ポリイミドフィルムとは？耐熱温度・特徴・用途・種類をわかりやすく解説
公開日：2026/7/9
最終更新日：2026/7/9
ポリイミドフィルムとは？耐熱温度・特徴・用途・種類をわかりやすく解説
ポリイミドフィルムとは、高い耐熱性や電気絶縁性などを持つ高機能フィルムです。「PIフィルム」と呼ばれることもあり、電子部品、フレキシブル回路、電気絶縁材料、高温環境で使用される部材など、幅広い分野で利用されています。ポリイミドは分子鎖中にイミド環を含む高分子化合物で、工業用途では芳香族ポリイミドが広く利用されています。
一方で、
・ポリイミドフィルムの耐熱温度は何℃なのか
・PETフィルムやPENフィルムと何が違うのか
・PIフィルムは熱を加えると成形できるのか
・エンボス加工で凹凸を付けられるのか
などの疑問を持つ方も多いのではないでしょうか。
同じ「ポリイミドフィルム」でも、製品グレードや分子設計、評価条件によって熱特性は異なります。また、高い耐熱性を持つことと、加熱によって容易に変形・賦形できることは別の問題です。熱可塑性タイプは加熱成形を検討できる一方、メーカーによっては標準グレードとは別に成形性を意識したグレードも展開されています。
この記事では、ポリイミドフィルムの基本から、耐熱温度、特徴、用途、種類、PET・PEN・PEEKフィルムとの違いまで、わかりやすく解説します。
後半では、フィルムへの表面加工という観点から、ポリイミドフィルムの成形性やエンボス加工を検討する際の注意点についても紹介します。
ポリイミドフィルムとは、ポリイミド樹脂を薄いフィルム状にした高機能材料です。
ポリイミドは英語で「Polyimide」と表記され、「PI」と略されるため、ポリイミドフィルムは「PIフィルム」と呼ばれることもあります。
ポリイミドは、分子鎖中にイミド環を含む高分子化合物です。なかでも芳香族構造を持つポリイミドは、高い耐熱性、機械特性、電気絶縁性、耐薬品性などを活かし、工業分野で広く利用されています。
一般的なプラスチックフィルムでは対応が難しい高温環境や、高い電気絶縁性・信頼性が求められる用途で検討されることが多く、電子・電気分野を中心に重要な材料となっています。メーカー各社も、回路基板、電気絶縁、高温環境などを主要な用途として挙げています。
ただし、ポリイミドフィルムには複数のタイプや製品グレードがあります。
そのため、
・耐熱性
・寸法安定性
・吸水性
・機械特性
・表面状態
・加熱時の変形性
・成形性
などは、製品によって異なります。
そのため、実際の用途では「ポリイミドフィルム」という材料名だけで判断せず、使用する製品の特性や仕様を確認することが重要です。
ポリイミドフィルムについて、特によく聞かれるのが、
「耐熱温度は何℃ですか？」というご質問です。
結論から言うと、ポリイミドフィルムの耐熱温度を一律に「○℃」と表すことは困難です。
なぜなら、「耐熱温度」という言葉には複数の意味があり、さらに製品グレードによって性能が異なるためです。
耐熱性を確認する際には、例えば次のような指標・条件があります。
指標・条件 |
主な意味 |
|---|---|
長期使用時の耐熱性 |
一定温度で長期間使用した場合に特性を維持できるか |
短時間の高温曝露 |
一時的に高温へさらされた場合に耐えられるか |
ガラス転移温度（Tg） |
高分子の分子運動が大きく変化する温度領域 |
熱分解温度 |
材料が熱によって化学的に分解し始める温度 |
高温工程への対応 |
製造工程中の短時間加熱などに対応できるか |
これらは同じ意味ではありません。
例えば、
「400℃付近の高温環境で使用された実績がある」
という情報と、
「400℃で長期間連続使用できる」
という情報は別です。
そのため、耐熱温度を比較する際は、単純な温度の数字だけでなく、
・どの評価基準か
・どれくらいの時間か
・どの特性を維持する必要があるか
・荷重がかかるか
・どのような雰囲気で使用するか
まで確認する必要があります。
代表的な公開情報を見ると、ポリイミドフィルムの耐熱性が一つの数字では表せないことが分かります。
例えば、
・東レ㈱のポリイミド基礎解説では、ポリイミドについて**－196℃から300℃の範囲で物性変化が少ない**と説明されています。
・DuPont社のKapton® HNでは、特定製品について**－269℃から400℃までの温度域での使用実績**が示されています。
・UBE㈱のUPILEX®-Sでは、特定製品について500℃直下の高温プロセスへの対応可能性が説明されています。
ただし、これらは同一の試験方法・同一の使用条件で比較された数値ではありません。
また、特定メーカー・特定グレードの性能を、すべてのポリイミドフィルムへ一般化することもできません。
