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FR2617173A1 - DIAMINE-FREE IMIDE GROUP POLYMERS AND PROCESS FOR THEIR PREPARATION - Google Patents

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FR2617173A1
FR2617173A1 FR8709000A FR8709000A FR2617173A1 FR 2617173 A1 FR2617173 A1 FR 2617173A1 FR 8709000 A FR8709000 A FR 8709000A FR 8709000 A FR8709000 A FR 8709000A FR 2617173 A1 FR2617173 A1 FR 2617173A1
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FR
France
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bis
polymers
methyl
imide
acrylate
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FR8709000A
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French (fr)
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Rene Arpin
Arpin Rene
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Rhodia Chimie SAS
Original Assignee
Rhone Poulenc Chimie SA
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Publication date
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    • C08G73/125Unsaturated polyimide precursors the unsaturated precursors containing atoms other than carbon, hydrogen, oxygen or nitrogen in the main chain
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    • C08F222/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
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Abstract

New thermally stable polymers containing imide groups. More precisely, these polymers are obtained by reaction, at a temperature ranging from 50 DEG C to 300 DEG C, between: (a) an N,N'-bismaleimide, (b) an acrylate reactant consisting especially of a novolac epoxy (meth)acrylate, and (c) an imidazole compound. These polymers are advantageously employed for the production of laminates.

Description

POLYMERES A GROUPEMENTS IMIDES SANS DIAMINE
ET LEUR PROCEDE DE PREPARATION
La présente invention a pour objets de nouveaux polymères thermostables dont l'obtention met en jeu des bis-imides. Elle concerne également des procédés de préparation de ces polymères.
DIAMINE-FREE IMIDE GROUP POLYMERS
AND THEIR PREPARATION PROCESS
The subject of the present invention is new thermostable polymers, the production of which involves bis-imides. It also relates to processes for the preparation of these polymers.

On a déjà décrit des polymères obtenus par réaction entre un
N,N'-bis-imide d'acide dicarboxylique insaturé tel que par exemple un
N,N'-bis-maléimide avec une diamine biprimaire (brevet français n0 1555 564). Les quantités de N,N'-bis-imide et de diamine sont choisies de façon que le rapport
nombre de moles de bis-imide
nombre de moles de diamine soit au moins égal à 1 ; par ailleurs on préfère généralement qu'il soit inférieur à 50. On obtient des résines thermostables qui résistent remarquablement aux contraintes thermiques sévères.
Polymers obtained by reaction between a
N, N'-bis-imide of unsaturated dicarboxylic acid such as for example a
N, N'-bis-maleimide with a biprimary diamine (French Patent No. 1,555,564). The amounts of N, N'-bis-imide and diamine are chosen so that the ratio
number of moles of bis-imide
number of moles of diamine is at least equal to 1; moreover, it is generally preferred for it to be less than 50. Thermostable resins are obtained which remarkably withstand severe thermal stresses.

il est généralement indiqué dans le brevet français précité que la préparation de ces résines peut être effectuée en masse en chauffant les réactifs préalablement soumis à un mélange intime ou bien au sein d'un diluant polaire inerte tel que le diméthylformamide, la N-méthylpyrrolidone, le diméthylacétamide, ce dernier processus pouvant être utilisé par exemple lorsque la mise en oeuvre du polymère nécessite l'emploi d'une solution. it is generally indicated in the aforementioned French patent that the preparation of these resins can be carried out in bulk by heating the reagents previously subjected to an intimate mixture or else within an inert polar diluent such as dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, the latter process can be used for example when the implementation of the polymer requires the use of a solution.

Finalement, il est mentionné que pour de nombreux emplois, il est avantageux d'opérer en deux temps ; dans un premier stade, on prépare un prépolymère par chauffage du mélange intime des deux- réactifs à une température de tordre de 100 à 2500 C. Le prépolymère obtenu peut être utilisé à l'état de solution, de suspension, de poudre ou bien être conformé encore par simple coulée à chaud. Dans un second stade, on peut provoquer un drucissement du prépolymère par chauffage jusqu'à des températures de l'ordre de 3000 C, éventuellement sous pression. Finally, it is mentioned that for many jobs, it is advantageous to operate in two stages; in a first stage, a prepolymer is prepared by heating the intimate mixture of the two reactants at a twisting temperature of 100 to 2500 C. The prepolymer obtained can be used in the form of a solution, suspension, powder or else still shaped by simple hot casting. In a second stage, it is possible to cause a coating of the prepolymer by heating to temperatures of the order of 3000 C, possibly under pressure.

Ces polymères peuvent être convertis en films ou en matériaux multicellulaires. Ils sont d'un intérêt tout particulier pour la préparation soit d'objets moulés éventuellement en association avec des charges fibreuses ou pulvérulentes, soit de stratifiés à base de fibres minérales (fibres simples, tissu ou non-tissé de fibres) telles que par exemple des fibres de carbone, de bore ou de verre. Cependant la préparation et la mise en oeuvre de ces polymères nécessitent de prendre des précautions sur le plan de l'hygiène lorsque la diamine biprimaire utilisée est de nature aromatique du fait de la toxicité que peuvent présenter certaines d'entre elles. These polymers can be converted into films or multicellular materials. They are of very particular interest for the preparation either of molded articles possibly in association with fibrous or pulverulent fillers, or of laminates based on mineral fibers (simple fibers, fabric or non-woven of fibers) such as for example carbon, boron or glass fibers. However, the preparation and use of these polymers necessitate taking hygienic precautions when the biprimary diamine used is of aromatic nature due to the toxicity which some of them may exhibit.

Pour pallier à cet inconvénient, la Demanderesse est intéressée dans la mise au point de nouveaux polymères à groupements imides qui ne font pas appel, pour leur préparation, à des diamines. To overcome this drawback, the Applicant is interested in the development of new polymers with imide groups which do not use diamines for their preparation.

On a déjà décrit dans la demande de brevet européen
EP-A-0.167.304 des polymères à groupements imides qui peuvent être obtenus sans faire appel, pour leur préparation, à des diamines. De pareils polyamides sont obtenus par exemple à partir - d'une association de plusieurs N,N'-bis-maléimides, et - d'un ester (méth)acrylique consistant dans le produit de réaction de l'acide (méth)acrylique avec une résine époxy comme un éther glycidique de poly(hydroxyphényl)alcane ou d'un polycondensat phénol/formol de type novolaque.
We have already described in the European patent application
EP-A-0.167.304 polymers with imide groups which can be obtained without using diamines for their preparation. Such polyamides are obtained for example from - a combination of several N, N'-bis-maleimides, and - a (meth) acrylic ester consisting in the reaction product of (meth) acrylic acid with an epoxy resin such as a glycidic ether of poly (hydroxyphenyl) alkane or of a phenol / formaldehyde polycondensate of the novolak type.

Poursuivant des travaux dans ce domaine de la technique, la
Demanderesse a constaté que l'enseignement de la demande de brevet précitée ne permet pas, au départ d'un réactif générateur de groupements imides consistant dans un seul et unique
N,N'-bis-maléimide, de réaliser des prépolymères et des polymères homogènes pour lesquels le bis-maléimide et l'ester (méth)acrylique sont engagés dans une réaction commune de copolymérisation. On a encore constaté que les prépolymères qui peuvent être préparés se prêtent mal à la réalisation d'articles intermédiaires préimprégnés (servant à la confection des stratifiés) eh utilisant la technique de l'imprégnation avec solvant du fait de la très faible solubilité de ces prépolymères dans les solvants généralement utilisés.
Continuing work in this technical field, the
Applicant has noted that the teaching of the aforementioned patent application does not allow, starting from a reagent generating imide groups consisting of a single and unique
N, N'-bis-maleimide, to produce homogeneous prepolymers and polymers for which the bis-maleimide and the (meth) acrylic ester are involved in a common copolymerization reaction. It has also been found that the prepolymers which can be prepared do not lend themselves well to the production of prepreg intermediate articles (used for the preparation of laminates) and using the technique of impregnation with solvent due to the very low solubility of these prepolymers. in commonly used solvents.

