친환경, 고점도, 도전성, 고강성의 고품질 POM 소재로 유럽 시장 확대 박차

엔지니어링플라스틱 전문 기업인 코오롱플라스틱은 친환경, 고점도, 도전성, 고강성의 다양한 고기능성 POM 시리즈 소재로 전세계 시장 공략에 나섰다.

코오롱플라스틱은 최적화된 공정 기술을 바탕으로 연 57,000톤의 고품질 POM을 대량 생산할 수 있는 기반을 갖추고 있으며, 끊임없는 연구개발을 통한 첨단 POM 소재 개발에 회사의 역량을 집중하고 있다.

● 친환경 저 VOC’s POM 소재 KOCETAL?  

- 포름알데히드 방출을 최소화한 세계 최고 수준의 품질

코오롱플라스틱의 대표 제품인 KOCETAL?이란 폴리아세탈(POM) 수지로서, 뛰어난 내마찰/내마모성, 내열안정성 등의 특성을 지닌 매우 우수한 품질의 소재이다. 주로 기어, Roller 등에 적용이 되며, 자동차 및 사무기기, 생활 소재 등의 분야에서 다양한 용도로 사용되고 있다.

POM 수지는 모노머의 하나인 포름알데히드로 인해 사출 성형 시 인체에 유해한 포름알데히드 가스를 방출하여 불쾌한 냄새를 유발시킨다. 자동차 업계에선 폴리아세탈 수지의 이 같은 단점을 개선해 달라는 요구를 끊임없이 제기해 왔으며, 주요 Global Maker에서는 자체적인 규정에 따라 소재사용을 제한하기 시작했다.

(왼쪽 안전벨트 버클, 오른쪽 스피커그릴)

코오롱플라스틱은 독자적인 기술개발로 만들어낸 KOCETAL? 제품을 한층 업그레이드 하여, 가공과정에서 인체에 유해한 포름알데히드를 거의 방출하지 않는 세계 최고 수준의 품질을 지닌 저 VOC’s(휘발성유기화합물) POM 수지를 국내 최초로 개발하였다.

회사측은 "독자적인 분자 설계 기술을 이용해 포름알데히드 발생량을 일반 POM 수지와 비교해 30분의1 수준으로 대폭 줄였다"며 "사람의 후각으로는 감지가 거의 불가능한 수준"이라고 말했다.

코오롱플라스틱은 신제품 관련 기술에 대해 국내외에 특허를 출원 완료한 상태이며, 자동차용 뿐만 아니라 화장품 용기 등 일반 생활용품에도 신제품 기술을 확대 적용하여 친환경 POM 분야에서 국내는 물론 해외 M/S 1위를 목표로 하고 있다.

● 압출용 고점도 POM소재 KOCETAL?

    - 독자적인 기술력으로 우수한 컬러 및 열안정성 구현

코오롱플라스틱은 독자적인 기술개발로 만들어낸 KOCETAL? 제품을 한층 업그레이드 하여, 일반 사출용 소재 뿐만 아니라 우수한 압출용 고점도 POM 소재 (제품명 - KOCETAL? K100)를 개발했다.

코오롱플라스틱의 압출용 POM소재인 KOCETAL?, K100은 봉이나 판재 등의 반제품 성형에 주로 이용되며, 최종 제품으로 각종 기계부품 류(coupling, screw 등)에 적용된다. 특히 압출공정 특성상 요구되는 높은 기술력을 만족시켜 열안정성이 매우 우수한 소재이다.

일반적으로 압출성형은 성형 재료를 가열해 유동 상태로 만든 후, 용융된 재료로 특정한 단면을 가지는 제품을 연속적으로 성형하는 공정이다. 따라서 사출과 달리 압출 시에는 압출기 내부 실린더에 수지의 체류시간이 다소 길어 수지의 열적 안정성이 매우 중요하다. 특히 압출용 POM수지는 열안정성이 우수 하여야 할 뿐만 아니라, 압출 시간이 길고 압출 형태가 큰 제품 일수록 결정 특성 및 고점도의 제어 기술이 필수 적이다.

코오롱플라스틱은 이러한 특성들을 모두 만족시키는 압출용 고점도 POM 소재를 개발하였으며, 일반적으로 압출용 소재에서 발생할 수 있는 color 문제 및 여러 가지 문제점 또한 개선 하였다. 특히 가공 시 에 황색으로 변하는 현상을 대폭 개선 하였으며, 2차 가공 시 발생하는 깨짐 및 cutting 성을 개선 함으로써 고감성, 고품질의 압출용 고점도 POM 소재를 개발해냈다.

향후 코오롱플라스틱은 POM 수요가 매년 5~6% 정도 성장할 것으로 전망됨에 따라, 차별화된 기술력을 바탕으로 지속적인 연구 개발을 통해 국내 외 시장을 확대해 나갈 계획이다.

● 탄소나노튜브(CNT) 활용한 도전성 POM소재 KOCETAL?

    - 반 영구적인 도전성 구현 및 뛰어난 분산성으로 차별화

코오롱플라스틱은 미래 신소재로 주목 받고 있는 탄소나노튜브(CNT, Carbon Naon Tube)를 활용하여, 반 영구적인 도전성 소재의 특성을 지니면서도 분산성을 획기적으로 향상시켜 균일한 물성과 가공성이 우수한 도전성 POM소재를 선보였다.

