Composición de resina epoxi.

Una composición de resina epoxi curada que comprende un producto de reacción de una resina epoxi y un modificador de impacto oligomérico y/o polimérico que comprende un residuo de al menos un ácido graso dimérico y/o un diol graso dimérico y en la que dicha resina curada contiene dominios y/o partículas de fases separadas que comprenden el modificador de impacto.

Composición de resina epoxi Campo de la invención La presente invención se refiere a una composición que comprende una resina epoxi y un modificador de impacto y en particular al uso de la misma como un adhesivo.

Antecedentes Las resinas epoxi se usan ampliamente en muchas aplicaciones industriales. Las resinas epoxi tienen buena resistencia térmica y química, además de las propiedades eléctricas y mecánicas que permiten su uso, en particular, como un adhesivo en un amplio intervalo de sustratos. Las resinas epoxi son particularmente útiles en la microelectrónica. Una aplicación tal es un adhesivo de fijación de chips para unir un chip o troquel a un soporte o a una placa base sin embargo, en algunas aplicaciones las resinas epoxi son generalmente demasiado frágiles, careciendo de la flexibilidad requerida, por ejemplo, para hacer frente a la ciclación térmica. La flexibilidad puede conferirse a una resina epoxi incorporando un modificador de impacto. Se describen materiales adecuados en el documento US-6242513-B (columna 5, líneas 35-62) . Se prefieren particularmente cauchos sintéticos líquidos tales como copolímeros de polibutadieno, especialmente en aplicaciones de microelectrónica. Por desgracia, los componentes de gomas sintéticas pueden ser tóxicos y es preferible no usar estos materiales por razones medioambientales. Además, la captación de humedad de un adhesivo epoxi que contiene caucho sintético puede ser un problema que puede conducir a inestabilidad térmica o a "comportamiento similar al de las palomitas de maíz" del dispositivo electrónico completado. Tales materiales pueden también sufrir de contaminación iónica por iones de metales alcalinos e iones cloruro lo que puede dar como resultado la corrosión de los componentes eléctricos.

Sumario de la invención Ahora los autores de la presente invención han descubierto sorprendentemente una composición de resina epoxi que reduce o supera sustancialmente al menos uno de los problemas mencionados anteriormente.

De acuerdo con ello, la presente invención proporciona una composición de resina epoxi curada que comprende un producto de reacción de una resina epoxi y un modificador de impacto oligomérico y/o polimérico que comprende un residuo de al menos un dímero de ácido graso y/o un dímero de diol graso y en el que dichas resinas curadas contienen dominios y/o partículas de fases separadas que comprenden el modificador de impacto.

La invención también proporciona un prepolímero que comprende un producto de reacción de una resina epoxi y un modificador de impacto oligomérico y/o polimérico que comprende un residuo de al menos un ácido graso dimérico y/o un diol graso dimérico, estando compuesto dicho prepolímero en el intervalo desde el 40 hasta el 80 % en peso de la resina epoxi y del 20 a 60% en peso del modificador de impacto, en el que el contenido de residuo ácido graso dimérico y/o el contenido de residuo de diol graso dimérico en el modificador de impacto está comprendido en el intervalo del 15 al 50 % en peso.

La invención proporciona adicionalmente una composición de resina epoxi curable al calor que comprende una resina epoxi y/o un modificador de impacto oligomérico o polimérico que comprende un residuo de al menos un ácido graso dimérico y/o un diol graso dimérico y que es capaz de separación de fases durante el curado para formar dominios y/o partículas de fases separadas que comprenden el modificador de impacto.

La invención proporciona adicionalmente el uso de una composición de resina epoxi curable al calor que comprende una resina epoxi y un modificador de impacto polimérico que comprende un residuo de al menos un ácido graso dimérico y/o un diol graso dimérico y que es capaz de separación de fases durante el curado para formar dominios y/o partículas de fases separadas que comprenden el modificador de impacto.

La invención proporciona adicionalmente una composición adhesiva de ensamblaje electrónico curable al calor que comprende una resina epoxi y un modificador de impacto oligomérico y/o polimérico que comprende un residuo de al menos un ácido graso dimérico y/o un diol graso dimérico y que es capaz de separación de fases durante el curado para formar dominios y/o partículas de fases separadas que comprenden el modificador de impacto.

La invención todavía proporciona adicionalmente una placa base que comprende un chip o troquel unido por una composición de resina epoxi curada que comprende un producto de reacción de una resina epoxi y un modificador de impacto oligomérico y/o polimérico que comprende un residuo de al menos un ácido graso dimérico y/o un diol graso dimérico y en el que dicha resina curada contiene dominios y/o partículas de fases separadas que comprenden el modificador de impacto.

