플래스틱 첨가제는 지속가능한 사회 실현 기대를 타고 새로운 변화를 맞이하고 있다.
과거에는 플래스틱 본래의 특성을 충분히 이끌어내기 위한 역할이 중시됐으나 최근에는 강화되고 있는 화학물질 규제에 대한 대응이 중요한 과제로 떠오르고 있다.
이에 따라 안전성과 친환경성 향상이 첨가제의 주요한 기능으로 부상하고 있으며 리사이클성 역시 친환경 트렌드 확산과 함께 강조되고 있다.
첨가제 생산기업들은 최종제품 생산기업들의 다양화되는 니즈에 맞추어 연구개발(R&D)을 가속화하고 있다.
친환경 트렌드 타고 배출량 감축 가속화
플래스틱 첨가제는 플래스틱의 특성을 유지하면서 열화를 방지하거나 약점을 보충하고 새로운 기능을 부여하기 위해 사용되고 있다.
열화 방지를 위한 PVC(Polyvinyl Chloride) 안정제나 산화방지제, 광안정제, 기능 부여를 위한 난연제, 대전방지제, 조각제, 가공 시 성형성을 높이는 활제 등이 대표적이다.
난연제 중에서는 첨가량이 상당히 많은 종류도 있으나 일반적으로는 미량만 투입하고 있다.
첨가제를 사용함으로써 플래스틱 가공제품은 안전성, 내구성, 강도 등이 강화되고 결과적으로 수명이 연장되는 효과도 있어 첨가제는 플래스틱의 지속가능성 향상에 기여하는 것으로 평가된다.
하지만, 플래스틱 가공제품의 사용이 완료되는 마지막까지 남아있는 물질이기 때문에 이산화탄소(CO2) 총 배출량을 산정할 때 첨가제를 포함해야 한다는 의견이 제기되고 있다.
다만, 첨가제별로 배출량이 어느 정도 되는지를 명확히 규명할 필요가 있으나 간단한 문제는 아닌 것으로 평가된다.
이미 일부 메이저가 첨가제별 배출량 산정에 나섰으나 전체적인 확산을 기대하기는 어렵고 첨가제 원료를 바이오 베이스로 전환함으로써 총 배출량 감축에 도전하는 곳이 있는 등 각각의 접근 방식이 다른 것으로 파악되고 있다.
플래스틱도 바이오 플래스틱 시장이 확대되고 있고 기존 플래스틱 역시 원료로 식물 베이스를 사용하는 움직임이 가속화되는 등 시장이 급변하고 있어 첨가제도 변화가 불가피해지고 있다. 첨가제 원료는 전량을 바이오 베이스로 전환하기는 어려운 것으로 평가되나 일부는 전량 대체에 성공한 것으로 알려졌다.
첨가제는 플래스틱을 MR(Material Recycle) 처리할 때 리사이클 플래스틱의 물성 저하를 막기 위해서도 사용이 기대되고 있다.
리사이클 플래스틱 생산량은 2030년까지 현재에 비해 3배 정도 증가할 것으로 예상돼 첨가제 생산기업들은 리사이클 시장을 새로운 사업 기회로 주목하고 있다.
이미 리사이클을 목적으로 한 첨가제 처방을 개발한 곳도 있으며 리사이클 혼합비율이 높아도 신규 생산제품과 비슷한 수준의 열안정성을 끌어낼 수 있는 첨가제도 개발된 것으로 파악된다.
성형제품의 가공성, 열안정성이 향상되는 등 물리적 성질이 강화되면 장수명화 효과도 있어 첨가제의 적용 범위는 꾸준히 확대될 것으로 예상된다.
반도체 부족과 상하이 봉쇄로 수요 감소
일본은 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 사태로 2020년 플래스틱 및 첨가제 생산량이 모두 감소했으나 2021년에는 회복 추세에 돌입한 것으로 파악된다.
