JP2017500395A - 溶融安定性が改善されたポリエーテルイミド - Google Patents

Abstract

溶融安定性が改善し、腐食性が低減した、３−置換フタル酸無水物とスルホンジアミンとの触媒されたイミド化の生成物を重合した生成物を含むポリエーテルイミド組成物、並びにその製造方法。【選択図】図１

Description

本開示は、ポリエーテルイミド、それを含む組成物、それらの製造の方法および同組成物で形成される物品に関する。

ポリエーテルイミド（「ＰＥＩ」）は、ガラス転移温度（「Ｔｇ」）が１８０℃超の非晶質、透明および高性能なポリマーである。さらに、ＰＥＩは、高強度、高耐熱性、高弾性率および広い耐薬品性を有しており、したがって、自動車、遠隔通信、航空宇宙、電気／電子、輸送およびヘルスケアなどの多様な用途で広範に使用されている。

ポリエーテルイミドの製造プロセスの１つは、ビスフェノールＡ二ナトリウム塩（ＢＰＡ・Ｎａ_２）などのジヒドロキシ芳香族化合物のアルカリ金属塩とビス（ハロフタルイミド）との重合によるものである。

しかしながら、高温での成形が、一部の用途において、ポリエーテルイミドの特性および／または性能を劣化し得る。したがって、高温で加工時間が延長した際に性能が改善されたポリエーテルイミドの製造方法が当分野では依然として求められている。

溶融安定性が改善されたポリエーテルイミド組成物の製造方法であって、
下式の構造：

の３−置換フタル酸無水物を含む無水物組成物と、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、３，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホンおよびそれらの組み合わせから選択されるスルホンジアミンとのイミド化を、グアニジニウム塩触媒を用いて、溶媒の存在下で触媒して、触媒残渣と下式の構造：

の３，３’−ビス（フタルイミド）とを含むビス（フタルイミド）組成物を得、ここで、前記３−置換フタル酸無水物および前記スルホンジアミンは、ビス（フタルイミド）に、少なくとも９９％完了となるまで転換するステップと、
前記３，３’−ビス（フタルイミド）と下式の構造：

ＭＯ−Ｚ−ＯＭ
のジヒドロキシ芳香族化合物のアルカリ金属塩との重合を、前記３−置換フタル酸無水物とジアミンとのイミド化を触媒する触媒の存在下で触媒して、触媒残渣と下式の構造：

［式中、Ｘは、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード、ニトロおよびそれらの組み合わせから選択され；Ｒは、下式の構造：

（式中、Ｑ^１は−ＳＯ_２−）の二価の基であり；Ｍはアルカリ金属であり；Ｚは、１〜６個のＣ_１−８アルキル基、１〜８個のハロゲン原子およびそれらの組み合わせで任意に置換された芳香族Ｃ_６−２４単環式または多環式部分であり；ｎは１より大きい整数である］
のポリエーテルイミドを含むポリエーテルイミド組成物を形成するステップを備え；
前記ポリエーテルイミドのＴｇは少なくとも２４７℃を超え、
少なくとも４００℃の温度に少なくとも５分間曝した後の前記ポリエーテルイミドの溶融形態の粘度は、初期粘度と同じか、それよりも低く、前記初期粘度は、少なくとも４００℃に６分間曝した後のポリエーテルイミドの粘度であることを特徴とする方法がここに開示される。

また、（ｉ）下式の構造：

のポリエーテルイミドと、
（ｉｉ）グアニジニウム触媒の残渣、および任意に、第４級アンモニウム塩、第４級ホスホニウム塩、ピリジニウム塩、イミダゾリウム塩およびそれらの組み合わせから選択される触媒残渣と、
を含むポリエーテルイミド組成物であって、
前記ポリエーテルイミドは、
（１）３−置換フタル酸無水物と、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、３，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホンおよびそれらの組み合わせから選択されるスルホンジアミンとの、前記触媒によって触媒されたイミド化の生成物を含む３，３’−ビス（フタルイミド）組成物と、
（２）ジヒドロキシ芳香族化合物のアルカリ金属塩と、
の触媒重合反応の生成物であり、
ここで、前記３−置換フタル酸無水物は、下式の構造：

を有し、有機ジアミンは、下式の構造：

を有し、前記ビス（フタルイミド）は、下式の構造：

を有し、前記ジヒドロキシ芳香族化合物のアルカリ金属塩は、下式の構造：

を有し（上記の式中、Ｘは、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード、ニトロおよびそれらの組み合わせから選択され；Ｒは、３，３’−ジフェニレンスルホン、３，４’−ジフェニレンスルホン、４，４’−ジフェニレンスルホンおよびそれらの組み合わせから選択され；Ｍはアルカリ金属であり；Ｚは、１〜６個のＣ_１−８アルキル基、１〜８個のハロゲン原子およびそれらの組み合わせで任意に置換された芳香族Ｃ_６−２４単環式または多環式部分であり；ｎは１より大きい整数である）；
前記ポリエーテルイミドのＴｇは少なくとも２４７℃を超え、
少なくとも４００℃の温度に少なくとも５分間曝した後の前記ポリエーテルイミドの溶融形態の粘度は、初期粘度と同じか、それよりも低く、前記初期粘度は、少なくとも４００℃に６分間曝した後のポリエーテルイミドの粘度であることを特徴とする組成物もここに開示される。

クロロ置換方法で、イミド化ステップにおいて２つの異なる触媒（ＨＥＧ−Ｃｌ（ＰＥＩ−１）およびＳＰＰ（ＰＥＩ−２））を用いて重合した２つの３，３’−異性体ポリエーテルイミドスルホンポリマーの（ａ）３８５℃、（ｂ）４００℃、および（ｃ）４１０℃での動的振動レオロジー曲線を示すグラフである。 クロロ置換方法で、イミド化ステップにおいて２つの異なる触媒（ＨＥＧ−Ｃｌ（ＰＥＩ−３）およびＳＰＰ（ＰＥＩ−４））を用いて重合した２つの４，４’−異性体ポリエーテルイミドスルホンポリマーの（ａ）４００℃および（ｂ）４１０℃での動的振動レオロジー曲線を示すグラフである。 縮合方法で、イミド化ステップにおいて２つの異なる触媒（ＨＥＧ−Ｃｌ（ＰＥＩ−５）およびＳＰＰ（ＰＥＩ−６））を用いて重合した２つの４，４’−異性体ポリエーテルイミドスルホンポリマーの（ａ）４００℃および（ｂ）４１０℃での動的振動レオロジー曲線を示すグラフである。 異なる成形温度：（４ａ）３９３℃、（４ｂ）４０２℃、および（４ｃ）４１３℃での、得られたＰＥＩ−１部品およびＰＥＩ−２部品のＭＶＲに対する成形滞留時間の効果を示すグラフである。 異なる成形温度：（５ａ）３９３℃、（５ｂ）４０２℃、および（５ｃ）４１３℃での、得られたＰＥＩ−１部品およびＰＥＩ−２部品の破断時引張強度に対する成形滞留時間の効果を示すグラフである。 異なる成形温度：（６ａ）３９３℃、（６ｂ）４０２℃、および（６ｃ）４１３℃での、得られたＰＥＩ−１部品およびＰＥＩ−２部品のノッチなしアイゾッドに対する成形滞留時間の効果を示すグラフである。 異なる成形温度：（７ａ）３９３℃、（７ｂ）４０２℃、および（７ｃ）４１３℃での、ＰＥＩ−１およびＰＥＩ−２のノッチ付きアイゾッドに対する滞留時間の効果を示すグラフである。 異なる滞留温度：（８ａ）３９３℃、（８ｂ）４０２℃、および（８ｃ）４１３℃での、得られたＰＥＩ−１部品およびＰＥＩ−２部品の逆ノッチなしアイゾッドに対する滞留時間の効果を示すグラフである。 異なる滞留温度：（９ａ）３９３℃、（９ｂ）４０２℃、および（９ｃ）４１３℃での、得られたＰＥＩ−５およびＰＥＩ−６のノッチなしアイゾッドに対する滞留時間の効果を示すグラフである。 異なる滞留温度：（１０ａ）３９３℃、（１０ｂ）４０２℃、および（１０ｃ）４１３℃での、得られたＰＥＩ−５およびＰＥＩ−６の引張強度に対する滞留時間の効果を示すグラフである。

本発明者らは、３’３’−異性体ベースのクロロ置換ポリエーテルイミドの驚くべき改善を見出した。これらのポリエーテルイミドのＴｇは、４，４’−異性体ベースのクロロ置換ＰＥＩに基づくポリエーテルイミドのものより少なくとも２０℃高く、これにより、３，３’−異性体ベースのクロロ置換ポリエーテルイミドがより高い温度の成形用途に有用となる。本発明者らは、ＳＰＰ触媒を使用せずに調製した３，３’−異性体ベースのクロロ置換ポリエーテルイミドの溶融安定性が、ＳＰＰ触媒を用いて調製した３，３’−異性体ベースのクロロ置換ポリエーテルイミドと比較して、驚くほど改善したことを見出した。特に好都合な特徴では、樹脂の粘度が、高い温度の成形条件、例えば７７５°Ｆ（４１０℃）の温度で９分間という条件で安定なままであることによって実証されるように、これらのポリマーの溶融安定性が改善した。

作用例を除き、あるいは別途明示がある場合を除き、本明細書および特許請求の範囲で用いられている成分量や反応条件等を表す数字や表現は、すべての場合について「約」という用語で修飾されるものと理解されたい。本特許出願においては種々の数値範囲が開示される。これらの範囲は連続的であり、最小値と最大値間のすべての数値を含む。別途明示がある場合を除き、本出願の種々の数値範囲は近似である。同じ成分あるいは特性に係る範囲はすべて終点を含むものであり、該終点は互いに独立に組み合わせ可能である。

別途明示がある場合を除き、本出願中の分子量はすべて質量平均分子量を指す。こうした分子量はすべてＤａ単位で表される。

単数表現は量の限定を示すものではなく、参照されたアイテムが少なくとも１つ存在することを示すものである。「または」は、「および／または」を意味する。本明細書での「その組み合わせ」とは、参照された要素の１つまたは複数と、任意選択的には参照されていない類似の要素と、を含むものである。明細書全体に亘る「一実施形態」、「別の実施形態」、「ある実施形態」、「一部の実施形態」などは、該実施形態に関連して記載された特定の要素（例えば、特徴、構造、特性およびまたは特質）が記載の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味し、他の実施形態には含まれていてもいなくてもよい。また、記載された要素（類）は、種々の実施形態において任意の好適な方法で組み合わせられ得るものと理解されるべきである。

化合物は標準命名法を用いて記載される。例えば、表記のいかなる基によっても置換されていない位置は、その価電子帯が表示された結合または水素原子によって満たされているものと理解されるべきである。２つの文字または記号間以外のダッシュ（「−」）は、置換基の結合点を示す。例えば、−ＣＨＯは、カルボニル基の炭素を経由して結合される。用語「アルキル」は、特定の数の炭素原子を有するＣ_１−３０分岐鎖および直鎖の不飽和脂肪族炭化水素基を含む。該アルキルの例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｓ−ペンチル、ｎ−およびｓ−ヘキシル、ｎ−およびｓ−ヘプチル、ｎ−オクチルおよびｓ−オクチルが挙げられるが、これらに限定されない。用語「アリール」は、フェニル、トロポン、インダニルまたはナフチルなどの、特定の数の炭素原子を含有する芳香族部分を意味する。

別途明示される場合を除き、すべてのＡＳＴＭ試験は、ＡＳＴＭ標準２００３年版に基づくものである。

前記ポリエーテルイミドは、下式（１）で表される：

式中、ｎは１より大きく、例えば、１０〜１，０００以上であり、より具体的には１０〜５００である。

式（１）中、Ｒ基は、Ｃ_６−２７芳香族炭化水素基もしくはそのハロゲン化誘導体、直鎖もしくは分岐鎖のＣ_２−１０アルキレン基もしくはそのハロゲン化誘導体、Ｃ_３−２０シクロアルキレン基もしくはそのハロゲン化誘導体、１〜６個の芳香族基を有する芳香族ヒドロカルビル部分、−（Ｃ_６Ｈ_１０）_ｚ−（ｚは、１〜４の整数）、または式（２）の二価の基である：

式中、Ｑ^１は、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＳＯ_２−、−ＳＯ−、−Ｃ_ｙＨ_２ｙ−（ｙは１〜５の整数）、そのハロゲン化誘導体（パーフルオロアルキレン基を含む）、または−（Ｃ_６Ｈ_１０）_ｚ−（ｚは１〜４の整数）である。ある実施形態では、Ｒは、式（３）の二価の基である：

式中、Ｑ^１は、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＳＯ_２−、−ＳＯ−、−Ｃ_ｙＨ_２ｙ−（ｙは１〜５の整数）またはそのハロゲン化誘導体（パーフルオロアルキレン基を含む）、または−（Ｃ_６Ｈ_１０）_ｚ−（ｚは１〜４の整数）である。一部の実施形態では、Ｒは、４個のフェニレン基を有するジエーテル芳香族部分であり、ここで、Ｑは、直接結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＳＯ_２−、−ＳＯ−、−Ｃ_ｙＨ_２ｙ−およびそのハロゲン化誘導体（ｙは１〜５の整数）、または−（Ｃ_６Ｈ_１０）_ｚ−（ｚは１〜４の整数）である。一部の実施形態では、Ｒは、ｍ−フェニレン、ｐ−フェニレン、またはジアリールスルホンである。該ジアリールスルホンは、例えば４，４’−ジフェニルスルホンであり得る。Ｒが二価アリーレンエーテル、例えば下式の構造のアリーレンエーテルである実施形態も具体的に挙げることができる：

