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松下開發出用於可伸縮電子產品的可伸縮樹脂膜及其應用材料

中央社/ 2015.12.30 00:00
(中央社訊息服務20151230 14:16:29)日本大阪--(美國商業資訊)--松下公司今日宣佈,該公司已利用其專有的可伸縮樹脂技術開發出具有彈性的柔性、可伸縮[1]聚合物樹脂膜。該公司還將提供與該絕緣膜一起使用的透明電極材料[2]和導電膏[3]。

這份智慧新聞稿包含多媒體內容。完整新聞稿可在以下網址查閱:http://www.businesswire.com/news/home/20151228005115/en/

新開發的材料是一種絕緣膜材料,可以伸展並恢復原狀,而傳統柔性材料不具此種特性。該材料可按照所需的方式折疊,而且可適用於各種不規則的自由曲面,顯著降低現有設計的侷限性。例如,它支援製造可適應各種形狀(例如服裝和人體)的柔性、可伸縮電子裝置。這一新開發的材料可運用於廣泛用途,從穿戴式裝置到感測器、顯示幕和機器人。

該可伸縮樹脂膜是以該公司專有的可伸縮樹脂技術為基礎開發而成,具備以下特點:

1. 柔性、可伸縮的絕緣膜材料,具備優異的彈性

- 拉伸長度:2.5倍或以上

2. 絕緣膜材料可緩和由拉伸造成的內部應力、使其恢復原狀並承受重複使用

- 應力鬆弛百分比:60%*1

- 復原率:98%以上*2

3. 此外,還開發出與該絕緣材料一起使用的可伸縮透明電極材料和導電膏

*1 內部應力鬆弛測試結果(條件:拉伸50%,30分鐘)

*2 內部拉伸復原測試結果(條件:拉伸率:25毫米/分鐘,復原率:0.1毫米/分鐘)

這些新開發的絕緣膜和材料將於2016年1月13至15日在東京國際展示場(Tokyo Big Sight)舉行的「第17屆日本印刷電路板展」(17th Printed Wiring Boards Expo)上亮相。

詳細特性

1. 柔性、可伸縮的絕緣膜材料,具備優異的彈性

在廣泛開發各種穿戴式裝置的大背景之下,市場對降低穿戴式裝置佩戴時的不適感、更美觀的設計以及更小的尺寸和更輕薄的外形的需求日增。聚氨酯和橡膠材料需要克服與粘附性、耐熱性和脆化相關的問題。市場對具備優異的耐熱性、耐久性和可使用性的舒適材料存在很高的需求。鑑於傳統熱固性樹脂[4]的成熟性能,並應用該公司專有的樹脂設計技術(該技術可為材料增加優越的彈性),松下開發出由熱固性樹脂製成的絕緣材料,該材料具備非凡的柔性和可伸縮性。這種柔性、可伸縮的絕緣膜材料有助於將電子裝置佩戴或安裝於目標位置。

2. 絕緣膜材料可緩和由拉伸造成的內部應力、使其恢復原狀並承受重複使用

安裝於服裝上或穿戴在身體上的裝置,所使用的材料應當可承受重複使用並且在反覆變形(伸縮)之後仍可保持機械性能不變。通常,材料經過反覆伸縮之後,往往機械強度和復原性能都會下降。松下超越簡單的柔化,採用獨特的樹脂設計技術,該技術充分利用熱固性樹脂特有的三度立體交聯結構[5]。新開發的絕緣膜材料可緩和由拉伸造成的內部應力、使其恢復原狀並承受重複使用。該材料有助於延長電子裝置的可穿戴時間。

3. 此外,還開發出與該絕緣材料一起使用的可伸縮透明電極材料和導電膏

安裝於服裝上或穿戴在身體上的裝置應由既可伸縮、絕緣,又兼具柔性和導電性的材料製成。此外,松下還採用可伸縮樹脂作為基材,開發出透明電極材料和導電膏,即使反覆伸縮也可以保持導電性。該透明電極材料包含由奈米碳管[6]形成的超薄導電層,該導電層位於可伸縮樹脂的基材上。該導電膏是將可伸縮樹脂作為粘合劑與銀填料結合而成。這些材料有助於實現可伸縮的顯示幕設備和感測器。

