| 研究課題/領域番号 |
21K05191
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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35020:高分子材料関連
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| 研究機関 | 地方独立行政法人大阪産業技術研究所 |
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研究代表者 |
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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| 研究分担者 |
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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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 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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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、実用化が急速に進められている第5世代移動通信システム（5G通信）で使用される電子デバイス材料には、低誘電性だけではなく靭性と耐熱性にも優れた材料が要求されており、高耐熱ビスマレイミド樹脂が注目されている。本研究では、ビスマレイミド樹脂に低誘電性に寄与する構造を導入し、ポリロタキサンをビスマレイミド樹脂の靭性改質ポリマーとして用いて、新規な強靭かつ高耐熱な低誘電ビスマレイミド樹脂を開発することを目的とする。本研究の遂行により、5G通信で使用される高周波対応材料としての展開が大きく期待できる。
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| 研究実績の概要 |
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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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
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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| 今後の研究の推進方策 |
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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