CN106660953A - 高耐热单体及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
提供了高耐热单体化合物、用于制备该化合物的方法及衍生自该化合物的组合物。还提供了衍生自该化合物的材料和制品。
Description
相关申请的引用
本申请要求2014年7月22日提交的美国临时申请号62/027,638的优先权,该申请以引用的方式将其全部内容结合在此。
背景技术
本公开一般地涉及高耐热单体、用于制造该单体的方法、包含该单体的可固化组合物及包含该固化组合物的制品和材料。
高性能单体材料和组合物可以用于广泛的应用,包括保护涂层、粘合剂、电子层压板(诸如在计算机电路板的制造中使用的那些)、地板和铺砌应用、玻璃纤维增强管及汽车部件(包括钢板弹簧、泵及电气组件)。在它们的固化形式中,这些材料为其他材料提供了包括良好附着力的期望性质、优异的耐腐蚀和耐化学品性质、高的拉伸强度及良好的电阻。仍亟需具有改进性能的材料。
发明内容
在一个方面中,公开了具有以下式的化合物:
其中R1和R2在每次出现时各自独立地选自反应性官能团;Ra和Rb在每次出现时各自独立地为卤素、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C3-C8环烷基或C1-C12烷氧基;p和q在每次出现时各自独立地为0至4;R13在每次出现时独立地为卤素或C1-C6烷基;c在每次出现时独立地为0至4;R14在每次出现时独立地为C1-C6烷基、苯基或被多达五个卤素或C1-C6烷基取代的苯基;Rg在每次出现时独立地为C1-C12烷基或卤素,或者两个Rg基团与它们连接的碳原子一起形成四元、五元或六元环烷基;且t为0至10。
在某些实施方式中,R1和R2在每次出现时各自独立地选自:氰基、卤代烷基、烯基、烯基烷基、炔基烷基、羟基烷基、丙烯酸酯烷基、
其中R3,在每次出现时,独立地选自C1-C12烷基、杂芳基、烷氧基、氨基和烷基氨基;R4-R6各自独立地选自氢、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C6-C18芳基、C7-C18烷基取代的芳基、C7-C18芳基-取代的烷基、C2-C12烷氧基羰基、C7-C18芳氧基羰基、C8-C18烷基取代的芳氧基羰基、C8-C18芳基取代的烷氧基羰基、腈、甲酰基、羧酸酯、亚氨酸酯和硫代羧酸酯;R7-R11各自独立地选自氢、卤素、C1-C12烷基、C2-C12烯基、羟基和氨基;R3a和R3b各自独立地选自氢和C1-C12烷基;且A在每次出现时独立地选自饱和的或不饱和的C2-C12二价烃基。
在某些实施方式中,R1和R2各自独立地选自:
在某些实施方式中,化合物可以为下列化合物中的任一个:
其中Ra和Rb在每次出现时各自独立地为卤素、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C3-C8环烷基或C1-C12烷氧基;p和q在每次出现时各自独立地为0至4;R13在每次出现时独立地为卤素或C1-C6烷基;c在每次出现时独立地为0至4;且R14在每次出现时独立地为C1-C6烷基、苯基或被多达五个卤素或C1-C6烷基取代的苯基。
在某些实施方式中,化合物具有通过高效液相色谱(HPLC)测定的80%或更高的纯度。
在某些实施方式中,化合物具有通过高效液相色谱(HPLC)测定的90%或更高的纯度。
在某些实施方式中,化合物具有通过高效液相色谱(HPLC)测定的95%或更高的纯度。
在某些实施方式中,化合物具有通过高效液相色谱(HPLC)测定的97%或更高的纯度。
在某些实施方式中,化合物具有通过高效液相色谱(HPLC)测定的98%或更高的纯度。
在某些实施方式中,化合物具有通过高效液相色谱(HPLC)测定的99%或更高的纯度。
在某些实施方式中,化合物可以为下列化合物中的任一个:
在某些实施方式中,化合物衍生自式(1′)的化合物:
在某些实施方式中,化合物衍生自式(1′-a)的化合物:
在某些实施方式中,式(1′-a)的化合物包含小于50ppm的氨基苯酚杂质、小于500ppm的酚酞或3ppm或更少的金属杂质。
在另一方面中,公开了一种可固化组合物,其包含(i)根据式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)、(IX)、(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、(1-a)、(2-a)、(3-a)、(4-a)、(5-a)、(6-a)、(7-a)、(8-a)、(9-a)、(10-a)、(1′)和(1′-a)中的任一个的化合物;(ii)固化促进剂;(iii)聚合抑制剂及(iii)任选的辅助共聚单体。
在某些实施方式中,辅助共聚单体选自马来酰亚胺树脂、苯并噁嗪树脂、乙烯基苄基醚树脂、含烯烃的单体或含炔烃的单体、芳基环丁烯树脂、全氟乙烯醚树脂、具有可以固化乙烯基官能度的低聚物和聚合物及它们的组合。
在某些实施方式中,固化促进剂是有机过氧化物。
在某些实施方式中,有机过氧化物选自枯烯过氧化物、2,5-二甲基己烷-2,5-二氢过氧化物、2,5-二甲基己烷-2,5-二氢过氧化物、α,α-双(叔丁基过氧化-间-异丙基)苯、二枯基过氧化物、二(三甲基甲硅烷基)过氧化物、三甲基甲硅烷基三苯基甲硅烷基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷(DHBP)、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)-己-3-炔(DYBP)、二叔丁基过氧化物(DTBP)、叔丁基枯基过氧化物、二枯基过氧化物(DCP)、二(叔丁基过氧化)间苯二甲酸酯、叔丁基过氧化苯甲酸酯、2,2-双(叔丁基过氧化)丁烷、2,2-双(叔丁基过氧化)辛烷、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧化)己烷、二(三甲基甲硅烷基)过氧化物、三甲基甲硅烷基苯基三苯基甲硅烷基过氧化物、α,α'-双(叔丁基过氧化-间-异丙基)苯、1,3-二(2-叔丁基过氧化异丙基)苯(DIPP)、苯甲酰基过氧化物(BPO)、3,3',5,5'-四甲基-1,4-二苯氧基醌、四氯苯醌、2,4,6-三叔丁基苯氧基、叔丁基过氧化异丙基单碳酸酯、偶氮二异丁腈及它们的组合。
在另一方面中,公开了一种固化组合物,其包含通过固化可固化组合物获得的产物。
在某些实施方式中,固化组合物表现出单一的玻璃化转变温度。
在某些实施方式中,固化组合物表现出大于或等于175℃的单一的Tg。在某些实施方式中,固化组合物表现出大于或等于200℃的单一的Tg。在某些实施方式中,固化组合物表现出大于或等于225℃的单一的Tg。在某些实施方式中,固化组合物表现出大于或等于250℃的单一的Tg。
在另一方面中,公开了一种包含固化组合物的制品。
在某些实施方式中,制品选自酸浴容器、中和罐、飞机组件、桥梁、桥面板、电解池、排气管、洗涤器、运动设备、楼梯、通道、汽车外板、地板、通风口、管道、天然气管道、导管、工业风扇、风扇外罩、鼓风机、工业混合器、船体、船甲板、海运码头护舷、瓷砖、建筑板、商业机器外壳、托盘、混凝土改性剂、洗碗机部件、冰箱部件、电器密封胶、电气面板、油罐、电解精炼罐、软水剂罐、燃料罐、长丝缠绕罐、长丝缠绕罐衬里、家具、车库门、栅格、防护体齿轮、行李、室外机动车辆、压力罐、印刷电路板、光波导管、天线罩、栏杆、铁路部件、漏斗车盖、车门、车厢衬里、卫星天线、指示牌、太阳能板、电话开关外壳、拖拉机部件、变压器盖、卡车部件、用于旋转电机的绝缘材料、换向器、芯绝缘材料和绳索和花边带、驱动轴联轴器、螺旋桨叶片、导弹组件、火箭发动机壳体、机翼部分、抽油杆、机身部分、飞机翼板、机翼整流罩、引擎机舱、货舱门、网球拍、高尔夫球杆、钓鱼竿、滑雪板、滑雪杖、自行车部件、横向钢板弹簧、泵、汽车烟雾泵、电气组件、嵌入件、工具、电缆接头、绕线、密集封装的多元件组件、机电装置的密封件、电池外壳、电阻器、保险丝、热熔断器件、印刷线路板的涂层、铸件项目、电容器、变压器、曲轴箱加热器、小型模制电子部件、线圈、半导体、化学处理部件、纸浆和造纸机器部件、发电部件、废水处理部件、洗涤塔、用于结构应用的拉挤成型部件、结构元件、栅格、安全围栏、游泳池、游泳池滑块、热浴缸、桑拿设备、在发动机罩应用下的驱动轴、用于复印机的干墨粉树脂、船舶工具、船舶复合材料、热防护层、潜艇船体、原型生成部件、层压饰件、钻孔夹具、粘合夹具、检验夹具、工业金属成型模具、飞机弹性块和锤形式、真空成型工具、地板、用于生产和装配区的地板、用于清洁室的地板、用于机械工厂的地板、用于控制室的地板、用于实验室的地板、用于停车场的地板、用于冰箱的地板、用于冷却器的地板、用于户外装卸码头的地板、用于抗静电应用的导电组合物、装饰地板、用于桥梁的伸缩接头、用于贴补和修复结构混凝土中的裂缝的可注射砂浆、用于瓷砖的灌浆、机械轨道、金属销、螺栓和桩、用于油和燃料储罐的修复材料、运动设备、媒体设备、磨轮、砂轮、机械辊、输送带、军事设备、航天装备、航天组件、汽车组件、公共交通运输组件、印刷电路板、电气组件、光学组件、光电组件、计算机组件、船舶外部组件、船舶内部组件、气体储罐和风力涡轮机。
在某些实施方式中,制品选自航天组件、汽车组件、公共交通运输组件、印刷电路板、电气组件、光学组件、光电组件、计算机组件、船舶外部组件和船舶内部组件。
在某些实施方式中,通过树脂传递成型、片成型、块成型、拉挤、注塑成型、反应注塑成型(RIM)、大气压力成型(APM)、浇铸、离心浇铸、静态浇铸、开模浇铸、层压、触压成型、圆柱触压成型、压缩成型、真空辅助树脂传递成型、化学辅助树脂传递成型、配套工具成型、高压釜固化、在空气中热固化、真空装袋、西蒙复合树脂灌注制造方法(Seeman’sComposite Resin Infusion Manufacturing Processing,SCRIMP)、敞开式成型、长丝缠绕、圆柱长丝缠绕或它们的组合制备制品。
在另一方面中,公开了一种包含固化组合物的材料,其中该材料是复合材料、涂料、粘合剂、密封胶或密封剂。
在某些实施方式中,材料包含一种或多种额外的组分,其各自独立地选自阻燃剂、填料、增强纤维、染料、颜料、着色剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、增塑剂、润滑剂、流动改性剂、抗滴落剂、抗结块剂、抗静电剂、流动促进剂、加工助剂、底物粘合剂、脱模剂、增韧剂、低收缩添加剂、应力消除添加剂及它们的组合。
在某些实施方式中,填料选自:氧化铝、二氧化硅、氮化硼氮化铝、氮化硅、氧化镁、硅酸镁、玻璃纤维、玻璃毡、二氧化硅粉、煅制二氧化硅、球形二氧化硅、硫脲、Al2O3、滑石、高岭土、粘土、三氧化锑、玻璃泡、空心玻璃微球、芳纶纤维和石英。
在某些实施方式中,复合材料是玻璃纤维类复合材料、碳纤维类复合材料或它们的组合。
在某些实施方式中,材料通过树脂传递成型方法制备。
本文进一步描述这些化合物、组合物、方法及工艺。
具体实施方式
本公开涉及高耐热、高纯度化合物、用于制备这些化合物的方法,及包含这些化合物的可固化组合物。本公开还涉及衍生自这些化合物及可固化组合物的材料和制品。公开的化合物可以用于制备具有良好热性能和机械性能(例如,高的玻璃化转变温度(Tg)和延展性)的复合材料,并且可以特别地适用于交通运输和航天应用。
先前已经通过每个分子具有例如,三个或四个反应性官能团的多官能树脂增加复合材料网络的交联密度实现了热固性材料的热性能。固化这些多官能树脂(例如,具有芳香族胺)产生具有非常高的交联密度的热固性基质。然而,基质的高交联性质可以导致固有脆性。相比之下,公开的化合物可以提供具有适当耐热性和延展性而没有导致脆性的高交联密度的热固性基质。
公开的树脂还可以提供具有低粘度的优点。低粘度树脂可以用于通过树脂传递成型方法制备这些部分。例如,树脂可以用于获得进入至包含玻璃预制件的模具中的较短的填充时间而不移动玻璃预制件。模具可以为等温的,并且一旦树脂进入模具中,它就可以升温并且开始固化,同时伴随着粘度的增加。例如,低粘度树脂还可以用于制备电子模制品以封装微芯片。
树脂的低粘度可以至少部分地归因于树脂的高纯度。
除非另外定义,否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。在冲突的情况下,包括这些定义的本文件将处于支配地位。下面描述优选方法和材料,但是在本发明的实践中或者测试中可以使用与本文描述的那些相类似或等同的方法和材料。所有公开案、专利申请、专利和本文提及的其他参考文献均通过引用的方式将其全部内容结合至本文。本文公开的材料、方法及实例仅为例示性的并且不意图是限制性的。
如在本文使用的,术语“包括”、“包含”、“具有”、“有”、“可以”、“含有”及它们的变型意图为不排除附加动作或结构的可能性的开放式连接性短语、术语、或词语。除非上下文清楚规定其他情况,否则单数形式“一”、“一个”和“这个”包括复数的参考。本公开还涵盖“包括”、“组成于”和“基本上组成于”本文提出的实施方式或元素的其他实施方式,不论是否明确阐述。
连接术语“或者”包括通过该连接术语相连的一个或多个列举元素的任意及所有组合。例如,短语“包括A或B的设备”可以是指在B不存在的情况下包括A的设备、在A不存在的情况下包括B的设备或者存在A和B二者的设备。短语“A、B…和N中的至少一个”或“A、B、…N或它们的组合中的至少一个”在最广泛的意义上被定义为意指选自包括A、B、…和N的组的一个或多个元素,换言之元素A、B、…或N中的一个或多个的任意组合包括单独的或结合一个或多个还可以包括组合形式的未列举的附加元素的其他元素的任何一个元素。
如本文使用的,“丙烯酸酯烷基”可以意指如本文定义的通过烷基附加至母体分子部分的丙烯酸酯。丙烯酸酯可以为取代的或未取代的。丙烯酸酯烷基的代表性实例包括但不限于H2C=CH2-C(O)O-CH2-和H2C=CH(CH3)-C(O)O-CH2-。
如本文使用的,“烯基烷基”可以意指如本文定义的通过烷基附加至母体分子部分的烯烃。
如本文使用的,“烷基”可以意指线性、支链或环烃基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基、环戊基、环己基等。
如本文使用的,“炔基烷基”可以意指如本文定义的通过烷基附加至母体分子部分的炔烃。
如本文使用的,“芳基”可以意指包含从6至36个环碳原子的取代的或未取代的芳基基团。芳基的实例包括但不限于,苯基、二环烃稠合环体系,或三环烃稠合环体系,其中一个或多个环是苯基。
如本文使用的,“芳基烷基”可以意指如本文定义的通过烷基附加至母体分子部分的如本文定义的芳基。
如本文使用的,“共聚物”可以意指与衍生自仅一个结构单元或单体的均聚物不同,其衍生自两个或多个结构单元或单体物种的聚合物。
如本文使用的,“C3-C6环烷基”可以意指环丙基、环丁基、环戊基或环己基。
如本文使用的,“玻璃化转变温度”或“Tg”可以意指聚合物或材料将具有一种或多种有用性质的最高温度。这些性质包括抗冲击性、刚度、强度和形状保持性。可以使用差示扫描量热法测定Tg,并以摄氏度表示。
如本文使用的,“卤代”可以为连接至该前缀的取代基被一个或多个独立选择的卤素基团取代。例如,“C1-C6卤代烷基”意指其中一个或多个氢原子被独立选择的卤素基团取代的C1-C6烷基取代基。C1-C6卤代烷基的非限制性实例包括氯甲基、1-溴乙基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基和1,1,1-三氟乙基。应该认识到,如果取代基被多于一个卤素基团取代,则那些卤素基团可以相同或不同(除非另外规定)。
如本文使用的,“卤素”或“卤素原子”可以意指氟、氯、溴或碘原子。
如本文使用的,“杂芳基”可以意指任何芳香族杂环,其可以包括具有从1至3个选自N、O或S的杂原子的任选苯并缩合的5或6元杂环。杂芳基的非限制性实例可以包括吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、吲哚基、咪唑基、噻唑基、异噻唑基、吡咯基、苯基-吡咯基、呋喃基、苯基-呋喃基、噁唑基、异噁唑基、吡唑基、噻吩基、苯并噻吩基、异吲哚啉基、苯并咪唑基、喹啉基、异喹啉基、1,2,3-三唑基、1-苯基-1,2,3-三唑基等。
如本文使用的,“受阻苯酚稳定剂”可以意指3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸、十八烷基酯。
如本文使用的,“烃基”是指通过从烃除去一个氢原子形成的一价部分。代表性烃基是具有1至25个碳原子的烷基,如例如,甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、十一烷基、癸基、十二烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基及它们的异构体形式;具有6至25个碳原子的芳基,例如苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、联苯基、四苯基等的经环取代的和未经环取代的形式;具有7至25个碳原子的芳基烷基,例如苄基、苯乙基、苯丙基、苯丁基、萘辛基等的经环取代的和未经环取代的形式;及环烷基,例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基等。
“羟基烷基”是指被至少一个羟基取代的如本文定义的烷基。羟基烷基的代表性实例包括但不限于,羟基甲基、2-羟基乙基、3-羟基丙基、2,3-二羟基丙基、2,3-二羟基戊基、4-羟基丁基、2-乙基-4-羟基庚基、3,4-二羟基丁基和5-羟基戊基。
如本文使用的,“PETS脱模剂”可以意指季戊四醇四硬脂酸酯脱模剂。
如本文使用的,“亚磷酸酯稳定剂”可以意指三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
如本文使用的,“直链或支链C1-C3烷基”或“直链或支链C1-C3烷氧基”可以意指甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基和异丙氧基。
除非另外指出,各个前述基团可以为未取代的或取代的,条件是取代基不会显著地不利影响化合物的合成、稳定性或用途。
如本文使用的,术语“结构单元”和“单体”可以相互交换。
如本文使用的,“热稳定性”是指在热条件下,聚合物对分子量降低(降解,degradation)的抗性。因此,具有差的热稳定性的聚合物在热条件下可以表现出明显的分子量降低,例如在挤出、模塑、热成型、热压等条件期间。分子量降低还可以通过颜色形成和/或在诸如耐候性、光泽度、机械性能和/或热性能的其他性质的劣化(degradation)中表现。分子量降低还可以导致处理条件的显著变化诸如熔体粘度的变化。
为了阐述本文的数值范围,明确包括具有相同精确度的该数值范围之间的每个中间值。例如,对于6-9的范围,除了6和9之外还包括数字7和8,并且对于范围6.0-7.0,明确包括数字6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9和7.0。
公开了用于制备热固性或热塑性组合物的化合物(在本文还称为单体)。单体可以用于给予衍生自包含该单体的组合物的材料和制品以耐热性。
化合物可以具有通过高效液相色谱(HPLC)测定的大于或等于90%、大于或等于91%、大于或等于92%、大于或等于93%、大于或等于94%、大于或等于95%、大于或等于96%、大于或等于97%、大于或等于98%、大于或等于99%、大于或等于99.1%、大于或等于99.2%、大于或等于99.3%、大于或等于99.4%、大于或等于99.5%、大于或等于99.6%、大于或等于99.7%、大于或等于99.8%、或大于或等于99.9%的纯度。
化合物可以具有3ppm或更少、2ppm或更少、1ppm或更少、500ppb或更少、400ppb或更少、300ppb或更少、200ppb或更少、或100ppb或更少的金属杂质含量。金属杂质可以为铁、钙、锌、铝或它们的组合。化合物可以具有0.1wt%或更少的未知杂质含量。化合物可以具有使用测试方法ASTM D1209测量的40或更少、35或更少、30或更少、25或更少、20或更少、19或更少、18或更少、17或更少、16或更少或15或更少的颜色APHA值。
公开的化合物可以具有式(I)-(IX):
