
유화제(Emulsion)는 공업제품에서 식품첨가물까지 광범위한 영역에 투입되고 있다.
유화제 시장은 2019년 이후 경기침체 영향을 피하지 못하고 있으나 공업용 반응성 유화제, 식품첨가물용 수크로스지방산에스테르(Sucrose Fatty Acid Ester) 등 고부가가치제품은 세계적으로 성장성을 유지하고 있다.
세제용 호조에도 공업용 침체로 생산 부진
유화제는 물·기름과 같이 잘 섞이지 않는 물질의 계면에 작용함으로써 균일하게 분산된 에멀전 상태를 만드는 기능이 있으며 물과 기름을 혼합하기 쉽게 만드는 유화기능 외에 공기와 액체, 고체 입자와 액체 등의 균일화 뿐만 아니라 분산, 침투, 세정, 기포, 소포, 이형 등 다양한 목적으로 활용되고 있다.
화학적 기능에 따라 계면활성제의 일종으로 분류되며 계면활성제에 함유된 것도 많은 것으로 파악된다.
일본은 계면활성제 생산·판매량이 동북지방 대지진 이후 부진을 면치 못했으나 최근 빠르게 회복되고 있다.
일본 계면활성제공업협회에 따르면, 2018년 생산량은 120만9613톤으로 전년대비 4.7%, 판매량은 94만1108톤으로 3.0% 증가했다. 다만, 2019년에는 생산량이 7.2%, 판매량이 8.5% 감소한 것으로 추정되고 있다. 
계면활성제 사용량이 많은 세탁용 합성세제는 분말 타입이 8.3% 줄어든 반면 액체 타입은 12.0% 급증하면서 전체적으로 7.7% 늘어남으로써 공업용 침체가 영향을 미친 것으로 판단되고 있다.
합성수지 에멀전은 2018년 내수 출하량이 45만3131톤으로 4.6% 감소함과 동시에 수출이 10.9% 급감함으로써 총 수요가 47만313톤으로 4.9% 줄었다. 초산비닐계가 10만3213톤으로 3.0%, 아크릴계가 27만8858톤으로 4.5% 감소했으며 2019년에도 마이너스 성장한 것으로 추정되고 있다.
반응성 타입으로 전환 가속화
공업용 유화제는 합성수지, 합성고무의 유화중합용이 주류를 이루고 있으며 물속에서 모노머를 가용화해 중합을 촉진하는 목적으로 사용되고 있다.
최종적으로는 합성수지 에멀전 형태로 페인트, 점·접착제, 종이 가공, 섬유, 건축·토목, 전자소재 관련 코팅제 용도로 투입되고 있다.
유화제는 중합반응이 끝나면 불필요해지나 에멀전 속에 잔류하면 폴리머 필름 표면이나 기재로 유화제 성분이 옮겨져 내수성, 점착성을 저하시키는 부작용이 있어 기능·성능을 중시하는 수요처를 중심으로 반응성 유화제 채용을 확대하고 있다.
반응성 유화제는 분자 안에 모노머와 부가 반응할 수 있는 관능기를 보유하고 있어 최종적으로 유화제가 자유로운 상태로 존재하지 않기 때문에 이른바 솝프리(Soap-Free) 에멀전을 얻을 수 있는 특징이 있다.
주로 아크릴계 에멀전 유화중합에 이용되며 페인트용이 주류를 이루고 있다.
특히, 수계 페인트의 내수성 개선 효과가 높이 평가되고 있으며 1990년대 일본기업이 개발을 선행함에 따라 일본 수요처들은 20-30%가 기존제품에서 반응성 유화제로 전환한 것으로 파악되고 있다.
최근에는 식품 등 물기가 많은 환경에서 내수성이 요구되는 분야를 중심으로 밀봉, 라벨 등 점착용 채용이 확대되고 있다.
해외에서는 아직 전환율이 낮으나 일본기업들이 해외전략을 강화한 결과 아시아를 시작으로 유럽, 미국에서 채용이 확대되고 있으며, 특히 수계 페인트가 보급되고 있는 중국의 수요 증가가 두드러지고 있다.
식품첨가물, 안전성 우려로 수요 침체
식품첨가물로 사용되는 유화제는 일본 수요가 3만톤으로 추정되고 있으며 빵, 아이스크림, 초콜릿, 커피크림, 커피음료, 휘핑크림, 어묵, 드레싱, 조미료 등 다양한 식품에 투입되고 있다.
