【技術書籍】企業技術者のための ポリイミド　高性能化・機能化設計

～ポリイミド固有の構造と特性理解からの指針～

■ポリイミドの特徴、基本物性、合成方法、使用されるモノマーなど基礎知識を整理整頓！
　◆ポリイミドの物性を決定づけるイミド基構造・剛直性構造・CT錯体について解説
　◆目的のポリイミドを得るための最適な合成法
　◆現在入手可能な ”酸二無水物” と ”ジアミン” モノマーの物性比較！
　　∟各種モノマーの構造や融点から見る合成時に期待できる特性
　◆熱的性質・力学的性質をもたらす構造・官能基の影響とその序列
　　∟Tg（ガラス転移温度）、熱分解温度、熱線膨張係数
　　∟弾性率、強度、靭性

■ポリイミドの製品応用に向けたモノマーの選定ポイントと高性能化／機能化に向けた技術
　◆フィルムとしての加工性向上、剥離などを起こさないためには
　　∟溶解性を付与するためのモノマー選定、合成法
　　∟成形性・加工性向上に向けた熱可塑性ポリイミドの開発
　　∟温度変化による物性値（弾性率・Tg）の挙動変化

　◆FPR・CFRPなどの繊維複合材料に適した熱硬化性ポリイミド
　　∟溶解性に優れており、低粘度のモノマー選択
　　∟脱離成分がなく加工時に不良が起きないポリイミド設計

　◆熱制御材料（断熱性／高熱伝導性）ポリイミド
　　∟多孔化による断熱性の確保、発泡プロセス・反応機構
　　∟グラファイト化による高熱伝導・電気伝導性の発現、放熱部材としての事例

　◆5G対応材料としても注目を集める低誘電率ポリイミドの開発　　　
　　∟官能基へのフッ素原子の導入、吸水性の低減化
　　∟芳香環構造、脂環族構造によるイミド基濃度の制御
　　∟ナノ空孔（多孔）化による低誘電率化と耐久性のバランス
　　∟特許情報から見る５G対応ポリイミドの構造予測と特性値

　◆耐熱性や屈折率の制御による透明ポリイミドの開発
　　∟透明性と耐熱性・高強度の両面をもつポリイミドの開発
　　∟金属化合物とポリイミドのハイブリッド化
　　∟低CTEかつ屈曲性（耐折性）に向けたブロック共重合体の考え方

　◆液晶配向膜における表面状態とバルク性質、ラビング工程
　　∟代表的な液晶化合物とプレチルト角の関係性
　　∟液晶配向膜の電気的特性への要求：電圧保持率・残留DC電圧

後藤技術事務所　代表　後藤 幸平　氏
　
【専門】
　ポリイミドを含む芳香族系高分子の機能化設計
【経歴】
　1972年　日本合成ゴム（現JSR）入社
　　　　　　(東京研究所・四日市研究所・筑波研究所の主任研究員・主幹研究員を経て)
　2001年　リサーチフェロー　特別研究室室長
　2004年　フェロー
　2010年　同社退職
　2011年　技術事務所開設
【学位・資格など】
　1989年　工学博士
　1994年　技術士（化学部門）
　2000年　Chartered Chemist (Royal Society of Chemistry)
　2008年　高分子学会フェロー
　2008年　岩手大学客員教授
【受賞歴】
　(1) 1995年 市村産業功績賞 “低温処理型LCD用配向膜用ポリイミド”
　(2) 2002年 Photopolymer Science & Technology Award “低誘電率ポリイミド”
　(3) 2008年 高分子学会賞 (技術) “燃料電池用芳香族系高分子電解質膜”
　(4) 2008年 高分子学会フェロー “機能性高分子の創製による光・電子材料の産業発展に関する貢献”、
　(5) 2012年 Honorable Mention Poster Award @ Asia-Pacific Polyimides and
　　　　　　　High Performance Polymers Symposium　“透明ポリイミド
【著書】
　ポリイミド関係18冊を含め計28冊　（いずれも分担出版）

第１編 ポリイミドの基礎 

　第1章の序論では，ナイロンに始まる重縮合の歴史的な視点から，耐熱性高分子のポリイミドの開発の時代背景や開発経緯，特性の位置づけからも俯瞰的に理解できるようにした。第2章はポリイミドの固有構造と物性の関係の整理から，ポリイミドらしさを発現する特徴の理解を深め，この章以降のポリイミドの合成や第2編の応用と製品設計へと展開できる知識から知恵となるように解説した。さらに第3章でポリイミドの合成(重合からイミド化反応)の各合成法の特徴と選択の基準，第4章は展開可能なモノマー種とその構造からの特徴，第5章ではポリイミドの特長となる基本的特性の熱的性質(物理的耐熱性，化学的耐熱性，熱線膨張係数)や力学的性質を，構造との関係で解説した。

　第１章 ポリイミド序論
　　1. ポリイミドとは
　　2. 耐熱性高分子としてのポリイミドの位置づけと開発の歴史

　　3. ポリイミドの分類

　第２章 ポリイミドを特徴づける構造
　　1. イミド基構造
　　2. 剛直鎖構造
　　3. 分子内･分子間相互作用：CT錯体

　第３章 ポリイミドの合成
　　1. ポリイミドの重合反応

　　2. イミド化反応

　第４章 製品に用いられている代表的なモノマー
　　1. テトラカルボン酸二無水物
　　2. ジアミン 

　第５章 ポリイミドの主要特性 
　　1. 熱的性質
　　2. 力学的性質（弾性率・強度，靭性） 

第２編 ポリイミドの応用と製品設計 

　第2編の応用と製品設計は，実用化されているポリイミドの高性能化・機能化について，どのような考え方で高分子設計が行われているかを，基礎編のポリイミドらしさの構造と関連づけて理解できる6つの章で構成している。製品設計への応用として，可溶性，熱可塑性や熱硬化性の加工性を第6章，耐宇宙環境耐性が要求される宇宙用ポリイミド材料を第7章，断熱性の多孔材や高熱伝性のグラファイトなどのポリイミド熱制御材料を第8章，耐熱性電子材料で常に注目される低誘電率ポリイミドを第9章，寸法安定性を含む耐熱性と屈折率の制御の透明ポリイミドを第10章，脂環族系ポリイミド特有の用途の液晶配向膜を配向機構も含めて第11章からの構成とした。　（「はじめに」抜粋）

　第６章 ポリイミドの加工性
　　1. 可溶性
　　2. 熱可塑性
　　3. 熱硬化性ポリイミド

　第７章 宇宙用ポリイミド材料
　　1. MLI膜（熱制御ポリイミド，熱保護膜）
　　2. 宇宙帆船IKAROS（熱可塑ポリイミド）
　　3. 原子状酸素耐性ポリイミド

　第８章 ポリイミド熱制御材料
　　1. 多孔化による断熱材
　　2. グラファイト化による高熱伝導

　第９章 低誘電率ポリイミド
　　1. 低誘電率化への要求とポリイミドの高分子設計のアプローチ
　　2. フッ素高含量置換基の導入
　　3. 整列しにくい構造の導入
　　4. かさ高い置換芳香環構造の導入
　　5. かさ高い脂環族構造の導入
　　6. ナノ空孔体（nanofoam　pored　polyimide）

　第１０章 透明ポリイミド
　　1. ポリイミドの透明化設計
　　2. 屈折率の制御
　　3. 有機ELフレキシブルディスプレイ基板への応用

　第１１章 液晶配向膜　
　　1. 液晶配向膜とは
　　2. 液晶配向膜の基本特性

掲載しております目次は一部抜粋です。詳細目次・お申込みは

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