BR112014014990B1 - Processo para preparar um material compósito curado para uso num dispositivo de telecomunicação e produto curado - Google Patents

Abstract

processo para preparar um material compósito curado para uso num dispositivo de telecomunicação e produto curado um processo para preparar um material compósito curado útil para aplicações de filtro de radiofrequência compreendendo as etapas de: (a) prover uma composição de resina epóxi termofixa curável compreendendo (i) pelo menos uma resina epóxi; (ii) pelo menos um gente de cura; (iii) pelo menos um endurecedor; e (iv) pelo menos uma carga; (b) curar a composição de resina epóxi termofixa curável da etapa (a) para formar um compósito curado; sendo que a composição de resina epóxi termofixa curável em resposta à cura provê um produto compósito curado com um balanço de propriedades compreendendo tg, coeficiente de expansão térmica, condutividade térmica, resistência à chama, resistência à tração, e tendo uma densidade menor que 2,7 g/cm3; e (c) revestir pelo menos uma porção da superfície do compósito curado da etapa (b) com uma camada metálica eletricamente condutora para formar um revestimento metalizado sobre pelo menos uma porção da superfície do compósito curado. o material compósito curado pode ser útil como alojamento de corpo de filtro de cavidade de radiofrequência para aplicações de filtro de radiofrequência.

Description

Campo da invenção

[0001] A presente invenção refere-se a um compósito de resina epóxi metalizado e a um processo para preparar o compósito de resina epóxi metalizado que pode ser útil em várias aplicações, por exemplo, na preparação de componentes de equipamento de comunicação de torre de celular tais como filtros de radiofrequência.

Histórico

[0002] Espera-se que a demanda por largura de banda vai aumentar anualmente em todo o mundo para suportar novos serviços e o aumento do número de usuários deslocando, assim, os sistemas sem fio para bandas de frequências mais elevadas. Há uma tendência na indústria mover eletrônicos de uma estação de base para o topo de uma torre de celular de tal estação de base (isto é, eletrônicos de topo de torre). É caro instalar e manter antenas e entradas remotas de rádio em antenas de celulares. Portanto há necessidade de uma infraestrutura de peso leve e equipamento associado.

[0003] Um filtro de radiofrequência (RF) é um componente- chave num dispositivo de entrada de rádio remota (RRH). Usam- se filtros de RF para eliminar sinais de determinadas frequências. Tais filtros são comumente usados como subsistemas para duplexadores e diplexadores para combinar ou separar múltiplas bandas de frequências. Os filtros de RF desempenham papel importante para minimizar interferência entre sistemas que operam em bandas diferentes.

[0004] Um filtro de cavidade de RF é um filtro de RF usado comumente. Uma prática comum para fabricar estes filtros de vários de designs e geometrias físicas é vazar à pressão alumínio numa máquina ou estrutura desejada numa geometria final de um pré-moldado de vazado à pressão. Um exemplo de filtro de RF é mostrado e descrito na patente U.S. n° 7.847.658 aqui incorporada por referência. É sabido que a tecnologia atual de alumínio vazado à pressão consome muita energia (por exemplo, cerca de 7500 BTU/polegada3 tal como divulgado em “Reaction Injection Molding”, Walter E. Becker, Ed., Van Nostrand-Reinhold, Nova Iorque, 1979, pp. 316). Além disso, a densidade do alumínio dos filtros de alumínio vazado à pressão é de cerca de 2,7 g/cm3 e a fabricação de uma peça requer pós-usinagem demorada devido à geometria complexa do filtro de duplexador de cavidade requerendo usinagem com ferramenta de matriz com vida útil finita e trabalho intenso.

[0005] Além disso, devido à miniaturização crescente e necessidade de reduzir o peso de componentes de topo de uma infraestrutura de torre de celular e seus subcomponentes, deseja-se também fabricar filtros de peso mais leves (hoje em dia o peso de filtros de alumínio dependendo do design varia geralmente de alguns quilogramas até tão elevado quanto 15 kg ou mais) mantendo ainda coeficiente de expansão térmica (CTE) aceitável e desempenho próximo daquele de material em uso.

[0006] Um primeiro parâmetro crítico para desempenho de filtro de cavidade de RF é a estabilidade dimensional de cavidade do filtro de cavidade de RF em condições externas (por exemplo, de cerca de -50°C a cerca de 85°C). Um material de alojamento de filtro de elevada CTE é menos desejável quando comparado com um material de alojamento de filtro de baixa CTE porque com flutuações de temperatura no ambiente que circunda o alojamento de corpo de filtro, o material de CTE mais elevada pode ter maiores mudanças na forma e tamanho das cavidades no alojamento de corpo suficientes para alterar a frequência de filtragem do filtro de cavidade de RF de seu valor alvo. Um segundo requisito importante para desempenho de filtro de RF é a qualidade de deposição eletrolítica de metal (cobre ou prata) na superfície do material de alojamento de corpo de filtro. Ondas de RF operam principalmente na superfície da camada de metal eletrodepositado dentro da profundidade de revestimento. Portanto, quaisquer defeitos na camada de prata ou cobre eletrodepositado causaria interferência com ondas de RF e destruiriam ou afetariam prejudicialmente desempenhos de filtragem de RF. Um terceiro requisito crítico para o desempenho de filtro de cavidade de RF é a dissipação térmica. Uma vez que filtro de cavidade de RF compreende eletrônicos geradores de calor, aumento de calor pode aumentar a temperatura global do dispositivo, que por sua vez pode afetar a confiabilidade de longo prazo e a estabilidade dimensional do dispositivo.

[0007] A patente U.S. n° 7.847.658 divulga espumas de polímero de baixa expansão térmica e peso leve para aplicações de filtragem de radiofrequência; esta patente requer o uso de uma espuma de polímero e uma carga revestida com metal.

[0008] Um polímero termoplástico ULTEM® 3452 (45% de polieterimida com carga mineral e fibra de vidro), foi proposto anteriormente para uso na fabricação de sistemas de radiofrequência (RFS). A temperatura de transição vítrea de ULTEM® 3452 é 217°C, e CTE de ULTEM® 3452 é de natureza anisotrópica. A natureza anisotrópica do material ULTEM® 3452 deve apresentar desafios quando usado em aplicações filtro de cavidade de RF quando o material pode sofrer deformação não linear em condições de temperaturas operacionais (por exemplo, de -50°C a cerca de 85°C). Mudanças não lineares em dimensões em todas as direções irá tornar muito difícil a regulagem fina do filtro para uma operação apropriada.

[0009] Além dos artigos de filtro de cavidade de RF, outros dispositivos que usam alumínio vazado à pressão ou alumínio extrudado para sua fabricação é um dispositivo dissipador de calor para uma entrada de rádio remota. Um dissipador de calor típico para uma entrada de rádio remota é ilustrado, por exemplo, no seguinte site da internet: http:// www.ejlwireless.com/pdf/ Huawei%20RRU3804%20DNA- I%2020%20TOC.pdf. O material atual para o dissipador de calor é um alumínio vazado ou extrudado com um dissipador de calor de cobre.

[0010] Outro dispositivo ainda que é confeccionado com alumínio sólido e que seria um candidato desejável para redução de peso pode ser um invólucro que se usa para encerrar e proteger componentes eletrônicos. Por exemplo, um invólucro conhecido é um invólucro usando com entrada de rádio remota modelo 9341 RRH de 40 W, obtenível comercialmente de Alcatel-Lucent. Geralmente, por causa do tamanho do invólucro de alumínio sozinho, o invólucro de alumínio é uma peça pesada. Alguns dos requisitos para um invólucro ser funcional incluem os seguintes: o invólucro necessita (1) ter boas propriedades mecânicas suficientes para suportar um teste de queda; (2) prover boa dissipação de calor de eletrônicos internos; (3) ter boas propriedades de resistência às intempéries para longa vida útil; (4) prover boa resistência a UV; e (5) prover boa resistência à chama.

Sumário da invenção

[0011] Uma incorporação da presente invenção refere-se a um processo para preparar um material de compósito de epóxi curado útil em várias aplicações tais como aplicações em filtros de radiofrequência incluindo as seguintes etapas: (a) prover uma composição de resina epóxi termofixa curável compreendendo (I) pelo menos uma resina epóxi; (II) pelo menos um agente de cura; (III) pelo menos um endurecedor; e(IV) pelo menos uma carga; (b) curar a composição de resina epóxi termofixa curável da etapa (a) para formar um compósito curado; sendo que a composição de resina epóxi termofixa curável em resposta à cura provê um produto compósito curado com um balanço de propriedades compreendendo Tg, coeficiente de expansão térmica, condutividade térmica, resistência à chama, resistência à tração, e tendo uma densidade menor que 2,7 g/cm3; e (c) revestir pelo menos uma porção do compósito curado da etapa (b) com uma camada metálica eletricamente condutora para formar um revestimento metalizado sobre pelo menos uma porção da superfície do compósito curado.

[0012] Outra incorporação da presente invenção refere-se a um material compósito de epóxi curado útil em várias aplicações tais como uma aplicação em filtro de radiofrequência, uma aplicação em dissipador de calor, um invólucro ou uma combinação dos mesmos para aplicações de telecomunicações em topo de torre.

[0013] Ainda outra incorporação da presente invenção refere-se a um filtro de radiofrequência, um dissipador de calor, ou um invólucro fabricado com o material compósito de epóxi curado acima.

[0014] Ainda outra incorporação da presente invenção refere-se a um processo para fabricar o filtro de radiofrequência, dissipador de calor, invólucro acima.

Breve descrição das figuras

[0015] Com o propósito de ilustrar a presente invenção, os desenhos mostras uma forma da presente invenção que é preferida no momento. Entretanto, deve-se entender que a presente invenção não se limita às incorporações mostradas nos desenhos.

[0016] A Figura 1 é uma ilustração gráfica da mudança dimensional comparada a ambiente antes de ciclagem de temperatura medida por análise termomecânica a 25°C em resposta à porção de aquecimento de 10 ciclos consecutivos de temperatura de -50°C a 100°C a -50°C; e

[0017] A Figura 2 é uma ilustração gráfica da mudança dimensional comparada a ambiente antes de ciclagem de temperatura medida por análise termomecânica a 65°C em resposta à porção de aquecimento de 10 ciclos consecutivos de temperatura de -50°C a 100°C a -50°C.

Descrição detalhada da invenção

[0018] Os métodos de teste aqui descritos referem-se aos mais recentes métodos de testa quando da data de prioridade deste documento quando não se indica uma data com o número de método de teste. Referências a métodos de teste contêm tanto uma referência à sociedade de teste como ao número de método de teste. Seguem as abreviações de métodos de teste e de identificadores aqui aplicados: ASTM refere-se a ASTM Internacional, e ISO refere-se à International Organization for Standards.

[0019] “E/ou” significa “e, ou como uma alternativa”. Todas as faixas numéricas incluem pontos extremos salvo se indicado diferentemente.

[0020] Em sua abrangência mais ampla, a presente invenção inclui curar uma composição de resina epóxi curável para formar um compósito de epóxi curado, sendo que a composição de resina epóxi curável compreende (a) pelo menos uma resina epóxi; (b) pelo menos um agente de cura tal como, por exemplo, um copolímero em blocos de poliéter anfifílico, elastômero de butadieno/acrilonitrila terminado com carboxila, ou uma borracha núcleo-película; (c) pelo menos um endurecedor; e (d) pelo menos uma carga; e sendo que o compósito de epóxi curado preparado a partir da composição curável pode ser metalizado tal que o compósito metalizado produto final pode ser usado em várias aplicações incluindo, por exemplo, filtros de radiofrequência, dissipadores de calor, ou invólucros de componentes eletrônicos.

[0021] A composição ou formulação de resina epóxi da presente invenção em resposta à cura provê um produto curado com um balanço de propriedades compreendendo temperatura de transição vítrea, coeficiente de expansão térmica, resistência à tração, condutividade térmica, e densidade.

[0022] Além disso, o produto curado da presente invenção compreende um compósito de epóxi de elevada transição vítrea que pode ser metalizado sem afetar adversamente as propriedades do revestimento metalizado e as propriedades do compósito de epóxi.

[0023] Uma incorporação da presente invenção inclui um material compósito de epóxi de elevada Tg útil para aplicações em filtro de cavidade de radiofrequência. Algumas das propriedades e vantagens únicas da composição de resina epóxi da presente invenção (discutidas mais detalhadamente abaixo) incluem, por exemplo, onde a composição de resina epóxi tem viscosidade completa controlável para facilitar processamento antes de curar.

[0024] Algumas das propriedades e vantagens únicas do material compósito de epóxi da presente invenção (discutidas mais detalhadamente abaixo) incluem, por exemplo, onde a composição de resina epóxi tem uma temperatura de transição vítrea melhorada, densidade, CTE, condutividade térmica, e/ou resistência à tração; sendo que o compósito de epóxi exibe não fissuração e não sobras que provêm uma indicação da capacidade de usinagem do compósito e um melhoramento na lisura superficial do compósito; e sendo que o compósito de epóxi é capaz de ser revestido com metal.

[0025] Adicionalmente, a presente invenção usa resinas epóxi líquidas (LER) e provê um sistema termofixo com carga que, antes da cura, tem viscosidade de processamento menor bem como temperatura de processamento menor durante o enchimento de um molde de filtro de RF quando se compara com particulados viscosos ou polímeros termoplásticos com cargas fibrosas conhecidos.

[0026] A composição de resina termofixa ou curável da presente invenção útil para aplicações em filtros de radiofrequência pode incluir uma ou mais resinas epóxi. As resinas epóxi úteis na presente invenção podem ser selecionadas de qualquer resina epóxi conhecida na técnica; e podem incluir resinas epóxi convencionais e obteníveis comercialmente, que podem ser usadas sozinhas ou em combinações de duas ou mais. Por exemplo, uma enumeração ampla de resinas epóxi úteis na composição curável da presente invenção inclui epóxidos descritos em Pham et al., Epoxy Resins na Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; John Wiley & Sons, Inc.: 4 de dezembro de 2004 e nas referências nela contidas; em Lee et al., Handbook of Epoxy Resins, McGraw-Hill Book Company, Nova Iorque, 1967, Capítulo 2, páginas 257-307 e na referências nele contidas; em May, C.A. Ed. Epoxy Resins: Chemistry and Technology, Marcel Dekker Inc., Nova Iorque, 1988 e nas referências nele contidas; e na patente U.S. n° 3.117.099, todos os quais aqui incorporados por referência.

