별지제 호서식 과제발굴연구회사업기술기획보고서 과제발굴연구회사업기술기획보고서 편집순서 표지 표지뒷면 표지앞면 위여백 가로 세로 중소 기업 과제 중소기업과제발굴연구회사업기술기획보고서 주의 발굴 연구회 기술 기획 칼라런트에코공정소재기술연구회 년 월 일 칼라런트에코공정소재기술연구회 주관기관연구회운영기관 한국염료안료공업협동조합 한국염 료안료 공업협동조합 중소기업기술정보진흥원 아래 여백 표지는 크기로 백색바탕에흑색활자로작성함
편집순서 제출문 제출문 중소기업기술정보진흥원장귀하 본보고서를중소기업과제발굴연구회 한국염료안료공업협동조합 기술기획보고 서 기획기간 로제출합니다 주관기관 기관명 한국염료안료공업협동조합 대표자 함경우 인 연구회책임자 ː 윤봉식 기획 위원 ː 최재홍 ː 최명석 ː 유의상 ː 박종환
편집순서 요약서 초록 요약서 초록 과제명기술기획필요성주요기획내용 칼라런트에코공정소재기술연구회 최근에는인도등개발도상국의약진 인력수급의어려움등으로인해최근 년간염색관련업체수가 여개에서 여개로감소하는등사업환경이날로악화되어가고있음 특히세계각국의환경규제의강화로인해친환경저에너지색소소재의개발이시급히요구되고있음 친환경유기색소염료 안료 도료등의환경관련특허분석 색상 제품 기술및시장에대한정보의제공및활용시스템구축 해당산업의국제규격사업참여및동향파악 선진국환경규제대응정보분석 현장애로기술파악및문제해결방안마련 로의전환 제안과제명 개발내용 중점추진과제 내용 Sports 및 Outdoor 웨어용고선명고세탁견뢰도염색소재 3 원색, Black 및내광제개발 PPD-free 인체친화형저온 반응성 hair-dye 개발 백색 LED 조명을위한유기 형광체및고분자 Composit 개발 슈퍼섬유인 p-aramid 의원 착사방법를통한우수한 일광 / 세탁견뢰도를갖은색 소개발기존 PB15:6을대체하는 UHD 급 LCD 디스플레이용 무조색 blue pigment 제조 기술개발 Nylon용 3원색및 Black 소재개발 Nylon용 UV absorber 소재개발제품화를위한중간체, 소재합성, 공정설계, 시작품제작및품질테스트세발, 일광및땀에대해우수한견뢰도특성을갖는심색염색물을특징으로하는유기재료의개발. 저독성염모용컬러런트의개발. 고내열성 Yellow의유기형광체설계및합성합성된유기형광체의안료화개발된형광체의 Function group를 Hydroxy기를도입하여수지와축중합또는복합체를형성하여열적, 내광이안정한제품개발새로운 p-aramid-fiber섬유에 colored 및일광견뢰도를구현를할수있는제반기술의확보와경쟁력을강화. p-aramid fiber용색소개발, UV Absorber( 내광제 ) 개발색순도손실을일으키는분산조제 ( 안료대비 10% 내외 ), 조색 pigment( 안료대비 5% 내외 ) 등을사용하지않아도되며, 조성의간단화로분산공정안정성이개선된극미세무조색형 blue pigment 개발 과학기술적파급효과경제산업적파급효과 년대이후저가제품의대량생산체제를구축한중국에의하여시장경쟁력을상실하고있는기반소재산업인염료및안료등의유기색소의환경경쟁력강화및고기능화를통한 소재기술발굴을추진함으로서전방산업인잉크 도료 자동차 조선 항공 디스플레이산업의글로벌경쟁력의강화가기대됨전방산업의수요기술을체계적으로기획하여 조원대의색소관련국내시장의부가가치창출 배이상 고용창출 이상 수출경쟁력증대 이상등경제적 사회적파급효과가기대됨