式中、Ｑ^１は、直接結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＳＯ_２−、−ＳＯ−、−Ｃ_ｙＨ_２ｙ−およびそのハロゲン化誘導体（ｙは１〜５の整数）、および−（Ｃ_６Ｈ_１０）_ｚ−（ｚは１〜４の整数）から選択される。ある実施形態では、式（３ａ）中のＱ^１は、−Ｏ−である。

式（１）中のＺ^１基は、置換または非置換の二価有機基であり、１〜６個のＣ_１−８アルキル基、１〜８個のハロゲン原子またはそれらの組み合わせで任意に置換された芳香族Ｃ_６−２４単環式または多環式部分であり得、但し、Ｚの原子価は超過しない。典型的なＺ^１基は、下式（４）の基を含む：

式中、Ｒ^ａおよびＲ^ｂはそれぞれ独立にハロゲン原子または一価の炭化水素基であり；ｐおよびｑは、それぞれ独立に０〜４の整数であり；ｃは０〜４であり；およびＸ^ａは２つのヒドロキシ置換芳香族基を結合する架橋基であり、各Ｃ_６アリーレン基の架橋基およびヒドロキシ置換基は、該Ｃ_６アリーレン基上で互いにオルト、メタまたはパラ（具体的にはパラ）に配置されている。架橋基Ｘ^ａは、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−、−Ｓ（Ｏ）_２−、−Ｃ（Ｏ）−またはＣ_１−１８有機架橋基であり得る。前記Ｃ_１−１８有機架橋基は、環式または非環式であり得、芳香族または非芳香族であり得、さらに、ハロゲン、酸素、窒素、硫黄、ケイ素またはリンなどのヘテロ原子を含み得る。該Ｃ_１−１８有機基は、それに結合するＣ_６アリーレン基が互いに共通のアルキリデン炭素か、またはＣ_１−１８有機架橋基の異なる炭素に結合されるように配置され得る。Ｚ^１基の具体例は、下式（４ａ）の構造の二価の基である：

式中、Ｑ^２は、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＳＯ_２−、−ＳＯ−、−Ｃ_ｙＨ_２ｙ−（ｙは１〜５の整数）およびそのハロゲン化誘導体（パーフルオロアルキレン基を含む）である。特定の実施形態では、Ｑは２，２−イソプロピリデンである。

別の特定の実施形態では、前記ポリエーテルイミドは、Ｒが式（３）の二価の基（Ｑ^１が−Ｃ_ｙＨ_２ｙ−（ｙは１〜５の整数）またはそのハロゲン化誘導体、Ｚが式（４ａ）の基）である式（１）の構造単位を１個超、具体的には１０〜１，０００個、より具体的には１０〜５００個含む。特定の実施形態では、Ｒはｍ−フェニレン、ｐ−アリーレンジフェニルスルホンまたはそれらの組み合わせであり、Ｚ^１は２，２−（４−フェニレン）イソプロピリデンである。ポリエーテルイミドスルホンの例は、Ｒ基の少なくとも５０モル％が、Ｑが−ＳＯ_２−である式（２）のものであり、残りのＲ基が、独立して、ｐ−フェニレンまたはｍ−フェニレンまたは前述のものを少なくとも１つ含む組み合わせであり；Ｚ^１が２，２−（４−フェニレン）イソプロピリデンである式（１）の構造単位を含む。

前記ポリエーテルイミドは、任意に、追加の構造イミド単位、例えば下式（５）のイミド単位を含む：

式中、Ｒは式（１）で説明したものであり、Ｗは、下式（６）のリンカーである。

これらの追加の構造イミド単位の存在量は、合計の単位数に対して０〜１０モル％、具体的には０〜５モル％、より具体的には０〜２モル％であり得る。ある実施形態では、前記ポリエーテルイミド中に追加のイミド単位が存在しない。

前記ポリエーテルイミドいわゆる「ハロ置換」または「クロロ置換」法で調製される。この方法では、下式（７）のハロフタル酸無水物：

（式中、Ｘはハロゲン）を、下式（８）の有機ジアミン：

（式中、Ｒは式（１）で説明したもの）で縮合（イミド化）して、下式（９）のビス（ハロフタルイミド）：

を形成する。

ある実施形態では、Ｘは、ハロゲン、具体的にはフルオロ、クロロ、ブロモまたはヨード、より具体的にはクロロである。異なるハロゲンの組み合わせを使用できる。

ある実施形態ではビス（ハロフタルイミド）（９）は、３−ハロフタル酸無水物（７ａ）および４−ハロフタル酸無水物（７ｂ）

を含有するハロフタルイミド組成物から形成することができ、３，３’−ビス（ハロフタルイミド）（９ａ）、３，４’−ビス（ハロフタルイミド）（９ｂ）および／または４，４’−ビス（ハロフタルイミド）（９ｃ）を得ることができる。

式（９ｂ）からわかるように、Ｒが対称形（例えば、１，３−フェニレンまたは１，４−フェニレン）である場合、３，４’−および３，４’−異性体は同じであるが、Ｒが対称形ではない場合（例えば、１−メチル−２，３−フェニレン）、３，４’−位置異性体と４，３’−位置異性体は同じではない。本明細書および特許請求の範囲において、３，４’−異性体への言及は、具体的には、Ｒが対称形であるか否かにかかわらず、４，３’−異性体を含んでいる。特定の実施形態では、３−クロロフタル酸無水物（３−ＣｌＰＡ）と４−クロロフタル酸無水物（４−ＣｌＰＡ）とジアミン（８）（例えば、ｍ−フェニレンジアミン）との組み合わせを反応させて、３，３’−ビス（クロロフタルイミド）（３，３’−ＣｌＰＡＭＩ）（１，３−ビス［Ｎ−（３−クロロフタルイミド）］ベンゼン）、３，４’−ビス（クロロフタルイミド）（３，４’−ＣｌＰＡＭＩ）（１，１，３−ビス［Ｎ−（３−クロロフタルイミド，４−クロロフタルイミド）］ベンゼン）、および４，４’−ビス（クロロフタルイミド）（４，４’−ＣｌＰＡＭＩ）（１，３−ビス［Ｎ−（４−クロロフタルイミド）］ベンゼン）の混合物として、ビス（クロロフタルイミド）（ＣｌＰＡＭＩ）組成物を製造する。

ある実施形態では、ハロフタル酸無水物組成物は３−ハロフタル酸無水物を含み、例えば、９０質量％、９１質量％、９２質量％、９３質量％、９４質量％、９５質量％、９６質量％、９７質量％、９８質量％、９９質量％、９９．５質量％、９９．８質量％、９９．９質量％、１００質量％などの主成分の３−ハロフタル酸無水物を、１０質量％、９質量％、８質量％、７質量％、６質量％、５質量％、４質量％、３質量％、２質量％、１質量％、０．５質量％、０．２質量％、０．１質量％、微量などの少量の４−ハロフタル酸無水物と共に含有するハロフタル酸無水物組成物を採用してもよい。例えば、３−ハロフタル酸無水物を９８質量％〜１００質量％と、４−ハロフタルイミドを０質量％超〜２質量％と、を含有するハロフタル酸無水物組成物を採用してもよい。

式（８）のアミン化合物の典型的な例としては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、１，１２−ドデカンジアミン、１，１８−オクタデカンジアミン、３−メチルヘプタメチレンジアミン、４，４−ジメチルヘプタメチレンジアミン、４−メチルノナメチレンジアミン、５−メチルノナメチレンジアミン、２，５−ジメチルヘキサメチレンジアミン、２，５−ジメチルヘプタメチレンジアミン、２、２−ジメチルプロピレンジアミン、Ｎ−メチル−ビス（３−アミノプロピル）アミン、３−メトキシヘキサメチレンジアミン、１，２−ビス（３−アミノプロポキシ）エタン、ビス（３−アミノプロピル）スルフィド、１，４−シクロヘキサンジアミン、ビス−（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、２，４−ジアミノトルエン、２，６−ジアミノトルエン、ｍ−キシレンジアミン、ｐ−キシレンジアミン、２−メチル−４，６−ジエチル−１，３−フェニレン−ジアミン、５−メチル−４，６−ジエチル−１，３−フェニレン−ジアミン、ベンジジン、３，３’−ジメチルベンジジン、３，３’−ジメトキシベンジジン、１，５−ジアミノナフタレン、ビス（４−アミノフェニル）メタン、ビス（２−クロロ−４−アミノ−３、５−ジエチルフェニル）メタン、ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２，４−ビス（ｂ−アミノ−ｔ−ブチル）トルエン、ビス（ｐ−ｂ−アミノ−ｔ−ブチルフェニル）エーテル、ビス（ｐ−ｂ−メチル−ｏ−アミノフェニル）ベンゼン、ビス（ｐ−ｂ−メチル−ｏ−アミノペンチル）ベンゼン、１、３−ジアミノ−４−イソプロピルベンゼン、ビス（４−アミノフェニル）エーテルおよび１，３−ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサンが挙げられる。これらのアミンの混合物を使用できる。スルホン基を含有する式（８）のアミン化合物の典型的な例としては、ジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）およびビス（アミノフェノキシフェニル）スルホン（ＢＡＰＳ）が挙げられる。前述のアミンのいずれも含む組み合わせを使用できる。

具体的には、ジアミン（８）は、ｍ−フェニレンジアミン（８ａ）またはｐ−フェニレンジアミン（８ｂ）である：

式中、Ｒ^ａおよびＲ^ｂはそれぞれ独立に、ハロゲン原子、ニトロ、シアノ、Ｃ_２−Ｃ_２０脂肪族基、Ｃ_２−Ｃ_４０芳香族基であり、ａおよびｂは、それぞれ独立に０〜４である。具体例としては、ｍ−フェニレンジアミン（ｍＤＡ）、ｐ−フェニレンジアミン（ｐＤＡ）、２，４−ジアミノトルエン、２，６−ジアミノトルエン、２−メチル−４，６−ジエチル−１，３−フェニレンジアミン、５−メチル−４，６−ジエチル−１，３−フェニレンジアミン、１，３−ジアミノ−４−イソプロピルベンゼンおよび４，４’−ジアミノジフェニルスルホンが挙げられる。一部の実施形態では、ジアミン（８）は、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホンおよびそれらの組み合わせから選択される。

ハロフタル酸無水物（７）およびジアミン（８）の縮合（イミド化）は、触媒の非存在下または存在下で実施できる。

イミド化のための既知の相間移動触媒としては、ナトリウムフェニルホスフィナート（ＳＰＰ）、酢酸、安息香酸、フタル酸、またはこれらの置換誘導体が挙げられる。多くの場合、ナトリウムフェニルホスフィナートがイミド化触媒として使用される。

本発明者らは、ＳＰＰ触媒なしで製造した３，３’−ビス（ハロフタルイミド）のポリエーテルイミド生成物の溶融安定性が、ＳＰＰを用いて調製したものと比較して、驚くほど改善したことを見出した。非ＳＰＰ触媒としては、第４級アンモニウム塩、第４級ホスホニウム塩、グアニジニウム塩、ピリジニウム塩、イミダゾリウム塩、およびそれらの組み合わせが挙げられる。

イミド化触媒は、第４級アンモニウム塩、第４級ホスホニウム塩、グアニジニウム塩、ピリジニウム塩、イミダゾリウム塩、およびそれらの組み合わせから選択される。異なる塩の組み合わせを使用できる。前述の塩はアニオン成分を含むが、該アニオン成分は特に限定されない。アニオンの例としては、塩化物、臭化物、ヨウ化物、硫酸塩、リン酸塩、酢酸塩、メシル酸塩、トシル酸塩などが挙げられる。異なるアニオンの組み合わせを使用できる。塩は、アニオンの同一性によって参照されることが多く、それ故に、第４級アンモニウム塩、第４級ホスホニウム塩、グアニジニウム塩、ピリジニウム塩またはイミダゾリウム塩は、ハロゲン化物塩、硝酸塩、亜硝酸塩、ホウ素含有塩、アンチモン含有塩、リン酸塩、炭酸塩、カルボン酸塩または前述のものの２つ以上の組み合わせであり得る。前述の塩は、式Ｇ_４Ｎ^＋Ｙ⁻およびＧ_４Ｐ^＋Ｙ⁻で表され、ここで、Ｙ⁻は、それぞれ独立して特に限定されないアニオン成分であり、Ｇは、それぞれ独立してＣ_１−３２アシル、Ｃ_２−３２アルケニルまたはアルキニル、Ｃ_３−８シクロアルキル、Ｃ_６−２４アリール、Ｃ_７−２４アリールアルキレン（例えば、ベンジル）、ジ（Ｃ_１−３２アルキル）アミノ、および１〜３個のヘテロ原子（Ｎ、Ｐ、Ｏ、Ｓ、またはそれらの組み合わせ）を含有するＣ_３−９ヘテロアリールである。前述の基は、それぞれ、Ｇ基の原子価を超過しないことを条件として、Ｃ_１−６アルキル、Ｃ_１−６アルコキシ、ニトロ、シアノ、ハロゲン、ジ（Ｃ_１−３２アルキル）アミノ、Ｃ_１−６アルキルカルボニルオキシ（例えば、Ｈ_３ＣＣ（Ｏ）Ｏ−）、Ｃ_２−３２アルケニルまたはアルキニル、Ｃ_３−８シクロアルキル、Ｃ_６−２４アリール、Ｃ_７−２４アリールアルキレン、またはＣ_３−９ヘテロアリールなどの１〜４個の置換基で任意に置換され得る。

第４級アンモニウム塩の例としては、テトラ（Ｃ_１−１６アルキル）アンモニウム塩、テトラ（Ｃ_６−２４）アリールアンモニウム塩、およびテトラ（Ｃ_７−２４アリールアルキレン）アンモニウム塩が挙げられる。