したがって、
ポリイミドフィルムの耐熱温度は○℃
と単純に判断するのではなく、
どの製品グレードを、どの条件で、どの程度の時間使用するのか
を確認することが重要です。
ガラス転移温度（Tg）は、高分子の分子運動が大きく変化する温度領域を示す指標です。
ただし、
Tg＝その温度まで安全に使用できる
という意味ではありません。
実際の使用可否は、
・機械強度
・寸法安定性
・電気特性
・使用時間
・荷重
・雰囲気
・他材料との積層状態
などによって変わります。
また、熱可塑性ポリイミドについては、Tgが200～300℃とされ、加熱成形が可能なタイプがあると説明されています。つまり、Tgは耐熱性を見るだけでなく、成形挙動を考える上でも関係する指標です。
特にポリイミドフィルムを成形・賦形する場合は、
耐熱性が高いこと
と、
加熱によって容易に変形すること
を分けて考える必要があります。
ポリイミドフィルムには製品グレードによる違いがありますが、一般に次のような特徴があります。メーカー各社も、耐熱性、電気特性、機械特性、寸法安定性、耐薬品性などを主要な特性として説明しています。
ポリイミドフィルムの代表的な特徴が、高い耐熱性です。
高温環境でも特性を維持しやすい製品があり、一般的な汎用フィルムでは対応しにくい高温工程や、高い信頼性が求められる用途で検討されます。
ただし、前述の通り、耐熱性は製品グレードや評価基準によって異なります。
ポリイミドフィルムは、電気絶縁材料として広く利用されています。
高温環境でも電気特性が求められる用途に採用されており、電子・電気分野で重要な材料となっています。
ポリイミドフィルムには、薄いフィルムでありながら高い機械的性能を持つ製品があります。
引張特性や靭性などを活かし、薄膜化や高信頼性が求められる用途で使用されています。
ただし、機械特性は、
・ポリイミドの組成
・フィルム厚み
・製膜条件
・製品グレード
などによって異なります。
ポリイミドフィルムには、各種薬品に対して高い耐性を示す製品があります。
ただし、すべての薬品に耐えられるわけではありません。使用する薬品の種類、濃度、温度、接触時間などを踏まえ、製品ごとのデータを確認する必要があります。
電子部材や精密用途では、温度変化による寸法変化が重要になります。
ポリイミドフィルムには、高温環境での寸法安定性を重視して設計された製品があり、回路基板や電子部材などで利用されています。
ポリイミドフィルムは、高い耐熱性、電気絶縁性、機械特性などを活かし、さまざまな用途で使用されています。
代表的な用途には、次のようなものがあります。
ポリイミドフィルムは、フレキシブルプリント基板（FPC）などの電子回路用途で利用されています。
薄く柔軟なフィルム形態でありながら、高温工程への対応や電気絶縁性が求められる用途で重要な材料となっています。
モーター、コイル、電線、各種電気機器など、高温環境で電気絶縁性が求められる分野でも使用されています。
高温工程への対応や寸法安定性、信頼性が求められる電子部品分野でも利用されています。回路基板材料や半導体関連テープなどの用途例がメーカーから公開されています。
自動車の電子化が進む中、高温環境や高信頼性が求められる用途でもポリイミド材料が検討されています。
極端な温度環境や軽量化が求められる航空宇宙分野でも利用例があります。例えば、ポリイミドフィルムが宇宙望遠鏡のサンシールド材料として使用された事例も公表されています。
「ポリイミド」と一口に言っても、すべてが同じ性質を持つわけではありません。
組成や分子設計、製品グレードによって、
・耐熱性
・機械特性
・寸法安定性
・表面状態
・加熱時の挙動
・成形性
などが異なります。
分類方法はいくつかありますが、成形・賦形を考える上では、熱を加えたときにどのような挙動を示すかが重要です。
ポリイミドは、熱硬化型と熱可塑型という観点で整理されることがあります。
熱可塑性ポリイミドには、加熱によって成形を検討できるタイプがあります。一方、高い耐熱性を重視したポリイミドでは、一般的な熱可塑性フィルムのように加熱によって容易に軟化・変形するとは限りません。
そのため、
ポリイミドだから熱で成形できる
とも、
ポリイミドだから熱で成形できない
とも、一律には判断できません。
ポリイミドフィルムの中には、成形性を意識して設計されたグレードもあります。
実際に、標準グレードとは別に「成形グレード」を展開しているメーカーがあります。
このことからも、加工性は「ポリイミド」という材料名だけでは判断できず、製品ごとの熱特性や成形性を確認することが重要だと分かります。
ポリイミドフィルムには、標準タイプ以外にも、
・接着性
・表面特性
・寸法安定性
・成形性