[0027] Na seleção das resinas epóxi para as composições aqui divulgadas, não se deve considerar apenas as propriedades do produto finas, mas também deve-se considerar viscosidade e outras propriedades que podem influenciar o processamento da composição de resina. Numa incorporação, resinas epóxi particularmente apropriadas úteis na presente invenção baseiam-se em produtos de reação de álcoois polifuncionais, poliglicóis, fenóis, ácidos carboxílicos cicloalifáticos, aminas aromáticas, ou aminofenóis com epicloridrina. Outras resinas epóxi apropriadas úteis para as composições aqui divulgadas incluem produtos de reação de epicloridrina com o-cresol e se epicloridrina com novolacs fenólicos. Noutra incorporação, a resina epóxi útil na presente invenção para a preparação da composição de resina epóxi pode ser selecionada de produtos obteníveis comercialmente, tais como, por exemplo, D.E.R.® 330, D.E.R.® 331, D.E.R.® 332, D.E.R.® 324, D.E.R.® 352, D.E.R.® 354, D.E.R.® 383, D.E.R.® 542, D.E.R.® 560, D.E.R.® 736, D.E.R.® 732, D.E.N.® 425, D.E.N.® 431, D.E.N.® 438, ou misturas das mesmas. As resinas D.E.R são obteníveis comercialmente de The

Dow Chemical Company.

[0028] Poucas incorporações não limitativas da resina epóxi útil como um composto na formulação de resina epóxi curável da presente invenção podem incluir, por exemplo, diglicidil éter de bisfenol A, diglicidil éter de tetrabromo bisfenol A, diglicidil éter de bisfenol F, diglicidil éter de resorcinol, triglicidil éteres de para-aminofenóis, novolacs de epóxi, dióxidos de divinilareno, ou misturas dos mesmos.

[0029] Exemplos de incorporações preferidas da resina epóxi incluem diglicidil éter de bisfenol A, diglicidil éter de tetrabromo bisfenol A, ou uma mistura de diglicidil éter de bisfenol A e diglicidil éter de tetrabromo bisfenol A. Também podem ser úteis na presente invenção os oligômeros das resinas epóxi acima. Exemplos de outra incorporação preferida da resina epóxi pode ser uma mistura de diglicidil éter de bisfenol A, diglicidil éter de tetrabromo bisfenol A, e um diglicidil éter preparado reagindo poli(glicol propilênico) e epicloridrina. Numa incorporação, a composição de resina epóxi curável pode ser útil por exemplo, para aplicações em filtros de radiofrequência.

[0030] Em geral, pelo menos uma das resinas epóxi usadas na composição da presente invenção tem uma viscosidade entre cerca de 1 mPa-s e cerca de 100.000 mPa-s numa incorporação, entre cerca de 5 mPa-s e cerca de 50.000 mPa-s em outra incorporação, entre cerca de 10 mPa-s e cerca de 25.000 mPa-s em ainda outra incorporação, e entre cerca de 10 mPa-s e cerca de 10.000 mPa-s em ainda outra incorporação em temperatura ambiente (cerca de 20°C a 25°C).

[0031] A concentração da resina epóxi usada na composição curável da presente invenção pode depender do endurecedor usado com a resina epóxi. Geralmente a concentração de resina epóxi pode variar de cerca de 2 por cento em peso (% em peso) a cerca de 60% em peso numa incorporação, de cerca de 4% em peso a cerca de 46% em peso em outra incorporação, de cerca de 5% em peso a cerca de 37% em peso em ainda outra incorporação, de cerca de 5% em peso a cerca de 30% em peso em ainda outra incorporação, de cerca de 7% em peso a cerca de 30% em peso em ainda outra incorporação, de cerca de 10% em peso a cerca de 25% em peso em ainda outra incorporação, de cerca de 12% em peso a cerca de 23% em peso em outra incorporação, e de cerca de 13% em peso a cerca de 20% em peso em ainda outra incorporação, com base no peso total da composição.

[0032] Quando se usa uma mistura de duas ou mais resinas epóxi na composição da presente invenção, por exemplo, uma primeira resina epóxi e uma segunda resina epóxi, a primeira resina pode estar entre cerca de 1% em peso e 99% em peso do epóxi total utilizado, com a segunda resina epóxi, e qualquer outra resina epóxi adicional usada na composição da presente invenção, adicionando até 100% do epóxi total requerido. Por exemplo, uma mistura de resinas epóxi usada na composição da presente invenção numa incorporação pode incluir uma mistura de diglicidil éter de tetrabromo bisfenol A como um primeiro epóxi e um diglicidil éter de bisfenol A como o segundo epóxi.

[0033] Geralmente, numa incorporação a quantidade de diglicidil éter de tetrabromo bisfenol A pode ser pelo menos 20% em peso do epóxi total usado na composição, pelo menos 35% em peso do epóxi total usado na composição noutra composição, pelo menos 50% em peso do epóxi total usado na composição em ainda outra composição, e pelo menos 55% em peso do epóxi total usado na composição em ainda outra incorporação. Na mistura de resinas epóxi acima, geralmente a quantidade de diglicidil éter de bisfenol A pode ser de pelo menos 80% em peso do epóxi total usado na composição numa incorporação, de pelo menos 65% em peso do epóxi total usado na composição noutra incorporação, de pelo menos 50% em peso do epóxi total usado na composição em ainda outra incorporação, e de pelo menos 45% em peso do epóxi total usado na composição em ainda outra incorporação.

[0034] O uso de um agente de cura na composição de resina curável da presente invenção leva tipicamente a um aumento de tenacidade quando a composição curável é curada para formar o material compósito de epóxi curado caracterizado por uma variedade de métodos incluindo fator de intensidade de tensão crítico, K1c, seguindo o método de teste D 5045-99 de ASTM, bem como aumento da % de alongamento na ruptura seguindo o método de teste D 638 de ASTM. Além da tenacidade melhorada da composição de resina curável da presente invenção, um agente de cura pode ser adicionado na composição de resina curável para manter uma Tg elevada do compósito curado, sem nenhuma diminuição em Tg ou somente uma diminuição nominal na Tg (por exemplo, uma diminuição menor que cerca de 15% e mais preferivelmente uma diminuição menor que cerca de 7,5% em Tg para transição de Tg maior se a composição da presente invenção exibir mais que uma Tg). O agente de cura pode também levar à redução de fissuração e/ou à redução de rebarbas quando são feitos orifícios de perfuração, orifícios de rosqueamento, ou usinagem do material compósito de epóxi curado da composição de resina curável da presente invenção. Numa incorporação preferida, compósito de epóxi produto da presente invenção pode ser perfurado ou rosqueado sem fissuração ou aparas substanciais.

[0035] Tipicamente, o agente de cura é um aditivo de polímero orgânico que separa de fase numa resina epóxi curada. O agente de cura útil na presente invenção pode incluir, por exemplo, copolímeros em blocos, copolímeros em blocos anfifílicos, copolímeros em blocos acrílicos, borracha de butadieno/acrilonitrila terminada com carboxila (CTBN), borrachas núcleo-película (CSR), copolímeros de polibutadieno/poliacrilonitrila lineares, polissiloxanos oligoméricos, poliéteres de silicone, resinas de polissiloxano orgânico, ou misturas dos mesmos. Outros agentes de cura úteis na presente invenção podem incluir polibutadieno terminado com carboxila, agentes de cura à base de polissulfeto, borrachas de butadieno/nitrila terminadas com amina, politioéteres, ou misturas dos mesmos. Descreve-se o uso e função de agentes de cura, por exemplo, em Handbook of Epoxy Resins e em Epoxy Resins: Chemistry and Technology mencionados acima. Além disso, agentes de cura apropriados para uso na presente invenção estão descritos, por exemplo, nas patentes U.S. n°s 5.262.507, 7.087.304, e 7.037.958, e nas publicações de pedidos de patentes U.S. n°s 20050031870 e 20060205856, todos os quais aqui se incorporam por referência. Copolímeros em blocos anfifílicos úteis como agentes de cura aqui estão divulgados, por exemplo, em WO 2006/052725, WO 2006/052726, WO 2006/052727, WO 2006/052729, WO 2006/052730, WO 2005/097893, nas patentes U.S. n°s 6.887.574 e 7.923.073, e na publicação de pedido de patente U.S. n° 20040247881, todos os quais aqui se incorporam por referência.

[0036] Uma incorporação do agente de cura útil na presente invenção pode incluir, por exemplo, um copolímero em blocos de poliéter anfifílico, uma borracha de núcleo-película, elastômero de butadieno/acrilonitrila terminado com carboxila, e/ou aditivos borrachosos/insolúveis. Por exemplo, o copolímero em blocos de poliéter anfifílico útil na presente invenção pode incluir FORTEGRA™ 100 que é um derivado de poliol obtenível comercialmente de The Dow Chemical Company. Por exemplo, a borracha núcleo-película útil na presente invenção pode incluir FORTEGRA™ 301 no qual a borracha núcleo-película pode ser formulada em diglicidil éter de bisfenol A que é obtenível comercialmente de The Dow Chemical Company. Por exemplo, o elastômero de butadieno/acrilonitrila terminado com carboxila útil na presente invenção pode incluir FORTEGRA™ 201 que contém um aduto de diglicidil éter de bisfenol A e elastômero de butadieno/acrilonitrila terminado com carboxila e é obtenível comercialmente de The Dow Chemical Company.

[0037] O copolímero em blocos de poliéter anfifílico útil na presente invenção pode incluir um ou mais copolímeros em blocos de poliéter compreendendo pelo menos um segmento de bloco de poliéter miscível com epóxi derivado de um óxido de alquileno tal como óxido de etileno (EO) e pelo menos um segmento de bloco de poliéter imiscível com epóxi derivado de um óxido de alquileno tal como, por exemplo, 1,2-epóxi-butano comumente conhecido como óxido de butileno (BO). O segmento de bloco imiscível também pode compreender misturas de monômeros análogos de C3 ou superiores que são copolimerizados juntos para prover o segmento de bloco imiscível.

[0038] Exemplos de segmento de bloco de poliéter miscível com resina epóxi incluem um bloco de poli(óxido de etileno), um bloco de poli(óxido de propileno), um bloco de poli(óxido de etileno-co-óxido de propileno), um bloco de poli(óxido de etileno-aleatório-óxido de propileno), ou misturas dos mesmos. Preferivelmente, o segmento de bloco de poliéter miscível com resina epóxi útil na presente invenção pode ser um bloco de poli(óxido de etileno).

[0039] Exemplos do segmento de bloco de poliéter imiscível com resina epóxi incluem um bloco de poli(óxido de butileno), um bloco de poli(óxido de hexileno) derivado de 1,2-epóxi- hexano, um bloco de poli(óxido de dodecileno) derivado de 1,2-epóxi-dodecano, ou misturas dos mesmos. Preferivelmente, o segmento de bloco de poliéter imiscível com resina útil na presente invenção pode ser um bloco de poli(óxido de butileno).

[0040] Os copolímeros em blocos de poliéter anfifílico que podem ser empregados na prática da presente invenção incluem, por exemplo, mas não se limitam a, copolímero em diblocos, um tribloco linear, tetrabloco linear, outras estruturas de multiblocos, uma estrutura de bloco ramificado, ou uma estrutura de bloco em estrela.

[0041] Exemplos preferidos de copolímeros em blocos apropriados úteis na presente invenção incluem copolímeros de diblocos de poliéter anfifílico tal como, por exemplo, poli(óxido de etileno)-b-poli(óxido de butileno) (PEO-PBO) ou copolímeros em triblocos de poliéter anfifílico tal como, por exemplo, poli(óxido de etileno)-b-poli(óxido de butileno)-b- poli(óxido de etileno) (PEO-PBO-PEO).

[0042] A concentração do agente de cura usado nas composições curáveis aqui descritas podem depender de uma variedade de fatores incluindo o peso equivalente dos polímeros, suprimento de carga, e as propriedades desejadas do produto confeccionado com a composição curável. Em geral, o agente de cura pode ser usado numa quantidade suficiente para prover a tenacidade suficiente de compósito resultante para permitir orifícios de perfuração para parafusos no compósito sem fissuração ou aparas do compósito. Por exemplo, a quantidade de agente de cura pode variar geralmente de cerca de 0,1% em peso a cerca de 30% em peso numa incorporação, de cerca de 0,25% em peso a cerca de 10% em peso noutra incorporação de cerca de 0,5% em peso a cerca de 7% em peso em ainda outra incorporação, e de cerca de 1% em peso a cerca de 5% em peso em ainda outra incorporação, com base no peso total da composição curável.

[0043] Acima e abaixo das concentrações supramencionadas de agente de cura, a elevada Tg e a tenacidade melhorada di compósito de resina epóxi curado resultante preparado com a composição curável da presente invenção podem não ocorrer; isto é, por exemplo, as vantagens de fissuração reduzida e/ou de aparas reduzidas quando orifícios/vias de perfuração, orifícios/vias de rosqueamento, ou usinagem do material compósito de epóxi curado preparado com a composição de resina curável da presente invenção podem não se concretizar.

[0044] O endurecedor também referido como agente de reticulação) útil na presente invenção pode ser qualquer composto tendo um grupo ativo sendo reativo com o grupo epóxi da resina epóxi. Descreve-se a química de tais agentes de reticulação, por exemplo, em Handbook of Epoxy Resins e em Epoxy Resins: Chemistry and Technology mencionados acima. O agente de cura útil na presente invenção inclui compostos contendo nitrogênio tais como aminas e seus derivados; compostos contendo oxigênio tais como ácidos carboxílicos, poliésteres terminados com ácido carboxílico, anidridos, resinas fenol-formaldeído, resinas amino-formaldeído, novolacs de fenol, bisfenol A e cresol, resinas epóxi terminadas com fenólico; compostos contendo enxofre tais como polissulfetos, polimercaptanas; e agentes de cura catalíticos tais como aminas terciárias, ácidos de Lewis, bases de Lewis e combinações de dois ou mais dos agentes de cura acima.