편집순서 목차및본문 목차 기술기획사업의개요 해당산업의현황및특성 해당산업 및경쟁력제고방안 중점추진과제도출 단기세부추진전략 연구회운영결과활용계획 정책제언 기획위원명단 첨부 기술개발지원사업제안요청서 첨부 회원사또는관련중소기업현황
기술기획사업의개요 기술기획필요성 목적 산업적측면 세계적으로염료생산양은연간 만 만톤이나소비는 만 만톤으로추정되고 있고 국내는총 개업체가 만톤을생산 세계시장점유율 로염료선진국으로서자 리매김을하고있음 최근에는인도등개발도상국의약진 인력수급의어려움등으로인해최근 년간염색관련업체수가 여개에서 여개로감소하는등사업환경이날로악화되어가고있음 특히세계각국의환경규제의강화로인해친환경저에너지소재의개발이시급히요구되고있음 염료산업은매출액측면에서보면섬유산업의일부에지나지않으나다양한섬유소재 와다양한의류의다양한색깔 색상 질감등의미적표현을가능케함으로서섬유산업 전체의부가가치향상에결정적역할을하고있다 또한염료산업은섬유 피혁 화장품 식품 전자 바이오등다양한제품의색상과연계 하여이들의미적표현과상품가치향상에결정적역할을한다 그런반면에염안료산업은 환경오염과인체유해성등의문제를야기하여위기에처해있다 친환경염안료소재및공정기술개발은염안료산업의생존을유지하기위한차원에서세계적인노력이집중되고있다 다행히도그러한기술개발노력은 세기에들어오면서부터탄력을받기시작하여가장중요한염료분야인분산염료와반응성염료분야를선두로새로운친환경염료가출시하기시작했다 염료산업이환경에미치는영향은크게보아두가지갈래로나누어생각할수있다 첫번째는염료가염색과정을거치면서다량의용수가사용되기때문에그에따라발생하는염색폐수에의한환경오염문제이다 따라서이문제는어떻게폐수발생량을최대한줄일수있는염료를개발할것인가와연관되는문제이다
두번째는염료자체의인체유해성문제이다 이는독성 알레르기성 발암성등인체에 의유해성이없는청정한새로운염료물질을개발하는것과연관된문제이다 염색폐수 와관련하여전세계적으로생산되는염료는약 만톤이며염료업체에서생산시 의염료가폐수로방출되고있으며이는연간약 만톤에해당한다 또한 염색가 공공정에서는 의염료가미염착되어폐수에함유된다 염료종류 주염색소재 염고착율 폐수유입율 염기성염료 아크릴 분산염료 폴리에스테르 합금속염료 울 산성염료 울 나일론 배트염료 셀룰로오즈 직접염료 셀룰로오즈 황화염료 셀룰로오즈 반응성염료 셀룰로오즈 그림 유기색소의응용산업 출처 합성염료기술개발동향과환경친화성염료 포항산업과학연구원 정책적측면 우리나라염료산업은 년이화산업주이염료를생산하면서시작되었고 년태흥산업주이참여함에따라화학염료제조시대를열었다 그러나본격적인염료산업발전은 년대에시작되었고염료분야연구소설치및적극적설비증설로 년대말에는국산자급률이 를상회하게되었다 년대초부터독일주도로시작된발암성염료의규명과이에대한전세계적환경규제 촉발의여파는환경친화적염료의개발및생산에낙오하는기업은퇴출될수밖에없는 일대충격을전세계염료산업에가했다 년이후이러한위기에직면한업계는환경친화적인염료의개발에주력하는한편섬 유일변도의존에서벗어나그응용범위를타연관산업으로 팩스용감열색소 프린터용 잉크젯트색소등 확대하게되었다 또한생산구조를저급염료에서고급염료로전환하는
