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난연제의 최신기술

전문가 제언: ○ 대부분 고분자 재료는 가연성이라는 결점을 가지고 있어 화재에 대한 안전성을 고려한 난연화가 요구되고 있다. 용도로는 전기·전자기기, OA기기, 자동차, 건축, 기타 광범위한 산업분야에 사용되고 있다. 이 기고는 최근에 비약적인 새로운 난연제의 최신동향과 수요에 대하여 설명한다.

○ 주요 난연제의 기술적 동향을 보면 브로민계는 아직 안전성에 대한 문제점이 남아 있으나 휘발성, 내추출성이 우수한 방향족형, 폴리머 형이 많이 사용된다. 무기계 난연제는 특히, 전선, 케이블에서는 나노복합체 병용에 의한 하이브리드 난연계 효과가 높은 난연 조제 연구를 중심으로 개량 개발이 진행 중이다.

○ 인계 난연제는 모노머형, 축합형 인산에스테르, 팽창난연계, 포스핀산금속염 등이 주류이다. 또한 Li 이온이 2차 전지용 전해액의 난연제 등으로 주목 받고 있는 phosphazene 화합물이 있다. 자동차용에서 요구되는 연무시험과 성형가공 온도가 높은 엔지니어링 플라스틱 난연화에 현재는 열분해 온도가 300℃ 이상의 포스핀산금속염이 가장 유효하다.

○ 최근 연구 중에서 활성나노실리카 표면에 난연 효과가 높은 화합물을 그라프트화 하는 연구가 진행되고 있다. 분산성 향상, 가공 안전성이 기대된다. 이 기고에서 Nihon Seiko의 STOX 501은 삼산화안티몬과 천연광석의 혼합물로서 제조한 복합 난연제이다. PVC에 대한 난연 효과, 전기특성 및 물성의 영향은 기존 삼산화안티몬과 거의 동등하고 발열량의 억제효과는 20% 정도 높일 수 있었다.

○ EU에서는 새로운 난연 기준(CENELECEN60065 Amendment11)이 2010년 7월부터 시행되어 TV, 전자기기 등의 외장재 등에 난연성이 요구될 가능성이 크다. 국내에는 삼산화안티몬의 전량 수입, 가격 상승 등으로 대체 복합 난연제 개발이 필요하다. 앞으로 복합 난연제에서 난연 메커니즘 규명에 의한 새로운 상승효과를 발견, 한 분자 중에 복수 난연 원소를 도입한 상호 반응형, 기상에서 효과가 높은 신규 인화합물 개발 등의 기본적인 연구개발이 요망된다.

저자: Hitoshi Nishizawa
자료유형: 학술정보