3) 파라계아라미드와메타계아라미드의비교 meta-aramid para-aramid 구조식 방법 특성 시장 원료 PPD (p-phenylenediamine), MPD (m-phenylenediamine), TPC (tere-phthaloyl chloride) IPC (i

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애리 은
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5백도에서도타지않는내열성과화학약품에강한내성을지닌 Super 섬유로고강도,

1 파라계아라미드의용도개발동향 1. 개요 1) 정의파라계아라미드섬유란방향족고리사이에 Amid결합 (-NHCO-) 이 para형으로적어도 85% 이상결합한분자구조를가진섬유로강철보다높은인장강도와탄성률, 섭씨 5백도에서도타지않는내열성과화학약품에강한내성을지닌 Super 섬유로고강도, 고탄성율, 고내열특성으로방탄재료, 광케이블보강재및로프, 타이어보강용등으로사용되고있다. 2) 화학적구조 파라계아라미드의우수한물리, 화학적성능은분자간수소결합과액정성으로인 해치밀한결정구조를가지기때문이다

2 3) 파라계아라미드와메타계아라미드의비교 meta-aramid para-aramid 구조식 방법 특성 시장 원료 PPD (p-phenylenediamine), MPD (m-phenylenediamine), TPC (tere-phthaloyl chloride) IPC (iso-phthaloyl chloride) 밀도 (g/cc) Tg ( ) 분해온도 ( ) 554 기계적 435 섬유적 인강강도 (g/d) 22~26 특성 3.8~7.2 특성 파단신도 (%) 2.4~4.4 우수 25~40 우수 탄성율 (g/d) 460~ 염색 不可可能 Brand(Maker) Kevlar (Dupont), Nomex (Dupont), Twaron (Teijin) Teijinconex (Tejin) ALKEX (Hyosung) MRG, Tire Cord, 방탄복, 소방복, 내열 Filter, MRG, 주용도 방탄헬멧, Tension Member, 절연물 (Paper, Press board), 복합재료 ( 항공용 ) Honeycomb 4) 테크노라란테크노라 (Technora, 데이진 ) 는 ALKEX ( 효성 ) 와같은동일파라아라미드계열의섬유이나제조공정이상이한아라미드섬유로 TPC와 PPD+3,4'-diaminodiphenylether (3,4'-ODA) 의혼합물과의축합중합체로강도가우수하고내열, 피로저항이우수하여로프, 자동차용고무호스보강재용으로사용되고있다

3 5) Steel 및타섬유소재와의물성비교 UHMW PE: 초고분자량폴리에틸렌섬유 ( 예 : Dyneema, 네덜란드 DSM 社 ) - 3 -

4 2. 파라계아라미드의시장동향 1) 세계수요추이 파라아라미드의수요는 2009 년리먼사태, 2011 년유럽발금융위기로 2013 년까지 정체지속되었으나 2014 년부터세계자동차시장판매회복과개인방호, 방탄 Needs 의증가로수요회복세로전환이되었으며, 2016 년은세계각국의신형방탄 복신규수요와미국및선진국자동차판매확대지속, 중국대형통신회사들의 4G 도입으로인한광케이블수요증가로 3 년연속 (2014 ~ 2016 년 ) 회복세지속되고 있음그러나유가하락에따른브라질, 러시아등의 Oil & Gas 용보강재시장수요 감소가수요회복부정적효과를유발하고있음 년은지속적인전세계테러위협의증가로유럽, 중동, 중남미, 아시아지역의 경찰및군용개인방호, 차량방탄수요증가가예상되며, 선진국및신흥국의자동 차판매지속증가와아시아지역의광케이블시장수요증가고아라미드시장은 지속성장이예상됨 구분 '09 년 '10 년 '11 년 '12 년 '13 년 '14 년 '15 년 '16 년 '17 년 CAGR(%) ('09~'16 년 ) 방탄 + 방호 % 자동차 MRG % Pulp % 소계 % Rope/Cable % 합계 % MRG: Mechanical Rubber Goods 2) 국내수요추이 2016 년국내아라미드수요는광케이블신규수요감소, 자동차수요감소에따른 MRG 용도의감소및신규방탄수요의부재로 2015 년대비대폭감소하였으나동남 아, 중남미광케이블수요증가에따른수출물량증가와선진국자동차수요회복 및해외방탄 / 방호수요증가에따른해외수출증가로 2017 년부터소폭회복전망 임. 용도 방탄 / 방호 MRG 광케이블 Rope 등 합계