[0045] Geralmente, o endurecedor útil na presente invenção pode ser selecionado, por exemplo, mas não se limitando a, dicianodiamida, guanidinas substituídas, compostos fenólicos, amino compostos, benzoxazina, anidridos, amido aminas, poliamidas, poliaminas, aminas aromáticas, carbodiimidas, poliésteres, poliisocianatos, polimercaptanas, resinas de ureia-formaldeído e melamina-formaldeído, diamino difenil sulfona e seus isômeros, amino benzoato, vários anidridos de ácidos, resinas fenol novolac e resinas cresol-novolac, e misturas dos mesmos.

[0046] Numa incorporação, pelo menos um endurecedor pode incluir uma ou mais aminas alifáticas tais como etanolamina, etilenodiamina, dietilenotriamina (DETA), trietileno- tetramina (TETA), 1-(o-tolil)-biguanida, dicianodiamida, polióis terminados com amina, aminas aromáticas tais como metileno-dianilina (MDA), toluenodiamina (TDA), dietil- toluenodiamina (DETDA), diamino-difenil-sulfona (DADS), um ou mais de polifenóis tais como bisfenol A, bisfenol F, 1,1- bis(4-hidroxi fenil)-etano, hidroquinona, resorcinol, catecol, tetrabromo-bisfenol A, novolacs tais como fenol novolac, bisfenol A novolac, hidroquinona novolac, resorcinol novolac, naftol novolac, um ou mais de mercaptanas tais como polímeros de polissulfeto terminados com mercaptana, endurecedores CAPCURE (denominação comercial de Cognis), um ou mais de anidridos tais como anidrido ftálico, anidrido trimelítico, anidrido nádico, anidrido metil tetraidroftálico, anidrido metil hexaidroftálico; e misturas dos mesmos.

[0047] Em geral, o agente de cura útil para a composição de resina epóxi curável da presente invenção pode compreender um agente de cura de anidrido cíclico líquido selecionado de um ou mais agentes de cura de anidrido cíclico conhecidos na técnica. Agentes de cura de anidrido cíclico úteis na presente invenção podem conter também quantidades limitadas de funcionalidades ácido carboxílico que também podem funcionar como um agente de cura.

[0048] Numa incorporação, o agente de cura de anidrido útil na presente invenção pode incluir, por exemplo, anidridos cíclicos de ácidos policarbônicos aromáticos, alifáticos, cicloalifáticos e heterocíclicos que podem ou não ser substituídos com grupos alquila, alquenila, ou halogênio. Exemplos de agentes de cura de anidrido incluem anidrido ftálico, anidrido tetracloro-ftálico, anidrido tetraidroftálico, anidrido metil tetraidroftálico, anidrido hexaidroftálico, anidrido metil hexaidroftálico, anidrido metil nádico, anidrido succínico, anidrido dodecenil succínico, anidrido glutárico, anidrido piromelítico, anidrido maleico, anidrido isatóico, anidrido benzofenona tetracarboxílico, e misturas dos mesmos. Podem ser usados também os agentes de cura de anidridos descritos na patente U.S. n° 6.852.415, aqui incorporada por referência.

[0049] Como uma ilustração de uma incorporação da presente invenção, pode-se usar o anidrido metil nádico como o agente de cura de anidrido cíclico na composição da presente invenção. O anidrido metil nádico é um endurecedor de anidrido cíclico líquido que tem atributos particularmente desejáveis para as formulações da presente invenção tais como ser um líquido em temperatura ambiente, e ter uma viscosidade menor que cerca de 300 mPa-s a 25°C. O uso de anidrido metil nádico no endurecedor para a formulação da presente invenção pode também prover vantajosamente molhabilidade de cargas e facilitar aderência de carga nas resinas epóxi curadas. O uso de anidrido metil nádico no endurecedor para a formulação da presente invenção pode também prover vantajosamente outros usos tais como resultando de modo geral em baixo comportamento exotérmico durante cura e baixa contração durante a cura da formulação da presente invenção. Adicionalmente, o uso do anidrido metil nádico no endurecedor da presente invenção pode levar geralmente a um aumento na Tg do produto curado da presente invenção quando se compara com outros endurecedores de anidridos líquidos.

[0050] Numa incorporação, o endurecedor usado na composição da presente invenção pode compreender anidrido metil tetraidroftálico (MTHPA), sozinho, ou em combinação com anidrido metil nádico (NMA).

[0051] Geralmente, a quantidade de agente de cura que se usa na presente invenção pode estar na faixa de cerca de 0,5% em peso a cerca de 50% em peso, de cerca de 1,5% em peso a cerca de 42% em peso noutra incorporação; de cerca de 2,5% em peso a cerca de 34% em peso em ainda outra incorporação; de cerca de 2,6% em peso a cerca de 32% em peso em ainda outra incorporação, de cerca de 7% em peso a cerca de 35% em peso em ainda outra incorporação, de cerca de 10% em peso a cerca de 30% em peso em ainda outra incorporação, de cerca de 12% em peso a cerca de 25% em peso em ainda outra incorporação, e de cerca de 14% em peso a cerca de 23% em peso em ainda outra incorporação, com base no peso total da composição. Incorporações preferidas dos agentes de cura podem incluir, por exemplo, agentes de cura de anidridos e agentes de cura com hidrogênio ativo. Acima e abaixo das concentrações supramencionadas de agente de cura, pode não ocorrer a elevada Tg e as propriedades mecânicas melhoradas do compósito de resina epóxi curado resultante preparado com a composição curável da presente invenção.

[0052] A composição de resina epóxi curável da presente invenção inclui pelo menos uma carga. O desempenho mecânico ou termomecânico (isto é, tal como módulo de armazenamento, resistência à tração, condutividade térmica, e coeficiente de expansão térmica quando medidos numa temperatura representativa de temperaturas operacionais típicas de equipamento de telecomunicações interno ou externo) do material com carga curado pode ser melhorado incorporando carga na composição curável. O uso de cargas na composição curável pode prover também outras vantagens tais como contração reduzida durante cura da formulação bem como outros atributos tais como absorção d’água reduzida, envelhecimento ambiental reduzido, e outros atributos numa formulação curada como é conhecido na técnica. Além disso, o uso de cargas na composição curável pode melhorar ainda outras vantagens tal como retardância de chama (FR) melhorada.

[0053] A carga útil na composição curável da presente invenção pode incluir, por exemplo, uma ou mais cargas com superfície tratada para melhorar interação entre polímero e carga, uma ou mais cargas com superfície não tratada, cargas eletricamente e/ou termicamente condutoras, uma ou mais cargas não condutoras, e misturas das mesmas. Por exemplo, cargas caindo dentro das classes seguintes podem ser usadas na presente invenção: partículas de metais, nanopartículas, óxidos metálicos, nitretos metálicos, carbetos metálicos, hidróxidos metálicos, carbonatos metálicos, sulfatos metálicos, minerais naturais e sintéticos principalmente silicatos, e silicatos de alumínio; e misturas dos mesmos.

[0054] Exemplos específicos das cargas úteis na presente invenção podem incluir, quartzo, sílica, óxido de silício, sílica fundida, quartzo fundido, sílica natural, sílica sintética, óxido de alumínio natural, óxido de alumínio sintético, hidróxido de alumínio, hidróxido óxido de alumínio, hidróxido de magnésio, nitreto de boro, silicato de lítio e alumínio, óxido de zinco, nitreto de alumínio, mulita, wollastonita, talco, mica, caulim, bentonita, boemita, xonolit, andalusita, zeolita, dolomita, vermiculita, moscovita, nefelita, albita, microlina, ardósia, alumínio em pó, prata, grafite, grafite sintética, grafite natural, grafite amorfa, grafite em flocos, veio de grafite, grafite expansível/intumescente, óxidos de antimônio, boratos (incluindo boratos de zinco e boratos de sódio), molibdatos (incluindo molibdato de cálcio e molibdato de zinco), estanatos (incluindo estanato de zinco), fosfinatos (incluindo fosfinato de alumínio, fosfinito de alumínio), polifosfato de amônio, polifosfato de melamina, sais de melamina, sulfeto de zinco, fósforo vermelho, argilas em camadas (incluindo montmorilonita e hectorita), ouro, carbono, nanotubos de carbono de uma ou de múltiplas paredes, grafeno, vidro em pó, fibras de vidro, pano de vidro, folhas de vidro, fibras de carbono, outras cargas particuladas orgânicas e inorgânicas ou misturas dos mesmos. A carga pode ser adicionada na composição curável no estado final de carga ou a carga pode ser formada no sítio.

[0055] Numa incorporação da presente invenção, pelo menos uma das cargas utilizadas na presente invenção compreende uma carga com superfície tratada quer antes da incorporação na composição curável ou no sítio durante a composição da formulação. Exemplos de vários tratamentos de superfície de cargas incluem ácidos graxos, agentes de acoplamento de silano, titanatos, zirconatos, aluminados, ou silazanos.

[0056] Numa incorporação da presente invenção, por exemplo, a carga pode tratada na superfície com silano, frequentemente referida como silanizada, e a funcionalidade ou modificação da carga resultante pode ser tal que a carga seja compatível com, ou possa reagir como parte do processo de cura de epóxi. Noutra incorporação, as cargas podem ser tratadas com agentes de acoplamento ou de dimensionamento de silano. Em geral, o agente de acoplamento de silano contém pelo menos um grupo alcoxi para facilitar tratamento de superfície e, opcionalmente, ligar à carga inorgânica. Em outra incorporação ainda, o agente de acoplamento de silano pode conter grupo incluindo, por exemplo, epóxi, amina, hidroxila, carboxila, vinila, alila, hidrossilila (isto é -SH), ou outras funcionalidades que podem reagir com a formulação de epóxi ou ser compatível ou miscível com a formulação de epóxi.

[0057] Exemplos de cargas tratadas com o agente de acoplamento de silano incluem 3-glicidoxi-propil- trimetoxissilano que é obtenível comercialmente de Dow Corning Corporation com a denominação comercial Silano Z-6040 Dow Corning; ou quartzo tratado com epóxi-silano e quartzo fundido obtenível comercialmente de Quarzwerke com a denominação comercial SILBOND com diferentes graus descritos como 126 EST, W6 EST, W12 EST, 1000 EST, 600 EST, FW 61 EST, FW 12 EST, FW 100 EST, FW 300 EST, FW 600 EST e 800 EST.

[0058] Como se mencionou acima, a carga componente usada na formulação da presente invenção pode ser uma combinação de cargas que individualmente podem ou não ser tratadas na superfície. Numa incorporação na qual a carga compreende um quartzo tratado com epóxi-silano ou quartzo fundido, por exemplo, o quartzo tratado com epóxi-silano ou quartzo fundido pode ser 100% da carga utilizada na composição da presente invenção; ou outra uma ou mais cargas diferentes podem ser usadas em combinação do o quartzo tratado com epóxi-silano.

[0059] O material de carga útil na presente invenção pode incluir cargas com morfologias tais como plaquetas, fibras, esferas, grânulos, agulhas, que podem ser cristalinas, semicristalinas ou amorfas, ou qualquer combinação das mesmas. Estas cargas com diferentes distribuições de tamanhos e diferentes formas podem ser combinadas para ter efeito sinérgico sobre a viscosidade da composição curável; e sobre o coeficiente de expansão térmica (CTE), módulo, resistência, e ou condutividade térmica ou de calor da composição curada.

[0060] O tamanho de partícula do material de carga pode variar geralmente de nanopartícula a micropartícula convencional. Em geral, o tamanho de partícula do material de carga da presente invenção, quando usada em forma granular, tem um tamanho médio de partícula, frequentemente designado por d50%, suficiente para promover um balanço de viscosidade de processamento aceitável antes da dura e para promover um balanço de propriedades termomecânicas aceitáveis após a cura. Por exemplo, o tamanho médio de partícula, d50%, para carga granular pode estar geralmente na faixa de cerca de 0,0005 μ m a cerca de 500 μ m numa incorporação, de cerca de 0,1 μ m a cerca de 100 μ m noutra incorporação, de cerca de 1 μ m a cerca de 50 μ m noutra incorporação, de cerca de 3 μ m a cerca de 40 μ m em ainda outra incorporação, e de cerca de 12 μ m a cerca de 25 μ m em ainda outra incorporação.

[0061] A carga ou mistura de cargas usada na presente invenção pode ter, opcionalmente, uma condutividade térmica maior que a de uma resina epóxi curada sem carga que pode ser maior que cerca de 0,2 W/mK medida a 25°C. Na presente invenção, a dissipação de calor de um filtro de RF é requerida usando métodos industriais convencionais; e portanto, a condutividade térmica da carga útil na presente invenção pode ser geralmente maior (>) que cerca de 0,5 W/mK numa incorporação, e maior que cerca de 2 W/mK noutra incorporação. Como uma incorporação ilustrativa, a condutividade térmica da carga pode ser de cerca de 0,2 W/mK a cerca de 4000 W/mK; de cerca de 0,2 W/mK a cerca de 1000 W/mK noutra incorporação; de cerca de 0,2 W/mK a cerca de 600 W/mK em ainda outra incorporação; de cerca de 0,2 W/mK a cerca de 500 W/mK em ainda outra incorporação; de cerca de 0,2 W/mK a cerca de 200 W/mK em ainda outra incorporação, e de cerca de 0,2 W/mK a cerca de 100 W/mK em ainda outra incorporação.

[0062] Geralmente, a condutividade térmica do compósito de epóxi curado preparado com a composição curável pode ser maior que cerca de 0,20 W/mK numa incorporação, maior que cerca de 0,5 W/mK em outra incorporação, maior que cerca de 0,75 W/mK em ainda outra incorporação, e maior que cerca de 1,0 W/mK em ainda outra incorporação. Como uma incorporação ilustrativa, a condutividade térmica do compósito de epóxi curado pode ser de cerca de 0,20 W/mK a cerca de 300 W/mK numa incorporação, de cerca de 0,35 W/mK a cerca de 300 W/mK noutra incorporação, de cerca de 0,35 W/mK a cerca de 250 W/mK em ainda outra incorporação; de cerca de 0,35 W/mK a cerca de 50 W/mK em ainda outra incorporação; de cerca de 0,7 W/mK a cerca de 10 W/mK em ainda outra incorporação; e de cerca de 0,90 W/mK a cerca de 5 W/mK em ainda outra incorporação.

