1、文章標題： 亞洲地區的壓克力塑膠供需分析 產業分類： 石化高分子 希望定期收到此類資料 產出單位： 工研院 IEK 化材組 作者： 洪世淇 相關著作 日期： 2005/03/18 點閱次數：259 放入我的選取清單 一、 前言 壓克力塑膠是五大泛用塑膠以外與吾人日常生活接觸最密切的民生用化學品，也是 TFT-LCD 零組件必須採用的原材料。其上游原料是重要的石化中間體，稱為甲基丙烯酸甲酯（Methyl Methacrylate ，簡稱MMA），因此壓克力塑膠有時被簡稱為 PMMA。良好的透明性是 PMMA 最大特色，由表-1 即可發現PMMA 的透明性優於聚碳酸酯樹脂 (Polycarbona
2、te，簡稱 PC)。 2003 年全球 PMMA 成型材料（塑膠粒）需求量為 96 萬公噸，其中亞洲地區佔約 32，達到 30.4 萬公噸。受到中國大陸市場快速成長的帶動，2004 年亞洲地區的需求量成長到 34.6 萬公噸，佔全球的 35左右。PMMA 除了塑膠粒以外，尚有其它形式的產品，例如日本化工協會就把 PMMA 分類為注型板、押出板、成形材料等三類，2004 年成形材料的生產量為 19.6 萬公噸，佔 PMMA 總生產量的 67左右。本文以成形材料即塑膠粒為重點，討論其供需現況。 表-1 PMMA 與其他塑膠的物性比較二、 供需分析 亞洲地區總共有 8 家公司從事 PMMA 成型材料
3、的生產，總產能達到 49.7 萬公噸，如表-2 所示。住友化學的總產能為 10.5 萬公噸排名第一，奇美實業的 8.8 萬公噸排名第二，奇美在中國大陸的 5 萬公噸建廠計畫受到延遲，推測 2006 年才能正式量產。三菱 Rayon 在江蘇省投資的南通麗陽化學公司，已經在2003 年 12 月起正式量產 PMMA 成型材料，年產能為 4 萬公噸。另外三菱麗陽高分子材料公司目前在建廠中，預估 2005 年 5 月開始生產 PMMA 板材及壓克力塗料。 亞洲市場集中在中國大陸，由於中國大陸產能嚴重不足，有 90需依賴進口。中國大陸、台灣、韓國的需求量在數年內仍然可以維持 10以上的成長率，日本國內因
4、 LCD 用導光板及汽車零件業生產據點外移的關係，未來的需求成長率只能維持 2.5 左右，詳細數字如表 -3 所示。 表-2 亞洲地區主要 PMMA 成形材料生產廠商產能統計表-3 歷年亞洲地區主要國家 PMMA 成形材料需求量統計及預測下一篇： 壓克力樹脂(PMMA)在顯示器材料的應用現況 轉寄此文章 列印 壓克力樹脂(PMMA)在顯示器材料的應用現況經濟部技術處 ITIS 計畫/研究員 洪世淇1、前言Poly Methyl methacrylate (PMMA)是工業上相當普及的高分子材料，中文稱之為壓克力樹脂。PMMA 的商業化生產可以追溯至 1936 年，英國 ICI 公司首先以甲基丙
5、烯酸甲酯(MMA)的鋳模聚合法製造壓克力板，並應用於當時的戰鬥機座艙罩。全球最大的 ABS 製造公司奇美實業，在 1957 年即是以生產壓克力板為創業的起點，並在 1989 年開始生產壓克力塑膠粒，目前的年產能為 10 萬公噸。日本的三菱 Rayon 公司擁有全球最先進的 MMA 生產技術，產能位居全球第三。該公司以生產MMA 為核心事業，並延伸至下游多項產品，構成全球最富競爭力的 MMA 事業群，PMMA 更是該公司最引以為傲的產品。另外，旭化成、Kuraray、住友化學工業等 MMA 的生產廠商，亦生產下游的各種 PMMA 產品，產能如表 -1 所示。台灣生產 MMA 的廠商有台塑公司及高
6、雄塑酯公司兩家，產能分別為 7 萬及 10 萬公噸，但是兩家公司皆未將產品線往下游延伸。高雄塑酯計劃將年產能擴充至 13 萬公噸，除供應國內的奇美實業以外，並積極投入逐漸成長的亞洲市場。表-1、日本壓克力樹脂 (PMMA)生產廠商產能統計單位：公噸/ 年成形材料 板材公司名稱 工場地點聚合 塑膠粒 鋳型板 押出板大竹 24,400 20,200 14,400 7,800三菱 Rayon富士 19,800 27,500 21,200 -川崎 31,000 16,000 2,400 9,200千葉 15,000 15,000 - -旭化成富士 - - - 9,200Kuraray 中條 38,60
