자동차 산업의 경량화 동향과 첨단 고분자 소재 기술의 소개 · 2018. 11....
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자동차 산업의 경량화 동향과 첨단 고분자 소재 기술의 소개
자동차부품연구원 금속소재공정연구센터
노 상 호
Ⅲ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
Ⅶ
Ⅰ
반도체 501억불
자동차 453억불
에너지 총수입
구 분 08 09
출하액(백만원) 1,113,309 1,122,987
수출액(백만원) 422,007 363,534
부가가치(백만원) 3,676,300 3,745,010
‘11년
954억불 845억불
자동차 산업의 현황
2011년 우리나라 전체 무역 - 1조 달러 달성
우리나라 제1위 수출 품목
자동차, 반도체 수출이 에너지 총수입 능가
2011년 우리나라 전체 무역 - 1조 달러 달성
GM VW
Toyoda Renault Nissan
H∙KMC
Ford Flat Chrysler
PSA Honda Suzuki
GM Ford
Toyoda VW
DCX PSA Flat Renault Nissan
Honda
H∙KMC
1위 2위 3위 4위 5위 6위 7위 8위 9위 10위 ‘11
‘00
9,050 8,160 7,790 7,120
5,670 4,060
3,550 3,120
2,490
8,600 7,150
5,700 5,170
4,750 2,820 2,650 2,630 2,540
세계 5위
6,550
세계 10위 2,530
생산역량:2011년 655만대로 세계 5위 (2010년 5위 진입)
국내생산 : 456만대(2012)
7
이산화탄소 배출규제
ㆍ2012년 130g/km수준으로 강화 ㆍ[현행]권고방식→[2012년]강제의무방식
무공해차 규제
ㆍ캘리포니아주 등 9개주 시행 ㆍ위반시 대당 $5,000 Penalty 부과 ※미충족시 시장진입에 불가
기후변화 대응을
위한 세계적 환경
규제 강화
고유가 지속
기존시장 포화에 따른 低성장 진입
2015년 전기차 시장 본격화
ㆍ2010년 세계 전기자동차 시장 원년
ㆍ2013년 전기자동차 시장 확대
ㆍ2015년 전기자동차 시장 본격 활성화
ㆍ중국시장에서만 20년 내 2200억 달러
(약 319조원) 시장 성장 (맥킨지 보고서)
ㆍ르노 : 2020년 자동차시장 10% (6천만대) 전망
ㆍPSA : 2020년 자동차시장 5% (3천만대) 전망
(2009 프랑크푸르트 모터쇼)
신수요 창출을 위한 차세대 제품 개발 필요
고효율 차량에 대한 소비자 선호 상승
친환경 자동차
중장기 국제유가 전망
220
180
140
100
60
20
2000 ‘05 ‘10 ‘15 ‘20 ‘25 2030
80.48
120.27
148.23
175.13
206.37
두바이유가
($/B)
세계 시장의 패러다임 변화
6084 6831
7558
9202
53%
47% 51%
49%
44%
56% 70%
30%
+22%
2000 2010 2020 2050 0
20000
40000
60000
80000
100000
34% 30% 10%
27%
40%
26% 8%
26%
49%
23% 8%
20%
+96%
North America South America Europe Asia & Africa
1960 1990 2050 2020
출처: G obal R&D Forum 2012
The next decades are characterized by higher share of urban population and increasing mobility
“URBAN”SHARE OF GLOBAL POPULATION GLOBAL MOBILITY
Rural Urban
차량 10% 경량화시 연비 3.8% 향상
각종 규제 만족 및 차량 효율 향상을 위해 경량화 필수
차량중량에 따른 연비 동향