[0063] Suprimentos de cargas úteis na presente invenção podem variar e dependem do tipo de carga usada. Geralmente, a concentração de carga total presente na composição curável da presente invenção pode ser de mais que cerca de 35% em peso a cerca de 90% em peso numa incorporação, de mais que cerca de 40% em peso a cerca de 90% em peso noutra incorporação, de mais que cerca de 45% em peso a cerca de 80% em peso em ainda outra incorporação, de cerca de 55% em peso a cerca de 75% em peso em ainda outra incorporação, de cerca de 60% em peso a cerca de 75% em peso em ainda outra incorporação, e de cerca de 60% em peso a cerca de 70% em peso em ainda outra incorporação, com base no peso da composição total. Abaixo de um suprimento de carga de 35% em peso, a composição contendo tal suprimento de carga pode-se esperar resultar num compósito tendo CTE maior que se afasta do baixo CTE desejado da presente invenção; e acima de um suprimento de carga de 90% em peso não se pode observar nenhuma vantagem adicional no compósito da presente invenção em relação a CTE.

[0064] Numa incorporação preferida e a fim de aproximar o CTE de alumínio metálico, tal como usando uma carga de quartzo, carga de quartzo fundido, ou uma mistura de carga de quartzo e carga de quartzo fundido, o suprimento de carga pode ser geralmente maior que cerca de 45% em peso. Além da escolha da resina-base usada e uma composição levando a uma Tg elevada, o nível de carga da composição pode ser um fator significativo na obtenção de um baixo CTE do compósito resultante preparado com a composição.

[0065] A composição de resina curável da presente invenção pode incluir, opcionalmente, pelo menos um catalisador para facilitar a reação da resina epóxi com o agente de cura. Descreve-se o uso e função de catalisadores, por exemplo, em Handbook of Epoxy Resins e em Epoxy Resins: Chemistry and Technology mencionados acima. O catalisador, útil como um componente opcional na composição da presente invenção, pode incluir catalisadores bem conhecidos na técnica, tais como, por exemplo, compostos catalisadores contendo parcelas de amina, fosfina, nitrogênio heterocíclico, amônio, fosfônio, arsônio, sulfônio, e qualquer combinação dos mesmos. Alguns exemplos não limitativos do catalisador da presente invenção podem incluir, por exemplo, etil trifenil fosfônio; cloreto de benzil trimetil amônio; triflatos e catalisadores contendo nitrogênio heterocíclico incluindo aqueles que não são complexos descritos na patente U.S. n° 4.925.601, aqui incorporada por referência; imidazóis, trietilamina; e qualquer combinação dos mesmos.

[0066] Por exemplo, o catalisador pode incluir aminas terciárias tais como trietilamina, tripropilamina, tributilamina, benzil-dimetilamina, e misturas das mesmas; imidazóis tais como 2-metil-imidazol, 1-metil-imidazol, 2- etil-4-imidazol, e misturas dos mesmos; fosfinas orgânicas; sais ácidos; sais metálicos orgânicos; fotoiniciadores catiônicos, tais como sais de diaril iodônio incluindo IRGACURE™ 250 obtenível de Ciba-Geigy ou sais de triaril sulfônico tais como CYRACURE™ 6992 obteníveis de The Dow Chemical Company; e misturas dos mesmos.

[0067] Noutra incorporação, pode-se usar um catalisador de “superácido” numa formulação onde os reagentes que contêm grupos epóxi e potencialmente outros reagentes que contêm grupos hidroxila. O catalisador age como um “endurecedor”. O sistema pode ser um sistema de 2 parcelas onde o catalisador é, por exemplo, adicionado aos compostos hidroxílicos, onde o catalisador é inativo ou reage lentamente em temperaturas ambientes, ou onde o catalisador está, por exemplo, “bloqueado” em temperaturas ambientes e está “desbloqueado” quando aquecido. O desbloqueio pode ser exemplificado, por exemplo, usando triflato de dietil amônio que é, por exemplo, não reativo como sal, mas ativo quando amina volatiliza. Um catalisador bloqueado não volátil pode ser, por exemplo, um hexaflúor-antimonato de sulfônico, com uma terceira cadeia ligada ao enxofre. Glicidil epóxis tal como, por exemplo, D.E.R. 332, uma resina epóxi tendo um EEW de 171 e obtenível comercialmente de The Dow Chemical Company, adicionaria “tenacidade” (por exemplo, impacto de queda de dardo, sem fissura) ao compósito preparado com a formulação. Um epóxi cicloalifático elevaria a Tg e reduziria a viscosidade de formulação.

[0068] Pode-se adicionar o catalisador de cura na resina epóxi componente e/ou no endurecedor componente; ou alternativamente, pode-se misturara o catalisador de cura na composição curável.

[0069] A concentração do catalisador de cura usado na presente invenção pode ser menor que 3% em peso. Geralmente, o catalisador de cura pode estar presente na composição curável numa concentração de cerca de 0,005% em peso a cerca de 3% em peso numa incorporação; de cerca de 0,025% em peso a cerca de 2% em peso noutra incorporação; de cerca de 0,01% em peso a cerca de 1,5% em peso em ainda outra incorporação; de cerca de 0,1% em peso a cerca de 1,0% em peso em ainda outra incorporação; e de cerca de 0,2% em peso a cerca de 0,8% em peso em ainda outra incorporação, com base no peso total da composição curável. O uso de concentrações menores de catalisador tipicamente não provê um efeito catalítico suficiente, resultando em reatividade muito baixa da composição curável. O uso de concentrações maiores do catalisador resulta em reatividade muito alta da composição curável.

[0070] A composição de resina curável da presente invenção pode incluir, opcionalmente, pelo menos um retardante de chama (FR) componente para prover retardância de chama para o compósito curado produto preparado com a composição de resina curável da presente invenção. O FR componente, útil na preparação da composição é como um componente opcional da presente invenção e pode incluir, por exemplo, um ou mais ingredientes ou compostos retardantes de chama reativos e não reativos conhecidos na técnica para prover retardância de chama. Na composição de resina curável pode-se usar um ou mais compostos contendo halogênio tais como compostos contendo bromo, ou compostos não contendo halogênio tais como compostos contendo fósforo. Vantajosamente, algumas combinações de dois ou mais dos compostos retardantes de chama acima podem funcionar de modo sinérgico para prover retardância de chama.

[0071] Quando aqui usados, “compostos retardantes de chama reativos” incluem compostos retardantes de chama que são capazes de se ligar quimicamente a uma resina epóxi curada e/ou endurecedor; e podem tornar-se parte de uma rede de epóxi reticulado. Quando aqui usados, “compostos retardantes de chama não reativos” incluem compostos retardantes de chama úteis como aditivos que são capazes de se dissolver ou se dissolver parcialmente numa rede de epóxi reticulado ou capaz de ser separado em fases de uma rede de epóxi reticulado ou são efetivamente uma carga numa rede de epóxi reticulado.

[0072] Os retardantes de chama (RF) componentes usados na presente invenção podem estar presentes na composição de resina curável numa concentração que proveja um balanço de propriedades para o compósito resultante preparado com a composição curável da presente invenção, tais como, por exemplo as propriedades térmicas, mecânicas, e termomecânicas do compósito. Por exemplo, a concentração de um RF componente ou mistura de dois ou mais RF componentes, pode ser, geralmente, suficiente para permitir, numa incorporação, que o compósito satisfaça pelo menos uma classificação V-2 determinada pelo teste UL 94; noutra incorporação pelo menos uma classificação V-1 determinada pelo teste UL 94; e em ainda outra incorporação, pelo menos uma classificação V-0 determinada pelo teste UL 94.

[0073] Os retardantes de chama úteis na presente invenção podem funcionar em modos diferentes (tais como degradação endotérmica, blindagem térmica [por exemplo, formação de resíduo carbonado], resfriamento rápido via radicais em fase gasosa, diluição da fase gasoso, e similares) ou em múltiplos modos tais como em um ou mais dos modos supramencionados; e frequentemente é desejável utilizar dois retardantes de chama diferentes numa composição tal que os dois retardantes de chama diferentes funcionem em modos diferentes e/ou tal que os dois retardantes de chama diferentes combinados funcionem de modo sinérgico.

[0074] Alguns exemplos não limitativos de compostos FR que podem ser usados nas formulações de resina epóxi curável da presente invenção podem incluir hidróxido de alumínio, hidróxido de magnésio, óxido de antimônio, fósforo vermelho, polifosfato de amônio, borato de zinco, molibdato de zinco, diglicidil éter de tetrabromo-bisfenol A e seus oligômeros, fosfato de triglicidil, 2-(6-óxido-6H-dibenzo[c,e][1,2]oxa- fosforin-6-il)1,4-benzenodiol (DOPO-HQ), 9,10-diidro-9-oxa- fosfa-fenantreno-10-óxido (DOPO) e seus derivados, fósforo- amidatos, 5,5-dimetil-[1,3,2]dioxa-fosfinano-2-óxido (DDPO) e seus derivados, fosfito de dimetila e outros fosfatos orgânicos, ácido dietil fosfínico e outros ácidos fosfínicos orgânicos, ácido etil fosfônico e outros ácidos fosfônicos orgânicos, óxido de tris(4-hidroxi fenil)fosfina e outros óxidos de fosfina orgânicos, fosfinato de bis(2-hidroxi fenil)fenila e outros fosfinatos orgânicos, polifosfato de melamina, dietil fosfinato de alumínio e outros fosfinatos metálicos, fosfato de trifenil, bis(difenil fosfato) de resorcinol, difenil fosfato de bisfenol A e outros fosfatos orgânicos, outros fosfonatos orgânicos e oligômeros dos mesmos, e misturas dos mesmos.

[0075] Outros exemplos de retardantes de chama apropriados úteis na presente invenção e suas classes podem ser encontrados, por exemplo, numa monografia intitulada “Flame Retardants - 101 Basic Dynamics - Past Efforts Create Future Opportunities”, apresentada na Fire Retardant Chemicals Association, Baltimore Marriot Inner Harbour Hotel, Baltimore MD, em 24-27 de março de 1996; Materials 2010, 3, 4300-4327; patente U.S. n° 6.645.631; WO 2004118604; e WO 2008144252, todos os quais aqui incorporados por referência.

[0076] Um exemplo de um composto retardante de chama útil na presente invenção pode incluir diglicidil éter de tetrabromo-bisfenol A, hidróxido de alumínio, dietil fosfinato de alumínio, polifosfato de amônio, ou misturas dos mesmos. A concentração do composto FR presente na composição curável pode depender do composto RF específico usado e da aplicação de uso final na qual se pode usar a composição curável. Entretanto, tais composições podem ser determinadas pelo técnico habilitado.

[0077] Outros componentes opcionais que podem ser úteis na presente invenção, incluem componentes convencionais normalmente usados em formulações de resinas. Por exemplo, um sortimento de aditivos opcionais que podem ser adicionados na composição de resina epóxi curável reativa da presente invenção pode incluir, outras resinas, estabilizantes, plastificantes, desativadores de catalisadores, corantes, pigmentos, agentes tixotrópicos, fotoiniciadores, catalisadores latentes, inibidores, solventes, tensoativos, agentes controladores de fluidez, diluentes, agentes flexibilizantes, auxiliares de processamento, agentes dispersantes/umectantes, agentes liberadores de ar, diluentes reativos (materiais de monoepóxi ou poliepóxi de baixa viscosidade que auxiliam o processamento tal como estão descritos nos livros que descrevem resinas epóxi mencionados acima anteriormente), outros agentes de cura não mencionados anteriormente, outros retardantes de chama contendo halogênio, outros retardantes de chama livres de halogênio, outros sinergistas para melhorar o desempenho da capacidade de extinção de chama, promotores de aderência tais como organossilanos modificados (epoxidados, metacrila, amino), acetil acetonatos, ou moléculas contendo enxofre; auxiliares de umedecimento e dispersão tais como organossilanos modificados, BYK série 900 e BYK W-9010, fluorocarbonetos, aditivos de liberação de ar tais como BYK-A 530, BYK-A 525, BYK-A 555, BYK-A 560; modificadores de superfície tais como aditivos de deslizamento e brilho (um número dos quais se obtém de Byk-Chemie), ou misturas dos mesmos.

[0078] A quantidade dos aditivos opcionais usados na presente invenção pode ser tal que (I) a Tg do compósito curado resultante possa ser maior ou igual a 100°C numa incorporação, ou maior ou igual a 130°C noutra incorporação; e (II) o CTE do compósito curado resultante possa ser menor ou igual a 80 ppm/°C numa incorporação, ou menor ou igual a 50 ppm/°C noutra incorporação, ou menor ou igual a 40 ppm/°C em ainda outra incorporação. Por exemplo, a concentração dos aditivos opcionais usados na presente invenção pode variar geralmente de 0% em peso a cerca de 10% em peso numa incorporação, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 5% em peso noutra incorporação, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 2,5% em peso em ainda outra incorporação, e de cerca de 0,5% em peso a cerca de 1,0% em peso em ainda outra incorporação, com base no peso de todos os componentes da composição.

[0079] O processo para preparar a composição de resina epóxi útil para a fabricação de filtros RF inclui misturar (I) pelo menos uma resina epóxi; (II) pelo menos um agente de cura (tenacidade); (III) pelo menos um endurecedor; (IV) pelo menos uma carga; e (V) opcionalmente, pelo menos um catalisador de cura. Por exemplo, a composição de resina epóxi curável da presente invenção pode ser preparada, por exemplo, misturando num recipiente a resina epóxi, um agente de cura, um endurecedor, uma carga, um catalisador de cura opcional, e quaisquer outros aditivos opcionais desejáveis; e depois permitindo que os componentes se combinem numa composição de resina epóxi. Qualquer um dos aditivos de formulação variados opcionais supramencionados, por exemplo, um solvente orgânico inerte ou agente de liberação de gás, também pode ser adicionado na composição durante a misturação ou antes da misturação para formar a composição.

