热塑性树脂的实例包括聚苯醚树脂；功能改性的聚苯醚树脂；聚苯醚树脂，或功能改性的聚苯醚树脂和相容的热塑性树脂例如苯乙烯树脂的混合物；脂环族烃树脂；热塑性聚酰亚胺树脂；聚醚醚酮树脂；聚醚-砜树脂；聚酰胺-酰亚胺树脂；聚酯酰亚胺树脂；聚酯树脂；聚烯烃树脂；聚苯乙烯树脂；聚酰胺树脂；聚乙烯醇缩醛树脂；聚乙烯醇树脂；聚醋酸乙烯酯树脂；聚(甲基)丙烯酸酯树脂；聚甲醛树脂；聚醚酰亚胺树脂和热塑性聚苯并咪唑树脂。在它们中，适合使用的为聚苯醚树脂；功能改性的聚苯醚树脂；聚苯醚树脂或功能改性的聚苯醚树脂和聚苯乙烯树脂的混合物；脂环族烃树脂；热塑性聚酰亚胺树脂；聚醚醚酮树脂；聚醚酰亚胺树脂和热塑性聚苯并咪唑树脂。这些热塑性树脂可以单独或组合使用。在本说明书中，(甲基)丙烯酰基指的是丙烯酰基或甲基丙烯酰基。聚苯醚树脂是指包含由下式表示的重复单元的聚苯醚均聚物或聚苯醚共聚物：
在式(2)中，R1，R2，R3和R4分别表示氢原子，烷基，芳烷基，芳基或烷氧基。这些烷基，芳烷基，芳基或烷氧基可以被其它官能团所取代。
聚苯醚均聚物的实例包括聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚，聚(2-甲基-6-乙基-1，4-亚苯基)醚，聚(2，6-二乙基-1，4-亚苯基)醚，聚(2-乙基-6-正丙基-1，4-亚苯基)醚，聚(2，6-二-正丙基-1，4-亚苯基)醚，聚(2-乙基-6-正丁基-1，4-亚苯基)醚，聚(2-乙基-6-异丙基-1，4-亚苯基)醚和聚(2-甲基-6-羟乙基-1，4-亚苯基)醚。
聚苯醚共聚物的实例包括：在前述的聚苯醚均聚物的重复单元中，部分包含烷基-三取代的苯酚如2，3，6-三甲基苯酚的共聚物；通过进一步将一个或多个苯乙烯类的单体例如苯乙烯，α-甲基苯乙烯和乙烯基甲苯接枝到这些聚苯醚共聚物上制得的共聚物等。这样的聚苯醚树脂可以单独使用。备选地，具有不同的组成，组分或分子量的聚苯醚树脂可以组合使用。
功能改性的聚苯醚树脂的实例包括用一种或多种类型的官能团例如马来酸酐，缩水甘油基，氨基和烯丙基官能团改性的聚苯醚树脂。这些功能改性的聚苯醚树脂可以单独或组合使用。这种功能改性的聚苯醚树脂作为热塑性树脂的使用，通过交联反应进一步改善本发明树脂组合物的机械性能，耐热性，尺寸稳定性和其它性能。
聚苯醚树脂或官能改性的聚苯醚树脂和聚苯乙烯树脂的混合物的实例包括：聚苯醚树脂或功能改性的聚苯醚树脂与下列的混合物：苯乙烯均聚物；一种或多种苯乙烯类的单体例如苯乙烯，α-甲基苯乙烯，乙基苯乙烯，叔丁基苯乙烯和乙烯基甲苯的共聚物；和聚苯乙烯树脂例如苯乙烯类弹性体。
上述的聚苯乙烯树脂可以单独或组合使用。同样，聚苯醚树脂或功能改性的聚苯醚树脂和聚苯乙烯树脂的混合物可以单独或组合使用。
脂环烃树脂是指在它的聚合链中包含环烃基团的烃树脂和可以通过环烯烃例如降冰片烯基单体的均聚物和共聚物举例说明。这些脂环烃树脂可以单独或组合使用。
环烯烃的实例包括降冰片烯，亚甲基八氢化萘，二亚甲基八氢化萘，二亚甲基十二烷氢化蒽，二亚甲基十氢化蒽，三亚甲基十二氢化蒽，双环戊二烯，2，3-二氢环戊二烯，亚甲基八氢化苯并茚，二亚甲基八氢化苯并茚，亚甲基十氢化苯并茚，二亚甲基十氢化苯并茚，亚甲基八氢化芴，二亚甲基八氢化芴及其取代的衍生物。这些环烯烃可以单独或组合使用。
结合在冰片烯和其它的取代衍生物中的取代基实例包括通常知道的烃基和极性基团，例如烷基，亚烷基，芳基，氰基，烷氧羰基，吡啶基，和卤素原子。这些取代基可以单独或组合使用。
降冰片烯的取代衍生物的实例包括5-甲基-2-降冰片烯，5，5-二甲基-2-降冰片烯，5-乙基-2-降冰片烯，5-丁基-2-降冰片烯，5-亚乙基-2-降冰片烯，5-甲氧羰基-2-降冰片烯，5-氰基-2-降冰片烯，5-甲基-5-甲氧羰基-2-降冰片烯，5-苯基-2-降冰片烯和5-苯基-5-甲基-2-降冰片烯。这些降冰片烯的取代衍生物可以单独或组合使用。
可商购的脂环烃树脂包括例如，JSR(JSR)Corporation的“ARTON”系列和Nippon Zeon Co.，Ltd的“ZEONOA”系列。
热塑性聚酰亚胺树脂的实例包括在主分子链上有酰亚胺和醚键的聚醚酰亚胺树脂，在主分子链上有酰亚胺和酰胺键的聚酰胺酰亚胺树脂和在主分子链上有酰亚胺和酯键的聚酯酰亚胺树脂。不特别规定这些有用的原料类型。原料的实例包括四羧酸酐例如均苯四酸酐，3，3’，4，4’-二苯甲酮四-羧酸二酐，3，3’，4，4’-联苯四羧酸二酐，3，3’，4，4’-二苯基砜四羧酸二酐，3，3’，4，4’-二苯基醚四羧酸二酐，乙二醇双(脱水偏苯三酸酯)，(5-二氧代四氢-3-呋喃基)-3-甲基-3-环己烯基-1，2-二羧酸酐和1，3，3a，4，5，9b-六氢-5-(四氢-2，5-二氧代-3-呋喃基)萘并[1，2-c]呋喃-1，3-二酮，和二胺例如4，4’-双(3-氨基苯氧基)联苯，双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜，1，3-双(4-氨基苯氧基)苯和4，4’-二氨基二苯基醚。
这些热塑性聚酰亚胺树脂可以单独或组合使用。这些热塑性聚酰亚胺树脂是可商购的，例如，Mitsui Chemica1s，Inc.产品名下的“AURUM”系列。
聚醚醚酮树脂的实例包括通过二卤代二苯甲酮和氢醌缩聚而得到的树脂。这些聚醚醚酮树脂是可商购的，例如，ICI的产品名下“VictrexPEEK”系列。
热塑性聚苯并咪唑树脂的实例包括通过二(十八烷基)对苯二甲酸二亚胺(terephthalaldoimine)和3，3’-二氨基对二氨基联苯缩聚而得到的树脂。这些树脂是可商购的，例如，Clariant Japan Co.，Ltd.产品名下“CERAZOL”系列。
当使用Fedors等式计算时，优选热塑性树脂的溶度参数(SP值)为42[J/cm3]1/2或以上。该SP值，根据Fedors等式，是通过各自原子基团的摩尔内聚能的总和的平方根给出的，并且表示单位体积的极性。溶度参数(SP值)为42[J/cm3]1/2或以上的热塑性树脂具有高的极性，由此显示与无机化合物例如化学处理过的层状硅酸盐之间良好的相容性。因此，在将层状硅酸盐用作无机化合物的情况下，这种热塑性树脂能够增加层状硅酸盐的夹层间距和得到其一层层的分散体。更优选热塑性树脂的SP值为46.2[J/cm3]1/2或以上，进一步优选为52.5[J/cm3]1/2或以上。
SP值为42[J/cm3]1/2和以上的树脂的实例包括：聚酯树脂例如聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚萘二甲酸丁二醇酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯；聚酰胺树脂例如聚酰胺6，聚酰胺66和聚酰胺12；聚酰胺-酰亚胺树脂；聚酰亚胺树脂；聚酯酰亚胺树脂；聚醚醚酮树脂；聚苯醚树脂；改性的聚苯醚树脂和聚苯并咪唑树脂。
优选热塑性树脂在氮气气氛下用热重分析测量时，展示的10％重量损失温度为至少400℃。如果至少400℃，本发明的树脂组合物提供树脂材料，其在高温处理过程中例如无铅回流焊接避免进行除气，使它适合用作电子材料。更优选热塑性树脂的10％重量损失温度至少为450℃，进一步优选为至少500℃。在氮气气氛下用热重分析测量时展示的10％重量损失温度的树脂包括聚醚醚酮树脂，聚醚酰亚胺树脂，聚酰胺酰亚胺树脂和热塑性聚酰亚胺树脂。
本发明的树脂组合物包含无机化合物。
无机化合物的实例包括层状硅酸盐，滑石，硅土，氧化铝和玻璃珠。为了改善高温物理性质的目的，在它们之中，优选使用层状硅酸盐。在本申请的说明书中，层状硅酸盐是指合成或天然的层状硅酸盐矿石，其在层之间具有可交换的金属阳离子。
特别当寻求高拉伸模量时，优选层状硅酸盐和晶须的混合物作为无机化合物掺混到树脂组合物中。尽管已知道晶须掺混到树脂中可以改善模量，但是掺混足够获得高拉伸强度的量的晶须的树脂组合物遭受差的成型性或可挤压性的问题。在本发明中，将晶须和层状硅酸盐的混合物非作歹作无机化合物。因此，通过更少量晶须的掺混可以得到足够模量的改进。
