CN105646862A - 含磷腈的聚酯、预浸板、复合金属基板以及线路板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含磷腈的聚酯、预浸板、复合金属基板以及线路板,所述含磷腈的聚酯具有如式(Ⅰ)所示的重复单元。所述含磷腈的聚酯具有良好阻燃性、耐热性、良好的机械性能,且介电常数低。另外,该组合物应用于复合金属基板和线路板可提高其阻燃性,同时具有良好的经济性及环保友好性。
Description
技术领域
本发明属于低介电材料技术领域,涉及含磷腈的聚酯、预浸板、复合金属基板以及线路板。
背景技术
以手机、电脑、摄像机、电子游戏机为代表的电子产品、以空调、冰箱、电视影像、音响用品等为代表的家用、办公电器产品以及其他领域使用的各种产品,为了安全,很大部分的产品都要求其具备低介电性和耐热性。
就电气性质而言,主要需考虑的因素还包括材料的介电常数以及介电损耗。一般而言,由于基板的讯号传送速度与基板材料的介电常数的平方根成反比,故基板材料的介电常数通常越小越好;另一方面,由于介电损耗越小代表讯号传递的损失越少,故介电损耗较小的材料所能提供的传输质量也较为良好。
因此,如何开发出具有低介电常数以及低介电损耗的材料,并将其应用于高频印刷电路板的制造,乃是现阶段印刷电路板材料领域亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明一方面提供一种含磷腈的聚酯,该聚酯具有良好的耐热性、机械性能、电性能、耐候性、抗疲劳性、低吸水率以及低介电常数和低介电损耗。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种含磷腈的聚酯,其具有如式(Ⅰ)所示的重复单元:
式(Ⅰ)中,M为环三磷腈基M1、环四以上磷腈基M2或非环状聚磷腈基M3中的任意一种或其至少两种的组合;
c为大于或等于4的整数,例如5、6、7,d为大于等于4的整数,例如5、6、7;
Y1、Y2、Y3、Y4、Cl、A和B均连接M的磷原子上。
Y1、Y2和Y3均独立地为不存在或如下基团中的任意一种或者至少两种的组合:
-O-R2-、-OOC-R3-或
其中,R2、R3和R4均独立地选自取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种或者至少两种的组合;
Y4为如下基团中的任意一种或者至少两种的组合:
-O-R2-、-OOC-R3-或
其中,R2、R3和R4均独立地为不存在或取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种或者至少两种的组合;
A或B均独立为由亲核试剂提供的惰性封端基团,n为≥1的整数,n例如为2、3、4、5、6、2~10、5~15、8~19或10~20等。
c和d不为零时,表示该磷腈分别被A和B取代。在本发明中,所述亲核试剂即指,可以与卤代磷腈发生亲核取代反应的亲核试剂。在亲核取代反应过程中,亲核试剂脱去离去基团,亲核基团进攻卤代磷腈中的卤素原子,亲核基团和M相连。例如,当采用甲醇CH3OH作为亲核试剂与卤代磷腈发生亲核取代反应时,CH3OH脱去H+,甲氧基CH3O-取代卤代磷腈中的卤素原子,与磷腈中的-P相连,此时A或B即为CH3O-。
在本发明中,所述A和B为惰性封端基团。所述“惰性封端基团”是指,一种官能团,其不带有活性基团,它不容易地或以一个实际的速度在常规的有机合成的条件下进行反应,其为亲核试剂与氯代磷腈化合物亲核取代反应后剩下的不含一般常识性反应的官能团。
在本发明中,所述惰性封端基团即A或B均独立地选自-OR13、-C≡C-R18、R22-COO-、-O-NO2或中的任意一种或者至少两种的组合;
