素材の熱膨張率(TMA)測定サービス

複数の材料を使用した製品では、使用環境、特に温度変化により素材熱特性の差起因の不具合を発生します。その中で熱膨張率の違いは、異種材界面の剥離やクラック等の不具合を引き起こします。研究、開発、製造プロセスにおいて、素材単体の熱膨張特性の確認は欠かすことのできない項目の一つであり、アイテスでは熱膨張の測定、および素材分子構造との相関解析とコンサルをご提供いたします。

分子構造の違いによる熱膨張率事例(ポリイミドフィルム)

 

分子構造の違いによる熱膨張率事例(ポリイミドフィルム)

<結果およびメカニズム考察>

◎膨張係数(伸び・歪)に関し、サンプルⅠよりサンプルⅡのPIが小さい数値を示すが、これは、分子構造において、環状構造の占める割合が大きいこと、そしてエーテル部の占める割合が小さいためである。

⇒主鎖の剛直性、ベンゼン環のπ/πスタッキング効果および分子間力(クーロン力、水素結合)が後押しする。

◎サンプルⅠは、一軸延伸により伸びは抑えられた結果となるが、これは、エーテル部の回転の柔軟性による配向および分子間力向上によると推測する。

◎サンプルⅡは分子構造上硬く、またエーテル部低ウェートのため、無延伸、一軸延伸ともに同様の傾向を示す。

測定対象サンプル、および素材

<製品>

・PWB
・PKG材
・フィルム
・ラミネートフィルム など
<素材>

・エポキシ
・PEN
・PET
・アクリル
・ポリエチレン
・ポリカーボネート
・ポリイミド
・ポリプロピレン
などの各種素材