7、0 20,000 10,000 23,600住友化學工業 愛媛 29,500 22,900 9,350 15,500資料來源：http：/；工研院經資中心 IT IS 計畫整理2、廠商動態三菱 Rayon 公司的壓克力樹脂事業在中國大陸的佈局相當積極， 2001 年 9 月與丸紅商社(出資 20%)合資在江蘇南通成立南通麗陽化學公司，專事生產壓克力塑膠粒，年產能為 4 萬公噸預定 2003 年秋季開始量產，製程採用最新鋭的連續式塊狀聚合法。2002 年 12 月又在同一個工業區內獨資成立三菱麗陽高分子材料( 南通 )公司，專事生產壓克力板，年產能為 2 萬公噸預定 2005 年 5 月開始量產
8、。三菱 Rayon公司著眼於中國大陸持續的高度經濟成長，日本、韓國、台灣的 IT 關聯產業紛紛到大陸設廠生產，將帶動高性能壓克力板的需求成長，例如應用在顯示器的導光板即是一個最突出的產品。該公司最擅長光學級壓克力板的製程技術，再配合日本及泰國的 MMA 產能及技術，形成日本、大陸、泰國的鉄三角陣容，企圖稱霸亞洲的壓克力樹脂產品市場。另外，Kuraray 公司亦看上光學級壓克力板的需求成長，已著手擴充壓克力塑膠粒的產能，從目前的 2 萬公噸増加至 4 萬公噸，預定在 2003 年 10 月開始量產。住友化學工業公司則與伊滕忠商社合資於 2002 年 5 月在泰國成立 Sumipex 公司，專事生
9、產 PMMA鋳型板，年產能為 8,400 公噸，預估在一、二年內可以達到 25 億日圓左右的年營業額，該公司特別看好亞洲地區 LCD 用導光板的需求成長。3、PMMA 在顯示器的應用現況自從 LCD、PDP、ELD、PTV(背面投射型電視)等新型顯示器相繼商業化生產之後，傳統的 CRT已逐漸沒落。前述新型顯示器面對未來高畫質數位傳輸所要求的亮度與對比，則各種元件的材質必需符合一定的規格標準。PMMA 具有天賦的高光線透過率(9293%)，以及優良的加工性，應用在顯示器部分元件的成形加工具有其他塑膠材料難以超越的優點。茲分述如下：(1)LCD 用導光體液晶本身不會發光，必需用背光(Back li
10、ght)作為光源。例如筆記型電腦用的導光體即採用 PMMA射出成形品，導光板將冷陰極管的光源傳遞到液晶表面，傳遞中光線吸收甚少以確保信號損失降至最低。PMMA 的吸濕性是較大的缺點，但是作為導光體材料已有特殊規格品可以克服其缺點。最近大尺寸的液晶電視相當流行，所採用的 LCD 面板與筆記型電腦或桌上型電腦略有不同，不是應用邊緣光源(Edge light) 如圖-1，2 所示，而是應用直下型的背光源如圖-3 所示，由多只冷陰極管提供光源，以達到高亮度高對比的要求。冷陰極管所產生的光源必需透過一層 PMMA 擴散板，始能防止光源的分佈不均。( 註：圖-1 圖-4 取材自塑膠成形技術臨時増刋號， 2
11、002 年 11 月)冷 冷冷dot printig冷冷 PMA圖-1、筆記型電腦用導光板的結構冷冷 冷dot printig 冷4 12m PMA圖-2、桌上型電腦用導光板的結構冷 PMA 冷冷冷冷圖-3、液晶電視用背光源的結構冷冷冷冷冷冷 冷 冷 冷冷圖-4 、PDP 前面板的基本結構(2)PDP 前面板PDP 與 CRT 或 LCD 比較會產生較強的電磁波及近紅外線，面板前面必需裝置濾板(Filter) ，以遮蔽前述的光波。這種裝置稱為 PDP 前面板。( 如圖-4 示)。PDP 前面板非但具有遮蔽的功能同時尚能防止反射，目前大部分皆採用玻璃材質才能滿足品質上的要求。PMMA 具有輕量化
12、的優點，雖然剛性較低而有易彎曲的缺點，但是可以在裝置的技巧上加以克服。因此，目前的商品同時採用玻璃及 PMMA 兩種材質。未來 PDP 將朝低消費電力及面板溫度降低的方向發展，從輕量化的觀點而言，PMMA 將可取代玻璃成為主要的構成材料。(3)PTV 銀幕用材料目前 40 吋以上的 PTV 逐漸受到消費者的喜愛，因為它能提供宛如電影院一般的視聽效果，同時價格又遠低於 PDP。PTV 銀幕是由階梯式 Fresnel Lens 及 Lenticule Lens 所構成，前述元件皆由 PMMA 經過微細加工所製成。在銀幕前面尚需裝置一片 PMMA 製的保護板，本身除耐擦傷外尚有防止帶電與防止反射的功
