플라스틱산업 사출 / 압출 / 금형 /원료

진화하는 플라스틱 필름과 제조 기술
기능성 필름의 시장전망

1. 서론

1990년대 말부터 최근까지 고기능 필름과 광학용 필름은 거의 같은 의미였다. FPD(평판 디스플레이(Flat Panel Display)) 시장이 확대되고 있는데, 그 중 편광판, 위상차 필름, 광확산 필름, 투명도전성 필름, 반사 방지 필름 등 광학부재와 그 원단인 PET 필름과 TAC 필름, 부재료인 프로텍트 필름, 릴리스 필름 등 각종 고기능 필름의 수요가 크게 확대됐다.
FPD는 많은 필름계 부재(部材)가 쌓인 제품으로, 당초에는 부재, 부재료와 일본 메이커가 높은 레벨의 기술력·개발력을 무기로 높은 마켓쉐어를 확보하고 있었다. 그러나 최종 제품인 TV나 노트북, 휴대전화는 발매 이래 십수년이 경과하여 커머더티화(Commodity化), 기능, 성능, 스펙도 어느 정도 완성 영역에 달한 결과, 제품 가격은 대폭 하락했다. 사용된 필름에 관해서도 경쟁력의 포인트가 성능이나 부가가치에서 가격·볼륨으로 옮겨지고 한국, 대만 등 해외열(海外熱)이 그 점유율을 크게 늘려왔다.
LCD팩 라이트 부재나 투병전도성 필름 등의 원단으로 사용된 PED 필름(광학 그레이드)은 2004년까지는 대부분 100% 일본 메이커 제품이 사용되었다. 이후 한국, 대만의 판넬 메이커에서 부재의 국산화를 이루어 자국 내의 PET 필름 메이커 및 가공 메이커에 대한 개발을 요청했다.
특히 세계 최대의 LCD 메이커 삼성, LG의 두 개 사를 지닌 한국은 국책에 가까운 형태로 부재의 Buy Korea 정책을 추진하고 있다. 또한 대만도 최근 AUO, CMI를 시작한 유력 판넬 메이커가 국산 부재의 채용 확대를 진행하고 있다. 그 결과, 광학용 PET 필름 시장에 있는 일본 메이커(미츠비시수지, 히가시 리엔지니어링, 테이진듀폰필름, 토요보)의 점유율이 2013년에는 30% 정도로 대폭 축소되었다((주)야노경제연구소).
이러한 움직임은 TFT용 LCD 편광판에서도 보인다.

2. 기능성 필름 업계의 구조

일본 필름 메이커는 지금까지도 자신의 노력만으로 시장의 창출을 해왔다. 광학분야에서도 대화면화, 박형(薄型)·경량화, 부재삭감, 복수 기능의 집약, 공정간략화 등 유저들의 요구에 따라 필름 메이커와 기술을 갈고 닦으며 항상 새로운 니즈를 끌어올려 구현화하는 제품(원단, 가공품)을 개발, 공급하도록 키워왔다.
그 배경으로는 원단의 품질과 가공 능력에 있다. 원단 메이커는 가공, 곧 소위 표면처리에 맞춰 필름을 설계, 컨버터는 제품의 요구되는 기능, 성능을 도찰제(塗擦劑) 포뮬레이션, 코트 층의 설계, 바르는 방법인 자사의 가공 기술을 구사하여 형태를 만든다. 경우에 따라 원단 메이커가 새로운 가공 기술을 개발하여 자사의 원단과 세트로 시장에 내보인다. 게다가, 개발된 제품을 평가하는 유저의 엄격한 눈으로 기능, 성능, 품질, 가격 등 모든 면에서 매일 새로운 기술 개발이 요구되고 있다.
필름메이커, 컨버터, 부재메이커 모두가 국내에 모여 있는 것이야말로 원단과 가공이 서로를 충원, 상승효과를 주면서 최첨단 기술과 시장을 개척하는 것이 가능해진다. 가공(컨버팅)은 일본 고기능 필름의 새로운 마켓 창출을 지지하는 토대가 되고 있다<그림1>.
한편, 해외열은 시장 참여 당초부터 볼륨존에 특화하여 전개되어 이미 나와 있는 제품을 개발·생산하는 것은 가능하지만 새로운 제품을 0부터 창출해내는 것은 잘 되지 않는다. 해외열이 추구하고 있는 것은 볼륨(규격)으로 최첨단 제품을 만드는 것은 아니며, 일본과 같이 독자적인 고도의 기술력을 가진 중소기업의 컨버터가 없기 때문에 원단과 가공과의 연마맞춤과 매칭에 의한 제품 개발이 불가능하기 때문이다.
덧붙여 말하자면 새로운 시장, 제품은 롤 1통 같이 작은 수로 시작한 케이스가 그대로 있다. 볼륨존으로 승부하는 해외열은 이처럼 니즈에 대한 대응은 어려울 것이다. 제품의 성능이나 품질뿐 아니라 딜리버리나 애프터서비스, 샘플 공급 등 필요에 대한 세세한 대응력도 문제되지만 여기서는 일본 메이커가 우수하다.

