電子材料・機能性材料

エポキシ樹脂

エポキシ樹脂は様々な素材に対して高い接着力を有し、電気絶縁性、耐熱性、機械的強度、耐溶剤性などに優れるため、電気・電子分野では実装用を中心に半導体封止樹脂、プリント基板用樹脂、導電性接着剤、LED封止樹脂など様々な用途に使用されています。また、フィラーが配合されることも多く、その形状、分散状態は物性に影響を与えます。さらに加水分解性塩素は長期絶縁特性の観点から問題となるためその存在量を把握しておく必要があります。難燃性を付与するための難燃剤、応力緩和のための低応力化剤も目的に応じて配合されます。

分析メニュー

対象 分析項目 分析項目の詳細 手法
未硬化物 有機組成   FT-IR、NMR、GPC分取、MSなど
分子量分布   GPC
硬化機構   熱走査FT-IR、熱走査Raman、DSC、(液体)粘弾性
フィラーの定性・定量   蛍光X線、ICP、原子吸光、X線回折
表面物性   表面張力、接触角
エポキシ当量   滴定
残留塩素   IC
硬化物 有機組成   固体NMR、熱分解GC/MS、FT-IR、CHN分析
機械特性   強度試験、疲労試験、硬さ試験
電気特性   電気抵抗、誘電率
フィラーの定性・定量   蛍光X線、ICP、原子吸光
熱特性・熱分析 熱膨張率 TMA、レーザ干渉法
硬化度、ガラス転移温度 DSC、温度変調DSC
軟化温度 nano-TA
熱伝導率 フラッシュ法
比熱 DSC
密度 アルキメデス、気体置換
熱衝撃 熱衝撃試験
発生ガス   TG-MS、P&T-GC/MS
フィラーの形態 形状 粒径分布 SEM、TEM
フィラーの分散状態   SEM
不純物   ICP-MS
環境負荷物質 PBB、PBDE 臭素元素として分析
吸水性   非定常ステップ状吸水法

ポリイミド

ポリイミドは高耐熱性、摺動特性があり、電子材料用途としては主にフレキシブルプリント基板、TABテープなどに使用されています。ポリイミドの前駆体はポリアミック酸であり、その共重合組成、分子量およびイミド結合への閉環反応時の反応機構や発生ガスは特性を決定するうえで重要です。また、絶縁性の観点からイオン性の不純物も把握しておく必要があります。銅張ポリイミドフィルムでは接着界面が重要であり、接着状態を調べるためには形態観察が必要です。

分析メニュー

対象 分析項目 分析項目の詳細 手法
ポリアミック酸 有機組成   FT-IR、NMR、加水分解+誘導体化+GC/MS、熱分解GC/MS
分子量分布   GPC
反応機構   熱走査FT-IR
残留塩素   イオンクロマト
ポリイミド 有機組成   固体NMR、FT-IR、CHN分析、加水分解+誘導体化+GC/MS、熱分解GC/MS
構造解析 イミド化率、劣化構造
配向
FT-IR、固体NMR、Raman
X線回折
機械特性   強度試験、疲労試験、硬さ試験、ナノインデンテーション
電気特性   電気抵抗、誘電率
熱特性・熱分析 熱膨張率 TMA、レーザ干渉法
熱伝導率 レーザフラッシュ法、光交流法
比熱 DSC
密度 アルキメデス、気体置換
熱衝撃 熱衝撃試験
発生ガス   TPD-MS、P&T-GC/MS
不純物   蛍光X線、ICP、ICP-MS
イオン性不純物   イオンクロマト
異物分析   顕微FT-IR、顕微Raman、TOF-SIMS、SEM、TEM
環境負荷物質 PBB、PBDE 臭素元素として分析
Cuとの界面状態   TEM、FT-IR、密着力測定、SIMS、XPS
吸水特性 湿度膨脹 TMA
吸水量 TPD-MS

