2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of low-temperature curable high heat resistant polymer composite material with low thermal expansion and toughnes
| Project/Area Number |
25420748
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| Research Institution | Osaka Municipal Technical Research Institute |
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Principal Investigator |
大塚 恵子 地方独立行政法人大阪市立工業研究所, 有機材料研究部, 研究主幹 (50416286)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 肇 地方独立行政法人大阪市立工業研究所, 有機材料研究部, 研究主任 (60416287)
松本 明博 地方独立行政法人大阪市立工業研究所, 企画部, 部長 (40416285)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ビスマレイミド樹脂 / アリル化合物 / アミン / エポキシ樹脂 / 高耐熱性 / 低熱膨張性 / 強靭性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ビスマレイミド樹脂をベース樹脂としたアリル化合物やアミン、エポキシ樹脂とのポリマーアロイにおいて、低熱膨張性・強靭性・高耐熱性を示す配合条件と硬化条件について検討した。高耐熱性を維持しつつ破壊靭性値を向上させるためには、汎用ビスマレイミド化合物（BMI）と主鎖骨格が柔軟な脂肪族ユニットであるビスマレイミド化合物（TMH）を組み合わせることが必要であった。ビスマレイミド化合物/アリル化合物/アミン/エポキシ樹脂ポリマーアロイにおいて、最高硬化温度が250℃の場合には、触媒未添加でもBMIの割合を大きくすることでガラス転移温度を300℃以上にすることは可能であるが、靱性向上のためにTMHの配合割合を大きくした配合系では300℃以上にすることはできなかった。触媒として過酸化物を用いた場合、当初開発目標値である300℃以上のガラス転移温度と0.8MPa・m1/2以上の破壊靭性値、50 ppm台前半の熱膨張率を示す配合系を見出すことができた。接着性については、柔軟な脂肪族ユニットが主鎖骨格であるマレイミドやアミンの配合割合が大きい系において、エポキシ樹脂に近い値を示した。
本配合系に触媒を添加することで、それぞれの反応がより進み、複数の架橋高分子網目が相互に侵入し合ったネットワークを形成する。また、絡み合い密度が大きいほど、すなわち架橋密度が大きいほどネットワーク全体の分子運動性が抑制されるために、高耐熱性で低熱膨張性を示すことが明らかになった。
さらに、得られた設計指針を基に、低熱膨張性・強靭性・高耐熱性ビスマレイミド樹脂を開発するための配合条件や硬化条件の最適化を行い、新規なビスマレイミド樹脂系ネットワークポリマーを開発した。
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[Patent(Industrial Property Rights)] 熱硬化性樹脂組成物、硬化物、成形材料、及び、成形体2016
Inventor(s)
大塚恵子, 木村, 松本明博, 西岡聖司, 増原悠策, 趙長明
Industrial Property Rights Holder
大塚恵子, 木村, 松本明博, 西岡聖司, 増原悠策, 趙長明
Industrial Property Rights Type
特許
Industrial Property Number
特願2016-089601
Filing Date
2016-04-27
