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1909년 플라스틱이 처음 합성된 이래 수많은 플라스틱 재료와 제품이 쏟아져 나왔다. 이들 가운데 가장 기본이 되는 플라스틱 재료를 실생활에 쓰이는 제품들과 연관시켜 살펴보면…​

고분자(polymer)

분자량이 대단히 큰(1만 이상) 화합물. 단백질 녹말 섬유소(셀룰로오스) 고무 등 천연 고분자화합물 외에 나일론 테트론 등 합성섬유나 배클라이트 PVC 폴리에틸렌 스티로폴 등 합성 고분자화합물이 있다. 1930년대 초반 스타우딩거가 '고분자설'을 주창했으나 당시 학계에서 인정받지 못하다가 고분자화합물들이 쏟아져나오면서 산업적으로 크게 각광받게 되었다.


수지(樹脂, resin)

동식물이 분비하는 굳고 투명성이 있는 물질. 소나무에서 나오는 송진, 열대산 수지인 코팰,곤충이 분비하는 셸락 등이 있으며 호박은 천연 수지의 화석이다. 용도는 페인트 접착제 전기절연제 장식품 등.


플라스틱(plastics)

가열이나 가압 또는 이 두가지에 의해 성형(成型)이 가능한 재료. 고형(固型)이지만 제조공정의 어떤 단계에서 유동성을 가질 수도 있으며 고분자화합물의 일종이다. 최초의 플라스틱은 1909년 배클란드가 발명한 페놀포르말린 수지이며, 이것이 외관상 송진과 비슷했기 때문에 합성수지라고도 불렀다. 어원은 그리스어의 plastikos(성형하기 알맞다는 뜻). 플라스틱은 대개 석유 천연가스 석탄을 원료로 한다. 이들로부터 분자량이 작은 원료(단위체)를 합성하고 다시 이를 고분자화해 플라스틱재료를 만든다.
 

폴리에틸렌(PE, polyethylene)

1939년 영국 ICI사가 고압법에 의해 저밀도 PE를 실험실에서 처음 합성했고, 1943년 미국에서 상업화했다. 1953년 독일 지글러가 특수한 유기금속 촉매를 이용해 고밀도 PE를 만드는데 성공했고, 이는 1955년부터 상업생산됐다. 플라스틱 중에서 가장 생산량이 많고 용도도 다양하다. 물 약품 충격 추위에 강하고 전기절연성이 좋으며 독성이 없는 재료. 자외선에 약하다는 점이 흠이다. 쇼핑백 완구 포장용필름 농업용필름 파이프 전선피복 식기 용기 병 단열재 등에 쓰이며 PE섬유는 로프 어망 등에 활용된다.

폴리프로필렌(PP, polypropylene)

석유화학공장에서 나프타를 분해할 때 에틸렌과 함께 생기는 프로필렌의 중합체. 지글러- 나타 촉매를 이용해 이탈리아 몬테카티니사에서 1957년 처음 공업화한 이래 가장 널리 쓰이는 플라스틱 가운데 하나가 되었다. 분자가 입체규칙적으로 배열된 결정성 수지로 기계 전기적 성질이 우수하고 내약품성 내수성도 뛰어나다. PE보다 용융점이 높고(1백65℃) 내굴곡성도 좋다. 비중이 0.9〜0.92로 플라스틱 가운데 가장 가볍고 광택이 있으나 흠이 나지 않는다. 단점은 저온충격강도가 약하고 산화되어 착색된다는 점. 가전제품케이스 식품포장재 가방 자동차단열재 파이프 잡화완구 보온병 의료기구 등의 재료가 된다.

폴리스틸렌(PS, polystylene)

1930년경 독일에서 실용화되었고 특히 고주파특성이 우수해 무전기 라디오 등 통신기기의 고주파절연재로 널리 쓰였다. 1937년 미국에서 처음 상업생산됐는데 공중합물을 합치면 현재 PE 다음으로 생산량이 많다. 투명성 고주파절연성 단열성이 우수하며 착색이 쉽고 가볍다. 반면 충격에 약하고 내열성이 좋지않다는 단점이 있다. 일반용(GPPS) 고충격용(HIPS) 발포용(EPS) 등으로 분류된다. 선풍기팬 냉장고칸막이 요구르트병이 이 재료로 만들어지며 포장용기 가전제품 자동차에서 흔히 볼 수 있다.

ABS 수지

PS의 일종으로 아크릴로니트릴(acrylonitrile) 부타디엔(butadiene) 스틸렌의 공중합체. 미국 유에스러버(현 유니로열)사가 1940년대에 개발했으나 1954년에야 공업생산이 이뤄졌다. 내충격성 내약품성 광택 전기적특성 가공성 등이 우수하며 가전제품(각종 케이스) 자동차부품 문구 헬멧 구두 뒷굽 등에 두루 이용된다.

폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA, polymethyl methacrylate)

메타크릴수지라고도 불리며 1930년대 중반 영국 ICI사가 생산을 개시했다. 플라스틱 가운데 투명성이 가장 우수하며 비닐계 열가소성 플라스틱의 일종이다. 투명성 이외에 내수성 내산성 내알칼리성 전기절연성이 좋으나, 탄성률과 표면강도가 나쁘고 유기용제에 약한 것이 결점. 인공유리 광학렌즈 간판 조명기구 광디스크기판(基板) 계기판 인조대리석 광섬유 등에 응용분야가 넓어지고 있다.
 

폴리비닐클로라이드(PVC, polyvinyl chloride)

염화비닐이 태양광선에 의해 백색 분말로 변하는 것이 1835년에 보고됐는데 이 분말이 PVC였다. 1930년 유니온카바이드사가 최초로 공업생산했는데 당시에는 성형성이 불량해 가소제를 배합해야만 했다. 기계적 특성이 우수하고 내약품성 내유성(耐油性)이 좋은 반면 가공성 내열성 내충격성이 불량하다. 파이프 재료로 가장 많이 쓰이며 레코드판 텐트 도료 완구 등에도 이용된다.

폴리비닐알콜(PVA, polyvinyl alcohol)

1924년 독일의 헤르만과 한넬에 의해 제조방법이 개발됐고 1941년 미국 듀폰사가 최초로 상업생산을 시작했다. 1939년 일본은 PVA의 섬유화에 성공, 공업화를 추진해 1950년 비닐론(Vinylon)이란 이름으로 상품화했다. 제조법은 석유에서 합성한 아세트산비닐(VAM)을 중합해 폴리아세트산비닐(PVAc)을 만든다. 이것을 메탄올에 녹이고, 소량의 가성소다를 가해 가열하면 비닐론이 생긴다. PVAc는 무색투명하고 인체에 무해하며 접착성과 열가소성이 있는데, 대부분 비닐론의 원료로 쓰이며 츄잉검의 원료도 이것이다. 백색 분말인 비닐론을 가공해 각종 부대 컨베이어벨트 천막 등을 만들며, 섬유로서 옷감 이불 메리야스의 원료가 된다.

나일론(PA, polyamide 또는 nylon)

1935년 듀폰사의 캐로더스와 그의 연구팀이 합성에 성공했고 4년후 나일론이란 상품으로 시판됐다. 독일 바이에르사는 1942년 나일론6을 개발, 페르론이란 상표로 판매했다. 제2차 세계대전 중 전선피복제로 사용한 것이 플라스틱 용도의 효시. 엔지니어링 플라스틱의 일종으로 현재 나일론6이 가장 널리 쓰인다. 강인하고 내충격성이 좋으며 전기특성 저온특성 내약품성도 우수하다. 자동차의 라디에이터 탱크 팬 기어, 전자제품의 커넥터 스위치부품, 샤시, 기계부품, 스포츠 용품 등에 쓰인다.

폴리카보네이트(PC, polycarbonate)

탄산에스테르구조를 반복적으로 갖는 고분자의 총칭으로, 1956년 독일의 슈넬이 처음 합성한 이래 바이에르와 제너럴일렉트릭이 1959년과 1960년에 각각 상품화했다. 자동차 범퍼, 컴팩트디스크 광섬유 등 정보기기용, 인공투석기, 아기젖병, 카메라몸통 등에 이용된다.

FRP(fiber reinforced plastics, 섬유강화플라스틱)

플라스틱속에 섬유기재를 혼입시켜 기계적 강도를 향상시킨 수지의 총칭. 수명이 길며 가볍고 강하며 부패하지 않는 특성이 있다. 목욕탕 욕조, 요트, 골프채, 공업용 절연자재 등에 폭넓게 쓰인다. 화학적으로는 유리섬유를 혼입하는 G-FRP와 탄소섬유를 섞는 C-FRP로 구분되며 수지에 따라 실리콘계 페놀계 등으로 나뉜다. 생산량이 많은 것은 폴리에스터계의 G-FRP로 날이 갈수록 용도가 다양해지고 있다.

PET/PBT(poly ethylene/butylene terephthalate)

PET는 열가소성 폴리에스테르의 대표적인 것으로 1931년 캐로더스가 최초로 합성했으나 그는 이 재료의 가능성을 무시하고 나일론연구에만 몰두했다. 그후 1941년 영국의 휜필드가 PET를, 독일의 슈락이 PBT를 각각 합성하는데 성공했다. PET는 ICI와 듀폰이 특허를 양도받아 1948년 생산에 들어갔으며, 엔지니어링 플라스틱으로는 일본 데이친(帝人)사가 유리섬유를 강화해 FRP로 선보인 것이 효시다. PBT는 1971년 세라네스가 상품화해 세라넥스란 상품명으로 시판을 개시했는데 비교적 새로운 엔지니어링 플라스틱에 속한다. 용도는 커넥트 스위치 텔레비전튜너 등 전자부품, 범퍼 연료펌프 탱크 캡 등 자동차부품, 키보드 팬 등 정보기기에 유리섬유를 강화한 제품이 널리 쓰인다.