コンポジットにおけるフィラーの表面制御

コンポジットに
コンポジットにおけるフィラーの表面
おけるフィラーの表面制御
の表面制御
• モノマー付加ポリマーMMPによるフィラー/マトリクスポリマー界面の接着性向上
• フィラーによる熱膨張抑制効果が向上
目的・背景
熱
力
ポリマーコンポジットにおいて、フィラーとマトリクスポリマーの
界面接着性は、コンポジット物性を決める重要な因子である。
界面接着性が悪い場合、外力や熱膨張率差によって界面剥
離が起こりやすい。機械的物性の場合は界面剥離(空隙形
成)が好ましい場合があるが、熱的物性(熱伝導性、熱膨張
制御など)の場合、界面剥離は好ましくない。
本技術は、従来のシランカップリング処理によるフィラー表面
制御技術よりもより効果的な表面制御技術を提供する。
マトリクスポリマー
フィラー
変形
空隙
界面接着性:×
膨張
空隙
界面接着性:×
本技術の特徴
モノマー付加ポリマー(MMP)
モノマー付加ポリマー(MMP)
ポリマー
• マトリクスポリマーと相溶性のあるポリマー
• マトリクスポリマー自身でもよい
モノマー付加ポリマー
(付加量:10-6 モル/g程度)
フィラーと相互作
用しやすいモノ
マー( )を付加
吸着層
(5~10nm)
吸着
フィラー
フィラー表
面に吸着層
を形成
モノマー付加ポリマーMMP
モノマー付加ポリマーMMPの効果(熱膨張抑制例)
MMPの効果(熱膨張抑制例)
●10w%の各種シリカを含むエポキシ樹脂のCTE
線膨張係数CTE
無処理≒MTMOS処理 > MMP吸着
MTMOS処理SiO2/EPの破断面
MMP吸着SiO2/EPの破断面
MTMOS処理SiO2では、粒子が偏在傾向にあり、界面が剥離
• MMP吸着層は、マトリクスポリマーとフィラーの界面接着性および分散性を改善する
→ 界面剥離が起きにくいため、シリカによるエポキシ樹脂の熱膨張抑制効果が向上する。
期待される効果
フィラーの表面改質、分散向上
シランカップリング剤の効きにくいフィラーでも表面改質可能
従来のシリカ充填エポキシコンポジットにおいて、熱膨張抑制効果の向上
株式会社 KRI 新機能性材料研究部 tel:075-322-6832
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