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調査研究レポート

 

躍進するポリイミドの最新動向X

 最先端技術開発分野で必要とされる過酷な要求特性に対応できる高分子材料はポリイミドしかありません。ポリイミドはスーパーエンプラの中で最高の耐熱性を有し、強靭であり、電気特性にも優れています。ポリイミドは1950年代後半に、米ソ冷戦時代の宇宙開発競争の中で生まれ、軍事用のロケット(ミサイル)や人工衛星に使用されました。ほぼ10年後、日本で半導体への応用が成功し、それ以後、回路基板用をはじめとする民生用用途への応用が活発化しました。さらに近年は、原油枯渇や地球温暖化、原発事故の事態を受けてエネルギー問題が顕在化し、電気自動車分野をはじめ、下記のような各種用途にポリイミドは採用され、需要はめざましく伸長しています。本書は発刊15周年を記念するもので、皆様の研究開発にご活用いただければ幸いです。

体裁 A4判 578ページ

通常版       定価  102,600円(税抜価格 95,000円、送料弊社負担)

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発行 2013年01月  住ベリサーチ株式会社

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概略目次 詳細目次ここからPDFファイルでご覧下さい。

第1章 緒 言 1
第2章 ポリイミドの種類とその特徴 2
2.1 非熱可塑性ポリイミド 2
2.1.1 非熱可塑性ポリイミドの構造 2
2.1.2 非熱可塑性ポリイミドの特徴 3
2.1.3 非熱可塑性ポリイミドの用途 4
2.2 熱可塑性ポリイミド 4
2.2.1 熱可塑性ポリイミドの種類 4
2.2.2 熱可塑性ポリイミドの開発 6
2.2.3 熱可塑性ポリイミドの特性改良 8
2.2.4 熱可塑性ポリイミドの用途展開 10
2.3 熱硬化性ポリイミド 10
2.3.1 熱硬化性ポリイミドの開発 10
2.3.2 高靱性熱硬化性ポリイミドの開発 12
2.4 可溶性ポリイミド 15
2.4.1 可溶性ポリイミドの開発 15
2.4.2 可溶性ポリイミドの不溶化方法 20
2.5 脂環式ポリイミド 24
2.5.1 脂環式ポリイミドの必要性 24
2.5.2 脂環式ポリイミドの開発 25
2.5.3 脂環式ポリイミドの特性 28
2.6 非対称ポリイミド 29
2.6.1 非対称ポリイミドの特徴 29
2.6.2 各種の非対称ポリイミド 30
2.7 変性ポリイミド 31
2.7.1 シリコーン変性ポリイミド(SPI) 31
2.7.2 フッ素変性ポリイミド 33
2.7.3 その他変性ポリイミド 35
2.8 その他ポリイミド 37
2.8.1 ポリアミドイミド 37
2.8.2 ポリエーテルイミド 39
2.8.3 その他のポリイミド 41
第3章 ポリイミドの合成方法 42
3.1 基本的な合成方法 42
3.1.1 ポリイミドの2段階合成法 42
3.1.2 ポリイミドの1段階合成法 44
3.1.3 ポリイミド合成技術上の重要ポイント 46
3.1.4 新しい環化方法の開発 49
3.2 高精密ポリイミドの合成 50
3.2.1 (プレ)ポリマーの精密な設計と合成 50
3.2.2 新規な硬化概念とその硬化反応 52
3.2.3 硬化反応の精密な制御方法 53
3.3 ポリマーアロイ化によるポリイミドの合成 54
3.3.1 ポリイミド同士の分子複合材料の開発 54
3.3.2 他ポリマーとのポリマーアロイの開発 55
3.4 有機・無機ハイブリッドポリイミドの合成 59
3.4.1 有機・無機ハイブリッドポリイミドの合成方法 59
3.4.2 各種無機物とのハイブリッド材料の開発 60
3.4.3 ポリイミド−シリカハイブリッド材料の応用 64
3.5 蒸着による薄膜ポリイミドの合成 70
3.5.1 蒸着重合法による薄膜ポリイミドの開発 71
3.5.2 ペリレンを骨格に持つポリイミド蒸着重合膜の開発 73
3.5.3 高周波スパッタリング法によるポリイミド薄膜の開発 74
3.5.4 プラズマ支援蒸着重合法によるポリイミド薄膜の開発 75
第4章 ポリイミドの樹脂形状 77
4.1 ポリイミドフィルム 77
4.1.1 ポリイミドフィルムの種類 77
4.1.2 ポリイミドフィルムの製造装置 82
4.1.3 ポリイミドフィルムの製造条件 82
