(57)【要約】  高周波フィルタ用途に有用な硬化複合材料を製造する方法であって、以下の工程：（ａ）（ｉ）少なくとも１種のエポキシ樹脂；（ii）少なくとも１種の強化剤；（iii）少なくとも１種の硬化剤；及び（iv）少なくとも１種の充填剤を含む、硬化性熱硬化性エポキシ樹脂組成物を用意する工程；（ｂ）工程（ａ）の硬化性熱硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させて硬化複合材料を形成する工程；ここで、硬化性熱硬化性エポキシ樹脂組成物は、硬化によって、Ｔｇ、熱膨張係数、引張強さ、熱伝導率、耐燃性を含む特性のバランスがとれ、しかも、２．７ｇ／ｃｃ未満の密度を有する硬化複合材料生成物をもたらす；及び（ｃ）工程（ｂ）の硬化複合材料の表面の少なくとも一部を導電性金属層でコーティングして硬化複合材料の表面の少なくとも一部に金属化コーティングを形成する工程を含む方法。硬化複合材料は、高周波フィルタ用途用の高周波キャビティフィルタ本体ハウジングとして有用である。
2015505333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信装置において使用するための硬化複合材料を製造する方法であって、以下の工程：
（ａ）（ｉ）少なくとも１種のエポキシ樹脂；
（ii）少なくとも１種の強化剤；
（iii）少なくとも１種の硬化剤；及び
（iv）少なくとも１種の充填剤；
を含む、硬化性熱硬化性エポキシ樹脂組成物を用意する工程、
（ｂ）工程（ａ）の硬化性熱硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させて硬化複合材料を形成する工程；ここで、硬化性熱硬化性エポキシ樹脂組成物は、硬化によって、Ｔｇ、熱膨張係数、熱伝導率、耐燃性、引張強さを含む特性のバランスがとれ、しかも、２．７ｇ／ｃｃ未満の密度を有する硬化複合材料生成物をもたらす；及び
（ｃ）工程（ｂ）の硬化複合材料の表面の少なくとも一部を導電性金属層でコーティングして硬化複合材料の表面の少なくとも一部に金属化コーティングを形成する工程；
を含む方法。
【請求項２】
前記強化剤が、両親媒性ポリエーテルブロックコポリマー、コアシェルゴム、カルボキシル末端ブタジエン−アクリロニトリルエラストマー、又はこれらの混合物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記強化剤が、少なくとも１つのエポキシ樹脂混和性ブロックセグメントと少なくとも１つのエポキシ樹脂不混和性ブロックセグメントを含む両親媒性ポリエーテルブロックコポリマーを含み、前記混和性ブロックセグメントが少なくとも１つのポリエーテル構造を含み、前記不混和性ブロックセグメントが少なくとも１つのポリエーテル構造を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記強化剤が、少なくとも１つのエポキシ樹脂混和性ブロックセグメントと少なくとも１つのエポキシ樹脂不混和性ブロックセグメントを含む両親媒性ポリエーテルブロックコポリマーを含み、前記エポキシ樹脂混和性ポリエーテルブロックセグメントがポリエチレンオキシドブロックを含み、前記エポキシ樹脂不混和性ポリエーテルブロックセグメントがポリブチレンオキシドブロックを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記強化剤の濃度が約０．１質量％〜約１０質量％である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記硬化剤が酸無水物硬化剤を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記強化剤の濃度が約０．５質量％〜約５０質量％である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記硬化性熱硬化性エポキシ樹脂組成物が、難燃剤反応物化合物（flame retardant reactant compound）又は難燃剤を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記難燃剤反応物化合物又は難燃剤が、臭素化ジグリシジルエーテル、有機リン化合物、アルミニウム三水和物、ポリリン酸アンモニウム、又はこれらの混合物を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記硬化性熱硬化性エポキシ樹脂組成物が、約８０℃で約２００，０００ｍＰａ・ｓ未満の複素粘度を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記硬化性熱硬化性エポキシ樹脂組成物が、硬化によって、約１００℃〜約３００℃のガラス転移温度、約−５０℃〜約８５℃の温度で約０ｐｐｍ／℃〜約８０ｐｐｍ／℃の熱膨張係数、約３５ＭＰａ〜約２５０ＭＰａの引張強さ、約０．２Ｗ／ｍ・Ｋ〜約３００Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率、及び約１．２ｇ／ｃｍ３〜約２．７ｇ／ｃｍ３の密度を含むバランスのとれた特性を有する硬化生成物をもたらす、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記硬化性熱硬化性エポキシ樹脂組成物が充填剤を含み、当該充填剤が熱伝導性充填剤を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記硬化性熱硬化性エポキシ樹脂組成物が充填剤を含み、当該充填剤がエポキシ−シランで処理された石英を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記充填剤の濃度が約３５質量％超乃至約９０質量％である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法により製造された硬化製品。
【請求項１６】
前記硬化生成物が、約１００℃〜約３００℃のガラス転移温度、約−５０℃〜約８５℃の温度で約０ｐｐｍ／℃〜約８０ｐｐｍ／℃の熱膨張係数、約３５ＭＰａ〜約２５０ＭＰａの引張強さ、約０．２Ｗ／ｍ・Ｋ〜約３００Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率、及び約１．２ｇ／ｃｍ３〜約２．７ｇ／ｃｍ３の密度を含むバランスのとれた特性を示す、請求項１５に記載の製品。
【請求項１７】
前記硬化製品が、当該硬化製品の表面の少なくとも一部の上に金属コーティングを含む、請求項１５に記載の製品。
【請求項１８】
前記硬化製品が金属化複合材料を含む、請求項１５に記載の製品。
【請求項１９】
高周波キャビティフィルタ、ヒートシンク、又は電子部品用の筐体を構成する、請求項１５に記載の製品。
【請求項２０】
ヒートシンクを構成する、請求項１５に記載の製品。
【請求項２１】
電子部品用の筐体を構成する、請求項１５に記載の製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、様々な用途、例えば移動通信用タワー通信設備コンポーネント、例えばラジオ周波数フィルタにおいて有用であることができる金属化エポキシ樹脂複合材料及び金属化エポキシ樹脂複合材料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
新しいサービスやユーザ数の増加をサポートし、無線システムをより高い周波数帯域にシフトさせるために、帯域幅の需要は世界的に毎年増加すると予想される。当業界では、電子機器を基地局からかかる基地局のセルタワーの上部に移動させる動向がある（すなわち、タワートップエレクトロニクス）。これは、セルタワーにアンテナ及びラジオリモートヘッドを設置し維持するために費用がかかる。従って、セルタワー及び関連設備の軽量インフラストラクチャが必要とされている。
【０００３】
高周波（ＲＦ）フィルタは、リモートラジオヘッド（ＲＲＨ）装置における重要な部品である。ＲＦフィルタは特定周波数の信号を除去するために使用される。かかるフィルタは、一般的に、複数の周波数帯域を組み合わせるか又は分離するために、デュプレクサ及びダイプレクサのためのビルディングブロックとして使用される。ＲＦフィルタは、異なる帯域で動作するシステム間の干渉を最低限に抑えるのに重要な役割を果たす。
【０００４】
ＲＦキャビティフィルタは、一般的に使用されているＲＦフィルタである。様々な設計と物理的な幾何学的形状のこれらのフィルタを作製するための１種の一般的なやり方は、アルミニウムを所望の構造にダイキャストするか、又はダイキャストプレフォームから最終的な形状に機械加工することである。ＲＦフィルタの一例は、引用により本明細書に援用する米国特許第７，８４８，６５８号に図示及び記載されている。現在のダイキャストアルミニウム技術はエネルギー集約的である（例えば、Reaction Injection Molding, Walter E. Becker, Ed., Van Nostrand-Reinhold, New York, 1979, 316 pp.に開示されているように、約７５００ＢＴＵ／立方インチ）。さらに、ダイキャストアルミニウムフィルターのアルミニウム密度は約２．７ｇ／ｃｃであり、部品の生産は、限られたダイ寿命を有するダイ成形用具及び集約的な労働を必要とする複雑な形状のキャビティデュプレクサフィルタのために、時間のかかる後機械加工（post-machining）を必要とする。
【０００５】
さらに、セルラータワーインフラストラクチャの上部コンポーネント及びそのサブコンポーネントの質量を低減するためのますますの小型化と運動のために、既存材料の熱膨張率（ＣＴＥ）及び性能に近い許容可能な熱膨張率及び性能を維持したまま、フィルタをより軽量にすることも望まれる（今日、アルミ製フィルタの質量は、その設計に依存して、一般的に、数ｋｇから約１５ｋｇ程度又はそれを超える）。
【０００６】
ＲＦキャビティフィルタ性能についての第１の重要なパラメータは、屋外条件（例えば、約−５０℃〜約８５℃）におけるＲＦキャビティフィルタのキャビティ寸法安定性である。フィルタ本体ハウジングを取り巻く環境の温度変動によって、より高いＣＴＥ材料ほど、その目標値からのＲＦキャビティフィルタのフィルタリング周波数を変えるのに十分な本体ハウジングのキャビティの形状及び大きさがより大きく変化し得るため、低ＣＴＥフィルタハウジング材料に比べて高ＣＴＥフィルタハウジング材料は望ましくない。ＲＦキャビティフィルタ性能についての第２の重要な要件は、フィルタ本体ハウジング材料の表面上の金属めっき（銅又は銀）の品質である。ＲＦ波は主に表皮深さ内のめっき金属層の表面上を伝わる。従って、めっきされた銅又は銀層上の任意の欠陥は、ＲＦ波との干渉を引き起こし、ＲＦフィルタリング性能を損なうか又はＲＦフィルタリング性能に悪影響を及ぼす。ＲＦキャビティフィルタ性能についての第３の重要な要件は、熱放散である。ＲＦキャビティフィルタは発熱する電子回路を備えているので、熱の蓄積は、装置の全体温度を上昇させ、ひいては長期信頼性及びデバイスの寸法安定性に影響を及ぼしうる。
【０００７】
米国特許第７,８４７,６５８号明細書には、高周波フィルタリング用途のための軽量な低熱膨張ポリマーフォームが開示されており、この特許は、発泡ポリマー及び金属被覆充填剤を使用する必要がある。
【０００８】
熱可塑性ポリマーＵＬＴＥＭ（登録商標）３４５２（４５％のガラス繊維と無機物充填ポリエーテルイミド）は、高周波システム（ＲＦＳ）を製造する際に使用することがこれまで提案された。ＵＬＴＥＭ（登録商標）３４５２のガラス転移温度（Ｔｇ）は２１７℃であり、ＵＬＴＥＭ（登録商標）３４５２のＣＴＥは本質的に異方的である。ＵＬＴＥＭ（登録商標）３４５２の異方的性質は、この材料は、動作温度条件（例えば約−５０℃〜約８５℃）で非線形変形しうるため、ＲＦキャビティフィルタ用途で使用する場合に課題を提起することが予測される。全方向での非線形な寸法変化は、適切な動作のためにフィルタを微調整することを非常に困難にする。
【０００９】
ＲＦキャビティフィルタ物品に加えて、ダイキャストアルミニウム又はその製造のために押出アルミニウムを使用する他の装置は、リモートラジオヘッドのヒートシンク装置である。リモートラジオヘッド用の典型的なヒートシンクは、例えば、以下のウェブサイト：http://www.ejlwireless.com/pdf/Huawei%20RRU3804%20DNA-I%202010%20TOC.pdf.に例示されている。ヒートシンク用の現在の材料は、銅熱スプレダーを有する押出又は鋳造アルミニウムである。
【００１０】
中実アルミニウムで作られ、質量低減のための望ましい候補であるさらに別の装置は、電子部品を囲んで保護するために使用される筐体であることができる。例えば、既知の筐体は、Ａｌｃａｔｅｌ−Ｌｕｃｅｎｔから市販されている、リモートラジオヘッドモデル９３４１  ＲＲＨ  ４０Ｗで使用される筐体（enclosure）である。一般的に、アルミニウム筐体の大きさ自体のために、アルミニウム筐体は重い部品である。筐体が機能的であるための要件の幾つかとして、筐体が、（１）落下試験に耐えるのに十分な良好な機械的特性を有し、（２）内部の電子機器からの良好な熱放散を提供し、（３）長い実用寿命のための良好な耐候性を有し、（４）良好なＵＶ耐性を提供し、（５）良好な耐燃性を提供することを必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第７,８４７,６５８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の一実施形態は、以下の工程を含む、例えば高周波フィルタ用途などの様々な用途に有用な硬化エポキシ複合材料を製造する方法に関する：
（ａ）（ｉ）少なくとも１種のエポキシ樹脂；
（ii）少なくとも１種の強化剤（toughening agent）；
（iii）少なくとも１種の硬化剤；及び
（iv）少なくとも１種の充填剤；
を含む、硬化性熱硬化性エポキシ樹脂組成物（curable thermoset epoxy resin composition）を用意する工程、
（ｂ）工程（ａ）の硬化性熱硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させて硬化複合材料を形成する工程；ここで、硬化性熱硬化性エポキシ樹脂組成物は、硬化によって、Ｔｇ、熱膨張係数、引張強さ、熱伝導率、耐燃性を含む特性のバランスがとれ、しかも、２．７ｇ／ｃｃ未満（＜）の密度を有する硬化複合材料生成物をもたらす；及び
