플래스틱 산화방지제는 플래스틱 생산 및 품질 유지에 필수적인 첨가제로 글로벌 플래스틱 시장과 함께 성장하고 있다.
최근에는 중국을 중심으로 신규 참여가 잇따르면서 신흥기업들이 범용제품 대량생산으로 가격경쟁력을 강화하고 있는 반면 메이저들은 고품질‧고기능화에 힘을 기울이고 있다.
산화방지제는 플래스틱 제조공정에서 열화를 방지해 생산효율을 높이는 목적과 성형‧가공제품의 가치를 유지하는 목적으로 채용하고 있다.
주로 열에 따른 열화를 방지하는 역할로 제조할 때 래디컬 연쇄반응을 차단하는 1차 산화방지제와 과산화물을 분해하는 2차 산화방지제를 조합해 사용하며 1차 산화방지제는 페놀(Phenol)계, 2차 산화방지제는 인계 및 황화물계가 주류를 이루고 있다.
플래스틱은 열, 산화 뿐만 아니라 빛에 따라서도 열화가 발생해 광안정제, 자외선흡수제도 산화방지제와 비슷하게 투입하고 있으며, 산화방지제 생산기업들은 광안정제와 자외선흡수제를 동시에 공급하는 사례가 많은 것으로 파악된다.

코로나19 극복했으나 플래스틱 순환 요구로…
플래스틱 산화방지제 시장은 2020년 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증)의 영향으로 침체가 불가피했으나 2021년에는 안정세를 회복했다.
다만, 항만 정체가 계속됨과 동시에 중국의 환경규제로 원료 생산이 제한됨에 따라 인계 산화방지제 생산 및 출하가 일부 영향을 받고 있다. 세계 최대의 인광석 생산국인 중국 정부가 전력 공급 제한을 이유로 90% 감산을 명령했기 때문이다.
특히, 2022년 이후에는 플래스틱 순환형 사회로 이행하기 위한 대책이 본격화돼 산화방지제 시장에 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다.
이미 환경을 고려한 소비행동을 포함한 윤리적(Ethical) 소비에 대한 의식이 강화되고 있고 식품포장 소재의 안전성에 대한 관심이 급속도로 높아지고 있다. 특히, 비의도적 첨가물질(NIAS), 즉 미량의 불순물이나 분해물 등을 함유하지 않는 상품에 대한 니즈가 높아지고 있다.
REACH 등 우려물질 규제에 대한 대응도 중요해지고 있다.
일본은 2022년 4월 플래스틱 자원순환법을 시행하며 3R(Reduce‧Reuse‧Recycle)에 지속가능한 자원 사용(Reusable)을 포함한 기본원칙을 채용함에 따라 플래스틱 설계 및 생산을 친환경 방식으로 전환할 것이 요구되고 있다.

바스프, 지속가능성 대응 전략 적극화
바스프(BASF)는 페놀계 산화방지제 Irganox 1010 등을 자체 개발한 글로벌 리더로 시장 성장을 견인하고 있는 가운데 2021년 6월 플래스틱의 지속가능성을 지원하는 신규 브랜드 Valeras를 발표해 화제를 일으켰다.
Valeras는 플래스틱산업의 지속가능성 목표에 기여할 수 있는 모든 첨가제 브랜드를 하나의 플랫폼으로 집약했으며 장수명화에 기여하거나 VOCs(휘발성 유기화합물) 저감으로 안전성이 높은 기존 고기능성 산화방지제를 포함하는 것으로 파악되고 있다.
2021년 10월에는 지속가능성에 초점을 맞춘 신규 첨가제 패키지 IrgaCycle을 출시했다.
기계적 재활용(Mechanical Recycle)이 이루어지는 플래스틱의 물성을 향상시킬 수 있어 리사이클, 컴파운드 생산기업 모두 높은 관심을 보이고 있다.
올레핀계 재생수지 경질 용도에서 장기적인 열안정성을 향상시키는 IrgaCycle PS030G, 필름‧연포장 용도의 가공성과 장기 열안정성을 향상시키는 IrgaCycle PS031G, 불순물을 함유한 재생수지의 가공안정성과 장기적인 열 보호를 제공하는 IrgaCycle PS032G, 옥외용으로 재이용될 때 내후성을 향상시켜 열안정성‧가공안정성을 강화하는 IrgaCycle UV033DD, 가공안정성에 장기적인 열안정성을 부여함과 동시에 재생 전 수지에 잔류하는 불순물 중화에 도움이 되는 IrgaCycle XT034DD를 공급하고 있다.
최적화된 글로벌 생산체제를 통해 공급하고 있으며 기술적인 상담은 미국, 스위스, 이태리, 중국의 컴피턴시센터 등의 전문기술자 집단이 용도에 따라 대응하고 있다.

