EP 소재개발팀 (1P) 박남집 supernj@lgchem.com LUMILOY 제품소개 01 LUMILOY 란? LUMILOY 는 LG화학의 mppe Compounding 제품의상품명을말한다. mppe(modified PPE) 란 PPE (Polyphenylene ether) 의단점을보완하고자 PS(Polystyrene), PP(Polypropylene) 나 PA(Polyamid) 등과같이다른종류의수지를혼합한후일련의압출공정을거쳐생산된 alloy 제품을말한다. PPE는 PPO(Polyphenylene oxide) 라고도하며, mppe 와 mppo 가동일한뜻을나타내혼용되어사용되고있다. PPE 는비결정수지로서우수한치수안정성, 절연성, 내열성, 강성등의장점을가지고있지만이러한자 [ 그림 1 mppe(ppe/hips) alloy 의특성 ] PPE HIPS Poly phenylene eher Hydrolysis Resistance HIPS(Polystyrene + Butadien) Specific Gravity Dimensional Stability Heat Resistance Mechanical Strength Flowness UV Resistance 18
LUMILOY 제품소개 [ 그림 2 플라스틱의분류 ] 02 LUMILOY(mPPE alloy) 의특성및적용분야 체의우수한여러특성에도불구하고성형가공성이낮아서 PPE 단독으로사용하는데제한이있다. 따라서가공성을높이기위해주로 PS, PP, PA와 alloy 하여상품화된다. mppe 제품의대부분은 PPE/PS alloy 가차지하고있다. 두소재간상용성이매우우수하여상용화제없이압출이가능하며, 두수지가가지고있는장점이발현되어더우수한성능을가지는제품을제조할수있다. 그림 1 은 mppe(ppe/hips) alloy의특성들을보여주는 LUMILOY 개념을나타낸다. PPE 와 PS를 alloy 함으로서가지고있는단점들을보완하여향상된내열성, 기계적강도, 가공성가진제품을제조할수있다. PPE 는비결정성수지이며유리전이온도가 215 정도 로엔지니어링플라스틱중에서도높은편에속한다. 다시 말해서열적환경에대한저항성이높아자체의우수한 물리적강성을고온에서도유지할수있다. 물론선팽창 계수도 5x10-5 mm/mm/ 로서플라스틱중에서가장안 정적이기때문에다양한온도에서변형이적어성형품의 설계상제약이거의없다. 이러한 PPE 의높은내열도와 치수안정성때문에전기 / 전자부품과하우징류에두루적 용될수있다. 내열성는물론고온에서도안정적인선팽 창계수를요구하는일례로서전기차배터리및충전용부 품류와 TV 스피커하우징부품들이있다. 상온은물론고온에서도내가수분해저항성이뛰어난 PPE 는 PS 와 alloy 되어서유체순환계분야에두루적용 이되고있다. 다시말하자면 mppe(ppe/ps alloy) 는플 라스틱종류중에서가장낮은흡수율을지니고있어서 고온고습한환경이나물에직접접촉되는부품에적용되 [ 그림 3 PPE 및주요플라스틱의열변형온도 (HDT) ] HDT (18.6kg) 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 50 45 60 85 105 130 175 HDPE PP PMMA ABS PA66 PC PPE 19
[ 그림 4 PPE 의선팽창계수비교 ] LUMILOY 가적용되어지고있다. 또한, PPE 수지는자체적으로소화성을지니고있어서 Non-halogen 계난연구현이가능하며, LUMILOY 의난 PBT PP ABS PMMA PC PS PPE 5 7 7 7 9 11 11 연제품은모두 Non-halogen 계제품으로개발되고있다. 또한엔지니어링플라스틱중에서가장낮은비중 (1.06) 의 PPE 제품은경량화소재로서친환경제품의가치를더할수있으며, LUMILOY 를사용하는고객에게도경제성을가져다줄것이다. Magnesium Aluminium Copper 1.8 2.6 2.4 03 LUMILOY 제품 Steel 1.1 ( 단위 : x10-5 mm/mm/ ) 0 2 4 6 8 10 12 어뛰어난수준의기계적특성과치수안정성을발휘할수있게된다. 워터펌프부품류및임펠러를비롯하여연수기온수탱크들은이러한특성이잘활용된사례로서 좴비보강일반제품 : LUMILOY GP1000 Series 좵 비보강일반소재의 Grade는각각 GP1000A, GP1000H, GP1000D, GP1000J 이다. PPE/PS alloy 로타 EP소재보다치수안정성이우수하고수분흡습율이낮으며, 높은내열특성을갖는것을특징으로한다. 