유기과산화물은 중합, 가교, 경화 등 3가지 기능을 보유하고 있어 합성수지, 합성고무 등 석유화학제품 생산에 필수적으로 투입되고 있다.
대부분 위험물로 취급됨에 따라 제조·수송·관리에 특수한 노하우가 필요할 뿐만 아니라 수출입은 국제연합(UN) 권고사항 및 각국 규제에 따라야 하는 어려움이 있어 내수 중심으로 시장이 형성되고 있으며, 수요는 수지 생산 등과 연동되고 있다.
일본 수요는 2015-2016년 침체가 계속됐으나 2017년 들어 회복조짐을 보인 후 2020년까지 안정세를 유지할 것으로 예상되고 있다.
유기과산화물 생산기업들은 수요처인 수지 생산기업들이 특수화·고부가가치화, 글로벌화를 강화함에 따라 고도의 니즈에 대응하기 위해 힘을 기울이고 있다.
일본, 주택 시장 호조로 수요 확대
유기과산화물은 과산화수소의 유도제품으로 과산화수소의 수소원자를 유기분자로 치환한 구조이며 분자 안에 과산화결합(O-O)을 보유하고 있다.
과산화 결합은 결합에너지가 작기 때문에 열, 빛에 의해 쉽게 분해되고 유리기(Free Radical)를 발생시키는 성질을 이용해 다양한 래디컬 반응 개시제로 활용되고 있다.
중합개시제는 PE(Polyethylene), PS(Polystyrene), 메타크릴수지(Methacrylic Resin), 아크릴수지(Acrylic Resin), PVC(Polyvinyl Chloride), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), SBR(Styrene Butadiene Rubber) 등에 투입되고 있고, 경화제는 UPR(Unsaturated Polyester Resins), DAP(Diammonium Phosphate) 등에, 가교제는 EVA(Ethylene Vinyl Acetate), EPR(Ethylene Propylene Rubber), 불소고무, 실리콘고무 등에 사용되며 PP(Polypropylene)의 성형성을 향상시키기 위한 용도로도 투입되고 있다.
공업용은 Diacyl Peroxide, Alkyl Peroxy Ester, Peroxy Dicarbonate, Monoperoxy Carbonate, Peroxy Ketal, Dialkyl Peroxide, Hydro Peroxide, Ketone Peroxide 등 크게 8종류로 구분된다.
일본은 2016년 유기과산화물을 사용하는 수지·고무제품 생산실적이 전반적으로 저조한 가운데 PVC만 수출 호조의 영향으로 높은 수준을 유지했다.
그러나 2017년에는 모두 증가세를 기록했으며 ABS와 메타크릴수지는 10% 이상 신장한 것으로 추정되고 있다.
엔화환율의 영향으로 수입제품 유입이 감소함과 동시에 자동차, 주택 등 내수시장이 회복됐기 때문이다.
특히, PE는 최근 원료 모노머가 부족할 정도로 활황을 이루고 있다.
유기과산화물은 주로 고압공법 LDPE(Low-Density PE)에 투입되고 있으며 종이팩 라미네이트필름, 전선케이블 등 다른 소재로 대체하기 어려운 용도에서 수요가 안정적인 것으로 파악되고 있다.
PVC는 인디아 수출이 수요를 견인하고 있다. 인디아는 수도 등 인프라용이 주류를 이루고 있는 가운데 정비 계획과 관련해 수요가 계속 확대될 것으로 예상되고 있다.
일반적으로는 공사가 중단되는 몬순시즌에는 수요가 침체되나 2017년에는 침체되지 않은 것으로 나타났다.
일본에서는 자동차 및 주택 시장 호조가 아크릴수지계 도료 수요 등에 긍정적인 영향을 미치고 있으며 UPR을 사용하는 FRP(섬유 강화 플래스틱) 시장도 부진에서 벗어나고 있다.
앞으로는 도쿄올림픽을 앞두고 호텔 건설 등이 본격화됨에 따라 호조를 지속할 것으로 예상되고 있다.
그러나 경제가 활성화되면서 유기과산화물과 같은 위험물을 취급하는 물류업자가 부족해지는 문제가 발생하고 있다.
이에 따라 물류업자가 유기과산화물을 안심하고 안전하게 수송할 수 있도록 하기 위한 안전강습 등이 중요해지고 있으며, 특히 부적절한 취급이 사고로 이어지는 사례가 있어 유기과산화물 생산기업들은 현장 이용자를 포함한 안전 관련 지원에 힘을 기울이고 있다.
NOF, 친환경제품 판매 확대
일본에서는 NOF, Kawaguchi Chemical, Nippon Kayaku와 네덜란드 AkzoNovel의 합작기업 Kayaku Akzo, Mitsubishi Chemical과 프랑스 Arkema의 합작기업 Arkema Yoshitomi가 유기과산화물을 생산하고 있다.
최대 메이저인 NOF는 일본 최초로 유기과산화물을 상업화했으며 1957년 이후 중합개시제, 가교제, 경화제, 수지개질제, 유기합성용 등을 다양하게 생산하고 있다.
해외사업도 적극 추진하고 있으며 일본을 비롯해 중국, 인도네시아 공장을 가동하고 있다.
최근에는 친환경 타입에 주력하고 있다.
특히, UPR용 저 VOCs(휘발성 유기화합물) 경화제는 반응효율을 높임에 따라 악취를 유발하는 잔존 스타이렌(Styrene)을 감축하고 가공할 때 작업환경을 개선하는 효과가 있어 가열계 경화제인 「Perhexyl A」, 상온경화제인 「Percure AZ」와 개량형 「Percure U」 채용이 확대되고 있다.
