TWI527885B - 阻燃化合物 - Google Patents

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Description

阻燃化合物
本發明係關於一種阻燃化合物，且尤其係關於一種阻燃化合物，其具有良好特性，例如鍵結力、抗熱性及與聚合物之相容性。
目前，塑膠係正廣泛地被用於多樣的工業領域，例如電器/電子裝置、運輸裝置及建築材料。然而，塑膠為可燃性，因為塑膠係主要由有機物質，例如碳、氧及氫所構成。因此，為了防火之目的，對於塑膠成為阻燃劑的需求係持續增加。一般而言，燃料、氧氣及能量對於引發燃燒係為必要。若無法滿足該等要素之任何一者，則無法引發燃燒。意即，用於賦予塑膠阻燃特性的其中一種方法係可藉由移除上述三個要素之一者或多者而被實現。一阻燃劑為一種物質，該物質延遲燃燒的發生且抑制火焰的蔓延。該阻燃劑係藉由化學性地或物理性地添加一化合物至一可燃性聚合物材料中而被製出，該化合物具有強阻燃特性，例如一鹵素、磷、氮或金屬化合物。
阻燃劑係各自依據類型及用途而被區分，且阻燃劑一般係可被分成一反應型阻燃劑與一添加型阻燃性。該反應型阻燃劑意指一種類型，該類型以在一分子中之一官能基執行一化學反應並且維持阻燃效果而不被外在條件顯著地影響。該添加型阻燃劑為一種類型，該類型係被物理性地 混合、添加及分佈於塑膠中以為了實行阻燃效果，且該類型一般被用於熱塑性塑膠。
多種反應型阻燃劑與添加型阻燃劑的類型目前為止已被知悉。舉例而言，該添加型阻燃劑可包含磷酸三甲苯酯、磷酸甲酚二苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁基酯、磷酸參(溴氯丙基)酯、磷酸參(二氯丙基)酯及其類似物。此外，舉例而言，該反應型阻燃劑可包含溴苯丙烯醚，溴苯丙烯醚包含溴酚、氯醋酸乙烯酯、銻二醇、四溴雙酚A及其類似物。
該反應型阻燃劑與一聚合物結構係被永久性地混合，因為該反應型阻燃劑係與一基質化學性地反應。然而，具阻燃特性之添加型阻燃劑係單純地被分佈於一聚合物基質或被溶解於一聚合物基質中。因此，被添加至該基質之添加型阻燃劑係頻繁地自該基質散失。
同時，當合成該環氧樹脂時或當添加具有鹵素之一化合物至一環氧樹脂組成物時，用於賦予阻燃特性至環氧樹脂之技術涉及將具有鹵素之一化合物(例如四溴雙酚A)與該環氧樹脂反應。在此態樣中，利用此一被鹵化之阻燃硬化劑係賦予該環氧樹脂阻燃特性，當該阻燃硬化劑被燃燒時，則製造出毒性致癌物質，例如多鹵化芳香戴奧辛或二聯苯呋喃。尤其，多溴阻燃硬化劑具有多種問題，其中之一為製造出毒性致癌物質，例如十溴苯二氧化物(decabromophenyl dioxide)及八溴苯醚(octabromophenyl ether)。此外，被鹵化的一化合物具有多種問題，其中之一為當該化合物被燃燒時係產生對人體有害的溴化氫或氯化 氫氣體，且在提供精密電子裝置的場所中，該化合物必須被謹慎地使用，因為其中的金屬腐蝕問題。因此，當考量環境時，一磷阻燃系統係較佳於一鹵化阻燃系統，更佳於一溴化阻燃系統。
然而，無鹵化阻燃硬化劑具有一問題，其中大量的磷物質係被添加以為了賦予該環氧分子結構充分程度的阻燃特性。接著，藉由分子量之增加而引發膠化作用，或即使該膠化作用並無發生，由於分子量之增加而降低交聯密度，從而導致硬化材料之獨特特性無法充分地滿足期望，該等特性例如為抗熱特性、鍵結力及熱穩定性。換言之，雖然充分的阻燃特性可藉由將較大量的磷物質帶入一反應中而被獲得，但相對上巨大的聚合物分子結構導致對於交聯反應之立體障礙，且低交聯密度導致熱特性、鍵結力及其類似特性無法滿足期望。然而，對於阻燃劑特性之期望標準正在增加，例如高度抗熱性、熱穩定性、鍵結力及低吸收性，因為近來環境規範，例如限用有害物質指令(RoHS)或禁用特定有害物質(PoHS)，部份地或完全地禁止特定物質(例如鉛、鎘、鎘(IV)及其類似物)使用於印刷電路板(PCB)基質中、多種電器/電子元件絕緣材料及高可靠度半導體封裝材料。尤其，為因應於印刷電路板(PCBs)製程中之焊接溫度的增加，有需要發展對於具有良好特性，例如高度抗熱性、熱穩定性、低吸收性及強鍵結力之阻燃化合物。
