金属のように熱を通す絶縁体のゴムシートを開発

――様々な電子デバイスの放熱に役立つ やわらかな熱マネジメント材料の実現――

発表のポイント

◆ゴムの原料に環動高分子を用いることでゴム弾性を維持しつつ、厚み方向に金属的な熱伝導率を実現しました。
◆パルス交流電界による電界強度の増大とゲル化反応の抑制により、絶縁体フィラーの面直配向に成功しました。
◆フレキシブルデバイスをはじめ、各種の電子デバイス用の熱層間材などへの応用が期待されます。

概要

東京大学大学院新領域創成科学研究科の長谷川瑠偉大学院生（産業技術総合研究所先端オペランド計測技術オープンイノベーションラボラトリ リサーチアシスタント兼務）と、同研究科の伊藤剛仁准教授、寺嶋和夫教授（産業技術総合研究所先端オペランド計測技術オープンイノベーションラボラトリ特定フェロー兼務）らによる研究チームは、窒化ホウ素フィラーと、環動高分子のポリロタキサンを複合化し、金属のように熱を通す絶縁体のゴムシートを開発しました。

水中プラズマ技術で表面を改質したフィラーを高分子溶液に分散し、電界強度を従来の50倍に高めたパルス交流電界をシート厚み方向に印加してフィラーの配向度を高めたシートを成形しました。これにより、ゴムのように柔らかく、シート厚み方向の熱伝導率が金属並みに高い絶縁体のゴムシートを実現しました。このゴムシートは、スマートフォン等の電子部品の放熱シートへの応用が期待されます。

なお、この技術の詳細は、2024年5月15日にComposites Part Aで発表される予定です。

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https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2024/pr20240515/pr20240515.html