산화방지제 및 광안정제는 플래스틱의 기능적·상품적 활용도를 잡는 것이 관건으로 파악된다.
화학경제연구원(원장 박종우)이 2022년 3월30일 주최한 폴리머용 기능성 첨가제 교육에서 한국 바스프(BASF) 양재모 팀장은 플래스틱용 산화방지제 및 광안정제의 이해 발표를 통해 “플래스틱의 내구성을 유지하기 위해 UV(Ultra Violet)를 차단하는 것이 중요하다”고 강조했다.
가공안정성을 높이기 위해서는 1차 안정제(페놀계)와 2차 안정제(인계)를 특정비율로 섞어 사용하는 것이 중요하며 혼합사용 시 시너지를 낼 수 있다.
페놀계 안정제를 사용할 때 핑킹현상으로 붉은 색을 나타낼 수 있으나 페놀계 안정제를 빼고 하이드록시아민을 추가적으로 넣으면 변색을 방지할 수 있다.
플래스틱을 사용할 때 시간이 지날수록 변색되면 기능적이나 상품적으로 활용도가 떨어지기 때문에 해결하는 것이 관건이며 광안정제를 사용해 광산화를 막기 위해서는 UV를 차단하는 것이 중요한 것으로 판단된다.
UV 차단의 방법으로는 플래스틱이 직접적으로 UV를 받지 않게 하거나 안정제 사이클에서 영향을 받지 않게 하기 위해 광안정제를 사용하는 방법이 사용되고 있다.
UV를 흡수를 잘하면서 내추럴 컬러가 투명한 것도 중요한 것으로 파악된다.
광안정제의 대표적인 예인 UV흡수제는 폴리머에 영향을 끼치지 않게 UV를 반사시키거나 분산시켜주는 효과를 내며 고기능 흡수제인 트리아진은 장파장을 많이 흡수하지 않아 초기 컬러가 좋으며 내구성이 우수해 10-20년은 사용이 가능한 것으로 알려졌다. 다만, 가격이 20만원대로 고가여서 사용에 한계가 있다.
트리아졸은 가격 대비 성능이 가장 우수하나 10-20년 사용하기에는 한계가 있고 내구성이 떨어지는 편이기 때문에 3-5년 사용만 가능한 것으로 평가되고 있다.
UV흡수제는 플래스틱에 적용했을 때 플래스틱의 수명에 얼마나 영향을 주는지 측정하기보다는 어느 정도의 내구성을 가지고 있는지를 기준으로 내구성을 검증하고 있다.
PP(Polypropylene)는 자외선에 노출됐을 때 분해돼 분해를 방지하는 광안정제는 부직포 생산기업들에게 매우 중요한 원료로 주목되고 있다.
UV안정제는 5개 품목 시험으로 평가하고 있으나 시간이 1년 이상 걸리기 때문에 기존 시험과 유사하고 태양광에 제일 가까운 램프인 제논 아크 램프 사용이 추천되고 있다.
한국바스프는 국내외에서 효과가 좋은 재생첨가제 수요가 증가함에 따라 최근 재생용 첨가제 신제품을 출시했다.
재생 컴파운드는 용도에 맞는 첨가제의 요구 수준이 다르며 바스프는 요구 수준에 맞춘 솔루션을 중점적으로 개발하는 것을 목표하고 있다. 재생 원료를 다시 사용하기 위해서는 효과가 좋은 컴파운드가 필요하기 때문이다.
양재모 팀장은 “플래스틱의 내구성을 위해 요구 수준에 맞춘 솔루션을 중점적으로 개발하는 것이 중요하다”며 강조했다. <김나정 연구원>