FR2581648A1 - POLYIMIDE-SILOXANE COMPOSITIONS - Google Patents
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Abstract
Polyanhydridesiloxane choisi parmi : (CF DESSIN DANS BOPI) sachant que dans les formules R représente un radical hydrocarboné monovalent en C1-13 ou un radical hydrocarboné monovalent en C1-13 substitué R**1 représente un radical organique aromatique trivalent en C6-13, n représente un nombre entier compris entre 1 et 2 000 inclus et n' est compris entre environ 5 et environ 2 000.Polyanhydridesiloxane chosen from: (CF DRAWING IN BOPI) knowing that in the formulas R represents a monovalent C1-13 hydrocarbon radical or a substituted monovalent C1-13 hydrocarbon radical R ** 1 represents a trivalent C6-13 aromatic organic radical, n represents an integer between 1 and 2000 inclusive and n 'is between approximately 5 and approximately 2000.
Description
Antérieurement à la présente invention, on aPrior to the present invention,
utilisé divers procédés pour préparer des polyimides-silo- used various processes to prepare silico polyimides
xanes constitués essentiellement de séquences de polydior- xanes consisting essentially of polydioroxide sequences
ganosiloxane et de polyimide chimiquement combinées. Le brevet des E.U.A. n 3 325 450 décrit l'intercondensation ganosiloxane and polyimide chemically combined. The U.S. Patent No. 3,325,450 describes intercondensation
d'un polydiorganosiloxane terminé par des motifs diorgano- of a polydiorganosiloxane terminated by diorgano-
organoaminosiloxy et de dianhydride benzophénonetétra- organoaminosiloxy and benzophenonetetrahydride dianhydride
carboxylique ayant pour résultat la production de poly- carboxylic acid resulting in the production of poly-
imide-siloxane. Un autre procédé comprend l'interconden- imide-siloxane. Another process includes intercondence
sation d'un polydiorganosiloxane terminé par des groupes alkylamino avec un bis(étheroxyde anhydride) aromatique comme le montre le brevet des E.U. A. n 3 847 867. On trouve un autre exemple de polyimides-siloxanes dans le brevet des A further example of polyimidesiloxanes is found in the US Pat. No. 5,847,867 to an alkylamino terminated polydiorganosiloxane with an aromatic bis (anhydrous etheroxide) as shown in US Pat.
E.U.A. n 4 404 350 utilisant un polyorganosiloxane à termi- USA. No. 4,404,350 using a polyorganosiloxane having
naisons anhydride norbornane dicarboxylique intercondensé avec une diamine organique et éventuellement avec un autre orbornane dicarboxylic anhydride intercondensed with an organic diamine and possibly with another
bisanhydride aromatique.aromatic bisanhydride.
La présente invention repose sur la découverte que The present invention is based on the discovery that
l'on peut utiliser un bis(anhydride) aromatique tétraorga- a tetraorganic aromatic bis (anhydride) may be used
nodisiloxane répondant à la formule: - 2 - (o 1L)s \ o]-sI - RR' O pour préparer un polyimide siloxane par intercondensation avec une diamine organique répondant à la formule NODISILOXANE corresponding to the formula: ## STR2 ## in order to prepare a siloxane polyimide by intercondensation with an organic diamine corresponding to the formula
(2) NH2R2NH2(2) NH2R2NH2
sachant que, dans les formules, R représente un radical knowing that, in formulas, R represents a radical
hydrocarboné monovalent en C(1.13) ou un radical hydrocar- monovalent hydrocarbon in C (1.13) or a hydrocarbon radical
boné monovalent en C(1_13) substitué, R représente un radical organique aromatique trivalent en C(6 13) R2 représente un radical organique divalent en C(2_13) et n substituted monovalent C (1-C 13) bond, R represents a C (6 13) trivalent aromatic organic radical; R2 represents a divalent C (2-C 13) organic radical; and
représente un nombre entier compris entre 1 et 2000 inclus. represents an integer between 1 and 2000 inclusive.
