聚苯并恶嗪制备软性电子材料的方法 【技术领域】
本发明是关于一种聚苯并恶嗪材料的制备方法，特别是关于一种软性聚苯并恶嗪材料的制备方法，其应用于软性铜箔基板及其他软性材料的领域。
背景技术
聚苯并恶嗪(polybenzoxazine)是近年来被广泛发展及应用的热固性树脂，其单体主要由一级胺(primary amine)、酚(phenol)和甲醛(formaldehyde)所合成，且其结构主要为恶嗪环(oxazine ring)所组成的杂环化合物。
苯并恶嗪(benzoxazine)单体在聚合硬化过程中不需要加入任何催化剂或硬化剂，也不会于聚合反应时产生对人体和环境有害的气体，亦不会产生任何副产物。
聚苯并恶嗪(polybenzoxazine)拥有很高的玻璃转移温度，高模数，低吸水性，好的介电性质，再加上硬化时不会收缩甚至会稍微的膨胀，也由于其制品的尺寸安定性佳，故可以应用于制造精密的零件，再者由于其黏度较低，所以产品设计的自由度较高。
现今的软性铜箔基板及软性电子材料需具备较软及挠性较佳的特性，但聚苯并恶嗪由于硬度较高，所以并不具有上述的特性，故不适用于软性铜箔基板及电子软性材料。
为了改善聚苯并恶嗪硬度较高及挠性较差的缺点并兼具聚苯并恶嗪的低吸水性及良好介电性的优点，本发明提供一种软性聚苯并恶嗪材料的制备方法，其改善聚苯并恶嗪高硬度及挠性较差的缺点，并兼具聚苯并恶嗪的低吸水性及良好介电性的优点，使改质后的软性聚苯并恶嗪材料能应用于软性铜箔基板及其他软性材料。
【发明内容】
本发明的目的之一在于提供一种软性聚苯并恶嗪材料的制备方法，其能改善聚苯并恶嗪高硬度及挠性较差的缺点，使改质后的软性聚苯并恶嗪材料能应用于软性铜箔基板及其他软性材料的领域。
本发明的目的之二在于提供一种软性聚苯并恶嗪材料的制备方法，其能兼具聚苯并恶嗪的低吸水性及良好介电性的优点，使改质后的软性聚苯并恶嗪材料能应用于软性铜箔基板及其他软性材料。
为实现本发明的目的及解决其技术问题是通过以下技术方案来实现的。
本发明提供的一种软性聚苯并恶嗪材料的制备方法，其步骤包括：
将甲醛溶于第一溶剂形成甲醛溶液；
将酚类化合物溶于第二溶剂形成酚类溶液；
将一级胺类化合物溶于第三溶剂形成一级胺类溶液；
将该甲醛溶液与该一级胺类溶液混合并搅拌均匀，形成第一溶液；
加入该酚类溶液至该第一溶液混合并反应形成软性聚苯并恶嗪的单体及寡聚物；及
加热使该软性聚苯并恶嗪单体及寡聚物形成软性聚苯并恶嗪材料；
其中该一级胺类化合物具有碳原子数目2-20的脂肪族基团。
本发明中，其中该一级胺类化合物更包括含氧官能基团。
本发明中，其中该一级胺类化合物更包括含硫官能基团。
本发明中，其中该酚类化合物更包括碳原子数目2-20的脂肪族基团。
本发明中，其中该酚类化合物更包括含硫官能基团。
本发明中，其中该酚类化合物更包括含氧官能基团。
本发明中，其中该一级胺类化合物选自一级胺、一级胺单官能基化合物、一级胺双官能基化合物、一级胺三官能基化合物及一级胺四官能基化合物，及该酚类化合物选自酚、单酚官能基化合物、双酚官能基化合物、三酚官能基化合物及四酚官能基化合物所组成的群组的其中之一。
本发明中，当酚类化合物为单酚官能基化合物及一级胺类化合物为一级胺时，酚、甲醛及一级胺反应时的莫耳数比为1∶2∶1。
本发明中，当酚类化合物为单酚官能基化合物及一级胺类化合物为一级胺双官能基化合物时，单酚官能基化合物、甲醛及一级胺双官能基化合物反应时的莫耳数比为2∶4∶1。
本发明中，当酚类化合物为双酚官能基化合物及一级胺类化合物为一级胺时，双酚官能基化合物、甲醛及一级胺反应时的莫耳数比为1∶4∶2。
本发明中，其中将该甲醛溶液与该一级胺类溶液混合并搅拌均匀的步骤于5℃以下冰浴进行。
本发明中，其中加入该酚类溶液至该第一溶液混合并反应形成该软性聚苯并恶嗪单体及寡聚物的步骤中，更包括一加热回流的步骤。
本发明中，其中该加热回流的步骤后，更包括一萃取的步骤。
本发明中，其中加热使该软性聚苯并恶嗪单体及寡聚物形成该软性聚苯并恶嗪材料的步骤中，更包括一将该软性聚苯并恶嗪单体及寡聚物涂布于基板，并以80oC-180oC温度加热聚合的步骤。
本发明的有益效果是，本发明改善聚苯并恶嗪高硬度及挠性较差的缺点，并能应用于软性铜箔基板及其他软性材料的领域。
【附图说明】
图1为本发明软性聚苯并恶嗪材料的制备方法的步骤流程图。
【具体实施方式】
为使审查员对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳地实施例及配合详细的说明，说明如下：
