薄如紙片，強如鋼板 塑膠中心高分子複材新技術 讓產品更輕更薄更強

輕薄的高分子複材強度可以直逼鋼板？甘有可能？這不是科幻電影，塑膠中心在經濟部技術處科技專案支持下，開發出「輕量化熱塑碳纖複材之纖維展紗技術」，將熱塑高分子與碳纖維結合，可讓產品同時具備「輕、薄、強」的特性。到底有多強？它的強度媲美鋼板，敲擊會有金屬聲，更神奇的是它的重量比塑膠還要輕，厚度甚至可以比紙片還要薄！

塑膠中心技術研究發展部專案主持人張修誠博士指出，綠色環保製程和產品輕薄化是全球新材料發展的共同趨勢，傳統的高分子複材產品是以「熱固高分子」為主，缺點是產品無法回收再利用，不符合環保趨勢。因此，愈來愈多廠商投入綠色環保的「熱塑高分子」複材開發，但高成本、高技術難度的雙重門檻，讓不少廠商卻步。

根據業界行情，國外熱塑碳纖複材製程設備造價昂貴，一條生產線至少要三億元台幣以上。國外是採用薄膜含浸技術，專利佈局綿密，不易突破，而技術主導廠日本更將上游的材料視為管制材料，不輕易外售。

跳過國外的專利，走自己的路

「在沒料、沒機器的狀況下，要轉型談何容易？」但這些困難並未澆熄研發團隊的熱情，山不轉路轉，張修誠心想，既然國外的薄膜含浸專利佈局不易突破，不如就走回自己的路。於是塑膠中心以既有的「流體化床含浸」技術為基礎，再加入一些新元素，經過近一年半的摸索，終於順利找出開發熱塑碳纖複材之最佳參數，除了可以一邊「展紗」提高複材的薄度，更可以一邊「含浸」減少複材內部孔隙，藉此增強複材的強度。

相較於目前市面上最先進、由日本製造的熱塑碳纖複材(薄度約0.2mm)，塑膠中心所製備之熱塑碳纖複材厚度僅0.13mm，其拉伸強度可達1.5 GPa，彎曲強度可達1 GPa，幾乎媲美日本先進產品。

為了讓台廠完全突破國外的封鎖，塑膠中心不單在材料研發上卯足勁，也同步在設備研發上著力，除此之外，更與國內指標性碳纖維業者台塑企業(台麗朗事業部)合作開發熱塑碳纖複材，同時也找來國內機械廠商，共同參與設備研發，開發出國內第一條熱塑碳纖複材的自主生產線，一步步建立熱塑碳纖複材的國產產業鏈。

熱塑碳纖複材因具備輕、薄、強的特色，適合用在手機機殼、筆電機殼等消費性電子產品，目前塑膠中心已展開技術授權，未來將引領國內業者站穩運動器材、鞋類、3C筆電等材料市場，接下來則計畫挑戰汽車、軌道車市場，甚至是難度最高、市場更大的航太產品。