詹德群、劉峻佑 / 工研院材化所
隨著近年車輛中電子元件的大量使用，人車交流介面的需求提升，使得車用面板市場大幅拓展，提升了車用光學透明膠材的需求。然而車輛所用之膠材與電子產品膠材需求不同，因車內所接觸的溫度、濕度皆比傳統面板使用環境嚴苛，導致車用光學透明膠材需要更高的耐候性。本文首先對於各式車用膠材特性與適用場合做一介紹，並條列當前常用的兩種耐UV與老化測試方法；再針對最適合使用於車用面板光學膠材的壓克力膠之技術沿革進行整理；最終介紹工研院材化所目前開發的高生質壓克力膠材料概況後進行總結。期望透過本文的介紹使讀者更加瞭解車用面板膠材之特性、規範與使用場景，促進車用膠材料的技術交流，並幫助國內產業走向更客製化、更節能低碳化的未來。
【內文精選】
引 言
據市調機構TrendForce之研究報導，2024年全球車用面板(Automotive Display)出貨量可達2.09億片，複合年成長率近3.0%，而隨著疫情等外部因素的逐漸降低與汽車產業的復甦，估計於2026年時能藉此帶動車用面板出貨量，年成長率提升至約8~9%(如圖一)。
圖一、2020~2026年全球車用面板出貨規模預估
車用壓克力膠材相關技術沿革
1. 黃變控制：耐候功能性單體/添加劑
鑒於車用壓克力膠材對於耐候性的強烈要求，需要從分子設計上挑選合適的耐候不易黃變單體，如結構中須盡量挑選不含苯環與氮原子的單體成分，以避免受到紫外光照射反應產生黃變。
3. 生質材料使用與低碳製程
生質丙烯酸酯單體可分為丙烯酸以及酯類取代基部分，傳統上通常使用生質取代基代替石化取代基，例如日本大阪有機化學工業株式會社開發之丙烯酸n-辛酯，但由於僅有n-辛基為生質來源，多數生質單體之生質/再生碳含量(Biorenewable Carbon Index)遲遲無法達到90%以上。近年來不斷有人投入研究如何合成生質丙烯酸材料，如JF.德沃西等人自丙三醇經酸性催化劑催化，生成丙烯醛，再針對丙烯醛進行氧化反應即可得到丙烯酸，其反應路徑如圖三(a)所示。
圖三、兩種生質來源丙烯酸合成路徑
工研院材化所在高生質壓克力膠材之開發現況
工研院材料與化工研究所具備生質壓克力膠材開發經驗，提供自單體分子設計、膠材合成、配方開發到高品質精密式塗佈的Total Solution，其成果應用於低碳高透複合上板。在分子設計方面，藉由挑選合適的長直側鏈軟質單體、硬質單體與功能性單體組合，因該生質軟質單體具有長側鏈導致有高的立體障礙，可以幫助非玻璃層板於受熱及受力時抵抗變形，從而使得本發明之光學膠貼合於可撓性非玻璃層板具有良好的抗潛變性及應力吸收功效，調整合成參數與配方成功合成高透明之生質壓克力膠材 ---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
★本文節錄自《工業材料雜誌》460期，更多資料請見下方附檔。