페인트의 하이솔리드화에 대응한 중합개시제 「Perhexyl D」도 친환경제품으로 공급에 힘을 기울이고 있다.
NOF는 특수한 유기과산화물을 이용해 합성되는 UPR용으로 FRP을 성형할 때 부피 수축을 방지하는 「Modiper S」 시리즈 판매도 확대하고 있다.
Modiper S는 성형제품이 휘거나 금이 가는 문제를 해결할 수 있어 일본 뿐만 아니라 아시아 시장에서도 크게 성장하고 있는 것으로 알려졌다.
NOF는 일본 Kinuura 공장을 비롯해 중국 Changshu NOF Chemical, 인도네시아 NOF Mas Chemical 등에서 유기과산화물을 생산하고 있으며 2013년에는 중국 수요 신장에 대응해 중국공장을 증설했다.
AkzoNovel, 안전 관련대책에 주력
Kayaku Akzo는 글로벌 최대의 유기과산화물 생산기업인 AkzoNovel과 1963년 유기과산화물을 사업화한 Nippon Kayaku의 합작기업으로 글로벌하게 연계를 강화하는 방향성을 추구하고 있다.
AkzoNovel은 특히 안전 관련대책을 중시함에 따라 네덜란드에서 안전연구소를 운영하고 있다.
35입방미터의 연소탱크 등을 보유해 대규모 연소실험을 실시할 수 있으며 UN의 유기과산화물 패키지 등에 대한 안전기준에 AkzoNovel의 안전성 시험 데이터가 채용되고 있는 것으로 알려졌다.
수요처에 대한 안전 지원도 중요한 역할로 유기과산화물의 위험성을 실제로 체험함으로써 안전하게 취급할 수 있도록 하는 트레이닝 및 어드바이스를 제공하고 있다.
일본 Asa 공장에도 소규모 설비를 도입해 안전강습 등을 수시로 진행하고 있다.
Kayaku Akzo는 AkzoNovel 생산제품의 수입판매를 확대할 방침이다.
특히, DCP(Dicumyl Peroxide), CHP(Cumyl Hydro Peroxide)는 2016년 중국 Ningbo 생산능력을 25% 늘려 코스트 경쟁력을 바탕으로 일본 판매 확대를 추진하고 있다.
DCP는 주로 가교제, CHP는 ABS 중합개시제로 투입되고 있으며 아시아 수요가 호조를 보임에 따라 차기 증설을 검토하고 있는 것으로 알려졌다.
또 AkzoNovel이 독자 개발한 PVC용 연속적하중합(CID) 시스템은 아시아에서 트라이얼을 거쳐 구체적인 도입 단계에 들어갔다.
PVC 중합은 발열 반응으로, 플랜트 냉각능력이 가장 유효하게 작용하도록 중합개시제의 양과 타이밍을 조절하면서 연속 투입하는 방법으로 PVC 생산효율을 대폭 향상시킬 수 있는 특징이 있다.
Arkema, 고기능·고부가가치화 대응 강화
Arkema Yoshitomi는 Mitsubishi Chemical Group과 함께 친환경제품 등 고기능·고부가가치 분야를 강화하고 있다.
Mitsubishi Chemical과 Arkema가 51대49 비율로 합작하고 있는 Arkema Yoshitomi는 중합개시제를 중심으로 모기업의 그룹기업과 연계를 강화하고 있다.
Arkema Group은 세계적으로 총 10개 공장을 가동하고 있는 가운데 아시아에서는 인디아, 한국, 일본에서 유기과산화물을 공급하고 있다.
일본 Yoshitomi 공장에서는 프랑스, 미국, 중국 소재 R&D센터와 연계해 수요처의 니즈에 대응한 신제품 개발 등을 추진하고 있다.
특히, 일본 수지 생산기업들은 고기능·고부가가치화 전략을 강화하고 있어 고기능 폴리머제품 설계 및 가공에 유기과산화물로 투입함으로써 신규 시장을 개척할 방침이다.
Arkema Yoshitomi는 Alkyl Peroxy Ester인 「Luperox 610」, 「Luperox 546」, 「Luperox 575」, 「Luperox DTA」에 주력함과 동시에 친환경제품 라인업을 확대하기 위해 저 VOCs 뿐만 아니라 분해생성물이 적거나 첨가량을 감축할 수 있는 제품 등을 개발하고 있다.
KCC, 영업체제 강화로 신규 거래처 확보
Kawaguchi Chemical(KCC)은 유기과산화물로 FRP 상온용 경화제인 MEKP(Methyl Ethyl Ketone Peroxide) 「Mepoxe」를 시작으로 퍼티용 경화제인 CYHP(Cyclohexanone Peroxide) 「Cypoxe」, 중합개시제인 BPO(Benzoyl Peroxide) 「Benzoxe」, 산화제인 mCPBA(m-Chloroperoxybenzoic Acid) 「MCPBA」 등을 라인업하고 있다.
주력인 MEKP는 주택 시장이 활성화됨에 따라 수요가 안정적으로 증가하고 있으며 내부적으로 영업체제가 강화됨으로써 새로운 거래를 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
아울러 인도네시아 합작기업 Kawaguchi Kimia Indonesia는 「Mepoxe」, 「Benzoxe」 등을 생산해 현지 수요에 대응하고 있는 가운데 아세안(ASEAN)으로 공급을 확대할 방침이다.