窒化ホウ素の水中プラズマ表面改質による柔軟・高熱伝導性タフコンポジットの特性向上

摘要

我々はプラズマプロセスによる無機粒子と環動高分子との界面構造制御を通じ、無機粒子の持つ高機能物性と、環動高分子が示すしなやかさ（低ヤング率）とタフネス（高靭性）を兼ね備えた、革新的複合材料（タフコンポジット）の開発を目指している。水溶液中プラズマで表面改質した六方晶型窒化ホウ素(BN)と環動高分子であるポリカプロラクトン修飾ポリロタキサン(SR; アドバンスドソフトマテリアル)の複合化では、Fig.1に示すように70wt.%ものBNを含有させ、熱伝導率を2 W/mKまで向上させても強度の低下を起こさず、従来の複合材料の熱伝導性と機械特性のトレードオフ関係を超える性質を示す複合材料の創出に成功した。本発表では、水中プラズマ表面改質を行った BN 粒子の官能基評価、結晶構造評価、そして BN/SR 複合材料の組織解析による BN 分散性評価を通じて、BN粒子の水中プラズマ表面改質がSRとの複合化に与える効果について報告する。