乙烯基化磷腈化合物及其應用與制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種乙烯基化磷腈化合物，其是以包含羥基的磷腈化合物與乙烯類化合物進行反應而得到，該乙烯基化磷腈化合物可用于樹脂組合物中并制作成半固化膠片或樹脂膜，進而達到可應用于銅箔基板及印刷電路板目的，以使可達到低熱膨脹系數(shù)、低介電特性、耐熱性、難燃性及不含鹵素等電路基板特性。
【專利說明】乙烯基化磷腈化合物及其應用與制造方法

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種乙烯基化磷腈化合物及其制造方法，尤指一種應用于銅箔基板及印刷電路板的乙烯基化磷腈化合物。

【背景技術(shù)】
[0002]為符合世界環(huán)保潮流及綠色法規(guī)，無鹵素(halogen-free)為當前全球電子產(chǎn)業(yè)的環(huán)保趨勢，世界各國及相關(guān)電子大廠陸續(xù)對其電子產(chǎn)品，制定無鹵素電子產(chǎn)品的量產(chǎn)時程表。歐盟的有害物質(zhì)限用指令(Restrict1n of Hazardous Substances, RoHS)實施后，包含鉛、鎘、汞、六價鉻、聚溴聯(lián)苯與聚溴二苯醚等物質(zhì)，已不得用于制造電子產(chǎn)品或其零組件。印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)為電子電機產(chǎn)品的基礎,無鹵素以對印刷電路板為首先重點管制對象，國際組織對于印刷電路板的鹵素含量已有嚴格要求，其中國際電工委員會(IEC) 61249-2-21規(guī)范要求溴、氯化物的含量必須低于900ppm，且總鹵素含量必須低于1500ppm ;日本電子回路工業(yè)會(JPCA)則規(guī)范溴化物與氯化物的含量限制均為900ppm;而綠色和平組織現(xiàn)階段大力推動的綠化政策，要求所有的制造商完全排除其電子產(chǎn)品中的聚氯乙烯及溴系阻燃劑，以符合兼具無鉛及無鹵素的綠色電子。因此，材料的無鹵化成為目前業(yè)者的重點開發(fā)項目。
[0003]新時代的電子產(chǎn)品趨向輕薄短小，并適合高頻傳輸，因此電路板的配線走向高密度化，電路板的材料選用走向更嚴謹?shù)男枨蟆８哳l電子組件與電路板接合，為了維持傳輸速率及保持傳輸訊號完整性，電路板的基板材料必須兼具較低的介電常數(shù)(dielectricconstant, Dk)及介電損耗(又稱損失因子，dissipat1n factor, Df)。同時，為了在高溫、高濕度環(huán)境下依然維持電子組件正常運作功能，電路板也必須兼具耐熱、難燃及低吸水性的特性。環(huán)氧樹脂由于接著性、耐熱性、成形性優(yōu)異，故廣泛用于電子零組件及電機機械的覆銅箔積層板或密封材。從防止火災的安全性觀點而言，要求材料具有阻燃性，一般是以無阻燃性的環(huán)氧樹脂，配合外加阻燃劑的方式達到阻燃的效果，例如，在環(huán)氧樹脂中通過導入鹵素，尤其是溴，而賦予阻燃性，提高環(huán)氧基的反應性。然而，在高溫下經(jīng)長時間使用后，可能會引起鹵化物的解離，而有微細配線腐蝕的危險。再者使用過后的廢棄電子零組件，在燃燒后會產(chǎn)生鹵化物等有害化合物，對環(huán)境也不友善。為取代上述的鹵化物阻燃劑，有研究使用磷化合物作為阻燃劑，例如添加磷酸酯(臺灣專利1238846號)或紅磷(臺灣專利322507號)到環(huán)氧樹脂組合物中。然而，磷酸酯會因產(chǎn)生水解反應而使酸離析，導致影響其耐遷移性；而紅磷的阻燃性雖高，但在消防法中被指為危險物品，因為在高溫、潮濕環(huán)境下會產(chǎn)生微量的膦氣體。
[0004]目前，環(huán)保無鹵化樹脂組合物為達到UL94V-0的阻燃性，通常是添加含磷阻燃劑，而含磷阻燃劑中優(yōu)選使用磷腈化合物(Phosphazene)。然而,傳統(tǒng)的磷腈化合物(如大?；瘜W生產(chǎn)的SPB-100)不具有反應官能基，添加在無鹵樹脂組合物中無法與其它樹脂反應鍵結(jié)，導致制作而成的基板的熱膨脹系數(shù)較大，會使電路板制造過程中形成內(nèi)層龜裂，降低制程合格率。因此，磷腈化合物的供貨商進一步開發(fā)出具有羥基的磷腈化合物(如大?；瘜W生產(chǎn)之SPH-100)，其因具有羥基而與其它樹脂可反應鍵結(jié)，但因存在羥基反而會造成介電常數(shù)及介電損耗不佳(Dk及Df值過高)，因而具有羥基的磷腈化合物并不適合添加于低介電樹脂組合物中。
[0005]就電氣性質(zhì)而言，主要需考慮的包括材料的介電常數(shù)以及介電損耗。一般而言，由于基板的訊號傳送速度與基板材料的介電常數(shù)的平方根成反比，故基板材料的介電常數(shù)通常越小越好；另一方面，由于介電損耗越小代表訊號傳遞的損失越少，故介電損耗較小的材料所能提供的傳輸質(zhì)量也較為良好。
[0006]因此，如何開發(fā)出具有低介電常數(shù)以及低介電損耗的材料，并將其應用于高頻印刷電路板的制造，乃是現(xiàn)階段印刷電路板材料供貨商亟欲解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺憾，發(fā)明人有感其未臻于完善，遂竭其心智悉心研究克服，憑其從事該項產(chǎn)業(yè)多年累積的經(jīng)驗，研發(fā)出一種乙烯基化磷腈化合物及其制造方法。
[0008]本發(fā)明主要目的是提供一種乙烯基化磷腈化合物，其可用于樹脂組合物中并制作成半固化膠片或樹脂膜，進而達到可應用于銅箔基板及印刷電路板的目的，以使可達到低熱膨脹系數(shù)、低介電特性、耐熱性、難燃性及不含鹵素等電路基板特性。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種乙烯基化磷腈化合物，其包含下述式(I)所示的結(jié)構(gòu):