3. 최신 트렌드

광학 필름은 커머더티화 했다고 해도 ‘고기능’의 범주에서 벗어난 것이 아니라 여전히 품질과 부가가치가 중시된 영역(=일본메이커) 특유의 기술력, 개발력을 필요로 하여 해외열이 쉽게 들어오지 못하게 하는 영역이다.
예를 들어 정전용량 터치판넬 센서나 커버 렌즈에 사용되는 하드커버코트필름은 무지개무늬나 패턴 유체의 가시화를 방지하기 위해 광학조정층이 필요하다. 원단인 PET필름에는 연신 배향각의 제어와 저간섭(低干涉)을 위한 처리, 인쇄성 향상 등이 요구되나 이들은 일본 메이커가 압도적 쉐어를 획득하고 있다.
터치판넬 부재에서 요구되고 있는 외관품위, 저간섭, 이접착, 내열의 성능은 새로운 것은 아니지만 요구되는 레벨이 종래와 비교해 크게 엄격해져 난이도도 높다. ITO필름으로는 편면이나 양면에 HC필름메이커에 공급되는 케이스가 많다.
HC필름시장으로는 ITO용, 비산방지필름 등 비ITO용과 함께 일본 컨버터 쉐어가 높아져 해외열은 ITO필름을 기준으로 5% 전후, 그보다 스펙이 다소 완만한 비ITO에 대해서도 15%의 높은 쉐어를 확보하고 있는 정도이다(당사추정). 해외 PET 필름 메이커의 제품은 기본적으로 여러 가지 국내 컨버터에 공급하고 있는 것으로 보이나, 현 시점에서는 정전용량 TP부재로 사용 가능한 성능·품질에는 도달하지 못하며, 저항막전극이 애프터마켓의 보호 필름으로의 채용이 대부분이라고 추정되고 있다.
일본 컨버터가 압도적인 쉐어를 확보하고 있는 가운데, 베이스 필름의 흠이나 결점에 대한 품질기준이 상당히 엄격하다. 또, 아닐처리에 대응하기 위한 내열·치수 안정성이나 올리고머 제어 등을 필요로 하고 있다. 이들을 50μm전후의 두께에서 대응할 필요가 있으며, 원단제막의 난이도는 종래 LCD부재·부자재 필름에 비해 다단계로 높아지고 있다.
일본의 PET필름메이커는 지금까지 원단, 가공의 양면에서 필름에 새로운 성능을 부여, 그것을 더욱 진화시키는 것으로 스스로 새로운 시장을 창출해왔다. 특히 LCD부재용 광학 그레이드는 저배향필름의 제막이나 표면의 무결함화, 고투명성과 이접착성 양립, 필름의 성능 ·품질을 향상시킴과 동시에 컨버터와 비밀리에 정보 교환과 기술 교류를 하여 광학부재의 고기능·다기능화, 가공 스피드 업을 실현하는 새로운 도찰제 개발, 도막제어, 가공 프로세스를 개발한다. 기능의 복합화와 코스트다운 등 ‘니즈를 앞서 가는 제안’을 진행해온 것이 각사의 강점과 이어졌다.
터치판넬은 기술변화가 심해 지금까지 사용되고 있던 부재가 사용되지 않게 되거나 새로운 부재가 채용될 가능성이 높아 시장 확대가 계속되는 가운데 부재 시장을 항상 감시할 필요가 있다. 이 외에, 편광판으로는 50인치 이상의 대형 하이엔드 텔레비전, 디지털사이니지용, 중소형으로는 스마트폰이나 태블릿 PC의 하이엔드 기중용 등, 초고정세·고해상도 영역으로는 고기능 위상차 필름이나 표면처리의 개발이 포인트가 된다.

