[發(fā)明專利]聚苯并噁嗪組合物

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080047128.3
• 申請(qǐng)日: 2010-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN102575006A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伊利耶·戈羅迪舍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 3M創(chuàng)新有限公司
• 主分類號(hào): C08G73/02
• 分類號(hào): C08G73/02;C08K5/59
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 張爽;樊衛(wèi)民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明描述了一種使用五氟銻酸催化劑制備聚苯并?嗪的方法。?

背景技術(shù)

苯并?嗪和含有苯并?嗪的組合物是已知的(參見例如美國(guó)專利5,543,516和6,207,786(Ishida等人)；S.Rimdusit和H.Ishida，“Development?of?New?Class?of?Electronic?Packaging?Materials?Based?on?Ternary?Systems?of?Benzoxazine，Epoxy，and?Phenolic?Resins(基于苯并?嗪、環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂的三元體系的新一類電子封裝材料的開發(fā))”，Polymer，41，7941-49(2000)；和H.Kimura等人，“New?Thermosetting?Resin?from?Bisphenol?A-based?Benzoxazine?and?Bisoxazoline(來自基于雙酚A的苯并?嗪和雙?唑啉的新型熱固性樹脂)”，J.App.Polym.Sci.，72，1551-58(1999)。?

美國(guó)專利7,517,925(Dershem等人)描述了苯并?嗪化合物和由苯并?嗪化合物制備的熱固性樹脂組合物。該組合物據(jù)說可用于增加微電子組件內(nèi)的界面處的粘合力并且在固化時(shí)回縮減小且具有低熱膨脹系數(shù)(CTE)。?

美國(guó)專利7,053,138(Magendie等人)描述了在制造預(yù)浸材料和層合材料中的包含苯并?嗪和熱塑性或熱固性樹脂的組合物。該組合物據(jù)稱可產(chǎn)生具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的防火層合樹脂。?

美國(guó)專利6,376,080(Gallo)描述了制備聚苯并?嗪的方法，該方法包括加熱包含苯并?嗪和雜環(huán)二羧酸的模制組合物至足以固化該模制組合物的溫度，從而形成所述聚苯并?嗪。該組合物據(jù)稱在后固化之?后體積變化接近零。?

美國(guó)專利6,207,586(Ishida等人)聲稱苯并?嗪?jiǎn)误w生成聚合物的聚合過程被認(rèn)為是將?嗪環(huán)轉(zhuǎn)化成另一種結(jié)構(gòu)(如線型聚合物或較大的雜環(huán))的離子開環(huán)聚合反應(yīng)。據(jù)認(rèn)為鏈轉(zhuǎn)移步驟限制了所得聚合物的分子量并引起某種程度的支化。通常使用FTIR(傅立葉變換紅外)分析來監(jiān)測(cè)?嗪環(huán)向聚合物的轉(zhuǎn)化，以估計(jì)不同溫度下的聚合轉(zhuǎn)化率。還可使用NMR(核磁共振)譜來監(jiān)測(cè)苯并?嗪?jiǎn)误w向聚合物的轉(zhuǎn)化。?

環(huán)氧樹脂粘合劑已廣泛用于結(jié)構(gòu)粘合劑應(yīng)用，并且滿足了許多要求嚴(yán)格的工業(yè)應(yīng)用。然而，環(huán)氧樹脂具有許多明顯的限制其應(yīng)用的缺陷，包括受限的高溫穩(wěn)定性、高吸濕性、回縮和大量的聚合放熱。?

已提出用聚苯并?嗪來克服環(huán)氧樹脂的這許多限制。聚苯并?嗪具有較低的固化放熱、較小的回縮、具有較高的熱穩(wěn)定性、較少的副產(chǎn)物，并且易于由苯并?嗪制備，而苯并?嗪又易于由胺、甲醛和酚以高收率制備。然而，制備聚苯并?嗪的現(xiàn)有方法需要較高的溫度，并且通常產(chǎn)生高度交聯(lián)的脆性聚合物。?

降低聚合溫度的努力包括添加各種酚或路易斯酸促進(jìn)劑，或使苯并?嗪與環(huán)氧化物或其他單體(諸如苯酚-甲醛)共聚。然而，所得聚苯并?嗪-環(huán)氧樹脂混合物仍保留了對(duì)環(huán)氧樹脂的許多限制，從而不得不放棄其許多可貴的特性(如環(huán)氧樹脂的韌性)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及包含苯并?嗪化合物和五氟銻酸催化劑的可固化組合物。該可固化組合物可固化以制備可用于涂層、密封劑、粘合劑和許多其他應(yīng)用的固化組合物。本發(fā)明還提供了包含苯并?嗪化合物和五氟銻酸催化劑的可固化組合物，該可固化組合物在固化時(shí)可用于高溫結(jié)構(gòu)化粘合劑應(yīng)用中。本發(fā)明還提供了制備聚苯并?嗪的方法，該方?法包括在一定的溫度下將所述可固化組合物加熱足夠的時(shí)間，以改進(jìn)聚合。?

本發(fā)明克服了許多聚苯并?嗪聚合的顯著缺陷，包括降低聚合溫度和減少放熱。在一些實(shí)施例中，產(chǎn)物聚苯并?嗪為具有良好熱穩(wěn)定性的柔性固體，故可用于許多工業(yè)應(yīng)用。?

如本文所用，術(shù)語“苯并?嗪”包括具有特征性苯并?嗪環(huán)的化合物和聚合物。在下面示出的苯并?嗪基團(tuán)中，R為單胺或聚胺的殘基。?

本文所使用的“烷基”包括直鏈、支鏈和環(huán)狀烷基基團(tuán)，且包括未取代的和取代的烷基基團(tuán)。除非另外指明，否則所述烷基基團(tuán)通常包含1至20個(gè)碳原子。本文所使用的“烷基”的例子包括(但不限于)甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、異丁基、叔丁基、異丙基、正辛基、正庚基、乙基己基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、金剛烷基和降冰片基等等。除非另外指明，否則烷基基團(tuán)可以是一價(jià)或多價(jià)的。?