
페놀수지(Phenolic Resin)는 대표적인 열경화성 수지이자 100여년 전 식물 이외의 원료를 사용해 인공적으로 합성하는 프로세스를 거쳐 양산된 세계 최초의 플래스틱으로 3차원 가교를 형성함으로써 난연성, 내열성, 전기절연성, 기계적 강도, 치수안정성 등이 뛰어난 것으로 평가된다.
가교 구조는 일반적인 열가소성 수지와 같은 재용융에 따른 리사이클이 어려우나 화학적 리사이클(Chemical Recycle)을 포함해 다양한 리사이클 방법이 개발되고 있다.
페놀수지는 염기성 촉매를 사용하는 레졸(Resol) 타입과 산성 촉매를 사용하는 노볼락(Novolak) 타입으로 분류된다. 원래 열경화성인 레졸 타입은 가열에 따라 경화해 일반적으로 액체 형태를, 열가소성인 노볼락 타입은 경화제로 반응시켜 고형을 나타내는 것으로 파악된다.
레졸 타입은 무기섬유 단열재 바인더 등에 채용되고, 노볼락 타입은 필러와 혼합해 다양한 성형제품으로 생산되고 있다.
일본, 코로나19로 생산량 10% 감소
페놀수지는 2020년 다른 화학제품과 마찬가지로 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증)의 영향을 크게 받아 글로벌 수요가 10% 감소한 것으로 추정된다.
일본은 2020년 페놀수지 생산량이 25만8409톤으로 전년대비 10.5% 감소했다. 적층제품은 10.7%, 목재 가공·접착제용은 9.2%, 기타는 13.5% 줄었으나 성형소재는 4.4% 감소에 그쳤다.
싱가폴에 생산체제를 구축한 페놀수지 생산기업이 코로나19의 영향으로 공장 가동을 중단할 것을 요청받아 대신 일본에서 생산을 확대했기 때문이다.
전원 어댑터에 채용되는 코일보빈 소재는 코로나19에도 불구하고 호조를 유지했다.
집에 머무는 시간이 늘어나면서 게임기, 스마트폰, 컴퓨터 수요가 확대됐기 때문이며, 일반적으로는 하반기에 수요가 감소세를 나타내나 2020년에는 증가세를 계속했다.
자동차용은 브레이크, 타이어, 클러치, 마모재에 사용되는 페놀수지와 성형소재 모두 2020년 하반기부터 수요가 급속도로 회복되고 있다.
일본 합성수지공업협회는 2020년 페놀수지 출하량이 7-8% 줄었으나 주력인 접착제용은 3% 감소에 그친 것으로 추정하고 있다.
접착제 수요는 동남아시아산 합판 수입이 어려워지고 미국에서 목재 공급부족이 발생한 가운데 일본 정부가 일본산 목재 활용을 확대하는 대책을 추진함에 따라 비교적 안정세를 나타내고 있다.
그러나 자동차용은 출하량이 25% 급감했다.
일본 합성수지공업협회는 2021년 페놀수지 수요가 6% 증가할 것으로 예상하고 있으나 코로나19가 장기화됨으로써 감소세를 계속할 가능성이 제기되고 있다.
원료가격 상승도 우려되고 있다.
국제유가는 2020년 약세를 유지한 후 2021년 들어 상승세를 계속하고 있어 페놀수지 수익에 악영향을 미칠 가능성이 제기되고 있다.
SBC, 지속가능한 소재 개발에 주력
스미토모베이클라이트(SBC: Sumitomo Bakelite)는 SDGs(지속가능발전목표) 정신을 중시한 라인업으로 시장 개척에 박차를 가하고 있다.
자동차 분야에서는 전기자동차(EV) 관련소재, 전자 분야에서는 디스플레이용 레지스트 소재, 에너지 분야에서는 셰일가스‧오일, 파워모듈 관련 수지 및 성형소재를 제안하며 시대적 요구에 대응하고 있다.
자동차용은 치수 정밀도가 뛰어난 성형소재 SiON 등으로 금속소재를 대체함으로써 경량화에 따른 이산화탄소(CO2) 배출량 감축 등에 기여할 방침이다.
브레이크 피스톤, 마찰재, 타이어, 트랜스용 보빈 등 SBC가 영향력을 발휘하고 있는 분야에서 시장점유율을 더욱 확대하기 위한 전략이며, 특히 글로벌 시장에서 성과를 거두고 있는 브레이크 피스톤은 사륜자동차 뿐만 아니라 이륜차에도 채용이 확대될 것으로 기대하고 있다.
최근에는 독일 프라운호퍼(Fraunhofer)와 제휴해 전기자동차용 대형 성형제품을 개발하고 있다. 2025년 실용화를 목표로 하고 있으며 수지화에 따른 경량화 뿐만 아니라 제진성 향상에 따른 소음 경감도 가능한 것으로 파악된다.
개발을 완료한 식물 베이스 리그닌 변성 페놀수지는 세계적으로 탄소중립 실현에 대한 요구가 높아짐에 따라 수요처로부터 많은 관심을 받고 있다.
리그나이트, 바이오매스 자원 활용 적극화
리그나이트(Lignyte)는 바이오매스 자원을 활용하는 등 탈탄소화에 주력하고 있다.
탄소 바인더는 페놀(Phenol)에 석유계 수지를 첨가해 분자량을 조절했으며 리그닌(Lignin)과 셀룰로오스(Cellulose)를 이용한 저탄소화 연구개발(R&D)을 가속화할 방침이다.
