工業塑料之PBT簡介
時間:2005-06-13
聚對苯二甲酸二丁酯（Polybutylene terephathalate 簡稱PBT），系以對苯二甲酸二甲酯（DMT）與1,4-丁二醇（1,4-Butanediol）聚合而成的一種結晶性熱可塑性工程塑料。由于PBT樹脂的—CH2—鏈增長，使得分子鏈易于撓曲，所以玻璃轉移溫度比PET低，而結晶速度增快，其化學結構式如下：
PBT在1970年代初期由美國Celanese公司研究成功，并以Celanex商品名上市，隨后世界知名廠商德國BASF、Bayer、美國GE、Ticona，日本Toray、三菱化學，臺灣新光合纖、長春人造樹脂、南亞塑料等公司先后投入生產行列，全球生產廠商共計三十余家。
PBT又可稱為熱塑性聚酯塑料，為適用于不同加工業者使用，一般多少會加入添加劑，或與其它塑料摻混，隨著添加物比例不同，可制造不同規格的產品，目前島內規格有百余種，故PBT是一種量少、規格多的產品。由于PBT具有耐熱性、耐候性、耐藥品性、電氣特性佳、吸水性小、光澤良好，廣泛應用于電子電器、汽車零件、機械、家用品等，而PBT產品又與PPE、PC、POM、PA等共稱為五大泛用工程塑料。
PBT是全球發展歷史最短的泛用工程塑料，但是在島內卻是最早投產的工程塑料，由于制程技術之層次不高，容易掌握投入，最早于1987年由新光合纖公司開始生產銷售，并以PET/PBT首度并產，1989年長春石化公司開始生產銷售，而南亞公司于1990年九月開始生產銷售。
目前在PBT樹酯之OEM廠商指定用料之情況甚少。因此進口依存度已逐年遞減，且有80%是以加玻纖方式摻混使用，因此用量有急速上升之趨勢，其加玻纖之比例自10%至50%均有，以30%居多，由于價格導向，正副料之比例約為各半使用，在摻配料方面仍以新光、長春、南亞三大廠商為主，少數為純料供應，或是廠商進口原料，自行摻配混練玻纖，近年來；
直接由外國進口PBT-FRTP之情形已在10%以下。雖然島內PBT樹脂之產能已足夠供應島內市場，由于PBT之FRTP多用于電子及電氣零件，其品質要求較為嚴格，等級分類更復雜。 PBT下游應用的關系產業有包括汽車、電子/電器、機械業，島內PBT主要用途做為電子電器零件，如連接器、繞線軸、繼電器、開關、端子等，此項應用比率高達70%，汽車工業占12%，其它包括日光燈零件、溜冰鞋等日用品占18%，與國外應用比較相差不一，此乃因島內信息電子產業蓬勃發展的帶動，促使島內PBT的應用比重偏重于信息電子產業的零件上。
其用途分布如圖-1所示。 (1)連接器連接器是信號間的橋梁，是傳遞電子訊號及電源連接所不可或缺組件，PBT均衡的物性與價格正符合連接器的需要。PBT通常添加30%玻璃纖維摻混作為連接器，2002年島內連接器的產值高達新臺幣800億元左右，估計耗用PBT的量達13,500公噸左右，預估2003年將有10%左右的需求成長。
目前島內連接器使用之塑料PBT占40%，其次是PPS占25%，LCP將近15%，其它占20%（包括Nylon66，Nylon46等）。PBT因機械性質、耐溶劑性、成形加工性佳且價格低而廣泛被采用。PBT因焊钖耐熱性差的問題，使其無法使用在SMT型連接器上。
