일반기술

생분해성 플라스틱의 나노 composite 기술

나노 composite 기술은 간편한 용융혼련법을 이용하여 PLA에 층상규산염을 나노 분산시키는 것이다. 기술적인 포인트로는 층상규산염의 층간삽입화합물에 독자적인 원리를 집중시켜, 한층 더 PLA와 층상규산염과의 친화성을 높여서 층상규산염의 나노 분산성을 보다 높인 것에 있다. PLA의 내열성을 높이는 방법으로는 통상의 폴리-L-유산에 폴리-D-유산을 입체특이적으로 결합시키는 스테레오 컴플렉스라고 하는 방법이 오래전부터 알려져있지만, 실용화를 위해서는 저비용의 폴리-D-유산의 입수가 전제가 되어야 하기 때문에 가까운 장래에 공업화하는 것은 곤란하다. 이에 대해, 이 기술은 기존의 폴리-L-유산을 베이스로 하고 있어 고액의 비용이 필요없이 제조가 가능하여 조기 실용화의 가능성이 높다.이 기술에 의해 탄성률이 올라가고, 내열성의 향상이 기대되는 곳에 보다 높은 강도와 내열성이 요구되는 각종 성형품(시트로부터의 진공·압공성형품, 사출성형품, 필름이나 섬유 등의 압출성형품 등)에의 응용을 기대할 수 있다. 또, 이 기술에 의해 용융시의 용융점도의 제어도 가능하여 지금까지 PLA로는 어려웠던 발포체나 발포시트, 병 등의 성형에도 응용하는 것이 가능하게 되었다. 이러한 구체적인 용도로서는 식품용기·포장재, 곤포용기·자재,카드, 합성지, 완충재, 병, 자동차부품, 잡화 등으로 사용가능하다. 한편, PLA의 나노 composite를 1000℃ 가까운 고온에서 가열하면, 높은 압축탄성률을 가지는 세라믹스 다공체를 얻을 수 있다. 나노 오다로 분산하고 있는 규산소염이 그대로 가까운 형태를 유지해 다공체가 되기 때문에 나노미터 사이즈의 구멍을 가지는 다공체를 얻을 수 있어 1Mpa라고 하는 높은 압축탄성률을 가져, 30%의 일그러짐 변형을 일으킨다. 이 세라믹스 다공체는 밀도가 0.2g/㎝로 매우 낮고, 기공율이 높은 특징을 가지고 있는 것으로 촉매 담체나 단열재 등에 응용이 가능하고, 획기적인 성능을 나타낼 것으로 기대된다.