J.R. Pratt et al, décrit dans Journal of Organic Chemistry (Journal de la chimie organique), Vol. 38, n 25, J.R. Pratt et al, described in Journal of Organic Chemistry, Vol. 38, No. 25,
1973 (4271-4274), la synthèse de dianhydride bis(dicar- 1973 (4271-4274), the synthesis of bis (dicarboxylic) dianhydride
boxy-3,4 phényl)-l,3 tétraméthyl-1,l,3,3-disiloxane. On connaît aussi une synthèse du bis(anhydride aromatique) disiloxane de formule (1) que l'on désignera ci-après par l'expression "le dianhydride siloxane". On peut préparer le dianhydride siloxane en faisant réagir un disilane portant un groupe fonctionnel et un halogénure d'acyle aromatique en présence d'une quantité efficace d'un catalyseur contenant 3,4-phenyl) -1,3-tetramethyl-1,1,3,3-disiloxane. A synthesis of the bis (aromatic anhydride) disiloxane of formula (1) which will be referred to hereinafter as the "siloxane dianhydride" is also known. The siloxane dianhydride can be prepared by reacting a disilane having a functional group and an aromatic acyl halide in the presence of an effective amount of a catalyst containing
un métal de transition. On peut ensuite facilement hydro- a transition metal. We can then easily
lyser l'anhydride halosilylaromatique résultant dans le lysing the resulting halosilylaromatic anhydride in the
dianhydride disiloxane correspondant. corresponding disiloxane dianhydride.
La présente invention réalise un polyimide-si- The present invention provides a polyimide-si-
loxane qui comprend des groupes siloxane imide chimiquement combinés répondant à la formule: - 3 loxane which comprises chemically combined siloxane imide groups having the formula: - 3
(3) NR N-R2-(3) NR N-R2-
C R nR c ou un mélange de ces groupes siloxane imide et de groupes imide répondant à la formule: "N R2 C R nR c or a mixture of these siloxane imide groups and imide groups corresponding to the formula: "N R2
(4) -(N /9R\ N-R2_(4) - (N / 9R \ N-R2_
sachant que dans les formules R, R1, R2 et n sont tels qu'on les a définis précédemment, R3 représente un radical knowing that in the formulas R, R1, R2 and n are as defined previously, R3 represents a radical
organique aromatique tétravalent en C(6_13) défini ci-des- tetravalent aromatic organic compound C (6_13) defined above
sous et a représente un nombre entier compris entre 1 et 200 inclus. sub and a represents an integer from 1 to 200 inclusive.
On peut citer parmi les radicaux que peut repré- Among the radicals that can be
senter R dans la formule (1), de préférence des radicaux aryles et des radicaux aryles halogénés, et par exemple des radicaux phényle, chlorophényle, tolyle, xylyle, biphényle, R 1 in the formula (1), preferably aryl radicals and halogenated aryl radicals, for example phenyl, chlorophenyl, tolyl, xylyl, biphenyl,
naphtyle, etc.; des radicaux alkyles halogénés et des radi- naphthyl, etc .; halogenated alkyl radicals and radicals
caux alkyles en C(18) et par exemple des radicaux mé- C (18) and, for example, methyl radicals.
thyle, éthyle, propyle, butyle, octyle, trifluoropropyle, etc. On peut citer, par exemple, parmi les radicaux que peut représenter R1, (R)a A' sachant que R est tel qu'on l'a défini précédemment et que a thyl, ethyl, propyl, butyl, octyl, trifluoropropyl, etc. We can cite, for example, among the radicals that can represent R1, (R) a A 'knowing that R is as defined previously and that
représente un nombre entier compris entre 1 et 3 inclus. represents an integer between 1 and 3 inclusive.
On peut citer, par exemple, parmi les radicaux que peut représenter R2 des radicaux organiques divalents en We can cite, for example, among the radicals that can represent R2 divalent organic radicals in
C(220) choisis dans le groupe constitué par (1) des radi- C (220) selected from the group consisting of (1)
caux hydrocarbonés aromatiques ayant de 6 à 20 atomes de aromatic hydrocarbons having from 6 to 20 carbon atoms
carbone et leurs dérivés halogénés, (b) des radicaux alky- carbon and their halogenated derivatives, (b) alkyl radicals,
lène et des radicaux cycloalkylènes ayant de 2 à 20 atomes de carbone, un polydiorganosilxoane terminé par des radicaux S15 organo en C(2_8) et (c) des radicaux divalents répondant à la formule Q' dans laquelle Q' est choisi dans le groupe constitué par: O -0-, -C-, -S-, -S-, et -CxH2x, and cycloalkylene radicals having from 2 to 20 carbon atoms, polydiorganosiloxane terminated with C (2-8) organo-S15 radicals, and (c) divalent radicals having the formula Q 'wherein Q' is selected from the group consisting of by: O -O-, -C-, -S-, -S-, and -CxH2x,
et x représente un nombre entier compris entre 1 et S inclus. and x represents an integer between 1 and S inclusive.