特定のテトラ（Ｃ_１−１６アルキル）アンモニウム塩の例としては、テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラプロピルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムヨージド、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムフルオリド、テトラブチルアンモニウムアセテート、テトラヘキシルアンモニウムクロリド、テトラヘプチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリエチルアンモニウムブロミド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド、ＡＬＩＱＵＡＴ３３６（メチルトリオクチルアンモニウムクロリド）、ＡＤＯＧＥＮ４６４（メチルトリ（Ｃ_８−Ｃ_１０アルキル）アンモニウムクロリド）、および１，６−ビス（トリブチルアンモニウム）ヘキサンジブロミドが挙げられる。テトラ（Ｃ_６−２４）アリールアンモニウム塩の例としては、テトラフェニルアンモニウムブロミドが挙げられる。

ジアルキルヘテロ脂環式塩（１６）を使用できる：

式中、Ｒ^２４およびＲ^２５はそれぞれ独立に、１〜４個の炭素を有するアルキル基であり、ｎは４〜６に等しく、ｏは、１〜１２の整数であり、Ｙ⁻は上記で定義した通りである。

ビス−アルキル第４級アンモニウム塩（１７）を使用できる：

式中、Ｒ^２６およびＲ^２８はそれぞれ独立に、１〜１２個の炭素を有するアルキル基であり、Ｒ^２７はそれぞれ、１〜１２個の炭素を有するヒドロカルビル基であり、但しすべてのＲ^２７基が、まとめて４〜１２個の炭素を有し、ｋは１〜３の整数であり、ｍは４−ｋであり、但し、Ｒ^２６、Ｒ^２７およびＲ^２８の少なくとも３つが脂肪族または脂環式であり、Ｙ⁻は上記で定義した通りである。

第４級ホスホニウム塩としては、テトラ（Ｃ_１−１６）アルキル、テトラ（Ｃ_６−２４）アリール、混合（Ｃ_７−２４アリールアルキレン）（Ｃ_１−１６アルキル）、および混合（Ｃ_６−２４アリール）（Ｃ_１−１６アルキル）のホスホニウム塩、およびホスファゼニウム塩が挙げられる。第４級ホスホニウム塩の例としては、テトラブチルホスホニウムブロミド、テトラブチルホスホニウムクロリド、メチルベンジルトリフェニルホスホニウムブロミド、テトラフェニルホスホニウムブロミド、およびトリヘキシル−テトラデシルホスホニウムクロリドが挙げられる。

第４級ピリジニウム塩としては、Ｃ_１−８アルキルピリジニウム塩、Ｎ−（Ｃ_１−１０アルキル）−４−ジ（Ｃ_１−１０）アルキルアミノピリジニウム塩、ビス（（Ｃ_１−１２）アルキルピリジニウム）塩が挙げられる。

Ｎ−（Ｃ_１−１０）アルキル−４−ジ（Ｃ_１−１０）アルキルピリジニウム塩の例としては、Ｎ−ブチル−４−ジメチルアミノピリジニウムクロリド、Ｎ−２−エチルヘキシル−４−ジメチルアミノピリジニウムクロリド、Ｎ−２−エチルヘキシル−４−メチルピペリジニルピリジニウムクロリド、Ｎ−２−エチルヘキシル−４−ジブチルアミノピリジニウムクロリド、Ｎ−２−エチルヘキシル−４−ジヘキシルアミノピリジニウムクロリド、およびＮ−ネオペンチル４−ジヘキシルアミノピリジニウムブロミドが挙げられる。ビス（（Ｃ_１−１２）アルキルピリジニウム）塩の例としては、テトラエチレングリコールビス−（４−ジメチルアミノピリジニウム）ビスメタンスルホン酸塩、１，８−ビス（４−ジメチルアミノピリジニウム）オクタンジブロミド、１，６−ビス（４−ジヘキシルアミノピリジニウム）ヘキサンジブロミド、１，８−ビス（４−ジヘキシルアミノピリジニウム）オクタンジブロミド、および１，１０−ビス（４−ジヘキシルアミノピリジニウム）デカンジブロミドが挙げられる。（Ｃ_１−８）アルキルイミダゾリウム塩の例としては、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムクロリドおよび１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムテトラフルオロボラートが挙げられる。

ジアルキルアミノピリジニウム塩（１４）を使用できる：

式中、Ｒ^２０およびＲ^２１は、１〜１３個の炭素を有するヒドロカルビル基である。ヒドロカルビル基は、置換または非置換であってもよく、分岐状または非分岐状であってもよい。Ｒ^２０およびＲ^２１は共に、環式ヒドロカルビル基を形成することができる。Ｒ^２２は、４〜１２個の炭素を有する直線状または分岐状アルキル基である。Ｙ⁻上記で定義した通りである。

ジアルキルアミノピリジニウム塩（１５）も使用できる：

式中、Ｒ^２０、Ｒ^２１およびＹ⁻は上記で定義した通りである。Ｒ^２３は４〜２５個の炭素原子を有する直線状ヒドロカルビルである。

イミダゾリニウム塩としては、（Ｃ_１−８）アルキルイミダゾリウム塩、およびベンゾイミダゾリウム塩が挙げられる。

グアニジニウム塩（１２）を使用できる

式中、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６およびＲ^７はそれぞれ、Ｃ_１−１２第１級アルキル基であり、かつＲ^８はＣ_１−１２第１級アルキルまたはＣ_２−１２第１級アルキレン基であり、あるいはＲ^３−Ｒ^４、Ｒ^５−Ｒ^６およびＲ^７−Ｒ^８の組み合わせの少なくとも１つが、結合する窒素原子と共に複素環基を形成し；Ｙ⁻はアニオンであり；ｎは１または２である。Ｒ^３−Ｒ^６として適したアルキル基としては、一般に約１〜１２個の炭素原子を含有する第１級アルキル基が挙げられる。Ｒ^７は、通常、Ｒ^３−Ｒ^６と同じ構造のアルキル基、または末端の炭素が第１級であるＣ_２−１２アルキレン基であり；最も好ましくは、Ｃ_２−６アルキルまたはＣ_４−８直鎖アルキレンである。あるいは、Ｒ^３−Ｒ^８と対応する１個以上の窒素原子とのいずれの組み合わせがピペリジノ、ピロロ、またはモルホリノなどの複素環基を形成してもよい。Ｙ⁻は、いずれのアニオン、例えば強酸の共役塩基であり得る。Ｙ⁻の具体例としては、塩化物、臭化物、およびメタンスルホン酸塩がある。ｐの値は、Ｒ^７がアルキルか、アルキレンかに依存して１または２である。特定のグアニジニウム塩の例としては、ヘキサ（Ｃ_１−６）アルキルグアニジニウムおよびα，ω−ビス（ペンタ（Ｃ_１−６）アルキルグアニジニウム）（Ｃ_１−６）アルカン、並びにヘキサエチルグアニジニウムクロリド、ヘキサエチルグアニジニウムブロミド、ヘキサ−ｎ−ブチルグアニジニウムブロミド、およびトリス（ピペリジノ）グアニジニウムブロミド、１，６−ビス（Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタ−ｎ−ブチルグアニジニウム）ヘキサンジブロミドおよび１，６−ビス（Ｎ−ｎ−ブチル−Ｎ’，Ｎ’，Ｎ”Ｎ”−テトラエチルグアニジニウム）ヘキサンジブロミドなどの塩が挙げられる。

グアニジニウム塩として、下記構造（１３）のビス−グアニジニウムアルカン塩が挙げられる：

式中、Ｒ^９−Ｒ^１３およびＲ^１５−Ｒ^１９は、それぞれ独立に、アルキル、シクロアルキル、アリール、およびアリールアルキルを含む群から選択され、１〜２０個の炭素を有する。Ｒ^１４は、２〜１２個の炭素、より具体的には４〜８個の炭素を有するアルキレン基である。一部の実施形態では、Ｒ^９〜Ｒ^１３およびＲ^１５〜Ｒ^１９はそれぞれ独立に、１〜１２個、より具体的には２〜６個の炭素を有するアルキル基である。一部の実施形態では、Ｒ^６は分岐状ではない。Ｙ⁻は、先の段落で言及したいずれの適したアニオンであり得、一部の実施形態では、塩化物または臭化物などの強酸のアニオンである。

イミド化触媒の触媒活性量は、当業者であれば過度な実験なしで決定でき、例えば、有機ジアミン（８）のモルを基準として０超〜５モル％、具体的には０．０１〜２モル％、より具体的には０．１〜１．５モル％、さらにより具体的には０．２〜１．０モル％であり得る。ビス（フタルイミド）組成物のための触媒は、前述の第４級アンモニウム塩、第４級ホスホニウム塩、グアニジニウム塩、ピリジニウム塩、イミダゾリウム塩、およびそれらの組み合わせから本質的になるか、またはこれらからなることができる。一部の実施形態では、前述のビス（フタルイミド）組成物は、ナトリウムアリールホスフィネート塩の組成物を１００質量ｐｐｍ未満有するか、または検出可能な量のナトリウムアリールホスフィネート塩を有さない。ここで使用した、検出可能な量を有さないとは、検出限界が２５ｐｐｍであるＨＰＬＣによって検出できない量であることを意味する。

具体的には、ビス（フタルイミド）組成物のための触媒は、ヘキサエチルグアニジニウム塩などのグアニジニウム塩から本質的になるか、またはこれらからなることができる。一部の実施形態では、これらのビス（フタルイミド）組成物は、ナトリウムアリールホスフィネート塩のビス（フタルイミド）を１００質量ｐｐｍ未満有するか、または検出可能な量のナトリウムアリールホスフィネート塩を有さない。グアニジニウム塩は、他の第４級アンモニウム塩よりも安定性が向上している。理論に拘束されることなく、正電荷の非局在化した性質（３個の窒素原子およびこれらに結合する炭素原子に渡って広がる）が使用した反応温度での分解に対して触媒を安定させ、それによって、他の第４級アンモニウム塩と比較して、反応を通して存在する触媒作用に有効な量を増加させると考えられる。また、第４級アンモニウム塩における主な分解経路が、アミンおよびオレフィンを形成するデヒドロアミノ化である。第４級アンモニウム塩がグアニジニウム塩である場合、脱離基はより強い塩基であるグアニジンであり、それ故に、他の第４級アンモニウム塩の分解で形成されるアミンより弱い脱離基である。したがって、グアニジニウム塩の分解が、他の第４級アンモニウム塩の分解よりもエネルギー的に少ないのが好まれる。

イミド化触媒は、置換フタル酸無水物と有機ジアミンとのイミド化反応中のいずれの時間において添加することができる。例えば、イミド化触媒は、反応の開始、反応の終わり、または反応中いつでも添加することができる。また、イミド化触媒は、反応経過の間に、連続して、または分けて添加することができる。置換フタル酸無水物および有機ジアミンのイミド化を触媒するのに有効なイミド化触媒の量、例えば有機ジアミンのモルを基準として約０．２モル％を、反応の開始に添加することができ、ポリエーテルイミドの製造用の重合触媒として機能するように、追加の量を反応の終わりに添加することができる。

イミド化反応は、一般に、比較的非極性の溶媒、具体的には沸点が約１００℃超、より具体的には約１５０℃超のもの、例えばｏ−ジクロロベンゼン、ジクロロトルエン、１，２，４−トリクロロベンゼン、ジフェニルスルホンや、アニソール、ベラトロール、ジフェニルエーテル、またはフェネトールなどのモノアルコキシベンゼンの存在下で行われる。特に、ｏ−ジクロロベンゼンおよびアニソールを挙げることができる。

ビス（フタルイミド）（９）は、一般に少なくとも１１０℃、具体的には１５０℃〜２７５℃、より具体的には１７５℃〜２２５℃で調製される。１１０℃未満の温度では、反応速度が経済的な運転としては遅すぎる可能性がある。蒸発による溶媒の逸失なく高温の使用を容易にするために、大気圧、または例えば５気圧までの超大気圧を使用できる。

ビス（フタルイミド）（９）を形成するための置換フタル酸無水物（７）と有機ジアミン（８）との反応は、一般に約０．５〜約３０時間、具体的には約１〜約２０時間、より具体的には約１〜約１０時間、さらにより具体的には約２〜約８時間、さらにより具体的には約３〜約７時間行われる。好都合には、ビス（フタルイミド）への転換が、６時間未満で、置換フタル酸無水物のモルを基準として９９％完了している。

溶媒、有機ジアミン（８）および置換フタル酸無水物（７）は、ビス（フタルイミド）（９）を形成する反応中の合計固形分が約２５質量％または約１７質量％を超えない量で混合できる。「合計固形分」は、反応のいずれの時間においても、その中に存在する液体を含む合計の質量のパーセンテージとして反応物の割合を表す。

ハロフタル酸無水物（７）とジアミン（８）とのモル比は１．９８：１〜２．０４：１、具体的には２：１が用いられる。他の比率を用いることができるが、無水物またはジアミンが少し過剰であることが望ましいことであり得る。ハロフタル酸無水物（７）とジアミン（８）との間の適切な化学量論バランスを維持して、ポリマーの分子量を制限し得る望ましくない副生成物を防ぐか、かつ／またはアミン末端基を有するポリマーを生じさせる。したがって、ある実施形態では、イミド化は、ジアミン（８）をハロフタル酸無水物（７）と溶媒との混合物に添加して、ハロフタル酸無水物とジアミンとの目標の初期モル比を有する反応混合物を形成するステップと；反応混合物を少なくとも１００℃の温度に加熱する（任意にイミド化触媒の存在下で）ステップと；加熱した反応混合物のモル比を分析して、ハロフタル酸無水物（７）とジアミン（８）との実際の初期モル比決定するステップと；必要に応じて、ハロフタル酸無水物（７）またはジアミン（８）を分析した反応混合物に添加して、ハロフタル酸無水物（７）とジアミン（８）とのモル比を２．０１〜２．３に調整するステップにより進行する。

