新規液晶性ポリイミドの合成とその高熱伝導性複合絶縁膜への応用

新型液晶聚酰亚胺的合成及其在高导热复合绝缘薄膜中的应用

• 批准号: 12J01018
• 负责人: 荘司 優
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J01018/
• 关键词: 液晶性ポリイミド; シロキサン結合; 相分離; 架橋; 垂直配向; 熱拡散率; 複合化; 六方晶窒化ホウ素

液晶性ポリイミドの詳細な液晶構造解析以前の研究では、主鎖型の含シロキサン液晶性ポリイミドより、シロキサンとイミド部分の強い相分離やシロキサンの広い断面積が特異的なSmA相の発現に寄与しているということを示唆する結果が得られた。さらにイミド結合の強い平面性は液晶構造に大きく関与すると考えられる。したがって、本研究では、分子構造とde Vries Sm相や二軸性Sm相の発現との関連性を解明することであり、学術的に価値は高い。本年度の研究では、液晶性ポリイミドのモデル化合物を合成し、垂直配向基盤上においてホメオトロピック配向試料の偏光顕微鏡観察より、SmA相において複屈折性が得られなかった。したがって、液晶性イミドのSmA相は、一軸性液晶であるという知見が得られた。高熱伝導性複合絶縁膜への応用本研究では、高熱伝導性絶縁膜として、より汎用性の高いワニス溶液で膜作製可能な含シロキサン液晶性ポリイミドに着目した。イミド結合及びシロキサン結合はいずれも熱的・化学的に安定であり、電子材料に適している。さらに、本研究で提案した液晶性ポリマーとの複合化については、液晶性ポリマーをマトリックスポリマーとして用いることで、フィラーであるBNとの間に熱伝導チャンネルを形成でき、高熱伝導化が実現できると考えられる。本年度の研究では、架橋化液晶性ポリイミドにおいて、架橋基数を増加させると、広範囲にわたって膜厚方向に分子が配向し、未架橋のフィルムと比較して、膜厚方向の熱拡散率が50%程度高いフィルム(0.185[mm^2s^<-1>])を得ることに成功している。さらに、この架橋化液晶性ポリイミドをマトリックスポリマーとして用い、六方晶窒化ホウ素(h-BN)との複合化を行った。h-BNを30vol%充填した際に得られた複合体の膜厚方向の熱拡散率は0.679[mm^2s^<-1>](熱伝導率約1[Wm^<-1>K^<-1>])を示し、非晶性ポリマーをマトリックスポリマーとして用いた場合と比較して、10%程高い熱拡散率を示すことを見出した。

The previous studies on the detailed analysis of liquid crystal structure show that the main lock type of liquid crystal structure contains the strong phase separation of the liquid crystal structure, the strong phase separation of the liquid crystal structure, and the strong phase separation of the liquid crystal structure. The structure of liquid crystal with strong planarity is very important. This study is aimed at clarifying the relationship between molecular structure and biaxiality of Sm phase. This year's research on the synthesis of liquid crystalline compounds, vertical alignment on the substrate, polarization microscopy of alignment samples, SmA phase complex refractive properties were obtained. The liquid crystal phase of SmA is opposite to that of uniaxial liquid crystal. In this study, high thermal conductivity composite insulating films were prepared from highly versatile solutions containing liquid crystalline insulating films. The combination of heat and chemical stability and the combination of electronic materials In this study, we propose that the liquid crystal property of the composite, liquid crystal property of the composite. This year's research has been successful due to the improvement of bridged liquid crystal properties, the increase in the number of bridges, the broad alignment of molecules in the film thickness direction, the comparison with unbridged films, and the fact that the heat dissipation rate in the film thickness direction is 50% higher (0.185[mm^2s^<-1>]). In addition, the bridging liquid crystal structure is composed of hexagonal crystals (h-BN). When h-BN is 30vol% filled, the thermal dispersion ratio of the composite in the film thickness direction is 0.679[mm^2s^<-1>](thermal conductivity is about 1[Wm^<-1>K^<-1>]), and the thermal dispersion ratio of the amorphous composite in the film thickness direction is 10% higher than that in the film thickness direction.

项目成果

含シロキサン液晶性ポリイミドの架橋フィルムにおける垂直配向とその熱拡散率

含硅氧烷液晶聚酰亚胺交联膜的垂直取向和热扩散率

• 发表时间: 2012
• 作者: 荘司優; 石毛良平; 原田基; 東原知哉; 森川淳子; 橋本壽正; 渡辺順次
• 通讯作者: 渡辺順次