고무충진제 공급 본격화 … 기술응용으로 신흥국 수요 확보
탄산칼슘(Calcium Carbonate)은 고무용 충진제 사업화가 본격화되고 있다.
고무용은 합성 탄산칼슘이 선행하고 있으며 석회석을 분쇄, 분급한 중질 탄산칼슘도 채용되고 있다.
분산성이 뛰어난 교질 탄산칼슘 등 합성제품이 주로 사용되고 제지, 도료, 잉크, 수지용 등으로 용도가 확대되고 있다.
기본적으로 중질 탄산칼슘은 충진제, 합성 탄산칼슘은 개질제로 구분되고 있으나 2개 모두 채용할 수 있는 용도도 일부 존재하는 것으로 알려졌다.
일본은 석회석 매장량이 풍부하나 시멘트용은 비결정질로 회색 및 흑색을 띄고 있다.
탄산칼슘에 사용하는 석회석은 퇴적층이 열을 받아 변성한 산물로 결정질이기 때문에 백색도가 높은 중질 탄산칼슘은 충진재 뿐만 아니라 도료 및 잉크, 수지의 착색공정에서 발색을 좋게 하는 역할을 수행하고 있다.
중질 탄산칼슘은 수지, 고무 등의 충진재로 활용되며 미립자화도 활발해 기능성 소재로서 부상하고 있다.
식품첨가물 용도로는 수요 증가가 기대되는 동남아 등 신흥국 시장이 확대되고 있다.
합성제품인 경질 및 교질 탄산칼슘은 다른 무기소재 기능의 일부를 대체하며 코스트를 절감할 수 있는 소재로 호평을 받고 있다.
중질탄산칼슘은 광산에서 석회석을 채굴해 공장에 운반·분쇄하고 목표로 한 입자크기를 선별하는 분급 공정을 거쳐 제조되며, 용도에 따라 표면 처리됨으로써 독자 성능을 발현하고 있다.
일본산 중질 탄산칼슘은 양질의 석회석 활용 및 이물 제거 등 품질관리를 통해 도료, 수지, 고무, 잉크 이외에 종이 등을 부풀려 코스트를 절감하는 역할을 통해 시장을 유지하고 있다.
저가에 고품질이 특징인 만큼 수입제품과의 경쟁력에서 우위를 점하고 있으나 고도의 경제 성장기가 지나고 엔화 강세에 따라 해외로 생산거점을 이전하는 수요처가 늘어나고 있어 사업환경이 악화되고 있다.
중질 탄산칼슘은 핵심인 주택 분야에서도 신축 착공건수가 크게 늘어나지 않는 등 악조건이 계속돼 시장규모가 줄어들고 있다.
기존 충진재 용도 뿐만 아니라 미립자화를 통한 신규 용도 개척 움직임도 확산되고 있다.
통기성 필름의 다공질화에 사용되는 종이기저귀 용도는 세계적인 종이기저귀 시장 확대에 따라 성장 분야로 부상하고 있다.
또 미립자화 강화를 통해 중질 탄산칼슘에서도 일정의 기능성을 보장하고 합성 탄산칼슘 및 기타 무기 충진재를 일부 대체함으로써 코스트를 절감하는 방안도 거론되고 있다.
중질 탄산칼슘은 운송 코스트 부담 등으로 수출 채산성이 떨어지나 식품첨가물 용도로는 하랄, 코샤 등 종교 규격에 대응하는 움직임이 활발한 편이다.
가공식품 수요가 늘어나고 있는 동남아 시장 개척을 본격화하고 있으며 일부는 기존의 위약 용도 외에 투석용 약제에 대한 채용을 추진하고 있다.
경질 탄산칼슘은 합성 공법으로 제조하기 때문에 입자 크기의 미립자화를 안정적으로 실현할 수 있는 특징이 있다.
경질 탄산칼슘을 합성하거나 표면처리를 가한 교질 탄산칼슘도 충진재 용도 이외에 강성·성형성, 분산성 향상 및 점도 조정이 가능한 개질재로서 건축소재 및 자동차 분야의 수지·고무 등에 다양하게 활용되고 있다.
합성공법의 이점을 활용해 미립자 사이즈 및 형상을 제어하고 표면처리를 통한 다양한 성능 구현도 시도되고 있다.
소재 특성과 니즈를 부합시키기 위해서는 시제품을 제공하는 개발 및 연구, 마케팅 체제를 정비하는 것이 필요하기 때문에 생산기업들이 수요 창출을 위해 용도 개척을 본격화하고 있다.
중국 등 해외에서 원료를 현지 조달하고 일본에서 쌓아온 기술을 활용하는 움직임도 일부 나타나고 있으며, 분쇄 및 분급, 표면처리 노하우를 다른 무기 소재에 응용해 포트폴리오를 확충하거나 복합화해 신규 용도를 개척하는 곳도 나타나고 있다.
한편, 석회석은 일본 전역에서 채굴할 수 있으나 도료 및 수지, 고무 등의 충진재 용도로는 백색도가 높아야 하기 때문에 결정질 석회석이 요구되고 있다.
그러나 광산이 Fukushima, Okayama, Hiroshima 등에 불과하고 광업법 관련 제약도 있어 새로운 광산을 채굴하는 것이 사실한 불가능한 것으로 파악되고 있다.
채굴을 멈춘 광산에서 채굴을 다시 시작하려해도 환경면에서 지하수 대책 등의 비용 부담이 큰 광내채굴이 불가피하며, 중질 탄산칼슘은 범용적이면서도 희소성이 커지고 있어 수요가 줄어든 가운데 보유하고 있는 광산에서 자체적으로 채굴하거나 채굴 사업자로부터 구입한다 해도 비용 증가가 공급기업의 부담으로 작용하고 있다.
<화학저널 2016년 10월 10일>
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