イミド化後、ジヒドロキシ芳香族化合物のアルカリ金属塩との反応によりビス（ハロフタルイミド）（８）を重合して、ポリエーテルイミド（１）を得る。特に、ビス（ハロフタルイミド）（９）

のハロゲン基Ｘは、式（１０）

（式中、Ｍ^１はアルカリ金属であり、Ｚ^１は式（１）で説明したもの）のジヒドロキシ芳香族化合物のアルカリ金属塩との反応により置換されて、式（１）のポリエーテルイミド

（式中、ｎ、ＲおよびＺ^１は上記で定義したもの）が得られる。

アルカリ金属Ｍ^１は、それぞれ独立に、任意のアルカリ金属、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、およびセシウムであり得、Ｍ^２と同じであり得る。したがって、アルカリ金属塩（１０）は、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、セシウム塩およびそれらの組み合わせから選択される。具体的には、金属はカリウムまたはナトリウムである。一部の実施形態では、Ｍ^１はナトリウムである。アルカリ金属塩（１０）は、金属と、式（４）の芳香族ジヒドロキシ化合物、具体的には１〜６個のＣ_１−８アルキル基、１〜８個のハロゲン原子またはこれらの組み合わせで任意に置換された芳香族Ｃ_６−２４単環式または多環式ジヒドロキシ化合物、例えば式（１１）のビスフェノール化合物：

（式中、Ｒ^ａ、Ｒ^ｂおよびＸ^ａは式（３）で説明したもの）との反応により得ることができる。特定の実施形態では、式（４ａ）に対応するジヒドロキシ化合物を使用できる。化合物２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（「ビスフェノールＡ」または「ＢＰＡ」）を使用できる。

重合は、式（１２）のモノヒドロキシ芳香族化合物のアルカリ金属塩

（式中、Ｍ^２はアルカリ金属、Ｚ^２はモノヒドロキシ芳香族化合物）の存在下で行われる。さらに以下に説明するように、モノヒドロキシ芳香族塩（１２）の量が、アルカリ金属塩（１０）および（１２）の合計モル数に対して、５モル％以上である場合、質量平均分子量が２００Ｄａ超〜４３，０００Ｄａ未満のポリエーテルイミドを得ることができることが本発明者らによって見出された。

さらに、以下に詳細に説明するように、前記ポリエーテルイミドは、低い残留含量および良好な物理的特性を有する。また、モノヒドロキシ芳香族塩（１２）の量は、アルカリ金属塩（１０）および（１２）の合計モルに対して、６〜１５モル％、または６〜１０モル％であり得る。例えば、モノヒドロキシ芳香族塩（１２）の量は、５モル％〜１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８または７モル％であり得る。

アルカリ金属Ｍ^２は、いずれのアルカリ金属、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウムおよびセリウムであり得、概してアルカリ金属Ｍ^１と同じである。したがって、アルカリ金属塩（１２）は、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、セシウム塩、およびそれらの組み合わせから選択される。具体的な金属はカリウムまたはナトリウムである。一部の実施形態では、Ｍ^２はナトリウムである。アルカリ金属塩（１２）は、金属Ｍ^２と、１〜６個のＣ_１−８アルキル基、１〜８個のハロゲン原子、またはそれらの組み合わせで任意に置換された芳香族Ｃ_６−２４単環式または多環式モノヒドロキシ化合物、例えば、下式（１３）のモノヒドロキシ芳香族化合物との反応により得ることができる：

式中、Ｒ^ｃおよびＲ^ｄは、それぞれ独立に、ハロゲン原子または一価の炭化水素基であり；ｒおよびｓそれぞれ独立に０〜４の整数であり；ｃは０〜４であり；ｔは０または１であり；ｔが０である場合、Ｘ^ｂは水素またはＣ_１−１８アルキル基であり；ｔが１である場合、Ｘ^ｂは単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−、−Ｓ（Ｏ）_２−、−Ｃ（Ｏ）−、またはＣ_１−１８有機架橋基である。Ｃ_１−１８有機架橋基は、環式または非環式の、芳香族または非芳香族であり得、さらに、ハロゲン、酸素、窒素、硫黄、ケイ素またはリンなどのヘテロ原子を含むことができる。Ｃ_１−１８有機架橋基は、それに結合したＣ_６アリーレン基が共通のアルキリデン炭素またはＣ_１−１８有機架橋基の異なる炭素にそれぞれ結合するように配置することができる。一部の実施形態では、ｔは０であり、かつＸ^ｂは水素またはＣ_４−１２アルキル基であるか、あるいはｔは１であり、かつＸ^ｂは単結合またはＣ_１−９アルキレン基である。

ある実施形態では、Ｚ^２は下式の構造の基：

およびそれらの組み合わせである。

一部の実施形態では、Ｚ^１およびＺ^２はそれぞれ独立に、１〜６個のＣ_１−８アルキル基で任意に置換されたＣ_{１２−２４}多環式ヒドロカルビル部分である。一部の実施形態では、Ｍ^１およびＭ^２は、それぞれナトリウムである。例えば、一部の実施形態では、Ｚ^１は下式の構造を有する二価の基であり：

Ｚ^２は、下式の構造を有する一価の基である：

式中、Ｑ^ａおよびＱ^ｂはそれぞれ独立に、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＳＯ_２−、−ＳＯ−、−Ｃ_ｙＨ_２ｙ−（ｙは１〜５の整数）、−（Ｃ_６Ｈ_１０）_ｚ−（ｚは１〜４の整数）；およびそのハロゲン化誘導体から選択され；Ｒは、下式の構造を有する二価の基：

およびそれらの組み合わせから選択され、式中、Ｑは、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＳＯ_２−、−ＳＯ−、−Ｃ_ｙＨ_２ｙ−およびそのハロゲン化誘導体（ｙは１〜５の整数）、並びに−（Ｃ_６Ｈ_１０）_ｚ−（ｚは１〜４の整数）から選択される。

ビス（ハロフタルイミド）（９）と、アルカリ金属塩（１０）および（１２）の組み合わせとの反応による重合は、使用される反応条件、特に温度の下で実質的に安定である相間移動触媒の存在下または非存在下であってもよい。重合のための典型的な相間移動触媒としては、ヘキサアルキルグアニジニウムおよびα，ω−ビス（ペンタアルキルグアニジニウム）アルカン塩が挙げられる。両方のタイプの塩を、ここでは「グアニジニウム塩」と称すことができる。

重合は、一般に、比較的非極性の溶媒、好ましくは沸点が１００℃超、具体的には１５０℃超であるもの、例えば、ｏ−ジクロロベンゼン、ジクロロトルエン、１，２，４−トリクロロベンゼン、ジフェニルスルホンや、アニソール、ベラトロール、ジフェニルエーテル、またはフェネトールなどのモノアルコキシベンゼンの存在下で行われる。特に、ｏ−ジクロロベンゼンおよびアニソールを挙げることができる。あるいは、極性非プロトン性溶媒を使用でき、その典型的な例としては、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、およびＮ−メチルピロリジノン（ＮＭＰ）が挙げられる。

重合は、少なくとも１１０℃、具体的には１５０℃〜２７５℃、より具体的には１７５℃〜２２５℃で実施できる。１１０℃より低い温度では、反応速度が経済的な運転としては遅すぎる可能性がある。大気圧、または例えば最大５気圧までの超大気圧を、蒸発による溶媒の逸失なく高温の使用を容易にするために使用できる。

ある実施形態では、アルカリ金属塩（１０）および（１２）の組み合わせを有機溶媒に添加し、水を混合物から、例えばその共沸混合物として除去する。その後、ビス（ハロフタルイミド）（９）を添加し、水を混合物から、例えばその共沸混合物として除去し、続いて、有機溶媒中で予め乾燥した溶液に触媒を添加する。系からの水の除去は、１つ以上の反応器と連動した蒸留塔などの当分野で既知の手段を用い、バッチプロセス、半連続式プロセスまたは連続プロセスのいずれかで達成できる。ある実施形態では、反応器から蒸留する水および非極性有機液体の混合物は蒸留塔に送られ、ここで、水は、オーバーヘッドから取り出され、溶媒は、望ましい固形濃度を維持するかまたは上昇させる割合で反応器内に再循環される。水を除去する他の方法としては、水を化学的または物理的に吸着する乾燥床に濃縮した留分を通す方法が挙げられる。

ビス（ハロフタルイミド）（９）とアルカリ金属塩（１０）のモル比は、１．０：０．９〜０．９：１．０であり得る。重合でのビス（ハロフタルイミド）（９）の固形分は、重合混合物の合計質量に対して１５〜２５質量％であり得る。

金属アルカリ塩（１２）の上記の量は、優れた特性、特に、高分子量、良好な衝撃強度、および優れた溶融流動性を併せ持つポリエーテルイミドを提供する。

特に、前記ポリエーテルイミドの質量平均分子量（Ｍｗ）は、上記の範囲内、特に４３，０００Ｄａ、または４０，０００Ｄａ未満、または３５，０００Ｄａ未満、または３２，０００Ｄａ未満である。Ｍｗは、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定できる。ある実施形態では、前記ポリエーテルイミドの質量平均分子量は５００Ｄａ超〜４３，０００Ｄａ未満である。他の実施形態では、前記ポリエーテルイミドは、５００Ｄａ超、または１，０００Ｄａ超、または２，０００Ｄａ超、または５，０００Ｄａ超、または１０，０００Ｄａ超の質量平均分子量から４３，０００Ｄａ、４２，０００Ｄａ、４１，０００Ｄａ、４０，０００Ｄａ、３９，０００Ｄａ、３８，０００Ｄａ、３７，０００Ｄａ、３６，０００Ｄａ、３５，０００Ｄａ、３４，０００Ｄａ、３３，０００Ｄａ、３２，０００Ｄａ、３１，０００Ｄａ、３０，０００Ｄａ、２９，０００Ｄａ、２８，０００Ｄａ、２７，０００Ｄａ、２６，０００Ｄａ、２５，０００Ｄａ、２４，０００Ｄａ、２３，０００Ｄａ、２２，０００Ｄａ、２１，０００Ｄａまたは２０，０００Ｄａ未満までの質量平均分子量を有する。前述のものを含むすべて組み合わせが具体的には考えられ、例えば１，０００〜４３，０００Ｄａ未満、または１，０００〜４０，０００Ｄａ、または２，０００〜４３，０００Ｄａ未満、または２，０００〜４０，０００Ｄａが考えられる。一部の実施形態では、Ｍｗは、５，０００または１０，０００〜４３，０００Ｄａ未満であり得る。

前記ポリエーテルイミドでは、さらに、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（ＡＳＴＭ）Ｄ１２３８に準拠し、３３７℃で、６．７ｋｇの質量で測定したメルトフローインデックスが２２ｇ／１０ｍｉｎを超える。例えばメルトフローインデックスは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠し、３３７℃／６．６ｋｇで決定した場合に、２２〜６０ｇ／１０ｍｉｎであり得る。他の実施形態では、本発明のポリエーテルイミドのメルトフローインデックスは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によって、３３７℃で、６．７ｋｇの質量で測定した、２２ｇ／１０ｍｉｎ超〜１５００ｇ／１０ｍｉｎ、１４００ｇ／１０ｍｉｎ、１３００ｇ／１０ｍｉｎ、１２００ｇ／１０ｍｉｎ、１１００ｇ／１０ｍｉｎ、１０００ｇ／１０ｍｉｎ、９００ｇ／１０ｍｉｎ、８００ｇ／１０ｍｉｎ、７００ｇ／１０ｍｉｎ、６００ｇ／１０ｍｉｎ、５００ｇ／１０ｍｉｎ、４００ｇ／１０ｍｉｎ、３００ｇ／１０ｍｉｎ、２００ｇ／１０ｍｉｎ、または１００ｇ／１０ｍｉｎ、５０ｇ／１０ｍｉｎである。

また、前記ポリエーテルイミドは、良好な衝撃強度、特に、ＡＳＴＭ Ｄ４８１２に準拠し、２３℃で決定した場合に、２５ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ未満のノッチなしアイゾッド衝撃強度を有する。他の実施形態では、ＡＳＴＭ Ｄ４８１２に準拠し、２３℃で決定した場合の、前記ポリエーテルイミドのノッチなしアイゾッド衝撃強度は、０超〜２５ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ未満、２４ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、２３ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、２２ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、２１ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、２０ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、１９ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、１８ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、１７ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、１６ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、１５ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、１４ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、１３ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、１２ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、１１ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、１０ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、９ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、８ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、７ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下または６ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下である。他の実施形態では、ＡＳＴＭ Ｄ４８１２に準拠し、２３℃で決定した場合の前記ポリエーテルイミドのノッチなしアイゾッド衝撃強度は、５超〜２５ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ未満、２４ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、２３ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、２２ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、２１ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、２０ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、１９ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、１８ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、１７ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、１６ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、１５ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、１４ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、１３ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、１２ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、１１ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、１０ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、９ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、８ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下、７ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下または６ｆｔ−ｌｂｓ／ｉｎ以下である。

また、前記ポリイミドのガラス転移温度は、ＡＳＴＭ試験Ｄ３４１８に準拠し、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）によって測定した１８０℃超、具体的には、２００℃〜５００℃である。一部の実施形態ではポリイミド、特にポリエーテルイミドのガラス転移温度は２４０℃〜３５０℃である。

さらに予想外の特徴として、前記ポリエーテルイミドにおいては、残留物、特に残留ビス（ハロフタルイミド）および残留ビス（フタルイミド）の濃度が低減する。そのような残留物の存在は、ポリエーテルイミドのＴｇを低減し得、衝撃強度を低減し得、流動性を低減し得、またはポリエーテルイミドの無色などの他の特性に悪影響を与え得、またはポリエーテルイミドから製造された物品の光沢度を低減し得る。

したがって、前記ポリエーテルイミドの残留ビス（ハロフタルイミド）および残留ビス（フタルイミド）の合計含量は、ポリエーテルイミドの合計質量に対して０．０５質量％未満、０．０４質量％未満、０．０３質量％未満、０．０２質量％未満、または０．０１質量％未満であり得る。

