2021 Fiscal Year Research-status Report
ポリロタキサンの相構造制御による強靭かつ高耐熱な低誘電材料の開発
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21K05191
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| Research Institution | Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
大塚 恵子 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究フェロー (50416286)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡瀬 星児 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 総括研究員 (60416336)
中村 優志 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究員 (70783322)
伊藤 盛通 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主任研究員 (50712931)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ポリロタキサン / ネットワークポリマー / 低誘電性 / 高耐熱性 / 強靭性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、低誘電構造を組み込んだ熱硬化性樹脂をポリロタキサンで変性した場合のポリロタキサンの構造や硬化条件と物性との関係を明らかにすることで強靭かつ高耐熱な低誘電材料を開発することを目的とする。
低誘電かつ高耐熱性を示す熱硬化性樹脂としてはマレイミド樹脂を用いた。マレイミド樹脂単独では低誘電性に優れているが脆いために、マレイミドモノマーとマレイミド基と反応するモノマーのポリマーアロイとした。本年度は、ベース樹脂として高耐熱性を示すジフェニルメタンビスマレイミドとジアリルビスフェノールのポリマーアロイを用いて、ポリロタキサンとマレイミド樹脂の反応性が誘電特性に与える影響について検討した。ポリロタキサンとしては、軸高分子がポリエチレングリコール、環状高分子がポリ-ε-カプロラクトンをグラフトしたα-シクロデキストリンであるものを用いた。マレイミド樹脂とポリロタキサンの反応性の違いによる物性への影響について明らかにするために、ポリ-ε-カプロラクトンの末端基がすべて水酸基であるもの、水酸基の一部がシクロヘキシル基、またはメタクリル基であるものを用いた。低誘電かつ高耐熱性を示す硬化条件で作製したポリロタキサン変性マレイミド樹脂は、いずれの配合系においても耐熱性と靭性が大きく向上した。誘電特性については、環状高分子の末端の一部がシクロヘキシル基やメタクリル基であるポリロタキサンを配合した場合は未変性樹脂とほぼ変わらない値を示した。一方、すべて水酸基であるポリロタキンを用いた場合には配合量の増加とともに誘電正接の増加が認められた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ポリロタキサンを配合したマレイミド系ポリマーアロイが高耐熱かつ低誘電性を示す配合条件や硬化条件の最適化に時間を要したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度は、10GHzにおける誘電率3以下、誘電正接0.01以下、ガラス転移温度250℃以上を示すマレイミド系ポリマーアロイの探索を行う。決定したマレイミド系ポリマーアロイにマレイミド樹脂と反応するメタクリル基を有するポリロタキサンを配合し、誘電性や靭性、耐熱性に優れた硬化物物性を示す配合条件や硬化条件の最適化を行う。
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| Causes of Carryover |
研究の進捗が当初計画と異なり、論文発表を次年度に先送りしたために次年度使用額が生じた。次年度に当初計画の直接経費と合わせて、論文投稿と消耗品の購入に使用する。
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Research Products
(2 results)