하지만, 2021년 가을 이후 반도체 부족, 물류 정체 문제가 심화되면서 플래스틱 생산기업들의 주요 전방산업인 자동차 생산이 둔화됨에 따라 식품포장 소재와 주택 관련 수요가 꾸준히 이어졌음에도 2022년 수요는 감소세로 전환된 것으로 추정되고 있다.
일본은 플래스틱 생산량이 2022년 1-7월 기준 LDPE(Low-Density Polyethylene)가 78만1383톤으로 전년동기대비 7.2%, HDPE(High-Density Polyethylene)는 40만8917톤으로 9.4%, PP(Polypropylene)는 118만7030톤으로 13.2%, PS(Polystyrene)는 62만5418톤으로 9.8%, PVC 역시 89만6871톤으로 1.8% 감소한 것으로 파악된다.
다만, 중국 정부가 백지시위에 당황한 나머지 제로 코로나 정책을 폐지하고 상하이(Shanghai)를 중심으로 봉쇄를 해제함으로써 플래스틱 수요가 회복될 것으로 기대되고 있다.
그러나 봉쇄정책 완화 이후 상하이를 중심으로 코로나19 확진자가 급증하고 사망자가 폭증하고 있어 2023년에도 2019년 수준을 되찾기는 어려울 것으로 전망되고 있다.
바스프, 규제 강화에 대응해 컨설팅 서비스까지…
바스프(BASF)는 플래스틱 첨가제 관련 사업에서 지속가능성을 극대화하고 있다.
바스프는 플래스틱 첨가제 시장의 글로벌 리더로 VALERAS 브랜드를 통해 전방산업의 지속가능성 강화를 다양한 측면에서 지원할 수 있는 서비스까지 제공할 계획이다.
2022년 10월19-26일 독일 뒤셀도르프(Dusseldorf)에서 열린 세계 최대 플래스틱·고무 산업 박람회 K2022에서는 VALERAS 브랜드를 최초로 공개했다.
바스프는 2021년 6월 VALERAS 브랜드를 출시하고 9월 최초 생산제품으로 리사이클에 초점을 맞춘 신규 첨가제 패키지 IrgaCycle 공급을 시작했다. 2022년 들어서는 RegXcellence와 myPlasticAdditives 등 2개의 신규 서비스를 VALERAS 브랜드에 추가한 것으로 알려졌다.
RegXcellence는 수요기업이 다양한 글로벌 규격에 대응할 수 있도록 지원하며 규격 문서에 대한 접근이나 전문가를 통한 환경‧건강‧안전 데이터 평가, 물질 등록 등 프로세스 관련 컨설팅 서비스를 제공하고 있다.
myPlasticAdditives는 프리미엄 서비스로 바스프 생산제품의 탄소발자국 정보 뿐만 아니라 원료 조달부터 첨가제 출하까지 모든 과정에서 온실가스 배출량과 관련된 정보까지 제공하고 있다.
자원 채취부터 전구체 생산, 최종제품 제조로 이어지는 모든 생산과정에서 발생한 총 배출량을 제시하는 것으로 독자적인 산출방법인 SCOTT를 기반으로 하고 있다.
바스프는 K2022 전시회에서 새로운 지속가능 첨가제 솔루션으로 위생제품 등 멜트블로우 부직포를 고기능화할 수 있는 Irgarec CR도 선보인 것으로 알려졌다.
송원산업, 자동차‧건설 수요 대응 생산능력 확대
송원산업은 글로벌 투자를 가속화하고 있다.
송원산업은 세계 2위 폴리머 안정제 생산기업으로 세계적으로 9개 생산기지를 갖추고 있으며 최근 중국 칭다오(Qingdao) 폴리머 안정제 공장과 탕샨(Tangshan) 소재 티오에스테르(Thioester)계 산화방지제 원료 및 중간체 생산설비를 적극 가동하고 있다.
특히, 중국에서는 PVC 안정제 수요 증가에 대응하고 있다.