Il a maintenant été trouvé, et c'est ce qui constitue l'objet de la présente invention, des polymères à groupements imides obtenus a partir d'un seul et unique N,N'-bis-maléimide et d'un ester (méth)acrylique de résine époxy qui sont homogènes et conviennent parfaitement, lorsqu'ils se présentent sous l'aspect de prépolymères, à une mise en oeuvre nécessitant l'emploi d'une.solution dans un solvant. Pour arriver à ce résultat, il convient d'ajouter dans le milieu de préparation des polyimides souhaités un réactif supplémentaire consistant dans un composé imidazole. It has now been found, and this is what constitutes the object of the present invention, polymers with imide groups obtained from a single N, N'-bis-maleimide and an ester (meth ) acrylic epoxy resin which are homogeneous and perfectly suitable, when they appear as prepolymers, for an implementation requiring the use of a solution in a solvent. To achieve this result, an additional reagent consisting of an imidazole compound should be added to the preparation medium of the desired polyimides.

Plus précisément la présente invention concerne des polymères à groupements imides caractérisés en ce qu'ils comprennent le produit de réaction, à une température allant de 500 C à 3000 C, entre
- (a) un N,N'-bis-maléimide de formule

Figure img00030001

dans laquelle
les symboles Y, identiques ou différents, représentent chacun un atome d'hydrogène, un radical méthyle ou un atome de chlore
le symbole A représente un radical divalent choisi dans le groupe constitué par les radicaux : cyclohexylènes ; phénylènes; méthyl-4 phénylène-1,3 ; méthyl-2 phénylène-i,3 ; méthyl-5 phenylène-1,3 ; diéthyl-2,5 méthyl-3 phénylène-1,4 ; et les radicaux de formule
Figure img00030002

dans laquelle T représente un lien valentiel simple ou un groupement
Figure img00030003
More specifically, the present invention relates to polymers with imide groups, characterized in that they comprise the reaction product, at a temperature ranging from 500 ° C. to 3000 ° C., between
- (a) an N, N'-bis-maleimide of formula
Figure img00030001

in which
the symbols Y, which are identical or different, each represent a hydrogen atom, a methyl radical or a chlorine atom
the symbol A represents a divalent radical chosen from the group consisting of radicals: cyclohexylenes; phenylenes; 4-methyl-1,3-phenylene; 2-methylphenylene-1,3; 5-methyl-1,3-phenylene; 2,5-diethyl-3-methyl-1,4-phenylene; and the radicals of formula
Figure img00030002

in which T represents a simple valential link or a grouping
Figure img00030003

Figure img00040001

et les symboles X, identiques ou différents, représentent chacun un atome d'hydrogène, un radical méthyle, éthyle ou isopropyle
- (b) un réactif acrylate consistant
* soit (bl) dans un (méth)acrylate d'époxy novolaque répondant à la formule générale
Figure img00040002

dans laquelle
les symboles R1 et R2, identiques ou différents, représentent chacun un atome d'hydrogène ou un radical méthyle
n est un nombre positif se situant dans l'intervalle allant de 0,1 à8;
* soit dans le mélange du composé (bl) précité avec au plus 30 t en poids, par rapport au poids au mélange (bol) + (b2), d'un composé (b2) de formule générale ::
(CH2 = CR3 - CO - O)3--- B (III) dans laquelle
le symbole R3 représente un atome d'hydrogène ou un radical méthyle;
le symbole B représente un radical organique trivalent dérivé d'un hydrocarbure aliphatique saturé linéaire ou ramifié ayant de 1 à 20 atomes de carbone et pouvant renfermer un ou plusieurs ponts oxygène et une ou plusieurs fonctions hydroxyles
et (c) un composé imidazole.
Figure img00040001

and the symbols X, identical or different, each represent a hydrogen atom, a methyl, ethyl or isopropyl radical
- (b) a consistent acrylate reagent
* or (bl) in a (meth) acrylate novolak corresponding to the general formula
Figure img00040002

in which
the symbols R1 and R2, identical or different, each represent a hydrogen atom or a methyl radical
n is a positive number in the range of 0.1 to 8;
* either in the mixture of the abovementioned compound (bl) with at most 30 t by weight, relative to the weight in the mixture (bowl) + (b2), of a compound (b2) of general formula:
(CH2 = CR3 - CO - O) 3 --- B (III) in which
the symbol R3 represents a hydrogen atom or a methyl radical;
the symbol B represents a trivalent organic radical derived from a linear or branched saturated aliphatic hydrocarbon having from 1 to 20 carbon atoms and which may contain one or more oxygen bridges and one or more hydroxyl functions
and (c) an imidazole compound.

A titre d'exemples spécifiques de bis-imides (a) de formule (I) on peut citer en particulier - le N, N' -métaphénylène-bis-maléimide, - le N,N'-paraphénylène-bis-maléimide, - le N,N'-4,4' -diphénylméthane-bis-malèimide, - le N,N'-4,4'-diphényléther-bis-maléimide, - le N,N'-4,4'-diphénylsulphone-bis-maléimide, - le N,N'-cyclohexylène-l,4-bis-maléimide, - le N,N' -4,4' -diphényl-1 i cyclohexane-bis-maléimide, - le N,N'-4,4'-diphényl-2,2 propane-bis-maléimide, - le N,N'-4,4' -triphénylméthane-bis-maléimide, - le N,N'-méthyl-2 phénylène-1,3-bis-maléimide, - le N,N'-méthyl-4 phénylène-1,3-bis-maléimide, - le N,N'-méthyl-5 phénylène-1,3-bis-maléimide,
Ces bis-maléimides peuvent être préparés selon les procédés décrits dans le brevet américain US-A-3 018 290 et le brevet anglais GB-A-1 137 290. On utilise de préférence, pour la mise en oeuvre de la présente invention, le N,N-4,4'-diphénylmêthane-bis-maléimide.
As specific examples of bis-imides (a) of formula (I), there may be mentioned in particular - N, N '-metaphenylene-bis-maleimide, - N, N'-paraphenylene-bis-maleimide, - N, N'-4,4 '-diphenylmethane-bis-maleimide, - N, N'-4,4'-diphenylether-bis-maleimide, - N, N'-4,4'-diphenylsulphone-bis -maleimide, - N, N'-cyclohexylene-1,4-bis-maleimide, - N, N '-4,4' -diphenyl-1 i cyclohexane-bis-maleimide, - N, N'-4 , 4'-diphenyl-2,2 propane-bis-maleimide, - N, N'-4,4 '-triphenylmethane-bis-maleimide, - N, N'-N'-methyl-2-phenylene-1,3-bis -maleimide, - N, N'-methyl-4-phenylene-1,3-bis-maleimide, - N, N'-methyl-5-phenylene-1,3-bis-maleimide,
These bis-maleimides can be prepared according to the methods described in American patent US-A-3,018,290 and English patent GB-A-1,137,290. Preferably, for the implementation of the present invention, the N, N-4,4'-diphenylmethane-bis-maleimide.

Les (méth)acrylates d'époxy novolaques (bi) de formule (II) sont des produits connus dont certains sont disponibles dans le commerce. Novolak (bi) epoxy (meth) acrylates of formula (II) are known products, some of which are commercially available.

