일본 Unitika 중앙연구소에서는 최근 폴리 유산을 사출 발포 성형에 적절한 수지로 개질하는 기술을 개발하였다고 밝혔다.

Unitika 중앙연구소의 이번 개발 기술은 이미 개발되어 있는 내열성 부여에 관한 나노 콤포지트 기술과 함께 나노 레벨에서의 분자 설계, 화학 수식 기술을 기반으로 특수한 용해 혼연 기술을 이용해 폴리 유산에 용해 장력을 갖도록 한 것이다.

이러한 기술로 개발된 폴리 유산계 수지는 고발포 배율을 통한 균일한 사출 발포 시트를 만들어 낼 수 있다. 또한, 발포 시트 성형 후의 성형성도 뛰어나며, 120℃ 이상의 내열 성형품을 만드는 것도 가능한 것으로 전해졌다.

발포 배율이나 셀 지름은 발포제의 종류 및 설비 사양, 제조 조건에 따라 다르지만, 일반적으로 탄산가스를 이용할 경우에는 5∼10배, 셀 지름이 0.1∼0.3mm로 양호한 외관의 발포 시트를 얻을 수 있으며, 부탄 또는 펜탄 등의 탄화수소계 발포제를 사용할 경우 10∼50배의 고배율 발포 시트를 얻을 수 있다.

이번 기술에 의한 폴리 유산 수지 조성물은 석유계 수지를 전혀 이용하지 않는 100% 식물계 수지로 완성되는 완전 생분해성 수지로 일회용 식품 용기에 이용할 경우에는 사용 후 음식 쓰레기 등과 함께 퇴비화가 가능하다.

이러한 기능성을 높인 폴리 유산 수지의 개발은 최근의 퇴비화 등으로 재자원화가 가능한 생분해성 플라스틱이 주목되고 있다. 그 중에서도 옥수수 등 재생 가능한 식물 자원에서 유도되는 폴리 유산은 가까운 미래에 기존의 석유계 플라스틱의 일부를 대체할 것으로 기대되고 있다.

그러나 폴리 유산은 발포 및 블로우 성형 등 용해 장력을 필요로 하는 성형에는 적합하지 않았다. 또한, 내열성을 부여하는 것이 곤란하고 열탕 주입이나 전자렌지 가열, 창고 보관시나 선박 수송시에 장기간 고온(60℃ 이상)에 노출될 경우 열변형을 받는 문제 등이 보고되고 있었다.

이러한 배경하에서 지금까지 몇가지 방법으로 폴리 유산계 발포 시트의 제작이 시도되어 왔는데, 기존의 폴리 유산계 발포 시트의 내열성은 60℃ 정도로 석유계 발포 시트와 비교해 매우 낮고 용도에 많은 제한을 받고 있었다.

이번 Unitika 중앙연구소의 기술개발에 의해 고발포 배율 사출 발포 시트를 만들 수 있게 되었으며 내열성이 요구되는 용기류 등으로 성형이 가능해 내열성과 강성이 요구되는 각종 발포 성형품에 응용이 기대된다.

Unitika 중앙연구소에서는 이미 이 기술에 대해 국내외에 10건 이상의 관련 특허를 출원하고 있다.

홍순우 기자/kip@packnet.co.kr