Author: 工研院IEK-ITIS計畫/研究員 楊慕震
一.背景
惠普公司於2005年11月2日表示,該公司預定於2006年12月底,所有掛Hp品牌的電腦外殼將不使用含鹵阻燃劑。這項消息使得將在2006年7月1日生效的RoHS指令更加受到注意。RoHS指令是在2003年12月公佈,全名為Restriction of the Use of Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment,意為關於在電子電氣設備中限制某些有害物質指令,該指令的第四條第1、2款規定自2006 年 7 月 1 日起輸入歐盟的新電子電氣設備不能含有PBB (Polybrominated Biphenyls) 及PBDE (Polybrominated Diphenyl Ethers) 等溴系阻燃劑,與其他有毒的重金屬 (如鉛、鎘、汞、六價鉻等)。受到影響的產品,包括筆記型電腦、電話、電視、數位攝影機及數位相機、家用電腦、電子醫療器材、光碟機、磁碟機等產品中的基板與塑膠外殼。
雖然此次阻燃劑限制指令僅止於電子產品,並未針對一般日用塑膠製品,但是未來對於含鹵阻燃劑愈來愈多的限制已經是大勢所趨,阻燃劑開發與塑膠製品相關業者宜提早因應,開發環境相容的阻燃劑配方,以便當未來法規趨嚴時能有所因應,保持競爭力。
二.現況
據環保署資料,目前全球溴系阻燃劑約佔阻燃劑總量的36%,而國內業者使用PBDE作為塑膠阻燃劑的製品中,以ABS、耐衝擊聚苯乙烯(HIPS)、聚丙烯(PP)為主,其中ABS以外銷為主,我國產量世界第一,HIPS、PP則內外銷均重。PBDE中的十溴二苯醚的年進口量約540公噸,年使用量約680公噸。
圖1為我國塑膠製品銷往歐洲情形,除2001年因全球經濟不景氣而下降外,其餘年度均穩定成長,2004總金額已達6億1700萬美金,超過台幣200億元,是我國外銷相當重要的項目。
三.因應
了解先進國家阻燃劑的產品結構,可以作為提供未來該項產品發展方向的參考,由表 1可以看出,在先進國家中,含溴阻燃劑的使用比例約在20%左右,加上含氯阻燃劑後,整體含鹵阻燃劑的使用比例約在30%以下,而最大宗的阻燃劑產品為無機阻燃劑,其使用量已經超過50%,在日本甚至接近總量的2/3,磷系阻燃劑由於價格昂貴,並未大量使用,因此可以發現無機阻燃劑的使用已經是未來的趨勢與先進國家的共識。
現階段的無機阻燃劑產品主要為氫氧化鋁與氫氧化鎂粉體,該二種粉體依照配方以各種不同比例添加於塑料中,利用氫氧化物遇熱會釋放水氣並形成氧化物的化學特性降低燃燒溫度,同時以其燃燒後形成的氧化物微結構阻絕氧氣的繼續供應,以達到阻燃的目的。目前無機阻燃劑主要的缺點在於添加量過高、以致影響機械特性,與塑料的相容性較低等,解決的方式為透過表面改性,加強其在塑料中的分散特性、添加劑粒子微細化,預期在降低添加量的同時也可以提供一定程度的補強作用。