ポリイミド 書籍
 
No.2165
樹脂/フィラー複合材料の界面制御と評価
電子機器の放熱・冷却技術と部材の開発

★「5G用回路基板」「フレキシブル有機EL」「LiB用材料」「車載用駆動モータ」
  新しい用途展開へ向けた高機能化、特性向上と製品応用のポイントを解説!

ポリイミドの高機能設計と応用技術
−低誘電特性、低熱膨張性、透明性、密着・接着性、成形性−

発刊予定 : 2022年8月末  体 裁 : A4判 約500頁   定 価:88,000円(税込)  ISBN:978-4-86104-887-6


 
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■ 本書のポイント

【5G向け関連部材】
・5G、ミリ波に対応するポリイミドの低誘電損失化
・FPC向け低誘電ポリイミド接着剤の開発
・ポリイミドフィルム上へのダイレクトメタライジング

【フレキシブルディスプレイ】
・透明ポリイミドの低CTE化へ向けた開発状況と技術開発の方向性
・フォルダブルスマートフォン向け透明ポリイミド
・ポリイミドフィルム基板を用いたフレキシブルLCD

【EV・HEV向け絶縁材料】
・高絶縁性と高耐熱性を両立した車載用駆動モータ向けポリイミド皮膜
・モータ巻線用絶縁皮膜の要求特性と密着性改善

【リチウムイオン電池】
・高容量シリコン系負極用ポリイミドバインダーの開発状況
・リチウム金属電池用ポリイミドセパレータの開発と課題

【航空、宇宙分野】
・ポリイミドを母材とした耐熱CFRPの開発動向
・熱可塑性ポリイミドのプリプレグへの応用

 

■ 執筆者(敬称略) 

東レ(株) 富川 真佐夫 金沢工業大学 小川 俊夫
FAMテクノリサーチ 山田 保治 よこはま高度実装技術コンソーシアム 八甫谷 明彦
後藤技術事務所 後藤 幸平 芝浦工業大学 大石 知司
UBE(株) 飯泉 暢 (国研)産業技術総合研究所 鈴木 健太
東京農工大学 平野 雅文 東北大学 福島 誉史
群馬大学 米山 賢 東京理科大学 橋詰 峰雄
岡山大学 木村 邦生 東京工業大学 劉 智志
北陸先端科学技術大学院大学 高田 健司 東京工業大学 山内 素明
佐世保工業高等専門学校 古川 信之 東京工業大学 大澤 泰樹
立命館大学 藤岡 大毅 東京工業大学 徐 茂
立命館大学 小島 一男 東京工業大学 沖野 晃俊
ユニチカ(株) 森北 達弥 久留米工業大学 津田 祐輔
八戸工業高等専門学校 本間 哲雄 (株)カネカ 西川 泰司
東京工芸大学 松本 利彦 早稲田大学 大木 義路
住友化学(株) 岡本 敏 (株)本田技術研究所 金子 遼太郎
住友化学(株) 松井 和也 茨城大学 森川 敦司
東北大学 長尾 大輔 三菱マテリアル(株) 漆原 誠
日本大学 伊掛 浩輝 近畿大学 宍戸 信之
東北大学 藤掛 英夫 名古屋工業大学 神谷 庄司
東北大学 石鍋 隆宏 東京都市大学 田中 康寛
東北大学 柴田 陽生 東京都立大学 金村 聖志
JSR(株) 冨永 哲雄 九州大学 藤ヶ谷 剛彦
日鉄ケミカル&マテリアル(株) 藤元 伸悦 東京工業大学 難波江 裕太
東洋紡(株) 前田 郷司 山口大学 田中 一宏
荒川化学工業(株) 山口 貴史 甲南大学 鶴岡 孝章
(株)住化分析センター 岡林 真義 豊橋技術科学大学 齊戸 美弘
信州大学 伊東 栄次 (国研)宇宙航空研究開発機構 石田 雄一
東京大学 李 敏赫 三井化学(株) 佐藤 友章
広島市立大学 式田 光宏 金沢工業大学 川崎 翔大
日本大学 今井 郷充 名古屋工業大学 西田 政弘
東海大学 岩森 暁 千葉工業大学 小林 正規
    岡山大学 山口 大介
       