（ｃ）工程（ｂ）の硬化複合材料の表面の少なくとも一部を導電性金属層でコーティングして硬化複合材料の表面の少なくとも一部に金属化コーティングを形成する工程。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の別の実施形態は、タワートップ電気通信用途のための、例えば高周波フィルタ用途、ヒートシンク用途、筐体又はこれらの組み合わせなどの様々な用途に有用な硬化エポキシ複合材料に関する。
【００１４】
本発明のさらに別の実施形態は、上記の硬化したエポキシ複合材料から製造された高周波フィルタ、ヒートシンク又は筐体に関する。
【００１５】
本発明のさらに別の実施形態は、上記高周波フィルタ、ヒートシンク又は筐体を製造する方法に関する。
本発明を説明するために、図面は、目下のところ好ましい本発明の実施形態を示す。しかし、本発明が図面に示される実施形態に限定されるものでないことが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、−５０℃から１００℃まで、次いで１００℃から−５０℃までの１０回の連続する温度サイクルの加熱部分で２５℃で熱機械分析により測定した、温度サイクリング前の周囲と比較した寸法変化のグラフ図である。
【図２】図２は、−５０℃から１００℃まで、次いで１００℃から−５０℃までの１０回の連続する温度サイクルの加熱部分で６５℃で熱機械分析により測定した、温度サイクリング前の周囲と比較した寸法変化のグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本明細書に記載の試験方法は、日付が試験方法番号で示されていない場合、本件の優先日の時点で最新の試験方法を参照されたい。試験方法への言及は、試験協会及び試験方法番号の両方を含む。以下の試験方法の略語及び識別子を本明細書において適用する：ＡＳＴＭは、ＡＳＴＭインターナショナルを指し、ＩＳＯは国際標準化機構を指す。
【００１８】
「及び／又は」は「及び、又は代わりとして」を意味する。特に断らない限り、全ての範囲は端点を含む。
その最も広い範囲において、本発明は、硬化性エポキシ樹脂組成物を硬化させて硬化エポキシ複合材料を形成することを含み、ここで、硬化性エポキシ樹脂組成物は、（ａ）少なくとも１種のエポキシ樹脂；（ｂ）少なくとも１種の強化剤、例えば両親媒性ポリエーテルブロックコポリマー、カルボキシル末端ブタジエン−アクリロニトリルエラストマー、又はコアシェルゴム；（ｃ）少なくとも１種の硬化剤；及び（ｄ）少なくとも１種の充填剤を含み、硬化性組成物から製造された硬化エポキシ樹脂複合材料を金属化することができ、最終的な金属化複合材料生成物は、高周波フィルタ、ヒートシンク又は電子部品筐体などの様々な用途において使用できる。
【００１９】
本発明のエポキシ樹脂配合物又は組成物は、硬化によって、ガラス転移温度、熱膨張係数、引張強さ、熱伝導率及び密度を含む特性のバランスがとれた硬化物をもたらす。
【００２０】
さらに、本発明の硬化生成物は、高ガラス転移エポキシ複合材料を含み、当該高ガラス転移エポキシ複合材料は、金属化コーティングの特性及びエポキシ複合材料の特性に悪影響を及ぼさずに金属化することができる。
【００２１】
本発明の一実施形態は、高周波キャビティフィルタ用途に有用な高Ｔｇエポキシ複合材料を含む。本発明のエポキシ樹脂組成物（以下でより詳細に論じる）の独特の特性及び利点のいくつかとしては、例えば、当該エポキシ樹脂組成物が、硬化前の加工を容易にする適度の複素粘度を有することが挙げられる。
【００２２】
本発明のエポキシ複合材料（以下でより詳細に論じる）の独特の特性及び利点のいくつかとしては、例えば、当該エポキシ複合材料が、改善されたガラス転移温度、密度、ＣＴＥ、熱伝導率、及び／又は引張強さを有すること；当該エポキシ複合材料が、当該複合材料の機械加工性及び当該複合材料の表面平滑性の向上の指標を与える非クラッキング性又は非チッピング性を示すこと；及び当該エポキシ複合材料が金属めっきされることが可能であることが挙げられる。
【００２３】
さらに、本発明は、液体エポキシ樹脂（ＬＥＲ）を使用し、そして、硬化前に、既知の粘性のある、固体粒子又は繊維入り熱可塑性ポリマーと比べて、ＲＦフィルタのモールド又は型（shape）の充填時により低い粘度及びより低い加工温度を有する充填剤入り熱硬化性システムを提供する。
【００２４】
高周波フィルタ用途に有用な本発明の硬化性又は熱硬化性樹脂組成物は、１種以上のエポキシ樹脂を含んでもよい。本発明において有用なエポキシ樹脂は、当該技術分野における任意の公知のエポキシ樹脂から選択することができ、単独で又は２種以上の組み合わせで用いることができる従来の及び市販のエポキシ樹脂を含んでもよい。例えば、本発明の硬化性組成物において有用なエポキシ樹脂の広範な列挙には、2004年12月04日にオンラインとなったthe Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; John Wiley & Sons, Inc.中のPhamらの「Epoxy Resins」に記載された及びそこで引用されている文献に記載されたエポキシド；Leeら, Handbook of Epoxy Resins（エポキシ樹脂のハンドブック）, McGraw-Hill Book Company, New York, 1967, 第2章, 第257-307頁及びそこで引用されている文献に記載されているエポキシド；May, C. A.編、Epoxy Resins: Chemistry and Technology（エポキシ樹脂：化学及び技術）, Marcel Dekker Inc., New York, 1988及びそこで引用されている文献に記載されているエポキシド；並びに米国特許第3,117,099号に記載されているエポキシドが挙げられる。これらの文献は全て引用により本明細書に援用する。
【００２５】
本明細書で開示する組成物のためのエポキシ樹脂を選択する際に、最終製品の特性だけを考慮すべきでなく、樹脂組成物の加工に影響を及ぼし得る粘度及び他の特性も考慮すべきである。一実施形態において、本発明において有用な特に好適なエポキシ樹脂は、多官能性アルコール、ポリグリコール類、フェノール類、脂環式カルボン酸、芳香族アミン類又はアミノフェノール類とエピクロロヒドリンとの反応生成物に基づくものである。本明細書に開示する組成物に有用な他の好適なエポキシ樹脂としては、エピクロロヒドリンとｏ−クレゾールとの反応生成物、エピクロロヒドリンとフェノールノボラックとの反応生成物が挙げられる。別の実施形態において、エポキシ樹脂組成物の製造のために本発明において有用なエポキシ樹脂は、市販の製品、例えば、Ｄ．Ｅ．Ｒ．（登録商標）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．Ｎ．（登録商標）４２５、Ｄ．Ｅ．Ｎ．４３１、Ｄ．Ｅ．Ｎ．４３８、Ｄ．Ｅ．Ｒ．５４２、Ｄ．Ｅ．Ｒ．５６０、Ｄ．Ｅ．Ｒ．７３６、Ｄ．Ｅ．Ｒ．７３２又はそれらの混合物から選択することができる。Ｄ．Ｅ．Ｒ．樹脂は、ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー（The Dow Chemical Company）から市販されている。
【００２６】
本発明の硬化性エポキシ樹脂配合物中の化合物として有用なエポキシ樹脂のいくつかの非限定的な実施形態としては、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、テトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、パラ−アミノフェノールのトリグリシジル、エポキシノボラック、ジビニルアレーンジオキシド、又はそれらの混合物が挙げられる。
【００２７】
エポキシ樹脂の好ましい実施形態の例としては、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、テトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテル、又はビスフェノールＡジグリシジルエーテルとテトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテルの混合物が挙げられる。上記エポキシ樹脂のオリゴマーも本発明において有用であることができる。エポキシ樹脂の別の好ましい実施形態の例は、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルと、テトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテルと、ポリプロピレングリコールとエピクロルヒドリンとを反応させることによって調製されたグリシジルエーテルとの混合物であることができる。一実施形態において、硬化性エポキシ樹脂組成物は、例えば、高周波フィルタ用途に有用であることができる。
【００２８】
一般的に、本発明の組成物に使用されるエポキシ樹脂の少なくとも１種は、周囲温度（約２０℃〜２５℃）で、一実施形態において約１ｍＰａ・ｓ〜約１００，０００ｍＰａ・ｓの粘度、別の実施形態において約５ｍＰａ・ｓ〜約５０，０００ｍＰａ・ｓの粘度、さらに別の実施形態において約１０ｍＰａ・ｓ〜約２５，０００ｍＰａ・ｓの粘度、さらに別の実施形態において約１０ｍＰａ・ｓ〜約１０，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有する。
【００２９】
本発明の硬化性組成物に使用されるエポキシ樹脂の濃度は、エポキシ樹脂と共に使用される硬化剤に依存することがある。一般的に、エポキシ樹脂の濃度は、組成物の全質量を基準として、一実施形態において約２質量パーセント（ｗｔ％）〜約６０ｗｔ％、別の実施形態において約４ｗｔ％〜約４６ｗｔ％、さらに別の実施形態において約５ｗｔ％〜約３７ｗｔ％、さらに別の実施形態において約５ｗｔ％〜約３０ｗｔ％、さらに別の実施形態において約７ｗｔ％〜約３０ｗｔ％、さらに別の実施形態において約１０ｗｔ％〜約２５ｗｔ％、さらに別の実施形態において約１２ｗｔ％〜約２３ｗｔ％、さらに別の実施形態において約５ｗｔ％〜約２０ｗｔ％、さらに別の実施形態において約１３ｗｔ％〜約２０ｗｔ％であることができる。
【００３０】
２種以上のエポキシ樹脂の混合物が本発明の組成物において使用される場合、例えば、第１のエポキシ樹脂と第２のエポキシ樹脂の混合物が使用される場合、第１のエポキシ樹脂は、使用される全エポキシの約１ｗｔ％〜９９ｗｔ％であることができ、第２のエポキシ樹脂と使用される他のさらなるエポキシ樹脂とで、必要とされる全エポキシの１００％までを構成する。例えば、本発明の組成物に使用されるエポキシ樹脂の混合物は、一実施形態において、第１のエポキシ樹脂としてのテトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテルと第２のエポキシ樹脂としてのビスフェノールＡジグリシジルエーテルの混合物が挙げられる。
【００３１】
一般的に、一実施形態において、テトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテルの量は、当該組成物に使用される全エポキシの少なくとも２０ｗｔ％であることができ、別の実施形態において当該組成物に使用される全エポキシの少なくとも３５ｗｔ％であることができ、別の実施形態において当該組成物に使用される全エポキシの少なくとも５０ｗｔ％であることができ、別の実施形態において当該組成物に使用される全エポキシの少なくとも５５ｗｔ％であることができる。エポキシ樹脂の上記混合物では、一般的に、
ビスフェノールＡジグリシジルエーテルの量は、一実施形態において当該組成物に使用される全エポキシの少なくとも８０ｗｔ％であることができ、別の実施形態において当該組成物において使用される全エポキシの少なくとも６５ｗｔ％であることができ、さらに別の実施形態において当該組成物において使用される全エポキシの少なくとも５０ｗｔ％であることができ、さらに別の実施形態において当該組成物において使用される全エポキシの少なくとも４５ｗｔ％であることができる。
【００３２】
本発明の硬化性樹脂組成物における強化剤の使用は、硬化性組成物を硬化させて硬化エポキシ複合材料を形成した場合に、典型的には、ＡＳＴＭ  Ｄ  ５０４５−９９試験法に従う臨界応力拡大係数Ｋ１ｃ及びＡＳＴＭ  Ｄ６３８試験法に従う破断点伸び（％）などの様々な方法により特徴付けられる改善された靱性をもたらす。本発明の硬化性樹脂組成物の改善された靭性に加えて、Ｔｇの減少なしで又はＴｇのほんのわずかな減少だけで（例えば、本発明の組成物が１つより多くのＴｇを示す場合、高い方のＴｇについて、約１５％未満のＴｇの減少、より好ましくは７．５％未満のＴｇの減少）、強化剤は、硬化複合材料の高いＴｇを保つために硬化性樹脂組成物に加えられてもよい。本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物から製造された硬化エポキシ樹脂複合材料に、穴をドリルで開ける、穴をタッピングする又は機械加工する場合、強化剤は、クラッキングの減少及び／又はチッピングの減少ももたらすことができる。１つの好ましい実施形態において、実質的なチッピングやクラックなしに、本発明のエポキシ複合材料製品にドリル加工又はタップ立てすることができる。
【００３３】
強化剤は、典型的には、有機ポリマー添加剤であり、当該有機ポリマー添加剤は、硬化したエポキシ樹脂において相分離する。本発明において有用な強化剤としては、例えば、ブロックコポリマー、両親媒性ブロックコポリマー、アクリルブロックコポリマー、カルボキシル末端ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＣＴＢＮ）、コアシェルゴム（ＣＳＲ）、線状ポリブタジエン−アクリロニトリルコポリマー、オリゴマーポリシロキサン、シリコーンポリエーテル、オルガノポリシロキサン樹脂、又はこれらの混合物が挙げられる。本発明において有用な他の強化剤としては、カルボキシル末端ポリブタジエン、ポリスルフィド系強化剤、アミン末端ブタジエンニトリルゴム、ポリチオエーテル、又はそれらの混合物が挙げられる。強化剤の使用及び機能は、例えば、上記で参照したHandbook of Epoxy Resins（エポキシ樹脂のハンドブック）及びEpoxy Resins: Chemistry and Technology（エポキシ樹脂：化学及び技術）に記載されている。さらに、本発明における使用に好適な強化剤は、米国特許第５，２６２，５０７号、第７，０８７，３０４号及び第７，０３７，９５８号明細書；並びに米国特許出願公開第２００５００３１８７０号及び第２００６０２０５８５６号明細書に記載されており、これらは全て本明細書に引用により援用する。本発明において強化剤として有用な両親媒性ブロックコポリマーは、例えば、国際公開第２００６／０５２７２５号；国際公開第２００６／０５２７２６号；国際公開第２００６／０５２７２７号；国際公開第２００６／０５２７２９号；国際公開第２００６／０５２７３０号；国際公開第２００５／０９７８９３号；米国特許第６，８８７，５７４号及び第７９２３０７３号明細書；及び米国特許出願公開第２００４０２４７８８１号明細書に開示されており、これらは全て本明細書に引用により援用する。