在晶须和层状硅酸盐的混合物作为无机化合物使用的情况下，基于100重量％的无机化合物，优选掺混晶须至25至95重量％的程度。如果晶须掺混低于25重量％，掺混晶须的效果变得不充分。如果它超过95重量％，加入的层状硅酸盐的效果变得不充分。
特别是，当需要低吸水性时，优选树脂组合物包含层状硅酸盐和硅土作为无机化合物。不具体规定硅土的类型。一个实例是Japan AerosilCo.，Ltd.的AEROSIL。硅土和层状硅酸盐作为无机化合物的使用有效地降低了由本发明的树脂组合物得到的聚合材料的吸湿性。已知硅土掺混到树脂中改善吸水性。然而，以足以获得低吸水性的量掺混硅土的这种树脂组合物遭受低的拉伸强度或其它物理性质的问题。在本发明中，树脂组合物使用硅土和层状硅酸盐的混合物作为无机化合物。因此，通过少量硅土的掺混可以得到足够吸水性降低的效果。优选硅土占无机化合物的25至95重量％。如果硅土含量低于无机化合物的25重量％，不可以得到足够的掺混层状硅酸盐和硅土的效果。另一方面，如果它超过无机化合物的95重量％，不可以得到加入层状硅酸盐的效果。
层状硅酸盐的实例包括蒙脱石粘土矿物例如蒙脱石，锂蒙脱石，皂石，贝得石，斯蒂文石和绿脱石；膨胀云母；蛭石；和多水高岭石。在它们中，优选使用选自蒙脱石，锂蒙脱石，膨胀云母和蛭石中的至少一种。这些层状硅酸盐可以单独或组合使用。
不具体规定使用的层状硅酸盐的晶体形状。优选层状硅酸盐的平均长度为0.01μm至3μm，厚度为0.001μm至1μm和纵横比为20至500。更优选层状硅酸盐的平均长度为0.05μm至2μm，厚度为0.01μm至0.5μm和纵横比为50至200。
优选层状硅酸盐显示的对于通过下面的等式(3A)定义的形状各向异性效果的值巨大。由于具有大的形状各向异性效果的层状硅酸盐的使用，本发明的树脂组合物可以提供具有展示优异的机械性能的树脂。
等式(3A)：
形状各向异性效果＝沿着层压平面延伸的片状晶体的表面的面积/横过层压平面延伸的片状晶体的表面的面积
存在于层状硅酸盐的层之间的可交换金属阳离子是指金属离子，例如钠离子和钙离子，其存在于层状硅酸盐的片状晶体的表面上。这些金属离子是可以与阳离子材料交换的阳离子，以便它们可以在层状硅酸盐的晶体层之间嵌入(插入)各种各样的阳离子材料。
不具体规定层状硅酸盐的阳离子交换能力。然而，它可以优选为50毫克当量/100g至200毫克当量/100g。如果阳离子交换能力低于50毫克当量/100g，通过阳离子交换，可以将在层状硅酸盐的晶体层之间插入的阳离子材料的量降低，导致以于完全非极化(疏水化)在晶体层之间空间的偶然失败。如果离子交换能力超过200毫克当量/100g，层状硅酸盐的邻近晶体层的键合力可以变得非常强，从而导致晶体层彼此分离困难。
在本发明的树脂组合物的制备中，优选化学改性用作无机化合物的层状硅酸盐，以增加对树脂的吸引力，以便改善它在树脂中的分散。这种化学改性允许层状硅酸盐大量地分散到树脂中。不对在本发明中使用的树脂或本发明中用于制备树脂组合物的溶剂进行适当的化学改性，层状硅酸盐有凝聚的趋势导致在树脂中不能大量分散。然而，对树脂或溶剂适当的化学改性允许层状硅酸盐，甚至当以10重量份或以上的量掺混时，没有凝聚而容易地分散到树脂中。例如，通过下面的方法(1)至(6)可以获得化学改性。这些化学改性方法可以单独或组合使用。
化学改性方法(1)还指使用阳离子表面活性剂的阳离子交换方法。具体而言，在使用低极性的树脂例如聚苯醚树脂得到本发明的树脂组合物以前，在层状硅酸盐的夹层空间用阳离子表面活性剂进行阳离子交换以便使它们疏水化。层状硅酸盐的夹层空间早先的疏水化增加了层状硅酸盐和低极性树脂之间的亲合力，以便层状硅酸盐可以更均匀和细微地分散到低极性树脂中。
不具体规定阳离子表面活性剂。阳离子表面活性剂的实例包括季铵盐和季盐。优选包含6个或以上的碳原子烷基铵离子、芳族季铵离子和杂环季铵离子的使用，因为它们完全疏水化层状硅酸盐之间的空间的能力。具体而言，当将热塑性聚酰亚胺树脂，聚酯酰亚胺树脂或聚醚酰亚胺树脂用作热塑性树脂时，优选芳族季铵离子和杂环季铵离子的使用。
不具体规定季铵盐的类型。季铵盐的实例包括三甲基烷基铵盐，三乙基烷基铵盐，三丁基烷基铵盐，二甲基二烷基铵盐，二丁基二烷基铵盐，甲基苄基二烷基铵盐，二苄基二烷基铵盐，三烷基甲基铵盐，三烷基乙基铵盐和三烷基丁基丁基铵盐； 芳族季铵盐例如苄基甲基2-[2-(p-1，1，3，3-四甲基丁基苯氧基(phenooxy))乙氧基]乙基｝氯化铵；芳族胺衍生的季铵盐例如三甲基苯基铵盐；杂环季铵盐例如烷基吡啶鎓盐和咪唑鎓盐；含两个聚乙二醇链的二烷基季铵盐，含两个聚丙二醇链的二烷基季铵盐，含一个聚乙二醇链的三烷基季铵盐，含一个聚丙二醇链的三烷基季铵盐。在它们中，优选的是月桂基三甲基铵盐，硬脂基三甲基铵盐，三辛基甲基铵盐，二硬脂基二甲基铵盐，二硬化动物脂二甲基铵盐，二硬脂基二苄基铵盐和N-聚氧乙烯-N-月桂基-N，N’-二甲基铵盐。这些季铵盐可以单独或组合使用。
不具体规定季盐的类型。季盐的实例包括十二烷基三苯基盐，甲基三苯基盐,月桂基三甲基盐，硬脂基三甲基盐，三辛基甲基盐，二硬脂基二甲基盐和二硬脂基二苄基盐。这些季盐可以单独或组合使用。
化学改性方法(2)利用这样一种化合物：所述的化合物在它的分子末端含有至少一个官能团，所述的官能团可以与羟基化学连接，或对羟基具有高的化学吸引力，以化学处理存在于通过化学改性方法(1)有机改性的层状硅酸盐的晶体表面的羟基。
不具体规定可以与羟基化学连接或对羟基具有高的化学吸引力的官能团，并且可以通过烷氧基，缩水甘油基，羧基(包括二元酸酐)，羟基，异氰酸酯基和醛基来举例说明。
不具体规定具有可以与羟基化学连接的化合物或对羟基具有高的化学吸引力的官能团的化合物，并且可以通过硅烷化合物，钛酸盐化合物，缩水甘油基化合物，各种各样的羧酸和醇来举例说明，其分别具有任何前述官能团。这些化合物可以单独或组合使用。
不具体规定硅烷化合物。
硅烷化合物的实例包括乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，γ-氨基丙基三甲氧基硅烷，γ-氨基丙基甲基二甲氧基-硅烷，γ-氨基丙基二甲基甲氧基硅烷，γ-氨基丙基-三乙氧基硅烷，γ-氨基丙基二乙氧基硅烷，γ-氨基-丙基二甲基乙氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷，二甲基-二甲氧基硅烷，三甲基甲氧基硅烷，己基三甲氧基-硅烷，己基三乙氧基硅烷，N-β-(氨基乙基)γ-氨基-丙基三甲氧基硅烷，N-β-(氨基乙基)γ-氨基丙基-三乙氧基硅烷，N-β-(氨基乙基)γ-氨基丙基甲基-二甲氧基硅烷，十八烷基三甲氧基硅烷，十八烷基-三乙氧基硅烷，γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷，γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷，γ-甲基丙烯酰氧基-丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙氧基丙基三乙氧基-硅烷。这些硅烷化合物可以单独或组合使用。
化学改性方法(3)利用这样一种化合物，所述的化合物在它的分子末端含有一个可以与羟基化学连接或对羟基有高的化学吸引力的官能团和至少一种反应性官能团，以化学处理存在于通过化学改性方法(1)有机改性的层状硅酸盐的晶体表面的羟基。
化学改性方法(4)利用具有阴离子表面活性的化合物，以化学处理存在于通过化学改性方法(1)有机改性的层状硅酸盐的晶体表面上的羟基。
不具体规定具有阴离子表面活性的化合物的类型，只要它可以通过离子相互作用而化学处理层状硅酸盐即可。这样的化合物的实例包括月桂酸钠，硬脂酸钠，油酸钠，高级醇的硫酸酯盐，高级仲醇的硫酸酯盐和不饱和醇的硫酸酯盐。这些化合物可以单独或组合使用。
化学改性方法(5)利用任何前面提及的具有阴离子表面活性的化合物，该化合物包含至少一种位于在分子链上除阴离子位置外的反应性官能团，以获得化学处理。
