
PPS(Polyphenylene Sulfide)는 내약품성, 내열성이 우수한 슈퍼 EP(엔지니어링 플래스틱)로 기계적 강도와 난연성, 인성 등이 뛰어난 것이 특징이다.
자동차용으로 주로 투입되고 있으며 엔진 주변부품이나 하이브리드자동차(HV), 전기자동차(EV)의 전장부품부터 스마트폰, 급탕기, 혼합수전 부품 등 다양한 용도에 투입되고 있다.
고기능화를 위해 다양한 수지나 필러를 사용한 컴파운드로 공급하며 대부분 베이스 레진부터 일관생산체제를 구축하고 있으나 일부는 협업 혹은 외부조달로 컴파운드 사업만을 영위하고 있다.
전기자동차 타고 2021년 수요 10%대 증가
글로벌 PPS 수요는 2018년 10만5000톤에 달했으나 2019년 미국-중국 무역마찰 영향으로 10만톤대 초반으로 감소했고 2020년에는 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 사태의 영향이 하반기 회복세를 상쇄하지 못함으로써 10-20% 감소한 것으로 추정된다.
글로벌 PPS 수요는 2021년 컴파운드 환산 11만-11만5000톤으로 전년대비 10% 정도 증가한 것으로 추정된다.
2020년 하반기부터 2021년 상반기까지 코로나19 영향이 약화되면서 수요가 회복됐고 2021년 하반기에는 자동차 감산 타격이 컸으나 하이브리드자동차와 전기자동차 전환으로 수요가 증가함으로써 당분간 자동차 생산대수를 상회하는 성장세를 이어갈 것으로 예상된다.
상반기에 자동차 생산 회복 속도가 가팔랐고 전동화, 전장화 트렌드로 PPS 사용량이 증가함으로써 PPS 수요가 자동차 생산대수보다 더 빠른 속도로 증가하고 있기 때문이다.
일반 엔진 자동차는 1대당 2-3kg의 PPS를 사용하고 있으나 전동자동차(xEV)는 모터, 배터리, 파워모듈, 전동펌프에도 PPS를 사용해 수요가 더 많은 것으로 파악되고 있다. 전기자동차는 5-6kg, 하이브리드자동차는 규격이 더 커지기 때문에 추가로 1-2kg이 더 투입되고 있다. 
ADAS(첨단 운전지원 시스템), 자율주행 기술, 5G(5세대 이동통신), 레이더, 센서 관련 수요도 기대되고 있다.
중장기적으로 전동자동차가 범용화되면서 PPS가 범용수지 대신 투입돼 수요가 빠르게 증가하고, 특히 앞으로 4-5년 사이 친환경 자동차 판매가 급증하며 시장이 급성장할 것으로 전망되고 있다.
자동차 이외에 혼합수전, 급탕기 등 물 주변 용도는 유럽‧미국 수요가 안정적으로 증가하고 있으며 에어컨 관련 용도는 냉방‧난방 모두 일본기업들이 높은 평가를 받으며 해외 공급을 본격화하고 있어 수요 증가가 예고되고 있다.
반도체 제조장치와 공작기기 등 산업기기용 수요도 증가하고 있어 글로벌 PPS 수요는 적어도 5-9%대 성장률은 유지할 것으로 판단되고 있다.
다만, 2021년 초 베이스 레진을 생산하는 쿠레하(Kureha)가 5000톤을 증설했고 경쟁기업들도 컴파운드 생산을 확대함에 따라 수급은 밸런스 상태를 유지할 것으로 예상된다.
일본, 도레이 중심으로 전기자동차용 집중 공략
PPS는 내열성, 강도, 강성, 내마모성, 내약품성이 우수한 슈퍼 EP로 가교형과 리니어형으로 분류되며 대부분 다른 수지와의 혼합제품(Alloy), 필러를 첨가한 컴파운드 형태로 공급되고 있다.
자동차 전장부품, 사무기기 기능부품부터 혼합수전, 급탕기 등 물과 관련된 부품에 이르기까지 광범위한 분야에 금속 대체소재로 투입되고 있다.