■ 目  次

第1章 各種ポリイミドの合成、設計とその構造、特性、物性

第2章 ポリイミドの透明性、光学特性向上と光学デバイスへの応用展開

第3章 ポリイミドの低誘電損失化と電子回路基板、電子デバイスへの応用

第4章 ポリイミドの表面改質と配線形成、接着性向上

第5章 ポリイミドの高熱伝導、絶縁材料への応用技術

第6章 ポリイミドのエネルギーデバイス、化学プロセスへの応用技術

第7章 ポリイミドの航空宇宙、構造部材への応用技術


◇第1章 各種ポリイミドの合成、設計とその構造、特性、物性◇

第1節 ポリイミドの構造,合成法と特性
1.PI開発の歴史
2.PIの種類と構造
3.PIの合成法
 3.1 基本的合成法 
 3.2 反応メカニズム
 3.3 イミド化方法
 3.4 その他のPIの合成法
4.PIの特性と応用

第2節 芳香族ポリイミド原料の触媒的合成反応機構
1.パラジウム触媒の反応解析
 1.1 パラジウム錯体について
 1.2 アセタト(ジメチルフタリル)パラジウム(II)錯体の溶液中での挙動
 1.3 アセタト(ジメチルフタリル)パラジウム(II)錯体の反応性
 1.4 触媒反応
 1.5 XAFS測定
2.銅触媒の反応解析
 2.1 銅錯体について
 2.2 銅錯体の反応性
 2.3 触媒反応
 2.4 XAFS測定
3.反応機構

第3節 イオン液体を用いたポリイミドの合成
1.イオン液体
 1.1 イオン液体の基本構造
 1.2 イオン液体の性質
2.イオン液体を用いたポリイミドの合成
 2.1 ジアミンとテトラカルボン酸二無水物とからのポリイミドの一段階合成
 2.2 イオン液体を用いたポリアミド酸のイミド化反応
 2.3 ジアミンとテトラカルボン酸とからのポリイミドの一段階合成

第4節 重合相変化を利用した高結晶性ポリイミド微粒子の作製
1.芳香族高分子微粒子の作製
 1.1 微粒子作製方法
 1.2 芳香族ポリイミド微粒子の作製
 1.3 その他の芳香族高分子微粒子の作製
  1.3.1 芳香族ポリエステル
  1.3.2 芳香族ポリアミド
  1.3.3 その他の芳香族高分子微粒子

第5節 4-アミノ桂皮酸を用いたバイオベースポリイミドの開発とポリイミドハイドロゲルの合成
1.バイオベースポリイミドの開発
 1.1 桂皮酸の利用
 1.2 ポリイミドへの利用
2.屈曲型有機溶媒可溶性バイオベースポリイミド
 2.1 屈曲型高分子
 2.2 屈曲型バイオベースポリイミドへの応用
3.水溶性ポリイミドの開発
 3.1 水溶化のための分子設計
 3.2 水溶性バイオベースポリイミドの物性
4.バイオポリイミドハイドロゲルへの応用
 4.1 ハイドロゲルに関して
 4.2 水溶性ポリイミドの架橋反応
 4.3 側鎖効果によるpH応答性の評価

第6節 ベンゾオキサジン/ポリイミド系ポリマーのアロイ化とその物性
1.ベンゾオキサジンの合成反応と基本特性
2.ベンゾオキサジン樹脂の基本特性
 2.1 ベンゾオキサジンの熱硬化反応
 2.2 ベンゾオキサジン樹脂の熱的特性
 2.3 ベンゾオキサジン系樹脂の高性能化
3.ベンゾオキサジン/ポリイミド系ポリマーアロイ
 3.1 ベンゾオキサジン/ビスマレイミド系ポリマーアロイ
 3.2 ベンゾオキサジン/ポリイミド系ポリマーアロイ

第7節 Ni-Co合金ナノ粒子含有ポリイミド樹脂フィルムの液相還元法による合成
1.ナノ粒子分散ポリイミド樹脂の合成手法について
2.液相還元法によりNiナノ粒子含有ポリイミド樹脂フィルムの合成
3.合金ナノ粒子含有ポリイミド樹脂について
4.液相還元法によりNi-Coナノ粒子含有ポリイミド樹脂フィルムの合成

第8節 簡便工程でポリイミド多孔膜を形成できるワニス・膜特性
1.多孔質ポリイミドの作製方法
 1.1 非溶剤誘起相分離法
 1.2 抽出法
 1.3 粉体圧縮成型法
 1.4 乾式相分離法
2.乾式相分離法によるポリイミド多孔膜の特性
 2.1 表面構造制御
 2.2 孔径・気孔率制御
 2.3 誘電率・熱伝導率制御
3.ポリアミドイミド多孔膜
4.用途・適用例
 4.1 電池分野への適用
 4.2 膜分離・ろ過技術への適用

