일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2022.11.30

리사이클 기술을 내세우는 수지 업체
미쓰비시케이컬, 도레이, 그리고 대만 CHIMEI

도레이는 폴리아미드(PA)의 재생기술을 세계 최대의 수지/고무 전시회 ‘K 2022’(독일 뒤셀도르프, 22년 10월 19~26일)에서 선보였다. 유리섬유 등의 강화재가 들어 있지 않은 사용이 끝난 어망이나 식품 포장재를 회수, 파쇄해서 펠릿으로 만든 후에 케미컬 리사이클(유화(油化))에 의해 카프롤락탐을 생성한다. 이것을 중합(重合)하여 PA로 재생한다. 물성은 버진재와 다르지 않다.

이미 유럽과 미국 시장에서는 판매 중이다. 22년 내에 일본에서도 실용화한 후에 인도네시아 등으로 전개하는 것도 염두에 두고 있다. 가격은 버진재와 비교해 1.5배 이하를 목표로 한다.

도레이는 100% 바이오 기반의 아디프산(Adipic Acid) 생성을 연구 중이라는 것도 발표했다. 아디프산은 PA66의 원료로, 마찬가지로 원료인 헥사메틸렌디아민(HMD)과 중합 반응시켜 PA66을 만든다. 도레이는 이 중에 아디프산을 비가식 식물인 셀룰로오스로 만드는 연구를 진행하고 있다. 아디프산으로 이행할 때까지의 중간체를 만드는 것이 어렵다고 한다. 2030년 실용화를 목표로 한다.

-- 도광판에서 도광판으로 리사이클 --
대만 CHIMEI가 전시한 것은, 재생 수지를 사용한 디스플레이용 도광판이다. 사용이 끝난 폴리메타크릴산메칠(PMMA)제 도광판에서 케미컬 리사이클을 통해 재생 PMMA를 만든다. 이것을 버진재에 20~50 질량% 섞어서 다시 도광판으로 성형한다고 한다.

PMMA의 디스플레이용 도광판에 대한 재생기술 확립은 ‘세계 최초’라고 한다. 디스플레이용 도광판은 요구되는 광학 특성이나 투명성이 높기 때문에 기존에는 특성이 떨어지는 외장 부품 등으로 다운그레이드 재활용만 할 수 있었다. 현재 파일럿 설비에서 실증실험을 진행하고 있으며 23년 3분기까지 재생 PMMA를 사용한 도광판 양산을 시작할 계획이다.

-- CFRP에서 CFRP로 리사이클 --
미쓰비시케미컬은 사용이 끝난 탄소섬유강화수지(CFRP)에서 CFRP 프리프레그를 재생하는 기술을 선보였다. 항공기나 자동차 등에서 사용이 끝난 CFRP를 모아 파쇄하고, 그 스크랩에서 탄소섬유를 회수한다. 이 탄소섬유를 짜지 않고 가지런히 펴서 시트 형태로 한 것에, 열가소성 수지를 함침시켜 프리프레그를 만든다.

특징은 시트 형태 탄소섬유의 위아래 면에만 열가소성 수지를 함침시키는 것이 아니라 연직 방향으로도 열가소성 수지를 함침시키고 있다는 점이다. 이를 위해 스티칭 공정을 새롭게 마련했다. 이 공정에서는 바늘을 사용하여 실을 꿰는 바느질과 같이 금속제 니들(바늘)을 사용하여 섬유 형태의 수지를 시트 형태의 탄소섬유 사이에 수직으로 꿰매어 넣는다. 이 스티칭 공정 후에 열과 압력을 가하여 프리프레그로 완성한다. 22년 내에 항공산업용 프리프레그의 생산라인을 가동한다고 한다.

또한 미쓰비시케미컬은 리사이클재는 사용하고 있지 않지만 전기자동차(EV)용 배터리 팩도 전시했다. 매트 형태의 유리섬유로 강화한 폴리프로필렌(PP)제로, 유리섬유의 함유 비율은 60질량%이다. 내열성이나 내화성, 전자 양립성(EMC)을 포함한 특성은 강철제나 알루미늄 합금제의 배터리 팩과 동등하게 하면서 경량화했다. 강철제에 비해 약 60%, 알루미늄 합금제에 비해 약 30% 가벼워진다. 이미 자동차 업체에서 채용하고 있다고 한다.

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