요즘에는 Bio-based에 점점더 관심을 많이 가지게 됩니다. Bio-based를 기반으로 한 신제품 시스템을 혁신하는데 많은 이니셔티브가 진행되고 있기도 합니다. 이번 블로그에서는 바이오기반 첨가물을 넣은 유기용매 시스템의 개선에 대해 간단히 살펴보기로 하겠습니다.

셀룰로스 섬유소(fibrillated cellulose)는 미세 섬유의 3차원 네트워크로 구성된 친환경적인 소재입니다. 셀룰로스 피브릴은 표면적이 높고 사용가능한 하이드록실(OH)그룹이 많습니다. 이때문에 낮은 농도로도 강한 겔을 형성할 수 있고 매우 높은 수분 보유 능력을 가진 물질을 생성하게 됩니다. 셀룰로스 피브릴은 물을 아주 좋아하기 때문에 물이 아닌 다른 용매 시스템에 분산이 잘 안 될 거라 생각할 수 있는데 , 그렇지 않습니다!

극성 유기 용매의 바이오 기반 재료 : 호환성은 어떨까?

메가 트렌드 중 하나인 지속가능성을 가진 원료이면서 , 제품 시스템에 보다 더 환경친화적인 첨가제로서 또한 배합의 주요 구성요소로서 엑실바는 좋은 후보제품입니다. 이에 유기 용제도 친환경이든 극성이든 VOC 등이 없는 제형을 개발할 수 있는 방법에 대한 고민을 많이 하게 됩니다. 엑실바가 이런 트렌드에 좋은 원료가 될 수 있을까요?

셀룰로스 피브릴의 OH그룹은 물뿐만 아니라 , 알코올과 같은 극성 유기 용매와 높은 상호작용을 할 수 있고 , 강력한 네트워크를 생성합니다. 이러한 호환성은 높은 점도(viscosity at rest)와 쉬어씨닝(shear thinning)과 같은 흥미로운 유변학적 특성을 가진 안정적인 분산 상태를 가능하게 합니다. 셀룰로스 피브릴이 분산될 수 있는 알코올로는 에탄올 , 이소프로판올 , 글리세롤 , 프로필렌 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜 등입니다. 

피브릴의 이러한 용매 호환성은 농약과 화장품 , 촉매작용 , 윤활제 등과 같이 제형의 응용범위를 넓혀 주고 있습니다.

피브릴은 물의 거의 없는 용매 시스템에 투입할 경우에도 유용합니다. 물에 분산된 상태로 공급하지만 피브릴은 알코올과 같은 다른 용매에도 분산될 수 있기 때문에 물에서 알콜로 용매 교환을 수행하여 분산을 용이하게 하고 용매 기반 시스템과의 호환성을 높일 수 있습니다.

폴리머 분산체에서의 셀룰로스 피브릴

피브릴 네트웍은 극성 유기 분자와 호환성이 높을 뿐만 아니라 , 수성 폴리머 시스템과 상호작용해 시스템의 유변학과 안정성을 변경해볼 수가 있습니다. 이러한 수용성 폴리머 시스템의 예로는 아크릴 , 에폭시 및 우레탄 기반 수지가 있습니다.

시스템에 피브릴을 추가하면 수지의 점도와 쉬어씨닝이 증가합니다. 안정적인 제형으로 취급과 적용이 보다 더 쉬워집니다.

다시 말씀 드리지만 , 피브릴이 물과만 친하다고 생각하지 마십시오. 피브릴 네트워크는 다른 극성 분자와도 호환성이 높으며 여러 종류의 극성 유미 용매 및 수지와 호환이 가능합니다. 다양한 시스템에 적용될 수 있는 첨가제입니다.

엑실바의 샘플이 필요하시거나 상담이 필요하시면 태왕교역(02-459-8333)으로 언제든지 문의주시기 바랍니다.