Finetech Japan /高功能材料展2017 Live報導系列二

 

刊登日期:2017/4/7
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劉彥群、曾美榕、葉仰哲、蕭柏齡、盧俊安、曾寶貞
 
展會現場巡禮
Unitika
目前高溫蒸煮的食品保存袋一旦經過皺摺後阻隔層就會出現龜裂,影響阻隔的性能。Unitika推出的「EMBLEM HG」膜係由15μm厚的雙軸延伸Polyamide聚醯胺薄膜,塗佈一層2μm的阻隔層後,即使有扭曲、拉伸等形變也可以保持良好的阻氧阻隔性,並具有BOPA一樣的機械特性,可用在食品真空包裝或是水煮、高溫蒸煮的加工食品包裝上。該公司開發的「EMBLEM DCR」膜更具有保持香味的特性,即使是醋或是香精,也能保持三週以上不會洩漏味道,可做為香腸、熱狗等肉類加工食品以及年糕、乳酪等食品的保存之用(圖一、二)。
 
圖一、Unitika推出的「EMBLEM HG」膜適於食物的保存
圖一、Unitika推出的「EMBLEM HG」膜適於食物的保存
 
圖二、Unitaka的「EMBLEM HG」膜之功能特性
圖二、Unitaka的「EMBLEM HG」膜之功能特性
 
日本共同技研化學株式會社(KGK)
日本共同技研化學株式會社(KGK)於Joining Japan會場產出13種自家多功能產品,其產品特性相當有趣,藉由結合有機/無機材料各自的優點,提供從電子產品至日常生活等相關應用。
 
KGK公司所使用的樹脂系統大多為壓克力膠系,產品包含均熱/散熱片、抗菌膠、濕氣調整膠(圖三)、斷熱石墨膠帶以及斷熱膠帶等(圖四)。首先是可有效對抗2,000種以上細菌的抗菌膠,此產品是以膠帶的型態販售,黏貼於需要的地方,即可保持該處三年內不會有細菌生長,並且具備消臭的效果。此產品是以壓克力樹脂為主膠,搭配抗菌粒子混合而成,根據廠商表示,此展品已廣泛使用於一般家電冰箱。第二個是可自動調整濕度的Gel產品,利用特殊壓克力膠作為Host分子,進行水分子抓取。此產品可隨著濕度變化自發性的開始吸濕,達到吸濕平衡時會再自動放濕,達到放濕平衡。第三個是以石墨材料為主體的斷熱膠帶,藉由加熱之後,使層間石墨上的改質分子產生熱裂解反應,釋放出氣體,使材料體積膨脹形成絕熱層。這樣的產品將可有效地應用於建築或是配置管線等需防止燃燒等環境。產品是以膠帶的型態使用,包含了底材的PET膜、接著層以及斷熱用的膨脹層。最後一項則是可斷熱的壓克力膠帶,在還未加熱之前,此膠帶具有相當優異的接著性以及延伸性;當加熱之後,可膨脹兩倍,產生的氣體空間則成為斷熱層,當膨脹之後接著性則會完全消失。
 
圖三、KGK的濕氣調整膠特性與吸濕效果
圖三、KGK的濕氣調整膠特性與吸濕效果
 
 
圖四、KGK的斷熱膠帶特性
圖四、KGK的斷熱膠帶特性
 
寺岡製造所株式會社(TERAOKA)
寺岡製造所株式會社(TERAOKA)擁有優異的高性能膠帶產品線,這次於展場中展示了環氧樹脂的含浸膠帶,此產品可用於各式馬達及線圈的封裝應用(圖五)。這樣的封裝膠帶具備了優異的接著強度、耐熱性、絕緣性、耐藥性以及耐水性。使用這種封裝膠帶將可有效降低封裝工序,不需要使用一般流動性的樹脂含浸,排除溶劑或樹脂封裝時所造成的臭味,並具備良好的封裝均一性,不會因為樹脂流動性變異而造成含浸不均。
  