자동차용 와이어 하니스와 시트 소재 등으로 사용하는 연질 PVC는 배관 설비, 전기 피복, 인조가죽, 광고 자재, 물놀이 기구 등 공기 주입식제품에서 고무 대신 사용되며 수요가 증가하고 있으며 비납 타입 전환이 빠르게 이루어지면서 칼슘계 판매가 호조를 나타내고 있다.
경질 PVC는 건설소재, 수도관 등에 투입되며 중국 정부의 환경규제 흐름을 타고 비납계 안정제 채용이 증가하고 있다.
송원산업의 분상 복합 안정제 SONGSTAB은 간편하고 효율적이며 정확한 용량의 첨가제 주입을 위하여 각종 안정제, 활제 및 기타 첨가제를 혼합하여 제조한 안정제로, 필요한 첨가제를 조합해 하나의 패키지로 공급할 수 있을 뿐만 아니라 1회 주입량 조절이 간편한 것이 강점이다.
압출, 캘린더 가공 및 사출성형 등을 비롯하여 각종 용도에 맞추어 커스터마이즈한 솔루션을 공급하고 있다.
액상 복합 안정제는 PVC 가공에 필수적이며 제조법과 최종 용도에 따라 액상 형태로 이용할 수 있는 안정제로 서스펜션 PVC 및 플라스티졸 등을 포함하여 광범위한 용도에 공급하고 있으며 금속 석검 안정제는 칼슘, 아연과 마그네슘 기반으로 제조해 산성 물질 제거제 역할을 하고 무독성 컴파운드에 사용되고 있다.
유기주석 안정제는 열 안정성, 내기후성과 투명성이 탁월하며 PVC에 사용되는 다른 첨가제들과 호환성도 매우 높은 것으로 알려졌다.
송원산업은 부틸 주석, 옥틸 주석과 메틸 주석 형태로 광범위한 응용 분야에 활용할 수 있는 유기주석 안정제를 판매하고 있으며, 특히 PVC 경질제품에 적극 공급하고 있다.
유연성과 내구성을 향상시키는 PVC 가소제는 SONGCIZER 브랜드로 공급하고 있다.
작업성이 우수하면서도 열기와 저온, 빛과 점성 변동 등에 내성이 강한 특성을 필요로 하는 분야에 적합하며 주로 합성 윤활제 성분으로 저온에 내성이 강한 PVC에 사용되고 있다.
고온과 저온을 잘 견디는 그리스 제품에서도 투입하고 있다.
앞으로도 주요 소비국인 중국에서 다양화되는 수요에 맞추어 새로운 기능을 갖춘 신제품을 잇달아 공급할 예정이며 한국을 포함해 다른 지역에서는 원팩 시스템(OPS)을 가동하기 위한 폼기빙 투자를 비롯한 추가 투자를 진행하고 있다.
이밖에 자동차 및 건설용 수요에 대응하기 위해 유기주석 중간체 및 촉매 생산능력을 확대하고 있으며 각종 디보틀넥킹 프로젝트를 진행하고 있다.
아데카, 리사이클‧바이오 플래스틱 대응 강화
아데카(ADEKA)는 해외사업 확대 및 친환경화 전략을 강화하고 있다.
아데카는 경영전략 ADX 2023에서 사회적 가치와 경제적 가치를 모두 추구하며 아데카의 종합적 가치를 극대화하기 위해 △수익구조 변혁 △신사업 영역 확대를 통한 지속적인 성장 △경영기반 강화 등을 기본전략으로 장기적인 사업모델 구축에 매진하고 있다.
플래스틱 첨가제 사업은 ADK ATAB, ADK CIZER 브랜드로 핵제/투명화제, 산화방지제, 광안정제 등의 첨가제와 인계를 중심으로 한 난연제, 가소제 및 PVC 안정제 등 고기능 첨가제부터 범용제품까지 풍부한 라인업을 갖추고 있다.