[0080] Por exemplo, a composição de resina epóxi curável da presente invenção pode ser obtida misturando com ou sem vácuo num misturador PD Ross (Charles Ross), um misturador de velocidade FlackTek ou outro misturador conhecido na técnica que umedeça a carga com e distribua uniformemente os componentes de resina I-V acima. Os elementos supramencionados podem ser adicionados geralmente em qualquer sequência, em várias combinações, e em vários tempos de adição conforme for conveniente e desejado. Por exemplo, para ampliar o tempo de armazenagem, o catalisador de cura opcional pode ser adicionado no fim ou num tempo posterior durante a misturação e desgaseificação opcional, mas antes de vazar a composição. Qualquer um dos aditivos de formulação variados opcionais supramencionados, por exemplo, uma resina epóxi adicional, também pode ser adicionada na composição durante a misturação ou antes da misturação para formar a composição.

[0081] Numa incorporação, pode-se pré-misturar um ou mais dos componentes (I)-(V) acima da formulação. Por exemplo, o catalisador pode ser pré-misturado no endurecedor e depois os componentes pré-misturados podem ser adicionados na formulação. Em outra incorporação, os componentes (I) e (II) são pré-misturados.

[0082] Para as formulações da presente invenção, a desgaseificação da formulação é uma opção para a presente invenção e pode ser atingida via métodos conhecidos na técnica. Tipicamente, pode-se executar a desgaseificação por aplicação de vácuo em algum aparelho de misturação para a formulação, incluindo os componentes individuais bem como misturas de componentes individuais ou aplicando vácuo apropriado diretamente no molde. A faixa de vácuos, rampas e etapas de vácuos, e o momento oportuno de aplicação de vácuo para desgaseificar efetivamente uma formulação antes de fundir e curar depende de uma variedade de fatores conhecidos na técnica tais como, por exemplo, temperatura, viscosidade da formulação, massa da formulação, geometria do recipiente de desgaseificação e sua qualidade de misturação e similares. Em geral, é desejável aplicar um vácuo em algum ponto durante a misturação de componentes de resina (I)-(V) e o vácuo pode ser definido aqui, por exemplo, algo menor que pressão atmosférica.

[0083] A desgaseificação pode ocorrer no mesmo dispositivo e/ou recipiente, ou em dispositivos e/ou recipientes separados que podem ser usados para misturar ou mante inicialmente qualquer um dos componentes (I)-(V) bem como aditivos opcionais. Misturação ou agitação pode ser executada normalmente quando da desgaseificação. Pode-se aplicar qualquer vácuo, mas a taxa de desgaseificação melhora quando se aplicam vácuos menores. A desgaseificação pode ser executada em menos que cerca de 300 milibar numa incorporação, menor que cerca de 100 milibar em outra incorporação, menor que cerca de 50 milibar em ainda outra incorporação, e menor que cerca de 20 milibar em ainda outra incorporação. Como uma incorporação ilustrativa, a desgaseificação pode ser executada em vácuo de cerca de 0,1 milibar a cerca de 900 milibar. Geralmente, prefere-se ter algum limite inferior de vácuo aplicado tanto por considerações econômicas como pelo desejo de minimizar a volatilização de um componente o que depende do componente e da temperatura do componente. Prefere-se utilizar algum vácuo maior que cerca de 0,5 milibar na desgaseificação e mais preferivelmente utilizar um vácuo maior que cerca de 1 milibar.

[0084] Todos os componentes da composição de resina epóxi são tipicamente misturados e dispersados; e opcionalmente desgaseificados numa temperatura que permita a preparação de uma composição de resina epóxi curável eficaz tal que quando curada proveja um produto curado tendo o balanço desejado de propriedades requeridas para uso, por exemplo, e aplicações de filtro de RF. De modo geral, a temperatura durante a misturação de todos os componentes pode ser de cerca de 10°C a cerca de 110°C numa incorporação, de cerca de 20°C a cerca de 90°C em outra incorporação, e de cerca de 40°C a cerca de 80°C em ainda outra incorporação. Menores temperaturas de misturação ajudam a minimizar a reação da resina epóxi com o endurecedor para maximizar o tempo de armazenagem da formulação, mas maiores temperaturas de misturação no curto prazo podem diminuir a viscosidade de formulação e facilitar misturação, desgaseificação, e transferência da formulação antes de ser curada.

[0085] Em geral, a viscosidade de composição de resina epóxi curável temperatura de transferência ou vazamento num molde ou forma pode ser qualquer valor de viscosidade na qual a formulação flua. Por exemplo, a viscosidade complexa da formulação completa na temperatura na qual se transfere ou vaza a formulação pode ser menor que cerca de 200.000 mPa-s a 80°C numa incorporação, menor que cerca de 100.000 mPa-s em outra incorporação, menor que cerca de 50.000 mPa-s em ainda outra incorporação, e menor que cerca de 25.000 mPa-s em ainda outra incorporação. Em outra incorporação ainda, a viscosidade da formulação de resina epóxi completa pode variar de cerca de 200 mPa-s a cerca de 25.000 mPa-s.

[0086] Como uma incorporação ilustrativa geral da presente invenção, a viscosidade complexa da composição de resina epóxi da presente invenção, antes da cura, que é útil na preparação do compósito de epóxi pode ser, geralmente, por exemplo, de cerca de 500 mPa-s a cerca de 200.000 mPa-s numa incorporação, de cerca de 1.000 mPa-s a cerca de 100.000 mPas em outra incorporação, e de cerca de 2.000 mPa-s a cerca de 25.000 mPa-s em ainda outra incorporação, medida a 80°C.

[0087] De modo geral, deseja-se que a formulação ou composição de resina epóxi curável completa da presente invenção seja misturada, desgaseificada, e transferida para ser curada molde, forma ou aparelho no qual a formulação será geralmente usada em menos que cerca de 2 dias numa incorporação, em menos que cerca de 1 dia noutra incorporação, e menos que cerca de 12 horas em ainda outra incorporação, quando mantida em temperatura ambiente (cerca de 25°C) até cerca de 60°C. Como uma incorporação ilustrativa geral da presente invenção, a formulação será geralmente usada, por exemplo, de cerca de 0,02 h a cerca de 2 dias. Entretanto, em outra incorporação preferida, a formulação completa e desgaseificada tem a transferência iniciada imediatamente, em vez de armazena-la, para ser curada no molde, ou forma específica na qual o material de RF será geralmente usado.

[0088] Como é sabido na técnica, o tempo de armazenagem (ou vida de prateleira) de uma formulação completa pode depender não apenas da temperatura na qual se mantém a formulação, mas também da quantidade e tipo de catalisador que se pode incluir na formulação com menor concentração de catalisador estendendo tipicamente o tempo de armazenagem da formulação. Para tempo de armazenagem estendido, a formulação de compostos misturados pode ser tipicamente armazenada em temperaturas abaixo da temperatura ambiente para maximizar a vida de prateleira e opcionalmente sem conter o catalisador. Faixas de temperaturas aceitáveis para armazenagem incluem, por exemplo, de cerca de -100°C a cerca de 25°C numa incorporação, de cerca de -70°C a cerca de 10°C em outra incorporação, e de cerca de -50°C a cerca de 0°C em ainda outra incorporação. Como uma ilustração de uma incorporação, a temperatura de armazenagem pode ser de cerca de -40°C.

[0089] A cura da composição termofixável pode ser executada numa temperatura predeterminada e por um período predeterminado de tempo e numa série de rampas de temperatura e etapas de temperatura suficientes para curar a composição. A cura da formulação pode depender dos endurecedores usados na formulação bem como do catalisador opcional e suas quantidades bem como de outros aditivos. Formula-se a hipótese de se usar mais que uma etapa de temperatura na cura da formulação na qual algumas das etapas curam ou gelificam apenas parcialmente a formulação para facilitar o desenvolvimento de propriedades da formulação completamente curada. Imagina-se que tal processo escalonado de temperatura serve para controlar melhor a homogeneidade, contração, e tensões que ocorrem durante a cura das formulações da presente invenção e podem levar a um material de desempenho mecânico mais consistente ou melhor para filtros de RF, sorvedouros de calor, ou caixas. Qualquer que seja o perfil de cura, é geralmente reconhecido por aqueles habilitados na técnica que a temperatura final de cura deve geralmente ultrapassar a temperatura de transição vítrea, Tg, de um sistema de epóxi/endurecedor completamente curado. Após cura ou pós-cura da composição, o processo pode incluir um resfriamento controlado que pode incluir uma ou múltiplas rampas de temperatura e etapas de temperatura para minimizar o desenvolvimento de tensão e possíveis defeitos no material curado.

[0090] Numa incorporação, uma composição de resina termofixa parcialmente curada (estágio B) da presente invenção pode ser primeiramente produzida seguida por cura completa da composição (estágio C). A cura pode ser executada via cura térmica. Por exemplo, a temperatura de cura ou série de uma ou mais etapas de cura para a formulação pode ser geralmente de cerca de 10°C a cerca de 300°C numa incorporação, de cerca de 10°C a cerca de 250°C noutra incorporação, de cerca de 25°C a cerca de 250°C em ainda outra incorporação, de cerca de 30°C a 225°C em ainda outra incorporação, de cerca de 50°C a cerca de 200°C em ainda outra incorporação, e de cerca de 50°C a cerca de 120°C em ainda outra incorporação.

[0091] O tempo de cura pode ser escolhido dependendo do tamanho e forma do substrato. Geralmente, o tempo de cura pode estar entre cerca de 1 minuto e cerca de 96 horas numa incorporação, entre cerca de 5 minutos e cerca de 72 horas noutra incorporação, entre cerca de 10 minutos e cerca de 48 horas em ainda outra incorporação, entre cerca de 20 minutos e cerca de 24 horas em ainda outra incorporação, e entre cerca de 1 minuto e cerca de 4 horas em ainda outra incorporação. Abaixo de um período de tempo de cerca de 1 minuto, o tempo pode ser muito curto para garantir reação suficiente em condições convencionais de processamento; e acima de cerca de 96 horas, o tempo pode ser muito longo para ser prático ou econômico. O tamanho e forma da formulação de epóxi curada bem como os componentes da formulação de epóxi desempenham um papel importante nos perfis de cura utilizados conhecidos daqueles habilitados na técnica. Abaixo de um período de tempo de cerca de 1 minuto, o tempo pode ser muito curto para garantir reação suficiente em condições convencionais de processamento; e acima de cerca de 72 horas, o tempo pode ser muito longo para ser prático ou econômico.

[0092] No estágio C, numa incorporação, geralmente, reagiu mais que cerca de 70% molar das parcelas termofixas da resina, reagiu mais que cerca de 80% molar das parcelas termofixas noutra incorporação, e reagiu mais que cerca de 90% molar das parcelas termofixas noutra incorporação.

[0093] Numa incorporação, é vantajoso gelificar ou curar parcialmente a composição em uma ou mais etapas ou rampas de temperatura. Por exemplo, pode-se usar uma primeira etapa ou rampa de temperatura de cerca de 10°C a cerca de 250°C; e depois, pode-se usar pelo menos uma etapa ou rampa de aquecimento/cura de cerca de 120°C a cerca de 300°C. Noutra incorporação de um processo de cura de no mínimo duas etapas, o estágio de cura da composição pode incluir, por exemplo, uma primeira etapa de cura numa temperatura de cerca de 70°C a cerca de 120°C, e uma segunda etapa de cura numa temperatura de cerca de 130°C a cerca de 160°C. Em ainda outra incorporação, pode-se usar uma terceira etapa de cura após execução da primeira e segunda etapas acima, sendo que a temperatura da terceira etapa pode ser de cerca de 175°C a cerca de 250°C. Em qualquer uma das etapas/rampas descritas acima, o tempo de aquecimento na temperatura desejada pode ser de cerca de 1 minuto a cerca de 96 horas.

[0094] Em outra incorporação ainda, um tempo de gel inicial para “cura verde” (incompleta) pode ser de cerca de 12 minutos a cerca de 78 minutos em cerca de 100°C a cerca de 120°C. Numa etapa subsequente, a cura pode continuar em cerca de 2 horas a cerca de 4 horas em cerca de 140°C a cerca de 160°C; e opcionalmente em cerca de 8 horas em temperatura maior que cerca de 200°C, por exemplo, para sistemas cicloalifáticos e novolac epóxi.

[0095] Se a formulação ou composição for curada muito rapidamente ou numa temperatura muito levada para uma etapa ou rampa de temperatura particular então poderá ser mais provável resultar em desempenho diminuído do material curado bem como do dispositivo no qual se utilizará o material curado. O desempenho diminuído pode dar origem, mas não se limitando a, defeitos na composição curada resultante o que pode levar a desempenho diminuído ou falha na formulação ou no dispositivo no qual se utiliza a formulação. Se a formulação for curada muito lentamente, poderá dar origem a desempenho diminuído ou falha em desempenho da formulação; ou o dispositivo no qual se utiliza a composição pode ter uma distribuição não uniforme substantiva de carga(s) que pode afetar de modo prejudicial o desempenho do dispositivo. Exemplos de tais defeitos incluem fissuras, bolhas, distribuição não uniforme substantiva de carga(s), e similares.

[0096] Os processos para fabricar peças usando as formulações de resina epóxi da presente invenção, isto é, para curar a composição curável da presente invenção, incluem, mas não se limitam a, por exemplo, vazamento a vácuo, moldagem por injeção de líquido (LIM), moldagem por injeção reativa (RIM), moldagem por transferência de resina (RTM), gelificação por pressão automática (APG), e similares.

[0097] Uma incorporação do processo de fabricação de corpo de filtro de RF inclui um onde o filtro pode ser moldado e curado usando as composições de epóxi propostas para estarem próximas da geometria final, requerendo apenas alguma usinagem e tratamento de superfície adicionais para resultar num produto semiacabado pronto para revestimento metálico seguido por instalação de outras partes e acessórios e depois regulagem final. Outra incorporação do processo de fabricação do corpo de filtro de RF inclui um onde a composição de resina epóxi proposta da presente invenção pode ser moldada e curada em blocos de dimensões desejadas, depois a geometria final dos blocos moldados e curados pode ser usinada para partes alvos semifinais para ser seguida pelas mesmas etapas descritas anteriormente. Em qualquer das duas incorporações acima, o corpo de filtro de RF pode ser fabricado incluindo uma pluralidade de orifícios para fixar uma placa de cobertura por meio de parafusos e vedar os eletrônicos interiores tais como ressoadores e conectores componentes com parafusos. Numa incorporação, os orifícios podem ser moldados durante a fabricação do corpo de filtro de RF, eliminando a necessidade de perfurar orifícios pós-moldagem. Noutra incorporação, o corpo de filtro de RF pode ser moldado com o uso de tecnologia de moldagem de inserto que inclui, por exemplo, insertos rosqueados moldados no corpo, eliminando a necessidade de perfuração e desobstrução de orifícios pós- moldagem.

