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플라스틱 첨가제의 삼출현상에 대하여

전문가 제언: ○ 플라스틱 제품은 주성분인 고분자화합물에 각종의 화학물질을 첨가제로서 혼합함으로써 다양한 용도에 적합한 기능성이 부여된다. 플라스틱은 화학적 성질을 가진 고분자재료이지만 이용하는 측면에서는 화학적이기보다는 기계적, 역학적, 열적 성질을 활용하는 경우가 대부분이다. 따라서 용도에 따른 플라스틱 특성의 고기능화 및 고성능화가 요구되며 이를 위한 기반적인 고분자 소재의 개발과 동시에 기능성 첨가제의 개발이 불가결한 과제이다.

○ 한편, 플라스틱의 성능 및 기능을 향상시키기 위해 각종 첨가제를 첨가하면 첨가제가 플라스틱 표면으로 스며나오는 삼출(bleed out)현상 등이 일어나는 경우가 많다. 이러한 현상은 첨가제가 플라스틱 내에서 용해하는 경우에는 자주 발생하는 현상이며 플라스틱의 특수한 기능을 발현하기 위해 필요한 경우도 있지만 불필요한 경우에는 성형품의 외관불량은 물론 2차 가공에서 문제가 야기되므로 이에 대한 방지대책의 강구가 필요하다.

○ 본 논문에서는 플라스틱의 사출성형 시에 발생하는 삼출현상의 메커니즘을 해석하고 삼출현상을 일으키는 요인과 그에 대한 방지대책을 제시하였다. 삼출현상을 방지하기 위해서는 무엇보다도 플라스틱 내에서 첨가제의 농도 기울기가 발생하지 않도록 하는 것이 중요하다. 이에 대한 수단으로서 첨가제의 경우는 농도, 첨가제 분자의 크기 및 형상, 융점 등과 플라스틱에 대해서는 융점, 유리 전이점, 점탄성 특성, 분자배향 등에 세심한 배려가 필요하다.

○ 국내의 플라스틱 산업은 그 동안 괄목할 성장을 보여 제조부문은 상당한 기술수준에 도달하였지만 기반적인 원료합성이나 응용개발 분야는 아직 취약한 부문이 많이 남아 있다. 이를 극복하기 위해서는 제품의 특화를 위한 과감한 투자와 연구개발을 보다 적극적으로 추진해야 한다. 다른 기술 분야의 경우도 마찬가지이지만 특히 플라스틱 성형기술은 이론과 계산만으로 모든 것을 해결할 수는 없다. 성형조작의 조건설정이야 말로 경험 노하우가 매우 중요하므로 영업비밀이 아닌 이상에는 전문가의 견문지식과 경험을 정보로서 공유하는 것이 필요하다.

저자: Yazaki Fumihiko
자료유형: 학술정보