CN101356219A - 磷化合物阻燃剂组合物 - Google Patents

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Abstract

描述了无卤素的或基本上无卤素的阻燃剂组合物。特定实施方案中，组合物包括无卤素的或基本上无卤素的环氧化物和一种或多种磷酸化合物。一些实施方案中，磷酸化合物包括平均大小小于10微米的颗粒。另一实施方案中，磷酸化合物提供了从78.5μm2至1965μm2的表面积。也描述了使用本组合物的预浸料坯，层压板和印刷电路板。

Description

磷化合物阻燃剂组合物
技术领域
这里描述的特定例子通常涉及阻燃剂组合物。更具体的，涉及无卤素的或基本上无卤素，并包括具有选定颗粒大小，具有选定表面积或兼具两者的磷酸化物的阻燃剂组合物。
背景技术
含有卤素的固化阻燃剂已经应用于印刷电路板中(PCBs)。由这些组合物制备的玻璃纤维覆盖层具有包括低介电常数和耗散因数的良好特性。使用这些组合物的产品也具有比通常在PCBs中使用的环氧玻璃层更高的刚性。
目前在印刷电路板中使用的许多组合物使用溴化合物作为阻燃剂。溴，和其他卤素，在燃烧中可产生二氧芑。二氧芑对哺乳动物非常有害，当对大鼠口服给药时LD50约为0.022mg/kg。此外，需要充分数量的卤素以使印刷电路板获得阻燃性。
发明内容
这里描述的某些方面和例子是针对在预浸料坯，层压板，印刷电路板，模型制品，和类似物中使用的无-卤素的或充分的无-卤素阻燃剂组合物。更具体地，某些方面和例子提供了使用基本上无-卤素环氧化物或无-卤素环氧化物以及选定大小的磷酸化颗粒，或具有选定表面积的磷酸化颗粒制备的组合物。这些
组合物使用更少量的通常为更小尺寸及/或增加的表面积形式的磷酸化合物，相比通常组合物中使用量卤素提供的阻燃性，其提供了额外增强的阻燃性。特定实施例中，组合物可以用于浸渍合适的材料以提供可用特性。这里提供的特定实施例可以容易地溶解或悬浮于合适的溶剂中以促进浸润性。这里描述的组合物的实施例是至少在一定范围内，在高温下具有优良的绝热性和空间稳定性的阻燃剂。这些特性可以使用于印刷电路板的预浸料坯，层压板，模型材料，和粘结片快速装配。
依据第一方面，描述了包括至少一种基本上无-卤素环氧化物或无-卤素环氧化物及有效数量的至少一种磷酸化合物以提供阻燃性的组合物。特定实施例中，磷酸化合物包括的微利平均大小小于10微米。另一实施例中，磷酸化合物提供了至少为78.5μm2至1965μm2的表面积。一些实施例中，组合物包括40％至90％重量的基本上无-卤素环氧化物或无-卤素环氧化物。另一实施例中，组合物可以毫无包括5％至30％重量的磷酸化合物，例如，5％至30％重量的平均颗粒大小小于10微米的磷酸化合物，或5％至30％重量的78.5μm2至1965μm2表面积的磷酸化合物。额外实施例中，组合物可以包括至少一种非-卤化阻燃剂，固化剂，催化剂，相容剂，填充剂，聚苯醚或其他选择的化合物以提供组合物期望的特性。
依据另一的方面，描述了至少具有120℃玻璃化转化温度的组合物。特定实施例中，组合物包括阻燃数量的磷酸化合物中的化学结合磷。特定实施例中，磷酸化合物具有平均大小小于10微米的颗粒。另一实施例中，磷酸化合物提供了至少为78.5μm2至1965μm2的表面积。一些实施例中，组合物包括40％至90％重量的基本上无-卤素环氧化物或无-卤素环氧化物。另一实施例中，组合物可以毫无包括5％至30％重量的磷酸化合物，例如，5％至30％重量的平均颗粒大小小于10微米的磷酸化合物，或5％至30％重量的78.5μm2至1965μm2表面积的磷酸化合物。额外实施例中，组合物可以包括至少一种聚环氧化物，聚苯醚，非-卤素阻燃剂，固化剂，催化剂，相容剂，填充剂，或其他选择的化合物以提供组合物期望的特性。
依据另一方面，提供了无-卤素的或基本上无-卤素的组合物，通过IPC-TM-6502.4.8C测试其剥离强度至少为4.0lb/inch。特定实施例中，组合物包括阻燃数量的磷酸化合物中的化学结合磷。特定实施例中，磷酸化合物具有平均大小小于10微米的颗粒。另一实施例中，磷酸化合物提供了至少为78.5μm2至1965μm2的表面积。一些实施例中，组合物包括40％至90％重量的基本上无-卤素环氧化物或无-卤素环氧化物。另一实施例中，组合物可以毫无包括5％至30％重量的磷酸化合物，例如，5％至30％重量的平均颗粒大小小于10微米的磷酸化合物，或5％至30％重量的78.5μm2至1965μm2表面积的磷酸化合物。额外实施例中，组合物可以包括至少一种聚环氧化物，聚苯醚，非-卤素阻燃剂，固化剂，催化剂，相容剂，填充剂，或其他选择的化合物以提供组合物期望的特性。
依据另一的方面，提供了无-卤素的或基本上无-卤素的组合物，通过IPC-TM-6502.5.5.3C测试其在1MHz(50％含脂率)的介电常数约为5.0或更小。特定实施例中，组合物包括阻燃数量的磷酸化合物中的化学结合磷。特定实施例中，磷酸化合物具有平均大小小于10微米的颗粒。另一实施例中，磷酸化合物提供了至少为78.5μm2至1965μm2的表面积。一些实施例中，组合物包括40％至90％重量的基本上无-卤素环氧化物或无-卤素环氧化物。另一实施例中，组合物可以毫无包括5％至30％重量的磷酸化合物，例如，5％至30％重量的平均颗粒大小小于10微米的磷酸化合物，或5％至30％重量的78.5μm2至1965μm2表面积的磷酸化合物。额外实施例中，组合物可以包括至少一种聚环氧化物，聚苯醚，非-卤素阻燃剂，固化剂，催化剂，相容剂，填充剂，或其他选择的化合物以提供组合物期望的特性。
依据另一方面，提供了无-卤素的或基本上无-卤素的组合物，通过IPC-TM-6502.5.5.3C测试其在1MHz(50％含脂率)的介电损耗因子约为0.035或更小。特定实施例中，组合物包括阻燃数量的磷酸化合物中的化学结合磷。特定实施例中，磷酸化合物具有平均大小小于10微米的颗粒。另一实施例中，磷酸化合物提供了至少为78.5μm2至1965μm2的表面积。一些实施例中，组合物包括40％至90％重量的基本上无-卤素环氧化物或无-卤素环氧化物。另一实施例中，组合物可以毫无包括5％至30％重量的磷酸化合物，例如，5％至30％重量的平均颗粒大小小于10微米的磷酸化合物，或5％至30％重量的78.5μm2至1965μm2表面积的磷酸化合物。额外实施例中，组合物可以包括至少一种聚环氧化物，聚苯醚，非-卤素阻燃剂，固化剂，催化剂，相容剂，填充剂，或其他选择的化合物以提供组合物期望的特性。
依据另一方面，提供了无-卤素的或基本上无-卤素的组合物，通过UL-94燃烧试验测定的阻燃性为V-0。特定实施例中，组合物包括阻燃数量的磷酸化合物中的化学结合磷。特定实施例中，磷酸化合物具有平均大小小于10微米的颗粒。另一实施例中，磷酸化合物提供了至少为78.5μm2至1965μm2的表面积。一些实施例中，组合物包括40％至90％重量的基本上无-卤素环氧化物或无-卤素环氧化物。另一实施例中，组合物可以毫无包括5％至30％重量的磷酸化合物，例如，5％至30％重量的平均颗粒大小小于10微米的磷酸化合物，或5％至30％重量的78.5μm2至1965μm2表面积的磷酸化合物。额外实施例中，组合物可以包括至少一种聚环氧化物，聚苯醚，非-卤素阻燃剂，固化剂，催化剂，相容剂，填充剂，或其他选择的化合物以提供组合物期望的特性。
