랑세스, 3D 프린팅용 차세대 우레탄 프리폴리머 선보여

독일계 특수화학기업 랑세스(LANXESS)가 3D 프린팅용 수지에 적용할 수 있는 차세대 ‘로우-프리 이소시아네이트(Low Free/LF isocyanate)’ 우레탄 프리폴리머를 선보였다.

랑세스 측은 아디프렌(Adiprene) LF pPDI(para-phenylene diisocyanate) 프리폴리머를 기반으로 한 3D 프린팅용 고성능 수지는 가공이 손쉬울 뿐만 아니라 안전성이 좋아 산업제조현장은 물론, 소매업체나 일반 사무실 및 가정집에서도 안전하게 사용 가능하다고 7일 밝혔다.

3D 프린팅은 신발 중창, 갑피는 물론, 앞·뒤꿈치축과 같은 구조부품 제작에 활용되는 신발산업의 핵심기술이다. 신발 제조에는 부드럽고 단단한 엘라스토머가 모두 사용되는데, LF 프리폴리머는 쿠션재처럼 아주 부드러운 엘라스토머부터 단단한 신발 골격 구성 요소들까지 다양한 경도의 3D 프린팅용 수지로 구현 가능하다. 덕분에 3D 프린터를 활용한 대량 맞춤생산의 실현에 기여할 수 있다.


높은 굽힘 강성과 넓은 범위의 사용온도로 신발 부품의 성능 향상에도 기여한다. 아디프렌 LF pPDI 프리폴리머는 우수한 저온·고온 저항력을 발휘하며, 뛰어난 인성과 내화학성, 내마모성도 제공한다. 아디프렌 LF pPDI 프리폴리머로 만든 운동화는 뜨거운 자동차 안에서도 손상 없이 장기간 보관이 가능하다. 제품 고유의 특성이 섭씨 150°의 환경에서 최대 6주까지 유지되는 덕분이다. 굽힘 피로 저항성과 영하 20°에서도 발휘되는 저온굴곡성능을 갖고 있다.

일반적인 데스크톱 3D 프린팅에서는 사용이 간편하고 생산성이 높은 수지가 선호된다. 이를 위해 수지는 상온에서 액상이고 낮은 녹는 점(섭씨 40도 미만)을 가져야 하며 점도 역시 3천cP 이하인 것이 좋다. 특히 1액형 수지는 별도의 혼합이나 균일화 과정 없이 프린터에 곧장 투입할 수 있다.

랑세스의 고성능 LF pPDI 프리폴리머는 저점도 특성으로 가공이 용이하고 생산성 향상에 도움이 된다는 게 랑세스 측의 설명이다. 생산성을 높이기 위해서 겔타임(수지에 열을 가했을 때, 고체 상태의 수지가 액화됐다가 다시 경화될 때까지 걸리는 시간)도 조절이 가능해야 하는데 랑세스 프리폴리머는 수지가 경화되지 않은 안정적인 상태로 며칠간 유지하거나, 몇 초 이내에 경화가 이뤄지게 하는 맞춤형 겔타임이 가능하다.

아디프렌 LF pPDI 프리폴리머는 상온에서 경화 가능하며 자외선과 열을 모두 사용하는 이중 경화 시스템으로 제조할 수 있다. 아디프렌 LF 폴리머로 만든 수지는 보다 안정적이서 표면 마감이 좋으며, 후경화도 최소화할 수 있도록 설계돼 생산성을 한층 개선할 수 있다.

3D 프린팅은 화학제품 취급에 익숙하지 않은 고객들이 가정, 사무실, 소매점 등 일상 환경에서 사용할 수 있기 때문에 안전한 소재가 매우 중요하다.

랑세스 LF 기술은 낮은 유해성분류 물질을 요구하는 데스크톱 3D 프린팅에 최적이다. 아디프렌 LF pPDI 프리폴리머는 잔류 이소시아네이트 함유량이 0.1% 미만에 불과해 유해성 등급을 낮추고 유해성분에 잠재적 노출로부터 사용자를 보호한다.