[发明专利]具酚醛结构的含磷聚合物及其用途

说明书

本发明涉及一种具酚醛结构的含磷聚合物及其用途。该含磷聚合物可作为环氧树脂组合物的固化剂，且当其与环氧卤丙烷反应后，本身也可作为环氧树脂成分。由这类聚合物所制得的产品具有UL94V-0标准的阻燃特性及高耐热性而且不含卤素或三氧化二锑等有毒物质。

复合材料，尤其是环氧树脂材料因具有简易加工性、高安全性、优越的机械性及化学特性，已广泛用于例如涂装、电气绝缘、土木建材、粘合剂及层压物体等领域。特别是以环氧树脂制造的层压板，由于这类树脂对玻璃纤维布等增强材料的粘合力强，且固化时无挥发成分及成型收缩小，因此所得的层压板具有使用范围广、机械强度优良、电气绝缘性佳、耐化学药品性良好等优点，而可大量应用于电气及电子产品。

然而由于对印刷电路板的精细线路及高密度的要求日益提高，层压板也被要求具有更优异的电气性质、机械性质及耐热加工性。目前广用的FR4层压板固化后的玻璃转移温度(Tg)大多约为130℃，故在印刷电路板制程中超过200℃的切割和钻孔加工，及270℃以上的焊接制程中容易破裂或爆板。因此各种强调具有高度热稳定性及高玻璃转移温度的层压板材料正陆续积极开发中。此外，对层压板的另一重要要求为需具有阻燃性。由于经常使用于飞机、汽车及大众运输等交通工具，直接关系到生命财产的安全，因此印刷电路板的阻燃性乃绝对必须。

为使层压板具有阻燃性，必须导入具有能隔离火焰且降低燃烧性质的物质。对环氧树脂/玻璃纤维系的层压板，可使用含卤素化合物，特别是含溴环氧树脂及固化剂，并配合例如三氧化二锑类的阻燃助剂，以期达到对层压板阻燃特性的严苛要求(如UL94V-0等级)。然而，环氧树脂欲达到如UL94V-0的水准，其溴含量需高达17％至21％，且须配合使用三氧化二锑或其他阻燃剂。但三氧化二锑已被列为致癌物质；而溴在燃烧过程不仅会产生具腐蚀性的自由基及溴化氢，高溴含量的芳香族化合物更会产生剧毒的溴化呋喃类及溴化二噁英类化合物，严重影响健康及环境。因此基板的回收及处理均成为严重问题。如上所述，寻找一种新的阻燃材料以改善目前层压板所造成的环境污染问题实乃刻不容缓。

磷系化合物已被广泛研究并应用作为新一代具有环保概念的阻燃剂。例如使用含红磷或磷的有机化合物(例如三苯基磷酸酯、三苯甲基磷酸酯、磷酸等)替代卤素化合物作为阻燃剂，以改善高分子材料或固化型树脂的阻燃性。然而直接添加此类化合物于树脂中需添加大量才能达到效果，且会直接影响树脂基材的特性例如电气性质等而造成实用上的困难。近年来，配合环保及安全考量，以使用磷化环氧树脂替代溴化环氧树脂作为阻燃基层板的配方，例如美国专利5,376,453号使用带环氧基的磷酸酯配合含氮环状固化剂做成层压板，但为了弥补磷含量不足即难以达到UL94V-0的标准，因此添加多种磷酸酯环氧化物；美国专利5,458,978号则利用环氧磷酸酯配合含氮环氧树脂及金属复合物作为固化剂，其成品玻璃转移温度约175℃，阻燃性质则仅达UL94V-0边缘(42秒相对于临界值50秒)以及美国专利5,506,313号所揭示者。然而上述专利均未能达到所需的难然性及高耐热性。

本发明的目的在于提供一种具酚醛结构的含磷聚合物，以克服现有技术的缺点。

本发明同时涉及一种具酚醛结构的含磷聚合物及其用途。由该聚合物可制得具阻燃性及高耐热性的预浸物、复合材料、层压物体、印刷电路板及电子封装材料等。

本发明的目的是通过下述方式实现的：一种具酚醛结构的含磷聚合物，其特征为具有下列重复单元：

其中，R₁及R₂为相同或不同且代表H，C_1-20烷基、苯氧基、苯基(C_1-4压烷基)、苯环上经羟基取代的苯基(C_1-4压烷基)，

R_a为可经C_1-4烷基取代的压苯基、单键、或-C(R₃)H-[式中R₃为H、C_1-4烷基、CH₂＝CH、苯基、呋喃基、C_1-4烷基苯基或苯环上经羟基取代的C_1-4烷基苯基]，