화학뉴스

PLA(Polylactic Acid)는 다양한 개질기술이 개발되면서 보급에 속도가 붙을 것으로 예상된다.
PLA는 생분해성 열가소성 폴리에스터(Polyester)이며 바이오 고분자 특유의 환경친화성, 생체적합성, 자원절약성을 무기로 다양한 분야에 투입되고 있다.
특히, 물과 열이 없는 실내환경에서 안정적으로 사용할 수 있어 각종 석유화학 소재를 대체하고 있으나 단단하고 잘 늘어나지 않는 특성이 한계로 지적된다.
SKC는 2021년 일반 PLA 대비 유연성, 가공성을 개선하고 높은 투명도를 갖춘 고유연 PLA를 개발했으며, LG화학은 PLA에 PBAT(Polybutylene Adipate-co-Terephthalate)를 혼합하는 컴파운드 공정으로 유연성, 투명성을 개선하는 등 PLA 보급 확대를 위한 기술 개발에 박차를 가하고 있다.
다만, 국내기업은 PLA 원료를 수입해 사용해 주로 가공 및 성형기술 고도화를 통한 신제품 개발에 주력하는 면이 있어 PLA 포함 바이오 원료의 특성 개선과 관련된 연구는 선진국에 비해 약한 것으로 평가된다.
한국과학기술정보연구원에 따르면, PLA의 가공성 향상을 위해 현재 젖산의 입체이성체 활용이나 공중합법, 블렌딩법 등 다양한 개질기술이 개발되고 있으나 보급을 획기적인 속도로 늘릴 만한 기술은 개발되지 못했다.
PLA에 가소제를 첨가하는 블렌딩법은 유리전이온도(Tg)를 낮춤으로써 가공성을 향상시킬 수 있으나 생분해성을 저하시키지 않기 위해 폴리카프로락톤, 폴리히드록시알칸계 고분자 및 천연의 키토산과 같은 생분해성 물질을 첨가할 필요가 있으며 경시변화의 문제는 충분히 해결하지 못한 것으로 평가된다.
이밖에 표면개질도 필요하며 표면코팅법, 포집법, 이행성 첨가제 사용법, 플라즈마 처리법, 화학결합 형성법, 광그래프팅 기술 등이 개발되고 있다.
일본에서는 최근 오사카가스(Osaka Gas)가 PLA의 생분해성을 유지한 채 가공성을 개선하는데 일부 진전을 보인 것으로 알려졌다.
오사카가스는 기존의 PE(Polyethylene) 파이프 개발 및 리사이클, PET(Polyethylene Terephthalate) 병 리사이클 분야에서 축적한 혼련‧성형‧평가기술과 수지 복합화 및 개질기술, 바이오매스 소재 노하우를 활용해 PLA를 더욱 부드럽게 변성시키고 필름용으로 제조하는데 성공했다.
기존 PLA와 달리 인플레이션 성형을 할 수 있어 바이오가스화 가능 비닐봉지나 농업용 멀칭필름 용도로 투입을 기대하고 있다.
다만, PLA 내열성을 높이기 위해 셀룰로스(Cellulose) 복합화를 실시하면 내열성을 기존의 섭씨 50-60도에서 140도 이상까지 대폭 향상시킬 수는 있으나 점도가 낮아져 내충격성이 약화돼 성형 사이클을 단축하고 셀룰로스 없이 내열, 투명내열, 내구성을 개선하는 기술 개발이 필요한 상황으로 파악된다. (강)