13、能。4、結論PMMA 的透明性極佳，並且容易著色而顯現艷麗的色彩，因此普遍應用於招牌、燈飾、銘版、室內裝飾品、汽車燈罩等。PMMA 雖然不屬於 5 大泛用塑膠之一，但也不像工程塑膠如此高貴。自從PMMA 在光學零組件應用領域開拓一片市場之後，其附加價值已遠超過傳統的產品，因此生產廠商卯足全力在這個領域提昇技術擴大產能。PMMA 的原料是石化業諸多產品中較有特化品味道的 MMA，PMMA 固然是 MMA 的最大去化處，但許多特殊用途的合成樹脂也需要以 MMA 為原料。各石化廠在 MMA 製程技術的競爭遊戲已告一段落，換言之單純的製程技術優勢已非致勝的要件，然而 PMMA 本身仍存在產品差異化的廣
14、大空間，未來全球化 PMMA 產業的競爭態勢將再度浮現，甚至戲碼更延伸至下游的零組件加工。文章標題： UFO 製程- 無溶濟型聚壓克力的新製程 產業分類： 石化與高分子 產出單位： 工研院 IEK 中心 化學與材料研究組 作者： 魏秀花 日期： 2000/07/25 3/1 在環保意識抬頭的現代生活環境中，對化學產業而言，發展減少 VOC(揮發性有機化合物)或減少廢棄物、降低成本的製程是當務之急，也就是說對環境負荷少且經濟的製程是化學業界最殷切的需求，近日無溶劑型聚壓克力的 UFO 技術新製程就是在此背景下的產物。壓克力樹脂為用途很廣的一種合成樹脂其，主要原料為丙烯酸，1998 年丙烯酸全球需
15、求量大約有 210 萬噸左右，其中 60%是製成酯類，即所謂的壓克力樹脂，另外的40%則是純化的丙烯酸直接應用，主要用途在製成高吸水性樹脂、凝集劑、壓克力纖維、塗料、粘著劑、共聚合物等。為了降低生活環境中有機溶劑的含量，維護工作人員的健康，在高固體塗料、binder、填縫膠、接著劑等的生產製程中，使用無溶劑型壓克力系聚合物為相關業界努力追求的目標，UFO 技術就是因應此種趨勢產生的無溶劑型製程技術。一、UFO 技術的起源UFO 技術最早是由加拿大 McMaster 大學的 Hamielec 教授在高溫無觸媒狀態下，由苯乙烯和丙烯酸(Acrylic Acid)進行連續塊狀聚合，其後再經由美國 S
16、.C. Johnson Polymer公司(以下簡稱 SCJP 公司 )進行放大試驗，便成功的推出無溶劑型苯乙烯壓克力系聚合物的商業化生產技術。此製程即所謂的 SGO (Solid Grade Oligomer) 技術，利用此技術可以製得分子量小、分子量分佈狹窄的共聚合物。之後日本東亞合成公司再從SCJP 公司引入該 SGO 技術，融入該公司長期合成經驗，發展出更實用、更經濟型的均一功能基寡聚體無溶劑型苯乙烯壓克力共聚合物合成技術(Uniform Functional Oligomer Technique)，簡稱 UFO 技術，並預備自 2000 年起，全面商業化生產。二、UFO 技術與現有合
17、成方法的比較目前製造壓克力系聚合物的方法有溶液聚合法和乳化聚合法兩種，其中溶液聚合法較適用於合成數百數萬的低分子量壓克力系聚合物，然而因其製程中需加入的有機溶劑量與原料單體量幾乎相當，且須以批次方式反應，反應時間長達數小時到十幾小時，加上有產品為液狀、具溶劑臭味、且純度不高分子量分布過廣等缺點，如改用 UFO技術將可改變上述缺點，而有下列好處：1.不含溶劑 UFO 技術為不使用溶劑的連續塊狀聚合反應，所得產品為不含溶劑的樹脂。2.單體組成與分子量分布狹小 由 UFO 連續聚合技術所得到的聚合物，其單體組成與分子量分佈極為狹窄，故號稱為均一功能基寡聚體聚合技術。3.低臭味、耐黃變、高耐候 UFO
18、 技術不使用有機溶劑，所需之副原料亦極少，因此，因副原料所引起的臭味及因時間變化而變黃色的現象、耐候性降低等問題都不會發生；又因不必使用高價之副原料，在低分子量聚合物之合成上極具成本競爭力。以 UFO 技術合成的含有 OH 基之壓克力共聚合樹脂，可以製成因應環境需求的高固體 (High solid) 塗料，並可與異氰酸酯或美耐皿樹脂等形成架橋反應而製成多種硬化塗膜，由於組成分佈相近，所以架橋點均勻，分子量分佈狹窄，即使為了提昇粘度而混入其它高分子物也不會影響其特性，所以是很理想的高固體化塗料樹脂；若合成的壓克力共聚合樹脂為含羰基(Carboxyl) 的樹脂，則由於其可溶於鹼性溶液中，因此可以應