圖五、寺岡製造所含浸膠帶產品
圖五、寺岡製造所含浸膠帶產品
 
日本電氣硝子(NIPPON ELECTRIC GLASS)
日本電氣硝子(NIPPON ELECTRIC GLASS)以各式玻璃粉以及相關製品聞名世界。這次於展場中展示了玻璃緞帶(Glass Ribbon)以及抗菌玻璃粉兩項相當產品。玻璃緞帶顧名思義就是可以將玻璃製作成如緞帶一般輕薄,具備優異的柔軟性,可像樹脂產品一樣彎曲,並具有優異的機械特性,其楊氏係數可達75GPa。其厚度最薄為4μm,厚的產品為50μm。幅寬可製作0.5mm~30mm(圖六)。另外一項產品為抗菌的玻璃粉,此產品易於添加在各式樹脂,使最終複材具備抗菌的效果。其主要成分為鋅(Zinc)組成物,相較於一般使用銀組成物製備的抗菌玻璃粉,會有更佳的穿透度以及較低的成本,於PP添加0.5%此抗菌玻璃粉即有相當好的效果(圖七)。此外,經過溫水測試後,其顏色也不會像使用銀組成物一般產生變化。此類玻璃粉將可以應用在各式冷藏設備、冷氣以及各式家電。
 
圖六、日本電氣硝子的玻璃緞帶特性
圖六、日本電氣硝子的玻璃緞帶特性
 
圖七、日本電氣硝子的抗菌玻璃粉
圖七、日本電氣硝子的抗菌玻璃粉
 
三井化學(Mitsui Chemicals)
三井化學(Mitsui Chemicals)在今年的Plastic Japan 展覽中展出了以二異氰酸酯為起始單體的生物相容聚氨酯(STABiO),以及具有高耐用性、高彈性以及非黃色的聚氨酯(FORTIMO) (圖八)。在STABiO中所使用的二異氰酸酯為五個碳的脂肪鏈(PDI, 1,5-Pentamethylene Diisocyanate),此起始單體可從植物取得。藉由二異氰酸酯的自我聚合反應,可形成環狀的Trimer,此環狀物可作為硬化劑使用。使用此硬化劑能在更低溫提供更佳的硬化度。此外,相較於使用商用的HDI硬化劑,預計可減少約20%的碳排出量,並且擁有更好的耐藥性。三井化學的聚氨酯(FORTIMO)則是標榜著高功能性且非黃色的聚氨酯,可製備成透明膜以及柔軟的管件。此材料是利用脂環族搭配芳香族的二異氰酸酯進行配方調整,藉此結合兩者的優點,提供更高彈性及耐熱性的聚氨酯。此聚氨酯為熱塑形,可提供更短的脫模時間,使製造工序更為快速。此外,其耐久性相較於一般商用的熱塑聚氨酯也有大幅的提升。
  
圖八、三井化學二異氰酸酯產品
圖八、三井化學二異氰酸酯產品
 
三井化學(Mitsui Chemicals)此次也展出了數種高性能高分子產品(圖九),如透明PI (Polyimide)、高耐熱PA (Polyamide)以及高折射率COC (Cyclo Olefin Copolymer)。其透明PI固含量為15~20%,其中一支產品CTE可小於10 ppm/℃,Tg可大於300℃。高耐熱PA的開發是希望用來取代鋁金屬,此產品具備與鋁金屬相當的抗張強度,並擁有更好的比強度,可應用於各式車輛相關機構與電器部件。高折射率COC產品展現出相當高的折射率,相較於PMMA的1.49,其值可達1.54。此產品可應用於各式光學製品的原料,如手機鏡頭、車用鏡頭以及頭戴式顯示器(圖十)。
 