최근에는 미국에서 건축자재 용도와 주석 대체용 수요 증가가 이어지고 있는 PVC 안정제 생산능력을 확대하고 있으며 UAE(아랍에미리트)에서는 원팩 과립 첨가제 생산을 확대하고 있는 것으로 알려졌다.
탄탄한 해외 판매망을 활용해 글로벌 시장의 니즈를 충족시킬 수 있는 최적화된 솔루션을 공급함으로써 사업규모를 확대하고 있는 것으로 파악된다.
신사업 확대를 위해서는 리사이클 플래스틱과 바이오 플래스틱 보급에 맞추어 친환경 첨가제 브랜드인 ADK CYCLOAID를 2020년부터 판매하고 있다.
MR의 과제 해결을 위한 리사이클 플래스틱용 원팩 첨가제 ADK CYCLOAID URP 시리즈는 리사이클 소재의 적용 용도 확대(업사이클링), 컴파운드 중 리사이클 플래스틱 사용비중 확대 등 2가지 요구를 충족시킬 수 있도록 설계된 것이 특징이다.
환경부하 저감을 위해 PVC용 바이오매스 베이스 가소제도 ADK CYCLOAID PNB-205 브랜드로 공급하고 있다. PNB-205는 바이오매스 원료로 구성돼 바이오매스도가 95% 이상인 폴리에스터(Polyester)계 가소제로 일반 사단법인 일본 유기자원협회의 바이오매스 마크 상품 No.200253 인증을 취득한 것으로 알려졌다.
아데카는 앞으로도 다양한 니즈에 대응하기 위해 친환경제품 라인업을 확충하고 지속가능한 사회 실현에 기여할 방침이다.
DKS, PLA용 개질제 공세 본격화
DKS는 국내외에서 PLA(Polylactic Acid)용 개질제 TRIBIO 공급을 확대하고 있다.
스타이렌(Stryene)용 난연제인 브롬화 방향족 트리아딘 화합물 SR-245는 HIPS(High Impact Polystyrene), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)에 적합해 가공유동성, 내충격성, 열변형 온도가 우수한 것이 특징이다.
이스라엘 ICL Industrial Product와의 합작공장에서 주력 생산하고 있는 가운데 최근 높은 가동률을 계속 유지하게 됨에 따라 2023년 디보틀넥킹을 통해 생산능력을 10-20% 정도 확대하는 방안을 검토하고 있다.
앞으로도 신흥국을 중심으로 가전용 수요가 꾸준히 증가할 것으로 예상되고 전기자동차(EV) 관련 용도 채용 가능성이 높아 사업타당성을 검토하고 있는 것으로 알려졌다.
EPS(Expanded Polystyrene), XPS(Extruded Polystyrene) 등 건축자재용 단열재 용도에서는 브롬화 지방족 및 방향족 화합물인 SR-130을 적극 공급하고 있다. 일본에서는 주로 HBCD(Hexabromocyclododecane) 대체 용도로 공급하고 있으며 중국 등 해외시장에서도 판매를 확대할 방침이다.
DKS가 최근 국내외에서 공급을 확대하고 있는 주력제품은 PLA의 투명성을 유지하면서 높은 내열성과 내충격성을 부여할 수 있는 TRIBIO 개질제로 PLA의 투명성, 내열성 등 기술적 과제를 해결했다.
일본에서 채용 확대가 기대되는 한편, 중국이 PLA 생산을 확대하며 PLA 용기 시장까지 활성화되고 있어 해외시장 공세를 강화하고 있다.
중국에서는 이미 수천톤 정도의 판매실적을 거둔 것으로 파악되며 판로를 더욱 확대하면서 2-3년 후에는 판매량을 100톤 정도로 확대할 계획이다.
이온액체를 사용한 대전방지제와 플래스틱 첨가제용 당 유도제품 등도 개발하며 사업영역을 점차 확대하고 있다. (강윤화 책임기자: kyh@chemlocus.com)
