一種磷腈化合物、包含其的組合物、預浸板和線路板制造技術

本發明專利技術涉及一種磷腈化合物、及復合金屬基板。該帶羧酸酯的磷腈化合物具有式(Ⅰ)所示的分子結構。本發明專利技術通過采用特定組成的M基團得到帶羧酸酯的磷腈化合物，其固化物具有良好的阻燃性、耐熱性、機械性能、阻燃性以及低的介電常數，是一種具有較大的經濟性及環保友好型的低介電的阻燃物質。

A nitrile compound, a composition comprising the same, a prepreg and a circuit board

The present invention relates to a phosphorus nitrile compound and a composite metal substrate. The nitrile compound having carboxylic esters has a molecular structure as shown in formula (I). Get a phosphazene compound of carboxylic acid ester with the invention by M group with specific composition, cured with good flame retardancy, heat resistance, mechanical properties, flame retardancy, low dielectric constant, which is one of the economical and environmentally friendly low dielectric retardant material.

【技術實現步驟摘要】
一種磷腈化合物、包含其的組合物、預浸板和線路板
本專利技術屬于阻燃物質的
，尤其涉及帶羧酸酯的磷腈化合物、包含其的組合物、預浸板和線路板。
技術介紹
以手機、電腦、攝像機、電子游戲機為代表的電子產品、以空調、冰箱、電視影像、音響用品等為代表的家用、辦公電器產品以及其他領域使用的各種產品，為了安全，很大部分的產品都要求其具備不同程度的阻燃性能。為了使產品達到所要求的阻燃性能或等級，傳統的技術常常使用向材料體系中添加如氫氧化鋁水合物、氫氧化鎂水合物等含有結晶水的金屬氫氧化物等類的無機阻燃物質、和向體系材料中添加如溴化雙酚A、溴化雙酚A型環氧樹脂等含溴量比較高的或含鹵素量比較高的有機化學物質，為了提高這些含有鹵素的有機化學物質的阻燃性，還常常在體系中再加入如三氧化二銻等對環境不友好的無機化學阻燃劑物質。由于使用含鹵素的阻燃物質，其燃燒時會產生無降解性或難降解的有毒物質如二惡英類有機鹵素化學物質污染環境、影響人類及動物健康。出于保護環境的目的，使用含磷、含氮等不含鹵素的化合物代替含鹵素化合物作為阻燃劑，特別是在電子、電氣、電器產業上，采用具有反應性的單官能(一個分子中只有一個活性反應基團)9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物以下簡稱DOPO)，更多的是采用DOPO的衍生化合物作為阻燃成分，添加或不添加氫氧化鋁水合物、氫氧化鎂水合物達到阻燃的效果。在電子領域，通常使用DOPO與線性酚醛型環氧樹脂、鄰甲基酚醛環氧樹脂、雙酚A酚醛型環氧樹脂等高成本、多官能環氧樹脂與DOPO反應的生成物(簡稱DOPO環氧樹脂)廣泛應用作為覆銅板用途的環氧樹脂材料。這些使用DOPO環氧樹脂所制造的覆銅板，具有良好的阻燃性能，但黏結性、耐熱性、加工性等存在不少的缺陷，不適合制造現代通信需要的高多層、高可靠性、高黏結性、良好的加工性能的需要，以及由于高成本的原因，不利于普及到如手機等要求低成本的消費電子等民用品領域。在電子領域，通常使用DOPO與如雙酚A、雙酚F、酚醛樹脂、苯酚、鄰甲酚的醚化物反應制得含有DOPO骨架的含酚化合物(統稱含磷酚醛樹脂)當做環氧樹脂固化劑或阻燃性物質添加劑，應用作為覆銅板用途的環氧樹脂材料的阻燃劑。這些使用含磷酚醛當做阻燃成分的一部分或全部所制得的覆銅板，可以達到阻燃的目的，但耐酸堿性、耐化學藥品性、黏結性、耐熱性、加工性等存在不少的缺陷，不適合制造現代通信需要的高多層、高可靠性、高黏結性、良好的加工性能的需要，以及由于高成本的原因，不利于普及到如手機等要求低成本的消費電子等民用品領域。隨著電子產業向短、小、薄、高多層化、高可靠性要求的進一步提高、民用消費電子的普及使用以及越來越嚴峻的環境污染的壓力等因素的要求，市場迫切需要材料具有良好的阻燃性、耐熱性、良好的機械性能的廉價阻燃性物質。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術一方面提供一種帶羧酸酯的磷腈化合物，該磷腈化合物具有良好的阻燃性、耐熱性、機械性能以及低的介電常數和介電損耗，而且，該磷腈化合物具有成本低的優勢。為了實現上述目的，本專利技術采用了如下技術方案：一種帶羧酸酯的磷腈化合物，其具有如式(Ⅰ)所示的分子結構：式(Ⅰ)中，R1表示任意的有機基團，R為由親核試劑提供的惰性親核基團；M為環三磷腈基M1、環四以上磷腈基M2或非環狀聚磷腈基M3中的任意一種或其至少兩種的組合；a為大于等于零的整數，例如0、1、2、3、4、5、6、7，c為大于等于1的整數，例如1、2、3、4、5、6、7，a和c之和大于或等于6；在本專利技術中，所述Ra中的“a”表示M基團中有a個R基團，該a個R基團的連接關系，本領域技術人員可根據鹵代磷腈親核取代原理得知。在本專利技術中，R1表示任意的有機基團，條件是原子不超過正常價態，并且可以產生穩定的化合物。“穩定的化合物”是指能夠足夠強健地從反應混合物中分離至有效的純度并配制成有效的化合物。在本專利技術中，所述“惰性親核基團”是指，一種官能團，其不帶有活性基團，它不容易地或以一個實際的速度在常規的有機合成的條件下進行反應，其為親核試劑與氯代磷腈化合物親核取代反應后剩下的不含一般常識性反應的官能團。優選地，式(Ⅰ)中，R1表示為脂肪烴基和/或芳烴基，優選為取代或未取代的直鏈烷基或支鏈烷基、取代或未取代的環烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的環烷氧基、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雜芳基中的任意一種或其至少兩種的組合。優選地，R1為未取代的直鏈烷基或支鏈烷基、未取代的環烷基、未取代的芳烷基、未取代的烷氧基、未取代的環烷氧基、未取代的芳烷氧基、未取代的烷基芳氧基、未取代的芳基或未取代的雜芳基中的任意一種或者至少兩種的組合；優選地，R1不含可以與環氧樹脂反應生成二級羥基的反應性基團。在本專利技術中，當a不為零時，表示該磷腈為R取代。在本專利技術中，所述親核試劑即指，可以與鹵代磷腈發生親核取代反應的親核試劑。在親核取代反應過程中，親核試劑脫去離去基團，親核基團進攻鹵代磷腈中的鹵素原子，親核基團和M相連。例如，當采用甲醇CH3OH作為親核試劑與鹵代磷腈發生親核取代反應時，CH3OH脫去H+，甲氧基CH3O-取代鹵代磷腈中的鹵素原子，與磷腈中的-P相連，此時R即為CH3O-。優選地，所述惰性親核基團R具有結構Y-X-，所述X優選為O、C、N；所述Y為脂肪烴基和/或芳烴基，進一步優選取代或未取代的直鏈烷基或支鏈烷基、取代或未取代的環烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的環烷氧基、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雜芳基中的任意一種或其至少兩種的組合；進一步優選地，R所述惰性親核基團即R選自-OR13、-SR14、-C≡C-R18、R22-COO-、或中的任意一種或者至少兩種的組合；R13為取代或未取代的直鏈烷基或支鏈烷基、取代或未取代的環烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的環烷氧基、取代或未取代的芳烷氧基、取代或未取代的烷基芳氧基、取代或未取代的碳酸酯基、取代或未取代的磺酸酯基、取代或未取代的膦酸酯基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的雜芳基中的任意一種或者至少兩種的組合，R14為取代或未取代的直鏈烷基或支鏈烷基、取代或未取代的環烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的環烷氧基、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雜芳基中的任意一種或者至少兩種的組合，R15、R16和R17均獨立地為取代或未取代的直鏈烷基或支鏈烷基、取代或未取代的環烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的環烷氧基、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雜芳基中的任意一種，R18為取代或未取代的直鏈烷基或支鏈烷基、取代或未取代的環烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的環烷氧基、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雜芳基中的任意一種或者至少兩種的組合，R22為取代或未取代的直鏈烷基或支鏈烷基、取代或未本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種磷腈化合物，其特征在于，其具有如式(Ⅰ)所示的分子結構：

