화학뉴스

Fuji Chemical이 단층탄소나노튜브(SWCNT)를 수중에서 균일하게 분산시키는 액체를 개발했다.
독자 개발한 무기계 첨가제를 사용해 계면활성제 및 산‧플라즈마 처리 등에서 분산성을 향상시킨 기존 기술보다 SWCNT의 특성을 끌어올리기 쉬운 것으로 알려졌다.
투명전극막 주류인 ITO(Indium Tin Oxide)에 비해 휨에 강한 특징을 활용해 플랙시블(Flexible)형 터치패널 및 유기박막 태양전지 용도 등으로 체용을 제안할 계획이다.
CNT는 탄소원자가 그물과 같이 연결돼 튜브 형태를 보유하고 있는 나노사이즈 소재이다.
SWCNT와 CNT가 몇 번이나 겹친 다층탄소나노튜브(MWCNT) 등이 SWCNT는 경량‧고강도, 유연성이 뛰어나 전기 및 열을 잘 전달하고 물과의 친화성이 낮기 때문에 액체 속에 응집되기 쉽다.
Fuji Chemical은 무기화학 분야에서 연구해온 기술을 바탕으로 무기계 첨가제를 개발했다
연구개발거점 기술센터 안에 자동차 전용설비를 도입해 SWCNT의 합성에서부터 내제화함으로써 첨가제와의 상성을 조정하고 균일하게 분산시킬 수 있도록 했다.
분산성을 높이는 기존 기술 가운데 계면활성제는 상호작용이 강하기 때문에 도막에 잔류하기 쉽고 표면에 친수성을 부여하는 산‧플라즈마 처리는 대미지가 발생해 도전성이 저하하는 문제점이 있다.
Fuji Chemical의 무기계 첨가제는 계면활성제와 마찬가지로 SWCNT를 둘러싸는 방식으로 분산성을 높이고 있다.
개발한 SWCNT 분산액을 통해 투명전극막을 시험한 결과 광투과률 90%, 표면 저항치는 스퀘어당 300옴으로 나타났다. 유기박막 태양전지의 시제품은 변환효율이 0.67% 수준이다.
모두 성능면에서는 ITO와 2-3배의 차이가 있으나 SWCNT의 투명전극막은 접거나 당김에 강하고 가격도 대폭 절감할 수 있는 강점이 있다.
도공막 및 인쇄기에서 필름 위에 투명전극막을 형성할 수 있기 때문에 고가의 증착 장치를 사용하지 않아도 된다. 또 CNT는 분체이기 때문에 분산액으로 전환함으로써 필름 등의 가공도를 향상시킬 수 있다.
Fuji Chemical은 SWCNT 분산액의 기계 강도에 뛰어난 특성을 활용해 플랙시블 디바이스 전극 용도 등으로 사용할 것으로 파악되며 전자소재 및 코팅제 생산기업에 대한 샘플작업을 진행하고 있다.
주력사업인 규산(Silicic Acid)) 소다는 지하철 및 상하수도 공사에서 지반을 강화하기 위한 약제, 종이 펄프의 표백제 원료 등에 사용되는 기초화학제품이다.
공공사업 및 종이 수요의 감소 등에 따라 수요가 부진한 가운데 인프라 정비가 이루어지는 베트남에서 2015년 신공장을 건설하고 있으며 2016년 수익원을 육성하기 위한 연구개발에 주력하고 있다.
SWCNT 분산액은 영업과 동시에 성능을 향상시키는 업그레이드 개발에 임하고 2018년 수천만엔의 매출을 목표로 하고 있다. (L)