R13为取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳氧基烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种或者至少两种的组合,R15、R16和R17均独立地为取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷基硫基、取代或未取代的环烷氧基、取代或未取代的芳烷氧基、取代或未取代的烷基芳氧基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种,R18为取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷基硫基、取代或未取代的环烷氧基、取代或未取代的芳烷氧基、取代或未取代的烷基芳氧基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种或者至少两种的组合,R22为取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种,R23和R24均独立地为取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷基硫基、取代或未取代的环烷氧基、取代或未取代的芳烷氧基、取代或未取代的烷基芳氧基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种,R26和R27均独立地为取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷基硫基、取代或未取代的环烷氧基、取代或未取代的芳烷氧基、取代或未取代的烷基芳氧基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种,R27为取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种。
在前述记载中,取代或未取代的直链烷基或支链烷基优选为取代或未取代的C1~C12(例如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10或C11)直链烷基或支链烷基,优选C1~C8直链烷基或支链烷基,当碳原子数为C1时即为甲基,碳原子数为C2时,即为乙基。
所述取代或未取代的环烷基优选为碳原子数为C3~C12(例如C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10或C11)的取代或未取代的环烷基。
取代或未取代的芳基优选为苯基、苄基、1,2,3,4-四氢萘基,等。苯基的实例包括联苯基、三联苯基、苯甲基、苯乙基或苯丙基等。
取代或未取代的杂芳基为五元或六元杂芳基。
取代或未取代的芳氧基烷基为C7-C13(例如C8、C9、C10、C11或C12)芳氧基烷基。
优选地,所述A或B为取代或未取代的烷氧基或芳基氧基。
烷氧基的例子包括,但不限于甲氧基、乙氧基、异丙氧基、丙氧基、丁氧基和戊氧基。烷氧基团可以被下列取代基取代,如烯基、炔基、卤素、羟基、烷基羰氧基、芳基羰氧基、烷氧基羰氧基、芳氧基羰氧基、羧酸酯、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氨基羰基、烷基氨基羰基、二烷基氨基羰基、烷硫基羰基、烷氧基、磷酸酯、膦酸根合、次膦酸根合、氨基(包括烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基和烷基芳基氨基),酰氨基(包括烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、氨基甲酰基和脲基)、脒基、亚氨基、巯基、烷硫基、芳硫基、硫代羧酸酯、硫酸酯、烷基亚磺酰基、磺酸基、氨磺酰基、磺酰氨基、硝基甲基、三氟甲基、氰基、叠氮基、杂环基、烷基芳基或芳族或杂芳族基团。卤素取代的烷氧基团的例子包括,但不限于一氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、一氯甲氧基、二氯甲氧基、三氯甲氧基。
所述芳基氧的实例包括苯氧基、苄氧基、萘氧基或联苯氧基,所述芳基氧可以被烷基等取代。
优选地,Y1、Y2、Y3和Y4均独立地选自如下基团中的任意一种或者至少两种的组合:
R4选自取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基中的任意一种或者至少两种的组合;
R5、R6和R9均独立地为取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种;
