專利名稱：可硬化的反應(yīng)樹脂體系的制作方法
可硬化的反應(yīng)樹脂體系
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種按照獨(dú)立權(quán)利要求前序部分的可硬化的反應(yīng)樹脂體系、該樹脂體 系的應(yīng)用以及用該樹脂體系制備構(gòu)件的方法?？捎不臉渲w系在制備電子或電氣構(gòu)件中有著廣泛的應(yīng)用。例如用高充填的 反應(yīng)樹脂體系包封電子構(gòu)件，以在制備中及其后的應(yīng)用中可有效地保護(hù)該構(gòu)件免受環(huán)境影 響。此外，這類反應(yīng)樹脂體系還可用于電氣或電子構(gòu)件如點(diǎn)火線圈或功率二極管的電絕緣。 作為反應(yīng)樹脂體系至今特別可使用基于環(huán)氧化物的呈單組分體系或雙組分體系的樹脂體 系。此外，由DE 10360895A1已知一種聚合物組合物，其基于聚氰脲酸酯基質(zhì)并還含 填料成分和增韌劑成分。但由于電氣或電子構(gòu)件不斷微型化，在該構(gòu)件運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)明顯提 高的熱應(yīng)力以及由此其中的樹脂體系也出現(xiàn)的高的熱應(yīng)力。這導(dǎo)致需要高溫穩(wěn)定的可硬化 的樹脂體系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可硬化的樹脂體系，其具有足夠高的電絕緣作用，同 時(shí)具有高的耐溫性，并且仍可易于加工。本發(fā)明的目的是通過提供一種可硬化的反應(yīng)樹脂體系實(shí)現(xiàn)的，該反應(yīng)樹脂體系可 作為雙組分體系使用，并在其配方中基本不使用環(huán)氧樹脂。其中該雙組分體系的至少一種 樹脂組分，在備選的實(shí)施方案中甚至兩種樹脂組分均保持不含環(huán)氧化物。由此與至今的環(huán) 氧樹脂組合物相比可達(dá)到明顯更高的玻璃化溫度。采取在從屬權(quán)利要求中所述的措施可得到本發(fā)明的反應(yīng)樹脂體系的有利的擴(kuò)展方案。在不含環(huán)氧樹脂的樹脂體系中，該可硬化的反應(yīng)樹脂體系在不含環(huán)氧樹脂的樹脂 體系中含有所謂的改性劑或增韌劑的分散體作為第一反應(yīng)樹脂組分是特別有利的。因?yàn)橥?常以含相應(yīng)的改性劑和環(huán)氧樹脂的分散體的形式使用改性劑，所以在基于氰酸酯的不含環(huán) 氧化物的樹脂中提供改性劑是達(dá)到硬化的反應(yīng)樹脂體系的較高玻璃化溫度的有利步驟。另外，如果該可硬化的反應(yīng)樹脂體系的第一反應(yīng)樹脂組分中含有填料也是有利 的，該填料特別是呈非晶形的二氧化硅形式，需要時(shí)加有氧化鋁。由此確保所得的反應(yīng)樹脂 體系具有優(yōu)良的絕緣效應(yīng)。此外，由于該填料的低熱膨脹系數(shù)，所以在強(qiáng)的升溫下僅導(dǎo)致在 硬化狀態(tài)下的該樹脂體系的較低的膨脹。按一個(gè)特別有利的實(shí)施方案，提供一種含合適樹脂的交聯(lián)催化劑的溶液或分散體 作為第二反應(yīng)樹脂組分。在此有意不用通常使用的壬基苯酚，因?yàn)檫@主要是從毒物學(xué)上考
^^ ο在加工本發(fā)明的反應(yīng)樹脂體系時(shí)，如果該體系在實(shí)際加工前以兩種分開的樹脂組 分的形式貯存且所述樹脂組分的至少一種穩(wěn)定在PH值> 7即在堿性范圍是有利的。這大 大提高了所述反應(yīng)樹脂組分的貯存穩(wěn)定性。