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Vehicle Weight (kg)
Fuel econom
y (k
m/ℓ
)
0
5
10
15
20
25
Fuel economy 10 mode
중소형 차량의 중량 변화 추이
Material Lightweight
Constructive Lightweight
-20%
-40%
-60%
low
high
Production Costs[E]
high
Research approach
Cut Lightweight costs (Vision)
Super LIGHT-CAR Strategy
Vehicle Weight[kg] low
E/Kg
Steel Body
Lightweight costs(today)
E/Kg
Advanced Steel
Ⅱ
철, 강 부품 고장력강 부품
Al 부품
Mg 부품
플라스틱 부품
경량화를 위해 DP강, TRIP강 등 고장력강 활용
경량화 율 : 10 – 30%
경량화를 위해 고강도 Al 활용
기존 Die Casting 부품에서 전신재 적용 확대
경량화 율 : 30 – 40%
경량화를 위해 고강도 Mg 활용
기존 Al Die Casting 부품 및 플라스틱 부품 대체
경량화 율 : 30 – 40%
경량화를 위해 고강도 플라스틱 부품 적용
재활용 규제로 인해 활용 폭 감소
경량화 율 : 30 – 40%
플라스틱, 차량 경량화의 효과적인 대안
- 경량화를 통한 배기가스 감축 및 연료소비 절감에 플라스틱이 유망
- 차량 중량 기준으로 플라스틱 부품 비율 업계 평균은 14% 수준이며,
BMW는 1990년 12%에서 최근 17%까지 향상
- 플라스틱 업계는 차량 경량화를 통한 연비 향상 및 배기가스 감축
노력의 일환으로 플라스틱 소재 사용이 늘어날 것으로 예상
플라스틱업계, 파워트레인 등 미개척 분야 진출에 주력
- 플라스틱 차체는 중량이 철강 소재의 절반 정도이며 자유로운 설계
와 디자인, 내부식성등도 우수하며, 유럽의 보행자 보호법을 준수하
는데 있어서도 유리
- 파워트레인과 차체 구조재를 플라스틱으로 대체하기 어려운 것은
엔지니어들의 경험미숙과 신뢰성 자료 부족등에 기인
- 플라스틱의 진화에 따라 철강소재 기술 개발의 가속화와 함께 차체
패널용 철강과 플라스틱 결합 소재 개발을 추진
자료 : Automotive News Europe
경량화와 연비 향상
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1975
Golf Ⅰ
1983
Golf Ⅱ
1992
Golf Ⅲ
1998
Golf Ⅳ
2003
Golf Ⅴ
2008
Golf Ⅵ
vehicle tare weight
Automotive Weight and Feul Consumption History
Fuel consumption 1/100 km
5
6
7
8
9
Waste as a result of car production What is a car made of?
자료 : 화학정보, 중국2007 국제 플라스틱 고무전, American Chenistry Council
자동차 플라스틱 소재의 적용 비중 증가
자동차 플라스틱 적용비중 추이 (유럽내 판매 자동차 기준)
플라스틱 부품비중
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
18%
20%
1975 1991 1998 2002 2003 2007
0%
5%
10%
15%
20%
25%
중국 독일 미국 세계평균
6%(78 kg)
23%(300 kg)
12%(150 kg)
9%(120 kg) 6%
8%
12%
13%
15%
18%
자동차 플라스틱 소재의 이용과 시장 전망
세계 엔지니어링 플라스틱시장 전망 자동차용 플라스틱 이용비율 자동차 부품별 주요 플라스틱
5.95 6.5 7.05
8.89
8.13 8.79