【００３４】
本発明において有用な強化剤の一実施形態としては、例えば、両親媒性ポリエーテルブロックコポリマー、コアシェルゴム、カルボキシル末端ブタジエンアクリロニトリルエラストマー、及び／又は他の不溶性／ゴム状添加剤が挙げられる。例えば、本発明において有用な両親媒性ポリエーテルブロックコポリマーとしては、ＦＯＲＴＥＧＲＡ（登録商標）１００が挙げられる。ＦＯＲＴＥＧＲＡ（登録商標）１００は、ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーから市販されているポリオール誘導体である。例えば、本発明において有用なコアシェルゴムとしては、ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーから市販されているＦＯＲＴＥＧＲＡ（登録商標）３０１が挙げられる。ＦＯＲＴＥＧＲＡ（登録商標）３０１では、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル中にコアシェルゴムが配合されたものであることができる。例えば、本発明において有用なカルボキシル末端ブタジエンアクリロニトリルエラストマーとしては、ＦＯＲＴＥＧＲＡ（登録商標）２０１が挙げられる。ＦＯＲＴＥＧＲＡ（登録商標）２０１は、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルとカルボキシル末端ブタジエンアクリロニトリルエラストマーの付加物を含み、ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーから市販されている。
【００３５】
本発明において有用な両親媒性ポリエーテルブロックコポリマーとしては、例えばエチレンオキシド（ＥＯ）などのアルキレンオキシドから誘導された少なくとも１つのエポキシ混和性ポリエーテルブロックセグメントと、例えばブチレンオキシド（ＢＯ）として知られている１，２−エポキシブタンなどのアルキレンオキシドから誘導された少なくとも１つのエポキシ不混和性ポリエーテルブロックセグメントを含む１種以上のポリエーテルブロックコポリマーが挙げられる。不混和性ブロックセグメントは、共重合して不混和性ブロックセグメントをもたらすＣ３またはより高炭素数の同族モノマーの混合物を含んでもよい。
【００３６】
エポキシ樹脂混和性ポリエーテルブロックセグメントの例としては、ポリエチレンオキシドブロック、プロピレンオキシドブロック、ポリ（エチレンオキシド−ｃｏ−プロピレンオキシド）ブロック、ポリ（エチレンオキシド−ｒａｎ−プロピレンオキシド）ブロック、又はそれらの混合物が挙げられる。好ましくは、本発明において有用なエポキシ樹脂混和性ポリエーテルブロックセグメントはポリエチレンオキシドブロックであることができる。
【００３７】
エポキシ樹脂不混和性ポリエーテルブロックセグメントの例としては、ポリブチレンオキシドブロック、１，２−エポキシヘキサンから誘導されたポリヘキシレンオキシドブロック、１，２−エポキシドデカンから誘導されたポリドデシレンオキシドブロック、又はこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。好ましくは、本発明において有用なエポキシ樹脂不混和性ポリエーテルブロックセグメントはポリブチレンオキシドブロックであることができる。
【００３８】
本発明の実施に使用できる両親媒性ポリエーテルブロックコポリマーとしては、例えば、ジブロックコポリマー、線状トリブロック、線状テトラブロック、他のマルチブロック構造、分岐ブロック構造又は星型ブロック構造が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３９】
本発明において有用な好適なブロックコポリマーの好ましい例としては、両親媒性ポリエーテルジブロックコポリマー、例えば、ポリ（エチレンオキシド）−ｂ−ポリ（ブチレンオキシド）（ＰＥＯ−ＰＢＯ）など、又は両親媒性ポリエーテルトリブロックコポリマー、例えば、ポリ（エチレンオキシド）−ｂ−ポリ（ブチレンオキシド）−ｂ−ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ−ＰＢＯ−ＰＥＯ）などが挙げられる。
【００４０】
本明細書に記載の硬化性組成物において使用される強化剤の濃度は、ポリマーの当量、充填剤の添加量、及び硬化性組成物から製造された製品の所望の特性を含む様々な要因に依存し得る。一般的に、強化剤は、複合材料のチッピング又はクラッキングなしに、複合材料にねじのための穴開けを可能にするのに十分な靱性を、得られる複合材料にもたらすのに十分な量で使用できる。例えば、強化剤の量は、一般的に、硬化性組成物の総質量を基準として、一実施形態において約０．１ｗｔ％〜約３０ｗｔ％、別の実施形態において約０．２５ｗｔ％〜約１０ｗｔ％、さらに別の実施形態において約０．５ｗｔ％〜約７ｗｔ％、さらに別の実施形態において約１ｗｔ％〜約５ｗｔ％であることができる。
【００４１】
上記の強化剤濃度よりも高い及び低いと、本発明の硬化性組成物から製造された得られた硬化エポキシ樹脂組成物の高いＴｇ及び改善された靭性を実現することができない。すなわち、例えば、本発明の硬化性樹脂組成物から製造された硬化エポキシ複合材料を、穴／ビアをドリリングする、穴／ビアをタッピングする、又は機械加工する場合に、クラッキングの低減及び／又はチッピングの低減の利点を実現できない。
【００４２】
本発明において有用な硬化剤（hardener）（また、硬化剤（curing agent）又は架橋剤とも呼ばれる）は、エポキシ樹脂のエポキシ基と反応性である活性基を有する任意の化合物であることができる。かかる硬化剤の化学は、例えば上記で参照したHandbook of Epoxy Resins（エポキシ樹脂のハンドブック）及びEpoxy Resins: Chemistry and Technology（エポキシ樹脂：化学及び技術）に記載されている。本発明において有用な硬化剤としては、窒素含有化合物、例えばアミン及びそれらの誘導体など；酸素含有化合物、例えばカルボン酸、カルボン酸末端ポリエステル、酸無水物、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、アミノ−ホルムアルデヒド樹脂、フェノール、ビスフェノールＡ及びクレゾールノボラック、フェノール末端エポキシ樹脂など；硫黄含有化合物、例えばポリスルフィド、ポリメルカプタンなど；及び触媒硬化剤、例えば第３級アミン、ルイス酸、ルイス塩基、並びに上記硬化剤の２種以上の組み合わせが挙げられる。
【００４３】
一般的に、本発明において有用な硬化剤は、例えば、ジシアンジアミド、置換グアニジン、フェノール化合物、アミノ化合物、ベンゾオキサジン、酸無水物、アミドアミン、ポリアミド、ポリアミン、芳香族アミン、カルボジイミド、ポリエステル、ポリイソシアネート、ポリメルカプタン、尿素ホルムアルデヒド及びメラミンホルムアルデヒド樹脂、ジアミノジフェニルスルホン及びそれらの異性体、アミノベンゾエート、様々な酸無水物、フェノール−ノボラック樹脂及びクレゾール−ノボラック樹脂、並びにそれらの混合物から選択することができるが、これらに限定されない。
【００４４】
一実施形態において、少なくとも１種の硬化剤は、１又は２種以上の脂肪族アミン、例えば、エタノールアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、トリエチレンアミンテトラミン（ＴＥＴＡ）、１−（ｏ−トリル）−ビグアニド、ジシアンジアミド、アミン末端ポリオールなど、芳香族アミン、例えばメチレンジアニリン（ＭＤＡ）、トルエンジアミン（ＴＤＡ）、ジエチルトルエンジアミン（ＤＥＴＤＡ）、ジアミノジフェニルスルホン（ＤＡＤＳ）など、１又は２種以上のポリフェノール、例えばビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−エタン、ヒドロキノン、レゾルシノール、カテコール、テトラブロモビスフェノールＡ、ノボラック、例えばフェノールノボラック、ビスフェノールＡノボラック、ヒドロキノンノボラック、レゾルシノールノボラック、ナフトールノボラックなど、１又は２種以上のメルカプタン、例えばメルカプタン末端ポリスルフィドポリマー、Ｃａｐｃｕｒｅ（Ｃｏｇｎｉｓの商標）硬化剤、１又は２種以上の酸無水物、例えば無水フタル酸、無水トリメリット酸、ナジックメチル無水物、メチルテトラヒドロフタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、並びにこれらの混合物が挙げられる。
【００４５】
一般的に、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物に有用な硬化剤は、当該技術分野で公知の１又は２種以上の環状酸無水物硬化剤から選択された液体の環状酸無水物硬化剤を含んでよい。本発明において有用な環状酸無水物硬化剤は、限られた量のカルボン酸（複数可）官能性化合物も含むことができ、カルボン酸官能性化合物も硬化剤として機能することができる。
【００４６】
一実施形態において、本発明において有用な酸無水物硬化剤としては、例えば、芳香族、脂肪族、脂環式及び複素環式ポリカルボン酸の環状酸無水物が挙げられ、当該環状酸無水物はアルキル、アルケニル又はハロゲン基で置換されていても置換されていなくてもよい。酸無水物硬化剤の例としては、無水フタル酸、テトラクロロフタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、ナジックメチル無水物、無水コハク酸、ドデセニルコハク酸無水物、グルタル酸無水物、ピロメリット酸無水物、無水マレイン酸、イサト酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、及びこれらの混合物が挙げられる。引用により本明細書に援用する米国特許第６，８５２，４１５号明細書に記載されている酸無水物硬化剤を使用することもできる。
【００４７】
本発明の一実施形態の一例として、ナジックメチル無水物は、本発明の組成物における環状酸無水物硬化剤として使用できる。ナジックメチル無水物は、例えば室温で液体であること、及び２５℃で約３００ｍＰａ・ｓ未満の粘度を有することなどの本発明の配合物にとって特に望ましい特性を有する液体環状酸無水物硬化剤である。本発明のための配合物に対する硬化剤におけるナジックメチル無水物の使用は、また、有利なことに、充填剤の良好な濡れ性と、硬化エポキシ樹脂に対する充填剤の付着の促進を促進をもたらすことができる。本発明のための配合物に対する硬化剤におけるナジックメチル無水物の使用は、また、有利なことに、他の効用、例えば、硬化中の低発熱挙動、及び本発明の配合物が硬化される際の低収縮をもたらすことができる。さらに、本発明の硬化剤におけるナジックメチル無水物の使用は、一般的に、他の液体の酸無水物硬化剤に比べて、本発明の硬化生成物のＴｇの増加をもたらすことができる。
【００４８】
別の実施形態において、本発明の組成物において使用される硬化剤は、メチルテトラヒドロフタル酸無水物（ＭＴＨＰＡ）を、単独で、又はナジックメチル無水物（ＮＭＡ）との組み合わせで含むことができる。
【００４９】
一般的に、本発明において使用される硬化剤の量は、当該組成物の総質量を基準として、一実施形態において約０．５ｗｔ％〜約５０ｗｔ％であり、別の実施形態において約１．５ｗｔ％〜約４２ｗｔ％であり、さらに別の実施形態において約２．５％〜約３４ｗｔ％であり、さらに別の実施形態において約２．６ｗｔ％〜約３２ｗｔ％であり、さらに別の実施形態において約７ｗｔ％〜約３５ｗｔ％であり、さらに別の実施形態において約１０ｗｔ％〜約３０ｗｔ％であり、別の実施形態において約１２ｗｔ％〜約２５ｗｔ％であり、さらに別の実施形態において約１４ｗｔ％〜約２３ｗｔ％である。硬化剤の好ましい実施形態としては、例えば、酸無水物硬化剤及び活性水素硬化剤が挙げられる。上記の硬化剤濃度よりも高い及び低いと、本発明の硬化性組成物から製造された得られた硬化エポキシ樹脂組成物の高いＴｇ及び改善された機械的特性を実現することができない。
【００５０】
本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は少なくとも１種の充填剤を含む。硬化性組成物に充填剤を添加することによって、硬化した充填剤入り材料の機械的又は熱機械的性能（すなわち、例えば貯蔵弾性率、引張強さ、熱伝導率、屋内又は屋外通信設備の典型的な動作温度を代表する温度で測定した場合の熱膨張係数）を改善することができる。硬化性組成物中の充填剤の使用は、他の利点、例えば、配合物の硬化中の収縮の減少、及び、他の特性、例えば吸水性の減少、環境老化の改善、並びの当該技術分野で知られている硬化配合物における他の特性をもたらすことができる。さらに、硬化性組成物における充填剤の使用は、さらに他の利点、例えば難燃性（ＦＲ）の改善をもたらすことができる。
【００５１】
本発明の硬化性組成物において有用な充填剤としては、例えば、充填剤とポリマーとの相互作用を改善するための１又は２種以上の表面処理充填剤、１又は２種以上の非表面処理充填剤、１又は２種以上の電気及び／又は熱伝導性充填剤、１又は２種以上の非伝導性充填剤、及びこれらの混合物が挙げられる。例えば、以下の部類に該当する充填剤を本発明において使用できる：金属粒子、ナノスケール粒子、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属水酸化物、炭酸金属塩、硫酸金属塩、天然及び合成無機物、主にシリケート及びアルモニウムシリケート、又はこれらの混合物。
