Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PROCESS FOR SYNTHESISING A SILICONE/POLYURETHANE MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/002759
Kind Code:
A1
Abstract:
A process for synthesising a silicone/polyurethane material by polyaddition between a multi-carbonate and a multi-amine, comprising: - a mixing step during which the multi-carbonate and the multi-amine are mixed at a first mixing temperature T1 for a mixing time t1, - a heating step during which the mixture is heated for a first heating time t2 at a first heating temperature T2, followed by a second heating time t3 at a second temperature T3, in which at least one of the multi-carbonates and multi-amines comprises silicone segments.

Inventors:
COLIN, Charlotte (Université de Cergy Pontoise Laboratoire LPPI, 5 mail Gay Lussac45 avenue des Etats-Unis, CERGY-PONTOISE CEDEX, 95031, FR)
LARPENT, Chantal (Université de Cergy Pontoise Laboratoire LPPI, 5 mail Gay Lussac45 avenue des Etats-Unis, CERGY-PONTOISE CEDEX, 95031, FR)
CHINKH, Linda (Université de Cergy Pontoise Laboratoire LPPI, 5 mail Gay Lussac45 avenue des Etats-Unis, CERGY-PONTOISE CEDEX, 95031, FR)
BANET, Philippe (Université de Cergy Pontoise Laboratoire LPPI, 5 mail Gay Lussac45 avenue des Etats-Unis, CERGY-PONTOISE CEDEX, 95031, FR)
FICHET, Odile (Université de Cergy Pontoise Laboratoire LPPI, 5 mail Gay Lussac45 avenue des Etats-Unis, CERGY-PONTOISE CEDEX, 95031, FR)
SOISSON, Arnaud (C/O VALEO SYSTEMES DE CONTROLE MOTEUR, 14 avenue des Béguines, CERGY SAINT CHRISTOPHE, 95892, FR)
MORELLE, Jean-Michel (C/O VALEO SYSTEMES DE CONTROLE MOTEUR, 14 avenue des Béguines, CERGY SAINT CHRISTOPHE, 95892, FR)
Application Number:
FR2018/051567
Publication Date:
January 03, 2019
Filing Date:
June 27, 2018
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
VALEO SYSTEMES DE CONTROLE MOTEUR (14 avenue des Béguines, CERGY SAINT CHRISTOPHE, 95892, FR)
International Classes:
C08G71/04
Foreign References:
EP2505599A12012-10-03
EP2505600A12012-10-03
US5001210A1991-03-19
EP1538170A12005-06-08
Other References:
EBDON, J. R.; HOURSTON, D. J.; KLEIN, P. G.: "Polyurethane-polysiloxane interpenetrating polymer networks : 1 . A polyether urethane-poly(dimethylsiloxane) system", POLYMER (GUILDF, vol. 25, 1984, pages 1633 - 1639, XP024115663, DOI: doi:10.1016/0032-3861(84)90159-9
KLEIN, P. G.; EBDON, J. R.; HOURSTONT, D. J.: "Polyurethane-polysiloxane interpenetrating networks: 3. Polyetherurethane-poly(phenylmethylsiloxane) systems", POLYMER (GUILDF, vol. 29, 1988, pages 1079 - 1085, XP024533932, DOI: doi:10.1016/0032-3861(88)90018-3
VUILLEQUEZ, A.; MOREAU, J.; GARDA, M. R.; YOUSSEF, B.; SAITER, J. M.: "Polyurethane methacrylate/silicone interpenetrating polymer networks synthesis, thermal and mechanical properties", J. POLYM. RES., vol. 15, 2008, pages 89 - 96, XP019577610
BYCZYNSKI, L.; DUTKIEWICZ, M.; MACIEJEWSKI, H.: "Thermal dégradation kinetics of semi-interpenetrating polymer network based on polyurethane and siloxane", THERMOCHIM. ACTA, vol. 560, 2013, pages 55 - 62, XP028585854, DOI: doi:10.1016/j.tca.2013.03.015
BYCZYNSKI, L.; DUTKIEWICZ, M.; MACIEJEWSKI, H.: "Thermal dégradation studies of poly(urethane-siloxane) thermosets based on co-poly(dimethyl)(methyl, hydroxypolyoxyethylenepropyl) siloxane", THERMOCHIM. ACTA, vol. 589, 2014, pages 252 - 261, XP028876262, DOI: doi:10.1016/j.tca.2014.05.040
Attorney, Agent or Firm:
CARDON, Nicolas (VALEO SYSTEMES DE CONTROLE MOTEUR, SERVICE PROPRIETE INTELLECTUELLE14 avenue des Béguines, CERGY SAINT CHRISTOPHE, 95892, FR)
Download PDF:
Claims:
REVENDICATIONS

