일본의 도레이(주)가 독자의 정밀 중합기술과 나노 구조 제어기술을 이용, 식물유래 성분을 주체로 한 내열성과 유연성, 성형 용이성을 양립시키는 폴리에스테르 나노얼로이필름의 개발에 세계 최초로 성공하였다고 지난 10일 발표하였다.

「유연・성형용이 나노얼로이필름」은 내구성, 마테리얼 리사이클성이 우수한 폴리에스테르에 비(非)석화 원료인 식물유래 성분을 다량 첨가한 것으로, 플라스틱 필름의 환경부하를 대폭 개선할 수 있는 최신 필름이다.

이 필름은 내열성, 내구성, 유연·성형 용이성, 투명성에 우수할 뿐만 아니라 내약품성, 표면성과 특히 열 엠보싱성, 열 래미네이트성에 우수하기 때문에 각종 공업재료 용도인 건축, 가전, 자동차 용도로 폭넓은 전개가 가능하다.

이번에 개발한 환경 저부하형 유연·성형용이 필름은 다음의 두 가지 기술 포인트에 의한 것이다.

첫 번째 기술 포인트는 혁신적인 정밀중합으로 폴리에스테르에 식물유래 성분을 다량 도입한 것이다. 식물기름을 원료로 한 장쇄 지방족 성분은 폴리에스테르와의 상용성이 낮고 열에도 약하지만, 본 개발에서는 특정 장쇄 지방족 성분에 착안하여 저온 활성의 신규 촉매를 이용하여 이를 방지하였다. 반응장을 균일하게 하고 고도로 제어한 정밀 중합기술을 적용하여 장쇄 지방족 성분을 다량 첨가한 신규 폴리에스테르의 합성에 성공하였다.

두 번째 포인트는 독자의 특수 융용 혼입 기술로 나노얼로이 구조를 실현한 것으로, 동사는 정밀 중합기술로 신규 폴리에스테르를 고분자량 타입의 이종 폴리에스테르와 함께 용융·혼입하여 독자의 촉매·프로세스 기술에 의해 에스테르 교환 반응을 제어하고, 양 폴리머의 구조를 나노 레벨로 구조 제어하는 신기술을 구축하였다.

이 특수 용융·혼입기술에 의해 유연성, 성형성에 우수할 뿐만 아니라, 기존 폴리에스테르와 동등한 투명성, 내열성을 가진 고품위의 나노얼로이필름을 제막하는 것에 성공하였다.

본 필름에서는 장쇄 지방족 성분이 필름 중에 나노 레벨로 균일하게 분산하고 있기 때문에, 열, 압력 등의 외적변화에 강한 것만이 아니라 내약품성에도 우수하여 블리드 아웃이 없는 깨끗한 표면성을 실현하는 것이 가능하다.

플라스틱 분야에서는 현재 온실효과를 초래하는 탄산가스 억제에 효과적인 비(非)석화 원료의 필름이 요구되고 있다.

그렇지만 지금까지 식물유래 성분을 도입한 폴리머, 혹은 생분해성 폴리머를 중심으로 한 폴리머군은 생분해성이라는 특징을 가지고 있지만, 종래 폴리에스테르와 비교해서 내열성, 내구성이 극히 나쁜 것이었다.

또한 폴리에스테르 중에 식물유래 성분을 다량으로 첨가하고자 하는 것도 종래 기술에서는 재료의 열화, 착색, 분산 불량 등이 발생하여 고품질 필름 재료를 만들 수 없었다.

이번 개발에서는 이러한 과제를 동사의 독자 기술로 해결하여 식물유래 성분을 주체로 하면서도, 종래 폴리에스테르와 동등한 내열성, 내구성을 가지며 또한 유연성, 성형 용이성에도 우수한 획기적인 필름을 얻는 것에 성공하였다.

도레이는 환경 저부하 소재로써 폴리유산을 주목하여 유연성의 부여에 성공, 이번에 개발한 「유연・성형용이 나노얼로이필름」과 함께 환경 저부하형 최첨단 재료로써 각종 용도에 적극적으로 전개하여, 사회 니즈에 대응한 가치와 시장을 만드는 것을 목표로 한다고 하였다.

조나리 기자/olivelina@paran.com