화학뉴스

PFAS(Polyfluoroalkyl Substance) 프리 화학제품 개발이 잇따르고 있다.
일본 NOF는 최근 PFAS 프리에 발수성을 부여할 수 있는 신규 모노머 Blemmer HU-SP 개발을 완료하고 종이‧섬유‧가죽용을 중심으로 제안을 시작했다.
Blemmer HU-SP는 장사슬 알킬을 보유한 기존 스테아릴메타크릴레이트를 개량한 것으로 중합, 고응집, 장사슬 알킬 유닛으로 구성됐으며 폴리머화하면 분자 사이 힘으로 응집 유닛의 수산기끼리 근접하고 측사슬의 물을 튕겨내는 알킬기를 응집함으로써 발수성을 높일 수 있다.
응집 유닛을 갖추지 않은 기존 스테아릴메타크릴레이트는 알킬 사슬 사이의 간격이 넓어 물이 침입하기 쉬운 반면, Blemmer HU-SP는 수산기 고응집 유닛을 도입해 불소에 가까운 발수성을 확보하는데 성공했다.
호모 폴리머로 평가한 결과 유리전이온도(Tg)는 스테아릴메타크릴레이트 섭씨 38도에 Blemmer HU-SP 47도로 높게 나타났다.
또 각각의 폴리머 용액을 여과지에 도포해 건조한 후 물방울을 뿌려 형태를 비교했을 때에도 스테아릴메타크릴레이트 도공지보다 Blemmer HU-SP 도공지가 더 뛰어난 발수성을 발휘한 것으로 확인됐다.
골격각 시험으로 폴리머 코팅지 각도 조절이 가능한 판에 부착해 100밀리그램의 물방울을 높이 5센티미터에서 떨어뜨리고 물방울이 늘어지는 최소 각도를 측정한 결과에서도 스테아릴메타크릴레이트 60도, Blemmer HU-SP는 30도로 나와 더욱 우수한 발수성을 갖춘 것을 확인할 수 있다.
Blemmer HU-SP는 비불소 발수제로 단독 사용이 가능할 뿐만 아니라 수산기를 수식해 물성을 바꾸거나 새로운 기능을 부여하는 등 목적에 맞추어 다른 모노머와의 조합도 가능해 응용 범위가 넓은 것으로 평가된다.
최근 유럽 화학물질청(ECHA)이 PFAS 일괄 규제를 추진하면서 불소계 첨가제 수요가 감소하고 있으나 NOF는 신규 개발한 발수 모노머를 통해 종이‧섬유‧신발 분야에서 스프레이, 코팅 수요를 대체할 수 있을 것으로 기대하고 있다. (K)