5 3. 파라아라미드용도 파라아라미드는 Protection( 방탄 ), MRG(Mrchanical Rubber Goods), Rope & Cable 및 Staple/Spun yarn의크게 4가지용도로구분되어최종제품에적용되고있다. - 방탄차량 - 방탄조끼 - 방탄차량 - 타이어 - 호스 - 벨트 - Fiber Optic - Rope - 스포츠레저용 - 안전장갑 - 5 -

6 1) Protection 용도 ( 방탄 / 방검 ) 방탄재는인체에가해지는위협요인 (Threat) 에대한최적의방호 Solution을제공하는것으로여기서 Solution이란성능, 무게, 편의성, 비용을의미한다. 과거에는위협요인 ( 총탄, 판편, 칼등 ) 별방호능력중심의 Needs가많았으나, 최근에는활동성 ( 경량화, 편의성 ) 과다기능성 (Multi Threat Protection: 방탄 + 방검, 방탄 + 방침, 방탄 + 파편탄 ) 방호성능을요구하는추세로변화하고있음. 아라미드를방탄용에적용하기위해서는원사를직물형태의 2차원구조로제직하여방탄차, 방탄복, 방탄헬멧의주요방탄재료로사용된다. 1) PASGT : Personnel Armor System for Ground Troops 2) MICH : Modular Integrated Communications Helmet - 6 -

7 - 권총탄 - 소총탄 - 7 -

8 - Level IIA~IIIA : 섬유만으로방어가능.(Handgun protection) - Level III~IV : 섬유 + Plate 로방어 (Rifle protection) 대형방탄판넬은군용방탄캠프, 은행, VIP 용건물보강에사용되며외부의총 격, 폭발등으로부터인명을보호해주는역할을함 - 8 -

9 2) MRG 등자동차용도아라미드는자동차타이어코드보강재, 호스보강재, 브래이크패드및각종전동벨트보강용도로사용되며, 연사, Dip cord, 펄프등각용도에적합한형태로가공되어사용되고있다. 특히, 자동차의경량화 / 내구성향상의요구에따라 MRG용아라미드의수요는지속증가하는추세이다 브래이크패드 브래이크라이닝 - 9 -

10 3) 로프 / 광케이블용도광케이블으 (Fiber Optic Cable) 은크게 ADSS( 실외용 ), FTTH( 실내용 ) 케이블로분류가되며실외용광케이블에는 HM Type의아라미드가사용되고실내용광케이블에는 Reg. 또는 HM type의원사가사용되고있다. 아라미드는광케이블의본연의역할을하는광섬유가설치또는사용중절단되는것을막아주는 Tension Member( 장력보강재 ) 역할을하기도하며여러가닥으로연합사하여절개용 rip-cord로적용된다

11 4) 스포츠레저시장의개요최근스포츠레저제품의슈퍼섬유에대한연구가활발해지고, Fabrication 기술이발달되면서, Knit 직물, Composite, 원사형태등다양한형태로아라미드가적용되고있으며, 대형 Brand house에서일부고급제품시장에아라미드가접목이시작되었고, 기존폴리에스터 / 나일로복합재료와혼용하여내구성을강화한스포츠 / 레저 / 아웃도어시장에사용이되고있다

12 ktdi Info-Tex

13 Global Sports 시장은매년 5% 이상성장하고있으며, 아라미드가주로적용되는 Spo rts & Safety Market은성장초기단계이며아라미드는 2013년부터북미스포츠시장인 NFL, NHL 선수용헬멧에충격흡수용으로일부적용되고있으며현재일반인에게적용확대되고있다. 제품주용도적용방법고객별수요 Safety Helmet ( 자전거용 ) 모터싸이클 탄소, 유리섬유의보강용 ( 충격흡수 ) 소량적용 (Quick-cure용에폭시수지 ) 1~2 톤 / 년 Sports용 Helmet NFL/NHL /MLB 선수용헬멧및일반인용 충격흡수용으로아라미드직물 60%, 충격흡수패드 40% 사용 20 톤 / 년 제품주용도적용방법고객별수요 청바지 (Jean) 모터싸이클 안감지 Aramid 방적사로 weaving 된 Fabric.(meta 및 Para stapletk 로혼 방한방적사 ) ~3 톤 / 년 Elbow Guard 보호대 Aramid 방적사로 Knitting 된 Fabric