【００５２】
本発明において有用な充填剤の具体例としては、石英、シリカ、酸化ケイ素、溶融シリカ、溶融石英、天然シリカ、合成シリカ、天然酸化アルミニウム、合成酸化アルミニウム、三水酸化アルミニウム、酸化水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化酸化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、マイカ、炭酸カルシウム、リチウムアルミニウムシリケート、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、ムライト、ウォラストナイト、滑石、マイカ、カオリン、ベントナイト、ベーマイト、ゾノトライト、アンダルサイト、ゼオライト、ドロマイト、バーミキュライト、白雲母、霞石、曹長石、マイクロライン、スレート、アルミニウム粉末、銀、黒鉛、人造黒鉛、天然黒鉛、アモルファス黒鉛、鱗片状黒鉛（flake graphite）、塊状黒鉛（vein graphite）、膨張性／膨張黒鉛、酸化アンチモン、ホウ酸塩（ホウ酸亜鉛及びホウ酸ナトリウムなど）、モリブデン酸塩（モリブデン酸カルシウム及びモリブデン酸亜鉛など）、スズ酸塩（スズ酸亜鉛）、ホスフィン酸塩（ホスフィン酸アルモニウム、ホスフィン酸アルミニウムなど）、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸メラミン、メラミン塩、硫化亜鉛、赤リン、層状粘度（モンモリロナイト及びヘクトライトなど）、金、炭素、シングル又はマルチウォールカーボンナノチューブ、グラフェン、ガラス粉末、ガラス繊維、ガラス布、ガラスシート、カーボンファイバー、他の有機又は無機粒子充填剤、又はそれらの混合物が挙げられる。充填剤は、充填剤の最終状態で硬化性組成物に添加されてもよいし、充填剤は現場（in-situ）形成されてもよい。
【００５３】
本発明の一実施形態において、本発明において使用される充填剤のうちの少なくとも１種は、硬化性組成物中に組み込む前に又は配合物のコンパウンディング中の現場（in-situ）で、表面処理された充填剤を含む。充填剤の各種表面処理剤の例としては、脂肪酸、シランカップリング剤、チタン酸塩、ジルコニウム酸塩、アルミン酸塩、又はシラザン化合物が挙げられる。
【００５４】
本発明の一実施形態において、例えば、充填剤は、シランで表面処理（多くの場合、シラン化と呼ばれる）されたものであることができる、得られた充填剤の機能又は修飾は、充填剤がエポキシ硬化プロセスと適合するか又はエポキシ硬化プロセスの一部として反応しうるようなものであることができる。別の実施形態において、充填剤は、シランカップリング剤又はシランサイジング剤により処理されたものであることができる。一般的に、シランカップリング剤は、表面処理を促進し、必要に応じて無機充填剤への結合形成を促進する少なくとも１つのアルコキシ基を含む。さらに別の実施形態において、シランカップリング剤は、例えば、エポキシ、アミン、ヒドロキシル、カルボキシル、ビニル、アリル、ヒドロシリル（すなわち、ＳｉＨ）、又はエポキシ官能基と反応しうる又はエポキシ配合物と相溶性若しくは混和性である他の官能基を含んでもよい。
【００５５】
シランカップリング剤で処理された充填剤の例としては、Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商品名Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｚ−６０４０シランで市販されている３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン；又はＱｕａｒｚｗｅｒｋｅから商品名ＳＩＬＢＯＮＤで市販されているエポキシシランで処理された石英及び溶融石英が挙げられる。ＳＩＬＢＯＮＤには、１２６  ＥＳＴ、Ｗ６  ＥＳＴ、Ｗ１２  ＥＳＴ、１００  ＥＳＴ、６００  ＥＳＴ、ＦＷ  ６１  ＥＳＴ、ＦＷ  １２  ＥＳＴ、ＦＷ  １００  ＥＳＴ、ＦＷ  ６００  ＥＳＴとＦＷ  ８００  ＥＳＴと記述される様々なグレードがある。
【００５６】
上記のように、本発明の配合物において使用される充填剤成分は複数の充填剤の組み合わせであることができ、各充填剤は表面処理されていてもされていなくてもよい。充填剤が、例えばエポキシシランで処理された石英又は溶融石英を含む実施形態において、エポキシシランで処理された石英又は溶融石英は、本発明の組成物に使用される充填剤の１００％を構成していてもよく、あるいは、別の１又は２種以上の異なる充填剤をエポキシシランで処理された石英と組み合わせて使用してもよい。
【００５７】
本発明において有用な充填剤としては、平板状、繊維状、球状、顆粒状、針状などの形態を有する充填剤が挙げられ、これらは、結晶性、半結晶性もしくはアモルファス、又は、これらの任意の組み合わせであることができる。サイズ分布が異なり、形状が異なるこれらの充填剤を、硬化性組成物の粘度に対して及び硬化組成物の熱膨張率（ＣＴＥ）、弾性率、強度及び／又は熱伝導率に対して相乗効果を有するように組み合わせることができる。
【００５８】
充填剤の粒径は、一般的に、ナノから従来のマイクロサイズであることができる。
一般的に、本発明の充填剤の粒径は、粒状形態で使用される場合、硬化前の許容可能な加工粘度のバランスを増進し、硬化後の許容可能な熱機械的特性のバランスを増進するのに十分な平均粒径（しばしばｄ５０％と表される）を有する。例えば、平均粒径、粒状充填剤の場合ｄ５０％は、一般的に、一実施形態において約０．０００５ミクロン（μｍ）〜約５００μｍであり、別の実施形態において約０．１μｍ〜約１００μｍであり、別の実施形態において約１μｍ〜約５０μｍであり、さらに別の実施形態において約３μｍ〜約４０μｍであり、さらに別の実施形態において約１２μｍ〜約２５μｍであることができる。
【００５９】
本発明で使用される充填剤又は充填剤の混合物は、必要に応じて、充填剤が添加されていないエポキシ樹脂よりも高い熱伝導率を有してもよく、熱伝導率は２５℃で測定して約０．２Ｗ／ｍＫを超えることができる。本発明では、ＲＦフィルタからの放熱は、従来の業界法を用いることを必要とするため、本発明において有用な充填剤の熱伝導率は、一般的に、一実施形態において約０．５Ｗ／ｍＫを超える（＞）ことができ、別の実施形態において約１Ｗ／ｍＫを超えることができ、別の実施形態において約２Ｗ／ｍＫを超えることができる。例示的な一実施形態として、充填剤の熱伝導率は約０．２Ｗ／ｍＫ〜約４０００Ｗ／ｍＫであることができ、別の実施形態において約０．２Ｗ／ｍＫ〜約１０００Ｗ／ｍＫであることができ、さらに別の実施形態において約０．２Ｗ／ｍＫ〜約６００Ｗ／ｍＫであることができ、さらに別の実施形態において約０．２Ｗ／ｍＫ〜約５００Ｗ／ｍＫであることができ、さらに別の実施形態において約０．２Ｗ／ｍＫ〜約２００Ｗ／ｍＫであることができ、さらに別の実施形態において約０．２Ｗ／ｍＫ〜約１００Ｗ／ｍＫであることができる。
【００６０】
一般的に、硬化性組成物から製造された硬化エポキシ複合材料の熱伝導率は、一実施形態において約０．２０Ｗ／ｍＫを超えることができ、別の実施形態において約０．５Ｗ／ｍＫを超えることができ、別の実施形態において約０．７５Ｗ／ｍＫを超えることができ、さらに別の実施形態において約１．０Ｗ／ｍＫを超えることができる。１つの例示的な実施形態として、硬化エポキシ複合材料の熱伝導率は、一実施形態において約０．２０Ｗ／ｍＫ〜約３００Ｗ／ｍＫであることができ、別の実施形態において約０．３５Ｗ／ｍＫ〜約３００Ｗ／ｍＫであることができ、さらに別の実施形態において約０．３５Ｗ／ｍＫ〜約２５０Ｗ／ｍＫであることができ、さらに別の実施形態において約０．３５Ｗ／ｍＫ〜約５０Ｗ／ｍＫであることができ、さらに別の実施形態において約０．７Ｗ／ｍＫ〜約１０Ｗ／ｍＫであることができ、さらに別の実施形態において、約０．９０Ｗ／ｍＫ〜約５Ｗ／ｍＫであることができる。
【００６１】
本発明において有用な充填剤の添加量は様々な値をとることができ、使用される充填剤の種類及に依存する。一般的に、本発明の硬化性組成物中に存在する全充填剤の濃度は、全組成物の質量を基準として、一実施形態において約３５ｗｔ％超から約９０ｗｔ％以下であることができ、別の実施形態において約４０ｗｔ％〜約９０ｗｔ％であることができ、さらに別の実施形態において約４５ｗｔ％〜約８０ｗｔ％であることができ、さらに別の実施形態において約５５ｗｔ％〜約７５ｗｔ％であることができ、さらに別の実施形態において約６０ｗｔ％〜約７５ｗｔ％であることができ、さらに別の実施形態において約６０ｗｔ％〜約７０ｗｔ％であることができる。３５ｗｔ％の充填剤添加量未満では、かかる充填剤添加量を含む組成物は、本発明の所望の低ＣＴＥから遠ざかるより高いＣＴＥを有する複合材料をもたらすと予測でき、９０ｗｔ％の充填剤添加量を超えると、ＣＴＥに関して、さらなる利点は本発明の複合材料で認められない。
【００６２】
１つの好ましい実施形態において、例えば石英充填剤、溶融石英充填剤又は石英充填剤と溶融石英充填剤の混合物を使用することなどによってアルミニウム金属のＣＴＥに近づけるために、充填剤添加量は一般的に約４５ｗｔ％を超え得る。使用されるベース樹脂と高Ｔｇをもたらす組成の選択に加えて、当該組成物の充填剤レベルは、当該組成物から製造された低ＣＴＥの得られた複合材料を得るのに重要な因子であり得る。
【００６３】
本発明の硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、硬化剤によるエポキシ樹脂化合物の反応を促進する少なくとも１種の触媒を含んでよい。触媒の使用及び機能は、例えば、上記で参照したHandbook of Epoxy Resins（エポキシ樹脂のハンドブック）及びEpoxy Resins: Chemistry and Technology（エポキシ樹脂：化学及び技術）に記載されている。本発明の組成物において任意成分として有用な触媒としては、例えば、当該分野でよく知られている触媒、例えばアミン部分、ホスフィン部分、複素環式窒素部分、アンモニウム部分、ホスホニウム部分、アルソニウム部分、スルホニウム部分及びこれらの組み合わせを含む触媒化合物が挙げられる。本発明の触媒のいくつかの非限定的な例としては、例えば、エチルトリフェニルホスホニウム；ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド；トリフラート及び複素環式窒素含有触媒、例えば引用により本明細書に援用する米国特許第４，９２５，９０１号明細書に記載された、錯体でないものなど；イミダゾール類；トリエチルアミン；並びにこれらの任意の組み合わせが挙げられる。
【００６４】
例えば、触媒は、第３級アミン、例えばトリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ベンジルジメチルアミン、及びこれらの混合物など；イミダゾール類、例えば２−メチルイミダゾール、１−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾールなど；及びこれらの混合物；有機ホスフィン；酸塩；有機金属塩；陽イオン性光開始剤、例えばジアリールヨードニウム塩、例えばＣｉｂａ−Ｇｅｉｇｙから入手可能なＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）２５０又はザ・ダウ・ケミカル・カンパニーから入手可能なＣｙａｃｕｒｅ＊  ６９９２、並びにこれらの混合物が挙げられる。
【００６５】
別の実施形態において、エポキシ基を含む反応物が存在し、ヒドロキシル基を含む他の反応物が存在していてもよい配合物において、「超酸」触媒を使用できる。この触媒は「硬化剤」として機能する。この系は、触媒が例えばヒドロキシル化合物に加えられる２パック系であることができ、この系において、触媒は、周囲温度で不活性又は低速反応するものであるか、あるいは、触媒は、例えば、周囲温度で「ブロック」されていて、加熱された場合に「脱ブロック」されるものであることができる。脱ブロックは、例えば、ジ−エチルアンモニウムトリフラートの使用により例示できる。ジ−エチルアンモニウムトリフラートは、例えば、塩としては非反応性であるが、アミンが揮発した場合には活性である。不揮発性のブロックされた触媒は、例えば、硫黄に第３の鎖が結合したスルホニウムヘキサフルオロアンチモナートであることができる。かかる配合物は、また、グリシジルエポキシ及び／又は脂環式エポキシを含んでもよい。グリシジルエポキシ、例えばＤ．Ｅ．Ｒ．３３２（１７１のＥＥＷを有し、ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーから市販されているエポキシ樹脂)は、配合物から製造された複合材料に、「強靱性（toughening）」（例えば落槍衝撃でクラッキングなし）を付加する。脂環式エポキシは、Ｔｇを上昇させるとともに、配合物の粘度を低下させる。
【００６６】
硬化触媒は、エポキシ樹脂成分及び／又は硬化剤成分に添加されてもよく、あるいは硬化触媒は硬化性組成物にブレンドしてもよい。
【００６７】
本発明において使用される硬化触媒の濃度は約３ｗｔ％未満であることができる。一般的に、硬化触媒は、硬化性組成物の総質量を基準として、一実施形態において約０．００５ｗｔ％〜約３ｗｔ％、別の実施形態において約０．０２５ｗｔ％〜約２ｗｔ％、さらに別の実施形態において約０．０１ｗｔ％〜約１．５ｗｔ％、さらに別の実施形態において約０．１ｗｔ％〜約１．０ｗｔ％、さらに別の実施形態において約０．２ｗｔ％〜約０．８ｗｔ％の濃度で硬化性組成物中に存在することができる。より低い濃度の触媒の使用は、典型的には、十分な触媒効果を提供せず、硬化性組成物の遅すぎる反応性をもたらす。
より高い濃度の触媒の使用は、典型的には、硬化性組成物の過度に高い反応性をもたらす。
【００６８】
本発明の硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、本発明の硬化性樹脂組成物から製造された硬化複合材料製品に難燃性を付与するために少なくとも１種の難燃剤（ＦＲ）成分を含んでもよい。組成物の調製に有用なＦＲ成分は、本発明の任意成分であり、ＦＲ成分としては、例えば、難燃性を付与することが当該技術分野で知られている１又は２種以上の反応性及び非反応性ＦＲ化合物又は成分が挙げられる。例えば、１又は２種以上のハロゲン含有化合物、例えば臭素含有化合物、あるいは非ハロゲン含有化合物、例えばリン含有化合物を硬化性樹脂組成物に使用できる。上記ＦＲ化合物のうちの２又は３種以上の組み合わせは、難燃性を提供することにおいて有利に相乗的に機能することができる。