R7和R8均独立地为H、取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种,并且R7和R8不同时为H;当R7和R8中都没有H时,则代表磷酸中的两个羟基氢分别被R7和R8取代;当R7和R8中只有一个H时,则代表磷酸中的只有一个羟基氢被R7或R8取代;
R10、R11和R12均独立地为H、取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种,并且R10、R11和R12中至多有两个为H;当R10、R11和R12中均没有H时,代表焦磷酸的三个羟基氢分别被R10、R11和R12取代;当R10、R11、R12中只有一个H时,代表焦磷酸的两个羟基氢被R10、R11或R12中的两个取代;当R10、R11和R12中有两个H时,代表焦磷酸的一个羟基氢被R10、R11或R12中的任意一个取代。
另外,上述的Y1、Y2、Y3和Y4结构中,O、N与M的磷原子连接。
本发明所使用的术语“取代的”是指指定原子上的任何一个或多个氢原子被选自指定组的取代基取代,条件是所述指定原子不超过正常价态,并且取代的结果是产生稳定的化合物。当取代基是氧代基团或酮基(即=O)时,那么原子上的2个氢原子被取代。酮取代基在芳香环上不存在。“稳定的化合物”是指能够足够强健地从反应混合物中分离至有效的纯度并配制成有效的化合物。
优选地,在本发明中,M1结构为:
M2结构为:
其中,x大于等于4;
M3结构为:
其中,y大于等于3。
注意,M1、M2结构式的表示中,所出现符号仅仅是对“环状”结构的一种示意。M1、M2和M3中中P原子上连接的键仅代表三者中取代基取代发生在P原子上,不可理解为甲基的表示。
优选地,M表示主要由不饱和磷和氮原子构成的磷氮骨架的基团,即磷腈基团,具体为:M包含至少50wt%的环三磷腈基M1、至多48wt%的环四以上磷腈基M2以及至多48wt%的非环状聚磷腈基M3。
在本发明中,M1含量至少为50wt%,即M1含量可以为50wt~100wt%,M1为主体成分。当M1含量为100wt%时,则不含有M2和M3。本发明典型但非限制性的M1的含量可以为50wt%、51wt%、55wt%、58wt%、60wt%、65wt%、70wt%、74wt%、75wt%、80wt%、85wt%、90wt%、92wt%、95wt%、98wt%或100wt%。
在本发明中,M2含量至多为48wt%,即指,M2含量可以为0~48wt%。当M2含量为0wt%时,即指,不含有M2。本发明典型但非限制性的M2含量可以为0wt%、2wt%、5wt%、8wt%、11wt%、14wt%、17wt%、20wt%、23wt%、26wt%、29wt%、32wt%、35wt%、38wt%、42wt%、45wt%或48wt%。
在本发明中,M3含量至多为48wt%,即指,M3含量可以为0~48wt%。当M3含量为0wt%时,即指,不含有M3。本发明典型但非限制性的M3含量可以为0wt%、2wt%、5wt%、8wt%、11wt%、14wt%、17wt%、20wt%、23wt%、26wt%、29wt%、32wt%、35wt%、38wt%、42wt%、45wt%或48wt%。
在本发明中,若M1含量小于50wt%,或者M2多于48wt%,则与环氧树脂反应后的生成物在使用中均会损害耐热性、耐水性和机械性能。若M3含量大于48%,则与环氧树脂反应后的生成物在使用中将有可能因粘度过大而导致使用不便,以及因分子量过大而使其性能受到损害等不良结果。
在本发明中,所述含磷腈的聚酯的端基,可以为羟基封端,也可以为羧基封端,同时,也可以为一端羟基,一端羧基封端。
本发明另一方面提供一种含磷腈的聚酯的制备方法,由该方法制备的磷腈化合物具有良好阻燃性、耐热性、良好的机械性能,且介电常数低。
一种制备上述述含磷腈的聚酯的方法,通过将磷腈二酸与磷腈二醇发生缩聚反应得到。
所述磷腈二酸具有如下结构:
所述磷腈二醇具有如下结构:
c、d、A、B、Y1、Y2、Y3以及Y4的限定同上。
所述磷腈二酸的制备方法为:
当Y1和Y2相同,将磷腈氯化物与H-Y1-CN或H-Y2-CN化合物发生亲核取代反应,再在硫酸溶液中水解,-CN水解得到-COOH,即得到含羧基的磷腈化合物。当然也可以先将磷腈氯化物用可提供A基的亲核试剂取代部分氯原子后,再进行前述反应。
