KCC 세종공장, 자체 기술로 유리 장섬유 생산
고온에서도 변색되지 않는 ‘촙 스트랜드(Chopped Strand)’ 개발
지속적으로 고부가 가치 제품 개발에 힘쓸 것

▲ KCC는 "고내열용 촙 스트랜드의 기술과 경험을 바탕으로 새로운 요구에 부합하는 고부가 가치 제품을 개발하여 시장을 선도할 것"이라고 밝혔다. < KCC 제공>

플라스틱에 유리 장섬유인 촙 스트랜드가 적용되면 강철에 버금갈 만큼 강도가 높은 엔지니어링 플라스틱이 된다. 엔지니어링 플라스틱은 고온에서 가공되므로 엔지니어링 플라스틱에 적용되는 촙 스트랜드가 고온에서도 변색되지 않는 것이 중요하다. KCC는 300~350℃ 이상 고온에서도 변색이 되지 않는 촙 스트랜드를 개발해 자체 기술을 보유하고 있다.

‘촙 스트랜드’란 유리 장섬유를 용도에 따라 3~12mm의 다양한 길이로 잘라 만든 제품을 말하며, 주로 엔지니어링 플라스틱의 강도 보강용으로 사용되는 원재료다.

◇플라스틱의 물성을 보완하는 유리 장섬유

유리 장섬유란 납석, 석회석, 망초 등의 무기 원료들을 1,500℃ 이상의 고온에서 녹인 후 매우 가는 구멍을 통해 마이크로미터(백만 분의 1미터) 단위의 매우 얇은 실 형태로 뽑아낸 제품을 말한다. 1930년대 미국에서 처음 개발될 당시에는 주로 전기 절연 특성을 이용한 소재로 사용되었으나 이후에는 플라스틱의 물성을 보완하기 위한 보강재로서 활발히 적용되고 있다. 이는 유리 장섬유가 플라스틱에 적용될 경우 전기 절연성뿐만 아니라 강도, 치수 안정성 등의 물성을 보완해 주기 때문이다.

보통 플라스틱은 열을 가할수록 단단하게 굳어지는 열경화성 플라스틱과 열을 가하여도 가공할 수 있는 열가소성 플라스틱으로 크게 구분할 수 있다. 이 중 열가소성 플라스틱은 비교적 가공하기 쉽고 재활용이 가능하다는 환경적 이점이 있어 최근 관련 시장이 성장하고 있는 추세이다. 이에 세종공장에서 생산하는 유리 장섬유 또한 열가소성 플라스틱에 적용할 수 있는 제품인 촙 스트랜드(Chopped Strand, 절단 유리 섬유)가 주를 이루고 있다.

◇ 강철보다 강한 엔지니어링 플라스틱

▲ KCC는 300~350℃ 이상 고온에서도 변색이 되지 않는 촙 스트랜드를 개발해 자체 기술을 보유하고 있다. < KCC 제공>
자동차 분야뿐만 아니라 전기 전자 분야 등 각 산업 분야에서 사용되는 플라스틱 소재는 갈수록 더 가볍고 더 얇게 진화해 가고 있다. 동시에 플라스틱 자체에 요구되는 강도 물성은 날로 높아지고 있어 수퍼 엔지니어링 플라스틱의 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 높은 가격과 가공성 등의 이유로 그 성장세가 완만한 형세를 보이고 있다. 특히, 고온에서 성형되는 엔지니어링 플라스틱의 특성상 색상과 관련된 문제들이 많이 제기되곤 하는데, 유리 장섬유에 처리된 유기물에 기인한 변색 문제가 이에 포함된다. 고내열용 촙 스트랜드는 이러한 문제를 해결하고자 고객과의 유기적인 협력을 통해 개발된 제품이라고 할 수 있다.

엔지니어링 플라스틱에는 플라스틱의 물성을 보완할 수 있도록 사전에 특수한 유기물 처리가 된 유리 장섬유가 적용된다. 상대적으로 고온의 내열성이 필요한 엔지니어링 플라스틱에는 그동안 광물 섬유인 미네랄 화이버가 보강재로 많이 사용됐지만 강도 물성을 극복하기에는 한계가 있었다. 이에 보강재를 유리 장섬유로 대체하여 강도 물성을 극복하려는 시도가 여러 차례 진행됐다. 하지만 고온의 혼합 과정에서 변색이 일어난다는 문제가 발생하였다. 이러한 문제점을 해결하고자 KCC가 개발한 고내열용 촙 스트랜드는 300~350℃ 이상 엔지니어링 플라스틱과 혼합되는 고온에서도 유리 장섬유가 변색되지 않도록 하는 특수 기능의 유기물 처리가 적용된 제품이다.

일반적으로 유리 장섬유에 적용되는 유기물로는 커플링제, 필름 형성제, 대전 방지제 등이 있다. 이 중 필름 형성제는 유리에 균일하게 코팅되어 유리 장섬유를 보호하는 역할을 하는데, 기존의 제품으로는300~350℃ 이상의 고온에서 변색이 되는 것을 막지 못했다.

이에 중앙연구소 고온수지팀과 실리콘연구팀에 자문을 구한 결과, 유리에 균일하게 코팅이 되어 유리 장섬유를 적절히 보호하면서도 플라스틱과 잘 혼합될 수 있는 필름 형성제를 찾을 수 있었고 이에 따른 유기물 배합 개발에 성공할 수 있었다.

◇ 고부가 가치 제품 개발에 기여

유리 장섬유 업계 상황을 살펴보자면, 기업들의 지속적인 기술 개발로 인해 제품의 물성이 평준화되어 가며 가격 경쟁은 점점 더 치열해지고 있다. 이 같은 상황에서 새로운 돌파구를 마련하기 위해서는 고부가 가치를 지니는 새로운 시장을 개척하는 것이 필요하다. 그런 의미에서 볼 때 고내열용 촙 스트랜드는 성장 잠재력이 충분하기 때문에 오늘보다는 내일이 더욱 기대되는 분야다.

KCC는 고내열용 촙 스트랜드의 기술과 경험을 바탕으로 새로운 요구에 부합하는 고부가 가치 제품을 개발하여 시장을 선도할 것이다. 특히 기존 제품에 고내열용 촙 스트랜드의 개념을 부가한 하이브리드 제품에 대한 후속 연구를 꾸준히 진행하여 고부가 가치 제품 개발로 신규 매출 확대와 수익성 향상에 기여할 수 있을 것이라 예상한다.

※ 이 기사는 광고성 홍보기사입니다.
 

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