[정밀화학]

 

유화제는 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증)가 진정되며 수요가 증가하고 있다.
유화제는 물과 기름처럼 잘 섞이지 않는 물질의 계면에 작용해 각각 균일하게 분산된 에멀젼 상태를 만드는 기능이 있으며 공업용은 주로 합성수지, 합성고무의 유화중합용으로 사용한다.
코로나19에 따른 경기침체 영향이 남아있어 수요 증가가 더디고 원료가격 상승에 해양운송비가 올라 수익성이 나빠지고 있다.
다만, 유화제의 기능은 필수불가결하고 일본기업들이 강점을 발휘하는 반응성 유화제 시장은 수출을 중심으로 순조롭게 확대되고 있다.

 

공업용, 합성수지 에멀젼이 50% 차지
공업용 유화제는 계면활성제와 거의 동일하고 물과 기름을 섞는 유화기능 외에 공기와 액체, 고체입자와 액체 등도 균일화할 수 있어 분산·침투·세척·기포·소포·습윤·대전방지·살균 등 다양한 면에 활용되고 있다.
공업용 유화제 수요의 약 절반은 합성수지 에멀젼이며 점·접착, 종이가공, 섬유, 건축·토목, 전자소재 관련 코팅제 등에도 투입되고 있다.
중합용 유화제는 중합반응이 끝나면 불필요하나 에멀젼에 잔류해 있으면 건조된 폴리머 필름의 강도나 내수성이 저하되는 문제가 있다. 반응성 유화제는 문제를 해소하는 효과가 있어 기능·성능을 중시하는 수요기업을 중심으로 수요가 증가하고 있다.
반응성 유화제는 분자에 단량체와 부가반응할 수 있는 관능기가 있어 최종적으로 자유로운 상태로 존재하지 않기 때문에 소위 솝프리(Soap Free) 에멀젼을 얻을 수 있다. 주로 아크릴계 에멀젼의 유화중합에 이용되며 페인트에 많이 사용되고 있다.
특히, 수성페인트의 내수성을 크게 개선하는 효과가 있어 1990년대에 일본기업이 개발했으며 일본 페인트의 20-30%가 반응성 유화제로 전환됐다.
또 스티커 및 라벨의 점착 분야는 식품 관련 등 내수성이 필요한 습윤한 환경에서 수요가 늘어나고 있다.
반면, 해외 전환율은 아직 12%로 낮으나 일본기업들이 해외전략을 강화한 결과 일본과 기후가 비슷한 아시아 보급이 진전되고 있다. 경제 발전에 따라 생활양식이 변화하면서 건축용 페인트에 많이 사용되고 있다.

 

일본, 2021년 증가했으나 다시 감소세
일본은 2018년부터 수요 감소세가 이어졌으나 2021년에는 코로나19의 영향으로 급감했던 수요가 다시 증가세로 돌아섰다.
일본 출하량은 전년대비 5.7% 증가해 40만9836톤으로 회복됐고 수출은 20.9% 급증해 총 42만5900톤으로 6.2% 늘었다. 페인트는 10%대 급증했다. 초산비닐(Vinyl Acetate)계는 10만톤대가 무너졌으나 9만5721톤으로 2.7% 증가했고, 아크릴계는 24만9473톤으로 8.0% 증가해 회복세를 나타냈다.
일본 계면활성제공업협회에 따르면, 2021년 계면활성제 생산량은 14.3% 급증해 사상 최고인 125만9011톤을 기록했고 판매량도 14.4% 늘었다. 식품 등 일상생활 관련 분야는 안정적이나 자동차 생산량이 증가하지 않고 컴퓨터 관련 분야가 부진한 것으로 알려졌다.
계면활성제 사용량이 큰 세탁용 합성세제 수요는 분말세제가 17.8% 줄어 감소세가 두드러졌으며 2020년 호조였던 액체세제도 2.7% 감소하는 등 전체적으로 5.1% 줄었다.