19、用於水性塗料或添加劑方面。利用此技術可以合成分子量從數千至二萬左右的各種聚合物，也可以製得分子量為數百的寡聚合物或數萬的聚合物，隨著共聚單體組合的不同，可以製得各種 Tg 及官能基的壓克力系共聚合樹脂，其應用範圍廣泛，表一便列出 UFO 技術與現有溶液聚合技術的比較。表一 UFO 技術與現行溶液聚合技術的特性比較 比 較 項 目 UFO 技術 溶液聚合技術製程條件 生產方式 連續塊狀 半批次式溫 度 120 50 100反應時間 極短 長副原料 聚合起始劑 無極少數連鎖移動劑 無少量數有機溶劑 無極少 30 70製品特性 分子量 數百數萬 數千十數萬分子量分佈 狹窄 廣泛組成分佈 狹窄 廣泛臭
20、 味 無臭低臭 溶劑臭製品形態 100%固形液狀 3070%液狀資料來源：工業材料 1999 年 10 月號(vol.47 No.10)，P106.三、UFO 技術應用現況目前 SCJP 公司開發的商品是以苯乙烯為主體、Tg 較高之共聚合物，可作為油墨用之 binder 、顏料分散劑、粉體塗料、建築塗料等。日本東亞合成的商品則是以壓克力系為主成分、Tg 較低的無溶劑型液狀樹脂，VOC 含量低、不含環境荷爾蒙成分、耐候性高、成本低，適用於造紙用顏料分散劑、鍋垢抑制劑、洗劑載體、水泥分散劑、生分解性聚合物、土木建築用材料、樹脂改質劑、塑膠用塗料、地板塗料、水泥修補劑、接著劑等，近來高固體成份耐候性
21、塗料、Acrylic Urethane 填縫膠 (Sealant)、水性 UV 硬化型壓克力樹脂等，為市面上應用較多的產品。在環保意識高漲的今日，UFO 無溶濟型壓克力聚合物製造技術，為反應時間短、分子量小且分佈狹窄，無有機溶劑存在之經濟型反應技術，值得國內業界進行研發的方向。 附件檔案：04-22.doc 列印 著作權所有，非經同意不得以任何形式轉印或轉載，本會保留一切法律上的追訴權利。化 工 訊 息 傳 真發行單位: 工業技術研究院化學工業研究所經濟部產業技術資訊服務(ITIS)計畫計畫主持人: 張超群 、 施純榮民國88年12月8日,聯絡電話: (03)5732049-魏秀花http:/
22、www.itis.org.tw/ucl 第4卷第22期UFO 製程？( 無溶劑型聚壓克力的新製程)在 環 保 意 識 抬 頭 的 現 代 生 活 環 境 中 ， 對 化 學 產 業 而 言 ， 發 展 減 少 VOC(揮 發 性 有 機 化合 物 )或 減 少 廢 棄 物 、 降 低 成 本 的 製 程 是 當 務 之 急 ， 也 就 是 說 對 環 境 負 荷 少 且 經 濟 的 製 程是 化 學 業 界 最 殷 切 的 需 求 ， 近 日 無 溶 劑 型 聚 壓 克 力 的 UFO 技 術 新 製 程 就 是 在 此 背 景 下 的產 物 。壓 克 力 樹 脂 為 用 途 很 廣 的 一
23、種 合 成 樹 脂 其 ， 主 要 原 料 為 丙 烯 酸 ， 1998 年 丙 烯 酸 全 球需 求 量 大 約 有 210 萬 噸 左 右 ， 其 中 60%是 製 成 酯 類 ， 即 所 謂 的 壓 克 力 樹 脂 ， 另 外 的 40%則 是 純 化 的 丙 烯 酸 直 接 應 用 ， 主 要 用 途 在 製 成 高 吸 水 性 樹 脂 、 凝 集 劑 、 壓 克 力 纖 維 、 塗 料 、粘 著 劑 、 共 聚 合 物 等 。為 了 降 低 生 活 環 境 中 有 機 溶 劑 的 含 量 ， 維 護 工 作 人 員 的 健 康 ， 在 高 固 體 塗 料 、binder、 填 縫 膠
24、 、 接 著 劑 等 的 生 產 製 程 中 ， 使 用 無 溶 劑 型 壓 克 力 系 聚 合 物 為 相 關 業 界 努 力 追求 的 目 標 ， UFO 技 術 就 是 因 應 此 種 趨 勢 產 生 的 無 溶 劑 型 製 程 技 術 。一 、 UFO 技 術 的 起 源UFO 技 術 最 早 是 由 加 拿 大 McMaster 大 學 的 Hamielec 教 授 在 高 溫 無 觸 媒 狀 態 下 ， 由苯 乙 烯 和 丙 烯 酸 (Acrylic Acid)進 行 連 續 塊 狀 聚 合 ， 其 後 再 經 由 美 國 S.C. Johnson Polymer公 司 (以 下
