친환경 보호, 자동차 혁신: TPU 소재 페인트 보호 필름 등장

열가소성 폴리우레탄(TPU)은 가교 폴리우레탄의 고강도, 고내마모성 등 고무적 특성뿐만 아니라 선형 고분자 소재의 열가소성 특성까지 갖추고 있어 플라스틱 분야로 응용 범위를 확대할 수 있습니다. 특히 최근 수십 년 동안 TPU는 가장 빠르게 발전하는 고분자 소재 중 하나로 자리 잡았습니다.

TPU는 우수한 고장력, 고강도, 인성, 내노화성 특성을 지녀 성숙하고 친환경적인 소재입니다. 고강도, 우수한 인성, 내마모성, 내한성, 내유성, 내수성, 내노화성, 내후성 등 다른 플라스틱 소재와 비교할 수 없는 특성을 지닙니다. 동시에 높은 방수 및 투습성, 내풍성, 내한성, 항균성, 내곰팡이성, 보온성, 자외선 차단성, 에너지 방출 등 다양한 우수한 기능을 갖추고 있습니다.

TPU는 광범위한 작동 온도를 가지고 있습니다. 대부분의 제품은 -40~80℃ 범위에서 장기간 사용할 수 있으며, 단기 작동 온도는 120℃에 달할 수 있습니다. TPU 거대 분자의 세그먼트 구조에서 소프트 세그먼트는 저온 성능을 결정합니다. 폴리에스터계 TPU는 폴리에테르계 TPU보다 저온 성능과 유연성이 낮습니다. TPU의 저온 성능은 소프트 세그먼트의 초기 유리 전이 온도와 소프트 세그먼트의 연화 온도에 의해 결정됩니다. 유리 전이 온도 범위는 하드 세그먼트의 함량과 소프트 세그먼트와 하드 세그먼트 사이의 상 분리 정도에 따라 달라집니다. 하드 세그먼트의 함량이 증가하고 상 분리 정도가 감소하면 소프트 세그먼트의 유리 전이 온도 범위도 그에 따라 넓어져 저온 성능이 저하됩니다. 하드 세그먼트와의 상용성이 낮은 폴리에테르를 소프트 세그먼트로 사용하면 TPU의 저온 유연성을 향상시킬 수 있습니다. 소프트 세그먼트의 상대 분자량이 증가하거나 TPU가 어닐링되면 소프트 세그먼트와 하드 세그먼트 사이의 불화합성 정도도 증가합니다. 고온에서 그 성능은 주로 하드 체인 세그먼트에 의해 유지되며, 제품의 경도가 높을수록 서비스 온도가 높아집니다. 또한 고온 성능은 체인 연장제의 양과 관련이 있을 뿐만 아니라 체인 연장제의 종류에 의해서도 영향을 받습니다. 예를 들어, (하이드록시에톡시)벤젠을 체인 연장제로 사용하여 얻은 TPU의 사용 온도는 부탄디올이나 헥산디올을 체인 연장제로 사용하여 얻은 TPU보다 높습니다. 디이소시아네이트의 종류도 TPU의 고온 성능에 영향을 미치며, 하드 세그먼트인 다른 디이소시아네이트와 체인 연장제는 다른 융점을 나타냅니다.

현재 TPU 필름의 응용 범위는 점점 더 넓어지고 있으며, 전통적인 신발, 섬유, 의류에서 항공우주, 군사, 전자 등 다양한 분야로 점차 확대되고 있습니다. TPU 필름은 지속적인 개량이 가능한 신산업 소재입니다. 원료 개량, 재료 배합 조정, 생산 공정 최적화 등을 통해 응용 분야를 확장할 수 있으며, 이를 통해 TPU 필름의 활용 범위를 더욱 넓힐 수 있습니다. 앞으로 산업 기술 수준이 향상됨에 따라 TPU의 활용 분야는 더욱 확대될 것입니다.