On peut citer par exemple, parmi le radicaux que peut représenter R3 dans la formule (4), et Xy Dé D étant choisi parmi -o-, -s-, -g, C- _o., -_o0. R5 CORO!, sachant que R2 est tel qu'on l'a défini précédemment, R4 est choisi dans le groupe constitué par l'hydrogène et les radicaux que peut représenter R, R5 est choisi parmi CH3 CH3 CH3Br Br CH3 For example, among the radicals that can represent R3 in the formula (4), and XyD D being chosen from -o-, -s-, -g, C- _o., -_00. R5 CORO !, knowing that R2 is as defined previously, R4 is selected from the group consisting of hydrogen and the radicals that can represent R, R5 is selected from CH3 CH3 CH3Br Br CH3
H3 H HH3 H H
CH3 CH3 CH3Br Br CH3 Br Br t C(CH 3) t r Br Br et des radicaux divalents répondant à la formule générale (X) m dans laquelle X est choisi dans le groupe constitué par des radicaux divalents répondant aux formules, -CyHy -CH - -, -2-, et -S-, o0 -6- dans lesquelles m est égal à O ou à 1, et y représente un ## STR2 ## wherein X is selected from the group consisting of divalent radicals having the formulas, -CyHy -CH In which m is 0 or 1, and y is a
nombre entier compris entre 1 et 5.integer between 1 and 5.
On peut citer, par exemple, parmi les dianhydrides organiques que l'on peut utiliser en combinaison avec le dianhydride siloxane répondant à la formule (1) dans la mise For example, organic dianhydrides which may be used in combination with the siloxane dianhydride of formula (1) in
en pratique de la présente invention, le dianhydride pyro- in practice of the present invention, the pyrogen dianhydride
mellitique, le dianhydride benzophénonetétracarboxylique, le bis(éthoxyde anhydride) aromatique du brevet des E.U.A. n 3 847 867 et l'anhydride silyl-norbornanedicarboxylique décrit mellitic, benzophenonetetracarboxylic dianhydride, the aromatic bis (anhydrous) anhydride of U.S. No. 3,847,867 and silyl-norbornanedicarboxylic anhydride described
dans le brevet des E.U.A n 4 381 396. in U.S. Patent No. 4,381,396.
On peut citer parmi les diamines organiques répon- Examples of organic diamines that can be
dant à la formule (2), des composés comme: la m-phénylènediamine, la pphénylènediamine; le diamino-4,4'diphénylpropane; le diamino-4, 4'diphénylméthane; la benzidine; le sulfure de diamino-4,4'diphényle; la diamino-4,4'diphénylsulfone; l'éther-oxyde de diamino-4,4' diphényle; le diamino-l,5 naphtalène; la diméthyl-3,3' benzidine; la diméthoxy-3,3' benzidine; le diamino-2,4 toluène; le diamino-2,6 toluène; le bis (pamino-t-butyl)-2,4 toluène; le diamino-l,3 isopropyl-4 benzène; le bis(amino-3 propoxy)-l,2 éthane; la m-xylylènediamine; la pxylylènediamine; le bis(amino-4 cyclohexyl)méthane; la décaméthylènediamine; la méthyl-3 heptaméthylènediamine; la diméthyl-4,4 heptaméthylènedimaine; la dodécanediamine-2,11; - 7 - la diméthyl-2,2 propylènediamine; 1'octaméthylènediamine; la méthoxy-3 hexaméthylènediamine; la diméthyl-2,5 hexaméthylènediamine; la diméthyl-2, 5 heptaméthylènediamine; la méthyl-3 heptaméthylènediamine la méthyl-5 nonaméthylènediamine; la cyclohexanediamine-l,4; l'octadécanediamine-l,15 le sulfure de bis(amino-3 propyle); la N-méthyl bis(amino-3 Propyl)amine; l'hexaméthylènediamine; I'heptaméthylènediamine; le diamino-2,4 toluène; la nonaméthylènediamine; le diamino-2,6 toluène; le bis(amino-3 propyl) tétraméthyldisiloxane, etc. On peut aussi utiliser en combinaison avec le dianhydride siloxane répondant à la formule (1), de I à 1000 équivalents anhydride par équivalent d'anhydride siloxane de formule (1) d'un