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1920년대에 독일의 Staudinger가
거대분자학설의 일환으로 폴리옥시메틸렌의 중합과 구조에 관한 연구를 행했으나 폴리머의 열안정성이
부족하여 상업화 되지 못했다. 이후 1948년에 DuPont社에서 기초연구를 개시, 열안정성
개량을 위해 상업화 연구와 성형, 가공 및 응용연구를 거듭해 1956년에 금속에 대신하는
플라스틱이라는 캐치프레이즈 아래서 DELRIN을 발표해 1960년대부터 생산, 판매를
개시했다.
Celanese社는 독자적인 연구에 의해 1960년에 코폴리머 타입의 연구를 완성해 CELCON으로서
1962년부터 생산을 개시했다. 그후 오랫동안 Acetal은 Dupont사의 기술을 바탕으로
제조된Homopolymer와 Celanese사의 기술을 바탕으로 제조된 Coploymer
2종으로 시장이 나뉘어 왔다
Celanese사는 독일의 Heochst사와 합자회사인 Ticona사를 설립하여 Hostaform으로
1963년 생산을 시작하였고, 1968년 일본의 대일본 Celluloid사와 Polyplastics사를
설립하여 Duracon으로 생산을 시작하였다. 이후 양사의 기초기술에 대한 특허권이 소멸된
이후 독자적인 기술개발이 활성화되었으며, 독일의 BASF(ULTRAFORM), 일본의
아사히카세이, Mitsubishi Gas Chemical 등의 회사가 POM 공업화에
참여하였다.
우리나라에서는 한국엔지니어링플라스틱이 일본 Mitsubishi Gas Chemical의
기술로 KEPITAL이란 상품명으로 생산을 시작하였고, (주)코오롱이 일본의 (주)도레이와
합작하여 (주)케이티피를 설립하여 1998년에 KOCETAL을 시장에 내놓았다. |
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 기계적
성질 |
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| 폴리아세탈 수지는 유리전이온도가 약 -60℃이기 때문에 사용온도 범위 내에서의 기계적
성질의 온도 의존성은 큰 것이 특징이다. 폴리아세탈은 결정성이 높은 수지로 인성 및 강성의
조화가 뛰어난 것이 가장 큰 장점이다. 또, 내피로 특성, 내Creep 특성이 우수하고,
자기윤활성이 있어 내마모 마찰특성 또한 뛰어나다. |
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| 열적성질 |
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폴리머의 열적 성질로서는 열변형 온도와 열에 의한 열화를 고려하지 않으면 안된다.
비결정성 수지의 경우 열변형 온도는 이 온도이상에서 큰 변형을 일으키기 때문에 최고 사용
온도라 생각해도 좋지만, 결정성 수지인 폴리아세탈은 열변형 온도를 넘어서도 큰 변형은
일어나지 않기 때문에 사용가능온도의 상한은 설계요건에 따라서 크리프 변형량을 계산해서
판단해야 한다.
열에 의한 열화시 수지의 수명추정은 온도에 따른 물성 변화를 측정하여 Arrthenius
Polt을 이용한 외삽으로 구할 수 있다. 아세탈 코폴리머의 열에 의한 분해는 각종 안정제를
첨가함에 따라 상당히 개선할 수 있기 때문에 Grade에 의한 차이가 나타난다. 또한
호모폴리머는 구조적으로 코폴리머보다 열화되기 쉽다. |
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| 내화학성 |
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수지의 내약품성을 판단하기 위해서는 화학약품에의 용해, 흡착에 의한 중량증가, 크랙,
크리프 파괴에 대한 약품의 영향 등에 대해서 검토하지 않으면 안 된다.
폴리아세탈은 결정성이 있기 때문에 유기용제는 침투하지 않지만, 방향족계 . 염소계 .
케톤류 . 에스테르류 등의 용제에서는 약간 중량이 증가해, 기계적 성질이나 치수 등이
변화하고, 예외적으로 헥사플루오르아세톤 등은 폴리아세탈을 용해시킨다. 가솔린이나 윤활유에도
내성이 뛰어나지만, 성능 향상을 위하여 산성의 첨가제를 첨가할 경우 내성이 부족할 수
있다. 코폴리머는 알칼리에 강하지만 호모폴리머는 알칼리성 약품에 내성이 부족하다. 무기약품에는
일반적으로 강하지만, ZnCl₂와 같은 약품에는 온도나 농도의 조건에 따라서 침투하기도
한다.
내약품성도 열에 의한 영향과 같이, 실제 사용시의 약품의 농도, 온도 등의 환경을 고려하여
사용 가능한 수명을 생각하지 않으면 안된다. 예를 들면 내열수성의 경우 코폴리머는 1년
연속 사용일 때는 최고사용온도는 약 90℃, 10년의 경우는 약 65℃가 된다. 호모폴리머에서는
그 화학구조에 의해 이들보다 상당히 수명이 짧아진다. |
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| 내후성 |
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폴리아세탈 수지의 자외선에 대한 내성은 좋지 않지만 광 안정제와 자외선 흡수제를 처방하여,
실용적으로 사용할 수 있는 수준까지 개질을 할 수 있다. 또한, 카본블랙에 의한 흑색착색이나
적절한 안료를 사용하여 착색할 경우도 자외선에 대한 내성을 높일 수 있다. 다만, 옥외에서
사용하는 경우는 자외선에 의한 열화뿐이 아니라 대기중의 SOx, NOx, 오존 등의 영향도
함께 받기 때문에 내후성의 검토·판단은 신중하게 할 필요가 있다.
예를 들면, 촉진내후성 시험으로서 Weather-O-Meter, Xenon arc, Fade-O-Meter
등에 의한 조사가 행해지는데 이 결과가 좋다고 판단되어진 것이라도 실제 옥외에서 사용하면
환경상태의 영향을 크게 받아, 크랙발생 · 변색 등이 예상외로 빠르게 발생할 수도 있다. |
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| 호모폴리머와 코폴리머는 물성상 약간의
차이가 있으므로 재료선택에 주의할 필요가 있다 |
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물
성
|
단
위 |
호모폴리머 |
코폴리머 |
| 비중 |
- |
1.42
|
1.41 |
인장강도 |
Kgf/㎠ |
700 |
630 |
인장신도 |
％
|
30 |
60 |
굴곡강도 |
Kgf/㎠
|
980
|
910 |
굴곡탄성율 |
Kgf/㎠
|
28800
|
26400 |
충격강도
Notched Izod |
Kgf
. ㎝/㎝ |
7.5 |
6.5 |
로크웰경도 |
M
scale |
94 |
80 |
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