本发明涉及一种含磷化合物及其制造方法、树脂组合物及由该树脂组合物制成的物品,特别是涉及一种可应用于半固化片、树脂膜、积层板及印刷电路板的含磷化合物及其树脂组合物。
背景技术:
1、近年来,随着5g电子信息技术的飞速发展,应用于通讯领域的各种电子设备信号处理速度和传输频率大幅升高,电子器件功率不断增大,其工作温度也不断升高,为了维持电子组件的正常工作,电路基板不但需具备优异的介电性能,还需具备阻燃、高玻璃化转变温度、低热膨胀系数及优良的吸湿耐热性等高可靠性。
2、传统的电路基板主要通过在主体树脂中添加含溴的阻燃剂或对主体树脂进行溴化的改性来实现阻燃的功能,但是这种含溴等卤素的电子产品在其废弃燃烧的过程中会产生大量二噁英、卤化氢等有毒有害物质,随着人们环保意识的不断提高,这种含卤素的电路基板逐渐被淘汰,无卤化的电路基板材料成为业内的研究热点,目前,业内主要通过在树脂组合物中添加含磷化合物来实现无卤阻燃的目的,然而,现有技术中尚没有一种含磷化合物能够在实现无卤阻燃的同时满足优良介电性、高对铜箔拉力、高玻璃转化温度、低热膨胀率及优异吸湿耐热性等要求,因此,在这种严环保与高性能的双重要求下,新型的综合性能良好的无卤阻燃材料成为了业内共同积极努力开发的方向。
技术实现思路
1、本发明提供一种能解决上述问题的含磷化合物及其制造方法、含有该含磷化合物的树脂组合物以及由该树脂组合物制成的半固化片、树脂膜、积层板及印刷电路板等制品。
2、本发明的含磷化合物,结构如式(1)所示:
3、
4、式(1)结构式中,x为共价键或c1-c3的烷基,
5、r各自独立为式(2)、式(3)或式(4)所示基团,
6、
7、其中,r1~r28各自独立为氢原子或c1-c3的烷基。
8、优选地,所述含磷化合物为式(5)至式(9)结构所示的含磷化合物的任一种。
9、
10、所述含磷化合物的制造方法,包括以下步骤:
11、步驟(1):在反应容器中制得卤素苯并环丁烯格式试剂;
12、步驟(2):在另一反应容器中,将二烯丙基双酚与一种或两种以上的化合物r-h进行反应,得到中间产物1,所述化合物r-h中,h表示氢原子,r为式(2)、式(3)或式(4)所示基团,
13、
14、其中,r1~r28各自独立为氢原子或c1-c3的烷基;
15、步驟(3):将由步骤(1)制得的卤素苯并环丁烯格式试剂与中间产物1进行反应,得到式(1)所示的含磷化合物。
16、所述含磷化合物的制造方法中,所述步驟(1)的反应温度为0℃至100℃,所述步驟(1)的反应时间为1至10小时,在步驟(2)中,所述r-h为二苯基氧膦、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、膦酸二苯酯或双(2,6-二甲基苯基)膦酸酯,所述r-h与所述二烯丙基双酚的摩尔比为2:1至3:1,
17、所述步驟(2)的反应温度为80℃至160℃,所述步驟(2)的反应时间为1至6小时,
18、所述步驟(3)的反应温度为-20℃至120℃,所述步驟(3)的反应时间为3至30小时。
19、本发明还提供一种树脂组合物,包含以下成分或其预聚物:
20、(a)100重量份的含不饱和碳碳双键的聚苯醚树脂;
21、(b)15重量份至90重量份的权利要求1所述的含磷化合物;
22、其中,所述预聚物是由混合物进行预聚反应得到,所述混合物至少包含所述(a)成分以及所述(b)成分。
23、优选地,所述(a)成分包括(甲基)丙烯酰基聚苯醚树脂、乙烯苄基聚苯醚树脂、乙烯基聚苯醚树脂的任一种或两种以上的组合。
