멜라민 수지

멜라민 수지는 멜라민과 폼알데하이드 사이에 축합 반응으로 생성되는 열경화성 플라스틱 재료이다. 단단하고 열에 강하며, 스크래치 및 화학 제품에 대한 안정성이 뛰어나다. 특히 무색 투명한 성질은 다양한 착색에 유리하며, 높은 내마찰성과 열안정성을 가지고 있어 건축, 가구, 식기 재료 등에 널리 사용한다.

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멜라민와 폼알데하이드 간의 축합 반응으로 생성하는 멜라민 수지의 제조 특허는 1935년 독일의 헨켈 (Henkel)사가 최초 출원하였으며,¹⁾ 미국에서는 1936년 몬산토(Monsanto Chemical)사가 출원하였다.²⁾ 미국의 아메리칸 사이아나미드(American Cyanamid)사가 1937년 사이멜(Cymel)과 레지민(Resimene)이라는 상품명으로 상업 생산을 시작하였다.³⁾

멜라민 수지는 그 구조에 따라 멜라민-폼알데하이드 수지라고도 부른다. 페놀 수지, 요소 수지와 함께 폼알데하이드와 축합 반응하여 만드는 열경화성 폼알데하이드 수지에 속한다. 멜라민 수지 제품은 2단계 과정을 거쳐서 가공한다. 1단계는 멜라민과 폼알데하이드 간의 반응으로 하이드로 메틸 구조를 생성한다. 폼알데하이드의 투입량에 따라서 멜라민 한 분자당 최대 6개의 폼알데하이드와 축합할 수 있다. 이를 예비 중합체라 한다. 이후 고온으로 가열하면 하이드로 메틸 구조 사이에 추가적인 축합 반응이 진행하여 주로 에터 형태의 가교 결합을 형성하며, 최종 멜라멘 제품이 된다.

멜라민 수지의 합성 (출처: 대한화학회)

멜라민 수지는 투명하고, 열과 빛에 안정하며, 마찰에 강하다. 그에 따라 외장 장식 재료 및 식기로 널리 사용된다.

멜라민 수지로 만든 라미네이트 바닥 ()

멜라민 수지의 주 용도중 하나는 고압 라미네이트라고 하는 제품군의 제조이다. 멜라민 수지에 함침시킨 종이를 고온 고압에서 가공하면, 종이의 셀룰오로스와 멜라민 수지가 서로 결합하여 단단하면서 광택을 내는 마루, 타일, 가구 상판의 대표적인 소재가 된다. 강의실에서 사용하는 화이트 보드 역시 멜라민을 사용하여 제조한다.

멜라민 식기()

다양한 색상의 표현이 가능하고 가벼우면서 마찰에 강한 성질로 인해 멜라민 수지는 식기 및 주방 조리 기구의 재료로 널리 사용된다. 특히 도자기와 비슷한 광택 표현이 가능하여, 깨지기 쉬운 도자기 대체 용품으로 인기가 높다. 높은 내열성은 뜨거운 음식을 담는데 적합하지만 전자레인지에 오래 사용하면, 일부 멜라민이 용출되는 것으로 알려져 있어, 전자레이지에 사용은 금지한다.⁴⁾

멜라민 폼()

멜라민, 폼알데하이드, 아황산수소 소듐의 공중합한 재료를 가공하여, 기공이 많은 멜라민 폼을 제조한다. 가볍고, 절연성, 난연성, 넓은 사용 온도 범위, 소음 차폐력 등의 성능을 발휘하는 소재이다. 특히 최근 청소용 스펀지로 인기가 높다.

1. A process for the preparation of resinous condensation products, DE647303C
2. Manufacture of melamine-aldehyde condensation products, US2260239A
3. History of the development and growth of thermosetting polymers, J. Macromol. Sci.-Chem. 1981, 15, 1165-1171.
4.