화학뉴스

도레이(Toray)가 강도와 탄성을 겸비한 신제품 탄소섬유로 경량화 수요를 공략한다.
도레이는 TORAYCA MX 시리즈의 고탄성률을 유지하면서 강도를 기존제품 대비 약 20% 이상 개선한 신규 탄소섬유 TORAYCA M46X를 개발했다. 출시는 2024회계연도(2024년 4월-2025년 3월)를 예정하고 있는 것으로 알려졌다.
신제품은 인장탄성률이 437GPa로 기존 고탄성 그레이드 TORAYCA M46J급이면서 인장강도가 5.0GPa로 20% 우수한 편이다. 
CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) 경량화를 통해 환경부하 저감에 기여할 수 있을 것으로 기대되며, 앞으로 낚싯대, 자전거, 골프채 샤프트 등 스포츠 용도를 시작으로 광범위한 용도 개척을 추진할 방침이다. 
상충관계인 탄소섬유의 탄성률과 강도를 양립시키는데 성공하면 탄소섬유의 사용량을 줄여도 동등한 성능을 유지할 수 있으면서 성형부품을 경량화할 수 있어 강력한 니즈가 있을 것으로 예상된다.
다만, 탄성률 350GPa 이상의 고탄성률 탄소섬유의 탄성률을 유지하면서 강도를 올리는 것은 기술 난도가 높아 커다란 과제로 남아왔다.
도레이는 흑연화계 TORAYCA M40을 비롯한 탄성률 350GPa 이상 고탄성률 탄소섬유 Torayca MJ 시리즈로 오랫동안 시장의 니즈에 대응해왔으며, 강도와 탄성률을 양립시키는 기술을 개발해 2018년 섬유 내부의 흑연결정구조와 배향성을 제어하는 기술을 적용한 최초의 TORAYCA MX 시리즈인 M40X를 출시했다.
M46X는 구조제어기술을 극한까지 추구해 섬유 내부의 흑연결정구조를 초미세·초고배향으로 나노 수준에서 제어했으며 기존제품과 동등한 탄성률을 유지하면서 강도를 20% 이상 개선하는데 성공했다.
도레이는 개발제품에 독자적인 미세구조 제어기술 Nanoalloy를 매트릭스 수지에 적용한 M46X 프리프레그도 동시에 공급할 계획이다.
압축강도를 대폭 개선했으며 부품 강도를 유지하면서 고강성화가 가능해 수요기업의 경량화 및 설계 자유도를 확대하는데 기여할 것으로 기대된다. (윤)