其中R1和R2在每次出现时各自独立地选自反应性官能团;Ra和Rb在每次出现时各自独立地为卤素、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C3-C8环烷基或C1-C12烷氧基;p和q在每次出现时各自独立地为0至4;R13在每次出现时独立地为卤素或C1-C6烷基;c在每次出现时独立地为0至4;R14在每次出现时独立地为C1-C6烷基、苯基或被多达五个卤素或C1-C6烷基取代的苯基;Rg在每次出现时独立地为C1-C12烷基或卤素,或者两个Rg基团与它们连接的碳原子一起形成四元、五元或六元环烷基;且t为0至10。
在某些实施方式中,R1和R2在每次出现时各自独立地选自:氰基、卤代烷基(例如,卤素-C1-C12-烷基)、烯基(例如,C2-C12烯基)、烯基烷基(例如,C1-C12-烷基-C2-C12烯基)、炔基烷基(例如,C1-C12-烷基-C2-C12炔基)、羟基烷基(例如,-C1-C12-烷基-OH)、丙烯酸酯烷基(例如,-C1-C12-烷基-O-丙烯酰基)、
其中R3,在每次出现时,独立地选自C1-C12烷基、杂芳基、烷氧基(例如,C1-C12烷氧基)、氨基和烷基氨基(例如,C1-C12烷基氨基);R4-R6各自独立地选自氢、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C6-C18芳基、C7-C18烷基取代的芳基、C7-C18芳基取代的烷基、C2-C12烷氧基羰基、C7-C18芳氧基羰基、C8-C18烷基取代的芳氧基羰基、C8-C18芳基取代的烷氧基羰基、腈、甲酰基、羧酸酯、亚氨酸酯和硫代羧酸酯;R7-R11各自独立地选自氢、卤素、C1-C12烷基、C2-C12烯基、羟基和氨基;R3a和R3b各自独立地选自氢和C1-C12烷基;且A在每次出现时独立地选自饱和的或不饱和的C2-C12二价烃基。
在某些实施方式中,R1和R2各自独立地选自:
在某些实施方式中,公开的化合物基本上不含低聚物杂质。化合物可以具有通过高效液相色谱测定的小于或等于3%、小于或等于2%、小于或等于1%、小于或等于0.5%、小于或等于0.4%、小于或等于0.3%、小于或等于0.2%或小于或等于0.1%的低聚物杂质含量。
化合物可以具有式(1)-(9)或它们的组合,
其中Ra和Rb在每次出现时各自独立地为卤素、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C3-C8环烷基或C1-C12烷氧基;p和q在每次出现时各自独立地为0至4;R13在每次出现时独立地为卤素或C1-C6烷基;c在每次出现时独立地为0至4;且R14在每次出现时独立地为C1-C6烷基、苯基或被多达五个卤素或C1-C6烷基取代的苯基。
化合物可以具有式(1-a)、(2-a)、(3-a)、(4-a)、(4-b)、(4-c)、(5-a)、(6-a)、(7-a)、(8-a)、(9-a)、(10-a)或它们的组合,
化合物可以衍生自相应的双酚。化合物可以衍生自式(1′)-(9′)的双酚或它们的组合,
其中Ra和Rb在每次出现时各自独立地为卤素、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C3-C8环烷基或C1-C12烷氧基;p和q在每次出现时各自独立地为0至4;R13在每次出现时独立地为卤素或C1-C6烷基;c在每次出现时独立地为0至4;R14在每次出现时独立地为C1-C6烷基、苯基或被多达五个卤素或C1-C6烷基取代的苯基;Rg在每次出现时独立地为C1-C12烷基或卤素,或者两个Rg基团与它们连接的碳原子一起形成四元、五元或六元环烷基;且t为0至10。
化合物可以衍生自式(1′-a)、(2′-a)、(3′-a)、(4′-a)、(4′-b)、(4′-c)、(5′-a)、(6′-a)、(7′-a)、(8′-a)、(9′-a)的双酚或它们的组合,
双酚可以具有97%或更高、98%或更高、99%或更高、99.5%或更高、99.8%或更高、99.90%或更高、或者99.95%或更高的纯度。双酚可以具有200ppm或更少、150ppm或更少、100ppm或更少、90ppm或更少、80ppm或更少、70ppm或更少、60ppm或更少、50ppm或更少、40ppm或更少、30ppm或更少、20ppm或更少、或者10ppm或更少的氨基苯酚杂质含量。氨基苯酚杂质可以为2-苯基-3-(4-氨基苯基)-3-(4-羟基苯基)苄甲内酰胺。双酚可以具有1,000ppm或更少、750ppm或更少、500ppm或更少、400ppm或更少、300ppm或更少、200ppm或更少、100ppm或更少、50ppm或更少的酚酞杂质含量。双酚可以具有3ppm或更少、2ppm或更少、1ppm或更少、500ppb或更少、400ppb或更少、300ppb或更少、200ppb或更少、或者100ppb或更少的金属杂质含量。金属杂质可以为铁、钙、锌、铝或它们的组合。双酚可以具有0.1wt%或更少的未知杂质含量。双酚可以具有使用测试方法ASTM D1209测量的40或更少、35或更少、30或更少、25或更少、20或更少、19或更少、18或更少、17或更少、16或更少、或者15或更少的颜色APHA值。
可以从由相应的双酚化合物[例如,式(1′)-(9′)的双酚]制备公开的化合物。可以在具有R1和R2基团来源的混合物中提供双酚。
可以以80%或更高、85%或更高、或者90%或更高的产率获得分离产物。
分离产物的纯度可以是通过高效液相色谱(HPLC)测定的大于或等于90%、大于或等于91%、大于或等于92%、大于或等于93%、大于或等于94%、大于或等于95%、大于或等于96%、大于或等于97%、大于或等于98%、大于或等于99%、大于或等于99.1%、大于或等于99.2%、大于或等于99.3%、大于或等于99.4%、大于或等于99.5%、大于或等于99.6%、大于或等于99.7%、大于或等于99.8%、或者大于或等于99.9%。分离产物可以基本上不含低聚物杂质。
还公开了包含公开的高耐热化合物的组合物。组合物可以为可以固化(热固性)组合物。组合物可以为热塑性组合物。
可以将公开的化合物与一种或多种额外的组分混合以提供组合物。例如,组合物可以进一步包含固化促进剂、辅助共聚单体、阻燃剂、填料、增强纤维、染料、颜料、着色剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、增塑剂、润滑剂、流动改性剂、抗滴落剂、抗结块剂、抗静电剂、流动促进剂、加工助剂、底物粘合剂、脱模剂、增韧剂、低收缩添加剂、应力消除添加剂及它们的组合。组合物可以包含一种或多种均聚物和共聚物组分(例如,聚碳酸酯、聚硅氧烷、聚苯醚、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、聚酯-聚碳酸酯共聚物)。
基于可固化组合物的总重量,组合物(例如,可固化组合物)可以包含1wt%至99.9wt%、3wt%至50wt%、5wt%至40wt%或10wt%至30wt%的量的公开的高耐热化合物。
当固化时,可固化组合物可以具有使用差示扫描量热法测量的大于或等于145℃、大于或等于150℃、大于或等于155℃、大于或等于160℃、大于或等于165℃、大于或等于170℃、大于或等于175℃、大于或等于180℃、大于或等于185℃、大于或等于190℃、大于或等于200℃、大于或等于210℃、大于或等于220℃、大于或等于230℃、大于或等于240℃、大于或等于250℃、大于或等于260℃、大于或等于270℃、大于或等于280℃、大于或等于290℃或者大于或等于300℃的Tg。可以使用10℃/分钟或20℃/分钟的加热速率进行差示扫描量热法(DSC)。与两个或多个Tg不同,固化组合物可以表现出单一的Tg,这表明单体共价结合至固化组合物的树脂基质。换言之,在树脂基质内化合物不可能以单独相形式存在。取决于组分和固化促进剂的类型和相对量,玻璃转化可以例如在从100℃至300℃或150℃至200℃的范围内。
固化组合物可以表现出良好的冲击强度。在一些实施方式中,固化组合物表现出根据ASTM D 4812在23℃下使用2英尺磅的锤击能量测量的至少400焦耳每米、特别地400至600焦耳每米、更特别地450至550焦耳每米,且仍更特别地480至520焦耳每米的无缺口悬臂梁冲击强度。
固化组合物可以表现出良好的延展性。固化组合物可以表现出良好的断裂韧性、无缺口悬臂梁冲击强度和良好的拉伸伸长率。
在热解下,固化组合物可以表现出增加的炭生成。
固化组合物可以表现出低吸湿性。
固化时,固化组合物可以表现出降低的收缩率。
固化组合物可以表现出降低的介电性能。
固化组合物可以表现出根据IPC-TM-650 2.5.5.9在1,000兆赫下测量的2.8至3.2,特别地2.9至3.1,且更特别地3.00至3.06的介电常数。
固化组合物可以表现出根据IPC-TM-650 2.5.5.9在1,000兆赫下测量的0.011至0.017,特别地0.012至0.016,且更特别地0.013至0.015的损耗角正切。
固化组合物可以表现出在80℃下浸入去离子水中250小时之后测量的小于或等于5重量百分比(wt%),特别地小于或等于4wt,更特别地小于或等于3wt%,且仍更特别地小于或等于2wt%的吸水率。
固化组合物可以优选地表现出不大于30微米/米-℃(μm/m-℃),优选地不大于25μm/m-℃,更优选地不大于20μm/m-℃的低于其Tg的热膨胀系数(CTE)。
固化组合物可以同时表现出多种另外的有利性质。
将固化促进剂或试剂用作反应引发剂。为了增强交联乙烯基组分的有利效果的目的,可以包含固化促进剂。尽管单独的乙烯基单体和不饱和组分的存在可以加快高温下的固化,但仍需要添加固化催化剂或反应引发剂,这是由于根据工艺条件,有时难于保持高温至固化完成。
如果它能加速在适当温度下和适当时间内的乙烯基单体和辅助乙烯基共聚单体组合物的固化,并且提高诸如固化组合物的耐热性等的特性,则“反应引发剂”不受特别限制。用于热固性材料的不饱和部分的固化剂将包括能够在升高的温度下或在室温下产生自由基的任何化合物。此类固化催化剂将包括过氧化物类和非过氧化物类自由基引发剂二者。交联剂和引发剂的使用是本领域熟知的并在US6352782B2和US5352745中详细描述。简单地说,引发剂在交联剂的效力中起到了重要作用。
有用的过氧化物引发剂的实例包括枯烯过氧化物、2,5-二甲基己烷-2,5-二氢过氧化物、2,5-二甲基己烷-2,5-二氢过氧化物、α,α-双(叔丁基过氧化-间-异丙基)苯、二枯基过氧化物、二(三甲基甲硅烷基)过氧化物、三甲基甲硅烷基三苯基甲硅烷基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷(DHBP,还称为Perhexa 25B)、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)-己-3-炔(DYBP,还称为Perhexyne 25B,由Japanese firm Nippon YushiK.K.制造)、二叔丁基过氧化物(DTBP)、叔丁基枯基过氧化物、二枯基过氧化物(DCP)、二(叔丁基过氧化间苯二甲酸酯)、叔丁基过氧化苯甲酸酯、2,2-双(叔丁基过氧化)丁烷、2,2-双(叔丁基过氧化)辛烷、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧化)己烷、二(三甲基甲硅烷基)过氧化物、三甲基甲硅烷基苯基三苯基甲硅烷基过氧化物、α,α'-双(叔丁基过氧化-间-异丙基)苯、1,3-二(2-叔丁基过氧化异丙基)苯(DIPP)、苯甲酰基过氧化物(BPO)、3,3',5,5'-四甲基-1,4-二苯氧基醌、四氯苯醌、2,4,6-三叔丁基苯氧基、叔丁基过氧异丙基单碳酸酯和偶氮二异丁腈。
在某些实施方式中,可以通过进一步添加金属羧酸盐来进一步加速固化反应。在它们之中,α,α'-双(叔丁基过氧化-间-异丙基)苯作为反应引发剂是特别优选的。这是因为化合物具有相对高的反应引发温度,因此当不需要固化时(例如,在预浸料干燥期间)不引发固化,并且不损害乙烯基单体组合物的存储稳定性;低挥发性,这防止了预浸料干燥和储存期间蒸发;以及因此的优异的稳定性。
固化引发剂可以进一步包含能够引发不饱和组分的阴离子聚合的任何化合物。这种阴离子聚合引发剂包括例如,诸如氨基钠(NaNH2)和二乙基氨基锂(LiN(C2H5)2)的碱金属酰胺、C1-C10醇盐的碱金属和铵盐、碱金属氢氧化物、氢氧化铵、碱金属氰化物、诸如烷基锂化合物正丁基锂的有机金属化合物、诸如苯基溴化镁等的格氏试剂(Grignard reagent)等及它们的组合。特别地,固化引发剂可以包括2,5-二(叔丁基过氧化)-2,5-二甲基-3-己烷或二枯基过氧化物。在0℃至200℃的温度范围内,固化引发剂可以促进固化。
在一些实例中,将高分子量聚过氧化物材料用作引发剂。
高分子量聚过氧化物具有超过1,000且优选地超过3,000的分子量。特别有用的聚过氧化物引发剂、具有其分解产物的聚过氧化物官能化聚苯乙烯:
特殊的过氧化聚苯乙烯具有超过1,000且优选地超过3,000的分子量。
以下附图描述了可以使用的过氧化物官能化聚合物的一般结构。可以将聚合物官能化以在悬垂侧链中或在端基位置结合过氧化物基团:
已使用过氧化物基团官能化的一般性聚合物结构如下:
这些特殊的聚合物可以为上述指出的聚苯乙烯或聚乙基、聚丙烯、聚丁烯和聚甲基丙烯酸酯。如上所示,这些多官能化结构将在氧-氧键处断裂并且提供诸如叔丁氧金属的活性自由基部分以引发聚合,并且提供具有大于1,000的分子量的剩余惰性部分。
典型的非过氧化物引发剂包括诸如2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷、2,3-三甲基甲硅烷基氧基-2,3-二苯基丁烷的化合物及它们的组合。
辅助共聚单体可以为马来酰亚胺树脂。合适的马来酰亚胺包括具有以下结构的那些
其中M是自由基,并且具有化合价n,并且包含2至40个碳原子和
任选的一个或多个杂原子;每次出现的Z独立地为氢、卤素或C1-C18烃基;且n是1至10,特别地2或3或4。M可以为,例如,脂肪族、脂环族、芳香族或杂环。
合适的马来酰亚胺包括由以下结构表示的那些
其中每次出现的Z独立地为氢、C1-C18烃基或卤素;A是C1-C18亚烃基、氧基、砜、亚磺酰基、羧酸酯、羰基、碳酰胺基或硫化物;且n为0至10。
马来酰亚胺树脂的具体实例包括1,2-双马来酰亚胺乙烷、1,6-双马来酰亚胺己烷、1,3-双马来酰亚胺苯、1,4-双马来酰亚胺苯、2,4-双马来酰亚胺甲苯、4,4'-双马来酰亚胺二苯基甲烷、4,4'-双马来酰亚胺二苯基醚、3,3'-双马来酰亚胺二苯基砜、4,4'-双马来酰亚胺二苯基砜、4,4'-双马来酰亚胺二环己基甲烷、3,5-双(4-马来酰亚胺苯基)吡啶、2,6-双马来酰亚胺吡啶、1,3-双(马来酰亚胺甲基)环己烷、1,3-双(马来酰亚胺甲基)苯、1,1-双(4-马来酰亚胺苯基)环己烷、1,3-双(二氯马来酰亚胺)苯、4,4'-双(柠康酰亚胺)二苯基甲烷、2,2-双(4-马来酰亚胺苯基)丙烷、1-苯基-1,1-双(4-马来酰亚胺苯基)乙烷、α,α-双(4-马来酰亚胺苯基)甲苯、3,5-双马来酰亚胺-1,2,4-三唑、N,N'-亚乙基双马来酰亚胺、N,N'-六亚甲基双马来酰亚胺、N,N'-间亚苯基双马来酰亚胺、N,N'-对亚苯基双马来酰亚胺、N,N'-4,4'-二苯基甲烷双马来酰亚胺、N,N’-4,4'-二苯基醚双马来酰亚胺、N,N’-4,4'-二苯基砜双马来酰亚胺、N,N’-4,4'-二环己基甲烷双马来酰亚胺、N,N’-α,α'-4,4'-二亚甲基环己烷双马来酰亚胺、N,N’-间甲基二甲苯双马来酰亚胺、N,N’-4,4'-二苯基环己烷双马来酰亚胺和N,N’-亚甲基双(3-氯-对亚苯基)双马来酰亚胺,以及美国专利号3,562,223、4,211,860和4,211,861中公开的马来酰亚胺树脂。
可以通过本领域已知的方法制备马来酰亚胺树脂,例如在40至200℃的温度下,在有机溶剂中使0.1至0.8摩尔的链增长剂与每摩尔的双酰亚胺接触5分钟至5小时的时间。马来酰亚胺树脂可以为例如,如在US 4,211,860和US 4,211,861中描述的酰肼修饰的双马来酰亚胺。合适的N,N’-不饱和的双马来酰亚胺树脂可以以Compimide树脂商购自Technochemie GmbH。马来酰亚胺树脂可以为调整以满足特定加工需求的马来酰亚胺树脂的组合。
辅助共聚单体可以为苯并噁嗪树脂。合适的苯并噁嗪树脂包括具有以下结构的那些:
其中B是具有1至80个碳原子,特别地1至10个碳原子的线性或支链烃基(在一些实施方式中,B是烷基、环烷基、羰基、磺酰基、亚磺酰基、硫化物、氧基、烷基膦酰基、芳基膦酰基、异烷叉基、环烷叉基、芳基烷叉基、二芳基甲叉基、甲叉基、二烷基硅烷基、芳基烷基硅烷基或二芳基硅烷基);n是1至20,特别地1、2、3或4,更特别地2;且X是氢、被一个或多个氟原子任选取代的C1-C18烃基或C1-C40烃基胺(包括多胺)。取决于苯酚或苯氧基重复单元是否是聚苯并噁嗪中需要的,可以期望至少一个非氢X取代基在苯并噁嗪的氧原子的邻位、间位或对位。
众所周知,苯并噁嗪单体在有或没有溶剂的情况下由醛、苯酚和伯胺的反应制备。U.S.5,543,516描述了形成苯并噁嗪单体的无溶剂方法。Ning和Ishida在Journal ofPolymer Science,Chemistry Edition,vol.32,page 1121(1994)的文章描述了使用溶剂的程序。使用溶剂的程序通常是苯并噁嗪单体的文献中常见的。合适的苯酚化合物包括酚类和多酚类。使用多酚类与两个或更多个羟基反应以形成苯并噁嗪可以产生支链和/或交联产物。将酚基连接至苯酚中的基团可以为聚苯并噁嗪中的支化点或连接基团。
适用于在苯并噁嗪单体的制备中使用的酚类包括苯酚、甲酚、间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、2-烯丙基苯酚、3-烯丙基苯酚、4-烯丙基苯酚、2,6-二羟基萘、2,7-二羟基萘、2-(二苯基磷酰基)对苯二酚、2,2’-双酚、4,4-双酚、4,4’-异丙叉基双酚(双A)、4,4’-异丙叉基双(2-甲基苯酚)、4,4’-异丙叉基双(2-烯丙基苯酚)、4,4’(1,3-亚苯基二异丙叉基)双酚(双酚M)、4,4’-异丙叉基双(3-苯基苯酚)、4,4’-(1,4-亚苯基二异丙叉基)双酚(双酚P)、4,4’-乙叉基双酚(双酚E)、4,4’-氧基双酚、4,4’-硫代双酚、4,4’-磺酰基双酚、4,4’-亚磺酰基双酚、4,4’-六氟异丙叉基双酚(双酚AF)、4,4’-(1-苯基乙叉基)双酚(双酚AP)、双(4-羟基苯基)-2,2-二氯乙烯(双酚C)、双(4-羟基苯基)甲烷(双酚-F)、4,4'-(环戊叉基)双酚、4,4'-(环己叉基)双酚(双酚Z)、4,4'-(环十二烷叉基)双酚、4,4'-(二环[2.2.1]庚叉基)双酚、4,4'-(9H-芴-9,9-二基)双酚、异丙叉基双(2-烯丙基苯酚)、3,3-双(4-羟基苯基)异苯并呋喃-1(3H)-酮、1-(4-羟基苯基)-3,3-二甲基-2,3-二氢-1H-茚-5-醇、3,3,3',3'-四甲基-2,2',3,3'-四氢-1,1'-螺二[茚]-5,6'-二醇(螺二茚烷)、二羟基二苯甲酮(双酚K)、三(4-羟基苯基)甲烷、三(4-羟基苯基)乙烷、三(4-羟基苯基)丙烷、三(4-羟基苯基)丁烷、三(3-甲基-4-羟基苯基)甲烷、四(4-羟基苯基)乙烷、二环戊二烯基双(2,6-二甲基苯酚)、二环戊二烯基双(邻甲酚)和二环戊二烯基双酚。
用于形成苯并噁嗪的醛可以为任何醛。在一些实施方式中,醛具有1至10个碳原子。在一些实施方式中,醛是甲醛。用于形成苯并噁嗪的胺可以为芳香族胺、脂肪族胺、烷基取代的芳香族或芳香族取代的烷基胺。胺还可以是聚胺,尽管在一些情况下聚胺的使用将产生多官能化的苯并噁嗪单体。多官能化的苯并噁嗪单体相比于单管能官能的苯并噁嗪更可能产生支链和/或交联聚苯并噁嗪,这被预期将产生热塑性聚苯并噁嗪。
胺通常具有1至40个碳原子,除非它们包含芳香族环,并且因此它们可以具有6至40个碳原子。双官能或多官能化的胺的胺也可以充当连接一个聚苯并噁嗪与另一个聚苯并噁嗪的支化点。热聚合是用于聚合苯并噁嗪单体的优选方法。引起热聚合的温度典型地从150℃至300℃变化。聚合典型地在本体中进行,但也可以在溶液中进行。已知诸如羧酸的催化剂轻微降低聚合温度或者加速相同温度下的聚合速率。
已经发现,阳离子聚合引发剂导致在低至冷冻温度的温度下的苯并噁嗪单体的聚合。为了容易处理反应物和产物,优选的温度是-100℃至250℃,特别地-60℃至150℃。例如PCl5的一些阳离子引发剂由包含胺盐的苯并噁嗪单体形成重复单元。相比于没有胺盐的类似重复单元,这些重复单元在诸如水的极性溶剂中具有更好的溶解度。可以在苯并噁嗪熔化物中或在溶剂的存在下使用引发剂,允许溶剂含量从0到接近100%。许多溶剂可以用于阳离子聚合,并且它们的选择是阳离子聚合领域的技术人员已知的。
