日本产业技术综合研究所等研发新技术 在塑料上制作陶瓷膜

新技术 2017年07月20日

日本产业技术综合研究所(产综研)先进涂层技术研究中心招聘研究员野田浩章等人的研究小组最近与化学厂商荒川化学工业株式会社(总公司:大阪市中央区)共同研发了一种能够在塑料基材面上进行陶瓷膜涂层的新技术。据说经过陶瓷膜涂层的塑料基材表面比纯塑料基材坚硬,除了不易磨损、碰坏以及耐久性等有了跨越式的提高之外,因为还有很好的透明性,因此不仅可用于汽车车身,还可指望用作窗户材料以及智能手机保护膜等。

塑料在汽车制造等领域,作为代替金属和陶瓷的材料,以减轻重量等为目的的利用发展得很快。但是在硬度、耐损坏以及屏障气体等方面,不如金属和陶瓷是一直未能得到解决的问题。

另一方面,产综研2004年开发了气溶胶沉积法(AD法),能够在常温条件下在金属基材等表面制作厚度为1微米(1米的百万分之一)以上的陶瓷膜,但是AD法目前还无法用于塑料基材,因为利用该方法得到的陶瓷膜的紧贴性和透明性都还不够,并且陶瓷膜还会产生很多的裂痕。

于是,研究小组着眼于荒川化学工业开发的用于制作有机无机混合膜的前体,致力于利用该前体解决在塑料基材上制作陶瓷膜时存在的问题。结果发现,如在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等塑料基材的表面,先用前体形成有机无机混合膜,再用AD法成膜,就能制成高紧贴度、高硬度、高质量的陶瓷膜。对聚碳酸酯等塑料成型物采用同样的程序也制成了透明且硬度高的陶瓷膜。(完)

下面右侧是运用此次开发出来的技术在塑料基材上形成陶瓷膜时的模式图和照片,左侧和中央分别是在玻璃及塑料基材上直接形成陶瓷膜的模式图和照片。如图所示按照之前的方法直接在塑料基材上成膜的话会产生很多裂痕。

PHOTO

AD陶瓷膜

AD陶瓷膜

有机无机混合膜/AD陶瓷膜

玻璃基材

塑料基材

塑料基材

膜剥落、裂痕、腐蚀

利用AD法在玻璃基材上形成的透明、高硬度的AD陶瓷膜

利用AD法在塑料基材上形成的AD陶瓷膜→会产生许多裂痕

适用本新闻发布有机无机混合膜技术制成的AD陶瓷膜

(转自产业技术综合研究所新闻发布稿)

文/客观日本编辑部

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