1. Procédé de synthèse d'un matériau Silicone/Polyuréthane par polyaddition entre un pluri- carbonate et une pluri-amine, comprenant :

- une étape de mélange, El, au cours de laquelle le pluri-carbonate et la pluri-amine sont mélangés à une première température de mélange Tl pendant un temps de mélange tl,

- une étape de chauffage, E3, au cours de laquelle le mélange est chauffé pendant un premier temps de chauffage t2 à une première température de chauffage T2 suivie d'un deuxième temps de chauffage t3 à une deuxième température de chauffage T3,

caractérisé en ce que au moins un des pluri-carbonates et pluri-amines comprend des segments silicone.

2. Procédé de synthèse selon la revendication 1, dans lequel le pluri-carbonate est un pluri- carbonate cyclique.

3. Procédé de synthèse selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les carbonates du pluri-carbonate sont liés entre eux par une chaîne poly-siloxane ou hydrocarbonée.

4. Procédé de synthèse selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les carbonates du pluri-carbonate sont liés entre eux par une chaîne de formule (I) :

avec n supérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal à 50 et RI à R4 des groupements hydrocarbonés.

5. Procédé de synthèse selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la pluri-amine comprend au moins deux fonctions aminé primaire liées entre elles par une chaîne poly- siloxane ou hydrocarbonée.

6. Procédé de synthèse selon l'une des revendications précédentes dans lequel au cours de l'étape de mélange le pluri-carbonate et la pluri-amine sont mélangés avec un ratio de concentration molaire en fonction aminé et en fonction carbonate supérieur ou égal à 0,5 et inférieur ou égal à 1,5.

7. Procédé de synthèse selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la première température de chauffage T2 est supérieure à la première température de mélange Tl et est inférieure ou égale à 75 °C.

8. Procédé de synthèse selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la deuxième température de chauffage est supérieure à la première température de mélange et à la première température de chauffage et est inférieure ou égale à 125°C.

9. Procédé de synthèse selon l'une des revendications précédentes, comprenant une deuxième étape de chauffage E4 au cours de laquelle le produit issu de l'étape de chauffage E3 est chauffé pendant un troisième temps de chauffage t4 à une troisième température de chauffage T4, avec t4 supérieur ou égal à 1 jour et inférieur ou égal à 12 jours et T4 supérieure ou égale à 125°C et inférieure ou égale à 175°C.

10. Module électronique comportant un boîtier comportant des composants électroniques et des circuits de liaison associés, lesdits composants électronique et lesdits circuits de liaison associés étant encapsulés dans un matériau Silicone/Polyuréthane obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes et dans lequel le mélange est coulé dans le boîtier avant l'étape de chauffage E3.

11. Matériau Silicone/Polyuréthane obtenu par le procédé selon l'une des revendications 1 à 9.

Description:
PROCEDE DE SYNTHESE D'UN MATERIAU SILICONE/POLYURETHANE

L'invention se rapporte à un procédé de synthèse d'un matériau Silicone/Polyuréthane par polyaddition, notamment destiné à l'encapsulation de composants électroniques.

L'encapsulation de composants électroniques vise d'une manière générale les techniques qui consistent à protéger des composants électroniques, en les recouvrant, les enveloppant, ou les enrobant par un matériau adapté, en vue de leur bon fonctionnement à long terme dans les conditions de leur utilisation, qu'il s'agisse d'un composant électronique individuel ou, a fortiori, d'un ensemble de composants intégrés dans un module électronique.

Pour ce faire, le recours à des matériaux polymères est approprié par la simplicité de leur mise en œuvre, laquelle implique un durcissement in-situ du matériau, par polymérisation des constituants d'une composition de monomères préalablement appliquée en recouvrement des produits à protéger.

Pour que les matériaux obtenus soient de qualité adaptée à l'encapsulation de composants électroniques, on leur demande d'être résistants à des conditions de fonctionnement en termes de température et de stabilité dans le temps. Les températures de fonctionnement à supporter sont dans la gamme des températures supérieures à 150°C.