技術詳細說明

1. 該公司原創的樹脂設計技術,可用熱固性樹脂生產可伸縮絕緣材料

熱固性樹脂材料的應用十分廣泛而普遍。由於熱固性樹脂材料的柔性與耐熱性難以兼顧,保證熱固性樹脂兼具柔性與耐熱性是一大難題。松下開發出獨特的樹脂設計技術,可讓該材料同時具有柔軟和剛性成分。該方法異於傳統的添加彈性體[7]的方法。該技術利用熱固性樹脂的三度立體交聯結構來緩和伸縮時產生的應力。在保證兼顧彈性和應力鬆弛的同時,我們開發出一種絕緣材料,儘管該材料由熱固性樹脂製成,但是其可伸展並恢復原狀,因而支持重複使用。

2. 設計技術可生產用於可伸縮透明電極的可伸縮基材

氧化銦錫(ITO)[8]被廣泛用作透明電極。儘管氧化銦錫可承受一定程度的彎曲,但是在折疊或拉伸時容易出現裂紋,因而無法保證其導電性。為了克服這一缺陷,該材料需要具備即使在拉伸或變形情況下也不會產生裂紋的彈性,同時仍可保證導電通路,以保持材料的導電性。松下開發出的技術專門用於在可伸縮樹脂膜(具備最佳材料設計,適合伸縮)的基材上形成一層超薄的透明導電層(由具有超大寬高比的導電奈米碳管組成)。我們採用奈米碳管形成導電通路,兼顧可伸縮性和導電性,從而創造出可伸縮的透明電極材料,即使在變形之後,仍可保持導電性。

3. 結合可伸縮聚合物和導電填料以生產可伸縮導電膏的技術

銅或其他金屬線路在其基材拉伸或收縮時通常會斷裂。由於這一問題,使用金屬線路形成複雜電路並非易事。此外,由於變形會造成金屬疲勞,因而很難達成能夠承受反覆拉伸的金屬線路。松下開發的技術將可伸縮樹脂作為粘合劑與銀填料結合,從而製成可保證導電通路的導電膏,因此,即使反覆伸縮也可以保持導電性。

注釋:

[1]

可伸縮

該可伸縮或彈性樹脂膜適用於可伸縮電子裝置。

[2]

透明電極材料

一種導電的透明材料

[3]

導電膏

用於在形成電子電路時提供導電性的膏狀物

[4]

熱固性樹脂

熱固性樹脂(或塑膠)在成型之前為液態或固態,在室溫下或加熱後呈現出流動性,可添加固化劑或催化劑或者繼續加熱以成型的方式使其固化。熱固性塑膠一旦固化,重新加熱時不會融化。典型的熱固性樹脂包括:酚醛樹脂、脲醛樹脂、蜜胺樹脂、環氧樹脂和聚氨酯。

[5]

三度立體交聯結構

交聯結構為一種化學鍵,利用化學劑將一個聚合物鏈與另一個聚合物鏈相連。三度立體交聯結構指的是以更先進的交聯反應形成網路型聚合物結構。

[6]

奈米碳管

「奈米碳管」這一術語是由「碳」、「奈米」和「管」這三個詞語組成的複合詞。碳管是由彼此鍵合的碳原子網格形成的圓筒結構。奈米碳管超薄,直徑為奈米級,其厚度約比人類毛髮厚度薄5萬倍。

[7]

彈性體

具有類橡膠彈性的工業材料的通稱。“elastomer”(彈性體)這一術語是由“elastic”(彈性)和“polymer”(聚合體)這兩個詞語組成的複合詞。

[8]

ITO

氧化銦錫(ITO)可導電、在可見光範圍內具有高透光率,因此用於製造透明電極。其主要應用包括使用液晶顯示幕(LCD)、等離子顯示幕(PD)和有機EL面板的平板顯示器(FPD)。

關於松下

松下公司是致力於為消費電子產品、住宅、汽車、企業解決方案及器件業的客戶開發各種電子科技和解決方案的全球領軍企業。自1918年成立以來,松下已將業務擴張至全球,目前在全世界共經營468家附屬公司和94家聯營公司。截至2015年3月31日,其合併淨銷售額達7.715兆日圓。松下致力於透過各部門的創新來追求新價值,並努力運用公司的技術為客戶創造更美好的生活和世界。查詢松下詳情,請造訪公司網站:http://www.panasonic.com/global。

原文版本可在businesswire.com上查閱:http://www.businesswire.com/news/home/20151228005115/en/

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