在此所揭示之本發明領域背景資訊係僅用於增進本發明背景資訊的了解，且不應被認知為或以任一形式聯想該 資訊係形成已被本領域具有通常知識者所知悉之習知技術。
本發明的多種態樣係提供一種阻燃化合物，且更尤其為一種阻燃化合物，其具有良好之特性，例如鍵結力、抗熱性及與聚合物之相容性。
在本發明之一態樣中，提供一種阻燃化合物，該阻燃化合物具有一組成，該組成係被表示成以下之化學式： 其中各個R獨立地為H、或 ，各個n獨立地為0或1之一整數， 且m為1。
在本發明之一實施例中，在上述化學式中至少一個n為1。
在本發明之另一態樣中，提供一種樹脂組成物，其依重量計包含如申請專利範圍第1或2項所述之阻燃化合物1至50%，相對於該樹脂組成物之100%。
在本發明之再一態樣中，提供一種製造阻燃化合物之方法，該方法包含步驟：(1)藉由將以下化學式1所表示的化合物與醛化合物反應，並在一鹼性觸媒之存在下，將以下化學式1所表示的化合物之一終端取代為羥甲基；(2)藉由添加胺化合物，移除該醛化合物的未反應部分；(3)將被羥甲基取代的化合物與包含醇類的溶劑反應；及(4)將被羥甲基取代的化合物與以下化學式2所表示的一化合物反應。因此，有可能最小化在該製造程序中產率之減少量，且生產出展現良好特性之一阻燃化合物。
在本發明另一實施例中，醛化合物可包含甲醛、乙醛、烷基醛、苯甲醛、被烷基取代之醛類、羥基苯甲醛、萘醛、戊二醛及苯二甲醛，上述醛化合物係被單獨地或組合地使用。
在本發明再一實施例中，該胺化合物可為一級胺或二級胺。較佳者，二級胺係被使用。
在本發明另一實施例中，該醇類可為丁醇。
在本發明再一實施例中，在步驟(3)中化學式2所表示的化合物與被羥甲基取代的化合物可被添加為從0.5：1.0至1.0：1.0之莫耳比例。
在本發明又一實施例中，步驟(3)可被執行在溫度範圍介於150至220℃。
如以上所揭示，依據本發明之實施例，該阻燃化合物具有良好的特性，例如鍵結力、抗熱性及與聚合物之相容性，該等特性係較所屬技術領域之阻燃化合物的特性為更佳。
此外，在製造程序後該醛化合物必然殘留，有可能要移除該醛化合物，藉此避免有機磷(phosphine)與該阻燃化合物之副反應。更重要地，有可能要避免具有被羥甲基取代終端之化合物(意即反應程序之中間產物)的脫水自縮合反應之副反應，藉此顯著地改善該阻燃化合物之特性。
更進一步，藉由上述方法所製得之阻燃化合物具有良好的阻燃特性、抗熱性及物理與化學性質以作為工程塑膠之添加劑，例如聚碳酸酯、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(ABS)及耐衝擊性聚苯乙烯(HIPS)。該阻燃化合物亦可被用作環氧樹脂、氰酸酯樹脂及丙烯酸酯樹脂的原料，且亦可作為環氧樹脂的一硬化劑。由於該等特性，本發明之阻燃化合物係被廣泛地應用於高可靠度電器/電子元件之絕緣材料，例如一電磁相容性(EMC)元件。該阻燃化合物亦可被應用為無鹵素化合物至複合材料，例如一印刷電路板(PCB)基質與一絕緣板、黏著劑、塗佈劑、塗料及其類似物，該等材料需要良好的阻燃特性及熱穩定性。
本發明之方法及裝置所具有的其他目的及優點將會明顯地或在所附圖式中以更為詳細地提供，其係在此及在以 下實施方式中被涵蓋，其係一起用於解讀本發明之特定原理。
