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가정용 연료 전지의 저가격화와 LED램프에 사용되는 엔지니어링 플라스틱
내열성이 뛰어난 고성능 수지인 엔지니어링 플라스틱은 투명성과 내충격성, 내피로성, 내약품성, 치수 안정성 등 각 수지의 특징을 살린 다양한 용도로 사용되고 있다. 수요처는 의료와 식품, 전기 전자 제품, 기계 부품, 자동차 등이 있다. 판매 실적은 사상 최고 수준으로 돌아온 수지가 있는 등 호조로 판매 증가가 기대되고 있다. 중국 등의 수요가 견인 하고 있다. 엔지니어링 플라스틱은 환경 문제 해결과 에너지 절약에 공헌하는 분야에서도 수요가 많다. 발광 다이오드 (LED) 조명과 친환경 자동차, 연료 전지 등의 분야에서 연구 개발이 진행되고 있다.
◆ 판매 실적 과거 최고를 갱신
엔지니어링 플라스틱은 겨울 발 추위에 고민하고있는 사람을 지원하는 발밑 난방기와 수요가 성장하고있는 스마트폰을 보호하는 하드 케이스 등 다양한 용도로 활약하고 있다. 엔지니어링 플라스틱은 내열성이 100 ° C 이상이고, 강도가 50 메가 파스칼 이상, 굴곡 탄성율이 2.4 기가 파스칼 이상의 수지를 말한다. 결정 구조의 여부에 따라, 결정성 수지와 비결정성 수지로 나뉜다. 결정성 수지로서 폴리아미드 (PA), 폴리아세탈 (POM), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (PBT) 등 이있다. 비결정성 수지로 폴리카보네이트 (PC), 변성폴리페닐렌 (m - PPE)가 있다. 내열성이 더욱 높아 150도 이상의 고온에서도 장기간 사용할 수 있는 것이 초고 성능 플라스틱으로 결정성 수지로 폴리페닐렌 (PPS), 액정 폴리머 (LCP), 폴리 (PEEK) 등이 있다. 비결정성 수지로는 폴리 (PES), 폴리아릴레이트 (PAR), 폴리 (PEI), 폴리이미드 (PI) 등이 있다.
다수의 엔지니어링 플라스틱이 판매 실적을 늘리고있어 성장이 기대되고 있다. PC는 중국과 신흥국의 수요가 세계 매출을 잡고 있다. 2010년 판매 실적에서 전년 대비 9 % 가까이 늘어난 셈이다. 11 년에 대해서도 적어도 5 %는 증가할 것 같다. 수요처 중 성장 분야는 OA, 전기 전자 제품, 자동차 등 환경 관련도 포인트가 될 것으로 전망된다.
POM은 중국을 비롯한 동남 아시아, 일본 유통이 증가하고있다. 요인은 중국의 자동차, 가전 제품 수요 확대에 따른 것으로, 11 년 수요가 시장을 견인 것 같다. 10 년 판매 실적이 전년에 비해 중국을 대상으로 10 % 이상의 성장을 보여, 일본, 동남아를 포함하면 전체 10 % 가까운 증가가 된 것 같다. 11 년 동안 세계로 전년 대비 4,5 % 늘어날 것으로 전망된다.
PBT는 10년 판매 실적이 과거 최고였던 08년 수준에 필적하는 곳까지 돌아가고있다. 수요의 절반 가까이를 차지하는 자동차 용도에서는 일본 국내의 침체를 중국, 기타 아시아에서 커버하고 성장을 유지하고있다. 11년 동안 전체 수요가 떨어지는 기색이 없고, 전년 대비 몇 % 증가할 것 같다.
PPS는 10 년 판매 실적이 과거 최고였던 08 년 수치를 약간 상회하고 갱신했다고한다. 수요 동향은 반도체 제조 장비가 호조로, 에코카 보조금 등이 있어 자동차 수요가 증가했다. 10년 초가을부터 재료 관계도 잘되어있다. 10 년 전년 대비 7,8 % 증가 반면 11 년 3,4 % 증가할 전망이다.
LCP도 10 년 판매 동향이 호조였던 08 년의 리먼 사태 이전까지 페이스를 웃돌았다. 주요 용도인 전자는 휴대폰과 PC 전용으로 수요를 늘렸다. 그 중에서도 스마트폰은 기존의 휴대 전화에 비해 LCP의 사용되는 양이 많다. 스마트폰에 최첨단 커넥터 등이 등장하고있다. 판매 실적은 10 년 전년 대비 10-20 % 정도 늘어난 반면, 11 년 동안 10 년과 같은 신장은없는 무슨이 10 % 미만 증가될 것으로 전망되고 있다.
