일본의 헤이와(平和)화학과 유니티카(ユニチカ)는 공동으로 바이오매스로 만들어진 폴리 유산 수지 테라마크를 주성분으로 하면서도 높은 수증기 배리어성능을 지닌 ´바이오매스 보틀´을 개발했다. 개발된 보틀은 주성분으로서 테라마크와 범용 수지의 다층 구조로 이루어져, 지금까지의 폴리유산수지로 만들어진 보틀에 비해 약 8배의 수증기 배리어성을 지니고 있어 각종 식품이나 약품 등의 보존 용기로 실용화가 가능할 것으로 보인다.

´바이오매스 보틀´의 구성 성분은 식물에서 추출한 폴리유산수지 테라마크를 주성분(중량비 70% 이상)으로 하고 있어 석유 등 화석원료의 사용을 줄이는 것은 물론 소각 등 폐기 처리시에 발생하는 CO2(이산화탄소) 절감을 이룰 수 있다.

최근 바이오매스를 통해 생산된 폴리유산수지는 석유자원 고갈 대책 및 지구 온난화의 요인인 CO2 삭감에 공헌하는 소재로서 주목을 끌고 있다. 하지만, 폴리유산을 원료로 하는 생분해성 플라스틱은 일반적으로 가스 배리어 성능이 부족해 식품, 약품, 화장품 등의 용기나 포장자재 분야에 적용하기 어려운 요인이 되어왔다. 특히, 폴리유산은 소수성이면서도 높은 수증기 투과성을 가져 습기를 피해야 하는 제품의 용기포장이나 물을 담는 용기로서는 사용이 어려웠다.

이 때문에 폴리유산수지 그 자체에 가스 배리어성을 부여하는 방법이 다양하게 검토되어 왔다. 이번에 개발된 ´바이오매스 보틀´은 범용 수지와의 다층 구조로 이루어졌으며, 접착층의 개량에 의해 폴리유산 단독 제품에 비해 약 8배의 수증기 배리어성을 갖출 수 있었다.

바이오매스 보틀의 제품 설계에는 환경 부하 저감 효과라는 목표와 함께 실질적인 사용이 가능한 품질, 성능, 비용을 만족하는데 주안을 두었다. 구체적으로는 환경부하 저감에 유효한 폴리유산수지 테라마크를 주성분으로 하면서, 저비용으로 가스 배리어성이 뛰어난 범용 수지와의 다층 구조를 달성해 최적의 소재 구성 균형과 제품 설계에 의해 최초로 가능해졌다.

이 보틀은 다이렉트 블로우법에 의해 성형되는데, 블로우 성형 가공성이나 성능 발현이 뛰어난 수지 조성물의 선정을 통해 보틀로서의 기본적인 요구 성능인 낙하 강도, 스퀴즈성, 내구성, 내후성 등에서도 충분한 성능을 가지고 있다. 또한, 비용도 기존의 PET 보틀 대비 2배 정도로 낮추고 있다.

헤이와(平和)화학과 유니티카(ユニチカ)에서는 ´바이오매스 보틀´에 대해 기존의 폴리에스테르 분야를 대체해 나갈 것으로 기대하고 있으며 주 적용분야는 식품, 약품, 화장품, 세제 등의 용기라고 전했다.

홍순우 기자/ kip@packnet.co.kr