【００６９】
本明細書において「反応性ＦＲ化合物」は、硬化したエポキシ樹脂及び／又は硬化剤に化学的に結合又は付着することができ、架橋エポキシ網目構造の一部になり得るＦＲ化合物を包含する。本明細書において「非反応性ＦＲ化合物」は、架橋エポキシ網目構造中に溶解もしくは部分的に溶解することができ又は架橋エポキシ網目構造から相分離することができ、架橋エポキシ網目構造において充填剤として有効である添加剤として有用なＦＲ化合物を包含する。
【００７０】
本発明において使用されるＦＲ成分は、本発明の硬化性組成物から製造された得られた複合材料にバランスのとれた特性、例えば、複合材料の熱、機械的及び熱機械的特性を与える濃度で、硬化性樹脂組成物中に存在することができる。例えば、ＦＲ成分又は２種以上のＦＲ成分の混合物の濃度は、一般的に、一実施形態において、複合材料が、ＵＬ  ９４試験によって求めた場合に少なくともＶ−２等級を満足するのに十分なものであることができ、別の実施形態において、ＵＬ  ９４試験によって求めた場合に少なくともＶ−１等級、さらに別の実施形態において、ＵＬ  ９４試験によって求めた場合に少なくともＶ−０等級を満足するのに十分なものであることができる。
【００７１】
本発明において有用な難燃剤は、様々なモード（例えば、吸熱分解、熱遮蔽［例えば、チャー形成］、気相ラジカルクエンチング、気相の希釈など）により、又は複数のモード、例えば上記モードのうちの１又は２以上により機能することができ、当該組成物において２種の異なる難燃剤を使用して、２種の異なる難燃剤が異なるモードで機能すること及び／又は２種の異なる難燃剤が組み合わせで相乗的に機能することが往々にして望ましい。
【００７２】
本発明の硬化性エポキシ樹脂配合物において使用することができるＦＲ化合物のいくつかの非限定的な例としては、アルミニウム三水和物；水酸化マグネシウム；酸化アンチモン；赤リン；ポリリン酸アンモニウム；ホウ酸亜鉛；モリブデン酸亜鉛；テトラブロモビスフェノールＡ；テトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテル及びそのオリゴマー；トリグリシジルホスフェート；２−（６−オキシド−６Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｅ］［１，２］オキサ−ホスホリン−６−イル）１，４−ベンゼンジオール（ＤＯＰＯ−ＨＱ）；９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキシド（ＤＯＰＯ）及びその誘導体；ホスホルアミデート；５，５−ジメチル−［１，３，２］ジオキサホスフィナン２−オキシド（ＤＤＰＯ）及びその誘導体；亜リン酸ジメチル及び他の有機リン酸塩；ジエチルホスフィン酸及び他の有機ホスフィン酸；エチルホスホン酸及び他の有機ホスホン酸；トリス（４−ヒドロキシフェニル）ホスフィンオキシド及び他の有機ホスフィンオキシド；ビス（２−ヒドロキシフェニル）フェニルホスフィナート及び他の有機ホスフィナート；ポリリン酸メラミン；ジエチルホスフィン酸アルミニウム及び他のホスフィン酸金属塩；トリフェニルホスフェート；レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）；ビスフェノールＡ（ジフェニルホスフェート）、他の有機ホスフェート及びそれらのオリゴマー；ジメチルメチルホスホネート、他の有機ホスホネート、及びそれらのオリゴマー；並びにそれらの混合物が挙げられる。
【００７３】
本発明において有用な好適な難燃剤の他の例及びそれらの部類は、例えば、Fire Retardant Chemicals Association, Baltimore Marriot Inner Harbour Hotel, Baltimore MD, March 24-27, 1996で発表された“Flame Retardants - 101 Basic Dynamics - Past Efforts Create Future Opportunities”と題された論文；Materials 2010, 3, 4300-4327；米国特許第６，６４５，６３１号明細書；国際公開第２００４１１８６０４号；及び国際公開第２００８１４４２５２号にあり、これらは全て引用により本明細書に援用する。
【００７４】
本発明において有用な難燃剤化合物の一例としては、テトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテル、アルミニウム三水和物、ジエチルホスフィン酸アルミニウム、ポリリン酸アンモニウム、又はそれらの混合物が挙げられる。硬化性組成物中に存在するＦＲ化合物の濃度は、使用される個々のＦＲ化合物及び硬化性組成物を使用することのできる最終用途に依存しうる。しかしながら、かかる濃度は、当業者が決定できる。
【００７５】
本発明において有用であり得る他の任意成分としては、樹脂配合物において通常使用される従来の成分が挙げられる。例えば、本発明の反応硬化性エポキシ樹脂組成物に添加することができる任意の添加剤の分類としては、他の樹脂、安定剤、可塑剤、触媒失活剤、染料、顔料、チキソトロープ剤、光開始剤、潜在性触媒、抑制剤、溶媒、界面活性剤、流れ調節剤、希釈剤、柔軟剤、加工助剤、分散剤／湿潤剤、脱泡剤、反応性希釈剤（先に参照したエポキシ樹脂を記述した書籍に記載されているような加工を助ける低粘度モノエポキシ又はポリエポキシ材料）、前に記載されていない他の強化剤、他のハロゲン含有難燃剤、他のハロゲンフリー難燃剤、消火能力の性能を向上させる他の相乗剤、接着促進剤、例えば変性オルガノシラン（エポキシ化、メタクリル、アミノ）、アセチルアセトネート、又は硫黄含有分子、湿潤及び分散助剤、例えば、変性オルガノシラン、Ｂｙｋ  ９００シリーズ及びＢｙｋ  Ｗ−９０１０、変性フルオロカーボン；脱泡剤、例えばＢｙｋ−Ａ  ５３０、Ｂｙｋ−Ａ  ５２５、Ｂｙｋ−Ａ  ５５５、Ｂｙｋ−Ａ  ５６０など；表面変性剤、例えばスリップ剤及び光沢剤（その多くがＢｙｋ−Ｃｈｅｍｉｅから入手可能である）、又はそれらの混合物が挙げられる。
【００７６】
本発明において使用される任意の添加剤の量は、（ｉ）得られた硬化した複合材料のＴｇが一実施形態において１００℃以上であること又は別の実施形態において１３０℃以上であることができること、及び（ii）得られた硬化した複合材料のＣＴＥが一実施形態において８０ｐｐｍ／℃以下、別の実施形態において５０ｐｐｍ／℃以下、さらに別の実施形態において４０ｐｐｍ／℃以下であることができる。例えば、本発明において使用される任意の添加剤の濃度は、組成物中の全成分の質量を基準として、一実施形態において約０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％、別の実施形態において、一般的に約０．０１ｗｔ％〜約５ｗｔ％、さらに別の実施形態において約０．１ｗｔ％〜約２．５ｗｔ％、さらに別の実施形態において％、約０．５ｗｔ％〜約１．０ｗｔ％であることができる。
【００７７】
ＲＦフィルタの製造に有用なエポキシ樹脂組成物の製造方法は、（ｉ）少なくとも１種のエポキシ樹脂、（ii）少なくとも１種の強化剤、（iii）少なくとも１種の硬化剤；（iv）少なくとも１種の充填剤；及び（ｖ）必要に応じて、少なくとも１種の硬化触媒を混合することを含む。例えば、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、例えば容器内でエポキシ樹脂、強化剤、硬化剤、充填剤、任意選択の硬化触媒、及び任意の他の所望の任意添加剤を混合し、上記成分を配合してエポキシ樹脂組成物にすることを可能にする。上記の任意の各種配合添加剤のいずれか、例えば不活性有機溶媒又は脱泡剤は、混合中又は混合前に組成物に添加することができる。
【００７８】
例えば、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物は、ロスＰＤミキサー（Charles Ross）、FlackTek Speedmixer又は当該技術分野で知られている他のミキサーで真空有りまたは無しで上記成分（ｉ）〜（ｖ）をブレンドすることにより達成できる。所望のように上記の要素は、一般的に、ほとんどの任意の配列、様々な組み合わせ、及び追加の様々な時間を追加することができる。前述の要素は、一般的に、ほとんど、任意の順序、様々な組み合わせ、及び様々な添加回数で加えることができる。例えば、ポットライフを長くするために、任意の硬化触媒（ｖ）を、混合中及び任意の脱気中の最後又は後期であるが配合物をキャストする前に加えることができる。上記の任意の分類の配合物添加剤のいずれも、例えばさらなるエポキシ樹脂は、組成物を形成するための混合中又は混合前に組成物に加えてもよい。
【００７９】
一実施形態において、配合物の上記成分（ｉ）〜（ｖ）のうちの１又は２種以上は予め混合される。例えば、触媒を硬化剤に予め混合し、予め混合された成分を配合物に加えることができる。別の実施形態において、成分（ｉ）及び（ii）が予め混合される。
【００８０】
本発明の配合物の場合、配合物の脱気は、本発明のオプションであり、当該技術分野で知られている方法により達成することができる。典型的には、脱気は、個々の成分及び個々の成分の混合物を含む配合物のためのいくつかの混合装置における真空の適用によって、又はモールドに適切な真空を直接適用することによって実施できる。注型および硬化前に配合物を有効に脱気するための真空の範囲、真空の傾斜（ramp）及びステップ、真空適用のタイミングは、当該技術分野で知られているように様々な因子に依存し、かかる様々な因子は例えば温度、配合物の年度、配合物の質量、脱気容器の幾何学的形状、及びその混合特性などに関係する。一般的に、樹脂成分（ｉ）〜（ｖ）の混合中のある時点で真空を適用することが望ましく、真空は、ここでは、例えば大気圧よりも低い圧力として定義することができる。
【００８１】
脱気は、成分（ｉ）〜（ｖ）及び任意の添加剤のいずれかを最初に混合又は保持するために使用されたものと同じ又は別個の装置及び／又は容器内で実施できる。混合又は撹拌は、脱気時に、普通に実施できる。ほとんどいかなる真空も適用できるが、より低い真空が利用されるほど脱気の速度は向上する。脱気は、一般的に、一実施形態において約３００ミリバール未満、別の実施形態において約１００ミリバール未満、さらに別の実施形態において約５０ミリバール未満、さらに別の実施形態において約２０ミリバール未満で実施できる。１つの例示的な実施形態として、脱気は、約０．１ミリバールから約９００ミリバールまでで実施できる。経済的配慮と、成分と成分の温度に依存する成分の揮発を最低限に抑えることの望ましさの両方から、適用される真空に加減があることが一般的に好ましい。脱気には、約０．５ミリバールを超える真空が使用されることが好ましく、約１ミリバールを超える真空を使用することがより好ましい。
【００８２】
エポキシ樹脂組成物の全ての成分は、典型的には、混合され、分散され、そして必要に応じて、硬化した場合に、例えばＲＦフィルタ用途に必要とされる特性の所望のバランスを有する硬化生成物もたらすように有効な硬化性エポキシ樹脂組成物の製造を可能にする温度で脱気される。全ての成分の混合中の温度は、一実施形態において約１０℃〜約１１０℃であり、別の実施形態において約２０℃〜約９０℃であり、さらに別の実施形態において約４０℃〜約８０℃である。より低い混合温度ほど、エポキシ樹脂と硬化剤成分の反応を最低限に抑えて配合物のポットライフを最大限に長くすることを助けるが、短時間での混合温度が高いほど、配合物の粘度がより低下し、混合、脱気及び硬化前の配合物の移送が容易になる。
【００８３】
一般的に、型又は型枠への移送又は注入温度での硬化性エポキシ樹脂組成物の粘度は、配合物が流れる任意の粘度値であることができる。例えば、配合物が移送又は注入される際の温度での出来上がった配合物の複素粘度は、一実施形態において８０℃で約２００，０００ｍＰａ・ｓ未満、別の実施形態において約１００，０００ｍＰａ・ｓ未満、さらに別の実施形態において約５０，０００ｍＰａ・ｓ未満、さらに別の実施形態において約２５，０００ｍＰａ・ｓ未満であることができる。さらに別の実施形態において、出来上がったエポキシ樹脂配合物の粘度は約２００ｍＰａ・ｓ〜約２５，０００ｍＰａ・ｓであることができる。
【００８４】
本発明の１つの一般的な例示的な実施形態として、エポキシ複合材料を製造するのに有用な、硬化前の本発明のエポキシ樹脂組成物の複素粘度は、８０℃で測定した場合に、一般的に、一実施形態において約５００ｍＰａ・ｓ〜約２００，０００ｍＰａ・ｓ、別の実施形態において約１，０００ｍＰａ・ｓ〜約１００，０００ｍＰａ・ｓ、さらに別の実施形態において約２，０００ｍＰａ・ｓ〜約２５，０００ｍＰａ・ｓである。
【００８５】
本発明の出来上がった硬化性エポキシ樹脂組成物又は配合物は、周囲温度（約２５℃）〜約６０℃に保たれる場合、一実施形態において約２日未満、別の実施形態において約１日未満、さらに別の実施形態において約１２時間未満で、混合され、脱気され、移送されて、当該配合物が通常使用されるモールド、型枠、型（shape）又は装置内で硬化されることが一般的に望ましい。本発明の１つの一般的な例示的な実施形態として、配合物は、一般的に、例えば、約０．０２時間〜約２日間で使用される。しかし、別の好ましい実施形態において、出来上がった脱気された配合物は、貯蔵されるよりもむしろ即座に移送が開始され、ＲＦ材料が一般的に使用されるモールド、型枠又は特定の型（shape）で硬化される。
【００８６】
当該技術分野で知られているように、出来上がった配合物のポットライフ（又は貯蔵寿命）は、配合物が保たれる温度だけではなく配合物中に含まれうる触媒の量及びタイプにも依存し、触媒の濃度がより低いほど、通常、配合物のポットライフが長くなる。ポットライフが長い場合、ブレンドされた化合物配合物は、典型的には、貯蔵寿命を最大限に長くするために周囲温度未満で貯蔵され、必要に応じて触媒を含まない。貯蔵のための許容温度範囲は、例えば、一実施形態において約−１００℃〜約２５℃、別の実施形態において約−７０℃〜約１０℃、さらに別の実施形態において約−５０℃〜約０℃が挙げられる。一実施形態の１つの例示として、貯蔵の温度は約−４０℃であることができる。
【００８７】