当Y1和Y2不同,将磷腈氯化物与H-Y1-CN发生亲核取代反应,然后再与或H-Y2-CN化合物发生亲核取代反应,再在硫酸溶液中水解,-CN水解得到-COOH,即得到含羧基的磷腈化合物。当然也可以先将磷腈氯化物用可提供A基的亲核试剂取代部分氯原子后,再进行前述反应。
此外,还可以通过将磷腈氯化物与H-Y1-CHO或H-Y2-CHO化合物发生亲核取代反应,然后将其进行氧化,使-CHO氧化生成-COOH,以得到磷腈二酸。
所述磷腈二醇的制备方法为:
当Y3和Y4相同,将磷腈氯化物与H-Y3-OH或H-Y4-OH的亲核取代试剂,进行亲核反应,得到磷腈二醇。当然也可以先将磷腈氯化物用可提供B基的亲核试剂取代部分氯原子后,再进行前述反应。
当Y3和Y4不相同,将磷腈氯化物与H-Y1-OH发生亲核取代反应,然后再与或H-Y2-OH化合物发生亲核取代反应,即得到磷腈二醇。当然也可以先将磷腈氯化物用可提供B基的亲核试剂取代部分氯原子后,再进行前述反应。
本发明再一方面提供一种具有良好阻燃性、耐热性、良好的机械性能、低介电常数的环氧树脂组合物。
该环氧树脂组合物中加入上述含磷腈的聚酯,作为固化剂。
至于环氧树脂组合物的环氧树脂、固化剂、其它填料可采用公知的环氧树脂。
所述环氧树脂组合物除前述含磷腈的聚酯外,还可以包括其他聚酯。
上述环氧树脂阻燃物可根据实际需要作为预浸板。
一种预浸板,其由如上述的阻燃组合物含浸或涂布于基材而成。
基材可以为玻璃纤维基材、聚酯基材、聚酰亚胺基材、陶瓷基材或碳纤维基材等。
这里,其含浸或涂布的具体工艺条件无特别限定。“预浸板”也为本领域技术人员所熟知的“粘结片”。
一种复合金属基板,其包括一张以上如上述预浸板依次进行表面覆金属层重叠、压合而成。
这里,表面覆金属层的材质为铝、铜、铁及其任意组合的合金。
复合金属基板的具体实例有CEM-1覆铜板、CEM-3覆铜板、FR-4覆铜板、FR-5覆铜板、CEM-1铝基板、CEM-3铝基板、FR-4铝基板或FR-5铝基板。
一种柔性覆铜板,所述柔性覆铜板包含一张以上本发明所述预浸板以及覆于叠合后的预浸板一侧或两侧的铜箔。
一种线路板,于上述的复合金属基板的表面加工线路而成。
阻燃性组合物或环氧树脂组合物的原料通过固化在复合金属基板上形成具有低介电性能和良好阻燃性的涂层,可提高线路板,例如电子产业、电气、电器产业、交通运输、航空航天、玩具产业等需要线路板的机器、设备、仪器、仪表等产业的广泛应用。
上述术语“×××基或基团”指×××化合物分子结构中脱去一个或多个氢原子或其它原子或原子团后剩余的部分。
本发明所述的含磷腈的聚酯既具有优异的聚酯特性,同时,磷腈还赋予了其优异的阻燃性,由此使得该阻燃性化合物具有良好阻燃性、耐热性、良好的机械性能,且介电常数低。
采用该含磷腈的聚酯得到的覆铜板的介电常数(1GHz)为3.0-3.1,介电损耗(1GHz)为0.005-0.006,Tg可达到172℃及以上,T-剥离强度可达到1.90kg/mm2及以上,层间剥离强度可达到1.64kg/mm2及以上,饱和吸水率可达到0.35%以下,阻燃性可达V-0级。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例含磷腈的聚酯的结构式如下:
带有搅拌装置的三口2000ml玻璃反应器里投入六氯环三磷腈1mol、丙酮200ml、NaCN2mol和甲醇钠4mol,一边搅拌、一边通氮气,升温到60℃,用60min滴入20%氢氧化钠溶液620g,保持60℃温度,搅拌反应15个小时。反应后,用物理方法去除体系中的杂质和水分,蒸馏掉体系中溶剂。将得到的产物在体积比为1:1:1的85%的乙酸:浓硫酸:水的介质中,在120℃回流1.5h,得到磷腈二酸,结构式为核磁氢谱数据:1HNMR(CDCl3,500MHz):11.0(m,羧基上的氢)3.39(s,OCH3)。
带有搅拌装置的三口2000ml玻璃反应器里投入六氯环三磷腈1mol、丙酮200ml、NaOH2mol和甲醇钠4mol,一边搅拌、一边通氮气,升温到60℃,用60min滴入20%氢氧化钠溶液620g,保持60℃温度,搅拌反应15个小时。反应后,用物理方法去除体系中的杂质和水分,蒸馏掉体系中溶剂,得到磷腈二醇,结构式为核磁氢谱数据:1HNMR(CDCl3,500MHz):3.39(s,OCH3),2.0(m,羟基上的氢)。