[0098] O produto termofixo da presente invenção (isto é, compósito de epóxi reticulado preparado com a formulação da presente invenção) mostra várias propriedades desejáveis. Por exemplo, a presente invenção provê um sistema termofixo que é, preferivelmente, isotrópico em termos de propriedades mecânicas e/ou de coeficiente de expansão térmica ao contrário dos polímeros termoplásticos com cargas conhecidos. Estabilidade dimensional e isotropicidade são duas propriedades desejáveis em determinadas aplicações tais como em filtros de RF porque a regulagem de sinal do filtro depende da estabilidade característica.

[0099] Com referência a um dispositivo, “estabilidade dimensional” significa aqui estabilidade dimensional térmica na temperatura operacional do dispositivo indicada pelo coeficiente de expansão térmica (CTE) do material no dispositivo.

[0100] Quando aqui usado, o termo “isotropicidade” significa um valor médio de propriedade de orientação que é substancialmente a mesma medida na direção x, y, e z de medida. A direção x, y, e z de medidas estão geralmente dentro dos limites de cerca de 60% uma das outras numa incorporação, dentro dos limites de cerca de 75% uma das outras noutra incorporação, e dentro dos limites de cerca de 90% uma das outras em ainda outra incorporação.

[0101] Noutra incorporação, “isotropicidade” significa aqui, quando aquecido dentro dos limites da faixa de temperatura operacional, mudança dimensional definida pelo CTE do material é substancialmente semelhante em todas as dimensões. Aqui, “substancialmente semelhante” significa umamudança de CTE que pode ser geralmente menor que cerca de 60%numa incorporação menor que cerca de 50 % em outraincorporação, menor que cerca de 40% em ainda outraincorporação, menor que cerca de 30% em ainda outraincorporação, menor que cerca de 25% em ainda outraincorporação, e menor que cerca de 10% em ainda outraincorporação. Numa outra incorporação ainda preferida, a mudança de CTE pode ser essencialmente zero.

[0102] Uma incorporação ilustrativa e vantagem da presente invenção, inclui, por exemplo, onde a temperatura de transição vítrea (Tg) do compósito de epóxi pode ser geralmente maior que cerca de 100°C. Por exemplo, o produto de resina epóxi curada da presente invenção pode ter, geralmente, uma Tg de cerca de 100°C a cerca de 300°C numa incorporação; de cerca de 120°C a cerca de 250°C noutra incorporação; de cerca de 130°C a cerca de 200°C em ainda outra incorporação; de cerca de 135°C a cerca de 180°C em ainda outra incorporação; e de cerca de 140°C a cerca de 170°C em ainda outra incorporação, medida por calorimetria diferencial de varredura.

[0103] Pode-se medir a Tg usando um calorímetro diferencial de varredura (DSC) varrendo em 10°C/min de próximo da temperatura ambiente (0 a 25°C) a alguma temperatura maior que a Tg, por exemplo, a uma temperatura de cerca de 250°C com um primeiro ciclo de aquecimento, um ciclo de resfriamento, e um segundo ciclo de aquecimento. Pode-se determinar a Tg a partir da meia altura da transição de 2 a ordem do segundo ciclo de aquecimento. A Tg do material curado da presente invenção é a Tg da fase contínua de epóxi/endurecedor; e se o agente de cura (tenacidade) estiver numa fase separada da fase contínua de epóxi/endurecedor, a Tg será a maior transição de 2a ordem associada com o epóxi/endurecedor componente.

[0104] Outra incorporação ilustrativa e vantagem da presente invenção pode ser aquela onde a densidade do compósito de epóxi é menor que 2,7 g/cm3 (que é a densidade do alumínio, o metal incumbente). Por exemplo, a densidade do compósito de epóxi da presente invenção pode ser geralmente menor que cerca de 2,5 g/cm3 numa incorporação; menor que cerca de 2,3 g/cm3 em outra incorporação; e menor que cerca de 2,2 g/cm3 em ainda outra incorporação, para peso leve contra tecnologia de metal incumbente. Em outros exemplos, a densidade do compósito de epóxi da presente invenção pode ser de cerca de 1,2 g/cm3 a cerca de 2,7 g/cm3 numa incorporação; de cerca de 1,2 g/cm3 a cerca de 2,5 g/cm3 em outra incorporação; de cerca de 1,2 g/cm3 a cerca de 2,2 g/cm3 em ainda outra incorporação, de cerca de 1,4 g/cm3 a cerca de 2,1 g/cm3 em ainda outra incorporação, de cerca de 1,6 g/cm3 a cerca de 2,0 g/cm3 em ainda outra incorporação, de cerca de 1,8 g/cm3 a cerca de 2,0 g/cm3 em ainda outra incorporação, e de cerca de 1,7 g/cm3 a cerca de 1,9 g/cm3 em ainda outra incorporação, medida por ASTM D-792.

[0105] Um objetivo da presente invenção é prover um compósito de resina epóxi que é substancialmente mais leve que o alumínio. Com referência ao compósito de resina epóxi da presente invenção, “substancialmente mais leve” significa aqui no mínimo cerca de 10% mais leve que o alumínio numa incorporação, no mínimo cerca de 20% mais leve que o alumínio noutra incorporação, no mínimo cerca de 30% mais leve que o alumínio em ainda outra incorporação, no mínimo cerca de 40% mais leve que o alumínio em ainda outra incorporação, e no mínimo cerca de 50% mais leve que o alumínio em ainda outra incorporação. Em outra incorporação, o compósito de resina epóxi da presente invenção pode ser de cerca de 10% a cerca de 50% mais leve que o alumínio.

[0106] Ainda outra incorporação ilustrativa e vantagem da presente invenção, pode ser onde o CTE do compósito de epóxi pode ser geralmente menor que cerca de 80 ppm/°C numa incorporação, de cerca de 0 ppm/°C a cerca de 50 ppm/°C noutra incorporação, de cerca de 10 ppm/°C a cerca de 50 ppm/°C em ainda outra incorporação, e de cerca de 20 ppm/°C a cerca de 45 ppm/°C em ainda outra incorporação em toda a faixa de temperatura de uso de cerca de -50°C a cerca de 85°C, onde o CTE deve ser consistente com a faixa de temperatura. O valor de CTE do dispositivo termofixo reflete a natureza isotrópica do composto.

[0107] Em ainda outra incorporação ilustrativa e vantagem da presente invenção pode ser onde a resistência à tração do compósito de epóxi pode ser, geralmente, maior ou igual a 35 MPa. Por exemplo, a resistência à tração pode ser de cerca de 35 MPa a cerca de 250 MPa numa incorporação, de cerca de 50 MPa a cerca de 250 MPa noutra incorporação, de cerca de 55 MPa a cerca de 125 MPa em ainda outra incorporação, de cerca de 65 MPa a cerca de 125 MPa em ainda outra incorporação, e de cerca de 75 MPa a cerca de 100 MPa em ainda outra incorporação, medida por ASTM D-638, barra de tração de Tipo 1.

[0108] Noutra incorporação da presente invenção, a ductilidade à fratura do compósito de epóxi pode ser medida em termos de fator de intensidade de tensão crítica, K1c, seguindo o método de teste em ASTM D 5045-99. Por exemplo, a ductilidade à fratura do compósito de epóxi da presente invenção pode ser geralmente um K1c maior que cerca de 0,6 MPa-m0,5 numa incorporação; maior que cerca de 1,0 MPa-m0,5 noutra incorporação; e maior que cerca de 1,5 MPa-m0,5 numa outra incorporação. Numa incorporação ilustrativa, a ductilidade à fratura do compósito de epóxi da presente invenção pode ser geralmente um K1c maior que cerca de 0,6 MPa-m0,5 a cerca de 10 MPa-m0,5, e de cerca de 1,0 MPa-m0,5 a cerca de 5 MPa-m0,5 noutra incorporação.

[0109] Nenhuma fissura ou rebarba do compósito de epóxi provê uma indicação da usinabilidade do compósito quando ele é perfurado ou rosqueado (incluindo parafusos-machos), mas também a capacidade do material de produzir superfícies usinadas de alta qualidade ilustradas por lisura superficial bem como resistência de rosca quando orifícios roscados são perfurados no compósito. Isto pode ser medido, por exemplo, por torque à falha quando parafusos roscados são inseridos e apertados a falha de rosca nos orifícios roscados. Tais atributos constituem outra ilustração das vantagens da presente invenção.

[0110] A aplicação desejada na presente invenção requer boas propriedades de superfície para a etapa de eletrodeposição, bem como exigências geométricas globais, e qualquer defeito significativo, tais como poros grandes, comprometeriam a utilidade do material. É sabido que esponjamento de polímero quer via injeção de gás, ou geração de gás no sítio, especialmente quando ele se refere a controle de tamanho de célula pode ser um processo delicado. Portanto, eliminar a etapa de formação de espuma seria desejável para obter tanto boa qualidade de superfície para revestimento metálico como processo de fabricação simplificado. No caso de espumas sintáticas, onde se incorporam partículas ocas de peso mais leve tais como microesferas de vidro na formulação de epóxi, geralmente, as resistências à tração e à flexão mostram uma tendência decrescente com a introdução de microesferas quando se compara com resinas sem carga tal como descrito, por exemplo, em Update on Syntactic Foams; B. John e C.P. Reghunadhan Nair; pp. 23-29; RAPRA Publishing, aqui incorporado por referência.

[0111] Além disso, o compósito de epóxi da presente invenção pode ser revestido com metal. A capacidade para revestir com metal um compósito polimérico é uma das características-chave úteis para aplicações em filtro de cavidade de RF de acordo com a presente invenção. “Capacidade de revestir com metal” é aqui definida como a capacidade de se depositar uma camada de metal tal como cobre, prata ou ouro sobre o compósito polimérico via as várias técnicas de eletrodeposição e o revestimento resultaria em aderência aceitável da camada de metal ao compósito de polímero medida por uma força de esfoliação. A espessura total requerida das camadas metálicas variará dependendo da aplicação específica, mas tipicamente estará na faixa de cerca de 0,25 mícron (μ m) a cerca de 50 μ m numa incorporação; de cerca de 1 μ m a cerca de 20 μ m em outra incorporação; de cerca de 0,25 μ m a cerca de 10 μ m em ainda outra incorporação; e de cerca de 0,25 μ m a cerca de 2,5 μ m em ainda outra incorporação. Em geral, a força de aderência em termos de força de esfoliação da camada metálica do compósito polimérico pode ser maior que cerca de 0,17 N/mm (1,0 libra/polegada) numa incorporação, maior que 0,26 N/mm (1,5 libra/polegada) em outra incorporação, maior ou igual a 0,35 N/mm (2,0 libra/polegada) em ainda outra incorporação. Como uma ilustração de outra incorporação, a força de esfoliação pode ser de cerca de 0,17 N/mm (1,0 libra/polegada) a cerca de 1,75 N/mm (10 libra/polegada). Pode-se usar o método de teste ASTM B-533 como método de teste padrão para resistência à esfoliação de plástico eletrorrevestido com metal.

[0112] As propriedades acima são vantajosas para garantir (1) a estabilidade dimensional do filtro confeccionado com a composição curável da presente invenção quando o filtro está em condições operacionais medidas, por exemplo, por CTE; (2) a facilidade e robustez do processo para as composições; e (3) o desempenho termomecânico global do filtro em condições operacionais.

[0113] Numa incorporação, uma vez que a composição curável da presente invenção pode ser curada para formar o compósito de resina epóxi curado, opcionalmente, o dito compósito de resina epóxi curado ainda pode ser processado, por exemplo, por usinagem e/ou preparação da superfície do compósito curado resultante.

[0114] Em outra incorporação, a presente invenção refere-se também a um processo para metalizar o compósito curado acima descrito. Por exemplo, um processo de eletrodepositar cobre pode ser executado sobre materiais de compósito de epóxi da presente invenção e se pode atingir uma camada de metalização de cobre de alta qualidade. Aqui, uma camada de metalização de alta qualidade com referência a um substrato de compósito eletrorrevestido significa que a força de esfoliação da camada de cobre do substrato é, por exemplo, maior que cerca de 0,35 N/mm (2 libras/polegada). A camada de metalização de alta qualidade significa também que a camada de eletrorrevestimento é estável numa faixa de temperatura de uso externo. Um método para garantir que o eletrorrevestimento sobre o substrato de compósito é de alta qualidade pode ser, por exemplo, aquecer o filtro eletrorrevestido até cerca de 160°C por cerca de 30 minutos; depois disso, o item aquecido resultante pode ser resfriado rapidamente em água. O item resfriado resultante de alta qualidade não mostra quaisquer sinais de formação de bolhas ou perda de flocos metálicos que podem ser rapidamente removidos do substrato. Por exemplo, uma avaliação da capacidade de remoção do eletrorrevestimento do substrato pode ser feita (I) manualmente usando as mãos para remover flocos metálicos perdidos ou (II) aplicando força moderada no substrato eletrorrevestido com um objeto.

[0115] O processo de metalização da presente invenção pode ser executado processando inicialmente uma peça substrato através de um processo de pré-tratamento apropriado, seguido de eletrodeposição de uma camada fina (por exemplo, de cerca de 0,25 μ m a cerca de 2,5 μ m) de metal tal como cobre ou níquel. Por exemplo, numa incorporação, pode-se eletrorrevestir uma camada de cobre sobre o compósito sendo que a camada pode ser de 1 μ m de espessura. O eletrorrevestimento pode prosseguir até uma espessura de até cerca de 20 μ m; e depois disso, outra camada de metal tal como prata pode opcionalmente ser aplicada até a espessura desejada da camada tal como, por exemplo, cerca de 1 μ m. Noutra incorporação podem ser usadas múltiplas camadas ou, numa incorporação preferida, pode-se usar uma única camada de eletrorrevestimento metálico.

