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 Study
제품지식
 
작성자 관리자
작성일 2012-01-04 10:08
홈페이지 http://www.samto.com
분 류 현수막&실사출력
첨부#1 sptoday_com_20120104_100341.jpg (880KB) (Down:72)
ㆍ추천: 0  ㆍ조회: 3593      
폴리프로필렌(PP)이란

[출처:SP투데이]

폴리프로필렌이란



플라스틱 A to Z
사인의 입체화, LED조명 수요의 증가 등 트렌드의 변화와 더불어 아크릴을 비롯한 플라스틱 소재에 대한 관심이 대두되고 있다. 갈수록 입체적인 사인의 표현, LED조명의 접목 등에 대한 소비자의 니즈도 높아지고 있다. 이에 따라 사인 및 인테리어 분야에서는 새로운 트렌드에 적합한 소재를 찾는 시도들을 이어가고 있다. 이에 본지는 아크릴을 비롯한 플라스틱 기반의 소재의 이해를 돕기위한 지면을 마련했다. 이번호에는 연재의 시작으로, 플라스틱 시장의 동향과 폴리에틸렌 소재를 소개한다.



 


 
PP 결정체. 성형기에 넣고 열과 압력을 가하면 원하는 형태로 성형이 가능하다.  



 
고압과 고열에 강해 실험기기의 생산에 많이 사용된다.  



 
크랙에도 강해 휴대용 병을 비롯해 각종 용기로도 활용가치가 높다.  



 
재활용이 가능하며, 재활용된 PP는 가정용 식기 등으로 만들어진다.  


폴리프로필렌(polypro pylene, 이하 PP)은 일상에서 광범위하게 사용되는 플라스틱 중의 하나로 열을 가하면 부드러워지는 특성을 지닌 열가소성 수지다. 폴리에틸렌, PVC, 폴리스타이렌과 함께 4대 범용수지로 손꼽히기도 한다.
PP는 포장재, 방한용 내의나 카펫, 로프 등의 섬유, 각종 문구류, 플라스틱 부품, 재사용이 가능한 여러 형태의 용기, 실험기구, 확성기, 자동차 부품, 심지어 화폐에 이르기까지 일상에서 다양하게 활용되고 있다. 또한 단위체의 프로필렌이 모여 만들어진 중합체로 다양한 용매와의 작용을 통해 때로는 다양한 환경에서 저항하는 성질을 가진 소재로도 활용할 수 있다.  
특히 옥내용으로도 다양하게 사용되고 있지만 방수성이 있고 원하는 도료 등 유기용제와는 친한 성질을 가지고 있어 옥외용으로도 다양하게 활용되고 있다.

화학적·물리적 성질
대부분의 상업용 PP는 메틸기가 한쪽 방향으로만 결합되어 있는 이소택틱(isotactic) 형태를 띄고 있으며, 에틸렌을 중합해 제조한 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 중간 정도의 투명도를 가지고 있다.
PP는 에틸렌과 중합하면 대개 단단하면서 유연한 성질을 띄게 되므로 엔지니어링 플라스틱으로 활용할 수 있는데, 상업용 시장에서는 ABS와 경쟁적으로 사용되기도 한다.
PP는 단위당 가격이 저렴한 편이나, 폴리스티렌이나 아크릴과 같이 투명함을 표현하기는 쉽지 않고 무색일 때는 보통 반투명하게 표현된다는 점에서 활용도가 제한돼 왔다.
이밖에 표면처리를 통해 안료의 착색이 용이하기 때문에 다양한 색상의 표현이 가능하며, 충격에 의해 틈이나 균열이 발생하지 않는다는 장점을 지닌다.
녹는점은 중합정도에 따라 달라지는데, 완전 이소택틱 PP는 171도에서 액체화되고 상업용 이소택틱 PP는 160~166도 사이에서 녹는다. 투명도 30%의 신디오택틱 PP의 경우 130도에서 녹는점을 갖는다.
또한 PP는 제조공정이 비교적 짧으므로 에너지 소비량이 적고 그에 따라 석유 소비량도 적은 합성섬유다. 내광성, 내약품성, 방오성이 우수하므로 제품의 내구성도 우수하다. 다른 열가소성 합성섬유에 비해 융점이 낮아서 리사이클에 필요한 에너지가 적으며 열 리사이클의 경우에는 열분해 유화가 가능하며, 탄소와 수소의 화합물이므로 소각 시에 유해가스 발생이 적다는 특징이 있다.
PP는 일반적으로 단독중합체, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체 세가지 종류로 나뉜다. 중합체는 보통 에틸렌과 함께 사용되며 에틸렌프로필렌고무를 폴리프로필렌 단독중합체에 첨가하면 저온에서 충격강도를 높일 수 있다. 일시적으로 공중합체된 에틸렌 단독중합체는 PP 단독중합체와 결합하면 폴리머 결정도를 감소시키고, 폴리머의 투명도를 더욱 높여준다.  