25、簡 稱 SCJP 公 司 )進 行 放 大 試 驗 ， 便 成 功 的 推 出 無 溶 劑 型 苯 乙 烯 壓 克 力 系 聚 合物 的 商 業 化 生 產 技 術 。 此 製 程 即 所 謂 的 SGO (Solid Grade Oligomer) 技 術 ， 利 用 此 技 術 可以 製 得 分 子 量 小 、 分 子 量 分 佈 狹 窄 的 共 聚 合 物 。 之 後 日 本 東 亞 合 成 公 司 再 從 SCJP 公 司引 入 該 SGO 技 術 ， 融 入 該 公 司 長 期 合 成 經 驗 ， 發 展 出 更 實 用 、 更 經 濟 型 的 均 一 功 能 基 寡 聚體 無 溶
26、劑 型 苯 乙 烯 壓 克 力 共 聚 合 物 合 成 技 術 (Uniform Functional Oligomer Technique)，簡 稱 UFO 技 術 ， 並 預 備 自 2000 年 起 ， 全 面 商 業 化 生 產 。二 、 UFO 技 術 與 現 有 合 成 方 法 的 比 較目 前 製 造 壓 克 力 系 聚 合 物 的 方 法 有 溶 液 聚 合 法 和 乳 化 聚 合 法 兩 種 ， 其 中 溶 液 聚 合 法 較適 用 於 合 成 數 百 數 萬 的 低 分 子 量 壓 克 力 系 聚 合 物 ， 然 而 因 其 製 程 中 需 加 入 的 有 機 溶 劑 量與
27、 原 料 單 體 量 幾 乎 相 當 ， 且 須 以 批 次 方 式 反 應 ， 反 應 時 間 長 達 數 小 時 到 十 幾 小 時 ， 加 上有 產 品 為 液 狀 、 具 溶 劑 臭 味 、 且 純 度 不 高 分 子 量 分 布 過 廣 等 缺 點 ， 如 改 用 UFO 技 術 將 可改 變 上 述 缺 點 ， 而 有 下 列 好 處 ：1.不 含 溶 劑UFO 技 術 為 不 使 用 溶 劑 的 連 續 塊 狀 聚 合 反 應 ， 所 得 產 品 為 不 含 溶 劑 的 樹 脂 。2.單 體 組 成 與 分 子 量 分 布 狹 小由 UFO 連 續 聚 合 技 術 所 得 到 的
28、 聚 合 物 ， 其 單 體 組 成 與 分 子 量 分 佈 極 為 狹 窄 ， 故 號稱 為 均 一 功 能 基 寡 聚 體 聚 合 技 術 。3.低 臭 味 、 耐 黃 變 、 高 耐 候UFO 技 術 不 使 用 有 機 溶 劑 ， 所 需 之 副 原 料 亦 極 少 ， 因 此 ， 因 副 原 料 所 引 起 的 臭 味及 因 時 間 變 化 而 變 黃 色 的 現 象 、 耐 候 性 降 低 等 問 題 都 不 會 發 生 ； 又 因 不 必 使 用 高 價 之 副原 料 ， 在 低 分 子 量 聚 合 物 之 合 成 上 極 具 成 本 競 爭 力 。以 UFO 技 術 合 成 的
29、 含 有 OH 基 之 壓 克 力 共 聚 合 樹 脂 ， 可 以 製 成 因 應 環 境 需 求 的 高 固體 (High solid) 塗 料 ， 並 可 與 異 氰 酸 酯 或 美 耐 皿 樹 脂 等 形 成 架 橋 反 應 而 製 成 多 種 硬 化 塗 膜 ，由 於 組 成 分 佈 相 近 ， 所 以 架 橋 點 均 勻 ， 分 子 量 分 佈 狹 窄 ， 即 使 為 了 提 昇 粘 度 而 混 入 其 它高 分 子 物 也 不 會 影 響 其 特 性 ， 所 以 是 很 理 想 的 高 固 體 化 塗 料 樹 脂 ； 若 合 成 的 壓 克 力 共 聚 合樹 脂 為 含 羰 基 (
30、Carboxyl)的 樹 脂 ， 則 由 於 其 可 溶 於 鹼 性 溶 液 中 ， 因 此 可 以 應 用 於 水 性 塗 料或 添 加 劑 方 面 。 利 用 此 技 術 可 以 合 成 分 子 量 從 數 千 至 二 萬 左 右 的 各 種 聚 合 物 ， 也 可 以 製得 分 子 量 為 數 百 的 寡 聚 合 物 或 數 萬 的 聚 合 物 ， 隨 著 共 聚 單 體 組 合 的 不 同 ， 可 以 製 得 各 種Tg 及 官 能 基 的 壓 克 力 系 共 聚 合 樹 脂 ， 其 應 用 範 圍 廣 泛 ， 表 一 便 列 出 UFO 技 術 與 現 有 溶液 聚 合 技 術 的