PPS 생산기업들은 2020년 상반기 수요가 침체됨에 따라 생산량과 재고를 감축했으나 하반기부터 수요가 급속도로 회복돼 2021년 가을까지 수급타이트가 계속됐다. 수급타이트는 자동차 감산으로 소폭 완화됐으나 여전히 공급물량 확보에 고전하고 있는 것으로 알려졌다.
글로벌 PPS 메이저 도레이(Toray)는 전기자동차용 공급을 본격화하고 있다.
앞으로는 일본 뿐만 아니라 유럽, 중국에서도 수요가 증가할 것으로 예상하고 최종제품 설계단계부터 형태 및 금형과 관련해 적극적으로 제안함으로써 소재와 함께 부가가치를 제공하는 전략을 추진할 계획이다.
최근에는 내트래킹성이 우수한 그레이드가 PCU(Power Control Unit) 주변 소재로 독일 OEM에 새롭게 채용되는 등 유럽 시장을 꾸준히 개척하고 있다.
앞으로는 수요 호조에 대응하기 위해 생산능력을 확대할 방침이다.
DIC는 CASE(연결‧자율주행‧공유‧전동화) 관련 용도를 중심으로 수요 개척에 힘을 기울이고 있다.
특히, 전기자동차 동력계에 대한 채용을 목표로 하고 있으며 PCU 구성부품용으로 수요 확대를 기대하고 열 관리에 대응하기 위해 방열 그레이드 라인업 확충을 추진하고 있다.
센서와 관련해서는 치수 정밀도가 우수한 특징을 바탕으로 알루미늄 다이캐스팅 등 금속 대체에 대한 니즈에 대응하고 레이더, 센싱부품 등에 요구되는 EMC(전자파 적합성) 부여를 검토해 2022년 이후 그레이드를 확충할 방침이다.
물 주변과 관련해서는 유럽의 에너지 정책 변경에 따른 전기급탕기, 하이브리드 급탕기 수요가 호재로 작용하고 있다.
폴리폴라스틱스(Polyplastics)는 모듈화 설계를 지원하는 등 솔루션 제안에 주력하고 있다.
자동차에 탑재하는 센서는 밀리파 레이더 외에 신규 용도를 개척하고 있으며 라이더 등 광축 특성을 활용할 수 있는 영역에서 적용을 검토하고 있다.
최근에는 POM(Polyacetal), LCP(Liquid Crystal Polymer)에 주력하고 있는 중국에서 장기간 검토하던 PPS 컴파운드 생산을 시작했다. 2021년부터 난퉁(Nantong) 공장에서 멀티설비 일부를 전환해 생산하고 있으며 유럽 및 미국, 현지 자동차 생산기업을 중심으로 대응하고 있다.
폴리플라스틱스에 니트레진을 공급하고 있는 쿠레하(Kureha)는 이와키(Iwaki) 공장을 5000톤 증설했다. 원료인 파라디클로로벤젠(Paradichlorobenzene) 생산부터 중합에 이르는 효율적인 생산 프로세스와 안정공급이 강점으로 전기자동차용 센서, 배터리 주변을 중심으로 수요가 확대될 것으로 예상하고 있다.
앞으로는 설비를 최대한 유효하게 활용할 수 있는 방안을 검토해 수요 호조에 대응할 방침이다.
테이진, 전기‧전자용 중심으로 차별화
도소(Tosoh)는 Susteel 브랜드로 PPS를 공급하고 있으며 수요처의 고기능화 니즈를 반영한 특수 그레이드를 생산하는 등 다품종 소량생산에서 강점을 보유하고 있다.
PPS는 요카이치(Yokkaichi) 공장에 니트레진 2500톤, 컴파운드 4200톤 생산체제를 구축하고 있다.
전기자동차 보급으로 수요 증가가 예상되는 자동차용 공급을 확대하면서 생산제품에서 특수 그레이드가 차지하는 비율을 20%에서 50%로 끌어올리겠다는 목표를 세우고 있으며, 특히 금속 접합 그레이드에 주력하면서 금속 접합 그레이드에 기능성을 추가해 고부가가치 라인업을 확충하기 위한 개발에도 착수했다.