◆ 직관 형 LED 램프도 개발
수지 메이커는 수요처의 요구에 부응하기 위해 다양한 연구 개발을 실시 하고 있다. 연구 개발 대상으로 최근 환경에 대한 의식이 높아지는 가운데, 에너지 절약, 장수명에서 급속히 확산하고있는 LED 조명이 있다. LED 조명용으로 여러 엔지니어링 플라스틱이 활용되고있다. 조명기구 케이스에 사용되는 PPS와 LED 기판 위해 높은 내열의 SPS, 전선을 통하지 않고 LED와 계산기를 연결하는 커넥터의 LCP 투명 커버 부분을 담당하는 PC 등이다. 예를 들어 샤프는 전구 교체시 작업자의 부담을 조금이라도 줄이기 위해 자사의 LED 전구에 PC 제품 커버 채용과 히트싱크 개선하고 부품의 대폭적인 재검토를 실시할 예정이다. 따라서 LED 전구의 무게가 168 그램에서 85 그램으로 경량화되고 있다.
폴리 플라스틱스는 LED 조명용으로 LCP를 개발하고있다. 이 회사는 이미 LED 조명 물자를 공급하고 있으나, 향후의 고출력화에 따라 내열성, 강도가 더 높은 요구가 강해질 것으로 예측된다. 그래서 LCP 내열성 등을 보완하기 위해 개발에 종사하고 있다. LED의 리플렉터 (반사판)의 경우, 내열성이 높고 흰색이 키워드이다.
동일한 LED 조명에서도 앞으로 보급이 기대되는 것이 직관형 LED 램프이다. 엔지니어링 플라스틱은 여기에서도 적용이 예상되고있다. 지금까지 직관형 LED 램프는 조명기구를 만들어 오지 않았던 메이커의 참여가 중심이었다. 거기에는 기존 형광등을 LED화할 수있는 등의 이점이 있지만, 호환성 및 기존 설비의 개조 방법 등에 대한 규격이 존재하지 않는 등의 문제가 있었다. 그러던 중 호환성과 안전성 등의 문제를 해결하기 위해 일본 전구 공업회가 10 년 10 월 직관형 LED 램프의 규격을 제정했다. 이에 따라 주요 조명 업체의 직관 형 LED 램프의 개발 경쟁이 본격화하고 있다.
Teijin 화성 조명 메이커와 제휴하여 PC를 이용한 직관 형 LED 램프 제품 개발에 종사하고있다. 사무실이나 가정용 조명으로 기존의 백열등이나 형광등에서 LED 조명으로의 전환이 가속화되고 있으며, 엔지니어링 플라스틱의 수요는 더욱 증가할 것 같다.
◆ 가정용 연료 전지의 저가격화에 기여
자동차용은 하이브리드화, 경량화, 내충격성 향상 등을 연구 개발이 테마이다. 따라서 금속, 유리 등의 대체 재료로서 다양한 엔지니어링 플라스틱이 채용되고있다. 하이브리드 차용 냉각 펌프와 변환기, 모터 부품 등에 PPS가 사용되고있다. 자동차 창문에 PC, 프런트 펜더는 m - PPE가 이용되고있다. 이 펜더는 경량화에 공헌뿐 아니라 유연 복원 가능성이 높은 것이 특징으로, 가벼운 충돌시 손상을 받아도 원래 상태로 돌아간다. 폴리 플라스틱스는 전기 자동차의 형상, 생각성 등의 과제에 대응하기위한 수요가와 협력하여 PPS 새로운 재료를 개발하여 나갈 생각이다.
이 밖에 저탄소 사회의 실현을 향해 큰 역할을 기술로서 주목되는 가정용 연료 전지 복합잘전 비용 절감을 위해, 내약품성, 내열성이있는 PPS를 대체 재료로서 검토하고 있는 수지 메이커가있다. 복합발전은 세계 최초로 09 년 5 월에 발매되어, 09 년도에 약 5000 대가 국내에서 판매되고있다. 국가의 보조금이 있지만, 고객의 실질 부담은 200 만엔 정도가 되고있다. 복합 발전 재질의 대부분이 금속이며, 엔지니어링 플라스틱을 활용하여 더욱 낮은 가격을 목표로한다.
엔지니어링 플라스틱은 환경 에너지 절약 등의 과제 해결에 빼놓을 수없는 재료 중 하나가되고있다. 그러던 중, 엔지니어링 플라스틱 수지 메이커가 속한 기업 집단의 일부는 그룹 단위로, 환경 부하의 저감을 목표로 친환경 설계를 도입, 엔지니어링 플라스틱 등 친환경 설계 인증 제품의 확대를 도모하고 있다. Teijin 그룹은 케미컬 리사이클이나 매테리얼 PC, 신칸센 창 널을 위한 PC 성형판, 비 할로겐계 난연 PC 등 엔지니어링 플라스틱을 같은 디자인 제품 프로세스 인증 목록을 선택하고 있다.
출처 : 녹색기술정보포털
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