
에폭시수지(Epoxy Resin)는 다양한 경화제와 조합해 불용·불융성 경화물을 형성하는 독특한 특성을 보유하고 있어 페인트, 전기·전자, 토목·건축, 접착제 등 광범위한 분야에서 대체하기 어려운 소재로 각광받고 있다.
에폭시수지는 사회 인프라 정비, 자동차‧전자 등 기간산업에 활용됨에 따라 전체 수요가 GDP(국내총생산)에 따라 좌우되고 있고, 2020년에는 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 확산에 따라 경제가 침체됨으로써 고전을 면치 못했다.
그러나 에폭시수지 생산기업들은 5G(5세대 이동통신) 보급 확대, 자동차 전장화‧경량화 등 메가트렌드에 대응하기 위해 신제품 개발을 강화하고 있다.
에폭시수지는 BPA(Bisphenol-A)와 ECH(Epichlorohydrin) 공중합체가 일반적이며 접착성, 강도, 강인성, 전기특성, 내약품성이 우수할 뿐만 아니라 경화할 때 부피 수축이 적고 방출되는 휘발성분이 없는 등 다양한 특성을 겸비하고 있어 대체소재가 없는 수지로 평가받고 있다.
또 분자구조 개량, 개질제 첨가, 경화제 조합 등을 통해 다양한 물성을 끌어낼 수 있어 최첨단 전자소재를 시작으로 페인트, 접착제 분야에서 새로운 니즈에 대응하는 신제품 개발이 잇따르고 있다.
일본, 생산·판매·수출입 모두 부진
일본은 2011년 동북지방 대지진의 영향으로 에폭시수지 수요가 계속 감소한 후 2017년부터 2년 연속 호조를 보여 성장성 회복을 기대했으나 2019년 마이너스로 전환됐다.
2019년 에폭시수지 생산량은 11만5682톤으로 전년대비 12.4%, 판매량은 12만4630톤으로 9.8% 감소했다.
수입량은 고형이 1만1196톤으로 0.4% 늘었으나 액상이 3만8854톤으로 5.6% 줄어 총 5만50톤으로 4.3% 감소했고 수출도 4만4463톤으로 1.00% 줄었다.
일본 내수는 자동차 전착도장, 중방식을 포함한 페인트용이 40%, 프린트기판, 봉지재 등 전자용이 40%, 토목·건축 및 접착제용 등이 20%를 차지하고 있다. 리먼 브라더스 사태 이전과 비교해 수요가 대폭 감소했으나 수요비중은 크게 변화하지 않은 것으로 나타났다.
2019년에는 전자용 수요침체가 두드러졌으며 범용제품은 부진을 면치 못했으나 고기능제품 및 특수제품은 비교적 안정세를 유지한 것으로 파악되고 있다.
2020년 들어서는 1-4월 생산량이 1.3% 늘었으나 판매량은 11.2%, 수입량은 10.9%, 수출량은 5.0% 줄어 총체적 침체가 이어지고 있다.
코로나19 영향으로 자동차 생산 및 판매가 감소했기 때문으로, 생산량은 1-2월 마이너스를 기록한 후 3월 3.3%, 4월 9.7% 증가했으나 코로나19 이후 경제 회복에 대비해 재고 축척을 목적으로 생산을 확대한 영향이 작용했을 뿐 수요가 살아난 것은 아닌 것으로 파악되고 있다.
5월에는 자동차 생산대수가 무려 60% 격감해 페인트, 반도체, 복합소재 등 자동차 관련수요가 전체적으로 큰 타격을 입었고, 최근까지도 코로나19 감염을 차단하기 위해 대중교통 탑승을 자제하고 자가용을 이용하는 움직임이 나타나고 있으나 불투명한 상황이 이어지고 있다.
다만, 중장기적으로는 에폭시수지 수요가 안정세를 회복할 것으로 예상되고 있다.
에폭시수지는 자동차 전자화 및 경량화에 영향을 미치는 소재로 자동차에 탑재하는 전자부품을 포함해 휴대폰, 디지털가전 등 전자제품 고성능화에 필수적인 기능성을 제공하고 있다.
자동차·5G용 수요 증가 기대
자동차용 전자소재는 내열성, 5G용은 낮은 유전율 및 유전정접이 중요하며 전자부품이 경량·박형화됨에 따라 인성 및 가소성이 부각되고 있다.
다만, 유전특성에 관한 요구는 에폭시수지로 대응할 수 있는 범위를 넘어선 부분이 있어 대체소재를 투입하는 곳이 등장하고 있다.
그러나 현재 시점에서 에폭시수지로 대응할 수 없는 영역은 일부에 한정돼 전체 수요에는 영향을 미치지 않을 것으로 판단된다.
인프라용은 도로, 교량 등 내용년수 기한을 앞두고 있는 콘크리트 구조물이 많아 보수용 수요가 증가할 가능성이 기대되고 있다.
IoT(사물인터넷)를 이용해 노후화 대책을 지원하는 방법도 있어 전자부품용 에폭시수지 수요가 확대될 것으로 예상되고 있다.
CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic)에 대한 채용은 항공기용이 선행하고 있으며 자동차에도 본격 투입될 것으로 나타나고 있다.
항공‧자동차 산업은 코로나19에 따른 영향을 피하지 못하고 있으나 기체 및 차체를 대폭 경량화하기 위해서는 CFRP 채용이 필수적이어서 장기적인 관점에서 니즈에 대응한 기술을 개발할 것이 요구되고 있다.
DIC, 특수화 전략 박차…
DIC는 뛰어난 기술력을 활용해 EPICLON 브랜드로 에폭시수지 및 경화제를 공급하고 있으며 5G에서 중요한 저유전, 경량화 니즈에 대응하는 복합소재 및 접착제를 중심으로 특수화 전략에 박차를 가하고 있다.
전자소재용은 유전특성이 뛰어난 경화제 HPC-8000 시리즈가 스마트폰 기지국의 회로기판용으로 호조를 보이고 있다. 2020년 봄에는 일본 치바(Chiba) 공장 생산능력을 3배 가까이 확대했다.
일부 5G 영역에서는 HPC-8000-65T 이상의 성능이 요구됨에 따라 유전정접이 더욱 낮은 차세대제품을 개발해 샘플작업을 시작했으며 에폭시 이외 소재를 이용한 개발도 진행하고 있는 것으로 알려졌다.
봉지재용은 HPC-8000-65T와 동일한 활성 에스테르 기술로 저유전정접 그레이드인 EXB-8을 개발해 샘플작업을 추진하고 있다.
전자제품 박형화 니즈에 대응하는 나프탈렌(Naphthalene)형 초고내열성 에폭시수지 HP-6000 시리즈도 호조를 나타내고 있다. 내열성이 뛰어나고 열팽창률이 작아 박형 패키지 기판의 휘는 현상을 방지할 수 있어 높은 평가를 받고 있다.
수성 페인트는 친환경제품으로 일본 수요가 증가하고 있으나 중국시장 공략에 더욱 주력하고 있다.
1액형 타입은 중국 장쑤성(Jiangsu)에서 양산하고 있으며 수요 증가에 대응해 보틀넥을 해소하는 방법으로 생산능력을 확대했다. 새로운 2액형 타입은 수요처 평가를 진행하고 있으며 중국 폴리머기술센터를 통해 현지 니즈에 대응함으로써 공급을 꾸준히 확대하고 있다.
복합소재 분야에서도 경량화에 기여하는 기술 개발에 힘을 기울이고 있으며 수요기업과 협력해 라인업을 확충하고 있다.
다양한 성형방법에 대한 대응 등 노하우도 축적하고 있으며 접착제 분야에서도 경량화 관련 개발을 꾸준히 추진하고 있다.
MCH, 고기능제품 개발 적극화
미츠비시케미칼(MCH: Mitsubishi Chemical)은 그룹 전체의 방향성을 나타내는 KAITEKI Vision 30에 따라 사회문제 해결을 목표로 에폭시수지 고기능화 및 특수화를 강화하고 있다.
미츠비시케미칼은 원료인 페놀(Phenol)부터 일관생산체제를 구축하고 있으며 범용제품부터 친환경 그레이드 등 고기능제품에 이르기까지 다양하게 공급하고 있다.
2020년 4월 조직개편을 실시한 Specialty Chemicals 사업부는 에폭시수지와 함께 폴리에스터(Polyester), 아크릴(Acrylic) 계열 수지를 공급하고 있어 단품과 함께 조합을 통해 시너지를 창출함으로써 수요처 요구에 대응하고 있다.
디지털 전환의 일환으로 수요처와의 서플라이체인 합리화를 진행하고 있으며 물류 합리화를 목표로 포장재, 펠릿 크기를 최적화해 운송효율 최대화 대책도 추진하고 있다.
최근에는 차세대 고속통신 기판용 저유전소재를 개발했다.
저분자 타입인 YX7760은 구조 안에 불소를 배합해 내열성이 뛰어나며 중분자 타입은 에폭시 가운데 유전정접이 가장 낮은 0.0055를 실현한 그레이드를 개발해 수요처 평가를 진행하고 있다.
고분자 타입도 페녹시(Phenoxy)에서 유일한 저유전율 및 저유전정접을 보유하고 있다. 현재 개발하고 있는 고내열성 저점도 에폭시는 파워반도체용을 중심으로 수요처와 협의하고 있는 것으로 알려졌다.
가연성 및 신축성이 뛰어난 YX7105와 YX7110, 고무탄성을 보유한 YX7400N은 적층판 응력 완화에 효과가 있으며 현재 샘플작업을 진행하고 있다.
봉지재용은 염소 함유량을 표준제품의 절반 이하로 줄일 수 있는 개발제품을 투입하고 있다.
LED(Light Emitting Diode) 봉지재, 특수 접착제용 투명 타입은 수첨 에폭시수지 YX8000 시리즈, 불소를 배합한 YX7760, 자외선(UV) 경화 그레이드를 라인업하고 있으며 페인트용은 BPA를 함유하지 않고 내후성을 향상시킨 그레이드를 개발해 평가를 진행하고 있다.