화학저널

플래스틱 산화방지제는 제조할 때 열화를 막아 생산효율을 높이기 위한 목적과 성형가공 후의 품질 열화를 방지함으로써 최종제품의 가치를 유지하기 위한 목적으로 사용되고 있다.
기본적인 첨가제 가운데 하나로 범용수지에 다량 사용돼 첨가제 중에서도 수요가 많은 편이며 주로 열에 따른 열화를 방지하는 역할을 한다. 제조할 때 라디칼 연쇄반응을 멈추게 하는 페놀(Phenol)계 등 1차 산화방지제와 과산화물을 분해하는 인계, 황산계 등 2차 산화방지제를 조합해 사용하고 있다.
최근에는 플래스틱 생산성 향상이나 고기능 성형제품 생산을 목적으로 가공온도를 높이는 경향이 있어 산화방지제 요구조건이 강화되고 있다.
또 플래스틱 열화에 열, 산화 뿐만 아니라 빛도 상당한 영향을 미치기 때문에 광안정제나 자외선(UV: Ultra Violet) 흡수제를 산화방지제와 함께 생산하는 곳이 늘어나고 있다.
특히, 플래스틱 순환사회를 실현할 수 있도록 리사이클을 촉진시킬 수 있는 첨가제 니즈가 확대됨에 따라 신제품 개발을 본격화하고 있다.

바스프, 지속가능성 트렌드 선도한다!
바스프(BASF)는 유일하게 4개 대륙에서 플래스틱 첨가제를 공급하고 있으며 글로벌 이노베이션 파트너로 자리를 잡고 있다.
최근에는 세계적인 수요 증가에 대응해 생산능력을 확대할 뿐만 아니라 새로운 사회과제로 떠오르고 있는 순환형 사회 실현, 지속가능성 향상을 위한 신제품 개발 트렌드를 선도하고 있다.
특히, 페놀계 산화방지제 표준제품 이가녹스(Irganox) 1010 등 독자 개발 브랜드를 통해 아시아와 중동 수요 확보에 주력하고 있다.
2022년 5월에는 싱가폴의 이가녹스1010 생산능력을 2배 확대했으며 이태리, 독일에서는 아민계 광안정제(HALS: Hindered Amine Light Stabilizer) 증설을 추진하고 있다.
지속가능성 향상을 위해 첨가제 브랜드 발레라스(Valeras)를 출범하고 첫 생산제품으로 이가사이클(IrgaCycle)을 출시했다.
이가사이클은 올레핀계 재생수지 등을 리사이클할 때 가공안정성과 장기 열안정성을 높일 수 있는 첨가제 패키지 5종으로 구성돼 있고 현재 아시아 시장에서 샘플 출하 및 평가를 진행하고 있다.
발레라스 사업은 단순 공급에 그치지 않고 서비스 제공까지 추구하며 포털사이트 myPlasticAdditives의 프리미엄 서비스로 탄소발자국 정보를 공개한 것이 특징이다. 첨가제 관련 온실가스 배출량을 나타내며 자원 채취부터 전구체 제조, 최종제품 제조과정에서 발생한 온실가스를 모두 표시한다.
현재 이가녹스와 HALS 브랜드 티누빈(Tinuvin), 치마쏘브(Chimassorb) 산출 데이터를 제공하고 있으며 적용 브랜드를 점차 확대할 계획이다.
탄소발자국 정보는 바스프가 독자적으로 수립한 SOTT 산출 방식에 따라 계산했으며 외부에 공개해 지속가능성 관련 산업계 이니셔티브인 TfS의 표준으로 채용됐다.