11.43
0
2
4
6
8
10
12
14
2003 2004 2005 2008 2009 2010 2015E
CAGR 5.4%(‘10~15)
자료 : 후지경제연구소, Research in china, 신한금융투자
PA
14%
ABS
12%
PE
9%
PC
4% PCM
3%
기타
10%
PP/TPO
48%
자료 : 한국고분자학회, 신한금융투자
온도
성능
(내외장재) PP, ABS, PE
(전자부품) Pa6, PBT, PET, PA66
(파워트레인) PA66, PPS,
PPA
(공기조절 및 연료)
PP,PBT,PA6,PA66,POM
자료 : 데이코 D&S, 신한금융투자
Ⅲ
특성 PP ABS PC PA6 PA66 POM m-PPE PBT GF-PET
경량성 ◎ ◎ ○ ○ ○ △ ◎ △ △
성형성 ◎ ◎ △ ○ △ ○ ○ ○ △
성형수축율 ○ ◎ ◎ ○ ○ ○ ◎ ○ ○
흡수성 ◎ △ ◎ × × ○ ◎ ◎ ◎
耐煮沸水性 ◎ △ △ △ △ ○ ◎ × ×
저온특성 △ ○ ◎ ○ ○ ○ △ ○ ○
강인성 ○ ○ ◎ ◎ ○ ○ ○ ○ △
내크립성 △ △ ◎ △ △ ○ ○ ○ ○
내용제성 ○ △ × ◎ ◎ ◎ △ ◎ ◎
對候性 × × ○ △ △ × △ ○ ◎
난연성 △ ○ ○ ○ ○ × ○ ○ ○
전기특성 ○ ○ ◎ △ △ ○ ◎ ◎ ◎
내마찰 내마모성 ○ △ △ ○ ○ ○ △ ○ ○
용적 코스트 ◎ ◎ ○ ◎ ◎ ○ ◎ ○ ○
자동차부품, 기계부품 및 전기,전자부품 과 같은 공업용도에 사용되는 플라스틱
500Mpa 의 인장강도, 2.4Gpa 이상의 밴딩 탄성율, 100℃ 이상의 장기 내열성을 가진 것 특수 ENPLA/슈퍼 ENPLA : 150 ℃ 에서 장시
간 사용 가능
결정성 수지(PP, PA6, PA66, POM, PBT, GF강화PET)와 비결정성수지(ABS 수지, PC, m-PPE)와는 성질이 다름
전자는 내용제성, 내마찰ㆍ내마모성이 양호, 후자는 성형 수축율로 대표되는 치수 특성이 양호
PA, ABS수지는 흡수성이 크고, 성형성에서는 범용열가
소성 수지가 매우 뛰어나며, 내후성에서는 PP, ABS수지, POM이 떨어짐
ENPLA의 정의 ENPLA의 특징
헤드램프 렌즈, 아우터 도어핸들,휠 캡, 스포일러, 루프레일,
미터 커버, 인스트루먼트판넬, 프론트그릴, 라디에이터그릴,
리어판넬 가니시, 선바이저, 범퍼, 스위치
최근 세계적으로 급속히 성장하고 있는 방향족계 비결정 수지
- 내충격성 및 전기특성 우수
- 내열ㆍ내한성에 뛰어나고, 사용온도 범위가 넓음
- 투명하고, 내후성, 내광성이 우수
- 흡수성이 적고, 흡수에 의한 치수변화가 거의 없음
- 성형수축율, 선팽창계수가 적고 기계적 성질이 우수
- 내마찰ㆍ내마모성은 저하
- 내약품성, 내균열성 저하
범용 ENPLA – 폴리카보네이트(PC)
폴리 카보네이트 (PC)
활용 범위
자동차의 윈도우 : 수지(PC의 코팅제의 진화)에 의한 글래스 대체
PC는 내마모성 내후성 불충분 하드코트 코팅기술
(수 µm 의 글래스 층을 CVD로 형성) 내마모성과 내후성 높힘
내마모성 향상으로 Window의 PC화가 가속 미국 Exatec사의 PC
하드코트 기술
- 기존의 유리를 대체하기 위하여 Bayer, GE등이 만든 Joint Venture 회사 - 관련기술의 선두주자로 내마모성, 내후성이 향상된 다양한 PC 유리 대체품 전시 - 난연성, 강성, 광투과율등이 우수하고 기능성 부여가 용이
- SUV용 고분자 유리 - 사출압축성형과 CVD 코팅 - 경량화와 디자인 자유도 우수
Exatec사의 PC Glass(polycarbonates)
결정성 수지로 PA6, PA66 - 융점이 다른 수지와 비교해서 높다.
- 강인하고 내충격성이 우수
- 표면경도가 높고, 내마찰․내마모성이 우수
- 내유성, 내용제성, 내약품성에 뛰어나다
- 흡수성이 크고, 흡수에 의한 치수변화가 크다.
