초록 ▼

□ 연구개요
○ 최근 난연제가 환경 및 안전에 미치는 영향에 대해 많은 관심이 집중되고 있음. 할로겐계 난연제 중 가장 많은 양을 차지하고 있는 브롬화 난연제는 발암성과 간독성이 확인되어 사용 중지된 상황임. 브롬화 난연제의 생산, 가공과정에서 근로자 노출 뿐만 아니라 이들이 함유된 최종제품의 사용과정 및 화재로 인하여 소비자 노출, 대기, 수질, 토양 등 환경매체로의 유출과 먹이사슬을 통한 생물축적을 통해 인체 및 생태계에 위해를 미칠 수 있는 상황임.
○ 유럽의 신화학물질관리정책(REACH), 전기·전자제품 폐기물처리

□ 연구개요
○ 최근 난연제가 환경 및 안전에 미치는 영향에 대해 많은 관심이 집중되고 있음. 할로겐계 난연제 중 가장 많은 양을 차지하고 있는 브롬화 난연제는 발암성과 간독성이 확인되어 사용 중지된 상황임. 브롬화 난연제의 생산, 가공과정에서 근로자 노출 뿐만 아니라 이들이 함유된 최종제품의 사용과정 및 화재로 인하여 소비자 노출, 대기, 수질, 토양 등 환경매체로의 유출과 먹이사슬을 통한 생물축적을 통해 인체 및 생태계에 위해를 미칠 수 있는 상황임.
○ 유럽의 신화학물질관리정책(REACH), 전기·전자제품 폐기물처리지침(WEEE), 자동차 폐차처리지침(ELV) 등 현재 EU를 포함한 선진국들의 환경규제는 날로 강화되고 있음. 유럽연합을 중심으로 선진국의 각종 환경관련 규제가 크게 변화하고 있으며, 우리나라는 경제가 수출중심으로 움직이고 있기 때문에 이러한 국제변화는 곧 국내산업의 변화로 연결될 수밖에 없는 실정임. 특히, 규제대상이 되는 분야가 자동차나 전기전자 제품 등 현재 우리나라의 주력 수출상품 및 주요 국가 부가가치 창출 제품에 대한 것이기 때문에 우리의 적극적인 대응과 대체재의 개발이 필요한 시점이며, 친환경 non-halogen 난연제의 개발 중요성이 대두되고 있음. 기존 난연제 함유시 수지의 물성저하에 따른 고내열 고투명 수지의 용도에 맞는 친환경 non-halogen 난연제의 개발이 필요함.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 상업적으로 적용되고 있는 non-halogen 유기 인계 난연제를 이용한 폴리카보네이트 수지의 난연 메카니즘 연구 및 효율적 난연 방법에 관한 기반 기술 연구
- 상업적으로 적용되고 있는 PC용 비할로겐 난연제 RDP의 합성 메카니즘 연구를 통해 신규 난연제 합성의 토대를 정립하였으며, PC 수지(MI 3)에 적용하여 난연등급 V-0에 대한 조성을 확보함.
○ 신규 폴리카보네이트용 non-halogen 고내열 유기인계 난연제 설계 및 합성
- Biphenyl을 기반으로하는 난연제인 Biphenyl bis(cyclic 1,3-propanediolphosphate)와 BPA를 기반으로하는 Bisphenol A bis(cyclic 1,3-propanediol phosphate)의 설계 및 합성을 통하여 제조된 PC시트의 난연성, Haze, 투과율, 인장강도 값을 정량목표값으로 확보함.
○ 개발된 폴리카보네이트용 난연제를 이용한 고투명 폴리카보네이트 Alloy 개발과 이를 이용한 3D 프린터용 필라멘트 소재 개발 및 3D 프린팅 성형 연구
- PC/PET Alloy의 최적 배합비를 확보하여 최적의 난연성을 보인 BPA-CPP를 PC Alloy/RDP/BPA-CPP=92/6/2의 비율로 컴파운드 배합하여 압출기를 이용하여 펠렛을 제조한 후, 튜브 제조용 압출기로 성형 조건을 확인 후 3D 프린팅 소재로서의 적용연구로 PC 필라멘트를 제조하였음.
- 제조한 PC 필라멘트를 이용하여 3D 프린팅을 시행하여 필통, 핸드폰거치대 등을 제작하였음. 계속적인 개발이 이루어진다면 현재 상용화되어 있는 3D 프린팅 소재외의 범용 고분자 소재로서의 적용이 가능할 것으로 판단됨.

□ 연구개발결과의 중요성
○ 고분자계 Eco 소재 개발 및 환경안정성 개선 소재 기술로서, 현재 및 향후 주목 받고 있는 친환경 신소재 제품군에 속하며 신규 인계 난연제 개발은 플라스틱 유해 첨가제 대체 소재 개발 기술로서 연구 개발 결과의 우수성 및 창의성이 있는 것으로 판단됨.
○ 난연성 V-0 등급을 받은 연구개발 결과물인 폴리카보네이트용 유기인계 난연제는 기존 할로겐 난연제의 대체제로서 인체 유해성을 중요시하는 부분에 적용이 가능하며 그 활용도가 높을 것으로 사료됨(정량적 목표항목 모두 달성함). 또한, 3D 프린팅 소재로 서의 필라멘트 개발은 3D 프린팅 활용도에 있어 기여도가 있을 것으로 판단됨. 현재 상용화되어 있는 3D 프린팅 소재외의 범용 고분자 소재로서의 적용이 가능할 것이며, 3D 프린팅을 이용한 다양한 제품의 응용이 가능할 것으로 판단됨. 특히 본 소재는 개발된 제품의 UL-94 난연성능 시험결과 V-0을 취득한 소재로서 난연성과 PC 소재의 장점을 이용하고자 하는 분야에 적용이 가능함.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 가. 상업적으로 적용되고 있는 non-halogen 유기 인계 난연제를 이용한 폴리카보네이트 수지의 난연 메카니즘 연구 및 효율적 난연 방법에 관한 기반 기술 연구 ... 4
• 나. 신규 폴리카보네이트용 non-halogen 고내열 유기인계 난연제 설계 및 합성 ... 5
• 다. 개발된 폴리카보네이트용 난연제를 이용한 고내열 고투명 폴리카보네이트 시트 성형 연구 및 물성 테스트 ... 7
• 라. 개발된 폴리카보네이트용 난연제를 이용한 고투명 폴리카보네이트 Alloy 개발과 이를 이용한 3D 프린터용 필라멘트 소재 개발 및 3D 프린팅 성형 연구 ... 9
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 10
• 4. 참고문헌 ... 11
• 5. 연구성과 ... 12
• 끝페이지 ... 14