将磷腈二酸和磷腈二醇加入装有搅拌器装置、温度计和干燥管的三口瓶中,搅拌下升温至120℃,加入适量催化剂,继续升温到合适温度,定时取样测试反应酸值,计算羧基转化率。反应结束后用热丙酮将产品稀释后过滤,蒸去丙酮和水,得到酯当量为230g/eq的酯化物A。
红外谱图特征峰的位置:酯羰基1730-1740cm-1,酯基的C-O-C1200cm-1,磷腈骨架中P=N键的特征吸收峰1217cm-1,磷腈骨架中P-N874cm-1,磷腈骨架中P=N键的特征吸收峰1217cm-1,磷腈骨架中P-N874cm-1,甲基醚的吸收峰2995.3cm-1。
以上述酯化物A115g作为固化剂加入环氧当量为200g/eq的邻甲酚醛环氧树脂100g,固化促进剂吡啶0.2g,制备环氧树脂组合物。采用该环氧树脂组合物按照通用的覆铜板制作程序制得符合国标、UL等标准的标准覆铜板样品,命名为a覆铜板,测试a覆铜板的性能,其结果在表-1中表示。
实施例2
本实施例含磷腈的聚酯的结构式如下:
带有搅拌装置的三口2000ml玻璃反应器里投入六氯环三磷腈1mol、丙酮200ml、对氨基苯腈2mol和甲醇钠4mol,一边搅拌、一边通氮气、一升温到60℃,用60min滴入20%氢氧化钠溶液620g,保持60℃温度,搅拌反应15个小时。反应后,用物理方法去除体系中的杂质和水分,蒸馏掉体系中溶剂。将得到的产物在体积比为1:1:1的85%的乙酸:浓硫酸:水的介质中,在120℃回流1.5h,得到磷腈二酸,结构式为核磁氢谱数据:1HNMR(CDCl3,500MHz):11.0(m,羧基上的氢),7.8(m,苯环上与羧基相连的碳的邻位碳上的氢),6.6(m,苯环上与羧基相连的碳的间位碳上的氢),4.0(m,氨基上氢),3.39(s,OCH3)。
带有搅拌装置的三口2000ml玻璃反应器里投入六氯环三磷腈1mol、丙酮200ml、对苯二酚2mol和甲醇钠4mol,一边搅拌、一边通氮气、一升温到60℃,用60min滴入20%氢氧化钠溶液620g,保持60℃温度,搅拌反应15个小时。反应后,用物理方法去除体系中的杂质和水分,蒸馏掉体系中溶剂,得到磷腈二醇,结构式为核磁氢谱数据:1HNMR(CDCl3,500MHz):3.39(s,OCH3),2.0(m,羟基上的氢)。
将磷腈二酸和磷腈二醇加入装有搅拌器装置、温度计和干燥管的三口瓶中,搅拌下升温至120℃,加入适量催化剂,继续升温到合适温度,定时取样测试反应酸值,计算羧基转化率。反应结束后用热丙酮将产品稀释后过滤,蒸去丙酮和水,得到酯当量为280g/eq的酯化物B。
红外谱图特征峰的位置:酯羰基1730-1740cm-1,酯基的C-O-C1200cm-1,磷腈骨架中P=N键的特征吸收峰1217cm-1,磷腈骨架中P-N874cm-1,磷腈骨架中P=N键的特征吸收峰1217cm-1,磷腈骨架中P-N874cm-1,甲基醚的吸收峰2995.3cm-1。
以上述酯化物B140g作为固化剂加入环氧当量为200g/eq的邻甲酚醛环氧树脂100g,固化促进剂吡啶0.2g,制备环氧树脂组合物。采用该环氧树脂组合物按照通用的覆铜板制作程序制得符合国标、UL等标准的标准覆铜板样品,命名为b覆铜板,测试b覆铜板的性能,其结果在表-1中表示。
实施例3
本实施例含磷腈的聚酯的结构式如下:
带有搅拌装置的三口2000ml玻璃反应器里投入六氯环三磷腈1mol、丙酮200ml、3-羟基丙腈2mol和甲醇钠4mol,一边搅拌、一边通氮气、一升温到60℃,用60min滴入20%氢氧化钠溶液620g,保持60℃温度,搅拌反应15个小时。反应后,用物理方法去除体系中的盐分、水分,再过滤去除体系中的不溶物质,蒸馏掉体系中溶剂。将得到的产物在体积比为1:1:1的85%的乙酸:浓硫酸:水的介质中,在120℃回流1.5h,得到磷腈二酸,结构式为核磁氢谱数据:1HNMR(CDCl3,500MHz):11.0(m,羧基上的氢),3.80(m,HOOC-CH2CH 2-O),3.39(s,OCH3),2.4(m,HOOC-CH 2CH2-O)。
