[發明專利]固化劑中間體組合物及采用該組合物的固化劑

有效

• 申請號: 200710076354.4
• 申請日: 2007-07-04
• 公開（公告）號: CN101113229A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 劉萍
• 申請（專利權）人: 劉萍
• 主分類號: C08L63/02
• 分類號: C08L63/02;C08K5/3445;C08G59/40
• 代理公司: 深圳創友專利商標代理有限公司
• 代理人: 江耀純

技術領域

本發明涉及可固化單組分環氧樹脂的潛伏性固化劑，尤其是用于制備該種潛伏性固化劑的固化劑中間體組合物及采用該組合物的潛伏性固化劑。

背景技術

大規模集成電路(LSI)傳輸速度的提高以及電子整機結構的簡化，促使電子封裝技術向小型化、高性能、高可靠性和低成本方向發展，微電子封裝形式也由過去僅僅起外部保護作用向著兼顧內部連接的功能轉變，相繼出現了板上芯片(COB)、芯片極封裝(CSP)和多芯片模塊(MCM)等低成本高效能的封裝形式，這些封裝形式中多采用咪唑類潛伏性固化劑，此類固化劑為咪唑衍生物經過化學改性來制備。

這類潛伏性固化劑的類型有：1.長碳鏈咪唑化合物或者高熔點咪唑化合物，如：2-甲基咪唑，1-氰基-2-乙基-4-甲基咪唑；2.咪唑基與環氧基在溶劑中進行加成反應得到的加成物，在日本專利JP59027914、JP61268721、JP61268722和JP61268723中有相關報道；3.咪唑與環氧樹脂通過氨酯化得到的潛伏性固化劑，例如歐洲專利EP19306820中，將環氧樹脂和2-甲基咪唑分散到己烷中，反應產物粉化后再與甲苯二異氰酸酯(TDI)在40℃下反應，通過表面氨酯化得到潛伏性固化劑，日本住友化學公司也在專利JP09165435中報道2摩爾2-乙基-4-甲基咪唑與1摩爾二縮水甘油醚反應得到潛伏性固化劑；4.咪唑與異氰酸酯通過加成反應得到的加成物；等等。

另外，美國WR?Grace公司在歐洲專利EP552976中、日本Shikoku化學公司在專利JP06073156中、日本Kansai涂料公司在專利JP10030015中、美國minnesota礦產與制造公司在國際專利申請WO9721751中，除了氨酯化外采用加成物用硼酸三甲脂處理，在加成物滴加InCl₂反應得到金屬絡合物固化劑。

現有技術中的上述各種潛伏性固化劑在一定程度上可以用作單組份環氧樹脂的固化劑，但是固化溫度較高，一般在120℃以上；而且在形成內表面層、室溫分散時耐剪切力破壞能力不強，使貯存性能變差，貯存期一般在幾天至幾十天，短的甚至只有幾小時；在微電子封裝所需要求的溫度65℃、相對濕度95％的工作環境下，經過300hr后導通阻抗大于20Ω、剝離強度急劇下降，粘合強度小于0.5kg/cm。

在加成物采用硼酸三甲脂處理，滴加InCl₂反應得到金屬絡合物固化劑都是環氧樹脂柔性變差，耐沖擊性變弱。

因此，如何較好地滿足微電子封裝技術對潛伏性固化劑貯存期、固化溫度的要求是當前需要解決的一個重要課題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種固化劑中間體組合物，該組合物用于制備可固化單組分環氧樹脂的潛伏性固化劑。

為解決上述技術問題，本發明提供一種用于制備潛伏性固化劑的固化劑中間體組合物，包括第一母料和第二母料；第一母料為E-51環氧樹脂與2-甲基咪唑反應得到的加成物母料，第二母料為雙酚A環氧樹脂與2-苯基咪唑反應得到的加成物母料；該固化劑中間體組合物中，包括25wt％--75wt％第一母料和25wt％--75wt％第二母料。

第一母料由下述過程制得：將2-甲基咪唑溶解在甲苯/乙酸乙脂混合溶劑中得到2-甲基咪唑溶液；在80℃--130℃，先在0.5hr--4hr內向2-甲基咪唑混合溶液滴加溶于甲苯/乙酸乙脂混合溶劑中的E-51環氧樹脂、然后再反應0.5hr--4hr；去除溶劑，冷卻干燥。

第二母料由下述過程制得：將2-苯基咪唑溶解在甲苯/乙酸乙脂混合溶劑中得到2-苯基咪唑混合溶液；在50℃--120℃，先在0.5hr--4hr內向2-苯基咪唑混合溶液滴加溶于甲苯/乙酸乙脂混合溶劑中的雙酚A環氧樹脂、然后再反應0.5hr--4hr；去除溶劑，冷卻干燥。

基于本發明固化劑中間體組合物，可以制得第三母料、第四母料、第五母料和第六母料：

第三母料由固化劑中間體組合物與非稀釋型低粘度環氧樹脂反應制得；制備第三母料可選用官能度小于2的非稀釋型低粘度環氧樹脂，如環氧氯丙烷、雙酚A或雙酚F；