[0116] Por exemplo, camadas metálicas adicionais podem ser convenientemente aplicadas sobre uma camada de metalização inicial usando técnicas eletrolíticas de revestimento ou outras técnicas de revestimento metálico tal como deposição sem eletrólise ou deposição por imersão. Tipicamente, usam-se processos eletrolíticos para a adição de camadas mais espessas, uma vez que estes processos são rápidos. Numa incorporação onde se deseja uma camada de cobre adicional, a camada pode ser adicionada usando um processo sem eletrólise (embora a taxa de deposição para a espessura maior possa ser menor). Para uma incorporação onde se deseja uma camada de prata final, a espessura pode ser pequena, e portanto também pode-se usar deposição sem eletrólise ou por imersão.

[0117] Os métodos de pré-tratamento apropriados incluem, mas não se limitam a, tratamentos de decapagem química com ácido/base e desbaste físico (por exemplo, tratamento a jato de areia).

[0118] Para o material de compósito de epóxi da presente invenção, uma incorporação preferida do método de pré- tratamento pode ser um método de decapagem química, com base numa etapa de condicionamento inicial numa solução alcalina contendo solvente, seguido por tratamento uma solução alcalina quente contendo íons permanganato. Resíduos da etapa de decapagem com permanganato são então removidos num banho de neutralização contendo uma solução ácida de uma hidroxilamina.

[0119] Numa incorporação, a formulação de resina epóxi curável e compósito da presente invenção podem ser usados para fabricar filtros de radiofrequência. Os filtros de radiofrequência se incorporam, por exemplo, em eletrônicos de topo de torre, tais como aplicações de filtro sem fio. Filtros de radiofrequência, suas características, sua fabricação, sua usinagem, e sua produção global estão descritos, por exemplo, nas patentes U.S. n°s 7.847.658 e 8.072.298, que aqui se incorporam por referência.

[0120] Por exemplo, o filtro de radiofrequência inclui um alojamento de corpo com outros componentes conhecidos na técnica para prover um filtro de cavidade de radiofrequência funcional. Por exemplo, o alojamento de corpo pode incluir ainda uma placa de cobertura fixada ao alojamento de corpo que encerra cavidades de ressonância do alojamento de corpo. Aqueles habilitados na técnica estão familiarizados com outros componentes que o alojamento de corpo pode ter para facilitar a operação do filtro de radiofrequência.

[0121] Em geral, o processo usado para fabricar o filtro de radiofrequência inclui, por exemplo, uma etapa de processo de formar um alojamento de corpo de filtro de radiofrequência coma composição de resina epóxi termofixa curável da presente invenção, sendo que a composição de resina epóxi termofixa curável compreende (I) pelo menos uma resina epóxi; (II) pelo menos um agente de cura; (III) pelo menos um endurecedor; e(IV) pelo menos uma carga, o material de carga estado distribuído uniformemente e orientado aleatoriamente em todo o polímero de resina epóxi.

[0122] Numa incorporação, a composição de resina epóxi curável líquida pode ser colocado numa matriz de cavidade ou num molde e depois curada por um processo de vazamento. A composição de resina epóxi curável pode então ser polimerizada após fechar e aquecer o molde. Aqueles habilitados na técnica estão familiarizados com outros processos de vazamento ou moldagem, tais como processos de moldagem por reação ou transferência, que podem ser usados. Por exemplo, a composição de resina epóxi curável pode ser aquecida em temperatura elevada para fundir a composição e depois a composição pode ser transferida para um molde aquecido onde a mistura reage para formar um produto termofixo.

[0123] Noutra incorporação, a moldagem do alojamento de corpo pode incluir uma etapa de usinar um bloco do compósito de resina epóxi curado produto numa forma pretendida do alojamento de corpo. A usinagem é desejada quando a composição polimérica pode ser moldada numa forma que não é a mesma forma pretendida do alojamento de corpo. Quando se usina o compósito de resina epóxi curado produto em sua forma pretendida, a matriz de cavidade pode estar em forma de bloco, ou a composição de resina epóxi curável pode ser extrudada da matriz como um componente em forma de bloco. O bloco de compósito de resina epóxi curado produto pode ser usinado usando dispositivos de usinagem conhecidos na técnica. Outras incorporações para moldar o produto curado estão divulgadas, por exemplo, na patente U.S. n° 7.847.658, que aqui se incorpora por referência.

[0124] Numa incorporação, o processo de revestimento do alojamento de corpo com um material eletrocondutor pode incluir depositar sucessivas camadas metálicas (por exemplo, de cobre e prata) sobre o alojamento de cobre. Processos de revestimento com ou sem eletrólise, ou uma combinação de ambos, podem ser usados para revestir uma porção da superfície do alojamento de corpo ou toda a superfície do alojamento de corpo com tais materiais eletrocondutores.

[0125] Noutra incorporação, alguns dos componentes na composição curável podem ser pré-revestidos com um metal para melhorar o início da eletrodeposição. Por exemplo, pode-se depositar uma camada de cobre sobre pelo menos algumas das partículas ou fibras do material de carga misturadas com o polímero via deposição de vapor químico. O técnico habilitado está familiarizado com outros processos de revestimento. Para revestir o alojamento de corpo podem ser usadas também outras técnicas convencionais tais como aspersão ou pintura.

[0126] Outras etapas para completar a fabricação do alojamento de corpo podem incluir fixar uma placa sobre o alojamento de corpo tal que as cavidades do alojamento de corpo estejam encerradas pela placa e pelas paredes do alojamento de corpo. A fixação da placa pode incluir roscar, pregar ou ancorar a placa no alojamento de corpo, ou ligar adesivamente a placa ao alojamento de corpo. A fabricação do alojamento de corpo pode incluir fixar barras de regulagem na placa ou alojamento de corpo, por exemplo, parafusando, ou fixando ajustavelmente de outra maneira as barras de regulagem na placa ou no alojamento de corpo.

[0127] Aqueles habilitados na técnica estão familiarizados com outras etapas da fabricação do filtro de radiofrequência, e que podem depender da configuração particular do aparelho no qual se usará o filtro de radiofrequência. Por exemplo, quando o aparelho for um sistema de transmissão sem fio, o processo da presente invenção pode incluir a etapa de fixar o alojamento de corpo de filtro de radiofrequência num mastro de antena de estação de base móvel.Exemplos

[0128] Os exemplos e exemplos comparativos seguintes ilustram adicionalmente e detalhadamente a presente invenção, mas não serão construídos para limitar a abrangência da mesma.

[0129] Os termos e designações usados nos Exemplos incluem, por exemplo, os seguintes: D.E.N. 425 é uma resina epóxi tendo um EEW de 172, e é obtenível comercialmente de The Dow Chemical Company; D.E.R. 332 é uma resina epóxi tendo um EEW de 171 e é obtenível comercialmente de The Dow Chemical Company; D.E.R. 542 é uma resina epóxi tendo um EEW de 332 e é obtenível comercialmente de The Dow Chemical Company; “NMA” significa anidrido metil nádico, e é obtenível comercialmente de Polysciences; “ECA 100” significa agente de cura de epóxi 100, e é obtenível comercialmente de Dixie Chemical, e ECA 100 compreende, geralmente, mais que 80% de anidrido metil tetraidroftálico e mais que 10% de anidrido tetraidroftálico; “1MI” significa 1-metil-imidazol, e é obtenível comercialmente de Aldrich Chemical; SILBOND® FW12EST é um quartzo tratado com epóxi silano com tamanho de grânulo d50% de 17 μ m e é obtenível comercialmente de Quarzwerke; SILBOND® 126EST é um quartzo tratado com epóxi silano com tamanho de grânulo d50% de 22 μ m e é obtenível comercialmente de Quarzwerke; HYMOD® SB432 SE é hidróxido de alumínio com tratamento de superfície patenteado obtenível comercialmente de J.M. Huber Corporation; KEMGARD® 911C é um complexo de molibdato de zinco/silicato de magnésio obtenível de J.M. Huber Corporation; EXOLIT AP 422 é um polifosfato de amônio com um tamanho médio de partícula de 15 μ m obtenível comercialmente de Clariant; EXOLIT OP1230 é um fosfinato com um tamanho médio de partícula variando entre 20 e 40 μ m obtenível comercialmente de Clariant; BYK-A 525 é uma solução de copolímero de metil alquil polissiloxano modificado com poliéter como um aditivo de liberação de ar e BYK-W 9010 é um aditivo umectante/dispersante e ambos são obteníveis comercialmente de BYK Additives & Instruments, um membro de ALTANA; Agente de tenacidade de epóxi FORTEGRA™ 100 (F100) é um agente de tenacidade, e é obtenível comercialmente de The Dow Chemical Company; resina epóxi enrijecida FORTEGRA™ 201 (F201) é um aduto funcional de epóxi modificado com elastômero formado pela reação de uma resina epóxi líquida de bisfenol A e um elastômero de butadieno/acrilonitrila terminado com carboxila com um teor de elastômero de 40% em peso e é obtenível comercialmente de The Dow Chemical Company; resina epóxi enrijecida FORTEGRA™ 301 (F301) é uma dispersão de partículas de borracha núcleo-película (CSR) pré-formada numa resina epóxi líquida de bisfenol A contendo 15% em peso de CSR e é obtenível comercialmente de The Dow Chemical Company.

[0130] Nos exemplos, usam-se os seguintes métodos e equipamentos analíticos padronizados:Medidas de temperatura de transição vítrea (Tg)

[0131] Coloca-se uma porção da formulação de epóxi curada num calorímetro diferencial de varredura (DSC) com aquecimento e resfriamento em 10°C/minuto numa primeira varredura de aquecimento de 0°C a 200°C ou 250°C para uma segunda varredura de aquecimento de 0°C a 200°C ou 250°C. A Tg é relatada como o valor de altura média da transição de 2a ordem na segunda varredura de aquecimento de 0°C a 200°C ou 250°C.Medidas de propriedade de resistência à tração

[0132] As medidas de propriedades relativas à tração (resistência à tração e % de alongamento na ruptura) são executadas na formulação de epóxi curada de acordo com ASTM D638 usando uma barra de tração do Tipo 1 e taxa de deformação de 0,2 polegada/minuto.Medidas de condutividade térmica

[0133] Executam-se as medidas de condutividade térmica na formulação de resina epóxi curada de acordo com ISO 22007-2 (o método de fonte de calor de plano transiente [disco quente]). De modo geral, mede-se condutividade térmica de cargas e se relata na técnica.Medidas de CTE

[0134] Mede-se o coeficiente de expansão térmica (CTE) usando um analisador termomecânico (TMA 2940 de TA Instruments). Gera-se um perfil de expansão usando uma taxa de aquecimento de 5°C/minuto, e se calcula o CTE como a inclinação da curva de perfil de expansão como se segue: CTE= ΔL/ (ΔT x L) onde ΔL é a mudança no comprimento de amostra (μim) , L é o comprimento original da amostra (m) e ΔT é a mudança na temperatura (°C). A faixa de temperatura na qual se mede a inclinação é de 20°C a 60°C no segundo aquecimento. Selecionou-se esta faixa particular de temperatura porque ela é a mais comum faixa de temperatura operacional de uma faixa global de -50°C a 100°C.Medidas de densidade/densidade relativa

[0135] Mede-se densidade/densidade relativa usando o método em água destilada (120 mL) contendo detergente ALCONOX® (0,84 g) onde a densidade relativa de solução é de 0,9975 de acordo com ASTM D792.Medidas de viscosidade de formulação de epóxi

[0136] Obtém-se a viscosidade complexa como função da temperatura usando um reômetro ARES G2 equipado com acessório fixo de placas paralelas. O diâmetro de placa é 50 mm operando em modo fluido em taxas de cisalhamento de 10 s-1 e numa rampa de temperatura de 5°C/minuto iniciando a 40°C.Teste de retardância de chama

[0137] Testa-se retardância de chama de acordo com Underwriters Laboratories Inc. padrão UL 94 para segurança “Tests for Flammability of Plastics Materials for Parts in Devices and Appliances”.Teste de choque térmico de eletrodeposição

[0138] As amostras de epóxi são revestidas com uma camada de cobre não eletrolítico e se coloca um corpo de prova num forno a 140°C por 30 minutos de depois se remove e resfria rapidamente em água. Observam-se os corpos de prova para qualquer esfoliação ou delaminação do revestimento de cobre do epóxi.Teste de ciclagem térmica de longo prazo de revestimento

[0139] As amostras de epóxi são revestidas com uma camada de cobre não eletrolítico e se coloca um corpo de prova numa temperatura de ciclagem em câmara de umidade de -30°C a 85°C em umidade relativa de 85% por 35 dias. Após envelhecimento, observam-se os corpos de prova para qualquer esfoliação ou delaminação do revestimento de cobre do epóxi.Exemplos 1-18 e Exemplos Comparativos A e B

[0140] As Tabelas I-III mostram exemplos de composições de compósito de epóxi da presente invenção e exemplos comparativos. Os processos de misturação, vazamento e cura para as composições de compósito de epóxi são executados geralmente tal como descrito abaixo.Procedimento geral

[0141] Seca-se num forno de um dia para outro a amostra indispensável de carga numa temperatura de aproximadamente 70°C. A resina epóxi que, tipicamente, contém agentes de tenacidade FORTEGRA™ e endurecedores de anidrido são pré- aquecidas separadamente numa temperatura de aproximadamente 60°C. Carrega-se por peso num recipiente plástico de boca larga a quantidade designada de resina epóxi aquecida, endurecedores de anidrido aquecidos, BYK-A 525 e/ou BYK W9010 opcionais, e 1-metil-imidazol que são turbilhonados manualmente antes da adição da carga aquecida que pode incluir aditivos FR. Depois, misturam-se os conteúdos do recipiente numa SPEEDMIXER™ de FlackTek com múltiplos ciclos de aproximadamente 1-2 minutos de duração de cerca de 800 a cerca de 2000 rpm.