带有搅拌装置的三口2000ml玻璃反应器里投入六氯环三磷腈1mol、丙酮200ml、丙二醇2mol和甲醇钠4mol,一边搅拌、一边通氮气,升温到60℃,用60min滴入20%氢氧化钠溶液620g,保持60℃温度,搅拌反应15个小时。反应后,用物理方法去除体系中的盐分、水分,再过滤去除体系中的不溶物质,蒸馏掉体系中溶剂,得到磷腈二醇,结构式为核磁氢谱数据:1HNMR(CDCl3,500MHz):3.52(m,HO-CH 2CH2CH 2-O-),3.39(s,-OCH3),2.0(m,羟基上氢),1.7(m,HO-CH2CH 2CH2-O-)。
将磷腈二酸和磷腈二醇加入装有搅拌器装置、温度计和干燥管的三口瓶中,搅拌下升温至120℃,加入适量催化剂,继续升温到合适温度,定时取样测试反应酸值,计算羧基转化率。反应结束后用热丙酮将产品稀释后过滤,蒸去丙酮和水,得到酯当量为420g/eq的酯化物C。
红外谱图特征峰的位置:酯羰基1730-1740cm-1,酯基的C-O-C1200cm-1,磷腈骨架中P=N键的特征吸收峰1217cm-1,磷腈骨架中P-N874cm-1,磷腈骨架中P=N键的特征吸收峰1217cm-1,磷腈骨架中P-N874cm-1,甲基醚的吸收峰2995.3cm-1。
以上述酯化物C210g作为固化剂加入环氧当量为200g/eq的邻甲酚醛环氧树脂100g,固化促进剂吡啶0.2g,制备环氧树脂组合物。采用该环氧树脂组合物按照通用的覆铜板制作程序制得符合国标、UL等标准的标准覆铜板样品,命名为c覆铜板,测试c覆铜板的性能,其结果在表-1中表示。
比较例1
环氧当量为200g/eq的邻甲基酚醛环氧树脂200g,加入酚羟基当量为105g/eq的线型酚醛树脂固化剂105g和作为阻燃剂的六苯氧基磷氰70g以及0.2g的吡啶,用适量的丁酮溶解成溶液,用标准玻璃布,按照常规的制作方法,得到含树脂量为50%的覆铜板d,覆铜d的各项性能在表-1中表示。
比较例2
环氧当量为200g/eq的邻甲基酚醛环氧树脂200g,加入具有如式(1)结构的树脂化合物220g,酯当量为220g/eq以及作为阻燃剂的六苯氧基磷氰70g和0.2g的吡啶,用适量的丁酮溶解成溶液,用标准玻璃布,按照常规的制作方法,得到含树脂量为50%的覆铜板e。覆铜e的各项性能在表-1中表示。
实施例和比较例的测试结果如下表-1所示(鉴于具体测试方法已为本领域技术人员所熟知,在此对方法不再详述)。
表-1
由表1可以看出,本发明采用含有式Ⅰ所示的分子结构的化合物作为固化剂制备的树脂组合物,使得由其制备得到的覆铜板的介电常数(1GHz)为3.0-3.1,介电损耗(1GHz)为0.005-0.006,Tg可达到172℃及以上,T-剥离强度可达到1.90kg/mm2及以上,层间剥离强度可达到1.64kg/mm2及以上,饱和吸水率可达到0.35%以下,阻燃性可达V-0级,明显优于对比例覆铜板的性能。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的含磷腈的聚酯、预浸板、复合金属基板以及线路板,但本发明并不局限于上述实施例,即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种含磷腈的聚酯,其特征在于,其具有如式(Ⅰ)所示的重复单元:
M为环三磷腈基M1、环四以上磷腈基M2或非环状聚磷腈基M3中的任意一种或其至少两种的组合;
c为大于或等于4的整数,d为大于等于4的整数;
Y1、Y2和Y3均独立地为不存在或如下基团中的任意一种或者至少两种的组合:
-O-R2-、-OOC-R3-或
其中,R2、R3和R4均独立地选自取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种或者至少两种的组合;
Y4为如下基团中的任意一种或者至少两种的组合:
-O-R2-、-OOC-R3-或
其中,R2、R3和R4均独立地为不存在或取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种或者至少两种的组合;
A或B均独立为惰性封端基团,n为≥1的整数。
2.如权利要求1所述的含磷腈的聚酯,其特征在于,所述惰性封端基团即A或B均独立地选自-OR13、-C≡C-R18、R22-COO-、或中的任意一种或者至少两种的组合;
