書籍：最新ポリイミド材料と応用技術

最新ポリイミド材料と応用技術

Leading Edge Material and Application of Polyimide

［コードNo.2006T519］

■監修／ 柿本雅明（東京工業大学教授）

■体裁／Ｂ５判　２８５ページ

■発行／２００６年　８月　(株)シーエムシー出版

■定価／６８,２５０円（税込価格）

★ いまやエレクトロニクス材料、宇宙航空材料として不動の地位を築いているポリイミド。

★ 新しい構造が続々と開発され、スーパーエンプラとしての実力をますます拡大しているポリイミド。

★ 今日までまとまった情報のなかった中国でのポリイミド事情の詳細を掲載。

★ 進展著しいポリイミドの最新技術と動向を、第一線の研究者・技術者の方々に分担執筆いただいたポリイミド関係者は必読の一冊！

※　本書籍はご試読頂けません　※

刊行にあたって

　ポリイミドはエレクトロニクスを中心に不可欠な材料として広く使われている。現在市販されている有機材料では最も優れた耐熱性を持つものであり、いわばスーパーエンプラの頂点に立つ材料といえる。汎用樹脂であるPEやPVCからポリイミドまで、ポリマーの値段と使われている量との関係を考えてみる。この関係は、正しくはピラミッドになるべきであるが、頂点のポリイミドが異常に大きな使用量を誇っている。つまり、過剰スペック的なポリイミドをどんどん皆が使っているといえる。逆にいえば、ポリイミドを使えば、要求スペックをクリヤーできる材料を簡単に造れるということである。この秘密は、ニ酸無水物とジアミンという簡単なモノマーから合成できるために、化学構造の品揃えが豊富にできるというところにある。
（中略）
　本書ではまず、ポリイミドを理解するのに必要な基本的な化学と物理を解説し、さらに新しい材料の紹介を行った。特に本書の最後に、中国ポリイミド事情を賀飛峰氏に執筆いただいた。中国のエレクトロニクスの発展を鑑みれば、ポリイミドが中国でどうなっているかという分析は読者の皆様にとって貴重な情報になると確信している。
（巻頭句より抜粋）

2006年8月　柿本雅明

執筆者一覧

柿本雅明 東京工業大学大学院理工学研究科有機・高分子物質専攻教授

金城徳幸 お茶の水女子大学ライフワールド・ウオッチセンター特任教授

森川敦司 茨城大学工学部生体分子機能工学科助教授

松本利彦 東京工芸大学工学部ナノ化学科教授

寺境光俊 秋田大学工学資源学部助教授

長谷川匡俊 東邦大学理学部化学科助教授

堀江一之 (財)高輝度光科学研究センター産業利用推進室コーディネーター；東京大学名誉教授

山下渉 三井化学(株) マテリアルサイエンス研究所先端材料グループ主席研究員

玉井正司 三井化学(株) マテリアルサイエンス研究所先端材料グループ研究部長

山口裕章 宇部興産(株) 高分子研究所ポリイミド基礎研究部部長

後藤幸平 ＪＳＲ(株) 特別研究室(筑波) リサーチフェロー室長

富川真佐夫 東レ(株) 電子情報材料研究所主任研究員

合田秀樹 荒川化学工業(株) 新事業企画開発部ハイブリッドグループグループリーダー

板谷博 (株)ピーアイ技術研究所名誉会長

高橋善和 (株)創研技術研究所所長

沼倉研史 ＤＫＮリサーチマネージング・ディレクター

上野巧 日立化成工業(株) 電子材料研究所主管研究員

三輪崇夫 日立電線(株) 研究開発本部主管研究長

小林潤也 日本電信電話(株) NTTフォトニクス研究所複合光デバイス研究部主幹研究員

横田力男 (独)宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所宇宙航行システム研究系共同研究員(総合技術研究本部客員研究員)

岡本健一 山口大学大学院理工学研究科教授

石坂孝之 東北大学多元物質科学研究所助手

笠井均 東北大学多元物質科学研究所助教授

杉山博文 東洋紡績(株) 生活・産業資材事業部プロコン・P84グループ部員

賀飛峰 上海市合成樹脂研究所高級工程師

構成および内容

第1章 総論：ポリイミド開発史に代えて(金城徳幸)

1. はじめに

2. 序章

3. ポリイミドの開発

4. ポリイミドの応用分野の展開

第2章 合成(森川敦司)

1. はじめに

2. ジアミンを用いるポリアミド酸を経由する二段階合成法

3. ポリイミドの一段階重合法

4. ポリアミド酸誘導体を経由する合成法

第3章 脂環式ポリイミド(松本利彦)

