
日前,日本東麗開發出了能夠與鐵、不銹鋼、銅、芳綸、聚苯硫醚(PPS)等材料強固地熱接合的PPS薄膜(熱接合性PPS薄膜)。該產品保持了PPS擁有的耐久性(長期耐熱性、耐水解性及耐化學腐蝕性)、阻燃性等出色的特性,同時通過熱過塑方法在200~270℃實現了牢固的熱粘合,提高了熱接合性。
據東麗介紹,兼具優秀的熱接合性和高耐久性的樹脂薄膜此前還未有過。此前,作為包覆材料表面,以及接合異種材料的方法之一,可使用“熱層壓”方法,將薄膜與被接合材料重合后加熱沖壓以實現接合。這種方法使用的是普通的烯烴薄膜,熱接合性好但耐久性及阻燃性差。另外,使用氨基甲酸酯類及環氧類粘合劑時,在硬化過程中會發生化學反應,因此接合層內多少都會殘留低分子量的聚合物,容易導致耐久性降低。
東麗此次開發的PPS薄膜提高了熱接合性,解決了以往PPS存在的這一弱點。通過分子共聚化,在降低熔點的同時打破了分子的規律性,提高了流動性。這樣一來,樹脂便能夠以分子水平進入被接合材料表面的微細凹凸(接接合性PPS)中。不過,PPS在共聚化后很難再結晶化。因此,使用原來的技術使薄膜向寬度方向延伸時,分子配向就會變得不均勻,在厚度上產生偏差,無法充分發揮耐熱性。
因此,東麗采用了在使薄膜向寬度方向延伸之前在分子內形成結點的方法。這里所說的“結點”就是延伸薄膜時像分子的連接處一樣運動的部分,聚合物的分子鏈相互纏繞的部分以及晶體等就屬于此類。而且,通過形成這些結點,還可使延伸應力均勻傳遞,使共聚PPS的分子鏈實現均勻配向,從而減少厚度偏差,提高平面性。這些結點是通過改進生產條件及原材料而形成的。
這種PPS薄膜可用于包覆金屬及樹脂材料的表面,以及異種材料之間的接合等用途,尤其是要求具有高耐久性、耐熱性及絕緣性的用途,主要將用于混合動力車、電動汽車(EV)的電機絕緣材料以及鋰離子電池材料、燃料電池材料等領域。東麗列舉的用途包括鋰離子電池外殼的內部表面包覆(使電解液具備耐化學藥品性及防爆性)以及馬達絕緣紙(取代耐熱薄膜及接合層)等。
(來源:日經技術在線)