来自苯并噁嗪的阳离子引发的聚合的聚合物被用作具有良好热稳定性和/或阻燃性的模制品,如模制电路板、阻燃层压板或其他模制品,并且是耐高温炭的前体的来源。耐高温炭的常见用途包括飞机制动盘、用于烧结反应的设备和热屏蔽或热屏蔽材料。包含具有胺盐的重复单元的聚合物可以用于诸如粘度控制剂的部分或完全水溶性聚合物的应用。
通常,阳离子引发剂可以聚合苯并噁嗪单体或低聚物。合适的阳离子引发剂包括H2SO4、HClO4、BF3、AlCl3、t-BuCl/Et2AlCl、Cl2/BCl3、AlBr3、AlBr3、TiCl4、I2、SnCl4、WCl6、AlEt2Cl、PF5、VCl4、AlEtCl2和BF3Et2O。在一些实施方式中,聚合引发剂是PCl5、PCl3、POCl3、TiCl5、SbCl5、(C6H5)3C+(SbCl6)-或诸如酞菁氯化铝的金属卟啉化合物,已知其所有都从不饱和的单体的阳离子引发的聚合产生类似聚合物。合适的阳离子引发剂进一步包括对甲苯磺酸乙酯、三氟甲磺酸甲酯和三氟甲磺酸。典型地,各个引发剂引发具有从3至3,000个重复单元的聚合物,因此基于摩尔百分比,相对于单体所需的引发剂的量较小。然而,可能需要额外的引发剂以补偿由于外在水分和使阳离子失活的其他反应物所致的损失。在一些实施方式中,基于单体,使用0.001至50摩尔百分比的引发剂,特别地0.01至10摩尔百分比的引发剂引发这些阳离子的聚合。
辅助共聚单体可以为乙烯基苄基醚树脂。合适的乙烯基苄基醚树脂包括具有以下结构的那些:
其中A是具有化合价j的有机或无机自由基,且j从1至100,特别地1、2、3、4、5、6、7或8,更特别地2、3或4。
可以由苯酚与诸如乙烯基苄基氯的乙烯基苄基卤化物的缩合以制备乙烯基苄基醚来更容易地制备乙烯基苄基醚树脂。双酚-A和三苯酚以及多酚通常用于制备聚(乙烯基苄基醚),其可以用于制备交联热固性树脂。
合适的乙烯基苄基醚包括从乙烯基苄基氯或乙烯基苄基溴与间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、2,6-二羟基萘、2,7-二羟基萘、2-(二苯基磷酰基)对苯二酚、双(2,6-二甲基苯酚)2,2’-双酚、4,4-双酚、2,2’,6,6’-四甲基双酚、2,2’,3,3’,6,6’-六甲基双酚、3,3’,5,5’-四溴-2,2’6,6’-四甲基双酚、3,3’-二溴-2,2’,6,6’-四甲基双酚、2,2’,6,6’-四甲基-3,3’5-二溴双酚、4,4’-异丙叉基双酚(双酚A)、4,4’-异丙叉基双(2,6-二溴苯酚)(四溴双酚A)、4,4’-异丙叉基双(2,6-二甲基苯酚)(四甲基双酚A)、4,4’-异丙叉基双(2-甲基苯酚)、4,4’-异丙叉基双(2-烯丙基苯酚)、4,4’(1,3-亚苯基二异丙叉基)双酚(双酚M)、4,4’-异丙叉基双(3-苯基苯酚)、4,4’-(1,4-亚苯基二异丙叉基)双酚(双酚P)、4,4’-乙叉基双酚(双酚E)、4,4’-氧基双酚、4,4’-硫代双酚、4,4’硫代双(2,6-二甲基苯酚)、4,4’-磺酰基双酚、4,4’-磺酰基双(2,6-二甲基苯酚)、4,4’-亚磺酰基双酚、4,4’-六氟异丙叉基)双酚(双酚AF)、4,4’-(1-苯基乙叉基)双酚(双酚AP)、双(4-羟基苯基)-2,2-二氯乙烯(双酚C)、双(4-羟基苯基)甲烷(双酚-F)、双(2,6-二甲基-4-羟基苯基)甲烷、4,4'-(环戊叉基)双酚、4,4'-(环己叉基)双酚(双酚Z)、4,4'-(环十二烷叉基)双酚、4,4'-(二环[2.2.1]庚叉基)双酚、4,4'-(9H-芴-9,9-二基)双酚、3,3-双(4-羟基苯基)异苯并呋喃-1(3H)-酮、1-(4-羟基苯基)-3,3-二甲基-2,3-二氢-1H-茚-5-醇、1-(4-羟基-3,5-二甲基苯基)-1,3,3,4,6-五甲基-2,3-二氢-1H-茚-5-醇、3,3,3',3'-四甲基-2,2',3,3'-四氢-1,1'-螺二[茚]-5,6'-二醇(螺二茚烷)、二羟基二苯甲酮(双酚K)、三(4-羟基苯基)甲烷、三(4-羟基苯基)乙烷、三(4-羟基苯基)丙烷、三(4-羟基苯基)丁烷、三(3-甲基-4-羟基苯基)甲烷、三(3,5-二甲基-4-羟基苯基)甲烷、四(4-羟基苯基)乙烷、四(3,5-二甲基-4-羟基苯基)乙烷、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、二环戊二烯基双(2,6-二甲基苯酚)、二环戊二烯基双(邻甲酚)和二环戊二烯基双酚的反应制备的那些。
辅助共聚单体可以为含烯烃的单体或含炔烃的单体如含丙烯酸酯的化合物的、苯乙烯树脂或烯基芳香族单体、烯丙基单体等。合适的含烯烃和含炔烃的单体包括在美国专利号6,627,704中描述的那些。
一类含烯烃的单体是具有以下结构的含丙烯酸酯的化合物
其中A是具有化合价n的有机或无机自由基;X是氮或氧;Y是氧或硫;且每次出现的Z独立地选自氢、卤素和C1-C24烃基。
合适的含烯烃的单体包括能够经受自由基聚合的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯官能化材料。它们可以为单体和/或低聚物,如在美国专利号4,304,705中公开的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮和乙烯基吖内酯。这种单体包括单-、二-和聚丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯,例如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸、丙烯酸正己基酯、丙烯酸四氢糠基酯、N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯腈、丙烯酸十八酯、丙烯酸烯丙基酯、二丙烯酸甘油酯、三丙烯酸甘油酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、二丙烯酸1,6-己二醇酯、二丙烯酸1,3-丙二醇酯、二甲基丙烯酸1,3-丙二醇酯、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯、三甲基丙烯酸1,2,4-丁三醇酯、丙烯酸2-丙氧基乙基酯、二丙烯酸1,4-环己二醇酯、三丙烯酸季戊四醇酯、四丙烯酸季戊四醇酯、四甲基丙烯酸季戊四醇酯、六丙烯酸山梨糖醇酯、双[1-(2-丙烯酰氧基)]-甲氧基苯基二甲基甲烷、2,2-双[1-(3-丙烯酰氧基-2-羟基)]丙氧基苯基丙烷、三(羟基乙基)异氰酸酯三甲基丙烯酸酯;数均分子量200-500原子质量单位的聚乙二醇的双丙烯酸酯和双甲基丙烯酸酯以及数均分子量1000-10,000原子质量单位的聚丁二烯的双丙烯酸酯和双甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯化单体的可共聚组合如在美国专利号4,652,274中公开的那些;和丙烯酸酯化低聚物如在美国专利号4,642,126中公开的那些。
可以期望交联含烯烃单体或含炔烃单体。特别适合用作交联剂化合物的是丙烯酸酯,如丙烯酸烯丙基酯、二丙烯酸甘油酯、三丙烯酸甘油酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、二丙烯酸1,6-己二醇酯、二丙烯酸1,3-丙二醇酯、二甲基丙烯酸1,3-丙二醇酯、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯、三甲基丙烯酸1,2,4-丁三醇酯、二丙烯酸1,4-环己二醇酯、三丙烯酸季戊四醇酯、四丙烯酸季戊四醇酯、四甲基丙烯酸季戊四醇酯、六丙烯酸山梨糖醇酯、双[1-(2-丙烯酰氧基)]-对乙氧基苯基二甲基甲烷、2,2-双[1-(3-丙烯酰氧基-2-羟基)]丙氧基苯基丙烷、三甲基丙烯酸三(羟基乙基)异氰酸酯;和平均分子量200-500原子质量单位的聚乙二醇的双丙烯酸酯和双甲基丙烯酸酯。
在一些实例中,相对于官能化的PPE树脂组合物的总量,优选地使用3至20质量%的量的三至五官能的(甲基)丙烯酸酯化合物。可以使用三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPT)等作为三至五官能的甲基丙烯酸酯化合物,同时三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯等可以用作三至五官能的丙烯酸酯化合物。这些交联固化剂的添加进一步提高最终获得的层压片的耐热性。尽管可以使用具有少于或多于3至5个官能团的(甲基)丙烯酸酯化合物,但三至五官能的(甲基)丙烯酸酯化合物的使用在更大程度上提高所得层压片的耐热性。甚至在使用三至五官能的(甲基)丙烯酸酯化合物时,相对于官能化的PPE树脂组合物的总量,小于3质量%的量的该化合物的使用不能向最终层压片提供足够的耐热性,同时使用大于20质量%的量可能降低最终层压片的介电特性和抗湿性。
在含烯烃单体或含炔烃单体中还包含的是苯乙烯树脂或烯基芳香族单体。烯基芳香族单体可以具有以下结构:
其中各个R16独立地为氢、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C6-C18芳基;各个R17独立地为卤素、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、C6-C18芳基;p为1至4;且q为0至5。当p=1时,烯基芳香族单体被称为单官能烯基芳香族单体;当p=2-4时,烯基芳香族单体被称为多官能烯基芳香族单体;
合适的烯基芳香族单体包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-乙基苯乙烯、α-异丙基苯乙烯、α-叔丁基苯乙烯、α-苯基苯乙烯等;卤化苯乙烯,如氯苯乙烯、二氯苯乙烯、三氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、三溴苯乙烯、氟苯乙烯、二氟苯乙烯、三氟苯乙烯、四氟苯乙烯、五氟苯乙烯等;卤化烷基苯乙烯,如氯甲基苯乙烯等;烷氧基苯乙烯,如甲氧基苯乙烯、乙氧基苯乙烯等;多官能烯基芳香族单体,如1,3-二乙烯基苯、1,4-二乙烯基苯、三乙烯基苯、1,3-二异丙烯基苯、1,4-二异丙烯基苯等;和包括至少一种前述烯基芳香族单体的组合。在未规定取代基位置的前述取代的苯乙烯中,取代基可以占据芳香族环上的任何自由位置。
优选的烯基芳香族单体包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2-叔丁基苯乙烯、3-叔丁基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、1,3-二乙烯基苯、1,4-二乙烯基苯、1,3-二异丙烯基苯、1,4-二异丙烯基苯等和包括至少一种前述烯基芳香族单体的组合。优选的烯基芳香族单体进一步包括在芳香族环上具有1至5个卤素取代基的苯乙烯和包括这些卤化苯乙烯的至少一种的组合。
每100份封端聚(芳醚)、烯基芳香族单体和丙烯酰基单体的总体,组合物可以包含至少30份、优选地至少40份、更优选地至少50份的量的烯基芳香族单体。每100份封端聚(芳醚)、烯基芳香族单体和丙烯酰基单体的总体,组合物可以包含多达98份、优选地多达80份、更优选地多达70份的量的烯基芳香族单体。
含烯烃单体或含炔烃单体可以为烯丙基单体。烯属不饱和单体可以包括烯丙基单体。烯丙基单体是包含至少一个、优选地至少两个、更优选地至少三个烯丙基(-CH2-CH=CH2)基团的有机化合物。合适的烯丙基单体包括例如,邻苯二甲酸二烯丙基酯、间苯二甲酸二烯丙基酯、苯六甲酸三烯丙基酯、均苯三甲酸三烯丙基酯(triallyl mesate)、三烯丙基苯、氰酸三烯酯、异氰酸三烯酯、它们的组合和由它们制备的部分聚合产物。
特别地,具有优异相容性的异氰酸三烯酯或氰酸三烯酯是有利的。异氰酸三烯酯或氰酸三烯酯的代表性实例是异氰酸三烯丙基酯、异氰酸三甲基烯丙基酯、氰酸三甲基烯丙基酯、氰酸三烯丙基酯、异氰酸三烯丙基酯(TAIC)和氰酸三烯丙基酯(TAC),或优选的它们的组合。
这是因为这两种交联固化剂使层压片具有较低介电常数和优异耐热性以及可以靠性。此外,可以使用它的单体(下文简称为m-TAIC或m-TAC)或预聚物(下文简称为p-TAIC或p-TAC)作为TAIC或TAC,或者可以组合形式使用二者。
辅助共聚单体可以为芳基环丁烯树脂。合适的芳基环丁烯包括衍生自具有以下一般结构的化合物的那些:
其中B是具有化合价n的有机或无机自由基(包括羰基、磺酰基、亚磺酰基、硫化物、氧基、烷基膦酰基、芳基膦酰基、异烷叉基、环烷叉基、芳基烷叉基、二芳基甲叉基、甲叉基二烷基硅烷基、芳基烷基硅烷基、二芳基硅烷基和C6-C20苯酚化合物);每次出现的X独立地为羟基或C1-C24烃基(包括线性和支链烷基和环烷基);每次出现的Z独立地为氢、卤素或C1-C12烃基;且n是1至1000,特别地1至8,更特别地2或3或4。其他有用的芳基环丁烯和芳基环丁烯合成方法可以在美国专利号4,743,399、4,540,763、4,642,329、4,661,193、4,724,260和5,391,650中获悉。
辅助共聚单体可以为全氟乙烯醚树脂。有用的全氟乙烯醚包括具有以下结构的那些:
其中A是化合价n的二价有机或无机自由基;且n是1至1000,特别地1至8,更特别地2或3或4。
典型地,由苯酚和溴四氟乙烷,随后锌催化的还原消除,产生ZnFBr和期望的全氟乙烯醚来合成全氟乙烯醚。通过该路线,双、三和其他多酚可以产生双、三和聚(全氟乙烯醚)。
在它们的合成中有用的酚类包括间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、2,6-二羟基萘、2,7-二羟基萘、2-(二苯基磷酰基)对苯二酚、双(2,6-二甲基苯酚)、2,2’-双酚、4,4-双酚、2,2’,6,6’-四甲基双酚、2,2’,3,3’,6,6’-六甲基双酚、3,3’,5,5’-四溴-2,2’6,6’-四甲基双酚、3,3’-二溴-2,2’,6,6’-四甲基双酚、2,2’,6,6’-四甲基-3,3’5-二溴双酚、4,4’-异丙叉基双酚(双酚A)、4,4’-异丙叉基双(2,6-二溴苯酚)(四溴双酚A)、4,4’-异丙叉基双(2,6-二甲基苯酚)(四甲基双酚A)、4,4’-异丙叉基双(2-甲基苯酚)、4,4’-异丙叉基双(2-烯丙基苯酚)、4,4’(1,3-亚苯基二异丙叉基)双酚(双酚M)、4,4’-异丙叉基双(3-苯基苯酚)、4,4’-(1,4-亚苯基二异丙叉基)双酚(双酚P)、4,4’-乙叉基双酚(双酚E)、4,4’-氧基双酚、4,4’-硫代双酚、4,4’硫代双(2,6-二甲基苯酚)、4,4’-磺酰基双酚、4,4’-磺酰基双(2,6-二甲基苯酚)、4,4’-亚磺酰基双酚、4,4’-六氟异丙叉基双酚(双酚AF)、4,4’-(1-苯基乙叉基)双酚(双酚AP)、双(4-羟基苯基)-2,2-二氯乙烯(双酚C)、双(4-羟基苯基)甲烷(双酚-F)、双(2,6-二甲基-4-羟基苯基)甲烷、4,4'-(环戊叉基)双酚、4,4'-(环己叉基)双酚(双酚Z)、4,4'-(环十二烷叉基)双酚、4,4'-(二环[2.2.1]庚叉基)双酚、4,4'-(9H-芴-9,9-二基)双酚、3,3-双(4-羟基苯基)异苯并呋喃-1(3H)-酮、1-(4-羟基苯基)-3,3-二甲基-2,3-二氢-1H-茚-5-醇、1-(4-羟基-3,5-二甲基苯基)-1,3,3,4,6-五甲基-2,3-二氢-1H-茚-5-醇、3,3,3',3'-四甲基-2,2',3,3'-四氢-1,1'-螺二[茚]-5,6'-二醇(螺二茚烷)、二羟基二苯甲酮(双酚K)、三(4-羟基苯基)甲烷、三(4-羟基苯基)乙烷、三(4-羟基苯基)丙烷、三(4-羟基苯基)丁烷、三(3-甲基-4-羟基苯基)甲烷、三(3,5-二甲基-4-羟基苯基)甲烷、四(4-羟基苯基)乙烷、四(3,5-二甲基-4-羟基苯基)乙烷、双(4-羟基苯基)苯基氧化膦、二环戊二烯基双(2,6-二甲基苯酚)、二环戊二烯基双(2-甲基苯酚)和二环戊二烯基双酚。
辅助共聚单体可以为具有可以固化乙烯基或可以固化不饱和的官能度的低聚物或聚合物。这种材料包括具有可交联不饱和键的低聚物和聚合物,例如可固化的或不饱和的橡胶、不饱和聚酯或乙烯基酯树脂、聚酯/环氧基共聚物树脂、不饱和酯酰亚胺树脂和可固化硅树脂。
可固化橡胶包括苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)和具有基于丁二烯的不饱和键的腈丁二烯橡胶(NBR);天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、氯丁二烯橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)和具有基于异戊二烯的不饱和键的卤化丁基橡胶;具有基于二环戊二烯(DCPD)、乙叉基降冰片烯(ENB)或1,4-二己二烯(1,4-HD)的不饱和键的乙烯-α-烯烃共聚物弹性体(即,通过共聚合乙烯、α-烯烃和二烯获得的乙烯-α-烯烃共聚物,例如乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)和乙烯-丁烯二烯三元共聚物(EBDM))。
在一些实例中,使用乙烯-丁烯-二烯三元共聚物(EBDM)。实例还包括氢化腈橡胶、氟碳橡胶如乙烯叉基氟化物-六氟丙烯共聚物和乙烯叉基氟化物-五氟丙烯共聚物、表氯醇均聚物(CO)、由表氯醇和环氧乙烷制备的共聚物橡胶(ECO)、表氯醇烯丙基缩水甘油基共聚物、环氧丙烷烯丙基缩水甘油基醚共聚物、环氧丙烷表氯醇烯丙基缩水甘油基醚三元共聚物、丙烯酸橡胶(ACM)、聚氨酯橡胶(U)、硅橡胶(Q)、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、聚硫化物橡胶(T)和乙烯丙烯酸橡胶。
可固化橡胶的其他实例包括各种液体橡胶,例如各种类型的液体丁二烯橡胶和液体无规立构丁二烯橡胶,即,通过阴离子活性聚合制备的包含1,2-乙烯基连接的丁二烯聚合物。还能使用液体苯乙烯丁二烯橡胶、液体腈丁二烯橡胶(Ube Industries,Ltd.的CTBN、VTBN、ATBN)、液体氯丁二烯橡胶、液体聚异戊二烯、二环戊二烯类型烃聚合物和聚降冰片烯(如由Elf Atochem销售的)。
可固化橡胶的另外实例包括聚丁二烯树脂。通常,对于热固性基质期望包含高水平的1,2加成的聚丁二烯。还包括的是Ricon Resins,Inc.销售的商品名为RICON、RICACRYL和RICOBOND树脂的官能化聚丁二烯和聚(丁二烯-苯乙烯)无规共聚物。这些包括包含低乙烯基含量的聚丁二烯如RICON 130、131、134、142和包含高乙烯基含量的聚丁二烯如RICON150、152、153、154、156、157和P30D的二者;以及苯乙烯和丁二烯的无规共聚物,包括RICON 100、181、184,和由它们衍生的马来酸酐接枝聚丁二烯和醇缩合物诸如RICON130MA8、RICON MA13、RICON130MA20、RICON 131MAS、RICON 131MA10、RICON MA17、RICONMA20、RICON 184MA6和RICON 156MA17;还包括的是可以用于改善附着力的聚丁二烯,包括RICOBOND 1031、RICOBOND 1731、RICOBOND 2031、RICACRYL 3500、RICOBOND 1756和RICACRYL 3500;还包括聚丁二烯RICON 104(25%聚丁二烯的庚烷)、RICON 257(35%聚丁二烯的苯乙烯)和RICON 257(35%聚丁二烯的苯乙烯);还包括的是(甲基)丙烯酸官能化的聚丁二烯如二丙烯酸聚丁二烯酯和二甲基丙烯酸聚丁二烯酯。这些材料以商品名RICACRYL3100、RICACRYL 3500和RICACRYL 3801销售。还包括的是官能化聚丁二烯衍生物的粉末分散体包括例如,RICON 150D、152D、153D、154D、P30D、RICOBOND 1731HS和RICOBOND 1756HS。其他丁二烯树脂包括聚(丁二烯-异戊二烯)嵌段和无规共聚物,例如具有3,000至50,000原子质量单位的数均分子量的那些和具有3,000至50,000原子质量单位的数均分子量的聚丁二烯均聚物。还包括的是使用马来酸酐、2-羟基乙基马来酸或羟基化官能度官能化的聚丁二烯、聚异戊二烯和聚丁二烯-异戊二烯共聚物。