(2)散熱風扇PBT的第二大用途是使用在散熱風扇，散熱風扇是置于機器內長時間旋轉以幫助散熱，對塑料物性要求有耐熱、難燃、絕緣性及機械強度，PBT通常以加纖30%的形式應用作為散熱風扇之外框及扇葉，目前島內生產的散熱風扇約6成應用于計算機外設設備，其次是通訊設備、事務機器、如射出機等工作母機。島內射出成型技術佳，模具、沖床維修等外圍產業配合良好，使臺灣散熱風扇具國際競爭力，外銷比例占五成，不論內外銷皆用于電子信息產業。 (3)繞線軸（bobbin）PBT的第三用途是作為變壓器、繼電器內的繞
線軸，一般以PBT加纖30%射出成形。繞線軸要求的物性包括絕緣性、耐熱性、耐焊钖性、流動性、強度等，適用材料有酚醛樹脂、PBT、PA6、PET。酚醛樹脂的性質都不錯，但其成型性不及PBT，因此尺寸小，形狀復雜的產品都采用PBT樹脂，雖PBT焊钖耐熱性差，但其環保意識較高的歐美日等國，有增加采用可回收PBT之趨勢。
目前島內繞線軸材料方面：酚醛樹脂使用量占65%，PBT占20%，其它如Nylon6、GF-PET、PPS占15%。 (4)汽車產業在汽車產業所消費PBT量約2,200公噸，其中一半的PBT是與PC形成PBT/PC合膠，可作為汽車保險桿，島內所生產之PBT/PC保險桿是100%外銷歐美供維修市場使用，在汽車輕量化及可回收的潮流下，走向PP保險桿為主流，歐美PBT/PC汽車保險桿已成負成長，使得島內訂單逐年下降。此外PBT亦可用于車窗馬達外殼，機車馬達零件，汽車傳動器齒輪盒等，預估在汽車產業之應用年成長率約2%。
(5)其它PBT其它用途，如加15%玻璃纖維應用作為省電燈泡底座的內座及外殼，以PBT/PC合膠作為溜冰鞋鞋底，其它如繼電器外殼、插座、開關、調諧器外殼。
臺灣PBT工程塑料在臺灣市場應用已有20年歷史，在與國外比較之下，約落后5年。相較Nylon在國外歷史有55年之久，而進入臺灣市場有25年，在與國外比較之下PBT在島內之應用顯得稍微落后。 PBT副牌料的價格相對偏低并有廣大的議價空間，在臺灣島內市場交易相當普遍。島內三家正規PBT生產廠商受到副牌料市場的影響，多年來經營相當艱困，必需朝采用連續式制程來設法降低成本，表-1為各公司的產能。最近幾年各廠擴大產能的速度相當快。
最近原油及石化原料價格上漲的幅度相當大，在目前景氣復蘇疲弱的市況下，PBT的生產廠商通常會自行吸收增加的成本，以避免調漲價格使市場更難打開。但是，日本的WinTech公司已經宣布，生產成本的增加促使該公司決定從4月起調整PBT各種規格的產品價格，內銷每公斤漲25日圓，外銷每公噸漲25美元。日本工程塑料的產銷秩序較上軌道，PBT副牌料并不猖獗，前述價格調漲并不會受到太大的阻力。
Ticona在亞洲、美國、歐洲都有PBT的生產據點，DSM在荷蘭Emmen則有3萬公噸的PBT生產工廠，兩家公司皆看好全球PBT市場(預估年平均成長率7%)，決定在歐洲(以荷蘭Emmen最有可能)設立一座年產能為6萬公噸的工廠。Ticona及DSM認為透過合作將可降低生產成本，并將全球行銷網作整合以提高市場占有率。
2002年底在東京舉行的國際橡塑料大展(IPF 2002)中，日本大成Plas公司發表一項令業者側目的技術，該公司已開發出鋁合金與PBT的共同成型技術，鋁合金表面經過特殊處理產生微細的凹凸表面，PBT則滲入凹洞內與鋁合金表面形成緊密的結合，最有趣的特征是除了PBT以外任何其它塑料都無法與鋁合金緊密結合。這種材料具有遮蔽電磁波及輕量化的功能，預料在兩年內將在行動電話、PDA、筆記型計算機等攜帶式電子產品發展出實際的用途 。