- 산소나 질소, 가솔린 등의 투과성 적음
- 글래스섬유, 무기필러에 의한 보강효과 우수
실린더헤드커버, 엔진커버,에어 인테이크 매니폴드, 인테이크 에어덕트,
ABS 모듈, vapour canister, FUEL 스트레이너, 연료계 다층 튜브, 라디에
이터 탱크, 냉각 팬, 에어컨트롤 밸브, 액셀패달, 도어미러 스테이, 컨비네
이션 스위치, 램프리플렉터, 휠 캡, 베어링 테너, 시트벨트, 아우터도어 핸
들, 헤드레스트 가이드, 공업용 퍼스너등
폴리 아미드 (PA)
활용 범위
범용 ENPLA – 폴리아미드 (PA)
폴리 아세탈 (POM)
활용 범위
Fuel pump module, 가솔린 캡, 라디에이터 드렌콕, 오일탱크캡,
배출가스 대책밸브,브레이크부품, 도어락 액츄에이터, 도어락 사
이드커버, 컨비네이션 스위치케이스,윈도 레귤레이터 기구부품,
선바이저 부품, 이너도어 핸들, 시트조절 레바, 히터팬 등
지방족 폴리에테르, 결정화도가 높은 엔프라
- 기계적 성질 우수, 내피로성이 우수
- 내마찰․내마모성이 뛰어나며, 자기윤활성 보유
- 내유성, 내용제성, 내약품성이 우수
- 내후성이 떨어지고 난연성이 떨어짐
- New Golf 5의 도어모듈의 door lock, window lifter, speaker cover, seat release, airbag sensor등에 사용
범용 ENPLA – 폴리아세탈 (POM)
- New Golf 5의 도어모듈 - door lock, window lifter system의 플라스틱화 - 소재 : Ticona Hostaform C12302(POM) - 기존 17개 부품을 일체화 - 고강도, 열변형 및 흐름성 우수 - speaker cover, seat release, airbag sensor등에 사용
- Celanex 2300 소재의 door lock system
범용 ENPLA – 폴리아세탈 (POM)
폴리브틸렌 테레프탈레이트 (PBT)
활용 범위
오토드라이브 액츄에이터케이스, 배기가스 대책 밸브, 와이퍼암,
도어미러 스테이, 에어플로우 미터, 선루프 림ㆍ프레임, 와이어
하네스 커넥터, 이그닛션코일 커버, 에어백용 통전부품, 하이트
센서케이스, 아우터핸들, 전자 액셀센서 케이스, 모터하우징,
CPU, ECU의 케이스,보조 배터리용 케이스 등
결정성 열가소성 수지
- 성형성, 내열성, 내열노화성이 우수
- 전기적 성질, 내후성, 내마찰, 내마모성 우수
- 흡수율, 흡수에 의한 치수변화가 적으며 난연성 우수
- 내유성, 내용제성, 내약품성 우수
Siemens VDO의 side airbag sensor housing
범용 ENPLA – 폴리브틸렌테레프탈레이트(PBT)
기존의 열가소성 수지의 대부분은 강성과 충격강도를 동시에 강화하기는 어려움
연속섬유로 강화한 FRP나 시트 등은 강도는 증가하나 가공 코스트나 복잡 형상에서의 사용이 어렵다는 결점
장섬유강화 열가소성수지는 연속섬유가 가진 높은 충격강도와 열가소성수지의 좋은 가공성을 겸비한 신규소재로,
금속이나 FRP 대체 가능
D-LFT : Direct compounding Long Fiber Thermoplastics E-LFT : Endless Fiber Reinforced
Long Fiber Thermoplastics
높은 충격강도 : 단섬유 강화수지의 3~5배(8~25mm)
높은 강성 : 높은 섬유 배합율(글래스 섬유에서는 그레이드에
따라 (5-60wt%)로 고강성 가능
그립ㆍ피로강도 : 특히 고온에서의 특성에 뛰어나다. 높은 반
복 피로강도를 얻을 수 있다.