anhydride silxane répondant à la formule: Formula (2), compounds such as: m-phenylenediamine, pphenylenediamine; 4,4'-diamino-diphenylpropane; diamino-4,4'-diphenylmethane; benzidine; 4,4'-diamino-diphenyl sulfide; 4,4'-diamino-diphenylsulfone; 4,4'-diaminodiphenyl ether; diamino-1,5-naphthalene; 3,3-dimethylbenzidine; 3,3-dimethoxybenzidine; 2,4-diamino toluene; 2,6-diamino toluene; bis (p-amino-t-butyl) -2,4 toluene; diamino-1,3 isopropyl-4-benzene; bis (3-amino-propoxy) -1,2 ethane; m-xylylenediamine; pxylylenediamine; bis (4-aminocyclohexyl) methane; decamethylenediamine; 3-methylheptamethylenediamine; 4,4-dimethylheptamethylenediamine; dodecanediamine-2.11; 2,2-dimethylpropylenediamine; 1'octaméthylènediamine; 3-methoxyhexamethylenediamine; 2,5-dimethyl hexamethylenediamine; 2,5-dimethylheptamethylenediamine; 3-methylheptamethylenediamine, methyl-5-nonamethylenediamine; cyclohexanediamine-1,4; octadecanediamine-1, bis (3-aminopropyl) sulfide; N-methyl bis (3-aminopropyl) amine; hexamethylenediamine; I'heptaméthylènediamine; 2,4-diamino toluene; nonamethylenediamine; 2,6-diamino toluene; bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, etc. It is also possible to use, in combination with the siloxane dianhydride corresponding to formula (1), from 1 to 1000 equivalents of anhydride per equivalent of siloxane anhydride of formula (1) of a siloxane anhydride corresponding to the formula:
(5> -lotitj-(5> -lotitj-
OO
\C C-O N o\ C C O N O
dans laquelle R et n sont tels qu'on les a définis précédem- wherein R and n are as previously defined
ment. On peut synthétiser les polyimides siloxanes de la présente invention en faisant réagir à des températures is lying. The siloxane polyimides of the present invention can be synthesized by reacting with temperatures
comprises entre 1500C et 3500C, des quantités molaires pra- between 1500C and 3500C, molar quantities practically
tiquement égales du dianhydride siloxane ou d'un mélange de 8 - of the siloxane dianhydride or a mixture of 8 -
dianhydride siloxane et de dianhydride organique ou d'anhy- dianhydride siloxane and organic dianhydride or anhy-
dride siloxane de formule (5) avec la diamine organique en siloxane of formula (5) with the organic diamine
présence d'un solvant organique inerte. presence of an inert organic solvent.
On peut citer, par exemple, parmi les solvants organiques que l'on peut utiliser, l'orthodichlorobenzène, le méta-crésol, et un solvant aprotique dipolaire, par exemple le diméthylformamide, le diméthylacétamide, la For example, organic solvents which can be used include orthodichlorobenzene, meta-cresol, and a dipolar aprotic solvent, for example dimethylformamide, dimethylacetamide,
N-méthylpyrrolidone. On peut préparer le dianhydride si- N-methylpyrrolidone. The dianhydride can be prepared
loxane répondant à la formule (1), dans laquelle n est su- loxane of formula (1), wherein n is
périeur à 1, représentant par exemple n' compris entre envi- less than 1, representing for example n 'between
ron 5 et environ 2000, en mettant en équilibre le dianhy- 5 and around 2000, by balancing the dianhy-
dride siloxane répondant à la formule (1) dans laquelle n dride siloxane having the formula (1) wherein
est égal à 1 avec des cyclopolysiloxanes comme un hexaor- is equal to 1 with cyclopolysiloxanes as a hexa-
ganocyclotrisiloxane ou un octaorganocyclotétrasiloxane en ganocyclotrisiloxane or an octaorganocyclotetrasiloxane
présence d'un catalyseur classique de mise en équilibre. presence of a conventional equilibrium catalyst.