此外，如果在< 80°C下貯存也是有利的，因?yàn)樵诖藴囟确秶词菇?jīng)較長(zhǎng)時(shí)間也僅 發(fā)現(xiàn)該兩種樹脂組分有小的粘度增加。所述的反應(yīng)樹脂體系可有利地用于制備功率二極管、半導(dǎo)體構(gòu)件、發(fā)電機(jī)、點(diǎn)火線 圈、混合逆變器和用于閥門或電動(dòng)機(jī)的構(gòu)件。本發(fā)明的實(shí)施方案根據(jù)本發(fā)明的一種反應(yīng)樹脂體系優(yōu)選為雙組分體系形式。這意指該反應(yīng)樹脂體系 包含具有不同成分的反應(yīng)樹脂組分A1、A2，其中該兩反應(yīng)樹脂組分是相互分開貯存的，在該 反應(yīng)樹脂體系馬上要進(jìn)行實(shí)際加工或應(yīng)用前才將其相互混合并進(jìn)行加工。在兩組分過早混 合時(shí)會(huì)導(dǎo)致該反應(yīng)樹脂體系不希望的過早硬化。第一反應(yīng)樹脂組分Al例如包含三種基本組分，即樹脂組分A、聚合物顆粒C和填料 D，其中聚合物顆粒C的加入是任選的，并依應(yīng)用進(jìn)行加入。此外可含常用的添加劑如除泡 沫劑、沉降阻止劑或粘附促進(jìn)劑。該第一反應(yīng)樹脂組分Al優(yōu)選不含環(huán)氧樹脂，其中代用的是選用基于一種或多種 氰酸酯的樹脂作為樹脂組分A。該聚氰脲酸酯基質(zhì)優(yōu)選包括含苯基的單體以及含多個(gè)氰酸 酯基團(tuán)的化合物。例如基于多酚氰酸酯如低聚(3-亞甲基-1，5-亞苯基氰酸酯)的樹脂以及基于酚 醛清漆的氰酸酯、基于4，4-乙叉二苯基二氰酸酯和基于乙叉-雙_4，1-苯基二氰酸酯的氰 酸酯是適用的。在第一反應(yīng)樹脂組分Al中的樹脂組分A的含量為25-50重量％，優(yōu)選28_42重 量％，尤其是27-35重量％。作為樹脂組分A不僅可考慮僅基于所述單體之一的氰酸酯；但 該樹脂組分A也可由所述單體的混合物構(gòu)成。作為另外的組分，該反應(yīng)樹脂組分Al含至少一種改性劑或增韌劑組分C，其可防 止在硬化狀態(tài)的該反應(yīng)樹脂體系呈過度的脆性。其中特別是含聚硅氧烷的聚合物或聚硅氧 烷，其例如可以含硅顆粒和樹脂組分A的分散體的形式使用。這些可以就地制備，其中首先將在基于氰酸酯的樹脂中的硅氧烷乳液加到反應(yīng)樹 脂組分Al中。在其后的該反應(yīng)樹脂組分Al的硬化步驟中，在有的合適的添加劑尤其是催 化劑存在下，尤其是形成作為改性劑C的硅顆?；蚬杓{米顆粒。這些硅顆?；旧峡删哂?化學(xué)改性的表面。該反應(yīng)樹脂組分Al例如含0. 5-11重量％的硅氧烷或聚硅氧烷，優(yōu)選1-7重量％， 尤其是2-5重量％。此外，該反應(yīng)樹脂組分Al優(yōu)選含礦物質(zhì)填料D，通過對(duì)該填料進(jìn)行合適的選擇在 硬化時(shí)可降低該反應(yīng)樹脂體系的收縮，并由此提高該硬化的反應(yīng)樹脂體系的熱穩(wěn)定性或電 絕緣效應(yīng)。作為填料物質(zhì)例如氧化鋁、白堊、碳化硅、氮化硼、滑石、石英粉、石英料或其混合 物均適用。特別優(yōu)選的是應(yīng)用氧化鋁和石英料以及其混合物，因?yàn)橛纱嗽谟不瘯r(shí)可實(shí)現(xiàn)該 反應(yīng)樹脂體系的特別小的膨脹。在加入氧化鋁時(shí)該填料D優(yōu)選呈非晶形二氧化硅形式。該 填料D也可以納米顆粒形式使用。在反應(yīng)樹脂組分Al中的填料量例如為20-65重量％，優(yōu)選35_63重量％，尤其是 51-61 重量 ％。該反應(yīng)樹脂體系在未硬化狀態(tài)下含有另一反應(yīng)樹脂組分A2。該組分例如含分散于另一合適樹脂組分Aw中的催化劑B。作為催化劑B特別可應(yīng)用過渡金屬配合物如銅乙酰丙 酮化物、鈷乙酰丙酮化物或錳乙酰丙酮化物。基于毒性學(xué)原因，不使用壬基苯酚作為相應(yīng)的催化B的載體。代之而使用例如基 于雙酚F的高純環(huán)氧樹脂或在反應(yīng)性樹脂組分Al中所用的樹脂組分A或甲酚縮水甘油、硅 烷或這類樹脂的混合物作為第二反應(yīng)樹脂組分A2的樹脂組分Aw。在所述另一反應(yīng)樹脂組分A2中的催化劑B的含量為0. 1-10重量％，優(yōu)選0. 3-8