31、比 較 。表 一 UFO 技 術 與 現 行 溶 液 聚 合 技 術 的 特 性 比 較比 較 項 目 UFO 技 術 溶 液 聚 合 技 術生 產 方 式 連 續 塊 狀 半 批 次 式溫 度 120 50 100反 應 時 間 極 短 長聚 合 起 始 劑 無 極 少 數 連 鎖 移 動 劑 無 少 量 數 製程條件副原料 有 機 溶 劑 無 極 少 30 70分 子 量 數 百 數 萬 數 千 十 數 萬分 子 量 分 佈 狹 窄 廣 泛組 成 分 佈 狹 窄 廣 泛臭 味 無 臭 低 臭 溶 劑 臭製品特性 製 品 形 態 100%固 形 液 狀 30 70%液 狀資 料 來 源 ：
32、工 業 材 料 1999 年 10 月 號 (vol.47 No.10)， P106.三 、 UFO 技 術 應 用 現 況目 前 SCJP 公 司 開 發 的 商 品 是 以 苯 乙 烯 為 主 體 、 Tg 較 高 之 共 聚 合 物 ， 可 作 為 油 墨 用之 binder 、 顏 料 分 散 劑 、 粉 體 塗 料 、 建 築 塗 料 等 。 日 本 東 亞 合 成 的 商 品 則 是 以 壓 克 力 系為 主 成 分 、 Tg 較 低 的 無 溶 劑 型 液 狀 樹 脂 ， VOC 含 量 低 、 不 含 環 境 荷 爾 蒙 成 分 、 耐 候 性高 、 成 本 低 ， 適 用 於
33、 造 紙 用 顏 料 分 散 劑 、 鍋 垢 抑 制 劑 、 洗 劑 載 體 、 水 泥 分 散 劑 、 生 分 解性 聚 合 物 、 土 木 建 築 用 材 料 、 樹 脂 改 質 劑 、 塑 膠 用 塗 料 、 地 板 塗 料 、 水 泥 修 補 劑 、 接 著劑 等 ， 近 來 高 固 體 成 份 耐 候 性 塗 料 、 Acrylic Urethane 填 縫 膠 (Sealant)、 水 性 UV 硬 化 型壓 克 力 樹 脂 等 ， 為 市 面 上 應 用 較 多 的 產 品 。 在 環 保 意 識 高 漲 的 今 日 ， UFO 無 溶 濟 型 壓 克力 聚 合 物 製 造 技
34、術 ， 為 反 應 時 間 短 、 分 子 量 小 且 分 佈 狹 窄 ， 無 有 機 溶 劑 存 在 之 經 濟 型 反應 技 術 ， 值 得 國 內 業 界 進 行 研 發 的 方 向 。文章標題： 無溶劑型聚壓克力的新製程 產業分類： 石化與高分子 產出單位： 工研院化工所 化學與材料研究組 作者： 鄭玉珍 日期： 1999/12/01 在環保意識高抬的現代生活環境中，對化學產業而言，發展減少 VOC(揮發性有機化合物)或減少廢棄物、降低成本的製程是當務之急，也就是說對環境負荷少，且經濟的製程是化學業界最殷切的需求，近日無溶劑型聚壓克力的 UFO 技術新製程就是在此背景下的產物。壓克力系
35、樹脂為用途很廣的一種合成樹脂，其原料的丙烯酸在全球 210 萬噸左右的需求中，60%是製成酯類，進而製成壓克力樹脂，剩餘的 40%為精製壓克力酸，其主要用途分佈如下： 聚合物名稱 用 途 所佔比率(%)SAP 高吸水性樹脂 31.0PAA 凝集劑 9.0MA 壓克力纖維 9.5EA 塗料、粘著劑 10.8BA 塗料、粘著劑，共聚合物28.62EHA 塗料、粘著劑 5.6其它 其它 5.5為了因應生活環境中降低有機溶劑的存在，及維護工作人員健康的需求，用來製作固態塗料、粘著劑、補縫劑、接著劑等的無溶劑型壓克力系聚合物為業界努力追求的一類產品，因此專門用來合成無溶劑型壓克力系共聚合物的 UFO 技
36、術是一種很吸引人的新技術。 一、UFO 技術定義美國 S.C. Johnson Polymer 公司(以下簡稱 SCJP 公司)，將加拿大McMaster 大學 Hamielec 教授有關苯乙烯和丙烯酸(Acrylic acid) 在無觸媒下，於高溫中進行連續塊狀聚合的發明，加以擴大，結果成功的推出無溶劑型苯乙烯壓克力系聚合物的商業生產技術，此製程即所謂的 SGO (Solid Grade Oligomer) 技術，利用此技術可以獲得分子量小、分子量分佈狹窄的共聚合物，產品流通遍及全球。日本東亞合成公司從 SCJP 公司引入該 SGO 技術後，融合長期培育的壓克力系聚合物合成技術，而發展出可用