通常,通过至少一个多元醇与包括不饱和多元酸的至少一个多元酸的反应获得不饱和聚酯或乙烯基酯树脂。这些包括基于马来酸酐、马来酸、富马酸、衣康酸和柠康酸、氯马来酸、二聚甲基丙烯酸、纳迪克酸、四氢邻苯二甲酸、内-亚甲基四氢邻苯二甲酸、六氯-内-亚甲基四氢邻苯二甲酸、卤化邻苯二甲酸的不饱和聚酯树脂或乙烯基酯树脂,以及基于丙烯酰基、甲基丙烯酰基和烯丙基的不饱和环氧丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚醚丙烯酸酯树脂、多元醇丙烯酸酯树脂、醇酸丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂、螺缩醛丙烯酸酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙基酯树脂、四溴邻苯二甲酸二烯丙基酯树脂、二乙二醇二烯丙基碳酸酯树脂和聚乙烯聚硫醇树脂。
通常,结合多元不饱和酸使用多官能饱和及芳香族酸以降低乙烯不饱和的密度并且提供期望的化学和机械性质。饱和及芳香族多元酸的实例包括琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二酸、花生酸(eicoic acid)、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸,以及它们的酯和酸酐。优选的芳香族多元酸包括邻苯二甲酸、间苯二甲酸、和它们的酯和酸酐。
多元醇的实例包括乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、丙三醇、三乙二醇、戊二醇、己二醇、氢化双酚A、双酚A-环氧烷烃加合物、四溴双酚A-环氧烷烃加合物等。优选的多元醇包括丙二醇。不饱和聚酯是可商购的,其通常为进一步包含烯基芳香族单体的组合物形式,并且包括例如,以Ashland Q6585从Ashland获得的和以AOC-XV2346从Alpha Owens Corning获得的不饱和聚酯树脂。
聚酯/环氧共聚物树脂包括酯和环氧官能度二者。代表性聚酯/环氧共聚物树脂包括在美国专利号6,127,490中描述的那些。在该参考文献中,通过首先使马来酸与二环戊二烯反应以制备十碳双环酯,通过添加含羟基的化合物如醇或乙二醇促进酯化,然后使所得中间体与多官能环氧化合物如双酚A二缩水甘油醚反应来制备聚酯/环氧共聚物树脂。其他合适的聚酯/环氧共聚物树脂在美国专利号4,703,338中描述。还能使用聚酯/环氧树脂与烯基芳香族化合物如苯乙烯或乙烯基甲苯的组合。
可固化化合物可以包括不饱和酯酰亚胺树脂。通常,聚酯酰亚胺的制备包括包含至少一个另外的羧基和至少一个α,β-烯属不饱和二羧酸的芳香族羧酸酐与二胺和二醇和/或乙醇胺之间的缩聚。所得化合物包含五元环酰亚胺环和α,β-烯属不饱和二羧酸酯。聚酯酰亚胺的制备例如,在美国专利号4,273,917和“Synthesis and Characterization ofNovel Polyesterimides”J.-Y.Shieh,P.-H.Hsu,C.-S.Wang,J.Applied Polym.Sci,Vol.94,pages 730-738(2004)中的描述。可以商购乙烯基甲苯或苯乙烯中的热固性不饱和聚酯酰亚胺,例如von-Roll Isola’s Damisol 3309和Altana Chemie’s Dobeckan2025。
可固化化合物可以包括可固化硅树脂。可固化硅树脂是包含可聚合官能度的聚硅氧烷。例如,可固化硅酮可以包括具有末端甲硅烷基氢化物官能度的聚二烷基硅氧烷和具有末端乙烯基硅烷官能度的聚二烷基硅氧烷,其能通过催化的氢化硅烷化反应进行聚合。这种组合物在美国专利号4,029,629和4,041,010、4,061,609和4,329,273中进行了描述。
很多应用指出了这些材料满足用于阻燃性的各个标准。为了实现所需性质,在可固化组合物中可以包含阻燃剂。
合适的阻燃剂包括含溴阻燃剂、含氯阻燃剂、含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、锑的氧化物、氢氧化铝、氢氧化镁或它们的组合。
含溴阻燃剂的代表性实例包括含溴的有机化合物,例如四溴双酚-A、三溴苯酚、聚(2,6-二溴-1,4-亚苯基醚)、溴化聚苯乙烯、1,3,5-三(2,4,6-三溴苯氧基)三嗪、溴化环十二烷、溴化双酚-A二缩水甘油醚和溴二苯醚。在上述含溴阻燃剂之中,溴二苯醚是最优选的,并且由下式表示:
其中各个p和q独立地表示从1至5的整数,条件是(p+q)等于4(或大于4)至10(或小于10)。溴二苯醚的合适实例可以包括四溴二苯醚、六溴二苯醚、八溴二苯醚和十溴二苯醚。可以单独地或以组合形式使用这些溴二苯醚。
如果使用溴化阻燃剂,则优选地溴化阻燃剂的溴含量大于45%,有利地大于60%且优选地大于70%。阻燃剂的高溴含量允许人们获得UL-94的可燃性,并且同时保持高PPE含量和最佳介电性能。
此外,还可以使用具有至少两个烯属不饱和双键的阻燃剂。由最终固化PPE树脂组合物的耐化学性观点来看,这种具有交联性质的阻燃剂的使用是有利的。具有交联性质的阻燃剂的优选实例包括四溴双酚-A二烯丙基醚、四溴双酚-A二丙烯酸酯、四溴双酚-A二甲基丙烯酸酯、四溴双酚-A二-2-丙烯酰氧基乙基醚和四溴双酚-A二(2-甲基丙烯酰氧基乙基)醚。
溴化阻燃剂的典型实例还包括但不限于此,乙烯双-四溴邻苯二甲酰亚胺、乙烯双-五溴苯、2,4,6-三溴苯酚丙烯酸酯、三溴苯酚乙氧基丙烯酸酯、双酚A二乙氧基化二甲基丙烯酸酯、三溴苯乙烯、五溴苄基单丙烯酸酯、N-三溴苯基马来酰亚胺、六溴苯和溴化聚苯乙烯。芳香族有机溴化化合物是优选的,并且实例是十溴二苯基乙烷(C8H4Br10);4,4-二溴联苯(C6H4Br2);和乙烯双四溴邻苯二甲酰亚胺。含溴阻燃剂的代表性实例是N1,N1-二烯丙基-2-[2,6-二溴-4-(2-{3,5-二溴-4-[(二烯丙基氨基甲酰基)甲氧基]苯基}-1,1-二甲基乙基)苯氧基]乙酰胺。
含氯阻燃剂包括含氯有机化合物如氯化聚乙烯和氯化石蜡。
合适的阻燃剂包括具有下式的磷盐:
其中Md+是金属离子或鎓离子;根据M的同一性及其氧化态,d是1、2、3或4;每次出现的R1和R2独立地为C1-C18烃基;且每次出现的m和n独立地为0或1。如本文描述的,不论单独地或以另一术语的前缀、后缀或片段形式使用,术语“烃基”是指仅包含碳和氢的残基。该残基可以为脂肪族或芳香族的、直链、环状、二环、支链、饱和或不饱和的。它还可以包括脂肪族或芳香族的、直链、环状、二环、支链、饱和或不饱和的烃部分的组合。然而,当如此阐述时,烃基残基可以包含超过和高于取代基残的碳和氢成员的杂原子。因此,当特别地指出为包含这种杂原子时,烃基或亚烃基残基还可以包含羰基、氨基、羟基等,或者它可以在烃基残基的骨架内包含杂原子。在一些情况下,Md+是鎓离子。合适的鎓离子包括例如,铵阳离子(NH4+)、单(C1-C12)-烃基铵阳离子、二-(C1-C12)-烃基铵阳离子、三-(C1-C12)-烃基铵阳离子、四-(C1-C12)-烃基铵阳离子、鏻阳离子(PH4+)、单-(C1-C12)-烃基鏻阳离子、二-(C1-C12)-烃基鏻阳离子、三-(C1-C12)-烃基鏻阳离子、四-(C1-C12)-烃基鏻阳离子、锍阳离子(SH3+)、单-(C1-C12)-烃基锍阳离子、二-(C1-C12)-烃基锍阳离子、三-(C1-C12)-烃基锍阳离子等及它们的组合。在一些其他情况下,Md+是金属离子。合适的金属离子包括例如,镁、钙、铝、锑、锡、锗、钛、锌、铁、锆、铈、铋、锶、锰、锂、钠、钾、等的离子及它们的组合。
示例性有机磷酸酯阻燃剂包括但不限于,磷酸酯包含苯基、取代的苯基或苯基和取代的苯基的组合;基于间苯二酚的双芳基磷酸酯如例如间苯二酚双-二苯基磷酸酯;以及基于双酚的那些如例如双酚A双-二苯基磷酸酯。
在某些实施方式中,阻燃剂材料组合物包括金属二烷基亚膦酸盐。如本文使用的,术语“金属二烷基亚膦酸盐”是指包含至少一种金属阳离子和至少一个二烷基亚膦酸盐阴离子的盐。金属二烷基亚膦酸盐可以具有下式:
其中R1和R2各自独立地为C1-C6烷基;M是钙、镁、铝或锌;且d是2或3。R1和R2的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正戊基和苯基。在一些其他情况下,R1和R2是乙基、M是铝且d是3(即,金属二烷基亚膦酸盐是铝三(二乙基亚膦酸盐))。
在某些实施方式中,有机磷酸酯包括具有下式的双-芳基磷酸酯:
其中R、R5和R6在每次出现时独立地为具有1至5个碳的烷基且R1-R4独立地为具有1至10个碳的烷基、芳基、芳基烷基或烷基芳基;n是等于1至25的整数;且s1和s2独立地为等于0至2的整数。在一些实施方式中,OR1、OR2、OR3和OR4独立地衍生自苯酚、单烷基苯酚、二烷基苯酚或三烷基苯酚。众所周知,双-芳基磷酸酯衍生自双酚。示例性双酚包括2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(所谓的双酚A)、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)甲烷和1,1-双(4-羟基苯基)乙烷。在一个实例中,双酚包括双酚A。
在某些实施方式中,组合物包括包括含氮杂环基和磷酸酯或焦磷酸酯或聚磷酸的含氮阻燃剂。在一些实例中,含氮阻燃剂具有下式:
其中g是1至10,000且f与g的比是0.5:1至1.7:1,特别地0.7:1至1.3:1,更特别地0.9:1至1.1:1。该式包括其中一个或多个质子从聚磷酸酯基转移至三聚氰胺基的物种。当g是1时,含氮阻燃剂是磷酸三聚氰胺(CAS注册号20208-95-1)。当g是2时,含氮阻燃剂是焦磷酸三聚氰胺(CAS注册号15541 60-3)。当g平均大于2时,含氮阻燃剂是聚磷酸三聚氰胺(CAS注册号56386-64-2)。在一些其他实例中,含氮阻燃剂是焦磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺或它们的组合。当含氮阻燃剂是聚磷酸三聚氰胺时,g具有大于2至10,000,特别地5至1,000,更特别地10至500的平均值。当含氮阻燃剂是聚磷酸三聚氰胺时,g具有大于2至500的平均值。
用于制备磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺和聚磷酸三聚氰胺的方法是本领域已知的,并且所有均可以商购。例如,聚磷酸三聚氰胺可以通过使聚磷酸和三聚氰胺反应制备,例如,在Kasowski等人的美国专利号6,025,419中描述的,或者通过在290℃下在氮气下加热焦磷酸三聚氰胺至恒定重量制备,如在Jacobson等人的国际专利申请号WO98/08898A1中描述的。
组合物可以包括选自三烃基膦、三烃基氧化膦及它们的组合的膦化合物。膦化合物可以为三烃基膦。三烃基膦可以具有式PR3R4R5,其中R3-R5在每次出现时独立地为C1-C12烃基,条件是三烃基膦具有至少六个碳原子。在以下讨论的三烃基膦和三烃基氧化膦的上下文中,烃基取代基可以包括除碳和氢以外的羟基取代基(例如,烃基取代基可以为4-羟基苯基)或醚氧(例如,烃基取代基可以为4-苯氧基苯基)。合适的三烃基膦包括例如,三苯基膦、烯丙基二苯基膦、二烯丙基苯基膦、三烯丙基膦、双(1-萘基)(4-羟基苯基)膦、双(4-羟基苯基)(1-萘基)膦、三(4-羟基苯基)膦、三(1-萘基)膦、三(2-萘基)膦、双(4-苯氧基苯基)(4-羟基苯基)膦、双(4-羟基苯基)(4-苯氧基苯基)膦、三(4-苯氧基苯基)膦、双(2,4,5-三甲基苯基)(4-羟基苯基)膦、双(4-羟基苯基)(2,4,5-三甲基苯基)膦、三(2,4,5-三甲基苯基)膦、双(叔丁基)(4-羟基苯基)膦、双(4-羟基-苯基)(叔丁基)膦、三(叔丁基)膦等及它们的组合。
膦化合物可以为三烃基氧化膦。三烃基氧化膦可以具有可以具有式O=PR3R4R5,其中R3-R5各自独立地为C1-C12烃基,条件是三烃基氧化膦具有至少六个碳原子。合适的三烃基氧化膦包括例如,三苯基氧化膦、烯丙基二苯基氧化膦、二烯丙基苯基氧化膦、三烯丙基氧化膦、双(1-萘基)(4-羟基苯基)氧化膦、双(4-羟基苯基)(1-萘基)氧化膦、三(4-羟基苯基)氧化膦、三(1-萘基)氧化膦、三(2-萘基)氧化膦、双(4-苯氧基苯基)(4-羟基苯基)氧化膦、双(4-羟基苯基)(4-苯氧基苯基)氧化膦、三(4-苯氧基苯基)氧化膦、双(2,4,5-三甲基苯基)(4-羟基苯基)氧化膦、双(4-羟基苯基)(2,4,5-三甲基苯基)氧化膦、三(2,4,5-三甲基苯基)氧化膦、双(叔丁基)(4-羟基苯基)氧化膦、双(4-羟基-苯基)(叔丁基)氧化膦、三(叔丁基)氧化膦等及它们的组合。
基于100pbw的磷盐和膦化合物的总体,组合物可以包含5至95重量份(pbw)的磷盐。在该范围内,磷盐量可以为至少10pbw或至少20pbw。还在该范围内,磷盐量可以为多达90wt%或多达80wt%。
在某些实施方式中,组合物可以包含金属氢氧化物。合适的金属氢氧化物包括能够提供阻燃性的所有那些及它们的组合。可以选择金属氢氧化物以在燃烧添加剂组合物和/或阻燃剂热塑性组合物的处理期间基本上没有分解。基本上没有分解在本文被定义为不阻止阻燃剂添加剂组合物提供期望水平的阻燃性的分解的量。示例性金属氢氧化物包括但不限于,氢氧化镁(例如,CAS号1309-42-8)、氢氧化铝(例如,CAS号21645-51-2)、氢氧化钴(例如,CAS号21041-93-0)以及前述中的两种或多种的组合。在一些情况下,金属氢氧化物具有小于或等于10微米的平均粒径和/或大于或等于90wt%的纯度。在一些实例中,期望金属氢氧化物基本上不含水,即,在120℃下干燥1小时之后重量损失小于1wt%。在一些实例中,可以例如,使用硬脂酸或其他脂肪酸涂覆金属氢氧化物。
示例性阻燃剂材料包括单独地或结合选自三苯基氧化膦、烯丙基二苯基氧化膦及它们的组合的氧化膦的铝三(二乙基亚磷酸酯)。合适的三烃基氧化膦包括例如,三苯基氧化膦、烯丙基二苯基氧化膦、二烯丙基苯基氧化膦、三烯丙基氧化膦、双(1-萘基)(4-羟基苯基)氧化膦、双(4-羟基苯基)(1-萘基)氧化膦、三(4-羟基苯基)氧化膦、三(1-萘基)氧化膦、三(2-萘基)氧化膦、双(4-苯氧基苯基)(4-羟基苯基)氧化膦、双(4-羟基苯基)(4-苯氧基苯基)氧化膦、三(4-苯氧基苯基)氧化膦、双(2,4,5-三甲基苯基)(4-羟基苯基)氧化膦、双(4-羟基苯基)(2,4,5-三甲基苯基)氧化膦、三(2,4,5-三甲基苯基)氧化膦、双(叔丁基)(4-羟基苯基)氧化膦、双(4-羟基-苯基)(叔丁基)氧化膦、三(叔丁基)氧化膦、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、9,10-二氢-9-氧杂-10-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基甲基)-10-磷杂菲-10-氧化物等及它们的组合。
合适的绿色FR组分是多种类型,其包括Al(OH)3、Mg(OH)2、含磷和氮的化合物以及磷基菲-10-氧化物。具体实例是磷化合物,其在分子中不含卤素原子,即9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、9,10-二氢-9-氧杂-10-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基甲基)-10-磷杂菲-10-氧化物等。其还可用为氮化硼(用于含环氧基的橡胶)、含磷的聚酯多元醇、缩合类型的磷酯化合物、氨基磺酸胍、磷酸胍和磷酸脒基脲(guanylurea phosphate)、磷腈基化合物和三(2-羟基苯基)-氧化膦。商业磷酯和磷腈化合物也可以用作添加类型的磷化合物。磷酯可以为芳香族缩合磷酸酯,可以使用磷酸三苯酯、甲苯基和二-2,6-二甲苯酚磷酸酯。在磷酯之中,可以使用1,3-亚苯基-双(二二甲苯基磷酸酯)、1,3-亚苯基-双(二苯基磷酸酯)等作为芳香族缩合-磷酸酯。可以使用苯氧基磷腈低聚物、苯氧基甲苯氧基磷腈低聚物、甲氧基苯氧基磷腈低聚物等作为磷腈化合物。在上述磷化合物中,对于基于溶剂的溶解度和耐水解性,苯氧基磷腈低聚物和甲氧基苯氧基磷腈低聚物是优选的。
在某些实施方式中,组合物包括选自由有机磷酸酯、金属二烷基亚磷酸酯、含氮阻燃剂、金属氢氧化物及它们的组合组成的组的阻燃剂。除了阻燃剂应在电子材料应用过程期间所使用的温度下适当稳定之外,对可以使用的阻燃剂的类型没有特殊限制。示例性的阻燃剂包括三聚氰胺(CAS号108-78-1)、氰酸三聚氰胺(CAS号37640-57-6)、磷酸三聚氰胺(CAS号20208-95-1)、焦磷酸三聚氰胺(CAS号15541-60-3)、聚磷酸三聚氰胺(CAS号218768-84-4)、蜜白胺、蜜勒胺、氰尿酰胺(melon)、硼酸锌(CAS号1332-07-6)、磷酸硼、红磷(CAS号7723-14-0)、有机磷酸酯、磷酸一铵(CAS号7722-76-1)、磷酸二铵(CAS号7783-28-0)、磷酸烷基酯(CAS号78-38-6和78-40-0)、金属二烷基亚磷酸酯、聚磷酸铵(CAS号68333-79-9)、低熔点玻璃及前述阻燃剂的两种或多种的组合。在一些实例中,有机磷酸酯选自三(烷基苯基)磷酸酯(例如,CAS号89492-23-9或CAS号78-33-1)、间苯二酚双-二苯基磷酸酯(例如,CAS号57583-54-7)、双酚A双二苯基磷酸酯(例如,CAS号181028-79-5)、三苯基磷酸酯(例如,CAS号115-86-6)、三(异丙基苯基)磷酸酯(例如,CAS号68937-41-7)及前述有机磷酸酯的两种或多种的组合。
一些其他阻燃剂包括十溴二苯基乙烷、十溴二苯基醚(AFR1021,由Asahi GlassCo.,Ltd.,Japan制造并销售);溴化环氧化合物、非反应性有机溴化化合物(例如Saytex8010、SR-245和五溴-二苯醚、三苯基膦、Sb2O3(PATOX-M,由NIHON SEIKO CO.,LTD.,Japan制造并销售))作为辅助FR。将Chemiprokasei Kaisha Ltd的"KD-302S",即苯氧基甲苯氧基磷腈和由Daihachi Chemicals Industry Ltd.制造的产品“PX-200”,其为芳香族磷酯作为磷化合物。此外,使用具有0.9微米的平均粒径的产品作为Mg(OH)2(氢氧化镁)。"CL303",其为由Sumitomo Chemical Co.,Ltd制造的氢氧化铝(3微米的平均粒径)。
可固化组合物可以包括无机填料。合适的无机填料包括例如,氧化铝、氧化硅(包括熔融氧化硅和晶体氧化硅)、氮化硼(包括球形氮化硼)、氮化铝、氮化硅、氧化镁、硅酸镁、玻璃纤维、玻璃毡及它们的组合。合适的玻璃纤维包括基于E、A、C、ECR、R、S、D和NE玻璃以及石英的那些。玻璃纤维可以具有2至30微米,特别地5至25微米,更特别地5至15微米的直径。在复合之前玻璃纤维的长度可以为2至7毫米,特别地1.5至5毫米。可替代地,可以使用较长的玻璃纤维或连续玻璃纤维。玻璃纤维可以任选地包含粘合促进剂以提高它与聚(芳醚)、辅助共聚单体或二者的相容性。粘合促进剂包括铬复合物、硅烷、钛酸盐、铝酸锆、丙烯马来酸酐共聚物、反应性纤维素酯等。合适的玻璃纤维可以商购自包括例如,Owens Corning、Nippon Electric Glass、PPG和Johns Manville的供应商。
合适的填料包括熔融氧化硅粉末、煅制氧化硅、球形氧化硅、硫脲、Al2O3、滑石、高岭土、粘土(硅酸铝)、三氧化锑、玻璃纤维(短切、磨碎和织物)、玻璃泡、空心玻璃微球、芳纶纤维和石英。优选地,无机填料是选自SiO2、Al2O3、MgO、SiO2、BN、AlN和Si3N4的至少一种。使用该结构,可以获得半导体封装件所需的合适的热膨胀系数和热导率。当使用Al2O3、BN和AlN时,可以获得具有高耐热导率的模块。当使用MgO时,可以获得有利的热导率并且可以增加热膨胀系数。当使用SiO2(特别地,无定形SiO2)时,可以获得具有小的热膨胀系数和小的介电常数的轻量级模块。无机粉末二氧化钛体系陶瓷、钛酸钡系列陶瓷、钛酸铅体系陶瓷、钛酸锶体系陶瓷、钛酸钙系列陶瓷,其特征在于钛酸铋体系陶瓷、钛酸镁体系陶瓷和选自由锆酸铅体系陶瓷组成的组的至少一个种类的陶瓷。