熱硬化性組成物の硬化は、当該組成物を硬化させるのに十分な、所定の温度及び所定の時間並びの一連の温度傾斜及び温度ステップで実施できる。配合物の硬化は、配合物に使用される硬化剤に加えて、任意の触媒及びそれらの量並びに他の添加剤に依存する。配合物の硬化中に１つより多くの温度ステップを使用し、これらのステップの幾つかで配合物をほんの部分的に硬化又はゲル化させることが、完全に硬化した配合物の特性の発言を促進すると仮定される。このような温度ステッププロセスは、本発明の配合物の硬化中に起こる均質性、収縮及び応力をより良好に調節すると仮定でき、ＲＦフィルタ、ヒートシンク又は筐体に適するより一貫した又は良好な機械的性能の材料をもたらすことができる。どんな硬化プロファイルでも、当業者は、最終硬化温度が、完全に硬化したエポキシ/硬化剤系のガラス転移温度Ｔｇを一般的に超えるべきであると一般的に認識する。組成物を硬化又はポストキュア後、このプロセスは、硬化材料中の応力及び生じうる欠陥の発生を最低限に抑えるために、１つ又は複数の温度傾斜及び温度段階を含んでよい制御された冷却を含んでもよい。
【００８８】
一実施形態において、本発明の部分的に硬化（Ｂステージ）した熱硬化性樹脂組成物をまず生じさせ、次に組成物（Ｃステージ）の完全な硬化を行うことができる。硬化は、熱硬化により行うことができる。例えば、配合物の硬化又は一連の１又は２以上の硬化工程の温度は、一般的に、一実施形態において約１０℃〜約３００℃、別の実施形態において約１０℃〜約２５０℃、さらに別の実施形態において約２５℃〜約２５０℃、さらに別の実施形態において約３０℃〜約２２５℃、さらに別の実施形態において約５０℃〜約２００℃、さらに別の実施形態において約５０℃〜約１２０℃であることができる。
【００８９】
硬化時間は、基材の大きさ及び形状に応じて選択することができる。一般的に、硬化時間は、一実施形態において約１分間〜約９６時間、別の実施形態において約５分間〜約７２時間、さらに別の実施形態において約１０分間〜約４８時間、さらに別の実施形態において約２０分間〜約２４時間、さらに別の実施形態において約１時間〜約４時間である。約１分間の時間未満では、時間は、従来の処理条件下で十分な反応を確実にするには短すぎるであろうし、約９６時間を超える時間は、実用的又は経済的であるには長すぎるであろう。
【００９０】
Ｃステージで、一般的には、一実施形態において樹脂の熱硬化性部分の約７０モル％超が既に反応しており、別の実施形態において樹脂の熱硬化性成分の約８０モル％超が既に反応しており、樹脂の熱硬化性部分の約９０モル％超が既に反応している。
【００９１】
一実施形態において、１又は２以上の温度ステップ又は傾斜で組成物を部分的に硬化又はゲル化することが有利である。例えば、約１０℃から約２５０℃までの第１の硬化温度ステップ又は傾斜を使用でき、次に、約１２０℃〜約３００℃までの少なくとも１つのさらなる硬化/加熱ステップ又は傾斜を使用できる。少なくとも２ステップの硬化プロセスの別の実施形態では、組成物の硬化段階は、例えば、約７０℃から約１２０℃までの温度での第１の硬化ステップと、約１３０℃から約１６０℃までの温度での第２の硬化ステップを含んでよい。さらに別の実施形態において、上記の第１及び第２の硬化ステップを実施した後に第３の硬化ステップを使用することができ、第３ステップの温度は約１７５℃から約２５０℃であることができる。上記のステップ／傾斜では、望ましい温度での加熱時間は約１分間〜約９６時間であることができる。
【００９２】
さらに別の実施形態において、「グリーン硬化」のための初期のゲル化時間は、約１００℃〜約１２０℃で約１２分間〜約７８分間であることができる。続くステップでは、例えばエポキシノボラック系及び脂環式系に対し、硬化は、約１４０℃〜約１６０℃で約２時間〜約４時間続けることができ、例えば、エポキシノボラック及び脂環システムの場合に、必要に応じて約２００℃超で約８時間である。
【００９３】
配合物又は組成物が、特定の温度ステップ又は傾斜で過度に速く又は過度に高い温度で硬化した場合、硬化材料及び硬化材料が使用される装置の性能の低下がもたらされる。性能の低下は、限定するわけではないが、得られた硬化した組成物中の欠陥から生じることがあり、これは、配合物又は配合物が使用された装置における性能の低下又は故障をもたらすことがある。配合物が過度に遅く硬化した場合には、配合物の性能の低下又は故障を生じることがあり、あるいは、配合物が使用された装置は、充填剤の実質的に不均一な分布を有することがあり、これは装置の性能に悪影響を及ぼし得る。かかる欠陥の例としては、亀裂、気泡、充填剤（単数又は複数）の実質的な不均一分布等が挙げられる。
【００９４】
本発明のエポキシ樹脂配合物を使用して、すなわち本発明の硬化性組成物を硬化させて部品を作る方法としては、例えば、真空注型、液体射出成形（ＲＩＭ）、反応射出成形（ＬＥＶＩ）、樹脂トランスファー成形（ＲＴＭ）、自動圧力ゲル化（ＡＰＧ）などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００９５】
ＲＦフィルタ本体の製造方法の一実施形態としては、提案したエポキシ組成物を使用して、金属めっきの準備の整った半完成製品をもたらすのに若干の機械加工及び表面処理のみを必要とするように最終形状に近くなるようにフィルタを成形し硬化させ、次いで他の部品及び付属品の取り付けが行われ、その後、最終的なチューニングが行われる方法が挙げられる。ＲＦフィルタ本体の製造方法の別の実施形態としては、本発明の提案したエポキシ組成物を、所望の寸法のブロック内で成形し硬化させ、次いで、成形され硬化したブロックの最終形状を半最終目標部品に機械加工することができ、次いで、上記と同じ工程を行う。上記実施形態のいずれにおいても、ＲＦフィルタ本体は、ねじによりカバープレートを固定するため、及び内部の電子機器、例えば共振器及びコネクタ部品などをねじにより封止するための、複数の穴を含むことができる。一実施形態において、ＲＦフィルタ本体の製造中に穴が成形されてもよく、成形後に穴開けする必要がなくなる。別の実施形態において、ＲＦフィルタ本体は、インサート成形法を使用して成形でき、例えば、本体と一体成形されたねじ切りされたインサートを含み、成形後に穴のドリル加工及びタップ立ての必要がなくなる。
【００９６】
本発明の熱硬化性製品（すなわち、本発明の配合物から製造された架橋エポキシ複合材料）はいくつかの望ましい特性を示す。例えば、本発明は、既知の充填された熱可塑性ポリマーと比べて、機械的特性及び／又は熱膨張係数の点で、好ましくは等方的である熱硬化系を提供する。寸法安定性及び等方性は、例えばＲＦフィルタなどの特定の用途のための２つの望ましい特性である。なぜなら、フィルタの信号チューニングは、特性の安定性に依存するからである。
【００９７】
本明細書において、装置に関し、「寸法安定性」とは、装置中の材料の熱膨張係数（ＣＴＥ）によって示した場合、装置の動作温度範囲にわたる熱寸法安定性を意味する。
【００９８】
本明細書において「等方性度（isotropicity）」とは、測定のｘ、ｙ及びｚ方向で実質的に同じ測定値である平均配向性値を意味する。ｘ、ｙ及びｚ方向の測定値は、一実施形態において互いに約６０パーセント（％）以内、他の実施形態において互いに７５％以内、さらに別の実施形態において互いに９０％以内である。
【００９９】
別の実施形態で、本明細書において「等方性度」とは、動作温度範囲内で加熱された場合に材料のＣＴＥによって定義される寸法変化が全ての次元において実質的に同じであることを意味する。本明細書において「実質的に同じ」とは、一般的に、一実施形態において約６０％未満、別の実施形態において約５０％未満、さらに別の実施形態において約５０％未満、さらに別の実施形態において約４０％未満、さらに別の実施形態において約３０％未満、さらに別の実施形態において約２５％未満、さらに別の実施形態において約１０％未満であることができるＣＴＥの変化を意味する。さらに別の好ましい実施形態において、ＣＴＥ変化は実質的にゼロであることができる。
【０１００】
本発明の１つの例示的実施形態及び利点としては、例えば、エポキシ複合材料のガラス転移（Ｔｇ）が、一般的に、約１００℃を超えることができることである。例えば、本発明の硬化したエポキシ樹脂生成物は、示差走査熱量測定法により測定した場合に、一般的に、一実施形態において約１００℃〜約３００℃、別の実施形態において約１２０℃〜約２５０℃、さらに別の実施形態において約１３０℃〜約２００℃、さらに別の実施形態において約１３５℃〜約１８０℃、さらに別の実施形態において約１４０℃〜約１７０℃のＴｇを有することができる。
【０１０１】
Ｔｇは、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）を使用して、周囲温度（０℃〜２５℃）からＴｇよりも高いある温度、例えば典型的には約２５０℃の温度まで、１０℃／分で走査することによって測定することができ、第１加熱サイクル、冷却サイクル及び第２加熱サイクルがある。Ｔｇは、第２加熱サイクルから２次転移のハーフハイト（half-height）から求めることができる。本発明の硬化した材料についてのＴｇは、連続エポキシ／硬化剤相についてのＴｇであり、もし強化剤がエポキシ／硬化剤相中で相分離している場合には、Ｔｇはエポキシ／硬化剤成分に関連したより高い２次転移である。
【０１０２】
本発明の別の例示的な実施形態及び利点は、エポキシ樹脂複合材料の密度が一般的に約２．７ｇ／ｃｃ（これは、現在使われている金属であるアルミニウムの密度である）より低いことができることである。例えば、本発明のエポキシ複合材料の密度は、軽量さと現在の金属技術から、一般的に、一実施形態において約２．５ｇ／ｃｃ未満、別の実施形態において約２．３ｇ／ｃｃ未満、さらに別の実施形態において約２．２ｇ／ｃｃ未満であることができる。他の例では、本発明のエポキシ複合材料の密度は、一般的に、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９２に従って求めた場合に、一実施形態において約１．２ｇ／ｃｃ〜約２．７ｇ／ｃｃ、別の実施形態において約１．２ｇ／ｃｃ〜約２．５ｇ／ｃｃ、別の実施形態において約１．２ｇ／ｃｃ〜約２．２ｇ／ｃｃ、さらに別の実施形態において約１．４ｇ／ｃｃ〜約２．１ｇ／ｃｃ、さらに別の実施形態において約１．６ｇ／ｃｃ〜約２．０ｇ／ｃｃ、さらに別の実施形態において約１．８ｇ／ｃｃの約２．０ｇ／ｃｃ、さらに別の実施形態において約１．７ｇ／ｃｃ〜約１．９ｇ／ｃｃであることができる。
【０１０３】
本発明の一つの目的は、アルミニウムよりも実質的に軽量であるエポキシ樹脂複合材料を提供することである。本明細書において、本発明のエポキシ樹脂複合材料に関して「実質的に軽量」とは、一実施形態においてアルミニウムよりも少なくとも約１０％軽量、別の実施形態においてアルミニウムよりも少なくとも約２０％軽量、さらに別の実施形態においてアルミニウムよりも少なくとも約３０％軽量、さらに別の実施形態においてアルミニウムよりも少なくとも約４０％軽量、さらに別の実施形態においてアルミニウムよりも少なくとも約５０％軽量であることを意味する。別の実施形態において、本発明のエポキシ樹脂複合材料は、アルミニウムよりも約１０％〜約５０％軽量であることができる。
【０１０４】
本発明のさらに別の例示的な実施形態及び利点は、約−５０℃〜約８５℃の使用温度範囲にわたって、エポキシ複合材料のＣＴＥが、一般的に、一実施形態において約８０ｐｐｍ／℃未満、別の実施形態において約０ｐｐｍ／℃〜約５０ｐｐｍ／℃、さらに別の実施形態において約１０ｐｐｍ／℃〜約５０ｐｐｍ／℃、さらに別の実施形態において約２０ｐｐｍ／℃〜約４５ｐｐｍ／℃であることができることであり、ＣＴＥはこの温度範囲にわたって一貫している必要がある。熱硬化した装置のＣＴＥ値は、化合物の等方的性質を反映する。
【０１０５】
本発明のさらに別の例示的な実施形態及び利点は、エポキシ複合材料の引張強さが一般的に約３５ＭＰａ以上であることができることである。例えば、引張強さは、ＡＳＴＭ  Ｄ−６３８、タイプ１の引張試験片により測定した場合、一実施形態において、約３５ＭＰａ〜約２５０ＭＰａ、さらに別の実施形態において約５０ＭＰａ〜約２５０ＭＰａ、別の実施形態において約５５ＭＰａ〜約１２５ＭＰａ、さらに別の実施形態において約６５ＭＰａ〜約１２５ＭＰａ、さらに別の実施形態において約７５ＭＰａ〜約１００ＭＰａであることができる。
【０１０６】
本発明の別の実施形態において、エポキシ複合材料の破壊靭性は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ５０４５−９９にある試験方法に従って、臨界応力強度係数Ｋ１ｃにより求めることができる。例えば、本発明のエポキシ複合材料の破壊靭性は、一般的に、一実施形態において約０．６ＭＰａ・ｍ0.5を超える、別の実施形態において１．０ＭＰａ・ｍ0.5を超えるＫ１ｃであることができる。１つの例示的な実施形態において、本発明のエポキシ複合材料の破壊靭性は、一般的に、Ｋ１ｃが約０．６ＭＰａ・ｍ0.5〜約１０ＭＰａ・ｍ0.5であり、別の実施形態において１．０ＭＰａ・ｍ0.5〜約５ＭＰａ・ｍ0.5である。
【０１０７】
エポキシ複合材料のクラッキング又はチッピングがないことは、エポキシ複合材料をドリル加工又はタップ立て（セルフタッピングねじを含む）したときの機械加工性と、当該材料が、表面平滑性と当該複合材料にねじ穴をあける場合のねじ強度（thread strength）により示される高品質機械加工表面を生じる能力との両方についての指標を与える。これは、例えば、ねじ切りされたねじをタップ立てされた穴に挿入し、ねじ破壊するまで締めたときに、破壊するまでのトルクにより測定される。このような特性は、本発明の利点の別の一例である。
【０１０８】
一実施形態において、軽量であり、例えば発泡体構造よりも改善された熱伝導性、めっき用の改良された表面、改善された引張強さ及び改善された圧縮強さを含む特性のうちの任意の１又は２つ以上を有する非発泡構造体としてエポキシ複合材料を製造することが有利である。
【０１０９】