D'autres exigences qualitatives pour ces produits concernent la résistance aux agents chimiques, la résistance à l'eau et à l'humidité, la capacité d'isolation thermique et électrique.

Les résines polyuréthane présentent les propriétés mécaniques requises, mais leur reprise en humidité peut être trop élevée pour une application en tant qu'encapsulant. De plus, leur stabilité thermique est inférieure à celle des résines silicone. Ces dernières, quant à elles, sont fortement hydrophobes et présentent de très bonnes stabilités chimique et thermique. Cependant, elles sont moins résistantes aux chocs que les résines polyuréthane.

Des matériaux réticulés combinant Silicone et Polyuréthane ont déjà été synthétisés afin d'associer les propriétés de ces deux polymères tout en palliant leurs défauts. La voie de synthèse explorée par Ebdon et al. (Ebdon, J. R., Hourston, D. J. & Klein, P. G. Polyurethane- polysiloxane interpenetrating polymer networks : 1 . A polyether urethane- poly(dimethylsiloxane) System. Polymer (Guildf). 25, 1633-1639 (1984)) est l'élaboration d'architecture de réseaux interpénétrés de polymères (RIP) associant un réseau silicone obtenu à partir de a,ro-dihydroxy-poly(diméthylsiloxane) réticulé avec du tétraéthoxysilane (TEOS) (réaction de polycondensation donnant lieu à un dégagement d'éthanol non souhaité pour l'application) et un réseau polyuréthane. Toutefois, la non-miscibilité des précurseurs ne permet pas d'obtenir des matériaux homogènes, car une importante séparation de phase est constatée.

D'autres réseaux interpénétrés de polymères ont été synthétisés en utilisant un poly(phénylméthylsiloxane) (Klein, P. G., Ebdon, J. R. & Hourstont, D. J. Polyurethane- polysiloxane interpenetrating networks: 3. Polyetherurethane-poly(phenylmethylsiloxane) Systems. Polymer (Guildf). 29, 1079-1085 (1988)) à la place d'un poly(diméthylsiloxane) (PDMS). Dans ce cas, la séparation de phase entre le polyuréthane et le polysiloxane est réduite, et des matériaux plus homogènes ont été obtenus.

Ces synthèses nécessitent toutefois l'usage de solvant.

Des réseaux interpénétrés de polymères combinant un réseau Polyuréthane (PUMA) et un réseau Silicone (Si) ont également été synthétisés par Vuillequez et al. (Vuillequez, a., Moreau, J., Garda, M. R., Youssef, B. & Saiter, J. M. Polyurethane methacrylate/silicone interpenetrating polymer networks synthesis, thermal and mechanical properties. J. Polym. Res. 15, 89-96 (2008)). Le réseau PUMA est obtenu par polymérisation radicalaire amorcée par rayonnement UV d'un pluri-méthacrylate en présence des précurseurs du réseau silicone. Le réseau silicone est synthétisé par polycondensation entre α,ω- dihydroxypolydiméthylsiloxane et Γω-méthacryloxypropyl trimethoxy silane (agent de réticulation). Du fait de la présence des fonctions méthacrylate sur l'agent de réticulation, les deux réseaux sont alors liés l'un à l'autre.

Les matériaux synthétisés ne contiennent pas plus de 6% de silicone.

La réaction de formation du réseau silicone conduit au dégagement d'alcool au cours de la synthèse. De plus, leur synthèse est longue (24h à 150°C).

Une autre voie permettant de combiner Silicone et Polyuréthane au sein d'un matériau réticulé, est la synthèse de réseaux semi-interpénétrés de polymères (semi-RIP). Byczynski et al. (Byczynski, L., Dutkiewicz, M. & Maciejewski, H. Thermal dégradation kinetics of semi- interpenetrating polymer network based on polyurethane and siloxane. Thermochim. Acta 560, 55-62 (2013)) ont ainsi immobilisé un polyuréthane linéaire dans un matériau siloxane réticulé par réaction entre un PDMS époxyde téléchélique et une diamine. Des matériaux avec une stabilité thermique supérieure à celle du polyuréthane ont été obtenus.

