[发明专利]多酚化合物和包括脂环族基团的环氧树脂及其制备方法

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明通常涉及多酚化合物和包括脂环族基团的环氧树脂，涉及其制备方法，并涉及从这些树脂制成的热固性产品。

2.背景信息讨论

用于如印制电路板的电层压材料日益通过使用无铅焊料来加工。相应的层压材料需要高耐热性的环氧基材料。然而，显示所需耐热性的环氧基材料典型地为高度交联的并且显示出显著的脆性。此外，高度交联材料所需要的高官能度的环氧树脂通常在未固化的状态显示高粘度。

发明概要

现在已经出乎意料地发现，(酸催化的)环己烷二甲醛(以顺式-1，3-环己烷二甲醛和/或反式-1，3-环己烷二甲醛和/或顺式-1，4-环己烷二甲醛和/或反式-1，4-环己烷二甲醛的形式)与苯酚的缩合提供多酚化合物的混合物，该混合物在其酚羟基基团(例如，通过与表氯醇的反应)的环氧化时得到环氧树脂，该环氧树脂与基于酚醛清漆的环氧树脂相比表现出了增强的耐热性(如通过更高的玻璃化转变温度和热分解温度所证明)和增强的韧性(如通过在高于玻璃化转变温度的温度显著较低的橡胶态模量所证明)。期望得自其它脂环族二甲醛和/或其它酚类化合物的树脂表现出类似的行为。

因此，本发明提供制备多酚化合物的混合物的方法。该方法包括具有约5～约24个环碳原子的环烷烃的二醛与酚类化合物的反应(缩合)，其中在该反应中酚羟基基团与醛基团的比例可以提供多酚化合物(包括至少约20重量％的式(I)的多酚化合物)的混合物：

其中：

P是0或1～约19的整数；

各m独立地为0、1、或2；

基团R独立地代表氢、氰基、硝基、羟基、任选地取代的烷基、任选地取代的环烷基、任选地取代的烷氧基、任选地取代的烯基、任选地取代的烯氧基、任选地取代的芳基、任选地取代的芳烷基，任选地取代的芳氧基、和任选地取代的芳烷氧基；和

基团Q代表氢；

和上式(I)中包括的任何非芳族环状基团可以任选地带有一个或多个取代基和/或可以任选地包括一个或多个双键。

在该方法的一个方面，多酚化合物的混合物可以包括至少约50重量％的式(I)的多酚化合物。

在该方法的另一个方面，酚类化合物与环烷二醛的摩尔比可以是至少约5∶1。

再在该方法的另一个方面，环烷烃可以具有6～约19个环碳原子，例如，6、7、或8个环碳原子。优选地，二醛包括一种或多种环己烷二甲醛的异构体。

在本发明更进一步的方面中，酚类化合物可以包括苯酚。

本发明也提供多酚化合物的混合物，其可以通过如上阐明的本发明的方法(包括其各种方面)得到。

本发明也提供制备环氧树脂的方法和可以通过该方法得到的环氧树脂。该方法包括将本发明的多酚化合物的混合物的酚羟基基团部分或(基本上)完全转化为缩水甘油醚基团。

在其一个方面，该方法可以包括将多酚化合物的混合物与表氯醇接触。

在该方法的另一个方面，基本上所有的酚羟基基团可以转化为缩水甘油醚基团。

本发明也提供第一(可固化)混合物，其包括(i)根据本发明的多酚化合物的混合物和/或其预聚形式，和(ii)至少一种能够与(i)反应的化合物和/或其预聚物。(这种化合物和/或其预聚物可以，例如，包括本发明的环氧树脂和/或其预聚物。)

本发明也提供第二(可固化)混合物，其包括(i)本发明的环氧树脂和/或其预聚形式，和(ii)至少一种能够与(i)反应的化合物和/或其预聚物。(这种化合物和/或其预聚物可以，例如，包括根据本发明的多酚化合物的混合物和/或其预聚形式。)

本发明也提供第三(可固化)混合物，其包括(i)(a)和(b)中的至少一种：(a)本发明的多酚化合物的混合物和/或其预聚形式，和(b)本发明的环氧树脂和/或其预聚形式，和(ii)(c)和(d)中的至少一种：(c)酚醛清漆树脂，和(d)与(b)不同的环氧树脂。

在一方面，第三混合物可以包括环氧树脂(d)，其可以通过将酚醛清漆树脂的羟基基团部分或基本上完全转化为缩水甘油醚基团来得到。

在另一方面，第三混合物可以包括溴化的环氧树脂。

在如前阐明的第一至第三混合物的一个方面，这些混合物可以各自进一步包括一种或多种物质，其选自聚合反应催化剂、助固化剂、阻燃剂、阻燃剂的协同剂、溶剂、填料、玻璃纤维、增粘剂、助润湿剂、分散助剂、表面改性剂、热塑性聚合物、和脱模剂。

在这些混合物各自的另一个方面，相应的混合物可以部分或完全固化。