La invención aún proporciona adicionalmente un procedimiento para formar una composición de resina epoxi curable al calor que comprende una resina epoxi y un modificador de impacto polimérico que comprende un residuo de al menos un ácido graso dimérico y/o un diol graso dimérico y que es capaz de separación de fases durante el curado para formar dominios y/o partículas de fases separadas que comprenden el modificador de impacto, procedimiento que comprende:

(i) hacer reaccionar el modificador de impacto con una primera resina epoxi

para formar un prepolímero y

(ii) mezclar el prepolímero con una segunda resina epoxi.

La resina epoxi preferentemente contiene más de un grupo 1, 2-epoxi por molécula. Tales epóxidos se conocen bien en la técnica y se describen en Y. Tanaka, "Synthesis and Characteristics of Epoxides", En C. A. May, ed., Epoxy Resins Chemistr y and Technology (Marcel Dekker, 1988) . Pueden ser grupos saturados o insaturados alifáticos, cicloalifáticos, o heterocíclicos y puede ser monoméricos o poliméricos en la naturaleza. El peso por epóxido de tales resinas está preferentemente en el intervalo de desde 100 hasta 2.000.

Resinas epoxi adecuadas son los poliéteres de glicidilo de fenoles polihídricos que se derivan de una epihalohidrina, por ejemplo epiclorhidrina y un fenol polihídrico. Ejemplos de tales fenoles polihídricos incluyen resorcinol, hidroquinona, bis (4-hidroxifenil) -2, 2-propano ("bisfenol A") , 4, 4'-dihidroxibenzofenona, bis (4-hidroxifenil) -1, 1-etano, bis (4-hidroxifenil) -1, 1-isobutano, bis (4-hidroxifenil) -2, 2-butano, bis (2-dihidroxinaftil) metano, floroglucinol y bis (4hidroxifenil) sulfona. Otros fenoles polihídricos incluyen resinas novolac que contienen más de dos restos de fenoles, opcionalmente sustituidos, unidos por puentes de metileno, además de compuestos fenólicos halogenados.

Otras resinas epoxi incluyen poliéteres de glicidilo de alcoholes polihídricos preparados haciendo reaccionar un alcohol polihídrico con una epihalohidrina usando un catalizador ácido de Lewis, por ejemplo trifluoruro de boro, seguido por tratamiento con un agente deshidrogenante alcalino. Alcoholes polihídricos adecuados incluyen glicerina, etilenoglicol, propilenoglicol, dietilenoglicol, hexanodiol, hexanotriol, trimetilolpropano, trimetiloletano y pentaeritritol.

Resinas epoxi adicionales son ésteres glicidilo de ácidos policarboxílicos derivados de una epihalohidrina y un ácidopolicarboxílico. Ícidos policarboxílicos adecuados incluyen ácido ftálico, anhídrido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido tetrahidroftálico, anhídrido hexahidroftálico, ácido adípico, ácidos grasos dimerizados y ácidos dibásicos fabricados a partir de un ácido graso insaturado y ácido acrílico.

Las resinas epoxi más preferidas son poliéteres de glicidilo de fenoles polihídricos, particularmente los poliéteres de glicidilo de bisfenol A, los éteres de diglicidilo avanzados de bisfenol-A, los éteres de diglicidilo de bisfenol-F, óxido de estireno, óxido de ciclohexeno y los éteres de glicidilo de fenol y otros alquilfenoles. Se prefieren particularmente éteres de diglicidilo de bisfenol-A y los éteres de diglicidilo avanzados de bisfenol-A, y especialmente los éteres de diglicidilo avanzados de bisfenol-A.

Las resinas epoxi preferentemente tienen un peso molecular numérico medio en el intervalo entre 800 a 6.000, más preferentemente 1.000 a 3.000, particularmente 1.200 a 2.000 y especialmente 1.400 a 1.600.

El modificador de impacto usado en la presente invención comprende y/o se forma a partir de al menos un ácido graso dimérico y/o un diol graso dimérico y/o un equivalente de los mismos. El término ácido graso dimérico se conoce... [Seguir leyendo]

1. Una composición de resina epoxi curada que comprende un producto de reacción de una resina epoxi y un modificador de impacto oligomérico y/o polimérico que comprende un residuo de al menos un ácido graso dimérico y/o un diol graso dimérico y en la que dicha resina curada contiene dominios y/o partículas de fases separadas que comprenden el modificador de impacto.