さらに、または代わりに、前記ポリエーテルイミドの残留ビス（ハロフタルイミド）の合計含量は、ポリエーテルイミドの合計質量に対して６００質量ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、４００ｐｐｍ未満、または３００ｐｐｍ未満であり得る。

さらに、または代わりに、前記ポリエーテルイミドの塩化物の含量は、前記組成物の合計質量に対して３０００ｐｐｍ未満、２５００ｐｐｍ未満、２０００ｐｐｍ未満、または１０００ｐｐｍ未満であり得る。

前記ポリエーテルイミドを処方して、物品の製造用の幅広い種類のポリエーテルイミド組成物を提供することができる。ポリエーテルイミド組成物は、さらに、補強充填材、粒子状充填材、ナノ充填材、またはそれらの組み合わせを含めた充填材を任意に含むことができる。充填材は、補強充填材、例えば、平坦状、板状、および／または繊維状の充填材であり得る。典型的には、平坦状、板状充填材の長さと幅は、厚みの少なくとも１０倍大きく、ここで、厚みは、１〜１０００μｍである。このタイプの典型的な補強充填材としては、ガラスフレーク、雲母、フレーク状炭化ケイ素、二ホウ化アルミニウム、アルミニウムフレークおよび鋼フレーク；表面処理した珪灰石を含む珪灰石；白亜、石灰石、大理石および合成の沈降炭酸カルシウムを含む、一般に微粉砕粒子の形態の炭酸カルシウム；繊維状タルク、モジュラータルク、針状タルクおよび層状タルクを含むタルク；硬質カオリン、軟質カオリン、焼成カオリン、およびポリマーのマトリックスポリマーとの相溶性を促進するために当分野で既知の種々のコーティングを有するカオリンを含むカオリン；雲母；並びに長石が挙げられる。

また、典型的な補強充填材としては、無機短繊維、天然鉱物繊維状充填材、単結晶繊維、ガラス繊維、セラミック繊維および有機補強繊維状充填材などの繊維状充填材が挙げられる。無機短繊維としては、ホウケイ酸ガラス、炭素繊維、並びにケイ酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムおよび硫酸カルシウム半水和物の少なくとも１つを含むブレンド由来のものが挙げられる。単結晶繊維または「ウィスカー」としては、炭化ケイ素、アルミナ、炭化ホウ素、鉄、ニッケルおよび銅の単結晶繊維が挙げられる。Ｅガラス、ＥＣＲガラス、Ｓガラス、ＮＥガラスおよび石英などのガラス繊維を含めたガラス繊維なども使用できる。

こうした補強充填材は、モノフィラメントまたはマルチフィラメント繊維の形態で提供され得、単独で使用しても、例えば、共織またはコア／シース、隣接、オレンジタイプもしくはマトリックスおよび小繊維の構造によって、または繊維製造の分野の当業者に既知の他の方法によって、他のタイプの繊維と組み合わせて使用してもよい。典型的な共織構造としては、ガラス繊維−炭素繊維、炭素繊維−芳香族ポリイミド（アラミド）繊維、および芳香族ポリイミド繊維−ガラス繊維が挙げられる。繊維状充填材は、例えば、ロービングや、０〜９０度ファブリックなどの織成繊維補強材や、連続ストランドマット、チョップドストランドマット、組織、紙およびフェルトなどの不織繊維補強材、並びにプリフォームおよび組紐などの３次元織り補強材の形態で供給され得る。

補強繊維の直径は５〜２５μｍ、具体的には９〜１５μｍであり得る。成形用組成物の調製時には、長さが３ｍｍ〜１５ｍｍのチョップドストランドの形態のガラス繊維などの補強繊維を使用するのが好都合である。一方、これらの組成物から成形された物品では、混合中に相当な破砕が起こり得るため、長さは典型的にはより短くなるであろう。剛性の繊維充填材と平坦な板状充填材とを組み合わせて、例えば、成形物品の反りを低減できる。

一部の用途では、充填材の表面を化学カップリング剤で処理して、組成物中の熱可塑性ポリマーへの接着を向上させることが望ましいものであり得る。有用なカップリング剤の例としては、アルコキシシランおよびアルコキシジルコネートがある。アミノ、エポキシ、アミドまたはチオの官能性アルコキシシランが特に有用である。組成物を成形部品に形成するために必要な高い溶融温度での処理中に発砲またはガス発生を生じる可能性があるコーティングの分解を防ぐには、熱安定性の高い繊維コーティングが好ましい。

ポリエーテルイミド組成物に使用される補強充填材の量は大きく変わる可能性があり、望ましい物理的特性および難燃性をもたらすのに有効な量である。一部の例では、補強充填材は、組成物の合計質量に対して、１０超〜６０質量％、より具体的には１５〜４０質量％、さらにより具体的には２０〜３５質量％の量で存在する。ある実施形態では、補強充填材は存在しないか、または実質的に存在しない。

前記ポリエーテルイミド組成物は、任意に、１つ以上の他のタイプの粒子状充填材を含んでもよい。典型的な粒子状充填材としては、融合シリカおよび結晶質シリカなどのシリカ；窒化ホウ素およびホウケイ酸；アルミナおよび酸化マグネシウム（またはマグネシア）；ケイ酸塩球；煙塵；セノスフェア；アルミノケイ酸塩（アーモスフェア（ａｒｍｏｓｐｈｅｒｅ））；天然ケイ砂；石英；珪岩；パーライト；トリポリ；珪藻土；合成シリカ；並びにそれらの組み合わせが挙げられる。上記の充填材はすべて、ポリマーのマトリックスポリマーとの粘着性および分散性の向上のために、シランで表面処理され得る。追加の粒子状充填材が存在する場合、ポリエーテルイミド組成物中のその量は大きく変わる可能性があり、望ましい物理的特性および難燃性をもたらすのに有効な量である。一部の例では粒子状充填材の存在量は、組成物の合計質量に対して、１〜８０質量％、具体的には５〜３０質量％、より具体的には５〜２０質量％である。あるいは、一部の実施形態では、本発明の組成物は、明らかな量の充填材を含有しないか、検出可能な量の充填材を含まない、すなわち、組成物に充填材が実質的に含まれないか、または全く含まれない場合もある。したがって、一部の例では、粒子状充填材の存在量は、組成物の合計質量に対して、０質量％から、８０質量％から選択される量以下である。

ナノ充填材は種々の目的のために添加でき、平均最大寸法が０．５〜１００ｎｍであることを特徴とする。ナノ充填材は、補強充填材または粒子状充填材用の上記の材料のいずれかから誘導でき、例えば、ベーマイトアルミナ（合成）、炭酸カルシウム、セラミックス、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、炭素繊維、セルロース、活性粘土、天然粘土（採掘、精製、処理）、合成粘土、有機粘土、天然繊維、金、グラファイト、カオリン、水酸化マグネシウム、雲母、モンモリロナイト粘土、ポリオルガノシルセスキオキサン（ＰＯＳＳ）、シリカ、銀、タルク、有機チタネート、チタニア、珪灰石、酸化亜鉛、有機ジルコネート、およびジルコニアを含む。前述のものの組み合わせを使用できる。一部の例ではナノ充填材の存在量は、組成物の合計質量に対して、０．１〜５０質量％、具体的には１〜３０質量％、より具体的には１〜２０質量％である。あるいは、一部の実施形態では、本発明の組成物は、明らかな量のナノ充填材を含有しないか、検出可能な量の充填材を含まない、すなわち、充填材が組成物に実質的に含まれないか、または全く含まれない場合もある。したがって、一部の例では、ナノ充填材の存在量は、組成物の合計質量に対して、０質量％〜５０質量％以下、〜４５質量％以下、〜４０質量％以下、〜３５質量％以下、〜３０質量％以下、〜２５質量％以下、〜２０質量％以下、〜１５質量％以下、〜１０質量％以下、〜５質量％以下、および〜１質量％以下である。

ポリエーテルイミド組成物は、その所望の特性に悪影響を受けないことを条件として、この種のポリマー組成物に通常組み込まれる種々の添加剤を含むことができる。典型的な添加剤としては、触媒、耐衝撃性改良剤、充填材、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線（ＵＶ）吸収剤、失活剤、可塑剤、潤滑剤、離型剤、帯電防止剤、視覚効果剤（染料、顔料、および光効果剤など）、難燃剤、防滴剤および放射線安定剤が挙げられる。添加剤の組み合わせ、例えば、熱安定剤、離型剤および任意に紫外線安定剤の組み合わせを使用できる。一般に、添加剤は、有効であると広く知られた量で使用される。前述の添加剤（充填材はいずれも除く）の存在量は一般に、組成物の合計質量に対して０．００５〜２０質量％であり、具体的には０．０１〜１０質量％である。あるいは、一部の実施形態では、本発明の組成物は明らかな量の添加剤を含有しないか、検出可能な量の添加剤を含まない、すなわち、組成物に添加剤が実質的に含まれないか、または全く含まれない場合もある。したがって、前述の添加剤（充填材はいずれも除く）の存在量は、組成物の合計質量に対して、０〜２０質量％以下、０．０１〜１５質量％、または０．１〜１０質量％である。別の実施形態では、熱安定剤、離型剤および任意に紫外線安定剤以外のいずれの添加剤も、組成物中に明らかな量で含まれてはいない。さらに別の実施形態では、熱安定剤、離型剤、および任意に紫外線安定剤以外のいずれの添加剤も、組成物中には検出可能な量では含まれていない。

適した酸化防止剤は、ホスファイト、ホスホナイトおよびヒンダードフェノールまたはこれらの混合物などの化合物であり得る。トリアリールホスファイトおよびアリールホスホネートを含むリン含有安定化剤は有用な添加剤である。二官能性リン含有化合物も見過ごされ（ｕｎｓｅｅｄｅｄ）得る。好ましい安定剤の分子量は３００以上であってもよい。典型的な化合物の一部としては、Ｃｉｂａ Ｃｈｅｃｍｉｃａｌ社からＩＲＧＡＦＯＳ １６８として販売されているトリス−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルホスファイト、Ｄｏｖｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社からＤＯＶＥＲＰＨＯＳ Ｓ−９２２８として販売されているビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイトがある。

ホスファイトおよびホスホナイトの例としては、トリフェニルホスファイト、ジフェニルアルキルホスファイト、フェニルジアルキルホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェニル）−ペンタエリスリトールジホスファイト、ジイソデシルオキシペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−６−メチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，４，６−トリス（ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、トリステアリルソルビトールトリホスファイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−フェニル）４，４’−ビフェニレンジホスホナイト、ビス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−６−メチルフェニル）メチルホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−６−メチルフェニル）エチルホスファイト、２，２’，２”−ニトリロ［トリエチルトリス（３，３’，５，５’−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチル−１，１’−ビフェニル−２，２’−ジイル）ホスファイト］、２−エチルヘキシル（３，３’，５，５’−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチル−１，１’−ビフェニル−２，２’−ジイル）ホスファイトおよび５−ブチル−５−エチル−２−（２，４，６−トリ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ）−１，３，２−ジオキサホスフィランが挙げられる。

２つ以上の有機リン化合物を含む組み合わせも考慮される。有機リン化合物が組み合わせで使用される場合、それらは同じタイプであっても異なるタイプであってもよい。組み合わせとしては、例えば、２つのホスファイトを含んでもよく、またはホスファイトとホスホナイトを含んでもよい。一部の実施形態では、分子量が３００以上のリン含有安定化剤が有用である。例えばアリールホスファイトなどのリン含有安定化剤の組成物中の存在量は通常、組成物の合計質量に対して０．００５〜３質量％であり、具体的には０．０１〜１．０質量％である。

例えば、アルキル化モノフェノールおよびアルキル化ビスフェノールまたはポリフェノールなどのヒンダードフェノールも酸化防止剤として使用できる。典型的なアルキル化モノフェノールとしては、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール；２−ｔｅｒｔ−ブチル−４，６−ジメチルフェノール；２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール；２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ｎ−ブチルフェノール；２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−イソブチルフェノール；２，６−ジシクロフェニル−４−メチルフェノール；２−（α−メチルシクロヘキシル）−４，６−ジメチルフェノール；２，６−ジオクタデシル−４−メチルフェノール；２，４，６−トリクロロヘキシルフェノール；２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メトキシメチルフェノール；例えば、２，６−ジ−ノニル−４−メチルフェノールなどの側鎖が直鎖または分岐鎖のノニルフェノール；２，４−ジメチル−６−（１’−メチルウンデク−１’−イル）フェノール；２，４−ジメチル−６−（１’−メチルヘプタデク−１’−イル）フェノール；２，４−ジメチル−６−（１’−メチルトリデク−１’−イル）フェノールおよびこれらの混合物が挙げられる。典型的なアルキリデンビスフェノールとしては、２，２’−メチレンビス−（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール）、２，２’−メチレンビス−（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール）、２，２’−メチレンビス−［４−メチル−６−（α−メチルシクロヘキシル）−フェノール−］、２，２’−メチレンビス−（４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）、２，２’−メチレンビス−（６−ノニル−４−メチルフェノール）、２，２’−メチレンビス−（４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−エチリデンビス（４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−エチリデンビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−イソブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス−［６−（α−メチルベンジル）−４−ノニルフェノール］、２，２’−メチレンビス−［６−（α、α−ジメチルベンジル）−４−ノニルフェノール］、４，４’−メチレンビス−（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−メチレンビス−（６−ｔｅｒｔ−ブチル−２−メチルフェノール）、１，１−ビス（５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）ブタン、２，６−ビス（３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシベンジル）−４−メチルフェノール、１，１，３−トリス（５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）ブタン、１，１−ビス（５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−２−メチル−フェニル）−３−ｎ−ドデシルメルカプトブタン、エチレングリコールビス［３，３−ビス（３’−ｔｅｒｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）ブチレート］、ビス（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチル−フェニル）ジシクロペンタジエン、ビス［２−（３’−ｔｅｒｔ−ブチル−２’−ヒドロキシ−５’−メチルベンジル）−６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェニル］テレフタレート、１，１−ビス−（３，５−ジメチル−２−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス−（５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ２−メチルフェニル）−４−ｎ−ドデシルメルカプトブタン、１，１，５，５−テトラ−（５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）ペンタンおよびこれらの混合物が挙げられる。

