多孔体ポリプロピレンの熱刺激電流によるトラップ評価と帯電特性

摘要

高分子材料には，優れた機械的特性，軽量，成型が容易，錆びない等，天然有機材料にない特質があり，いまや現代社会の維持には無くてはならない存在になっている。その中で多孔体高分子は，多様な機能性を携えたエレクトロニクスデバイス材料の一つとして，その特質が発現できる種々のメカニズムを解明することが重要になっている。その一つに，母材ポリマーと孔が形成する帯電機構を調べることが必要となる。帯電現象には，トラップの存在が大きな役割を果たしているが，多孔体ポリマーに関する帯電機構には，不明な点が多く，鋭意研究が進められている。そこで従来からトラップを調べる計測法としては，熱刺激電流（Thermally Stimulated Current；以下TSCと略記）法が有効であり，特にトラップのエネルギー分布の評価に優れている。本研究では耐熱温度が熱可塑性プラスチック中では高いポリプロピレンの多孔体ポリマーフィルムを用いた。TSCスペクトルの分離には，漸近解法トラップ分離システム（以下，AEM分離法）を導入，昇降温による試料への熱履歴の影響を極力低減させたTSC全体図を適用した。その結果，本研究ではトラップのエネルギー準位E_tだけでなく，離脱周波数因子vからの解析にも言及でき，無孔体ポリマーとの比較から，多孔体ポリマーが形成するトラップと帯電性との関係を調べた。