등빠른행보로움직이면서선진국의전유물이었던분산염료의국내생산이 이상증 가하는등고부가가치고급기술로생산구조가변화하고있다 그림 염료의응용분야 섬유관련환경규격을살펴보면 일반소비자를상대로실시하고있던 법에대응해서 년도초반에독일자국의섬유산업을보호할목적으로작성된소비자대상의에코텍스 과그시험법인 그리고염색공장에서의생산환경규격인 과이에준한 이제정되었으며 점차폐기물배출과운반폐기를규제하는 과환경호르몬및지구온난화대책에이르기까지단계적으로발전하였다 최근에환경관련규격과 시리즈및 등모든품질관련규격을하나로통합해세계적인규격 화하자는의견도제기되고있는가운데 독일이 년 월말에독일내모든섬유표시를 경제위원회가발표한 글로벌스탠다드기준에동조한다고발표함에따라 그동안독일을중심으로시작된각종섬유관련규격을글로벌스탠다드화하려는시도의전단계가아니냐하는분석도나오고있다 일본의경우는 년여름부터본격적인환경 규격을적용하기에이르렀다 또 년 월에는지구온난화대책과에너지절감대책의일환으로자국내모든산업체에일정비율이상의에너지절감실적이없으면그위반자에벌금형을부과한다는에너지관리법을제정하기에이른다 중국의경우 년 월자국내염색산업규제강화를위해상해지역의염색공장을대상으로독일에서발표한발암물질을포함하는염료사용을억제하기로했음은물론 그해 월에는수입화학제품에대한물질등록작업에착수하였고 또 월에는발암성염료사용을규제하는법률을제정하는작업에들어가면서상해와북경및천진 절강 강소성지역에서 개아조계염료품목의사용현황에대한조사작업에착수하는등국제
환경규격을본격적용하려는작업이순차적으로진행되고있다 중국의이처럼세계각국에있어서환경관련규격의적용은확대일로에있으며 이제이들규격을지키지않으면범지구적인환경 경제테두리안에살아남지못할것은분명한사실이되고있다 따라서국내에서도섬유산업선진국의대응방식을참조해서지금과같은대응방식이아닌 보다체계적이고구체적인계획을세워나가야할것이고 나아가범국가차원에서대응창구를일원화해관련규격취득에있어서무리한외화손실을줄여나아가야할때라고여겨진다 기술기획대상 내용 및범위 칼라런트에코소재및공정기술발굴을통한국제경쟁력확보 국내섬유산업을필두로아직전통적인색소를필요로하는기간산업이건재하며 친환경색소소재개발은제품의환경규제대응력을높여줄수있는확실한기술임 현재중국 인도등의저가제품의급부상으로제품의품질을높인고부가가치형색소기술이절실하며그핵심에는녹색형제품 즉환경보호및인체보호형색소에대한요구급증 에코소재및공정기술을기반으로첨단응용분야도출 전자 정보용소재에사용되는유기색소소재에대한중요성인식 저에너지형제품설계가능 국내의삼성 등세계제의 가건재하지만 전자정보용제품에사용되는소재기술등은일본 독일등의선진국에고전을면치못하고있어소재시장의첨단화가필요 환경및재생에너지용소재등은새로운블루오션으로서미래에막대한먹거리를창출해줄수있는분야임 이러한분야에대한초기투자를서둘러야함
기획목표기획내용및범위응용분야및제품 칼라런트에코소재및공정기술개발을통한국제경쟁력확보에코소재및공정기술을 기반으로첨단응용분야도출 친환경유기색소염료 안료 도료등의환경관련특허분석 중장기기술로드맵전략수립 색상 제품 기술및시장에대한정보의제공및활용시스템구축 해당산업의국제규격사업참여및동향파악 선진국환경규제대응정보분석 현장애로기술파악및문제해결방안마련 로의전환 디스플레이 태양전지 트랜지스터 메모리등첨단분야에서의저에너지형유기색소관련수요분석및대응전략마련 단기진입가능형사업분야및장기원천기술확보가능한사업도출 기술동향분석을통한기술로드맵개발 기업의미래사업진출을위한기술역량분석 아세테이트용 분산염료 염안료기반청정제조공정 고염착형반응성염료 기타저환경부하색소등 신재생에너지분야에적합한광전자용유기색소 극한기술등의첨단기술과접목 의료용치료소재 화학형광센서용소재 기술기획의추진방법 추진체계