2. Una composición de acuerdo con la reivindicación 1 en la que el modificador de impacto se selecciona a partir de poliésteres, poliamidas, poliesteramidas, poliuretanos y mezclas de los mismos.

3. Una composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2 en la que el modificador de impacto comprende poliéster.

4. Una composición de acuerdo con la reivindicación 3 en la que el poliéster tiene un peso molecular numérico medio en el intervalo 800 a 6.000.

5. Una composición de acuerdo con la reivindicación 3 o la reivindicación 4 en la que el poliéster se forma a partir de por ácidos grasos diméricos y ácidos grasos no diméricos en la que la proporción de ácidos grasos diméricos frente a ácidos grasos no diméricos está en el intervalo desde el 30 al 70 %:30 al 70 % en peso de los ácidos dicarboxílicos totales.

6. Una composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5 en la que el poliéster se forma a partir de ácidos grasos diméricos, ácido adípico y al menos un diol que tiene un peso molecular en el intervalo desde 50 hasta 650.

7. Una composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en la que el modificador de impacto está compuesto en el intervalo desde el 15 hasta el 50 % en peso de residuos de ácidos grasos diméricos y/o de residuos de dioles grasos diméricos.

8. Una composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en la que la proporción en peso de resina epoxi:modificador de impacto está en el intervalo desde 1, 5 hasta 10:1.

9. Una composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes que comprende un producto de reacción de una resina epoxi y un prepolímero en la que el prepolímero comprende el producto de reacción de una resina epoxi y el modificador de impacto oligomérico y/o polimérico.

10. Una composición de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes en la que los dominios y/o las partículas tienen un diámetro de partícula promedio en el intervalo desde 0, 4 hasta 7 !m.

11. Una composición de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes en la que los dominios y/o las partículas tienen una proporción de alargamiento en el intervalo de 0, 7 a 1, 3:1 y un diámetro de partícula promedio en el intervalo desde 0, 8 hasta 5 ìm.

12. Un prepolímero que comprende un producto de reacción de una resina epoxi y un oligómero y/o modificador de impacto polimérico que comprende un residuo de al menos un ácido graso dimérico y/o un diol graso dimérico, estando compuesto dicho prepolímero en el intervalo desde el 40 hasta el 80 % en peso de la resina epoxi y del 20 al 60 % en peso del modificador de impacto, en el que el contenido de residuo de ácido graso dimérico y/o de residuo de ácido graso dimérico en el modificador de impacto está comprendido en el intervalo desde el 15 hasta el 50 % en peso.

13. Una composición de resina epoxi curable al calor que comprende una resina epoxi y/o un modificador de impacto oligomérico o polimérico que comprende un residuo de al menos un ácido graso dimérico y/o un diol graso dimérico y que es capaz de separación de fases durante el curado para formar dominios y/o partículas de fases separadas que comprenden el modificador de impacto.

14. El uso de una composición de resina epoxi curable al calor que comprende una resina epoxi y un modificador de impacto oligomérico y/o polimérico que comprende un residuo de al menos un ácido graso dimérico y/o un diol graso dimérico y que es capaz de separación de fases durante el curado para formar dominios y/o partículas de fases separadas que comprenden el modificador de impacto como un adhesivo.

15. Una composición adhesiva de ensamblaje electrónico curable al calor que comprende una resina epoxi y un modificador de impacto oligomérico y/o polimérico que comprende un residuo de al menos un ácido graso dimérico y/o un diol graso dimérico y que es capaz de separación de fases durante el curado para formar dominios y/o partículas de fases separadas que comprenden el modificador de impacto.

16. Una placa base que comprende un chip o troquel unido por una composición de resina epoxi curada que comprende un producto de reacción de una resina epoxi y un modificador de impacto oligomérico y/o polimérico que comprende un residuo de al menos un ácido graso dimérico y/o un diol graso dimérico y en el que dicha resina curada contiene dominios y/o partículas de fases separadas que comprenden el modificador de impacto.

17. Un procedimiento de formar una composición de resina epoxi curable al calor que comprende una resina epoxi y un modificador de impacto oligomérico y/o polimérico que comprende un residuo de al menos un ácido graso dimérico y/o un diol graso dimérico y que es capaz de separación de fases durante el curado para formar dominios y/o partículas de fases separadas que comprenden el modificador de impacto, procedimiento que comprende:

(i) hacer reaccionar el modificador de impacto con una primera resina epoxi para formar un prepolímero y (ii) mezclar el prepolímero con una segunda resina epoxi.

18. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 17 en el que el peso molecular de la primera resina epoxi es menor que el peso molecular de la segunda resina epoxi.