依据其他方面，提供了以这里描述的组合物处理基底的预浸料坯。特定实施例中，处理基底的组合物包括至少一种基本上无-卤素的环氧化物或无-卤素环氧化物和至少一种磷酸化合物。特定实施例中，磷酸化合物具有平均大小小于10微米的颗粒。另一实施例中，磷酸化合物提供了至少为78.5μm2至1965μm2的表面积。一些实施例中，组合物包括40％至90％重量的基本上无-卤素环氧化物或无-卤素环氧化物。另一实施例中，组合物可以毫无包括5％至30％重量的磷酸化合物，例如，5％至30％重量的平均颗粒大小小于10微米的磷酸化合物，或5％至30％重量的78.5μm2至1965μm2表面积的磷酸化合物。额外实施例中，组合物可以包括至少一种聚环氧化物，聚苯醚，非-卤素阻燃剂，固化剂，催化剂，相容剂，填充剂，或其他选择的化合物以提供组合物期望的特性。本领域中的普通技术人员可以根据这里的描述容易地选择包括在预浸料坯中的额外特性。
依据另一方面，描述了包括至少两层的层合板，其中在处理前，一层是预浸料坯。特定实施例中，预浸料坯包括了第一种材料，其以包括至少一种基本上无-卤素的环氧化物或无-卤素环氧化物和至少一种磷酸化合物的组合物进行浸渍。特定实施例中，磷酸化合物具有平均大小小于10微米的颗粒。另一实施例中，磷酸化合物提供了至少为78.5μm2至1965μm2的表面积。一些实施例中，组合物包括40％至90％重量的基本上无-卤素环氧化物或无-卤素环氧化物。另一实施例中，组合物可以毫无包括5％至30％重量的磷酸化合物，例如，5％至30％重量的平均颗粒大小小于10微米的磷酸化合物，或5％至30％重量的78.5μm2至1965μm2表面积的磷酸化合物。额外实施例中，组合物可以包括至少一种聚环氧化物，聚苯醚，非-卤素阻燃剂，固化剂，催化剂，相容剂，填充剂，或其他选择的化合物以提供组合物期望的特性。一些实施例中，层合板包括两种或更多预浸料坯，其中每种预浸料坯都以相同的组合物进行浸渍，而另一实施例中，层合板中的预浸料坯以不同的组合物进行浸渍。特定实施例中，层合板通过积层成型制备。本领域中的普通技术人员可以根据这里的描述容易地选择包括在层合板中的额外特性。
依据额外方面，提供了包括多层预浸料坯的模型制品，其包括至少一种基本上无-卤素的环氧化物或无-卤素环氧化物和至少一种磷酸化合物的组合物。特定实施例中，磷酸化合物具有平均大小小于10微米的颗粒。另一实施例中，磷酸化合物提供了至少为78.5μm2至1965μm2的表面积。一些实施例中，组合物包括40％至90％重量的基本上无-卤素环氧化物或无-卤素环氧化物。另一实施例中，组合物可以毫无包括5％至30％重量的磷酸化合物，例如，5％至30％重量的平均颗粒大小小于10微米的磷酸化合物，或5％至30％重量的78.5μm2至1965μm2表面积的磷酸化合物。额外实施例中，组合物可以包括至少一种聚环氧化物，聚苯醚，非-卤素阻燃剂，固化剂，催化剂，相容剂，填充剂，或其他选择的化合物以提供组合物期望的特性。本领域中的普通技术人员可以根据这里的描述容易地选择包括在模型制品中的额外特性。
依据另一方面，提供了一种印刷电路板，其包括了以一种或多种这里描述的组合物浸渍的绝缘基底并在绝缘基底的至少一个表面具有导电层。特定实施例中，一种印刷电路板包括一个具有导电层的绝缘基底，例如，在一面或双面具有接线层。特定实施例中，导电层可以制备成预定模式。在使用多导电层的实施例中，层之间相互导电。一些实施例中，绝缘基底包括一种玻璃纤维织物或以包括至少一种无-卤素环氧化物或至少一种基本上无-卤素环氧化物和至少一种磷酸化合物浸渍的玻璃无纺布。特定实施例中，磷酸化合物具有平均大小小于10微米的颗粒。另一实施例中，磷酸化合物提供了至少为78.5μm2至1965μm2的表面积。一些实施例中，组合物包括40％至90％重量的基本上无-卤素环氧化物或无-卤素环氧化物。另一实施例中，组合物可以毫无包括5％至30％重量的磷酸化合物，例如，5％至30％重量的平均颗粒大小小于10微米的磷酸化合物，或5％至30％重量的78.5μm2至1965μm2表面积的磷酸化合物。额外实施例中，组合物可以包括至少一种聚环氧化物，聚苯醚，非-卤素阻燃剂，固化剂，催化剂，相容剂，填充剂，或其他选择的化合物以提供组合物期望的特性。另一实施例中，绝缘基底包括一种玻璃纤维织物或以包括至少一种无-卤素环氧化物或至少一种基本上无-卤素环氧化物，和至少一种有效表面积约为78.5μm2至1965μm2的磷酸化合物浸渍的玻璃无纺布。本领域中的普通技术人员可以根据这里的描述容易地选择包括在印刷电路板中的额外特性。
依据一种方法的方面，提供优化预装配的方法。方法包括提供这些描述的一种或多种无-卤素或基本上无-卤素的组合物。特定实施例中，无-卤素或基本上无-卤素组合物包括一种或多种聚苯醚，一种环氧化物或一种磷酸化合物，例如平均颗粒大小小于10微米或至少为78.5μm2至1965μm2的表面积的磷酸化合物。
这里描述的组合物，以及使用这里描述的组合物的派生物，提供了重要的优势。阻燃组合物，和使用阻燃组合物的派生物，可以制备低成本的，环保的以及减少毒性的产品。以下详细描述了这些和其他方面，实施例和优势。
附图说明
通过以下引述的附表描述特定的实施例：
图1是依据特定实施例的预浸料坯的实施例；
图2A和2B是依据特定实施例的层合板的实施例；
图3是依据特定实施例的模型制品的实施例；
图4是依据特定实施例的印刷电路板的实施例。
图中的特性不是设定范围所必须的，并且图中的特定特性已经依据其他特性被扩大或改变以提供更友好的说明性特性，方面和这里描述的实施例的叙述。
具体实施方式
本领域中的普通技术人员可以认识到，依据这里所描述的，组合物和使用组合物获得的派生物提供了先前组合物未能获得的重要优点。组合物可以组合用于多种单层和多层结构，包括但不局限于，层合板，印刷电路板，模型制品，航空塑料，硅芯片载体，结构符合材料，树脂涂层箔，应用于高密度电路互连的无加固基底，电源和其他合适的应用，使用具有阻燃性和/或绝缘性的单层或多层结构。在下列描述的实施例中，除非文中指明，所有百分比都为基于全部成分的重量百分比。任何化学式或化学结构的引述并不意味任何特别的立体化学，键长，键角或类似情况，除非文中另有指明。
依据特定实施例，这里描述的特定化合物或组合物是基本上无卤素的或无卤素的。这里使用的术语“基本上无卤素”指在最终组合物中不包括任何共价结合卤素基团的组合物，但可以包括最少量的残留卤素，例如，存在于任何残留的卤素溶剂或从制备和/或储存组合物的容器中渗出的残留量卤素。特定实施例中，基本上无卤素指在最终组合物中全部卤素成分的重量百分比小于0.15％，更特异地为最终组合物中全部卤素成分的重量百分比小于0.15％。虽然在最终组合物中可存在残留量的卤素，但该残留量并不给予，或减少最终组合物的物理特性，例如，阻燃性，剥离强度，绝缘性，等。此外，在燃烧时评估对动物健康的危害，如人类时，任何残留数量的卤素并不产生可感知的二氧(杂)芑，或其他有害物质。
在特定实施例中，描述了包括来源于磷酸化合物的阻燃剂数量化学交联磷的无卤素或基本上无卤素组合物。这里使用的“阻燃剂数量化学交联磷”指充分数量的磷，其在UL-94燃烧试验中提供组合物的阻燃性为V-0。特定实施例中，组合物包括约3.0至6.0％重量的化学交联磷。在另一特定实施例中，组合物包括约3.5至5.5％重量的化学交联磷。在另一特定实施例中，阻燃剂数量化学交联磷约为3.5至5.0％重量的化学交联磷，例如，4.0％至5.0％重量。确切的磷的形式可以基于组合物而变化。例如，磷可以以磷酸盐化合物形式存在，例如，单磷酸盐，二磷酸盐，三磷酸盐，二磷酸盐，三磷酸盐，等。特定的其他实施例中，磷可以表现为膦酸盐化合物。根据描述的利益，额外的包括一个或多个磷原子的合适化合物可以由本领域中普通技术人员容易地选择。特定实施例中，磷来源于磷化合物，例如，无机和有机磷。例如，特定实施例中，连化合物具有以下显示的形式(I)-(IV)。
Figure A20068005069100171