1. はじめに

2. 脂環式ポリイミド合成の歴史

3. 脂環式ポリイミドの合成法

4. 脂環式ポリイミドの性質

4.1 溶解性

4.2 熱的性質

4.3 光・電気的性質

4.4 力学的性質

5. おわりに

第4章 多分岐ポリイミド(寺境光俊)

1. 多分岐ポリマーの特徴

2. 合成法

3. おわりに

第5章 熱・機械的特性(長谷川匡俊)

1. ポリイミドの弾性率、線熱膨張係数と分子配向

1.1 ポリイミドの製膜方法と骨格の剛直性に由来するポリイミド膜特性の特徴

1.2 低熱膨張性絶縁材料の必要性

1.3 ポリイミド系における分子配向挙動

1.4 線熱膨張係数測定時の留意点

1.5 高弾性・低熱膨張ポリイミドの構造的特徴

1.6 低熱膨張・低吸水率ポリエステルイミド

2. ポリイミドの膜靭性

2.1 ポリイミドの劣化と膜靭性

2.2 ポリイミドの製造方法と膜靭性

2.3 高靭性・高透明性ポリイミドの分子設計

2.4 重合反応性におよぼす塩形成の影響

2.5 DSDA/CHDA系ポリイミド

2.6 PMDA/MBCHA；IPDA系ポリイミド

2.7 高靭性・可溶性透明ポリベンゾオキサゾール

第6章 光学および光応答物性(堀江一之)

1. 光学材料としてのポリイミド

2. Spring-8におけるポリイミド単繊維および薄膜の解析

3. ポリイミドゲル―ジャングルジムポリマーの試み

4. ポリイミドゲル走査型顕微光散乱

5. 光応答性ポリイミド―光で素早く曲がるゲル

第7章 熱可塑性ポリイミド(山下渉、玉井正司)

1. はじめに

2. 熱可塑性発現のための分子設計

2.1 熱可塑性ポリイミドの分類

2.2 熱可塑性ポリイミドの分子設計

2.3 ポリイミドの結晶性

3. 熱可塑性ポリイミドの応用

3.1 FPC用熱可塑性ポリイミド

3.2 熱可塑性ポリイミド接着剤の改質

4. おわりに

第8章 熱硬化性ポリイミド(山口裕章)

1. はじめに

2. 実用化されている繊維強化複合材マトリックス樹脂

3. 「PETI」系ポリイミド

3.1 開発の系譜

3.2 宇部興産における「PETI」系ポリイミドとの係わり

3.3 RTM成型用PETIシリーズ

4. 熱硬化性ポリイミドの今後

第9章 低誘電率ポリイミド(後藤幸平)

1. 層間絶縁膜材料の低誘電率化の必要性

2. 低誘電率化設計の基本的な考え方と化学構造の関係

2.1 低誘電率化の機能設計の具体例

2.1.1 フッ素高含量ポリイミド

2.1.2 主鎖構造への屈曲構造の導入

2.1.3 嵩高い構造の導入

2.1.4 低Tg成分とのポリマーアロイ

2.1.5 低密度化

第10章 感光性ポリイミド(富川真佐夫)

1. 感光性ポリイミドの開発の経緯

2. 感光性ポリイミドの設計

2.1 ネガ型感光性ポリイミドの設計

2.2 ポジ型感光性ポリイミドの設計

3. ポリイミドの接着性改良

3.1 シリコン基板との接着改良

3.2 封止樹脂との接着性

3.3 金属との接着

4. 耐薬品性とガラス転移温度

5. 今後の感光性ポリイミド

第11章 複合化ポリイミド(合田秀樹)

1. プリント基板としてのポリイミド

2. ポリイミド―シリカハイブリッド

3. ハイブリッドの作製

4. キャスト型2層基板としての応用

5. 湿式メッキ法による回路形成

第12章 溶剤可溶ブロック共重合ポリイミド(板谷博)

1. 序

2. 従来のポリイミドの製法

3. 溶媒可溶ポリイミド

4. 新規触媒によるブロックポリイミド合成

5. ブロック共重合ポリイミドの用途展開

5.1 電着用ポリイミド

5.2 ポジ型感光性ポリイミド

5.3 PMDAを用いる溶剤可溶ポリイミドの課題

第13章 ポリイミド発泡体(山口裕章)

1. はじめに

2. ポリイミド発泡体の構成モノマー

3. ハーフエステル系のイミド化反応

4. 発泡体形成技術

5. ポリイミド発泡体特性

6. ポリイミド発泡体の用途

第14章 蒸着重合法によるポリイミド薄膜(高橋善和)

