일본산업뉴스요약

복합재 원료 싸게 합성, 무기∙유기 모두에 결합
산총연, 이리듐으로 신촉매 개발

산업기술총합연구소의 나카시마(中島) 연구팀장은 섬유강화플라스틱(FRP)이나 고기능 고무재료의 바탕이 되는 화학원료를 저가에 합성하는 촉매를 개발하였다. 이리듐을 사용한 신촉매를 사용하면 수율은 90% 이상이 되어 정제공정을 간단하게 할 수 있다. 5년 후의 기술 확립을 목표한다.

신촉매는 ‘Silane Coupling Agents’라는 화학재료의 바탕이 되는 물질을 만들 때에 사용한다. Silane Coupling Agents는 유리섬유나 이산화규소 등의 무기재료와 수지나 고무 등의 유기재료의 양쪽에 결합하는 성질이 있다. 다양한 분자와 결합하는 기능을 활용하여 목표한 구조의 복합재료를 만드는데 이용되고 있다. 기존의 촉매는 수율이 70~80%밖에 되지 않아 정제할 필요가 있었다.

연구팀은 기존의 촉매로 사용되고 있는 백금 대신에 이리듐을 넣음으로써 쉽게 합성할 수 있도록 하였다. 신촉매를 사용하여 염화알릴과 규소를 포함하는 화합물을 바탕으로 Silane Coupling Agents를 시작(試作)하였다. 실온에서 반응시키면 10분 동안에 93%의 수율로 합성할 수 있었다.

Silane Coupling Agents는 구조를 바꾸면 다양한 재료에 결합하는 성질로 변한다. 무기재료인 유리섬유와 유기재료인 수지를 결합시키면 FRP를 만들 수 있다. 이산화규소와 고무를 결합시켜 만들면 저연비 타이어 등의 제조에 도움이 된다고 한다. 염화알릴 대신에 유황화합물을 사용하여 Silane Coupling Agents를 합성해도 수율은 90%를 넘었다.

기존의 촉매는 합성할 수 있는 종류가 한정되어 있었다. 신촉매라면 다양한 종류의 원료를 사용할 수 있을 전망이다. 앞으로 대형 장치를 시작하여 촉매의 성능을 자세하게 해석한다.

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