结构式(I)-(IV)中，R1，R2和R3可以从包括氮，氧和/或磷的，包括烷基，芳香基，和脂环族和杂环基团的组中独立选择。特定实施例中，R1，R2和R3可以从包括氮，氧和磷的一级或二级低级烷基(例如，C1-C7烷基)，一级或二级低级烯基(例如，C1-C7烷基)，一级或二级低级炔基(例如，C1-C7烷基)，芳香基，脂环族和杂环族中独立选择。一些实施例中，有效数量的磷酸化合物提供了组合物的阻燃性。这些有效是衡量的磷酸化合物可以为，例如，任何这里描述的示范性范围或任何示范性范围内的值。
根据特定实施例，磷酸化合物可以为平均颗粒直径小于10微米的颗粒形式。一些实施例中，颗粒具有的平均直径为小于10微米的值，包括小于10微米的中间值，例如，分数维值和类似情况。例如，合适的筛选，滤器或过滤介质可以用于选择平均直径小于设定值的颗粒，如10微米滤器可以仅使直径小于10微米的颗粒通过滤器。可选的，5微米滤器可以用于选择直径小于5微米的颗粒。合适的过滤介质和滤器包括，例如，supor聚醚砜介质，纤维素醋酸盐介质，纤维素硝酸盐介质，聚四氟乙烯(PTFE)和通常用于离心的介质和技术。
根据特定实施例，具有选择的颗粒大小的磷化合物的数量(组合物中)的重量可以从5％变动至30％，更特别地为10％至18％重量，例如，约12％至17％重量。合适地，存在的有效数量的磷酸化合物提供组合物的阻燃性。
根据特定实施例，可以使用，例如碾磨，臼和杵，砂轮，过滤或离心技术，如密度梯度离心，制备设定颗粒大小的颗粒。
根据特定实施例，这里描述的组合物也包括一种磷酸化合物，其提供的表面积至少为78.5μm2至1965μm2。假设磷酸化合物为球星颗粒而评估出这些值。本领域中的普通技术人员可以认识到，然而，根据实际的颗粒形状，该表面积可以更大或更小。例如，圆形颗粒的表面积与具有方形，椭圆形，棒形的颗粒表面积不同。根据描述的方法，本领域的普通技术人员可以使用合适的技术和装置可以测定实际颗粒形状，例如，BeckmanRapidVUE
Figure A20068005069100181
Particle Shape和Size Analyzer。不限定于任何特定科学原理，具相信包裹，接触或部署在基团，如颗粒外表面的磷酸，或包括磷酸基团的颗粒，可提供组合物的阻燃性。如果表面积可以增加，则可获得更好的阻燃性。特定实施例中，提供所选表面积的磷酸化合物可以为5％至30％重量，更特别的，10％至18％重量，例如，11％至17％重量。
根据特定实施例，描述的磷酸化合物包括，但不局限于，Melapur
Figure A20068005069100182
-200和Melapur
Figure A20068005069100183
-MP化合物(从CIBA SpecialtyChemicals(Tarrytown，NY)可商业获得)，其具有平均颗粒大小为8至10微米或更小。其他可用于磷酸化合物的材料包括，但不局限于，Exolit
Figure A20068005069100184
APP-422和ExolitAPP-423多聚磷酸铵(从Clariant(德国)可商业获得)，Arafil-72和Arafil-76多聚磷酸铵(从Huntsman(盐湖城，犹他州)可商业获得)及Antiblaze
Figure A20068005069100186
MC多聚磷酸铵(从Albemarle(Baton Rouge，LA)可商业获得)，Fyrol
Figure A20068005069100191
-MP多聚磷酸三聚氰胺(从AkzoNobel(Chicago，IL)可商业获得)，和OP-930及OP-1230有机磷(从Clariant(德国)可商业获得)。根据所描述的，本领域的普通技术人员可以选择其他合适的包括磷的化合物，如磷酸铵，金属/磷化合物，多磷酸铵，磷酸三聚氰胺，多聚磷酸三聚氰胺，红磷和其他有机和硝基烷磷化合物。
根据特定实施例，这里描述的组合物可以包括一种或多种无卤素环氧化物或基本上无卤素环氧化物。特定实施例中，任何无卤素或基本上无卤素并具有一种或多种环氧化物功能性的环氧化物可以用于这里描述的组合物。这里使用的术语“聚环氧化物”指具有两个或多个环氧化物功能性的化合物。一些实施例中，这里描述的组合物中可以使用双功能或三功能环氧化物。环氧化物可以是芳香族或脂肪族的。可商业获得的可在这里描述的组合物中使用的环氧化物的示范例包括，但不局限于双酚-A环氧化物Epon
Figure A20068005069100192
家族，例如，Epon-826，Epon-828，Epon-1001和Epon-1031(从Resolution(Houston，TX)now Hexion商业获得)，DER-331和DER-332双酚-A环氧化物(从Dow(Midland，MI)商业获得)，及GY-6010和GY-6020双酚-A环氧化物(从Huntsman(Austin，TX)商业获得)。其他用于这里描述的组合物中的商业获得环氧化物包括双酚-F环氧化物，如Epon-862双酚-F环氧化物(从Resolution(Houston，TX)now Hexion商业获得)，和GY-281，GY-282和GY-285双酚-F环氧化物(从Huntsman(Austin，TX)商业获得)。其他用于这里描述的组合物中的商业获得环氧化物包括酚醛环氧化物，如Epon-1050和Epon-164酚醛环氧化物(从Resolution(Houston，TX)商业获得))，DER-431和DER-432酚醛环氧化物(从Dow(Midland，MI)商业获得)，及EPN-1080，EPN-1138和ECN-1273酚醛环氧化物(从Huntsman(Austin，TX)商业获得))。一些实施例中，酚/甲醛酚醛，甲酚/甲醛酚醛，双酚A/甲醛酚醛或酚/甲醛酚醛可以用于这里描述的组合物。然而其他可用于这里描述的组合物的商业获得环氧化物包括脂环族环氧化物，如ERL-4221环氧化物(从Union Carbide(Houston，TX)可商业获得)和CY 179MA环氧化物(从Huntsman(Austin，TX)商业获得))。额外的例子，MY0500，MY721，和MY722环氧化物(从Huntsman和其他供应商商业获得)可以用作环氧化物成分。根据这里所描述，本领域的普通技术人员可以选择额外的可商业获得环氧化物。
根据特定实施例，这里描述的特定组合物的环氧化物成分包括至少一种双酚多聚缩水甘油醚。特定实施例中，环氧化物成分包括至少一种双酚多聚缩水甘油醚，其每个分子中平均包括至多一个脂肪族羟基基团。一些实施例中，环氧化物成分包括双酚多聚缩水甘油醚混合物。特定实施例中，环氧化物成分可以是无卤素或基本上无卤素的。通过将双酚和表氯醇反应可以常规制备环氧化物和多聚环氧化物成分。这些多聚环氧化物可以由结构式V表示：
Figure A20068005069100201
形式II中，Q1，Q2，Q3和Q4独立地从包括氢，低级烷烃，低级烯烃，低级炔烃，和芳香基。Y从替代和非替代芳香基中选择，n为0至4，n具有不大于4的平均值，在特定实施例中n具有最大为1的平均值。特定实施例中，每个A1和A2可以是单环二价芳香自由基，Y可以是桥接自由基，其中一个或两个原子将A2与A1分离。特定实施例中，结构式II中的O-A1和A2-O健可以位于Y中A1和A2的间位和对位。结构式II中，A1和A2可以是非替换亚苯基或其替换派生物，示范性的替换(一个或多个)为烷基，硝基，烷氧基和类似物。特定实施例中，使用非替换亚苯基自由基。A1和A2可以是，例如，邻位-亚苯基或间-亚苯基和其他对-亚苯基，但在特定实施例中，A1和A2是对-亚苯基。特定实施例中，桥接自由基，Y，其一个或两个原子将A1和A2分离。一些实施例中，Y是烃自由基，特别是饱和自由基，如亚甲基，环己基亚甲基，乙烯基，异亚丙基，neopentylidene，亚环己基或环十五烷亚基，特别是gem-亚烷基自由基，更特别的是异亚丙基。另一实施例中，Y可以是含有碳和氢原子之外的自由基；例如，羰基，氧基，硫，亚砜和砜。本领域中的普通技术人员根据给予的描述利益，可以选择合适的环氧化物和聚环氧化物用于这里描述的组合物。