化学改性方法(6)进一步利用：除了分别通过化学改性方法(1)至(5)进行化学处理的任何有机改性层状硅酸盐外，含有与层状硅酸盐反应的官能团的树脂，例如马来酸酐改进的聚苯醚树脂。
当通过X-射线衍射方法测量时，优选层状硅酸盐分散在本发明的树脂组合物中，以便它有沿着(001)平面至少3nm的平均夹层间距，且部分或全部的叠层由5层或更少的层组成。如果层状硅酸盐这样分散，以便它有至少3nm的平均夹层间距和部分或全部的叠层由5层或更少的层组成，使得在树脂和层状硅酸盐之间的界面面积足够的大。而且，使得在层状硅酸盐的薄片晶体之间的距离在适宜的范围内。结果，可以完全获得通过分散的改进效果，如在高温物理性质，机械性能，耐热性和尺寸稳定性方面。
优选平均夹层间距不超过5nm。如果它超过5nm，层状硅酸盐的结晶薄片的层与层之间的分离可以在忽略不计的范围内发生它们的弱的交互作用。那么，削弱了粘结强度，以至偶尔导致不能获得足够的尺寸稳定性。
在本说明书中，层状硅酸盐的平均夹层间距是指当将层状硅酸盐的片状晶体认为多个单独的层时，相邻层之间的距离的平均值，并且可以从X-射线衍射峰和使用发射电子显微镜得到的照片，即通过广角X-射线衍射测量方法计算。
由“层状硅酸盐这样分散，以便部分或全部的叠层由5层或更少的层组成”，它具体意味着由于在层状硅酸盐的相邻片状晶体之间的弱交互作用分散了部分或全部的片状晶体的叠层。优选以由5层或更少的层组成的叠层的形式分散至少10％的层状硅酸盐叠层。更优选以由5层或更少的层组成的叠层的形式分散至少20％的层状硅酸盐叠层。
以5层或更少的层组成的叠层的形式分散的层状硅酸盐的比例可以通过下面的方法决定：用发射电子显微镜在放大倍数为50,000至100,000时观察，测量在一个具体的面积内看得见的层状硅酸盐的层的总数X和以5层或更少的层组成的叠层的形式分散的层状硅酸盐的层的数量Y，并通过下面的等式(4)计算：
以5层或更少的层组成的叠层的形式分散的层状硅酸盐的比例(％)＝(Y/X)×100 ...等式(4)
为了得到分散的效果，层状硅酸盐优选以5层或更少的层，更优选为3层或更少的层，进一步优选为单层组成的叠层的形式存在。
本发明的树脂组合物使用层状硅酸盐作为无机化合物。这样分散层状硅酸盐，以便当通过X-射线衍射的方法测量时它沿着(001)平面具有至少3nm的平均夹层间距，和部分或全部的叠层由5层或更少的层组成。通过满足这些条件，致使在树脂和层状硅酸盐之间的界面面积足够大以至增加了树脂和层状硅酸盐表面的相互作用。得到的熔体粘度增加改善了成型性和可挤压性。而且，在从常温到高温的宽温度范围内的机械性能，例如弹性模数，得到改善，因此可以在超过树脂的Tg或熔点的高温下被保留。结果，树脂组合物在高温下的线性膨胀系数能够可以维持在更低的值。尽管这些带来的这些效果不明显，相信细微分散的层状硅酸盐以它的方式作为虚拟交联点，以获得这些物理性质的改善。
而且，使得层状硅酸盐相邻片状晶体之间的距离落入到适宜的范围，以便那些层状硅酸盐的片状晶体燃烧时，变得更容易的移动并形成构成了阻燃涂层的烧结体。这种烧结体在燃烧的早期阶段形成，因此阻隔从外面供给的氧和通过燃烧产生的任何可燃气体。因此本发明的树脂组合物展示了优异的阻燃性能。
此外，在本发明的树脂组合物中，层状硅酸盐在纳米级别上细微分散。因此，在包含本发明的树脂组合物的基板等在被例如二氧化碳气体激光器进行激光钻孔的情况下，树脂组分和层状硅酸盐同时分解或气化。即使层状硅酸盐部分剩余的钻孔只有等于或小于几个μm的尺寸且可以通过表面玷污去除处理而容易地除去。这降低了钻孔导致有缺陷的电镀等的发生的趋势。
不具体规定将层状硅酸盐分散到树脂组合物中所使用的方法。分散方法的实例包括：一种利用有机改性的层状硅酸盐的方法；一种包括按顺序地由常规技术将树脂和层状硅酸盐混合且采用发泡剂膨胀树脂的方法；和一种使用分散剂的方法。通过使用这些分散方法，可以将层状硅酸盐更均匀和细微地分散在树脂组合物中。
包括按顺序地由常规技术将树脂和层状硅酸盐混合且采用发泡剂膨胀树脂的前述方法是一种利用膨胀过程中放出的能量来分散层状硅酸盐的方法。
不具体规定发泡剂的类型。发泡剂的实例包括气体发泡剂，挥发性液体发泡剂，热可分解的固体发泡剂等。这些发泡剂可以单独或组合使用。
不具体规定包括按顺序地由常规技术将树脂和层状硅酸盐混合且采用发泡剂膨胀树脂的方法。这种方法的实例包括：一种在更高压下将气体发泡剂充入包含树脂和层状硅酸盐的树脂组合物中，然后在那里气化形成树脂泡沫的方法；一种将热可分解的发泡剂加载于层状硅酸盐相邻近层的空间中，然后通过施加的热量分解来形成树脂泡沫的方法；等。
基于100重量份的热塑性树脂，以0.1至65重量份的量掺混无机化合物。如果其装填量低于0.1重量份，降低了高温性能或吸湿性改善效果。如果其装填量超过65重量份，本发明的树脂组合物的密度(比重)变高和机械强度降低，使它不适合于实际使用。优选以1重量份到60重量份的量装填无机化合物。如果装填量低于1重量份，在薄处理本发明的树脂组合物时，不能得到足够对于高温性能的改进效果。如果装填量超过60重量份，可以降低成型性和可挤压性。更优选以1.5重量份至50重量份的量装填无机化合物。在1.5至50重量份的范围内，没有区域存在关于机械性能和过程适应性的问题，结果获得了足够的阻燃性。
在本发明的树脂组合物中使用层状硅酸盐作为无机化合物的情况下，优选以0.5重量份至50重量份的量将层状硅酸盐掺混在其中。如果其装填量低于0.5重量份，可以降低高温性能或吸湿性改进效果。如果其装填量超过50重量份，本发明的树脂组合物密度(比重)变高和机械强度降低，可以使它不适合于实际使用。优选以1重量份至45重量份的量掺混层状硅酸盐。如果其装填量低于1重量份，在薄处理本发明的树脂组合物时，不能得到足够的对高温性能的改进效果。如果其装填量超过45重量份，可以降低层状硅酸盐的可分散性。更优选以1.5重量份至40重量份的量掺混层状硅酸盐。在1.5至40重量份的范围内，没有区域存在关于过程适应性的问题，结果得到足够低的吸水性。而且，在区域a1和a2都充分地得到降低平均线性膨胀系数的效果。
进一步优选本发明的树脂组合物包含无卤素的阻燃剂。然而，应当理解的是，不是故意排除在它的制造过程中因为某些原因在阻燃剂中混合微量的卤素的情况。
不具体规定阻燃剂的类型。阻燃剂的实例包括金属氢氧化物，如氢氧化铝，氢氧化镁，dorsonite，铝酸钙，二水合石膏和氢氧化钙；金属氧化物；磷化合物例如红磷和多磷酸铵；氮化合物例如三聚氰胺，三聚氰胺氰脲酸酯，三聚氰胺异氰脲酸盐，三聚氰胺磷酸盐和通过将它们表面处理制得的三聚氰胺衍生物；氟树脂；硅氧烷油；层状多水合物例如水滑石(hydrotalsite)；硅氧烷-丙烯酰基复合橡胶等。在它们中，优选金属氢氧化物和三聚氰胺衍生物。在金属氢氧化物中，特别优选氢氧化镁和氢氧化铝，可以在它们的表面通过各种表面处理剂进行处理。表面处理剂的实例包括但不限于：硅烷偶合剂，钛酸盐偶合剂和PVA表面处理剂。这些阻燃剂可以单独或组合使用。
金属氢氧化物，如果用作阻燃剂，优选以基于以100重量份热塑性树脂的0.1重量份至100重量份的量掺混。如果其装填量低于0.1重量份，不可以得到足够的阻燃效果。如果其装填量超过100重量份，本发明的树脂组合物的密度(比重)变得过分高，可以造成它不适合于实际使用。在一些情况下，可以导致其挠性或延展性显著降低。更优选以5重量份至80重量份的量掺混金属氢氧化物。如果其装填量低于5重量份，在薄处理本发明的树脂组合物的过程中，不可以得到足够阻燃效果。另一方面，如果其装填量超过80重量份，在高温处理过程中可以发生起泡等，从而增加了缺陷百分数。进一步优选以10重量份至70重量份的量掺混金属氢氧化物。如果其装填量在10重量份至70重量份，没有区域存在关于机械性能，电性能，过程适应性等的问题的发生，并且树脂组合物展示足够的阻燃性能。
