▲ 탄소 섬유와 탄소 나노 튜브 (CNT)와 복합해 만든 프리프레그. 고탄성과 높은 내 충격성을 가진다.(사진제공 : 테이진).

일본이 특수 표면처리를 한 탄소섬유와 CNT를 복합해 고탄성과 높은 내 충격성을 가지는 프리프레그를 개발했다. 하이엔드 스포츠 분야를 시작으로 다양한 분야의 활용을 높인다는 계획이다.

테이진 그룹에서 탄소섬유복합재료사업을 맡고 있는 토호테낙스(주)는 테이진에서 항공우주 용도로 만드는 고강도·고 탄성률 탄소 섬유와 탄소나노튜브 (CNT)와 복합해 높은 탄성률과 내 충격성을 가지는 프리프레그를 개발했다고 지난 15일 밝혔다.

탄소섬유시트에 수지를 스며들게 한 프리프레그는 탄소섬유 복합재료(CFRP)의 중간 원료다 . 항공기와 자동차, 인프라, 레저 등 다양한 용도에 채용이 확대되고 있다.

CFRP에 요구되는 특성은 용도에 따라 크게 다르기 때문에 탄소섬유와 수지의 조합 성형 방법 등의 기술 개발이 진행되고 있지만 만들어진 성형품이 충격을 받으면 탄소섬유 시트에서 수지가 박리돼 탄성률이 떨어지는 문제가 있었다.

이에 토호테낙스는 특수한 표면처리를 통해 분자를 분산시킨 CNT를 수지에 첨가하고 그 수지를 테이진에서 항공우주 용도로 만드는 탄소섬유에 함침 시켜 고탄성·높은 내 충격성을 가지는 프리프레그를 개발했다.

탄소섬유와 CNT의 복합해 만든 프리프레그로 성형한 CFRP는 탄성률과 내 충격성이 향상되고, CNT가 균일하게 분산해 탄소 섬유와 수지의 박리가 억제되기 때문에 CFRP의 내구성 향상을 실현했다.

회사측은 새롭게 개발한 프리프레그가 미즈노주식회사의 골프클럽 샤프트에 채용을 결정했다고 전했다.

골프클럽의 샤프트에 해당 프리프레그를 사용하면 동일한 두께의 기존 제품에 비해 약 30%의 경량, 충격 강도는 10% 이상 증가하며 스윙 시 흔들림을 줄이는데 도움을 준다고 전했다.

테이진 그룹은 “이번에 개발 한 고탄성·고 내충격성 프리프레그의 용도 개발을 가속해 경량화·고성능화의 경쟁이 격화하는 하이엔드 스포츠 레저 분야 및 항공 분야 등에서의 채용 확대를 도모할 것”이라며 “탄소섬유 사업의 토털 솔루션 공급능력 및 글로벌 시장에서 고객 대응력을 강화 해 나갈 것”이라 밝혔다.