本発明における所望の用途は、めっき工程のための良好な表面特性に加え、全体的な幾何学的形状要件を必要とし、大きな欠陥、例えば大きな孔は、本発明の有用さを損なうであろう。ガス注入又は現場（in-situ）でのガス発生によるポリマーの発泡は、とくにそれがセルサイズの制御に関係する場合に、デリケートなプロセスでありうることが知られている。従って、発泡工程をなくすことは、金属めっきのため良好な表面品質及び簡素化された製造工程の両方を得るために望ましいであろう。軽量中空粒子、例えばガラス微小球などがエポキシ配合物中に組み込まれたシンタクチックフォームの場合、一般的に、例えば本明細書に援用するUpdate on Synthetic Foams; B. John a C.P. Reghunadhan Nair; p. 23-29; RAPRA Publishingに記載されているように、引張強さ及び曲げ強さの両方が、未充填樹脂と比べて、微小球の導入につれて減少傾向を示す。
【０１１０】
さらに、本発明のエポキシ複合材料は、金属めっきすることができる。ポリマー複合材料を金属めっきする能力は、本発明によるＲＦキャビティフィルタ用途に有用な重要な特徴の一つである。本明細書において、「金属めっき能」は、金属層、例えば銅、銀又は金が各種めっき法によりポリマー複合材料に付着し、めっきが、剥離力によって測定した場合に、ポリマー複合材料に対する金属層の許容可能な接着性をもたらす能力として定義される。金属層の必要な総厚さは、個々の用途に応じて変わるが、一実施形態において典型的には約０．２５ミクロン〜約５０ミクロン、別の実施形態において約ミクロン〜約２０ミクロン、さらに別の実施形態において約０．２５ミクロン〜約１０ミクロン、さらに別の実施形態において約０．２５ミクロン〜約２．５ミクロンである。ポリマー複合材料から金属層の剥離力により接着強度は、一般的に、一実施形態において約１．０ポンド／インチ（ｌｂ／ｉｎ）（０．１７Ｎ／ｍｍ）を超え、さらに別の実施形態において約１．５ｌｂ／ｉｎ（０．２６Ｎ／ｍｍ）を超え、さらに別の実施形態において約２．０ｌｂ／ｉｎ（０．３５Ｎ／ｍｍ）を超える。別の実施形態の１つの例示として、剥離力は約１．０ｌｂ／ｉｎ（０．１７Ｎ／ｍｍ）〜約１０ｌｂ／ｉｎ（１．７５Ｎ／ｍｍ）であることができる。試験法ＡＳＴＭ  Ｂ−５３３は、金属電気めっきプラスチックの剥離強度のための標準試験法として使用できる。
【０１１１】
上記特性は、（１）本発明の硬化性組成物から製造されたフィルタユニットの、当該ユニットが動作条件にあるときの、例えば、ＣＴＥにより求められる寸法安定性、（２）組成物を加工する際の容易さとロバストネスを、（３）動作条件下でのフィルタユニットの全体的な熱機械的性能、を確保するのに有利である。
【０１１２】
一実施形態において、本発明の硬化性組成物を硬化させて硬化したエポキシ樹脂複合材料を形成することができ、硬化したエポキシ樹脂複合材料を、必要に応じて、例えば、機械加工により及び／又は得られた硬化した複合材料の表面を調製することによってさらに処理してもよい。
【０１１３】
別の実施形態において、本発明は、上記の硬化した複合材料を金属化する方法に関する。例えば、本発明のエポキシ複合材料に対して銅めっきプロセスを実施して、銅の高品質の金属化層（metallization layer）を達成することができる。本明細書において、めっきされた複合材料基材に関して、高品質金属化層は、基材からの銅層の剥離力が、例えば、約２ｌｂ／ｉｎ（０．３５Ｎ／ｍｍ）を超えることを意味する。高品質の金属化層は、めっき層が屋外使用温度範囲で安定であることも意味する。複合材料基材上に高品質のめっきを確実にする一つの方法は、例えば、めっきされたフィルタを最高約１６０℃まで約２０分間加熱し、その後、得られた加熱された物品を水中で急速に冷却することである。高品質の得られた冷却された物品は、基材から容易に除去できる膨れや緩い金属フレークの兆候を示さない。例えば、基材からのめっきの剥離性の評価は、（ｉ）手を用いて手動で緩い金属フレークを除去すること、又は（ｉｉ）目標を付けためっきされた基材に適度な力を加えることにより行うことができる。
【０１１４】
本発明の金属化プロセスは、適切な前処理法により基材の一部を最初に加工し、次に、金属、例えば銅又はニッケルなどの薄い層(例えば約０．２５ミクロン〜約２．５ミクロン)を無電解めっきすることによって行ってもよい。例えば、一実施形態において、銅の層を複合材料上にめっきすることができ、当該層の厚さは約１ミクロンであることができる。次に、無電解めっきを、一実施形態において、金属、例えば銅などを最高約２０ミクロンまでの厚さにめっきし、その後、金属、例えば銀などの別の層を、必要に応じて、例えば約１ミクロンなどの所望の層厚さまでめっきすることにより適用することができる。
別の実施形態において、複数の層を使用でき、あるいは、好ましい一実施形態において、単一のめっき層を使用できる。
【０１１５】
例えば、電解めっき法又は他のめっき法、例えば無電解堆積や浸漬堆積などを使用することにより初期金属化層上に追加の金属層を都合よく適用することができる。電解法は高速であるため、厚い層を付加するために、典型的には、電解法が使用される。追加の銅層が所望される実施形態において、当該層は、無電解法（より厚いほど堆積速度が低いかもしれないが）を使用して追加することができる。最終的な銀層が所望される実施形態において、厚さを小さくすることができ、従って、無電解又は浸漬堆積のいずれも使用できる。
【０１１６】
適切な前処理方法としては、化学的な酸／塩基エッチングと物理的な粗面化（例えば、サンドブラスト）処理が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１１７】
本発明のエポキシ複合材料の場合、前処理方法の１つの好ましい実施形態は、アルカリ性の溶剤含有溶液中での初期コンディショニングステップと、その後の、過マンガン酸イオンを含む熱アルカリ溶液中での処理に基づく化学エッチング法であることができる。過マンガン酸塩エッチング工程の残留物は、次いでヒドロキシルアミン化合物の酸性溶液を含む中和浴で除去される。
【０１１８】
一実施形態において、本発明の硬化性エポキシ樹脂配合物及び複合材料は、高周波フィルタを製造するために使用することができる。高周波フィルタは、タワートップエレクトロニクス、例えば無線フィルタ用途に組み込まれる。高周波フィルタ、それらの特性、それらの成形加工、それらの機械加工、及びそれらの全体的な製造は、例えば、引用により本明細書に援用する米国特許第７，８４７，６５８号及び米国特許第８，０７２，２９８号明細書に記載されている。
【０１１９】
例えば、高周波フィルタは、ハウジング本体と、機能性高周波キャビティフィルタを与えることが当該技術分野で知られている他の部品を含む。例えば、本体ハウジングは、さらに、本体ハウジングの共振キャビティを囲む本体ハウジングに固定されたカバープレートを含むことができる。当業者は、高周波フィルタの動作を促進するために本体ハウジングが有しうる他の部品に精通しているであろう。
【０１２０】
一般的に、高周波フィルタを製造するために使用される方法は、例えば、本発明の硬化性熱硬化性エポキシ樹脂組成物から高周波フィルタ本体を形成するプロセスステップを含み、ここで、硬化性熱硬化性エポキシ樹脂組成物は、（ｉ）少なくとも１種のエポキシ樹脂、（ii）少なくとも１種の強化剤、（iii）少なくとも１種の硬化剤、及び（iv）少なくとも１種の充填剤を含み、充填剤は、エポキシ樹脂ポリマー全体に均一に分布し、ランダムに配向している。この方法は、さらに、本体ハウジングを導電性材料でコーティングする工程を含む。
【０１２１】
一実施形態において、液体硬化性エポキシ樹脂組成物を、注型法によって、キャビティダイ又はモールドに入れ、次いで硬化させることができる。次いで、硬化性エポキシ樹脂組成物を、型を閉じて加熱した後に、重合させることができる。当業者は、使用することのできる他の注型又は成形法、例えばトランスファー又は反応射出成形法に精通しているであろう。例えば、硬化性エポキシ樹脂組成物を、当該組成物を溶融させるために高温で加熱することができ、次いで、当該組成物を、加熱されたモールド内に移すことができ、加熱されたモールドで、混合物が反応して熱硬化生成物を形成する。
【０１２２】
別の実施形態において、本体ハウジングを形成することは、硬化したエポキシ樹脂組成物のブロックを、本体ハウジングの目標形状に機械加工するステップを含んでもよい。
ポリマー組成物を、本体ハウジングの目標形状と同じでない形状に形成することができるときに機械加工が望ましい。硬化したエポキシ樹脂複合材料生成物をその目標形状に機械加工する際に、キャビティダイはブロック状であることができ、あるいは、硬化性エポキシ樹脂組成物は、ブロック状の部材としてダイから押し出すことができる。硬化したエポキシ樹脂複合材料生成物のブロックは、当該技術分野において既知の機械加工装置を使用して機械加工することができる。硬化物生成物を形成する他の実施形態は、例えば、引用により本明細書に援用する米国特許第７，８４７，６５８号明細書に開示されている。
【０１２３】
一実施形態において、導電性材料による本体ハウジングのコーティングプロセス（例えば銅及び銀）は、本体ハウジングに金属の連続層を堆積させることを含むことができる。本体ハウジングの表面の一部又は本体ハウジングの全表面をかかる導電性材料で被覆するために、例えば、無電解又は電解めっきプロセス、又は、両方の組み合わせを使用できる。
【０１２４】
別の実施形態において、硬化性組成物中の成分の幾つかを、電気めっきの開始を促進するために、金属で予めコーティングすることができる。例えば、ポリマーと混合される充填剤の粒子又は繊維の少なくとも幾らかは、化学蒸着によって堆積された銅層を有することができる。当業者は、他の金属コーティングプロセスに精通しているであろう。他の従来法、例えば吹付又はペインティングなども、本体ハウジングをコートするために使用できる。
【０１２５】
本体ハウジングの製造を完了する他のステップとしては、本体ハウジングのキャビティが当該プレートと本体ハウジングの壁により取り囲まれるように、本体ハウジング上にプレートを取り付けることが挙げられる。プレートを取り付けることとしては、ねじ止め、本体ハウジングにプレートをくぎ打ち又はボルト締めすること、又は、本体ハウジングにプレートを接着することが挙げられる。本体ハウジングの製造は、例えば、ねじ止めにより、本体ハウジング又はプレートに同調棒を取り付けること、あるいはプレート又は本体ハウジングに同調棒を調節可能に取り付けることを含むことができる。
【０１２６】
当業者は、高周波フィルタの製造における他のステップに精通しているであろうし、高周波フィルタが使用される装置の具体的構成に依存してもよい。例えば、装置が無線送信システムである場合に、本発明の方法は、移動基地局アンテナマストに高周波フィルタ本体ハウジングを取り付ける工程を含むことができる。
【実施例】
【０１２７】
以下の実施例及び比較例により本発明を更に詳細に説明するが、その範囲を限定すると解釈されるべきではない。
【０１２８】
実施例で使用される用語及び名称としては、例えば、以下のものがある：
Ｄ．Ｅ．Ｎ  ４２５は、１７２のＥＥＷを有するエポキシ樹脂であり、ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーから市販されており；Ｄ．Ｅ．Ｒ．３３２は、１７１のＥＥＷを有するエポキシ樹脂であり、ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーから市販されており；Ｄ．Ｅ．Ｒ．５４２は、３３２のＥＥＷを有するエポキシ樹脂であり、ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーから市販されており；「ＮＭＡ」はナジックメチル無水物を表し、Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓから市販されており；「ＥＣＡ  １００」は、Ｄｉｘｉｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  から市販されているエポキシ硬化剤１００を意味し、ＥＣＡ  １００は一般的に、８０％を超えるメチルテトラヒドロフタル酸無水物と１０％を超えるテトラヒドロフタル酸無水物を含み；「１ＭＩ」は、１−メチルイミダゾールを表し、Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌから市販されており；ＳＩＬＢＯＮＤ（登録商標）Ｗ１２ＥＳＴは、１６ミクロンのＤ５０％粒径を有するエポキシシラン処理石英であり、Ｑｕａｒｚｗｅｒｋｅから市販されており；ＳＩＬＢＯＮＤ(登録商標)ＦＷ１２ＥＳＴは、１７ミクロンのＤ５０％粒径を有するエポキシシラン処理石英であり、Ｑｕａｒｚｗｅｒｋｅから市販されており；ＳＩＬＢＯＮＤ(登録商標)１２６ＥＳＴは、２２ミクロンのＤ５０％粒径を有するエポキシシラン処理石英であり、Ｑｕａｒｚｗｅｒｋｅから市販されており；ＨＹＭＯＤ(登録商標)ＳＢ４３２  ＳＥは、Ｊ．Ｍ．Ｈｕｂｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている独自の表面処理を施したアルミニウム三水和物であり、ＫＥＭＧＡＲＤ(登録商標)９１１Ｃは、モリブデン酸亜鉛／マグネシウムシリケート複合体であり；ＥＸＯＬＩＴ  ＡＰ  ４２２は、Ｃｌａｒｉａｎｔから市販されている平均粒子径約１５μｍであるポリリン酸アンモニウムである。ＥＸＯＬＩＴ  ＯＰ１２３０は、Ｃｌａｒｉａｎｔから市販されている２０〜４０μｍの平均粒子径を有するホスフィネートであり；ＢＹＫ−Ａ  ５２５は、脱泡剤としてのポリエーテル変性メチルアルキルポリシロキサン共重合体の溶液であり、ＢＹＫ−Ｗ  ９０１０は、湿潤剤／分散剤であり、両方ともＡＬＴＡＮＡの一員であるＢＹＫ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ  ＆  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能であり；ＦＯＲＴＥＧＲＡ（商標）１００エポキシ強化剤（Ｆ１００）は強化剤であり、ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーから市販されており；ＦＯＲＴＥＧＲＡ（登録商標）２０１強化エポキシ樹脂（２０１）は、ビスフェノールＡ液状エポキシ樹脂と４０ｗｔ％のエラストマー含量を有するカルボキシル末端ブタジエン−アクリロニトリルエラストマーとの反応により形成されたエラストマー変性エポキシ官能性付加物であり、ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーから市販されており；ＦＯＲＴＥＧＲＡ（登録商標）３０１強化エポキシ樹脂（Ｆ３０１）は、１５ｗｔ％のＣＳＲを含むビスフェノールＡ液状エポキシ樹脂中に予め形成されたコアシェルゴム（ＣＳＲ）の分散液であり、ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーから市販されている。