三聚氰胺衍生物，如果用作阻燃剂，优选以基于以100重量份热塑性树脂的0.1重量份至100重量份的量掺混。如果其装填量低于0.1重量份，不可以得到足够阻燃效果。如果其装填量超过100重量份，可以导致树脂组合物的挠性，延展性或其它机械性能显著降低。更优选以5重量份至70重量份的量掺混三聚氰胺衍生物。如果其装填量低于5重量份，当使得处理绝缘基板薄时，不可以得到足够的阻燃效果。另一方面，如果其装填量超过70重量份，可以导致树脂组合物的挠性，延展性或其它机械性能显著降低。进一步优选以10重量份至50重量份的量掺混三聚氰胺衍生物。如果其装填量在10重量份至50重量份之间，没有区域存在关于机械性能，电性能，过程适应性等的问题的发生，并且树脂组合物展示足够的阻燃性能。
当需要改性它的性能时，在不阻止实现本发明的目的范围内，可以将各种添加剂掺混在本发明的树脂组合物中。这些添加剂的实例包括热塑性弹性体，交联橡胶，低聚物，成核剂，抗氧化剂(抗老化剂)，热稳定剂，光稳定剂，紫外线吸收剂，润滑剂，辅助阻燃剂，抗静电剂，抗雾剂，填料，软化剂，增塑剂，着色剂等。这些添加剂可以单独或组合使用。
不特别限制可用的热塑性弹性体的类型。热塑性弹性体的实例包括苯乙烯类弹性体，烯烃类弹性体，聚氨基甲酸酯弹性体和聚酯弹性体。可以将这些弹性体功能改性以增加它们和使用的树脂的相容性。这些弹性体可以单独或组合使用。
不特别限制可用的交联橡胶的类型。交联橡胶的实例包括异戊二烯橡胶，丁二烯橡胶，1，2-聚丁二烯，苯乙烯-丁二烯橡胶，丁腈橡胶，丁基橡胶，乙丙橡胶，硅橡胶和聚氨酯橡胶。可以优选将这些交联橡胶功能改性以增加它们和使用的树脂的相容性。不限制这种功能改性的交联橡胶的类型，并且可以通过环氧改性的丁二烯橡胶和环氧改性的丁腈橡胶来举例说明。这些交链橡胶可以单独或组合使用。
不特别限制可用的低聚物的类型，并且可以通过马来酸酐改性的聚乙烯低聚物来举例说明。这些低聚物可以单独或组合使用。
可以利用各种方法制备本发明的树脂组合物。可用的方法的实例包括：一种直接捏合方法，其中将树脂、无机化合物和一种或多种任选的添加剂的配方直接混合，并在常温或在加热条件下捏合，和一种涉及溶剂中混合这些组分，随后除去溶剂的方法；一种母料方法，其中首先通过在所述树脂或其它树脂中掺混规定量或更大量的无机化合物并捏合它们来制备母料，并在常温或加热条件下，在溶剂中捏合或混合规定量的母料，补足量的树脂和以它们规定量的一种或多种任选的添加剂。
在母料方法中，通过在所述树脂或其它树脂中掺混无机化合物制备的母料可以与母料稀释树脂组合物具有相同或不同的组成，所述的母料稀释树脂组合物含有所述的树脂并用来稀释母料且使无机化合物达到理想的浓度。
不具体规定母料，但可以优选包含选自聚酰胺树脂，聚苯醚树脂，聚醚砜树脂和聚酯树脂中的至少一种，该树脂容易使无机化合物分散。不具体规定母料稀释树脂组合物，但可以优选包含选自热塑性聚酰亚胺树脂，聚醚醚酮树脂和热塑性聚苯并咪唑树脂中的至少一种，这些树脂都展示良好的高温物理性质。
不具体规定无机化合物在母料中的装填量，但基于100重量份的树脂，可以优选为1重量份至500重量份。如果其装填量低于1重量份，可以稀释到理想浓度的母料优势可以减少。如果装填量超过500重量份，当使用母料稀释的树脂组合物稀释到预定量，可以降低母料本身，特别是无机化合物的可分散性。优选以5重量份至300重量份的量在母料中装填无机化合物。
而且，可以利用采用包含聚合催化剂(聚合引发剂)例如过渡金属配合物的无机化合物的方法。通过捏合热塑性树脂和无机化合物，然后聚合单体，于热塑性树脂聚合的同时制备树脂组合物。
在本发明上面所述的树脂组合物的制备方法中，可以通过使用各种捏合机，包括挤出机，双辊磨和班伯里密炼机这样的技术捏合混合物。
在本发明的树脂组合物中，将树脂和无机化合物结合，以便由于分子链限制，增加树脂组合物的Tg和抗热变形温度。结果，本发明的树脂组合物具有的低的线性膨胀系数和展示改进的耐热性、透明度和物理性质。
因为气体分子相对于无机化合物而言，在树脂中具有更高的扩散可能，并且它们在其中围绕无机化合物移动的同时扩散，树脂组合物还展示改进的阻气性。同样地，树脂组合物显示和对于不同于这样气体分子的物质的改进阻气性和展示改进的耐溶剂性，吸湿性和吸水性。例如，这阻止了在多层印刷电路板中来自于铜电路中的铜迁移。而且，能够阻止发生少量的添加剂渗出及其后的有缺陷的电镀。
层状硅酸盐作为无机化合物的使用，即使没有大量掺混，也导致获得改进的物理性质。因此，该树脂组合物可用于绝缘薄基板。这可以制备使高密度和薄的多层印刷电路板。而且，在晶体形成中的层状硅酸盐的成核作用，以及归因于改进的耐湿性的溶胀抑制作用，提供了树脂组合物在尺寸稳定性上的改进。而且，因为层状硅酸盐在燃烧时形成烧结体，保留烧结体残余物的形状和甚至在燃烧后保持不变，因此阻止了火焰扩散。因此，树脂组合物展示了改进的阻燃性。
而且，当考虑到环境时，非卤素阻燃剂的使用提高了物理性质以及本发明的树脂组合物的阻燃性能。
本发明的树脂组合物有各种各样的用途。例如，可以将它加工，例如溶解在溶剂中或形成薄薄膜，形成各种形式适合用作下列的形式，形成多层基板的核心或累积层的基板材料，薄片，层压板，携带树脂的铜箔，镀铜的层压材料，TAB带，印刷电路板，预浸料坯，清漆等。这些基板材料，薄片，层压板，携带树脂的铜箔，镀铜的层压材料，TAB带，印刷电路板，预浸料坯和粘性带同样属于本发明的范围。
不具体规定加工方法。加工方法的实例包括：一种挤出方法，其中通过挤出机熔化捏合树脂组合物、然后当通过T-模具或圆形模具时形成薄膜；一种浇注方法，其中将树脂组合物溶解或分散在有机或其它溶剂中、然后浇注成薄膜；一种浸渍方法，其中将树脂组合物溶解或分散到有机或其它溶剂中，提供清漆，随后将无机材料的织物样或无纺布样基材，例如玻璃，或有机聚合物浸渍其中，形成薄膜；等。在它们中，挤出方法更适合于多层薄板的制备。不具体规定在浸渍方法中使用的基材，并且可以包括例如玻璃布，芳族聚酰胺纤维，聚对亚苯基苯并噁唑纤维等。
因为本发明的基板材料，薄片，层压板，携带树脂的铜箔，镀铜的层压材料，TAB带，印刷电路板，预浸料坯，粘性带和光电路形成材料包含本发明的树脂组合物，所以它们都展示改进的高温性能，尺寸稳定性，耐溶剂性，耐湿性和阻透性，甚至在经由多步工艺步骤制备它们时，可获得高的收率。在本说明书中，将薄片称作环绕的非自保持薄膜。可以在这种薄片的表面压纹，以使它的滑动特征更好。
热塑性树脂的使用减少了设备和制造成本。这种热塑性树脂可容易加工成理想的形状。例如可以在同时进行压纹和成片。随后可以用简单的方法加工薄片。而且，通过熔化方法，可以再使用那些树脂。低环境负荷是另一个优点。
本发明的树脂组合物包含以纳米级在其中细微分散的层状硅酸盐，因此具有低的线性膨胀系数、高的耐热性和低的吸水性，以及具有高的透明度。因此，本发明的树脂组合物可以适合用作光电路形成材料，例如光学包装形成材料，光波导材料，连接器材料或密封材料。
实施本发明的最佳方式
下面通过非限制性的实施例详细描述本发明。
(实施例1)
将100重量份作为热塑性树脂的改性聚苯醚树脂(Asahi Kasei Corp.，ZYLON(PKL)X9102的产品)和30重量份作为层状硅酸盐的用二硬脂基二甲基季铵盐有机改性的溶胀氟云母(CO-OP Chemical Co.，Ltd.的产品，SOMASIF MAE-100)，加入到紧凑尺寸的挤出机(Japan Steel Works，Ltd.的产品，TEX-30)，在290℃熔化捏合并挤出成绳股(strand)，然后将其通过造粒机造粒，提供母料。下一步，将100重量份作为热塑性树脂的聚酰亚胺(Mitsui Chemicals，Inc.的产品，AURUM PD-450)和9.5重量份的上面得到的母料加入紧凑尺寸的挤出机(Japan Steel Works，Ltd.的产品，TEX-30)，在氮气流下，于420℃熔化捏合并挤出成绳股，随后将其通过造粒机造粒，提供树脂组合物小球。将如此得到的树脂组合物小球放置在氮气流下，然后在控制420℃的上辊和下辊之间热压，制备2mm和100μm厚的树脂组合物板。
(实施例2)
