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폴리올레핀용 신규 투명핵제 개발

전문가 제언: ○ 핵제(nucleating agent)는 고분자의 결정화속도를 증가시키고 결정화온도 특성을 변화시킨다. 고분자의 사출성형, 압출성형, 시트압출 등에서 사이클 시간을 단축함으로서 생산성 효과를 나타내기도 한다. 또한 미세결정 함량을 증가시켜 줌으로써 고분자 제품의 투명성을 향상시키는데 이 경우 투명제의 역할을 한다. 특히 폴리프로필렌의 경우 그 효과가 매우 우수하여 실용성이 높다.

○ 핵제는 통상 5가지 유형의 화합물을 포함한다. 치환 솔비톨(sorbitol), 나트륨 벤조에이트와 같은 카르복시염, 저분자량 폴리올레핀, 이오노머(ionomer) 수지, 유기 포스페이트염이 그것이다. 고분자에 대하여 핵형성 능력과 광학적 투명성을 동시에 부여할 수 있는 화합물을 발굴하는 것은 공업적으로 매우 중요한 도전과제이다. 이 두 가지 성능을 동시에 고분자 시스템에 적용할 수 있는 첨가제 개발에 대한 요구가 높다. 특히 폴리프로필렌은 핵생성이 비교적 느리기 때문에 핵제의 첨가 효과가 특히 크다. 국내에서도 개발되어 시판 중이나 보다 더 연구개발이 필요한 첨가제이다.

○ 기존의 PP용 핵제의 화학구조는 대부분 방향족 골격을 가지고 있는데 대하여 본 문헌에서 소개하는 아미드계 핵제는 방향족을 함유하지 않는 비방향족 아미드화합물로서 방향족에서 유래되는 냄새의 문제가 없다. 또한 물에 대한 용해도도 낮기 때문에 PP의 의료기기 및 부품 등의 용도에 유효한 투명제로 예상된다.

○ 현대의 환경부하를 줄일 수 있는 것과 관련된 기술개발에서는 고분자재료의 고성능화에 대한 요구가 점점 커지고 있다. 이를 위한 고분자 정밀 합성기술의 개발, 고기능 부여형 수지첨가제 개발이 본격화되고 있다. 특히 결정성 고분자에 대하여는 결정 형성과정을 제어하는 것이 고성능화에 중요한 인자를 부여한다. 실제로 핵제(nucleating agent) 첨가에 의해 결정 형성과정이 제어된 결정성 고분자는 결정 형태가 크게 변화된다. 핵제는 기계특성, 성형성, 성형 시의 생산성 향상을 목적으로 여러 가지 결정성 고분자 개질제로서 실용화되고 있고 공업계뿐만 아니라 학술적으로도 주목을 받고 있다.

저자: Masahide Ishkawa
자료유형: 학술정보