세키스이케미칼(Sekisui Chemical)이 CFRTP(Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic)의 항공기용 투입을 시도하고 있다.
세키스이케미칼이 개발한 CFRTP는 화학개섬을 통해 고점도제품으로 생산할 수 있고 탄소섬유를 두꺼운 다발(Tow)로 사용한 열사소 직물 프리프레그(Prepreg)로도 양산할 수 있는 것이 특징이다.
PVC(Polyvinyl Chloride) 매트릭스 타입과 슈퍼 EP(엔지니어링 플래스틱)인 PEEK(Polyether Ether Ketone) 매트릭스를 사용한 24K(탄소섬유 1000개) 타입 등으로 파악되고 있다.
세키스이케미칼은 고기능 열가소성 수지 시트 카이덱스(Kydex) 사업을 통해 축적한 항공기 내장 분야 노하우를 활용해 해당 신제품을 적용할 수 있는 부품 개발을 가속화할 방침이다.
신제품 CFRTP는 독자 개발한 특수한 처리액을 사용함으로써 탄소섬유 다발을 개섬한 후 수지합침을 용이하게 해 제조했다.
저점도 처리액을 다발 내부까지 합침시킨 후 일정수준의 열을 가해 처리함으로써 처리액 성분이 중합, 탄화돼 스페이서 역할을 하도록 했다.
일반적으로 탄소섬유 다발을 넓히는 개섬 작업에는 폭의 방향을 넓히는 방법을 사용하며, 세키스이케미칼과 같이 섬유 1개마다 스페이서를 부여해 섬유 사이의 거리를 넓히는 방법은 그동안 없었다.
고점도수지에서도 높은 생산성을 유지하며 합침시킬 수 있다.
일반적으로 합침이 용이한 UD(한방향) 테이프는 24K 이상 탄소섬유도 사용하고 있으나 직물 타입에서는 3K가 주류를 이루고 있다.
세키스이케미칼은 섬유에서도 12K를 베이스로 하고 있으며 최근 24K 직물에 고점도 PEEK를 합침시켜 구부려 가공하는데 성공했다.
현재 관련제품 모두를 VF(섬유체적률) 50%로 개발했으며 60% 정도까지 확대하는 것도 가능한 것으로 알려졌다.
세키스이케미칼의 환경·라이프라인 사업부는 카이덱스 사업에서 항공기 내장 분야에 대한 풍부한 채용실적을 갖추고 있다.
CFRTP는 그동안 게릴라 강우에 대비하기 위한 방수판을 시작으로 토목·인프라 분야에서 광범위하게 사용됐으며 PVC제품 등을 취급하는 카이덱스 사업과 연계함으로써 항공기 내장용까지 확보하게 됐다.
PVC는 점도가 높아 컴포짓 분야에서는 거의 사용하지 않으나 세키스이케미칼의 기술로는 양산이 가능하며 요구되는 난연, 저발연, 저독성 기능을 충족시킨 배합처방을 통해 CFRPVC 개발도 추진하고 있다.
PEEK를 사용하는 컴포짓은 내장재보다는 1차 구조재 등에 대한 연구가 진행되고 있으며 세키스이의 연구성과가 많은 관심을 모으고 있다.
고기능 플래스틱 사업부와의 연계를 통해 자동차 분야를 개척하는 것도 검토과제 가운데 하나이다.
프리프레그 판매도 고려하고 있으나 베이스는 성형제품까지만 취급할 방침이다.
특히, 고기능 플래스틱 사업부가 강점을 나타내는 연속 프레스나 인발성형 등 연속 성형공법을 사용할 수 있는 용도를 중심으로 수요를 모색할 계획으로 알려졌다.