On peut utiliser les polymères séquences poly- Poly-sequence polymers can be used
imides-siloxanes de la présente invention comme isolants pour des conducteurs électriques, adhésifs, composés de moulage, revêtements pour la fabrication de stratifiés et imide-siloxanes of the present invention as insulators for electrical conductors, adhesives, molding compounds, coatings for the manufacture of laminates and
élastomètres tenaces.stubborn elastomers.
Pour que l'homme de l'art soit mieux à même de So that the man of the art is better able to
mettre l'invention en pratique, on donne les exemples sui- put the invention into practice, the following examples are given
vants dans un but illustratif, mais ils ne sont pas supposés limiter l'invention. Toutes les parties sont exprimées en for illustrative purposes, but they are not intended to limit the invention. All parts are expressed in
poids.weight.
Exemple 1Example 1
On a chauffé à la température de reflux un mélange composé de 20,0 grammes de dianhydride bis(dicarboxy-3',4' A mixture of 20.0 grams of bis (3'-dicarboxy) dianhydride was heated to reflux temperature.
phényl)-l,3 tétraméthyldisiloxane, 5,1 g de métaphénylène- phenyl) -1,3-tetramethyldisiloxane, 5.1 g metaphenylene-
diamine et 71 ml d'ortho-dichlorobenzène. On a chauffé le diamine and 71 ml of ortho-dichlorobenzene. We heated
mélange au reflux pendant 2 heures en enlevant continuelle- mixture at reflux for 2 hours, continuously removing
ment l'azéotrope formé avec l'eau. Un produit a commencé à précipiter de la solution et on a arrêté le chauffage. On a ensuite ajouté au mélange 100 ml de chlorure de méthylène après avoir fait refroidir la solution et on a versé le the azeotrope formed with the water. A product started to precipitate out of the solution and the heating was stopped. 100 ml of methylene chloride were then added to the mixture after cooling the solution and poured into the mixture.
mélange homogène de produits résultant dans 500 ml de mé- homogeneous mixture of products resulting in 500 ml of
thanol que l'on agitait rapidement. Un produit blanc a pré- thanol that was agitated quickly. A white product has
cipité. On a répété le procédé et on a encore obtenu du produit, et on a séché le produit résultant sous vide. On a obtenu 23,4 grammes de produit, soit un rendement de 100%. cipité. The process was repeated and product was further obtained, and the resulting product was dried under vacuum. 23.4 grams of product were obtained, a yield of 100%.
D'après le procédé de préparation, le produit était un poly- According to the preparation process, the product was a poly-
imide-siloxane composé essentiellement de motifs chimique- imide-siloxane composed essentially of chemical
ment combinés répondant à la formule combined with the formula
0 00 0
N de C fSiRCo \o J J L'analyse par GPC (chromatographie par perméation N of C fSiRCo \ o J J GPC analysis (permeation chromatography)
sur gel) a montré que le produit présentait une masse mo- gel) showed that the product had a moderate mass
laire d'environ 75 000. Le polyimide siloxane présentait aussi un Tg (température de transition vitreuse) de 169 et un IV (indice limite de viscosité) dans le chloroforme de 0,76. On forme un revêtement isolant intéressant sur un fil The polyimide siloxane also had a Tg (glass transition temperature) of 169 and an IV (viscosity limit) in chloroform of 0.76. An interesting insulating coating is formed on a wire
de cuivre lorsqu'on trempe le fil dans une solution du poly- of copper when the wire is dipped in a solution of
mère à 10% dans le chloroforme et qu'on le laisse sécher à l'air. 10% in chloroform and allowed to air dry.