4.2 ポリイミドワニス 86
4.2.1 代表的なポリイミドワニス 86
4.2.2 新しいポリイミドワニスの開発 88
4.3 ポリイミド成形材料 89
4.3.1 非熱可塑性ポリイミド成形材料 89
4.3.2 熱可塑性ポリイミド成形材料 92
4.3.3 熱硬化性ポリイミド成形材料 93
4.4 ポーラスポリイミド 96
4.4.1 ポーラスポリイミドの開発 96
4.4.2 ポーラスポリイミドの実用化 98
4.5 ポリイミドファイバー 101
4.5.1 ポリイミド繊維の開発 101
4.5.2 ポリイミドナノファイバーの開発 102
4.6 ポリイミド微粒子 105
4.6.1 沈殿重合法によるポリイミド微粒子の開発 105
4.6.2 再沈法によるポリイミド微粒子の開発 108
4.6.3 ポリイミドとシリカゲルとの複合粒子の開発 109
4.7 ポリイミドゲル 110
4.7.1 高分子ゲルの構造とその特性 110
4.7.2 ジャングルジム型ポリイミドゲルの開発 110
第5章 ポリイミドの特性とその改良 113
5.1 ポリイミドの構造と特性の関係 113
5.1.1 ポリイミドの一次構造 113
5.1.2 ポリイミドの秩序相 114
5.1.3 ポリイミドのCT錯体 114
5.1.4 ポリイミドの高次構造 115
5.2 耐熱性の改良 117
5.2.1 ポリイミドの耐熱性 117
5.2.2 耐熱性の改良 119
5.3 接着性の改良 123
5.3.1 接着性の良いポリイミドの開発 123
5.3.2 接着性の良いポリイミド用接着剤の開発 126
5.3.3 ポリイミドフィルムの表面改質 129
5.3.4 ポリイミド被着体金属の表面改質 137
5.4 感光性の改良 141
5.4.1 ネガ型感光性ポリイミドの開発 141
5.4.2 ネガ型感光性ポリベンゾオキサゾールの開発 143
5.4.3 ポジ型感光性ポリイミドの開発体 144
5.4.4 ポジ型感光性ポリベンゾオキサゾールの開発 145
5.4.5 各社の研究開発状況 148
5.5 誘電率の改良 152
5.5.1 ナノポーラス化による低誘電率 152
5.5.2 フッ素変性による低誘電率化 159
5.5.3 脂環式構造による低誘電率化 163
5.5.4 嵩高い構造の導入による低誘電率化 168
5.5.5 その他の方法による低誘電率化 170
5.6 硬化性(低温環化)の改良 177
5.6.1 閉環型ポリイミドによる改良 177
5.6.2 塩基発生剤による改良 179
5.6.3 その他による改良 182
5.7 熱膨張係数の改良 187
5.7.1 樹脂構造による改良 187
5.7.2 添加物による改良 191
5.8 透明性の改良 194
5.8.1 紫外・可視域の光透過性の改良 194
5.8.2 近赤外域の光透過性の改良 197
5.8.3 無色透明ポリイミドの分子設計 198
5.8.4 各社の開発状況 200
5.9 光機能性の改良 203
5.9.1 ポリイミドの蛍光発光性の改良 203
5.9.2 ポリイミドの屈折率の改良 206
第6章 ポリイミドの応用とその展開 222
6.1 半導体チップコーティング用ポリイミド材料の開発 222
6.1.1 半導体チップ表面コーティング材料 222
6.1.2 半導体用層間絶縁膜材料 235
6.1.3 半導体用再配置配線材料 242
6.2 その他半導体関連用ポリイミド材料の開発 247
6.2.1 半導体封止用材料 247
6.2.2 光半導体封止用透明材料 256
6.2.3 チップマウンティング用材料 259
6.2.4 接着テープ 263
6.3 電子回路用フレキシブル材料の開発 264
6.3.1 フレキシブル基板用フィルム材料 264
6.3.2 2層フレキシブル銅張板の製造方法 267
6.3.3 2層フレキシブル回路基板の作製方法 271
6.3.4 その他のフレキシブル基板 282
6.3.5 フレキシブル基板の特性の改良 290
6.3.6 フレキシブル基板用カバーレイ 301
6.3.7 フレキシブル基板用接着材料 311
6.3.8 フレキシブル基板の用途 318
6.4 その他電子回路用基板材料の開発 322
6.4.1 電子回路用基板の種類 323
6.4.2 リジッド基板用材料 324
6.4.3 高放熱基板材料 331
6.4.4 高周波通信用基板材料 340
6.4.5 光・電気コンポジット基板材料 344
6.4.6 モジュール基板材料 356
6.5 ディスプレイ用ポリイミド材料の開発 367
