나일론(Nylon)은 EP(Engineering Plastic)의 일종으로 내충격성이 우수해 자동차용 수요가 증가하고 있다.
나일론은 내마찰, 내마모성, 내약품성, 내유성 등이 우수하며 녹는점이 높고 흡수성이 뛰어난 특성을 보유하고 있다.
나일론6과 나일론66이 글로벌 수요의 94%를 차지하고 있으며 N6T, N9T, N46 등 고융점 나일론이 3%, 나일론11, 나일론12가 2%, 공중합·특수 나일론이 1%로 나타나고 있다.
나일론6은 흡습성과 강도가 우수하며 코스트 경쟁력이 뛰어나고 사출성형제품으로 자동차, 전기·전자 부품 등 기능성부품에 사용되고 있다. 최근에는 유리섬유 강화소재의 자동차용 인테이크 매니폴드(Intake Manifold) 수요가 급증하고 있다.
또 압출성이 뛰어난 특성을 활용해 필름, 모노필라멘트의 압출성형 분야에 채용되고 있으며, 특히 식품포장필름 용도는 우수한 가스 차단성, 강인성 등에 따라 세계 수요가 증가하고 있다.
나일론66은 나일론6보다 높은 내열·기계 특성을 활용해 사출성형에 주로 채용되고 있다.
특히, 자동차 용도가 호조로 냉각계, 연료계, 엔진 주변부품 수요가 늘어나고 있으며 전기·전자 용도에서도 커넥터, 스위치 수요가 증가하고 있다.
저융점으로 흡습성이 낮은 N11, N12, 고강성이 특징인 MXD6, 각종 공중합 나일론도 수요가 꾸준히 늘어나고 있다.
또 전기·전자용 커넥터 분야에서는 SMT(Surface Mount Technology)의 납 프리 땜질 사용에 따라 고융점화가 요구돼 N6T, N9T 등 반방향족계, N46전환이 이루어지고 있다.
나일론은 N10T, PXD10, MXD10, N6T/N11, N4T 등 특수제품 개발이 잇따르고 있으며 개발경쟁이 더욱 치열해질 것으로 예상된다.
나일론6, 나일론66은 세계 수요가 연평균 3% 가량 성장하고 있다.
나일론6은 세계 자동차 생산대수가 증가함에 따라 인테이크 매니폴드용 수요가 신장하고 있다.
전기자동차(EV) 및 연료전지자동차(FCV)가 등장하고 있으나 가솔린, 디젤엔진이 주류로 수요가 꾸준히 증가할 것으로 예상되고 있다.
다만, 일본은 자동차 시장이 포화상태로 수요가 답보상태 혹은 감소세를 지속할 것으로 예상되고 있다.
나일론6는 필름, 모노필라멘트 등 압출 분야 수요가 꾸준히 증가하고 있으며, 특히 식품포장용 필름은 중국을 중심으로 신흥국 수요가 큰 폭으로 신장할 것으로 기대되고 있다.
다만, CPL(Caprolactam) 시황이 약세를 나타냄에 따라 가격경쟁이 치열해져 수익성은 악화되고 있다.
나일론66은 자동차, 전기·전자용 모두 세계 수요가 꾸준히 늘어나고 있다.
특히, 전체 수요의 50%를 차지하고 있는 자동차용은 중국을 비롯한 신흥국 경기가 침체 기미를 나타내고 있으나 북미 경기의 활황으로 호조를 지속하고 있다.
앞으로 터보 등 과급기를 탑재한 자동차가 증가함에 따라 인터쿨러, 덕트용 수요가 증가할 것으로 예상된다.
최근에는 식물 베이스 N610을 생산하는 곳도 늘어나고 있으며 기존 필라멘트용 뿐만 아니라 자동차 등 신규용도 개발이 이루어지고 있다.
주원료인 CPL은 최근 세계적인 공급과잉에 따른 가격 하락세가 계속되고 있어 나일론6 가격의 하방압력으로 작용하고 있으며, 일부 CPL 생산설비의 통폐합이 이루어지고 있다.
