. 코오롱ENP
목록 이동 코오롱이앤피, Super Tough 고 내충격 POM 소재 소개 09-19

코오롱이앤피는 엔지니어링 플라스틱을 생산, 판매하는 회사로, 7개 소재군 (KOCETAL® (POM), KOPA® (PA), SPESIN® (PBT), KOPET® (PET), KOPEL® (TPC-ET), KompoGTe® (LFT), KompoGTe® 

(Composite))을 판매하고 있다. 이 중 본 기사는 KOCETAL® (POM) super tough 고 내충격 POM 소재 소개에 관한 내용이다.


폴리아세탈 (Polyoxymethylene, POM) 수지는 포름알데하이드 단량체 또는 삼량체를 주 원료로 하여 생성되는 엔지니어링 플라스틱이다. POM은 우수한 기계적 물성과 강성, 내마찰/마모 특성, 내크립성, 장기 내구성이 우수한 엔지니어링 플라스틱이며 이러한 특성으로 인해 자동차 부품, 전자기기 부품 등 다양한 application으로 활용되고 있다.


특히 POM이 자동차 또는 전자기기의 버튼, 클립, 파스너, 스포츠 기구, 장난감 등에 사용될 때에는 내충격성이 요구된다. POM은 결정성이 매우 높은 수지로 충격이 가해져 crack이 발생하면 그 전파 속도가 매우 빨라 깨짐이 발생한다. 하여 강성보다는 내충격성과 인성이 요구되는 부품에는 내충격 POM이 적용되고 있다. 내충격 POM은 POM matrix에 내충격제를 분산하여 제조한 컴파운딩 소재로 우수한 인장신도와 상온 내충격 특성, 저온 내충격 특성을 가져 외부에서 부품에 충격이 가해졌을 때 깨지지 않는다.


POM 내충격 일반 제품군에는 TPU (Thermoplastic polyurethane)을 메인 내충격제로 하는 제품군과 weld 특성, 저온 내충격성이 우수한 MBS (Methacrylate Butadiene Styrene) 제품군이 있다. 

코오롱이앤피는 TPU를 메인 내충격제로 하는 제품군인 UR grade 포트폴리오와 MBS를 메인 내충격제로 하는 제품군인 WL grade 포트폴리오를 보유하고 있으며 이를 통하여 다양한 고객의 니즈에 대응하고 있다.


금번에 소개하고자 하는 super tough 고 내충격 POM 소재는 상기 2종류의 POM 내충격 일반 제품군으로 대응하더라도 깨짐이 발생하는 경우에 적용되는 특화 소재이다. 충격이 가해졌을 때 부분 파괴가 되거나 아예 파괴가 되지 않을 만큼 매우 높은 내충격 특성을 필요로 하며 유연한 성질을 요구하는 제품에 적용되며 POM 내충격 일반 제품군을 적용할 시 내충격 특성이 부족하여 깨짐이 발생하게 된다.


POM 수지의 종류에는 포름알데하이드 단량체로만 생성된 homo-POM과 포름알데하이드와 제2성분으로 생성된 co-POM이 있다. Co-POM은 구조적 차이로 인하여 homo-POM 대비 열 안정성은 우수하나 강성이 떨어져 상기와 같이 매우 높은 고 충격성을 요구하는 제품에는 주로 homo-POM 내충격 소재가 주로 적용되어 왔다. 코오롱이앤피의 POM 수지인 KOCETAL®은 co-POM이며 이러한 한계를 극복하기 위해 연구를 계속해왔고, 결국 일반 내충격 POM에 무정형 고분자를 복합 적용하여 매우 높은 내충격성을 구현한 super tough 고 내충격 소재를 개발하는 데 성공하대외비(Confidential) 여 금번에 소개하고자 한다.


ea73b9661a1e909e3a7752ee53c86a8b_1711616381_5885.jpg 
[그림 1. POM 내충격 Grade 의 적용 부품]

[그림 2]에 POM 내충격 제품군의 상온 충격강도를 비교하였다. 동일한 함량의 내충격제를 함유한 UR grade 제품과 WL grade 제품은 super tough 고 내충격 소재 대비 약 30~50%의 내충격성을 가지며 이에 따라 강한 충격이 가해졌을 때 깨짐이 발생할 수 있다. 더욱이 KOCETAL®super tough 내충격 POM 소재의 가장 큰 장점으로는 homo-POM 내충격 소재의 충격강도와 동등 수준의 높은 충격강도를 확보할 수 있다는 점이다.

[그림 2. 상온 충격강도 (23℃) 비교]
ea73b9661a1e909e3a7752ee53c86a8b_1711616480_0613.jpg

또한 [그림 3]에서 볼 수 있듯이 super tough 고 내충격 소재는 같은 내충격제 양을 함유한 일반 co-POM 내충격 소재 대비하여 굴곡탄성율이 더 낮아 유연한 성질을 가짐을 알 수 있다.

[그림 3. 굴곡탄성율 비교]
ea73b9661a1e909e3a7752ee53c86a8b_1711616520_0515.jpg
KOCETAL®  내충격 소재에 대한 수요가 증가하고, 더 높은 물성을 필요로 하는 고객의 needs에 부합하는 소재 개발 및 개선을 통해 Global Major Player가 될 수 있도록 할 것이다.