화학뉴스

일본 도아고세이(Toa Gosei)가 소수성 CNF(Cellulose Nano Fiber)를 개발했다. 
CNF는 목재 성분인 셀룰로스(Cellulose)를 10억분의 1 크기로 분해해서 만드는 나노미터에서 수백마이크로미터의 섬유경을 지닌 소재로 높은 잠재력과 친환경성을 겸비해 꿈의 신소재로 불린다.
다만, 특별한 처리를 거치지 않으면 친수성을 지녀 소수성인 플래스틱과 그대로 컴파운딩하면 응집되고 분산되지 않아 표면의 수산기에 화학수식을 가해 소수성을 부여할 필요가 있다.
다수의 제지·화학기업이 CNF 시장에 진출해 성능 개선과 용도 개발을 두고 경쟁하고 있으나 대부분 친수성 타입이어서 플래스틱, 고무 등에 분산 가능한 소수성 타입에 대한 니즈는 강력하다.
하지만 CNF 소수화는 기술 장벽이 높은 편이다. 일반적인 장섬유 CNF는 화학수식 과정에 필수적인 CNF 수용액을 용매로 치환하는 프로세스에서 함유 농도가 높으면 점도가 너무 높아져 치환이 원활하지 않기 때문이다. 
도아고세이는 이미 수도수 소독용 차아염소산나트륨으로 섬유를 분해하는 독자적인 기술로 CNF를 생산해 AronFibro 브랜드로 공급하고 있다. AronFibro는 제조공정의 에너지 소비를 크게 줄일 수 있으며 단섬유 CNF를 생산할 수 있다는 점이 특징이다.
도아고세이는 단섬유 AronFibro를 사용해 소수화 기술을 개발했다. 
산성화 처리를 통해 촉매를 물에서 유기용매로 치환하는 공정 뿐만 아니라 CNF 표면의 소수기와 무수산기를 반응시키는 아세틸화(Acetylation) 공정 포함 후공정 이전 모든 공정을 원활하게 진행할 수 있으며 실제 소수성 CNF 생산에도 성공한 것으로 파악된다.
또 광경화형 수지 Aronix와 컴파운딩하는 테스트에서 소수성 CNF가 균일하게 분산됨은 물론 경화막의 내찰상성과 굴곡성이 개선되고 투명성을 나타내는 헤이즈(Haze)도 양호한 수준임을 확인했다.
도아고세이는 소수성 타입을 공급하는 소수의 CNF 생산기업으로써 시장에서 차별화가 가능할 것으로 기대하고 샘플 공급을 준비하고 있다.
소수성 CNF는 하드코팅 소재와 접작제 용도 등에서 수요가 기대되고 있으며 도아고세이는 수요기업과의 논의를 반복하면서 다양한 분야에 홍보할 계획이다.
AronFibro는 이미 나고야(Nagoya) 공장에서 양산체제를 갖추었으나 소수성 CNF는 양산 장소가 정해지지 않았다. 앞으로 용도 개척 움직임과 수요 등을 고려해 최적 양산체제를 정비할 방침으로 알려졌다.
도아고세이는 2024년 8월 설립한 가와사키 프론티언스(Kawasaki Frontience) 연구개발(R&D) 센터 주도로 CNF를 개발하고 있으며 앞으로도 가와사키 프론티언스를 활용해 첨단분야의 기술 개발을 가속화하고 신사업을 육성할 방침이다. (윤)