成果報告書詳細
管理番号20110000001190
タイトル*平成22年度中間年報 超ハイブリッド材料技術開発(ナノレベル構造制御による相反機能材料技術開発)(1)
公開日2011/9/9
報告書年度2010 - 2010
委託先名東レ・ダウコーニング株式会社
プロジェクト番号P08022
部署名電子・材料・ナノテクノロジー部
和文要約和文要約等以下本編抜粋:1. 研究開発の内容及び成果等 研究開発項目A「ポリシロキサン系超ハイブリッド材料創製技術開発」
A~1 ポリシロキサン系放熱性超ハイブリッド材料技術開発
1) 要約
表面修飾熱伝導性微粒子とポリシロキサンからなるハイブリッド材料を調製し、放熱特性および加工性を評価した。ハイブリッド調製時に温度・圧力を制御することにより、熱伝導性微粒子の連続相が形成され、熱抵抗値が大きく低下することを見出した。一方、ポリシロキサンの分子量適正化により、良好な加工性も維持された。これらの手法により、新規熱伝導性ポリシロキサン組成物において、プロジェクトの最終目標値 (0.01·ºC·cm2/W、100 Pa·s) を達成した。
2) 研究開発の内容
(1) 適切な表面修飾を施した高熱伝導性微粒子の最適配合による高熱伝導化手法として、表面修飾熱伝導性ナノ粒子の合成を検討した。前年度に見出した高温反応技術を応用し、微粒子形成と有機ケイ素化合物による表面修飾を同時に行う簡便な無溶媒反応を設計した。700mLの反応容器を使用し、約2時間の反応時間により、100gの生成物を収率良く合成することができた。生成物の平均粒子径は約300nmで、表面に有機ケイ素基を有する熱伝導性微粒子であった。そのSEM分析結果をFigure 1に示した。微粒子前駆体と表面修飾剤との親和性が生成物微粒子の粒子径に大きな影響を及ぼすことを確認したが、一方、反応時温度、圧力の効果を明確にすることはできなかった。
英文要約Silicon-based hybrid materials comprising polysiloxanes and new surface-modified thermally-conductive particles have been continuing. Three technical approaches were made to develop flowable materials with very low thermal resistance (TR) values. Surface-modified conductive nanosize particles were successfully synthesized, as the first approach, by a simplified high temperature process using a designed surface modification agent. The particles thus formed were effective to formulate low TR conductive silicone, but they had a drawback of poor stability by high temperature aging. A study on polysiloxanes with functional groups enabling intermolecular interactions was also made as the second approach. Although several new “rigid” polysiloxanes were synthesized, a discernible increase of thermal conductivity was not observed. The third approach, which is morphology control of the conductive particles, was made by tuning the hybridization process conditions. Thermal channel formation was demonstrated resulting in a remarkable TR decrease of the Si-based hybrid materials. We finally reached two proposed property goals: TR of 0.01 Ccm2/W and viscosity of 100 Pas.
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