II est important de noter que dans tous ces travaux, les synthèses sont effectuées en présence de solvant, ce qui facilite grandement la miscibilité des précurseurs. Cependant, dans le cas de l'encapsulation de composants électroniques, il est préférable de ne pas utiliser de solvant car cela risque de détériorer les composants à encapsuler. Enfin, dernièrement, Byczynski et al. (Byczynski, L., Dutkiewicz, M. & Maciejewski, H. Thermal dégradation studies of poly(urethane-siloxane) thermosets based on co- poly(dimethyl)(methyl, hydroxypolyoxyethylenepropyl) siloxane. Thermochim. Acta 589, 252-261 (2014)) ont élaboré un matériau combinant silicone et polyuréthane, sans utiliser de solvant. Préalablement, le copolymère co-poly(diméthyl)(méthyl, hydroxypolyoxyéthylène- propyl) siloxane (PSPEG) est préparé par une réaction d'hydrosilylation entre un polyoxyéthylène allyl éther terminé par des fonctions hydroxyle et un co-poly (diméthyl)(méthyl, hydroxypolyoxyéthylène-propyl) siloxane. Le matériau combinant silicone et polyuréthane est finalement obtenu en faisant réagir le PSPEG avec différents composés diisocyanate. Le matériau ne contient finalement que 26% de silicone.

Toutefois, ces matériaux contiennent les greffons polyoxyde d'éthylène qui favorisent la reprise en eau. De plus, leur dégradation thermique relevée à 5% de perte de masse sont de seulement 215°C. Les propriétés de ce matériau ne permettent donc pas son utilisation en tant qu'encapsulant de composés électroniques.

Le but de la présente invention est de fournir un procédé de synthèse ne nécessitant ni solvant ni catalyseur d'un matériau Silicone/Polyuréthane pouvant être utilisé comme encapsulant pour composés électroniques. L'invention propose ainsi un procédé de synthèse d'un matériau Silicone/Polyuréthane par polyaddition entre un pluri-carbonate et une pluri-amine, comprenant :

- une étape, El, de mélange au cours de laquelle le pluri-carbonate et la pluri-amine sont mélangés à une première température de mélange Tl pendant un temps de mélange tl,

- une étape de chauffage, E3, au cours de laquelle le mélange est chauffé pendant un premier temps de chauffage t2 à une première température de chauffage T2 suivie d'un deuxième temps de chauffage t3 à une deuxième température de chauffage T3,

dans lequel au moins un des pluri-carbonates et pluri-amines comprend des segments silicone.

Avantageusement, le procédé de synthèse selon l'invention est simple, peut être réalisé directement au contact des composants à encapsuler sans solvant ou catalyseur et permet d'obtenir un matériau Silicone/Polyuréthane dont les propriétés physico-chimiques en font un bon encapsulant. Ainsi de façon très avantageuse, le matériau Silicone/Polyuréthane obtenu par le procédé selon l'invention à une stabilité thermique supérieure à celle des matériaux Silicone/Polyuréthane connus de l'état de la technique.

En particulier, le matériau Silicone/Polyuréthane obtenu par le procédé selon l'invention lorsqu'il est utilisé comme encapsulant de composants électroniques résiste à des conditions de fonctionnement continu en termes de température supérieure à 175°C, voire supérieure à 200°C. Ce matériau Silicone/Polyuréthane possède en outre une bonne stabilité dans le temps.

Le procédé selon l'invention peut également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :

le pluri-carbonate est un pluri-cyclocarbonate; et/ou

les cyclocarbonates du pluri-cyclocarbonate ont entre 5 et 8 liaisons ; et/ou

les carbonates du pluri-carbonate sont liés entre eux par une chaîne poly-siloxane ou hydrocarbonée ; et/ou

les carbonates du pluri-carbonate sont liés entre eux par une chaîne de formule (I) :

avec n supérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal à 50 et RI à R4 des groupements hydrocarbonés ; et/ou

la chaîne hydrocarbonée du pluri-carbonate est une chaîne alkyle contenant un nombre d'atomes de carbone supérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal à 50 ; et/ou

la pluri-amine comprend au moins deux fonctions aminé primaire liées entre elles par une chaîne poly-siloxane ou hydrocarbonée ; et/ou

les fonctions aminés de la pluri-amine sont liées entre elles par une chaîne de formule (I) :

avec n supérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal à 50 et RI à R4 des groupements hydrocarbonés ; et/ou

la chaîne hydrocarbonée de la pluri-amine est une chaîne alkyle contenant un nombre d'atomes de carbone supérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal à 50 ; et/ou