또한내약품성, 절연성, 내수성이우수하여 TV front cover, 고 [ 그림 5 PPE 및주요플라스틱의비중 ] 비중 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 1.31 1.34 1.41 1.2 1.14 1.05 1.05 1.06 0.92 0.96 0.9 PP LDPE HDPE ABS PS PPE PC PBT PA PPS POM 20
LUMILOY 제품소개 [ 그림 6 LUMILOY 제품군 ] Non-Reinforced Reinforced Non-Flame Retardant GP1000J GP1000H GP1000D 80 HDT 160 TX5002 (PPE/PA) GP2250G LW4203D GP2100 GP2200 80 HDT 160 TX5002 (PPE/PA) Flame Retardant GN1301FJ GN1106FJ GN1106FJT GN1301FH GN1106FH GN1306F? V-0?? V-1? LW4203D GN2108F GN2308F RF3206F GN4356FH GN2101F GN2206F GN2306F GN1006F GN1006FJ? V-2 70 HDT 140 80 HDT 160 내열성염색용보빈, 정수기부품등다양한용도로적용 되고있다. 내열도는 HDT(3.2mm, 18.6kgf) 기준으로 80~180 이다. 좴비보강난연제품 : LUMILOY GN1000F Series 좵 LUMILOY 즉 mppe 는자체난연성을가지며, 할로겐 난연제를사용하지않아도난연구현할수있는장점을 가진다. 할로겐규제등친환경적소재요구가증가하고 있어 LUMILOY 난연제품의요구가증가하고있는추세 이다. 또한고유동, 우수한표면외관, 전기적특성을모두 만족시킬수있어대형 TV back cover, PCB case, 태양 광 Juction box 등난연과전기적특성을요구하는많은 부분에서사용될수있다. 내열도는 HDT(3.2mm, 18.6kgf) 기준으로 80~140 수준이다. 좴보강일반제품 : LUMILOY GP2000 Series 좵 Glass Fiber 10%, 20%, 30% 에해당되는소재의 Grade 는각각 GP2100, GP2200, GP2300 이다. 인장및 굴곡강도는 Glass Fiber 함량에따라비례하여증가하며, 내열도는 HDT(3.2mm, 18.6kgf) 기준으로 130~145 이다. LUMILOY 보강제품은유체순환분야에주로적 용되고있다. 연수기물탱크와워터펌프임펠러및주변부품들이대표적사례라고할수있다. 엔지니어링플라 스틱중에서흡수율이매우낮고가장높은수준의가수 분해안정성은수분환경하의부품류에적용되기에최적의소재가될수있다. 최근유럽, 미국등에서 (KTW, 21
[ 그림 7 LUMILOY 비보강난연제품 ( 전기, 전자 ) ] [ 그림 9 LUMILOY 보강일반제품 ( 수처리 ) ] Front cover Water softener tank & Cap TX5300 : PPENPA + GF30% GP2200 : PPE/HIPS + GF20% GP1000J :High Gloss, HDT 87 Stand cover Back cover Hot water circulation Pump GP2250G : PPE/HIPS + GF25% High Stiffness GN1106FJ, GN1105FJT : V-1, HDT 85 GN1301FJ : V-0, HDT 79 Boiler and water heater part GP2300 : PPE/HIPS + GF30% PCB case in Home ppliances (On progress) GP2300 : PPE/HIPS + GF30% GN1301FJ : V-0, HDT 79 [ 그림 10 수처리관련획득인증 (NSF, WARS) ] [ 그림 8 LUMILOY 비보강난연제품 ( 에너지관련산업 ) ] Solar cell junction box GN1306F : V-0, HDT 135 22