넓은 사용온도 영역 : 고온에서의 탄성유지율이 높고, 저온에
서의 내충격성이 우수
치수안정성 : 휨, 선팽창계수가 적음
장섬유강화 열가소성 수지
장섬유강화수지의 특징
LFRT(long fiber reinforced thermoplastics)
- 10 - 25mm 장섬유로 보강하여 2-3배의 강도 향상 - 강성, 충격강도, 내열성, 뒤틀림성 향상 - 사출이 용이하고 재활용 가능 - 적용부위 : Front end, IP, Door Module, Trunk Cover, Seat frame - 소재 : 장섬유 20 - 60% 보강 PP
Instrument panel Underbody panel Instrument panel
PP계 장섬유강화 열가소성 수지
- 경량, 내충격성, 내마모성, 재활용성, 제진성 우수 - 다양한 방법으로 직조된 glass mat를 PP수지로 함침시켜 가열, 압축성형하여 IP panel(Ford C-Max), seat structure(Audi, Volvo), door module(Lancia), sub frame(Volvo), underfloor module(BMW 5), tail gate(Nissan Mondeo), sun roof liner등에 사용
Door module with integrated hip protection on the Lancia
- 소재 : PP-GM 40 (Polypropylene with 40% by
weight of random glass fibre)
- 사 양
Weight : 2.1 kg
Dimension : 1000 mm x 670 mm x 120 mm
Thickness : 2 to 6 mm
GMT(glass mat termoplastics)
장섬유강화 열가소성 수지
Full composite seat frame
Seat belt housing
장섬유강화 열가소성 수지
GMT Seat Frame
GF•PET
활용 범위
엔진커버, 오일필터, 기어케이스, 도어미러 스테이, 와이퍼, 선
루프, 대시인슐레이터, 램프리플렉터, 파워윈도 레귤레이터,
스위치, 커넥터, 모터하우징, 이그닛션 코일 케이스 등
열가소성 폴리에스테르
- 각종 열특성은 PBT보다 양호
- 기계적성질, 내피로성, 내후성 우수
- 내유성, 내용제성, 내약품성이 우수
- 내열수성, 내알카리성이 떨어짐
TOYOBO사의 재활용 PET를 이용한 반사경과 램프류
장섬유강화 열가소성 수지
불소 수지(FR)
활용 범위
산소 센서ㆍ전선피복, AT 실링, 쇼크압소바용 링,악셀용 푸시풀
케이블, 연료배관, 索導管, 리드밸브시트, 자동변속기, 도어윈도스
태빌라이저, 센서케이블, 푸시풀케이블 등
- 내열성 우수 : PTFE는 상용260℃,
단시간이라면 300℃까지 사용 가능
- 저온특성에도 뛰어나며, PTFE는 -268℃까지 사용
- 난연, 저마찰 내마모, 내후성, 내약품성등이 우수
슈퍼 ENPLA - 불소수지(FR)
폴리페닐렌 설페이트(PPS)
활용 범위
얼터네이터의 브래시홀더, 전자코일보빈/케이스, 휴즈케이스,각
종 센서부품, 각종 커넥터, 각종 모터부품, 연료분사 에어플로우
미터, 엔진마운트용 올리피스, 이그닛션부품, 각종 밸브부품, 워터
펌프용 인스프루먼트펠러,오일필터 부품, 캐브레이트 부품, 램프
리플렉터, AT부품 등
내열성이 뛰어난 결정성의 슈퍼 엔지니어 플라스틱
- 매우 단단하고 하중 변형 온도가 260℃로 내열성이 우수
- 강도ㆍ강성이 높고, 고온에서도 기계적 성질 저하가 적으며
난연성이 우수
- 내약품성, 내흡습성, 내산성, 내열수성이 우수
- 유동성이 양호하고, 성형 수축율도 0.2% 이하로 적어 정밀
성형에 유리 (47천톤(2011년) → 72천톤(2016년))
슈퍼 ENPLA – 폴리페닐렌설페이트(PPS)
Ⅳ
바이오 플라스틱 의 의미
개발품의 물성
- PLA는 내충격성과 내열성이 떨어져 자동차에 쓰기는 어려움
- 플라스틱 기술 등을 적용 PLA를 개량하고, 자동차부품, 전기ㆍ전자부품, OA기기 부품에 적용
내장부품으로의 채용실적
- 플로어 매트
- PLA/PET 매트 도요다ㆍ라움(2003년 발매)에 채용
- 스페어 타이어 커버: PLA 섬유와 케너프 섬유를 중량비 30/70의 비율로 혼합 가열압축 성형