などを調整した製品があります。
実際に、標準グレード、成形グレード、接着性を改善したグレードなど、複数の製品群が展開されています。
このように、同じポリイミドフィルムでも製品によって特性が異なるため、加工を検討する際は実際の基材仕様を確認する必要があります。
工業用フィルムを選定する際には、ポリイミドだけでなく、PET、PEN、PEEKなどと比較されることがあります。
大まかな傾向を整理すると次の通りです。
材料 |
主な特徴 |
加熱成形・加工性の考え方 |
|---|---|---|
PET |
物性バランスが良く、幅広い用途で使用 |
熱可塑性材料で、条件に応じて加熱加工を検討しやすい |
PEN |
PETと比較して高い耐熱性・寸法安定性を持つ製品がある |
熱可塑性材料だが、加工条件はPETと異なる |
PEEK |
高い耐熱性・耐薬品性などを持つ高性能熱可塑性樹脂 |
熱可塑性で成形可能だが、高温域での加工条件が必要 |
ポリイミド |
高い耐熱性・電気絶縁性などを持つ |
グレード差が大きく、熱可塑性や易成形性の有無が重要 |
PETフィルムには機械特性・電気特性などのバランスに優れた製品があり、PENフィルムには耐熱性や寸法安定性などを特徴とする製品があります。PEEKは高温環境で利用される高性能な熱可塑性樹脂です。
ただし、この表はあくまで一般的な傾向です。
実際の材料選定では、
・製品グレード
・フィルム厚み
・使用温度
・使用時間
・必要な機械特性
・電気特性
・加工性
・コスト
などを総合的に確認する必要があります。
ポリイミドフィルムの加工を検討する際に重要なのが、種類やグレードによって成形性が大きく異なる可能性があることです。
ポリイミドフィルムは高い耐熱性を持つ一方で、
耐熱性が高いこと
と、
加熱すれば容易に変形すること
は同じではありません。
熱可塑性を持つポリイミドや、成形性を意識して設計されたグレードでは、加熱・加圧による成形を検討できる可能性があります。実際に、熱可塑性ポリイミドについて加熱成形が可能とする解説や、標準グレードとは別に成形グレードを展開する例があります。
一方で、グレードによっては、加工温度域で十分な変形が得られない場合があります。
そのため、加工条件によって、
・得られる凹凸の深さ
・形状の再現性
・加工後の形状保持性
・適したエンボス柄
などが異なります。
そのため、成形・賦形を検討する際には、材料名だけで一律に判断せず、使用するフィルムの熱特性や成形性、厚み、構成などを踏まえて条件を検討することが重要です。
合同樹脂工業では、金属製のエンボスロールと熱・圧力を利用し、プラスチックフィルム表面へ凹凸形状を付与するハードエンボス加工を行っています。
ポリイミドフィルムへのエンボス加工を検討する際に重要なのが、フィルムの種類やグレードによって、加熱時の挙動や成形性が異なるという点です。
熱可塑性を持つタイプや、成形性を考慮して設計されたグレードでは、加熱・加圧による凹凸形成を検討しやすい場合があります。
一方、その他のポリイミドフィルムについても、基材の熱特性、厚み、希望する凹凸形状、加工条件などによって得られる結果が異なります。そのため、「ポリイミドフィルムだから加工できる・できない」と一律に判断するのではなく、実際の基材条件に応じて検討することが重要です。
合同樹脂工業では、一部のポリイミドフィルムでエンボス加工を試作した経験があります。
ポリイミドフィルムへの加工では、基材の特性を確認した上で、必要に応じて実際のフィルムを用いて、
・どの程度の凹凸を形成できるか
・希望する柄との相性
・加工後の形状
・使用目的に対して十分な効果が得られるか
などを評価します。
特に新しい基材やグレードでは、実材で試作することで、加工条件や適したエンボス柄を具体的に検討しやすくなります。
合同樹脂工業では、プラスチックフィルムへのハードエンボス加工を行っています。
ポリイミドフィルムについても、基材の種類や特性、厚み、希望する凹凸形状などを確認しながら、エンボス加工の可能性を検討します。
特に、
・熱可塑性のポリイミドフィルム
・易成形性を持つグレード
・加熱・加圧による成形を想定したフィルム
では、エンボス形状を賦形しやすい場合があります。
また、上記以外のポリイミドフィルムについても、実際の基材特性や希望する形状によって適した加工条件は異なります。
合同樹脂工業では、複数のポリイミドフィルムに加工を実施した経験があり、基材条件を確認した上で、必要に応じて実材による試作をご提案します。
ご相談の際は、可能であれば次の情報をご共有ください。
・メーカー
・製品名・グレード
・厚み
・幅
・表面処理の有無
・単層・積層構成
・希望する凹凸形状
・評価したい目的
