우레탄(Urethane) 경화온도를 절반으로 낮출 수 있는 기술이 개발됐다.
일본 코에이케미칼(Koei Chemical)은 1액 열경화형 우레탄을 섭씨 80도 저온에서 경화할 수 있는 촉매와 블록 이소시아네이트(BI Block Isocyanate)를 개발했다고 밝혔다. 경화온도를 80도로 낮춘 것은 세계 최초이다.
촉매 반응성을 높이고 BI 블록제를 최적화해 실현한 것으로 기존 경화온도의 절반 수준의 온도영역에서 경화가 가능해짐에 따라 저내열 수지의 기재 용도에 적용할 수 있게 됐고 도장라인의 에너지 절감과 공정 단축에도 기여할 것으로 기대되고 있다.
일반적인 1액형 우레탄은 경화 시 상황에 따라 다양한 BI 블록제를 사용하나 대부분 150도에서 해리되고 주제인 폴리올(Polyol)과 반응하는 것으로 알려져 있다.
코에이케미칼은 예전에도 주석계 촉매(DBTDL)이 아닌 MEKO(Methyl Ethyl Ketoxime) 등 범용 블록제를 사용한 BI와 조합해 100도 경화를 실현한 촉매 Urecko 시리즈를 개발한 바 있다.
다만, PET(Polyethylene Terephthalate) 등 내열성이 낮은 수지는 기재 용도로 투입했을 때 열 데미지를 입기 때문에 저온화가 요구됐다.
코에이케미칼은 촉매의 반응 활성을 향상시킨 Urecko CO21과 촉매와 잘 맞는 블록제를 채용한 BI Konpus-B 등을 개발했으며 양제품의 시너지로 80도 환경에서 25분만에 경화시키는데 성공했다.
블록제는 고휘발성을 갖추어 불가역적으로 해리되기 때문에 반응 효율이 높은 것이 특징이며 일본의 화학물질심사규제법(화심법)은 물론 세계 각국이 지정하고 있는 고우려물질에도 해당되지 않는 것으로 알려졌다.
MEKO 등 블록제를 사용한 기존 BI를 Konpus-B로 대체하는 것만으로 저온화 효과를 낼 수 있고 저장안정성이 뛰어나 상온에서 1액을 장기 보존하는 것도 가능하다.
우레탄은 저온에서 경화하는 멜라민 페인트보다 내후성이 뛰어나지만 고온소성설비가 없어 도장하지 못하던 수요기업이 많아 경화온도를 절반으로 낮춘 것을 계기로 적용 범위가 확대될 것으로 기대되고 있다.
적당한 두께를 필요로 해 가열에 상당 시간이 소요되는 자동차 금속부품을 도장할 때 사용한다면 에너지 절감 및 생산성 향상 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.
코에이케미칼은 그동안 공급해온 용제계 페인트와 코팅 분야에 신기술을 제안할 예정이며 수계용에서도 니즈가 있을 것이라는 예상 아래 최근 자동차 도장 분야에서 많은 관심을 모으고 있는 강판과 수지부품 일체도장 등에 적용하는 방안도 검토하고 있다.
현재는 촉매 내수성을 검증할 필요가 있어 샘플 출하를 통해 수요기업의 피드백을 수집하고 있으며 수계용으로 최적화된 그레이드를 개발하는 계획도 세우고 있다.
코에이케미칼은 습기 경화형 우레탄 용도로 냄새와 발포를 억제할 수 있는 경화제 Konpus-S도 갖추고 있으며 우레탄 관련제품 라인업을 적극 확대하고 있다. (K)