アクリル樹脂

アクリル樹脂は透明性と耐候性に優れ、レジスト材料、粘着材・接着剤、コーティング材から光学材料、成型品まで幅広く用いられています。モノマーの種類、分子量、グラフト構造、反応性官能基の量、重合方法が目的に応じて様々に選択可能であり、そのことが多用途への展開を可能にしています。重合方法に関して光重合開始剤を用いた紫外線硬化樹脂としての用途はフォトリソグラフィー、コーティング材料として最も技術開発が進んでいる分野です。

分析メニュー

対象 分析項目 分析項目の詳細 手法
モノマー 反応解析 重合熱 熱量計、光反応熱量計
重合機構 熱走査FT-IR
不純物   GC/MS、LC/MS
  ICP-AES、ICP-MS、AAS
蒸気圧   静止法
エマルジョン 有機組成 ポリマー組成 固体NMR、FT-IR、CHN分析、熱分解GC/MS、NMR
界面活性剤 FT-IR、CHN分析、NMR
分子量分布   GPC
粒径分布   光散乱・遮断法、光回折・散乱法、動的光散乱法、TEM
界面張力   リング法
溶液 有機組成   FT-IR、CHN分析、熱分解GC/MS、NMR
粘度   各種粘度計
不純物   ICP-AES、ICP-MS、AAS
固形物 有機組成   固体NMR、FT-IR、CHN分析、熱分解GC/MS、NMR
厚さ方向分析 斜め切削+FT-IR・TOF-SIMS・XPS
分子量分布   GPC
構造解析 共重合組成 FT-IR、NMR
連鎖分布 NMR、HPLC
立体規則性 NMR
光学特性 屈折率 アッベ法
旋光度  
光弾性  
透過率、反射率 紫外・可視・赤外分光分析
酸価、水酸基価   電位差滴定法、誘導体化+NMR
機械特性   強度試験、疲労試験、硬さ試験、ナノインデンテーション
電気特性   電気抵抗、誘電率
熱特性・熱分析 熱膨張率 TMA、レーザ干渉法
熱伝導率 レーザフラッシュ法、光交流法
比熱 DSC
密度 アルキメデス、気体置換
熱衝撃 熱衝撃試験
発生ガス   TPD-MS、P&T-GC/MS
不純物   蛍光X線、ICP、ICP-MS
吸水特性 湿度膨脹 TMA
吸水量 TPD-MS
相分離構造   SEM、TEM、AFM
フィラーの分散状態・ 形態観察   TEM、SEM
異物分析   顕微FT-IR、顕微Raman、TOF-SIMS、SEM、TEM
環境負荷物質 PBB、PBDE 臭素元素として分析

ポリエステル

ポリエステルは飽和ポリエステルと不飽和ポリエステルに大別することができますが、飽和ポリエステルはフィルム、電子部品、家電の塗装などに使用され、特にフィルムは磁気記録媒体、絶縁材、コンデンサー、反射防止などが主な用途になります。一方、不飽和ポリエステルはGFRPとして使用されることが多く、一般的に成型品に加工されます。全芳香族ポリエステルは高耐熱性と良好な成形性を有するため、鉛フリーハンダを用いた表面実装対応の電子部品などに多用されています。