기술기획세부추진방안 과제발굴연구회구축 산업체 대학 연구소의실무전문가 인으로구성 합성 응용 융합분야를전반적으로분석가능한시스템도입 효율적인정보 구축및분석 참여전문가의정보시스템을활용한정보및자료확보 월 회정기세미나를통한유기적이며협동적인의견수렴 핵심개발분야의선정 기술성 사업성 시급성을고려 산업체의기술개발역량분석을통한맞춤형과제도출 저에너지형유기색소분자설계합성 소재응용기술 융합소재기술분야의최신동향및미래기술예측
기획보고서작성 친환경유기색소개발을통한염안료전통산업의환경경쟁력향상방안제시 저에너지형유기색소의신부가가치창출을위한첨단분야로의응용확대전략제시 기획위원회회의내용 회차일시장소내용 차 년 월 일화요일 오후 시 한국염료안료공업협동조합 2013년과제발굴연구회 Kick Off 회의 연구회관리지침설명 운영추진계획협의및전체일정조율 기술보고서작성및 RFP 4개포함 차 년 월 일목요일오후 시 건국대 공대 동 호 중기청 ( 산기평 ) 기업기술혁신개발사업중글로벌전략기술수요조사설명 산기평지정공모형 RFP 과제신청협의 과제제안서도출전략. 울산엠도흐멘코리아출장. RFP 발굴협의내용보고 기업혁신기술개발과제 1 차도출 ( 안 ) 차 년 월 일화요일오후 시 한국염료안료공업협동조합 내광내열성이향상된 Yellow Dye 개발 모발반응형저독성 BLACK 염료의개발 Film용근적외선및자외선흡수소재개발 사업성, 중복성, 개발의문제점등중점토의 이화산업, 와이즈켐, 엠도흐멘, 삼원산업연구소장참여 1 차도출 ( 안 ) 및추가 차 년 월 일목요일오후 시 건국대공대동 호 각종정량적데이터의증빙자료마련 최근 5년간의통계자료검색 : 통계청등의자료를이용 섬유용에염료에있어, 특정한품목을집중적으로한과제발굴필요성 IT, NT를포함한품목신규발굴 년 월 일목요일오후 시 한국염료안료공업협동조합 도출 RFP 저독성염모제컬러런트개발 내광내열성 Yellow Fluorscent Dye 개발 분산성 20mm이하초극세사표면처리 blue pigment 제조기슬 Film용근적외선및자외선흡수소재개발
회차 일시 장소 내용 출 RFP 수정보완 6차 전차회의시지적및보완수정사항 2013년10월한국염료검토 22일화요일안료공업 사업성재검토및중간물질개발로국한오후 11시협동조합 RFP 일부과제명수정 ( 차기회의시과 제명아이디어제출 ) 전차 RFP 재보완 ( 한양대교수초청자 문 )- 전차회의시지적및보완수정사 7차 항검토, 과제명재수정등 2013년 11월한국염료 < 기획보고서 > 작성협의 5일화요일안료공업 각위원별 < 기획보고서 > 분담협의오후 4시협동조합 최신통계자료요청 RFP 발굴작성은 4 or 5개로확정 차기회의 11월 21일개최키로함 8차 2013년 11월 21일목요일오후 4시 한국염료안료공업협동조합 전차 RFP 종결검토 ( 김주혜박사자문 ) 기존 RFP외 융복합기술개발수요조사 로대체가능메일접수협의 삼원산업, 엠도흐멘 RFP를융복합으로전환가능한지논의 26일 ( 화 ) 재미팅시확정 9 차 2013 년 11 월 26 일수요일 오후 5 시 한국염료 안료공업 협동조합 < 기술기획보고서 > 초 ( 안 ) 편집작성 융복합기술 좀더검토후삽입여부키로함 12월 10일한보고서제출