 

아데카, 식품포장 분야에서 FDA 인증
아데카(Adeka)는 범용제품부터 기능제품까지 광범위한 계면활성제를 공급하고 있으며 유화제, 증점제, 소포제 등 각종 첨가제를 종합적으로 제안해 수요에 대응하고 있다.
반응성 유화제 아데카 리아소프(Adeka Reasoap) 시리즈는 밀착성과 내수성을 높이는 특징이 있어 건축용을 포함한 에멀젼 페인트나 식품포장의 점·접착제 용도가 성장하고 있다.
미국·독일·중국·한국·타이완·싱가폴·인디아 소재 해외지사에서도 사업을 펼치는 가운데 해외시장은 페인트용이 반응성 유화제로 전환될 여지가 커 제안을 적극적으로 확대할 방침이다.
식품포장 분야도 주목받고 있으며 내수성이 필요한 냉동식품, 과자류, 음료병 등의 라벨용 점‧접착제에 반응성 유화제 적용을 요구하는 니즈가 커지고 있다.
아데카는 2019년 5월 세계 최초로 반응성 유화제의 미국 식품의약국(FDA) 인증을 획득해 식품포장용 접착제 및 감압접착제 사용이 가능하다. 일본의 개정 식품위생법에 따른 포지티브 리스트에 등록을 완료했고 유럽 인증 취득을 추진하고 있다.
라벨 박리성도 뛰어나 재활용에도 도움이 될 것으로 기대된다.
음이온형 아데카 리아소프 SR 시리즈, 비이온형 아데카 리아소프 ER 시리즈가 핵심이며, 음이온형은 아데카 리아소프 SR-10을 중심으로 EO(Ethylene Oxide) 물질량을 높인 아데카 리아소프 SR-20이 있다.
또 저점도화로 핸들링성이 상승해 처방 및 용도가 범위가 넓은 희석형 아데카 리아소프 SR-1095, 아데카 리아소프 SR-2090, 아데카 리아소프 SR-3090을 라인업하고 있다.

 

일본유화, 친환경 수요와 해외 규제 대응제품 공급
일본유화(Nippon Nyukazai)는 약 300종의 계면활성제로 광범위한 선택지를 제시하고 수요기업의 개별적인 요구에 부응해 대처방식을 커스터마이즈하고 있으며 신제품 개발에도 힘쓰고 있다. 
코로나19로 수요기업과 온라인 비대면 소통을 확충했으나 2022년부터 오프라인 전시회 출전을 재개해 다양한 요청을 들을 기회를 늘리고 있으며 최근에는 천연 원료나 친환경과 관련된 요청이 많은 것으로 알려졌다.
유화제 용도 중에는 천연 원료에 알킬렌옥사이드(Alkylene Oxide)를 부가한 지방산계 계면활성제, 솔비탄계 계면활성제(에스테일형 및 복합형)가 있으며 바이오매스화에 적합한 활성제를 찾는 요구에 부응해 저독성 용제용 유화제도 공급하고 있다.
수계화에 따른 VOCs(휘발성 유기화합물) 규제에 대응할 때 일본유화의 노하우가 수지 본래의 성능 저하를 막고 유화분산물의 안정성 제고에 도움이 되는 것으로 알려졌다.
에폭시수지(Epoxy Resin)나 산화폴리에틸렌 왁스(Oxidized Polyethylene Wax), UV(Ultra Violet) 경화 수지 등으로 최적의 유화제를 선정·처방하고 있다.
커스터마이즈형으로 공업용 세정제로 사용되는 미네멀R(MinemalR) 시리즈는 열을 가하는 세정공정을 개량해 이산화탄소(CO2)를 감축했다.
유화중합용 계면활성제인 음이온 계면활성제가 신규 개발제품으로 주목받고 있으며 해외 법 규제에 준수하는 물질로 4품종을 개발해 샘플 테스트를 진행하고 있다. 미국·중국·한국·타이완·베트남에 등록했고 유화성·분산성이 뛰어나며 저기포성·피포성이 있어 취급도 용이한 편이다.
다른 개발제품 저금속 그레이드는 수십-수백ppm의 금속성분을 함유하는 일반적인 계면활성제와 달리 1ppm 이하에서 금속 관리가 가능하다. (이지원 기자)


표, 그래프: <일본의 합성수지 에멀젼 용도별 출하동향, 일본의 합성수지 에머졀 모노머별 출하동향, 일본의 계면활성제 생산·판매동향>

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