将100重量份作为热塑性树脂的改性聚苯醚树脂(Asahi Kasei Corp.，ZYLON(PKL)X9102的产品)和30重量份作为层状硅酸盐的用二硬脂基二甲基季铵盐有机改性的溶胀氟云母(CO-OP Chemical Co.，Ltd.的产品，SOMASIF MAE-100)，加入到紧凑尺寸的挤出机(Japan Steel Works，Ltd.的产品，TEX-30)，在280℃熔化捏合，并挤出成绳股，然后将其通过造粒机造粒，提供母料。下一步，将100重量份作为热塑性树脂的聚醚醚酮树脂和9.5重量份的上面得到的母料加入紧凑尺寸的挤出机(Japan SteelWorks，Ltd.的产品，TEX-30)，在氮气流下，于400℃熔化捏合并挤出成绳股，随后将其通过造粒机造粒，提供树脂组合物小球。将如此得到的树脂组合物小球放置在氮气流下，然后在控制400℃的上辊和下辊之间热压，制备2mm和100μm厚的树脂组合物板。
(实施例3)
将称量的66.12重量份的双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜加入到500ml的可分离烧瓶，随后向其中加入370重量份的脱水N-甲基吡咯烷酮。用氮气置换烧瓶的内部后，在150rpm下搅拌烧瓶内的物质约30分钟。下一步，将33.72重量份的均苯四酸酐和40重量份的脱水N-甲基吡咯烷酮加入到烧瓶内物质中，随后将其在150rpm下搅拌1小时。然后，将253.2重量份的含7.9％的合成锂蒙脱石(CO-OP Chemical Co.，Ltd.的产品，LUCENTITE STN)的N-甲基吡咯烷酮溶液中，将0.001重量份的苯胺和40重量份的脱水N-甲基吡咯烷酮加入到烧瓶内物质中，随后将其在600rpm下搅拌4小时，得到含粘土的聚酰胺酸溶液。将得到的聚酰胺酸溶液加热到高温，以便绝大部分的溶剂挥发，形成薄膜。其后，薄膜在进一步的高温下加热，继续反应并且进行酰亚胺化。结果，得到含粘土的聚酰亚胺母料。下一步，将100重量份的热塑性树脂“AURUM PD-450”(MitsuiChemicals，Inc.的产品)和43重量份的上面得到的母料加入紧凑尺寸的挤出机(Japan Steel Works，Ltd.的产品，TEX-30)中，在氮气流下，于420℃熔化捏合并挤出成绳股，随后将其通过造粒机造粒，提供树脂组合物小球。将如此得到的树脂组合物小球放置在氮气流下，然后在控制400℃的上辊和下辊之间热压，制备2mm和100μm厚的板。
(实施例4)
将称量的47.24重量份的1，3-二(4-氨基苯氧基)苯(Wako Pure Chem.Industries，Ltd.的产品)加入到500ml的可分离烧瓶中，随后向其中加入370重量份的脱水N-甲基吡咯烷酮。用氮气置换烧瓶的内部后，在150rpm下搅拌烧瓶内物质约30分钟。然后，将52.60重量份的3，3’，4，4’-二苯甲酮四-羧酸二酐(Daicel Chem.Industries，Ltd.的产品)和40重量份的脱水N-甲基吡咯烷酮加入到烧瓶内物质中，随后将其在150rpm下搅拌1小时。然后，将253.2重量份的含3.9％的合成云母(用1，2-二甲基-3-N-癸基-咪唑鎓盐化学处理的合成云母)的N-甲基吡咯烷酮溶液，0.002重量份的苯胺(Wako Pure Chem.Industries，Ltd.的产品)和40重量份的脱水N-甲基吡咯烷酮加入到烧瓶内物质中，随后将其在600rpm下搅拌4小时，得到含粘土的聚酰胺酸溶液。从得到的聚酰胺酸液溶中蒸干溶剂，然后将其酰亚胺化，得到含粘土的聚酰亚胺母料。下一步，将100重量份的热塑性树脂AURUM(Mitsui Chemicals，Inc.的产品，PD-450)和25重量份的上面得到的母料加入紧凑尺寸的挤出机(JapanSteel Works，Ltd.的产品，TEX-30)中，在氮气流下，于420℃熔化捏合并挤出成绳股，随后将其通过造粒机造粒，提供树脂组合物小球。将如此得到的树脂组合物小球放置在氮气流下，然后在控制400℃的上辊和下辊之间热压，制备2mm和100μm厚的树脂组合物板。
(实施例5)
将称量的66.12重量份的双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜加入到500ml的可分离烧瓶，随后加入370重量份的脱水二甲基甲醛(DMF)。用氮气置换烧瓶的内部后，在150rpm下搅拌烧瓶内物质约30分钟。然后，将33.72重量份的均苯四酸酐和40重量份的脱水二甲基甲醛加入到烧瓶内物质中，随后将其在150rpm下搅拌1小时。然后，将253.2重量份的含7.9％的合成锂蒙脱石(CO-OP Chemical Co.，Ltd.的产品，LUCENTITE STN)的DMF溶液，0.001重量份的苯胺和40重量份的脱水二甲基甲醛加入到烧瓶内物质中，随后将其在600rpm下搅拌4小时，得到含粘土的聚酰胺酸溶液。
从得到的聚酰胺酸液溶中蒸干溶剂，然后将其酰亚胺化，得到含粘土的聚酰亚胺母料。下一步，将100重量份的热塑性树脂AURUM(Mit suiChemicals，Inc.的产品，PD-450)，17.6重量份的上面得到的母料和10重量份的硼酸铝晶须(Shikoku Chemicals Corp.的产品)加入紧凑尺寸的挤出机(Japan Steel Works，Ltd.的产品，TEX-30)中，在氮气流下，于420℃熔化捏合并挤出成绳股，随后将其通过造粒机造粒，提供树脂组合物小球。将如此得到的树脂组合物小球放置在氮气流下，然后在控制400℃的上辊和下辊之间热压，制备2mm和100μm厚的板。
(实施例6)
将称量的47.24重量份的1，3-二(4-氨基苯氧基)苯(Wako Pure Chem.Industries，Ltd.的产品)加入到500ml的可分离烧瓶中，随后加入370重量份的脱水N-甲基吡咯烷酮(NMP)。用氮气置换烧瓶的内部后，在150rpm下搅拌烧瓶内物质约30分钟。然后，将52.60重量份的3，3’，4，4’-二苯甲酮四-羧酸二酐和40重量份的脱水NMP加入到烧瓶内物质中，随后将其在150rpm下搅拌1小时。然后，将253.2重量份的含3.9％的合成云母(CO-OP Chemical Co.，Ltd.的产品，SOMASIF MPE)的NMP溶液，0.002重量份的苯胺和40重量份的脱水NMP加入到烧瓶内物质中，随后将其在600rpm下搅拌4小时，得到含粘土的聚酰胺酸溶液。
从得到的聚酰胺酸液溶中蒸干溶剂，然后将其酰亚胺化，得到含粘土的聚酰亚胺母料。下一步，将100重量份的热塑性树脂AURUM(MitsuiChemicals，Inc.的产品，PD-450)，25重量份的上面得到的母料和8重量份的碳硅酸盐(carbon silicate)晶须(Toyo Carbon Co.，Ltd.的产品)加入紧凑尺寸的挤出机(Japan Steel Works，Ltd.的产品，TEX-30)中，在氮气流下，于420℃熔化捏合并挤出成绳股，随后将其通过造粒机造粒，提供树脂组合物小球。将如此得到的树脂组合物小球放置在氮气流下，然后在控制400℃的上辊和下辊之间热压，制备2mm和100μm厚的板。
(实施例7)
将100重量份的热塑性树脂AURUM(Mitsui Chemicals，Inc.的产品，PD-450)和3重量份的合成云母(CO-OP Chemical Co.的产品，Ltd.，SOMASIF MPE)加入紧凑尺寸的挤出机(Japan Steel Works，Ltd.的产品，TEX-30)中，在氮气流下，于330℃熔化捏合并挤出成绳股，随后将其通过造粒机造粒提供树脂组合物小球。将得到的树脂组合物小球放置在氮气流下，然后在控制340℃的上辊和下辊之间热压，制备2mm和100μm厚的板。
(实施例8)
将100重量份的热塑性树脂AURUM(Mitsui Chemicals，Inc.的产品，PD-450)，3重量份的合成云母(用1，2-二甲基-3-N-癸基-咪唑鎓盐化学处理的合成云母)和15重量份的硅土(Admatechs Co.，Ltd.的产品，SO-E5)加入紧凑尺寸的挤出机(Japan Steel Works，Ltd.的产品，TEX-30)中，在氮气流下，于420℃熔化捏合并挤出成绳股，随后将其通过造粒机造粒，提供树脂组合物小球。将得到的树脂组合物小球放置在氮气流下，然后在控制400℃的上辊和下辊之间热压，制备2mm和100μm厚的板。