第9節 高温高圧水中でのポリイミドのケミカルリサイクル
1.実験方法
 1.1 実験手順
 1.2 解析方法
2.高温高圧水中でのポリイミドの加水分解
 2.1 高温高圧水中でのポリイミドの加水分解
 2.2 アルカリ添加効果
 2.3 ポリイミド転化率とモノマー選択率の関係
 2.4 高温高圧水中でのポリイミド加水分解反応機構

 

◇第2章 ポリイミドの透明性、光学特性向上と光学デバイスへの応用展開◇

第1節 透明ポリイミドの機能化設計と技術開発動向
1.透明ポリイミドの開発動向
 1.1 光学特性
 1.2 熱的特性
 1.3 機械的特性
2.材料開発の方向性
 2.1 フレキシブル基板開発の要求性能の現状到達度の整理からの今後の展開

第2節 多脂環構造ポリイミドの合成とフィルム化技術
1.多脂環構造テトラカルボン酸二無水物の合成
2.多脂環構造ポリイミドの合成
 2.1 ポリアミド酸の調製
 2.2 ポリイミドフィルムの作製
  2.2.1 熱イミド化法
  2.2.2 化学イミド化法
  2.2.3 化学・熱イミド化併用法
3.多脂環構造ポリイミドの性質
 3.1 熱的性質
 3.2 光学的性質

第3節 合成生物学を活用したバイオモノマー由来の透明ポリイミドの開発
1.合成生物学について
 1.1 合成生物学による遺伝子エンジニアリング
  1.1.1 合成生物学の登場まで
  1.1.2 ゲノム解析・DNA合成
  1.1.3 ゲノム編集
 1.2 合成生物学による物質生産
  1.2.1 合成生物学による物質生産フロー
  1.2.2 産業へのインパクト
 1.3 合成生物学ベンチャーとオープンイノベーション
2.透明ポリイミドの開発
 2.1 なぜ合成生物学の活用に透明ポリイミドを選定したか
  2.1.1 ポリイミドの高機能性と用途展開の将来性
  2.1.2 分子設計の自由度
  2.1.3 ポリマー重合の容易性・設備負荷
  2.1.4 ポリマー価格の受容性
 2.2 合成生物学を活用した折り畳み式スマートフォン用カバーフィルム向け透明ポリイミドの開発
  2.2.1 折り畳み式スマートフォンの市場動向とカバーフィルムの開発動向
  2.2.2 透明ポリイミドへの合成生物学の活用
 2.3 さらなるポリイミドの高性能化に向けて
3.今後の合成生物学の高分子への活用可能性

第4節 チタン酸バリウムナノ粒子/ポリイミド複合化による透明ナノコンポジット薄膜の作製
1.ゾルーゲル法によるチタン酸バリウムナノ粒子合成
2.メタクリル系樹脂とBTの複合化による高屈折率ナノコンポジット薄膜の作製
3.BTナノ粒子とポリアミド酸のブレンドによるナノコンポジット薄膜の作製
4.in situ重合によるポリイミドナノコンポジット薄膜の作製
 4.1 ポリアミド酸重合反応へのナノ粒子途中添加
 4.2 化学イミド化がナノコンポジット屈折率に及ぼす影響

第5節 ポリイミド/シリカハイブリッド材料の作製技術とその透明性
1.ポリイミド/シリカハイブリッド材料の作製
 1.1 ハイブリッド作製で使用する試薬
 1.2 プレポリマー両末端のシランカップリング修飾
 1.3 トリメトキシシリル末端修飾ポリイミドとシリカとの複合化
2.物性測定装置および測定条件
 2.1 キャラクタリーゼーションと耐熱性評価
 2.2 シランカップリング処理とハイブリッドの光学的性質
 2.3 シランカップリング処理によるシリカの微分散化
3.ポリイミド/シリカハイブリッド材料の物性測定
 3.1 キャラクタリーゼーションと耐熱性評価
 3.2 シランカップリング処理とハイブリッドの光学的性質
 3.3 シランカップリング処理によるシリカの微分散化