반면, 중합 설비는 세계 수요 신장에 따라 증설 및 생산능력 확대가 지속되고 있다.
나일론6은 Ube Kosan이 2010년 타이 생산능력을 5만톤 확대했고 랑세스(Lanxess)는 2014년 벨기에 9만톤 플랜트를 가동했다. BASF는 2015년 중국 생산능력을 10만톤 확대했고, DSM도 2016년 북미에서 필름용 3만톤 증설을 추진하고 있다.
나일론66도 Invista가 2015년 중국 소재 15만톤 플랜트를 건설했고 나일론106 등 바이오계 나일론 신증설을 추진하고 있다.
컴파운드 투자도 활발한 편이다. Toray는 2013년 인도네시아에서 4000톤, 중국에서 1만1000톤의 컴파운드 설비를 가동했고 2015년에는 멕시코에서 신규 생산설비를 가동 개시했다.
최근에는 하이브리드 성형, 내열성 향상, 난연성 향상, 흡습에 따른 치수변화 억제를 다른 수지와의 얼로이(Alloy), 엘라스토머(Elastomer) 성분 첨가 등을 통한 충격 강도 향상과 같은 고기능화를 강화하고 있다.
자동차용은 CAE(Computer Aided Engineering) 해석·접합 기술을 구사해 인테이크 매니폴드 등의 모듈화·수지화를 통한 경량화·연비 강화로 CO2 배출량 감축에 기여하고 있으며, 앞으로는 경량화 기술을 더욱 향상시킨 탄소섬유 강화 나일론 채용을 기대하고 있다.
고융점 나일론 채용도 확대되고 있으며 독자적인 원료 조성을 통해 신규 용도를 창출하고 있다.
전기·전자용 고융점 그레이드는 납 프리 땜질에 대응하는 SMT 부품 및 LED(Light Emitting Diode) 리플렉터 수요가 증가하고 있다.
자동차용도 터보 등 과급기 탑재 자동차가 증가함에 따라 고융점 그레이드 수요가 늘어나고 있으나, 덕트 등 중공부품은 블로우, 용착 기술 개발이 요구되고 있다.
최근에는 환경보호 의식이 높아짐에 따라 바이오폴리머 시장이 성장하고 있다.
셰일(Shale) 가스 혁명에 따라 바이오제품에 대한 관심이 다소 줄어들었으나 IEA의 「2013 World Energy Outlook」은 현재의 확인매장량에서 산출된 천연가스 가채연수가 약 50년에 불과해 바이오폴리머 개발의 중요성이 커지고 있는 것으로 판단하고 있다.
European Bioplastics이 연구해 발표한 「Bioplastics Facts & Figures」에 따르면, 세계 바이오계 나일론 생산량은 2011년 약 2만톤에서 2015년 약 7만톤으로 증가한 것으로 추정되고 있다.
바이오 베이스 나일론 시장에 진출하는 생산기업이 늘어나고 있으며 저흡수 특성을 활용한 소재·용도 개발이 이루어지고 있다.
바이오 베이스 나일론은 자동차 분야에서도 내염화 칼슘 특성을 활용해 라디에이터 탱크에 채용되는 등 고기능제품으로서 위상을 강화하고 있다.
이밖에 반방향족계 바이오 나일론인 N106, PXD10, MXD10, N6T/N11, N4T 등이 출시되고 있으며 앞으로도 신규 출시가 잇따를 것으로 예상된다.
다만, 바이오제품이 시장을 확대하기 위해서는 기능, 가격, 공급 등에서 다양한 수요처의 니즈에 대응할 것이 요구되고 있다. <이하나 기자>
표, 그래프 : <세계 나일론6·나일론66 수요비중(2015)><글로벌 나일론6·나일론66 수요동향><글로벌 나일론6·나일론66 수요(2015)><나일론6·나일론66 생산능력(2015)><나일론 관련 원료가격 변화>