分析メニュー

対象 分析項目 分析項目の詳細 手法
飽和ポリエステル 共重合組成   FT-IR、 NMR、加水分解+誘導体化+GC/MS、熱分解GC/MS
分子量分布   GPC
配向性   X線回折、偏光Raman、光学二色性、固体NMR、複屈折
結晶化度   密度、X線回折、DSC
ガス透過性(バリア性) 透過率 差圧式定常法
拡散係数 非定常ステップ法
重合触媒   ICP-AES、蛍光X線
機械特性   強度試験、硬さ試験、ナノインデンテーション
電気特性   電気抵抗、誘電率
熱特性・熱分析 熱膨張率 TMA、レーザ干渉法
熱伝導率 レーザフラッシュ法、光交流法
比熱、転移現象 DSC、微小部熱分析
密度 アルキメデス、気体置換
熱衝撃 熱衝撃試験
発生ガス   TPD-MS、P&T-GC/MS
表面分析 官能基、元素 XPS、TOF-SIMS、FT-IR(ATR)、EPMA
表面形状 AFM、表面粗さ
積層構造   SEM、TEM
オリゴマー定量   HPLC
添加剤分析   LC/UV、GC/MS、LC/MS、GPC分取、分取物のFT-IR、NMR、MS
異物分析   顕微FT-IR、顕微Raman、TOF-SIMS、SEM、TEM
不純物分析   ICP-MS
環境負荷物質 PBB、PBDE 臭素元素として分析
PFOS、PFOA LC/MS/MS
アルデヒド HPLC
不飽和ポリエステル(FRP、架橋体) 共重合組成   固体NMR、FT-IR、CHN分析、加水分解+誘導体化+GC/MS、熱分解GC/MS
構造解析 架橋構造 FT-IR、固体NMR、Raman
X線回折、
機械特性   強度試験、疲労試験、硬さ試験、ナノインデンテーション
電気特性   電気抵抗、誘電率
熱特性・熱分析 熱膨張率 TMA、レーザ干渉法
熱伝導率 レーザフラッシュ法、光交流法
比熱、転移現象 DSC、微小部熱分析
密度 アルキメデス、気体置換
熱衝撃 熱衝撃試験
発生ガス   TPD-MS、P&T-GC/MS
フィラーの種類   蛍光X線、顕微FT-IR、X線回折
フィラー含有量   TG、蛍光X線
フィラー界面 樹脂とフィラーの界面 TEM、SEM
添加剤分析   LC/UV、GC/MS、LC/MS、GPC分取、分取物のFT-IR、NMR、MS
異物分析   顕微FT-IR、顕微Raman、TOF-SIMS、SEM、TEM
環境負荷物質 PBB、PBDE 臭素元素として分析
PFOS、PFOA LC/MS/MS

シリコーン樹脂

シリコーン樹脂は絶縁性、耐熱性、難燃性、安全性に優れ、オイル、エマルジョン、ゴムなど様々な形状で使用されています。一般的にはジメチルシロキサン単位が最も使用されており、側鎖や末端に反応性官能基を導入することにより構造を制御することが可能なため、特異な物性を得ることができます。また、シランカップリング剤は無機物と有機物の接着性向上に不可欠なシラン化合物であり、フィラー含有率の高いエポキシ樹脂などとともに用いられます。

分析メニュー

対象 分析項目 分析項目の詳細 手法
シランカップリング剤 組成   GC/MS、NMR
反応解析   NMR
重合機構 熱走査FT-IR
エマルジョン 有機組成 ポリマー組成 固体NMR、FT-IR、CHN分析、熱分解GC/MS、NMR
界面活性剤 FT-IR、CHN分析、NMR
分子量分布   GPC
粒径分布   光散乱・遮断法、光回折・散乱法、動的光散乱法、TEM
界面張力   リング法
オイル 有機組成   FT-IR、蛍光X線、熱分解GC/MS、NMR
構造解析 共重合組成 FT-IR、NMR
粘度   各種粘度計
熱特性・熱分析 比熱 DSC
密度 ピクノメーター
不純物   ICP-AES、ICP-MS、AAS
発生ガス   P&T-GC/MS
分子量分布   GPC
固形物 有機組成   固体NMR、FT-IR、CHN分析、熱分解GC/MS、NMR
厚さ方向分析 斜め切削+FT-IR・TOF-SIMS・XPS
分子量分布   GPC
構造解析 共重合組成 FT-IR、NMR
連鎖分布 NMR、HPLC
機械特性   強度試験、疲労試験、硬さ試験、ナノインデンテーション
電気特性   電気抵抗、誘電率
熱特性・熱分析 熱膨張率 TMA、レーザ干渉法
熱伝導率 レーザフラッシュ法、光交流法
比熱 DSC
密度 アルキメデス、気体置換
熱衝撃 熱衝撃試験
発生ガス   TPD-MS、TG-MS、P&T-GC/MS
不純物   蛍光X線、ICP、ICP-MS
相分離構造   SEM、TEM、AFM
フィラーの分散状態・ 形態観察   TEM、SEM
異物分析   顕微FT-IR、顕微Raman、TOF-SIMS、SEM、TEM

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