示例性填料包括无机绝缘填料(商品名:烧制滑石,平均粒径0.4μm,由NipponTalc K.K.供应);Al2O3 90wt%(由Showa Denko K.K.制造的'AS-40',球形12μm);氢氧化铝(Sumitomo Chemical无机填料)、玻璃质球(Toshiba Ballotini"HSC-110")、氢氧化镁(由Kyowa Chemical Industry制造);使用ADOMA textile company的商品名"ADOMA fineSO-25R"(平均粒径为0.6微米)的氧化硅粉末物体;使用ADOMA textile company的商品名"ADOMA fine SO-25R"(平均粒径为0.6微米)的氧化硅粉末物体;使用由Fuji TitaniumIndustry Co.,Ltd的批号TR-840的二氧化钛;具有平均粒径为0.3微米的二氧化钛[FujiTitanium Industry Co.,Ltd.制造并且商品名为TR-840]。
当使用无机填料时,基于100pbw的公开的高耐热、高纯度化合物、固化促进剂和辅助共聚单体的总体,可固化组合物可以包含2至900pbw的无机填料。在一些实施方式中,基于100pbw的高耐热、高纯度化合物、固化促进剂和辅助共聚单体的总体,可固化组合物包含100至900pbw的无机填料,特别地200至800pbw的无机填料,且更特别地300至700pbw的无机填料。在一些实施方式中,基于100pbw的公开的化合物、固化促进剂和辅助共聚单体的总体,可固化组合物包含小于50pbw的无机填料或小于30pbw的无机填料或小于10pbw的无机填料。在一些实施方式中,可固化组合物可以基本上不含无机填料(即,基于100pbw的公开的化合物、固化促进剂和辅助共聚单体,组合物可以包含小于0.1wt%的添加的无机填料)。
可固化组合物可以包含无机填料和纤维处理剂。示例性处理剂包括:γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷[通过使用2.13份(以重量计0.46%)的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷处理360.50份(以重量计78.08%)的熔融氧化硅粉末获得的粉末]和γ-氨基丙基三甲氧基硅烷。偶联剂可以为0.3wt%(由AJINOMOTO CO.,INC制造,试剂'46B')。作为用于表面处理的硅烷偶联剂,可以提及例如γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷等。可以单独地使用或者可以在一起使用这些。
在进行表面处理时使用的硅烷偶联剂的量没有特殊限制,并且优选地相对100重量份的原料滑石,它为0.5至5.0重量份,仍更优选地0.3至10重量份。当使用过大的量的硅烷偶联剂时,存在环氧树脂组合物的压力的层压应用之后耐热性可能降低的可能性。另一方面,当使用过少的量的硅烷偶联剂时,存在环氧树脂组合物的压力的层压应用时树脂划线增加的可能性。
可固化组合物可以包含橡胶。示例性的橡胶包括羧基封端的丁二烯丙烯腈液体聚合物(CTBN)、苯酚封端的丁二烯丙烯腈液体聚合物(PTBN)、仲胺封端的丁二烯丙烯腈液体聚合物(ATBN)、羟基封端的丁二烯丙烯腈液体聚合物(HTBN)、羧基封端的丁二烯液体聚合物(CTB),以及以下KRATON类型聚合物,即嵌段共聚物、SBS橡胶(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SEP橡胶(苯乙烯-乙烯/丙烯嵌段共聚物)、SEBS橡胶(苯乙烯乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)和液体聚烯烃烃类。还可以使用丁二烯丙烯腈共聚橡胶(由Japan SyntheticRubber Co.,Ltd.制造的"N220”:41重量%的量的组合的丙烯腈);聚乙烯基-缩醛树脂(由DENKI KAGAKU KOGYO K.K.制造的"6000AS”:91%的量的缩醛化);弹性体SBS[AsahiChemical Co.,Ltd.制造并且商品名韧PUREN A]或NBR[Ube Industries,Ltd.制造并且商品名CTBN;苯乙烯丁二烯共聚物(SBS)[Asahi Chemical Industry Co.,Ltd.制造并且商品名ASAPUREN]。
可固化组合物可以包含溶剂。合适的溶剂可以包括例如,C3-C8酮、C4-C8N,N-二烷基酰胺、C4-C16二烷基醚、C6-C12芳香族烃、C1-C3氯化烃、C3-C6烷基链烷酸酯、C2-C6烷基氰化物或它们的组合。碳数范围是指在溶剂分子中的碳原子的总数。例如,C4-C16二烷基醚具有4至16个总碳原子,并且两个烷基可以相同或不同。作为另一实例,“C2-C6烷基氰化物”中的2至6个碳包括氰化物基团中的碳原子。具体的酮溶剂包括例如,丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮及它们的组合。具体的C4-C8N,N-二烷基酰胺溶剂包括例如,二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮(化学文摘服务注册号872-50-4)等及它们的组合。具体的二烷基醚溶剂包括例如,四氢呋喃、乙二醇单甲醚、二氧六环等及它们的组合。在一些实施方式中,C4-C16二烷基醚包括诸如四氢呋喃和二氧六环的环醚。在一些实施方式中,C4-C16二烷基醚是非环状的。二烷基醚可以任选地进一步包含一个或多个在烷基内的醚氧原子和一个或多个在烷基上的羟基取代基。芳香族烃溶剂可以任选包含烯属不饱和溶剂。具体的芳香族烃溶剂包括例如,苯、甲苯、二甲苯等及它们的组合。芳香族烃溶剂优选地为未卤化的。即,它不包含任何氟、氯、溴或碘原子。具体的C3-C6烷基链烷酸酯包括例如,乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯等及它们的组合。具体的C2-C6烷基氰化物包括例如,乙腈、丙腈、丁腈及它们的组合。在一些实例中,溶剂是丙酮。在某些实施方式中,溶剂是甲基乙基酮。在某些实施方式中,溶剂是甲基异丁基酮。在某些实施方式中,溶剂是N-甲基-2-吡咯烷酮。在某些实施方式中,溶剂是乙二醇单甲醚。实例包括例如,甲基乙基酮(MEK)、甲苯、MEK和DMF。
当使用溶剂时,基于100pbw的公开的高耐热、高纯度化合物、固化促进剂和辅助共聚单体的总体,可固化组合物可以包含2至100pbw的溶剂。特别地,基于100pbw的公开的化合物、固化促进剂和辅助共聚单体的总体,溶剂量可以为5至80pbw,更特别地10至60pbw,且甚至更特别地20至40pbw。可以选择溶剂以部分地调节可固化组合物的粘度。因此,溶剂量可以依赖于包括公开的化合物的类型和量、固化促进剂的类型和量、辅助共聚单体的类型和量以及用于使用可固化组合物浸渍增强结构所使用的处理温度的变量。
可固化组合物可以包含一种或多种另外的添加剂。合适的另外的添加剂包括例如,染料、颜料、着色剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、增塑剂、润滑剂、流动改性剂、抗滴落剂、抗结块剂、抗静电剂、流动促进剂、加工助剂、底物粘合剂、脱模剂、增韧剂、低收缩添加剂、应力消除添加剂及它们的组合。示例性的另外的添加剂包括例如,四氟乙烯树脂、天然棕榈蜡;6,6'-(磺酰基)双(3,4-二氢-3-苯基-2H-1,3-苯并噁嗪);和多面体倍半硅氧烷(POSS)基组分;等。
可以使可固化组合物进行各种处理以固化组合物(例如,公开的化合物和/或辅助共聚单体与诸如有机过氧化物的固化促进剂的引发反应)。对可以固化组合物的方法没有特殊限制。例如,可以将组合物热固化或通过使用包括UV辐射和电子束辐的辐射技术射固化。当使用加热固化时,选择的温度可以为80℃至300℃,且优选地120℃至240℃。加热时间可以为1分钟至10小时,尽管该加热时间可以有利地为1分钟至6小时,更优选地3小时至5小时。可以将这种固化分阶段以产生部分固化,并且通常产生无粘性树脂,然后通过加热更长时间或在上述范围内的温度下加热将其完全固化。
公开的化合物和组合物(例如,可固化组合物、热固性材料、热塑性材料)可以用于多种应用和制品中,包括目前使用传统高耐热组合物和化合物的任何应用。示例性用途和应用包括涂层如保护涂层、密封剂、耐候涂层、耐刮擦涂层和电绝缘涂层;粘合剂;粘结剂;胶水;复合材料如使用碳纤维和纤维玻璃增强物的那些。当用作涂层时,可以将公开的化合物和组合物沉积在各种底层基板的表面上。例如,可以将组合物沉积在金属、塑料、玻璃、纤维胶料、陶瓷、石头、木材或其任何组合的表面上。公开的组合物可以用作金属容器表面上的涂层,例如通常用于涂料和表面覆盖工业中的包装和包容的那些。在一些实例中,涂覆金属是铝或钢。
可以使用公开的可固化组合物制备的制品包括例如,电子组件和计算机组件。可以使用公开的可固化组合物制备的制品包括例如,汽车、飞机和船舶的外部和内部组件。在某些实施方式中,公开的可固化组合物用于制造在航天工业中使用的复合材料。
在某些实施方式中,制品包括通过固化包含公开的化合物的可固化组合物、固化促进剂、任选的辅助乙烯基共聚单体以及任选的一种或多种另外的添加剂获得的固化组合物。可固化组合物可以用于形成用于印刷电路板的复合材料。用于在印刷电路板中使用的复合材料的形成方法是本领域已知的,并且在例如,Weber的美国专利号5,622,588、Prinz的美国专利号5,582,872、和Braidwood的美国专利号7,655,278中进行了描述。
可固化组合物的另外的应用包括例如,酸浴容器;中和罐;飞机组件;桥梁;桥面板;电解池;排气管;洗涤器;运动设备;楼梯;通道;诸如发动机罩和行李箱盖的汽车外板;地板;通风口;管道和导管,包括加热器导管;工业风扇、风扇罩和鼓风机;工业混合器;船体和甲板;海运码头护舷;瓷砖和涂层;建筑板;商业机器外壳;托盘,包括电缆托盘;混凝土改性剂;洗碗机和冰箱部件;电器密封胶;电气面板;罐,包括电解精炼罐、软水剂罐、燃料罐和各种长丝缠绕罐以及罐衬里;家具;车库门;栅格;防护体齿轮;行李;室外机动车辆;压力罐;印刷电路板;光波导管;天线罩;栏杆;诸如罐车的铁路部件;漏斗车盖;车门;车厢衬里;卫星天线;指示牌;太阳能板;电话开关外壳;拖拉机部件;变压器盖;诸如挡泥板、发动机罩、车身、驾驶室和底座的卡车部件;用于旋转电机的绝缘材料,包括接地绝缘、线匝绝缘和相分离绝缘;换向器;芯绝缘材料和绳索和花边带;驱动轴联轴器;螺旋桨叶片;导弹组件;火箭发动机壳体;机翼部分;抽油杆;机身部分;飞机翼板和整流罩;引擎机舱;货舱门;网球拍;高尔夫球杆;钓鱼竿;滑雪板和滑雪杖;自行车部件;横向钢板弹簧;泵,诸如汽车烟雾泵;电子组件、嵌入件和工具,例如电缆接头;绕线和密集封装的多元件组件;机电装置的密封件;电池外壳;电阻器;保险丝和热熔断器件;印刷线路板的涂层;诸如电容器、变压器、曲轴箱加热器的铸件项目;包括线圈、电容器、电阻器和半导体的小型模制电子部件;作为化学处理部件、纸浆和造纸机器部件、发电部件和废水处理部件中钢的替代物;洗涤塔;用于结构应用的拉挤成型部件,包括结构元件、栅格和安全围栏;游泳池、游泳池滑块、热浴缸和桑拿设备;在发动机罩应用下的驱动轴;用于复印机的干墨粉树脂;船舶工具和复合材料;热防护层;潜艇船体;原型生成;实验模型的开发;层压饰件;钻孔夹具;粘合夹具;检验夹具;工业金属成型模具;飞机弹性块和锤形式;真空成型工具;地板,包括用于生产和装配区、清洁室、机械工厂、控制室、实验室、停车场、冰箱、冷却器和户外装卸码头的地板;用于抗静电应用的导电组合物;用于装饰地板;用于桥梁的伸缩接头;用于贴补和修复结构混凝土中的裂缝的可注射砂浆;用于瓷砖的灌浆;机械轨道;金属销;螺栓和桩;用于油和燃料储罐的修复材料和许多其他应用。
形成复合材料的方法可以包括使用可固化组合物浸渍增强结构;部分固化可固化组合物以形成预浸料;以及层压多种预浸料;其中可固化组合物包含公开的化合物、固化促进剂、任选的辅助共聚单体和任选的一种或多种另外的添加剂。
适合于预浸料形成的增强结构是本领域已知的。合适的增强结构包括增强织物。增强织物包括具有包括二维或三维编织、针织、纺织和长丝缠绕的复杂构型的那些。可固化组合物能够渗透这种复杂增强结构。增强结构可以包括已知用于塑料材料的增强的材料的纤维,例如碳、玻璃、金属和芳香族聚酰胺的纤维。合适的增强结构例如,在匿名(HexcelCorporation)、“Prepreg Technology”,2005年3月,公开号FGU 017b;匿名(HexcelCorporation)、“Advanced Fibre Reinforced Matrix Products for DirectProcesses”,2005年6月,公开号ITA272;和Bob Griffiths的“Farnborough AirshowReport 2006”,CompositesWorld.com,2006年9月中进行了描述。根据复合材料使用标准的预期用途选择增强结构的重量和厚度是纤维增强树脂复合材料的制备领域的技术人员熟知的。增强结构可以包含适用于公开的基质的各种成品。
复合材料的形成方法包括在使用它浸渍增强结构之后,部分固化可固化组合物。部分固化是足以降低或消除可固化组合物的湿度和粘着性的固化,但并未如此大以致完全固化组合物。预浸料中的树脂通常处于半固化状态,并且热固性材料领域且特别是增强复合材料领域的技术人员理解半固化的概念并且无需过多实验就能确定如何部分固化树脂的条件。本文对“固化组合物”的性质的引用是指基本上完全固化的组合物。例如,从预浸料形成的层压板中的树脂典型地是基本上完全固化的。热固性材料领域的技术人员无需过多实验就能确定样品是部分固化的还是基本上完全固化的。例如,人们可以通过差示扫描量热法分析样品以寻找在分析期间存在的另外的固化的放热指示。部分固化的样品将表现出放热。基本上完全固化的样品将表现出较小或没有放热。可以通过使可固化组合物浸渍的增强结构承受133至140℃的温度持续4至10分钟实现部分固化。
形成复合材料的商业规模的方法是本领域已知的,并且本文描述的可固化组合物容易适合现有工艺和设备。例如,通常在处理器上制备预浸料。处理器的主要组件包括加料器滚筒、树脂浸渍罐、处理器烘箱和接受器滚筒。通常,将增强结构(例如,E-玻璃)在大的线轴中滚动。然后,将线轴放在翻转且缓慢铺开增强结构的加料器滚筒上。然后,增强结构移动通过包含可固化组合物的树脂浸渍罐。清漆浸渍增强结构。在从罐中取出之后,涂覆的增强结构向上移动通过通常在175至200℃的温度下的垂直处理器烘箱,并将清漆的溶剂蒸干。此时树脂开始聚合。当复合材料从塔中出来时,它被充分固化使得网不湿也不粘。然而,固化工艺停止时并未完全固化,使得当制备层压板时可以发生另外的固化。然后,网在接收器滚筒上滚动预浸料。
尽管上述固化方法依赖热固化,但还能够使用包括紫外光和电子束的辐射实现固化。还能使用热固化和辐射固化的组合。
在某些实施方式中,通过包括使用可固化组合物浸渍增强结构;部分固化可固化组合物以形成预浸料;以及层压多种预浸料;其中可固化组合物包含公开的化合物、固化促进剂、任选的辅助共聚单体和任选的一种或多种另外的添加剂的方法形成复合材料。
在某些实施方式中,印刷电路板包含通过以下形成复合材料的方法形成的复合材料:通过使用可固化组合物浸渍增强结构;部分固化可固化组合物以形成预浸料;以及层压多种预浸料;其中可固化组合物包含公开的化合物、固化促进剂、任选的辅助共聚单体和任选的一种或多种另外的添加剂。
用于制备制品和材料的方法包括用于加工热固性树脂的领域通常已知的那些。这种方法已在例如,Engineered Materials Handbook,1卷,Composites,ASM InternationalMetals Park,Ohio,版权1987Cyril A.Dostal Senior编辑,第105-168页和第497-533页和“Polyesters and Their Applications,属于Bjorksten Research Laboratories,JohanBjorksten(pres.)Henry Tovey(Ch.Lit.Ass.)、Betty Harker(Ad.Ass.)、James Henning(Ad.Ass.)、Reinhold Publishing Corporation,New York,1956的文献中进行了描述。加工技术包括树脂传递成型;片成型;块成型;拉挤成型;注塑成型,包括反应注塑成型(RIM);大气压力成型(APM);浇铸,包括离心浇铸和静态浇铸敝模浇铸;层压,包括湿法或干法铺叠和喷雾铺叠;还包括的是触压成型,包括圆柱触压成型;压缩成型;包括真空辅助树脂传递成型和化学辅助树脂传递成型;配套工具成型;高压釜固化;在空气中热固化;真空袋成型;拉挤成型;西蒙复合树脂的灌注制造方法(SCRIMP);敞开式成型,树脂和玻璃的连续组合;以及长丝缠绕,包括圆柱长丝缠绕。在某些实施方式中,可以通过树脂传递成型方法从公开的可固化组合物制备制品。
实施例
可以将用于扫描电子显微镜(SEM)的样品切割成一定尺寸的切片以获得分析用新鲜平整表面,并在23℃下在甲苯中蚀刻15秒。然后,可以使用金涂覆样品。可以使用卡尔蔡司40系列扫描电子显微镜检查样品。条件可以为SEM模式、40皮安培的探针电流、HV(高真空)和20千伏的加速电压。
根据IPC-TM-650 2.5.5.9,在23℃下测量介电常数和损耗因子。在测试前,将样品设置在23℃和50%相对湿度的条件下持续最低24小时。测量元件可以为惠普阻抗材料分析模型4291B(Hewlett-Packard Impedance Material Analyzer Model 4291B)并且具有27.5厘米的宽度、9.5厘米的高度和20.5厘米的深度。电极可以为惠普模型16453A(Hewlett-Packard Model 16453A)并且具有7毫米的直径。当将DC电压施加至介电材料时,可以使用电容法扫描频率范围进行测量。在1兆赫至1千兆赫的频率范围下,施加的电压可以为0 2毫伏至1伏特。可以记录在100兆赫、500兆赫和1000兆赫(1千兆赫)的频率下的介电常数(Dk,相对介电常数)和损耗角正切(Df,损耗因子)值。
根据ASTM D 4812-2006,“Standard Test Method for Unnotched CantileverBeam Impact Strength of Plastics(用于塑料的无缺口悬臂梁冲击强度的标准测试方法)”,可以使用2英尺磅的锤击能量在23℃下测量以焦耳每米(J/m)形式表示的无缺口悬臂梁冲击强度。报道值可以反映每个组合物5个样品的平均值。
NMR方法A:使用Agilent DD2 600兆赫1H-NMR光谱仪,通过质子核磁共振(1H-NMR)光谱法测定合成产物的化学结构。
DSC方法A:在TA仪器2920M-DS上测量熔点和Tg。在氮气气氛下使用20℃/min的加热速率,热扫描可以在从30至250℃的范围。
NMR方法B:使用Mercury Plus 400兆赫1H-NMR光谱仪通过质子核磁共振(1H-NMR)光谱法测定化学结构。
DSC方法B:在来自TA仪器(TAInstruments)的具有机器人、RC单元、数据站和软件的发现DSC分析仪(Discovery DSC analyzer)上测量熔点和Tg。在氮气气氛下以20℃/min的加热速率,热扫描可以在从40至300℃的范围。将样品冷却至40℃并且在20℃/min下进行第二热扫描至高达300℃以用于检测任何转化。
DSC方法C:将单体的样品放置在DSC盘中,并以20℃/min将温度从40升高至350℃。将样品冷却至40℃并且在20℃/min下进行第二热扫描至高达350℃以用于检测任何转化。
表1.在合成实施例中使用的试剂
制备乙烯基苄基官能化合物(实施例1和2)采用的步骤是在V.Percec和J.H.Wang的“ω-(Vinyl Benzyl Ether)Macromonomer of Poly(2,6-Dimethyl-1,4-PhenyleneOxide)”Macromolecular Synthesis,1992,11,105-111中的步骤的修改。
实施例1.双(4-乙烯基苄基)SBIBP(SBIBP-4VB)的合成
