초분산제 첨가량은 어떻게 정할까: 분체 입도에 따라 표를 확인하고, 설비에 따라 모델을 선택한다

‘얼마나 넣어야 하는가’는 모델 선정에서 가장 먼저 받는 질문이자, 가장 즉흥적으로 결정되기 쉬운 문제이기도 하다. Californium Curium의 기능성 첨가제 설명 자료에는 확인 가능한 두 가지 기준이 제시되어 있다. 하나는 분체 입도에 따라 기준 첨가량을 확인하는 방식이고, 다른 하나는 압출 설비와 마스터배치 종류에 따라 모델을 선택하는 방식이다. 본문에서는 이 두 가지 기준을 구체적으로 펼쳐 보이고, 자료에 수록된 두 건의 ‘최적 사용량’ 실험 원본 데이터를 보완한다. 사용량은 많을수록 좋은 것이 아니며, 자료에서는 실험을 통해 변곡점을 명확히 보여 주고 있다.

1먼저 배합 처방의 네 가지 변수를 확인한다

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설명 자료는 ‘어떤 모델을 선택하고, 얼마나 넣을 것인가’의 입력 변수를 네 가지로 정리하고, 항목별로 원문 기준을 다음과 같이 제시한다.

자료에서는 충전제에 대한 권고 사항을 매우 분명하게 적고 있다. 충전 마스터배치를 생산하거나 기타 마스터배치에 충전제를 첨가할 때에는 반드시 분산제를 사용해야 하며, 이를 통해 플라스틱 내 충전제의 분산성을 높이고 겔점을 낮추며 스크루 내에서의 소재 유동 성능을 개선할 수 있다. (공식 제품 데이터 기준)

2분체 입도에 따라 기준 첨가량을 확인한다 (R1800-S)

각 셀 = 하나의 값 (단위 %); 색상이 진할수록 = 값이 큼; 행은 열을 통해 직접 비교 가능.

800메시1250메시1500메시3000메시탄산칼슘0.20.30.350.5탈크0.320.380.471카올린0.30.350.450.80.2%1%동일 표 내 상대 크기 (단위 통합 %) · 색 농도는 표 간 비교 가능성을 나타내지 않음

• 동일 표 내 상대 크기 (단위 통합 %) · 색 농도는 표 간 비교 가능성을 나타내지 않음

• 탄산칼슘0.2–0.5 %
• 탈크0.32–1 %
• 카올린0.3–0.8 %

차트 데이터 (원본 텍스트 그대로)

행	800메시	1250메시	1500메시	3000메시
탄산칼슘	0.2 %	0.3 %	0.35 %	0.5 %
탈크	0.32 %	0.38 %	0.47 %	1 %
카올린	0.3 %	0.35 %	0.45 %	0.8 %

원본눈금 0.2–1 %

본문에서 이동배합의 네 가지 변수 · 전체 표

분체	800메시	1250메시	1500메시	3000메시
탄산칼슘	0.2%	0.3%	0.35%	0.5%
탈크	0.32%	0.38%	0.47%	1%
카올린	0.3%	0.35%	0.45%	0.8%

2

R1800-S의 사용량 표는 ‘분체의 흡유량과 입도 크기’를 입력값으로 하여, 메시 수 기준 네 구간으로 기준 사용량을 제시한다(원문 그대로).

첨가량은 대략 0.3-1.2%이며 실제 배합 처방에 따라 조절한다

표에는 한 가지 규칙성이 나타나며, 이는 자료 본문의 설명과도 서로 부합한다. 분체가 미세할수록, 흡유량이 높을수록, 비표면적이 클수록 첨가량이 높아진다. 탄산칼슘은 800메시에서 3000메시로 갈수록 사용량이 2.5배로 증가하고, 탈크도 0.32%에서 1%로 증가하는데, 이 역시 같은 방향성을 보여 준다. (공식 제품 데이터 기준)

두 가지 수치를 반드시 구분해야 한다: 위 표는 ‘분체 처리용’ 기준 사용량이다. 자료에는 이와 별도로 완제품 기준 수치가 한 줄 제시되어 있다. 즉 R1800-S의 플라스틱 최종 제품 내 첨가 함량은 0.5%—1%이다. 전자는 분체량 기준이고 후자는 최종 완제품 기준이므로, 배합 처방을 보고할 때 혼용해서는 안 된다. 현행 사용량 표는 3000메시까지이며, 더 미세한 분체(5000메시 이상)의 기준 사용량은 자료에 제시되어 있지 않다(해당 항목은 공식 자료에 미기재). (공식 제품 데이터 기준)

3모델별 선택: 세 가지 생산 라인의 주력 제품

자료에는 R1800 시리즈의 역할 구분이 명확하게 기술되어 있다. R1800-S(컬러), R1800-SK(화이트), R1800-SH(블랙)이며, 별도로 R900A는 액상 컬러 마스터배치용으로 사용된다. 각 모델의 공식 자료 파라미터는 다음과 같다(원문 그대로).

