플라스틱산업 사출 / 압출 / 금형 /원료

*자료 : KEIT 한국산업기술평가관리원
*저자 : KEIT 화학공정 PD실 한정우 PD/
KRICT 노승만 책임연구원/
KEIT 화학공정 PD실 성기은 전임연구원

유럽 및 미국의 고분자 플라스틱 첨가제 시장현황

2011~2021년도 유럽, 북미지역 가소제 시장규모 변화 예측

3. 기능성 첨가제의 글로벌 시장현황과 전망
고분자 엔지니어링 플라스틱 시장은 북미와 유럽을 기준으로 연평균 3.5%의 성장이 예측되며, 경량화 이슈로 인해 새로운 응용분야에서의 증가도 예상된다.
먼저 고분자 플라스틱 첨가제 시장은 유럽과 미국을 중심으로 2014년 123억 불에서 2021년 166억 불(530만 톤)로 연간 3.0% 성장이 전망된다. 북미의 코팅, 페인트 첨가제 시장은 2004년 9.4억 불에서 2011년 11.48억 불로 연평균 2.9%의 성장률을 보였으며 친환경 수계, 분체계 코팅기술을 응용한 첨가제 기술도 개발 중에 있다.
시장규모는 가소제가 43% 수준으로 가장 크며, 산화방지제는 연평균 4.8% 이상 성장하는 추세를 보여 가장 급격한 성장세를 보였다. 최근 글로벌 유해화학물질 규제 및 강화된 엔드-유저 기술지원이 고분자 플라스틱 첨가제 시장에 대한 영향성을 확대하면서 새로운 핵심요소로 자리 잡은 점이 특징이다.
Market Drivers로는 ①엔드-유저 산업의 지속적인 성장 ②고분자 플라스틱 사용량 증가 ③미국 중심의 쉐일가스 붐 ④친환경 첨가제의 고수익률 ⑤플라스틱 리사이클링의 추가 시장 확대가 꼽히고 있으며, 기존시장 외 자동차, 항공기, 철도차량, 선박 등 수송기기 분야의 경량화 플라스틱 소재 수요 증가도 예상된다.
한편, Market Restraint는 ①화학물질 글로벌 규제 ②시장확장을 저해하는 높은 가격 ③저가수입제품에 의한 경쟁심화 ④유럽지역 제조업 저속성장 등으로, 이를 해결하기 위한 새로운 고부가 기술개발 및 환경친화적인 개발투자가 필요하다.
이러한 상황에서 가소제는 PVC의 수요증가로 성장추세에 있다. 연간 71.2억 불에 달하는 시장규모를 갖추고 있으며, 인체보건 규제에 대한 대응과 고기능, 가격이 주요 시장니즈로 부각됨에 따라 고급화 기술에 대한 요청이 높은 편이다.
난연제는 화재안전성에 대한 이슈와 정보전자소재, 자동차소재 등 수요의 꾸준한 고급화와 증가추세에 힘입어 연간 28억 불의 시장규모를 갖추고 있고 가격, 환경규제대응, 고성능에 대한 니즈가 높게 나타나고 있다.
충격보강제는 주로 건설시장의 성장에 따라 좌우되는데, 연간 약 10.6억 불 시장규모를 갖춘 것으로 파악된다. 특히 가격-성능대비지표, 공급성능이 주요 시장 니즈로서 고기능화 품질기술에 대한 요청이 높다.
또한 산화방지제는 플라스틱의 산화안정성을 높이는 기술니즈 증가에 의해 시장이 성장을 거듭하면서 연간 10.4억 불 시장규모를 형성하고 있다. 이노베이션기술, 멀티기능성, 가격-성능대비지표에 대한 요구가 높으며, 다기능성 기술의 개발이 필요한 시점이다.
유기과산화물 개시제는 플라스틱 생산량 증가로 수요증대가 예상되며, 연간 10.5억 불의 시장규모이다. 다양한 제품군, 품질, 화학물질규제대응이 주요 시장니즈로서 꼽히고 있으며, 고기능성 기초정밀화학 유도체 기술개발이 중요한 상황이다.
한편, 안정제는 패키징과 자동차산업의 플라스틱소재 수요증가로 지속적인 시장 확대가 예상되는 분야이다. 연간 22억불 시장규모를 형성하고 있으며 가격, 품질성능, 공급기일 등이 주요 요구사항으로 친환경적인 고기능성 이노베이션 기술의 니즈가 증대되는 중이다.
첨가제 시장의 주요 임팩트 팩터는 자동차 경량화, 헬스케어산업 대두, 리사이클링, 건설분야 붐, 안전규제증가, 플라스틱 제품 고성능 니즈 등에 초점을 맞추고 있다.