ヒンダードフェノール化合物の分子量は、３００ｇ／モル以上であってもよい。高分子量であることによって、例えば３００℃以上の高温の処理温度のポリマー融液中で、ヒンダードフェノール部分が保持されやすくなる。ヒンダードフェノール安定剤の組成物中の存在量は通常、組成物の合計質量に対して、０．００５〜２質量％であり、具体的には０．０１〜１．０質量％である。

離型剤の例としては、脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸およびそれらのアルキルエステルが挙げられ、例えば、ステアリン酸、ベヘン酸、ペンタエリスリトールテトラステアレート、グリセリントリステアレート、およびエチレングリコールジステアレートが挙げられる。高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンなどのなどのポリオレフィンや、同様のポリオレフィンホモポリマーおよびコポリマーも離型剤として使用できる。離型剤の存在量は、典型的には、組成物の合計質量に対して、０．０５〜１０質量％、具体的には０．１〜５質量％である。溶融プロセス中の溶融ポリマー混合物から離型剤の逸出を防ぐために、好ましい離型剤は高分子量、典型的には３００超であろう。

特に、組成物の耐薬品性および離型性を改良するために、任意のポリオレフィンを添加できる。ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンなどのホモポリマーは、別々にまたは組み合わせて使用できる。ポリエチレンは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、または分岐状ポリエチレンとして添加できる。また、ポリオレフィンは、マレイン酸またはクエン酸またはそれらの無水物などのカルボン酸基を含有する化合物や、アクリル酸エステルなどのアクリル酸基を含有する酸性化合物など、並びにこれらのものを少なくとも１つ含む組み合わせとのコポリマーの形態で使用できる。ポリオレフィン、特にＨＤＰＥＴが存在する場合、その使用量は、組成物の合計質量に対して、０超〜１０質量％であり、具体的には０．１〜８質量％であり、より具体的には０．５〜５質量％である。

一部の実施形態では、前記ポリエーテルイミド組成物はさらに、少なくとも１つの追加のポリマーを含むことができる。こうした追加のポリマーの例としては、ＰＰＳＵ（ポリフェニレンスルホン）、ポリエーテルイミド、ＰＳＵ（ポリスルホン）、ＰＰＥＴ（ポリフェニレンエーテル）、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）、ＭＦＡ（ＴＦＥテトラフルオロエチレンおよびＰＦＶＥパーフルオロ化ビニルエーテルのコポリマー）、ＦＥＰ（フッ素化エチレンプロピレンポリマー）、ＰＰＳ（ポリ（フェニレンスルフィド）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＢＩ（ポリベンズイミダゾール）およびＰＡＩ（ポリ（アミド−イミド））、ポリ（エーテルスルホン）、ポリ（アリールスルホン）、ポリフェニレン、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンズチアゾール、これらのブレンドおよびこれらのコポリマーが挙げられるが、それらに限定されない。該ポリマーが存在する場合、その使用量は、組成物の合計質量に対して０超〜２０質量％、具体的には０．１〜１５質量％、より具体的には０．５〜１０質量％である。ある実施形態では、該組成物は、ここに記載したポリエーテルイミド以外のポリマーを含まない。

顔料および／または染料添加剤などの着色剤も任意に含まれ得る。有用な顔料としては、例えば、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化鉄などの金属酸化物および混合金属酸化物などの無機顔料；硫化亜鉛などの硫化物；アルミン酸塩；スルホケイ酸ナトリウム硫酸塩、クロム酸塩など；カーボンブラック；亜鉛フェライト；群青；アゾ、ジアゾ、キナクリドン、ペリレン、ナフタレンテトラカルボン酸、フラバントロン、イソインドリノン、テトラクロロイソインドリノン、アントラキノン、エントロン、ジオキサジン、フタロシアニンおよびアゾレーキなどの有機顔料；ピグメントレッド１０１、ピグメントレッド１２２、ピグメントレッド１４９、ピグメントレッド１７７、ピグメントレッド１７９、ピグメントレッド２０２、ピグメントバイオレット２９、ピグメントブルー１５、ピグメントブルー６０、ピグメントグリーン７、ピグメントイエロー１１９、ピグメントイエロー１４７、ピグメントイエロー１５０、およびピグメントブラウン２４；またはこれらの顔料を少なくとも１つ含む組み合わせが挙げられる。顔料の使用量は一般に、組成物の合計質量に対して０〜１０質量％、具体的には０〜５質量％である。耐衝撃性の向上が望ましい場合は、二酸化チタンなどの顔料の平均粒径は５μｍ未満であろう。

また、前記ポリエーテルイミド組成物は、ポリマー組成物に防滴やその他の有益な特性の付与に有効な量のフッ素ポリマーも任意に含み得る。一例では、フッ素ポリマーの存在量は組成物の０．０１〜５．０質量％である。適したフッ素ポリマーおよびその製造方法の例は、例えば、米国特許第３，６７１，４８７号、同３，７２３，３７３号および同３，３８３，０９２号に記載されている。適したフッ素ポリマーの例としては、例えば、ＣＦ_２＝ＣＦ_２、ＣＨＦ＝ＣＦ_２、ＣＨ_２＝ＣＦ_２およびＣＨ_２＝ＣＨＦといったフッ素化α−オレフィンモノマー、並びに、例えば、ＣＦ_３ＣＦ＝ＣＦ_２、ＣＦ_３ＣＦ＝ＣＨＦ、ＣＦ_３ＣＨ＝ＣＦ_２、ＣＦ_３ＣＨ＝ＣＨ_２、ＣＦ_３ＣＦ＝ＣＨＦ、ＣＨＦ_２ＣＨ＝ＣＨＦおよびＣＦ_３ＣＦ＝ＣＨ_２などのフルオロプロピレンのうちの１つ以上から誘導された構造単位を含むホモポリマーおよびコポリマーが挙げられる。

例えば、ポリ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロエチレン）といった、２つ以上のフッ素化α−オレフィンモノマーから誘導された構造単位を含むコポリマーや、ポリ（テトラフルオロエチレン−エチレン−プロピレン）コポリマーなどの、１つ以上のフッ素化モノマーと、該フッ素化モノマーと共重合可能な１つ以上の非フッ素化モノエチレン性不飽和モノマーとから誘導された構造単位を含むコポリマーも使用できる。適した非フッ素化モノエチレン性不飽和モノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテンなどのα−オレフィンモノマーや、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチルなどのアクリレートモノマーが挙げられ、ポリ（テトラフルオロエチレン）ホモポリマー（ＰＴＦＥ）が好ましい。

フッ素ポリマーは、ある方法で、芳香族ポリカーボネートまたはポリイミドポリマーなどのポリマーと予め混合できる。例えば米国特許第５，５２１，２３０号に開示されているように、例えば、フッ素ポリマーとポリカーボネートポリマーとの水分散液を蒸気沈殿させて、熱可塑性ポリマー組成物中の防滴剤として使用されるフッ素ポリマー濃縮物を形成できる。あるいは、フッ素ポリマーはカプセル化できる。

一部の例では、臭素と塩素を本質的に含まないポリエーテルイミド組成物を有することが望ましい。臭素と塩素を「本質的に含まない」とは、該組成物が、その質量に対して、臭素と塩素を３質量％未満有すること、また他の実施形態では、それらを１質量％未満有することを意味する。他の実施形態では、該組成物はハロゲンフリーである。「ハロゲンフリー」とは、ハロゲン含有量（フッ素、臭素、塩素およびヨウ素の合計量）が、組成物の合計質量に対して１０００質量ｐｐｍ以下であると定義される。ハロゲンの量は、原子吸光などの通常の化学分析で求められる。

前記ポリエーテルイミド組成物は、緊密混合を形成する条件下で成分を混合することによって調製できる。こうした条件には、多くの場合、単軸または二軸スクリュー押出機、ミキシングボウル、または成分にせん断を印加できる同様の混合装置内での溶融混合が含まれる。二軸スクリュー押出機は、単軸スクリュー押出機より混合能力および自己拭き取り能力が高いことから好適であることが多い。組成物中の揮発性不純物を除去するために、押出機の少なくとも１つのベント口を通して混合物を真空にすることが好都合であることが多い。

また、不適当な黒点または他の異質の混入物質を取り除くために、４０〜１００μｍのキャンドルフィルターまたはスクリーンフィルターを用いて、ポリマーブレンドを溶融濾過してもよい。

典型的なプロセスでは、種々の成分を押出混合機に投入して連続したストランドを製造し、これを冷却した後ペレット状に裁断する。別の手順では、該成分を乾式混合によって混合後、ミル内で溶融・粉砕するか、または押出して裁断する。前記組成物およびいずれの任意成分も、混合し、例えば、射出成形法またはトランスファー成形法で直接成形し得る。これらの成分はすべて、できるだけ水分を含まないことが好ましい。さらに、機械内での滞留時間の短縮、温度の注意深い制御、摩擦熱の利用、成分間の緊密混合が確実に得られるように混合を行う。

その後、前記ポリエーテルイミド組成物は、熱可塑性組成物用に従来使用されてきたいずれの装置内で成形され得る。ポリエーテルイミド組成物は、例えば、成形、発砲、押出（異型押出を含む）、熱成形、スピニング加工、または射出成形、圧縮成形、ガスアシスト成形、構造用発泡成形、およびブロー成形を含む型成形など、任意の数の方法を用いて物品に成形され得る。ある実施形態において、物品の形成方法は、前記組成物を成形するか、押出するか、ブロー成形するか、または射出成形して前記物品を形成するステップを備える。ポリエーテルイミド組成物は、例えば、溶融キャスティング、ブローフィルム押出およびカレンダなどのフィルムおよびシート押出等の熱可塑プロセスを用いて物品に成形され得る。共押出および積層プロセスを用いて複合多層フィルムまたはシートを形成できる。紡いで繊維とした場合、該繊維を織るか、または絡めて、例えば、織布またはフェルトなどの織物を提供できる。

該ポリエーテルイミド組成物は、有用な特性を併せもつことから、多くの用途で有用である。優れた溶融流動性は、厚さ１〜５ｍｍの成形物品の製造に特に有用である。したがって、一部の実施形態では、物品は該ポリエーテルイミド組成物を含む。物品の応用分野の例としては、フードサービス、医療、照明、レンズ、点検窓、窓、筺体、安全シールドなどが挙げられる。高溶融流動性によって、前記組成物は、複雑な形状および／または厚みが薄い部分や流動長さが長いなどの複雑な部品に成形できる。その他の物品の例としては、調理器具、医療用具、トレー、プレート、ハンドル、ヘルメット、動物の檻、電気コネクタ、電気機器の筺体、エンジン部品、自動車エンジン部品、照明ソケットおよび反射板、電動機部品、配電装置、通信設備、コンピューター、並びにスナップフィットコネクタに成形されたデバイスなどが挙げられるが、これらに限定されない。また、前記ポリエーテルイミド組成物は、フィルム、シートおよび積層系の成分にもすることができる。シートは、発泡シート、紙シート、または織物シートであり得る。物品としては、例えば、中空の繊維、中空のチューブ、繊維、シート、フィルム、多層シート、多層フィルム、成形部品、押出異型品、被覆部品、発泡体、窓、荷物棚、壁パネル、椅子部品、照明パネル、ディフューザ、シェード、パーティション、レンズ、天窓、照明装置、反射板、配管、電線導板、管渠、パイプ、結束バンド、電線被覆、電気コネクタ、空気取扱装置、ベンチレーター、ルーバー、絶縁体、ビン、貯蔵容器、ドア、ヒンジ、ハンドル、シンク、ミラーハウジング、鏡、便座、ハンガ、コートフック、棚、梯子、手摺、階段、カート、トレー、調理器具、食品業務装置、通信装置および計器板などが挙げられる。

他の実施形態では、前記ポリエーテルイミドは、ポリマー系における添加剤として使用できるのに加えて、強化剤としても使用できる。そのような追加の使用の例としては、エポキシ、ワニス、粉末コーティング、および複合材料が挙げられるが、これらに限定されない。中でも、ワニスは、例えば、前記ポリエーテルイミド組成物と、例えば、水、テレピン、ホワイトスピリットまたは石油スピリットなどの溶媒と、を含むことができる。他のワニス成分が存在することができ、例えば、乾性油（アマニ油、桐油またはクルミ油など）、樹脂（エポキシ、アクリル、アルキドまたはポリウレタン）、および当分野で既知の添加剤が挙げられる。粉末コーティング形成用の粉末組成物は、前記ポリエーテルイミド組成物と、一般に粒子状樹脂バインダー（例えば、エポキシ、ポリウレタン、シリコーン、シランなど）を含むコーティング粉末と、硬化剤、促進剤、充填材および着色剤などの他の添加剤と、を含むことができる。

ある実施形態では、前記ポリエーテルイミドは、７７０°Ｆ（４１０℃）の温度に曝される。別の実施形態では、前記ポリエーテルイミドは、３５％からの粘度低下を示す。別の実施形態では、前記３−置換フタル酸無水物および前記スルホンジアミンは、少なくとも９９．５％の転換率で、ビス（フタルイミド）に転換する。

別の実施形態では、前記ポリエーテルイミドのガラス転移温度（Ｔｇ）は、少なくとも２６０℃である。別の実施形態では、前記ポリエーテルイミドは、ポリエーテルイミド樹脂を７７５°Ｆ（４１０℃）の温度に９分間曝した際、少なくとも９５％の溶融安定性を保持する。