송원산업, 플래스틱 부진에 윤활유용으로 돌파
송원산업은 글로벌 산화방지제 시장에서 바스프(50%)에 이어 2위(22%)를 달리고 있으며, 국내에서는 품질과 가격경쟁력을 앞세워 60% 이상을 장악하고 있다.
그러나 합성수지 수요 감소와 원료가격 상승으로 마진이 악화돼 타격이 상당한 것으로 알려졌다.
PE(Polyethylene)는 HDPE(High-Density PE), LDPE(Low-Density PE), LLDPE(Linear Low-Density PE) 모두 동북아시아의 스팀 크래커 가동률 감축으로 생산이 줄어들면서 산화방지제 수요 감소로 이어지고 있으며, 러시아가 우크라이나를 침공하면서 국제유가가 배럴당 100-120달러, 나프타(Naphtha)는 C&F Japan 1000달러대로 폭등함으로써 시장 전망이 어두워지고 있다.
PP(Polypropylene) 역시 프로필렌(Propylene)이 폭등하면서 수요가 줄어들고 있으며 플래스틱 가공기업들이 코스트 부담을 우려해 구매를 줄이고 있는 것으로 알려졌다.
수요 부진과 함께 산화방지제의 원료로 투입되는 페놀(Phenol)도 강세를 계속하고 있다. 페놀 가격은 3월 초 CFR China 톤당 1495달러로 1500달러에 육박했다.
송원산업을 비롯한 산화방지제 생산기업들은 2021년 원자재와 에너지, 물류비용 상승에 따라 산화방지제 가격을 인상해 대응했으나 코스트를 100% 반영하기는 어려워 한계가 노출되고 있다.
시장 관계자는 “송원산업이 산화방지제 가격을 인상한 후 판매단가를 낮추려고 노력했으나 원료가격 상승이 이어지면서 재차 인상해야 할 처지”라고 하소연했다.
송원산업은 윤활유용 산화방지제를 통해 돌파구를 마련할 계획이다. 
송원산업 관계자는 “개발도상국 지역에서 내연기관 자동차 수요가 계속 증가하고 있다”며 “자동차가 전기자동차(EV)로 전환되는 추세이나 개발도상국 수요 증가로 뚜렷한 감소세가 나타나지는 않고 있다”고 주장했다.

아데카, 환경대응제품 라인업 강화
아데카(ADEKA)는 ADEKA Stab, ADEKA Cizer 브랜드로 알려진 첨가제를 핵심사업 가운데 하나로 설정하고 범용제품부터 고기능제품까지 광범위한 라인업을 통해 산화방지제 뿐만 아니라 핵제‧투명화제, 광안정제, 난연제, 가소제, PVC 안정제 등을 종합적으로 공급하고 있다.
2020년 말에는 수지첨가제로 사회적 문제를 해결하는 것을 목표로 환경대응형 신규 브랜드 ADK CycloAid를 출시했다. 리사이클 수지용 원팩 첨가제와 바이오 베이스 원료를 사용한 PVC용 가소제를 상업화한 것으로 샘플을 제공해 호평을 얻고 있는 것으로 알려졌다.
ADK CycloAid UPR 시리즈는 PP 등 폴리올레핀(Polyolefin) 리사이클 복합소재에 기능성을 부여하는 원팩 첨가제로, 열안정성을 향상시키는 산화방지제 원팩 타입인 UPR-001, 역학특성을 개선한 핵제원팩 타입인 UPR-011로 구성되며 모두 분말 타입과 펠릿 타입을 공급하고 있다.
핵제 원팩 타입 UPR-011은 리사이클 수지 사용 비중을 높여도 신규 수지만을 사용했을 때와 동등하거나 훨씬 우수한 기능을 부여할 수 있는 것으로 파악되고 있다. 기존 원팩 과립 첨가제 설비에서 생산이 가능하며 해외에도 공급할 예정이다.
원팩 과립 첨가제는 일본 뿐만 아니라 UAE, 프랑스에서도 글로벌 시장에 대한 공급 확대를 목표로 생산능력을 단계적으로 확대하고 있으며 최근 UAE 공장 증설을 완료했다.
2019년부터는 범용 산화방지제 생산기지인 타이완에서도 원팩 생산을 시작했으며 꾸준히 증가하는 수요에 대응해 생산능력을 확대하는 방안을 검토하고 있다.
일본 미에(Mie) 공장도 2019년 산화방지제 등 폴리올레핀용 첨가제 멀티 생산설비를 증설해 고기능성 첨가제 분야에서 글로벌 시장점유율 향상에 힘을 기울이고 있다.

