Column 2 나일론의 발명 비화

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Column 2 나일론의 발명 비화

 플라스틱은 모노머(단량체)가 화학 반응에 의해 중합하여 사슬상으로 연속된 폴리머(고분자)로부터 왔다는 것은 상식적으로 되어 있다. 이러한 생각이 정착된 것은 1926년에 Staudinger*가 제창한 것으로, 고작 80년 전 정도에 불과하다. 그 전까지는 플라스틱, 고무, 전분, 그 이외의 거대분자는 모노머가 벽돌벽과 같이 겹쳐 쌓여 있는지, 서로 다른 조합으로 되어 있을지, 여러가지 설이 있었다.

 그 시대에는 비단이 일본으로부터 미국으로 대량으로 수출되어, 스타킹이나 비단천으로서 여인들을 장식하고 있었다. 또한, 비단은 낙하산에 사용된 전략 물질이었다. 비단의 단백질의 fibroin은 glycine과 alanine이라고 하는 가장 간단한 2종류의 아미노산을 주 성분으로 하고 있다. 아미노산이라는 것은 아미노기와 카르보닐기라고 하는 2개의 반응기를 갖고 있는 화합물이다. 비단은 이 2종의 반응기가 화학결합한 아미드기로 길게 연결되어 있다.

 여기서, 미국 DuPont사의 Carothers**는 이미 chloroprene이라고 하는 합성고무를 발명하여 있었는데, 그는 이론적으로 보다 독창적인 것, 즉 합성 비단을 목표로 아미노산을 시작으로 반응기를 2개 갖는 모든 화합물을 조합하는 실험을 하였다. 아미노기, 카르보닐기 이외에도, 카르복실기와 에스터 결합을 만들기 쉬운 수산기를 갖는 다양한 화합물의 조합도 시험하고, 1935년에 나일론 66을 발명하였다. 이 나일론 66은 adipic acid라고 하는 카르복실기를 2개 갖는 화합물과 헥사메틸렌 디아민(hexamethylenediamine)이라고 하는 아미노기를 2개 갖는 화합물을 화학 결합시킨 긴 사슬상으로 된 것인데, 이것이 공업화된 것은 1939년이다. Carothers는 이 1년 이상 전인 1937년에 41세의 나이로 자살하였는데, Staudinger는 1953년에 노벨 화학상을 수상하였다.

 1940년에 독일이나 일본에서 발명된 나일론 6이나 1941년에 영국에서 발명된 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(폴리에스테르)도 같은 원리를 이용한 2개의 반응기를 갖는 화합물을 화학 반응시킨 것으로서, Carothers가 나일론 66과 동시에 발명하여도 좋았던 것이다.

 Carothers가 이들의 우수한 폴리머를 간과한 원인은 여러 가지로 생각될 수 있는데, 이것이 화학공업의 어려운 점이다.

* Hermann Staudinger: 독일의 유기화학자, 고분자 화학을 창시

** Wallace Hume Carothers: 나일론 발명자

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