第6節 ポリイミドフィルム基板を用いたフレキシブル液晶ディスプレイの開発
1.情報化社会の進展とディスプレイの役割
2.フレキシブルディスプレイの用途拡大
3.液晶方式の特質
4.フレキシブル液晶の基本構成
5.高分子壁スペーサの形成
6.プラスチック基板に求められる条件
7.超柔軟デバイスの作製
8.次世代の作製工程に向けて

第7節 放射光によるポリイミド薄膜表面の構造解析
1.ラビング処理したポリイミド薄膜表面の構造解析
 1.1 GIXDによるポリイミド薄膜の配向解析
 1.2 NEXAFSによるポリイミド薄膜の配向解析
2.垂直配向膜表面界面の構造解析
 2.1 垂直配向膜表面の構造解析
 2.2 垂直配向膜上の液晶分子の配向解析
3.ポリイミド膜の反応解析・組成分析

 

◇第3章 ポリイミドの低誘電損失化と電子回路基板、電子デバイスへの応用◇

第1節 5G、ミリ波に対応する低誘電ポリイミドの設計と応用
1.誘電特性と伝送損失の関係
2.有機高分子の誘電特性
3.ポリイミドの低誘電損失化
4.応用展開

第2節 マテリアルズインフォマティクスを活用したポリイミドの低誘電率、低誘電正接化
1.誘電率、誘電正接の計算技術
 1.1 電子分極由来の誘電率の計算技術に関する検討
 1.2 誘電率、誘電正接の分子動力学計算技術に関する検討
2.マテリアルズインフォマティクスへの展開
 2.1 機械学習の事例1
 2.2 機械学習の事例2
 2.3 その他の機械学習に関連する取り組みトピックス

第3節 高耐熱・低CTEポリイミドフィルムの特性とその応用   
1.ポリイミド
2.XENOMAXRの特性
 2.1 CTE:線膨張係数
 2.2 粘弾性特性
 2.3 機械特性、熱収縮率、電気特性
 2.4 耐薬品性
 2.5 難燃性
3.XENOMAXRの実装回路基板への応用
 3.1 半導体パッケージ用サブストレート
 3.2 三次元実装パッケージ
4.XENOMAXRのフレキシブルデバイスへの応用
 4.1 フレキシブル・ディスプレイ用基板への要求特性
 4.2 バックパネル用フィルム基板の要求特性を満たすための技術課題
 4.3 フレキシブル・ディスプレイ用バックパネルの製造における課題
 4.4 コーティング−デボンディング法
 4.5 ボンディング−デボンディング法
5.XENOMAXRの高周波回路基板への応用
 5.1 高周波回路基板への要求特性
 5.2 ポリイミドの誘電特性
  5.2.1 高周波回路基板材料としてのポリイミド
  5.2.2 ポリイミドの吸湿率低減
  5.2.3 機能分離による高周波回路基板材料へのアプローチ
 5.3 ポリイミドフィルムとフッ素樹脂の複合基板

第4節 高周波フレキシブル基板向け低誘電ポリイミド接着剤の物性と伝送損失評価
1.樹脂設計
2.樹脂特性
3.FPC向け接着剤特性
 3.1 用途例(高速伝送FPC用FCCL)
 3.2 用途例(低誘電ボンディングシート)
 3.3 用途例(リジッド基板用銅箔プライマー)

第5節 5G用プリント配線板の分析・評価技術
1.プリント配線板の要求特性
2.低伝送損失
 2.1 伝送損失
 2.2 導体損失
 2.3 誘電損失
3.高放熱化
4.プリント配線板向け材料の分析・評価技術
 4.1 銅箔の分析事例
 4.2 基材樹脂(ポリイミドフィルム)の分析事例
 4.3 基材(エポキシ)樹脂の分析事例
5.プリント配線板の分析・評価技術

第6節 多層カーボンナノチューブ/ポリイミド複合電極を用いた超高速応答ポリイミド湿度センサ
1.容量型湿度センサ
2.高速応答する容量型湿度センサの開発

第7節 ポリイミドフィルムを基板とするワイヤレス温度センサの開発
1.ワイヤレス温度センサの動作原理
 1.1 等価回路モデル
 1.2 センサの動作原理
2.センサの試作
 2.1 キャパシタおよびコイルの設計
 2.2 センサ試作プロセス
3.センサの性能評価
 3.1 定常温度場での評価
 3.2 可視化エンジンを用いたデモンストレーション

