폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 특징과 용도, 유사 소재 차이를 알아보자

폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 특징과 용도, 유사 소재 차이를 알아보자

폴리에틸렌 테레프탈레이트는 페트병의 재료로도 잘 쓰이는 재질입니다.

 

일상을 포함한 공업 분야에서도 매우 많이 쓰이는

범용적인 수지 소재의 하나입니다.

 

이번 포스팅에서는 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 용도와 특징,

유사 소재에 대해서 알아보겠습니다.

 

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폴리에틸렌 테레프탈레이트란?

폴리에틸렌 테레프탈레이트(Poly Ethylene Terephthalate)는

테레프탈산과 에틸렌글리콜을 결합시켜서 만들어진 수지입니다.

 

영어 표기를 줄여서, PET이라고도 불립니다.

 

세계에서 가장 많이 사용되는 수지로 꼽히며

페트병이나 의류를 비롯한 식품용 트레이나 공업용 필름,

테이프 등에도 사용되고 있습니다.

1941년에 영국의 Calico Printers 사의 

J.R. 윙필드와 J.T. 딕슨이 제법을 발명하여 

1948년에 폴리에스테르로 판매를 개시 했습니다.

 

나라마다 상표가 나뉘어 미국에서는 듀폰사의 상표인 "더 클론"이라 불리고 있지만

일본에서는 제인과 도레이 공동 상표인

"테트론"영국에서는 "테릴렌"이라고도 불리고 있습니다.

 

폴리에틸렌 테레프탈레이트의 원자재

폴리에틸렌 테레프탈레이트의 원자재는

다른 많은 플라스틱과 마찬가지로 석유입니다.

 

석유를 정제한 테레프탈산과 에틸렌글리콜을

고온, 고진공 밑에서 화학 반응시킵니다.

 

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폴리에틸렌 테레프탈레이트의 주된 용도

특히 식품용 용도도 많고 일본에서도 1977년에 페트병의 생산이 시작된 이래,

음료 용기로서 대량으로 유통하였습니다.

 

그때까지 주류였던 유리병보다 가볍고 잘 깨지지 않는 등

여러 이점이 있었기 때문입니다.

 

페트병은 폴리 에틸렌 테레프탈레이트의 "PET"에 유래한 것입니다.

용도에 의한 다양한 등급이 있는데 재료 업체의 명칭과 취급 등급이 

다르기 때문에 업체의 카탈로그 등에서 확인하는 것이 좋습니다.

 

합성 섬유

폴리에틸렌 테레프탈레이트는

합성 섬유로 사용량도 매우 많은 소재입니다.

 

섬유는 폴리에스테르라고 불리고 합성 섬유 중

약 30%를 차지하고 있습니다.

 

폴리에스테르는 촉감이 좋고 보온성도 뛰어나기 때문에

플리스와 스웨터, 셔츠 등 많은 의류에 사용됩니다.

 

섬유로서 사용한 경우에는 내구성과 속성성이 뛰어나

의류 외에도 커튼과 카펫 끈이나 밧줄, 텐트 소재,

아웃도어 시트 등 다양한 용도가 있습니다.

 

합성 섬유로 사용되는 것에는 촉매, 중합 등에 의한 다양한 등급이 있습니다.

 

 

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엔프라

공업 용도로 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트는

고기능 플라스틱이다엔프라로 분류됩니다.

 

필름이나 자기 테이프 등에도 사용되며,

전자 기기 부품과 전자 제품 하우징, 파티션, 디스플레이 등에도 사용됩니다.

 

또 유리 섬유를 섞어 섬유 강화 플라스틱

(FRP:Fiber Reinforced Plastics)으로도 쓰이는 경우도 많고

유리 섬유 강화 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(GF-PET)는

가볍고 튼튼한 소재로 자동차 부품 등에 이용되고 있습니다.

 

또 기계 재료, 절삭제 양으로 판의 상태에서도 판매되고 있습니다.

엔프라으로는 정전 그레이드, 대전 방지 등급 등이 다뤄지고 있습니다.