au cours de l'étape de mélange le pluri-carbonate et la pluri-amine sont mélangés avec un ratio de concentration molaire en fonction amine et en fonction carbonate supérieur ou égal à 0,5 et inférieur ou égal à 1,5 ; et/ou

le temps de mélange tl est supérieur ou égal à 1 min et inférieur ou égal à 2h ; et/ou la première température de mélange Tl est supérieure ou égale à 10°C et inférieure ou égale à 45°C ; et/ou

l'étape de mélange est réalisée sous vide dynamique ; et/ou

la première température de chauffage T2 est supérieure à la première température de mélange Tl et est inférieure ou égale à 75 °C ; et/ou

la deuxième température de chauffage T3 est supérieure à la première température de mélange Tl et à la première température de chauffage et est inférieure ou égale à 125°C ; et/ou

le premier temps de chauffage, t2, est supérieur ou égal à 10 minutes et inférieur ou égal à 30 minutes ; et/ou

le deuxième temps de chauffage, t3, est supérieur ou égal à 5 minutes et inférieur ou égal à 60 minutes ; et/ou

le procédé comprend une deuxième étape de chauffage E4 au cours de laquelle le produit issue de l'étape de chauffage E3 est chauffé pendant un troisième temps de chauffage t4 à une troisième température de chauffage T4, avec t4 supérieur ou égal à 1 jour et inférieur ou égal à 12 jours et T4 supérieure ou égale à 125°C et inférieure ou égale à 175°C ; et/ou

les étapes de mélange et de chauffage sont réalisées sans solvant ; et/ou

les étapes de mélange et de chauffage sont réalisées sans catalyseur ; et/ou

le mélange est coulé dans un boîtier comportant des composants électroniques et des circuits de liaison associés avant l'étape de chauffage.

L'invention se rapporte également à un matériau Silicone/Polyuréthane, notamment destiné à encapsulation de composés électroniques, obtenu par le procédé selon l'invention. Le matériau Silicone/Polyuréthane peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons possibles :

- une fraction soluble calculée, par exemple après 72h d'extraction à chaud avec du chloroforme, supérieure ou égale à 1% en masse et inférieure ou égale à 50% en masse ; et/ou

- une dureté exprimée en Shore A inférieure ou égale à 70 ; et/ou

- une reprise en eau exprimée selon la norme ISO 62 inférieure ou égale à 25%., et/ou

- la température de dégradation du matériau Silicone/Polyuréthane sous air exprimée à 5% de perte en masse peut être supérieure ou égale à 250°C et inférieure ou égale à 350°C.

L'invention se rapporte enfin à un module électronique obtenu selon le procédé selon lequel le mélange est coulé dans un boîtier comportant des composants électroniques et des circuits de liaison associés avant de subir le programme thermique.

Ainsi, le module électronique comporte un boîtier comportant des composants électroniques et des circuits de liaison associés, lesdits composants électroniques et lesdits circuits de liaison associés sont encapsulés dans le boîtier par un matériau Silicone/Polyuréthane obtenu par le procédé selon l'invention et dans lequel le mélange est coulé dans le boîtier avant l'étape de chauffage E3.

Un tel module électronique est par exemple un module de puissance qui associent des transistors, par exemple de type MOSFET, pour former un redresseur ou un onduleur, comme on peut en trouver dans les alterno-démarreurs des véhicules automobiles.

La présente invention sera mieux comprise à la lumière de la description suivante qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de limiter ladite invention, accompagnée des figures suivantes.

- la figure 1 est une représentation des différentes étapes du procédé de synthèse selon l'invention, et

les figures 2 à 4 représentent la perte de masse de différents matériaux selon l'invention exposés à une température constante de 150°C sous air. Le procédé de synthèse selon l'invention ne nécessite pas l'usage de solvant ni de catalyseur et permet d'obtenir des matériaux combinant Silicone et Polyuréthane.

La réaction entre un pluri-carbonate et une pluri-amine est une polymérisation par étape, plus particulièrement une polyaddition. Le procédé de synthèse consiste à créer les groupements polyuréthane au cours de la synthèse des matériaux à partir de la polyaddition entre un pluri-carbonate contenant des fonctions carbonate et une pluri-amine comprenant des fonctions aminé.

