2016 Fiscal Year Annual Research Report
High Thermal Conductivity of Main-Chain Liquid Crystalline Polyesters
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26410220
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
戸木田 雅利 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (30301170)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 側鎖型高分子液晶 / スメクチック液晶 / 熱拡散率 / 熱伝導率 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
フェニルベンゾエイトをメソゲンとするポリメタクリル酸系側鎖型液晶性高分子PmBEnを磁場配向し，ダイレクター方向とそれに垂直な方向の熱拡散率を温度波熱分析法で測定，評価するとともに，X線回折法による構造解析の結果との対応を検討した．また熱伝導率λを，熱拡散率α，浮沈法により測定した密度ρ，温度変調DSCによる定圧熱容量C_Pから，λ=α・ρ・C_Pで算出して評価した．磁場配向では，磁場方向によりフィルム面に対してダイレクターが垂直あるいは面内一方向にある透明なモノドメインフィルムが調製できた．これらモノドメイン試料を用いて測定したところダイレクター方向に垂直な方向の熱拡散率は試料による差はなかった．スメクチックA1液晶を形成するPmBE1の熱拡散率・熱伝導率はmの増加に伴い増加するとともに，mが奇数の系のほうが偶数の系よりも大きくなる偶奇振動を示した．スメクチックAd液晶を形成するPmBE４，PmBE6の熱拡散率・熱伝導率はPmBE1よりも小さかった．スメクチック層構造に起因するX線回折強度から，層法線（ダイレクター）方向の電子密度分布を推定し，熱拡散率・熱伝導率との対応を見たところ，(1)側鎖メソゲン層の間に主鎖がより閉じ込められているほうが熱拡散率・熱伝導率が高く， (2)SmAd構造に特徴的なテール鎖同士の凝集は熱拡散率・熱伝導率を大きく低下させる ことが認められた．以上から，側鎖型高分子スメクチック液晶の熱拡散率は，その層構造と密接に相関することを示した．
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