【權(quán)利要求】
1.一種乙烯基化磷腈化合物，其特征在于，其包含下述式(I)所示的結(jié)構(gòu):
其中，R為包含I至20個碳的經(jīng)乙烯基取代的直鏈烷基、環(huán)烷基、芐基或芳香基；η為I至6的整數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于，其包含下述式(II)所示的結(jié)構(gòu):
其中，η為I至6的整數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的化合物，其特征在于，其包含下述式(III)所示的結(jié)構(gòu):
4.一種樹脂組合物，其特征在于，其包含權(quán)利要求1-3任一項所述的乙烯基化磷腈化合物。
5.如權(quán)利要求4所述的樹脂組合物，其特征在于，其進一步包含下述化合物中的一種、其改性物或其任意組合:環(huán)氧樹脂、酚樹脂、異氰酸酯樹脂、氰酸酯樹脂、苯并噁嗪樹脂、苯乙烯馬來酸酐、聚酯、馬來酰亞胺、聚苯醚樹脂、雙氰胺、二氨基二苯砜、苯乙烯、聚丁二烯、聚酰胺、聚酰亞胺、烯烴、硬化促進劑、無機填充物、溶劑、增韌劑或硅烷偶合劑。
6.一種樹脂膜，其特征在于，其包含權(quán)利要求4或5所述的樹脂組合物。
7.一種半固化膠片，其特征在于，其包含權(quán)利要求4或5所述的樹脂組合物。
8.一種銅箔基板，其特征在于，其包含權(quán)利要求6所述的樹脂膜或權(quán)利要求7所述的半固化膠片。
9.一種印刷電路板，其特征在于，其包含權(quán)利要求8所述的銅箔基板。
10.一種乙烯基化磷腈化合物的制造方法，其特征在于，其是以包含羥基的磷腈化合物與乙烯類化合物進行反應而得到。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，其中所述乙烯類化合物選自4-氯-甲基苯乙烯、3-氯-甲基苯乙烯及2-氯-甲基苯乙烯中的任一個或其任意組合。
12.如權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，其是在氫氧化鈉及四丁基碘化胺存在下進行反應。
【文檔編號】C08K5/5399GK104130289SQ201310247008
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月30日
【發(fā)明者】謝鎮(zhèn)宇 申請人:臺光電子材料股份有限公司