초음파 프로브 하우징 · 치과 기구 · 재사용 의료기구 · 식품접촉 용기 · 급식 트레이
PC가 대체되는 이유는 두 가지로 갈립니다. 식품접촉에서는 물성이 아니라 규제입니다 — EU 규정 2024/3190이 BPA를 원료로 하는 식품접촉 플라스틱을 금지했고, 규정 본문이 폴리카보네이트를 직접 언급합니다. 이 경우 대응 소재는 PPSU 전용입니다. 의료·치과에서는 반복 증기멸균 때 가수분해로 황변·취화가 일어나는 것이 문제이며, PSU 또는 PPSU로 대체합니다.
폴리카보네이트의 물성은 준수합니다. 열변형온도 125°C(1.8 MPa), Charpy 노치 충격강도 75 kJ/m²로 투명 엔지니어링 플라스틱 중 인성이 뛰어난 편입니다. 그래서 PC가 빠지는 자리는 물성 부족 때문이 아닙니다. 식품접촉에서는 BPA 규제가, 의료에서는 반복 증기멸균 환경의 가수분해가 PC를 밀어냅니다. 두 사유는 성격이 완전히 달라 대응 소재도 갈립니다.
원인을 특정하지 못하셔도 됩니다. 현장에서 보이는 현상을 고르시면 원인과 대응 소재를 보여드립니다.
반복 살균·고온 노출 뒤 색이 노랗게 변하고, 같은 힘에도 쉽게 깨집니다. 투명하던 부품이 탁한 황색을 띱니다.
폴리카보네이트는 고온의 물·증기·알칼리 세제 환경에서 가수분해로 분자 사슬이 끊어집니다. 분자량이 떨어지면 색이 변하고 동시에 취화(brittle)됩니다. 표면만의 문제가 아니라 재료 자체가 열화된 것이므로 연마나 코팅으로 되돌릴 수 없습니다.
PC는 반복 증기멸균 환경에서 가수분해에 취약
반복 증기멸균이 필요하면 PPSU. 식품접촉이 아니면 PSU도 가능합니다.
인성 기준으로 보면 PC를 대체할 수 있는 설폰은 PPSU 하나입니다. Charpy 노치 충격강도가 PC 75 kJ/m², PPSU 70 kJ/m²로 사실상 동급인 반면, PSU는 5.5 kJ/m²로 약 1/13에 불과합니다. PC를 인성 때문에 선택했던 부품을 PSU로 바꾸면 내열은 올라가지만 충격에서는 후퇴합니다.
제조사 공개 TDS 값이며 시험규격을 함께 표기했습니다.
| 물성 · 시험규격 | PC롯데케미칼 INFINO® SC-1100R | PSUBASF Ultrason® S 2010 | PPSUBASF Ultrason® P 3010 |
|---|---|---|---|
| 원료 비스페놀 | BPA 기반 | BPA 기반 | BPA·BPS 미사용 |
| 열변형온도 HDT/A | 125 °CISO 75-2 · 1.8 MPa · 4 mm · unannealed | 175 °CISO 75-1/-2 · HDT/A · 1.8 MPa | 197 °CISO 75-1/-2 · HDT/A · 1.8 MPa |
| 열변형온도 HDT/B | 137 °CISO 75-2 · 0.45 MPa · 4 mm · unannealed | — | — |
| 유리전이온도 Tg | — | 187 °CISO 11357-1/-2 · DSC · 10°C/min | 220 °CISO 11357-1/-2 · DSC · 10°C/min |
| 비캇 연화점 | 146 °CISO 306 · B/50 연화점 | — | — |
| 노치 충격강도 (Izod) | 80 kJ/m²ISO 180 1A · 23°C · 4 mm · notched | — | 58 kJ/m²ISO 180/A · 23°C · notched |
