일본 세키스이 화성품공업은 고결정성 폴리유산수지(식물 유래 수지)를 사용해, 150℃의 가열 치수안정성을 가지는 비즈(Beads)법 폴리유산수지 발포체의 개발에 성공했다.

비즈법 수지 발포체란 비즈상의 발포 수지 입자(발포 비즈)를 형내에서 발포 성형해 얻을 수 있는 수지 발포체이다. 자동차 부품 재료 등 수송기기 관련에서부터 식품 포장재, 완구용으로 적용이 가능하다.

옥수수 등의 식물로부터 만들 수 있는 폴리유산수지는 재생 가능자원이기 때문에, 카본 뉴트럴로서 환경 부하가 낮은 재료로서 주목받고 있는데, 전지 기기의 케이스, 필름, 섬유로 일부 사용되기 시작했다.

그러나, 기존의 폴리유산수지 발포체, 특히 비즈법 폴리유산수지 발포체는 60℃를 넘으면 변형하기 때문에, 다른 비즈법 수지 발포체 소재인 EPS(비즈법 폴리스티렌수지 발포체)나 EPP(비즈법 폴리프로필렌수지 발포체)에 비해 가열 치수안정성이 떨어져 폭넓은 용도로는 사용되지 못했다.

기존 플라스틱의 실제적인 대체품으로 간주되고 있는 폴리유산은 농업 부산물의 발효에 의해 유도되며, 산업적으로 퇴비와 혼합되면 생분해된다.

이는 포장산업에서 상당히 매력적인 장점이다. 그러나 폴리유산은 깨지기 쉬운 특성과 내구성이 좋지 않기 때문에 아직까지 기존 플라스틱의 특성에 비교될 수 있는 특성을 가지지 못한다.

비즈법 폴리유산수지 발포체의 가열 치수안정성을 높이기 위해서는 폴리유산수지의 결정화도를 높게 할 필요가 있다. 그러나, 결정화도를 높이면 내열성이 높아지기 때문에 성형 가공 처리가 곤란하게 된다.

기존의 제조 공정에서는 가열 치수안정성이 뛰어난 비즈법 폴리유산수지의 발포체를 얻는 것이 곤란했다.

세키스이사가 개발한 비즈법 폴리유산수지 발포체는 기존의 비즈법 폴리유산수지 발포체의 가열 치수안정성을 크게 상회해 150℃에서도 치수가 거의 변화하지 않는다. 가열시의 치수안정성은 기존의 비즈법 폴리유산수지 발포체 뿐만이 아니라 EPS나 EPP보다 우수하다.

또한, 가열 치수안정성은 물론 폴리유산수지가 본래 가지고 있는 환경성, 기계적 강도, 내용제성, 내후성에 대해서도 비즈법 폴리유산수지 발포체의 뛰어난 특성이 그대로 유지되었다.

향후, 현재의 파일럿 플랜트(생산 능력 120 t/년)를 사용해 시장 평가, 테스트 판매를 통해 시장 개발을 진행시킬 예정이다.

홍순우 기자/ kip@packnet.co.kr