Ils peuvent être préparés en faisant réagir l'acide (méth)acrylique avec un résine époxy de type novolaque, cette dernière étant le produit de réaction d'épichlorhydrine et et de polycondensats phénol/formol (dans la formule (II) donnée ci-avant R2 est alors un atome d'hydrogène) ou de polycondensats crésol/formol (dans la formule (II) R2 est alors un radical méthyle). Ces polyacrylates oligomères (bl) de formule (Il) et un procédé pour les préparer se trouvent décrits par exemple dans le brevet américain US-A-3.535.403.They can be prepared by reacting (meth) acrylic acid with an epoxy resin of the novolak type, the latter being the reaction product of epichlorohydrin and of phenol / formaldehyde polycondensates (in formula (II) given above. R2 is then a hydrogen atom) or cresol / formaldehyde polycondensates (in formula (II) R2 is then a methyl radical). These oligomeric polyacrylates (b1) of formula (II) and a process for preparing them are described, for example, in American patent US-A-3,535,403.

A titre d'exemples spécifiques de composés (b2) de formule (III) qui peuvent être engagés à côté du (méth)acrylate d'époxy novolaque (bl) , on peut citer en particulier les esters (méth)acryliques des polyols tels que le tri(méth)acrylate de butanetriol-1,2,4 le tri(méth)acrylate d'hexanetriol-1,2,6, le tri(méth)acrylate de triméthylolpropane, le tri(méth)acrylate de pentaérylthritol. As specific examples of compounds (b2) of formula (III) which can be used alongside the (meth) acrylate novolak (bl), mention may be made in particular of the (meth) acrylic esters of polyols such as 1,2,3-butanetriol tri (meth) acrylate, 1,2,6-hexanetriol tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaeryl thritol tri (meth) acrylate.

On utilise de préférence, pour la mise en oeuvre de la présente invention, les (méth)acrylates d'époxy novolaques (bl) de formule (II) dans lesquelle R1 et R2 représentent un atome d'hydrogène et n est un nombre positif se situant dans l'intervalle allant de 0,1 à 5, ces composés étant pris seuls ou en mélange avec au -plus 25 % en poids, par rapport au poids du mélange (bl) + (b2), d'un composé (b2) consistant dans le triacrylate de triméthylolpropane. Preferably used for the implementation of the present invention, the (meth) acrylates of novolak epoxy (bl) of formula (II) in which R1 and R2 represent a hydrogen atom and n is a positive number se lying in the range from 0.1 to 5, these compounds being taken alone or as a mixture with at most 25% by weight, relative to the weight of the mixture (bl) + (b2), of a compound (b2 ) consisting of trimethylolpropane triacrylate.

Les quantités de N,N'-bis-imide (a) et de réactif acrylate (b) sont choisies de façon à ce que le rapport r
nombre de groupement maléimides apportés par le bis-imide (a)
nombre de doubles liaisons acryliques apportées par le réactif (b) se situe dans l'intervalle allant de 1,7/1 à 10/1 et, de préférence, allant de 2/1 à 8/1. Il doit être bien entendu que l'expression "doubles liaisons acryliques apportés par le réactif (b)" désigne l'ensemble des groupements CH2 = CR1 apportés par le composé (bl) plus éventuellement l'ensemble des groupements CH2 = CR3 apportés par le composé (b2).
The quantities of N, N'-bis-imide (a) and of acrylate reagent (b) are chosen so that the ratio r
number of maleimide groups provided by bis-imide (a)
number of acrylic double bonds provided by the reagent (b) is in the range from 1.7 / 1 to 10/1 and preferably ranging from 2/1 to 8/1. It should be clearly understood that the expression "acrylic double bonds provided by the reagent (b)" designates all of the groups CH2 = CR1 provided by the compound (bl) more optionally all of the groups CH2 = CR3 provided by the compound (b2).

Le composé imidazole (c) répond à la formule générale

Figure img00060001

dans laquelle R4, R5i R6 et R7 identique ou différents, représentent chacun : un atome d'hydrogène, un radical alkyle ou alcoxy ayant de 1 à 20 atomes de carbone, vinyle, phényle, nitro, R6 pouvant former avec
R7 et les atomes de carbone auxquels sont liés ces radicaux un cycle unique comme par exemple benzénique.The imidazole compound (c) corresponds to the general formula
Figure img00060001

in which R4, R5i R6 and R7, identical or different, each represent: a hydrogen atom, an alkyl or alkoxy radical having from 1 to 20 carbon atoms, vinyl, phenyl, nitro, R6 can form with
R7 and the carbon atoms to which these radicals are linked a single ring such as, for example, benzene.

Comme exemples spécifiques de composés imidazole, on peut citer en particulier : l'imidazole ou glyoxaline, le méthyl-1 imidazole, le méthyle-2 imidazole, le diméthyl-1,2 imidazole, le vinyl-1 imidazole, le vinyle méthyl-2 imidazole, le benzimidazole. As specific examples of imidazole compounds, there may be mentioned in particular: imidazole or glyoxaline, 1-methylimidazole, 2-methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 1-vinylimidazole, 2-methyl vinyl imidazole, benzimidazole.

Le composé imidazole est utilisé en quantités catalytiques. Selon la nature du composé imidazole et selon la vitesse de polymérisation souhaitée au stade de la mise en oeuvre, on utilise le composé imidazole à un taux, exprimé en nombre de moles de composé (c) pour 100 g du bis-imide (a), se situant dans l'intervalle allant de 0,15.10 a à 6.10 3 et, de préférence, allant de 0,3.10 à 4.10 .  The imidazole compound is used in catalytic amounts. Depending on the nature of the imidazole compound and according to the desired polymerization rate at the implementation stage, the imidazole compound is used at a rate, expressed in number of moles of compound (c) per 100 g of bis-imide (a) , lying in the range from 0.15.10 a to 6.10 3 and preferably ranging from 0.3.10 to 4.10.

Les polymères selon l'invention peuvent être préparés en masse par chauffage direct du bis-imide (a), du réactif acrylate (b) et du composé imidazole (c) au moins jusqu'à l'obtention d'un mélange liquide homogène. La température peut varier en fonction de l'état physique des composés en présence mais elle se situe généralement entre 500 C et 3000 C. Il est avantageux d'amener et de maintenir les composés de départ dans un état de mélange intime avant et pendant le chauffage à l'aide par exemple d'une bonne agitation. De préférence, le composé imidazole (c) est ajouté au départ dans le mélange bien agité des réactifs (a) et (b) de façon à permettre sa dispersion rapide.Lorsque ce composé est particulièrement actif, pour éviter son encapsulation dans le réseau polymère engendré, il est souhaitable de l'ajouter dans un solvant compatible avec le milieu réactionnel ; on a trouvé qu'il pouvait être intéressant d'utiliser comme solvant un des liquides organiques polaires dont on parle ci-après. The polymers according to the invention can be prepared in bulk by direct heating of the bis-imide (a), of the acrylate reagent (b) and of the imidazole compound (c) at least until a homogeneous liquid mixture is obtained. The temperature may vary depending on the physical state of the compounds present, but it is generally between 500 ° C. and 3000 ° C. It is advantageous to bring and maintain the starting compounds in a state of intimate mixing before and during the heating using, for example, good agitation. Preferably, the imidazole compound (c) is added initially to the well-stirred mixture of reagents (a) and (b) so as to allow its rapid dispersion. When this compound is particularly active, to avoid its encapsulation in the polymer network generated, it is desirable to add it to a solvent compatible with the reaction medium; it has been found that it could be advantageous to use one of the polar organic liquids which is discussed below as the solvent.