| 노치 충격강도 (Charpy) | 75 kJ/m²ISO 179 1eA · 23°C · 4 mm · V-notched | 5.5 kJ/m²ISO 179/1eA · 23°C · notched | 70 kJ/m²ISO 179/1eA · 23°C · notched |
| 인장강도 | 64 MPaISO 527 · 항복 · 50 mm/min | 75 MPaISO 527-1/-2 · 항복 · 50 mm/min | 74 MPaISO 527-1/-2 · 항복 · 50 mm/min |
| 인장탄성률 | 2300 MPaISO 527 | 2550 MPaISO 527-1/-2 | — |
| 광 투과율 | — | 89 %DIN 5036-3 · 2 mm | — |
| 밀도 · 비중 | 1.2 g/cm³ISO 1183 · 비중 | 1.23 g/cm³ISO 1183 | — |
| 흡수율 (포화) | — | 0.8 %ISO 62 · 수중 포화 · 23°C | — |
| 난연 UL 94 | V-20.75–3.0 mm | HB (1.5 mm) · V-2 (3.2 mm) | V-01.5 mm |
PC — 이 그레이드는 E&E·범용 용도로, TDS에 광학(투과율) 항목이 없습니다. 투명 용도에는 별도의 광학 그레이드가 쓰입니다. PC의 물성 자체는 준수하며, 식품접촉에서 빠지는 이유는 물성이 아니라 BPA 규제입니다.
PSU — 노치 충격강도가 설폰 3종 중 가장 낮습니다(5.5 kJ/m²). PC를 인성 때문에 쓰던 부품이라면 PSU는 대체가 아니라 후퇴입니다 — 그 경우는 PPSU를 보십시오.
PPSU — 설폰 중 유일하게 BPA·BPS를 원료로 쓰지 않아, EU 식품접촉 규제에 대응되는 계열입니다. 노치 충격강도 70 kJ/m²로 PC(75)와 사실상 동급입니다.
식품접촉이면 PPSU 전용입니다. 의료·치과 등 식품접촉이 아닌 용도에서는 PSU와 PPSU 모두 검토 가능하며, 노치 충격이 필요하면 PPSU를 택하십시오. 음용수 접촉은 규제 대상이 아니어서 PSU·PESU도 유효합니다.
BASF Ultrason® P 3010
설폰 중 유일하게 BPA·BPS를 원료로 쓰지 않아, EU 식품접촉 규제에 대응되는 계열입니다. 노치 충격강도 70 kJ/m²로 PC(75)와 사실상 동급입니다.
BASF Ultrason® P 3010 물성 상세 →현재 카탈로그에는 PPSU가 Ultrason® P 3010 기준으로 등재되어 있습니다. 용도에 따라 다른 PPSU 그레이드가 필요하시면 그레이드 확대 문의를 주시면 확인해 드립니다.
아래는 실제로 접수되는 전환 사유입니다. 세 가지 모두 상온 시험은 통과했지만 실사용 환경에서 실패한 경우입니다.
BPA 용출 이슈로 식음료 용도 사용 불가 · 유럽 수출 차단
물성 문제가 아니라 원료 문제입니다. 폴리카보네이트는 BPA 모노머를 원료로 하며 용출 이슈가 제기되어 식음료 용기에 쓰이지 않습니다. 유럽 BPA 규제로 해외 수출도 막힙니다.
원료 BPA · EU 규정 2024/3190 식품접촉 금지
설폰 중 유일하게 BPA·BPS를 원료로 쓰지 않습니다. PSU도 BPA 기반이라 대안이 되지 못합니다.
오토클레이브·세제·반복 살균으로 크랙 발생
고압 증기 멸균과 세제 노출이 반복되면서 하우징과 기구에 균열이 생겼습니다. 식품접촉이 아니므로 비스페놀 규제와는 무관하며, 순수하게 반복 멸균 환경의 내구성 문제입니다.