根据特定实施例，这里描述的组合物可以使用具有结构式(VI)的环氧化物。
Figure A20068005069100211
上述显示的结构式中，R4，R5，R6和R7独立地从包括氢，低级烷烃，低级烯烃，低级炔烃，和芳香基。Y从替代和非替代芳香基中选择，n为0至4，n具有不大于4的平均值，在特定实施例中n具有最大为1的平均值。特定实施例中，R4，R5，R6和R7都为氢。
根据特定实施例，这里描述的组合物可以包括一种或多种固化剂。一些实施例中，可以使用第一环氧化物和第二环氧化物使得第一环氧化物和第二环氧化物中的一种作为固化剂。另一实施例中，固化剂可以是芳族胺，脂族胺或胍化合物。说明性的芳族胺包括，但不局限于，二乙基甲基二胺，4，4′-二氨基二苯甲烷，Amicure 101固化剂，Ancamine 9360固化剂，Ancamine 9470固化剂，Ancamine Y固化剂，Ancamine Z固化剂(Air Products)，固化剂W(Hexion)，和HY5200固化剂(Huntsman)。本领域的普通技术人员可以根据这里描述的利益选择额外的可商业获得的适用于这里描述的芳族胺。说明性的商业获得脂族胺，包括，但不局限于，EpikureTM固化剂，AncamineTM固化剂和类似物。本领域的普通技术人员可以根据这里描述的利益选择额外的可商业获得的适用于这里描述的脂族胺。说明性的胍化合物包括，但不局限于双氰胺(从Alfa Aesar获得(Ward Hill，MA))，Aradur
Figure A20068005069100221
化合物，例如，从Huntsman Chemical获得的Aradur
Figure A20068005069100222
2844(盐湖城，UT)和类似物。本领域的普通技术人员可以根据这里描述的利益选择额外的可商业获得的适用于这里描述的双氰胺。
根据特定实施例，这里描述的组合物也可以包括联合-阻燃化合物。这里描述的组合物中的磷酸化合物至少提供了组合物的阻燃性。这里描述的组合物中也可以包括联合-阻燃化合物，以和磷酸化合物协同作用提供组合物的阻燃性，虽然这里描述的组合物的重要优势是阻燃协同剂，如五氧化二锑，不是必需的。然而，当适当时可以整合阻燃协同剂。当适用阻燃协同剂时，其适合于维持稳定的分散性。可以通过搅动和/或与合适的在本领域中已知的分散剂联合而达到分散效果。协同-阻燃剂的比例可以是每100份环氧化物中最多含10份。
根据特定实施例，这里描述的组合物可以包括一种或多种催化剂和/或加速剂，如硫化促进剂。催化剂和/或硫化促进剂可以在预浸料坯或碾压中使用组合物时加速其固化。特定实施例中，催化剂是咪唑和/或亚芳基聚胺中的一种或多种。特别是，咪唑催化剂可以是，例如，咪唑，1-甲基咪唑，1，2-二甲基咪唑，2-甲基咪唑，2-十七烷基咪唑，2-乙基-4-甲基咪唑，2-十一烷基咪唑，和1-(2-氰乙基)-2-苯基咪唑。合适的商业获得咪唑包括，但不局限于，Curezol
Figure A20068005069100231
2E4MZ，Curezol
Figure A20068005069100232
C17Z，和Curezol
Figure A20068005069100233
2PZ(从Air Products(UK)商业获得)。示例性的芳基聚胺催化剂包括，但不局限于，二乙基甲苯二胺，三(二甲胺基甲基)苯酚，和3-苯基-1，1-二甲基脲。另一实施例中，可以使用咪唑-亚芳基聚胺混合物；特别地，混合物包括了在芳基环高度烷基替换的亚芳基聚胺，典型地，可以使用至少三种此类替换。例如，二乙基甲基-替换间位-和对位-苯二胺可以作为聚胺催化剂使用。可以使用叔胺，如BDMA(苯二甲胺)和1，8-双氮双环(5，4，0)-7-十一碳烯。N-甲基哌嗪，三芳基磷化氢，磷盐，和替换的脲，如1，1-二甲基-3-苯基脲和1，1′-(4-甲基-m-亚苯基)双〔3，3-二甲基脲和1，1′-(4-甲基-m-亚苯基)双(3，3′-二甲基脲)也可以用作催化剂。本领域的普通技术人员可以根据这里描述的利益选择额外的催化剂和/或固化剂。催化剂和/或固化剂可以单独使用或可以将一种或多种催化剂和/或固化剂联合使用。
根据特定实施例，催化剂的实际数量可以根据组合物的制造而变化。至少在特定实施例中，在溶剂去除后使用具有催化效果数量的催化剂以获得固化。特定实施例中，每100份环氧化物至少0.5份催化剂，更特定的每100份环氧化物至少0.1份催化剂，例如，每100份环氧化物约0.01至0.02份催化剂。当使用充分去除碱性氮的聚亚苯基醚时，应合适地增加催化剂的比例以提供可行的反应速率。
根据特定实施例，共-催化剂和活性剂可以用于获得更高的固化效率。一个碳原子分离羰基的二酮盐，特别是乙酰丙酮化物，和脂肪酸盐，特别是硬脂酸盐和辛酸盐，是锌，镁，铝的合适形式。特别的实施例包括乙酰丙酮锌，硬脂酸锌，硬脂酸镁，乙酰丙酮铝，辛酸锌，新癸酸锌，和环烷酸锌。额外的二级催化剂包括，例如，马来酸酐和BF3-乙胺复合物。特定实施例中，共-催化剂可以按共-催化效果数量使用，并可以用于改善耐溶剂性和阻燃性。例如，基于全部固化组合物中的约0.1％至1.5％重量的锌，镁，或铝，可以作为共-催化剂存在。特定情况下，乙酰丙酮盐如乙酰丙酮锌，可以形成氢氧化物，其可失去乙酰丙酮并且在制备层压板的有机系统中不可溶。因此，期望采取步骤以维持锌或铝的分散稳定性。一种分散的方法是将组合物连续搅动。另一种方法是形成乙酰丙酮的醇化物，如与甲醇反应。在溶液或均质悬浮液中，在相同条件下醇化物中醇比乙酰丙酮更易丢失。
根据特定实施例，这里描述的组合物也可以包括一种或多种聚亚苯基醚化合物。聚亚苯基醚化合物典型地具有两个或多个结构式(VII)显示的结构单位。
Figure A20068005069100241
特定实施例中，每个R8和R9从氢，初级或二级低级烷(例如，含有1-7碳原子的烷烃)，初级或二级低级烯烃(例如，含有2-7碳原子的烯烃)，初级或二级低级炔烃(例如，含有2-7碳原子的炔烃)，苯基，氨基烷烃，二氨基烷烃，酰基，和hydrocarbonoxy中独立地选择。可替换初级低级炔烃基团的实施例是，甲基，乙基，n-丙基，n-丁基，异丁基，n-戊基，异戊基，2-甲基丁基，n-己基，2，3-二甲基丁基，2-，3-，或4-甲基戊基和对应的庚基基团。二级低级烷烃烃基团的实施例是，异丙基，仲丁基，和3-戊基。特定实施例中，任何忘记基团是直链而非分支。通常，每个R8是烷基或苯基，特别是C1-4烷基，而每个R9是氢。另一特定实施例中，每个R8和R9是从含有至少一个羰基基团的乙酰基，甲酸基和其他基团。特定实施例中，聚亚苯基醚成分可以为重量的30％至80％，更特别的为30％至50％，例如，40％至45％。
根据特定实施例，这里描述的组合物中使用的聚亚苯基醚可以包括，但不局限于均聚物和共聚物聚亚苯基醚，其可从GeneralElectric(Schenectady，NY)和Asahi Chemicals(Kawasaki，Japan)商业获得。例如，合适的均聚物包括，但不局限于那些包括2，6-二甲基-1，4-亚苯基醚单元。合适的共聚物包括，但不局限于，包括与2，3，6-三甲基-1，4-亚苯基醚单元联合的任意共聚物。本领域中的普通技术人员可以根据这里描述的利益容易地选择合适的任意共聚物，以及合适的均聚物。示范性商业可获得聚亚苯基醚包括聚亚苯基醚的分支Noryl