La préparation des polymères selon l'invention peut aussi être effectuée par chauffage du mélange des réactifs au sein d'un diluant organique qui liquide dans une partie au moins de l'intervalle 50 C 3000 C. Parmi ces diluants, on peut mentionner en particulier des hydrocarbures aromatiques commes les xylènes et le toluène, des hydrocarbures halogénés comme les chlorobenzènes, des solvants polaires comme le dioxanne, le tétrahydrofuranne, l'oxyde de dibutyle, le diméthylformamide, le diméthylsulfoxyde, la N-méthylpyrrolidone, le diméthylacétamide, le méthylglycol, la méthyl-éthyl-cétone et la cyclohexanone. Les solutions ou suspensions de polymères peuvent être utilisées telles quelles pour de nombreux emplois ; on peut également isoler les polymères, par exemple par filtration, éventuellement après précipitation au moyen d'un non solvant approprié. The preparation of the polymers according to the invention can also be carried out by heating the mixture of reactants within an organic diluent which liquidates in at least part of the range 50 ° C. to 3000 C. Among these diluents, mention may be made in particular aromatic hydrocarbons such as xylenes and toluene, halogenated hydrocarbons such as chlorobenzenes, polar solvents such as dioxane, tetrahydrofuran, dibutyl oxide, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, methylglycol, methyl ethyl ketone and cyclohexanone. Polymer solutions or suspensions can be used as they are for many uses; the polymers can also be isolated, for example by filtration, optionally after precipitation using an appropriate non-solvent.

Il doit être compris que les propriétés des polymères selon l'invention peuvent varier dans une large mesure en fonction notamment de la nature exacte des réactifs engagés, des proportions de réactifs choisies et des conditions précises de température adoptées dans l'intervalle précédemment mentionné. En ce qui concerne les polymères obtenus, ceux-ci peuvent être des polymères durcis, insolubles dans les solvants polaires usuels tels que par exemple les liquides cités dans le paragraphe précédent et ne présentant pas de- ramollissement notable au dessous de la température à laquelle ils-commencent à se dégrader. It should be understood that the properties of the polymers according to the invention can vary to a large extent depending in particular on the exact nature of the reagents used, the proportions of reagents chosen and the precise temperature conditions adopted in the range mentioned above. As regards the polymers obtained, these can be hardened polymers, insoluble in the usual polar solvents such as for example the liquids mentioned in the preceding paragraph and which do not exhibit any significant softening below the temperature at which they - begin to degrade.

Mais ces polymères peuvent également se présenter sous l'aspect de prépolymères (P) solubles dans les solvants organiques polaires tels que par exemple ceux cités ci-avant et présentant un point de ramollissement a une température inférieure à 2000 C (en général ce point de ramollissement est compris entre 500 et 1500 C). Ces prépolymères peuvent être obtenus en masse en chauffant le mélange des réactifs jusqu'a l'obtention d'un produit homogène ou pâteux à une température généralement située entre 500 et 1800 C pendant une durée qui peut aller de quelques minutes à quelques heures, cette durée étant d'autant plus brève que la température adoptée est plus élevée. However, these polymers can also be in the form of prepolymers (P) soluble in polar organic solvents such as, for example, those mentioned above and having a softening point at a temperature below 2000 ° C. (in general this point of softening is between 500 and 1500 C). These prepolymers can be obtained in bulk by heating the mixture of reactants until a homogeneous or pasty product is obtained at a temperature generally between 500 and 1800 ° C. for a period which can range from a few minutes to a few hours, this the duration being shorter the higher the temperature adopted.

Avant de soumettre le mélange des réactifs au chauffage, il est avantageux la aussi d'en effectuer par agitation un mélange intime préalable. Il existe la aussi une méthode préférée de mise en oeuvre du composé imidazole -(c) et il s'agit de cellé indiquée ci-avant à propos de la préparation directe de polymères durcis. La préparation des prépolymères peut également être effectuée en suspension ou en solution dans un diluant qui est liquide dans une partie au moins de l'intervalle 500 - 1800C.Before subjecting the mixture of reagents to heating, it is also advantageous to effect it by stirring a prior intimate mixture. There is also a preferred method of using the imidazole compound - (c) and this is the cell indicated above in connection with the direct preparation of cured polymers. The prepolymers can also be prepared in suspension or in solution in a diluent which is liquid in at least part of the range 500 - 1800C.

Les prépolymères (P) peuvent être utilisés à l'état de masse liquide, une simple coulée à chaud suffisant pour la mise en forme et la réalisation d'objets moulés. On peut aussi, après refroidissement et broyage, les utiliser sous la forme de poudres qui se pretent remarquablement aux opérations de moulage par compression, éventuellement en présence de charges à l'état de poudres, de sphères, de granules, de fibres ou de paillettes. Sous la forme de solutions, les prépolymères (P) peuvent être utilisés pour la réalisation d'articles intermédiaires préimprégnés dont l'armature peut être constituée par des matières fibreuses (sous forme de fibres simples, de nappes tissées ou non tissées)- å base de silicate ou d'oxyde d'aluminium ou de zirconium, de carbone, de graphite, de bore, d'amiante ou de verre.On peut encore utiliser ces prépolymères (P) pour la réalisation de matériawcellulaires après incorporation d'un agent porogène tel que par exemple l'azodicarbonamide. The prepolymers (P) can be used in the liquid mass state, a simple hot casting sufficient for the shaping and the production of molded objects. It is also possible, after cooling and grinding, to use them in the form of powders which are remarkably suitable for compression molding operations, possibly in the presence of fillers in the form of powders, spheres, granules, fibers or flakes. . In the form of solutions, the prepolymers (P) can be used for the production of prepreg intermediate articles, the reinforcement of which can be constituted by fibrous materials (in the form of single fibers, woven or nonwoven webs) - å base silicate or aluminum or zirconium oxide, carbon, graphite, boron, asbestos or glass. These prepolymers (P) can also be used for the production of cellular materials after incorporation of a blowing agent such as for example azodicarbonamide.

Dans un second stade, les prépolymères (P) peuvent être durcis par chauffage jusqu'a des températures de l'ordre de 3000 C, généralement comprises entre 1500 et 2500 C ; une mise en forme complémentaire peut être effectuée pendant le durcissement, éventuellement sous vide ou sous une pression super-atmosphérique, ces opérations pouvant également être consécutives. In a second stage, the prepolymers (P) can be hardened by heating to temperatures of the order of 3000 C, generally between 1500 and 2500 C; additional shaping can be carried out during hardening, possibly under vacuum or under super-atmospheric pressure, these operations can also be consecutive.

Conformément à un mode de réalisation préféré de la présente invention, on opère en deux stades, le premier stade consistant à chauffer le mélange des réactifs entre 50 C et 1800 C pour former un prépolymère (P), le second stade consistant à durcir le prépolymère (P), après lui avoir donné la forme désirée, par chauffage jusqu'à des températures de l'ordre de 3000 C. According to a preferred embodiment of the present invention, the operation is carried out in two stages, the first stage consisting in heating the mixture of the reactants between 50 ° C. and 1800 ° C. to form a prepolymer (P), the second stage consisting in hardening the prepolymer (P), after having given it the desired shape, by heating to temperatures of the order of 3000 C.

Cependant, conformément à un mode de réalisation plus préférentiel encore de la présente invention, on opère en deux stades, mais en utilisant dans le premier stade un procédé de préparation en continu du prépolymère (P) consistant a introduire isolèment le bis-imide (a) à l'état solide divisé, le réactif acrylate (b) à l'état liquide ou fondu et le composé imidazole (c) à l'état solide ou en solution dans un malaxeur à vis extrudeuse.  However, in accordance with an even more preferred embodiment of the present invention, the operation is carried out in two stages, but using in the first stage a process for the continuous preparation of the prepolymer (P) consisting in introducing the bis-imide (a ) in the divided solid state, the acrylate reagent (b) in the liquid or molten state and the imidazole compound (c) in the solid state or in solution in a kneader with extruder screw.

