[发明专利]氰酸酯基热固性组合物

说明书

本申请是1998年3月23日提交的共同未决的申请系列号09/046278的部分继续。

本发明涉及以氰酸酯为基础的组合物。本发明进一步涉及用于需要优良的介电性能和热性能的用途的可固化和已固化组合物。

氰酸酯已用作具有合乎需要的电性能和热性能的可固化树脂。据此，已发现，将它们用作许多工业应用的母体树脂。这些应用包括印刷电路板、天线涂层、结构复合材料、封铸用树脂、磨料的母体树脂，以及粘合剂。氰酸酯化学和应用详述在I.A.Hamerton^的“氰酸酯化学和工艺学”(The Chemistry and Technology of CyanateEsters^),1994,Blackie Academic&Professional,Chapmon&Hall版，在此作为参考。

正如美国专利3553244所述，氰酸酯树脂是通过使酚类化合物与卤化氰反应制得的。已知，这类氰酸酯通过氰酸酯基的环三聚，因固化而形成坚硬的热固性母体。环三聚作用产生芳氧基三嗪环，它们在热固性母体中作为交联部位。这种树脂的固化是通过加热进行的，特别是在催化剂存在下，例如美国专利4330658、4330669、4785075和4528366所述的。催化剂含有氰酸酯预聚物的可固化组合物也是知道的，叙述在美国专利4740584中。这种预聚物包含有氰酸酯的芳氧基三嗪残余物，其能够通过剩余的氰酸酯部分的环三聚作用进一步固化。氰酸酯预聚物的共混物叙述在美国专利4110364和4371689中。氰酸酯和热塑性聚合物的共混物公开在美国专利4157360、4983683和4902752中。

然而，许多上述组合物是不阻燃的，这限制了它们在阻燃要求严格的用途中的应用。这些应用包括诸如印刷电路板等电气应用。阻燃氰酸酯共混物叙述在日本专利05339342和美国专利4496695中，其叙述了氰酸酯和溴化环氧化物，或聚苯醚(PPE)、氰酸酯和溴化环氧化物的共混物。然而，已知环氧树脂较氰酸酯的电气性能差，而相应的氰酸酯-环氧共混物没有最适宜的电气性能。

正如美国专利4097455所公开的，制备溴化氰酸酯共混物就是针对这些问题的。氰酸酯与双(4-乙烯基苄基醚)或溴化双酚的共混物也叙述在美国专利4782116和4665154中。氰酸酯与溴化聚苯醚、聚碳酸酯或五溴苄基丙烯酸酯的共混物公开在日本专利08253582中。

然而，仍然需要具有最佳阻燃性和电气性能的包含氰酸酯的可固化组合物。

本发明满足了这项要求，其提供了包含下述的可固化组合物：(a)至少一种选自氰酸酯和氰酸酯预聚物的化合物，(b)不含氰酸酯的芳氧基三嗪，以及(c)固化催化剂。本组合物提供了在电气应用中特别有用的所希望的综合性能。

在本发明组合物中，氰酸酯以通式Ⅰ的结构表示：

A¹-(OCN)_n

通式Ⅰ式中，A¹是含有选自氧、氮、卤素、硫、磷、硼、硅和氢的一个或多个原子的C_6-200芳族或混合芳族-脂族烃基，和“n”表示约1～约10的整数。在本发明的优选实施方案中，n代表约2～约5的整数，以及最优选为约2～约3。这类的典型是n等于2的氰酸酯化合物。氰酸酯化合物的说明性的实例是双(4-氰酰苯基)甲烷、双(3-甲基-4-氰酰苯基)甲烷、双(3-乙基-4-氰酰苯基)甲烷、双(3,5-二甲基-4-氰酰苯基)甲烷、1,1-双(4-氰酰苯基)乙烷、2,2-双(4-氰酰苯基)丙烷、2,2-双(4-氰酰苯基)1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、二(4-氰酰苯基)醚、二(4-氰酰苯基)硫醚、4,4-二氰酰联苯、1,3-双(4-氰酰苯基-1-(1-甲基亚乙基))苯、1,4-双(4-氰酰苯基-1-(1-甲基亚乙基))苯和间苯二酚二氰酸酯。也使用通式Ⅰ中n＞2的氰酸酯。这类材料的实例包括线型苯酚甲醛清漆的氰酸酯、线型苯酚二环戊二烯酚醛清漆的氰酸酯，1,1,1-三(4-氰酰苯基)乙烷。使用两种或多种不同氰酸酯的混合物也属本发明范围。