| 研究課題/領域番号 |
22K05223
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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35010:高分子化学関連
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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 |
米川 盛生 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 主任研究員 (60724151)
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| 研究分担者 |
木村 肇 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究室長 (60416287)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022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 | エポキシ樹脂 / ネットワークポリマー / 低誘電 / 熱硬化性樹脂 / 低誘電率 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は活性アリールエーテル化合物を硬化剤とすることで新奇な構造を有するエポキシ樹脂を創製し、その機械特性・熱特性・誘電特性といった諸物性を評価するとともにそのネットワークの形成メカニズムを調査することを目的とする。得られるネットワークポリマー中には遊離の水酸基が形成されないと考えられることから低誘電特性に優れる熱硬化性樹脂が得られるものと期待される。
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| 研究実績の概要 |
本研究課題は活性アリールエーテルと多官能性エポキシドの反応により形成されるネットワークポリマーを開発し、機械特性・熱特性・誘電特性といった諸物性を評価するとともにそのネットワークの形成メカニズムを調査することを目的とする。
無触媒下で活性アリールエーテル化合物とエポキシ化合物であるビスフェノールAジグリシジルエーテルを混合し、160℃/1時間＋200℃/4時間加熱すると褐色で透明な硬化物が得られた。得られた硬化物のガラス転移温度は126℃、1GHzにおける誘電率は2.8、誘電正接は0.005であり、低誘電特性のエポキシ樹脂硬化物であった。さらに、1wt%の各種触媒を加えて同様の硬化反応を検討したところ、ジメチルベンジルアミン(DMBA)、ジアザビシクロウンデセン(DBU)、銅(II)アセチルアセトナート、亜鉛(II)アセチルアセトナートを加えたときに硬化温度が低下し、これらの化合物が硬化触媒として有用であることが明らかとなった。上記の各種触媒を用いた場合には、得られた硬化物のガラス転移温度は114℃～127℃、10%重量減少温度は297℃～327℃と変動がある一方で、誘電特性に関しては触媒の種類によって大きな変化は確認されなかった。また、2-エチル-4-メチルイミダゾール(2E4MZ)、ジメチルアミノピリジン(DMAP)を用いた場合には不均一で脆い硬化物しか得ることができなかった。これらの化合物を添加した場合には、硬化剤である活性アリールエーテルとの反応がほとんど進行しないまま、エポキシ環の単独重合が優先的に進行することで不均一な脆い硬化物が形成されたものと推測している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
エポキシ樹脂としては非常に低い誘電率・誘電正接の硬化物が得られ、硬化反応における有望な触媒を複数見出すことができたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は硬化剤の比率や反応温度などの条件を変更し、硬化物の各種物性に与える影響を体系的にまとめる。また、単官能性エポキシ化合物を用いてNMR測定により反応を追跡することで、各種触媒の効果や反応メカニズムに関しての調査も同時に進める予定である。さらに、活性アリールエーテルの分子構造を変更することで硬化物のガラス転移温度の向上を検討する。
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