陳立基/工研院材化所
材料的產品應用與現代人生活息息相關，舉凡：食、衣、住、行、育、樂，皆扮演不可或缺的關鍵角色，並創造龐大的經濟價值；因此可以說，材料特性應用的恰當，產品就可以賣得出去，產業就一定會發大財。在節能、環保、減碳的應用市場趨勢潮流中，材料本質的輕量化技術逐漸受到產業界的重視，先進工業國家更是把材料輕量化作為節能減碳的重要策略，因此反應型材料、發泡材料、複合材料的跨領域材料技術整合，其所衍生之商品將在市場占據重要地位。
前言
綜觀全球材料產業的發展，大多掌握住最源頭的原料生產技術，所以可以獲利穩定，這點可以從全球前10大化學企業年度之產品銷售額皆超過250億美金，不難看出這樣的事實持續發生(如表一)。目前全球經濟產值約68兆美金，前10大化學材料企業依然提供了接近0.55%的貢獻度，足見材料產業對於全球經濟，具備火車頭的帶動地位。
在節能、環保、減碳的應用市場趨勢潮流中，材料本質的輕量化技術逐漸受到產業界的重視，先進工業國家更是把材料輕量化作為節能減碳的重要策略。因此，透過跨領域的材料技術整合，反應型材料、發泡材料、複合材料所共同衍生的商品，將逐漸透過產業上、中、下游的功能性整合，建構出完整供應鏈體系，其中化學發泡成型 (Chemical Foaming Molding; CFM)就是一種藉由化學反應產生氣體而填滿模穴的成型工藝。其中，以聚氨酯(Polyurethane; PU)為產業界最常用的一種發泡材料，市占率最高，佔52%。其次為PS，市占率22%。發泡材料的共通性就是要省能源並兼顧安全性或特殊功能性，通常這些產業使用零組件，將走向越來越複雜且要輕量化的趨勢。例如：汽車產業的骨架結構、儀表板、引擎上蓋(如圖一)，對於須結構強度的內部零組件，除了使用纖維材料複合增加強度，如果能夠再使用發泡製品，將更能減輕運輸工具的重量，因此這些零組件如果都能夠使用複合發泡材料，將可以減輕重量且不損失整體結構強度。據國際汽車輕量化綠色科技聯盟(International GREEN Auto Lightweight Technology Alliance; IALTA)的統計數字指出，動車減重10%明確的代表省油6-8%。
圖一、汽車產業的骨架結構、儀表板、引擎上蓋及其複合發泡材料
根據複材組織JEC的統計指出，2020年全球複合材料產值約730億美元、用量1,000萬噸，目前這些複合材料可分別為單層與多層結構，其成形加工方式包括：射出成型、高溫及高壓模具成形和真空輔助樹脂含浸成形等。其中，聚氨酯化學複合發泡材料目前廣泛應用於運輸、運動器材、傢俱、包裝、織物、隔熱材料、冷凍儲罐及管道絕熱等領域，是複合材料使用中最大宗的產品應用出海口。
北美、歐洲及日本之聚氨酯發泡材料年產量大約230萬噸，在全球化的潮流中，台灣已有許多產品在面對中國大陸、東南亞低廉成本的競爭下，不是外移至中國大陸或東南亞生產，便是關廠歇業。台灣複合發泡材料產業在如此激烈的競爭壓力下，急需技術/品質升級，開發高附加價值化產品，尤其是---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。