圖九、三井化學展示的高性能高分子產品
圖九、三井化學展示的高性能高分子產品
 
圖十、三井化學兼具高折射率與低複曲折的透明樹脂材料介紹
圖十、三井化學兼具高折射率與低複曲折的透明樹脂材料介紹
 
基調演講精摘
展會第二天安排有兩場基調演講:上午安排的是「鋼鐵、非鐵業界現況與將來展望」;下午登場的則是「掌握Multi-material關鍵的接著接合技術」。高功能金屬相關的基調演講第一場由日本金屬經濟研究所的川口幸男理事長主講「日本非鐵金屬業界現況與未來展望」。川口從上游的材料端切入,他指出環繞非鐵金屬業界的環境近年產生極大變化,2000年代起因中國崛起而對全球金屬需求造成急劇擴大,導致非鐵金屬價格暴漲,尤其是銅的供應風險比鋅、鉛來得高,價格變化幅度大,掀起所謂的Super Cycle。非鐵金屬是汽車等產業不可或缺的材料,雖然近來因中國經濟發展的減速而看似需求成長趨緩,但非鐵金屬市場今後預估仍將持續成長。日本非鐵金屬業界需扮演提供日本產業活動不可或缺之穩定材料的重要角色,因此,除了強化礦山、冶煉事業的競爭力之外,站在長期觀點,必須致力於礦源開發與積極獲取資源。不過,礦床從發現到開發須要很長的時間與龐大開發費用投入,且須面對環保、當地居民等議題,投資風險增大。此外,在人才確保與培育方面,因各大學金屬學系的衰退、甚至停招,亦面臨極大的人才斷層問題。如何透過產官學研的合作,重組更完善的體制為今後必須面對的課題。
 
JX金屬株式會社的宮下博仁部長則從下游應用面切入,介紹銅的重要性。宮下指出,銅是基礎材料,金屬導電率僅次於銀,但價格僅及銀的約十分之一,因而被廣泛應用在各種電子產品的電子、訊號傳輸上。面對IoT社會的到來,對於銅的需求將更為迫切。因應IT產品的高功能化、小型化需求,連接器也將趨於小型化。連接IoT社會,居中傳輸的銅至為重要。高功能銅合金及表面處理技術將對IoT社會做出貢獻。至於高功能化的關鍵則是:高強度、高導電、高頻與高可靠度(圖十一)。
 
圖十一、邁向IoT社會,銅材料須有良好的連結、傳輸能源速度;可在短時間內傳輸大量資料並能正確無誤扮演傳輸角色
圖十一、邁向IoT社會,銅材料須有良好的連結、傳輸能源速度;可在短時間內傳輸大量資料並能正確無誤扮演傳輸角色
 
台灣廠商參展熱烈
今年國內廠商除了上銀科技(HIWIN)以龐大陣容設攤參展外,由經濟部國際貿易局主辦,外貿協會籌組帶隊參展的27家廠商亦在各不同展區的台灣館賣力演出。OLED代表性廠商智晶光電(Wisechip)已來參展多年,今年展出新開發的透明及軟性PMOLED(圖十二)。
 
圖十二、智晶光電展示的透明PMOLED
圖十二、智晶光電展示的透明PMOLED
 
 
曜凌光電(Raystar)則是第一次在日本參展,展出已商品化的各式PMOLED產品及STN液晶(圖十三)。
 
  圖十三、曜凌光電展示STN液晶與OLED之比較
圖十三、曜凌光電展示STN液晶與OLED之比較
 
另外,致茂電子(Chroma ate)展示顯示器光學測試解決方案機台;力磐(Force)展出高機能調光薄膜產品,非常適合用在大型戶外廣告看板或工商業特殊情境運用。在材料部分,長興材料(Eternal Materials)展出一站式精密塗布代工服務;高柏科技展示導熱墊片、導熱雙面膠帶、導熱膠等導熱界面材料;永光化學(Everlight Chemical)的光穩定化學材料、李長榮化工(LCY Chemical)的精密單體化學材料等都受到相當矚目。
 
國內的樹脂材料廠永寬化學此次以快速硬化、耐熱耐油的環氧樹脂接著劑展示為主。其高性能的環氧接著劑可用在金屬接合,也適用在複材、陶瓷和玻璃纖維之黏著。
 
Finetech Japan 2017及高機能材料展即將落幕,材料世界網編輯群將把握機會再度入場,以便將更多相關現場實況在下週一(4/10)的材料世界網提供給國內讀者,敬請持續關注。---以上是材料世界網/工業材料雜誌採訪團:劉彥群、曾美榕、葉仰哲、蕭柏齡、盧俊安、曾寶貞在東京Finetech Japan/高功能材料展 2017現場的Live 報導。
 
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