ポリイミド樹脂(PI)の物性と用途、特性について

2013年9月2日更新

熱硬化タイプの中で最高の耐熱性を持つプラスチック

ポリイミドの比重は1.43、熱硬化樹脂の中で最も耐熱性に優れたプラスチックで、強固な分子構造を持っており、熱だけでなく、機械的性質や化学的性質も他の樹脂にない値を持っています。超耐熱エンプラと呼ばれることもあります。

デュポン社による製品化されました。熱分解する温度は他のプラスチックの耐熱温度とは大きく異なり、500℃以上となっています。また耐寒性にも優れます。摩擦にも強い性質を持ちます。通常の樹脂材料や汎用エンプラとは性能に大きな違いのある高性能プラスチックで、スーパーエンジニアリングプラスチックに分類されます。他のパラメータも、低い誘電率、優れた伸び特性、熱膨張係数にも優れていることが知られています。薄膜化することもできるため、半導体の分野でも使われます。

ポリイミドの用途としては、フィルム、コーティング剤、保護膜、電気絶縁材料全般、ベアリング、耐熱塗料、断熱軸、断熱トレー、電子部品、自動車部品等があげられます。なお、この強固な性質から、人工衛星にも使われているプラスチックです。

ポリイミド樹脂(PI)の物性
フィラー(充填材)、タイプ 縮重合 グラスファイバー(GF)充填 グラファイト充填
物理的性質 密度(g・cm^-3) 1.43から1.51 1.9 1.45
融点(℃) 結晶性 熱硬化 熱硬化 熱硬化
非晶性 - - -
透明度 - 不透明 不透明
吸水率(%)3mm、24h 0.32 0.20 0.6
成形特性 成形温度範囲(℃) - 圧縮、211から267 圧縮、211から267
成形圧力範囲(kgf・cm^-2) - 10.5から42.2 10.5から42.2
成形収縮率(%) - 0.1から0.2 0.6
機械的性質 引張強さ(kgf・mm^-2) 6.3 19.0 4.0
最大伸び率(%) 4から9 <1 <1
圧縮強さ(破壊、降伏)(kgf・mm^-2) - 22.9 14.1
曲げ強さ(破壊、降伏)(kgf・mm^-2) 10.5から12.0 34.8 12.8
引張弾性率(kgf・mm^-2) 225から281 2000 -
圧縮弾性率(kgf・mm^-2) - 1720 -
曲げ弾性率(kgf・mm^-2) - 2253 633
アイゾット衝撃値(kgf・cm・cm^-1) 2.7から5.4 92.5 1.36
硬度(硬さ) ロックウェル 32から58 M120 M110
ショア - - -
熱的性質 熱伝導率(10^-4cal・s^-1cm^-2)(K・cm^-1)^-1 12 3.5
比熱(cal・K^-1g^-1)
線熱膨張率(10^-5K^-1) 1.5 1.5
熱変形温度(℃)
18.6kgf・cm^-2
4.6kgf・cm^-2
>261 367 >306
電気的性質 体積抵抗率(Ω・cm)(23℃、50%RH相対湿度) 1016×1017 5×1015 2×1016
絶縁強さ(短時間法)(3.18mm)/kV・mm-1 15.7 19.6
比誘電率(εγ 60Hz 4.84
MHz 4.74
誘電正接(tanδ) 60Hz 0.0034
MHz 0.0055
化学的性質、耐薬品性 燃焼性、速度(mm・min-1
日光の影響
弱酸の影響 - 抵抗 抵抗
強酸の影響 - 抵抗 抵抗
弱アルカリの影響 - 少し侵される
強アルカリの影響 - 侵される
有機溶剤の影響 - 抵抗大

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