화학뉴스

쿠라레(Kuraray)가 PA(Polyamide) 사업에서 자동차용 제안을 강화하고 있다.
자동차 경량화 니즈를 충족시킬 수 있도록 새롭게 개발한 내열성 PA는 기존에 독자 개발한 PA 9T 브랜드Genestar의 특성을 유지한 채 유리전이온도(Tg)를 기존 섭씨 130도에서 136도로 향상시키는데 성공한 것으로 균형 잡힌 특성을 갖추었다는 점에서 금속 대체용으로 채용될 것으로 기대하고 있다.
섬유배향을 고려한 구조해석기술 솔루션도 제안을 본격화하고 있다. 부품에 최적화된 수지 형태를 검증하는 것으로, 수지 개발과 함께 구조해석 지원까지 강화함으로써 자동차 경량화에 기여할 방침이다.
자동차기업들은 최근 경량화, 공정 간소화를 위해 수지를 금속 대신 투입하는데 주력하고 있다.
특히, 내열성이 강한 슈퍼 EP(엔지니어링 플래스틱)인 PEEK(Polyether Ether Ketone) 등이 많은 관심을 받고 있으나 높은 가격대가 과제로 지적되고 있다.
쿠라레가 개발한 PA 신제품은 기존 Genestar의 내약품성과 내흡수성을 유지한 상태로 유리전이온도를 향상시킨 것으로 유리전이온도가 143도에 달하는 PEEK에 더 근접하게 됐으며 비중은 1.16으로 PEEK(1.30)에 비해 경량화 효과가 우수한 것으로 파악되고 있다.
실온 비강도와 고온 역학특성이 우수한 것도 장점이며, 특히 수지에 탄소섬유 30%를 충진한 그레이드를 대상으로 비강도를 실험했을 때에는 기존 Genestar나 PEEK보다 우수한 특성을 나타내는 것으로 확인됐다.
쿠라레는 앞으로 PA 신제품이 코스트와 성능을 모두 갖춘 조화로운 내열수지라는 점을 강조하면서 제안할 방침이며 기어, 실링 등으로 적용이 가능할 것으로 예상하고 있다.
또 솔루션 제안을 강화하기 위해 구조해석을 활용한 지원도 확충할 예정이다.
각종 CAE 소프트를 활용해 연성해석을 실시함으로써 수지 유동에서 섬유 배향까지 고려한 구조해석을 실현하는 것을 목표로 하고 있다.
구체적으로는 시험편에서 섬유 배항 등 물성을 취득하고 구조해석을 실시하는 방향을 구상하고 있다.
다른 PA의 왜곡량을 기준으로 Genestar에 소재를 변경했을 때 어디까지 박막화할 수 있는지 검증도 실시할 계획이며 해석 결과와 피료선도 등을 조합해 수명 예측까지 제안할 수 있도록 할 방침이다.
해당 기술은 치수, 온도 및 습도 등을 가미한 예측도 가능하기 때문에 앞으로 더 다양하게 활용할 예정이다. 수지 제안과 함께 부품 소형화를 가능케 하는 솔루션으로 강화하는 방안도 검토하고 있다.
아울러 PA 9T를 매트릭스 수지로 제조한 복합소재 제안도 검토하고 있다.
수지로 자동차 경량화를 견인하고 이산화탄소(CO2) 감축 등 환경문제 해결에도 기여할 방침이다. (K)