화학뉴스

아사히카세이(Asahi Kasei)가 수지 개질제로 리사이클 시장 개척에 나서 주목된다.
아사히카세이의 SEBS(Hydrogenated Styrenic Thermoplastic Elastomer) Tuftec은 스타이렌(Styrene)과 부타디엔(Butadiene)으로 구성된 블록 공중합체 2중 결합부를 수소 첨가한 폴리머이다.
부타디엔 블록의 1.2결합(비닐기) 비율을 자유롭게 개량하거나 아민 혹은 무수말레인산(Maleic Anhydride) 변성을 통해 수지에 대한 상용성을 높일 수 있어 PE(Polyethylene), PP(Polypropylene), PS(Polystyrene) 등 범용수지부터 PA(Polyamide), PET(Polyethylene Terephthalate), 변성 PPE(Polyphenylene Ether)에도 개질제로 사용할 수 있다.
원래 자동차나 가전용으로 신규생산(Virgin)된 수지의 내충격성, 유연성, 신도 등을 개량하는 용도로 주로 투입됐으나 앞으로는 친환경 수요 대응까지 가능해질 것으로 예상된다.
수지는 일반적으로 사용 시 내후열화 혹은 반복 리사이클에 따른 열열화로 분자량이 저하되나 재생소재에도 Tuftec을 수퍼센트 부여하면 다른 수지와의 상용성이 높아지고 충격강도나 파단신도 개선, 인성 향상 등의 효과를 얻을 수 있음이 최근 확인됐기 때문이다.
리사이클 PP에 Tuftec을 5% 첨가한 실험에서는 첨가하지 않았을 때에 비해 샤르피강도가 70% 이상 개선돼 자동차산업에서 확대가 기대되는 리사이클 소재 투입 트렌드를 따라잡을 수 있을 것으로 기대된다.
오버몰드(2종 이상 소재로 구성된 사출성형), 복층 파우치 등 분해하거나 MR(Material Recycle) 처리하기 어려운 복합소재 리사이클에도 적합한 것으로 평가된다.
PP와 PA 복합소재를 MR할 때 Tuftec을 첨가하면 관능기와 PA66 화학결합으로 PP와의 상용성이 높아지고 PA66이 PP 내부로 균질 분산돼 Tuftec이 계면을 보강하는 과정에서 신도와 내충격성이 개선되는 효과가 있는 것으로 규명됐다.
전체의 30%가 폴리올레핀(Polyolefin)과 EP(엔지니어링 플래스틱) 혼합수지로 구성된 자동차 슈레더 더스트나 다층필름 리사이클에 기여할 것으로 기대되고 있다.
ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 등 리사이클 시스템이 확립되지 않았고 바이오 모노머화가 어려운 수지의 바이오도를 높일 때에도 활용이 가능할 것으로 예상된다.
Tuftec을 상용화 소재로 사용한다면 주요 소재로 바이오 PE나 PLA(Polylactic Acid), 목분과 같은 천연소재 등 바이오매스 소재를 혼합함으로써 신규생산 소재의 사용 비중을 줄이고 바이오매스도를 높일 수 있는 것으로 알려졌다.
아사히카세이는 2023년 부타디엔 원료를 바이오 나프타(Naphtha)로 전환하고 친환경 SEBS를 개발해 출시하는 것을 목표로 하고 있다. (K)