【０１２９】
例において、以下の標準的な分析装置及び方法を使用した：
ガラス転移温度（Ｔｇ）の測定
硬化したエポキシ配合物の一部を示差走査熱量計（ＤＳＣ）内に配置し、０℃から２００℃又は２５０℃までの第１加熱走査から０℃〜２００℃又は２５０℃までの第２加熱走査で１０℃／分で加熱及び冷却した。Ｔｇは、０℃〜２００℃又は２５０℃までの第２加熱走査の際の２次転移のハーフハイト値として報告する。
【０１３０】
引張強さ特性の測定
引張特性測定（引張強さ及び破断点伸び（％））は、硬化したエポキシ配合物について、タイプ１の引張試験片及び０．２インチ／分の歪速度を用いて、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８に従って行った。
【０１３１】
熱伝導率測定
熱伝導率の測定は、硬化したエポキシ配合物について、ＩＳＯ  ２２００７−２（過渡的平面熱源［ホットディスク］法）に従って行った。充填剤の熱伝導率は、一般的に、当該技術分野で測定され報告されている。
【０１３２】
ＣＴＥの測定
熱膨張係数（ＣＴＥ）は、熱機械分析装置（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＴＭＡ  ２９４０）を使用して測定した。５℃／分の加熱速度を使用して膨張プロファイルを生成させ、膨張プロファイル曲線の傾きとして以下のとおりＣＴＥを計算した：
ＣＴＥ＝ΔＬ／（ΔＴ×Ｌ）
ここで、ΔＬは、試料の長さの変化（μｍ）であり、Ｌは試料の原長であり、ΔＴは温度（℃）の変化である。傾きを測定した温度範囲は第２の加熱で２０℃〜６０℃である。この特定の温度範囲は−５０℃〜１００℃の全範囲で最も一般的な動作温度であるため、この特定の温度範囲を選択した。
【０１３３】
密度／比重測定
密度／比重は、Ａｌｃｏｎｏｘ(登録商標)界面活性剤（０．８４グラム）を含む蒸留水（１２０ｍＬ）中で、ＡＳＴＭ  Ｄ７９２に従う方法を使用して測定し、溶液の比重は０．９９７５であった。
【０１３４】
エポキシ配合物の粘度の測定
平行プレート治具を備えたＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＡＲＥＳ  Ｇ２レオメータを使用して温度の関数として複素粘度を得た。プレート直径は５０ｍｍであり、剪断速度１０  １／秒のフローモードで及び４０℃から開始して５℃／分の温度傾斜で運転した。
【０１３５】
難燃性試験
難燃性は、安全性に関するアンダーライターズ・ラボラトリーズ社（Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．）のＵＬ  ９４規格「装置及び電気製品の部品用のプラスチック材料についての燃焼性に関する試験」に従って試験した。
【０１３６】
熱めっき熱衝撃試験
エポキシ試料を無電解銅層でめっきし、試料を１４０℃のオーブン中に３０分間入れ、次にすばやく取り出し、水中で急冷した。エポキシからの銅コーティングの剥離又は離層がないか試料を観察した。
【０１３７】
めっき長期熱サイクル試験
エポキシ試料を無電解銅層でめっきし、試料を相対湿度８５％でサイクル温度−３０℃〜８５℃の湿度室に３５日間入れた。老化後、エポキシからの銅コーティングの剥離又は離層がないか試料を観察した。
【０１３８】
実施例１〜１８並びに比較例Ａ及びＢ
本発明のエポキシ複合材料組成物の実施例及び比較例を表Ｉ〜ＩＩＩに示す。エポキシ複合材料組成物のための混合、注型及び硬化プロセスは、一般的に、後述のように行った。
【０１３９】
一般手順
必要量の充填剤を、約７０℃の温度で真空オーブン内で一晩乾燥させる。典型的にＦＯＲＴＥＧＲＡ（登録商標）強化剤及び酸無水物硬化剤を含むエポキシ樹脂を、別途約６０℃に予め加温する。広口プラスチック容器に、質量基準で所定量の温かいエポキシ樹脂、温かい酸無水物硬化剤、任意のＢＹＫ−Ａ  ５２５及び／又はＢＹＫ  Ｗ９０１０、並びに１−メチルイミダゾールを入れる。これらは、難燃剤を含んでいてもよい温かい充填剤に加える前に、手動でかき混ぜる。次に、容器内容物を、約８００〜約２０００ｒｐｍで約１〜２分間の複数のサイクルでＦｌａｃｋＴｅｋ  ＳｐｅｅｄＭｉｘｅｒ（登録商標）により混合する。
【０１４０】
混合した配合物を、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）ブレード付きのガラス撹拌シャフト及びベアリングと脱気のための真空ポンプ及び真空コントローラーを備えた温度制御された約５００〜１０００ｍｌの重合がまに入れる。典型的な脱気プロファイルは、約５５℃〜約７５℃で行われ、以下の段階が代表的なものである：５分間、８０ｒｐｍ、１００トル（Ｔｏｒｒ）；５分間、８０ｒｐｍ、５０トル；５分間、８０ｒｐｍ、２０トル、約７６０トルまでＮ２で中断；５分間、８０ｒｐｍ、２０トル、約７６０トルまでＮ２で中断；３分間、８０ｒｐｍ、２０トル；５分間、１２０ｒｐｍ、１０トル；５分間、１８０ｒｐｍ、１０トル；５分間、８０ｒｐｍ、２０トル；及び５分間、８０ｒｐｍ、３０トル。脱気しようとする配合物のサイズに応じて、必要に応じて、高真空の時間を任意に長くすることができ、また、５トルの高真空を使用できる。
【０１４１】
温かい脱気された混合物を大気圧にし、後述の温かいモールドに注入する。後述する具体的なモールドの場合に、モールドの開放側に、約３５０グラム〜４５０グラムの間の量を注入する。充填したモールドを８０℃のオーブン内に垂直に立てて約１６時間配置し、温度をその後上昇させて１４０℃に合計１０時間保ち、続いて、約１７５℃〜約２２５℃の最終温度に上昇させて、合計４時間保ち、次に周囲温度（約２５℃）にゆっくり冷却する（ＤＥＲ  ５４２及びＥＸＯＬＩＴ  ＯＰ１２３０を含有する配合物は、最終硬化温度が約２００℃であり、ＥＸＯＬＩＴ  ＡＰ４２２を含有する配合物は、最終硬化温度が約１８５℃であり、ＨＹＭＯＤ  ＳＢ４３２Ｅを含有する配合物は、最終硬化温度が約１７５℃である）。
【０１４２】
モールドアセンブリ
一端に傾斜角切断面を有する２枚の約３５５ｍｍ四方の金属プレート上にそれぞれＤＵＯＦＯＩＬ（登録商標）（約３３０ｍｍ×３５５ｍｍ×約０．３８ｍｍ）を固定した。これらのプレートの間に、厚さ約３．０５ｍｍのＵ字型スペーサー棒と、内径約３．１７５ｍｍ及び外径約４．７５ｍｍのシリコーンゴムチューブ（ガスケットとして使用）を配置し、モールドをＣ型クランプで閉じた。モールドを、その使用に先立って、約６５℃のオーブン内で予め温めた。ガスケットとして機能するシリコーンゴムチューブを適切に調整して、同じモールドプロセスを、より小さな金属プレート及びより厚いＵ字型スペーサー棒を用いる注型に適合させることができる。
【０１４３】
【表１】
2015505333.tif 000003
【０１４４】
【表２】
2015505333.tif 000004
【０１４５】
【表３】
2015505333.tif 000005
【０１４６】
【表４】
2015505333.tif 000006
【０１４７】
【表５】
2015505333.tif 000007
【０１４８】
実施例１９
本実施例１９では、本発明の配合物（実施例１の配合物）を硬化させてエポキシ複合材料を形成し、次に、エポキシ複合材料を、下記の一般めっき手順に従って及び表ＩＶに記載したように銅層によりめっきした。
【０１４９】
一般めっき手順
本発明のエポキシ樹脂複合基材をめっきするために使用したプロセスは、表面を、金属化の適用に対して受容性にする様々な方法を含むことができる。典型的には、エポキシ基材は、まず、順次的に、その後のエッチングステップにおける攻撃の程度を増加させる材料を含む組成物に曝し、次にエッチングステップにかけ、次にエッチングステップからの残渣を実質的に除去するステップにかけることを含むプロセスにより金属化することができる。
【０１５０】
最初のステップは、しばしば「溶媒膨潤」と呼ばれ、溶媒及び／又はアルカリ性物質、例えばアルカリ金属水酸化物などの物質を含んでいてもよい「膨潤剤」を使用する。しばしば「デスミア」ステップ（例えばプリント基板の製造中に銅表面から残留エポキシ材料を除去するこのプロセスステップの通常の用法から）と呼ばれる第２のステップは、エポキシをエッチングすることができる強酸化性成分、例えば過マンガン酸塩のアルカリ性溶液を含んでいてもよい「酸化剤」を使用する。第３のステップは、酸化性物質の残留物を中和することができる「中和剤」材料を含み、例えば過マンガン酸塩の場合には、例えば過酸化水素又はヒドロキシルアミン化合物を含有する酸性溶液などの組成物を含む。特に化学的に耐性であるエポキシ材料の場合、その後に適用される金属被覆の接着力が高まるようにエッチングの程度を高めるために、これらの３つのステップを１又は２回以上繰り返すことができる。
【０１５１】
本発明の実施例において、エポキシ樹脂複合材料基材は、上記のとおりの一連の第１、第２及び第３ステップを使用してめっきされる。典型的には、膨潤剤、酸化剤及び中和剤を、特定の温度及び所定の時間で基材に適用し、これらの３つの化学物質を適用するステップ（例えばステップ１〜３）の間にリンスステップが行われる。３つのステップのこれらの系列は、任意の望ましい繰り返し数、例えば表ＩＶに示すように３回の繰り返し（ステップ１〜９）で順に実施される。
【０１５２】
エッチングステップ後、触媒材料（最も一般的にはコロイドパラジウムスズ）を基材の表面に適用することができる。触媒材料の適用に先だって、コロイド物質のその後の吸着を促進する１又は２種以上の添加剤を含む溶液中で表面を有利に処理することができる。さらに、当該部材が触媒溶液中に導入される直前に、コロイド含有溶液の浴寿命を長くするために、コロイド状物質自体以外のコロイド含有組成物中に存在する成分の同様な混合物を含む溶液中に当該部材をまず浸漬することが一般的に行われる。
【０１５３】
本発明の実施例において、エッチング後、エポキシ樹脂複合材料基材を、上記のとおり、コンディショニングステップ（ステップ１０）、マイクロエッチングステップ（ステップ１１）、及び触媒を使用する（ステップ１３）に先立ってプレディッピングステップ（ステップ１２）にかけられる。これらの処理ステップは、特定の温度及び所定の時間で実施され、表ＩＶに示すように、これらの適用ステップ（例えばステップ１０〜１３）の間でリンスステップが実施される。
【０１５４】
触媒組成物中での処理後、当該基材又は部材を、いわゆる促進組成物（accelerating composition）により処理するか、又は表ＩＶに示されているように、触媒浴と無電解めっきの間に中間ステップなしで実施されるように作られた無電解めっき浴（ステップ１４）中に直接導入してもよい。無電解法により又は表ＩＶに示されているように電解堆積（ステップ１４）（典型的には電解プロセスにより達成されるより高い速度のために）によって、より厚い金属層のその後の適用を可能にするのに十分な厚さ及び耐久性を有する接着性のある初期金属化層を適用するために、多くの様々な無電解金属化用組成物を使用することができる。
【０１５５】
無電解めっき（ステップ１４）後、金属被覆の接着性を向上させるために、当該部材を乾燥させ（ステップ１５）、次いで当該部材をベーク（ステップ１６）してもよい。ベーキングステップは、８０℃〜１５０℃の範囲内の温度で０分間〜２００分間の時間で実施できる。ベーキングステップの利点は、金属化される材料の個々の組成に依存することがある。
【０１５６】
表ＩＶに記載のプロセス順序に従う酸ディップステップ（ステップ１７）及び電気めっきステップ（ステップ１８）の後、均一で、優れた平滑性及び基材への密着性を示しためっき堆積物を、例えば、１ｃｍの試験試料幅を使用したことを除いてＡＳＴＭ  Ｂ−５３３に記載されている一般的な手順を用いて接着強さについて試験した。１ｃｍの試験幅で測定された力は、適切な数値変換係数を使用してポンド／インチ（ｌｂ／ｉｎ）単位に換算することができる。求められた力の値は、約２．０ｌｂ／ｉｎ〜約２．４ｌｂ／ｉｎの間であることが判った。
【０１５７】
本発明の実施例において、得られためっきされた複合材料は、平滑で水平な表面の銅めっき層を有し、追加の銀めっき層を含むことがある。銅めっきエポキシ複合材料についての剥離力の測定は、１ｃｍの試験試料幅を使用したことを除いてＡＳＴＭ  Ｂ−５３３に従って実施した。
【０１５８】
【表６】
2015505333.tif 000008
【０１５９】
【表７】
2015505333.tif 000009
【０１６０】
実施例２０及び比較例Ｃ
ＲＦフィルタプロトタイプの作製と試験手順
２つのプロトタイプのＲＦフィルタボックス（実施例２０及び比較例Ｃ）を以下のように作製した。
【０１６１】
実施例１の組成物をブロックに成形し、その後、およそのサイズで長さ５８ｍｍ×幅３５ｃｍ×深さ２９ｍｍで壁厚が約２ｍｍの開口した直方形のボックス（本発明のこの実施例２０）に機械加工した。上記のボックスに対して蓋として適合し、ねじで密閉できるように、カバープレートも、実施例１の組成物から成形した。導電性表面を生じるようにボックスとカバープレートを、銀コーティングの下、無電解銅コーティングでめっきした。
【０１６２】
同様のサイズのＡｌ又はＡｌ合金ボックスとカバープレートも比較例（比較例Ｃ）としてめっきした。めっきされたボックス（実施例１９及び比較例Ｃ）は両方とも、単一の共振器と２つのコネクタを含む類似のＲＦフィルタ装置に作製した。
【０１６３】
上記２つのプロトタイプ、実施例２０及び比較例Ｃの試験は、ベクトルネットワークアナライザ及び温度チャンバを使用して実施し、その試験結果は表Ｖに記載されている。本発明のプロトタイプ（実施例２０）は、比較例のプロトタイプに対して、室温（約２５℃）での挿入損失及び付加Ｑの点で、利点を示した。また、上記プロトタイプを６５℃に加熱し、目視観察により求めた場合、本発明のプロトタイプ（実施例２０）は比較用のプロトタイプ（比較例Ｃ）よりも小さい周波数ドリフトを示した。
【０１６４】
【表８】
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【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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