해당산업의현황및특성 국내산업의현황 국내산업 시장동향 산업동향 도료는주로원자재를외국에서수입하고국내에서가공하여국내수요를충당하고있음 도 료산업의특성상물류비용등의부담으로인해직접수출입은다소미흡한형편이었으나 국 내대기업위주의수출전략에힘입어매년증가추세에있는것으로판단됨 수입물량은수출물량의 수준인 만 천톤규모이나 금액면에서는오히려수출액보 다다소많은형태를나타내고있는것으로보아주로고급제품의수입이이루어지고있는 것으로판단됨 선박용도료의경우 년하반기부터시작된갑작스런경기침체로인하여 전세계적으로선박시장의발주량이잇따라취소되면서신조발주는전년대비 이상급락 그파장은실질적으로배를건조하는조선소뿐아니라선박도료업계외조선기자재업계에도크게영향을미치고있음 선박도료시장의호불호가조선소들의수주에매우밀접함관계를가지고있는만큼향후 이같은국내조선소들의수주가지속적으로증가하기를바라는상황 염료제조대기업도 여종의염료에서 개품목약 여종을생산하고있는실정이며 분산 염료나형광염료단일품목만생산하는업체도각각 개업체씩으로염료는용도별로전문화 돼생산되고있음 세계적으로염료생산은연간 만 만톤이나소비는 만 만톤으로추정되고있고 국내는총 개업체가 만톤을생산 세계시장점유율 로염료선진국이며 염료생산에있어 반응성염료와분산염료생산이염료전체생산량의 를차지하고있음 염료는 년대수입품이 를차지했으나염료업체의꾸준한신제품개발노력으로 년대에는국산자급률이 까지가능케됐음
국내염료생산실적동향 단위 톤 억원 년도 년도 년도상반기 수량금액수량금액수량금액 반응성염료분산염료형광염료산성염료직접염료염기성염료기타염료 내수 수출 내수 수출 내수 수출 내수 수출 내수 수출 내수 수출 내수 수출 염안료 내수 중간체 수출 계 내수 수출 총계 자료출처 한국염안료공업협동조합 염료가격동향을보면 인도나중국이염료안료의원자재인중간체수출을기피하고완제품을생산하고있는데 인도는반응성염료를 중국은분산염료완제품수출을강화함에따라국내염료가격이하락하고있으며 수출시장에서도인도 중국산으로인하여수출가격도하락하고있음
현재염료시장의 정도를차지하고있는수요산업이섬유산업인데 최근수년전부터국 내섬유산업의경쟁력약화로염색업계가타격을받고있고이러한타격은염료기업까지연 쇄적인파급효과를가져오고있음 국내섬유업계의원가경쟁력약화로생산기지가중국및동남아로이전되고있고국내염료 업계는내수시장이계속위축돼가고있는실정임 그러나이러한생산기지이전과후발주자들의추격으로국내섬유업계가소멸되지는않을것임 실질적으로 년중반중국이급속하게전세계섬유생산기지로부상함에따라국내섬유산업은국내생산기반의붕괴및공장들의중국및베트남등지로의해외이전러쉬로이어졌으나최근들어중국내환경규제강화및인건비및가공수출에기반을두는해외중소기업에대한제도적지원이점차까다로워짐에따라중국내섬유산업경기는세계경기침체와맞물려급속히악화되고있으며이는국내섬유산업의새로운기회로다가오고있는상황임 신섬유개발 패션업계강화등을통해한국은여전히세계섬유시장에서영향력을발휘하는 국가로남을것이므로국내염료업계도이러한섬유시장의변화에효과적으로대응해내수시 장을지속적으로확보해나갈수있는전략이필요함 한편 섬유산업이외의수요시장도확보도매우중요한데피혁 지류 인쇄 플라스틱 식품 의약 화장품등에사용되는염료는대부분고가로고기능성을요구하는소량다품종염료품목 이러한수요분야는물량은작지만고부가가치제품인만큼기업매출에일익을담당할것으로보임 향후 섬유이외의이러한분야의염료적용은계속늘어날것으로보이기때문에 국내염료 기업들도대량의벌크제품에치중하는생산구조를차츰고기능성의소량다품종체제로변 환시킬필요가있음 세계염료생산의 을담당하고있는중국은한국염료업계에서가장중요한경쟁상대국이 자협력해야할사업동반자인데 한국의염료업계는항후중국과의관계형성형태에따라염 