안녕하세요
이번에는 우리 주변에서 ABS 와 더불어 너무나도 많이 볼 수 있는 또다른 플라스틱 소재인 PC에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
PC는 Poly Carbonate(폴리카보네이트)의 약자로 우리 생활 전반에 사용되는 각종 제품에 필수적인 원재료 중 하나입니다.
1. 폴리카보네이트, PC란 무엇인가요?
폴리카보네이트(이후 PC)는 1898년 독일의 과학자인 알프레드 아인혼(Alfred Einhorn)이 처음으로 만든 플라스틱 원료입니다. 이후 상업적인 목적의 PC는 1953년 독일의 「바이엘」이라는 회사와 1955년 미국의 제네럴 일렉트릭(General Electric, GE)에서 개발에 성공했다고 합니다..
네 우리가 알고 있는 그 바이엘과 GE 맞습니다.^^
개발에 성공한 두 회사는 각각 「메를론(Merlon)」(1980년 이후 「마크론(Markrlon)」으로 변경) 과 「렉산(Lexan)」이라는 이름을 제품명으로하여 1958년, 1960년에 상업적으로 생산했다고 합니다.
아마 제조업 또는 건설업에 종사하시는 분들 중 일부는 렉산 이라는 이름이 익숙하실 것입니다.
그리고 공구상가에 가면 렉산이라는 이름으로 지붕 또는 캐노피 제품 등을 판매하고 있는 것을 흔하게 볼 수 있습니다.
PC 는 그 재료의 특징으로 인해 우리 생활 주변에서 다양한 제품으로 접할 수 있습니다.
2. 어디에 사용되고 있나요?
1) 전자, 전기 부품 및 광학기기
카메라 본체, 가전제품의 본체 및 부품, 휴대전화 케이스, 시계, 렌즈, CD, DVD 등
2) 운송장비
항공기의 캐노피, 차량의 방향지시등 과 미등, 렌즈류, 오토바이 헬멧 등
3) 가정용품 및 기타
완구류, 포장 및 광학용 필름, 필기구, 선글라스, 안경, 의료기기, 기계장비의 표시창, 방음벽, 식기 및 젖병(현재는 사용하지 않음)
※ 현재는 상당수의 식기 및 젖병에는 사용하지 않고 있습니다. 그 이유는 PC 에서 흔히 환경호르몬이라고 하는 비스페놀-A가 검출되는 것이 확인되어 그 이후로 식품용기 젖병류 등에는 비스페놀-A가 나오지 않는 플라스틱 재료로 대체되었습니다.
3. 어떤 특성이 있나요?
1) 내구성이 강하다
PC는 매우 강한 내충격성을 가지고 있어 오토바이 헬멧, 가전제품의 외장 등 어느정도 충격에도 견뎌야 하는 여러가지 제품에 사용되고 있습니다.
하지만 충격에는 강하지만 긁힘에는 상대적으로 약하여 이를 보완하기 위해서는 표면에 하드코팅 처리를 하기도 합니다.
2) 높은 가시광선 투과율(투명도)
PC는 가시광선의 투과율이 높은 재료로, 유리에 대한 대체 소재로써 사용되기도 합니다.
그래서 앞서 언급되었던 렉산과 같이 캐노피나 투명 지붕재, 또는 깨지기 쉬운 투시창의 유리 대체제로 사용되고 있습니다.
3) 높은 내열성과 난연성
PC는 일반적인 다른 플라스틱에 비해 높은 내열성을 가지고 강도 또한 높은 성질을 가지고 있어 보관, 저장용품으로도 사용되고 있습니다.
4. 단점
1) 낮은 내화학성
PC는 유기 용제에 민감합니다. 그래서 알칼리성 세재, 아세톤, 벤젠 등의 유기용제와 접촉하면 쉽게 녹을 수 있습니다.
2) 재활용이 어렵다
높은 강성으로 인해 재활용 또는 어떤 목적에 따라 파손해야하는 경우 파손이 되지 않고 물리적으로 힘이 가해진 일부 부위만 파손이 생기는 등 재활용 또는 수리 목적의 파손에 어려움이 있습니다.
3) 온도 변화에 취약
기온에 의한 팽창 수축률이 높은 편으로 인해 정밀한 제품의 경우 손상 또는 제작 오류가 생길 위험이 있습니다.
4) 낮은 온도에서 강도 저하
PC는 일반적인 조건에서는 강도가 높은 소재이지만, 영하 30℃ 이하에서는 강도가 현저히 떨어지는 문제가 있습니다.
5) 높은 가격
물론 여러 엔지니어링 플라스틱, 특수목적의 재료보다는 저렴하지만 일반적으로 사용되는 아크릴이나 ABS 와 같은 유사 소재에 비해 상대적으로 가격이 높은 재료입니다.
하지만 이러한 단점들을 보완하기 위하여 PC소재는 다른 소재와 함께 사용되거나 새로운 합성방법을 개발하여 그 단점을 보완하고 있습니다.
다른 소재와 혼합하여 사용하는 대표적으로 예로 대형 전자제품의 경우 그 비싼 단가로 인해 가격 경쟁이 심한 전자제품에 그 영향을 크게 주고 있습니다.
이에 PC 와 ABS를 혼합하여 사용하는 경우 두 소재의 장점 - PC의 내열성,강도, ABS의 저렴한 가격과 굴곡강도 등 - 모두 가지게 되는 효과가 있습니다. 다만, 원래 소재의 각각의 장점보다 더 좋아지거나 하지는 않지만 두 소재의 중간 이상의 효과를 얻을 수 있다는 점에서 혼합 재료를 사용하고 있습니다.
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