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尺寸穩(wěn)定耐化學(xué)COC日本寶理TOPAS? 5013X16(光學(xué)/LCD應(yīng)用)綜合技術(shù)手冊(cè)
一、公司介紹(日本寶理與TOPAS?品牌背景)
日本寶理塑料株式會(huì)社(Polyplastics Co.,Ltd.)是全球工程塑料與特種透明聚合物領(lǐng)域的頭部企業(yè),長(zhǎng)期致力于POM、PBT、LCP、COC等高端材料的工業(yè)化推廣。其經(jīng)銷/合作的TOPAS?COC(環(huán)烯烴共聚物,Cyclic Olefin Copolymer)由TOPAS AdvancedPolymers體系開(kāi)發(fā),采用茂金屬催化劑將乙烯與降冰片烯類環(huán)狀烯烴精準(zhǔn)共聚,形成高純度、非晶態(tài)、飽和碳環(huán)骨架的熱塑性透明樹(shù)脂。
TOPAS?系列以"玻璃級(jí)透明+低雙折射+近零吸水+耐化學(xué)本征惰性"區(qū)別于傳統(tǒng)PC、PMMA,其中5000系列面向注塑光學(xué)與精密電子,5013X16即是該系列中兼顧高流動(dòng)(MFR≈44g/10min)、尺寸穩(wěn)定、耐化學(xué)、LCD/光學(xué)級(jí)透明的改性注塑牌號(hào),廣泛用于液晶顯示導(dǎo)光組件、光學(xué)隔圈、車載/醫(yī)療透明件。
二、產(chǎn)品介紹
COC 日本寶理 TOPAS? 5013X16為本色高透明注塑級(jí)顆粒(25kg/包防潮包裝),密度約1.02g/cm3,較PC/PMMA輕約10%。其分子主鏈為全飽和C–C鍵,無(wú)酯鍵、無(wú)醚鍵、無(wú)BPA結(jié)構(gòu),不依賴外加穩(wěn)定劑即可實(shí)現(xiàn):
可見(jiàn)光透光率≥91%、霧度低、折射率1.530–1.533、阿貝數(shù)約56、極低雙折射;
飽和吸水率0.01%(約為PMMA/PC的1/20),溫濕循環(huán)后尺寸與折射率無(wú)漂移;
耐受乙醇、異丙醇、弱酸弱堿、藥液清洗,不耐酮類/強(qiáng)氧化酸;
260℃/2.16kg熔體流動(dòng)速率44g/10min(MVR48cm3/10min),可成型0.2–0.5mm薄壁、多型腔光學(xué)件。
該牌號(hào)命名中"5013"代表5013基體(Tg≈134℃、高流動(dòng)),"X16"為寶理體系下針對(duì)抗UV黃變+精密注塑脫模+LCD環(huán)境耐久性的改性后綴,屬于光學(xué)/LCD導(dǎo)光及隔圈類部件常用選用料。
三、產(chǎn)品核心性能(文字詳述)
光學(xué)性能:1mm厚樣片透光率91%,折射率1.53級(jí),低雙折射使光線通過(guò)時(shí)不產(chǎn)生明顯彩虹紋與像散,優(yōu)于通用PMMA在薄壁注塑殘余應(yīng)力下的偏光表現(xiàn),適合LCD背光導(dǎo)光板、透鏡隔圈、傳感器窗片。
尺寸穩(wěn)定性:吸水率0.01%,注塑后不需長(zhǎng)時(shí)間調(diào)濕;線性熱膨脹系數(shù)低,配合Tg134℃、HDT(0.45MPa)127℃,在LCD模組貼合、車載中控高溫循環(huán)(85℃/85%RH)下變形量極小。
耐化學(xué)性:全飽和環(huán)烴結(jié)構(gòu)對(duì)醇類消毒、顯示行業(yè)清洗劑、弱酸堿呈"結(jié)構(gòu)免疫",PC在40%乙醇中易應(yīng)力開(kāi)裂霧化,5013X16質(zhì)量損失<0.08%;但需規(guī)避/等酮類、濃硝酸/濃及芳香烴。
機(jī)械與熱學(xué):拉伸強(qiáng)度46MPa、模量3200MPa,剛性接近中端PC;簡(jiǎn)支梁無(wú)缺口沖擊13kJ/m2,缺口1.6kJ/m2,屬剛性透明料典型值,不宜作受撞結(jié)構(gòu)件。
電氣與純凈度:介電常數(shù)2.35(1k/10kHz)、體積電阻率>1×101?Ω·cm,無(wú)鹵無(wú)增塑劑,低金屬離子遷移,適配光學(xué)半導(dǎo)體載具與顯示屏蔽小件。
加工性:高流動(dòng)、低剪切敏感,模具復(fù)制性優(yōu),可低壓充填微結(jié)構(gòu)(導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)、微棱鏡);建議80–100℃烘料3–5h,螺桿壓縮比適中,模溫60–90℃。
四、產(chǎn)品用途(光學(xué)與LCD為主,兼顧跨界)
LCD顯示:側(cè)光式/直下式背光模組導(dǎo)光板、擴(kuò)散板支撐框、LCD玻璃隔墊、反射片定位架、柔性屏轉(zhuǎn)軸透明滑塊;
