Boron, 폴리우레탄 성형에도 적용 … 소량 첨가만으로 코스트 감축
화학뉴스 2015.11.04
고분자 가공 및 복합재료 상용화가 늘어나고 있어 첨가제의 연구개발이 활발하게 이루어지고 있는 가운데 일본 보론(Boron)연구소가 다양한 종류의 플래스틱제품에 적용이 가능한 분자화합물 대전방지제 개발에 성공했다.
보론연구소의 대전방지제형 <Biomicelle BN-105>은 표층을 비롯해 매트릭스 내부에서도 전하누설기능이 있는 것이 특징으로 소량만 첨가해도 효과를 발휘할 수 있어 기존 계면활성제 타입, 내부첨가형 타입에 비해 코스트 감축을 기대할 수 있다. 플래스틱용 대전방지제 연구는 먼지 등 부착제어, 인체의 전격 회피 등이 주요 개발목적이었으나 최근 극소량의 정전기가 IC 기기 오작동, 파괴원인으로 작용하면서 정전기 발생 억제 등 고기능이 요구되기 시작해 도포형 타입과 내부첨가형 타입 제품에 대한 니즈가 높아지고 있다. <Biomicelle BN-105>은 도너-억셉터(Donor-Acceptor)계 내부첨가형 대전방지제로 보론연구소가 분석한 반극성 유기붕소화합물과 특정 아미도아민(Amido Amine) 등 비이온성 물질로 구성된 분자화합물이다. 대상 플래스틱 소재 세그먼트에 메틸렌(Methylene)기가 있으면 반데르발스 힘(Van der Waals Force)에 따라 매트릭스 내에 안정적으로 존재할 수 있다. 분자화합물이 정전기 발생 환경 하에 있을 때 전하이동전이를 일으켜 순간적으로 이온결합구조로 전환되면서 점차 전하누설이 시작된다. 또 플래스틱제품의 표면과 내부에서 전하누설기능이 동시에 발휘될 수 있어 대전방지효과 재현성이 매우 양호한 편으로 장기간 유효성능이 지속되며 350도에서도 성형이 가능하고 촉매에 대한 용해성이 있어 도포해서 사용할 수도 있는 것으로 알려졌다. 첨가량은 PE(Polyethylene)에는 0.3%, ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)에는 4% 정도로 소량만 첨가해도 절연체인 플래스틱 소재 표면을 적정한 반도체(10의7승-10의10승Ω) 영역으로 전환할 수 있어 가격적 우위성이 높은 편이다. LDPE(Low-Density Polyethylene), HDPE(High-Density PE), PP(Polypropylene), COP(Cycloolefin Polymer), PVDF(Polyvinylidene Fluoride), POM(Polyacetal), PVC(Polyvinyl Chloride), PET(Polyethylene Terephthalate), PA(Polyamide) 등 다양한 종류의 수지에 대한 성능 평가를 완료한 가운데 그동안 유효한 대전방지제가 거의 없었던 폴리우레탄 사출성형물에도 지속적으로 양호한 효과를 부여할 수 있다. 플래스틱 첨가제는 폴리머가 보유하고 있지 않은 기능을 추가할 수 있는 기능성 첨가제와 폴리머의 특성을안정화시킬 수 있는 안정제로 분류된다. 기능성첨가제는 난연제(Flame Retardant), 대전방지제(Anti-Static Agent), 방담제(Anti-Fogging Agent) 등이 있고 안정제는 가공안정제와 내열안정제로 구분된다. <화학저널 2015/11/04> |
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