6.5.1 液晶ディスプレイ用ポリイミド材料 367
6.5.2 有機ELディスプレイ用ポリイミド材料 377
6.5.3 電気泳動ディスプレイ用ポリイミド材料 380
6.5.4 その他 382
6.6 光学用ポリイミド材料の開発 386
6.6.1 光回路 386
6.6.2 レーザー 391
6.6.3 光学素子 394
6.6.4 その他の用途 400
6.7 分離膜用ポリイミド材料の開発 403
6.7.1 ポリイミド分離膜の基礎 403
6.7.2 ポリイミド分離膜の改良 405
6.7.3 ポリイミド分離膜の応用 413
6.8 電池用ポリイミド材料の開発 416
6.8.1 燃料電池用ポリイミド材料 416
6.8.2 太陽電池用ポリイミド材料 432
6.8.3 二次電池用ポリイミド材料 438
6.9 自動車用ポリイミド材料の開発 441
6.9.1 電動モーター用ポリイミド材料 441
6.9.2 パワー半導体用封止材料 446
6.9.3 燃料電池用電解質膜 447
6.9.4 その他材料 448
6.10 宇宙・航空用ポリイミド材料の開発 453
6.10.1 宇宙・航空用に使用されるポリマー 453
6.10.2 宇宙・航空用のポリイミド系複合材料 454
6.10.3 宇宙・航空用のポリイミド系フィルム 459
6.10.4 宇宙・航空用のポリイミド系接着剤 464
6.10.5 その他宇宙・航空用のポリイミド系材料 465
6.11 医療用ポリイミド材料の開発 466
6.11.1 ポリイミドの生体適合性 466
6.11.2 ポリイミドの応用例 467
6.12 先進複合材料用ポリイミドの開発 473
6.12.1 ナノ粒子分散ポリイミド 473
6.12.2 カーボン繊維補強ポリイミド 481
6.12.3 その他の先進複合材料 485
6.13 炭素・黒鉛材料用ポリイミドの開発 487
6.13.1 ポリイミドの炭素化・黒鉛化 487
6.13.2 グラファイトの特徴 490
6.13.3 グラファイトの用途 492
6.14 放熱・断熱用ポリイミド材料の開発 497
6.14.1 放熱性ポリイミド材料 497
6.14.2 断熱性ポリイミド材料 499
6.15 有機トランジスター用ポリイミド材料の開発 501
6.15.1 有機トランジスターの特徴 501
6.15.2 有機トランジスター用の材料 504
6.15.3 有機トランジスターの用途 511
6.16 その他分野用ポリイミド材料の開発 515
6.16.1 センサー 515
6.16.2 マイクロデバイス 518
6.16.3 その他 523
第7章 ポリイミドの生産状況とポリイミドメーカーの開発状況 529
7.1 ポリイミドの生産状況 529
7.2 ポリイミドメーカーの開発状況 530
IST、荒川化学工業、宇部興産、宇部日東化成、宇宙航空研究開発機構(JAXA)、エア・ブラウン、NEC、NOK、NTT、エボニック デグサ ジャパン、SKCコーロンPI、大阪府立産業技術総合研究所、カネカ、京セラケミカル、京都工芸繊維大学、京都大学、九州工業大学、クラボウ、グンゼ、甲南大学、SABIC Innovative Plastics、産業技術総合研究所、サンワ化学工業、JNC、JSR、信越化学工業、新日鐵化学、新日本理化、シミズ、スーパーレジン工業、ストラタシス、双日、ソニーCID、ソマール、ダイセル・エボニック、チッソ、DIC、帝人、デュポン、電気化学工業、東京大学、東京工業大学、東北大学、東京化成工業、東亞合成、東洋紡、東レ、東レ・デュポン、名古屋大学、日本化薬、日本メクトロン、ネクザムケミカル、日立化成工業、フジクラ、富士フイルム、富士通研究所、物質・材料研究機構、丸善石油化学、三井化学、三菱ガス化学、明治大学、ユニチカ、横浜国立大学、リンテック
第8章 結 語 541
8.1 エネルギー問題に揺れた2012年の世界 541
8.2 ポリイミドの応用展開 (まとめ) 541
8.2.1 自動車用ポリイミドの開発 542
8.2.2 電池用ポリイミドの開発 543
8.2.3 ディスプレイ用ポリイミドの開発 544
8.2.4 宇宙・航空用ポリイミドの開発 545
8.2.5 分離膜用ポリイミドの開発 547
8.2.6 医療用ポリイミドの開発 547
8.3 躍進するポリイミドへの期待 548
略 語 表 549
参考文献 553

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