由于聚苯并恶嗪(polybenzoxazine)性质较硬，可添加一些软链官能基团，使其具有可挠性，例如，采用具有柔软基团的一级胺(primary amine)或酚类来合成聚苯并恶嗪，该柔软基团如脂肪族(碳原子数目2至20)、含氧官能基团(-O-)或是含硫官能基团(-S-，S上可在接上其它官能基团)等。
本发明提供一种软性聚苯并恶嗪材料的制备方法，其步骤包括(如图1所示)：
S11将甲醛溶于第一溶剂形成甲醛溶液；
S12将酚类化合物溶于第二溶剂形成酚类溶液；
S13将一级胺类化合物溶于第三溶剂形成一级胺类溶液；
S14将该甲醛溶液与该一级胺类溶液混合并搅拌均匀，形成第一溶液；
S15加入该酚类溶液至该第一溶液混合并反应形成软性聚苯并恶嗪单体及寡聚物；及
S16加热使该软性聚苯并恶嗪单体及寡聚物形成软性聚苯并恶嗪材料。
其中该一级胺类化合物具有碳原子数目2-20的脂肪族基团，且该一级胺类化合物更可包括含氧官能基团及/或含硫官能基团。
该酚类化合物更包括碳原子数目2-20的脂肪族基团，且该酚类化合物更包括含硫官能基团及/或含氧官能基团。
其中该一级胺类化合物选自一级胺、一级胺单官能基化合物、一级胺双官能基化合物、一级胺三官能基化合物及一级胺四官能基化合物；及该酚类化合物选自酚、单酚官能基化合物、双酚官能基化合物、三酚官能基化合物及四酚官能基化合物所组成的群组的其中之一。当酚类化合物为单酚官能基化合物及一级胺类化合物为一级胺时，酚、甲醛及一级胺反应时的莫耳数比为1∶2∶1。当酚类化合物为单酚官能基化合物及一级胺类化合物为一级胺双官能基化合物时，单酚官能基化合物、甲醛及一级胺双官能基化合物反应时的莫耳数比为2∶4∶1。当酚类化合物为双酚官能基化合物及一级胺类化合物为单官能基一级胺时，双酚官能基化合物、甲醛及一级胺反应时的莫耳数比为1∶4∶2。
现列举一些本发明使用的酚类化合物，其化学结构及名称如下：
biphenyl-4，4′-diol
4，4′-(propane-2，2-diyl)diphenol
4，4′-thiodiphenol
4，4′-sulfonyldiphenol
现列举一些本发明使用的一级胺类化合物，其化学结构及名称如下：
ethanamine butan-1-amine ethane-1，2-diamine
butane-1，4-diamine O-methylhydroxylamine
oxydimethanamine 3，3-diethoxypropan-1-amine
其中将该甲醛溶液与该一级胺类溶液混合并搅拌均匀，形成第一溶液的S14步骤于5℃以下冰浴中进行。
其中加入该酚类溶液至该第一溶液混合并反应形成该软性聚苯并恶嗪单体及寡聚物的S15步骤中，更包括一加热回流的步骤。其中该加热回流的步骤后，更包括一萃取的步骤。
其中加热使该软性聚苯并恶嗪单体或寡聚物形成该软性聚苯并恶嗪材料的S16步骤中，更包括一将该软性聚苯并恶嗪单体或寡聚物涂布于基板，并以80oC-180oC温度加热聚合的步骤。
实施例
1.将甲醛(formaldehyde)加入甲苯，搅拌均匀，形成甲醛溶液。
2.将2个碳原子数的一级胺(primary amine)加入甲苯，搅拌均匀，形成一级胺溶液。
3.将酚(phenol)加入甲苯，搅拌均匀，形成酚溶液。
4.将甲醛溶液与一级胺溶液做混合，在冰浴5oC下搅拌均匀，得到第一溶液。
5.将酚溶液加热至65oC做回流，并于65oC时缓慢加入第一溶液，搅拌均匀后升温至95oC回流6hr。
6.将最后所得到的液体，再以乙醚、纯水、2N氢氧化钠(NaOH)分别萃取，并除掉多余的溶液(solvent)后，可得到暗黄棕色(产物颜色会随使用药品不同而有所变化)的黏性为聚苯并恶嗪的前驱物。
7.将聚苯并恶嗪的前驱物使用刮刀或旋转涂布的方式涂布在金属基板上，以80oC-180oC及1-3小时使的聚合，形成软性聚苯并恶嗪。
由此可知，本发明提供一种软性聚苯并恶嗪材料的制备方法，能改善聚苯并恶嗪高硬度及挠性较差的缺点，并能兼具聚苯并恶嗪的低吸水性及良好介电性的优点，使改质后的软性聚苯并恶嗪材料能应用于软性铜箔基板及其他软性材料。
综上所述，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为之均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。