本發明之多種實施例將詳細地被提及，實施例之範例係被描述於所附圖式中並在以下被說明。當本發明結合其示例性實施例以被說明時，應理解的是，該說明並非意圖限制本發明在該等示例性實施例。相反地，本發明係不僅意圖涵蓋該等示例性實施例，而且涵蓋多種置換、修改、等效內容及其他可被包含於如申請專利範圍所界定本發明精神及範疇之實施例。
如上所述，被提供於所屬技術領域中以用於克服鹵素阻燃化合物之缺失的化合物可有利地減少環境污染。然而，所屬技術領域中的無鹵素阻燃化合物之阻燃特性具有多種問題，其中該等無鹵素阻燃化合物之阻燃效果及物理與化學性質係次於鹵素阻燃硬化劑之效果及性質。
因此，本發明提供一種阻燃化合物，其係具有良好的特性，例如鍵結力、抗熱性及與聚合物之相容性，該等特性係較所屬技術領域之阻燃化合物的特性為更佳。
尤其，依據本發明一示例性實施例的一種製造阻燃化合物之方法包含步驟：(1)藉由將以下化學式1所表示的化合物與醛化合物反應，並在一鹼性觸媒之存在下，將以下化學式1所表示的化合物之一終端取代為羥甲基；(2)藉由添加胺化合物，移除該醛化合物的未反應部分；(3)將被羥 甲基取代的化合物與包含醇類的溶劑反應；及(4)將被羥甲基取代的化合物與以下化學式2所表示的一化合物反應。因此，有可能最小化在該製造程序中產率之減少量，且生產出展現良好特性之一阻燃化合物。
在此，各個X獨立地為H或未反應的C1之一烷基。
首先，步驟(1)係被執行以藉由將化學式1所表示的化合物與醛化合物反應，並在一鹼性觸媒之存在下，將化學式1所表示的化合物之一終端取代為羥甲基。
依據本發明之一示例性實施例，其係可藉由將化學式1所表示的化合物與醛化合物反應於1：1至1：5之莫耳比例，且在溫度範圍介於30℃至100℃，經過1至10小時，並在一鹼性觸媒之存在下，將化學式1所表示的化合物之一終端取代為羥甲基。
本發明可使用任何一種醛化合物，該醛化合物可取代化學式1所表示的化合物之終端成為羥甲基，其係透過反應於化學式1所表示的化合物。較佳者，單獨地或組合地 使用甲醛、乙醛、烷基醛、苯甲醛、被烷基取代之醛類、羥基苯甲醛、萘醛、戊二醛及苯二甲醛。更佳者，使用甲醛。
此外，依據本發明之一示例性實施例，該鹼性觸媒係可選自由氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、氫氧化鎂、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈣及胺類所組成之群體中的一者。
同時，殘餘的鹼性觸媒並不參與反應，因為鹼性觸媒與以上化學式2所表示的酸性阻燃化合物之成鹽作用，且鹼性觸媒係存在以作為最終阻燃化合物之聚合化部分，或作為一添加型阻燃成分。殘餘的鹼性觸媒為主要不滿意特性之成因，例如低阻燃效果、弱鍵結力及與聚合物的低劣相容性。此外，殘餘的鹼性觸媒可潛在導致對被羥甲基取代的化合物之自縮合反應。因此，本發明之實施例可進行移除殘餘的鹼性觸媒及殘餘的醛類之程序，透過利用一酸性觸媒之中和反應，該酸性觸媒例如為硫酸水溶液、硝酸水溶液或磷酸水溶液，或透過水清洗。然而，本發明並不限於此，殘餘的鹼性觸媒及殘餘的醛類可藉由多種方法而被移除。
接著，步驟(2)係被執行以藉由添加具有胺基的化合物移除醛化合物的未反應部份。
尤其，藉由化學式1所表示的化合物與具有較多或較少過量劑量的醛化合物之間的反應，並在鹼性觸媒之存在下，在步驟(1)中化學式1所表示的化合物之終端可被取代為羥甲基。在該程序中，必然存在醛類的未反應部份。在 缺少觸媒時，殘餘未反應的醛類係傾向與化學式2所表示的化合物反應，該化合物係在之後被添加。因此，殘餘未反應的醛類存在以作為在該阻燃化合物中之一添加型阻燃劑，且因此成為低劣特性的主要成因，例如低阻燃效果、弱鍵結力及與聚合物的低劣相容性。
因此，在步驟(2)中，本發明藉由在步驟(1)後添加具有胺基的化合物以移除醛化合物的未反應部份。
