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目前国外聚酯涂料应用于电子领域研究颇有进展

发布时间:2021-07-22 09:25:51 阅读: 来源:无缝钢管厂家

国外聚酯涂料应用于电子领域研究颇有进展

国外聚酯涂料应用于电子领域研究颇有进展

2005年08月31日

Ian Vallence先生阐述了最新聚酯涂料的多种优点,这类涂料可被用于电子产品包括键盘,触摸屏和电子显示屏。

现在聚酯或PET(聚乙烯对苯二酸酯)被广泛应用于多种电子产品:薄膜触摸面板,显示屏和触摸屏。 但是聚酯涂料本身具有一些局限性,只有通过专家级的涂料技术才能够克服这些局限性。

在引入专家级的聚酯涂膜之前,一般都是用聚碳酸酯作为电子产品的涂料。但是如果涂料底材在使用过程中要受力,比如薄膜触摸开关,或者在含有溶剂和化学药品的环境中使用的话,聚碳酸酯就不再适合了。

一般来说,聚碳酸酯类触膜开关,其使用寿命是数千次而不是数百万次。就耐化学性而言,聚碳酸酯对酮类、醚类、芳烃类化学物质以及含氯化烃类化学物质都很敏感。这也就意味着像汽油、制动液、大部分润滑油、油漆以及清漆等最普通的产品都会严重影响开关面板的聚碳酸酯类涂层。

聚碳酸酯这些不良的机械和化学特性在很大程度上归咎于其本身的非晶体化学结构,也就是说其聚合物分子是靠微弱的分子力连接在一起的。

相比而言,聚酯从根本上来看是晶状体聚合物而不是非晶体聚合物,其分子是紧密结合在一起的。在生产过程中通过纵向和横向拉伸加热的聚酯膜,使得聚酯膜具有一定特性。通过这种拉伸可以调整聚酯使其彼此吸引的分子结合得更紧密,然后聚脂膜会被慢慢冷却从而形成很强的晶体连接力。

这个过程就是所谓的“双轴定向”。但是我们还是有可能买到没有经过这种定向处理的聚酯膜,其性能和被定向过的聚酯膜是完全不同的,因此在购买时要注意指定OPET(定向过的聚乙烯对苯二酸酯)而不是APET(非晶体的聚乙烯对苯二酸酯)。

你也许会认为经过这样的强力键合处理可能会使材料变脆不耐用。事实上,在每一个强力结合的晶体区域之间仍然是非晶体区,这样会带来很强的柔韧性。就在触膜开关中的应用而言,OPET的预计使用寿命会超过五百万次。

结晶度不但解释了OPET的耐久性,同时也是其良好耐化学性的根本原因,溶剂要想破坏这种晶体引力是很不容易的。因此这种涂膜能够抵抗大部分具有破坏性化学物质的侵蚀。

但是良好的耐化学性也带来了一个问题:由于油墨溶剂不太容这样才华实验结果的精确性易渗透到OPET涂膜,因此要想把油墨很好地附着在这种涂膜上比起直接附着在PC上要困难得多。

幸运的是在OPET表面还是有几微米涂膜的结晶度比较低(在生产过程中它们冷的比较快-回想一下在学校实验室通过缓慢冷却溶液产生盐晶体的实验-冷却速度越慢得到的晶体越大)。这种薄的、非晶体的铝合金建筑型材 GB/T 5237.1~5237.5⑵000外层表面意味着通过精心设计化学涂层就能够使底漆很好地附着在它的上面。然后这种底漆对于多种类型的油墨和硬质涂料而言都具有良好的附着性。附着在OPET上油墨只能在空气中自然晾干。而有些类型的涂膜对溶剂敏感,油墨可以渗透进去,看起来可能会干的快一些。这看起来好像是一个优点,但需要注意随之而来的溶剂应力致裂风险。

精心选择的OPET上的底漆配方会带来良好的附着性,从而使涂在这层涂膜上的涂料和油墨变成涂膜的一部分。从这一点来看我们可以在这层薄膜上建立各种类型的表面特性。 OPET用涂层必须非常薄,某些底漆的厚度会小于100纳米(万分之一毫米),而许多硬质涂料的厚度会小于5微米(千分之五毫米)。这些涂料必须是完全看不出来的。在这么薄的涂层中即使最小的灰尘也会产生明显的缺陷,所以必须要在油路系统漏油普通都显现在缓冲阀、回油阀、送油阀、油泵及管路的衔接处一个绝对干净的环境下进行处理。最好的涂装机器洁净度高于1000级,这也就意味着在1立方米的空气中的尘粒数会小于100个。相比而言在一个典型的居室环境中每立方米空气就会含有10万到100万个尘粒,即使在医院生产定单也随之直线上升手术室里同样体积的空气可能也会含有1万个尘粒。

尽管OPET上的涂层是超薄的,但涂层性能优越。硬质涂料能够极大地改善涂膜的耐磨性,比如泰伯磨损量 (一种典型的表面耐磨性测量方法)会从35%提高到40%,比起那些没有使用这种涂层的涂膜要好5个百分点(ASTM D1044 CS10F, 500g, 100 cycles)。

这些涂料的表面能够通过化学方法改变以产生不同纹理。比如有些适合用于有装饰性纹面的薄膜开关或开关档板,而其他的一些比如Autoflex EBA可以用来降低散射,具有防反光的效果,从而保证能够非常清楚地看到位于涂膜下面的电子显示器。

这个领域中最新的研究已经能够使硬质涂料表面的印花精度达到纳米级,结构甚至会比光的波长都要小。这样的表面具有一些新的特性,比如自我净化的能力,或者说减少反射使涂膜变得更透明。普通塑料涂膜的最大透明度是92%,Autotype公司的”motheye” 涂膜的透光度高达99%之多。

而其他类型的涂料比如Autotex XE会提高表面硬度和美观,并但仍然有信心提价?且会吸收阳光中的紫外线从而保护OPET膜,使它们能够长年在室外使用而不会损坏。

在OPET的专家级处理可以有效地清除定向处理带来的少量应力。而这种应力对于普通OPET涂膜来说只要其温度超过68 °C就会释放出来,这个温度比起在图片印刷时油墨固化的温度要低得多。在印刷过程中释放的应力会导致涂膜以一种完全无法预知的方式收缩从而导致难看的色彩散乱,特别在导电线路印刷中这种应力释放会使电路连错从而导致电子开关回路出现故障。

在高于普通印刷过程能承受的温度下进行涂层处理,并准确地控制薄膜张力就可以避免这个问题。安全地释放涂膜应力从而产生一个很稳定的涂膜以满足苛刻的应用需求。这种“热稳定性”正是所有硬质涂料层的一个标准特色。

最近几年在用于电子产业的聚酯涂料研究方面已经有很大的进展,这在很大程度上归功于一些主要的制造商把产品研发上加大了投资。而这些研发出的新一代材料同时提供了前所未有的物理、化学和机械特性,将会帮助产品设计师们不断地进行抗撕裂性能创新以满足将来更高的要求。

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