37、來生產無溶劑型 Styrene Acrylic copolymer 的 Uniform Functional Oligomer (UFO)技術。二、UFO 技術特徵目前 Acrylic 系 Polymer 的製造方法有溶液聚合法和乳化聚合法等，在數百數萬的低分量壓克力系聚合物的製造中則以溶液聚合法為主，製造時，所需之有機溶劑量與原料單體量幾乎相當，且是批次方式反應，反應時間長達數小時到拾幾小時，產品為液狀、有溶劑臭、分子量大、分子量分布廣，產品純度不高含有雜質。但若改成 UFO 技術，則其特徵如下：1.無溶劑型 UFO 技術為短時間內的連續反應，產品為無溶劑狀的樹脂，非常適於近年需求量高的無溶
38、劑型、固態塗料之市場需求。2.組成分布與分子量分布狹小 由於 UFO 技術是連續聚合之故，聚合物的組成分佈及分子量分佈極為狹窄，所得之聚合物為均一的聚合物。3.低臭、耐黃變、高耐候 利用 UFO 技術生產壓克力共聚合物時，所需之副原料極少，因此，由副原料所引起的令人難聞之臭味、因時間變化而變黃色的現象、耐候性降低等問題都不會產生；又因不必使用高價格之副原料，因此更適於低分子量聚合物之合成，是一種經濟性高的優良製程。三、UFO 製品特性UFO 技術與現行溶液聚合技術的特性比較，可如表 1 所示。表 1 UFO 技術與現行溶液聚合技術的特性比較 資料來源：工業材料 1999 年 10 月號(vol
39、.47 No.10)，P106.利用 UFO 技術合成的含有 OH 基之壓克力共聚合樹脂，若可以溶解於各種有機溶液中，則可以製成對應環境需求的高固體 (High solid)塗料，可與異氰酸酯或美耐皿樹脂等各種架橋劑形成多種硬化塗膜，由於組成分佈狹窄，所以架橋點均一，分子量分佈狹窄，為了提昇粘度而混入其它高分子物也不會影響其特性，所以是很理想的高固體化樹脂；若合成的壓克力共聚合樹脂為含羰基(carboxl)的樹脂，則由於其可溶於鹼性溶液中，因此即使不用有機溶劑，也可以應用於水系添加劑或水系塗膜材方面。利用此技術可以合成分子量從數千2 萬左右的各種聚合物，也可以製得分子量為數百的寡聚合物或數萬的
40、聚合物。以壓克力系樹脂為主成分者，隨著共聚單體組合的不同，可以製得各種 Tg 樹脂及含各種功能基樹脂，應用範圍很廣，適於各種用途。四、UFO 技術的用途SCJP 公司開發的商品是以苯乙烯為主體、Tg 較高之共聚合物商品，可作為油墨用之粘著劑、顏料分散劑、粉體塗料、土木塗料、塗膜材等；東亞合成社則以壓克力系為主成分、Tg 較低的無溶劑型液狀樹脂、為含 VOC 低、無環境荷爾蒙成分、耐候性高、成本低之產品，適於紙用顏料分散劑、控制鍋垢劑、洗劑載體、水泥分散劑、生分解性聚合物、土木建材用資材、UV 硬化型樹脂、樹脂改質劑、耐候性塗料、塑膠用塗料、地板塗料、水泥修補劑、接著劑、補縫隙(Sealing)
41、劑等。市面上以1. High Solid 型耐候性塗料 2. .Acrylic Urethane Sealing 劑 3. .水系 UV 硬化型壓克力樹脂等三領域的應用較多。利用 UFO 技術所製得的產品，在市面上已獲得好評，該公司預備自 2000 年起就正式設廠生產，由於符合環境要求，預估會有很好的前瞻性。 附件檔案： 列印 著作權所有，非經同意不得以任何形式轉印或轉載，本會保留一切法律上的追訴權利。文章標題： 日本三菱嫘縈十月份起將減產壓克力短纖 產業分類： 產出單位： 紡織中心 作者： 李志偉 日期： 1998/10/08 日本最大的亞克力纖維製造廠，三菱嫘縈公司每年都在增加壓克力纖維的
42、產能與產量，但自今年 10 月起，該公司已決定減少壓克力短纖的產量 5-10%。這也是該公司 9 年來第一次減產。減產的主因是出口的疲軟以及電毯的需求減少。而日本亞克力短纖的最大的出口市場-中國大陸, 也要求降低壓克力短纖紗的價格。目前輸往中國大陸的壓克力短纖紗的 FOB 價低於每公斤美元，創歷史新低。 附件檔案： 列印 著作權所有，非經同意不得以任何形式轉印或轉載，本會保留一切法律上的追訴權利。文章標題： 壓克力樹脂的回收 產業分類： 石化與高分子 產出單位： 工研院化工所 化學與材料研究組 作者： 鄭玉珍 日期： 1997/05/15 摘要： 世界二個大的壓克力樹脂廠最近發表要進行壓克力樹