重量％，尤其是0. 4-5重量％。首先在溶解器中制備呈貯存穩(wěn)定的預(yù)混合物形式的反應(yīng)樹脂組分A1、A2。該反應(yīng) 樹脂組分A1、A2優(yōu)選可在<80°C的溫度貯存，以避免反應(yīng)樹脂組分A1、A2的粘度過早增高。 另外，在反應(yīng)樹脂組分Al、A2貯存時(shí)，至少一種反應(yīng)樹脂組分Al、A2的pH值保持在堿性范 圍，即PH > 7。此外，為具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性該反應(yīng)樹脂組分A1、A2不含液態(tài)沉降阻止劑，且不 加酸性填料。在此情況下優(yōu)選使用表面硅烷化的填料衍生物。該反應(yīng)樹脂體系通過混合反應(yīng)樹脂組分Al、A2而成為備用狀態(tài)。這例如可借助于 全自動(dòng)的雙組分混合/分散設(shè)備進(jìn)行。加工溫度優(yōu)選為60-110°C，因?yàn)樘貏e是反應(yīng)樹脂組 分Al由于其高的充填度而具有較高的起始粘度。該兩種反應(yīng)樹脂組分Al A2的混合比 例如為 100 0.5-100 10，優(yōu)選 100 1-100 5，尤其是 100 1. 5-100 2.5。下面示例性地給出反應(yīng)樹脂體系或其重量百分組成的實(shí)施例和在硬化狀態(tài)下所 產(chǎn)生特性的。
權(quán)利要求
可硬化的反應(yīng)樹脂體系，特別是澆注料、模塑料或高溫樹脂，其以雙組分物料形式加工，并且包含第一反應(yīng)樹脂組分(A1)以及第二反應(yīng)樹脂組分(A2)，其特征在于，該第一反應(yīng)樹脂組分(A1)不含環(huán)氧化物并基于氰酸酯。
2.權(quán)利要求1的反應(yīng)樹脂體系，其特征在于，所述第一反應(yīng)樹脂組分(Al)含基于硅或 硅氧烷的改性劑。
3.權(quán)利要求2的反應(yīng)樹脂體系，其特征在于，所述改性劑以在基于氰酸酯的樹脂中的 硅氧烷的乳液形式存在。
4.權(quán)利要求1或2的反應(yīng)樹脂體系，其特征在于，所述第一反應(yīng)樹脂組分(Al)含填料⑶。
5.權(quán)利要求4的反應(yīng)樹脂體系，其特征在于，所述填料(D)含非晶形二氧化硅和/或氧化鋁。
6.前述權(quán)利要求之一的反應(yīng)樹脂體系，其特征在于，所述第二反應(yīng)樹脂組分(A2)含交 聯(lián)催化劑D。
7.前述權(quán)利要求之一的反應(yīng)樹脂體系，其特征在于，所述第二反應(yīng)樹脂組分(A2)含基 于雙酚F的環(huán)氧樹脂、硅烷或甲酚縮水甘油。
8.硬化的反應(yīng)樹脂體系，將別是絕緣料、半導(dǎo)體封裝膠、底填料或保護(hù)層，其借助于前 述權(quán)利要求之一的反應(yīng)樹脂體系制備，其特征在于基于氰酸酯結(jié)構(gòu)，且含小于3. 5%重量％ 的環(huán)氧樹脂。
9.權(quán)利要求8的硬化的反應(yīng)樹脂體系，其特征在于含硅顆粒或聚硅氧烷彈性體顆粒作 為改性劑C。
10.應(yīng)用權(quán)利要求1-7之一的反應(yīng)樹脂體系制備構(gòu)件的方法，其特征在于，該反應(yīng)樹脂 體系直到加工前均以兩種分開的反應(yīng)樹脂組分(Al，A2)形式貯存，其特征在于，在貯存期 間至少一種反應(yīng)樹脂組分的PH值穩(wěn)定在大于7，馬上要進(jìn)行加工前才將兩種反應(yīng)樹脂組分 (A1，A2)混合，然后加工成構(gòu)件。
11.權(quán)利要求10的方法，其特征在于，所述反應(yīng)樹脂組分(Al，A2)在低于80°C的溫度 下貯存。
12.權(quán)利要求1-9之一的反應(yīng)樹脂體系在制備功率二極管、半導(dǎo)體構(gòu)件、發(fā)電機(jī)、點(diǎn)火 線圈、混合逆變器和用于閥門或電動(dòng)機(jī)中的構(gòu)件中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可硬化的反應(yīng)樹脂體系，其例如可用作澆注料、模塑料或高溫樹脂，并以雙組分物料形式加工。其包含第一反應(yīng)樹脂組分(A1)以及第二反應(yīng)樹脂組分(A2)，該第一反應(yīng)樹脂組分(A1)不含環(huán)氧化物并基于氰酸酯。
文檔編號(hào)C08G59/40GK101959925SQ200980107763
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月7日
發(fā)明者H·佐勒, H·斯托登梅爾, I·詹里克, R·斯皮茨 申請(qǐng)人:羅伯特.博世有限公司