R13为取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳氧基烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种或者至少两种的组合,R15、R16和R17均独立地为取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷基硫基、取代或未取代的环烷氧基、取代或未取代的芳烷氧基、取代或未取代的烷基芳氧基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种,R18为取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷基硫基、取代或未取代的环烷氧基、取代或未取代的芳烷氧基、取代或未取代的烷基芳氧基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种或者至少两种的组合,R22为取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种,R23和R24均独立地为取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷基硫基、取代或未取代的环烷氧基、取代或未取代的芳烷氧基、取代或未取代的烷基芳氧基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种,R26和R27均独立地为取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷基硫基、取代或未取代的环烷氧基、取代或未取代的芳烷氧基、取代或未取代的烷基芳氧基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种,R27为取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种;
优选地,Y1、Y2、Y3和Y4均独立地选自如下基团中的任意一种或者至少两种的组合:
R4选自取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基中的任意一种或者至少两种的组合;
R5、R6和R9均独立地为取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种;
R7和R8均独立地为H、取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种,并且R7和R8不同时为H;
R10、R11和R12均独立地为H、取代或未取代的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的杂芳基中的任意一种,并且R10、R11和R12中至多有两个为H。
3.如权利要求1或2所述的含磷腈的聚酯,其特征在于,M1结构为:
M2结构为:
其中,x大于等于4;
M3结构为:
其中,y大于等于3。
4.一种如权利要求1-3之一所述的含磷腈的聚酯的制备方法,其特征在于,通过将磷腈二酸与磷腈二醇发生缩聚反应得到。
5.一种环氧树脂组合物,其特征在于,包含权利要求1-3之一所述的含磷腈的聚酯。
6.一种预浸板,其特征在于,其由如权利要求5所述环氧树脂组合物含浸或涂布于基材而成;
优选地,所述基材为玻璃纤维基材、聚酯基材、聚酰亚胺基材、陶瓷基材或碳纤维基材。
7.一种复合金属基板,其特征在于,其包括一张以上如权利要求6所述预浸板依次进行表面覆金属层、重叠、压合而成。
8.如权利要求7所述的复合金属基板,其特征在于,所述表面覆金属层的材质为铝、铜、铁及其任意组合的合金;
优选地,所述复合金属基板为CEM-1覆铜板、CEM-3覆铜板、FR-4覆铜板、FR-5覆铜板、CEM-1铝基板、CEM-3铝基板、FR-4铝基板或FR-5铝基板。
9.一种柔性覆铜板,其特征在于,所述柔性覆铜板包含一张以上如权利要求5或6所述预浸板以及覆于叠合后的预浸板一侧或两侧的铜箔。
10.一种线路板,其特征在于,于权利要求7或8所述的复合金属基板的表面加工线路而成。
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