Exemple 2Example 2
On a chauffé à 110 C pendant 18 heures un mélange de 5 grammes de dianhydride bis(dicarboxy-3',4' phényl)-l,3 A mixture of 5 grams of bis (dicarboxy-3 ', 4'-phenyl) -1,3 dianhydride was heated at 110 ° C. for 18 hours.
tétraméthyldisiloxane et 20,84 grammes d'octaméthylcyclo- tetramethyldisiloxane and 20.84 grams of octamethylcyclo
tétrasiloxane dans 50 ml d'orthodichlorobenzène contenant tetrasiloxane in 50 ml of orthodichlorobenzene containing
0,5 ml d'acide sulfurique fumant et 1,0 ml d'acide sulfuri- 0.5 ml of fuming sulfuric acid and 1.0 ml of sulfuric acid
que concentré. On a laissé refroidir le mélange à tempéra- than concentrated. The mixture was allowed to cool to room temperature
ture ambiante et on a ajouté 100 ml de chlorure de méthylène et on a introduit un excès de bicarbonate de sodium pour neutraliser l'acide. On a filtré la solution avec du carbone and 100 ml of methylene chloride were added and excess sodium bicarbonate was added to neutralize the acid. The solution was filtered with carbon
décolorant et on a éliminé le solvant sous vide. On a en- bleaching and the solvent was removed in vacuo. We have
- 10 -- 10 -
suite chauffé le produit à 80 C sous un vide poussé de 1,33 After heating the product to 80 C under a high vacuum of 1.33
Pa pour éliminer toutes les substances volatiles. On a ob- Pa to remove all volatile substances. We have
tenu une huile visqueuse transparente qui était un polydi- held a transparent viscous oil which was a polydi-
méthylsiloxane contenant une moyenne d'environ 16 motifs methylsiloxane containing an average of about 16 motifs
S diméthylsiloxy combinés chimiquement, avec des motifs termi- Chemically combined dimethylsiloxy compounds with
naux anhydridediméthylsiloxy. D'après le procédé de prépara- anhydride dimethylsiloxy. According to the process of preparation
tion et l'analyse RMN Hlet infrarouge, le produit répon- infrared NMR analysis, the product meets the
dait à la formule suivante:to the following formula:
1Q F O1Q F O
m C i3ZI3 X H 3JZ tQ \C --i ( 0- O-Si - w CH3 3 CH m C i3ZI3 X H 3JZ tQC - i (O-O-Si - w CH3 3 CH
Exemple 3Example 3
On a chauffé à 67 un mélange de SO ml de toluène, A mixture of 50 ml of toluene was heated to 67.degree.
7 grammes de dianhydride bis(dicarboxy-3,4 phényl)tétra- 7 grams of bis (3,4-dicarboxyphenyl) tetrahydride dianhydride
méthyldisiloxane, 29 grammes d'octaméthylcyclotétrasiloxane et 75 1 d'anhydride fluorométhanesulfonique et 26 1 d'eau. Au bout de 48 heures, on a fait refroidir la solution homogène résultante jusqu'à température ambiante et on a methyldisiloxane, 29 grams of octamethylcyclotetrasiloxane and 75 1 of fluoromethanesulfonic anhydride and 26 1 of water. After 48 hours, the resulting homogeneous solution was cooled to room temperature and
neutralisé l'acide avec 300 milligrammes d'oxyde de magné- neutralized the acid with 300 milligrams of magnesium oxide
sium anhydre. On a introduit environ 100 ml de chlorure de méthylène dans la mélange et on a filtré la solution en utilisant du carbone décolorant. On a chassé le solvant du anhydrous sium. About 100 ml of methylene chloride was added to the mixture and the solution was filtered using bleaching carbon. The solvent was removed from
mélange sous vide et on a chauffé l'huile visqueuse résul- vacuum and the resulting viscous oil was heated.
tante à 80 C sous un vide de 1,33 Pa pour éliminer tous les cyclosiloxanes volatiles qui auraient pu être présents. On n'a pas observé de sublimation de l'anhydride phtalique, ce qui prouvait que l'on atteignait l'équilibre sans clivage des groupes terminaux. On a obtenu 21, 4 grammes d'une huile visqueuse transparente représentant un rendement de 59% en at 80 ° C. under a vacuum of 1.33 Pa to remove any volatile cyclosiloxanes that might have been present. Sublimation of phthalic anhydride was not observed, which showed that equilibrium was reached without cleavage of the end groups. 21.4 grams of a clear viscous oil was obtained, representing a yield of 59% by weight.
produit isolé. D'après le procédé de préparation et l'ana- isolated product. According to the process of preparation and the
lyse par RMN H1 et infrarouge, le produit était un polydi- lysis by H1 NMR and infrared, the product was a polydimide
méthylsiloxane contenant une moyenne d'environ 27 motifs methylsiloxane containing an average of about 27 motifs
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diméthylsiloxy combinés chimiquement et des motifs terminaux Chemically Combined Dimethylsiloxy and Terminal Designs
anhydride phtalique diméthylsiloxy. phthalic anhydride dimethylsiloxy.
