일본산업뉴스요약

도레이, 160℃ 내열 OPP 필름 개발
탈불소·저비용 동시에 실현, 반도체 제조에 적용 기대

도레이는 범용 수지인 이축연신 폴리프로필렌(OPP) 필름에서 160℃의 고온을 견디는 ‘TorayFan’을 개발했다. 폴리프로필렌은 원래 열에 약하지만, 엔지니어링 플라스틱에 버금가는 내열성을 구현했다.

이 필름은 지금까지 고가의 불소계 필름에 의존해 왔던 반도체나 탄소섬유강화복합소재(CFRP) 제조 공정에 적용될 것으로 기대된다. 도레이는 2027년도에 이바라키현 쓰치우라 공장에서 양산을 시작하고, 2030년에는 매출 10억 엔을 목표로 하고 있다.

-- 핵심은 ‘탈불소’와 ‘비용 절감’ --
도레이는 이번 제품을 통해 최근 유럽 등에서 규제가 강화되고 있는 PFAS(유기불소화합물) 대응과 비용 절감을 동시에 달성하고자 한다.

회로기판 제조나 항공기용 CFRP 성형 공정에서는 약 160℃ 정도의 고온과 높은 이형성(離型性, 제품이 쉽게 떨어지는 성질)이 요구되는 공정이 있다. 지금까지 이러한 공정에는 고성능이면서 고가인 불소계 필름이 주로 사용되었다.

새로 개발한 필름은 불소를 사용하지 않는 올레핀계 소재임에도 불구하고, 160℃ 환경에서의 열변형량을 기존 OPP 필름의 약 10분의 1 수준으로 억제했다. 이를 통해 불소계 필름을 대체하면서 환경 규제 리스크를 회피하고 재료 비용도 절감할 수 있다고 한다.

또 하나의 특징은 필름 표면에 실리콘 등의 이형제를 도포하지 않는 ‘이형 코팅리스 구조’라는 점이다. 불소를 사용하지 않는 대체재로는 실리콘계 이형 코팅을 적용한 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 필름이 있지만, 이형제가 제품으로 전이되어 오염을 유발할 위험과 필름이 수분을 흡수해 진공 공정에 적합하지 않다는 문제가 있었다.

이번 개발 제품은 독자적인 표면 기술을 통해 수지 자체의 성질로 이형성을 확보했기 때문에 정밀 전자부품에 대한 오염이 발생하지 않는다. 또한 흡습성이 낮아 수분을 싫어하는 리튬이온 배터리 부품을 드라이품 내에서 가공하거나 진공 증착 공정에도 적용할 수 있다.

이들의 기반이 되는 기술은, 도레이가 축적해 온 '고결정 폴리프로필렌 원료'를 이용한 기재 강화 기술과 이번에 새로 개발한 '고내열 올레핀 수지' 기반의 표면 기술이다.

이미 고객사에 샘플 출하를 시작했으며, CFRP 성형 가공 등의 용도에서 평가가 진행 중이다. 도레이는 일본과 미국, 유럽의 생산 거점을 활용한 글로벌 전개도 염두에 두고, 환경을 고려하면서도 고기능을 갖춘 산업용 필름으로 시장 개척을 가속할 계획이다.

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