최근에는 자동차부품용 등으로 개발한 주조공법인 HSB 프로세스 제안을 강화하고 있다.
HSB 프로세스는 수지 코팅용 모래를 넣은 금형 안에 과열증기를 불어넣는 방식으로 저온경화가 가능해 페놀수지 베이스 점결제 분해, 암모니아(Ammonia) 등의 냄새를 억제할 수 있는 것으로 알려졌다.
페놀수지 대체소재로 전분을 이용하면 냄새가 더욱 줄어들어 환경부하 저감에도 기여할 수 있는 것으로 파악된다.
배터리 관련 용도도 강화하고 있으며, 페놀수지-흑연 복합소재인 GPS는 연료전지 분리막용으로 공급을 확대하고 있다.
전고체전지를 대상으로 흑연 100%로 이루어져 일반제품에 비해 강도가 높은 음극재도 개발하고 있다.
소프트카본인 흑연에 열처리로 탄화한 하드카본인 페놀수지를 피복함으로써 배터리 내구성 향상이 가능한 것으로 알려졌다. 2022년까지 샘플을 완성한 후 평가를 진행할 계획이다.
JFE, 전자소재 차별화 전략 강화
JFE Chemical은 타르 증류를 통해 얻어지는 아로마틱(Aromatics) 화합물을 베이스로 자체 개발한 합성‧중합기술을 활용해 페놀 유도제품 및 페놀수지를 공급하고 있다.
특히, 코로나19에도 불구하고 수요가 계속 확대되고 있는 반도체, 광학렌즈, 5G(5세대 이동통신) 관련 전자기판소재 등 첨단소재용과 SDGs에 기여하는 경량화 소재인 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic)의 매트릭스수지용도 힘을 기울이고 있다.
JFE Chemical은 DCPD(Dicyclopentadiene) 페놀, 트리스페놀메탄, TMHI, 디페닐에테르(Diphenyl Ether)계 비페닐인 DHDE, 인단계 디올인 SPI 등 페놀 유도제품을 공급하고 있다.
다환방향족의 특징을 활용해 전자기판 및 반도체 분야에서 전기특성, 내열성이 뛰어난 차별제품으로 시장 공략을 강화하고 있으며 수요처 니즈에 대응한 생산체제 정비도 추진하고 있다.
CFRP 매트릭스수지용도 개척하고 있다.
경량화에 따른 에너지 절약 니즈에 대한 대응을 중심으로 제안을 강화하고 있으며 Benzoxazine 등 신규소재를 대상으로 MI(Materials Informatics)를 이용한 물성 예측에 따라 기계특성, 열특성 등 성능을 차별화하는 전략을 추진하고 있다.
군에이, 환경‧전자소재 관련제품 호조
군에이케미칼(Gun Ei Chemical)은 전자소재 및 환경 관련제품이 호조를 유지해 2년 연속 이익이 증가한 것으로 나타났다.
글로벌 시장점유율 1위를 유지하고 있는 i선 레지스트용 수지는 자동차용 디바이스, CMOS 센서, 파워반도체 등 내구성과 신뢰성이 요구되는 영역에서 수요가 확대되고 있어 설비투자를 포함한 전략적인 경영자원 투입을 계속하고 있다.
5G를 잇는 차세대 통신 시스템의 핵심요소인 저유전 수지도 개발 최종단계에 들어가는 등 첨단소재 분야에서 영역을 확대하고 있다.
탄소중립과 관련해서는 재생에너지 자원이 풍부한 군마(Gunma), 시가(Shiga), 이와테(Iwate) 등에서 지리적인 이점을 활용한 생산을 지속함과 동시에 레조르신 처방을 대체하는 수지를 출시하는 등 친환경 전략을 강화할 방침이다.
아울러 유럽 및 미국 판매거점의 기능을 강화해 아시아 뿐만 아니라 글로벌 시장에서 수요처 지원 및 서비스를 제공할 계획이다.
군에이케미칼은 개발‧생산기능을 강화함과 동시에 사회, 환경과 공존할 수 있는 페놀수지의 가능성을 추구하며 도전을 계속할 방침이다.
아이카, DIC 사업 인수로 라인업 강화
아이카(Aica Kogyo)는 2021-2023년 진행하는 신규 중기 경영계획 Change & Grow 2400에 따라 사업 확대에 주력하고 있다.
페놀수지 사업은 건축부터 자동차, 철강, 페인트, 전자소재 등 다양한 용도로 활용할 수 있는 제품군을 보유하고 있으며, 특히 건설 분야에서 아시아 최대 메이저로 부상하겠다는 목표를 세우고 있다.
자동차, 잡화, 전자소재 등 비건설 분야 공략도 강화하고 있다.
20201년 2월에는 DIC의 페놀수지 사업 일부를 인수하는 계약을 체결했고 접착제용, 마찰재용, 숫돌용 등 분말 및 고품질 라인업을 확보해 일본시장 점유율을 끌어올림과 동시에 비건설 분야에서 사업을 확대할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
Aica Asia Pacific(AAP)을 중심으로 대응하고 있는 해외시장에서도 시너지를 창출할 수 있을 것으로 예상하고 있다.
신규 중기 경영계획에서는 성장시장인 아시아 수요 확보를 중점전략으로 설정하고 있어 AAP를 통해 페놀수지를 포함한 화학제품 공급을 적극 확대할 방침이다.