물성ㆍ결정화속도 대폭 강화 … 2008년 보급 앞두고 기반 강화 바이오 플래스틱 도입의 기운이 높아지는 가운데 일본기업들이 PLA(Poly laactic Acid)에 관한 기술개발에 박차를 가하고 있다.내열성, 강성 등의 물성은 물론 성형제품 양산화의 걸림돌이었던 결정화 속도를 대폭 개선하는 기술이 잇달아 개발되고 있다. 옥수수가격 급등이나 원료공급 제한 등의 문제로 PLA(폴리유산)의 사업환경은 순탄치 않을 것으로 예상되고 있으나 일본기업들은 본격 보급을 앞두고 기반다지기에 돌입했다. PLA는 석유자원의 절약을 비롯해 CO2 배출량을 억제하는 Carbon Neutral 효과를 통해 지구 온난화방지에 공헌하는 환경 저부하 소재로 주목받고 있다.
PLA는 내열성이나 강성, 성형성 등에 문제가 있어 용도 전개에 제약이 있었으나 최근 신기술의 개발이 잇달아 실용화될 가능성이 한층 높아졌다. Toray는 독자의 컴파운드 기술을 채용해 내열성, 강성, 성형가공성을 대폭 개량한 섬유강화 PLA 개발에 성공했다. 셀룰로오스(Cellulose)계 식물섬유를 최대 50%까지 균일하게 분산할 수 있으며 내열성은 150도로 높아지고, 강성은 2배로 강화했으며 셀룰로오스 표면의 수산기(Hydroxyl Radica)와의 상호작용을 이용해 결정화를 촉진함으로써 기존의 2분 정도였던 사출성형 사이클을 40초까지 단축했다. Unitika는 사출성형 사이클을 30초까지 단축하고, 기존의 100도 이상 요구됐던 금형온도를 80도로 낮춤으로서 가공 에너지를 절약해 생산성을 높이고 성형제품의 가공 코스트도 감축할 수 있게 됐다. Teijin Chemical은 L-유산과 D-유산의 Stereo Complex화에 의한 접근을 시도하고 있다. Musashino Chemical Laboratory와 공동 개발한 SCPLA(Stereo Complex PLA)는 210도의 고융점을 실현하고, 투명성이나 성형성도 뛰어나 2008년의 사업화를 목표로 하고 있으며 섬유분야에서 제품화될 전망이다. Tohcello도 SCPLA의 양산기술과 가공기술 확립에 성공했다. 수십만개의 분쟈량을 보유한 L-유산, D-유산을 원료로 융점은 최고 222도까지 높일 수 있고 이축연신 필름성형, 시트 진공성형, 유리섬유강화 사출성형 3종류의 가공 기술을 개발해 내열성, 광학특성, 가스차단성을 겸비한 필름 등의 제품화가 가능하게 된다. 한편, 원료 공급문제가 PLA 보급화에 장애요인이 되어왔으나 2007년 내에 해소될 것으로 전망된다. 2007년, 일본의 PLA 생산기업들은 다양한 신기술 개발로 용도를 개척함으로써 사업화의 기반을 강화해 2008년에는 본격적인 생산ㆍ보급에 나설 것으로 전망된다. 표, 그래프: | 일본의 PLA 관련 신기술 개발동향(2007) | <화학저널 2008/1/30> |
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