別の実施形態では、前記触媒の存在量は、イミド化中のスルホンジアミンのモルに対して０．０５〜１モル％であり、第２の触媒を重合前に添加し、ここで、第２の触媒は、第４級アンモニウム塩、グアニジニウム塩、ピリジニウム塩、イミダゾリウム塩、およびそれらの組み合わせから選択され、第２の触媒は、イミド化の触媒と同じか、または異なる。別の実施形態では、触媒はヘキサエチルグアニジニウムクロリドである。別の実施形態では、前記３，３’−ビス（フタルイミド）組成物および前記ポリエーテルイミド組成物は、同じ容器中で製造される。

更なる実施形態では、前記触媒はグアニジニウム塩であり、前記ポリエーテルイミド組成物は、ポリエーテルイミドの質量に対して、１０００ｐｐｍ未満の触媒残渣を含む。別の実施形態では、前記ポリエーテルイミドは、その質量に対して１００質量ｐｐｍ未満のナトリウムアリールホスフィネート塩を含む。別の実施形態では、前記ポリエーテルイミドは、検出可能な量のナトリウムアリールホスフィネート塩を含まない。

別の実施形態では、前記ポリエーテルイミドは、さらに、酸化防止剤、ＵＶ吸収剤、離型剤、およびそれらの組み合わせから選択される添加剤を含む。

別の実施形態では、前記物品は、シート、フィルム、多層シート、多層フィルム、成形部品、押出形材、成形形材、被覆部品、ペレット、粉末、発泡体、繊維、フィブリッド、フレーク化繊維、およびそれらの組み合わせから選択される。

別の実施形態では、前記物品は、押出シート、押出フィルム、押出繊維、および押出ストック形材から選択される。別の実施形態では、前記物品は成形部品である。別の実施形態では、前記成形部品は射出成形部品である。

別の実施形態では、前記物品は、シートまたはフィルムであり、さらに、その面に配置した導電性金属層を含む。別の実施形態では、前記物品は光学レンズである。

別の実施形態では、前記物品は、光ファイバーコネクタ、電気コネクタ、ＬＥＤ反射板、プリント回路基板基材または自動車のヘッドランプ用反射板である。

別の実施形態では、物品の形成方法は、前記ポリエーテルイミド組成物を成形するか、押出するか、ブロー成形するか、または射出成形して前記物品を形成するステップを備える。別の実施形態では、物品は、上記方法によって製造したポリエーテルイミドを含む。

実施形態１：
溶融安定性が改善されたポリエーテルイミド組成物の製造方法であって、下式の構造：

の３−置換フタル酸無水物と、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、３，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホンおよびそれらの組み合わせから選択されるスルホンジアミンとのイミド化を、グアニジニウム塩触媒を用いて、溶媒の存在下で触媒して、触媒残渣と下式の構造：

の３，３’−ビス（フタルイミド）とを含むビス（フタルイミド）組成物を得、ここで、前記３−置換フタル酸無水物および前記スルホンジアミンは、前記ビス（フタルイミド）に、少なくとも９９％完了となるまで転換するステップと、
前記３，３’−ビス（フタルイミド）と下式の構造：

のジヒドロキシ芳香族化合物のアルカリ金属塩との重合を、前記３−置換フタル酸無水物と前記ジアミンとのイミド化を触媒する触媒の存在下で触媒して、触媒残渣と下式の構造：

［式中、Ｘは、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード、ニトロおよびそれらの組み合わせから選択され；Ｒは、下式の構造：

（式中、Ｑ^１は−ＳＯ_２−）の二価の基であり；Ｍはアルカリ金属であり；Ｚは、１〜６個のＣ_１−８アルキル基、１〜８個のハロゲン原子およびそれらの組み合わせで任意に置換された芳香族Ｃ_６−２４単環式または多環式部分であり；ｎは１より大きい整数である］
のポリエーテルイミドを含むポリエーテルイミド組成物を形成するステップを備え；
前記ポリエーテルイミドのＴｇは少なくとも２４７℃を超え、
少なくとも４００℃の温度に少なくとも５分間曝した後の前記ポリエーテルイミドの溶融形態の粘度は、初期粘度と同じか、それよりも低く、前記初期粘度は、少なくとも４００℃に６分間曝した後のポリエーテルイミドの粘度であることを特徴とする方法。

実施形態２：
前記ポリエーテルイミドは、前記ポリエーテルイミド樹脂を７７０°Ｆ（４１０℃）の温度に９分間曝した際に、少なくとも９５％である溶融安定性を保持する実施形態１の方法。

実施形態３：
前記触媒はヘキサエチルグアニジニウムクロリドである実施形態１または２の方法。

実施形態４：
前記３，３’−ビス（フタルイミド）組成物および前記ポリエーテルイミド組成物が同じ容器中で製造される実施形態１、２または３のいずれかの方法。

実施形態５：
（ｉ）下式の構造：

のポリエーテルイミドと、
（ｉｉ）グアニジニウム触媒の残渣、および任意に、第４級アンモニウム塩、第４級ホスホニウム塩、ピリジニウム塩、イミダゾリウム塩およびそれらの組み合わせから選択される触媒残渣と、
を含むポリエーテルイミド組成物であって、
前記ポリエーテルイミドは、
（１）３−置換フタル酸無水物と、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、３，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホンおよびそれらの組み合わせから選択されるスルホンジアミンとの、前記触媒によって触媒されたイミド化の生成物を含む３，３’−ビス（フタルイミド）組成物と、
（２）ジヒドロキシ芳香族化合物のアルカリ金属塩と、
の触媒重合反応の生成物であり；ここで、前記３−置換フタル酸無水物は、下式の構造：

を有し、有機ジアミンは、下式の構造：

を有し、前記ビス（フタルイミド）は、下式の構造：

を有し、前記ジヒドロキシ芳香族化合物のアルカリ金属塩は、下式の構造：

を有し（上記の式中、Ｘは、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード、ニトロおよびそれらの組み合わせから選択され；Ｒは、３，３’−ジフェニレンスルホン、３，４’−ジフェニレンスルホン、４，４’−ジフェニレンスルホンおよびそれらの組み合わせから選択され；Ｍはアルカリ金属であり；Ｚは、１〜６個のＣ_１−８アルキル基、１〜８個のハロゲン原子およびそれらの組み合わせで任意に置換された芳香族Ｃ_６−２４単環式または多環式部分であり；ｎは１より大きい整数である）；
前記ポリエーテルイミドのＴｇは少なくとも２４７℃を超え、
少なくとも４００℃の温度に少なくとも５分間曝した後の前記ポリエーテルイミドの溶融形態の粘度は、初期粘度と同じか、それよりも低く、前記初期粘度は、少なくとも４００℃に６分間曝した後のポリエーテルイミドの粘度であることを特徴とするポリエーテルイミド組成物。

実施形態６：
重合が、イミド化を触媒する同じ触媒によって触媒される実施形態５のポリエーテルイミド組成物。

実施形態７：
前記イミド化触媒がグアニジニウム塩である実施形態５または６のポリエーテルイミド組成物。

実施形態８：
前記イミド化触媒がヘキサエチルグアニジニウムクロリドである先行実施形態のいずれかのポリエーテルイミド組成物。

実施形態９：
先行実施形態のいずれかのポリエーテルイミド組成物を含む物品。

実施形態１０：
シート、フィルム、多層シート、多層フィルム、成形部品、押出形材、成形形材、被覆部品、ペレット、粉末、発泡体、繊維、フィブリッド、フレーク化繊維、およびこれらの組み合わせから選択される実施形態９の物品。

実施形態１１：
射出成形部品である先行実施形態のいずれかの物品。

実施形態１２：
シートまたはフィルムであり、さらに、その面に配置した導電性金属層を含む先行実施形態のいずれかの物品。

実施形態１３：
光学レンズである先行実施形態のいずれかの物品。

実施形態１４：
光ファイバーコネクタ、電気コネクタ、ＬＥＤ反射板、プリント回路基板基材、または自動車のヘッドランプ用反射板である先行実施形態のいずれかの物品。

実施形態１５：
物品の形成方法であって、先行実施形態のいずれかのポリエーテルイミド組成物を成形するか、押出するか、ブロー成形するか、または射出成形して前記物品を形成するステップを備える方法。

当業者であれば、これ以上の説明なしに、本明細書の記載を用いて本発明を利用できるものと考えられる。以下の実施例は、当業者に対して特許請求の範囲の実施の追加のガイダンスを与えるためのものである。従って、これらの実施例は、いかなる方法においても、本発明を限定するものではない。

実施例で使用する材料を表１に示す。実施例で記載した量は、組成物の合計質量に対する質量％である。

*２，２’−（スルホニルビス（４，１−フェニレン））ビス（４−クロロイソインドリン−１，３−ジオン）およびビスフェノールＡから誘導
**ビスフェノールＡ二無水物（ＢＰＡＤＡ）およびジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）から誘導
***理論値

表１に示した通りに、クロロ置換または縮合方法によって、ＳＰＰおよびＨＥＧ−Ｃｌの存在下または非存在下で、ポリマーを合成した。「３，３’−」および「４，４’−」という表記は、下記ＰＥＩの式：

において、−Ｏ−Ｚ−Ｏ−基とフェニル置換基との間の二価の結合が、優先的に３，３'位または４，４'位にあることを、それぞれ意味する。表１のポリエーテルイミドにおいては、Ｚは２，２−フェニレンイソプロピリデンであり、ＲＮ_２はｍ−フェニレンジアミン（ｍＰＤ）である。表１のポリエーテルイミドスルホンにおいて、Ｚは２，２−フェニレンイソプロピリデンであり、ＲＮ_２は４，４’−ジアミノジフェニルスルホンである。

技術／手順
ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）試験手順
ＧＰＣサンプルは、サンプル５〜１０ｍｇをジクロロメタン１０ｍＬに溶解して調製した。ポリマー溶液の３〜５滴を酢酸（１〜２滴）と共に、ジクロロメタン溶液１０ｍＬに添加した。その後、サンプル溶液をろ過し、注入した。ポリマーピークをｏＤＣＢピークと比較することで分析を行った。ＧＰＣ機器は、Ｗａｔｅｒｓ ２６９５ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ ｍｏｄｕｌｅであり、これをＡｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社のポリスチレン標準で校正した。

レオロジー手順
振動時間掃引測定を用いて、一定温度における材料の熱安定性を求めた（材料の粘度または弾性率における変化を時間の関数として測定）。振動測定は、２５ｍｍ平行板形状を用いて、１５％歪（線形粘弾性レジーム）で、１ｍｍの一定のギャップで、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製ＡＲＥＳ Ｓｔｒａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒを用いて行った。試験周波数は、１０ｒａｄ／ｓで固定した。

不正成形手順
ＤＭＡＧ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｇｒｏｕｐの１８０重量トン（１８００ｋＮ）射出成形機Ｅｘｔｒａ １８０−４３０で、３つの温度および３つの滞留時間を試験した。

ＭＶＲ手順
ＭＶＲをＡＳＴＭ１２３８に準拠して試験した。印加荷重は６．７ｋｇであった。

溶融損失
曲げ特性を、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠して、１２７ｘ１２．７ｘ３．２ｍｍの棒で試験した。

引張特性を、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に準拠して、１６５ｘ１２．７ｘ３．２ｍｍ（長さｘ幅ｘ厚さ）の射出成形した棒で、２３℃で、クロスヘッド速度５ｍｍ／ｍｉｎで試験した。

ノッチなしアイゾッド試験を、３ｘ１／２ｘ１／８インチ（７６．２ｘ１２．７ｘ３．２ｍｍ）の棒で、ＡＳＴＭ Ｄ２５６によって行った。サンプルを室温で試験した。振り子エネルギーは５ｌｂ／ｆｔであった。

実施例１
本実施例では、クロロ置換方法で、イミド化ステップにおいて２つの異なる触媒、非ＳＰＰ（ＰＥＩ−１）およびＳＰＰ（ＰＥＩ−２）を用いて重合した２つの３，３’−異性体ポリエーテルイミドスルホンポリマーの様々な特性を比較する。

例えば、表２および３から分かるように、非ＳＰＰポリエーテルイミド、ＰＥＩ−１（ＨＥＧ−Ｃｌでイミド化）では、３８５℃で試験した際に、弾性率の増加の発現（架橋または安定性の喪失などの材料の変化を示す）が約１８分で始まった一方で、ＳＰＰ触媒でイミド化したＰＥＩ−２では、該発現が６分で始まった。したがって、非ＳＰＰのＰＥＩ−１は、ＳＰＰ触媒でイミド化したポリマーと比較して、３倍の期間、３８５℃で熱的に安定であった。上記の結果は、ＧＰＣ／ＳＥＣ測定によっても確認された。

２つのポリマー間の溶融安定性の違いは、温度を上昇させるとより顕著である。非ＳＰＰのＰＥＩ−１ポリマーとＳＰＰのＰＥＩ−２ポリマーの両方とも、０から負の溶融粘度変化によって表されるように、３８５℃において１０分を超えて安定であった。非ＳＰＰＰＥＩ−１（ＨＥＧ−Ｃｌでイミド化）を４００℃で試験した際、粘度増加の発現（架橋または安定性の喪失などの材料の変化を示す）が１５分後に始まった一方で、ＳＰＰで重合したＰＥＩ−２は、はるかに短い時間（約３分）４００℃および４１０℃に曝した後に不安定になった。

