| 研究課題/領域番号 |
21K04665
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26030:複合材料および界面関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
松嶋 道也 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (90403154)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 導電性接着剤 / セルロースナノファイバー / 柔軟性 / ポリウレタン改質 / 曲げ変形 / 導電性向上 / ウレタン改質エポキシ樹脂 / 応力緩和 / 電気抵抗上昇抑制 / 可視化 / イオン化金属還元 / 金属架橋 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ウレタン変性エポキシ樹脂をバインダとする柔軟な導電性接着剤において，電気伝導性の妨げとなるフィラー間の接触抵抗低減を目的とし，バインダ樹脂へのセルロースナノファイバー(CNF)とイオン化金属添加によってフィラー間にCNFを核とする還元金属の析出による導電性架橋を形成する．イオン化金属配合とCNFの還元性による析出金属ネットワークの形成と熱・電気伝導率への影響，析出金属ネットワークによる接合部の変形性能と応力緩和性，樹脂／金属界面の接着強度への影響と金属フィラー表面処理剤によるCNFの制御性について明らかにし，高電気伝導率と従来の導電性接着剤以上の柔軟かつ高接着強度の同時実現を目指す．
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| 研究成果の概要 |
エポキシ樹脂中でポリウレタンの合成を行うことによるポリウレタン変性エポキシ樹脂を複数のポリオール化合物からそれぞれ作成して比較したところ，引張せん断強度および破断伸びの両方が向上した．このポリウレタン変性エポキシ樹脂をバインダとして導電性接着剤を作製し，エポキシ樹脂をバインダとした場合と比較して曲げ負荷中の電気抵抗の上昇が抑制された．さらに，セルロースナノファイバーを添加することによって，その抵抗率上昇の抑制効果が向上することを示した．樹脂中のセルロースナノファイバーの分散状態をイオン化金属の析出によって可視化し，その混合方法によって分散状態が異なることが明らかになった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
セルロースナノファイバーを配合したポリウレタン変性エポキシ樹脂によって柔軟かつ抵抗の下がらない導電性接着剤を作製することで，大きく変形するような基板やデバイスへの電子部品の実装が可能となる．接合部が変形することで応力が緩和し，部品や接合部そのものへの負荷を低減して接合部の寿命を延ばすことができる．
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