尤其，用在步驟(2)中之胺化合物可包含一級胺及二級胺。可得的一級胺之範例包含間苯二胺、苯代三聚氰胺、三甲基六亞甲基二胺、異佛爾酮二胺及其類似物，而可得的二級胺之範例包含N-乙基芐胺、雙(2-乙己基)胺、二丙胺及其類似物。該一級胺之使用可更有效率地移除該醛化合物。較佳者，該胺化合物係被添加在0.5或以下之莫耳比例，相對於該醛化合物。整體而言，該醛化合物與該一級胺或二級胺形成一尿素反應。由於藉由該醛化合物與該一級胺或二級胺之間的尿素反應而被製出的尿素化合物之生成物係易溶於水，該尿素化合物可被簡易地自一反應系統中被移除。在此，若相對於該醛化合物而添加的胺化合物之莫耳比例超過0.5，則可能使該胺化合物殘留在最終的阻燃化合物中，從而導致抗熱性降低之問題。
接著，步驟(3)係被執行以使被羥甲基取代的化合物與包含醇類的溶劑反應。尤其，由於在高溫下被羥甲基取代的化合物具有自聚合之強烈傾向，該化合物必須先行與包含醇類的溶劑反應。藉由將化學式1所表示的化合物之終 端取代為羥甲基而被製出的化合物係為一種非常不穩定的物質，在低溫下該物質係易於發生自聚合反應。尤其，該化合物之問題在於，自聚合反應係迅速地進行並成為在一鹼性觸媒或一酸性觸媒存在下之副反應。因此，當藉由添加該化合物(其係藉由將化學式1所表示的化合物之終端取代為羥甲基而被製出)並同時或在接續的兩小時內添加該組燃化合物(其係為化學式2所表示)而進行該反應時，由於化學式2之阻燃化合物的特性，該化合物(其係藉由將化學式1所表示的化合物之終端取代為羥甲基而被製出)之脫水自縮合反應發生，而非該化合物(其係藉由將化學式1所表示的化合物之終端取代為羥甲基而被製出)與該阻燃化合物(其係為化學式2所表示)之間的反應。
因此，化學式2之阻燃化合物的殘餘且未反應部份所導致的問題在於，目標阻燃化合物的一些特性，例如阻燃特性與鍵結力，以及其產率係明顯低劣。
因此，當被羥甲基取代的化合物先行與包含醇類的溶劑反應時，藉由添加醇類之羥甲基分解可抑制該羥甲基的自聚合反應。在此，較佳係為將被羥甲基取代的化合物與該溶劑經過2至5小時之反應。若該反應持續時間少於2小時，則該反應係為不充分。接著，該化合物(其係藉由將化學式1所表示的化合物之終端取代為羥甲基而被製出)之脫水自縮合反應可惡性地導致最終目標阻燃化合物被聚合，且因此阻燃化合物之特性與物理/化學性質為低劣。若該反應持續時間多於5小時，則可能使具有良好特性與物 理/化學性質之目標阻燃化合物的產率增加。然而，由於延長的程序時間而可能有低產量之問題。
此外，相對於該溶劑之100重量百分比，20至80重量百分比之被羥甲基取代的化合物係有利於進行該反應。若被羥甲基取代的化合物之添加量係少於20重量百分比，則每批次中之目標阻燃化合物產率係被減少，且因此產量係明顯降低。若被羥甲基取代的化合物之添加量係多80重量百分比，則目標阻燃化合物係被聚合，且由於被羥甲基取代的化合物部分之脫水自縮合反應使該阻燃化合物之阻燃特性與物理/化學性質變為低劣。
依據本發明再一示例性實施例，醇類溶劑可被選自由甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、2-甲氧基乙醇、丙二醇甲醚、***及酚所組成之群體中的一者。更佳者，利用丁醇係有利於改善物理/化學性質之目的(見以下表1及表2)。
苯、甲苯、二甲苯、二噁烷(dioxane)、二甲基甲醯胺(DMF)、二甲亞碸(DMSO)及其類似物與醇類溶劑可被組合地使用。較佳係不使用酮類，由於酮類係導致與磷化合物之副反應(見以下表1及表2)。