もちろん、「このポリイミドフィルムにエンボス加工を検討できるか分からない」という段階でも、ご相談いただけます。
ポリイミドフィルムの耐熱温度は一律ではありません。
製品グレード、評価方法、使用時間、維持すべき特性などによって異なります。
例えば、
・長期使用温度
・短時間の高温曝露
・ガラス転移温度
・熱分解温度
・高温工程への対応温度
は、それぞれ異なる指標です。
そのため、実際に使用する製品の技術資料を確認することが重要です。特定製品については－269℃から400℃の温度域での使用実績や、500℃直下の高温プロセスへの対応可能性が示される例もありますが、これらをすべてのPIフィルムへ一般化することはできません。
一般に「PI」はPolyimideの略称であり、「PIフィルム」はポリイミドフィルムを指します。
ただし、製品ごとに、
・組成
・グレード
・表面処理
・熱特性
・機械特性
・成形性
などが異なるため、同じPIフィルムでも性能は一様ではありません。
ポリイミドフィルムの種類やグレードによって異なります。
熱可塑性を持つタイプや、成形性を考慮したグレードでは、加熱による成形を検討できる場合があります。
一方、ポリイミドフィルムは製品によって熱特性や加熱時の挙動が異なるため、実際の成形性は使用する基材や加工条件によって変わります。
そのため、成形を検討する際は、製品仕様を確認するとともに、必要に応じて実材で評価することが重要です。
ポリイミドフィルムの種類やグレード、厚み、希望する凹凸形状などによって異なりますが、エンボス加工を検討できる場合があります。
特に、熱可塑性を持つタイプや易成形性を持つグレードでは、凹凸形状を賦形しやすい場合があります。
合同樹脂工業では、複数種のポリイミドフィルムへエンボス加工を行った経験があります。実際の加工条件は基材特性によって異なるため、基材情報を確認した上で、最適なご提案をいたします。
PETフィルムは、機械特性や電気特性などのバランスに優れ、幅広い用途で使用されています。一方、ポリイミドフィルムは、高い耐熱性や電気絶縁性が求められる用途で検討されることが多い材料です。
また、エンボス加工の観点では、合同樹脂工業はPETフィルムへの加工を得意としていますが、ポリイミドフィルムはグレードによる成形性の差をより慎重に確認する必要があります。
必要な性能、使用温度、加工性、コストなどによって適切な材料は異なります。
ポリイミドフィルムは、高い耐熱性、電気絶縁性、機械的特性などを持つ高機能フィルムで、電子・電気分野をはじめ幅広い用途で利用されています。
一方で、ポリイミドフィルムの耐熱温度は一律ではありません。
製品グレード、評価基準、使用時間などによって異なるため、
「ポリイミドは○℃まで使える」
と単純に判断するのではなく、実際の使用条件と製品仕様を確認することが重要です。
また、ポリイミドフィルムは種類やグレードによって加熱時の挙動や成形性も異なります。
熱可塑性を持つタイプや、成形性を考慮したグレードでは、加熱・加圧による成形を検討できる場合があります。その他のポリイミドフィルムについても、基材特性や希望する形状、加工条件によって検討方法は異なります。
そのため、ポリイミドフィルムへの成形・賦形・エンボス加工では、
材料名だけで一律に判断せず、実際の基材条件に応じて検討する
ことが重要です。
合同樹脂工業では、基材の種類や厚み、希望する凹凸形状、評価目的などを確認した上で、最適な試作内容をご提案します。
ポリイミドフィルムへのエンボス加工をご検討中の方は、加工可否が分からない段階でもお気軽にご相談ください。
・東レ㈱：「ポリイミドの基礎知識｜どのように使われているかを解説」
・UBE㈱：「ユーピレックス® UPILEX®」
・DuPont社：「Kapton® Polyimide Films」
・UBE㈱：「UPILEX® 製品資料」
最後までお読みいただき誠にありがとうございました。
今回のブログ内容はいかがでしたでしょうか。
みなさまのご参考になれば幸いでございます。
その他のブログについてもぜひご覧ください。→ブログ一覧
監修者：合同樹脂工業株式会社 代表取締役 長木 翔吾
一橋大学商学部卒。経営コンサルティング会社にて製造業を中心とした経営支援業務に従事した後、合同樹脂工業株式会社に入社。
プラスチックフィルムへのエンボス加工を主力とする同社にて、製造現場・品質管理・技術情報の統括を担う。
半世紀にわたり同社が蓄積してきたハードエンボス加工の現場知見とフィルム加工分野の技術動向をもとに、実際の製造現場に基づく信頼性の高い技術情報の整理・監修を行っている。
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