Par l'expression "malaxeur a vis extrudeuse", on entend désigner un appareil qui ne présente pas de zone morte lors de la progression de la matière. Des appareils de ce genre qui peuvent comporter une ou plusieurs vis sont décrits dans l'ouvrage de E.G. FISHER-Extrusion of
Plastics (Interscience Publisher 1964) pages 104 a 108. Ces malaxeurs peuvent comporter deux vis sans fin s'engrenant intimement l'une dans l'autre et tournant dans le même sens ; un appareil de ce type équipé plus particulièrement pour la préparation de téréphtalates alcalins est décrit dans le brevet français FR-A-1 462 935.Une autre variété de malaxeurs utilisables est constituée par les appareils comportant une vis sans fin a filetage interrompu effectuant simultanément un mouvement de rotation et un mouvement oscillatoire dans la direction de l'axe, logée dans une enveloppe comportant des dents qui coopèrent avec les ailettes interrompues de la vis. Des appareils de ce type sont décrits dans les brevets français FR-A-1 184 392, 1 184 393, 1 307 106 et 1 369 283.
The expression "screw extruder mixer" is intended to denote an apparatus which does not have a dead zone during the progression of the material. Devices of this kind which may include one or more screws are described in the work of EG FISHER-Extrusion of
Plastics (Interscience Publisher 1964) pages 104 to 108. These mixers can comprise two worms which mesh intimately with each other and rotate in the same direction; an apparatus of this type more particularly equipped for the preparation of alkaline terephthalates is described in French patent FR-A-1 462 935. Another variety of mixers which can be used is constituted by apparatus comprising an endless screw with interrupted thread simultaneously performing rotational movement and an oscillatory movement in the direction of the axis, housed in an envelope comprising teeth which cooperate with the interrupted fins of the screw. Devices of this type are described in French patents FR-A-1 184 392, 1 184 393, 1 307 106 and 1 369 283.

Pour des raisons de commodité de mise en oeuvre, on préfère employer le bis-imide (a) sous la forme de particules dont les dimensions vont de 0,1 a 5 mm. Leur introduction dans le malaxeur peut être réglée par les dispositif connus pour cet usage, tels que vits ou balances doseuses. For reasons of convenience of implementation, it is preferred to use bis-imide (a) in the form of particles whose dimensions range from 0.1 to 5 mm. Their introduction into the mixer can be regulated by devices known for this use, such as vits or dosing scales.

Le réactif acrylate (b) est alimenté à l'état liquide dans la sone de malaxage. Son introduction peut être effectuée au moyen d'une pompe doseuse. L'alimentation du réactif (b) peut etre effectuée en un ou plusieurs points localisés de préférence en aval de la zone d'alimentation du bis-imide (a). The acrylate reagent (b) is fed in the liquid state into the mixing area. Its introduction can be carried out by means of a metering pump. The supply of the reagent (b) can be carried out at one or more points located preferably downstream of the supply zone of the bis-imide (a).

Le composé imidazole (c) peut être incorporé à l'état solide avec le réactif acrylate (b). Cependant, on préfère incorporer le composé imidazole (c) à l'état de solution dans un solvant polaire tel que ceux dont on a parlé ci-avant ; dans ce cas préféré, le composé imidazole (c) peut être très bien incorporé avec le réactif acrylate (b), mais son introduction dans le malaxeur peut être effectuée aussi en tout autre point de la zone de malaxage, de préférence en aval de la zone d'alimentation du réactif acrylate (b). The imidazole compound (c) can be incorporated in the solid state with the acrylate reagent (b). However, it is preferred to incorporate the imidazole compound (c) in the form of a solution in a polar solvent such as those which have been mentioned above; in this preferred case, the imidazole compound (c) can be very well incorporated with the acrylate reagent (b), but its introduction into the mixer can also be carried out at any other point in the mixing zone, preferably downstream of the acrylate reagent supply zone (b).

Le maintien de la zone de malaxage a la température choisie comprise entre 500 C et 1800 C et, de préférence, entre 1300 C et 1600 C est généralement obtenu par chauffage contrôlé de l'enveloppe de la vis ou des vis sans fin de l'appareil. En ce qui concerne l'enveloppe, le chauffage peut être exercé de manière uniforme sur toute sa longueur mais on peut également disposer plusieurs zones de chauffage contiguës assurant à la zone de malaxage une température par exemple croissante dans le sens de progression de la matière. En amont du premier point d'introduction du réactif (b) , on préfère que la température soit située dans l'intervalle 20 - 1300 C. Maintaining the mixing zone at the chosen temperature of between 500 ° C. and 1800 ° C. and preferably between 1300 ° C. and 1600 ° C. is generally obtained by controlled heating of the envelope of the screw or of the worms of the apparatus. With regard to the envelope, the heating can be exerted in a uniform manner over its entire length, but it is also possible to have several contiguous heating zones ensuring the temperature of the mixing zone, for example increasing in the direction of progression of the material. Upstream of the first point of introduction of the reagent (b), it is preferred that the temperature be situated in the range 20 - 1300 C.

Le temps de séjour des produits dans la zone de malaxage peut varier dans une certaine mesure en fonction du bis-imides (a) engagé, de la température adoptée et des quantités de réactifs mises en oeuvre. D'une manière générale, il est de l'ordre de 1 à 30 minutes. A la sortie du malaxeur, il est possible de régler le point de ramolissement du prépolymère (P) par chauffage de ce dernier dans un four dans des conditions de température et durée déterminées. A titre d'exemple, lorsque le réactif (a) est le
N,N'-4,4'-diphénylméthane-bis-maléimide et le rapport r est voisin de 5/1, on obtient des prépolymères ayant des points de ramollissement de l'ordre de 500 C à 600 C pour une température de prépolymérisation de 1550 C et un temps de séjour situé dans l'intervalle 5-10 minutes.
The residence time of the products in the mixing zone can vary to a certain extent depending on the bis-imides (a) used, the temperature adopted and the quantities of reagents used. Generally, it is of the order of 1 to 30 minutes. At the outlet of the mixer, it is possible to adjust the softening point of the prepolymer (P) by heating the latter in an oven under specified temperature and duration conditions. For example, when the reagent (a) is the
N, N'-4,4'-diphenylmethane-bis-maleimide and the ratio r is close to 5/1, prepolymers are obtained having softening points of the order of 500 C to 600 C for a prepolymerization temperature 1550 C and a residence time in the range 5-10 minutes.

Les polymères selon l'invention intéressent les domaines de l'industrie qui requierent des matériaux doués de bonnes propriétés mécaniques et électriques ainsi que d'une grande inertie chimique à des températures de 2000 à 3000 C. A titre d'exemples, ils conviennent particulièrement bien pour la fabricatioh d'articles intermédiaires préimprégnés. Les articles préimprégnés sont utilisables pour la réalisation de pièces ayant des formes et des fonctions variées dans de nombreuses industries comme par exemple l'aéronautique. Ces pièces, appelées stratifiés, qui peuvent être des pièces de révolution sont obtenues par placage de plusieurs couches de pré imprégnés sur une forme ou un support. On peut utiliser aussi les préimprégnés comme renforts ou comme moyen de réparation de pièces détériorées. The polymers according to the invention interest the fields of industry which require materials endowed with good mechanical and electrical properties as well as a great chemical inertness at temperatures from 2000 to 3000 C. By way of examples, they are particularly suitable good for the manufacture of intermediate prepreg articles. The prepreg articles can be used for the production of parts having various shapes and functions in many industries such as aeronautics. These parts, called laminates, which can be parts of revolution, are obtained by plating several layers of prepreg on a form or a support. Prepregs can also be used as reinforcements or as a means of repairing damaged parts.

Les exemples suivants sont données à titre illustratif, mais non limitatif.  The following examples are given by way of illustration, but not limitation.