Comme illustré sur la figure 1, la polyaddition est une synthèse simple pouvant comprendre une étape de mélange El et une étape de chauffage E3 au cours de laquelle le mélange subit un programme thermique.

Au cours de l'étape de mélange un pluri-carbonate et une pluri-amine sont mélangés à une première température de mélange Tl pendant un temps de mélange tl.

Au moins un des pluri-carbonates et pluri-amines comprend des segments silicone.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le pluri-carbonate est un pluri- cyclocarbonate.

Avantageusement, cela permet d'éviter la formation de produit secondaire au cours de la réaction de polyaddition.

Par exemple, les cyclocarbonates du pluri-cyclocarbonate ont entre 5 et 8 liaisons. De préférence tous les cyclocarbonates du pluri-cyclocarbonate ont le même nombre de liaisons.

Les fonctions carbonate du pluri-carbonate sont typiquement liées entre elles par une chaîne poly-siloxane ou hydrocarbonée comprenant ou non des hétéroatomes.

Selon un mode de réalisation de l'invention, la chaîne poly-siloxane reliant les fonctions carbonate du pluri-carbonate peuvent être de formule (I):

avec n supérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal à 50 et RI à R4 des groupements hydrocarbonés.

Par exemple, les groupements RI à R4 peuvent être des groupements alkyle, comme par exemple des groupements méthyle et/ou phényle. De préférence les groupements RI à R4 sont tous identiques.

Alternativement, les fonctions carbonate du pluri-carbonate peuvent être liées entre elles par une chaîne alkyle contenant un nombre d'atomes de carbone supérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal à 50.

Les fonctions aminé primaire de la pluri-amine sont typiquement liées entre elles par une chaîne poly-siloxane ou hydrocarbonée. Selon un mode de réalisation de l'invention, la chaîne poly-siloxane liant les fonctions de la pluri-amine est de formule (I) :

avec n supérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal à 50 et RI à R4 des groupements hydrocarbonés.

Par exemple, les groupements RI à R4 peuvent être des groupements alkyle, comme par exemple des groupements méthyle et/ou phényle. De préférence les groupements RI à R4 sont tous identiques.

Alternativement, les fonctions aminé primaire peuvent être liées entre elles par une chaîne alkyle contenant un nombre d'atomes de carbone supérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal à 50.

Au cours de l'étape de mélange, le pluri-carbonate et la pluri-amine sont mélangés avec un ratio de concentration molaire en fonction aminé et en fonction carbonate supérieur ou égal à 0,5, par exemple supérieur ou égal à 0,8 et inférieur ou égal à 1,5, par exemple inférieur ou égal à 1,2.

Le mélange est de préférence réalisé sous vide dynamique, sous agitation magnétique par exemple, afin de faciliter l'homogénéisation du mélange.

L'étape de mélange est réalisée à une première température de mélange Tl supérieure ou égale à 10°C et inférieure ou égale à 45°C. Typiquement, l'étape de mélange est réalisée à température ambiante.

La durée du mélange influence l'homogénéité du matériau Silicone/Polyuréthane obtenu. L'homogénéité du matériau est importante pour son utilisation en tant qu'encapsulant de composants électroniques. Le temps tl est donc important en ce qui concerne les propriétés physiques du matériau obtenu.

Le temps de mélange tl peut être supérieur ou égal à 1 min et inférieur ou égal à 2h.

Le chauffage du mélange au cours de l'étape de chauffage est un facteur important pour l'obtention du matériau Silicone/Polyuréthane. En effet, le rendement de la polyaddition dépend des conditions de températures. De préférence la première température de chauffage T2 est supérieure à la première température de mélange Tl et est inférieure ou égale à 75 °C. Typiquement, la première température de chauffage T2 est supérieure ou égale à 40°C et inférieure ou égale à 50°C.

Le premier temps de chauffage est de préférence supérieur ou égal à 10 minutes, par exemple supérieur ou égal à 15 minutes, et inférieur ou égal à 30 minutes, par exemple inférieur ou égal à 25 minutes.

Selon un mode de réalisation de l'invention la deuxième température de chauffage T3 est supérieure à la première température de chauffage T2 et est inférieure ou égale à 125°C. Typiquement, la deuxième température est supérieure ou égale à 90°C et inférieure ou égale à 110°C.

