專利名稱：聚苯并噁嗪組合物的制作方法
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II惡嗪的方法。
背景技術(shù)：
苯并U惡嗪和含有苯并Pf嗪的組合物是已知的(參見(jiàn)例如美國(guó)專利5，M3，516 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ff惡嗪、環(huán)氧樹(shù)脂和酚醛樹(shù)脂的三元體系的新一類電子封裝材料的開(kāi)發(fā))”，Polymer,41, 7941-49 (2000)；和 H. Kimura 等人，“New Thermosetting Resin from Bisphenol Α-based Benzoxazine and Bisoxazoline (來(lái)自基于雙酷A 的苯并 Iff惡嗪和雙P惡唑啉的新型熱固性樹(shù)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P惡嗪化合物和由苯并P惡嗪化合物制備的熱固性樹(shù)脂組合物。該組合物據(jù)說(shuō)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Ul嗪和熱塑性或熱固性樹(shù)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(shù)脂。美國(guó)專利6，376，OSO(Gallo)描述了制備聚苯并U惡嗪的方法，該方法包括加熱包含苯并P惡嗪和雜環(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卩惡嗪。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U惡嗪?jiǎn)误w生成聚合物的聚合過(guò)程被認(rèn)為是將Pg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(kāi)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FIlR(傅立葉變換紅外)分析來(lái)監(jiān)測(cè)U惡嗪環(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(lái)監(jiān)測(cè)苯并Ι 惡嗪?jiǎn)误w向聚合物的轉(zhuǎn)化。環(huán)氧樹(shù)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(shù)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。已提出用聚苯并卩惡嗪來(lái)克服環(huán)氧樹(shù)脂的這許多限制。聚苯并U惡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U惡嗪制備，而苯并IPg嗪又易于由胺、甲醛和酚以高收率制備。然而，制備聚苯并嗯嗪的現(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U惡嗪與環(huán)氧化物或其他單體(諸如苯酚-甲醛)共聚。然而，所得聚苯并U惡嗪-環(huán)氧樹(shù)脂混合物仍保留了對(duì)環(huán)氧樹(shù)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(shù)脂的韌性)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及包含苯并IPg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卩惡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U惡嗪的方法，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P惡嗪聚合的顯著缺陷，包括降低聚合溫度和減少放熱。 在一些實(shí)施例中，產(chǎn)物聚苯并嗯嗪為具有良好熱穩(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(yǔ)“苯并卩惡嗪”包括具有特征性苯并P惡嗪環(huán)的化合物和聚合物。
在下面示出的苯并Pl惡嗪基團(tuán)中，R為單胺或聚胺的殘基。
權(quán)利要求
1.一種可聚合組合物，其包含a)苯并嚅嗪，和b)取代的五氟銻酸催化劑，其通式為H*SbF5X_，其中X為鹵素、羥基或OR基團(tuán)，其中OR 為脂族或芳族醇的殘基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可聚合組合物，其中所述OR基團(tuán)為2-(2-羥基乙氧基)乙氧基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可聚合組合物，其中所述OR基團(tuán)為具有至少32的分子量和至少1個(gè)伯或仲羥基官能度的脂族醇的殘基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可聚合組合物，其中所述醇選自乙二醇、二甘醇和三甘醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可聚合組合物，其中X為亞烷基二醇的殘基。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可聚合組合物，其還包含增韌劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可聚合組合物，其中所述增韌劑的存在量介于所述苯并卩惡嗪的約3重量％和35重量％之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可聚合組合物，其中所述增韌劑為具有橡膠相和熱塑性相兩者的聚合物化合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可聚合組合物，其中所述增韌劑為接枝聚合物，所述接枝聚合物具有聚合的雙烯橡膠核和與其接枝的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、單乙烯基芳香烴或其混合物的殼。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可聚合組合物，其中所述橡膠核包含聚合的丁二烯或丁二烯和苯乙烯的聚合的混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的可聚合組合物，其中所述殼包含甲基丙烯酸酯。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的可聚合組合物，其中所述甲基丙烯酸酯包含低級(jí)烷基取代的甲基丙烯酸酯。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的可聚合組合物，其中所述殼包含單乙烯基芳香烴。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的可聚合組合物，其中所述烴選自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、 乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯、乙基乙烯基苯、異丙基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯和乙基氯苯乙煉。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可聚合組合物，其中所述增韌劑為核-殼聚合物，其中所述核為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于約0°C的橡膠聚丙烯酸酯聚合物，并且所述殼與其接枝并且為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于約25°C的熱塑性聚丙烯酸酯聚合物。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的可聚合組合物，其中所述核選自聚丙烯酸丁酯和聚丙烯酸異辛酯，并且所述殼為聚甲基丙烯酸甲酯。
17.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可聚合組合物，其中所述增韌劑為T(mén)g低于約25°C的彈性體顆粒，其為可自由基聚合單體和可溶于所述可固化組合物的聚合物型穩(wěn)定劑的聚合的混合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可聚合組合物，其包含衍生自脂族胺和芳胺的苯并II惡嗪的混合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可聚合組合物，其包含衍生自聚(亞烷氧基)二胺的苯并
20.聚合的根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其包含一種或多種下式的聚合物 OH R1 R1「，η每個(gè)R1為H或烷基，并且為脂族醛的殘基；R2為H、共價(jià)鍵或多價(jià)(雜)烴基，優(yōu)選為H、共價(jià)鍵或二價(jià)烷基；R5為伯氨基化合物R5(NH2)m的(雜)烴殘基，其中m為1-4 ；并且y+z為至少2，以及所述催化劑的殘基。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的聚合的組合物，其中R5為聚(亞烷氧基)基團(tuán)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的聚合的組合物，其中R5包含芳族基團(tuán)和脂族基團(tuán)的混合物。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的聚合的組合物，其中所述催化劑的所述殘基包括氟化銻
全文摘要
本發(fā)明描述了包含苯并嗪化合物和五氟銻酸催化劑的可固化組合物。所述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。
文檔編號(hào)C08G73/02GK102575006SQ201080047128
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月26日
發(fā)明者伊利耶·戈羅迪舍 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司