식품 용기

폴리에틸렌 테레프탈레이트 주용도의 하나가

페트병과 접시, 계란 팩 등의 식품 용기입니다.

 

식품 용기에 이용되기 쉬운 이유에는

투명성의 높이와, 성형의 용이성, 가벼움 등이 있습니다.

 

또 식품 용기는 섬유 등에 재활용하기 쉽고

일본에서는 많은 곳에서 재활용의 회수가 이루어지고 있습니다.

 

식품 용기로서 이용하는 것에는 식품 위생 등급에 적합한 재료를 사용합니다.

 

폴리에틸렌 테레프탈레이트의 특징

여기에서는 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 물성과 장단점 등을 해설합니다.

비중  1.29-1.4
인장 강도 48-73Mpa
파단 성장  30-300%
휨강도 96-131Mpa
인장 탄성률  2800-4200 Mpa
압축 강도  76-103 Mpa
충격 강도  14-37 j/m
하중 굴곡 온도(1.82Mpa) ℃ 210-227

 

엔프라로 분류되어 있음도 있어 

인장 강도나 휨강도 등 뛰어난 성질을 많이 흐리고 있습니다.

 

한편 충격 강도는 그리 높지 않습니다.

범용 수지인 ABS의 충격 강도(75-640)과 비교해도 떨어집니다.

 

폴리에틸렌 테레프탈레이트의 장점

폴리에틸렌 테레프탈레이트의 장점은

다음과 같은 것을 들 수 있습니다.

내한성
-60℃ 정도까지 버틸 수 있는 높은 내한성을 가집니다.

투명성
투명성이 높고 내용물의 상태를 쉽게 알 수 있어

식품 용기나 공업용 필름 등에도 사용됩니다.

내수성
수분에 따른 변형 등이 없는 것도 

액체 용기에 사용되는 이유 중의 하나입니다.

전기 절연성
내호성 90~120sec과 범용 플라스틱에 비해서 

높은 전기 절연성을 가집니다.

환경에의 부하
특히 PTE병은 재활용 구조를 갖추고 있으며 

환경 부하가 비교적 낮은 소재입니다.

 

폴리에틸렌 테레프탈레이트의 단점

폴리에틸렌 그 자체로는 약하다
성질에서도 말했던 대로 충격 강도가 떨어집니다.

그래서 엔프라로 사용할 때에는 유리 섬유 등으로 강화한 것을 사용하는 경우가 많습니다.

고온과 알칼리 분위기에서 가수 분해를 일으킨다
산에 매우 약하다

 

폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 PE, PVC, PP의 차이

폴리 에틸렌(PE)
폴리 에틸렌도 마찬가지로, 

내약품성이나 전기 절연성이 뛰어난 소재입니다.

 

용기로서 사용되지만, 비닐 봉지로 이용되는 경우도 많습니다.

 

폴리에틸렌 테레프탈레이트보다 부드러운 재질이어서 상처 받기 쉽습니다.

 

PET과 비교하면 투명성이 낮은 깊이에 따라서는

연한 우윳빛으로 보이는 경우도 있습니다.

폴리 염화 비닐(PVC)
폴리 염화 비닐은 내약품성, 전기 절연성, 난연성, 

내후성 등 균형에 뛰어난 소재입니다.

 

그러나 폴리에틸렌 테레프탈레이트에 비하면 내열성은 떨어집니다.

폴리에틸렌 테레프탈레이트는 150℃ 정도까지 견딜 수 있지만,

폴리 염화 비닐은 약 70~80℃ 밖에 버티지 못하며 투명성도 떨어집니다.

폴리 프로필렌(PP)
폴리에틸렌 테레프탈레이트보다 값싸지만, 

내열성, 내약품성도 뛰어나기 때문에 비슷한 용도로 쓰이고 있습니다.

 

그러나 특히 저온 하에서는 충격에 약하기 때문에 주의를 요합니다.

또 자외선 때문에 백화 하는 것도 단점입니다.

 

 

 

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