De préférence, le deuxième temps de chauffage est supérieur ou égal à 5 minutes, par exemple supérieur ou égal à 15 minutes, et inférieur ou égal à 60 minutes, par exemple inférieur ou égal à 30 minutes.

Comme illustré sur la figure 1, le procédé selon l'invention peut également comprendre après l'étape de mélange El et avant l'étape de chauffage E3, une étape E2 au cours de laquelle, le mélange obtenu après l'étape de mélange est coulé dans un boîtier comportant des composants électroniques et des circuits de liaison associés avant d'être chauffé selon l'étape de chauffage E3. L' encapsulation des composants électroniques et la polymérisation du matériau sont alors réalisées simultanément.

Le procédé selon l'invention peut également comprendre une deuxième étape de chauffage E4 au cours de laquelle le matériau Silicone/Polyuréthane obtenu après l'étape de chauffage E3 est chauffé pendant un troisième temps de chauffage t4 à une troisième température de chauffage T4.

Typiquement, le troisième temps de chauffage t4 est supérieur ou égal à 1 jour, par exemple supérieur ou égal à 6 jours, et inférieur ou égal à 12 jours, par exemple inférieur ou égal à 10 jours.

La troisième température de chauffage T4 est de préférence supérieure ou égale à 125°C et inférieure ou égale à 175°C.

La deuxième étape de chauffage permet de synthétiser un nouveau matériau silicone/ Polyuréthane comportant également des fonctions urée sans utilisation d'isocyanate, de catalyseur ni de solvant.

En effet, à 150°C, la dépolymérisation d'une partie des fonctions uréthane a lieu ce qui génère des fonctions cyclocarbonate et aminé, ces dernières pouvant réagir avec les fonctions uréthane encore présentes pour former des fonctions urée. La formation de ces fonctions urée permet de créer un nouveau réseau silicone avec des nœuds de réticulation polyuréthane et urée. Les fonctions urée permettent d'augmenter la stabilité thermique du matériau.

L'invention se rapporte également à un matériau Silicone/Polyuréthane, notamment destiné à encapsulation de composés électroniques, par exemple obtenu par le procédé selon l'invention.

La fraction soluble dudit matériau Silicone/Polyuréthane calculée, par exemple après 72h d'extraction à chaud avec du chloroforme peut être supérieure ou égale à 1% en masse et inférieure ou égale à 50% en masse.

La dureté du matériau Silicone/Polyuréthane exprimée en Shore A peut être supérieure ou égale à 5 et inférieure ou égale à 70, par exemple inférieure ou égale à 60.

La reprise en eau du matériau Silicone/Polyuréthane exprimée selon la norme ISO 62 peut être inférieure ou égale à 25%, par exemple inférieure ou égale à 10%.

La température de dégradation du matériau Silicone/Polyuréthane sous air exprimée à

5% de perte en masse peut être supérieure ou égale à 250°C et inférieure ou égale à 350°C.

Les propriétés physicochimiques de ce matériau en font un matériau adapté à encapsulation de composants électroniques.

Avantageusement, le procédé de synthèse selon l'invention peut être réalisé directement au contact des composants à encapsuler.

La présente invention concerne également le module électronique ainsi obtenu.

Les exemples de procédé de synthèse d'un matériau Silicone/Polyuréthane suivants ne sont donnés qu'à titre indicatif et ne constituent nullement une limitation.

Dans les exemples suivant le pluri-carbonate et la pluri-amine sont selon les formules suivantes :

PDMS bis cyclocarbonate Tri9(2-ami noethy l)arri ne

Exemple 1 : Lors de l'étape de mélange, 0,300 g (0,0059 mol de fonctions aminé) de tris (2- aminoéthyl) aminé (pureté :96%, Mn = 146,23 g/mol) et 2,823 g (0,0059 mol de fonctions cyclocarbonate) de PDMS bis cyclocarbonate (Mn = 955 g/mol, Icarbonate = 2,093 meq/g) sont placés dans un pilulier et agités sous vide dynamique à l'aide d'un agitateur magnétique.

Le mélange est ensuite coulé dans des coupelles en aluminium placées dans un four pendant 20 min à 50°C puis 20 min à 100°C. Après l'étape de chauffage un matériau translucide jaune est obtenu.

Le matériau ainsi obtenu est ensuite caractérisé en fonction de ses propriétés physicochimiques .

La fraction soluble du matériau, calculée après 72h d'extraction à chaud avec du chloroforme par exemple, est de 5% en masse.