취약점과 보완    
태양으로 인한 자외선이나 열 등에 노출될 경우 크랙이 생길 수 있다는 단점이 있다.
또한 매 반복단위마다 제3급탄소원자(사슬식 또는 고리식 구조의 골격 중에서 인접하는 3개의 탄소원자를 갖고, 수소원자를 1개도 갖지 않는 구조의 탄소원자.) 상태에서 산화가 이뤄진다. 따라서 옥외에 적용하기 위해서는 UV차단제를 사용해야 하며, 카본블랙을 이용해도 자외선으로부터 어느정도 소재를 보호할 수 있다. 폴리머는 고온에서 산화되는 성질도 있기 때문에 성형과정에서 종종 문제가 발생할 수 있다. 하지만 이경우 산화방지제를 첨가해 폴리머의 변형을 방지할 수 있다.  

제조공정
PP는 압출가공이나 성형가공을 통해 제품으로 생산된다. 페이스 마스크, 필터, 기저귀나 물수건과 같은 일회용품들은 주로 멜트블로운(Melt-blown) 공법이나 스펀본드 섬유 형태로 제품화되는 압출공법으로 만들어진다.
형상가공이 필요한 제품은 주로 사출성형을 통해 만들어지는데 컵이나 나이프·포크류, 모자, 콘테이너, 가정용품 및 배터리와 같은 자동자 부품 등이 이에 해당한다.
PP는 제조과정에서 특수한 분자적 특성을 조정하고 첨가물을 더함으로써 어떠한 것도 만들어낼 수 있는 무한가능성을 가진 소재다.
예를 들어 특정 첨가제를 투입해 먼지와 오염으로부터 저항이 강한 PP의 양산이 가능하다. 또한 다양한 기계가공이 쉽고, 표면처리를 통해 밀착력을 높이면 실사 잉크 및 도료 등의 착색도도 향상할 수 있어 다채로운 연출이 용이하다.

응용 분야
PP는 크랙에 강하기 때문에 플립탑 형태의 병, 생활용 경첩 등으로 만들어진다. 그러나 이경우에는 경첩의 강도를 높이기 위해 분자를 단단하게 묶는 공정이 반드시 요구된다.
고성능 펄스나 저손실 RF 캐퍼시터와 같은 유전체에 사용되는 PP는 매우 얇은 시트로 제조된다.
또한 고압멸균처리기 정도의 고압·고열에 강하기 때문에 의약이나 실험용품 등으로도 활용가치가 높다. 때문에 가정용 주전자, 식기세척기에 녹지 않는 주방식기 등을 만드는데도 많이 사용된다.
같은 이유로 PP와 같이 열에 강한 알루미늄박과 결합제품으로 일상용품으로 많이 생산되고 있다. 또한 최근에는 광확산성을 강화시킨 제조공법도 나와 반투명한 PP의 광확산성을 개선시킴으로써 LED 등 조명의 광확산 소재로서의 활용 가능성도 재고되고 있다.



 
 
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