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도레이, 친환경 생분해성 다공필름
일본의 도레이가 독자적인 나노분산화 polymer alloy 기술을 이용한 미세 다공을 갖는 투습 방수성의 생분해성 폴리유산필름을 개발하는데 성공하였다.
투습방수성이 있는 필름은 농작물과 잡초제어 등에 효과가 있어 농업용 멀티필름과 종이 기저귀 등의 생리용품 등의 헬스케어 용도 외에도 손난로 등의 포장용도 를 시작으로 일상의 다양한 용도에 널리 이용될 것으로 기대하고 있다. 그동안에는 주로 미세다공 폴리에틸렌 필름을 사용해 왔으나 폐기물 처리문제와 환경부하 저감 등의 관점에서 생분해가 가능한 폴리머로의 대체가 요구되어 왔다.
대표적인 생분해성 폴리머로서는 폴리유산을 들고 있다. 투습방수성을 갖는 필름을 제조하기에는 공기는 통하나 물은 통과하지 않는 미세한 기공(관통 공)을 발현시킬 필요가 있으나, 폴리유산을 사용한 투습방수필름은 고 코스트 용매를 이용한 습식법에서의 개발보고예가 있는 것 뿐, 생산성이 높은 건식법으로의 제조는 기술적으로 곤란한 것으로 알려져 있다.
이번에 도레이는 오랜 시간 키워온 필름제조기술에 독자의 고분자기술, 입자분산기술을 융합시킴으로써 건식법에 의한 관통 공을 갖는 생분해성 미세다공 폴리유산필름을 세계 최초로 개발하는데 성공하였다. 통상 건식법에 의한 미세다공필름을 제조는 미세입자를 첨가한 필름을 연신해 입자 주변에 틈을 형성시키는 방법을 이용한다. 일반적인 폴리에틸렌 필름은 미세입자가 균등하게 분산하기 쉽기 때문에, 틈이 필름 표면으로부터 뒤까지 효율적으로 이어져 투습방수성을 갖는 관통 공을 만들 수 있다.
이에 비해 폴리유산 중에는 미세입자의 분산성이 낮기 때문에 미세입자를 폴리 유산 중에 고농도로 배합하면 응집이 발생한다. 그 결과 필름 내부에 구멍이 균일하게 배치되지 않고, 연신을 행해도 입자 주변에 틈을 만들 수 있을 뿐으로 관통 공을 얻기는 매우 어려웠다. 따라서 투습방수성을 갖는 폴리유산 필름을 얻기 위해서는 미세입자를 폴리머 중에 고농도의 고 분산 상태로 적절한 연신을 행해, 하나하나의 기공을 연결해 관통 공을 만드는 것이 포인트이다. 이에 도레이는 독자의 고분자 기술에 의해 미세입자와 상호 작용하는 unit와 폴리유산과의 상호작용하는 unit로 되어 있는 신규 폴리머를 정밀하게 합성, 이 신규 폴리머를 미세입자와 함께 폴리유산 중에 혼련 함으로써 폴리유산 중에 미세입자를 고농도로 단(單) 분산시킬 수 있었다.
이 기술은 미세입자와 신규 폴리머, 필름제조조건 등을 선정함으로써 목적으로 하는 관통공의 크기와 밀도 등을 제어할 수 있어 고객의 요구에 맞는 투습방수성을 갖는 폴리유산 필름을 제조할 수 있다.
http://www.toray.co.jp 2012. 08. 08
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