ポリロタキサンの相構造制御による強靭かつ高耐熱な低誘電材料の開発

通过控制聚轮烷的相结构开发坚韧、高耐热、低介电材料

• 批准号: 21K05191
• 负责人: 大塚 恵子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05191/
• 关键词: 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

本研究では、低誘電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。本年度は、低誘電かつ高耐熱性を示すマレイミド樹脂の探索を行った。一般に、分極構造を有する動きやすい分子で構成された材料は誘電特性が悪化することから、低誘電性を示す材料設計には、分子の分極率が小さく、分子運動性の小さい構造が必要とされる。低誘電性を示す構造として、主鎖骨格を剛直にすることで分子の運動性を減らす目的で、ビフェニル骨格をマレイミド樹脂に導入した場合、10GHzにおける誘電率2.9、誘電正接0.006、ガラス転移温度217℃を示した。主鎖骨格に低極性である長鎖脂肪構造を導入した場合には、10GHzにおける誘電率3.0、誘電正接0.007、ガラス転移温度200℃を示した。一方、側鎖に長鎖脂肪構造を導入した場合には、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すには至らなかった。低誘電かつ高耐熱性を示すマレイミド樹脂の靭性向上のための改質ポリマーとしてポリロタキサンを用いた。ポリロタキサンは、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であり、その末端の水酸基の一部がシクロヘキシル基、またはメタクリル基であるものを用いた。主鎖にビフェニル骨格を有するマレイミド樹脂の場合、いずれのポリロタキサンとも相溶性が悪く硬化物を得ることができなかった。また、主鎖に長鎖脂肪構造を導入した場合には、未変性樹脂と比較して靭性の向上が認められたが、ガラス転移温度が低下した。

In this study, the structure and hardening conditions of thermosetting resin with low dielectric constant were studied. The relationship between structure and hardening conditions and physical properties of thermosetting resin with low dielectric constant was investigated. This year, the exploration of low conductivity and high heat resistance resin was carried out. General, polarization structure, molecular composition, dielectric properties, low dielectric properties, design, molecular polarization ratio, molecular mobility, small structure is necessary. Low inductance structure, high conductivity, low mobility, low conductivity, high conductivity, low conductivity, In case of low polarity, long lock fat structure is introduced, the inductance is 3.0 at 10GHz, the inductance is 0.007, and the temperature shift is 200℃. A side lock and a long lock fat structure are introduced, and the purpose of the low inductance is to indicate the temperature shift above 200℃. Low inductance, high heat resistance, high toughness, high toughness A part of the terminal hydro-acid group is used in the application of the axial high molecule, the annular high molecule, the terminal hydro-acid group and the terminal hydro-acid group. The main lock has a small amount of resin, and the main lock has a small amount of resin. In addition, the main lock and the long lock fat structure are introduced, and the toughness of the resin is relatively high.

项目成果

マレイミド樹脂に導入したポリロタキサンの末端官能基が硬化物物性に与える影響

马来酰亚胺树脂中引入聚轮烷末端官能团对固化物物理性能的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 武元佑樹;宇都卓也;湯井敏文;金子隆・ラッセル豪マーティン・正井宏・寺尾潤;大塚恵子，中村優志，伊藤盛通，渡瀬星児
• 通讯作者: 大塚恵子，中村優志，伊藤盛通，渡瀬星児

靭性に優れた高耐熱ビスマレイミド樹脂の開発と応用

高耐热韧性优异双马来酰亚胺树脂的开发及应用

• 发表时间: 2021
• 作者: Takashi Kaneko;Go Martin Russell;Hiroshi Masai;Jun Terao;大塚恵子
• 通讯作者: 大塚恵子

靭性に優れたビスマレイミド樹脂の開発

开发出韧性优异的双马来酰亚胺树脂

• 发表时间: 2022
• 作者: Ohashi Takato;Yamagishi Yui;Kikuchi Nanata;Fujimori Atsuhiro;大塚恵子
• 通讯作者: 大塚恵子

ビスマレイミド樹脂

双马来酰亚胺树脂

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuzhong HE;Yangtian LU;Masatosi TOSAKA;Shigeru YAMAGO;大塚恵子
• 通讯作者: 大塚恵子

靭性に優れたビスマレイミド樹脂の開発とパワー半導体実装材料への応用

韧性优异的双马来酰亚胺树脂的开发及其在功率半导体封装材料中的应用

• 发表时间: 2021
• 作者: 牧田 和真;松本 幸三;大塚恵子
• 通讯作者: 大塚恵子