【技術特征摘要】
1.一種磷腈化合物，其特征在于，其具有如式(Ⅰ)所示的分子結構：式(Ⅰ)中，R1表示任意的有機基團，R為由親核試劑提供的惰性親核基團；M為環三磷腈基M1、環四以上磷腈基M2或非環狀聚磷腈基M3中的任意一種或其至少兩種的組合；a為大于等于零的整數，c為大于等于1的整數，a和c之和大于或等于6。2.如權利要求1所述的磷腈化合物，其特征在于，R1為脂肪烴基和/或芳烴基，進一步優選取代或未取代的直鏈烷基或支鏈烷基、取代或未取代的環烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的環烷氧基、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雜芳基中的任意一種或其至少兩種的組合；優選地，R1為未取代的直鏈烷基或支鏈烷基、未取代的環烷基、未取代的芳烷基、未取代的烷氧基、未取代的環烷氧基、未取代的芳烷氧基、未取代的烷基芳氧基、未取代的芳基或未取代的雜芳基中的任意一種或者至少兩種的組合；優選地，R1不含可以與環氧樹脂反應生成二級羥基的反應性基團；優選地，所述惰性親核基團R具有結構Y-X-，所述X優選為O、C、N；所述Y為脂肪烴基和/或芳烴基，進一步優選取代或未取代的直鏈烷基或支鏈烷基、取代或未取代的環烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的環烷氧基、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雜芳基中的任意一種或其至少兩種的組合；進一步優選地，R選自-OR13、-C≡C-R18、R22-COO-、中的任意一種或者至少兩種的組合；R13為取代或未取代的直鏈烷基或支鏈烷基、取代或未取代的環烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的環烷氧基、取代或未取代的芳烷氧基、取代或未取代的烷基芳氧基、取代或未取代的碳酸酯基、取代或未取代的磺酸酯基、取代或未取代的膦酸酯基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的雜芳基中的任意一種或者至少兩種的組合，R14為取代或未取代的直鏈烷基或支鏈烷基、取代或未取代的環烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的環烷氧基、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雜芳基中的任意一種或者至少兩種的組合，R15、R16和R17均獨立地為取代或未取代的直鏈烷基或支鏈烷基、取代或未取代的環烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的環烷氧基、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雜芳基中的任意一種或者至少兩種...

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘慶崇，
申請(專利權)人：廣東廣山新材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44