接著，步驟(4)係被執行以使被羥甲基取代的化合物與化學式2所表示的化合物反應，藉此製出該阻燃化合物。在此，化學式2所表示的化合物及被羥甲基取代的化合物係被添加為自0.5：1.0至1.0：1.0之莫耳比例，且係經過在反應溫度範圍介於100至250℃之脫水反應，且較佳係為150至220℃。若化學式2所表示的化合物之莫耳比例係低 於0.5，則未參與反應之被羥甲基取代的化合物之部份係在高溫下藉由脫水反應而被聚合，從而被膠凝或降低阻燃特性或物理/化學性質。若該莫耳比例超過1.0，則化學式2所表示的阻燃化合物係殘留並成為在最終阻燃化合物中之一未反應物質。此時導致的問題在於，一些性質，例如熱特性、熱穩定性及吸濕係數可靠性，係被顯著的降低。
依據上述本發明之示例性實施例而被製出的阻燃化合物係為藉由以下化學式3所表示的一種化合物： 在化學式3中，各個R獨立地為H、或 ，各個n獨立地為0或1之一整數，且m為1。更佳者，若至少一個n為1，則可最大化改善該 等特性的效果(見以下表1及表2)。
相較於所屬技術領域之阻燃化合物而言，本發明之化學式3所表示的阻燃化合物展現更佳的剝離強度、抗熱性、鍵結力及抗燃性。
藉由上述方法所製出的最終阻燃化合物之磷內容物係介於1%至15%之範圍內，且較佳係為自5%至15%。若磷內容物係低於1%，則阻燃效果並不顯著。若磷內容物高於15%，則問題在於因化學結構而無法進行改質。
相對於一樹脂成分之100重量百分比，藉由上述方法製出的本發明之阻燃化合物可被添加之量為自0.1至50重量百分比，且較佳係自1至30重量百分比，並考量在機械性質的改良與在阻燃表現的改良之間的平衡。在此態樣中，本發明之阻燃化合物具有良好的阻燃特性、抗熱性及物理與化學性質以作為工程塑膠之添加劑，該等工程塑膠例如為聚碳酸酯、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(ABS)及耐衝擊性聚苯乙烯(HIPS)。該阻燃化合物亦可被用作環氧樹脂、氰酸酯樹脂及丙烯酸酯樹脂的原料，且亦可作為環氧樹脂的一硬化劑。由於該等特性，本發明之阻燃化合物係被廣泛地應用於高可靠度電器/電子元件之絕緣材料，例如一電磁相容性(EMC)元件。該阻燃化合物亦可被應用為無鹵素化合物至複合材料，例如一印刷電路板(PCB)基質與一絕緣板、黏著劑、塗佈劑、塗料及其類似物，該等材料需要良好的阻燃特性及熱穩定性。
範例
以下範例係被提供以更詳細地描述本發明。然而，應理解的是，以下範例係意圖提供一種對於本發明之完整認知而非意圖限制本發明之範疇。
範例1
228 g的2,2-二(4-羥基苯基)丙烷(1 mole)，216 g的41.5%甲醛水溶液(3 moles)，30 g的水及10 g的50%氫氧化鈉水溶液係輸入一反應槽中，且被攪拌並加熱至75℃經過5小時。接著，100 g的水係被輸入該反應槽，一中和反應係利用5 g的0.1 N磷酸而被執行，且接著將水自上層移除。再者，100 g的水及95.34 g的間-二甲苯二胺(0.7 mole)係被輸入該反應槽，藉此移除甲醛的未反應部分。之後，利用100 g的水額外地進行精製三次。接著，610 g的丁醇係作為一緩衝劑而被輸入，接續係進行醇解反應在105℃之溫度經過5小時。之後，522.15 g的3,4,5,6-二苯-1,2-噁磷烷-2-氧化物(3,4,5,6-Dibenzo-1,2-oxaphosphane-2-oxide)(以下係稱為HCA)(2.417 moles)係被輸入，接續為脫水反應在180℃之溫度經過約10小時。同時，丁醇係被移除，丁醇在混合物正被熱攪拌時被還原。在該反應完成後，殘餘的水及丁醇係在一減壓狀態下被移除，從而製得一阻燃化合物749 g(產率為91.9%)，該阻燃化合物具有9.3%的磷內容物及780 g/mol之分子量(Mw)(見第1圖)。(FT-IR結果：類酚羥基：3300 cm-1，P=O：1200 cm-1/1280 cm-1，P-C-O(芳 香性)：972 cm-1，P-C(芳香性)：1424 cm-1)