일본은 저출산 고령화, 인구 감소 등에 따라 내수시장이 성숙된 상태로 수요에 큰 변화가 없으나 안전성이 높은 글리세린지방산에스테르계가 가장 많이 사용돼 수요가 1만4000톤에 달하는 것으로 추정되고 있다.
모노(글리세린지방산에스테르) 타입이 약 9000톤, 폴리(글리세린지방산에스테르) 타입이 약 1600톤을 차지하고 있다.
대두레시틴 수요는 약 9000톤, 대두레시틴 개질제품은 3000톤으로 파악되고 있다.
크로스지방산에스테르는 일본이 상업화한 유화제로 세계적으로 Mitsubishi Chemical Foods, DKS 2사가 생산하고 있으며 수급타이트가 계속되고 있다.
유화제 가운데 가격이 높은 편이기 때문에 주로 유럽과 미국에서 사용됐으나 최근에는 아시아 수요도 증가하고 있다.
일본에서는 2015년 Taiyo Kagaku가 벤처기업 Microwave Chemical과 합작으로 TMT를 설립해 마이크로파 에멀전 프로세스를 채용한 신규공장을 2020년 본격 가동할 예정이다.
2019년에는 식품용 유화제 시장에 영향을 미칠만한 큰 움직임이 있었다.
일본 빵공업협회는 2019년 6월 식빵 등 패키지에 표기하는 효모식품, 유화제 비사용 등의 문구가 소비자에게 다양한 오인을 일으킬 가능성이 있다는 이유로 표기를 자제하도록 권고했다.
2018년 소비자청으로부터 지적을 받아 해당 문구에 대한 타당성을 과학적으로 분석해 협의한 결과로, 이후 식품용 유화제의 안전성에 대한 인식이 서서히 개선되고 있으나 수요는 아직 회복조짐을 보이지 않고 있다.
아데카, 글로벌 생산체제 구축에 점‧접착용 강화
아데카(ADEKA)는 범용제품에서 기능제품까지 광범위한 계면활성제를 공급하고 있으며 유화제, 증점제, 소포제 등 각종 첨가제를 종합적으로 제안함으로써 수요처의 니즈에 세밀하게 대응하고 있다.
2018년 4월 시작한 경영계획 Beyond 3000에서는 반응성 유화제를 비롯한 계면활성제를 기능성 화학제품의 주요 성장사업으로 설정하고 적극적인 영업확대 전략을 추진하고 있다.
기능제품은 반응성 유화제 Adekariasoap 시리즈로 내수성 향상 등 페인트 및 점·접착 분야의 고기능화 니즈에 대응하고 있다. 일본시장은 이미 성숙화된 상태이나 페인트용을 중심으로 해외시장이 성장하고 있어 안정적인 성과를 거두고 있다.
Adekariasoap 시리즈는 래디컬 중합성 계면활성제로 노닐페놀(Nonylphenol)을 함유하지 않은 친환경 타입을 중심으로 음이온형 SR 시리즈와 비이온형 ER 시리즈를 공급하고 있다.
음이온형은 SR-10을 중심으로 EO(Ethylene Oxide) 부가몰수를 향상시킨 SR-20, 취급성을 고려한 희석형 SR-2025, SR-3025 등을 라인업하고 있다.
아데카는 미국, 독일, 중국, 한국, 타이완, 싱가폴, 인디아에서 생산체제를 구축하고 글로벌 수요에 대응하고 있으며 페인트 뿐만 아니라 점‧접착제용으로 공급을 확대하기 위해 2019년 5월 미국 식품의약국(FDA)으로부터 식품 간접접촉 용도에 대한 인허가를 취득했다.
이에 따라 앞으로 유럽 및 미국에서 라벨 등 점‧접착용으로 제안을 강화할 방침이다.
DKS, 고기능제품 공급에 주력
DKS는 반응성 유화제를 Aqualon 브랜드로 상업화해 40년 이상 공급하고 있다.
2016년에는 친환경제품으로 채용이 확대되고 있는 Aqualon KH 시리즈에 이어 성능을 개선한 Aqualon AR 시리즈를 새롭게 투입했다.
KH 시리즈와 AR 시리즈는 모두 EO 부가체 몰수가 10몰과 20몰인 2개 그레이드가 있으며 취급하기 쉬운 희석제품도 공급하고 있다.
모두 수계 에멀전 유화중합에 사용되며 접착제, 페인트용에서 내수성을 개선하는 효과를 자랑하고 있다.
