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피마자유 유래의 엔지니어링 플라스틱

전문가 제언: ○ 프랑스의 화학기업 Arkema사는 현재 폴리아미드(poly amide) 11을 핵으로 한 피마자유(castor oil) 유래 엔지니어링 플라스틱을 생산, 판매하고 있다. 현재 대부분의 플라스틱은 화석원료를 사용하여 만들어지고 있으나 비식용 피마자유를 원료로 사용한 식물유래 플라스틱이 개발되고 이다. 이 기고는 Arkema의 피마자유 유래 엔지니어링 플라스틱(상품명: Rilsan, Pebax 및 Prat amide)과 관련한 새로운 대응 및 용도개발에 관하여 설명한다.
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○ 피마자유의 큰 화학적 특징은 탄소수 18의 리시놀산 골격을 열분해에 의해 분할이 가능하고 얼마간 화학변환 단계를 거쳐 폴리아미드 11의 모노머인 11-아미노운데칸산을 얻는 것이 가능하다. 또한 각종 폴리아미드의 원료로 되는 세바스산이 얻어진다. 폴리아미드 11은 자동차의 연료배관이나 스포츠, 가스관 등 다양한 용도로서 사용되고 있다. 이는 식물유래로 인해 채택된 것은 아니고 우수한 내충격성(최저로 -40℃까지), 내약품성, 저흡수율, 치수안정성 등의 고기능으로 인해 사용된다.

○ Arkema사는 11-아미노운데칸산을 공단량체(comonomer)로 이용한 제품군을 적극적으로 개발하고 있다. 예를 들면, 신발 밑창의 용도로서 폴리아미드 11을 하드세그먼트(hard segment)로 대체 사용하고 있다. 또한 이들 공단량체를 사용한 방향족 폴리아미드는 고내열성과 유연성을 양립시킨 첫 식물유래 방향족 폴리아미드이다. EU에서는 이미 EGR(배기가스 재순환) 배관용으로 실용화되었다.

○ 최근에 Arkema사와 일본 Toyobo는 신규 고융점 방향족 폴리아미드를 공동 개발하고 있다. 이는 고융점, 내열성, 치수안정성 등이 요구되는 전기전자, 자동차분야 등에 식물유래 엔지니어링 플라스틱이 본격적으로 채용되는 계기가 될 것이다. 또한 재생 가능한 원료로 사용을 위해 독일에서는 피마자유로부터 얻어진 운데시놀(undecenol)로부터 폴리에스테르를 제조하였다. 국내 아주대는 폴리우레탄 제조를 위한 피마자유 기반의 친환경 폴리올을 합성하였다. 피마자유는 화학적 특징을 가진 이중결합과 수산기를 가지고 있다. 이를 이용한 실증 규모의 개질을 통해 식물유래 수지의 제조를 위한 기술개발이 기대된다.

저자: ARKEMA CO.
자료유형: 학술정보