사용 후 생분해 가능 바이오매스를 통한 원료 지구 온난화 대책 수지 PLA (Polyactic acid) : 현재 대량 생산, 판매 Seat coverings, Front/rear armrests, Front/rear door, linings (middle section), Door
armrests, Console tray, Roof lining, Floor carpets, Piece mats, Trunk lining
Toray ㈜의 PLA 플라스틱
토요타의 바이오 플라스틱
바이오 PE/PP 소재
Wood/PP 보드
바이오 PE/PP 소재 Floor Mat
2001년 부터 카사바 농장 조성
- 2003년 업계 최초로 바닥매트에 적용
- 2005년 1000톤 규모의 바이오
플라스틱 생산
카본복합소재 차체
- 고성능 슈퍼카로 차체 전체에 카본 복합재를 사용
- 차체 사이에 복합재 사용으로 경량화/저소음화 시도
자동차 신기술 개발 현황 – 신소재 : 탄소소재
탄소복합재의 기술동향
탄소섬유, 중장기적인 시장 확대에 대한 기대
- 강도는 철의 10배이면서 무게는 1/4
- 중장기적으로 항공기 및 풍력 발전용 수요 향후 생산비 절감을 통해 자동차분야에서의 사용도 확대
- 도레이, 데이진 그룹의 도호테낙스(東邦테낙스), 미쓰비시레이온 등 일본의 3개사가 전세계 탄소섬유 시장
점유율 70%를 차지
탄소섬유 복합소재, 경량화를 통한 연비 개선의 효과적인 방안
- 항공기 생산업체들은 지금까지 날개의 일부 등에 제한적으로 이용해 오던 탄소섬유 복합소재 적용 범위를 동체와
주익 등으로 확대
- 미국 보잉은 중형 여객기 신모델 787의 주익 등 기체 전체 구조재의 50%에 해당하는 35톤의 탄소섬유를 사용함으
로써 연비를 20% 개선
항공산업이 주요 수요처인 탄소섬유 복합소재업체들의 자동차산업 수요 개척 추진
- 탄소섬유 복합소재는 샤프트뿐만 아니라 보닛과 샤시 등으로 적용분야가 확대되며
- 양산을 위해서는 금속에 비해 가공이 어려운 탄소섬유 복합소재의 대량 생산 기술 확립이 필수
BMR자동차산업연구센터 2009년 1월
탄소복합재의 필요성
Mass Savings Potential Carbon Fibre composite properties can be tailored to be directionally specific
Unparalleled fatigue strength Potential weight savings (optimally designed): - 50-60% lighter than standard SMC , 30-40% lighter than “low density” SMC
- 50-70% lighter than thermoplastic and RRIM panels
- Up to 40% lighter than stamped or hydroformed aluminum
- Up to 75% lighter than stamped steel
Lower weight equals improved speed performance and better fuel economy
For automobile designers and engineers, carbon fibre dream material” - light, strong, stiff
and conformable to very aerodynamic shapes
탄소복합재의 특성
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Carbon FiberComposite
SMC Aluminum Steel
Specific Gravity
1.52 1.9
2.7
7.8
0
1
2
3
4
5
6
7
Carbon
Fiber
Composite
SMC Aluminum Steel
Relative Specific
Stiffness
6.6
1.0
2.7 2.7
외국의 연구개발 현황 : Porsche Carrera GT Assembled in Germany
1500 vehicles over 3 years
starting late 2003
Price: $440K
Carbon Fibre
CF/honeycomb monocoque
chassis, carbon body panels
Parts produced in Italy by
Autoclave
use:
외국의 연구개발 현황 : Porsche Carrera GT
The Smart is the first car to have a body
made of Daplen PP from Borouge/Borealis.