Figure A20068005069100251
，例如，Noryl
Figure A20068005069100252
PPO
Figure A20068005069100253
聚亚苯基醚(从General Electric(Schenectady，NY)商业获得)。本领域中的普通技术人员可以根据这里描述的利益容易地选择合适的额外商业可获得聚亚苯基醚。
根据特定实施例，包括改变特性的基团，如分子量，熔融粘度，和/或冲击强度的聚亚苯基醚也可以用于这里描述的组合物。特定实施例中，这些特性改变基团是无卤素或基本上无卤素的。本领域中的普通技术人员可以根据这里描述的利益容易地选择这些聚合物，并且示范性的聚合物可以通过已知的方法嫁接聚亚苯基醚获得，如非-羟基-乙烯基单体如丙烯腈和乙烯基芳香化合物(例如，苯乙烯)，或非-羟基-聚合物如聚苯乙烯和橡胶。结果产物可以包括嫁接和非嫁接基团。其他合适的聚合物是偶联聚亚苯基醚，其中偶联试剂以已知的方法与两个聚亚苯基醚羟基基团反应以产生更高分子量聚合物，其包括羟基基团反应产物和偶联试剂。说明性的偶联试剂是低分子量聚碳酸酯，苯醌，杂环，和formals。本领域中的普通技术人员可以根据这里描述的利益容易地选择其他合适的偶联试剂。
根据特定实施例，这里描述的组合物中使用的聚亚苯基醚可以具有3000至50000的平均分子量，更特别的至少10000至20000，例如，至少15000。特定实施例中，通过凝胶渗透色谱测定，聚亚苯基醚的平均分子量范围为20000至100000，更特别的为30000至80000，例如，50000。特定实施例中，以色谱在25℃测定，聚亚苯基醚的特性粘度范围为0.35至0.6dl/gram，更特别的为0.35至0.5dl/gram。
根据特定实施例，可以通过将至少一个对应的单羟基芳香化合物氧化偶联制备聚亚苯基醚。特别有用和易获得的单羟基芳香化合物是2，6-二甲苯酚(其中结构式I中每个R8和一个R9是甲基而其他R9是氢)，然而聚合物可以为聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基醚)，和2，3，6-三甲基酚(其中结构式I中每个R8和一个R9是甲基而其他R9是氢)。特定实施例中可以使用在许多专利和出版中描述的包括具有氨基烷基-替换末端基团的分子的聚亚苯基醚。特定实施例中，这些分子通常组成聚亚苯基醚的固定成分，典型地占重量的90％。可以通过整合一个初级或二级一元胺作为氧化偶联反应混合物的组成而获得此类型的聚合物。
根据特定实施例，典型地，在存在双酚，如双酚A(或类似物)时，聚亚苯基醚成分可以与起始物例如，苯甲酰过氧化物，2，2’-氮-二-异丁酰腈，月桂酰过氧化物，叔-丁基过氧-2-己酸乙酯和叔-戊基过氧-2-己酸乙酯，预-反应而“平衡”，从而通过剪切作用减少聚亚苯基醚的分子大小。这里使用的术语“双酚”指含有两个连接脂肪族或脂环族基团的羟基酚化合物，其也可包括芳香基替换。不期望受限于任何特定的科学理论，使用平衡聚亚苯基醚可以获得有效的漆混合粘度结果并且可以产生更好的组织饱和性和更高的流动性预浸料坯。
根据特定实施例，在包括聚亚苯基醚的组合物的实施方案中，期望在组合物中包括一种或多种稳定剂。不期望受限于任何特定的科学理论，稳定剂可以用于提高通常互不相溶的化合物或化学物的可溶性或可混和性。特定实施例中，相容剂是一种典型地在两种试剂中都可溶的介质并有助于整个溶液的均一性。相容剂的试剂特性可以依据所选择的聚亚苯基醚和选择的环氧化物而不同。特定实施例中，相容剂是一种非-金属试剂，例如，表面活性剂，分散剂，等。一些实施例中，聚(苯乙烯马来酐)，如SMA EF-40，SMA EF-60，等。(Sartomer Company，Inc.，(Exton，PA))可以作为相容剂使用。其他实施例中，多羟基化合物可以作为相容剂使用。
特定实施例中，相容剂是一种过渡金属盐，其以使聚亚苯基醚和环氧化物有效相容的数量存在。例如，锌或锡可以用于聚亚苯基醚和环氧化物的相容。特定的过渡金属盐，例如锡盐，可以抑制以单一玻璃化转变温度为特征证据的相相容性。此外，当与合适的固化剂和固化加速剂一起使用时，例如，催化剂，可以增加组合物的固化特性。相容剂的有效数量典型地可以为重量的0.05％至6.0％，更特别的为0.1％至5.0％，例如约聚亚苯基醚和环氧化物重量的1％至5％。一些实施例中，约5％重量的过渡金属盐，例如，辛酸锌，可以作为相容剂使用。示范性的锌盐包括，例如，辛酸锌，二-烷基二羧基锌，硫醇锌，醋酸锌，氧化锌，柠檬酸锌，β-苔黑酚酸甲锌，乙酰丙酮锌，硬脂酸锌，环烷酸锌和其类似物甚至其混合物。示范性的锡盐包括，例如，辛酸锡，二-烷基二羧基锡如二丁基二羧基锡(例如，二丁基二辛酸锡)，硫醇锡(例如，二丁基二月桂基硫醇锡)，醋酸亚锡，氧化锡，柠檬酸亚锡，含锡的β-苔黑酚酸甲酯，氯化亚锡，氯化高锡，四-苯基锡，四-丁基锡，三-n-丁基醋酸锡，二-n-二月桂酸锡，二甲基二氯化锡，和类似物甚至混合物。一些实施例中，相容剂也可以作用催化剂加速聚亚苯基醚和环氧化物的反应。
根据特定的其他实施例，这里描述的组合物可以使用硅烷偶联试剂。示范性的硅烷包括，但不局限于，3-(2-氨基乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷，gamma-氨丙基三乙氧基硅烷，和环氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷。硅烷可以作为共催化剂或初始催化剂使用。
根据其他特定实施例，这里描述的组合物也可以包括额外的成分以使均一性最大化。例如，脂肪酸盐，去污剂，表面活性剂，油，金属化合物，例如，钛化合物，和其类似物可以加入以增加均一性。本领域的普通技术人员可以根据这里描述的利益容易地选择可增加均一性的其他合适的化合物。
根据特定实施例，这里描述的组合物也可以包括一种或多种额外的材料。例如，组合物可以包括惰性气体，特定填充物如滑石，黏土，云母，硅土，氧化铝，Fuselex，Minusil 5，锂辉石，和碳酸钙。在包括填充物的实施例中，每100份阻燃剂组合物典型地与100至250份重量的填充物混合。织物湿润增强剂(例如，湿润剂和偶联剂)和极性液体如n-丁基乙醇，甲基乙基酮，聚硅醚，和四氢呋喃，在特定条件下是有利的。也可以存在这些材料如抗氧化剂，热和紫外稳定剂，润滑剂，抗静电剂，燃料，和色素。
根据特定实施例，这里描述的组合物典型地溶解于有效数量的惰性溶剂中，例如，惰性有机溶剂，其溶质含量典型地为清漆重量的20％至40％，更特定地为重量的25％至40％，例如，全部清漆重量的25％至35％。溶剂的自然性和特性是无标准的，使得溶剂可以通过温和的方法去除，例如蒸发。特定实施例中，使用芳香烃，如苯和甲苯。另一实施例中，使用Dowanol PM，丙酮，乙二醇脂和酮溶剂。混合和分散的持续也是无标准的；然而，为防止过早的固化，催化剂和硬化剂成分通常不应在温度高于60℃时被加入与环氧化物成分接触。
根据特定实施例，也可以包括增加组合物的耐溶解性的材料。例如，一种较少数量存在的提高组合物的耐溶解性和相容性的材料至少是一种脂肪族三(二烷基磷)钛酸盐。合适的磷酸钛酸盐在本领域中是已知的并且可商业获得。示范性的磷酸钛酸盐可以以结构式(VIII)表示。
Figure A20068005069100291