24、优选地,所述含磷化合物包括:具有式(5)至式(9)所示的含磷化合物的任一种或两种以上的组合。
25、
26、优选地,所述预聚物是由所述(a)成分与所述(b)成分进行预聚反应所形成,且所述预聚反应的转化率介于10%及99%之间。
27、所述树脂组合物还可以包含含不饱和碳碳双键的交联剂、有机硅树脂、苯并噁嗪树脂、环氧树脂、聚酯树脂、酚树脂、胺类固化剂、聚酰胺、聚酰亚胺、苯乙烯马来酸酐、马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂、马来酰亚胺三嗪树脂的任一种或两种以上的组合。
28、所述树脂组合物还可以包括硬化促进剂、阻聚剂、无机填充物、表面处理剂、染色剂、溶剂的任一种或两种以上的组合。
29、本申请提供由上述树脂组合物制成的制品,所述制品包括半固化片、树脂膜、积层板或印刷电路板。
30、所述制品具有以下特性的一种、多种或全部:
31、参考ipc-tm-650 2.4.24.4所述的方法测量而得的玻璃转化温度大于或等于240℃,
32、参考jisc2565所述方法在10ghz的频率下测量而得的介电常数dk小于或等于3.20,
33、参考jisc2565所述方法在10ghz的频率下测量而得的介电损耗df小于或等于0.0020,
34、参考ul94所述方法测量而得的阻燃性为v0,
35、参考ipc-tm-650 2.4.24.5所述方法测量而得的z轴热膨胀率小于或等于1.5%,
36、参考ipc-tm-650 2.6.16.1及ipc-tm-650 2.4.23的方法对所述制品进行吸湿耐热性测试,没有出现爆板,
37、参考ipc-tm-650 2.4.8所述方法进行测量而得的对铜箔拉力大于或等于3.2lb/in。
1.一种含磷化合物,结构如式(1)所示:
2.根据权利要求1所述的含磷化合物,其特征在于,所述含磷化合物为式(5)至式(9)结构所示的含磷化合物的任一种,
3.一种权利要求1所述的含磷化合物的制造方法,包括以下步骤:
4.根据权利要求3所述的含磷化合物的制造方法,其特征在于,
5.一种树脂组合物,包含以下成分或其预聚物,
6.根据权利要求5所述的树脂组合物,其特征在于,所述(a)成分包括(甲基)丙烯酰基聚苯醚树脂、乙烯苄基聚苯醚树脂、乙烯基聚苯醚树脂的任一种或两种以上的组合。
7.根据权利要求5所述的树脂组合物,其特征在于,所述含磷化合物包括:具有式(5)至式(9)所示的含磷化合物的任一种或两种以上的组合,
8.根据权利要求5所述的树脂组合物,其特征在于,所述预聚物是由所述(a)成分与所述(b)成分进行预聚反应所形成,且所述预聚反应的转化率介于10%及99%之间。
9.根据权利要求5所述的树脂组合物,其特征在于,所述树脂组合物还包含含不饱和碳碳双键的交联剂、有机硅树脂、苯并噁嗪树脂、环氧树脂、聚酯树脂、酚树脂、胺类固化剂、聚酰胺、聚酰亚胺、苯乙烯马来酸酐、马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂、马来酰亚胺三嗪树脂的任一种或两种以上的组合。
10.根据权利要求5所述的树脂组合物,其特征在于,所述树脂组合物还包括硬化促进剂、阻聚剂、无机填充物、表面处理剂、染色剂、溶剂的任一种或两种以上的组合。
11.一种制品,其特征在于,由权利要求5至权利要求10中任一项所述的树脂组合物制成,所述制品包括半固化片、树脂膜、积层板或印刷电路板。
12.根据权利要求11所述的制品,其特征在于,所述制品具有以下特性的一种、多种或全部:
