2023 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, 研究部長 (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 – 2025-03-31
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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、低誘電性を示す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。
昨年度までに、マレイミド樹脂にさまざまな低誘電性を示す骨格を導入した場合の誘電性と耐熱性について検討した結果、長鎖脂肪族骨格を有するマレイミド樹脂をベースとした場合に優れた低誘電性を示すものの、目標とする200℃以上のガラス転移温度を示さないことを明らかにした。本年度は、主鎖骨格が長鎖脂肪族の2,2,4-トリメチルヘキサメチレンであるマレイミド樹脂（BMI）をベースとして、250℃以上のガラス転移温度と10GHzにおける誘電率2.6以下、誘電正接0.006以下を示すポリマーアロイと触媒の探索を行った。BMI単独の場合は、誘電率2.4，誘電正接0.003を示すが、ガラス転移温度は200℃以下であった。しかし、BMIのポリマーアロイの相手モノマーとして側鎖に二重結合を有するものを用いることで、250℃以上のガラス転移温度、誘電率2.6以下、誘電正接0.006以下を示すことを見出した。これは、マレイミド基の自己重合以外にマレイミド基と二重結合の反応が起こることでネットワークがより緻密になったためである。次に、ポリマーアロイの靭性向上のために、軸高分子がポリエチレングリコール、環状高分子がポリカプロラクトンをグラフトしたシクロデキストリン、その末端の水酸基の50mol%がメタクリル基であるポリロタキサンを改質ポリマーとして用いた。ポリマーアロイへのポリロタキサンの配合割合の増加とともに靭性の向上が認められた。ガラス転移温度については、ポリロタキサンの配合によりやや低下したが、250℃以上の値を維持した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
高耐熱かつ低誘電性を示すマレイミド樹脂ポリマーアロイにポリロタキサンを配合するための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 |
次年度は、主鎖骨格に低極性である長鎖脂肪族骨格を有するマレイミド樹脂をベースとしたポリマーアロイにポリロタキサンを配合した場合の誘電性や靭性、耐熱性以外の物性を評価する。
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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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