14 적용사례 ( 스포츠헬멧 ) ( 청바지안감 ) (Elbow Guard) Outdoor 활동의세분화와품목의확대로 Major Outdoor의브랜드에서는 Cut Resista nce와내구성이강화된고기능성원단을등산화와가방지에적용하기시작하였으며, 현재 Outdoor용슈퍼섬유의비중은 200톤 / 년으로추정이되며주로아라미드와 UHMWPE로구성이되고있다

Nylon+PE나아라미드 10%) Rip-Stop직물에사각형 Outline을적용하여가격절감및절단력강화

15 제품 적용위치 적용목적 적용방법 가방지 겉감일부 Cut-Resistance 강화 ( 등산시바닥원단이찢어질경우대비 ) (90%Nylon+Aramid 細데니어, 90% 고기능성 Nylon+PE나아라미드 10%) Rip-Stop직물에사각형 Outline을적용하여가격절감및절단력강화 등산화 신발 측면 내구성강화 Aramid 방적사 Woven Fabric+ PU 계수지 coating 적용사례 등산화 ) 산악용가방 )

16 Global 원사별가방지사용량 폴리에스터 NY6 NY66 슈퍼섬유 Outdoor Sports Briefcase Luggage 합계 ( 톤 / 년 ) 아라미드는라미네이팅과선진화된코팅기술의발달로 Sailcloth등의레저용도에적용되고있으며, 한국도해양레저시장의성장추세에따라소재국산화에박차를가하고있다. 또한아라미드는강도증가와경량화를목적으로산악용 Rope와페러글라이딩용삼줄에사용되며, Core 및연사품의형태로다양하게적용이되고있다. 제품 적용위치 적용목적 적용방법 Sails cloth 돛뒷부분보강재 내마모성, 내구성, 내찢어짐성 Black 원착사사용 페러글라이딩삼줄 조종줄 경량화요구 Braiding에서경량화요구로세 Denier 연사형태로제작 Rope Core 강도증가 Brading

17 적용사례 산악용로프 ) Sails Cloth) 5) 재봉사용도아라미드는 Spun yarn 및 Filament의형태로재봉사로제작이되어침구류및산업용재봉사에사용이되며최근 Protective wear 및 Footwear에적용되는사례가증가하고있다. 미국의 California주에서는주법으로침대매트리스의재봉사는고강력 / 불연성소재인파라아라미드를사용하도록법제화하여매트리스내부재료와의결속력을강화하고화재전파를미연에억제하는역할을하도록한다 아라미드 Spun yarn)

18 아라미드용도정리 4. APPENDIX 1) 효성파라아라미드소개 효성은 2003 년부터파라아라미드연구개발에찰수하여 2009 년상업생산을시작하 였고, 주요수출품목으로전개하고있음. 2) 브랜드 그리스어로 ALKE 는 Protection Power 의미하고, X(Extreame, Expert, Extraordinary)

19 2) ALKEX R 원사물성표

20 3) ALKEX R 직물물성표 강철규팀장 효성 T : 02) E : pagan@hyosung.com

설명회TimeTable.hwp

설명회TimeTable.hwp 섬유복합재료 / 브레이드, 니트기술및제품 2009. 07. 20 ~ 21 한재성 한국섬유개발연구원 1 목차 개요 제품개발동향 결론 - 59-1 섬유복합재료 개요 소개전시제품 -두가지인상의재료가조합유효한기능을발현하는재료 재료의효율적조합에의한무게비강도및강성도, 내식성, 피로수명, 내마모특성, 충격특성, 고온특성, 전기절연성, 단열성, 경량성우수 - 최신복합재료보강섬유는단위무게당강도및탄성계수가금속재료보다월등히우수해항공기등경량화가요구되는구조물에많이사용.