일본이 미국산 PE(Polyethylene) 유입에 대비해 저밀도 PE를 중심으로 차별제품 개발을 활발히 진행하고 있다.
미국이 2018년부터 셰일(Shale) 베이스 PE를 대량 생산해 중국 수출을 적극화하면 범용제품 영역에서 수요처를 잃은 한국산, 타이완산과의 경쟁이 불가피하기 때문으로 고부가가치 차별제품을 선제적으로 개발함으로써 새로운 수익원으로 육성할 방침이다.
저밀도 PE는 고압공법을 적용한 LDPE(Low-Density PE)와 Ziegler-Natta 촉매, 메탈로센(Metallocene) 촉매를 사용해 중합하는 LLDPE(Linear LDPE)로 구분된다.
LDPE는 성형가공성이 뛰어나 쓰레기봉투 등 대량생산에 활용하고 있으며, LLDPE는 강도가 우수해 필름의 박막화 등 기존에 없던 기능을 실현시키는데 투입되고 있다. 최근에는 식품 포장소재를 중심으로 용도가 확대되고 있다.
하지만, LLDPE만으로는 실용적인 가공성을 갖추는 것이 어려워 용도에 따라 LDPE를 라미네이팅해 성능을 맞추어가고 있다.
일본 화학기업들은 가공성과 강도를 모두 갖춘 만능 LDPE를 개발하기 위해 LLDPE의 분자 구조에 LDPE가 보유한 분기구조를 도입하는 방식을 개발하고 있는 것으로 알려졌다.
강도와 가공성을 모두 갖추면 저온에서도 가공할 수 있어 LLDPE를 가공할 때 필요하던 산화방지제 등 첨가제 사용량을 줄일 수 있고 냄새가 적어 청정성을 요구하는 분야에도 광범위한 투입이 가능할 것으로 기대하고 있다.
특히, Sumitomo Chemical이 EPPE (Easy Processing PE) 브랜드를 중심으로 박차를 가하고 있다.
EPPE는 2005년 처음 출시해 Chiba에서 5만톤 플랜트를 가동하고 있으며 용도가 점차 늘어나 최근 5년 사이 생산량을 2000-3000톤 확대한 것으로 알려졌다.
가장 신장세가 눈에 띄는 용도는 압출성형용으로 전선 및 케이블 피복재로 주로 투입되고 있다.
전선은 대량생산이 기본이기 때문에 피복할 때 압출을 통해 속도를 높이는 니즈가 확대되고 있다. 다만, LDPE는 강도가 부족하고 LLDPE는 빠르게 압출하면 표면에 울퉁불퉁한 면이 생길 수 있어 적용이 수월하지 않은 편이다.
그러나 EPPE를 적용하면 기존제품의 10배 속도로 압출할 수 있고 전선 피복의 내부에서 외부까지 몇층이든 겹쳐 제조할 수 있어 채용이 본격화되고 있다.
일본 뿐만 아니라 중국도 EPPE 채용을 확대하고 있다.
Mitsubishi Chemical의 계열사 Japan Polyethylene(JPE)과 Mitsui Chemicals의 계열사 Prime Polymer도 LDPE 차별제품을 개발하고 있다.
JPE는 2017년 Kashima 플랜트에서 양산 테스트를 실시하고 샘플 출하를 시작할 방침이다.
청정성과 냄새가 적다는 특징을 살려 식품 포장필름용으로 투입할 계획이며 성형이 간단하다는 점을 활용해 병, 용기, 파이프 등 블로우성형, 압출성형 분야에도 집중하며 판매량을 수만톤 수준으로 확대할 계획이다.
Prime Polymer는 2016년 상업가동한 싱가폴 플랜트에 해외 공급기능을 이관했으며 기존 Ichihara 플랜트에서는 약 7만톤의 공급능력을 활용해 2017년 봄부터 차별제품의 양산 테스트를 실시하고 있다.
성형가공성이 우수하다는 점을 강조하고 실란트(Sealant) 등 고기능성을 요구하는 용도를 적극 개척할 방침이다.
미국 ExxonMobil과 Dow Chemical도 강도, 가공성을 모두 갖춘 신제품 공급을 추진하고 있으며 용도와 성형방법에 차이가 많아 일제히 시장 개척에 나서면 완전히 새로운 시장이 형성될 가능성이 높아지고 있다.<강윤화 선임기자>