第8節 ポリイミドフィルム上へのMEMSセンサの作製
1.ポリイミドフィルム製熱式センサ
 1.1 流量センサ構造
 1.2 流量センサ作製プロセス
 1.3 大規模空調システム
 1.4 点滴チューブシステム
 1.5 呼吸計測システム
  1.5.1 バイタル計測システム
  1.5.2 気管内挿管チューブ計測
  1.5.3 生体内極限計測
2.銅張積層板を用いた集積化熱式MEMSセンサ

第9節 ポリイミド薄膜ダイアフラムの加工法とMEMSアクチュエータへの応用
1.PIの材料特性
2.薄膜の加工法
3.DRIEによるダイアフラム膜の加工
4.アクチュエータとしての評価
 4.1 空気圧による駆動
 4.2 通電加熱による駆動
 4.3 封止した材料の相変化熱膨張による駆動
5.その他(ポリイミド膜とパリレン膜の比較)

 

◇第4章 ポリイミドの表面改質と配線形成、接着性向上◇

第1節 ポリイミドの表面処理、改質技術
1.種々のPIの表面処理、表面改質
 1.1 湿式法による表面処理
 1.2 乾式法による表面処理
  1.2.1 イオンを用いた表面改質
  1.2.2 光を用いた表面改質
  1.2.3 プラズマを用いた表面改質
  1.2.4 活性酸素種を用いた表面改質
 1.3 表面改質を応用した事例紹介

第2節 ポリイミドフィルムの表面状態と接着性
1.コロナ処理法
2.グラフト化
3.シランカップリング剤処理

第3節 分子接合技術によるポリイミドフィルム上へのダイレクトメタライジング
1.分子接合技術の概要
2.フレキシブルプリント配線板(FPC)への応用
3.レジストを使わないダイレクトパターン形成
4.パラジウム触媒を使わないスプレーめっき

第4節 光照射を利用したポリイミド表面への大気中機能性薄膜形成技術
1.ガスバリア性能付与技術
 1.1 ガスバリア膜形成プロセス
 1.2 光照射膜の性質
 1.3 ガスバリア特性
2.銅配線形成技術
 2.1 ポリイミドフィルム上へのCu配線形成プロセスと析出膜の性質
 2.2 レーザ照射とマイクロコンタクトプリンティング(μ-CP)を用いた大気中銅微細配線形成法

第5節 ナノインプリント技術を利用した銅/ポリイミド積層配線の作製技術
1.ポリイミドのナノインプリント技術
 1.1 ポリイミドの低温微細成形プロセス
 1.2 成形例と応用例
 1.3 ナノパターンの成形例
2.実装配線パターンへの応用
 2.1 多段構造のモールド作製
 2.2 銅/ポリイミド積層配線への試作

第6節 ポリイミドの気相堆積重合技術と次世代半導体3D-IC/TSVへの応用
1.実験方法
2.ポリイミドの成膜と構造解析
3.VDPポリイミドの段差被覆率
4.熱機械的特性
5.電気的特性評価
6.接着性

第7節 ポリイミドフィルム-チタン板の接着強度向上と表面改質技術
1.ポリイミドフィルムの表面改質
 1.1 高分子材料の表面改質
 1.2 無機層形成のためのポリイミドフィルムの表面改質
  1.2.1 表面選択的加水分解によるポリイミドフィルムの改質と無機層複合化
  1.2.2 異種高分子の物理的固定化によるポリイミドフィルムの改質と無機層複合化
2.ポリイミドフィルムとチタン板との接着
 2.1 チタン板の表面改質
 2.2 表面修飾したポリイミドフィルムと表面修飾チタン板の接着
 2.3 未処理ポリイミドフィルムと表面修飾チタン板の接着

第8節 大気圧プラズマを用いたポリイミドフィルムの親水化処理
1.プラズマによる表面親水化
2.親水性の評価法
3.表面処理のための大気圧低温プラズマの生成法
 3.1 リモート処理とダイレクト処理
 3.2 誘電体バリア放電
 3.3 ジェット型マルチガスプラズマ
 3.4 シャワーヘッド型マルチガスプラズマ
 3.5 誘電体バリア放電処理装置
4.大気圧低温プラズマを用いたポリイミドフィルムの親水化処理
 4.1 ジェット型マルチガスプラズマによるリモート処理
 4.2 シャワーヘッド型マルチガスプラズマによるリモート処理
 4.3 誘電体バリア放電によるポリイミドフィルムのダイレクト処理
 4.4 各大気圧プラズマ処理法の処理速度比較
 4.5 窒素プラズマ処理による親水化効果の持続時間