료산업의흥망이좌우된다고할수있음 국내안료산업의수출입현황은현재국내안료시장은일반범용안료와고급안료시장으로 양분되어있으며일반범용안료는국내기업이 고급안료는미국 유럽 일본등다국적기업들 이주도 국내유기안료시장은생산량과수입량증가로공급과잉이악화되고있어생산기업들이수출 을늘리는한편품질개선에중점을두고있으나국내시장은포화상태를넘어선것으로파악 그러나저가안료의가격하락과는달리 등이생산하 는고급안료는 당 달러에서 달러에이르는고가제품까지다양한그레이드를선보이며 보합세를나타내고있음
이에따라국내생산기업들도저가제품위주의생산보다는고급안료의개발로수입품을대체 해수익성을개선해야한다는의견이팽배해지고있음 고급안료는일반유기안료에비해 배가량가격이비싸기때문에수요량이많지않지만점 차소비자들이요구하는제품의물성이고급화됨에따라세계적으로연평균 가량증 가추세를보이고있음 잉크는음료캔 포장등식품포장과바닥 벽지 데커레이션시트등건축자재용으로내광성 이요구되는제품에주로사용되는데 건축자재색상이점차단순하고밝은컬러로이동하고 있어안료투입량자체가감소하는추세 플라스틱안료는 등일반합성수지에는일반안료가사용 엔지니어링플라스틱은아직 무기안료수요가많은편인데 고급유기안료내열성문제로대체에한계가있음 전자분야에서는 컬러필터및 용안료로사용되는데세계적으로수요비중이매우큰 컬러필터는일본기업이대부분의안료분산기술을확보하고있어세계 시장의 를차지하고있음 고급안료는물성이민감하고안정된품질생산에높은기술이요구되기때문에국산개발은 현재로서는요원 전자분야에서는 컬러필터및 용안료로사용되는데세계적으로수요비중이매우큰 컬러필터는일본기업이대부분의안료분산기술을확보하고있어세계 시장의 를차지하고있음 고급안료는물성이민감하고안정된품질생산에높은기술이요구되기때문에국산개발은 현재로서는요원 정보ž전자산업에서의응용모듈및완제품생산기술은세계적인수준인반면 핵심소재의설계기술및핵심원천기술은주요경쟁국에전적으로의존하고있고 제품수출증가와더불어소재수입이증가하는수입의존적산업구조가유지되고있는것이국내시장의가장두드러진특징 및전자산업의핵심소재로서정보 ž 전자용광전자재료산업은타산업대비비교적높은성 장률을보이지만기술수준은미약하고소재개발업체의재무구조취약성이라는산업환경을 고려하여정부차원에서해당산업에집중지원및대규모투자필요 기술선점소재기업의특허 표준장벽으로후발업체의신규진입이어려워소수선진기업이시 장을독과점 우수한소재기술력을무기로한선진기업들의시장지배력이강화
자원무기화및첨단소재산업의블랙박스화에따른국내기업의경쟁력상실이점차가 시화 국내에서는 년부터 생산을시작하였으며안료분산체는전량수입하였다 년안료분산체를일부생산하기시작하였으나안료분산체의핵심인표면개질된안료 는전량수입하고있는실정 이러한성장추세는미래의산업동력으로정보 ž 전자용광전자재료산업이가지는가치를입증 하는것으로판단할수있다 따라서정밀화학과전자산업의근간으로정보 ž 전자용광전자재 료산업의위상정립을위해정부의적극적인지원과투자가요구 전통적칼라런트의개량및향상을통해성장하고있는신규사업분야중정보저장유기재 료 정보인식유기재료 디스플레이나노안료분산체 광차단막유기재료의경우세계시장규 모와전망을아래예시 신사업분야의칼라런트국내시장동향과전망 년 년 년 년 년 년 년 정보저장 유기재료정보인식 유기재료디스플레이 나노안료분산체광차단막 유기재료 합계 국내대기업의 정밀화학의현실 삼성 등은완제품조립생산기업으로기초소재개발을등한시 등에사용되는기초정밀화학소재는거의전량수입 일본 신기술및신소재개발에관한국내정밀화학산업의문제점 중소기업중심으로 정보의부재 신기술및신소재개발또는상품의다양화를위한전문연구인력부족 새로운부품소재의평가와분석장비의부재 고가의장비및전문인력부족 새로운신소재개발시판로의문제
