[發明專利]新穎磷系化合物和其制造方法和用途

有效

• 申請號: 200810094205.5
• 申請日: 2008-04-18
• 公開（公告）號: CN101560226A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 林慶炫;林宗立;張家瑋;黃坤源;杜安邦;蘇芳賢
• 申請（專利權）人: 長春人造樹脂廠股份有限公司;蕭介夫
• 主分類號: C07F9/6574
• 分類號: C07F9/6574;C08G59/40;C08L63/00;C08K5/5373
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 孟 銳

技術領域

本發明揭示一種含磷化合物，其可作為環氧樹脂硬化劑，并且使用于制備阻燃環氧 樹脂硬化物。

背景技術

環氧樹脂具有優良的電器性質，形狀穩定性，耐高溫，耐溶劑，低成本和高粘合性 等優點，最適合做印刷電路板以及集成電路封裝材料。然而，環氧樹脂與一般塑料材料 一樣容易燃燒危害生命，因此全世界對于使用電子、信息用材料，其阻燃性有嚴格要求。 含溴原子的環氧樹脂特別適用于具有阻燃特性的電路板。然而，這些含溴環氧樹脂在燃 燒過程會釋出四溴二苯并戴奧辛(tetrabromodibenzo-p-dioxin)與四溴二苯并呋喃 (tetrabromodibenzofuran)等具有腐蝕性和毒性物質。除了含鹵素的化合物，另一種阻燃 的方法便是在塑料外再包覆不可燃的外層。這些阻燃化合物之中，有機磷化合物具有高 度阻燃性，磷系阻燃劑在燃燒時會促使高分子材料先行脫水，使碳氫化合物的氫與空氣 中氧形成水，從而降低周遭環境的溫度，使其低于燃燒溫度而達到阻燃效果；另一方面 在高溫加熱下會分解出磷酸促進高分子化合物的碳化，而形成不燃性焦炭層。另外磷酸 在高溫下會進一步脫水酯化形成聚磷酸覆蓋于燃燒物的表面形成保護作用，阻止氧氣進 入高分子未燃燒的內層以及抑制揮發性裂解物的釋放。導入磷元素的方法有兩種，一種 是合成含磷環氧樹脂，另一種是合成含磷硬化劑。本發明是以合成新穎含磷硬化劑方式， 使得環氧樹脂硬化達到阻燃的效果。

在含磷反應物中，具反應性的9，10-二氫-9-氧雜-10-磷菲-10-氧化物 (9，10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene?10-oxide，DOPO)深受矚目，因為具可與缺電 子化合物如苯二酮(benzoquinone)、環氧乙烷(oxirane)、馬來酸(maleic?acid)、雙馬來酰亞 胺(bismaleimide)、二氨基二苯甲酮(diaminobenzophenone)和對苯二甲醛 (terephthaldicarboxaldehyde)等進行親核加成反應。林等人在2005年分別揭露三官能硬化 劑dopotriol[1]與dopo-ta[2]的合成方法與應用，成功的得到阻燃且具有高玻璃化轉變溫 度的環氧樹脂。然而，文獻中合成dopotriol的原料薔薇酸(rosolic?acid)非常昂貴，在工 業應用上不符合經濟效益。本發明利用以較便宜的4，4′-二羥基二苯基甲酮(4，4′-dihydroxy benzophenone，DHBP)、DOPO與苯酚反應成功的合成化合物A(dopotriol)，除此之外， 并且更進一步揭露DHBP、4，4′-二氨基二苯基甲酮(4，4′-diamino?benzophenone，DABP)與 4-氨基-4′-羥基二苯基甲酮(4-amino-4′-hydroxy?benzophenone，AHBP)衍生物的合成方法。

參考文獻：

[1]C.H.Lin，S.X.Cai和C.H.Lin，“具有高玻璃轉變化溫度的阻燃性環氧樹脂。II. 使用新穎六官能固化劑：9，10-二氫-9-氧雜-10-磷菲10-基-三(4-氨基苯基)甲烷 (Flame-Retardant?Epoxy?Resins?with?High?Glass-Transition?Temperatures.II.Using?a Novel?Hexafunctional?Curing?Agent：9，10-Dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene 10-yl-tris(4-aminophenyl)methane，)”聚合物科學聚合物化學雜志(J.Polym.Sci.Polym. Chem.)，2005，43，5971.

[2]S.X.Cai和C.H.Lin，“來自新穎三官能固化劑：Dopotriol具有高Tg的阻燃環 氧樹脂(Flame-Retardant?Epoxy?Resins?With?High?Tg?from?a?Novel?Tri-functional?Curing Agent：Dopotriol)，”聚合物科學聚合物化學雜志，2005，43，2862。

發明內容

本發明目的提供一種新穎磷系化合物，其可作為環氧樹脂硬化劑，也可進一步用于 制備具有阻燃特性的環氧樹脂。

本發明揭示具有下列化學式的磷系化合物：

其中