Poly(ether)imides (PEI)

Properties

Poly(ether)imides (PI, PEI) is high performance engineering thermoplastics of amber to transparent color. 優れた熱的、機械的、化学的特性を持ち、高温、腐食、耐摩耗性と組み合わせた非常に高い機械的強度が要求される最も厳しい用途に最適なことがよくあります。 例えば、いくつかのグレードは連続使用温度が371°Cまでで、1000°F（538°C）までの短期間の暴露に適しており、熱劣化と機械特性の損失は最小限です。 PEIとPIは、炭化水素、アルコール、ハロゲン系溶剤など、ほとんどの化学薬品に耐性があり、長期間の耐クリープ性にも優れています。 多くの場合、構造用途において、金属や他の高性能材料に置き換えることができます。 電気特性は、温度、湿度、周波数が変化する条件下で優れた安定性を示します。

その他の重要な性能特性は以下のとおりです。

• 約 – の広い温度範囲にわたって高い引張強度を実現。270℃～＋300℃＜5349＞＜4036＞高い圧縮強度と耐圧・耐クリープ性＜5349＞＜4036＞高圧・摺動速度下での優れた耐摩耗性＜5349＞＜4036＞優れた耐ストレスクラック性＜5349＞＜4036＞優れた低温特性＜5349＞＜4036＞高いガラス転移温度400℃まで（非晶系樹脂）＜5349＞＜4036＞高い溶融温度（半透明系）＜5349＞＜4036＞高い温度（半透明系樹脂）＜5349＞＜4036＞高い溶融温度（半透明系樹脂）＜5349＞＜50℃～＋100℃）＜5349＞＜4036＞高い溶融温度（非晶系樹脂）＜640℃～＋300℃）＜5349＞＜4036
• 優れた長期熱酸化安定性
• 本質的に難燃性
• 最小の熱膨張
• 高い耐放射線性
• 真空中で高純度および低アウトガス
• 酸に対して優れた化学抵抗性.耐熱性
• 高い耐熱性, アルコール、燃料、油、ハロゲン系溶剤
• 優れた電気絶縁性
• 低熱伝導率
• 優れた加工性（押出成形、熱成形、射出成形等が可能）。

しかし、ポリ（エーテル）イミドには、いくつかの制限や欠点もあります。 例えば、それらは高価であり、高い処理温度を必要とし、ポストアニールしない限り、それらのガラス転移温度を超えて使用することはできません。

SYNTHESIS

ポリ（エーテル）イミドはその平面ヘテロ芳香族構造のために一般的に浸透性かつ非溶性であり、したがって、溶剤経路を経て処理する必要があります。 一般的には芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物から2段階の工程を経て調製される。 縮合反応の最初のステップは、ジメチルスルホキシド（DMSO）、N-メチル-2-ピロリドン（NMP）またはN，N-ジメチルアセトアミド（DMAc）のような高沸点双極性非沸点溶剤中で通常常温または低温で、ジアミン（4，4′-オキシジアニリンODA）に二無水物（ピロメリット酸二無水物PMDA）を加えることである。 ただし、場合によっては、より高い温度が必要である。 6463>

このプロセスは、ピロメリット酸二無水物 (PMDA) と 4,4′-oxydianiline (ODA) から合成された最初のポリイミド Kapton の製造に利用された。 この場合、Rはエーテル基である。 ただし、Rは任意の基であることができる。

高分子量ポリイミドは、ジイソシアネートと二無水物の反応によっても調製されている。 このプロセスも2段階の反応である。 第一段階はジイソシアネートへの二無水物の付加、第二段階は最終的なポリイミドにつながる脱炭酸反応である。 この反応は非プロトン性溶媒中で行われます。

多くのモノマーから、多種類のポリイミドを調製することができます。 二無水物とジアミンの構造の微妙な変化も、結晶化度、ガラス転移温度、融点など、最終的なポリイミドの特性に大きな影響を与えることになる。 鎖の剛性と鎖間相互作用が最も重要な要素であることは間違いなく、これは柔軟な基と剛直な基の比率と配置、および嵩高い側鎖の存在に依存する。

最も一般的なポリ（エーテル）イミドは、ピロメリット酸二無水物またはベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物と4，4-ジアミノジフェニルエーテル（オキシジアニリン）またはメチレンジアニリンから合成する。

上記の方法の大きな欠点は、凝縮反応中に溶剤と水または二酸化炭素の形成が避けられないということである。 高性能の特性を達成するために、樹脂の後処理に先立って、縮合生成物と溶媒の両方を完全に除去する必要がある。

COMMERCIAL Polyetherimides

ポリ（エーテル）イミド（PEI）樹脂は、2007年にGEプラスチック部門を買収した結果、SABICによってULTEMという商品名で製造されています。 また、PEI樹脂はデュポン社でも生産されており、「カプトン」という商品名で販売されています。 この樹脂は、透明と不透明のカスタムカラーがあり、またガラス繊維入りもある。 最も一般的なポリイミドは、ピロメリット酸二無水物と4,4-ジアミノジフェニルエーテルまたは同様のエーテルジアミンから合成される（Kaptonタイプ）。

Applications

Poly(ether)imides are often a excellent choice for demanding applications in aerospace and transportation.これは、航空宇宙や輸送の厳しい用途に適したポリ（エーテル）イミドを生産する企業もあります。 また、最も要求の厳しい材料仕様に適合するため、電子および集積回路産業で多くの用途を見つけることができます。 他の重要なアプリケーションには、プローブハウジング、デジタルカードプリンタフレーム、コイルスプリング、ケーブルガードなどがあります。

価格が高いため、ポリイミドとポリエーテルイミドは通常、優れた特性が要求される場合にのみ使用します。