모델	주성분	외관	주요 물리화학 특성(자료 원문)	자료상 포지셔닝
R1800-S	폴리올레핀 에테르	청색 페이스트상	밀도 1.190g/cm³; 인화점 285℃; 점도 980-3600mPa·s; 아민가 ≦9mgKOH/g; 산가 6.8-7mgKOH/g; 분산도 III	컬러 마스터배치, 유성 도료·잉크; “피복제와 분산제를 정밀한 배합비로 고온·고압 조건에서 생산”
R1800-SK	폴리올레핀 에테르	청색 페이스트상	PH 값: 70℃에서 6.8-7; 밀도 1.190g/cm³; 인화점 285℃; 점도 980-3600mPa·s	“R1800-S를 기반으로 에스테르계 관능기를 도입하여 내황변성과 내후성을 높였으며, 주로 고무·플라스틱 화이트 마스터배치에 사용”
R1800-SH	실리콘 및 수지 에테르계 폴리머	청색 페이스트상	PH 값: 80℃에서 6.2-6.4; 밀도 0.860g/cm³; 인화점 287℃; 점도 1000-4000mPa·s; 아민가 ≦8mgKOH/g	“R1800-S를 기반으로 실리콘계 산물을 도입하여 카본블랙 내 분산 성능을 높임”; 블랙 마스터배치
R900A	폴리올레핀 에테르	0℃ 이하 백색 페이스트상, 5℃ 이상 무색 투명 액체	PH 값 6.0-7.0; 밀도 1.220g/cm³; 점도 200-600mPas; 수용성 우수	액상 컬러 마스터배치 전용 기재; “주로 내열성 80-280℃의 플라스틱, 고무 등 제품에 사용하거나, 고흡유량 무기 분체의 습윤 분산에 사용하거나, 블랙 컬러 마스터배치 생산에 적합”

(공식 제품 데이터 기준)

R1800 시리즈 외의 모델(R900, E099, R1618 등)은 자료에 사용량 표가 제시되어 있지 않으므로(해당 항목은 공식 자료에 미기재), 본문에는 사용량 표가 있는 모델만 기재한다.

모델 선정에 관한 문답형 문장은 그대로 기억해 두면 된다. 컬러 마스터배치를 생산한다면 R1800-S를 검토하고, 화이트 마스터배치이면서 내황변성과 내후성이 필요하다면 R1800-SK를 검토하며, 블랙 마스터배치라면 R1800-SH, 생산 라인이 액상 컬러 마스터배치 방식이라면 R900A를 검토한다. (공식 제품 데이터 기준)

4자료에 제시된 두 가지 ‘최적 사용량’ 실험: 1.6%와 3%

‘얼마나 첨가하는 것이 가장 좋은가’는 자료에서 수식어가 아니라 두 건의 실험 데이터로 제시되어 있다. 두 실험 모두 ‘초분산제로 안료를 표면 처리 → 마스터배치 제조 → 필름 압출 후 광학 밀도(은폐력) 측정’ 순서로 진행되었으며, 결론은 동일하다. 사용량에는 변곡점이 존재하며, 과량 첨가 시 가교 응집으로 인해 오히려 수치가 하락한다.