EXEMPLE 1
Exemple qui décrit un polymère conforme à l'invention préparé par un procédé en discontinu.
EXAMPLE 1
Example which describes a polymer according to the invention prepared by a batch process.

Dans un réacteur équipé d'un agitateur et placé dans un bain d'huile thermostaté à 1600 C, on introduit - 320 parties en poids de N,N'-4,4'-diphénylméthane bis-maléimide (0,558 groupements maléimides pour 100 g de bis-imide), ayant un point de ramollissement de 1570 C, et - 78 parties en poids de réactif acrylate consistant dans le mélange à base de environ 80 % en poids d'un diacrylate d'époxy novolaque de formule (II) dans laquelle R1 = R2 = H et n est un nombre compris entre 2 et 4 et 20 % en poids de triacrylate de triméthylolpropane ce réactif est disponible dans le commerce sous la marque déposée
EBECRYL 629 de la Société UCB et il possède environ 0,5 doubles liaisons acryliques libres pour 100 g de réactif.
- 320 parts by weight of N, N'-4,4'-diphenylmethane bis-maleimide (0.558 maleimide groups per 100 g) are introduced into a reactor equipped with an agitator and placed in an oil bath thermostatically controlled at 1600 ° C. bis-imide), having a softening point of 1570 C, and - 78 parts by weight of acrylate reagent consisting in the mixture based on approximately 80% by weight of an epoxy novolak diacrylate of formula (II) in which R1 = R2 = H and n is a number between 2 and 4 and 20% by weight of trimethylolpropane triacrylate this reagent is commercially available under the registered trademark
EBECRYL 629 from the company UCB and it has approximately 0.5 free acrylic double bonds per 100 g of reagent.

Le mélange est agité durant 40 minutes jusqu'à l'obtention d'un masse homogènes. On ajoute alors 0,20 parties en poids d'imidazole sous la forme d'une solution à 10 % en poids dans la
N-méthylpyrrolidone.
The mixture is stirred for 40 minutes until a homogeneous mass is obtained. 0.20 parts by weight of imidazole are then added in the form of a 10% by weight solution in the
N-methylpyrrolidone.

On maintient l'agitation du milieu réactionnel pendant 20 minutes sous 1600 C, puis on coule le mélange sur un plateau. Après refroidissement, le prépolymère obtenu est broyé et on obtient une poudre jaune qui est soluble dans les solvants comme par exemple la
N-méthylpyrrolidone, la cyclohexanone et le diméthylformamide. Le prépolymère obtenu présente un point de ramollissement de 830 C ; n viscosité, mesurée en solution à 50 % en poids dans la cyclohexanone, est de 0,35 Pa.s.
Stirring of the reaction medium is continued for 20 minutes at 1600 ° C., then the mixture is poured onto a tray. After cooling, the prepolymer obtained is ground and a yellow powder is obtained which is soluble in solvents such as for example
N-methylpyrrolidone, cyclohexanone and dimethylformamide. The prepolymer obtained has a softening point of 830 C; n viscosity, measured in 50% by weight solution in cyclohexanone, is 0.35 Pa.s.

On utilise une solution de prépolymère à 50 t en poids dans la
N-méthylpyrrolidone pour enduire un tissU de verre fabriqué par la
Société PORCHER sous la référence 7628 dont le grammage est de 200 g/m et ayant subi un traitement par du gamma-aminopropyltriéthoxysilane (silane A 1100 d'UNION CARBIDE). Le tissu imprégné contient 35 g de prépolymère pour 65 g de tissu ; on le sèche en atmosphère ventilée à 1300 C pendant 5 minutes. On découpe ensuite 6 carrés (15x 15 cm) que l'on empile avec une feuille de cuivre de 35 pm d'épaisseur placée sur l'une des faces extérieures de l'empilement et on place l'ensemble entre les plateaux d'une presse dans les conditions suivantes : - pression : 40.105 Pa, - chauffage des plateaux de la presse : 15 minutes à 1500 C, puis 45 minutes à 2000 C.
A 50 t weight prepolymer solution is used in the
N-methylpyrrolidone to coat a glass fabric made by the
PORCHER company under the reference 7628 whose grammage is 200 g / m and having undergone a treatment with gamma-aminopropyltriethoxysilane (silane A 1100 from UNION CARBIDE). The impregnated fabric contains 35 g of prepolymer per 65 g of fabric; it is dried in a ventilated atmosphere at 1300 C for 5 minutes. Then cut 6 squares (15 x 15 cm) which are stacked with a copper foil 35 µm thick placed on one of the outer faces of the stack and the assembly is placed between the trays of a press under the following conditions: - pressure: 40.105 Pa, - heating of the press plates: 15 minutes at 1500 C, then 45 minutes at 2000 C.

Pendant l'opération de stratification, on observe un taux de fluage du polymère d'environ 20 % en poids. Après un traitement thermique complémentaire à 2350 C pendant 6 heures, on examine l'adhérence du cuivre sur le stratifié à 6 plis préparé : cette adhérence, mesurée au dynamomètre par traction du cuivre à 900 d'angle (selon la norme MIL P 55 617 B avec une vitesse de traction de 55 mm/min), est de l'ordre de 15 N/cm ; cette valeur se maintient après un viellissement de 1000 heures à 2000 C. During the lamination operation, a creep rate of the polymer is observed of around 20% by weight. After an additional heat treatment at 2350 C for 6 hours, the adhesion of copper is examined on the prepared 6-ply laminate: this adhesion, measured with a dynamometer by pulling copper at 900 angles (according to MIL P 55 617 standard B with a traction speed of 55 mm / min), is of the order of 15 N / cm; this value is maintained after aging for 1000 hours at 2000 C.

A titre d'essai comparatif, on a reproduit l'exemple 1 précédent, mais en absence d'imidazole. Le mélange réactionnel chauffé-a 160 C se prend en masse après 1 heure 30 minutes de mélange. Après refroidissement et broyage, la poudre obtenue a un point de ramollissement de 700 C ; elle est très peut soluble dans les solvants précités. L'analyse montreque le bis-maléimide a été peu ou pas engagé dans une réaction avec le réactif acrylate. Le prépolymère ainsi obtenu ne convient pas pour les applications décrités, en particuliers pour la préparation de stratifiés. By way of comparative test, the preceding Example 1 was reproduced, but in the absence of imidazole. The reaction mixture heated to 160 ° C. solidifies after 1 hour 30 minutes of mixing. After cooling and grinding, the powder obtained has a softening point of 700 C; it is very sparingly soluble in the aforementioned solvents. Analysis shows that the bis-maleimide was little or not engaged in a reaction with the acrylate reagent. The prepolymer thus obtained is not suitable for the applications described, in particular for the preparation of laminates.

EXEMPLE 2
Exemple qui décrit un polymère conforme à l'invention préparé par un procédé en continu.
EXAMPLE 2
Example which describes a polymer according to the invention prepared by a continuous process.

L'appareillage utilisé est un malaxeur de laboratoire BUSS connu sous l'appellation "KO-Malaxeur" type PR 46. Ce malaxeur comprend une vis sans fin formée d'un arbre comportant des filets hélicoïdaux interrompus, les interruptions formant des ailettes séparées ; elle est entraînée par un mécanisme approprié. La vis est logée dans un corps comprenant trois enveloppes cylindriques coaxiales contiguës à double paroi ; la paroi interne du corps de malxage comporte des saillies en forme de dents. La vis est soumise à un mouvement de rotation et simultanément à un mouvement oscillatoire dans la direction de son axe, ce qui crée un échange de matière dans deux directions. The apparatus used is a BUSS laboratory kneader known under the name "KO-kneader" type PR 46. This kneader comprises an endless screw formed of a shaft comprising interrupted helical threads, the interruptions forming separate fins; it is driven by an appropriate mechanism. The screw is housed in a body comprising three contiguous double-walled coaxial cylindrical envelopes; the inner wall of the kneading body has teeth-shaped projections. The screw is subjected to a rotational movement and simultaneously to an oscillatory movement in the direction of its axis, which creates an exchange of material in two directions.