팹리스(Fabless) 체제로 컴파운드를 생산하고 있는 Idemitsu Fine Composites은 접동성, 열전도성, 초정밀 성형성을 토대로 PPS 사업을 운영하고 있다.
접동성과 관련해서는 가전 및 산업기기에서 에너지효율 향상에 기여하는 제어기기에 채용되고 있으며 앞으로는 자동차 용도를 확대할 계획이다. 열전도성 수지의 특징을 활용한 온도센서 등으로 시장을 개척하고 필러를 활용한 복합소재 성형기술로 차별화할 방침이다.
2021년 4월에는 이데미츠코산(Idemitsu Kosan)의 완전 자회사로 편입됨에 따라 그룹기업과의 제휴를 강화하고 있다.
테이진(Teijin)은 후발주자임에도 꾸준한 성장을 계속하고 있다.
테이진 생산제품은 웨어러블 단말기 부품에 채용되고 있으며 앞으로는 자동차용으로 적극 제안할 계획이고, 오래전부터 공급하고 있는 아라미드섬유, 탄소섬유와 PPS, 필러를 조합한 복합소재를 개발하고 있다.
앞으로는 5G(5세대 이동통신) 보급이 가속화됨에 따라 차폐성을 부여한 통신소재를 개발할 계획이며 PC(Polycarbonate) 사업과의 시너지 효과 발휘를 기대하고 있다.
도소, 특수 그레이드 채용 박차
도소는 자동차용 PPS 판매 확대를 위해 특수 그레이드 확충을 추진하고 있다.
도소는 금속 접합 그레이드를 자동차용으로 채용하기 위한 평가를 진행하고 있으며 금속 적합 그레이드에 방열성이나 높은 인성을 부여한 새로운 그레이드도 개발하고 있다.
앞으로도 자동차용을 중심으로 특수 그레이드 사업을 강화함으로써 전체 PPS 사업에서 차지하는 비중을 현재의 20%에서 50%로 확대할 계획이다.
도소는 미에현(Mie)의 요카이치에서 PPS 니트레진 2500톤, 컴파운드 4200톤 생산체제를 구축하고 있으며 내수 공급 뿐만 아니라 중국, 인디아, 유럽‧미국 등에 수출하고 있다.
자동차용은 전체 PPS 판매량 가운데 60%를 차지할 만큼 중요한 수익기반이며 최근 전기자동차 등 차세대 자동차 보급이 본격화됨에 따라 대응 소재 공급에 집중하고 있다.
전기자동차 용도로는 인버터, 모터 등 경쟁이 심화되고 있는 대형부품을 중심으로 수요기업의 니즈를 반영한 특수 그레이드를 소량 다품종 생산하는 방식을 취하고 있다.
특히, 금형에 금속을 인서트하고 수지를 사출하는 방식으로 제조한 금속 접합 그레이드는 그동안 접착제나 나사를 사용해야 했던 수지와 급속 접합을 직접 접합할 수 있도록 한 그레이드로 주목받고 있다.
금속 표면에 미세한 구멍을 만들어 수지가 들어가도록 함으로써 일반 PPS의 2배 이상에 달하는 접합 강도를 실현한 것으로 알려졌다.
현재까지 스마트폰과 5G 기지국 관련 채용실적을 거두었으며 자동차용으로는 강력한 접합력이 요구되는 자동차 탑재 전자부품을 중심으로 채용 평가를 진행하고 있다.
앞으로는 금속 접합 그레이드에 다른 기능을 부가한 새로운 그레이드를 개발한 후 조기 실용화할 계획이고, 필러를 배합함으로써 방열성, 고인성, 대용량화나 고내전압화 니즈를 충족시킬 수 있는 내트래킹성을 모두 부여하는 방안을 검토하고 있다.
이미 개별적으로는 실용화한 특성이기 때문에 기술 노하우를 살려 모든 기능을 갖춘 신규 그레이드 개발에 집중하고 있다. 개발하고 있는 그레이드 가운데 일부는 2022년 샘플 공급을 시작할 예정이다. (K)