LUMILOY 제품소개 [ 그림 11 LUMILOY 보강난연제품 (IT) ] [ 그림 13 LUMILOY 보강난연제품 ( 산업체 ) ] Base Pick-up ODD Slim Tray in Note PC GN4356F : V-1, HDT 121 Flatness Main Base Electric collector in vessel or train GN2206FC : V-1, HDT 135, High Flow [ 그림 14 LUMILOY 보강난연제품 ( 베터리 ) ] EV and ESS battery pack housing EV Battery Pack HSG LH Insulating plate 3PSS Cell unit [ 그림 12 LUMILOY 보강난연제품 (OA) ] Frame of OA machine (On progress) GN2206F : V-1, HDT 138 GN4406F : V-1, HDT 120 Dimensional Stability GP2100 : GF10%, HDT 134 GP2101F : V-1, HDT 130 GP2206F : V-1, HDT 138 ESS Module Sensing HSG HSG RH NSF, WRAS, ACS 등 ) 식음수관련한수처리인증을획득하여사업영역을해외로넓히고있다. LUMILOY 의모든소재는경쟁사대비성형유동성이높은점이특징이며, 장기내수분및내열노출평가검증과정을거쳐서개발되고있다. 난연도는 UL94 HB 등급 이며전기전자분야에도적용된다. 좴보강난연제품 : LUMILOY GN2000F & GN4000F Series 좵 LUMILOY 즉 mppe 는높은치수안정성과내열도를 23
[ 그림 15 LUMILOY PPE/PA alloy 제품 ( 자동차분야 ) ] 적합한소재이다. Centerfacia in Interior Fuse and Relay box under hood TX5002 : PPE/PA alloy, HDT 190 TX5002R : PPE/PA alloy, HDT 180 Easy mold release 지니고있다. 또한 mppe 는전반적으로전기적특성이 우수하고높은전기절연성을지니고있는소재로서전기 전자분야에적용하기적합한소재라할수있다. LUMILOY 난연소재중에서보강제품은강도를높이기 위해사용되는 Glass Fiber 함유된제품과치수, 휨특성 을향상시키기위해사용되는미네랄필러가사용되는제 품이있다. Glass Fiber 10%, 20%, 30% 함량별해당되 는난연 Grade 는각각 GN2101F, GN2206F, GN2306F 이다. 앞서소개된 GP2000 Series 와마찬가지로인장및 굴곡강도는 Glass Fiber 함량에따라비례하여증가한다. LUMILOY 보강난연제품은성형유동성이경쟁사대비 우수하며내열도는 HDT(3.2mm, 18.6kgf) 기준으로 130~140 수준이다. LUMILOY 난연보강제품은전기 전자분야에주로적용되고있다. GN4000F series 는 GF 함유그레이드의치수및휨을 개선시키기위해미네랄필러를첨가하여만든 grade 이 다. 비결정수지중에서상대적으로 PPE 의우수한내화학 성과치수안정성은 OA 기기의 Frame 류나산업용 Battery Housing, 휨특성이중요한 ODD 등에적용하기 좴 PPE/PA alloy 제품 : LUMILOY TX5000 Series 좵 LUMILOY TX grade 는 PPE/PA alloy 를말한다. PA 의단점인높은비중, 수축률, 수분에의한물성변화를 PPE 와 alloy 함으로서보완될수있으며, 고유동성과함 께높은내열도와우수한내화학성등을갖는다. PA 의장 점인고유동, 고내열성을가지며, 치수안정성, 저비중을 동시에만족시킬수있는제품이다. 주로자동차용 Junction box, 소방관용헬멧등고내열, 고충격제품에 주로사용되고있으며, 내열도는 HDT(3.2mm, 4.6kgf) 기준으로 180~190 수준이다. 04 맺음말 현재까지수요와공급에있어서한정적이던 mppe Compounding 시장에서 LG 화학은 LUMILOY(mPPE or mppo) Grade 개발을시작했다. 고객이요구하는소재 를신속히개발하여 Application 의기능에부족함이없도 록우수한품질을가지고고객에게기대이상의가치를 제공하고자한다. 아직은시작단계이나 LG 화학은탄탄한 기술력을바탕으로국내 mppe 시장은물론아시아및 세계시장을주도해나갈것이다. 24