其中R10是C2-6初级或二级烷烃或烯烃，更特异地为烯烃，R11是C1-3烷烃，更特异地为甲基，R12是C1-5初级或二级烷烃，R13是具有一至八个碳原子的直链或分支烃，x为0至3，更特异地为0或1。一些实施例中，R10是烷烃，R11是甲基，R12是乙烷，R13是辛基，x是0。磷酸钛酸盐以每100份组合物中0.1-1.0份的重量存在，更特异地为每100份组合物中0.2至0.8份的重量存在，例如，每100份组合物中0.4至0.6份的重量。本领域中的普通技术人员具有能力根据这里描述的利益，选择合适的材料和合适的数量以改善这里描述的组合物的耐溶解性。
根据特定实施例，描述了包括阻燃数量的化学结合磷和具有至少120℃玻璃转化温度的无卤素或基本上无卤素组合物。特定实施例中，组合物可以包括无卤素或基本上无卤素环氧化物和磷酸化合物，例如，阻燃数量的化学结合磷。无卤素或基本上无卤素环氧化物和磷酸化合物的实际重量比例可以不同，只要组合物的玻璃转化温度为140℃或以上。特定实施例中，组合物包括约50％至约95％重量的无卤素环氧化物或约50％至约95％重量的基本上无卤素环氧化物。然而另一实施例中，组合物包括约5％至约30％重量的一种或多种磷酸化合物。一些实施例中，化学结合的磷的阻燃数量是基于组合物重量的3％，6％，或约3-6％重量的磷。环氧化物和磷化合物可以是任何这里描述的成分和其他本领域中普通技术人员根据这里描述的利益选择的合适成分。例如，磷化合物可以是颗粒大小小于10微米的化合物，或具有78.5μm2至1965μm2表面积的颗粒。组合物可以任意包括一种或多种其他成分，如这里描述的，例如，聚亚苯基醚，共-阻燃剂，填充剂等。本领域中的普通技术人员可以根据这里描述的利益，选择合适的这里描述的组合物中包括的额外材料。
根据特定实施例，描述了包括阻燃数量的化学结合磷和以IPC-TM-6502.4.8C测试的至少为4Ib/inch剥离强度的的无卤素或基本上无卤素组合物。IPC-TM-6502.4.8C测试方法(日期为12/94并且题目为“金属包层层压板的剥离强度”)通过在此引述对于任何用途全部合并与本文。特定实施例中，组合物可以包括无卤素或基本上无卤素环氧化物和磷化合物，例如，阻燃数量的化学结合磷。无卤素或基本上无卤素环氧化物和磷酸化合物的实际重量比例可以不同，只要以IPC-TM-6502.4.8C测试的组合物剥离强度至少为4Ib/inch。特定实施例中，组合物包括约50％至约95％重量的无卤素环氧化物或约50％至约95％重量的基本上无卤素环氧化物。然而另一实施例中，组合物包括约5％至约30％重量的一种或多种磷酸化合物。一些实施例中，化学结合的磷的阻燃数量是基于组合物重量的3％，6％，或约3-6％重量的磷。环氧化物和磷化合物可以是任何这里描述的成分和其他本领域中普通技术人员根据这里描述的利益选择的合适成分。例如，磷化合物可以是颗粒大小小于10微米的化合物，或具有78.5μm2至1965μm2表面积的颗粒。组合物可以任意包括一种或多种其他成分，如这里描述的，例如，聚亚苯基醚，共-阻燃剂，填充剂等。本领域中的普通技术人员可以根据这里描述的利益，选择合适的这里描述的组合物中包括的额外材料。
根据特定实施例，描述了包括阻燃数量的化学结合磷和以双流体室方法测试的在1MHz(50％含脂率)的介电常数约为5.0或更小的无卤素或基本上无卤素组合物。双流体室方法在IPC-TM-6502.5.5.3C描述，日期12/87，题目为“材料的介电常数(电容率)和损耗角正切(耗散因数)，”通过在此引述对于任何用途全部合并与本文。特定实施例中，组合物可以包括无卤素或基本上无卤素环氧化物和磷化合物，例如，阻燃数量的化学结合磷。无卤素或基本上无卤素环氧化物和磷酸化合物的实际重量比例可以不同，只要在1MHz(50％含脂率)的介电常数约为5.0或更小。特定实施例中，组合物包括约50％至约95％重量的无卤素环氧化物或约50％至约95％重量的基本上无卤素环氧化物。然而另一实施例中，组合物包括约5％至约30％重量的一种或多种磷酸化合物。一些实施例中，化学结合的磷的阻燃数量是基于组合物重量的3％，6％，或约3-6％重量的磷。环氧化物和磷化合物可以是任何这里描述的成分和其他本领域中普通技术人员根据这里描述的利益选择的合适成分。例如，磷化合物可以是颗粒大小小于10微米的化合物，或具有78.5μm2至1965μm2表面积的颗粒。组合物可以任意包括一种或多种其他成分，如这里描述的，例如，聚亚苯基醚，共-阻燃剂，填充剂等。本领域中的普通技术人员可以根据这里描述的利益，选择合适的这里描述的组合物中包括的额外材料。
根据特定实施例，描述了包括阻燃数量的化学结合磷和以双流体室方法测试的在1MHz(50％含脂率)的介电常数约为0.035或更小的无卤素或基本上无卤素组合物。特定实施例中，组合物可以包括无卤素或基本上无卤素环氧化物和磷化合物，例如，阻燃数量的化学结合磷。无卤素或基本上无卤素环氧化物和磷酸化合物的实际重量比例可以不同，只要在1MHz(50％含脂率)的介电常数约为0.035或更小。特定实施例中，组合物包括约50％至约95％重量的无卤素环氧化物或约50％至约95％重量的基本上无卤素环氧化物。然而另一实施例中，组合物包括约5％至约30％重量的一种或多种磷酸化合物。一些实施例中，化学结合的磷的阻燃数量是基于组合物重量的3％，6％，或约3-6％重量的磷。环氧化物和磷化合物可以是任何这里描述的成分和其他本领域中普通技术人员根据这里描述的利益选择的合适成分。例如，磷化合物可以是颗粒大小小于10微米的化合物，或具有78.5μm2至1965μm2表面积的颗粒。组合物可以任意包括一种或多种其他成分，如这里描述的，例如，聚亚苯基醚，共-阻燃剂，填充剂等。本领域中的普通技术人员可以根据这里描述的利益，选择合适的这里描述的组合物中包括的额外材料。
根据特定实施例，描述了包括阻燃数量的化学结合磷和以UL-94燃烧试验测定的阻燃性为V-0的无卤素或基本上无卤素组合物。UL-94燃烧试验(日期1997，七月29日)，通过在此引述对于任何用途全部合并与本文。特定实施例中，组合物可以包括无卤素或基本上无卤素环氧化物和磷化合物，例如，阻燃数量的化学结合磷。无卤素或基本上无卤素环氧化物和磷酸化合物的实际重量比例可以不同，只要以UL-94燃烧试验测定的阻燃性为V-0。特定实施例中，组合物包括约50％至约95％重量的无卤素环氧化物或约50％至约95％重量的基本上无卤素环氧化物。然而另一实施例中，组合物包括约5％至约30％重量的一种或多种磷酸化合物。一些实施例中，化学结合的磷的阻燃数量是基于组合物重量的3％，6％，或约3-6％重量的磷。环氧化物和磷化合物可以是任何这里描述的成分和其他本领域中普通技术人员根据这里描述的利益选择的合适成分。例如，磷化合物可以是颗粒大小小于10微米的化合物，或具有78.5μm2至1965μm2表面积的颗粒。组合物可以任意包括一种或多种其他成分，如这里描述的，例如，聚亚苯基醚，共-阻燃剂，填充剂等。本领域中的普通技术人员可以根据这里描述的利益，选择合适的聚亚苯基醚，共-阻燃剂，相容剂和/或固化剂，以提供包括阻燃数量的磷和以UL-94燃烧试验测定的阻燃性为V-0的合适阻燃组合物。
根据特定实施例，这里描述的一种或多种组合物可以用于一种或多种预浸料胚。不期望限制于任何特定的科学理论，预浸料胚包括一种底层(例如，纺织或无-纺织纤维底层)如玻璃，石英，聚酯，聚酰胺，聚丙烯，纤维素，尼龙或丙烯酸纤，低介电单向磁带，或表面具有组合物的内部交联纤维纺织布或无纺布。合适的低介电纤维包括商业可获得的高强度纤维如玻璃纤维，陶瓷纤维和芳香尼龙纤维。特定实施例中，预浸料胚纤维可以具有固定的纤维方向。预浸料胚以组合物浸渍，如一种或多种这里描述的组合物，并且这些预浸料胚可以应用热和压力处理。图1中，预浸料胚100可以包括一个通常的平面底层110，平面底层110上或内部可以带有一种或多种这里描述的组合物。底层的厚度可以是不同的，特定实施例中，底层厚度约为1mil至15mils，更特异地，1mil至10mils，例如，1-10mils厚度或期间的任何厚度。本领域中的普通技术人员可以根据描述的利益选择合适的预浸料胚底层的厚度。