초분산제 사용량%	명도	TAPPI 백색도	황색도
0(미처리)	88.27	75.15	4.63
0.5	88.89	75.76	4.21
1.0	89.12	76.31	4.34
1.2	89.87	76.35	4.23
1.6	90.18	77.76	3.84
1.8	88.26	75.81	3.97
2.0	87.83	75.79	3.89

(공식 제품 데이터 기준)

(공식 제품 데이터 기준)

변곡점에 대한 자료의 설명(원문): 초기에는 초분산제 함량이 증가함에 따라 안료 표면에 흡착되는 고정기(anchoring group)가 점점 많아지고, 변곡점에서 포화 상태에 도달하며 이때 광학 밀도가 최대가 된다. 사용량이 더 증가하면 초분산제 간 상호작용으로 인해 ‘가교 응집’이 발생하고, 안료 입자가 용해 사슬의 얽힘을 통해 응집되어 광학 밀도가 오히려 하락한다. (공식 제품 데이터 기준)

두 실험의 적용 가능한 조건: 실험 1은 판강(Pangang) R298 이산화티타늄과 사우디 LLDPE218W를 사용하였으며, 배합은 이산화티타늄 R298 69.5g + R1800-SK 0.5g + LLDPE218W 30g이다. 실험 2는 카본블랙 DK2028P 50g + R1800-SH 1g + 폴리에틸렌 왁스 10g + LLDPE218W 39g을 사용하였다. 두 표의 광학 밀도는 모두 ‘투과율을 표준 필름 두께 0.02mm로 환산’한 기준값이다. 분체 등급, 수지, 필름 두께를 변경하면 변곡점 위치를 다시 소규모 시험으로 확인해야 한다. (공식 제품 데이터 기준)

5설비와 마스터배치 종류에 따른 모델 선정(‘맞춤형’ 3원칙)

설명 자료에는 이 서비스 기준이 3개 항목으로 제시되어 있으며, 이를 그대로 수록한다:

1. 01설비 기준: 설비 제조사별 압출기 스크루의 가소화 능력과 분산 혼련 능력은 동일하지 않다. 예를 들어 이축 압출 조립기와 단축 압출 조립기의 가소화 능력에는 매우 큰 차이가 있다. ‘당사는 고객이 사용하는 설비에 가장 적합한 초분산제를 제공하여, 당사 제품이 고객 설비에 맞춰 적응하도록 한다’.
2. 02마스터배치 종류 기준: 고객이 충전 마스터배치, 컬러 마스터배치, 개질 마스터배치, 기능성 마스터배치를 생산하는지, 아니면 분체 활성화 처리를 하는지에 따라 제품 종류별로 해당 모델을 제공한다.
3. 03현장 방문을 통한 공정 확정: 기술 인력이 고객 생산 현장에 방문하여 생산 공정 파라미터를 제공한다. 자료에서 명시한 주요 파라미터에는 온도, 스크루 회전수, 다이 헤드 압력, 펠릿 커팅이 포함된다.

(공식 제품 데이터 기준)

온도 파라미터에 대한 자료의 설명 중 한 문장을 원문 그대로 인용한다: ‘용융물 온도는 가소화의 핵심 파라미터일 뿐만 아니라 제품 색상과 분산에 영향을 미치는 중요한 공정 요소이다’ — 용융 온도가 지나치게 낮으면 가소화가 불충분하여 안료나 충전제가 플라스틱 내에서 전개될 수 없고, 용융 온도가 지나치게 높으면 과가소화되어 용융 강도가 낮아지고 펠릿 커팅 불량과 스트랜드 인취 곤란이 발생하기 쉽다. (공식 제품 데이터 기준)

6사용량의 경계: 흔히 빠지기 쉬운 3가지 함정

함정 1: 냉간 상태의 분체에 직접 투입하면 효과가 저하된다. 자료의 금지 항목에는 다음과 같이 명시되어 있다. ‘R1800-S 초분산제는 냉간 처리 분체에 사용을 금지한다(가온하지 않은 상태에서는 본 제품을 사용할 수 없으며, 분산 및 피복 효과를 충분히 발휘할 수 없기 때문이다)’. 또 다른 항목은 ‘수성 도료 및 수성 잉크에 사용을 금지한다’이다. 자료의 메커니즘 설명에는 온도 기준도 함께 제시되어 있다: 80℃ 이상의 온도 조건에서 R1800-S는 분체 내부로 신속히 침투하여 분산 및 피복 효과를 달성하며, 냉각 후 피복제가 응고된다. (공식 제품 데이터 기준)

함정 2: 분체 기준 사용량만 보고 완제품 기준을 간과한다. 전처리용 참고 배합표(0.2%–1%)와 실제 완제품 내 첨가 함량(0.5%–1%)은 서로 다른 두 수치 체계이며, 제2절을 참조한다. (공식 제품 데이터 기준)