向使用氮气吹扫的装备有机械搅拌器、冷凝器、氮气入口和热电偶探针的4颈3升圆底烧瓶中加入1.5升的甲苯、225克的SBIBP(0.7305摩尔)、275克的4-VBC(1.8019摩尔)和4mL的ADOGEN 464。加入135克的50%的NaOH水溶液(1.6875摩尔),并将混合物加热至80℃。在3小时之后采集的样品表明反应完成超过98%。将混合物搅拌另外2小时,然后冷却至室温。经冷却,物质开始沉淀。使用旋转蒸发仪将混合物浓缩。经冷却,物质从浓缩的甲苯溶液中沉淀。通过过滤分离固体。在2升的热水(70-85℃)中将空气干燥的沉淀物制浆。通过过滤分离固体并溶于氯仿中。用去离子水、5%盐酸水溶液洗涤氯仿溶液,并用去离子水再洗涤两次。将氯仿蒸发,并从甲苯中结晶固体以产生332克的标题化合物(81.7%产率)。NMR光谱与使用乙烯基苄基取代的端基酚基一致。没有可以检测水平的未反应的酚基。通过DSC(DSC方法A)测定的熔点为205℃。
实施例2.双(3/4-乙烯基苄基)SBIBP(SBIBP-3/4VB)的合成
按照实施例1中的步骤,1.5升的甲苯、225克的SBIBP(0.7305摩尔)、275克的3/4-VBC(1.8019摩尔)、4ml的ADOGEN 464和135克的50%的NaOH水溶液(1.6875摩尔)产生345克的标题化合物(产率87.5%)。通过DSC(DSC方法A)测定的熔点为136℃。
在实施例3-6中制备烷氧基化单体。步骤是Jéol及其同事对乙氧基化聚苯醚:S.Jéol等人,Journal of Polymer Science:Part A:Polymer Chemistry,2008,46,3985–3991的步骤的修改。
实施例3.乙氧基化SBIBP(SBIBP-EC)的合成
向使用氮气吹扫的装备有机械搅拌器、冷凝器、氮气入口和热电偶探针的4颈3升圆底烧瓶加入1000克的DMI、300克的碳酸乙烯酯(3.407摩尔)和400克的SBIBP(1.299摩尔)。将混合物加热至140℃。当混合物变均匀时,加入425克(3.075摩尔)的粉末无水碳酸钾。(在6小时之后样品的NMR分析显示反应完全,90%的产物是2-羟基乙基官能化SBIPB,其中酚基被转化为苯氧基乙醇基团,10%的产物具有一个酚基、一个苯氧基乙醇基团和一个苯氧基乙氧基乙醇基团)。伴随搅拌将反应冷却。低于100℃,停止搅拌,并使盐沉淀至烧瓶底部。在15-20小时之后,伴随搅拌将溶液从盐中倾倒至约4L的去离子水中。将水倾倒出。使用1升的热水(80-90℃)将有机层制浆2小时。将有机层分离,并在空气中干燥过夜,然后在100℃下真空下过夜。干燥的标题化合物的重量为440克(85.6%产率)。通过DSC(DSC方法A)测定的熔点是141℃。
实施例4.乙氧基化SBIBP(SBIBP-PC)的合成
按照实施例3中的步骤,但用丙烯碳酸酯替换乙烯碳酸酯、1000克的DMI、350克的丙烯碳酸酯(3.428摩尔)、400克的SBIBP(1.299摩尔)和425克(3.075摩尔)的粉末无水碳酸钾产生483克的标题化合物(产率87.7%)。通过DSC(DSC方法A)测定的熔点是188℃。NMR分析显示完全反应,并且显示形成了两个异构体(91.5%的1-苯氧基丙烷-2-醇异构体;8.5%的2-苯氧基丙烷-1-醇异构体)。
实施例5.乙氧基化PPPBP(PPPBP-EC)[式5-a的化合物]的合成
按照实施例3中的步骤,但用PPPBP替换SBIBP、750克的DMI、120克的丙烯碳酸酯(1.363摩尔)、250克的PPPBP(0.636摩尔)和180克(1.302摩尔)的粉末无水碳酸钾产生270克的标题化合物(产率88.2%)。通过DSC(DSC方法A)测定的熔点是138℃。NMR分析显示完全反应,并且结构与使用乙氧基乙醇基团取代末端酚基一致。
实施例6.丙氧基化PPPBP(PPPBP-PC)[式6-a的化合物]的合成
按照实施例D中的步骤,但用PPPBP替换SBIBP、750克的DMI、145克的丙烯碳酸酯(1.420摩尔)、250克的PPPBP(0.636摩尔)和180克(1.302摩尔)的粉末无水碳酸钾产生283克的标题化合物(产率87.4%)。通过DSC(DSC方法A)测定的熔点是149℃。NMR分析显示完全反应,并且形成了两个异构体(91.1%的1-苯氧基丙烷-2-醇异构体;8.9%的2-苯氧基丙烷-1-醇异构体)。
实施例7.乙氧基化SBIBP的二丙烯酸酯(SBIBP-EC-Ac)的合成
向装备有磁搅拌棒、回流冷凝器和N2入口的500mL三颈烧瓶加入200mL的氯仿、75克(0.189摩尔)的SBIBP-EC和43.5克(0.430摩尔)的TEA。在环境温度下,SBIBP-EC不溶于氯仿。将浆液冷却至低于10℃。滴加丙烯酰氯(44.9克,0.496摩尔)使得反应混合物保持低于25℃。将温度升高至50℃持续1小时。在冷却至环境温度之后,将反应混合物加入至300mL的氯仿,并倒入至300mL的去离子水中。使用分液漏斗,使用去离子水、5%盐酸洗涤有机层,然后用去离子水洗涤直至pH为中性。将氯仿蒸发以产生88克的标题化合物(88.8%产率)。NMR分析显示完全反应,并且结构与目标产物(使用丙烯酸酯替换醇)一致。
实施例8.乙氧基化SBIBP的二甲基丙烯酸酯(SBIBP-EC-MAc)的合成
按照实施例7中的步骤,但使用甲基丙烯酰氯替换丙烯酰氯、200mL的氯仿、75克(0.189摩尔)的SBIBP-EC、45.4克(0.449摩尔)的TEA和甲基丙烯酰氯(47克,0.450摩尔)产生87克的标题化合物(86.3%产率)。NMR分析显示完全反应,并且结构与目标产物(使用甲基丙烯酸酯替换醇)一致。
实施例9.丙氧基化SBIBP的二丙烯酸酯(SBIBP-PC-Ac)的合成
按照实施例7中的步骤,但使用SBIBP-PC替换SBIBP-EC、200mL的氯仿、75克(0.177摩尔)的SBIBP-PC、41.2克(0.407摩尔)的TEA和丙烯酰氯(38克,0.420摩尔)产生81克的标题化合物(86.1%产率)。NMR分析显示完全反应,并且结构与目标产物(使用丙烯酸酯替换醇)一致。
实施例10.丙氧基化SBIBP的二甲基丙烯酸酯(SBIBP-PC-MAc)的合成
按照实施例8中的步骤,但使用SBIBP-PC替换SBIBP-EC、200mL的氯仿、75克(0.1769摩尔)的SBIBP-PC、41.2克(0.407摩尔)的TEA和甲基丙烯酰氯(38克,0.4198摩尔)产生81克的标题化合物(86.1%产率)。NMR分析显示完全反应,并且结构与目标产物(使用甲基丙烯酸酯替换醇)一致。
实施例11.乙氧基化PPPBP的二丙烯酸酯(PPPBP-EC-Ac)的合成
按照实施例9中的步骤,但使用PPPBP-EC替换SBIBP-PC、200mL的氯仿、75克(0.1559摩尔)的PPPBP-EC、37克(0.366摩尔)的TEA和丙烯酰氯(35克,0.387摩尔)产生74克的标题化合物(80.6%产率)。NMR分析显示完全反应,并且结构与目标产物(使用丙烯酸酯替换醇)一致。
实施例12.乙氧基化PPPBP的二甲基丙烯酸酯(PPPBP-EC-MAc)的合成
按照实施例8中的步骤,但使用PPPBP-EC替换SBIBP-EC、200mL的氯仿、75克(0.1559摩尔)的PPPBP-EC、36.3克(0.359摩尔)的TEA和甲基丙烯酰氯(39.5克,0.378摩尔)产生80克的物质(83.2%产率)。通过DSC(DSC方法A)测定的熔点是108℃。NMR分析显示完全反应,并且结构与目标产物(使用甲基丙烯酸酯替换醇)一致。
实施例13.丙氧基化PPPBP的二丙烯酸酯(PPPBP-PC-Ac)[式7-a的化合物]的合成
按照实施例11中的步骤,但使用PPPBP-PC替换PPPBP-EC、200mL的氯仿、75克(0.147摩尔)的PPPBP-PC、34.3克(0.339摩尔)的TEA和丙烯酰氯(31.6克,0.349摩尔)产生77克的标题化合物(84.6%产率)。通过DSC(DSC方法A)测定的熔点是101℃。NMR分析显示完全反应,并且结构与目标产物(使用丙烯酸酯替换醇)一致。
实施例14.丙氧基化PPPBP的二甲基丙烯酸酯(PPPBP-PC-MAc)[式8-a的化合物]的合成
按照实施例12中的步骤,但使用PPPBP-PC替换PPPBP-EC、200mL的氯仿、75克(0.147摩尔)的PPPBP-PC、343克(0.339摩尔)的TEA和甲基丙烯酰氯(37.3克,0.357摩尔)产生69克的标题化合物(72.6%产率)。通过DSC(DSC方法A)测定的熔点是112℃。NMR分析显示完全反应,并且结构与目标产物(使用甲基丙烯酸酯替换醇)一致。
实施例15.双(4-乙烯基苄基)PPPBP(PPPBP-4VB)的合成
使用氮气吹扫装备有机械搅拌器、冷凝器和氮气入口的500mL的3颈圆底烧瓶。将25克的PPPBP(0.0635摩尔)、0.5mL的ADOGEN 464和150mL的甲苯加入至反应烧瓶。将反应混合物的内含物加热至75℃。当达到温度时,将11.74克的50%的NaOH水溶液(0.1467摩尔)加入至混合物。使内含物反应15-20分钟,此后加入24.05g的4-VBC(0.1576摩尔)。将反应继续搅拌18小时。使烧瓶的内含物冷却,并将沉淀过滤。通过旋转蒸发仪除去滤液中的所有甲苯以产生油状物。将油状物溶于氯仿中,并使用0.1N HCl、去离子水洗涤。通过旋转蒸发仪除去氯仿,并将所得油状物加入至甲醇以产生沉淀。将沉淀过滤以获得15克的标题化合物(37.75%产率)。产物的1H NMR(方法B)光谱显示出乙烯基苄基替换了酚质子。没有可以检测水平的未反应的酚基。通过DSC(DSC方法B)测定的熔点是169℃。
实施例16.双(3/4-乙烯基苄基)PPPBP(PPPBP-3/4VB)的合成
按照实施例15中的步骤,150mL的甲苯、25克的PPPBP(0.0635摩尔)、24.05克的3/4-VBC(0.1576摩尔)、0.5ml的ADOGEN 464和11.74克的50%的NaOH水溶液(0.1467摩尔)产生30克的标题化合物(产率75.51%)。通过DSC(DSC方法B)测定的熔点是133℃。
实施例17.二烯丙基PPPBP(PPPBP-Al)的合成
按照实施例15中的步骤,150mL的甲苯、25克的PPPBP(0.0635摩尔)、19.07克的烯丙基溴(0.1576摩尔)、0.5ml的ADOGEN 464和11.74克的50%的NaOH水溶液(0.1467摩尔)产生26克的标题化合物(产率86.67%)。通过DSC(DSC方法B)测定的熔点是127℃。
实施例18.双(4-乙烯基苄基)TMBPA(TMBPA-4VB)的合成
使用氮气吹扫装备有机械搅拌器、冷凝器和氮气入口的500mL的3颈圆底烧瓶。将18克的TMBPA(0.0635摩尔)、0.5mL的ADOGEN 464和150mL的甲苯加入至反应烧瓶。将反应混合物的内含物加热至75℃。当达到温度时,将11.74克的50%的NaOH水溶液(0.1467摩尔)加入至混合物。使内含物反应15-20分钟,此后加入24.05g的4-VBC(0.1576摩尔)。将反应继续搅拌18小时。使烧瓶的内含物冷却,并将沉淀过滤。在室温下,通过旋转蒸发将滤液浓缩至粘稠溶液。将粘稠溶液溶于氯仿,并使用0.1M HCl溶液洗涤一次,使用水洗涤三次。在MgSO4上干燥有机相,并浓缩以产生粘稠溶液。通过将溶液溶于THF并在甲醇:水混合物(1:1)中沉淀将产物沉淀(13.8克,42.61%)。产物的1H NMR(方法B)光谱显示出乙烯基苄基替换了酚质子。没有可以检测水平的未反应的酚基。通过DSC(DSC方法B)测定的熔点是127℃。
实施例19.双(3/4-乙烯基苄基)TMBPA(TMBPA-3/4VB)的合成
按照实施例18中的步骤,150mL的甲苯、18克的TMBPA(0.0635摩尔)、24.05克的3/4-VBC(0.1576摩尔)、0.5ml的ADOGEN 464和11.74克的50%的NaOH水溶液(0.1467摩尔)产生9克的标题化合物(产率86.67%)。通过DSC(DSC方法B)测定的熔点是111℃。
实施例20.二烯丙基TMBPA(TMBPA-Al)的合成
使用氮气吹扫装备有机械搅拌器、冷凝器和氮气入口的500mL的3颈圆底烧瓶。将18克的TMBPA(0.0635摩尔)、0.5mL的ADOGEN 464和150mL的甲苯加入至反应烧瓶。将反应混合物的内含物加热至75℃。当达到温度时,将11.74克的50%的NaOH水溶液(0.1467摩尔)加入至混合物。使内含物反应15-20分钟,此后加入19.07g的烯丙基溴(0.1576摩尔)。将反应继续搅拌18小时。使烧瓶的内含物冷却,并将沉淀过滤。在室温下,通过旋转蒸发将滤液浓缩至粘稠溶液。将粘稠溶液溶于氯仿,并使用0.1M HCl溶液洗涤一次,使用水洗涤三次。在MgSO4上干燥有机相,并浓缩以产生粘稠溶液。通过制备色谱纯化粗产物以产生18.1g的透明液体(78.3%产率)。1H NMR(方法B)光谱显示使用烯丙基替换酚质子。没有可以检测水平的未反应的酚基。
实施例21.双(4-乙烯基苄基)BPA(BPA-4VB)的合成
使用氮气吹扫装备有机械搅拌器、冷凝器和氮气入口的500mL的3颈圆底烧瓶。将14.5克的BPA(0.0635摩尔)、0.5mL的ADOGEN 464和150mL的甲苯加入至反应烧瓶。将反应混合物的内含物加热至75℃。当达到温度时,将11.74克的50%的NaOH水溶液(0.1467摩尔)加入至混合物。使内含物反应15-20分钟,此后加入24.05g的4-VBC(0.1576摩尔)。将反应继续搅拌18小时。使烧瓶的内含物冷却,并将沉淀过滤。在0.1N HCl中并使用去离子水洗涤沉淀以产生22.35克的标题化合物(产率76.44%)。产物的1H NMR(方法B)光谱显示出使用乙烯基苄基替换了酚质子。没有可以检测水平的未反应的酚基。通过DSC(DSC方法B)测定的熔点是114℃。
实施例22.双(3/4-乙烯基苄基)BPA(BPA-3/4VB)的合成
按照实施例21中的步骤,150mL的甲苯、14.5克的BPA(0.0635摩尔)、24.05克的3/4-VBC(0.1576摩尔)、0.5ml的ADOGEN 464和11.74克的50%的NaOH水溶液(0.1467摩尔)产生27.20克的标题化合物(产率93.02%)。
实施例23.二烯丙基BPA(BPA-Al)的合成
按照实施例20中的步骤,但使用BPA替换TMBPA,150mL的甲苯、14.5克的BPA(0.0635摩尔)、19.07克的烯丙基溴(0.1576摩尔)、0.5ml的ADOGEN 464和11.74克的50%的NaOH水溶液(0.1467摩尔)产生10.2克的无色液体。(产率52.15%)。
实施例24.双(4-乙烯基苄基)BPI(BPI-4VB)的合成
使用氮气吹扫装备有机械搅拌器、冷凝器和氮气入口的500mL的3颈圆底烧瓶。将39.42克的BPI(0.127摩尔)、0.4克的HEGCl、200mL的甲苯和48.10克的4-VBCl(0.3152摩尔)加入至反应烧瓶。将反应混合物的内含物加热至75℃。当达到温度时,将23.48克的50%的NaOH水溶液(0.2934摩尔)加入至混合物,并将反应继续18小时。使烧瓶的内含物冷却,并将沉淀过滤。在室温下,通过旋转蒸发将滤液浓缩至粘稠溶液。将粘稠溶液溶于氯仿,并使用0.1M HCl溶液洗涤一次,使用水洗涤三次。在MgSO4上干燥有机相,并浓缩以产生粘稠溶液。使用甲醇洗涤粗产物以产生27g的液体(产率39.22%)。1H NMR(方法B)光谱显示出使用乙烯基苄基替了换酚质子。没有可以检测水平的未反应的酚基。
实施例25.双(3/4-乙烯基苄基)BPI(BPI-3/4VB)的合成
按照实施例24中的步骤,39.42克的BPI(0.127摩尔)、0.4克的HEGCl、200mL的甲苯、48.10克的3/4-VBCl(0.3152摩尔)和23.48克的50%的NaOH水溶液(0.2934摩尔)产生24.05g的液体(产率34.94%)。1H NMR(方法B)光谱显示出乙烯基苄基替换了酚质子。没有可以检测水平的未反应的酚基。
实施例26.二烯丙基BPI(BPI-Al)的合成
按照实施例20中的步骤,但使用BPI替换TMBPA,150mL的甲苯、19.71克的BPI(0.0635摩尔)、19.07克的烯丙基溴(0.1576摩尔)、0.5ml的ADOGEN 464和11.74克的50%的NaOH水溶液(0.1467摩尔)产生11克的标题化合物(产率44.42%)。
实施例27.双(4-乙烯基苄基)TMBP(TMBP-4VB)的合成
使用氮气吹扫装备有机械搅拌器、冷凝器和氮气入口的500mL的3颈圆底烧瓶。将5.13克的TMBPA(0.0212摩尔)、0.5mL的ADOGEN 464和150mL的甲苯加入至反应烧瓶。将反应混合物的内含物加热至75℃。当达到温度时,将3.91克的50%的NaOH水溶液(0.0489摩尔)加入至混合物。使内含物反应15-20分钟,此后加入8.01g的4-VBC(0.0525摩尔)。将反应继续搅拌18小时。使烧瓶的内含物冷却,然后倒入过量甲醇中。将产物过滤(6.96克,69.2%),并使用甲醇洗涤。产物的1H NMR(方法B)光谱显示出乙烯基苄基替换了酚质子。没有可以检测水平的未反应的酚基。通过DSC(DSC方法B)测定的熔点是126℃。
实施例28.双(3/4-乙烯基苄基)TMBP(TMBP-3/4VB)的合成
按照实施例20中的步骤,但使用TMBP替换TMBPA,70mL的甲苯、5.13克的TMBP(0.0212摩尔)、8.01g的3/4VBCl(0.0525摩尔)、0.5mL的ADOGEN 464和3.91g的NaOH)水溶液(0.0489摩尔产生1g的无色液体形式的标题化合物(产率11.28%)。
实施例29.二烯丙基TMBP(TMBP-Al)的合成
按照实施例20中的步骤,但使用TMBP替换TMBPA,70mL的甲苯、5.13克的TMBP(0.0212摩尔)、6.35g的烯丙基溴(0.0525摩尔)、0.5mL的ADOGEN 464和3.91g的NaOH水溶液(0.0489摩尔)产生1.97g的标题化合物(产率28.86%)。通过DSC(DSC方法B)测定的熔点是53℃。
实施例30.二甲基丙烯酸酯PPPBP(PPPBP-MAc)的合成
使用氮气吹扫装备有机械搅拌器、冷凝器、加料的漏斗和氮气入口的500mL的3颈圆底烧瓶。将25克的PPPBP(0.0635摩尔)、70mL的氯仿和15.26克的TEA(0.1507摩尔)加入至反应烧瓶。在冰浴中冷却反应混合物的内含物。将15.83克的甲基丙烯酰氯(0.1591摩尔)加入至加料漏斗并滴加转移至反应烧瓶。在甲基丙烯酰氯的添加完成后,移除冰浴并将反应混合物加热至50℃持续1小时。在反应结束时,将200mL的氯仿加入至反应混合物,并将它倒入去离子水中。使用DI水将有机层洗涤多次并在无水MgSO4上干燥。通过旋转蒸发仪除去氯仿,并将所得油状物溶于最少量的氯仿,并在甲醇中沉淀以产生20克的标题化合物(产率62.86%)。1H NMR(方法B)光谱显示出甲基丙烯酸酯基替换了酚质子。没有可以检测水平的未反应的酚基。
实施例31.二甲基丙烯酸酯BPI(BPI-MAc)的合成
按照实施例31中的步骤,但使用BPI替换PPPBP、70mL的氯仿、25克(0.0805摩尔)的BPI、19.31克(0.191摩尔)的TEA和20.03克的甲基丙烯酰氯(0.192摩尔)产生28.8克的标题化合物(80.21%产率)。1H-NMR分析显示完全反应,并且结构与目标产物(使用甲基丙烯酸酯替换醇)一致。
实施例32.双(4-乙烯基苄基)PPPBP(PPPBP-4VB)的合成
使用氮气吹扫装备有机械搅拌器、冷凝器和氮气入口的500mL的3颈圆底烧瓶。将25克的PPPBP(0.0635摩尔)、0.25g的HEGCl、24.05g的4-VBC(0.1576摩尔)和150mL的甲苯加入至反应烧瓶。将反应混合物的内含物加热至80℃。当达到温度时,将11.74克的50%的NaOH水溶液(0.1467摩尔)加入至混合物。将反应继续搅拌18小时。使烧瓶的内含物冷却,并将沉淀过滤。在旋转蒸发仪中浓缩滤液以产生油状物。将该油状物与氯仿混合,并使用0.1N盐酸洗涤,再用去离子水洗涤两次以产生23.9克的物质(60.15%产率)。1H NMR(方法B)光谱显示出乙烯基苄基替换了酚质子。没有可以检测水平的未反应的酚基。通过DSC(DSC方法B)测定的熔点是170℃。
实施例33-60:固化研究
可以通过自由基引发或热聚合固化不饱和或乙烯基单体。多种有机过氧化物可以用作用于自由基聚合的引发剂。此外,苯乙烯和丙烯酸单体可以经历自引发的热聚合。在这些单体的自引发的热聚合之后,进行DSC技术。记录放热的开始和峰值温度。第二DSC热扫描可以用于检测固化材料的Tg。
将单体样品放入DSC盘中,并以20℃/min将温度从30℃升高至280℃。将样品冷却至30℃并且以20℃/min进行第二热扫描至280℃以用于检测任何转化。实施例33-38的结果在表2中示出。
表2.