SCC, 친환경‧고기능화 R&D에 집중
스미토모케미칼(SCC: Sumitomo Chemical)은 산화방지제를 플래스틱의 핵심소재로 설정하고 친환경‧고기능화를 추구하며 경쟁력을 강화하고 있다.
산화방지제는 Sumilizer-G 시리즈를 중심으로 고부가가치화를 추진하고 있다.
특히, 인산계 산화방지제 분자구조에 페놀 부위를 도입해 하이브리드화한 Sumilizer-GP는 플래스틱을 가공할 때 착색이나 블리드, 피시아이를 억제할 수 있는 특징이 있어 수요가 계속 증가하고 있다.
일본 오사카(Osaka), 오이타(Oita), 오카야마(Okayama) 공장에서 생산하고 있으며 수요 호조에 대응하기 위해 증설을 검토하고 있다.
연구개발(R&D)은 친환경화와 고기능화에 주력하고 있다.
친환경화와 관련해 사회적 니즈에 따라 수요가 증가하고 있는 리사이클 소재에 대응하는 그레이드를 개발해 리사이클 폴리머의 물성 유지, 신재에 대한 영향 최소화 등에 적합한 산화방지제를 공급하기 시작했다. 특히, Sumilizer-GP는 리사이클할 때 발생하는 착색 문제에 대한 유효성이 확인됨에 따라 리사이클 수지 생산기업과 협력한 프로젝트를 진행하고 있다.
앞으로는 천연소재 베이스 원료를 사용해 환경부하가 적고 가격 대비 성능이 뛰어난 액상 인계 산화방지제를 개발할 계획이다.
고기능화와 관련해서는 식품 포장재 안전성에 대한 관심이 높아짐에 따라 NIAS 미함유에 대응하는 그레이드와 함께 가격 대비 성능이 뛰어난 차세대 Sumilizer를 개발하고 있으며, 기존 Sumilizer-G 시리즈를 새로운 용도에 투입하기 위해 페인트, 섬유 등 다양한 분야의 주요 수요처를 대상으로 샘플을 제공해 평가하고 있다.
폴리올레핀용을 중심으로 공급하던 Sumilizer-GP는 최근 EP(엔지니어링 플래스틱) 채용이 결정된 것으로 알려졌다.
스미토모케미칼은 글로벌 시장 공략을 강화하기 위해 유럽, 미국, 동남아시아에서 첨가제 기술지원 인력을 확충했으며 대상 국가를 확대하기 위해 각국에서 신규 화학제품 등록, 식품 접촉 소재 인허가를 추진하고 있다.

조호쿠, 페놀 미함유 타입 개발 주력
조호쿠케미칼(Johoku Chemical)은 인산에스테르(Phosphate Ester) 화합물을 핵심기술로 보유하고 있는 특수화학제품 생산기업으로 코로나19에도 불구하고 영업실적이 호조를 나타내고 있다.
수지첨가제는 인계 산화방지제를 주력으로 공급하고 있는 가운데 페닐기를 함유하지 않은 페놀 미함유 타입 개발에 힘을 기울이고 있다.
페놀 성분 잔류를 꺼리는 수요처의 안전성 요구에 대응한 것이며, 알킬사슬길이 등에 차이가 있는 JPE-333, JPE-10, JPE-13R 등 7개 그레이드를 공급하고 있으며 신제품은 샘플 출하를 시작한 것으로 알려졌다.
앞으로는 다양한 라인업을 바탕으로 해외시장 공략을 강화할 방침이다.
산화방지제 외에는 자외선흡수제로 사용되고 있는 벤조트리아졸(Benzotriazole)계 화합물과 아민계 광안정제(HALS)도 공급하고 있다.
다기능성 안정제 JAST-500은 벤조트리아졸 골격에 페놀계 산화방지제 분자구조를 도입한 화합물로 산화방지제와 자외선흡수제의 효과를 겸비하고 있어 EP 등 특수한 용도에서 수요가 안정적으로 증가하고 있다.
후쿠이(Fukui)의 이와키(Iwaki) 공장에서 생산하고 있으며 소량 생산용 다품종 설비 신설, 위험물 창고 증설 등 투자를 계속하고 있다. (홍인택 기자)