[바이오폴리머]
바이오폴리머, 식물 베이스 확대

미츠비시, 바이오 PBS에 PBSA 공급 … PC는 공학소재 개척

화학저널 2019.11.11

미츠비시케미칼(Mitsubishi Chemical)이 바이오 폴리머 사업을 확대한다.
PBS(Polybutylene Succinate)의 바이오도를 더욱 높이고 해양분해성을 개선하는데 주력하고 있으며 자동차 채용이 확대되고 있는 바이오 EP(엔지니어링 플래스틱) Durabio 브랜드의 광학시장 개척 등 신규용도 개발에도 속도를 내고 있다.
새로운 폴리머 개발도 가속화하고 있는 것으로 알려졌다.
세계에서 하나뿐인 바이오 폴리머 생산라인을 확대함으로써 점차 강화되고 있는 환경규제에 적극 대응하고 독자적인 기능성 개발을 통해 다양한 니즈에 대응할 방침이다.
미츠비시케미칼은 식물 베이스 원료를 사용함으로써 기존 석유화학 원료 베이스를 대체하는 접근방법과 석유화학 베이스 폴리머에 없는 성능을 통해 새로운 시장에서 영향력을 확대하는 접근방법을 동시에 구사함으로써 바이오 폴리머 사업을 확대하고 있다.
석유화학 베이스를 대체하는 대표제품은 바이오 PBS로, PBS는 기존에도 숙신산(Succinic Acid)과 1.4-BDO (Butanediol)를 주요 원료로 생분해성을 갖추고 있으나 숙신산 및 1.4-BDO를 식물 베이스로 전환함으로써 이산화탄소(CO2) 배출을 제로(0)로 억제하는 카본뉴트럴 실현을 추진하고 있다.
타이에는 PTT Global Chemical(PTTGC)과 합작으로 2만톤 공장을 건설했으며 이미 숙신산을 식물 베이스로 공급하고 있다. 1.4-BDO는 석유화학 베이스이나 조만간 식물 베이스로 전환해 100% 바이오제품으로 생산할 계획이다.
바이오 PBS는 30℃ 수준의 상온에서 분해가 가능하고 식품포장, 라미네이트 소재, 커트러리 소재를 중심으로 유럽 등에서 수요가 증가하고 있다.
또 아디핀산(Adipic Acid)을 원료로 추가한 공중합체 PBSA(Polybutylene Succinate Adipate)는 PBS 이상으로 분해성이 높고 해양분해성도 갖추고 있는 것으로 알려졌다.
유럽에서는 비닐봉지와 커트러리에 대한 규제가 강화되고 있고 식품·음료·일상용품 메이저들이 자체적인 환경대응을 강화하고 있어 시장개척 가능성이 높은 것으로 판단하고 있다.
미츠비시케미칼은 PBS와 PBSA의 바이오도를 더욱 높이고 해양분해성을 향상시키는데 주력하면서 수요 확보에 적극 나서고 있다.
석유화학 베이스 폴리머에는 존재하지 않는 성능을 부여한 대표제품은 이소솔바이드(Isosorbide)를 원료로 사용한 바이오 PC(Polycarbonater) Durabio로 식물 베이스 이소솔바이드를 사용함으로써 석유화학 베이스보다 뛰어난 합리성을 부여했을 뿐만 아니라 석유화학 베이스 PC와 아크릴수지(Acrylic Resin)의 특징을 모두 갖춘 것으로 파악된다.
최근 일본 후쿠오카(Fukuoka) 공장의 Durabio 생산능력을 8000톤으로 3000톤 확대했고 수요가 증가할 것으로 예상하고 추가 증설도 검토하고 있다.
Durabio는 내구성, 투명성·광학특성이 우수하고 표면특성이 높아 도장이 불필요한 특징이 높이 평가되면서 자동차부품 채용이 확대되고 있고 스마트폰, 조명기기 등으로 용도가 늘어나고 있다. 
광학특성이 우수해 디스플레이, LED(Light Emitting Diode) 부재 등에도 도입이 가능할 것으로 판단하고 시장 개척을 서두르고 있다.
앞으로 대형화가 진행될 것으로 예상되는 자동차용 디스플레이와 저유전율을 활용하는 5G통신 소재 등으로도 제안을 강화할 예정이며 화석 베이스 EP를 종합적으로 상회하는 기능을 갖추도록 할 방침이다.
Durabio는 생분해성은 없으나 높은 투명성이 특징이다.
투명수지 중 내충격성과 내열성이 과제였던 아크릴수지와 내후성이나 표면에 흠집이 잘 생기는 문제가 있던 PC의 단점들을 극복할 수 있으며 광선투과율(3mm 두께 기준)이 92%에 달해 PC의 89%를 상회할 뿐만 아니라 아크릴수지의 93%에 육박하는 수준의 투명성을 확보한 것으로 파악된다.
기존 EP에는 없던 특징도 다수 보유하고 있다.
표면특성이 우수하고 안료를 배합해 성형하는 것만으로 광택을 낼 수 있을 뿐만 아니라 흠집이 잘 나지 않는 장점이 있다.
도장작업이 불필요해 휘발성 유기화합물(VOCs)까지 감축할 수 있어 자동차 프런트그릴, 인스트루먼트 패널 등 내외장 부품 채용이 늘어나고 있다.
자동차 이외의 분야에서도 용도가 확장되고 있다.
깨뜨렸을 때 비산 가능성이 있는 유리나 시간이 흐를수록 변색되기 쉬운 EP 대신 욕실 등의 조명커버 등으로 채용이 시작됐다.
자동차는 복잡한 형상의 대형 디스플레이 분야에서 광학특성 등을 살려 채용을 확대할 수 있을 것으로 예상하고 있으며, 저유전율(3.5)을 활용하면 5G통신 관련 센서 주변부품에도 채용이 가능할 것으로 기대하고 제안을 다양화·강화하고 있다.
미츠비시케미칼은 다른 소재와 컴파운드하는 것은 물론 개발 파이프라인을 증설함으로써 신규 폴리머 개발도 가속화하고 있다.

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