第9節 ポリイミドへの光照射による表面濡れ性制御とフレキシブルエレクトロニクスへの応用
1.光照射濡れ性制御ポリイミドの合成と物性評価
2.光酸化反応に基づく光照射濡れ性制御ポリイミド
3.光反応性の官能基を有する紫外線照射濡れ性制御ポリイミド
4.光照射による表面濡れ性の可逆的制御
5.プリンテッドエレクトロニクスへの応用
6.各種の表面分析

 

◇第5章 ポリイミドの高熱伝導、絶縁材料への応用技術◇

第1節 高熱伝導グラファイトシートおよび高熱輸送グラファイト材の特性と応用
1.高熱伝導グラファイトシート
 1.1 高熱伝導グラファイトシートの主な特徴
 1.2 高熱伝導グラファイトシートの作製方法と物性
 1.3 高熱伝導グラファイトシートの放熱性
 1.4 高熱伝導グラファイトシートの柔軟性
 1.5 高熱伝導グラファイトシート複合品
 1.6 高熱伝導グラファイトシート複合品の使用例
2.高熱輸送グラファイト材
 2.1 グラファイトシート積層体
 2.2 グラファイトシートサーマルストラップ
 2.3 グラファイトシートラジエーター
 2.4 グラファイトプレート

第2節 ポリイミドナノコンポジットのフィラー充填率と空間分布の評価と絶縁材料特性
1.SEM像・SEM-EDX測定からのナノフィラー添加率の推定
 1.1 2次元像からの3次元での添加率の推定
  1.1.1 立方結晶構造を例にとった解析
  1.1.2 多数の粒子を含む立方体を例にとった解析
 2.2 SEM-EDX測定を基にした添加率の推定
2.SEM-EDX測定からのナノフィラーの空間分布の推定
 2.1 ナノフィラーの空間分布の推定の機構
 2.2 ナノフィラーの空間分布の推定の具体例
 2.3 ナノフィラーの空間分布の推定にあたっての注意事項
3.ポリイミドナノコンポジットにおけるナノフィラーの空間分布と絶縁材料特性

第3節 車載用駆動モータコイルへの気泡ポリイミド皮膜の適用
1.絶縁皮膜設計の考え方
2.絶縁皮膜の低誘電率化
 2.1 低誘電率化の課題 
 2.2 気泡分散による皮膜の低誘電率化
3.気泡皮膜の最適設計
 3.1 気泡率
 3.2 気泡径
 3.3 気泡の均一分散性
4.気泡PI皮膜の絶縁特性

第4節 ゾル‐ゲル法によるポリイミド−シリカ複合体の作製とエナメル線絶縁層への応用
1.ポリイミドとゾルーゲル法
 1.1 ポリイミドの合成
 1.2 ゾル−ゲル法によるシリカの作製
2.ゾル−ゲル法によるポリイミド-シリカ複合体フィルムの作製
 2.1 ポリイミドとシリカが化学結合した複合体フィルムの作製
 2.2 ポリイミドとシリカが化学結合した複合材料の性質
3.ポリイミド絶縁エナメル線の作製
 3.1 ポリイミド-シリカ絶縁エナメル線の作製
 3.2 エナメル線の耐熱−絶縁特性
 3.3 シリカ層の形成メカニズム
 3.4 ポリイミド絶縁エナメル線とポリイミド-シリカ絶縁エナメル線の性質

第5節 電着被覆における銅ポリアミドイミド界面の密着性改善
1.界面と密着度改善の指針
2.密着度の評価
 2.1 密着度評価の課題
 2.2 界面の破壊靭性値の評価
3.電着被覆における銅ポリアミドイミド界面の密着性改善
 3.1 サンプル作成
 3.2 界面の構造について
 3.3 密着度の評価結果
 3.4 考察

第6節 モータ巻線被覆用絶縁材料の絶縁性評価
1.モータ巻線被覆用絶縁材料
2.絶縁材料の高温・高電界領域における絶縁特性と空間電荷分布
 2.1 高温・高電界領域における絶縁材料中の伝導電流と導電率
 2.2 高温における空間電荷分布測定例
3.ポリイミド系材料に蓄積する空間電荷分布の基本的な特徴
 3.1 ポリイミドに蓄積する電荷分布と絶縁破壊
 3.2 ポリアミドイミドに蓄積する電荷分布と絶縁破壊
4.モータ巻線被覆材料としてのポリイミド系絶縁材料に蓄積する空間電荷とその影響
 4.1 矩形波電圧印加による空間電荷の蓄積
 4.2 空隙を介した電圧印加による空間電荷の蓄積と放電の発生