함정 3: 왁스를 분산제로 사용한다. 자료의 적용 사례에서 다음과 같은 핵심을 지적하고 있다: 스테아르산, 폴리에틸렌 왁스와 같은 분체 처리제는 ‘근본적으로 분산성이 없으며, 이른바 분산 효과는 분체를 피복하여 쉽게 응집되지 않도록 하는 것에 불과하다’. 피복이 불완전하거나 적재 시간이 길어지면 분체가 재응집되어 막힘 현상이나 요철이 발생한다. 자료에서 제시하는 해결 방안은 피복과 분산을 80℃ 이상에서 1회에 완료하는 것이다. (공식 제품 데이터 기준)

7자주 묻는 질문(FAQ)

Q1: 탄산칼슘 1250 메시, R1800-S는 얼마나 넣어야 하나요? A: 표 기준 0.3%(분체량 대비); 완제품 측면의 총 첨가 함량 기준은 플라스틱 최종 제품의 0.5%—1%입니다. (공식 제품 데이터 기준)

Q2: 4%, 5%까지 첨가하면 오히려 나빠지는 이유는 무엇인가요? A: 자료에서는 실험으로 ‘가교 응집’을 설명합니다. 사용량이 포화점을 초과하면 초분산제 간 상호작용과 용해 사슬 얽힘으로 입자가 응집되어 광학 밀도가 다시 낮아집니다. 이산화티타늄(TiO₂) 계의 변곡점은 1.6%(광학 밀도 0.386), 카본블랙 계의 변곡점은 3%(0.487)입니다. (공식 제품 데이터 기준)

Q4: 온도는 어떻게 설정하나요? A: 자료에 제시된 실험 조건은 70℃(SK 처리 이산화티타늄)와 80℃(SH 처리 카본블랙)입니다. 메커니즘 설명상 기준점은 80℃ 이상에서 습윤 분산 피복이 일어나고, 냉각 후 피복제가 응고됩니다. 현장 설비 조정 시에는 용융 온도를 기준으로 합니다. (공식 제품 데이터 기준)

Q5: 단축 압출기와 이축 압출기에서 동일한 모델을 사용하나요? A: 자료에는 ‘이축 조립기와 단축 조립기의 가소화 능력은 큰 차이가 있다’고 명시되어 있습니다. 실제 고객 설비에 따라 해당 모델을 제공하는 방식을 취합니다. 특정 설비에 대한 모델 추천은 선정 서비스에 해당하며, 본 자료에서는 결론을 대신하지 않습니다(본 항목은 자료에 기재되지 않음). (공식 제품 데이터 기준)

Q6: 데이터는 누가 측정했나요? 제3자 보고서는 있나요? A: 본문의 수치는 모두 자료 자체의 실험 및 사용량 표에서 가져온 것입니다. 자료에는 제3자 시험 기관이 표기되어 있지 않으며, 전체 데이터베이스에도 제3자 시험 성적서 번호가 없습니다. (경계 설명은 8절 참조)

Q7: 분체의 산지나 등급이 바뀌면 표를 그대로 사용할 수 있나요? A: 그대로 사용할 수 없습니다. 사용량 표의 입력값은 ‘분체의 흡유량과 입자 크기’이며, 실험 결론도 모두 등급과 가공 조건(예: 판강 R298 이산화티타늄, DK2028P 카본블랙)이 함께 표기되어 있습니다. 원료를 교체할 경우 먼저 2절의 표에서 출발점을 정한 뒤 소규모 시험으로 확인해야 합니다. (공식 제품 데이터 기준)

Q8: 포장과 보관은 어떻게 하나요? A: R1800-S는 25kg/PE 플라스틱 드럼 포장이며, 보관 조건은 ‘서늘하고 건조한 곳, 방습’입니다. R1800-SH는 20kg/PE 플라스틱 드럼 포장입니다. 자료에는 이 세 모델의 유통기한이 기재되어 있지 않습니다(본 항목은 자료에 기재되지 않음). (공식 제품 데이터 기준)

8데이터 및 근거 안내

본문의 모든 파라미터와 설명은 공식 제품 데이터에 근거하며, 공식 자료에 기재되지 않은 항목은 본문에서 항목별로 표기하였습니다. 본문에는 가격, 고객명, 인증 번호 및 효과 보증이 포함되지 않으며, 당사 공개 자료에는 제3자 시험 성적서 번호가 포함되어 있지 않습니다. 이러한 문서가 필요하시면 기술 담당 부서로 문의하시기 바랍니다.