(实施例9)
将称量的92.3g的丙烯酸异冰片酯加入到500ml的可分离烧瓶中，随后加入77.0g的含10重量％的合成锂蒙脱石(CO-OP Chemical Co.，Ltd.的产品，LUCENTITE STN)的二甲基甲醛溶液(DMF)溶液。搅拌烧瓶内物质1小时，得到含粘土的丙烯酸异冰片酯溶液。然后将得到的含粘土的丙烯酸异冰片酯溶液放置在80℃空气烘箱的气流中，蒸馏掉DMF，并且得到含粘土的丙烯酸异冰片酯。然后，加入0.9g的光聚合引发剂(Ciba SpecialtyChemicals Corp.的产品，IRGACURE 651)，并且含粘土的丙烯酸异冰片酯混合均匀。混合物曝露在强度为1mW/cm2的365nm的紫外线辐射下10分钟，并且在160℃下热压，制备2mm和100μm厚的树脂组合物板。
(实施例10)
将称量的92.3g甲基丙烯酸甲酯加入到1000ml的烧瓶中，随后加入77.0g的含10重量％的合成锂蒙脱石(CO-OP Chemical Co.，Ltd.的产品，LUCENTITE STN)的甲基乙在酮(MEK)溶液和200g的MEK。搅拌烧瓶内物质同时通过热浴维持80℃。同时，将2.5g的偶氮异丁腈(AIBN)和100ml的MEK混合，制备AIBN溶液。向搅拌同时通过热浴维持80℃的烧瓶内物质中，加入这种AIBN溶液5次，每次加入20ml，时间间隔为1小时。在加入最后部分后，在80℃下进一步维持烧瓶内物质额外的2小时。在减压下干燥和加热得到的反应产物，除去MEK，然后在160℃下热压制备2mm和100μm厚的树脂组合物板。
(比较例1)
按照实施例1的步骤，制备树脂组合物和2mm和100μm厚的树脂组合物板，不同之处在于不包括溶胀氟云母(CO-OP ChemicalCo.，Ltd.的产品，SOMASIF MAE-100)。
(比较例2)
按照实施例2的步骤，制备树脂组合物和2mm和100μm厚的树脂组合物板，不同之处在于不包括溶胀氟云母(CO-OP Chemical Co.，Ltd.的产品，SOMASIF MAE-100)。
(比较例3)
按照实施例3的步骤，制备树脂组合物和2mm和100μm厚的树脂组合物板，不同之处在于不包括合成锂蒙脱石(CO-OP Chemical Co.，Ltd.的产品，LUCENTITE STN)。
(比较例4)
按照实施例4的步骤，制备树脂组合物和2mm和100μm厚的树脂组合物板，不同之处在于不包括合成云母(用1，2-二甲基-3-N-癸基-咪唑鎓盐化学处理的合成云母)。
(比较例5)
按照实施例5的步骤，制备树脂组合物和2mm和100μm厚的树脂组合物板，不同之处在于不包括合成锂蒙脱石(CO-OP Chemical Co.，Ltd.的产品，LUCENTITE STN)。
(比较例6)
按照实施例6的步骤，制备树脂组合物和2mm和100μm厚的树脂组合物板，不同之处在于不包括合成云母(CO-OP Chemical Co.，Ltd.的产品，SOMASIF MPE)。
(比较例7)
按照实施例6的步骤，制备树脂组合物和2mm和100μm厚的树脂组合物板，不同之处在于不包括合成云母(CO-OP Chemical Co.，Ltd.的产品，SOMASIF MPE)。
(比较例8)
按照实施例4的步骤，制备树脂组合物和2mm和100μm厚的树脂组合物板，不同之处在于不包括合成云母(用1，2-二甲基-3-正癸基-咪唑化学处理的合成云母)。
(比较例9)
按照实施例8的步骤，制备树脂组合物和2mm和100μm厚的树脂组合物板，不同之处在于硅石(Admatechs Co.，Ltd.的产品，SO-E5)的装填量变成60重量份和不包括合成云母(用1，2-二甲基-3-N-癸基-咪唑鎓盐化学处理的合成云母)。
(比较例10)
将92.3g的丙烯酸异冰片酯和0.9g的光聚合引发剂(Ciba SpecialtyChemicals Corp产品，IRGACURE 651)混合均匀。混合物曝露在强度为1mW/cm2的365nm紫外线辐射下10分钟，并且在160℃下热压制备2mm和100μm厚的树脂组合物板。
(评价)
评价在实施例1至10和比较例1至10中制备的板以下详细说明的性能。而且评价在实施例5和6和比较例5和6中制备的那些板的弹性模数。结果给于表1和表2中。
(1)热膨胀系数的测量
将每种板切成3mm×25mm大小提供试验件。用TMA(热机械分析)仪器(Seiko Instruments，Inc.的产品，TMA/SS120C)以5℃/min加热试验件，并测量平均线性膨胀系数(下文可以称作“CTE”)并且评价如下的性能：
比树脂组合物的玻璃化转变温度高在10℃至50℃的温度范围的平均线性膨胀系数(α2)[℃-1]；
平均线性膨胀系数比率(α2/α1)，其是用在比树脂组合物的玻璃化转变温度高10℃至50℃的温度范围的平均线性膨胀系数(α2)除以在比树脂组合物的玻璃化转变温度低10℃至50℃的温度范围的平均线性膨胀系数(α1)确定的；
在50℃至100℃的温度范围的平均线性膨胀系数和在200℃至240℃温度范围的平均线性膨胀系数；
平均线性膨胀系数比率(1)，其是通过用在50℃至100℃温度范围的平均线性膨胀系数除以在200℃至240℃温度范围的平均线性膨胀系数确定的，以及平均线性膨胀系数比率(2)，其通过用在250℃至300℃温度范围的平均线性膨胀系数除以在50℃至100℃温度范围的平均线性膨胀系数确定的；
变化率(％)，其是通过当温度从25℃增加到300℃时的试验件的长度变化除以在25℃时的试验件的长度确定的；
通过前述的等式(1)表示的平均线性膨胀系数比率(3)；和
改进因子，其是通过用在比每个实施例的树脂组合物的Tg温度高10℃至50℃的温度的平均线性膨胀系数除以在相应的比较例中制备的树脂组合物的Tg温度高10℃至50℃的温度的平均线性膨胀系数确定的。
(2)层状硅酸盐的平均夹层间距
对每种2mm厚的板，使用X-射线衍射测量仪器(Rigaku IndustrialCorp.的产品，RINT 1100)从沿着层压平面延伸的层状硅酸盐的表面的X-射线的衍射，测量衍射峰的20。通过下面的布拉格(Bragg)衍射等式(5)计算层状硅酸盐的(001)平面的间隔d。得到的d值作为平均夹层间距(nm)：
λ＝2dsinθ ...等式(5)
在等式(5)中，λ为0.154和θ表示衍射角。
(3)由5层或更少的层组成的叠层的形式分散的层状硅酸盐的比例
通过发射电子显微镜在100,000的放大倍率下观察每种100μm厚的板，从而测量在具体的面积内的可观察到的层状硅酸盐的总层数X，以及观察由5层或更少的层组成的叠层的形式分散的层状硅酸盐的层数Y。通过下面的等式(4)计算由5层或更少的层组成的叠层的形式分散的层状硅酸盐的比例：
由5层或更少的层组成的叠层的形式分散的层状硅酸盐的比例(％)＝(Y/X)×100 ...等式(4)
(4)吸水率测量
将每种板切成3mm×5cm的长条提供试验件。将试验件在80℃下干燥5小时，然后测量它的重量W1。下一步，用水浸湿试验件，在25℃的气氛下放置24小时，并且用废布仔细擦拭它的表面。其后，测量它的重量W2。用下面的等式计算吸水率：
吸水率(％)＝(W2-W1)/W1×100
(5)线性湿度膨胀系数的测量
将每种100μm厚的板放置在50℃和30％RH的恒温恒湿器(thermo-hygrostat)中24小时，然后测量它的尺寸(L1)。下一步，将该板放置在50℃和80％RH的恒温恒湿器中24小时，然后测量它的尺寸(L2)。从下面的等式计算线性湿度膨胀系数：
线性湿度膨胀系数[％RH-1]＝(L2-L1)/L1/(80-30)
(6)介电常数的测量
用阻抗测量仪器(HP Company的产品，HP 4291B)在频率为1MHz左右测量介电常数。
(7)溶度参数的测量
用Fedors等式计算溶度参数。
(8)10％重量损失温度的测量
称量5-10mg样品，在150℃下干燥5小时，然后用TG/DTA仪器(SeikoInstruments，Inc.)在下面的测量条件下测量：
测量温度：25-600℃；
