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미립자 탄산칼슘 충전에 의한 엘라스토머 블렌드 PP의 충격강도 개선

전문가 제언: ○ PO(폴리올레핀)는 합성고분자 중 현재 그 생산량이 가장 많은 열가소성 고분자이다. 원료의 조달이 쉽고 공정 및 촉매 등의 획기적 개선으로 제조원가뿐만 아니라 물성적 특성 면에서도 점점 발전해 나가고 있다. 폴리올레핀에는 크게 대별하여 PE(폴리에틸렌)과 PP(폴리프로필렌)으로 나눌 수 있다. 그 중 본고와 관련 있는 PP는 세계적으로 그 생산능력 증가 및 용도 분야 확대면에서 타 수지를 능가하고 있다.

○ PP를 포함한 대부분의 고분자에서는 유연성을 갖기보다는 강직성을 보유하고 있는 것이 대부분이다. 그러나 용도에 따라서는 본래의 화학 물리적 특성을 유지하면서 고분자에 충격강도 부여방법이 필요하다. 이를 위해서는 고무성분을 갖도록 직접 중합에서 조절하는 방법과 외부적으로 가공을 통하여 성능을 부여하는 방법이 있다.

○ 필러 충전 엘라스토머 블렌드 폴리프로필렌(PP)은 범퍼, 내장재 등의 플라스틱 자동차부품에 폭넓게 사용되고 있는 복합재료이다. 엘라스토머로는 에틸렌프로필렌고무(EPR), 에틸렌-옥텐 공중합체(EOR), 에틸렌-프로필렌-디엔공중합물(EPDM), 스틸렌계 엘라스토머 등이 사용되고 있다. 필러로는 활석(talc), 유리단섬유, 마이카, 탄산칼슘(CaCO3) 등이 주로 사용되어 왔다. PP는 코스트퍼포먼스(cost-performance)에 있어서 우수하고, 재생이 가능한 고분자로 폭넓게 사용되고 있고 향후에도 그 수요는 점점 증가할 것으로 예측되고 있다.

○ 한국의 자동차산업을 포함한 각종 산업계에서 주요 부품으로 역할을 하는 수지 중의 하나가 PP를 활용한 엘라스토머이다. 대표적인 이유로는 원가면에서 뿐만 아니라 재생 활용이 가능하기 때문에 환경부하 문제가 적기 때문이다.

○ 현재 이 분야에서는 일본의 기술력이 월등히 앞서가고 있다. 한국에서도 현재 PP의 생산량이 300만 톤에 육박하고 있고, 이 중 50%는 수출을 하고 있다. 부가가치를 높이는 것에 대한 도전과 새로운 연구개발이 필요하다. 고분자 첨가제의 중요성은 점점 중요한 역할을 한다. 이제는 보조역을 지나 주역, 중심 물질로 성장하고 있다.

저자: Kazuya Nagata
자료유형: 학술정보