On a chauffé au reflux un mélange de S grammes du A mixture of S grams of
dianhydride siloxane obtenu par la mise en équilibre précé- siloxane dianhydride obtained by equilibration
dente, 4 grammes de dianhydride bis(dicarboxy-3',4'-phé- 4 grams of dianhydride bis (dicarboxy-3 ', 4'-phenol
nyl)-l,3 tétraméthyldisiloxane et 1,24 gramme de métaphény- nyl) -1,3-tetramethyldisiloxane and 1.24 gram of metaphenyl-
lènediamine dans 30 ml d'orthodichlorobenzène en présence Linediamine in 30 ml of orthodichlorobenzene in the presence
d'une quantité catalytique de N,N-diméthylamino-4 pyridine. a catalytic amount of N, N-dimethylamino-4-pyridine.
De l'eau s'est formée pendant la réaction et on l'a conti- Water was formed during the reaction and it was continued
nuellement éliminée pendant les deux heures qu'a duré le chauffage. On a encore ajouté, après refroidissement, 75 ml de chlorure de méthylène au mélange pour redissoudre le produit ayant précipité. On a ensuite versé le mélange dans du méthanol et on a fait précipiter le produit deux fois, on l'a séparé puis séché. On a obtenu 2 grammes d'un produit que l'on a dissout dans 10 ml de chloroforme. On a obtenu un naked during the two hours of heating. After cooling, 75 ml of methylene chloride were added to the mixture to redissolve the precipitated product. The mixture was then poured into methanol and the product was precipitated twice, separated and dried. 2 grams of a product was obtained which was dissolved in 10 ml of chloroform. We got a
film élastomérique thermoplastique transparent de 10 micro- transparent thermoplastic elastomeric film of 10 micro-
mètres losqu'on a coulé le produit. D'après le procédé de préparation, le produit était un polyimidesiloxane composé essentiellement de motifs combinés chimiquement répondant à la formule: meters when the product was poured. According to the method of preparation, the product was a polyimidesiloxane composed essentially of chemically combined units having the formula:
O OO O
2C.7C2C.7C
N I 1 3N I 1 3
_ Si)nos M \ N, y_ Si) our M \ N, y
/ O O/ O O
(CH3H î(CH3H)
?"',1 3%. liq-? '', 1 3%.
c siosi c I Ic siosi c I I
0 CH3CH3 00 CH3CH3 0
dans laquelle x et y représente des nombres entiers posi- where x and y represent positive integers
tifs, dans la limite des valeurs possibles pour n, tel qu'on l'a défini précédemment. L'analyse par GPC (chromatographie within the limit of the possible values for n, as defined previously. GPC analysis (chromatography
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par perméation sur gel) a montré que le polyimidesiloxane by gel permeation) showed that the polyimidesiloxane
présentait une masse molaire d'environ 17300 et un IV (in- had a molar mass of about 17,300 and an IV (
dice limite de viscosité) de 1,2 dans le chloroforme. On a trouvé que l'on pouvait facilement extruder le polyimide siloxane sur un fil de cuivre et qu'il présentait des pro- viscosity limit) of 1.2 in chloroform. It has been found that the polyimide siloxane can be easily extruded on a copper wire and that it has
priétés isolantes et diélectriques intéressantes. interesting insulating and dielectric properties.
Exemple 4Example 4
On a chauffé au reflux un mélange contenant 5 grammes du dianhydride siloxane obtenu par mise en équilibre A mixture containing 5 grams of the siloxane dianhydride obtained by equilibrium was refluxed.