1. はじめに

2. 蒸着重合法

2.1 ラジカル重合系蒸着重合

2.2 縮合系蒸着重合

3. ポリイミド膜形成例

4. 全方向同時蒸着重合法

5. 応用例

第15章 高機能フレキシブル基板と材料(沼倉研史)

1. はじめに

2. フレキシブル基板の基本構造

3. 最新技術動向

4. 製造プロセス

5. フレキシブル基板の基本構成材料

6. 銅張積層板

7. 無接着剤タイプの銅張積層板

8. カバーレイ

9. フレキシブル基板用ポリイミド樹脂に要求される特性

10. まとめ

第16章 実装用ポリイミドの動向(上野巧、三輪崇夫)

1. 実装の動向

2. ポリイミドのLSIへの応用

3. ポリイミドの特徴

4. 周辺端子型パッケージ用チップ保護膜(ストレスバッファ膜)

5. エリアアレイパッケージ用保護膜

5.1 エリアアレイパッケージの必要性

5.2 フリップチップ(FC)の構造とプロセス

5.3 各種信頼性試験

6. SiP用(System in Package)用

7. 配線基板用層間絶縁膜

8. おわりに

第17章 含フッ素ポリイミドと光通信(小林潤也)

1. はじめに

2. 光通信用材料としての含フッ素ポリイミド

2.1 光透過性

2.2 屈折率制御性

3. 光通信への応用

3.1 光部品

3.1.1 薄膜光フィルタ

3.1.2 波長板

3.1.3 薄膜偏光子

3.2 光導波路

3.2.1 反応性イオンエッチング(RIE)法による光導波路

3.2.2 電子線照射法による光導波路

3.2.3 転写型法による光導波路

3.2.4 含フッ素ポリイミド光導波路用ポリイミド基板

3.3 光導波回路

3.3.1 方向性結合器

3.3.2 波長可変型AWG

3.3.3 導波路回折格子

3.3.4 TO光スイッチ

3.3.5 光送受信モジュール

3.3.6 フィルタ型波長合分波器

3.3.7 偏波スプリッタ

3.4 光配線(光インタコネクション)

3.4.1 光導波路フィルム

3.4.2 電気光混載マルチチップモジュール(OE-MCM)

4. おわりに

第18章 ポリイミド―宇宙・航空機への応用―(横田力男)

1. はじめに

2. 宇宙環境と有機材料劣化要因

3. ポリイミド・芳香族高分子の宇宙機への応用

3.1 フィルム、膜材、軟構造物

3.1.1 宇宙機の熱保護膜(MLI)

3.1.2 大規模伸展・展開膜構造

4. 有機系材料の宇宙環境安定性

5. スペースシャトルの有機系材料

6. 耐熱・耐環境性PI複合材料の宇宙・航空構造への応用

7. 展望

第19章 スルホン化ポリイミドとその固体高分子形燃料電池への応用(岡本健一)

1. はじめに

2. スルホン化ポリイミド(SPI)系高分子電解質膜

3. PEFC発電特性

4. DMFC発電特性

5. おわりに

第20章 希土類イオンドープポリイミドナノ粒子(石坂孝之、笠井均)

1. はじめに

2. ポリイミドナノ粒子

2.1 背景

2.2 作製方法

2.3 サイズ制御

3. 発光特性

3.1 紫外光誘起増強発光

3.2 熱処理による発光の減少・消去

3.3 メカニズム

4. おわりに

第21章 ポリイミド繊維「P84」(杉山博文)

1. はじめに

2. ポリイミド繊維

2.1 製法

2.2 物成および特性

3. 耐熱性繊維とは

3.1 長期的に耐熱性に優れる繊維

3.2 短期的に高い耐熱性を示す繊維(難燃、耐炎性など)

4. バグフィルター用途での特性

4.1 要求特性

4.2 ろ過性能

4.3 耐熱性

4.4 耐酸性ガス性

4.5 その他の影響(ハロゲンガス、潮解)

4.6 その他特性

5. その他の用途

6. まとめ

第22章 中国におけるポリイミド及び発展動向(賀飛峰)

1. 緒言

2. モノマー

2.1 酸無水物

2.2 ジアミン

3. ポリイミド

3.1 フィルム

3.2 モールディングコンパウンド

3.3 熱可塑性PI

3.4 マレイミド

3.5 複合材料

3.6 その他

4. 応用

5. 発展動向

5.1 原料

5.2 ポリイミド

6. 終わりに

7. 附録

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