加热速率：10℃/min；和
氮气：200ml/min。
表1
| Tg | α2 | α2/α1 | 50-100℃CTE | 200-240℃CTE | 平均线性膨胀系数比率 | 变化率 | 平均线性膨胀系数比率 | 改进因子 | ||
| (℃) | ×10<sup>-4</sup>(℃<sup>-1</sup>) | ×10<sup>-5</sup>(℃<sup>-1</sup>) | ×10<sup>-5</sup>(℃<sup>-1</sup>) | (1) | (2) | (％) | (3) | |||
| 实施例1 | 255 | 8.2 | 9.8 | 4.4 | 6.3 | 1.15 | 2.77 | 6.0 | 1.43 | 0.11 |
| 实施例2 | 185 | 8.7 | 12.3 | 2.7 | 7< | - | 12.52 | 7.0 | 1.39 | 0.12 |
| 实施例3 | 262 | 7.3 | 6.5 | 4.4 | 7.0 | 1.31 | 8.43 | 4.3 | 1.37 | 0.10 |
| 实施例4 | 240 | 5.7 | 6.3 | 4.2 | - | 1.14 | 9.12 | 4.8 | 1.29 | 0.40 |
| 实施例5 | 251 | 7.9 | 5.9 | 4.0 | 6.9 | 1.30 | 8.13 | 4.0 | 1.35 | 0.10 |
| 实施例6 | 239 | 5.2 | 6.1 | 4.3 | - | 1.49 | 9.24 | 5.3 | 1.26 | 0.39 |
| 实施例7 | 238 | 9.8 | 14.5 | 4.1 | - | 1.64 | 18.31 | 7.0 | 1.45 | 0.41 |
| 实施例8 | 259 | 9.2 | 14.1 | 3.5 | 6.1 | 1.21 | 16.93 | 6.5 | 1.41 | 0.38 |
| 实施例9 | 99 | 0.77 | 1.8 | 4.5 | - | 2.00 | - | - | 1.9 | 0.37 |
| 实施例10 | 109 | 0.69 | 1.6 | 4.3 | - | 1.90 | - | - | 1.7 | 0.25 |
| 比较例1 | 252 | 30< | 70< | 4.9 | 7< | 1.69 | 20< | 7< | 1.5< | - |
| 比较例2 | 190 | 30< | 70< | 3.1 | 7< | 2.0< | 20< | 7< | 1.5< | - |
| 比较例3 | 254 | 30< | 70< | 5.6 | 7< | 1.85 | 20< | 7< | 1.5< | - |
| 比较例4 | 233 | 30< | 70< | 5.4 | - | 2.0< | 20< | 7< | 1.5< | - |
| 比较例5 | 245 | 30< | 70< | 4.9 | 7< | 1.76 | 20< | 7< | 1.5< | 0.99 |
| 比较例6 | 234 | 30< | 70< | 4.8 | - | 2.0< | 20< | 7< | 1.5< | 0.99 |
| 比较例7 | 230 | 30< | 70< | 6.8 | - | 2.0< | 20< | 7< | 1.5< | - |
| 比较例8 | 251 | 30< | 70< | 5.2 | 7< | 1.78 | 20< | 7< | 1.5< | 1.00 |
| 比较例9 | 250 | 30< | 70< | 4.6 | 7< | 1.45 | 20< | 7< | 1.5< | 0.98 |
| 比较例10 | 93 | 30< | 70< | 9 | - | 2< | 20< | 7< | 1.5< | - |
表2
| 吸水率 | 线性湿度膨胀系数 | 介电常数(1MHz) | 无机化合物 | 弹性模数 | 溶度参数 | 10％重量损失温度 | |||
| (％) | ×10<sup>-5</sup>(％RH<sup>-1</sup>) | 吸湿前 | 吸湿后 | 平均夹层间距(nm) | *1) | GPa | [J/cm<sup>3</sup>]<sup>1/2</sup> | ||
| 实施例1 | 0.9 | 1.2 | 3.2 | 3.3 | 3.5< | 10< | - | 57.3 | 400< |
| 实施例2 | 0.5 | 1.1 | 3.3 | 3.3 | 3.5< | 10< | - | 51.0 | 400< |
| 实施例3 | 0.8 | 1.1 | 3.2 | 3.2 | 3.5< | 10< | - | - | 400< |
| 实施例4 | 0.8 | 1.3 | 3.2 | 3.2 | 3.5< | 10< | - | 60.7 | 400< |
| 实施例5 | 0.7 | 1.1 | 3.2 | 3.2 | 3.5< | 10< | 6.2 | - | 400< |
| 实施例6 | 0.7 | 1.2 | 3.2 | 3.2 | 3.5< | 10< | 6.4 | 60.7 | 400< |
| 实施例7 | 0.7 | 1.2 | 3.2 | 3.2 | 3.5< | 10< | - | - | 400< |
| 实施例8 | 0.5 | 1.0 | 3.2 | 3.2 | 3.5< | 10< | - | - | 400< |
| 实施例9 | 0.4 | 0.6 | - | - | 3.5< | 10< | - | - | - |
| 实施例10 | 0.4 | 0.6 | - | - | 3.5< | 10< | - | - | - |
| 比较例1 | 1.2 | 1.6 | 3.3 | 3.5 | - | - | - | 57.3 | 400< |
| 比较例2 | 0.7 | 1.6 | 3.4 | 3.5 | - | - | - | 51 | 400< |
| 比较例3 | 1.2 | 1.7 | 3.3 | 3.5 | - | - | - | - | 400< |
| 比较例4 | 1.2 | 1.6 | 3.3 | 3.5 | - | - | - | 60.7 | 400< |
| 比较例5 | 1.1 | 1.6 | 3.3 | 3.4 | - | - | 4.4 | - | 400< |
| 比较例6 | 1.1 | 1.6 | 3.3 | 3.4 | - | - | 4.1 | 60.7 | 400< |
| 比较例7 | 1.3 | 1.6 | 3.3 | 3.5 | - | - | - | - | 400< |
| 比较例8 | 1.2 | 1.6 | 3.3 | 3.4 | - | - | - | - | 400< |
| 比较例9 | 1.0 | 1.4 | 3.4 | 3.4 | - | - | - | - | 400< |
| 比较例10 | 0.5 | 0.7 | - | - | - | - | - | - | |
*1)以由5层或更少的层组成的叠层的形式分散的有机化合物的比例
工业应用
按照本发明，可以提供树脂组合物，基板材料，薄片，层压板，携带树脂的铜箔，镀铜的层压材料，TAB带，印刷电路板，预浸料坯，粘性薄片和光电路形成材料，其展示改进的物理性质，尺寸稳定性，耐热性和阻燃性，特别是高温物理性质。
Claims (29)
1.一种树脂组合物，其包含100重量份的热塑性树脂和0.1至65重量份的层状硅酸盐，所述的树脂组合物的特征在于：在从比树脂组合物的玻璃化转变温度高10℃的温度至比树脂组合物的玻璃化转变温度高50℃的温度的温度范围内，其平均线性膨胀系数α2为3.0×10-3℃-1或以下，其由
所述的热塑性树脂为选自下列中的至少一种：聚苯醚树脂，功能改性的聚苯醚树脂，聚苯乙烯树脂和聚苯醚树脂或功能改性的聚苯醚树脂的混合物，脂环烃树脂，热塑性聚酰亚胺树脂，聚醚醚酮树脂，聚酯酰亚胺树脂，聚醚酰亚胺树脂和热塑性聚苯并咪唑树脂，并且
