NPE2018에서 최신 복합소재 탐색: 주요 공급업체 및 혁신 기술

플라스틱 제조와 복합소재 제조는 공유하는 폴리머 기반 DNA를 고려하면 이론적으로 많은 공통점이 있어야 한다. 그러나 복합소재 부품과 구조물에서 연속 섬유 강화재가 지배적이어서 플라스틱과 복합소재 간 크로스오버는 예외적인 경우다.

그럼에도 NPE2018에 복합소재 목적으로 왔다면 옵션이 있다. 실제로 지난 몇 년간 여러 플라스틱 소재 공급업체가 제품 포트폴리오를 확장해 복합소재 분야에서 입지를 구축하려 노력해왔다.

지난 몇 년간 복합소재 산업에서 활발히 활동해온 소재 공급업체들이 있다. 폴리원(PolyOne, 룸 S210)은 2016년 콜로라도 기반 자매 회사 고든 컴포지츠(Gordon Composites)와 폴리스트랜드(Polystrand)를 인수하며 복합소재 산업에 본격 진입했다. 두 회사 모두 연속 섬유 열가소성 수지를 전문으로 한다. 폴리스트랜드는 0°와 90° 섬유 배향의 테이프 기반 제품 X-ply를 제공한다. 섬유는 E-글라스, S-글라스, 아라미드이며 수지 옵션은 PP, PE, PET다. 이 테이프들은 직접 장섬유 공정(압축 성형, 사출 오버몰딩 포함)에서 공동 성형 가능하다. 폴리스트랜드는 우수한 내화학성, 내식성, UV 안정성을 제공하는 샌드위치 패널 라인도 보유하고 있다.

최근 사빅(SABIC, 부스 S19001)은 에어본 인터내셔널(Airborne International), 지멘스(Siemens)와 협력해 프리컨솔리데이티드 탄소섬유/폴리카보네이트 라미네이트 제품 UDMAX 개발을 발표했다. 에어본이 개발한 완전 자동화 공정으로 미리 절단된 단방향 탄소섬유 테이프를 0° 또는 90° 배향으로 컨베이어 트레이에 드롭된 플라이를 사용해 원하는 만큼 자주 드롭 존을 통과시키며 플라이 스택을 쌓는다. 제조 시스템은 에어본에 위치하며, 지멘스가 디지털 제어 솔루션을 제공하며, 2019년 초 가동 예정이다. 사빅이 라인에서 생산된 라미네이트를 판매한다.

A. 슐만(A. Schulman, 부스 S24023)은 스티렌 프리 시트 몰딩 컴파운드(SMC)인 퀀텀 라이트엑스(Quantum LYTEX) SF 시리즈를 복합소재 시장에 새로 선보였다. 6000 시리즈(고강성/고강도), 6500 시리즈(양호한 표면 외관), 6700 시리즈(양호한 열성능) 3가지 종류로 제공되며, 모두 A. 슐만 포지드 프레그(Forged Preg) 연속 탄소섬유 제품과도 조합 가능하다. 이 SMC의 타겟 애플리케이션은 자동차, 스포츠/소비재, 항공우주, 석유·가스다.

바스프(BASF, 부스 S15023)는 복합소재 제조용으로 특별히 설계된 여러 수지를 제공한다. 아크로두르(Acrodur) 아크릴 수지는 자동차 애플리케이션을 타겟으로 하며 천연 섬유 강화재와 특히 호환된다. 엘라스토코트(Elastocoat)는 펄트루전용으로 개발된 방수 폴리우레탄 수지로 건축 및 건설 시장을 겨냥한다. 항공우주 애플리케이션에는 특정 부품과 구조물을 타겟으로 하는 울트라손(Ultrason) 제품 라인을 제공한다. 여기에는 UD 테이프, 열가소성 시트 및 패널, 열경화성 수지용 충격 보강제, 허니컴 코어 샌드위치 패널이 포함된다.

헌츠만 폴리우레탄(Huntsman Polyurethanes, 부스 S20131)은 복합소재 가공용으로 RIMLINE SK 97018 폴리올을 선보인다. 이 저점도 폴리올 블렌드는 내부 이형제를 포함하며 펄트루전 가공용으로 의도됐다. SUPRASEC 9701 MDI 기반 이소시아네이트와 함께 2성분 시스템으로 설계됐으며, 우수한 젖음 특성, 가속화된 라인 속도, 낮은 인장력, 무 VOC 배출을 제공한다고 한다. 헌츠만은 완전한 폴리올/이소시아네이트 수지 시스템이 강도와 내구성이 요구되는 애플리케이션의 구조 프로파일에 가장 적합하다고 말한다.

마지막으로 NPE에서 탄소섬유 강화를 찾다면 이 소재를 전시하는 단 한 곳의 전시업체만 있다. 졸텍(Zoltek, 부스 S10094)은 풍력 에너지, 압력 용기, 자동차 애플리케이션용 대형 토우 탄소섬유를 전문으로 하는 오랜 탄소섬유 제조사다. NPE에서 졸텍은 열가소성 수지와의 컴파운딩용 PX35 초프드 카본 파이버 제품을 강조한다. 회사는 여러 등급의 PX35를 제공하며, 각각 ABS, PET, PA, PC, TPU, PPS, LCP, PEI, PEEK 등 특정 열가소성 유형을 타겟으로 하거나 호환된다.