유화제는 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증)의 영향으로 수요가 크게 침체된 것으로 나타났다.
유화제는 물·기름과 같이 잘 섞이지 않는 물질의 계면에 작용함으로써 균일하게 분산된 에멀전 상태를 만드는 기능을 보유하고 있다. 물과 기름이 잘 혼합되게 만드는 유화기능 외에 공기와 액체, 고체와 액체 입자 등의 균일화 뿐만 아니라 분산, 침투, 세정, 기포, 소포, 이형 등 다양한 목적으로 활용되고 있다.
크게 공업용과 식품용으로 분류되며 특이하고 중요한 기능을 보유하고 있어 필수적인 소재로 자리 잡고 있다. 공업용으로 사용되는 유화제는 계면활성제의 일종으로 분류되며 계면활성제에 함유된 것이 많은 것으로 파악되고 있다.
일본 유화제 생산기업들은 코로나19에 따른 경기침체의 영향이 계속되고 있는 가운데 내수가 성숙단계에 들어섬에 따라 해외 시장 공략을 강화하고 있다.
공업용, 코로나19 영향으로 수요침체
일본은 계면활성제 생산·판매량이 동북지방 대지진의 영향에서 벗어난 이후 2018년까지 호조를 유지했으나 2019년에는 글로벌 경기침체, 2020년에는 코로나19의 영향으로 2년 연속 마이너스를 기록했다.
일본 계면활성제공업협회에 따르면, 2020년 생산량은 106만8440톤으로 전년대비 3%, 판매량은 80만1154톤으로 5.9% 감소했다. 다만, 2021년에는 코로나19 사태가 계속됨에도 불구하고 1-10월 기준 생산량이 22.1%, 판매량이 18.9% 급증했다.
계면활성제를 사용하는 세탁용 합성세제 생산량은 분말 타입이 2.2% 감소했으나 계면활성제 함유량이 많은 액체 타입이 6.2% 늘어 전체적으로 4.8% 증가했다. 
2020년에는 집에 머무는 시간이 늘어나면서 세탁물이 줄어들어 액체 타입도 감소세를 나타냈으나 2021년에는 외출이 늘어나면서 고급형 세제 수요가 증가한 것으로 파악되고 있다.
공업용 유화제는 합성수지, 합성고무의 유화중합용이 주류를 이루고 있으며 물속에서 모노머를 가용화해 중합을 촉진하는 목적으로 사용되고, 최종적으로는 합성수지 에멀전 형태로 페인트, 점·접착제, 종이 가공, 섬유, 건축·토목, 전자소재 관련 코팅제 용도로 투입되고 있다.
일본은 합성수지 에멀전 시장도 2018년부터 부진한 상황이 이어지고 있다.
2020년에는 내수 출하량이 38만7732톤으로 9.1% 감소함과 동시에 수출도 13.8% 급감함으로써 총수요가 40만1018톤으로 9.3% 줄어들었다. 초산비닐(Vinyl Acetate)계는 9만3187톤으로 7.9%, 아크릴(Acryl)계가 23만947톤으로 9.1% 감소했다.
페인트용은 자동차 생산대수와 함께 회복세를 나타내고, 제지용은 사무실 등에서 사용하는 복사 수요가 감소하고 있으나 온라인쇼핑 확대로 박스 관련 용도는 증가하고 있다.
토목용은 도로와 관련된 인프라 공사가 증가하고 있으며 점‧접착용은 식품용 필름 등 생활 관련 용도가 호조를 나타내고 있다.
유화중합용 반응성 타입 중심으로 호조
공업용 유화제는 유화중합에 사용되는 반응성 유화제가 높은 성장률을 나타내고 있다.
유화제는 중합반응이 끝나면 불필요하나 에멀전 속에 잔류하면 형성된 폴리머 필름 표면이나 기재에 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 존재하지 않는 에멀전을 얻을 수 있는 이점이 있다.
주로 아크릴계 에멀전 유화중합에 활용되며 페인트용이 주류를 이루고 있다.
특히, 수계 페인트의 내수성 개선 효과가 높이 평가되고 있으며 1990년대 일본기업이 개발을 선행함에 따라 일본 수요처들은 20-30%를 반응성 유화제로 전환한 것으로 파악되고 있다.
최근에는 식품 등 물기가 많은 환경에서 내수성이 요구되는 분야를 중심으로 밀봉, 라벨 등 점착용 채용이 확대되고 있다.
해외는 아직 전환율이 1-2%에 머무르고 있으나 일본기업들이 해외전략을 강화한 결과 아시아를 중심으로 유럽, 미국에서 채용이 확대되고 있으며, 특히 수계 페인트 수요가 증가하고 있는 중국 수요 호조가 두드러지고 있다.
식품용, 용도에 따른 제제화로 차별화
식품첨가물로 사용되는 유화제는 유화, 분산, 기포, 소포, 윤활 등 일반적인 계면활성제 기능 외에 전분 복합체 형성, 유지 개질, 단백질 개질 등 식품에 독특한 기능성을 부여하는 용도로도 활용되고 있으며 빵, 아이스크림, 초콜릿, 마가린, 케이크, 과자, 잼, 크림, 어묵, 두부, 면류 등 다양한 식품에 투입되고 있다.