範例2
228 g的2,2-二(4-羥基苯基)丙烷(1 mole)，108.4 g的41.5%甲醛水溶液(1.5 moles)，30 g的水及5 g的50%氫氧化鈉水溶液係輸入一反應槽中，且被攪拌並加熱至75℃經過5小時。接著，76 g的水係被輸入該反應槽，一中和反應係利用2.5 g的0.1 N磷酸而被執行，且接著將水自上層移除。再者，100 g的水及47.67 g的間-二甲苯二胺(0.35 mole)係被輸入該反應槽，藉此移除甲醛的未反應部分。之後，利用76 g的水額外地進行精製三次。接著，521 g的丁醇係作為一緩衝劑而被輸入，接續係進行醇解反應在105℃之溫度經過5小時。之後，261.6 g的HCA(1.211 moles)係被輸入，接續為脫水反應在180℃之溫度經過約10小時。同時，丁醇係被移除，丁醇在混合物正被熱攪拌時被還原。在該反應完成後，殘餘的水及丁醇係在一減壓狀態下被移除，從而製得一阻燃化合物460 g(產率為91.26%)，該阻燃化合物具有7.38%的磷內容物及648 g/mol之分子量(Mw)(見第2圖)。(FT-IR結果：類酚羥基：3300 cm-1，P=O：1200 cm-1/1280 cm-1，P-C-O(芳香性)：972 cm-1，P-C(芳香性)：1424 cm-1)
範例3
228 g的2,2-二(4-羥基苯基)丙烷(1 mole)，288.4 g的 41.5%甲醛水溶液(4 moles)，30 g的水及14 g的50%氫氧化鈉水溶液係輸入一反應槽中，且被攪拌並加熱至75℃經過5小時。接著，116 g的水係被輸入該反應槽，一中和反應係利用6.7 g的0.1 N磷酸而被執行，且接著將水自上層移除。再者，116 g的水及127.12 g的間-二甲苯二胺(0.93 mole)係被輸入該反應槽，藉此移除甲醛的未反應部分。之後，利用116 g的水額外地進行精製三次。接著，646 g的丁醇係作為一緩衝劑而被輸入，接續係進行醇解反應在105℃之溫度經過5小時。之後，675.6 g的HCA(3.128 moles)係被輸入，接續為脫水反應在180℃之溫度經過約10小時。同時，丁醇係被移除，丁醇在混合物正被熱攪拌時被還原。在該反應完成後，殘餘的水及丁醇係在一減壓狀態下被移除，從而製得一阻燃化合物883 g(產率為97.42%)，該阻燃化合物具有10.34%的磷內容物及931 g/mol之分子量(Mw)(見第3圖)。(FT-IR結果：類酚羥基：3300 cm-1，P=O：1200 cm-1/1280 cm-1，P-C-O(芳香性)：972 cm-1，P-C(芳香性)：1424 cm-1)
範例4
228 g的2,2-二(4-羥基苯基)丙烷(1 mole)，216 g的41.5%甲醛水溶液(3 moles)，30 g的水及10 g的50%氫氧化鈉水溶液係輸入一反應槽中，且被攪拌並加熱至75℃經過5小時。接著，100 g的水係被輸入該反應槽，一中和反應係利用5 g的0.1 N磷酸而被執行，且接著將水自上層移 除。再者，100 g的水及75.67 g的間-二甲苯二胺(0.7 mole)係被輸入該反應槽，藉此移除甲醛的未反應部分。之後，利用100 g的水額外地進行精製三次。接著，610 g的丁醇係作為一緩衝劑而被輸入，接續係進行醇解反應在105℃之溫度經過5小時。之後，522.15 g的HCA(2.417 moles)係被輸入，接續為脫水反應在180℃之溫度經過約10小時。同時，丁醇係被移除，丁醇在混合物正被熱攪拌時被還原。在該反應完成後，殘餘的水及丁醇係在一減壓狀態下被移除，從而製得一阻燃化合物749 g(產率為91.9%)，該阻燃化合物具有9.3%的磷內容物及770 g/mol之分子量(Mw)(見第4圖)。(FT-IR結果：類酚羥基：3300 cm-1，P=O：1200 cm-1/1280 cm-1，P-C-O(芳香性)：972 cm-1，P-C(芳香性)：1424 cm-1)
