PU계, 뛰어난 성형성에 재생가공도 가능
PU(Polyurethane)계 TPU(Thermoplastic Polyurethane)는 우레탄(Urethane) 결합을 보유한 분자구조로 디이소시아네이트(Diisocyanate), 장쇄 폴리올(Polyol), 단쇄 글리콜(Glycol)을 조합해 다양한 특징을 발휘할 수 있어 압출튜브·호스, 벨트, 자동차부품, 스포츠신발, 스키부츠, 시계밴드, 기계부품 등 광범위한 용도로 사용되고 있다.
일본에서는 도소그룹(Tosoh Group)의 자회사 Nippon Miractran이 유일하게 TPU를 생산하고 있다.
Nippon Miractran의 TPU 브랜드 Miractran은 일반 열가소성 수지와 마찬가지로 성형할 수 있는 열가소성 타입으로 내마모성, 인장강도, 절단강도를 포함한 기계적 강도, 충격강도, 내유성, 내약품성, 저온특성, 내후성, 내오존성 등이 뛰어난 것으로 알려졌다.
또 경도 종류가 다양하고 다른 TPU에 비해 재생가공이 가능하며 가황·경화 반응공정이 없어 생산성이 매우 높을 뿐만 아니라 다른 수지와 폴리머 혼합이 용이하고 용제에 녹여 용액으로 가공하기 쉬운 특징이 있다.
도소는 Nippon Miractran에게 Miractran 브랜드의 연구기능을 이관한데 이어 2017년 10월 영업권까지 양도함으로써 Miractran은 Nippon Miractran이 제조부터 판매, 연구까지 일괄적으로 담당하고 있다.

PA계, 경량화 소재로 채용 확대
PA계 열가소성 엘라스토머인 TPA(Thermoplastic Polyamide)는 하드 부분에 PA, 소프트 부분에 장쇄 폴리에테르디올(Polyether Diol) 등을 투입한 멀티블록 공중합체(Multi-Block Copolymer)로 PA12 채용제품이 주류를 이루고 있다.
일반적으로 PA 올리고머(Oligomer) 생성과 에스테르화(Esterification)에 따른 고분자화 2단계로 합성하며 기계적 강도, 내마모성, 내굴곡성, 내약품성, 내후성 등이 뛰어난 것이 특징이다.
비중은 1 안팎으로 열가소성 엘라스토머 가운데 중간 수준이나 경쟁소재가 많은 우레탄계, 에스테르계에 비해 가벼워 공업용 튜브·호스, 자동차 엔진 및 창틀 주변부품, 스키부츠, 운동화 등에 경량화 소재로 투입되고 있다.
최근에는 열로 녹인 수지를 적층하며 조형물을 만드는 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식 3D프린터의 조형용 필라멘트로 사용되는 등 신규 분야에서 채용이 확대되고 있다.
TPA는 접착제를 사용하지 않고 열처리를 통해 다른 종류의 소재와 접합할 수 있는 특징이 있다.
PU, PC(Polycarbonate), PI(Polyimide), 산변성형 폴리올레핀(Polyolefin), PA12 등 합성수지 뿐만 아니라 금속 등 다양한 소재와도 열용착성이 양호해 여러 소재를 조합해 성능을 향상시키고 경량화하는 복합소재 설계 측면에서도 주목받고 있다.
TPE 가운데 하이엔드(High-end) 영역에 위치하는 TPA는 Daicel Evonik, 아케마(Arkema), 우베코산(Ube Kosan)이 생산하고 있다.
글로벌 시장은 1만톤 수준에 불과하나 기존 수요가 꾸준하고 3D프린터 등 신규수요가 부상함에 따라 연평균 10%에 육박하는 성장률을 유지하고 있다.
우베코산이 공급하고 있는 Ubesta XPA 브랜드는 결합력이 강한 아미드(Amid) 결합으로 PA12와 특수한 폴리에스터계 수지를 연결한 유일한 TPA로 기본 골격이 에스테르 결합인 경쟁제품에 비해 내가수분해성, 내후성, 굴곡성 등이 뛰어난 강점이 있다.
우베코산은 우베케미칼(Ube Chemical) 공장에 양산체제를 구축해 표준 그레이드를 중심으로 난연성, 도전성, 금형으로부터의 방출특성 등을 향상시킨 특수 그레이드를 다양하게 공급하고 있다.
앞으로는 유럽 및 미국 화학물질규제에 대응해 해외시장 개척에 힘을 기울일 방침이다.

