화학뉴스

리코(Ricoh)와 하이켐(Highchem)이 고분자량 PLA(Polylactic Acid) 양산을 위해 협업한다.
리코의 초임계 이산화탄소(CO2) 기술을 사용해 일반 수지보다 내열성과 강도가 떨어지는 PLA의 과제를 극복하고 석유화학 베이스 수지와 첨가제를 사용하는 개질작업을 생략함으로써 환경부하가 낮은 PLA의 특징을 저해하지 않으면서도 가공제품 코스트를 낮출 수 있을 것으로 기대하고 있다.
신기술 확립 후에는 라이선스 사업화를 추진하며 하이켐과 연계하고 있는 중국 BBCA를 통해 생산능력 수만톤의 양산 플랜트를 건설하는 방안도 검토하고 있다.
리코와 하이켐은 2021년 11월 공동개발을 위한 기본 합의서를 교환하고 중량 평균 분자량이 기존의 2배 이상인 30만 이상의 고분자량 PLA 기술 검증 및 양산화를 추진하고 있다.
리코는 10여년 전 고분자량 PLA 기술 개발에 나섰으나 일시 중단한 바 있다.
양사는 이르면 2022년 여름 하이켐의 도쿄(Tokyo) 연구소에 리코가 보유하고 있는 월 생산능력 1톤의 파일럿 스케일 연속 중합설비를 도입해 공동개발에 착수할 방침이다.
리코는 초임계 이산화탄소 기술과 중합기술을 공급하며, 하이켐이 일본‧중국 시장 개척을 담당하고 있다.
PLA는 옥수수, 사탕수수 등 바이오매스 원료로 제조해 생분해성을 갖춘 대표적인 바이오 플래스틱이나 분자량이 낮아 내열성, 충격성이 약하고 성형가공이 어려워 개질에 석유화학 베이스 첨가제를 혼합해야 하는 문제가 있다.
양사는 PLA 고분자량화를 위해 리코의 초임계 이산화탄소를 사용하는 가소화 중합법을 채용하고 있다.
PLA는 중합을 실시할 때 분자량이 올라가면 에스터 교환반응 등 부반응이 일어나기 쉽고 분자량을 일정 이상으로 높이는 것이 어려운 편이나 초임계 이산화탄소로 가소화한 수지의 점도를 낮추어 부반응을 억제하고 반응을 촉진시키면 분자량이 높은 PLA를 제조할 수 있을 것으로 예상하고 있다.
양사는 고분자량 PLA 개발을 통해 기존제품 품질을 향상시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다.
리코는 가공 프로세스에 초임계 이산화탄소를 이용해 혼연공정에서 무기 나노필러를 분산시킨 PLA 발포 시트를 개발했고 2022년 1월부터 시험 판매하고 있다.
PLA를 고분자량화하면 발포배율을 더 높인 신제품 개발도 가능해지고 미량이지만 사용이 불가피한 첨가제나 필러를 생략함으로써 100% PLA화도 가능해질 것으로 전망하고 있다.
하이켐은 중국 PLA 생산기업 BBCA와 전략적 연계협정을 체결하는 등 PLA 원료를 안정적으로 공급받을 수 있으며 중국에서 고분자량 PLA를 생산하는 방안을 검토하고 있다.
BBCA는 2020년 8월 PLA 5만톤 플랜트를 상업 가동했고 12월 신규 5만톤 시험가동에도 돌입했으며 2022년 추가로 30만톤을 가동할 예정이다. (K)