화학뉴스

테이진(Teijin)이 복합소재 성형을 위한 새로운 프로세스를 개발해 주목된다.
테이진은 낮은 코스트로 다양한 물성을 이끌어날 수 있는 새로운 복합소재 성형 프로세스 Aligo를 개발했다고 밝혔다.
신규 프로세스는 저코스트 라지토우(Large Tow) 타입 탄소섬유를 해섬시켜 가늘게 만들 수 있을 뿐만 아니라 아라미드섬유나 유리섬유 등과 균일하게 분산시킨 하이브리드 소재로 강도, 탄성률, 비중 등을 조정하는 것도 가능한 것으로 알려졌다.
자회사 Continental Structural Plastics(CSP)이 개발한 기술로, 소재 설계자유도를 높일 수 있다는 강점을 활용해 경량화 부품 등을 제안해나갈 방침이다.
Aligo는 프랑스 치즈 요리의 이름에서 따온 것으로, 치즈를 섞을 때 과정이 여러 섬유를 균일하게 분산시키는 공정과 비슷하다는 점에서 붙인 명칭이다.
탄소섬유를 사용한 복합소재로 성형성, 양산성이 뛰어난 탄소섬유 SMC(Sheet Molding Compound) 분야에서는 사용하는 토우가 얇을수록 강도 물성이 향상되는 것이 일반적이나 탄소섬유 코스트가 상승한다는 문제가 있다.
Aligo 프로세스를 사용하면 라지토우를 깔끔하게 해섬시켜 스몰토우(Small Tow)를 사용할 때와 동일한 상태로 만들어도 수지 합침성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 여러 섬유를 균일하게 분산하는 것도 가능한 것으로 파악되고 있다.
구체적으로는 강화섬유를 절단하면서 에폭시(Epoxy) 베이스 바인더 등을 사용해 매트를 만들고, 2번째 프로세스로 스탬핑을 실시해 프리폼을 성형한 후 마지막으로 RTM(Resin Transfer Molding) 설비를 사용해 수지를 주입하고 부품으로 완성하고 있다.
레귤러 토우(Regular Tow)와 라지토우는 물론이고 리사이클 섬유까지 사용이 가능한 프로세스이며 그동안 어려운 것으로 평가됐던 탄소섬유와 유리섬유처럼 비중이 서로 다른 섬유를 균일 분산하는 작업도 가능해짐에 따라 부위별로 최적화된 물성을 갖춘 부품을 생산할 수 있는 길이 열린 것으로 파악되고 있다.
그동안 탄소섬유 SMC와 유리섬유 SMC를 여러장 겹치는 방식을 활용해 여러 원료를 하나의 부품으로 완성한 사례가 있기는 하나 원료 단계에서부터 높은 정밀도로 균일화한 것은 Aligo 프로세스가 최초이기 때문에 제안 시 강점으로 작용할 것으로 기대하고 있다.
이와 함께 테이진은 자동차용 SMC 부품의 LCA(Life Cycle Assesment) 모델 구축도 진행하고 있다.
리사이클까지 포함한 전체 사이클을 대상으로 경량화가 이끌어낼 수 있는 효과를 표시할 계획이며 2020년 안에 일정 수준의 노하우를 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다. (K)