ポリイミドの各種種類とその使用方法

上記重縮合型芳香族ポリイミドは、芳香族ジアミンと芳香族二無水物、芳香族テトラカルボン酸又は芳香族テトラカルボン酸ジアルキルエステルとの反応により製造される。重縮合ポリイミドの合成はジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン等の高沸点非プロトン性極性溶媒中で行われるため、ポリイミド複合体は通常プリプレグ法で形成されるが、これらの高沸点非プロトン性極性溶媒はプリプレグの製造時にきれいに揮発しにくく、ポリアミド酸の環化(イミド化)時にも揮発分が放出され、複合製品に使用しやすい。気孔が発生し、高品質でボイドのない複合材料を得ることは困難です。そのため、重縮合ポリイミドは複合材料のマトリックス樹脂としてはあまり用いられておらず、主にポリイミドフィルムやコーティング材の製造に用いられている。

多重付加

重縮合型ポリイミドは上記欠点を有するため、これらの欠点を克服するために、付加重合型ポリイミドが順次開発されてきた。広く用いられているものは、主にポリビスマレイミドおよびノルボルネン末端ポリイミドである。通常、これらの樹脂は、末端に不飽和基を有する低分子量ポリイミドであり、これらは使用時に不飽和末端基を介して重合される。

(1)ポリビスマレイミド

ポリビスマレイミドは、無水マレイン酸と芳香族ジアミンとの重縮合により形成される。ポリイミドと比べると性能は悪くないが、合成工程が簡単で、後処理も簡単で、コストも低く、様々な複合材料に簡単に作ることができる。しかし、硬化物は脆い。

(2)ノルボルネン末端ポリイミド樹脂

その中で最も重要なのは、NASAルイス研究センターが開発したPMR(モノマー反応物のinsitu重合用、モノマー反応物のin-situ重合用)型ポリイミド樹脂の一種です。PMR型ポリイミド樹脂は、芳香族テトラカルボン酸のジアルキルエステル、芳香族ジアミン、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸のモノアルキルエステルなどのモノマーを1種に溶解してなるメタノールやエタノールなどのアルキルアルコール中で、この溶液を直接繊維に含浸させるために用いることができる。