光學(xué)精密件:手機(jī)/車載鏡頭隔圈與壓圈、低倍顯微鏡窗片、條碼掃描器透鏡、HUD反射小件、光纖耦合套筒;
電子半導(dǎo)體:光學(xué)傳感器外殼、晶圓轉(zhuǎn)運(yùn)可視蓋、芯片分選機(jī)透明導(dǎo)軌、FPC補(bǔ)強(qiáng)視窗;
醫(yī)療分析(延伸):IVD試劑盒透明腔、微流控芯片、可ETO/伽馬滅菌器皿(非植入);
包裝與其他:高阻隔透明泡罩、防潮電子元配件托盒。
五、產(chǎn)品物性表(典型值)
類別
項(xiàng)目
測(cè)試條件/標(biāo)準(zhǔn)
典型值
單位
|
基本 | 密度 | ISO 1183 | 1.02 | g/cm3 |
基本 | 外觀 | — | 本色透明顆粒 | — |
基本 | 飽和吸水率 | 23℃, ISO 62 | 0.010 | % |
基本 | 成型收縮率 | 內(nèi)部法 | 0.10–0.50 | % |
流動(dòng) | MFR | 260℃/2.16kg, ISO 1133 | 44 | g/10min |
流動(dòng) | MVR | 260℃/2.16kg, ISO 1133 | 48.0 | cm3/10min |
力學(xué) | 拉伸強(qiáng)度(屈服) | ISO 527-2/1A/50 | 46.0 | MPa |
力學(xué) | 拉伸模量 | ISO 527-2/1A/1 | 3200 | MPa |
力學(xué) | 拉伸應(yīng)變(屈服) | ISO 527-2/1A/50 | 1.7 | % |
力學(xué) | 簡(jiǎn)支梁無(wú)缺口沖擊 | 23℃, ISO 179/1eU | 13 | kJ/m2 |
力學(xué) | 簡(jiǎn)支梁缺口沖擊 | 23℃, ISO 179/1eA | 1.6 | kJ/m2 |
光學(xué) | 透光率 | ISO 13468-2 | 91.0 | % |
光學(xué) | 折射率 | ISO 489 | 1.530–1.533 | — |
熱學(xué) | 玻璃化溫度Tg | ISO 11357-2 | 134 | ℃ |
熱學(xué) | 維卡軟化 | ISO 306/B50 | 135 | ℃ |
熱學(xué) | 熱變形HDT | 0.45MPa未退火, ISO 75-2/B | 127 | ℃ |
電氣 | 體積電阻率 | IEC 60093 | >1.0×101? | Ω·cm |
電氣 | 相對(duì)介電常數(shù) | 1kHz/10kHz, IEC 60250 | 2.35 | — |
電氣 | 相比漏電起痕CTI | IEC 60112 | PLC 0 (>600V) | — |
阻燃 | UL94 | 1.6mm | HB | — |
注:以上為公開(kāi)Datasheet典型值,批量選型應(yīng)以原廠TDS及第三方第三方公證報(bào)告為準(zhǔn)。
六、使用注意事項(xiàng)(設(shè)計(jì)/加工/應(yīng)用)
烘干:密閉防潮保存;開(kāi)封后若受潮,80–100℃×3–5h烘干,露點(diǎn)≤-30℃,防止銀絲、晶點(diǎn)。
注塑溫度:料筒260–280℃(不宜>300℃長(zhǎng)期停留),噴嘴與流道拋光,避免死角炭化;模溫60–90℃利于低雙折射。
化學(xué)避讓:禁接觸、、環(huán)己酮、二氯甲烷、濃HNO?/H?SO?、苯類;裝配用膠需先做相容性試驗(yàn)。
受力邊界:高剛低韌,不作卡扣主受力件;螺釘鎖緊需加金屬嵌件或預(yù)留變形隙。
LCD組裝:與偏光片/OCA接觸前需做析出與黃變測(cè)試;X16含抗UV助劑,長(zhǎng)期戶外屏保邊優(yōu)于普通5013,但仍建議加UV涂層。
滅菌與食品:可ETO/伽馬;FDA食品接觸與USP VI需以批次證書確認(rèn),不默認(rèn)用于植入器械。
靜電與潔凈:COC表面電阻高,光學(xué)件建議在千級(jí)潔凈房切粒/包裝,避免 dust picker 二次污染。
回收:水口料可回用≤20%,需過(guò)濾雜質(zhì),回用料光學(xué)件降級(jí)至結(jié)構(gòu)支撐件。
七、小結(jié)
TOPAS? 5013X16以"COC本征飽和骨架+5013高流動(dòng)基體+X16耐候改性"組合,在LCD導(dǎo)光、光學(xué)隔圈、車載透明件中替代PC/PMMA時(shí),解決的是吸水翹曲、醇裂、雙折射偏光、薄壁充填不全四類痛點(diǎn)。對(duì)于東莞及華南地區(qū)光學(xué)注塑、LCD模組配套企業(yè),該牌號(hào)是0.3mm級(jí)導(dǎo)光支架與鏡頭隔圈的高良率選項(xiàng)。