The new solution replaces a PC/PBT blend
and allows colours to be blended into the
compound to provide a ready-made base
coat.
Post-assembly painting steps are reduced
with only a clear coat finish required.
Soy-based foam seats in the Ford vehicles
내장에서 외장으로 고분자 소재의 적용 확대
Plastic car body panels
Soy-based Pus and corn thermoplastic
- 사출기에서 최종 C/Pad 제품 생산 단일 공정 및 생산 비용
- 100% 열가소성 수지
- 초기 투자 경감 및 저렴한 운영비
- 물류비 최소화 및 후공정 제거
- 재고 비용 및 재료 관리비 절감
The 1st Automotive Weight Reduction Expo Executive Summary
• Door panel • Air-conditioner duct (by JSP)
Light weight
Foamed plastics and other materials for weight reduction
Used of foamed plastics reduce the vehicle's overall weight
LFT-D/ILC Processing Technology (Direct processes for Long Fiber Reinforced Thermoplastics/ In-line Compounding of the Matrix Polymer)
항목 단위 범퍼용 TSOP
IP용 TSOP
조성
고무함유ㆍ고결정성PP wt%
75 75
첨가고무 10 5
Talc 15 20
역학특성 벤딩탄성율 MPa 1600 2500
아이조드 충격강도 kJ/m ＞300 ＞160
유동성 MFR g/10min 200 150
PP복합재중 고강성, 고유동성을 추구(토요타사) ￭ PP복합재의 채용확대를 위해
①耐傷付性 향상(→無도장화),
②내광성ㆍ내후성 향상(→無도장화),
③내충격성 향상(→충돌안전성 향상)
최근 내외장부품 : PP복합재 채용 PP와 Talc등의 무기 충전재, 내충격성 향상제로 고무 혼용
PP복합재 : 내외장부품에 적합, 디자인의 자유도, 경량성, 저코스트성, 리사이클성 우수 사용량 증가
PO계로의 재료 통합
- 다층구조를 가진 내장 부품 리사이클성 향상을 위해 PO(폴리올레핀) 재료 통합
- 범퍼 : PP복합재제 커버 + 흡수체인 PP폼제 조합
모듈화 : 인스트루먼트 판넬, 도어 트림, 헤드라이너 등 모듈화 진행 이트랜드도 PO계의 재료 통합 가속화
범퍼, 인스트루먼트(IP) 판넬, 도어트림등에 적용되는 PP복합재
TSOP (The super olepin Polymer) PP복합재로의 기대
Application of plastics and composites in automotives is on the rise as there is a relentless
search for new ways to reduce vehicle weight. Some of the areas of emerging applications are
shown below.
Plastic and Composite Potential
Applications
Composite fuel tanks made of composites and plastic to replace existing metals such
as steel and aluminum
Carbon fiber drive shaft and roof panels
Smart coatings for scratch-free surfaces integrating
paint finish and scratch-free coatings
Nanocomposites for automotives taking
advantage of advances in nanotechnology and
miniaturiazation trends
All plastic modules eliminating the need of
fastners
Molded-in color interiors
Ⅴ
안전한 교통(Safe), 공해 없고 낭비 없는 깨끗한 (Eco), 효율 높은 글로벌한 Future Mobility
차세대 고분자 기술
고감성 품질
유해물질 대응
수명/신뢰성 재활용/청정
개성/편리
경량화
고내열/단열 저진동/ 저소음
자동차용 고분자 소재 기술 목표
기존의 금속을 카본, 나노 복합재로
Eco Friendly Material : Bio, PLA Bio 연료 : B 20등 TVOC 저감
다층 단열 소재 적용
감성품질, 소프트 터치 내후/내스크래치