43、脂的回收技術研究，將以還元成單體的回收技術為主要探討目標。壓克力樹脂經熱分解後，有還原成原料 MMA 單體之特性，三菱 Rayon 利用此特性，將廢棄壓克力樹脂以熱氣化還原法，而回收到高純度的 MMA 原料單體，目前該公司在富山廠有二千噸的回收處理設備，可以回收生產時的廢壓克力材及汽車零件、廣告板、建築材等大型成形品。另一個大廠就是 ICI 的壓克力回收部門，此部門設在歐洲，也是利用加熱法，進行商業規模的回收技術開發。 附件檔案： 列印 著作權所有，非經同意不得以任何形式轉印或轉載，本會保留一切法律上的追訴權利。文章標題： 壓克力樹脂大量吸水特性增加了丙烯酸需求量 產業分類： 石化與高分子 產
44、出單位： 工研院化工所 化學與材料研究組 作者： 范玉玟 日期： 1996/01/15 1994 年日本丙烯酸系樹脂銷售量最多的為丙烯酸丁酯, 其中塗料約佔需求量的 40%, 紡織纖維及接著劑佔 30%, 預估其國內需求量到 1998 年可達 68,000 公噸, 外銷量為 51,450 公噸, 丙烯酸甲酯的國內需求量估計在 1998 年為 23,030 公噸, 外銷量為 93,000 公噸, 據預測紡織工業有 60%的消耗量,而壓克力樹脂在塗料用途的增加將隨著電氣表面及汽車表面覆層用途的增加而遞增。附件檔案： 列印 著作權所有，非經同意不得以任何形式轉印或轉載，本會保留一切法律上的追訴權利。
45、聚甲基丙烯酸甲酯polymethyl methacrylate 簡稱 PMMA。由甲基丙烯酸甲酯 (MMA)聚合而製得的熱塑性樹脂多為無定形聚合物分子量常高達 100 萬。主要品種是由本體聚合製得的無色固體是最優秀的有機透明材料透光率92密度 1.19g/cm?可著色俗稱有機玻璃廣泛用於製造光學儀器照明燈具廣告招牌。PMMA 品種很多若經定向拉伸可提高耐衝擊性能是高速戰鬥機座艙罩和風擋玻璃的極好材料(見彩圖各種有機玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)片料)若由懸浮聚合製得的 PMMA主要用作擠壓製品假牙由乳液聚合製得的膠乳可製造皮革塗飾劑(見皮革用化學品)或處理織物(見染整助劑)也可做塗料由溶液聚合製得的
46、樹脂溶液也用於塗料。無論哪種方法製得的 PMMA 都具有較強的抗鹼力耐老化性和較高的強度透光度在各種塑料中是最佳的。其表面不耐磨蝕的缺點。已可採用對表面加敷塗層或表面交聯處理加以解決。20 世紀 80 年代以來美國和日本等正在開發將 PMMA 用於光信息技術的錄像磁光盤和光導纖維。1984 年美國有機玻璃板材模塑料和擠出製品的市場銷售量達 147kt日本產量為 135kt。沿革 1927 年德國羅姆- 哈斯公司的化學家在玻璃板間將丙烯酸酯加熱聚合生成黏性橡膠狀夾層可用作安全玻璃。當用同法澆鑄聚合甲基丙烯酸甲酯時得到了性能很好的有機玻璃板即聚甲基丙烯酸甲酯。它是丙烯酸系樹脂中最重要的品種。193
47、1 年羅姆哈斯公司在美國的一個工廠開始生產隨後美國英國等也相繼生產。1936 年英國卜內門化學工業公司開發了懸浮聚合法。中國從 50 年代中期開始生產 PMMA1985 年產量約 15kt 以上。生產方法 工業上主要有三種工藝澆鑄本體聚合 該法應用廣泛。將單體和引發劑混合後加熱預聚製得的漿液澆鑄(見澆鑄)在一定厚度的無機玻璃模型內在確定風速的循環空氣烘房內於 40左右聚合至膠狀。再於 95110高溫聚合最後降至室溫脫模即得產品。混料時加入添加劑共聚單體或交聯劑可改進某些性能。澆鑄成型時需嚴格控制聚合速度如引發劑用量聚合溫度和烘房風速並及時排出釋放的聚合熱使聚合均勻。聚合熱為 54kJ/mol當
48、轉化率達 1520時出現自動加速。生產的有機玻璃越厚單位面積釋放的熱量越大如不及時排散熱量嚴格控制溫度就會造成聚合不均勻甚至爆聚。有機玻璃的品種有透明彩色乳白鏡面波紋閃光等板材(見彩圖有機玻璃特種製品)尺寸可達 3.03.6m?。乳液聚合 單體在水中進行乳液聚合經濟安全工藝簡便操作黏度低乳液固含量為3050。關鍵是選用合適的乳化劑常用乳化劑為非離子型。引發劑使用水溶性過硫酸鉀或過硫酸銨等。該法在中國和世界上發展迅速。懸浮聚合 單體分散在水介質中於攪拌下加熱聚合製得直徑 0.11.0mm 珠狀體模塑粉 經擠出造粒為模塑料供注射成型和擠出加工用。珠體直徑和工藝穩定取決於分散劑種類用量和攪拌速度。工業產品均為 MMA 和少量苯乙烯或丙烯酸甲酯及其乙酯或丁酯的共聚物 目的為改善其加工性能。60 年代後開始用這種模塑料通過擠出機連續擠出有機玻璃板可以降低成本節省大量平板硅玻璃目前發展很快。(朱根元)
