도레이(Toray)가 PPS(Polyphenylene Sulfide) 필름으로 높은 투명성을 실현해 주목된다.
도레이는 최근 내열성, 난연성, 저유전 특성을 유지하면서 높은 투명성까지 실현한 새로운 PPS필름 개발에 성공했다.
기존의 2축 연신 PPS필름 Torelina는 고내열 폴리머 특유의 황색이 느껴지는 불투명 필름이었지만 제조공정에 사용하는 활제 입자를 개량함으로써 빛의 산란을 억제하고 투명성을 대폭 높인 것으로 알려졌다.
PPS의 기존 특성과 높은 투명성을 살려 시인성과 디자인성이 요구되는 5G(5세대 이동통신) 안테나 소재나 공정 이형필름 등의 용도로 제안할 계획이다.
현재 샘플을 공급하고 있으며 2022-2023년 상용화 후 매출액 20억엔대 사업으로 확대하는 것을 목표로 하고 있다.
PPS필름은 핸들링성을 높이기 위해 활제 입자를 내포시켜 제조하나 PPS와 활제 입자 사이에 극도로 미세한 결함이 생겨 빛이 산란되고 황색을 나타내는 단점이 있다.
5G는 전파가 닿는 거리가 짧고 자동차 탑재용 안테나나 시설 내 중계 안테나 등 다수의 안테나 설치를 필요로 하기 때문에 5G용 소재는 외관을 해치지 않으면서 설치 자유도가 높은 특성이 요구되고 있다.
도레이의 기존 Torelina는 내열성, 난연성, 전기절연성, 온도 변화에 대한 안정적인 저유전정접 등을 갖추고 있어 5G 회로기판에 적합하다는 평을 받아왔으나 투명하지 않다는 점이 단점으로 지적됐다.
반면, 투명성이 뛰어난 PET(Polyethylene Terephthalate)나 PEN(Polyethylene Naphthalate)은 고주파의 전송 손실이 크고 분자 구조로 유전특성이 정해지기 때문에 개량이 어렵다는 과제가 있다.
도레이는 활제 입자를 개량함으로써 PPS의 친화성을 더욱 향상시켰고 제조공정 중 2축 연신 시 입자를 변형시키는 방식으로 결함을 최대한 없애는 기술을 개발했다.
신규 PPS필름은 투명성과 5G에 적합한 유전특성을 모두 갖춘 최초의 필름으로 평가되고 있다.
기존 Torelina는 빛의 산란 정도를 나타내는 지표인 헤이즈가 77%나 되지만 신규 필름은 PET와 비슷한 수준인 2% 이하에 달하는 것으로 알려졌다.
도레이는 시가현(Shiga) 필름 연구소를 통해 신규 필름 샘플을 공급하고 있으며 앞으로 기후현(Gifu) 소재 기존 설비를 통해 상업생산도 실시할 계획이다.
주요 용도로는 고주파용 투명 회로를 가능케 하는 5G 안테나용에 주목하고 있다.
앞으로 실내공간에서 천장이나 창문에 부착하는 형태의 안테나가 늘어날 것으로 전망되며 전송 손실이 적은 불소계 수지 등도 주목받고 있으나 투명성이 높을 뿐만 아니라 표면 밀착성과 코스트 경쟁력도 우수한 신규 필름을 제안함으로써 수요를 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
5G 용도 외에는 높은 투명성과 PPS 특유의 내약품성 및 내열성을 활용할 수 있도록 강력한 약품을 사용하는 세정 혹은 고온 건조에 견뎌야 하는 공정용 이형필름 용도에 관심을 나타내고 있으며 직물 가공을 통해 난연성이 우수한 디자인 소재로 완성함으로써 건축자재 용도로 제안하는 방안도 검토하고 있다. (K)