Dans la première enveloppe, on fait circuler de l'eau à 200 C et dans les deux autres, un fluide chauffé à 1550 C. La vitesse de rotation de la vis est de 60 tours/minutes. In the first envelope, water at 200 ° C. is circulated and in the other two, a fluid heated to 1550 ° C. The speed of rotation of the screw is 60 revolutions / minute.

Dans la première partie du malaxeur (correspondant àla première enveloppe), on introduit du N,N'-4,4'-diphénylméthane-bis-maléimide par l'intermédiaire diune balance doseuse à raison de 1200 g/h ; le bis-maléimide est introduit à l'état de grains dont la dimension moyenne est de l'ordre de 0,25 mm. In the first part of the mixer (corresponding to the first envelope), N, N'-4,4'-diphenylmethane-bis-maleimide is introduced via a metering balance at the rate of 1200 g / h; bis-maleimide is introduced in the form of grains whose average size is of the order of 0.25 mm.

Dans la seconde partie du malaxeur (correspondant à la seconde enveloppe), on introduit l'ensemble : réactif acrylate conforme à l'exemple 1 + solution d'imidazole à 20 t en poids dans la
N-méthylpyrrolidone, à raison de 300 g/h.
In the second part of the mixer (corresponding to the second envelope), the assembly is introduced: acrylate reagent according to Example 1 + imidazole solution at 20 t by weight in the
N-methylpyrrolidone, at a rate of 300 g / h.

Le dosage des réactifs est tel que le bis-maléimide représente 79,9 t du poids de l'ensemble bis-maléimide + réactif acrylate et l'imidazole 0,05 t du poids du meme ensemble. The dosage of reagents is such that the bis-maleimide represents 79.9 t of the weight of the bis-maleimide + acrylate reagent and the imidazole 0.05 t of the weight of the same set.

Le temps de séjour moyen de la matière dans le. malaxeur est de l'ordre de 6 minutes 30 secondes. A la sortie de l'appareil on recueille un prépolymère dont le point - de ramollissement est de l'ordre de 550 C. Ce prépolymère porté à 1700 C pendant 17 minutes présente un point de ramollissement de 800 C. Il est soluble dans des solvants comme par exemple la N-méthylpyrrolidone, la cyclohexanone et le diméthylformamide et il présente une viscosité (mesurée comme indiqué à l'exemple 1) de 0,35 Pa.s. The average residence time of the material in the. mixer is around 6 minutes 30 seconds. At the outlet of the apparatus, a prepolymer is collected whose softening point is of the order of 550 C. This prepolymer brought to 1700 C for 17 minutes has a softening point of 800 C. It is soluble in solvents such as for example N-methylpyrrolidone, cyclohexanone and dimethylformamide and it has a viscosity (measured as indicated in example 1) of 0.35 Pa.s.

Avec le prépolymère ainsi obtenu, on prépare des préimprégnés et des stratifiés comportant 18 plis (18 couches de préimprégnés) dans les conditions décrites ci-avant à l'exemple 1 (à noter qu'aucune feuille de cuivre n'est utilisée ici). Après recuit à 2350 C pendant 6 heures, les -stratifiés présentent les caractéristiques mécaniques suivantes - résistance en flexion mesurée à 2000 C (selon la norme
NF T 51 001) : 350 MPa, - module enflexion : 28 000 MPa.
With the prepolymer thus obtained, prepregs and laminates comprising 18 plies (18 layers of prepregs) are prepared under the conditions described above in Example 1 (note that no copper foil is used here). After annealing at 2350 C for 6 hours, the laminates have the following mechanical characteristics - flexural strength measured at 2000 C (according to the standard
NF T 51 001): 350 MPa, - inflection module: 28,000 MPa.

Le prépolymère obtenu est soumis par ailleurs à des mesures en
TMA ("Thermal Mechanical Analysis" ou Analyse Mécanique Thermique norme ASTM E 831-81 avec une vitesse de montée en température de 50 C/min). Sur le produit recuit à 2350 C, on observe que le coefficient de dilatation moyen entre 400 C et 3000 C est de 40 ym/m/ C et que la température de transition vitreuse est de 3400 C.
The prepolymer obtained is also subjected to measurements in
TMA ("Thermal Mechanical Analysis" or Thermal Mechanical Analysis standard ASTM E 831-81 with a temperature rise rate of 50 C / min). On the product annealed at 2350 C, it is observed that the average coefficient of expansion between 400 C and 3000 C is 40 ym / m / C and that the glass transition temperature is 3400 C.

Claims (13)

