석유수지 및 점·접착제 최신 기술 동향

Recent Technical Trend in Hydrocarbon Resin and Adhesive

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석유수지란 납사 크래킹 공정 중 발생하는 부산물을 원료로 하여 중합한 것으로, 주로 폴리머 또는 고무에 점·접착성을 부여하기 위해 사용된다. 현재 점·접착성이 요구되는 점·접착제, 코팅, 잉크 및 고무 컴파운드 등 다양한 용도에 널리 사용되고 있다. 석유수지는 보통 분자량이 수백에서 수천 정도의 무정형 올리고머로서 상온에서 액상 또는 고상의 열가소성 수지이다. 단독으로는 거의 사용되지 않고, 주로 다른 수지들과 함께 사용되며, 이때 개량제 또는 개질제로서 역할을 한다. 석유수지는 크게 방향족(C9)계 석유수지, 지방족(C5)계 석유수지, 수소첨가계 석유수지로 나눠질 수 있다. 방향족계 석유수지의 주요 용도는 잉크, 도료, 고무, 점착제(EVA, CR), 아스팔트 개질제 등 이다. 지방족계 석유수지의 주요 용도는 점착테이프, 열용융형 점·접착제, 도로용 페인트, 실란트 등에 사용된다. 위와 같은 일반적인 방향족계 및 지방족계 석유수지의 경우 촉매 중합에 의해 대부분이 색상을 띄고 있으며, 석유수지의 분자구조 내 잔류하고 있는 이중결합들은 열이나 산화에 대한 안정성이 상대적으로 열등하여 적용 목적에 따라 문제가 되는 경우가 있다. 이러한 이중결합을 수소 첨가반응을 이용하여 제거하게 되면, 수지의 색상, 취기, 열이나 산화 안정성이 대폭 향상된 수소 첨가 석유수지를 제조할 수 있다. 수소첨가 석유수지는 Dicyclopentadiene(DCPD)계와 방향족계 수소첨가 수지 등이 대표적이다 수소첨가 석유수지는 위생재용 점·접착제 등에 주로 사용된다.

전세계 석유수지 생산량은 2013년 기준 약 백만 톤이고 2012~2014기준 성장률은 방향족계 석유수지는 2%, 지방족계 석유수지는 -1%, 수소첨가계 석유수지는 4%를 기록하고 있다. 수소첨가계 석유수지는 위생재용 점착제의 지속적인 수요 증가로 가장 높은 성장률을 기록하고 있다. 특히 중국 인도 등의 아시아 지역 수요가 증가 되고 있어 제조사들의 수소첨가 석유수지 증설이 아시아 지역에 집중되고 있다.

석유수지 및 점·접착제 관련 최근 기술 동향은 환경친화적인 제품 개발, 점·접착제 성능 향상을 위한 me-PO 적용 확대, 석유수지의 기능성 확대로 나눠볼 수 있다. 환경친화적인 제품 개발의 경우, VOC 함량 감소, 용제를 사용하지 않는 핫멜트 타입의 점·접착제 지속 개발 및 확대, 온실가스 감축과 연계한 공정 및 제품 개발 등이 이뤄지고 있다. 그리고, me-PO가 위생재용 점·접착제뿐만 아니라 산업용 접착제 분야에서도 지난 몇 년간 급속한 성장세를 이뤘고, 앞으로도 이러한 성장세는 지속될 것으로 예상된다. me-PO는 기존 EVA나 SBC계 폴리머 대비 열이나 산화에 대한 안정성이 우수하고 위생재용의 경우 취기 면에서 장점이 있는 반면, 부족한 응집력 등은 단점이다. 이러한 장점을 강화하고 단점을 극복할 수 있는 석유수지의 개발도 활발하게 이뤄지고 있는 상황이다. 마지막으로 석유수지의 기능성이 확대되거나 강조되고 있다. 예를 들어, 타이어의 성능 향상을 위해 석유수지의 기능 및 역할에 주목하기 시작하였고 이를 적용한 다양한 개발이 이뤄지고 있다.