[发明专利]DOPO衍生物与环氧树脂组合物于高频基板上应用

说明书

技术领域

本发明涉及化学材料领域的阻燃剂，以DOPO的衍生化合物，用固化剂 与环氧树脂的环氧基进行反应，获得对环境友好、低介电特性、耐热性能优异 的无卤阻燃环氧树脂固化组合物。

背景技术

环氧树脂本身的化学结构决定了其在反应性、强韧性、柔软性等方面均有 优异的性能，且具有良好的机械性能、电气性能和尺寸稳定性；对于不同的基 材而言，其粘结性也相当优越，固化后的环氧树脂不仅能保持基材原来的特性， 而且对于水、气及化学物质更具阻隔性，且具有质轻、成本低等优点，所以环 氧树脂被广泛应用于电子和航天工业，特别是半导体封装材与印刷电路板基材 等领域。另一方面，随着科技日新月异，许多电脑资讯产业、通讯业及消费性 电子产品，其变化非常的快。综观整个电子产业，其发展特色具有：

1.使用的频率越来越高

2.制造技术层次越来越高。

以印刷电路板而言，将朝低介电、低热膨胀化、多层化、高耐热化等方向 发展，同时为符合环境友好之要求，电子、通讯产品亦趋向轻、薄、短小、高 可靠度、多功能化与环保之需求。随着无线网路、通讯器材使用的高频化，高 频基板必成为未来发展趋势。高频通讯基板所使用的材料要求不外乎能够快速 传送资料，并且在传送的过程不会造成资料的损失或被干扰，因此在选取制作 高频通讯器材时必须具有以下几个基本特性：

(1)介电常数小而且稳定；

(2)介电消耗因子必须小；

(3)低吸水率；

(4)抗化性佳；

(5)耐热性良好；

(6)无卤阻燃性需求。

相对来说，有机磷系阻燃剂因发烟量低，不易形成有毒气体和腐蚀性气体， 具有环境友好性，被公认为可替代卤系阻燃剂的重要品种。在环氧树脂和板材 领域，反应型的有机磷系阻燃剂，如DOPO衍生物，应用较为常见，它们通 过共价键的方式连接到环氧树脂上面，对材料的性能本身影响较小。而作为添 加型的有机磷系阻燃剂，在环氧树脂领域的应用则相对较少，因为它对阻燃剂 的熔点和稳定性要求较高，一般的阻燃剂难以达到要求。

作为添加型的阻燃剂，以醚键连接的DOPO衍生物虽然有少量专利报导 (参见日本专利申请特开平11[1999]-106619和日本专利申请特开 P2001-270993A)。但对其合成方法研究得较少，且该制备方法产率低成本高。 将其作为环氧树脂组合物的阻燃剂应用在高频载板上，也从未见报导。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，不仅提供了一种简单、高效的DOPO衍生 物制备方法，衍生物变得易于提纯，且收率高、成本低。再将其透过与环氧树 脂组合物的搭配，可生产出具有低介电常数，高耐热、耐燃性佳的电子材料可 应用于印刷电路板使用。

DOPO衍生物的制备，其特征在于化合物(B)与化合物(C)在催化剂、夹带 剂、溶剂的存在下，在一个大气压、150-220℃下脱水反应4-30小时制得化合 物(A)。

化合物(A)的分子式为：

其中，R1，R2为氢、烷基、芳基或者杂环取代基(取代基上均不能与醇羟 基反应的位点)；X为氧原子或无取代基，m和n分别为1-8；

化合物(B)的分子式为：

其中，R1和R2的定义与上述相同；

化合物(C)的分子式为；

其中，m、n和X的定义与上述相同。

反应式为：

化合物(C)和化合物(B)的投料莫耳比优选为0.4到3.0。比例太低，则化合 物(B)转换率难以提高；比例过高时，则单取代物增多，且面临着化合物(C)的 回收问题。

反应式中，催化剂为适用于脱水反应或着Arbuzov反应的催化剂，包括烷 基卤化物、碱金属卤化物、碱土金属卤化物、过度金属卤化物或者酸催化剂。 具体的包括碘化钠、溴化钠、碘化钾、溴化钾、氯化锂、溴化锂、碘化锂、 C1-C6的烷基碘化物，C1-C6的烷基溴化物，氯化铁、溴化铁、氯化亚铁、溴 化亚铁、氯化镁、氯化镍、溴化镍、氯化铝、氯化钛、氯化锡、氯化锌、铜粉、 氯化铜、氯化钴、溴化锶、硫酸、盐酸、氯酸、高氯酸、磷酸、氢溴酸、氢氟 酸，硝酸、草酸、烷基磺酸、聚合物磺酸的一种或组合。催化剂的用量为化合 物(B)摩尔量的0.1-7.0％。