大塚化學以超微細纖維複合材料推動CFRTP用途提案,可望實現表面平滑性

 

刊登日期:2021/3/22
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日本大塚化學公司計畫以添加了超微細鈦酸鉀的複合材料「POTICON」,對碳纖維強化熱可塑性樹脂(CFRTP)的表面平滑薄片用途展開應用提案。一般使用了不織布或短纖(Chopped Fiber)的碳纖維片在表面容易產生凹凸或起毛刺的狀況,以「POTICON」貼合的話,將可望實現平滑性,進而適用於外裝零組件的用途上,且薄片中的鈦酸鉀纖維與碳纖維層相互纏結,將可有助於提高拉伸強度。

構成「POTICON」材料之一的鈦酸鉀纖維是一款纖維長度10~20μm、纖維直徑0.3~0.6μm的極細無機纖維,具有高強度、高剛性、高長寬比(Aspect Ratio)等特徵,並以「TISMO」的商品名稱展開在塑膠補強材料、車用制動器摩擦調整劑、精密過濾器等用途的應用,一年約有3,000~4,000噸的市場規模。

由於「TISMO」非常微細,使用上較為不易,而「POTICON」就是以「TISMO」分散於熱可塑性樹脂的方式提供。「POTICON」的纖維含有比率為20~30 %,可以對微細部分進行補強,擁有優異的尺寸穩定性。由於對使用材料的攻擊性低,對成形機器或鑄型的影響也較小。此外,由於能呈現細微精巧度與滑動性,因此「POTICON」也被應用於手錶用齒輪等非常微細的成型品。

此次大塚化學的應用新目標即是CFRTP用途。若CFRTP是連續纖維的話,就能呈現良好的表面性;但使用不織布或短纖的薄片,表面就容易產生凹凸或起毛刺,即使是經過塗裝,仍留有外觀性的問題。雖然以一般樹脂片貼合於表面可讓缺點不那麼明顯,但使用較薄的樹脂片仍會有因為凹凸而不平整的狀況。針對此問題,利用「POTICON」薄片以熱壓使其密著的話,表層就會形成「TISMO」豐富存在的狀態,進而提高平滑性,且碳纖維與「TISMO」形成部分纏結的狀態,拉伸強度可因此提升20~30 %。適用於「POTICON」的樹脂除了聚縮醛、尼龍等一般工程塑膠之外,亦可因應需求與PPS、PEEK等超級工程塑膠結合使用。

除了「POTICON」薄片的銷售之外,大塚化學也計畫利用東洋紡(TOYOBO)旗下YUHO公司製造之碳纖維不織布貼合,製成中間材料進行銷售,並朝向電腦、平板裝置、產業機械、汽車、機器人、二輪車等要求賦形性的外裝相關用途領域進行應用提案。


資料來源: 化學工業日報/材料世界網編譯
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