일본은 저출산 고령화, 인구 감소 등에 따라 내수시장이 성숙해 수요에 큰 변화가 없으나 모노글리세라이드(Monoglyceride), 유기산모노글리세라이드, 폴리글리세린에스테르 등 안전성이 높은 글리세린(Glycerin) 지방산에스테르계가 가장 많이 사용되고 있다.
또 솔비탄(Sorbitan) 지방산에스테르, 폴리솔베이트(Polysorbate), PG(Propylene Glycol) 지방산에스테르, 수크로스 지방산에스테르, 스테아릴젖산칼슘(Calcium Stearyl Lactylate), 레시틴(Lecithin), 사포닌(Saponin) 등을 식품첨가물로 지정하고 있다.
지방산 에스테르계는 전체 수요가 1만2000톤 수준으로 추정되고 있다.
최근에는 각종 유화제를 단독으로 공급하지 않고 용도에 따라 제제화해 제공하는 사례가 증가하고 있다.
장기적으로 안정적인 에멀전을 형성하기 위해서는 다양한 유화제를 병용해 계면막을 강화할 필요가 있기 때문으로 식품 가공 고도화, 새로운 식감 추구, 냉동식품 품질 개선 등 단순한 유화 뿐만 아니라 유화제가 보유한 다양한 기능을 발휘할 수 있도록 차별화하고 있다.
수크로스 지방산에스테르는 일본이 상업화한 유화제로 유럽, 미국보다 약 20년 빠르게 식품첨가물로 지정했고 일본 수요가 4000톤 이상으로 추정된다.
케이크, 비스킷 등 부가가치 높은 식품에 채용되고 있으며 친수성과 친유성의 균형을 나타내는 지표인 HLB(Hydrophile-Lipophile Balance) 범위가 넓어 휘핑크림, 커피우유 등에도 투입되고 있다.
아데카, 식품포장용으로 해외시장 공략
아데카(ADEKA)는 범용제품에서 기능제품까지 광범위한 계면활성제를 공급하고 있으며 유화제, 증점제, 소포제 등 각종 첨가제를 종합적으로 제안함으로써 수요처의 니즈에 세밀하게 대응하고 있다.
반응성 유화제 Adekariasoap 시리즈는 밀착성, 내수성을 높일 수 있는 특징이 있어 건축용을 포함한 에멀전 페인트, 식품포장용 필름에 사용되는 점‧접착 용도가 성장하고 있으며 미국, 독일, 중국, 한국, 타이완, 싱가폴, 인디아에서 사업화하고 있다.
해외시장은 페인트용 비반응성에서 전환할 여지가 많이 있어 적극적으로 공세를 가할 방침이다.
Adekariasoap 시리즈는 식품포장 분야에서 주목받고 있다.
냉동식품, 과자, 음료수 등에 사용되는 라벨용 점‧접착제에는 내수성이 필요함에 따라 반응성 유화제에 대한 니즈가 높게 나타나고 있으며 2019년 5월 반응성 유화제로는 세계 최초로 미국 식품의약국(FDA) 인증을 획득해 식품포장재용 접착제 및 감압 접착제로 사용이 가능하다.
일본의 식품위생법 개정에 따른 포지티브리스트(Positive List)에도 등록했으며 앞으로는 유럽 인허가를 추진할 계획이다.
Adekariasoap 시리즈를 채용한 라벨은 박리성도 뛰어나 리사이클에도 도움이 될 것으로 기대하고 있다.
음이온형 SR 시리즈와 비이온형 ER 시리즈를 공급하고 있으며 음이온형은 SR-10을 중심으로 EO(Ethylene Oxide) 부가몰수를 향상시킨 SR-20, 저점도화로 취급성을 향상시킨 희석형 SR-1095, SR-2090, SR-3090 등을 라인업에 추가했다.
NNC, 커스터마이징으로 니즈 대응 주력
Nippon Nyukazai(NNC)는 수요처가 보유한 문제에 대응해 최적의 해결책 제안에 주력하고 있다.
NNC는 약 300종류에 달하는 계면활성제를 라인업하고 있어 다양한 용도에 적합한 처방 뿐만 아니라 커스터마이징도 가능해 세밀한 문제 해결이 가능한 강점이 있다.
최근에는 계면활성제‧유화제, 글리콜에테르(Glycol Ether), 아민(Amin)에 이어 할로겐(Halogen)을 함유하지 않은 이온액체 Aminoion을 주력 생산제품으로 육성하고 있다.
Aminoion은 음이온, 양이온 조합에 따른 뛰어난 구조 설계성에 따라 초친수화제, 오염방지제, 대전방지제, 유화중합용 활성제 등으로 채용이 확대되고 있다.
일반 유화제로는 대응 불가능할 때도 유효하게 사용할 수 있어 페인트, 잉크 등 친환경형 수분산성 수지 용도에서 높은 평가를 얻고 있는 것으로 알려졌으며 기존 화학물질에 대한 등록을 추진하고 있는 중국, 한국, 타이완, 타이 등에서 시장 개척에 힘을 기울이고 있다.
저금속 그레이드도 개발했다.
일반적인 계면활성제는 금속성분을 수백-수십ppm 함유하나 개발제품은 1ppm 이하로 관리할 수 있는 것으로 파악되고 있다.
반도체 제조 프로세스에 사용되는 글리콜에테르에 대해서는 ppt 수준으로 관리하는 방안을 검토하고 있으며 아민도 저금속 관리를 실시하는 등 높아지는 니즈에 대응하고 있다. (J)