La dureté du matériau exprimée en Shore A est de 50,5 ± 2,4.

La reprise en eau du matériau, exprimée selon la norme ISO 62, est de 5%, mesurée par TGA sous flux d'air à 20°C/min de vitesse de chauffe.

L'angle de contact de l'eau est de 85° ± 2.

La température de dégradation sous air du matériau, exprimée à 5% de perte de masse, est de 289°C avec un flux d'air à 20°C/min de vitesse de chauffe.

La perte de masse du matériau au cours de son temps d'exposition à une température constante de 150°C sous air est illustrée en figure 2.

Exemple 2 :

Lors de l'étape de mélange, 0,425 g (0,0084 mol de fonctions aminé) de tris (2- aminoéthyl) aminé (pureté : 96%, Mn = 146,23 g/mol) et 2,000 g (0,0084 mol de fonctions cyclocarbonate) de PDMS bis cyclocarbonate (Mn = 474 g/mol, Icarbonate = 4.19 meq/g) sont placés dans un pilulier et agités sous vide dynamique à l'aide d'un agitateur magnétique.

Le mélange est ensuite coulé dans des coupelles en aluminium placées dans un four pendant 20 min à 50°C puis 20 min à 100°C. Après l'étape de chauffage un matériau translucide jaune est obtenu.

Le matériau ainsi obtenu est ensuite caractérisé en fonction de ses propriétés physicochimiques .

La fraction soluble du matériau, calculée après 72h d'extraction à chaud avec du chloroforme, est de 2% en masse.

La dureté du matériau exprimée en Shore A est de 50,6 ± 1,0. La reprise en eau du matériau, exprimée selon la norme ISO 62, est de 11%, mesurée par TGA sous flux d'air à 20°C/min de vitesse de chauffe.

L'angle de contact de l'eau est de 87° ± 2.

La température de dégradation sous air du matériau, exprimée à 5% de perte de masse, est de 272°C avec un flux d'air à 20°C/min de vitesse de chauffe.

La perte de masse du matériau au cours de son temps d'exposition à une température constante de 150°C sous air est illustrée en figure 3.

Exemple 3

Lors de l'étape de mélange, 0,300g (0,0059 mol de fonctions aminé) de tris (2- aminoéthyl) aminé (pureté : 96%, Mn = 146,23 g/mol) et 2,823 g (0,0059 mol de fonctions cyclocarbonate) de PDMS bis cyclocarbonate (Mn = 955 g/mol, Icarbonate = 2,093 meq/g) sont placés dans un pilulier et agités sous vide dynamique à l'aide d'un agitateur magnétique.

Le mélange est ensuite coulé dans des coupelles en aluminium placées dans un four pendant 20 min à 50°C puis 20 min à 100°C.

Le matériau translucide jaune est obtenu est chauffé à 150°C pendant 8 jours.

Le matériau ainsi obtenu est ensuite caractérisé en fonction de ses propriétés physicochimiques .

La fraction soluble du matériau, calculée après 72h d'extraction à chaud avec du chloroforme, est de 16% en masse.

La reprise en eau du matériau, exprimée selon la norme ISO 62, est de 20%, mesurée par TGA sous flux d'air à 20°C/min de vitesse de chauffe.

La température de dégradation sous air du matériau, exprimée à 5% de perte de masse, est de 320°C avec un flux d'air à 20°C/min de vitesse de chauffe.

La perte de masse du matériau au cours de son temps d'exposition à une température constante de 150°C sous air est illustrée en figure 4.

L'invention a été décrite ci-dessus avec l'aide de modes de réalisation sans limitation du concept inventif général.

Bien d'autres modifications et variations se suggèrent d'elles-mêmes à l'homme du métier, après réflexion sur les différents modes de réalisation illustrés dans cette demande. Ces modes de réalisation sont donnés à titre d'exemple et ne sont pas destinés à limiter la portée de l'invention, qui est déterminée exclusivement par les revendications ci-dessous. Dans les revendications, le mot « comprenant » n'exclut pas d'autres éléments ou étapes, et l'utilisation de l'article indéfini « un » ou « une » n'exclut pas une pluralité. Le simple fait que différentes caractéristiques sont énumérées en revendications mutuellement dépendantes n'indique pas qu'une combinaison de ces caractéristiques ne puisse être avantageusement utilisée.