폴리에스터계, 고무 대체소재로 주목
폴리에스터계 열가소성 엘라스토머 TPEE(Thermoplastic Polyester Elastomer)는 광범위한 온도영역에서 높은 기계강도를 발휘하는 EP(Engineering Plastic)계 TPE로 내열성, 장기내구성, 내유성 등이 뛰어난 특징이 있다.
일본 수요는 1만톤 수준에 불과하나 연평균 5% 안팎으로 꾸준히 신장하고 있으며 자동차용 등속조인트(CVJ) 부츠가 주력 용도로 자리 잡고 있다.
TPEE는 CVJ 부츠에 사용되던 CR(Chloroprene Rubber)을 대체함으로써 경량화 및 내구성 향상에 기여하는 것으로 파악되고 있다.
CVJ 부츠 용도는 드라이브 샤프트 바깥 부분 적용이 완료됐고 2014년 무렵부터 엔진과 가까운 내열성이 요구되는 안쪽 부분의 고무를 대체하기 시작했다.
고내열 그레이드 TPEE도 등장했기 때문이다.
일본 고무 생산기업들은 높은 기술력을 바탕으로 CVJ 부츠용 수요 회복에 힘을 기울이고 있으나 이미 엔진 쪽 CVJ 부츠의 20-30%가 TPEE로 전환된 것으로 추정되고 있다.
글로벌 시장에서는 엘라스토머 채용이 더욱 진전된 것으로 파악되고 있다.

SK케미칼·LG화학, 일본시장 개척 시급
TPEE는 듀폰(DuPont)과 DSM이 세계시장을 장악하고 있다.
아시아에서는 SK케미칼, LG화학 등 국내기업들이 공급하고 있으나 일본산 자동차에는 거의 채용되지 않고 있는 것으로 파악되고 있다.
중국 및 타이완기업도 있으나 잡화 등 범용제품 및 수지첨가제용 등이 주류를 이루고 있다.
일본시장은 도요보(Toyobo)와 도레이듀폰(Toray DuPont)이 양분하고 있다.
도요보는 자동차용이 약 70%를 차지하고 있으며, 특히 신규 시장인 엔진 쪽 CVJ 부츠용에 주력함과 동시에 기타 부위에서도 고무 대체소재로 꾸준히 판매를 확대하고 있다.
반도체 반송용기, 산업용 로봇의 케이블 피복용 등 성장시장 공략에도 성공해 10%에 가까운 성장을 계속하고 있다.
최근에는 내열온도가 175℃로 아크릴고무 수준의 장기내열성을 보유한 고내열 그레이드를 전략제품으로 공급하고 있다.
고내열 그레이드는 내유성, 유연성도 겸비해 언더후드, 에어덕트 등에 채용되고 있다.
이종소재 접합 그레이드도 호조를 보이고 있다.
콘솔셔터 등 기존에 판매실적이 있던 내장부품 뿐만 아니라 EP와의 조합으로 에어덕트에도 채용되기 시작했다.
앞으로는 고성능이 요구되는 언더후드에 대한 채용실적을 바탕으로 전기자동차(EV) 흡음재, 열관리 분야에 일체성형부품 제안을 강화할 방침이다.

일본, 도요보·도레이듀폰 양분
도레이듀폰은 듀폰의 글로벌 그레이드, 수요처 니즈에 대응할 수 있는 다양한 특수 그레이드를 라인업하고 있으며 자동차 엔진 쪽 CVJ 부츠용으로 글로벌 그레이드 판매를 확대하고 있다.
최근에는 에어덕트에도 채용되기 시작했다.
조합하는 소재를 금속과 고무에서 EP와 엘라스토머로 전환함으로써 경량화, 생산성 및 내구성 향상에 기여하고 있다.
또 TPEE의 뛰어난 열융착성을 활용해 경질수지와의 2색 성형 용도를 제안하고 있다.
자동차는 자율주행이 보급됨에 따라 내부 쾌적성에 대한 요구가 높아질 것으로 예상되고 있어 스위치, 다이얼 등 좋은 감촉 및 그립감이 요구되는 부위를 공략하고 있다.
자동차 이외에 투명성, 유연성을 키워드로 웨어러블기기 분야 개척을 목표로 하고 있으며 안정적인 수요를 확보하고 있는 미용기기 분야에도 계속 주력할 방침이다.
Mitsubishi Chemical(MCH)과 Aronkasei도 TPEE를 생산하고 있다.
MCH는 2017년 유연성이 있고 내유성, 내마모성을 겸비한 TPEE를 개발해 자동차 구조부품용으로 투입하고 있으며 경질수지와의 2색 성형 용도로도 공급할 방침이다.
Aronkasei는 고내열 그레이드 제안을 강화하고 있다.
유연성, 내유성, 압축영구변형특성이 뛰어난 특징을 바탕으로 자동차, 전자기기 등에 사용되는 아크릴고무 베이스 호스, 개스킷, 실링 대체수요를 공략할 계획이다.