나노기술 및 정책 정보

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도레이(東レ)가 폴리아미드6(PA6 수지)가 갖는 높은 내열성, 강성, 강도를 유지하면서 반복적으로 접거나 구부릴 때의 피로 내구성을 기존의 15배까지 비약적으로 향상시킨 신규 폴리머 재료를 개발함.

PA6 수지는 뛰어난 내열성, 강성, 강도를 갖는 엔지니어링 플라스틱으로, 자동차의 엔진 룸 부품 및 가전제품 케이스 등에 많이 이용됨. PA6 수지에 재료 수명과 관련된 피로 내구성을 부여하기 위해 유연한 엘라스토머를 배합하고 있는데, 피로 내구성을 향상시키면 내열성, 강성, 강도가 저하되는 문제가 있었음.

도레이는 외력이 가해질 때 가동 가능한 구조를 갖는 폴리머로서 분자 결합부가 슬라이드 되는 폴리로탁신(polyrotaxane)에 착안, 폴리로탁신을 PA6 수지 중에 균질하게 미분산화함으로써 PA6 수지의 특성과 피로 내구성을 동시에 성립시키고자 함.

독자적 나노 기술인‘NANOALLOY’를 통해 정밀 합금 제어 기술을 구사하여, 최대한 효과 발현을 기대할 수 있는 PA6 결정 구조 크기인 수 십 nm로 폴리로탁신을 PA6 수지 중에 미세 분산하는 데 성공함.

본 유연한 응력 분산 메커니즘은 PA6 수지가 갖는 높은 내열성, 강성, 강도를 유지하면서 반복 피로 내구성을 기존의 15배까지 높임. 아울러, 고휘도 방사광 X선(SPring-8)을 이용한 시험을 통해, 외력을 받았을 때 PA6 수지의 결정 구조 변화가 억제되는 것이 확인됨. 본 개발은 자동차, 가전제품, 스포츠 용품 등 피로 내구성이 필요한 용도로 널리 이용될 것으로 기대됨.