화학뉴스

PEEK(Polyether Ether Ketone)는 결정화도가 성능을 좌우하는 것으로 판단된다.
화학경제연구원(원장 박종우)이 2023년 7월21일 주최한 폴리머 교육(II) - EP 및 슈퍼 EP 소재와 가공 기술에서 빅트렉스 장성중 전무는 고성능 PEEK 폴리머 특성 및 응용 발표를 통해 “PEEK 소재로 개발할 때 가장 중요한 것은 사출 온도와 금형 온도”라고 강조했다. 
빅트렉스는 PEEK 및 PAEK(Polyaryl Ether Keton) 생산능력이 7150톤으로 세계 1위이며 다양한 산업군 및 부품에 활용할 수 있도록 파이프, 필름, 섬유, 컴포짓 테이프, 3D 필라먼트, 인체 친화적 임플란터블(Implantable) 형태 등 다양한 형상을 제조하고 있다.
PEEK는 결정성(Crystalline) 고분자 중에서 가장 높은 위치에 있고 내열도가 가장 우수하며 기계적 강도, 내화학성, 내열성, 내마모성, 멸균, 소독성 등이 뛰어날 뿐만 아니라 화염, 연기, 독성이 없어 플래스틱 대체 외에 90% 이상이 금속 대체용으로 투입되고 있다.
PEEK는 융점(Tm)이 섭씨 343도이며 가장 높은 융점은 387도로 PEK(HT)가 공급되고 있으며 빅트렉스는 기존 PEAK의 고융점으로 가공하기 쉽지 않은 점을 보완하기 위해 303도의 저융점 PEAK을 개발했다. 
또 PEEK는 금속 중에 가장 비중이 작은 마그네슘, 알루미늄보다 가공 온도는 높으면서 가벼워 80%의 무게 절감이 가능하며 가공 온도만 조절된다면 제형을 다양하게 가공할 수 있어 많은 산업군에서 사용할 수 있다.
특히, 경량성 및 전기적 특성이 우수해 전기자동차(EV) 모터 성능을 향상할 수 있는 키포인트가 될 것으로 예상되고 있다. 
모터 성능은 고전압을 사용하기 위해서 와이어 기술이 중요하며 PEEK 코팅을 통한 와이어로 더 빠른 충전 시간 향상이 검증돼 상용화되고 있다. 
현재는 아직 초기 단계로 국내에서 개발되고 있지 않으나 발전 가능성이 뛰어나 많은 관련기업들이 개발을 진행하고 있다.
PEEK 가격은 그레이드별로 다르나 kg당 10만원 정도로 고가이기 때문에 고성능을 필요로 하는 분야에 주로 투입되고 있다.
가공 시 융점은 343도로 금형 온도는 170도 이상, 사출 온도가 380도 이상이 요구되며 결정화도에 미치지 못하면 결정화 물성 Crystalline이 나오지 못하고 Amorphous 형태로 나오게 돼 금형 온도 확인이 필수적인 것으로 판단된다.
PEEK는 주로 자동차 효율 및 성능 개선, 다이슨‧삼성‧LG 등의 고성능 청소기, 냉장고 소음 저감, 휴대폰 스피커와 리시버 성능 개선, 반도체, 체내 삽입형 의료기기, 항공우주용 애플리케이션 등 주로 고성능을 요구하는 분야에 사용되고 있다. (윤지원 연구원)