根据特定实施例，可以通过将这里描述的一种或多种组合物暴露与一种底层上或内部而制备预浸料胚。特定实施例中，底层可以部分覆盖或遮挡使得底层的一部分接触这里描述的一种或多种组合物。其他实施例中，所有底层接触这里描述的一种或多种组合物。一种器具，如刷子，滚筒，喷雾嘴等，可以将一种或多种组合物应用于底层。一些实施例中，可以应用一种或多种额外组合物使得底层充分被组合物浸润。特定实施例中，底层中的一处或多处面积比其他面积接受到充分更多数量的组合物。这里描述的不同的组合物部署可以使预浸料胚表面具有不同物理和/或电特性。
根据特定特定实施例，底层用一种或多种组合物处理后，预浸料胚典型地与其他预浸料胚堆叠，形成的装配物经固定去除任何组合物中的溶剂。特定实施例中，通过将预浸料胚放置于高于溶剂气化温度的烤炉中固定预浸料胚堆叠。气化温度使溶剂气化并固定预浸料胚堆叠。固定的预浸料胚堆叠可以用于形成多种派生物，例如层压板，模型制品，印刷电路板等。本领域中的普通技术人员可以根据这里描述的利益使用这里描述的组合物制备预浸料胚。
根据特定实施例，预浸料胚可以包括额外的材料以改变预浸料胚的物理和/或电特性。例如，材料如人造橡胶，热塑性塑料等，可以加入预浸料胚以改变特性，例如，增加断裂抗力。预浸料胚也可以包括填充物，须状物，颗粒和类似物以改变预浸料胚的特性。一些实施例中，预浸料胚底层的一边或两边包括，布料，强力纤维层，玻璃，碳纤维，芳香物，液晶，纤维垫，导电油，金属箔，如铜箔等。本领域中的普通技术人员可以根据这里描述的利益选择额外的材料以给予预浸料胚期望的物理和/电特性。
根据特定实施例，描述了包括至少两层，其中至少一层是预浸料胚的层压板。这里使用的术语层压板指包括至少两层的派生物，其中一层是预浸料胚，更特异地层压板至少约1至10层是预浸料胚，例如层压板的1至2层是预浸料胚。层压板可以在其一般或两边包括一层或多层导电层，例如，非-金属或金属箔层。例如，图2中，层压板200可以包括预浸料胚210和金属箔220。其他实施例中，层压板可以包括两种或更多预浸料胚，如图2B中显示的预浸料胚230和预浸料胚240。如多种出版和专利中描述，层压板典型地通过层压制备，包括模型或层压模型。例如，可以通过将1至20层预浸料胚堆叠制备层压板，并在堆叠预浸料胚一面或两面加入非-金属或金属箔，例如，铜箔，铝箔，锡箔等，并将最后的结构置于层压模型中。本领域中的普通技术人员可以根据这里描述的利益选择合适的非-金属箔，并且示范性的非-金属箔包括含有塑料，陶瓷，人造橡胶，碳黑，石墨，和钻石的材料。关于金属箔的类型，任何用于电绝缘材料和/或电导材料的合适金属箔都可以使用。此外，对于模型情况，例如，也可以使用那些用于电绝缘材料层压板和多层板的方法，并且，例如，可以使用多-级压力，多-级真空压力，连续模型机器，或高压模型机器，以合适温度加热，例如，100℃至250℃，2至100kg/cm2压力，0.1至5小时制备模型。此外，预浸料胚可以与内层的接线板接连并置于层压模型中制备多层板。本领域中的普通技术人员可以根据这里描述的利益，使用这里描述的组合物和预浸料胚制备层压板。
根据特定实施例，提供了包括一种或多种这里描述的预浸料胚的模型制品。特定实施例中，使用一种或多种这里描述的组合物和合适的纤维制备模型制品以提供纤维加固塑料。其他实施例中，由一种或多种预浸料胚制备模型制品并通过将预浸料胚层在装置，如一种心轴上缠绕，并对片层加热和加压形成期望的形状，如管状。其他实施例中，模型制品制备成期望的形状以应用于，例如，鱼竿，高尔夫球杆，飞行器面板，飞行器翅膀等。特定实施例中，预浸料胚在固定前预先切成形状，而在其他实施例中，预浸料胚固定后切成期望形状。本领域中的普通技术人员可以根据这里描述的利益，使用这里描述的组合物和预浸料胚制备模型制品。图3中，管状模型制品300包括至少两个预浸料胚，如显示的预浸料胚310和预浸料胚320。本领域中的普通技术人员可以根据这里描述的利益使用这里描述的组合物设计合适的模型制品。
根据特定实施例，提供了包括一种或多种这里描述的组合物的印刷电路板。印刷电路板的实施例包括具有导电层的绝缘底层，例如，在一面或两面的线路层。一些实施例中，制备导电层从而具有预定的模式。在使用多种导电层的实施例中，层之间可以通过电连接。绝缘底层的自然特性可以不同，绝缘底层的示范性材料包括，但不局限于玻璃，纺织和无纺纤维，和其他合适的可以接受这里描述的一种或多种组合物的材料。
根据特定实施例，这里描述的一种或多种组合物可以布置于绝缘底层上，并且结果装配物可以被固定体提供印刷电路板。一些实施例中，绝缘底层包括单层材料，而其他实施例中绝缘底层是一种多-层结构形式，例如，来源于多层预浸料胚复层。非-金属或金属箔也可以布置于绝缘底层的一层或两层。特定实施例中，金属箔可以布置于一面或双面并经蚀刻以提供绝缘底层上预定布线模式。图4中，印刷电路板400可以包括绝缘底层410和已经蚀刻的布置于绝缘底层410表面的金属箔导电层420。一些实施例中，绝缘底层一面的蚀刻金属箔通过绝缘底层上的通道，管道，通路或孔与绝缘底层对应面的蚀刻金属箔电传递。其他实施例中，导电层与其他无电传递。本领域中的普通技术人员可以根据这里描述的利益选择包括这里描述的组合物的合适的制备印刷电路板方法。
根据特定实施例，描述了加速预浸料胚装配的方法。方法包括提供一种或多种这里描述的组合物。特定实施例中，方法包括提供装配组合物至底层以形成预浸料胚的方案。本领域中的普通技术人员可以根据这里描述的利益，提供合适的加速预浸料胚装配的无-卤素或基本上无-卤素阻燃组合物。
以下具体描述了组合物和其在预浸料胚和层压板中的应用的特定实施例。除非另有说明，所有比例和百分比都按重量计算。
实施例
使用阻燃剂表面具有的小于10微米的颗粒磷酸化合物，比较所制备的两种组合物的效果。第一种组合物使用35份重量的溶剂(Dowanol PM)，12份重量的Melapur
Figure A20068005069100371
200(平均颗粒大小为25微米)，12份重量的Clarion OP-930，60份重量的HexionEpon828，3份重量的Epon 1031，37份重量的苯酚/甲醛酚醛(Bakelite’s IZ6635)，0.1份重量的2-甲基咪唑作为催化剂。第二种组合物使用35份重量的溶剂(Dowanol PM)，12份重量的Melapur
Figure A20068005069100381
200(平均颗粒大小为8微米)，12份重量的Clarion OP-930，60份重量的Hexion Epon828，3份重量的Epon1031，37份重量的苯酚/甲醛酚醛(Bakelite’s IZ6635)，0.1份重量的2-甲基咪唑作为催化剂。
使用以下方案制备每种组合物：阻燃剂和惰性填充物预分散于Dowanol PM中。对于此分散物，环氧化物(Hexion Epon828和Epon 1031)和酚醛以恒速搅动下加入。加入2-甲基咪唑催化剂，清漆在处理前放置12小时。
每种组合物都应用于型号7628玻璃纤维布(从BGFIndustrials，Inc商业获得)并在despatch LFD2-II-3烤炉中以171℃通风循环处理分钟制备预浸料胚。预浸料胚使用Wabash水压机以390℃，100psi压力处理4至5小时形成4-褶层压板，并在每一面带有1/2盎司铜箔复合(由Gould Electronics，Inc.获得)。8-褶7628玻璃型号的预浸料胚用于UL-94燃烧试验。