décrit dans l'exemple 3, 1,7 gramme de dianhydride benzo- described in Example 3, 1.7 grams of benzo-dianhydride
phénonetétracarboxylique et 1,24 gramme de m-phénylènedi- phenonetetracarboxylic acid and 1.24 gram of m-phenylenedi
amine dans 30 ml d'o-chlorobenzène en présence d'une quan- amine in 30 ml of o-chlorobenzene in the presence of a
tité catalytique de diméthylamino-4-pyridine. On éliminait continuellement l'eau pendant les deux heures qu'a duré le chauffage. On a isolé un produit de manière similaire à celle que l'on a décrit dans l'exemple 3. D'après le procédé catalytic content of dimethylamino-4-pyridine. The water was continuously removed during the two hours of heating. A product was isolated in a manner similar to that described in Example 3. According to the method
de préparation, le produit était un polyimide siloxane com- the product was a polyimide siloxane com-
posé essentiellement de motifs combinés chimiquement répon- predominantly chemically combined units
dant à la formule: n 1 ff H 2S L - i Cô CH3L Odi CH3 y C I having the formula: ## STR1 ##
/ 0 0 \/ 0 0 \
I NI N
7 17 1
O OO O
dans laquelle x, y et z sont des nombres entiers positifs where x, y and z are positive integers
dans la limite des valeurs définies popur n. within the limit of the defined values popur n.
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Exemple 5Example 5
On a ajouté à une solution de 25 ml de chlorure de To a solution of 25 ml of
méthylène contenant 0,5 gramme d'anhydride dichlorométhyl- methylene containing 0.5 gram of dichloromethyl
silyl-4 phtalique, un excès d'eau représentant 5 fois la quantité molaire. Après séchage et élimination du solvant phthalic silyl-4, an excess of water representing 5 times the molar amount. After drying and removal of the solvent
sous vide, on a obtenu en un rendement quantitatif, un mé- under vacuum, a quantitative yield was obtained
thylsiloxane portant des substituants anhydride phtalique silyle conformément à la formule (5), comme l'ont montré les analyses RMN et IR. On a ajouté le méthylsiloxane à 5 grammes d'un fluide de polydiméthylsiloxane contenant des motifs terminaux anhydride phtalique diméthylsiloxy et une thylsiloxane bearing silyl phthalic anhydride substituents according to formula (5), as demonstrated by NMR and IR analyzes. The methylsiloxane was added to 5 grams of a polydimethylsiloxane fluid containing dimethylsiloxy phthalic anhydride end units and a
moyenne de 27 motifs diméthylsiloxy combinés chimiquement. average of 27 chemically combined dimethylsiloxy units.
On a dissout le mélange dans 50 ml de toluène et on a en- The mixture was dissolved in 50 ml of toluene and
suite ajouté 2 gouttes d'acide sulfurique concentré. On a chauffé la solution résultante pendant 4 heures à 80 C. On a added 2 drops of concentrated sulfuric acid. The resulting solution was heated for 4 hours at 80 ° C.
ajouté, après refroidissement, 50 ml de chlorure de méthy- added, after cooling, 50 ml of methylene chloride
lène et on a neutralisé la solution avec du bicarbonate de sodium, puis on l'a séchée et on a éliminé le solvant sous vide. On a ajouté au fluide de silicone résultant 0,5 gramme and the solution was neutralized with sodium bicarbonate, then dried and the solvent removed in vacuo. To the resulting silicone fluid was added 0.5 gram
de m-phénylènediamine et on a chauffé le mélange pour éli- m-phenylenediamine and the mixture was heated to eliminate
miner l'eau. Le polymère réticulé résultant était un poly- to undermine the water. The resulting crosslinked polymer was a poly-
mère tenace présentant des propriétés isolantes et diélec- tenacious mother with insulating and dielectric properties
triques intéressantes.interesting topics.
Bien que les exemples ci-dessus ne concernent que quelques unes des très nombreuses variantes que l'on peut utiliser dans la fabrication des polyimides-siloxanes de la Although the above examples relate to only a few of the very many variants that can be used in the manufacture of polyimides-siloxanes of the
présente invention, il faut comprendre que la présente in- present invention, it should be understood that the present invention
vention concerne une beaucoup plus grande diversité de poly- vention concerns a much greater diversity of poly-
imides-siloxanes que l'on peut préparer en faisant réagir un imides-siloxanes that can be prepared by reacting a
dianhydridesiloxane répondant à la formule (1) et une di- dianhydridesiloxane having the formula (1) and a di-
amine organique répondant à la formule (2), éventuellement en présence d'un dianhydride organique comme le montre la organic amine corresponding to formula (2), optionally in the presence of an organic dianhydride as shown in FIG.
description précédant ces exemples. description preceding these examples.
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