 

◇第6章 ポリイミドのエネルギーデバイス、化学プロセスへの応用技術◇

第1節 高容量シリコン系負極ポリイミドバインダーの開発と特性
1.シリコン系負極用バインダーに対する要求特性
2.シリコン系負極用高破断エネルギーポリイミドバインダー
 2.1 UPIAR-LB-1001の特性
  2.1.1 機械強度
  2.1.2 密着性・電解液耐性
  2.1.3 電解液耐性
 2.2 UPIAR-LB-1001をバインダーとして用いた高容量Si負極の電池特性
  2.2.1 電極作製
  2.2.2 電極評価
3.脱有機溶剤ポリイミドワニス
 3.1 水溶媒ワニス
  3.1.1 水溶媒ワニス製造方法
  3.1.2 UPIAR-NFの特徴
 3.2 UPIAR-NF-1001をバインダーとして用いた電極評価
  3.2.1 電極の作製
  3.2.2 電極評価
4.シリコン系負極用水溶媒バインダーUPIAR-LB-2001
 4.1 UPIAR-LB-2001の特徴
 4.2 UPIAR-LB-2001をバインダーとして用いた電極評価
  4.2.1 電極の作製
  4.2.2 電極評価

第2節 三次元規則配列多孔構造ポリイミドセパレータを用いたリチウム金属電池の開発
1.リチウムイオン電池用セパレータ
2.均一な細孔構造を有するセパレータの作製
3.リチウムイオン電池用セパレータとしての3DOMセパレータの特徴
4.リチウム金属負極
5.リチウム金属二次電池
6.3DOMセパレータの改良
7.今後の課題

第3節 ポリベンズイミダゾール被覆カーボンナノチューブをカソード極とするリチウム空気電池の作製と評価
1.PBI被覆SWCNT電極の作製
2.充放電特性の検証
3.充放電サイクル安定性の検証
4.メカニズムの考察
5.ポリベンズイミダゾール被覆法の意義
6.燃料電池電極触媒への応用展開

第4節 含窒素高分子の形態制御と炭素化による電極触媒の開発
1.鉄・窒素ドープカーボンによる酸素還元触媒作用
2.ポリイミド微粒子の作製と炭素化による4電子還元触媒の開発
 2.1 沈殿重合によるポリイミド微粒子の作製
 2.2 ポリイミド微粒子の熱処理と酸素還元触媒活性
3.ブロック共重合体の自己組織化を利用したメソポーラスカーボンの合成と2電子還元触媒の開発
 3.1 ハードテンプレート法
 3.2 ソフトテンプレート法
 3.3 酸素の2電子還元による過酸化水素の生成

第5節 ポリイミド複合膜の作製とガス透過分離性能
1.ガス分離膜
 1.1 高分子膜のガス透過
 1.2 ガス透過の基礎
 1.3 ガス分離膜の現状
2.高分子膜に無機粒子を分散したMixed Matrix Membrane(MMM)
 2.1 MMMの考え方
 2.2 理想的なMMMの性能の予測値
 2.3 粒子とマトリックスの界面の影響
3.ポリイミドをマトリクスとするMMMの例
 3.1 MMMの作製法
 3.2 SAPO-34粒子を分散したMMM
 3.3 高性能MMMの例

第6節 ポリイミド基板上への選択的金属有機構造体の形成技術
1.MOF/ポリイミド混合マトリクス膜
2.金属イオンドープポリイミド基板を用いた選択的MOF形成
3.高分子基板上でのMOF形態制御
4.高分子基板上でのMOF位置選択的形成
5.ポリイミドがMOFの性能に及ぼす影響

第7節 クロマトグラフィー分析における分離・抽出媒体としてのポリイミドの応用
1.試料前処理媒体としてのポリイミドの応用
 1.1 VOCsに対するポリイミドの吸着性能
 1.2 ポリイミド微粒子を用いたVOCsの濃縮
2.GC固定相としてのポリイミドの応用
 2.1 直鎖アルカン類に対する分離選択性
 2.2 極性化合物に対する保持挙動
 2.3 温度プログラム分離への応用
3.LC固定相としてポリイミドの応用
 3.1 多環芳香族化合物に対する保持挙動
 3.2 ポリイミド微粒子の分子形状認識能
 3.3 測定温度に対する保持挙動の変化

