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미쓰이화학, 특수 폴리우레탄「폴티모」개발
탄력∙디자인성 양립

일본 여자 테니스의 유망주 오사카 나오미 선수. 180cm의 장신으로, 상대편 코트를 향해 내리꽂는 강렬한 서브는 시속 200km 정도이다. 그녀의 남자 선수 못지 않는 파워플한 플레이를 지원해주고 있는 것이, 미쓰이(三井)화학이 작년에 양산을 시작한 특수 폴리우레탄「폴티모(PORTIMO)」이다. Yonex사 제품의 라켓 거트에 채택. 기존제품에 비해 타구 속도가 4% 향상된다고 한다.

공의 속도가 빠르다는 것은 폴티모의 높은 탄력성을 말해준다. 미쓰이화학에 따르면, 폴티모의 반발탄성은 69%. 탄력성을 무기로 판매되는 기존의 방향족(芳香族)계로 불리는 폴리우레탄보다도 18포인트 높다.

「『물리 가교』가 많아, 대부분의 폴리우레탄 분자가 가교결합 할 수록 폴리우레탄은 탄력성이 증가된다」. 합성화학품 연구소의 야마사키 리서치펠로우는 고분자인 폴리우레탄 분자 하나 하나를 얇고 긴 소면에 비유해 설명한다.

삶아진 후 시간이 지난 소면처럼, 폴리우레탄 분자는 복잡하게 엉켜, 곳곳이 서로 붙어있다. 이 상태에서 면을 잡아 당겨도 면은 풀어지지 않고, 당기던 손을 놓으면 다시 원래 형태로 되돌아간다. 이 접착부분이 물리 가교로, 원래 형태로 되돌아가려는 힘이 폴리우레탄이 가진 탄력의 정체이다. 폴티모의 물리 가교는 방향족계 폴리우레탄의 4.8배나 된다.

이와 같은 특성을 갖게된 비결은 주원료인 이소시아네트(Isocyanate)에 있다. 폴티모를 만드는 이소시아네트는 분자 구조가 등받이가 있는 의자를 옆에서 본 형태를 한「트랜스(Trans)형」으로 만들어져 있다. 나중에 폴리우레탄 분자가 되어도 그 형태는 남아있기 때문에, 의자를 쌓아 올려 수납하듯이, 정렬된 물리 가교가 모든 곳에서 일어난다. 지금까지는「시스(Cis)형」의 이소시아네트가 일반적이었다.

미쓰이가 개발한 이소시아네트의 또 다른 특징은 탄소가 6각형으로 연결된 환상화합물(環狀化合物)이라고 불리는 부분에 주위에 있는 수소와 질소 등의 부분이 대칭으로 배치되어 있다는 점이다. 이 때문에 분자 간 서로 연결되는 중합이 직선으로 진행되어, 물리 가교가 일어나기 쉽다. 복수이고 비대칭인 구조가 물리 가교에 걸림돌이 된다고 한다. 「폴티모는 심플한 이소시아네트를 추구했다」(야마사키 씨).

또한 현재 주류로 사용되고 있는 폴리우레탄 종류는 적외선 등의 영향으로 노랗게 변색되는 것이 과제였다. 폴티모의 이소시아네트는 쉽게 황변되지 않는 특성도 가지고 있어, 사람의 눈에 띄고, 디자인을 중시하는 용도로도 활용 범위가 넓어졌다. 폴티모는 높은 탄력성과 쉽게 황변되지 않는 점 외에도, 내구성이 높은 점도 특징이다. 미국에서는 지면을 파는 굴삭기의 완충 부재로 채택되기도 했다.

앞으로는, 신축성과 내구성을 살려, 기존 폴리우레탄의 주요 용도인 의류분야에도 진출해나갈 계획이다.

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