플라스틱 하드웨어, 진짜 100% 플라스틱일까? 필러의 역할 파헤치기

파트 1: 플라스틱 하드웨어의 무기 미네랄 필러

일상 플라스틱 제품(하드웨어든 빗이든)을 보면 전부 폴리머로만 됐으리라 생각하기 쉽습니다. 하지만 현실은 더 복잡합니다. 많은 플라스틱에서 유·무기 필러가 부피의 최대 70%까지 차지합니다. 이 첨가제는 무작위가 아닌 특정 엔지니어링 목적을 가집니다.

필러는 주로 소재비 절감과 강성·경도 등 기계적 물성 향상에 쓰입니다. 대표적 무기 필러: 탄산칼슘(석회석), 수산화마그네슘 실리케이트(탈크), 황산칼슘(석고), 운모, 칼슘 실리케이트, 황산바륨, 카올린(중국 점토). 유기 필러는 수피 분말, 견과류 분말, 닭 깃털, 쌀겨 등 천연 소재서 옵니다. 폴리머군 중 PVC에 필러 가장 많이 쓰이고, 폴리올레핀, 나일론, 폴리에스터 순.

플라스틱 하드웨어에 가장 빈번한 상위 5대 필러를 간략 정리합니다. 강화 유기 필러는 다음 글에서 다룹니다. 기대해 주세요!

1) 탄산칼슘 (Calcium Carbonate)

플라스틱 업계 최다 필러. 전체 무기 첨가제 절반 이상 차지. 달걀껍질, 조개껍질, 진주, 분필 주성분이자 흔한 칼슘 보충제. 플라스틱 필러로 고가 레진 희석해 생산비 낮추고, 불투명도·표면광택·충격강도·가공성 동시 개선. PVC, 폴리올레핀, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 광범위 사용.

2) 수산화마그네슘 실리케이트 (탈크, Talc)

모스 경도 1 최연질 광물. 최근 10년 급증. 폴리프로필렌 주력, 폴리에틸렌·폴리아미드에도 첨가해 강성·강직도·윤활성·내충격성 향상. 탈크 40% 함유 폴리프로필렌 부품이 자동차 범퍼, 실내 덕트, 패시아 금속 부품 대체. 폴리에틸렌 필름에서 안티블로킹제로 압출 시 인접면 들러붙음 방지.

3) 운모 (Mica)

고강성, 치수안정성, 우수한 유전특성 부여. 인장강도 약간 낮추나 탄성률·밀도 증가. 폴리프로필렌 통상 20~40%, 일부 60%까지. 40% 운모 첨가로 굴곡탄성률 4,450→6,450 psi 상승 사례.

4) 메타규산칼슘 (월라스토나이트, Wollastonite)

이산화규소 52% + 산화칼슘 48%. 석회석과 규조토 분쇄해 미세 백색 분말 생산. 폴리에스터 몰딩 컴파운드에서 익스텐더·강화 필러로 쓰여 매끄러운 성형 표면, 낮은 수분 흡수 실현.

5) 황산칼슘 (석고, Gypsum)

석고·플라스터 오브 파리로 통함. 베이스 레진 희석해 비용 절감. 건식벽체 제조, 두부 응고제 등에도 쓰임.

*모스 경도계: 1812년 독일 광물학자 프리드리히 모스 고안. 1(탈크)~10(다이아몬드) 긁힘 기준으로 광물 순위 매김.

빠진 핵심 필러 있으신가요? 댓글로 생각 공유해 주세요.

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