高強度高弾性率、高耐熱性、高熱伝導性剛直高分子ナノファイバーの高性能材料への応用

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K05237
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分35020:高分子材料関連
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 内田 哲也 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (90284083)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: ナノファイバー / ナノ材料 / 高性能複合体 / 結晶化 / 剛直高分子

研究成果の概要

希薄溶液からの結晶化を利用して、成形加工が困難な剛直高分子Poly(p-phenylene benzobisoxazole) (PBO)のナノファイバー（NF）を作製し、その形成機構の解明と高性能材料への応用を検討した。得られたPBO NFを用いて高分子との複合体を作製し、その構造制御と物性評価を行った。PBOナノファイバーを複合体に用いると、少量の添加で優れた補強効果を示し、熱伝導性を向上させることがわかった。さらにPBO NFを用いてその積層シートおよび多孔体を作製し、構造と物性について評価した。

自由記述の分野

高分子構造、高分子物性、高性能複合材料

研究成果の学術的意義や社会的意義

剛直な高分子のナノファイバー形成過程の解明は高分子結晶学の進歩に大きく寄与するものである。また、剛直高分子を用いた高性能ナノファイバーを作製し、その物性の特徴と複合体の構造と物性を明らかにしたことは、実用化に向けての大きな指針が得られた。特に高耐熱性を有し、高熱伝導性を有することがわかったため、５G社会において必要不可欠な高性能電子デバイス用高耐熱性放熱材料への応用が期待される。