所述层状硅酸盐分散在树脂组合物中，以便当用广角X-射线衍射测量方法测量时，沿着(001)平面它有大于等于3nm并且小于等于5nm的平均夹层间距，和部分或全部的叠层由5层或更少的层组成。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：在从比树脂组合物的玻璃化转变温度高10℃的温度至比树脂组合物的玻璃化转变温度高50℃的温度的温度范围内，所述的平均线性膨胀系数α2为1.0×10-3℃-1或以下。
3.根据权利要求1或2所述的树脂组合物，其特征在于：具有的平均线性膨胀系数比率α2/α1等于或小于70，其中所述平均线性膨胀系数比率是通过用在从比树脂组合物的玻璃化转变温度高10℃的温度至比树脂组合物玻璃化转变温度高50℃的温度的温度范围的平均线性膨胀系数α2除以在从比树脂组合物的玻璃化转变温度低50℃的温度至比树脂组合物的玻璃化转变温度低10℃的温度的温度范围的平均线性膨胀系数α1而计算出的。
4.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：具有的平均线性膨胀系数比率α2/α1等于或小于15，其中所述平均线性膨胀系数比率是通过用在从比树脂组合物的玻璃化转变温度高10℃的温度至比树脂组合物玻璃化转变温度高50℃的温度的温度范围的平均线性膨胀系数α2除以在从比树脂组合物的玻璃化转变温度低50℃的温度至比树脂组合物的玻璃化转变温度低10℃的温度的温度范围的平均线性膨胀系数α1而计算出的。
5.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：具有的平均线性膨胀系数在50至100℃温度范围不超过4.5×10-5℃-1并且其在200至240℃温度范围不超过7×10-5℃-1。
6.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：具有的平均线性膨胀系数比率(1)等于或小于2.0和平均线性膨胀系数比率(2)等于或小于20，其中前一个比率是通过用在温度150至200℃的平均线性膨胀系数除以在温度50至100℃的平均线性膨胀系数而计算出的，且后一个比率是通过用在温度250至300℃的平均线性膨胀系数除以在温度50至100℃的平均线性膨胀系数而计算出的。
7.根据权利要求1所述的树脂组合物，特征在于：具有的变化率等于或小于7％，其中所述变化率是通过从25℃加热到300℃时的包含树脂组合物的树脂试验件的长度变化除以25℃时所述的树脂试验件的长度而计算出的。
8.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：具有的通过下面的等式(1)确定的平均线性膨胀系数比率(3)的值等于或小于1.5：
平均线性膨胀系数比率(3)＝(α+40)至(α+60)℃的平均线性膨胀系数/α至(α+20)℃的平均线性膨胀系数 等式(1)；
其中α℃为50℃至400℃，并且不包括其中越过Tg范围确定平均线性膨胀系数比率(3)的情况。
9.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：具有的改进因子等于或小于0.50，其中所述改进因子是通过从比树脂组合物的玻璃化转变温度高10℃的温度至比树脂组合物的玻璃化转变温度高50℃的温度的平均线性膨胀系数除以比所述树脂的玻璃化转变温度高10℃的温度至比树脂的玻璃化转变温度高50℃的温度的平均线性膨胀系数而确定的。
10.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：具有的拉伸模量为6GPa或以上，且在1MHz时的介电常数为3.3或以下。
11.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：具有的吸水率为1.0％或以下，且线性湿度膨胀系数等于或小于1.5×10-5％RH-1。
12.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：具有的吸水率为1.0％或以下，且在1MHz时的介电常数等于或小于3.3和在吸水后的介电常数等于或小于3.4。
13.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：具有的玻璃化转变温度为100℃或以上。
14.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：热塑性树脂的玻璃化转变温度为100℃或以上且在1HMz时的介电常数等于或小于3.3。
15.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，当使用Fedors等式计算时，所述的热塑性树脂的溶度参数为42[J/cm3]1/2或以上。
16.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：在氮气气氛下用热重分析测量时，树脂组合物在400℃或以上基于其在25℃时的重量显示的重量损失为10％。
17.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：所述组合物包含晶须和硅石中的至少一种。
18.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：所述层状硅酸盐为选自蒙脱石，锂蒙脱石，膨胀云母和蛭石中的至少一种。
19.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于：所述层状硅酸盐包含在烷基中含6个或更多个碳原子的烷基铵离子，芳族季铵离子或杂环季铵离子。
20.一种基板材料，其特征在于：使用根据权利要求1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18或19所述的树脂组合物。
21.一种薄片，其特征在于：使用根据权利要求1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18或19所述的树脂组合物。
22.根据权利要求21所述的薄片，所述的薄片是粘性薄片。
23.一种层压板，其特征在于：使用根据权利要求1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，1 3，14，15，16，17，18或19所述的树脂组合物。
24.一种携带树脂的铜箔，其特征在于：使用根据权利要求1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18或19所述的树脂组合物。
25.一种镀铜的层压材料，其特征在于：使用根据权利要求1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18或19所述的树脂组合物。
26.一种TAB带，其特征在于：使用根据权利要求1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18或19所述的树脂组合物。
27.一种印刷电路板，其特征在于：使用根据权利要求1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18或19所述的树脂组合物。
28.一种预浸料坯，其特征在于：使用根据权利要求1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18或19所述的树脂组合物。
29.一种光电路形成材料，其特征在于：使用根据权利要求1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18或19所述的树脂组合物。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080305 Termination date: 20130204 |