열변형온도 125°C — 121/134°C 증기 사이클에 여유 없음 + 가수분해
식품접촉이 아니므로 두 계열 모두 가능합니다. 낙하·체결 등 충격이 걸리는 부품이면 PPSU(노치 충격 70 kJ/m²)를, 그렇지 않으면 PSU를 검토합니다.
규제(식품접촉 BPA) 때문인지, 물성·환경(반복 멸균·세제) 때문인지에 따라 대응 소재가 달라집니다. 규제라면 PPSU 전용, 의료용이라면 PSU·PPSU 중 인성 요구로 결정합니다.
낙하·조립 응력·체결 토크 등 충격이 걸리는 조건이 있으면 PSU는 부적합할 수 있습니다. 기존 PC 부품의 파단 사례를 알려주시면 등급대를 좁혀 드립니다.
오토클레이브 온도(121°C·134°C), 사이클 수, 세제 종류를 알려주십시오. 반복 증기멸균 내구성이 설폰 계열의 핵심 강점입니다.
샘플을 제공합니다. 설폰은 가공 온도가 훨씬 높고 사전 건조가 필수이므로 조건 설정을 함께 지원합니다.
식품접촉 승인, 소재 인증서, 규제 대응 서류를 제공합니다. 유럽향 제품이면 2024/3190 대응 여부를 문서로 확인하십시오.
Izod 노치 충격강도(ISO 180, 23°C)는 Tritan™ TX1001이 93 kJ/m², PPSU P 3010이 58 kJ/m²입니다. 상온에서 떨어뜨리는 충격만 놓고 보면 Tritan™이 우수합니다. 전환 이유는 상온 인성이 아니라, 열변형온도 85°C라는 천장과 반복 고온·세제 환경에서의 환경응력균열입니다. 상온 시험만으로 선정하면 현장에서 다시 실패합니다.
Charpy 노치 충격강도(ISO 179, 23°C)는 PC가 75 kJ/m², PSU S 2010이 5.5 kJ/m²로 약 1/13입니다. PC를 인성 때문에 선택했던 부품을 PSU로 바꾸면 내열은 올라가지만 충격에서 후퇴합니다. PC와 동급의 인성이 필요하면 PPSU(70 kJ/m²)가 유일한 답입니다.
광투과율 수치는 PSU 89%·PESU 88%(DIN 5036-3, 2 mm)로 PC·Tritan™과 비슷한 수준이지만, 설폰은 옅은 호박색(honey tint)을 띱니다. BASF 자체 소재 비교 자료도 PESU·PPSU의 광학 특성을 'slight honey tint'로 기술합니다. 완전한 무색 투명이 절대 요건인 제품이라면 설폰은 적합하지 않습니다.
Tritan™의 가공 용융온도는 260–282°C, PETG는 249–271°C이지만 설폰은 통상 340°C 이상에서 가공하고 금형온도도 훨씬 높게 갑니다. 흡습에도 민감해 가공 전 건조가 필수입니다. 기존 조건을 그대로 쓰면 미성형·은줄·열분해가 발생합니다. 전환 시 가공 조건 재설정을 반드시 함께 검토하십시오.
설폰은 PC·코폴리에스터보다 원료 단가가 높은 슈퍼 엔지니어링 플라스틱입니다. 다만 비교 기준은 kg당 단가가 아니라 불량·클레임·재제작 비용과 제품 수명입니다. 반복 사용 제품에서 크랙으로 회수가 발생하고 있다면 총비용 관점에서 검토하시는 편이 정확합니다.
최고 접촉 온도, 사이클 수, 세척·살균 방식, 접촉 매체 — 이 네 가지면 후보를 특정할 수 있습니다. 평가용 샘플을 제공합니다.
Tritan™·Eastar™은 Eastman Chemical Company, INFINO®는 롯데케미칼, Ultrason®은 BASF SE의 상표입니다. 경쟁 제품명은 사실적 비교를 위한 식별 목적으로만 사용하며, 제휴나 승인 관계를 의미하지 않습니다.
TDS·가격·샘플 문의를 남겨 주세요.