REVENDICATIONS 1) Polymères à groupements imides caractérisés en ce qu'ils comprennent le produit de réaction, à une température allant de 500 C à 3000 C, entre1) Polymers with imide groups characterized in that they comprise the reaction product, at a temperature ranging from 500 C to 3000 C, between - (a) un N,N'-bis-maléimide de formule - (a) an N, N'-bis-maleimide of formula
Figure img00160001
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dans laquelle in which les symboles Y, identiques ou différents, représentent chacun un atome d'hydrogène, un radical méthyle ou un atome de chlore ; the symbols Y, which may be identical or different, each represent a hydrogen atom, a methyl radical or a chlorine atom; le symbole A représente un radical divalent choisi dans le groupe constitué par les radicaux : cyclohexylènes ; phènylènes; méthyl-4 phénylène-1,3 ; méthyl-2 phénylène-1,3 ; méthyl-5 phénylène-1,3 ; diéthyl-2,5 méthyl-3 phénylène-1,4 ; et les radicaux de formule the symbol A represents a divalent radical chosen from the group consisting of radicals: cyclohexylenes; phenylenes; 4-methyl-1,3-phenylene; 2-methyl-1,3-phenylene; 5-methyl-1,3-phenylene; 2,5-diethyl-3-methyl-1,4-phenylene; and the radicals of formula
Figure img00160002
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dans laquelle T représente un lien valentiel simple ou un groupement in which T represents a simple valential link or a grouping
Figure img00160003
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et (c) un composé imidazole. and (c) an imidazole compound. le symbole B représente un radical organique trivalent dérivé d'un hydrocarbure aliphatique saturé linéaire ou ratifié ayant de 1 & 20 atones de carbone et pouvant renfermer un ou plusieurs ponts oxygène et une ou plusieurs fonctions bydroxyles the symbol B represents a trivalent organic radical derived from a linear or ratified saturated aliphatic hydrocarbon having 1 & 20 carbon atones and which can contain one or more oxygen bridges and one or more bydroxyl functions le symbole R3 représente. un atone d'hydrogène ou un radical méthyle; the symbol R3 represents. a hydrogen atom or a methyl radical; * soit dans le mélange du composé (bol) précité avec au plus 30 t en poids, par rapport au poids au mélange (bl) + (b2), d'un composé (b2) de formule générale (CH2 = CR3 - CO - O)---3 B (III) dans laquelle :  * either in the mixture of the above-mentioned compound (bowl) with at most 30 t by weight, relative to the weight of the mixture (bl) + (b2), of a compound (b2) of general formula (CH2 = CR3 - CO - O) --- 3 B (III) in which: . n est un nombre positif se situant dans l'intervalle allant de 0,1 à 8 ;  . n is a positive number in the range of 0.1 to 8; les symboles R1 et R2, identiques ou différents, représentent chacun un atome d'hydrogène ou un radical-méthyle ;; the symbols R1 and R2, identical or different, each represent a hydrogen atom or a methyl radical; dans laquelle in which
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* soit (bi) dans un (méth)acrylate d'époxy novolaque répondant à la formule générale * either (bi) in a (meth) acrylate novolak corresponding to the general formula - (b) un réactif acrylate consistant - (b) a consistent acrylate reagent et les symboles X, identiques ou différents, représentent chacun un atome d'hydrogène, un radical méthyle, éthyle ou isopropyle ; and the symbols X, identical or different, each represent a hydrogen atom, a methyl, ethyl or isopropyl radical;
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2) Polymères selon la revendication 1, caractérisés en ce que le bis-maléimide (a) de formule (I) est le N,N'-4,4'-diphénylméthane- bis-maléimide.2) Polymers according to claim 1, characterized in that the bis-maleimide (a) of formula (I) is N, N'-4,4'-diphenylmethane-bis-maleimide. 3) Polymères selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisés en ce que le réactif acrylate (b) est choisi dans le groupe formé par les (néth)acrylates d'époxy novolaques (bl) de formule (II) dans lesquelle R1 et R2 représentent un atone d'hydrogène et n est un nombre positif se situant dans l'intervajle allant de 1 à 5, ces composés étant pris seuls ou en mélange avec au plus 25 t en poids, par rapport au poids du mélange (bol) + (b2), d'un composé (b2) consistant dans le triacrylate de triméthylolpropane.3) Polymers according to any one of claims 1 or 2 characterized in that the acrylate reagent (b) is chosen from the group formed by novolak epoxy (neth) acrylates (bl) of formula (II) in which R1 and R2 represent a hydrogen atom and n is a positive number lying in the range from 1 to 5, these compounds being taken alone or in a mixture with at most 25 t by weight, relative to the weight of the mixture (bowl ) + (b2), of a compound (b2) consisting of trimethylolpropane triacrylate. 4) Polymères selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisés en ce que le composé imidazole (c) répond à la formule générale4) Polymers according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the imidazole compound (c) corresponds to the general formula
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dans laquelle R4, R5,-R6 et R7, identiques ou différents, représentent chacun : un atome d'hydrogène, un radical alkyle ou alcoxy ayant de 1 à 20 atomes de carbone, vinyle, phényle, nitro, R6 pouvant former avec  in which R4, R5, -R6 and R7, identical or different, each represent: a hydrogen atom, an alkyl or alkoxy radical having from 1 to 20 carbon atoms, vinyl, phenyl, nitro, R6 can form with R7 et les atomes de carbone auxquels sont liés ces radicaux un cycle unique comme par exemple un cycle benzénique.R7 and the carbon atoms to which these radicals are linked a single ring such as for example a benzene ring.
5) Polymère selon la revendication 4, caractérisés en ce que le composé imidazole (c) est choisi dans le groupe formé par l'imidazole ou glyoxaline, le nêthyl-1 imidazole, le méthyle-2 imidazole, le diméthyl-1,2 imidazole, le vinyl-l imidazole, le vinyle méthyl-2 imidazole et le benzimidazole. 5) Polymer according to claim 4, characterized in that the imidazole compound (c) is chosen from the group formed by imidazole or glyoxaline, 1-methylimidazole, 2-methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole , vinyl-imidazole, 2-methyl vinyl imidazole and benzimidazole. 6) Polymères selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisés en ce que d'une part les quantités de N,N'-bis-imide (a) de réactif acrylate (b) sont choisies de fagon à ce que le rapport 6) Polymers according to any one of claims 1 to 5, characterized in that on the one hand the amounts of N, N'-bis-imide (a) of acrylate reagent (b) are chosen so that the report nombre de groupements maléimides apportés par le bis-imide (a) number of maleimide groups provided by bis-imide (a) nombre de doubles liaisons acryliques apportées par l'acrylate (b) se situe dans l'intervalle allant de l, V l à 10/1, et d'autre part le taux de composé imidazole (c), exprimé en nombre de moles de composé (c) pour 100 g du bis-imide (a), se situe dans l'intervalle allant de 0,15.10-3 a 6.10 number of acrylic double bonds provided by the acrylate (b) is in the range from l, V l to 10/1, and on the other hand the level of imidazole compound (c), expressed in number of moles of compound (c) per 100 g of bis-imide (a), lies in the range from 0.15.10-3 to 6.10 7) Polymères selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisés en ce qu'ils se trouvent sous forme de polymères durcis, insolubles dans les solvants organiques polaires usuels et ne presentant pas de ramollissement notable au dessous de la température a laquelle ils commencent à se dégrader.7) Polymers according to any one of claims 1 to 6, characterized in that they are in the form of hardened polymers, insoluble in the usual polar organic solvents and having no significant softening below the temperature at which they begin to degrade. 8) Polymères selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisés en ce qu ' ils se trouvent sous forme de prépolymères thermodurcissables (P) solubles dans les solvants organiques polaires usuels et présentent un point de ramollissement à une température inférieure à 2000 C.8) Polymers according to any one of claims 1 to 6, characterized in that they are in the form of thermosetting prepolymers (P) soluble in the usual polar organic solvents and have a softening point at a temperature below 2000 C . 9) Procédé de préparation de polymères durcis selon les revendications 1 a 7, caractérisé en ce qu'il consiste à chauffer le mélange des réactifs entre 500 C et 1800 C pour former dans un premier temps un prépolymères (P), puis a provoqué le durcissement du prépolymères (P) par chauffage a une température comprise entre 1500 C et 2500 C.9) Process for the preparation of cured polymers according to claims 1 to 7, characterized in that it consists in heating the mixture of reagents between 500 C and 1800 C to initially form a prepolymers (P), then caused the hardening of the prepolymers (P) by heating at a temperature between 1500 C and 2500 C. 10) Procédé de préparation de polymères thermodurcissables (P) selon les revendications 1 9 6 et 8, caractérisé en ce que l'on chauffe directement le mélange des réactifs à une température comprise entre 500 C et 1800 C jusqu'à l'obtention d'un produit homogène liquide ou pateux. 10) A method of preparing thermosetting polymers (P) according to claims 1 9 6 and 8, characterized in that the mixture of reactants is directly heated to a temperature between 500 C and 1800 C until obtaining d '' a homogeneous liquid or pasty product. 11) Procédé de préparation selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que l'on utilise un procédé de préparation en continu du prépolymère (P) consistant à introduire isolément le bis-imide (a) à l'état solide divisé, le réactif acrylate (b) à l'état liquide ou fondu et le composé imidazole (c) à l'état solide ou en solution dans un malaxeur à vis extrudeuse.11) Preparation process according to claim 9 or 10, characterized in that one uses a continuous preparation process of the prepolymer (P) consisting in introducing the bis-imide (a) in isolation in the divided solid state, the acrylate reagent (b) in the liquid or molten state and the imidazole compound (c) in the solid state or in solution in a kneader with extruder screw. 12) Procédé de préparation selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'on utilise, un malaxeur comportant une vis sans fin à filetage interrompu effectuant simulatnément un mouvement de rotation et un mouvement oscillatoire dans la direction de l'axe, logée dans une enveloppe comportant des dents qui coopèrent avec les ailettes interrompues de la vis.12) A method of preparation according to claim 11, characterized in that one uses a mixer comprising an endless screw with interrupted thread performing simultaneously a rotary movement and an oscillatory movement in the direction of the axis, housed in a envelope comprising teeth which cooperate with the interrupted fins of the screw. 13) Procédé selon l'une des revendications il et 12, caractérisé en ce que le réactif acrylate (b) et le composé imidazole (c) sont alimentés en aval de la zone d'alimentation du réactif imide (a). 13) Method according to one of claims il and 12, characterized in that the acrylate reagent (b) and the imidazole compound (c) are fed downstream of the feed zone of the imide reagent (a).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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