ES2612236T3 - Resinas epoxídicas con alta estabilidad y tenacidad - Google Patents

Abstract

Composición de resina epoxídica que comprende: (a) una resina de poliepóxido; (b) un agente de extensión de cadena que comprende al menos un compuesto de fórmula general (III) o (V): OH-A-OH (III) R2O-A-OR2 (V) en las que A es un grupo que tiene la fórmula (IV)**Fórmula** en la que Z es hidrógeno, metilo o fenilo; y A1 representa un grupo orgánico requerido para completar un residuo aromático y R2 es un grupo alquilo funcionalizado con epoxi que tiene de 1 a 6 átomos de carbono; (c) un agente de aumento de la tenacidad; (d) un agente de curado; y opcionalmente (e) un compuesto de bisfenol.

Description

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La composición de resina epoxídica también contiene un agente de extensión de cadena. El agente de extensión de 10 cadena de la presente divulgación incluye un compuesto de fórmula general (III):

OH-A-OH (III)

en la que A es un grupo que tiene la fórmula (IV) 15

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en la que Z es hidrógeno, metilo o fenilo; y A1 representa un grupo orgánico requerido para completar un residuo aromático.

20 Los residuos aromáticos completados por A1; es decir residuos aromáticos formados por A1 junto con los átomos de carbono unidos indicados en la fórmula (IV), incluyen fenilo, difenilmetano (es decir, fenilmetilfenilo), bifenilo (es decir, bifenililo), difenilmetano sustituido en el grupo metano (es decir, en el átomo de carbono del metano) con uno o dos grupos alquilo C1 -C4 (es decir, fenildi(alquil C1 -C4)metilfenilo), difenilcetona (es decir, benzoilfenilo) o

25 difenilsulfona (es decir, fenilsulfonilfenilo). En algunas realizaciones, A es un grupo que tiene la fórmula:

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En una realización, la resina de poliepóxido, el componente de benzofurano-diol y/o el componente de diepóxido de benzofurano y el agente de aumento de la tenacidad se combinan con un agente de curado adecuado y son útiles como resinas de matriz de material compuesto. Pueden prepararse productos preimpregnados (prepregs) mediante la inmersión de una cinta de fibras de refuerzo continuas en una disolución de la resina (en forma monomérica o polimérica) y luego el devanado de esto sobre un tambor para formar una lámina de preimpregnación unidireccional de longitud igual a la circunferencia del tambor. También podrían usarse otros métodos de preimpregnación bien conocidos por los expertos en la técnica, tales como métodos de fusión en caliente. Entonces se evapora el disolvente del producto preimpregnado sobre el tambor o en un horno. La lámina de preimpregnación parcial o completamente secada se corta entonces en trozos más pequeños que se apilan en la configuración deseada y luego se consolidan para dar un material laminado mediante la aplicación de calor y presión. El procedimiento de laminación también sirve para curar la resina. Normalmente, el material laminado se consolida (se funde y se hace que esté libre de huecos) a una temperatura por debajo de la cual el curado es rápido. Una vez consolidado, se eleva la temperatura para realizar el curado. Después de la laminación, la pieza a menudo se cura posteriormente de manera independiente a una temperatura todavía mayor en un horno.

Las composiciones de resina epoxídica novedosas de la presente divulgación también son útiles como adhesivos de alta temperatura. Normalmente, la composición de resina puede aplicarse a cualquiera o a ambas superficies adheridas como un producto preimpregnado de tejido de vidrio, una disolución de resina (en forma monomérica o polimérica) o una película de resina. Entonces se consolida el conjunto y se cura con calor y presión de manera similar a la usada para formar los materiales compuestos descritos anteriormente.

Además, existen numerosos usos para las composiciones de resina epoxídica de la presente divulgación, tales como en aplicaciones de electrónica. Por ejemplo, pueden aplicarse desde disoluciones para formar capa(s) de planarización o dieléctrica(s) sobre obleas de silicio, o pueden usarse para encapsular dispositivos electrónicos. La(s) capa(s) o encapsulantes aplicados pueden secarse y curarse entonces para formar una película termoestable, estable de manera termooxidativa.

En otra realización, con el fin de lograr un curado más rápido y/o más completo, la mezcla combinada que puede obtenerse a partir de la resina de poliepóxido, el componente de benzofurano-diol y/o el componente de diepóxido de benzofurano y el agente de aumento de la tenacidad según la presente divulgación en combinación con los agentes de curado mencionados, también puede calentarse a de 50ºC a 300ºC durante un periodo de tiempo de una duración apropiada. Pueden usarse ciclos de calentamiento, tales como, 50ºC durante aproximadamente 0,251 hora, de 150ºC a 200ºC durante aproximadamente 0,5-2 horas, y de 175ºC a 250ºC durante aproximadamente 15 horas.

En algunas realizaciones, puede preferirse hacer reaccionar la totalidad del agente de extensión de cadena con la resina de poliepóxido antes de iniciarse el curado. Esto dependerá, en parte, del porcentaje de agente de extensión de cadena que vaya a incorporarse.

Por tanto, tal como se indicó anteriormente, las composiciones de resina epoxídica de la presente divulgación son adecuadas para su uso en una variedad de aplicaciones, por ejemplo, en el campo de los materiales compuestos tales como en la fabricación de piezas coladas o de productos preimpregnados, en el campo de la electrónica tales como composiciones de encapsulado y moldeo, en procedimientos de laminación, como adhesivos y en protección de superficies tal como un recubrimiento para una tubería o un recipiente.

En otra realización, la presente divulgación proporciona un método de unión de al menos dos sustratos entre sí, que incluye:

a) proporcionar una composición de resina epoxídica que comprende: (i) una resina de poliepóxido; (ii) un componente de benzofurano-diol; un componente de diepóxido de benzofurano o una mezcla de los mismos tal como se describió anteriormente; (iii) un agente de aumento de la tenacidad; y (iv) un agente de curado;

b) aplicar la composición de resina epoxídica a al menos una superficie de uno o más de los sustratos; y

c) acoplar de manera coincidente las superficies de los sustratos que van a unirse entre sí permitiendo que la composición que ha de curarse forme un enlace entre las mismas.

Los sustratos que han de adherirse pueden sujetarse para mayor firmeza durante el curado en aquellas instalaciones en las que podría esperarse el movimiento relativo de los sustratos. Por ejemplo, para adherir dos superficies de sustrato, se aplica una cantidad adherente de la composición de resina epoxídica a al menos una superficie, preferiblemente a ambas superficies, y las superficies se ponen en contacto con la composición entre las mismas. La lisura de las superficies y su holgura determinarán el grosor de película requerido para una unión óptima. La composición de resina epoxídica puede aplicarse a una o más superficies de los sustratos, antes de, de manera posterior a, o simultáneamente con el agente de curado, a un grosor deseado mediante métodos bien conocidos por los expertos en la técnica, tales como, pulverización, inmersión, cepillado, pintado, recubrimiento con

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Claims (1)

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