包括第一种组合物(25微米颗粒)的预浸料胚的燃烧时间为56秒，其在UL-94燃烧试验中相当于V1速率。包括第二种组合物(8微米颗粒)的预浸料胚的燃烧时间为39秒，其在UL-94燃烧试验中相当于V0速率。使用平均颗粒直径为8微米的Melapur200成分的燃烧时间相对于使用平均颗粒直径为25微米的Melapur
Figure A20068005069100383
200成分的燃烧时间减少了超过30％。
这里描述的实施例中的介绍单元，词语“一种”，“一种”，“这个”和“所述的”指具有一种或多种单元。术语“包括”，“包括”和“具有”是可扩展的并指可能在所列的单元外有附加的单元。本领域中的普通技术人员根据这里描述的利益可以知道，实施例中的不同成分可以与其他实施例中的不同成分交换或替换。如果在此引述整合的先前应用的术语意义与这里描述使用的术语意义冲突时，这里描述的术语意义将受控。
虽然以上已经描述了特定的方面，实施例和实施方案，本领域中的普通技术人员根据这里描述的利益可以认识到，对描述的示范性方面，实施例和实施方案附加，替换，修饰，和修改是可行的。

Claims (51)

1.一种阻燃组合物，包括：
基本上无-卤素环氧化物；和
有效数量的磷酸化合物以提供阻燃性。
2.权利要求1的组合物进一步包括约占重量40％至90％的基本上无-卤素环氧化物。
3.权利要求2的组合物进一步包括约占重量5％至30％的磷酸化合物。
4.根据权利要求1的组合物，其中磷酸化合物的平均颗粒大小小于约10微米。
5.根据权利要求1的组合物，其中磷酸化合物包括具有至少78.5μm2至1965μm2表面积的颗粒。
6.根据权利要求1的组合物，其中磷酸化合物提供了约为组合物重量的3％至6％重量的阻燃数量的化学联合磷。
7.根据权利要求1的组合物，其中磷酸化合物具有结构式
Figure A2006800506910002C1
其中R1，R2和R3可以从包括氮，氧和/或磷的，包括烷基，芳香基，和脂环族和杂环基团的组中独立选择。
8.根据权利要求1的组合物，其中磷化合物是一种有机磷。
9.权利要求1的组合物进一步包括约30％至80％重量的聚亚苯基醚。
10.权利要求1的组合物进一步包括至少一种共-阻燃剂。
11.权利要求1的组合物进一步包括由咪唑，1-甲基咪唑，1，2-二甲基咪唑，2-甲基咪唑，2-十七烷基咪唑，2-乙基-4-甲基咪唑，2-十一烷基咪唑，和1-(2-氰乙基)-2-苯基咪唑，二乙基甲苯二胺，三(二甲胺基甲基)苯酚，和3-苯基-1，1-二甲基脲和其混合物组成的组中选择的催化剂。
12.根据权利要求1的组合物，其中环氧化物是一种聚环氧化物.
13.根据权利要求12的组合物，其中聚环氧化物是一种双功能环氧化物，一种三功能环氧化物，或一种芳香多-功能环氧化物。
14.权利要求1的组合物具有至少约120℃的玻璃转化温度。
15.权利要求1的组合物具有以IPC-TM-6502.4.8C测试的至少为4.0lb/inch的剥离强度。
16.权利要求1的组合物具有以IPC-TM-6502.5.5.3C测试的在1MHz(50％含脂率)约为5.0或更小的介电常数。
17.权利要求1的组合物具有以IPC-TM-6502.5.5.3C测试的在1MHz(50％含脂率)约为0.035或更小的介电损耗因子。
18.一种包括来源于具有平均颗粒大小小于10微米的磷化合物的阻燃数量化学结合磷的基本上无-卤素组合物，基本上无-卤素组合物具有UL-94燃烧试验测定的V-0阻燃性。
19.权利要求18的基本上无-卤素组合物进一步包括一种环氧化物。
20.根据权利要求19的基本上无-卤素组合物，其中环氧化物的数量约为重量的40％至90％而磷化合物的数量约为重量的5％至30％。
21.一种包括来源于具有78.5μm2至1965μm2表面积的颗粒的的磷化合物的阻燃数量化学结合磷的基本上无-卤素组合物，基本上无-卤素组合物具有UL-94燃烧试验测定的V-0阻燃性。
22.权利要求21的基本上无-卤素组合物进一步包括一种环氧化物。
23.根据权利要求22的基本上无-卤素组合物，其中环氧化物的数量约为重量的50％至90％而磷化合物的数量约为重量的5％至30％。
24.一种包括一种环氧化物和一种阻燃数量的化学结合磷的基本上无-卤素组合物，并具有以IPC-TM-6502.4.8C测试至少为4.0lb/inch的剥离强度。
25.根据权利要求24的基本上无-卤素组合物，其中环氧化物的数量约为重量的50％至90％而磷化合物的数量约为重量的5％至30％。
26.一种包括一种环氧化物和一种阻燃数量的化学结合磷的基本上无-卤素组合物，并具有以IPC-TM-6502.5.5.3C测试的在1MHz(50％含脂率)约为5.0或更小的介电常数。
27.根据权利要求26的基本上无-卤素组合物，其中环氧化物的数量约为重量的50％至90％而磷化合物的数量约为重量的5％至30％。
28.一种包括一种环氧化物和一种阻燃数量的化学结合磷的基本上无-卤素组合物，并以IPC-TM-6502.5.5.3C测试的在1MHz(50％含脂率)约为0.035或更小的介电损耗因子。
29.权利要求28的基本上无-卤素组合物进一步包括一种环氧化物。
30.根据权利要求29的基本上无-卤素组合物，其中环氧化物的数量约为重量的50％至90％而磷化合物的数量约为重量的5％至30％。
31.一种包括以权利要求1中的组合物浸润底层的预浸料胚。
32.一种包括以权利要求18中的组合物浸润底层的预浸料胚。
33.一种包括以权利要求21中的组合物浸润底层的预浸料胚。
34.一种包括第一底层与第二底层堆叠的层压板，其中第一底层与第二底层中的至少一种包括权利要求1中的组合物。
35.一种包括第一底层与第二底层堆叠的层压板，其中第一底层与第二底层中的至少一种包括权利要求18中的组合物。
36.一种包括第一底层与第二底层堆叠的层压板，其中第一底层与第二底层中的至少一种包括权利要求21中的组合物。
37.一种包括多层的模型制品，其中多层中的至少一种以权利要求1中的组合物浸润。
38.一种包括多层的模型制品，其中多层中的至少一种以权利要求18中的组合物浸润。
39.一种包括多层的模型制品，其中多层中的至少一种以权利要求21中的组合物浸润。
40.一种包括以权利要求1中的组合物浸润的绝缘底层并在绝缘底层的至少一面具有导电层的印刷电路板。
41.一种包括以权利要求18中的组合物浸润的绝缘底层并在绝缘底层的至少一面具有导电层的印刷电路板。
42.一种包括以权利要求21中的组合物浸润的绝缘底层并在绝缘底层的至少一面具有导电层的印刷电路板.。
43.一种制备包括将权利要求1中的组合物部署底层制备预浸料胚的方法。
44.一种制备包括将权利要求18中的组合物部署底层制备预浸料胚的方法。
45.一种制备包括将权利要求21中的组合物部署底层制备预浸料胚的方法。
46.一种制备一种印刷电路板的方法，包括：
将权利要求1中的组合物部署底层；
底层与一种或多种额外的底层或片层堆叠；并且
固定堆叠的底层。
47.一种制备一种印刷电路板的方法，包括：
将权利要求18中的组合物部署底层；
底层与一种或多种额外的底层或片层堆叠；并且
固定堆叠的底层。
48.一种制备一种印刷电路板的方法，包括：
将权利要求21中的组合物部署底层；
底层与一种或多种额外的底层或片层堆叠；并且
固定堆叠的底层。
49.一种初定预浸料胚装配的方法，此方法包括提供权利要求1中的组合物。
50.一种初定预浸料胚装配的方法，此方法包括提供权利要求18中的组合物。
51.一种初定预浸料胚装配的方法，此方法包括提供权利要求21中的组合物。
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