송원산업, 혁신제품 잇달아 개발하며 신증설 투자
송원산업은 산화방지제를 포함한 폴리머 안정제 시장에서 2위 지위를 확보하고 있다.
안정제 사업이 중심이고 윤활유 첨가제, 주석 중간제품 및 PVC(Polyvinyl Chloride) 안정제, 가소제 등으로 이루어진 TPP 사업, 스페셜리티 케미칼 4개 사업체제로 운영하고 있으며 2022년 가을에는 독일 뒤셀도르프(Dusseldorf)에서 개최된 국제 플래스틱‧고무 전시회 K2022에서 신제품을 대거 공개했다.
송원산업은 안정제를 울산과 매암공장에서 생산하고 있으며 인디아 마하라슈트라(Maharashtra)의 파노리(Panori) 공장도 가동하고 있다.
사용이 쉽도록 블렌드한 OPS(원팩시스템)는 독일 그라이츠(Greiz)와 미국 휴스턴(Houston), 아랍에미리트(UAE) 아부다비(Abu Dhabi) 등에서 라인을 가동하고 있으며 HALS는 이태리 SABO와 판매계약을 체결해 공급하고 있다.
최근 주력제품 수요가 모두 증가함에 따라 국내 뿐만 아니라 해외에서도 신증설 투자를 진행하고 있으며 OPS와 과립제품 모두 생산을 확대함으로써 최종제품 및 중간제품 분야에서 수요 증가에 대응할 계획이다.
K2022에서는 이노베이션을 견인하기 위한 2개 신제품으로 2차 산화방지제 송녹스(Songnox) 9228과 트리아민계 자외선 흡수제인 송솔브(Songsorb) 1164를 공개했다.
송녹스 9228은 높은 항산화 작용과 내가수분해성을 모두 갖추어 고온에서의 가공조건을 충족시킬 수 있으며 크롬 촉매형 HDPE(High-Density Polyethylene), PP(Polypropylene), EP(엔지니어링 플래스틱)에도 뛰어난 효과를 나타낸다.
송솔브 1164는 내후성을 현저하게 향상시킬 수 있어 식품접촉용 폴리올레핀(Polyolefin)에 사용 가능하다.
송녹스 바이너리 블렌드는 1차 및 2차 산화방지제를 패키지화한 것으로 리사이클할 때 가공성과 장기적인 열안정성을 높일 수 있어 재생 플래스틱 MR(Mechanical Recycle)에 적합하다는 점에서 주목받고 있다.

아데카, 친환경제품 개발 통해 점유율 향상
일본 아데카(ADEKA)는 ADK STAB, ADK CIZER 등 다양한 수지 첨가제를 공급하고 있다.
범용제품부터 고기능제품까지 풍성한 라인업을 갖추고 있으며 산화방지제를 포함해 핵제/투명화제, 광안정제, 난연제, 가소제 및 PVC 안정제 등을 종합적으로 공급하고 있다.
고기능 첨가제 분야에서는 글로벌 시장점유율 높이기에 주력하고 있다.
현재 마더 팩토리인 미에(Mie) 공장에서 산화방지제와 폴리올레핀용 첨가제 멀티 플랜트를 가동하며 수요를 안정적으로 충족시킬 수 있는 생산‧공급체제를 확보하고 있다.
해외에서는 원팩 과립 첨가제 생산능력을 단계적으로 확대하고 있으며 최근 아랍에미리트 사업장의 생산능력을 약 1.5배 확대한 것으로 알려졌다.
최근에는 중장기적으로 수지 첨가제를 통한 사회과제 해결에 나서기 위해 환경대응형 수지 첨가제 ADK CYCLOAID 시리즈를 공급하고 있다.
리사이클 수지용 원팩 첨가제로 바이오 베이스 원료를 사용한 PVC용 가소제를 상용화한 것이며 수요기업으로부터 호평받고 있는 것으로 알려졌다.
ADK CYCLOAID 중 UPR은 PP 등 폴리올레핀 리사이클 복합소재에 기능성을 부여하기 위한 원팩 첨가제로 MR 과제 해결을 위한 업사이클과 컴파운드 중 리사이클 플래스틱 사용비중 향상을 중심으로 설계했다.
열안정성을 향상시키는 산화방지제 원팩 타입인 UPR-001과 역학특성을 개선한 핵제 원팩 타입 UPR-011 등 2종으로 구성했으며 분말 및 펠릿으로 공급하고 있다. UPR-011은 리사이클 수지 사용비중이 높을 때도 신규 생산제품(Virgin)만 사용할 때와 동등하거나 혹은 더욱 우수한 역학특성을 부여할 수 있다.
아데카는 앞으로도 다양한 니즈에 대응해 환경기여형 산화방지제와 수지 첨가제 라인업을 확충함으로써 지속가능한 사회 실현에 박차를 가할 계획이다.