각각에 대응하는 비이온성 계면활성제 Aqualon KN 시리즈, Aqualon AN 시리즈도 라인업하고 있으며 시리즈를 조합해 사용함으로써 폴리머의 분산 안정성, 화학적 안정성, 동결융해 안정성을 향상시키는 등 광범위한 니즈에 대응하고 있다.
새로운 AR 시리즈는 페인트용으로 성능을 발휘하도록 조절한 것으로 내수성이 더욱 뛰어나 수계 페인트 고기능화에 기여하고 있으며 AM(Acrylate Monomer) 뿐만 아니라 SM(Styrene Monomer)과도 공중합성이 높아 대응범위가 넓은 편이다.
유럽, 미국, 중국, 인디아 등 해외시장에 중점을 두고 유효성을 강조하고 있다.
식품용 유화제인 수크로스지방산에스테르는 DK Ester 브랜드가 유럽, 미국에 이어 아시아에서 호조를 보이고 있어 일본 생산설비를 풀가동하고 있으며 기포, 전분 노화방지, 유지 개질 목적에 맞춘 제제 설계를 추진하고 있다.
NNC, 저금속 그레이드 개발
Nippon Nyukazai(NNC)는 창업 이후 유화기술을 활용해 계면활성제 라인업을 대폭 확대하고 있으며 수요처 밀착형 체제를 통해 다양한 니즈에 대응하고 있다.
2020년 들어서는 차기 경영계획 수립에 앞서 기능성을 중시하고 고부가가치화를 추진하는 수요처 요구에 대응함과 동시에 사회적 과제를 해결할 수 있는 전략 마련에 힘을 기울이고 있다.
NNC는 유화중합용으로만 약 20개 그레이드를 공급하고 있으며, 특히 할로겐(Halogen)을 함유하지 않은 이온액체 브랜드 Aminoion이 호조를 보이고 있다.
Aminoion은 대전방지제, 방진제, 초친수화제, 오염방지제 등으로 사용되고 있으며 유화중합용 계면활성제 용도로도 시장 개척을 본격화하고 있다.
에멀전 페인트의 내수성을 향상시키는 효과가 있어 일본은 물론 기존 화학물질로 등록된 중국, 한국, 타이완, 타이에서 채용이 확대되고 있다.
최근에는 새롭게 개발한 저금속 그레이드 샘플작업에 주력하고 있다.
NNC가 공급하고 있는 계면활성제는 일반적으로 금속성분을 수백-수십ppm 함유하고 있으나 신규 개발제품은 합성방법을 다양하게 조절함으로써 1ppm 이하로 낮추는데 성공했고 전자회로 등 전자소재 세정제용을 중심으로 평가를 진행하고 있다.
농약용 유화제는 동남아시아를 중심으로 안전성이 높은 유기용제 프리제품 공급에 힘을 기울이고 있다.
카오, 유럽‧미국 시장에도 적극 공세
카오(Kao)는 천연유지를 베이스로 생산한 유지 유도체를 원료로 다양한 기능을 보유한 계면활성제를 생산하고 있으며 유화중합용 계면활성제는 Latemul 브랜드로 공급하고 있다.
특히, 반응성 유화제 사업에 힘을 기울이고 있으며 기능성이 평가받고 있는 것으로 알려졌다.
반응성 유화제는 음이온계 Latemul PD-105와 취급이 용이한 희석제품 PD-104, 비이온계 PD-400 시리즈를 공급하고 있으며 각종 모노머와의 공중합률이 높고 고품질인 솝프리 에멀전을 얻을 수 있어 호평을 받고 있다.
내수성을 향상시키는 기본성능 뿐만 아니라 안료 분산성 등도 뛰어난 것으로 파악되고 있다. 
아시아에서 안정적인 영업실적을 확보하고 있으며 유럽 및 미국 시장에 적극적으로 도전하는 등 카오그룹의 글로벌 네트워크를 활용해 해외시장 공략을 강화하고 있다.
최근에는 차별제품으로 새로운 음이온계 활성제 개발에 성공해 샘플작업에 주력하고 있다.
식품용은 글리세린(Glycerin) 지방산에스테르, 솔비탄(Sorbitan) 지방산에스테르, 폴리솔베이트(Polysorbate) 등 다양한 그레이드를 라인업하고 있다.
카오는 독자적으로 개발한 유화기술을 토대로 고부가가치화에 힘을 기울이고 있으며 식품에 새로운 기능성 및 가치를 부여할 수 있도록 제제화해 솔루션을 제안하고 있다.