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2024 년 9 월, 글로벌 화학 거대 기업인 Trinseo는 독일 Stade에 폴리 카보네이트 (PC) 생산 공장을 폐쇄한다고 발표했습니다. 생산은 1 월 2025 일까지 중단 될 것으로 예상되며, 그 후 회사는 다운 스트림 PC 복합 제품을 외부에서 공급하여 연간 약 1,500 ~ 2 천만 달러를 절약 할 계획입니다.
통계에 따르면 Trinseo의 독일 PC 공장은 연간 160,000 톤의 생산 능력을 갖추고있어 Covestro에 이어 독일에서 두 번째로 큰 PC 생산 업체입니다. 연구원들은 공장 폐쇄 결정이 원자재 비용의 변동에 기인했으며, 이는 이윤에 큰 영향을 미쳤습니다. 특히, 원료 비용은 PC의 총 비용 구조의 69% 이상을 차지하여 가장 큰 비용 구성 요소입니다. 유틸리티는 2 위를 차지하며 총 단가에 약 24% 를 기여합니다. 대조적으로, 첨가제, 촉매, 폐기물 처리, 노동 및 관리와 같은 다른 비용은 상대적으로 적은 점유율을 가지고 있습니다.
그림 1: 폴리 카보네이트 (PC) 의 비용 구조 비율
비포스겐 폴리카보네이트 (PC) 생산에서의 원료의 경우, 비스페놀 A는 원료 비용의 가장 큰 부분을 구성하며, 이는 약 83% 를 차지한다. 디메틸 카보네이트 (DMC) 및 페놀은 각각 15% 및 2% 기여한다. 비스페놀 A 가격의 변동은 PC 비용에 대한 57% 초과하는 영향을 미치므로 가장 중요한 비용 요인이됩니다.
그림 2: PC 원료 비용 구성의 비율
그림 3: 국내 비스페놀 2023 시장 가격
Business Society의 데이터에 따르면, 비스페놀 A 시장 가격은 2023 년 이후 크게 변동하여 전반적으로 "롤러 코스터" 추세와 유사합니다. 2024 년 10 월 초 현재 중국 비스페놀 A의 평균 시장 가격은 톤당 10,000 위안 아래로 떨어졌습니다. 그러나 가격 하락이 크지 않기 때문에 PC 이익 마진을 크게 높이는 데 실패했으며 이는 Trinseo가 PC 시장에서 탈퇴하기로 결정한 주요 이유 중 하나 일 수 있습니다.
현재 PC의 주요 생산 공정은 포스겐 방법과 비 포스겐 에스테르 교환 방법입니다. 새로운 녹색 생산 공정은 생체 기반 이소 소르 바이드를 원료로 사용하여 에스테르 교환 중축합을 통해 PC를 생산하는 것입니다. 현재 일본의 미쓰비시 케미칼은 바이오 기반 폴리 카보네이트 생산을 성공적으로 상용화 한 유일한 회사입니다. 비스페놀 A와 달리 바이오 기반 이소 소르 비드는 안전성이 높은 지방족 화합물로 식품 포장, 젖병 및 의료 기기와 같은 분야에서 널리 사용됩니다.
그림 4: 포도당에서 폴리 카보네이트를 합성하기위한 기술 경로
미쓰이케미칼과 미쓰비시가스케미칼 (MGC) 은 이소소라이드를 이용한 바이오기반 폴리카보네이트 (PC) 공중합체의 상업적 생산을 최초로 달성했다. Mitsubishi Chemical은 DURABIO가 기존 PC 수지에 비해 우수한 광학 특성과 내충격성을 제공한다고 말합니다. 비스페놀 A와 달리 이소 소르 비드는 지방족 화합물입니다. 높은 투명성과 광학적 균일성 외에도, 이 PC 수지는 빛에 노출되었을 때 약간의 황변을 겪습니다. 높은 투명성으로 인해 더 깊은 색조와 금속 마감재에도 쉽게 색상을 지정할 수 있습니다.
Isosorbide는 폴리 카보네이트 (PC) 생산에서 비스페놀 A를 대체 할 수있는 바이오 기반 원료입니다. 이는 다양한 바이오매스 공급원으로부터 글루코스를 추출하고, 글루코오스를 촉매적으로 수소화하여 소르비톨을 생성한 다음, 소르비톨을 촉매적으로 탈수시켜 이소소르바이드를 수득함으로써 유도된다. Isosorbide는 포장, 자동차, 코팅 및 접착제와 같은 다양한 응용 분야에서 폴리 카보네이트, 폴리 우레탄, 폴리 에스테르 및 에폭시 수지의 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 또한 바이오 기반 특성으로 인해 isosor로 PC를 합성바이드는 순 제로 탄소 배출 목표를 달성하기 위해 다운 스트림 산업을 지원합니다.
글로벌 화학 리더 SABIC는 LNP를 도입했습니다.™엘크린™EXL7414B 코폴리머, 최초의 바이오 기반 폴리 카보네이트 (PC) 코폴리머, 소비자 전자 산업이 SABIC의 지속 가능성 전략을 발전시키면서 순 탄소 목표를 달성하는 데 도움이됩니다. 이 바이오 기반 PC는 SABIC의 국제 지속 가능성 및 탄소 인증 (ISCC +) 상태를 달성 한 최초의 제품입니다. 질량 균형 접근법에 따르면, 그 제형에서 바이오 기반 함량의 50% 이상이 폐기물로부터 공급됩니다. 화석 기반 대안에 비해이 새로운 바이오 기반 수지의 킬로그램 당 이산화탄소 배출량을 2 킬로그램 줄입니다. 이 혁신적인 바이오 기반 PC는 이미 스마트 폰 배터리 커버에 성공적으로 적용되어 최종 고객이 경쟁 차별화와 지속 가능성 노력을 달성 할 수 있습니다.
바이오 기반 PC의 광범위한 채택은 상류 원료 개발에 의존합니다. 우수한 바이오 기반 원료로서, isosorbide는 주로 널리 이용 가능하고 비용 효율적이며 환경 친화적 인 소르비톨에서 파생됩니다. 그 결과, 이소 소르 비드는 상당한 상업적 잠재력을 가진 폴리 락트산 다음으로 두 번째로 유망한 바이오 기반 화학 물질로 간주됩니다. 제약 분야에서 isosorbide는 효과적인 삼투압 경구 이뇨제 역할을하며 isosorbide dinitrate 및 isosorbide mononitrate와 같은 약물의 제조에도 사용됩니다. 플라스틱 분야에서 isosorbide 및 시트르산에서 합성 된 시트레이트 기반 가소제는 프탈레이트 기반 가소제와 같은 전통적인 것을 대체 할 수있는 새로운 종류의 친환경 가소제를 나타냅니다.
