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[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


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~
なぜポリイミドが様々な製品へ使用されているのか・・・
なぜポリイミドが優れた物理特性や化学特性を持っているのか・・・

その疑問を紐解くにはポリイミド固有の構造を理解することが重要となる!
ポリイミドの構造と物性の関係性がわかることで高性能化・機能化への設計指針が見えてくる!

ポリイミドの基礎的な知識から応用まで経験豊富な講師が余すところなく解説しました
初学者の方でも既にポリイミドを扱っている方でも必読の一冊です!


 【目次抜粋】
   第1編 ポリイミドの基礎                 第2編 ポリイミドの応用と製品設計
 
    第1章 ポリイミド序論                  第6章 ポリイミドの加工性
    第2章 ポリイミドを特徴づける構造            第7章 宇宙用ポリイミド材料
    第3章 ポリイミドの合成                 第8章 ポリイミド熱制御材料
    第4章 製品に用いられている代表的なモノマー       第9章 低誘電率ポリイミド
    第5章 ポリイミドの主要特性                第10章 透明ポリイミド
                                第11章 液晶配向膜

〇初学者から中堅者にもオススメ!
 しっかりとそして丁寧に基礎から解説しますので、初学者でも安心
 また既にポリイミドに携わる方の復習としても最適な内容です

〇高性能化、機能化に向けたポイントとは・・・
 イミド環構造 VS 高分子の剛直性 VS CT錯体化 3つの要素と物性の関係性
 目的のポリイミドを合成するためのポリイミド構造設計の本質

〇豊富な実験データを交えてわかりやすく解説!

〇製品応用への考え方、求められる要素技術・物性とは・・・
 ◆可溶性・熱可塑性・熱硬化性などの加工性を付与
 ◆宇宙環境下における耐宇宙線に要求される特性
 ◆断熱性や高熱伝性などの熱制御材料としてのポリイミド設計
 ◆5G対応材料としても注目を集める低誘電率ポリイミド
 ◆耐熱性や屈折率の制御による透明ポリイミドの開発
 ◆液晶配向膜などに用いる配向性の付与やメカニズム

発    刊    日 2020年12月25日 発刊予定
体          裁 B5判並製本  約300頁
価 格 ( 税込 )  66,000円 
 定価:本体60,000円+税6,000円

 早割価格(発刊日まで):58,080円
 定価:本体52,800円+税5,280円

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発         行 サイエンス&テクノロジー(株)
送料無料
I S B Nコード 978-4-86428-236-9
C  コ   ー   ド C3058


著者

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)


趣旨

【書籍推薦文を頂戴致しました】
東京工業大学 名誉教授 上田 充 様より

 ポリイミドはスーパーエンジニアリングプラスチックの中で最高の耐熱性を有し、耐熱フィルム、保護膜、フレキシブルプリント基板、液晶配向膜など電子材料やデイスプレ材料として広く用いられ、今後も携帯電話、デイスプレイ、リチウムイオン電池等へ、その機能性を高めたポリイミド材料の展開が期待されている。本書は「企業技術者のためのポリイミド 高性能化・機能化設計」と題してポリイミドの基礎からその応用製品にまで解説している。
 具体的には、まず“ポリイミドとは”から始まり、ポリイミドを特徴づける構造や開発の歴史的経緯ついて説明している。次に、各種のポリイミドの合成法とモノマーのテトラカルボン酸やジアミンの紹介とその合成法、ポリイミドの構造と物性の関係、加工方法について豊富なデータを示しながら分かり易く解説している。後半では、ポリイミドをいかに高性能化するか、多くの事例を示しながら、その熱的性質、力学的性質の基本的な意味とその発現の要因を紹介している。更に、機能化の分子設計では、ポリイミドを用いた熱制御材料、電子材料、デイスプレイ材料、ガス分離膜などを取り上げ、その材料としての重要性を示しながら、これら機能発現の分子設計法を具体例で示している。この章を通じて機能化の方法を学習し、同時に企業の開発研究者が実用化の考え方を学べる構成になっている。更に、多くのコラムを通じて、専門用語の解説を行い、読者の内容の理解を助けている。これにとどまらず、コラムでは、“セレンディピティ”や“分類すること”“製造コスト”などの記事で企業の開発研究者の仕事に対する基本的姿勢のあり方まで言及している。