SCC, 고기능 초특수제품 중심 공세 강화
스미토모케미칼(SCC: Sumitomo Chemical)은 플래스틱 산화방지제 중 초특수제품을 중심으로 공세를 강화하고 있다.
환경특성이 우수한 폴리올레핀용 공급을 확대하는 한편 기존제품보다 우수한 고기능성을 추구한 차세대제품 개발에 주력하고 있다.
산화방지제는 스미라이저(Sumilizer) G 시리즈를 중심으로 고기능화에 박차를 가하고 있다.
인계 산화방지제는 분자구조에 페놀 부위를 도입한 하이브리드형 스미라이저 GP를 통해 소량 첨가만으로 수지를 가공할 때 착색과 균열, 피시아이 등을 억제할 수 있으며, 위생‧안전성이 뛰어나 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 팬데믹(Pandemic: 세계적 대유행) 중에도 판매량이 증가세를 유지함에 따라 생산능력 확대를 검토하고 있다.
현재 오이타(Oita) 공장에서 생산하고 있으며 BCP(사업계속계획) 관점에서 기존 멀티 플랜트를 활용해 대응하는 한편 신규공장 건설 가능성을 열어두고 있다.
최근 스미라이저 GP 적용 수지를 확대하며 기존 채용실적이 없던 EP 분야에서도 채용에 성공했다.
스미라이저 G 시리즈 전체적으로는 페인트, 섬유 등 다양한 분야를 대상으로 샘플 공급을 적극화하고 있고, 앞으로 환경배려 및 환경조화형 윤리적 소비주의를 충족시키는 신제품과 기존제품을 능가하는 뛰어난 고기능성을 갖춘 신제품을 개발함으로써 시장 트렌드에 대응할 방침이다.
환경 대응을 위해서는 리사이클 폴리머 물성 유지로 신규 생산 폴리머에 대한 영향을 최소화할 수 있는 신제품 개발을 중시하고 있으며, GP가 소량 첨가만으로 리사이클할 때 착색을 막는 효과를 나타낼 수 있다는 점에서 수요기업과 공동 평가·시험을 진행하고 있다.
신규 화합물을 활용하는 차세대제품 개발에서는 천연물 베이스 원료를 사용해 환경부하가 낮고 코스트 대비 성능이 우수한 인계 산화방지제를 개발하고 있으며, REACH 규제상 고우려물질(SVHC)에 대응하기 위해 노닐페놀 프리도 개발하고 있다.

조호쿠, 친환경 대응제품 개발 본격화
조호쿠케미칼(Johoku Chemical)은 인산에스테르(Phosphate Ester) 화합물을 중심으로 특수 화학제품을 주로 생산하고 있으며, 플래스틱 산화방지제는 주력인 인계 산화방지제와 자외선 흡수제로 사용되는 벤조트라이졸(Benzotriazole)계 화합물, HALS 등을 공급하고 있다.
최근에는 페닐기를 함유하지 않은 페놀 프리 신제품 개발을 추진해 알킬 고리의 길이에 따라 JPE-333, JPE-10, JPE-13R 그레이드로 출시했으며 커스텀제품이나 샘플 공급단계에 있는 신규 그레이드가 여럿 있는 것으로 알려졌다.
생산제품에 페놀 성분이 남는 것을 기피하는 수요기업 니즈를 충족하기 위해 벤조트리아졸 액상 타입 개발을 진행하고 있다.
벤조트리아졸은 기본적으로 고체이기 때문에 액상화하면 수지에 녹기 쉽다는 메리트가 있을 것으로 판단하고 PU(Polyurethane) 내후성 향상 수요를 기대하고 있다.
벤조트리아졸 골격에 페놀계 산화방지제 분자구조를 도입한 독자적인 화합물 JAST-500은 1제로 2개의 효과를 낼 수 있는 다기능 안정제이며 EP를 대상으로 채용실적을 거두었을 뿐만 아니라 수요가 안정되고 있다.