일반적으로 플라스틱은 도전성이 없는 전기 절연물이지만, 도전성 플라스틱은 고분자 재료에 탄소(carbon)계 물질을 혼입함으로써 도전성을 현저하게 상승시킨 기능성 고분자를 말한다.

이중에서도 코오롱플라스틱의 CNT를 활용한 도전성 POM소재는 일반 탄소계 도전 소재 (carbon black, carbon fiber)대비 소량 적용으로 반 영구적인 도전성을 구현시킴은 물론, 기계적 물성을 향상시킨 매우 우수한 소재이다. 또한 탄소계 도전 소재에 대비하여 성형 후 표면 분진 현상(Slugging), 기공(void) 발생이 적어 가공성이 우수하며, 기존 전도도 소재인 금속 소재를 대체 함으로써 대량 생산 및 경량화에 유리하다. 주로 자동차용 연료 부품 및 도전성이 요구되는 전기 전자 부품 소재 등 다양한 분야에 적용된다.

특히 CNT 도전 소재의 경우 일반 탄소계 도전 소재 (carbon black, carbon fiber)와 달리 소재의 특성은 우수하지만, 폴리머 내의 분산성 및 소재 내의 뭉침 현상 등이 발생하여 제품의 균일성과 공정의 문제점을 극복 하는 것이 기술의 필수조건이다.

(왼쪽 ATM Bill Counter, 오른쪽 Wafer Roller)

이에 코오롱플라스틱은 CNT 소재의 문제점으로 대두되어온 분자간 인력으로 인해 발생하는 분산성 저해 및 정량 투입, 비산 등 CNT/Polymer 복합소재의 문제점을 해결함으로써 차별화된 분산 기술을 확보 하였다. 이로써 그 동안 산업 전반의 나노(Nano) 제품에서 문제시 되어온 균일성 문제와 일반 도전성 소재의 Void 발생 및 분진으로 인한 품질 문제를 획기적으로 개선시켰다. 또한 CNT 소량 적용에 따라 제품의 리사이클 문제까지 해결함으로써 친환경 POM 도전 소재로 시장에서 보다 확고한 위치를 선점한다는 방침이다.

  ● 고강성 POM(High Strength-POM) 소재 KOCETAL?

      - 호모폴리머와 코폴리머의 특징 모두 갖춘 갖춰, 고기능성 요구 제품 적용 확대

코오롱플라스틱은 POM 소재(브랜드명 : KOCETAL?) 에 차별성을 갖는 고강성 POM (High Strength-POM, K100HS) 소재 개발에 성공했다. 새로 개발된 고강성 POM은 코오롱플라스의 독자기술로 개발되었으며, 호모폴리머와 코폴리머 POM 소재의 장점을 모두 갖춘 것이 특징이다. 

일반적으로 POM 소재는 분자 구조상 호모폴리머와 코폴리머로 구분이 되는데, 호모폴리머는 빠른 결정화 속도와 매우 높은 강성을 가지고 있으며, 코폴리머는 내마모성, 내화학성, 열 안정성, 내크리프성 등과 같은 장기적인 안정성이 매우 뛰어난 것으로 알려져 있다.

이에 맞추어 기존에는 자동차 및 전기·전자 분야에서 적용되는 특성에 따라 코폴리머와 호모폴리머 POM을 구분하여 사용해 왔으나, 최근에는 고객의 니즈가 점점 다양화될 뿐만 아니라 각각의 용도마다 한 차원 높은 수준의 기능성을 요구하면서 기존 소재보다 고기능성을 갖춘 소재가 요구되어져 왔다.

이러한 고객의 요구에 맞춰 코오롱플라스틱은 코폴리머의 특성을 기반으로 호모폴리머의 장점을 구현하는 고강성 POM (K100HS)소재를 개발하였다.

코오롱플라스틱이 개발한 고강성 POM(K100HS) 소재는 고온에서 높은 열 안정성, 내화학성, 내크리프성, 내마모성 등이 뛰어날 뿐만 아니라 사출과 같은 2차 가공시에도 재생이 용이하다. 또한 기존 제품(코폴리머) 대비 15% 이상의 더 높아진 강성과 20% 이상 더 높아진 Toughness로 광범위한 설계 범위를 제공함으로써 다양화되고 높아진 고객의 요구에 한발 더 다가선 제품으로 평가 받고 있다.

(왼쪽 기어류, 가운데 도어모듈류, 오른쪽 연료펌프류) 

특히 고강성 POM(K100HS) 소재는 코폴리머가 갖는 제한적인 물성을 차별화함에 따라, 보다 우수한 고품질, 고기능성이 요구되어지는 자동차 및 전기전자 분야 용도 중 Fuel pump, Door module 부품 및 각종 Gear류 등에 적용을 확대해 나가고 있다.

코오롱플라스틱은 이번 고점도 고강성 POM(K100HS) 소재 개발을 토대로 그 용도를 점차 확대해 나갈 것이며, 중점도, 저점도 및 특수 기능성 소재 개발에도 박차를 가하여 HS Series별로 다양한 Grade를 개발할 계획이다.

 코오롱플라스틱은 고객 중심의 지속적인 연구개발 뿐만 아니라 기술서비스 제공, 분석평가 지원 등에 있어서도 축적된 노하우와 경험으로 고객 최우선을 지향할 것이며, 이를 통해 글로벌•외 시장에서 고객에게 최적의 소재를 제공하는 엔지니어링플라스틱 전문 기업으로 거듭날 것이다.