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塑膠專欄
刺激響應熱解貼合材料開發
智能材料
膠帶材料的功能與特性銜接產品需求,其種類及技術多元化為其特色,材料的來源包含石化上游化學原料、中上游樹脂原料以及添加劑等。由於國內上下游基礎能量完整,具備朝高階產品發展的潛力,但整體上游材料的自主掌握度仍不及國外大廠,因此形成原材料的取得限制較多,成本亦偏高。國內業者如果要在國際市場取得一席之地,則必須尋求轉型升級的機會。
 
而接著產品的開發多強調界面間的剝離強度,如剝離強度過低,則無法提高強度之結合能力,亦無法運用於長時間接著產品上,但卻可運用在如感壓膠等易剝離或多次異質接合使用上;相反的,剝離強度過高則可當作結構膠,提供相當足夠之剝離強度以及產品接著可信度,但過強的接著力卻會帶來產品無法拆卸及重工的問題,此時若能透過材料黏性的響應變化達到產品因時制宜的黏著力控制,則能一併解決材料黏性過強或不足以及可拆解之衝突,有國外的研究指出,若能有效地透過材料以及對應刺激源的控制,將有相當大的機會完成相關高階產品之開發,解決產業界長時間難以解決之問題。
 
過去國內高質接合材料大都以進口為主,產品變化有限,將其運用於消費性電子產品時因各家廠商加工貼合製程條件差異,導致對產品難以滿足需求。台灣IC產業技術具相對優勢且門檻高,但目前接合材料仍須仰賴國外進口,惟加緊腳步提高國內技術水準,朝向高附加價值產品發展,降低依賴國外技術之風險。目前,暫時性貼合之熱/光解膠帶現階段已經使用於各式所需之製程上,但各產業對於界面處理的膠/膜產品之需求與用途大不相同,從低黏性的感壓膠類型至需要高強度的工業用途結構膠帶,幾乎都存在僅具備「單次性」的特性或高接著強度在脫膠時常有殘膠的問題。因此,未來如何利用光及熱等環境能量的控制,產生多次性特色及解決上述問題,一方面符合綠色設計的環保趨勢,另一方面也解決國內產業界問題,提升國際市場產品競爭力。
 
刺激響應材料是可透過熱或光等刺激下,使其消除膠黏性,簡單達到將產品進行拆解,如同扣氈一樣可多次拆解組合。例如:車燈所使用的材料雖價值性高,但因拆解困難,不具回收效益,例如IC產品則因薄型化,生產過程中不良率提升,不合格的產品除了少部分配件可丟棄或破壞外,大都需要重新拆解組裝。「刺激響應」技術為改善此問題之關鍵技術,透過光或熱的刺激後,使產品易拆解可回收再利用,具有商業價值外、滿足國際環保法規規範需求。
 
刺激響應技術為提高產品附加價值與未來產業運用,並解決產業因應薄型化製程及國際綠色產品法規如WEEE產品強制回收規範所須克服加工方便性以及殘膠與多次拆卸問題,因此在考量產品多樣化生產與運用型態,以及去除環境負擔與成本資源下,將逐年建構關鍵加工技術,包含多次回復性控制技術、響應條件控制技術、剝離力控制技術、異質結合技術、界面材料處理技術等,發展智能刺激響應分子材料,透過塗料、膠片、膠體、添加劑或塑膠粒方式提供產業產品之運用,預期提供國內產品具備綠色設計與生產功能以符合未來國技產品回收拆解再利用要求,提升產品綠色設計能量,提供國內產品具備綠色設計與生產功能,達到產品可方便拆卸及分離回收之環保門檻,協助產業界增加出口機會。
 
本年度計畫熱刺激響應技術可移轉之技術分為幾個項目: 1.單次型熱應答貼合材料開發技術,黏著力大於7.5 N/cm2  ,解膠溫度在120℃及150℃之間 2.可回復性刺激響應貼合應答材料技術,經由形狀記憶材料為載具,黏著力可大於100 N/cm2 且於範圍90℃與120℃之間可達脫膠效果。
 
預計運用國內既有技術能量並搭配完整的上、中、下游供需體系進行一系列的刺激響應材料與功能化產品之技術建立,利用高分子材料技術學理、材料改質及加工技術協助國內產業鏈發展高值化材料自主技術。
 
歡迎對以上技術有興趣的業界朋友來電洽詢,尋求契機共同合作。
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