Tosoh, 메탈로센 UHMWPE 개발
파단강도, Ziegler계에 비해 2배 수준 … 분리막용으로 공급 계획
화학뉴스 2015.06.23
Tosoh가 메탈로센(Metallocene)계 UHMWPE(Ultra High Molecular Weight Polyethylene)를 개발했다.
분자량 분포가 좁아 분자량을 100만-1500만 범위에서 임의로 선택할 수 있다. 신제품은 파단강도가 메탈로센의 장점을 활용함으로서 고강도 및 청정성을 발휘해 주류인 Ziegler계의 2배에 가까운 것으로 알려졌다. 최대 타겟은 LiB(Lithium-ion Battery)용 세퍼레이터(Separator)로 박막화를 통한 전지용량 증가를 장점으로 내세우며 2017년 하반기 상용화를 목표로 20억엔 상당의 사업으로 육성할 방침이다. 입자 크기는 50-150mm로 알려졌다. 화학기업들이 메탈로센계 LLDPE(Linear Low-Density PE) 및 HDPE(High-Density PE) 개발에 열을 올리고 있는 가운데 UHMWPE에서 수키로그램에서 톤 오더 양산화 기술을 확립한 것은 최초이다. 일반적인 PE 분자량 5-30만개를 수백만개로 증가시킨 것이 UHMWPE이다. EP(Engineering Plastic) 수준의 내충격성 및 마모성, 약품성을 보유하고 있으며 LiB 세퍼레이터 및 고강도 섬유, 베어링 등의 접동부재에 채용돼 왔다. Ziegler 촉매를 사용한 UHMWPE의 분자량이 100-700만개인데 비해 개발제품은 1500만개 정도까지 늘릴 수 있다. Ziegler계는 에틸렌(Ethylene) 단독 중합의 호모폴리머(Homopolymer)인데 메탈로센계는 알파 올레핀(Olefin)의 공중합체로 고성능을 부여하는 것도 가능하다. 분자량 분포는 Ziegler가 8인데 비해 메탈로센은 3정도로 좁고, 당김강도는 1.5-2배인 것으로 알려졌다. Tosoh가 중점 시장으로 생각하는 것은 LiB 세퍼레이터 제조용으로 Asahi Kasei Chemical(AKC)도 UHMWPE <산파인> 플랜트 증설을 추진하는 등 시장 확대가 기대되고 있는 분야이다. Tosoh는 차재, 민생용 모두 수요 확보를 추진할 계획이다. 고강도섬유와 뛰어난 청정성을 내세워 중공계막 및 약제 여과 등에도 제안하고 2017년 하반기를 목표로 일본 Yokkaichi PE(Polyethylene) 플랜트를 개조해 생산할 예정이다. 분자량 700만 정도까지는 현재 가공기로 성형 가능할 것으로 보여 1000만을 넘어가면 Tosoh가 권장하는 가공조건을 제안한다. UHMWPE 시장은 20만톤이며, 약 9만톤을 가동하고 있는 Ticona가 범용시장에서 수위 점유율을 차지하고 있다. 일본기업은 AKC 및 Mitsui Chemical(MCC)가 1만톤 가량 생산하고 있으며 세퍼레이터 등 부가가치 시장의 점유율을 확대하고 있다. <화학저널 2015/06/23> |
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