화학뉴스

Toray가 내충격성을 획기적으로 향상시킨 탄소섬유 강화 열가소성수지(CFRTP)를 개발했다.
Toray는 탄소섬유와 유연한 유기섬유를 배합한 사출성형용 하이브리드 CFRTP 펠릿 「H-TLP」를 개발했다고 1월20일 발표했다.
사출성형 CFRTP의 내충격성은 탄소섬유의 섬유장에 좌우되기 때문에 내충격성을 요구하는 용도에서는 장섬유 펠릿이 사용되고 있으며 Toray 역시 PP(Polypropylene), PA(Polyamide), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), PPS(Polyphenylene Sulfide) 등을 매트릭스로 취하는 펠릿을 전개해왔다.
그러나 탄소섬유는 성형 시 파손되기 쉬워 충분한 섬유장을 유지하기 어렵고 내충격성 향상에는 한계가 있는 것으로 알려졌다.
따라서 Toray는 펠릿에 유기섬유를 함께 배합함으로써 탄소섬유가 파괴돼도 유기섬유가 충격에너지를 흡수하는 CFRTP를 개발했으며 앞으로 양산체제를 정비해 2년 이내에 실용화할 계획이다.
Toray가 개발한 H-TLP는 PP를 매트릭스로 탄소섬유 중량을 10% 줄이고 유기섬유를 4% 배합해 성형제품의 내충격성을 기존 장섬유 펠릿의 2배 이상으로 개선했고 탄소 단섬유 강화 펠릿에 비해 4배 이상 향상시켰다.
또 PC(Polycarbonate), PA, PPS 등 다른 수지에 적용하면 장섬유 펠릿에 비해 내충격성능이 50% 이상 향상되는 것으로 알려졌다.
시간 경과에 따른 변형이 적고 충격 시 파괴 및 분산 양상도 제어할 수 있으며 기존의 내충격성 향상 성분을 사용하지 않고도 영하의 저온에도 실온과 동일한 레벨의 내충격 강도를 유지할 수 있다는 점이 특징이다. 
기존 사출성형기로 성형이 가능하고 각종 인서트 성형 등 복합 성형에도 대응할 수 할 수 있으며 적용 시 부품 두께를 줄일 수 있어 경량화, 성형제품 내부공간 확보, 소재 사용량 저감 등을 통해 전체 코스트를 절감할 수 있을 것으로 기대된다.
Toray는 주로 자동차용 채용을 노리고 있으며 앞으로 자동차를 비롯한 각종 수송기기, 가전, 모바일 등의 용도로 시장이 확대될 것으로 기대하고 있다.
Ehime 소재 장섬유 펠릿 생산설비를 개량해 양산을 추진하고 있다. (K)