[0142] Carrega-se a formulação misturada num reservatório de resina de aproximadamente 500 a 1000 mL com temperatura controlada com um agitador superior usando eixo de agitação de vidro e contendo lâmina de Teflon® juntamente com uma bomba de vácuo e um controlador de vácuo para desgaseificação. Executa-se um perfil de desgaseificação entre cerca de 55°C e cerca de 75°C com os seguintes estágios representativos: 5 minutos, 80 rpm, 100 Torr; 5 minutos, 80 rpm, 50 Torr; 5 minutos, 80 rpm, 20 Torr com interrupção de N2 em aproximadamente 760 Torr; 5 minutos, 80 rpm, 20 Torr com interrupção de N2 em aproximadamente 760 Torr; 3 minutos, 80 rpm, 20 Torr; 5 minutos, 120 rpm, 10 Torr; 5 minutos, 180 rpm, 10 Torr; 5 minutos, 80 rpm, 20 Torr; e 5 minutos, 80 rpm, 30 Torr. Dependendo do tamanho da formulação a ser desgaseificada os tempos em vácuos maiores podem opcionalmente aumentar bem como o uso de um vácuo maior de 5 Torr quando desejado.

[0143] A mistura desgaseificada aquecida é levada até pressão atmosférica e vertida no conjunto de moldagem aquecido descrito abaixo. Para o molde específico descrito abaixo, verte-se alguma quantidade entre cerca de 350 g e 450 g no lado aberto do molde. O molde cheio é colocado permanecendo verticalmente num forno a 80°C por cerca de 16 horas com a temperatura subsequentemente elevada e mantida em temperatura final variando de cerca de 175°C a cerca de 225°C por um total de 4 horas; e depois resfriado lentamente até temperatura ambiente (cerca de 25°C). (Formulações contendo DER 542 e EXOLIT OP 1230 têm uma temperatura final de cura de aproximadamente 200°C; formulações contendo EXOLIT AP422 têm uma temperatura final de cura de aproximadamente 185°C; formulações contendo HYMOD SB432E têm uma temperatura final de cura de aproximadamente 175°C).Conjunto de moldagem

[0144] Sobre duas placas metálicas de aproximadamente 355 mm2 com cortes angulados numa borda é presa em cada DUOFOIL™ (~330 mm x 355 mm x aproximadamente 0,38 mm). Coloca-se uma barra espaçadora em U de aproximadamente 3,05 mm de espessura e tubulação de borracha de silicone com aproximadamente 3,175 mm de ID x aproximadamente 4,75 mm de OD (usada como gaxeta) entre as placas e o molde é mantido fechado com grampos C. O molde é pré-aquecido em forno a 65°C antes de usá-lo. O mesmo processo de molde pode ser adaptado para vazamentos com placas metálicas menores bem como o uso de barras espaçadoras em U mais espessas com um ajuste apropriado na tubulação de borracha de silicone que funciona como uma gaxeta.

Exemplo 19

[0145] Neste exemplo, cura-se uma formulação da presente invenção (formulação do Exemplo 1) para formar um compósito de epóxi e depois o compósito de epóxi é eletrorrevestido com uma camada de cobre de acordo com um procedimento geral de eletrodeposição e descrito na Tabela IV como se segue. Procedimento geral de eletrodeposição

[0146] O processo usado para eletrorrevestir o substrato de compósito de resina epóxi da presente invenção pode incluir uma variedade de técnicas para tornar a superfície receptiva à aplicação de metalização. Tipicamente, substratos de epóxi podem ser metalizados por um processo que primeiramente envolve exposição, sequencialmente a uma composição contendo materiais, aumentando o grau de ataque numa etapa subsequente de decapagem, depois a uma etapa de decapagem e depois a uma etapa que remove substancialmente resíduos da etapa de decapagem.

[0147] A primeira etapa, frequentemente referida como “intumescimento com solvente”, emprega um “intumescedor” que pode incluir materiais tais como solventes e/ou materiais alcalinos tais como hidróxidos de metais alcalinos. A segunda etapa, frequentemente referida como a etapa de “desengordurar” (do uso comum desta etapa de processo para remover materiais de epóxi residuais de superfícies de cobre, por exemplo, durante a fabricação de quadros de circuito impresso), emprega um “oxidante” que pode incluir componentes oxidantes fortes capazes de decapar o epóxi, tais como soluções alcalinas de permanganato. A terceira etapa contém materiais “neutralizadores” capazes de neutralizar resíduos do material oxidante, por exemplo, no caso de permanganato, composições tais como soluções ácidas contendo peróxido de hidrogênio, ou hidroxilaminas. Para materiais de epóxi que são particularmente resistentes quimicamente estas três etapas podem ser repetidas uma ou mais vezes para aumentar o grau de decapagem a fim de aumentar a aderência das metalizações aplicadas subsequentemente.

[0148] Nos exemplos da presente invenção, um substrato de compósito de resina epóxi é eletrorrevestido usando uma série se primeira, segunda e terceira etapas tal como se descreveu acima. Tipicamente, aplicam-se os materiais intumescedor, oxidante e neutralizador no substrato numa determinada temperatura e por um período de tempo predeterminado seguido por uma etapa de enxague entre estas três etapas de aplicação química (por exemplo, Etapas 1-3). Estas séries de três etapas são executadas em sequência por qualquer número desejado de repetições, por exemplo, três vezes (Etapas 1-9) tal como mostrado na Tabela IV.

[0149] Após as etapas de decapagem, pode-se aplicar um material catalítico (muito comumente, um material de estanho e paládio coloidal) na superfície do substrato. Antes da aplicação do material catalítico, a superfície pode ser vantajosamente tratada numa solução contendo um ou mais aditivos que promover a adsorção subsequente do material coloidal. Além disso, imediatamente antes da peça ser introduzida na solução catalítica, é prática comum imergir a peça numa solução contendo uma mistura semelhante de componentes presentes na composição contendo coloide com exceção do próprio material coloidal, a fim de aumentar a vida de banho da solução contendo coloide.

[0150] Nos exemplos da presente invenção após decapagem, submete-se o substrato de compósito de resina epóxi a uma etapa de condicionamento (Etapa 10), a uma etapa de microdecapagem (Etapa 11), e a uma etapa de pré-imersão (Etapa 12) antes de usar um catalisador (Etapa 13) tal como se descreveu acima. Estas etapas de tratamento são executadas numa determinada temperatura e por um período de tempo predeterminado seguido por uma etapa de enxague entre estas etapas de aplicação (por exemplo, Etapas 10-13) tal como mostrado na Tabela IV.

[0151] Após tratamento numa composição catalítica, o substrato ou peça pode ser tratada com uma chamada composição de aceleração ou, como mostrado na Tabela IV, introduzida diretamente num banho de metalização sem eletrólise (Etapa 14) projetado para operar sem qualquer etapa intermediária entre o banho de catalisador e a metalização sem eletrólise. Pode-se usar um número de diferentes composições de metalização sem eletrólise para aplicar uma camada de metalização inicial aderente que seja suficientemente espessa e durável para permitir a aplicação subsequente de uma camada metálica mais espessa, quer sem eletrólise ou, como mostrado na Tabela IV, por deposição eletrolítica (Etapa 14) (devido à taxa mais elevada atingível tipicamente por processos eletrolíticos).

[0152] Após metalização sem eletrólise (Etapa 14), pode-se secar a peça (Etapa 15) e depois a peça pode ser cozida (Etapa 16) a fim de melhorar a aderência da metalização. A etapa de cozimento pode ser executada em temperaturas na faixa de 80°C a 150°C em intervalos de tempo de 0 minuto a 200 minutos. Os benefícios da etapa de cozimento podem depender da composição específica do material a ser metalizado.

[0153] Após uma etapa de imersão em ácido (Etapa 17) e de uma etapa de galvanoplastia (Etapa 18) de acordo com a sequência de processo descrita na Tabela IV, o depósito eletrogalvanizado, que é uniforme e mostra excelente lisura e aderência ao substrato, é testado para força de aderência, por exemplo, usando o procedimento geral descrito em ASTM B- 533, exceto que se usa uma largura de amostra de teste de 1 cm. As forças medidas para a largura de teste de 1 cm podem então ser convertidas para unidade de libra/polegada (lb/in) usando o fator de conversão numérica apropriado. Os valores de força medidos encontram-se entre cerca de 2,0 lb/in e cerca de 2,4 lb/in.

[0154] Nos exemplos da presente invenção, o compósito eletrorrevestido resultante tem nivelada e lisa de uma camada de cobre eletrorrevestido e pode conter uma camada de prata eletrodepositada adicional. Medidas de força de esfoliação no compósito de epóxi eletrorrevestido com cobre foram executadas de acordo com ASTM B-533 exceto que se usa uma largura de amostra de teste de 1 cm.

Exemplo 20 e Exemplo Comparativo CFabricação de protótipo de filtro de RF e procedimentos de teste

[0155] Preparam-se duas caixas protótipos de filtro de RF (Exemplo 20 e Exemplo Comparativo C) como se segue.

[0156] A composição do Exemplo 1 foi moldada num bloco e subsequentemente usinada numa caixa retangular aberta de aproximadamente 58 mm de comprimento x 35 mm de largura x 29 mm de profundidade com uma espessura de parede de aproximadamente 2 mm (este Exemplo 20 da presente invenção). Moldou-se também uma placa de cobertura com a composição do Exemplo 1 com uma forma tal que a tampa se ajusta com uma tampa para a caixa e seja fixada firmemente com parafusos. A caixa e a placa de cobertura foram revestidas com um revestimento de cobre sem eletrólise sob um revestimento de prata a fim de criar uma superfície eletrocondutora.

[0157] Uma caixa de Al ou de liga de Al e placa de cobertura de tamanho semelhante também foram revestidas como um exemplo comparativo (Exemplo Comparativo C). Ambas as caixas revestidas (Exemplo 19 e Exemplo Comparativo C) foram usadas para fabricar dispositivos de filtro de RF contendo um único ressoador e dois conectores.

[0158] Executou-se o teste dos dois protótipos acima, Exemplo 20 e Exemplo Comparativo C, utilizando um analisador vetorial de rede e câmara de temperatura, e a Tabela V descreve os resultados de teste. O protótipo da presente invenção (Exemplo 20) exibiu uma vantagem em relação ao protótipo comparativo (Exemplo Comparativo C) em termos de perda de inserção e fato de qualidade de carga em temperatura ambiente (cerca de 25°C). Os protótipos também foram aquecidos a 65°C, e o protótipo da presente invenção (Exemplo 20) exibiu menor variação de frequência que o protótipo comparativo (Exemplo Comparativo C) determinado por observação visual.Tabela V - Resultados de teste de protótipo de compósito de

Claims (14)

1. Processo para preparar um material compósito curado para uso num dispositivo de telecomunicação, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:(a) prover uma composição de resina epóxi termofixa curável compreendendo:(i) pelo menos uma resina epóxi;(ii) pelo menos um agente de cura compreendendo um copolímero em bloco de poliéter anfifílico, uma borracha núcleo- película, um elastômero de butadieno/acrilonitrila terminado com carboxila, ou misturas dos mesmos;(iii) pelo menos um endurecedor; e(iv) pelo menos uma carga;(b) curar a composição de resina epóxi termofixa curável da etapa (a) para formar um compósito curado; sendo que a composição de resina epóxi termofixa curável em resposta à cura provê um produto compósito curado com um balanço de propriedades compreendendo Tg, coeficiente de expansão térmica, condutividade térmica, resistência à chama, resistência à tração, e tendo uma densidade menor que 2,7 g/cm3; e(c) revestir pelo menos uma porção da superfície do compósito curado da etapa (b) com uma camada metálica eletricamente condutora para formar um revestimento metalizado sobre pelo menos uma porção da superfície do compósito curado.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o agente de cura compreender um copolímero em blocos de poliéter anfifílico contendo pelo menos um segmento de bloco miscível em resina epóxi e pelo menos um segmento de bloco imiscível em resina epóxi; sendo que o segmento de bloco miscível compreende pelo menos uma estrutura de poliéter; e sendo que o segmento de bloco imiscível compreende pelo menos uma estrutura de poliéter.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a composição de resina epóxi termofixa curável incluir um composto reagente retardante de chama ou um aditivo retardante de chama.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a composição de resina epóxi termofixa curável ter uma viscosidade complexa a 80°C de menos que 200.000 mPas.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de a composição de resina epóxi termofixa curável em resposta à cura prover um produto curado com um balanço de propriedades compreendendo uma temperatura de transição vítrea de 100°C a 300°C; um coeficiente de expansão térmica de 0 ppm/°C a 80 ppm/°C numa temperatura de -50°C a 80°C; uma resistência à tração de 35 MPa a 250 MPa; uma condutividade térmica de 0,2 W/m-K a 300 W/m-K; e uma densidade de 1,2 g/cm3 a 2,7 g/cm3, como medido por ASTM D-792.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a composição de resina epóxi termofixa curável incluir uma carga, e sendo que a carga compreende uma carga termicamente condutora.

7. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a composição de resina epóxi termofixa curável incluir uma carga, e sendo que a carga compreende um quartzo tratado com epóxi-silano.

8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a concentração da carga variar de mais que 35 por cento em peso a 90 por cento em peso.

9. Produto curado, formado a partir da composição de resina epóxi termofixa curável, obtida pelo processo definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de apresentar um balanço de propriedades compreendendo uma temperatura de transição vítrea de 100°C a 300°C; um coeficiente de expansão térmica de 0 ppm/°C a 80 ppm/°C numa temperatura de -50°C a 80°C; uma resistência à tração de 35 MPa a 250 MPa; uma condutividade térmica de 0,2 W/m-K a 300 W/m-K; e uma densidade de 1,2 g/cm3 a 2,7 g/cm3, como medido por ASTM D792.

10. Produto curado, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o produto curado incluir um revestimento metálico sobre pelo menos uma porção da superfície do produto curado.

11. Produto curado, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender um material compósito metalizado.

12. Produto curado, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender um filtro de cavidade de radiofrequência, um dissipador de calor, ou um invólucro para componentes eletrônicos.

13. Produto curado, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender um dissipador de calor.

14. Produto curado, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender um invólucro para componentes eletrônicos.

Images