국내시장, 폴리머 수요 저조로 “고전”
국내 산화방지제 시장은 범용 폴리머 침체에 따라 수익성이 악화되고 있다.
폴리머를 포함한 석유화학산업은 글로벌 인플레이션과 통화 긴축, 금리 인상으로 수요가 위축되고 있으며 우크라이나 사태 장기화 역시 영향을 미치고 있다.
한국신용평가에 따르면, 석유화학산업은 2023년 글로벌 경기가 둔화됨에 따라 석유화학 수요 증가에 제약이 있을 것으로 예상되며 신증설에 따라 공급과잉이 확대되고 있다.
특히, 중국은 코로나19 봉쇄 조치를 해제하면서 경제 성장률이 2022년에 비해 개선될 것으로 기대했으나 예상보다 저조하면서 석유화학 전제적으로 수요가 살아나지 않고 있다.
국내 산화방지제 1위 생산기업인 송원산업 역시 폴리머 안정제 시장 침체에 아시아 가격경쟁 심화에 따라 수익성이 악화된 것으로 나타났다.
2023년 1분기 매출액이 2671억6700만원으로 전년동기대비 21.1% 감소했고 영업이익률은 2022년 6월 16% 이후 4분기째 하락해 2023년 1분기 6.9%로 저조했다. 영업이익은 185억원으로 68% 급감했다.
반면, 자동차 연비 개선에 대한 요구와 배기가스 감축 규제로 자동차용 윤활유의 성능 개선 요구가 커짐에 따라 윤활유용 산화방지제는 영업실적이 양호한 것으로 알려졌다.
송원산업은 아시아 윤활유 첨가제 수요 증가에 따라 글로벌 메이저에게 윤활유용 산화방지제를 공급하고 있는 것으로 알려졌다.
다만, 산화방지제는 원료 특성상 장거리 운반이 어렵고 운송비 부담이 커 생산설비와 수요처 사이의 접근성과 안정적인 원료 공급이 중요해 글로벌 공급에 한계가 뚜렷한 편이다.

세계시장, 바스프·송원산업이 70% 이상 독과점
송원산업은 산화방지제를 포함한 폴리머 안정제가 전체 매출액의 70% 이상을 차지하고 있다.
2022년 매출액이 1조3295억원으로 전년대비 33.2% 증가했고 영업이익은 1851억1600만원으로 무려 75.1% 급증해 역대 최고 영업이익률을 기록했다. 코로나19로 지연됐던 글로벌 NCC 증설이 2021년 하반기에 집중된 것도 영업이익률 상승에 일조한 것으로 알려졌다.
송원산업은 2021년 기준 산화방지제 생산능력이 15만톤 이상으로 글로벌 시장점유율이 22%로 1위 바스프에 이어 글로벌 2위 지위를 확보하고 있다.
글로벌 산화방지제 시장은 바스프와 송원산업이 70% 이상을 독과점하고 있다. 시장 진입 초기의 대규모 투자와 수요기업별 요구에 맞춘 안정적 공급능력이 필요해 신규 경쟁기업의 진입이 제한되고 있기 때문이다.
바스프는 2022년 아시아 및 중동 산화방지제 수요 증가에 대응하기 위해 싱가폴 주롱섬(Jurong)의 생산라인을 증설함으로써 산화방지제 이가녹스 1010 생산능력을 2배 확대했다.
글로벌 산화방지제 시장은 2022년 중국, 인디아, 중동의 석유화학 신증설과 미주지역 셰일가스(Shale Gas) 베이스 석유화학 신증설 효과로 수요가 증가하고 있다.
그러나 국제유가 하락으로 페놀 가격이 안정되고 NCC(Naphtha Cracking Center) 증설에 따른 페놀 공급과잉, 글로벌 수요기업의 합성수지 가동률 하락, 자동차용 경량화 플래스틱 수요 증가 등이 복합적으로 얽혀 수요가 크게 증가하지는 않고 있다. (강윤화 책임기자: kyh@chemlocus.com, 김진희 기자: kjh@chemlocus.com)