 著者は長年、企業で研究開発に携わり、幾つかの製品を市場に出した実績を有している。これまでに培ったこれら高分子材料に関する広範な知識、経験そして知恵を基に、思い入れの大きくかつ工業的に重要なポリイミドに着目し、本書を執筆している。この書はポリイミドの専門書であり、企業の研究開発者、技術者のみならず高分子材料を学習中の学生にとってもポリイミド全般を理解するために最適であると同時に研究開発に取り組む姿勢も教示してくれている。ポリイミドに対する著者の大変な情熱を感じる本であり、是非手に取り、熟読してほしい。本書が多くの方に活用されることを祈って、ここに推薦します。

[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

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第1編 ポリイミドの基礎

第1章 ポリイミド序論
 1.1 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
 1.2 ポリイミドの分類   
  1.2.1 化学構造から 
  1.2.2 ビジネスからみたポリイミドの製品形態

第2章 ポリイミドを特徴づける構造
 2.1 イミド基構造 
  2.1.1 イミド基の特長
  2.1.2 イミド基濃度 
 2.2 剛直性構造
 2.3 分子内・分子間相互作用:CT錯体

第3章 ポリイミドの合成
 3.1 ポリイミドの重合反応
  3.1.1 ジエステルカルボン酸、およびその誘導体から
   3.1.1.1 ジエステルジカルボン酸とジアミンの溶融重縮合(1段重合) 
   3.1.1.2 ジエステルジカルボン酸クロリドとジアミンの溶液重縮合(2段重合)
  3.1.2 テトラカルボン酸2無水物から 
   3.1.2.1 テトラカルボン酸2無水物とジアミンからの低温溶液重縮合(2段重合)
   3.1.2.2 テトラカルボン酸2無水物とジアミンの高温溶液重縮合(1段重合)
   3.1.2.3 テトラカルボン酸2無水物とジイソシアナートの高温溶液重縮合(1段重合
   3.1.2.4 テトラカルボン酸2無水物とN-シリル化ジアミンの低温溶液重縮合(2段重合)
   3.1.2.4 ポリイソイミド経由(2段重合)
   3.1.2.5 蒸着(気相)重合(1段重合)
  3.1.3 イミド基が関与しないポリイミド合成
   3.1.3.1 芳香族ジニトロ化合物へのビスフェノラートの求核置換によるポリエーテルイミドの合成(一段重合)
   3.1.3.2 アミンのビスマレイミドの求核付加(マイケル付加)反応
 3.2 イミド化反応
  3.2.1 熱イミド化 
  3.2.2 化学イミド化

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

第5章 ポリイミドの主要特性 
 5.1 熱的性質
  5.1.1 ガラス転移温度
  5.1.2 熱分解温度
  5.1.3 熱線膨張係数
 5.2  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6章 ポリイミドの加工性
 6.1 可溶性
 6.2 熱可塑性
 6.3 熱硬化型ポリイミド
  6.3.1 マレイミド型:ビスマレイミドへのジアミンのマイケル付加反応
  6.3.2 PMR (in situ Polymerization of Monomer Reactant)
  6.3.3 熱硬化ポリイミドの開発技術


第7章 宇宙用ポリイミド材料
 7.1 ML膜(熱制御ポリイミド4
 7.2 宇宙帆船“IKAROS”(熱可塑性ポリイミド)
 7.3 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
 8.1 多孔化による断熱材
 8.2 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
 9.1 フッ素高含量置換基の導入
 9.2 整列しにくい構造の導入
 9.3 嵩高い置換芳香族構造の導入
 9.4 嵩高い脂環族構造の導入
 9.5 ナノ空孔化

第10章 透明ポリイミド
 10.1 透明化設計
 10.2 屈折率の制御
 10.3 OLED用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 
 11.1 液晶配向膜とは
 11.2 液晶配向膜の基本特性
  11.2.1 配向能としてのプレチルト角
   11.2.1.1 ラビング工程
   11.2.1.2 ポリイミドとプレチルト角
  11.2.2 配向膜の電気的性質
   11.2.2.1 電圧保持率と残留DC電圧

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