4. 기능성 첨가제의 글로벌 기술동향
기능성 첨가제는 최근 세계적으로 화학물질규제와 환경 및 인체보건 니즈에 대응할 수 있는 대체기술 위주의 개발이 부각되고 있다. 또한 저원가·고성능 기술과 2in1 멀티기능 구현 기술, 그리고 산업계 수요자를 겨냥한 맞춤형 대응기술이 활발하게 개발 중이다.
한편, DOP(DEHP), BBP, DBP 프탈레이트계 가소제의 생식독성이 이슈로 떠오름에 따라 강력한 규제가 이뤄지고 있어 이에 대한 대체기술도 필요해졌다. 뿐만 아니라 브롬 및 염소유도체 할로겐계 난연제의 인체유해와 환경문제로 새로운 비할로겐계로의 전환도 급물살을 타고 있다.
이러한 가운데 아크릴계, EPDM, 스티렌계는 주로 충격보강제로 사용되며 에스테르, 지방산아마이드, 금속스테아르산, 왁스는 주로 고분자의 가공보완제 역할을 수행해왔다. 올레핀계 합성수지 열화방지용 산화방지제는 플라스틱 산업의 필수요소로 페놀계와 인계, 유황계를 병행 적용하고 있다.
단, 높은 열민감성과 분해특성의 유기과산화물 개시제는 제품 개발보다는 안전문제로 인해 패키징 방법 및 운송기술을 보완 중이다. 열안정제는 납계 안정제의 대체기술로 칼슘계 및 주석계 열안정제 기술이 부각되고 있으며 자외선 안정제는 UVA, HALS 중저가 기술 개발 에 박차를 가하고 있다.

5. 기능성 첨가제의 기술개발 방향
향후 기능성 고분자 첨가제 산업의 기술개발 방향은 ①글로벌 유해화학물질규제 대응기술 ②저원가-고성능 구현 기술 ③2in1 멀티기능화 기술 ④산업계 수요자 맞춤형 기술에 초점이 맞춰질 전망이다.
자동차 경량화와 더불어 헬스케어산업의 대두, 플라스틱 리사이클링 확대, 안전/보건/환경 인식 증대, 기반산업 경기 붐, 플라스틱 제품 성능 구현 등이 꾸준히 영향을 미칠 것으로 예상되는 가운데 저원가-고기능 프탈레이트계 가소제 및 할로겐계 난연제 대체기술과 고내열/광분해 저항성 고분자 산화방지제, 하이-엔드 열/광안정제 등 환경친화적 및 고성능 제품이 신제품 개발의 포커스가 되고 있다.
또한 이를 위해서는 정밀화학 기능성 첨가제별 소재물성 데이터베이스와 수요제품특성 및 공정안정성 시험평가, 장기신뢰성 해석, 인체/보건 안정성 검증 등의 기반기술 개발도 중요하다.
특히 기능성 첨가제는 소량다품종 다운스트림 산업 중심으로 다양한 플라스틱 용도 확산에 의해 타 산업군으로의 시장성이 높게 평가되고 있는 산업이다. 하지만 기술집약적 산업인 동시에 장기적인 투자가 필요한 고부가가치 기술이므로 산업생태계 구축을 위한 제품개발 및 기반기술 확보에 정책적 지원이 수반되어야 할 것이다.

2011~2021년도 유럽, 북미지역 유기과산화물 개시제 시장규모 변화 예측

 2011~2021년도 유럽, 북미지역 안정제 시장규모 변화 예측

글로벌 유해화학물질 관련 각종 의무화 시행 규제

기능성 고분자 가공보완제 적용 예