독일계 특수화학기업 랑세스(LANXESS)가 고가의 폴리아미드 66 소재의 경제적 대체재로 사용 가능한 고강화 폴리아미드 6 기반 ‘듀레탄 퍼포먼스(Durethan Performance)’ 신소재를 선보인다고 밝혔다.
듀레탄 퍼포먼스 신소재는 50~60% 유리섬유로 보강된 고강성 열가소성 플라스틱으로 반복하중에 대한 내피로 내구특성이 우수하다. 동일 함량의 유리섬유로 보강된 일반 제품보다 반복적인 기계적 하중에 수 배 이상 뛰어난 내구성을 갖춰 고가의 폴리아미드66 대신 사용 가능한 경제적 대안이다는 설명이다.
전기차 배터리 모듈 구조물을 비롯해 엔진오일 팬, 오일 필터 모듈 및 엔드캡, 엔진 및 섀시 마운트, 댐퍼 피스톤, 시트 쉘 등 진동에 장시간 노출되는 부품에 적용 가능하다. 특히 기어 휠(gear wheel)처럼 높은 동적 응력을 받는 부품에도 적합하다.
폴리아미드 6기반의 듀레탄 BKV50PH2.0과 듀레탄 BKV60PH2.0EF은 폴리아미드 66소재와 동등한 수준의 뛰어난 기계적 물성을 제공한다. 추가로 유리섬유를 보강할 필요가 없어 밀도 증가, 적용 제품의 중량 증가를 동반하지 않는다.
듀레탄 BKV50PH2.0과 BKV60PH2.0EF 컴파운드는 기계적, 구조적 물성도 크게 향상됐다. 특히 동일한 유리섬유 함량을 가진 폴리아미드6보다 높은 고온 인장강도를 가지고 있다.
전통적 뵐러 시험(Wohler test)에 기반한 랑세스의 하이앤트(HiAnt) 내피로 특성 테스트 결과, 65 메가파스칼(Mpa)의 횡하중을 가했을 때 듀레탄BKV50PH2.0는 동일한 유리섬유 함량을 가진 표준 폴리아미드 6보다 약 8 배나 더 긴 내구수명을 자랑했다. 같은 테스트에서 듀레탄BKV60PH2.0EF는 약 10 배나 더 뛰어난 내피로성을 보였다.
이와 함께 듀레탄 BKV60PH2.0EF는 우수한 유동성(EF)도 지니고 있다. 30~35% 유리섬유로 충전된 폴리아미드6 소재와 비슷한 수준의 고유동성을 지녀 높은 유리섬유 함량에도 뛰어난 가공성을 제공한다.
하이앤트(HiAnt) 서비스는 고객의 요구에 맞춘 부품 설계, 소재 선택, 기능 구성 및 금형 설계 등 제품 개발 단계부터 생산에 이르기까지 열가소성 플라스틱 부품 개발에 필요한 전 과정을 지원하는 랑세스만의 독보적인 기술 서비스다.
랑세스코리아 엔지니어링 플라스틱 사업부 한상훈 이사는 “새로운 듀레탄 퍼포먼스 제품군은 가벼운 무게에 우수한 내피로 특성과 고유동 특성을 갖추면서 가격 경쟁력까지 겸비했다“며 “자동차, 전장부품, 항공 등 광범위한 분야에서 폴리아미드66를 대체할 수 있을 것“이라고 말했다.