 

◇第7章 ポリイミドの航空宇宙、構造部材への応用技術 ◇

第1節 高耐熱性ポリイミド樹脂/炭素繊維複合材料の開発動向
1.熱硬化性ポリイミドCFRP
 1.1 熱硬化性ポリイミド樹脂の分子設計
 1.2 熱硬化性ポリイミドCFRPの基盤的材料:PMR-15
 1.3 反応性末端剤PEPAの適用:PETI-5
 1.4 剛直かつ非対称な主鎖骨格:TriA-PI
 1.5 優れた長期熱安定性:PETI-340M 4)
 1.6 無水ピロメリット酸でも成形可能に:TriA-X
  1.6.1 溶液プリプレグ:成形中の水の発生をなくす
  1.6.2 薄層ドライプリプレグ:揮発分のないプリプレグ
 1.7 海外のポリイミドCFRP
  1.7.1 AFR-PE-4およびRM-1100(Renegade社)
2.熱可塑性ポリイミドCFRP
 2.1 熱可塑性CFRPの特徴とTgの上限
 2.2 オーラムR
 2.3 サープリムR

第2節 熱可塑性ポリイミドの特性とCFRTPプリプレグへの応用
1.熱可塑性ポリイミド「オーラムR」の概要
2.熱可塑性ポリイミド事業開発の背景
3.熱可塑性ポリイミドの分子設計
4.熱可塑性ポリイミド「オーラムR」の特長
5.製品の用途展開例及び主要銘柄の物性
6.熱可塑性複合材料(CFRTP)での検討事例
7.今後の展開

第3節 炭素繊維強化ポリイミド複合材料の接着強度に及ぼす真空紫外光照射の効果
1.ポリイミドの表面処理
2.真空紫外光照射処理
3.真空紫外光照射が接着強度に与える影響
 3.1 検討材料
 3.2 検討した表面処理条件
 3.3 真空紫外光の照射距離と光量値の関係
 3.4 せん断接着試験の結果
 3.5 破断面
4.真空紫外光照射後のポリイミド界面の表面分析
 4.1 X線電子分光法

第4節 耐原子状酸素コーティングを施したポリイミドCFRPの超高速破壊挙動
1.基本特性(コーティングなしの結果)
2.コーティング厚さの影響
3.電子線照射の影響

第5節 アコースティック・エミッションを利用した大面積宇宙ダストセンサーの開発
1.大面積ダストセンサーについて
 1.1 マイクロメテオロイドとは
 1.2 微小デブリ
 1.3 大面積ダストセンサーの開発
2.アコースティック・エミッション波を利用したダスト粒子の検出
 2.1 アコースティック・エミッションとは
 2.2 アコースティック・エミッションを利用したダスト粒子の検出原理
  2.2.1 ダスト粒子衝突
  2.1.2 衝撃圧力、アコースティック・エミッション
  2.1.3 フィルム面内のAE波の伝播
  2.1.4 PIフィルムからPE素子への透過率
  2.1.5 電気信号への変換
3.AE波を利用したダストセンサーの開発
 3.1 材料
 3.2 エンジニアリングモデル
 3.3 感度測定
 3.4 衝突位置同定
 3.5 AE波速度および減衰係数
 3.6 静電加速器による感度測定
 3.7 衝突AE波を利用したダストセンサーを搭載した超小型衛星ASTERISC

第6節 ポリイミドフィルムの接着技術によるソフトアクチュエータの開発
1.研究背景
 1.1 ソフトアクチュエータ
 1.2 極限環境とソフトアクチュエータ用材料
2.ポリイミドフィルム接着と気室の実現
 2.1 ポリイミドフィルムの接着技術
 2.2 ポリイミドフィルム製気室の特徴
 2.3 ポリイミドフィルム製蛇腹アクチュエータ
3.ポリイミドフィルムの成型とアクチュエータへの応用
 3.1 加熱絞り加工によるアクチュエータの実現
 3.2 熱間圧空成型法
 3.3 成型技術と接着技術の組み合わせによる設計の簡略化
 3.4 ポリイミドフィルムに対する成型加工の課題
4.極限環境用アクチュエータへの応用から見た樹脂に求める特性

 

ポリイミド 低誘電 書籍