不正成形試験を行って、極度の成形条件でのポリマーの性能を評価した。完全な部品（引張棒およびアイゾッド棒）が、非ＳＰＰ（ＰＥＩ−１）ポリマーおよびＳＰＰ（ＰＥＩ−１）ポリマーを用いて、すべての成形温度（３９３℃、４０２℃、および４１３℃）で、成形滞留時間が２．５分であった場合に得られた。しかしながら、４１３℃において、ＳＰＰポリマーの溶融が、滞留時間が５分以上長くなった際に、不安定になり過ぎて、いずれの部品も成形できなかった。アイゾッド部品は、非ＳＰＰのＰＥＩ−１ポリマーで、すべての成形条件および３つすべての温度において、うまく成形された。しかしながら、７．５分では、非ＳＰＰのＰＥＩ−１ポリマーは、部品が脆すぎて吐出圧力を持続できなかったことから、完全な引張棒をなし得なかった。不正成形の結果を表４に要約する。

射出成形部品を研磨し、ＭＶＲを試験した。結果を図４に示す。ＳＰＰポリマー（ＰＥＩ−２）では、滞留時間が増加する際に、３つすべての温度において、より大きいＭＶＲの増加が見られ、これは、非ＳＰＰポリマー（ＰＥＩ−１）と比較して、射出成形において劣化が増大したことを示す。

また、成形部品の物理的特性も測定した。非ＳＰＰポリマー（ＰＥＩ−１）と比較して、滞留時間の関数としてのＳＰＰポリマー（ＰＥＩ−２）の特性、特に引張特性（図５）、ノッチなしアイゾッド特性（図６）、ノッチ付きアイゾッド特性（図７）、および逆ノッチなしアイゾッド特性（図８）の低下が、成形温度を上昇させると、より顕著であった。４０２℃で滞留時間が増加すると、ＳＰＰポリマーの引張保持が低下した。非ＳＰＰポリマーは、４１３℃で最大５分までの滞留時間で、その引張強度を維持できた。滞留時間、特に４０２℃および４１３℃で７．５分により敏感であったことを除いて、ノッチなしアイゾッド衝撃データで見られた傾向が、引張強度のデータと一致し、非ＳＰＰポリマーの性能が、ＳＰＰポリマーよりも優れていた。また、これらの結果は、上述した溶融安定性データとも一致した。

実施例２（比較）
本実施例では、クロロ置換方法で、２つの異なる触媒、ＨＥＧ−Ｃｌ（非ＳＰＰ ＰＥＩ−３）およびＳＰＰ（ＰＥＩ−４）を用いて重合した２つの４，４’−異性体ポリエーテルイミドスルホンポリマーの様々な特性を比較する。

図２ａから、非ＳＰＰのＰＥＩ−３について４００℃で上昇した粘度の量（不安定性）は、実際には、非ＳＰＰのＰＥＩ−４より大きく、非ＳＰＰのＰＥＩ−１およびＳＰＰのＰＥＩ−２とは反対であることが理解できる。実際に、ＰＥＩ−４は、ＰＥＩ−３と比較して良好な溶融安定性を示した。４１０℃では、ＰＥＩ−３とＰＥＩ−４の両方とも、３分後、溶融粘度の一定の増加によって示されるように不安定である。

実施例３（比較）
本実施例では、縮合方法で、２つの異なる触媒、ＨＥＧ−Ｃｌ（非ＳＰＰ ＰＥＩ−５）およびＳＰＰ（ＰＥＩ−６）を用いて重合した２つの４，４’−異性体ポリエーテルイミドスルホンポリマーの様々な特性を比較する。

図３から、３，３’−異性体ポリマーと比較して、４，４’−異性体ポリマーについて、４００℃で上昇した粘度の量（不安定性）が、ＰＥＩ−５（非ＳＰＰ）とＰＥＩ−６（ＳＰＰ）との間で明らかでないことが理解できる。実際に、ＰＥＩ−６は、ＰＥＩ−５と比較して、溶融安定性のわずかな改善を示した。

また、これらのポリマーを用いて、不正成形も実施した。表５に示すように、引張試験、曲げ試験およびアイゾッド試験のための部品は、すべての成形条件において、ＰＥＩ−５（非ＳＰＰ）ポリマーおよびＰＥＩ−６（ＳＰＰ）ポリマーの両方でうまく成形された。

しかしながら、これらの違いは、射出成形した（高温）部品のノッチなしアイゾッド衝撃特性（図９）または引張強度保持（図１０）に影響を及ぼさなかった。すなわち、触媒の変更は、４，４’−異性体ポリマーの加工性または物理的性能を顕著に変化させなかった。

実施例４
ポリマーの存在下での金属損失を、金属クーポンの長期の溶融処理によって求めた。試験を実施して、実施例１の非ＳＰＰ（ＰＥＩ−１）ポリマーおよびＳＰＰ（ＰＥＩ−２）ポリマーの腐食速度を比較した。使用した金属クーポンは、３１６Ｌ、ＣＰＭ Ｓ９０Ｖ、ＬｅｓｃｏｗｅａｒおよびＬＣ２００Ｎであった。２００時間の溶融処理後、金属損失を測定した。軸の元素合金を１／２インチｘ２インチｘ１／８インチの厚みのクーポンサイズに機械加工し、ＳＰＩ Ｂ３仕上げに磨いた（１／２インチｘ２インチの面のみ）。集めたデータを表６に記載する。

溶融処理を８日間にわたってを行い、試験前後のクーポンの質量を測定した。腐食速度を計算し、表６に記載する。金属損失率から腐食速度（ｍｍ／ｙ）を下式によって計算できる：

式中、
Ｗは質量損失（ｇ）であり；
Ｄは金属密度（ｇ／ｃｍ^３）であり；
Ａはサンプルの面積（ｉｎ^２）であり；
Ｔは金属サンプルの曝露時間（時間）である。
結果（ｍｍ／ｙ）は、ｍｐｙ（ｍｉｌ／ｙ）（１ｍｐｙ＝０．０２５４ｍｍ／ｙ）に変換できる。

^１ ３１６Ｌステンレス鋼は、他の合金との良好な比較をもたらす。
^２ ＬＣ２００Ｎは、最大６０ＨＲＣの硬度でも高い靱性とともに優れた耐食性を示す高窒素合金工具鋼である。加圧されたエレクトロスラグ再溶解とスマート鍛造技術との組み合わせ、清浄度および構造の驚くほどの増加は、非常に微細かつ均質な微細構造を達成できることを意味する。
^３ Ｌｅｓｃｏｗｅａｒ冷間加工工具鋼は、靱性および耐摩耗性の非常に良好な組み合わせを特徴とする汎用の中間クロム、空気焼き入れ工具鋼であり、優れた靱性を要求する冷間加工工具のための丸棒の形態で主に入手できる。Ｌｅｓｃｏｗｅａｒ冷間加工工具鋼の典型的な用途としては、ポンチ、ブランキングダイス、ねじ転造ダイス、コイニングダイス、引き抜きダイス、据え込みダイス、およびロールが挙げられる。
^４ ＣＰＭＳ９０Ｖは、Ｃｒｕｃｉｂｌｅ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙプロセスによって製造した工具鋼である。それは、非常に良好な耐摩耗性のために、多量のバナジウム炭化物を有するマルテンサイト・ステンレス鋼である。その高いバナジウム含量が、耐摩耗性のため、クロム炭化物の代わりに、硬いバナジウム炭化物を優先して形成し、良好な耐食性をもたらすのに十分なクロムをマトリックス中に残す。

表６のデータは、ＳＰＰポリマー（ＰＥＩ−２）と比較した場合に、非ＳＰＰポリマー（ＰＥＩ−１）の金属損失率が顕著に低下したことを実証する。３１６Ｌ、ＬＣ２００Ｎ、ＬＥＳＣＯＥＡＲおよびＣＰＭ Ｓ９０Ｖでは、非ＳＰＰポリマーで処理した金属クーポンの質量変化が、非ＳＰＰポリマーと比較して、顕著に減少した。非ＳＰＰポリマーでの全体の金属質量損失率は、平均で、ＳＰＰポリマーの約半分である。

３１６Ｌの表面は磨かなかった。３１６Ｌ上の残留ポリマーは、他の３つの合金より多かった。結果として、３１６Ｌで質量増加を測定した。いずれのポリマーについて、ここで測定した金属損失率はあまり高いものではない。

Claims (15)

1. 溶融安定性が改善されたポリエーテルイミド組成物の製造方法であって、
   下式の構造：
   

   

   の３−置換フタル酸無水物と、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、３，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホンおよびそれらの組み合わせから選択されるスルホンジアミンとのイミド化を、グアニジニウム塩触媒を用いて、溶媒の存在下で触媒して、触媒残渣と下式の構造：
   

   

   の３，３’−ビス（フタルイミド）とを含むビス（フタルイミド）組成物を得、ここで、前記３−置換フタル酸無水物および前記スルホンジアミンは、前記ビス（フタルイミド）に、少なくとも９９％完了となるまで転換するステップと、
   前記３，３’−ビス（フタルイミド）と下式の構造：
   

   

   のジヒドロキシ芳香族化合物のアルカリ金属塩との重合を、前記３−置換フタル酸無水物と前記ジアミンとのイミド化を触媒する触媒の存在下で触媒して、
   触媒残渣と、
   下式の構造：
   

   

   ［式中、
   Ｘは、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード、ニトロおよびそれらの組み合わせから選択され；
   Ｒは、下式の構造：
   

   

   （式中、Ｑ^１は−ＳＯ_２−）の二価の基であり；
   Ｍはアルカリ金属であり；
   Ｚは、１〜６個のＣ_１−８アルキル基、１〜８個のハロゲン原子およびそれらの組み合わせで任意に置換された芳香族Ｃ_６−２４単環式または多環式部分であり；
   ｎは１より大きい整数である］
   のポリエーテルイミドを含むポリエーテルイミド組成物を形成するステップを備え；
   前記ポリエーテルイミドのＴｇは少なくとも２４７℃を超え，
   少なくとも４００℃の温度に少なくとも５分間曝した後の前記ポリエーテルイミドの溶融形態の粘度は、初期粘度と同じか、それよりも低く、前記初期粘度は、少なくとも４００℃に６分間曝した後のポリエーテルイミドの粘度であることを特徴とする方法。
2. 前記ポリエーテルイミドは、ポリエーテルイミド樹脂を７７０°Ｆ（４１０℃）の温度に９分間曝した際に、少なくとも９５％である溶融安定性を保持することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記触媒はヘキサエチルグアニジニウムクロリドであることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 前記３，３’−ビス（フタルイミド）組成物および前記ポリエーテルイミド組成物が同じ容器中で製造されることを特徴とする請求項１、２または３に記載の方法。
5. （ｉ）下式の構造：
   

   

   のポリエーテルイミドと、
   （ｉｉ）グアニジニウム触媒の残渣、および任意に、第４級アンモニウム塩、第４級ホスホニウム塩、ピリジニウム塩、イミダゾリウム塩およびそれらの組み合わせから選択される触媒残渣と、
   を含むポリエーテルイミド組成物であって、
   前記ポリエーテルイミドは、
   （１）３−置換フタル酸無水物と、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、３，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホンおよびそれらの組み合わせから選択されるスルホンジアミンとの、前記触媒によって触媒されたイミド化の生成物を含む３，３’−ビス（フタルイミド）組成物と、
   （２）ジヒドロキシ芳香族化合物のアルカリ金属塩と、
   の触媒重合反応の生成物であり；
   ここで、
   前記３−置換フタル酸無水物は、下式の構造：
   

   

   を有し、
   有機ジアミンは、下式の構造：
   

   

   を有し
   前記ビス（フタルイミド）は、下式の構造：
   

   

   を有し、
   前記ジヒドロキシ芳香族化合物のアルカリ金属塩は、下式の構造：
   

   

   を有し
   （上記の式中、Ｘは、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード、ニトロおよびそれらの組み合わせから選択され；
   Ｒは、３，３’−ジフェニレンスルホン、３，４’−ジフェニレンスルホン、４，４’−ジフェニレンスルホンおよびそれらの組み合わせから選択され；
   Ｍはアルカリ金属であり；
   Ｚは、１〜６個のＣ_１−８アルキル基、１〜８個のハロゲン原子およびそれらの組み合わせで任意に置換された芳香族Ｃ_６−２４単環式または多環式部分であり；
   ｎは１より大きい整数である）；
   前記ポリエーテルイミドのＴｇは少なくとも２４７℃を超え，
   少なくとも４００℃の温度に少なくとも５分間曝した後の前記ポリエーテルイミドの溶融形態の粘度は、初期粘度と同じか、それよりも低く、前記初期粘度は、少なくとも４００℃に６分間曝した後のポリエーテルイミドの粘度であることを特徴とするポリエーテルイミド組成物。
6. 重合が、イミド化を触媒する同じ触媒によって触媒されることを特徴とする請求項５に記載のポリエーテルイミド組成物。
7. 前記イミド化触媒がグアニジニウム塩であることを特徴とする請求項５または６に記載のポリエーテルイミド組成物。
8. 前記イミド化触媒がヘキサエチルグアニジニウムクロリドであることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載のポリエーテルイミド組成物。
9. 請求項５乃至８のいずれか１項に記載のポリエーテルイミド組成物を含むことを特徴とする物品。
10. シート、フィルム、多層シート、多層フィルム、成形部品、押出形材、成形形材、被覆部品、ペレット、粉末、発泡体、繊維、フィブリッド、フレーク化繊維、およびこれらの組み合わせから選択されることを特徴とする請求項９に記載の物品。
11. 射出成形部品であることを特徴とする請求項９または１０に記載の物品。
12. シートまたはフィルムであり、さらに、その面に配置した導電性金属層を含むことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の物品。
13. 光学レンズであることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の物品。
14. 光ファイバーコネクタ、電気コネクタ、ＬＥＤ反射板、プリント回路基板基材、または自動車のヘッドランプ用反射板であることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の物品。
15. 物品の形成方法であって、請求項５乃至８のいずれか１項に記載のポリエーテルイミド組成物を成形するか、押出するか、ブロー成形するか、または射出成形して前記物品を形成するステップを備えることを特徴とする方法。

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