实施例 | 单体 | Tg,℃ |
33 | SBI-BP-EC-Ac | 159 |
34 | SBI-BP-PC-MAc | 197 |
35 | SBI-BP-EC-MAc | 205 |
36 | PPP-BP-EC-MAc | 205 |
37 | PPP-BP-PC-MAc | 197 |
38 | PPP-BP-PC-Ac | 263 |
与共聚单体(4-叔丁基苯乙烯(TBS))一起将这些单体固化。将TBS加热并在搅拌时加入单体。将加热和搅拌继续直至溶液均匀。将溶液放入设置在125℃下的烘箱中,并使用以下方案将温度程序化至高达220℃进行热固化:1)将温度升高至150℃并保持30分钟;2)将温度升高至175℃并保持30分钟;3)将温度升高至200℃并保持30分钟;3)将温度升高至220℃并保持60分钟;4)关闭烘箱并使其冷却过夜。通过DSC(DSC方法A)测定Tg。实施例39-42的结果总结在表3中。
表3.
在共聚单体4-叔丁基苯乙烯(TBS)的存在下固化单体。由各个材料制备三个不同的固化样品。
固化1:自身固化
固化2:在共聚单体4-叔丁基苯乙烯(TBS)的存在下固化
固化3:在共聚单体4-叔丁基苯乙烯(TBS)和过氧化物引发剂Trigonox101的存在下固化。
将已知量的单体样品加入至放置在N2气氛下的圆底烧瓶。将样品溶于固定量的诸如氯仿或THF的低沸点溶剂中。根据使用的固化方案,将TBS(1摩尔当量)和/或Trigonox101(0.5wt%)加入至烧瓶。当溶液变均匀时,将它们放置在50℃下的烘箱中,并按照表4中的方案通过程序化温度热固化。在加热循环结束时,将烘箱关闭并使样品冷却过夜。
表4.
方案 | 温度曲线(℃) | 各个温度下的平衡时间 |
1 | 80-130-180-225 | 30分钟 |
2 | 140-170-195-240 | 30分钟 |
3 | 120-160-200-240 | 30分钟 |
4 | 170-180-190-225 | 30分钟 |
5 | 120-160-195-240 | 30分钟 |
6 | 130-165-175-220 | 30分钟 |
分析固化样品的吸水率、介电常数测量、通过DSC(方法B)的Tg和通过TGA的热稳定性(表5)。
吸水率测量:将样品切割成至少2cm×2cm尺寸并称重(M1)。在120℃下的真空烘箱中将样品干燥24小时。将烘箱关闭,并使其在真空下冷却至室温。将样品快速称重(M2)并浸入在DI水中持续24小时。然后,将样品从水中取出,并使用纸巾快速拭干,并再次称重(M3)。使用公式:吸水率(%)=(M3-M2)*100/M2计算吸水率。
TGA方法:将单体的样品放置在TGA盘中,并以20℃/min将温度从40℃升高至800℃。在N2气体的存在下进行这些测量。
表5.
分析一组固化样品(实施例43-51)以测定它们的介电常数。
介电常数测量:根据IPC-TM-650-2.5.5.9,在23℃下测量介电常数和损耗因子。测试样品为薄铸件形状。在测试前,将样品设置在23℃和50%相对湿度的条件下持续最低24小时。测量元件可以为惠普阻抗材料分析模型4291B(Hewlett-Packard ImpedanceMaterial Analyzer Model 4291B)。电极可以为惠普模型16453A(Hewlett-Packard Model16453A)并且具有7毫米的直径。当将DC电压施加至介电材料时,可以使用电容法扫描范围频率进行测量。在100兆赫至1千兆赫的频率范围下,施加的电压可以为0.2毫伏至1伏特。记录在100兆赫、500兆赫和1000兆赫(1千兆赫)的频率下的介电常数(Dk,相对介电常数)和损耗角正切(Df,损耗因子)值,并在总结在表6中。
表6.
尽管结合目前被认为是最实用性和优选的实施方式描述了本发明,但应该理解,本发明不局限于公开的实施方式,并且意图涵盖包括在权利要求书的实质和范围内的各种修改和等效布置。在不违背如在权利要求书中限定的本发明的新方面的情况下可以产生本发明中的修改和变型。所附权利要求应该广泛地并且以与本发明的实质和范围一致的方式进行解释。
出于完整性的原因,在以下编号的条款中阐述本公开的各个方面:
条款1.一种具有下式的化合物:
其中
R1和R2在每次出现时各自独立地选自氰基、卤代烷基、烯基、烯基烷基、炔基烷基、羟基烷基、丙烯酸酯烷基、
R3,在每次出现时,独立地选自C1-C12烷基、杂芳基、烷氧基、氨基和烷基氨基;
R4-R6各自独立地选自氢、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C6-C18芳基、C7-C18烷基取代的芳基、C7-C18芳基取代的烷基、C2-C12烷氧基羰基、C7-C18芳氧基羰基、C8-C18烷基取代的芳氧基羰基、C8-C18芳基取代的烷氧基羰基、腈、甲酰基、羧酸酯、亚氨酸酯和硫代羧酸酯;
R7-R11各自独立地选自氢、卤素、C1-C12烷基、C2-C12烯基、羟基和氨基;
R3a和R3b各自独立地选自氢和C1-C12烷基;
A在每次出现时独立地选自饱和的或不饱和的C2-C12二价烃基;
Ra和Rb在每次出现时各自独立地为卤素、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C3-C8环烷基或C1-C12烷氧基;p和q在每次出现时各自独立地为0至4;
R13在每次出现时独立地为卤素或C1-C6烷基;c在每次出现时独立地为0至4;
R14在每次出现时独立地为C1-C6烷基、苯基或被多达五个卤素或C1-C6烷基取代的苯基;
Rg在每次出现时独立地为C1-C12烷基或卤素,或者两个Rg基团与它们连接的碳原子一起形成四元、五元或六元环烷基;且
t为0至10。
条款2.如条款1的化合物,其中R1和R2各自独立地选自:
条款3.如条款1或条款2的化合物,选自具有以下式的化合物:
其中Ra和Rb在每次出现时各自独立地为卤素、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C3-C8环烷基或C1-C12烷氧基;p和q在每次出现时各自独立地为0至4;R13在每次出现时独立地为卤素或C1-C6烷基;c在每次出现时独立地为0至4;且R14在每次出现时独立地为C1-C6烷基、苯基或被多达五个卤素或C1-C6烷基取代的苯基。
条款4.如条款1-3中任一项的化合物,其中所述化合物具有通过高效液相色谱(HPLC)测定的80%或更高的纯度。
条款5.如条款1-4中任一项的化合物,其中所述化合物具有通过高效液相色谱(HPLC)测定的90%或更高的纯度。
条款6.如条款1-5中任一项的化合物,其中所述化合物具有通过高效液相色谱(HPLC)测定的95%或更高的纯度。
条款7.如条款1-6中任一项的化合物,其中所述化合物具有通过高效液相色谱(HPLC)测定的97%或更高的纯度。
条款8.如条款1-7中任一项的化合物,其中所述化合物具有通过高效液相色谱(HPLC)测定的98%或更高的纯度。
条款9.如条款1-8中任一项的化合物,其中所述化合物具有通过高效液相色谱(HPLC)测定的99%或更高的纯度。
条款10.如条款1-9中任一项的化合物,具有上述式(1-a)、(2-a)、(3-a)、(4-a)、(5-a)、(6-a)、(7-a)、(8-a)或(9-a)。
条款11.如条款1-10中任一项的化合物,其中化合物衍生自上述式(1′)的化合物。
条款12.如条款1-11中任一项的化合物,其中化合物衍生自上述式(1′-a)的化合物。
条款13.如条款12的化合物,其中式(1′-a)的化合物包含小于50ppm的氨基苯酚杂质、小于500ppm的酚酞或3ppm或更少的金属杂质。
条款14.一种可固化组合物,其包含(i)条款1-13中任一项的化合物;(ii)任选的固化促进剂;和(iii)任选的辅助共聚单体。
条款15.如条款14的可固化组合物,其中辅助共聚单体选自马来酰亚胺树脂、苯并噁嗪树脂、乙烯基苄基醚树脂、含烯烃或炔烃的单体、芳基环丁烯树脂、全氟乙烯醚树脂、它们的组合。
条款16.如条款14的可固化组合物,其中固化促进剂是有机过氧化物。
条款17.如条款16的可固化组合物,其中有机过氧化物选自枯烯过氧化物、2,5-二甲基己烷-2,5-二氢过氧化物、2,5-二甲基己烷-2,5-二氢过氧化物、α,α-双(叔丁基过氧化-间-异丙基)苯、二枯基过氧化物、二(三甲基甲硅烷基)过氧化物、三甲基甲硅烷基三苯基甲硅烷基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷(DHBP,还称为Perhexa25B)、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)-己-3-炔(DYBP,还称为Perhexyne 25B,由Japanese firm Nippon Yushi K.K.制备)、二叔丁基过氧化物(DTBP)、叔丁基枯基过氧化物、二枯基过氧化物(DCP)、二(叔丁基过氧化间苯二甲酸酯、叔丁基过氧化苯甲酸酯、2,2-双(叔丁基过氧化)丁烷、2,2-双(叔丁基过氧化)辛烷、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧化)己烷、二(三甲基甲硅烷基)过氧化物、三甲基甲硅烷基苯基三苯基甲硅烷基过氧化物、α,α'-双(叔丁基过氧化-间-异丙基)苯、1,3-二(2-叔丁基过氧异丙基)苯(DIPP)、苯甲酰基过氧化物(BPO)、3,3',5,5'-四甲基-1,4-二苯氧基醌、四氯苯醌、2,4,6-三叔丁基苯氧基、叔丁基过氧异丙基单碳酸酯、偶氮二异丁腈、它们的组合。
条款18.一种包含通过固化条款14-17中任一项的可固化组合物获得的产物的固化组合物。
条款19.如条款18的固化组合物,其表现出单一Tg。
条款20.如条款18的固化组合物,其表现出大于或等于175℃的单一Tg。
条款21.如条款18的固化组合物,其表现出大于或等于200℃的单一Tg。
条款22.如条款18的固化组合物,其表现出大于或等于225℃的单一Tg。
条款23.如条款18的固化组合物,其表现出大于或等于250℃的单一Tg。
条款24.一种包含条款18-23中任一项的固化组合物的制品。
条款25.如条款24的制品,其中制品选自酸浴容器、中和罐、飞机组件、桥梁、桥面板、电解池、排气管、洗涤器、运动设备、楼梯、通道、汽车外板、地板、通风口、管道、天然气管道、导管、工业风扇、风扇外罩、鼓风机、工业混合器、船体、船甲板、海运码头护舷、瓷砖、建筑板、商业机器外壳、托盘、混凝土改性剂、洗碗机部件、冰箱部件、电器密封胶、电气面板、油罐、电解精炼罐、软水剂罐、燃料罐、长丝缠绕罐、长丝缠绕罐衬里、家具、车库门、栅格、防护体齿轮、行李、室外机动车辆、压力罐、印刷电路板、光波导管、天线罩、栏杆、铁路部件、漏斗车盖、车门、车厢衬里、卫星天线、指示牌、太阳能板、电话开关外壳、拖拉机部件、变压器盖、卡车部件、用于旋转电机的绝缘材料、换向器、芯绝缘材料和绳索和花边带、驱动轴联轴器、螺旋桨叶片、导弹组件、火箭发动机壳体、机翼部分、抽油杆、机身部分、飞机翼板、机翼整流罩、引擎机舱、货舱门、网球拍、高尔夫球杆、钓鱼竿、滑雪板、滑雪杖、自行车部件、横向钢板弹簧、泵、汽车烟雾泵、电气组件、嵌入件、工具、电缆接头、绕线、密集封装的多元件组件、机电装置的密封件、电池外壳、电阻器、保险丝、热熔断器件、印刷线路板的涂层、铸件项目、电容器、变压器、曲轴箱加热器、小型模制电子部件、线圈、半导体、化学处理部件、纸浆和造纸机器部件、发电部件、废水处理部件、洗涤塔、用于结构应用的拉挤成型部件、结构元件、栅格、安全围栏、游泳池、游泳池滑块、热浴缸、桑拿设备、在发动机罩应用下的驱动轴、用于复印机的干墨粉树脂、船舶工具、船舶复合材料、热防护层、潜艇船体、原型生成部件、层压饰件、钻孔夹具、粘合夹具、检验夹具、工业金属成型模具、飞机弹性块和锤形式、真空成型工具、地板、用于生产和装配区的地板、用于清洁室的地板、用于机械工厂的地板、用于控制室的地板、用于实验室的地板、用于停车场的地板、用于冰箱的地板、用于冷却器的地板、用于户外装卸码头的地板、用于抗静电应用的导电组合物、装饰地板、用于桥梁的伸缩接头、用于贴补和修复结构混凝土中的裂缝的可注射砂浆、用于瓷砖的灌浆、机械轨道、金属销、螺栓和桩、用于油和燃料储罐的修复材料、运动设备、媒体设备、磨轮、砂轮、机械辊、输送带、军事设备、航天装备、航天组件、汽车组件、公共交通运输组件、印刷电路板、电气组件、光学组件、光电组件、计算机组件、船舶外部组件、船舶内部组件、气体储罐、和风力涡轮机。
条款26.如条款24的制品,其中制品选自航天组件、汽车组件、公共交通运输组件、印刷电路板、电气组件、光学组件、光电组件、计算机组件、船舶外部组件和船舶内部组件。
条款27.如条款24-26中任一项的制品,其中制品通过树脂传递成型、片成型、块成型、拉挤、注塑成型、反应注塑成型(RIM)、大气压力成型(APM)、浇铸、离心浇铸、静态浇铸、开模浇铸、层压、触压成型、圆柱触压成型、压缩成型、真空辅助树脂传递成型、化学辅助树脂传递成型、配套工具成型、高压釜固化、在空气中热固化、真空装袋、西蒙复合树脂灌注制造方法(SCRIMP)、敞开式成型、长丝缠绕、圆柱长丝缠绕、或它们的组合进行制备。
条款28.一种包含条款18-23中任一项的固化组合物的材料,其中材料是复合材料、涂料、粘合剂、密封胶或密封剂。
条款29.如条款28的材料,其中材料包含一种或多种附加组分,其各自独立地选自阻燃剂、填料、增强纤维、染料、颜料、着色剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、增塑剂、润滑剂、流动改性剂、抗滴落剂、抗结块剂、抗静电剂、流动促进剂、加工助剂、底物粘合剂、脱模剂、增韧剂、低收缩添加剂、应力消除添加剂及它们的组合。
条款30.如条款29的材料,其中填料选自:氧化铝、二氧化硅、氮化硼、氮化铝、氮化硅、氧化镁、硅酸镁、玻璃纤维、玻璃毡、二氧化硅粉、煅制二氧化硅、球形二氧化硅、硫脲、Al2O3、滑石、高岭土、粘土、三氧化锑、玻璃泡、空心玻璃微球、芳纶纤维和石英。
条款31.如条款28-30中任一项的材料,其中复合材料是玻璃纤维基复合材料、碳纤维基复合材料或它们的组合。
条款32.如条款28-31中任一项的材料,其中材料通过树脂传递成型方法制备。
Claims (20)
1.具有下式的化合物:
其中
R1和R2在每次出现时各自独立地选自氰基、卤代烷基、烯基、烯基烷基、炔基烷基、羟基烷基、丙烯酸酯烷基、
R3在每次出现时独立地选自C1-C12烷基、杂芳基、烷氧基、氨基和烷基氨基;
R4-R6各自独立地选自氢、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C6-C18芳基、C7-C18烷基取代的芳基、C7-C18芳基取代的烷基、C2-C12烷氧基羰基、C7-C18芳氧基羰基、C8-C18烷基取代的芳氧基羰基、C8-C18芳基取代的烷氧基羰基、腈、甲酰基、羧酸酯、亚氨酸酯和硫代羧酸酯;
R7-R11各自独立地选自氢、卤素、C1-C12烷基、C2-C12烯基、羟基和氨基;
R3a和R3b各自独立地选自氢和C1-C12烷基;
A在每次出现时独立地选自饱和的或不饱和的C2-C12二价烃基;
Ra和Rb在每次出现时各自独立地为卤素、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C3-C8环烷基或C1-C12烷氧基;p和q在每次出现时各自独立地为0至4;
R13在每次出现时独立地为卤素或C1-C6烷基;c在每次出现时独立地为0至4;
R14在每次出现时独立地为C1-C6烷基、苯基或被多达五个卤素或C1-C6烷基取代的苯基;
Rg在每次出现时独立地为C1-C12烷基或卤素,或者两个Rg基团与它们连接的碳原子一起形成四元、五元或六元环烷基;且
t为0至10。
2.根据权利要求1所述的化合物,其中R1和R2各自独立地选自:
3.根据权利要求1或权利要求2所述的化合物,选自具有以下式的化合物:
其中Ra和Rb在每次出现时各自独立地为卤素、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C3-C8环烷基或C1-C12烷氧基;p和q在每次出现时各自独立地为0至4;R13在每次出现时独立地为卤素或C1-C6烷基;c在每次出现时独立地为0至4;且R14在每次出现时独立地为C1-C6烷基、苯基或被多达五个卤素或C1-C6烷基取代的苯基。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的化合物,其中所述化合物具有通过高效液相色谱(HPLC)测定的97%或更高的纯度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的化合物,具有式(1-a)、(2-a)、(3-a)、(4-a)、(5-a)、(6-a)、(7-a)、(8-a)或(9-a),
6.根据权利要求1至5中任一项所述的化合物,其中所述化合物衍生自下式的化合物
7.根据权利要求1至6中任一项所述的化合物,其中所述化合物衍生自下式的化合物
8.根据权利要求7所述的化合物,其中式(1′-a)的化合物包含小于50ppm的氨基苯酚杂质、小于500ppm的酚酞或3ppm或更少的金属杂质。
9.一种可固化组合物,包含
(i)根据权利要求1-8中任一项所述的化合物;
(ii)任选的固化促进剂;和
(iii)任选的辅助共聚单体。
10.根据权利要求9所述的可固化组合物,其中所述辅助共聚单体选自马来酰亚胺树脂、苯并噁嗪树脂、乙烯基苄基醚树脂、含烯烃的单体或含炔烃的单体、芳基环丁烯树脂、全氟乙烯醚树脂、它们的组合。
11.根据权利要求19所述的可固化组合物,其中所述固化促进剂是有机过氧化物。
12.根据权利要求11所述的可固化组合物,其中所述有机过氧化物选自枯烯过氧化物、2,5-二甲基己烷-2,5-二氢过氧化物、2,5-二甲基己烷-2,5-二氢过氧化物、α,α-双(叔丁基过氧化-间-异丙基)苯、二枯基过氧化物、二(三甲基甲硅烷基)过氧化物、三甲基甲硅烷基三苯基甲硅烷基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)-己-3-炔、二叔丁基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、二枯基过氧化物、二(叔丁基过氧化间苯二酸酯、叔丁基过氧化苯甲酸酯、2,2-双(叔丁基过氧化)丁烷、2,2-双(叔丁基过氧化)辛烷、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧化)己烷、二(三甲基甲硅烷基)过氧化物、三甲基甲硅烷基苯基三苯基甲硅烷基过氧化物、α,α'-双(叔丁基过氧化-间-异丙基)苯、1,3-二(2-叔丁基过氧化异丙基)苯(DIPP)、苯甲酰基过氧化物(BPO)、3,3',5,5'-四甲基-1,4-二苯氧基醌、四氯苯醌、2,4,6-三叔丁基苯氧基、叔丁基过氧化异丙基单碳酸酯、偶氮二异丁腈、它们的组合。
13.一种包含通过固化权利要求9至12中任一项所述的可固化组合物获得的产物的固化组合物。
14.根据权利要求13所述的固化组合物,表现大于或等于175℃的单一玻璃化转变温度。
15.一种包含权利要求13或14所述的固化组合物的制品,其中所述制品选自酸浴容器、中和罐、飞机组件、桥梁、桥面板、电解池、排气管、洗涤器、运动设备、楼梯、通道、汽车外板、地板、通风口、管道、天然气管道、导管、工业风扇、风扇外罩、鼓风机、工业混合器、船体、船甲板、海运码头护舷、瓷砖、建筑板、商业机器外壳、托盘、混凝土改性剂、洗碗机部件、冰箱部件、电器密封胶、电气面板、油罐、电解精炼罐、软水剂罐、燃料罐、长丝缠绕罐、长丝缠绕罐衬里、家具、车库门、栅格、防护体齿轮、行李、室外机动车辆、压力罐、印刷电路板、光波导管、天线罩、栏杆、铁路部件、漏斗车盖、车门、车厢衬里、卫星天线、指示牌、太阳能板、电话开关外壳、拖拉机部件、变压器盖、卡车部件、用于旋转电机的绝缘材料、换向器、芯绝缘材料和绳索和花边带、驱动轴联轴器、螺旋桨叶片、导弹组件、火箭发动机壳体、机翼部分、抽油杆、机身部分、飞机翼板、机翼整流罩、引擎机舱、货舱门、网球拍、高尔夫球杆、钓鱼竿、滑雪板、滑雪杖、自行车部件、横向钢板弹簧、泵、汽车烟雾泵、电气组件、嵌入件、工具、电缆接头、绕线、密集封装的多元件组件、机电装置的密封件、电池外壳、电阻器、保险丝、热熔断器件、印刷线路板的涂层、铸件项目、电容器、变压器、曲轴箱加热器、小型模制电子部件、线圈、半导体、化学处理部件、纸浆和造纸机器部件、发电部件、废水处理部件、洗涤塔、用于结构应用的拉挤成型部件、结构元件、栅格、安全围栏、游泳池、游泳池滑块、热浴缸、桑拿设备、在罩应用下的驱动轴、用于复印机的干墨粉树脂、船舶工具、船舶复合材料、热防护层、潜艇船体、原型生成部件、层压饰件、钻孔夹具、粘合夹具、检验夹具、工业金属成型模具、飞机弹性块和锤形式、真空成型工具、地板、用于生产和装配区的地板、用于清洁室的地板、用于机械工厂的地板、用于控制室的地板、用于实验室的地板、用于停车场的地板、用于冰箱的地板、用于冷却器的地板、用于户外装卸码头的地板、用于抗静电应用的导电组合物、装饰地板、用于桥梁的伸缩接头、用于贴补和修复结构混凝土中的裂缝的可注射砂浆、用于瓷砖的灌浆、机械轨道、金属销、螺栓和桩、用于油和燃料储罐的修复材料、运动设备、媒体设备、磨轮、砂轮、机械辊、输送带、军事设备、航天装备、航天组件、汽车组件、公共交通运输组件、印刷电路板、电气组件、光学组件、光电组件、计算机组件、船舶外部组件、船舶内部组件、气体储罐和风力涡轮机。
16.根据权利要求15所述的制品,其中通过树脂传递成型、片成型、块成型、拉挤、注塑成型、反应注塑成型、大气压力成型、浇铸、离心浇铸、静态浇铸、开模浇铸、层压、触压成型、圆柱触压成型、压缩成型、真空辅助树脂传递成型、化学辅助树脂传递成型、配套工具成型、高压釜固化、在空气中热固化、真空装袋、西蒙复合树脂灌注制造方法、敞开式成型、长丝缠绕、圆柱长丝缠绕或它们的组合进行制备所述制品。
17.一种包含权利要求13或14所述的固化组合物的材料,其中所述材料是复合材料、涂料、粘合剂、密封胶或密封剂。
18.根据权利要求17所述的材料,其中所述材料包含一种或多种额外的组分,所述额外的组分各自独立地选自阻燃剂、填料、增强纤维、染料、颜料、着色剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、增塑剂、润滑剂、流动改性剂、抗滴落剂、抗结块剂、抗静电剂、流动促进剂、加工助剂、底物粘合剂、脱模剂、增韧剂、低收缩添加剂、应力消除添加剂及它们的组合。
19.根据权利要求17或18所述的材料,其中所述复合材料是玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料或它们的组合。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的材料,其中通过树脂传递成型制备所述材料。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110272541A (zh) * | 2018-03-14 | 2019-09-24 | 沙特基础工业全球技术有限公司 | 热固性3-氧代-异吲哚啉二邻苯二甲腈聚合物、其制备方法及用途 |
CN111358139A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-07-03 | 安徽天恩旅行用品科技有限公司 | 一种聚丙烯热塑性复合材质的拉杆箱 |
CN115819458A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-03-21 | 苏州生益科技有限公司 | 含磷环氧树脂、树脂组合物及树脂组合物的应用 |
TWI843264B (zh) * | 2021-10-29 | 2024-05-21 | 荷蘭商Shpp全球科技公司 | 用於可交聯網絡的共聚物 |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6714429B2 (ja) * | 2015-05-22 | 2020-06-24 | 本州化学工業株式会社 | 新規な1,1−ビス(4−アシルオキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン類 |
US10273369B2 (en) * | 2015-12-07 | 2019-04-30 | Raytheon Company | Use of benzoxazine as a structural thermal protective system (TPS) and heat shield material |