4. 앞으로의 전개

고기능필름시장은 일본이 강세를 발휘할 수 있는 영역으로, 필름에 따른 유리 대체 실현에 기대된다. 이 조합은 TP 센서 및 커버의 플라스틱화, OLED에 대표되는 디스플레이의 플렉시블화의 실현에 연결된다.
정전용량 TP로는 유리센서Vs.필름센서의 경합으로, 지금까지 스마트폰은 유리 센서가 유리했지만, 태블릿 단말 사이즈가 시작되면서 비용이나 중량에서 필름 센서의 우위성이 높아지고 있다. 그러나 커버 유리에 센서를 일체화시켜 유리의 사용량을 1장으로 압축한 OGS의 등장으로 중량차는 거의 해소되며, 가격도 사이즈와 제조 프로세스에 의해 유리 센서 쪽이 필름 센서보다도 저렴한 케이스도 있다. 하지만 이는 유리 커버의 사용을 가정했을 때의 결과로, 장래, 커버에 필름이나 플라스틱 시트가 사용되도록 한다면 Roll to Roll으로의 가공성이나 디스플레이 플렉시블화로의 대응이라는 점에서 필름 센서의 우위성은 크다.
업계 내에는 디스플레이를 플렉시블화하는 필연성을 의문시하는 면도 있지만, 예를 들어 웨어러블(Wearable) 단말로는 신체 모양과 움직임에 따른 디스플레이가 요구될 가능성도 있다.

5. 맺음말

이러한 고부가가치분야에서, 일본 메이커는 독자적인 기술력·개발력에 의한 성능과 품질로 우위성을 무기로 충분히 싸워 나갈 수 있다. 새로운 시장, 새로운 용도의 다수가 눈에 보이는 형태로 나타나는 것은 아니다. 그 곳에서 스스로 씨를 뿌리고 키워가는 시즈(Seeds) 선행형 개발이 필요하다.
시즈를 찾는다는 것은 형태 없는 것을 찾아 수요를 생출한다는 것으로, 종래의 연장이 아닌 설비나 제막 방법, 원료수지의 점검까지 포함한 연구 개발을 진행, 지금까지의 필름에는 없는 용도나 방법 등 다음 새로운 수요와 시장을 끌어당기는 대응이다. 이미 있는 니즈에 대응하는 것에 비해, 바로 실적으로 이어지지 않을 수 있으나, 단기적인 성과가 오르지 않아도 제안을 계속 하며 시대가 제품에 따라붙기도 한다.
원단(필름)과 가공(컨버팅)이 지혜를 출합하여 기술을 갈고 닦으며 다음 시장을 위한 씨를 뿌리고, 그 곳에 튼 싹을 확실히 잡아 키울 때, 기존의 필름 틀을 뛰어넘은 제품으로 수확해나갈 것이다. 그리고 그 수확된 것에서 새로운 용도·마켓을 만들어내려는 몰두가 필요하다.

* 필자
船木知子(Funaki Kazuko)
(주)야노경제연구소 CMEO사업부 매니저