比較例1
一阻燃化合物係利用與上述範例1相同之方式而被製出，除了該間-二甲苯二胺並未被使用。
比較例2
一種磷改質環氧樹脂係藉由執行塊材合成(bulk synthesis)於800 g的YDPN-638(EEW：180 g/eq，可自Kukdo Chemical Co.,Ltd.購得)而被製出，該環氧樹脂係為酚醛環氧樹脂，利用乙基三苯基碘化磷(ETPPI)觸媒在反應溫度為160℃經過6小時。(EEW：290 g/eq，磷內容物：2.7%)
比較例3
利用與上述範例1相同之方式執行一製程，除了作為緩衝劑之丁醇並未被使用。然而，膠化作用在反應中發生。
比較例4
一阻燃化合物係利用與上述範例1相同之方式而被製出，除了利用乙基甲基酮以取代丁醇。
比較例5
216g的甲苯，216g的HCA(1mole)及72g甲醛溶液(41.5%)係被輸入一反應槽，且係被實施並反應在80℃經過10小時。生成之沉澱物係被過濾及乾燥，從而製得一阻燃化合物。
比較例6
一阻燃化合物係利用與上述範例1相同之方式而被製出，除了丁醇與HCA係同時被添加。
實驗範例
進行混合以為了估計該等阻燃化合物之特性，該等阻燃物係利用上述範例及比較例而被製出，且該等結果係呈現於以下表1及表2。
尤其，清漆係藉由混合該等樹脂於以下表1及表2所 示之比例而被製得，該等樹脂係以上述範例及比較例而被製出。預浸材料製程係藉由將該等清漆浸漬於玻璃纖維中而被實行。該預浸材料製程之實行係在175℃經過5分鐘進入一半固化狀態。接著，8層的樣品係被壓合在190℃於25kgf/cm2之壓力下經過15分鐘，且接著被壓合於40kgf/cm2之壓力下經過120分鐘。生成的樣品係利用冷煤經過30分鐘而被冷卻。
抗熱性測試係藉由UL-94方法而被執行。
玻璃轉移溫度量測測試係利用一DSC(20/min)而被執行。
剝離強度係藉由GIS C-6471方法而被量測。
在以上表2中，Dicy為二氰二胺(一種習知的強硬化劑)，且2E4MZ為2-乙基-4-甲基-咪唑(一種交聯促進劑)。雙酚A樹脂(1)為一種環氧化合物，該環氧化合物係具有186g/eq之當量，雙酚A樹脂(2)為一種環氧化合物，該環氧化合物具有475g/eq之當量，且雙酚A酚醛樹脂為一種環氧化合物，該環氧化合物具有210g/eq之當量。此外，雙酚A酚醛樹脂硬化劑為一種硬化劑，該硬化劑具有120g/eq之OH當量。
如以上表1及表2所示，可了解的是，相較於比較例1至比較例6而言，範例1至範例4展現較高的玻璃轉移溫度及較強的剝離強度。
產業利用性
藉由本發明之方法所製出的阻燃化合物係被應用於多 種複合材料，例如一硬刷電路板(PCB)基質與一絕緣板、黏著劑、塗佈劑、塗料及其類似物。
第1圖為依據本發明一示例性實施例之GPC圖。
第2圖為依據本發明另一示例性實施例之GPC圖。
第3圖為依據本發明再一示例性實施例之GPC圖。
第4圖為依據本發明又一示例性實施例之GPC圖。

Claims (3)

  1. 一種阻燃化合物，其包含一組成，該組成係被表示成以下之化學式： 其中各個R獨立地為H、或 ，各個n獨立地為0或1之一整數，且m為1。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之阻燃化合物，其中在上述化學式中至少一個n為1。
  3. 一種樹脂組成物，其依重量計包含如申請專利範圍第1或2項所述之阻燃化合物1至50%，相對於該樹脂組成物之100%。
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