KR102590498B1 (ko) * | 2016-02-19 | 2023-10-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | 플렉서블 표시장치, 윈도우 부재의 제조방법 및 하드 코팅 조성물 |
WO2017170096A1 (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 本州化学工業株式会社 | 新規なジヒドロキシ化合物の製造方法 |
JPWO2017170095A1 (ja) * | 2016-03-28 | 2019-02-07 | 本州化学工業株式会社 | 新規なジヒドロキシ化合物 |
CN109563237A (zh) * | 2016-09-26 | 2019-04-02 | 沙特基础工业全球技术有限公司 | 高热和高韧性环氧组合物、制品及其用途 |
US10707531B1 (en) | 2016-09-27 | 2020-07-07 | New Dominion Enterprises Inc. | All-inorganic solvents for electrolytes |
TWI631167B (zh) | 2017-12-25 | 2018-08-01 | 財團法人工業技術研究院 | 單體、樹脂組合物、膠片、與銅箔基板 |
WO2019131306A1 (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-04 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 樹脂組成物、プリプレグ、樹脂付きフィルム、樹脂付き金属箔、金属張積層板、及び配線板 |
US20190284340A1 (en) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | SABIC Global Technologies B.V | 3-oxo-2-arylisoindoline diphthalonitrile monomers, methods of manufacture, thermosetting compositions comprising the same, and uses thereof |
US20190284341A1 (en) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | Sabic Global Technologies B.V. | 3-oxo-2-alkylisoindoline diphthalonitrile monomers, methods of manufacture, thermosetting compositions comprising the same, and uses thereof |
JP6730359B2 (ja) * | 2018-04-03 | 2020-07-29 | 日立金属株式会社 | 絶縁電線 |
KR102179483B1 (ko) * | 2019-10-02 | 2020-11-16 | 한화솔루션 주식회사 | 커버레이용 접착제 조성물 및 이를 포함하는 fpcb용 커버레이 |
TWI843010B (zh) * | 2021-08-24 | 2024-05-21 | 南亞塑膠工業股份有限公司 | 樹脂組成物 |
WO2023144744A1 (en) * | 2022-01-27 | 2023-08-03 | Flooring Industries Limited, Sarl | Decorative panel and method for manufacturing a decorative panel |
TWI814448B (zh) * | 2022-06-16 | 2023-09-01 | 南亞塑膠工業股份有限公司 | 高導熱低介電橡膠樹脂材料及應用其的金屬基板 |
US11980117B1 (en) * | 2023-09-26 | 2024-05-14 | Prince Mohammad Bin Fahd University | Method for treating expansive soils |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103025713A (zh) * | 2010-01-20 | 2013-04-03 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 氰酸酯化合物及其固化物 |
Family Cites Families (47)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1555564A (zh) | 1967-07-13 | 1969-01-31 | ||
US3658941A (en) * | 1970-09-21 | 1972-04-25 | Allied Chem | 3 3 3' 3'-tetramethyl - 6 6'-di(2-hydroxypropoxy)-1 1'-spirobiindane and polyesters derived therefrom |
US4029629A (en) | 1975-10-06 | 1977-06-14 | General Electric Company | Solvent resistant room temperature vulcanizable silicone rubber composition |
US4041010A (en) | 1975-10-06 | 1977-08-09 | General Electric Company | Solvent resistant room temperature vulcanizable silicone rubber compositions |
US4061609A (en) | 1976-04-09 | 1977-12-06 | General Electric Company | Inhibitor for platinum catalyzed silicone rubber compositions |
DE2754631C2 (de) | 1977-12-08 | 1986-05-07 | Technochemie Gmbh, Verfahrenstechnik, 6901 Dossenheim | Heißhärtbare Imidharze |
DE2754632C2 (de) | 1977-12-08 | 1984-04-19 | Technochemie Gmbh, Verfahrenstechnik, 6901 Dossenheim | Heißhärtbare Imidharze |
US4329273A (en) | 1978-03-07 | 1982-05-11 | General Electric Company | Self-bonding silicone rubber compositions |
US4273917A (en) | 1979-12-04 | 1981-06-16 | General Electric Company | Acid-terminated polyester imide wire enamels |
US4304705A (en) | 1980-01-02 | 1981-12-08 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Radiation-curable polymers containing pendant unsaturated peptide groups derived from azlactone polymers |
US4703338A (en) | 1983-10-14 | 1987-10-27 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Resin composition to seal electronic device |
US4642329A (en) | 1984-08-27 | 1987-02-10 | The Dow Chemical Company | Prepolymer processing of arylcyclobutene monomeric compositions |
US4661193A (en) | 1984-08-27 | 1987-04-28 | The Dow Chemical Company | Adhesive compositions for arylcyclobutene monomeric compositions |
US4724260A (en) | 1984-08-27 | 1988-02-09 | The Dow Chemical Company | Unsaturated alkyl monoarylcyclobutane monomers |
US4743399A (en) | 1984-08-27 | 1988-05-10 | The Dow Chemical Company | Adhesive compositions from arylcyclobutene monomeric compositions |
US4540763A (en) | 1984-09-14 | 1985-09-10 | The Dow Chemical Company | Polymers derived from poly(arylcyclobutenes) |
US4642126A (en) | 1985-02-11 | 1987-02-10 | Norton Company | Coated abrasives with rapidly curable adhesives and controllable curvature |
US4652274A (en) | 1985-08-07 | 1987-03-24 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Coated abrasive product having radiation curable binder |
EP0494722B1 (en) | 1991-01-11 | 1995-09-13 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | A curable polyphenylene ether resin composition and a cured resin composition obtainable therefrom |
US5391650A (en) | 1992-12-30 | 1995-02-21 | The Dow Chemical Company | Bisbenzocyclobutene thermosetting compounds and process for preparing the same |
US5582872A (en) | 1994-03-28 | 1996-12-10 | Current Inc. | Electrostatic dissipative laminate and method for making |
US5543516A (en) | 1994-05-18 | 1996-08-06 | Edison Polymer Innovation Corporation | Process for preparation of benzoxazine compounds in solventless systems |
US5622588A (en) | 1995-02-02 | 1997-04-22 | Hestia Technologies, Inc. | Methods of making multi-tier laminate substrates for electronic device packaging |
US6015510A (en) | 1996-08-29 | 2000-01-18 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Polymer flame retardant |
US6127490A (en) | 1997-08-26 | 2000-10-03 | Ranbar Electrical Materials, Inc. | Varnish compositions, methods of making and components made therefrom |
US6025419A (en) | 1997-04-07 | 2000-02-15 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Flame retardant resin compositions |
JPH10338725A (ja) * | 1997-06-10 | 1998-12-22 | Nippon Kayaku Co Ltd | (メタ)アクリレート、それを用いた樹脂組成物及びその硬化物 |
JPH11116625A (ja) * | 1997-10-21 | 1999-04-27 | Nof Corp | プラスチック光学材料 |
US6352782B2 (en) | 1999-12-01 | 2002-03-05 | General Electric Company | Poly(phenylene ether)-polyvinyl thermosetting resin |
US6627704B2 (en) | 1999-12-01 | 2003-09-30 | General Electric Company | Poly(arylene ether)-containing thermoset composition, method for the preparation thereof, and articles derived therefrom |
JP2004189901A (ja) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 硬化性樹脂組成物 |
JP4653657B2 (ja) * | 2003-05-23 | 2011-03-16 | 三井化学株式会社 | (メタ)アクリル酸エステル化合物およびその用途 |
WO2007094173A1 (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | アダマンタン誘導体、それを含有する組成物及びその組成物を用いた光学電子部材 |
CN101426827B (zh) * | 2006-04-28 | 2011-01-26 | 出光兴产株式会社 | 含有金刚烷基的环氧改性(甲基)丙烯酸酯以及含有该化合物的树脂组合物 |
US7655278B2 (en) | 2007-01-30 | 2010-02-02 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Composite-forming method, composites formed thereby, and printed circuit boards incorporating them |
US20100003523A1 (en) * | 2008-07-02 | 2010-01-07 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Coated Film for Insert Mold Decoration, Methods for Using the Same, and Articles Made Thereby |
US7635792B1 (en) * | 2008-10-14 | 2009-12-22 | General Electric Company | 2,5-linked polyfluorenes for optoelectronic devices |
WO2010061927A1 (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-03 | 三菱化学株式会社 | ポリカーボネート樹脂、ポリカーボネート樹脂組成物、光学フィルム及びポリカーボネート樹脂成形品 |
US8247523B2 (en) * | 2008-12-12 | 2012-08-21 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Methods for producing and purifying 2-aryl-3,3-bis(4-hydroxyaryl)phthalimidine compounds, the purified monomers, and polymers derived therefrom |
TWI448482B (zh) * | 2009-02-02 | 2014-08-11 | Ind Tech Res Inst | 聚酯材料及其製造方法 |
DE102009059771A1 (de) | 2009-12-21 | 2011-06-22 | Bayer MaterialScience AG, 51373 | Polycarbonat mit verbesserten thermischen und mechanischen Eigenschaften sowie reduziertem thermischen Ausdehnungskoeffizienten |
KR20150134398A (ko) * | 2013-03-25 | 2015-12-01 | 신닛테츠 수미킨 가가쿠 가부시키가이샤 | 경화성 수지 조성물, 경화물 및 광학 물품 |
JPWO2014156778A1 (ja) * | 2013-03-28 | 2017-02-16 | 新日鉄住金化学株式会社 | 硬化性樹脂組成物、その成形方法及び成形体 |
US9567445B2 (en) * | 2013-08-28 | 2017-02-14 | Sabic Global Technologies B.V. | Polycarbonate films for capacitors, methods of manufacture, and articles manufactured therefrom |
WO2015162564A1 (en) * | 2014-04-23 | 2015-10-29 | Sabic Global Technologies B.V. | Methods for purifying 2-aryl-3,3-bis(hydroxyaryl)phthalimidines |
KR102245467B1 (ko) | 2014-05-16 | 2021-04-27 | 닛뽄 가야쿠 가부시키가이샤 | (메타)아크릴레이트 화합물 및 그것을 함유하는 활성 에너지선 경화형 수지 조성물 그리고 그의 경화물 |
WO2016014536A1 (en) * | 2014-07-22 | 2016-01-28 | Sabic Global Technologies B.V. | High heat monomers and methods of use thereof |
-
2015
- 2015-07-22 EP EP15744454.8A patent/EP3172188B1/en active Active
- 2015-07-22 EP EP19183358.1A patent/EP3569591A1/en not_active Withdrawn
- 2015-07-22 US US15/327,433 patent/US10435368B2/en active Active
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- 2015-07-22 CN CN201580040128.3A patent/CN106660953B/zh active Active
- 2015-07-22 JP JP2017503619A patent/JP6787879B2/ja active Active
- 2015-07-22 KR KR1020177004806A patent/KR20170036733A/ko unknown
-
2019
- 2019-07-16 US US16/512,548 patent/US20190337895A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103025713A (zh) * | 2010-01-20 | 2013-04-03 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 氰酸酯化合物及其固化物 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
CAPLUS: "139934-93-3,98645-14-8", 《STN COLUMBUS》 * |
CAPLUS: "67653-52-5", 《STN COLUMBUS》 * |
SVETLANA BUREEVA,ET AL.: "Inhibition of classical pathway of complement activation with negative charged derivatives of bisphenol A and bisphenol disulphates", 《BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY》 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110272541A (zh) * | 2018-03-14 | 2019-09-24 | 沙特基础工业全球技术有限公司 | 热固性3-氧代-异吲哚啉二邻苯二甲腈聚合物、其制备方法及用途 |
CN111358139A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-07-03 | 安徽天恩旅行用品科技有限公司 | 一种聚丙烯热塑性复合材质的拉杆箱 |
TWI843264B (zh) * | 2021-10-29 | 2024-05-21 | 荷蘭商Shpp全球科技公司 | 用於可交聯網絡的共聚物 |
CN115819458A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-03-21 | 苏州生益科技有限公司 | 含磷环氧树脂、树脂组合物及树脂组合物的应用 |
CN115819458B (zh) * | 2022-12-27 | 2023-10-20 | 苏州生益科技有限公司 | 含磷环氧树脂、树脂组合物及树脂组合物的应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190337895A1 (en) | 2019-11-07 |
EP3569591A1 (en) | 2019-11-20 |
US10435368B2 (en) | 2019-10-08 |
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EP3172188B1 (en) | 2019-09-04 |
EP3172188A1 (en) | 2017-05-31 |
WO2016014629A1 (en) | 2016-01-28 |
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US20170166528A1 (en) | 2017-06-15 |
JP2017524777A (ja) | 2017-08-31 |
JP6787879B2 (ja) | 2020-11-18 |
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