미국 일본 등선진국은 등신기술간의융합분야를미래에중점적으로추진 해야할고부가가치첨단기술로인식하여육성전략을마련하고본격적인개발을추진하고있 음 핵심소재산업은지능기반미래사회의제품기술의핵심으로선진적경제구조로이행하기위 해서는고부가가치핵심소재의생산기술확보가시급 핵심소재기술은 를중심으로 및 등응용분야별기술이결합된융합기술 로발전하여야차세대기술분야에서현장적용성이극대화됨 정부역시 년부터핵심소재개발사업을국가기술혁신 구축방안의중심산업으로육 성하고있어 본사업의목표가국가적정책과잘부합됨 핵심소재산업분야에서 및기술개발시겪는가장핵심적인장애요인은심각한연구인 력의부족임 전자완제품시장은세계적인선두주자의위치를확고히하고있는현재 전자재료용원천소 재 칼라런트 는일본등선진국으로부터거의수의에의존 기술속국 하고있는무역역조현상을 극복하기위하여반드시개발되어야함 시장동향 국내색소관련산업의시장을살펴보면도료 잉크 염안료 계면활성제 사진용화합물을합 한시장규모는 년현재약 조시장을형성하고있음 자동차도장분야는특히수출차량에대한품질기준이매우엄격할뿐만아니라색상과광 택등에대한소비자들의기호가까다로운관계로선진페인트기업과의기술적유대가지속 적으로이뤄질전망 년해양및선박도료산업의시장규모는해양분야와조선분야를합쳐대략 조 천 억원정도이며중해양분야 는 백억원정도로 아직까지도료시장은해양보다는 조선시장이더욱큰실정 그러나현재조선사업의부진으로인해전망이매우어두운현실 이상에서살펴본바와같이색소산업의규모가매우큼을알수있으며 또한기술선진국의 색소산업은고급화 고기능화해감에따라새로운 을계속적으로창출해가고있 음 자동차 건축 전자제품등에서디자인의중요성은이미강조할필요도없으려니와칼라는이 러한디자인의핵심임
아래에최근국내잉크 도료의생산실적과염안료수출입실적을나타내었음
< 염료수출현황 > ( 단위 : 톤, 천불 U$/kg) 전년대비 수량 금액 단가 수량 금액 단가 수량 금액 단가 수량 금액 분산염료 산성염료 매염염료 염기성염료 직접염료 건염염료 반응성염료 유기용제용해염료 황화염료 형광염료 계 유기안료
< 염료수입현황 > ( 단위 : 톤, 천불 U$/kg) 전년대비 수량 금액 단가 수량 금액 단가 수량 금액 단가 수량 금액 분산염료 산성염료 매염염료 염기성염료 직접염료 건염염료 반응성염료 유기용제용해염료 황화염료 형광염료 계 유기안료 주 ) 위통계는관세청무역통계연보자료임. 이상에서살펴본바와같이현재국가주력산업의기초소재로서의중요성 현재국내 세계시 장의규모 미래산업의원천소재로서의중요성등을살펴볼때칼라런트산업의공동연구기반 에대한수요가절실함 현재국내관련산업의현실은범용제품에서는중국산제품과가격경쟁에서열세이며 고급기술을요하는고기능및친환경성제품에서는선진국제품과비교하여기술하위에있음 따라서본칼라런트 산업을융합기술과접목하는공동기반구축을통하여획기적으로도약하여본산업및섬유자동차선박항공전자산업등의전방산업에기여하고자한함 국내칼라런트산업은전통산업으로서의경쟁력있는분야를확장하는한편 과의접목으로제품의차별화 스페셜화로신규영역을개척할여지가무궁무진하게열려있으며 소재산업의중요성이부각되고있는현시점에서본사업의제안은시기적절하다고사료됨
국내기술개발동향 우리나라염료산업은 년이화산업 주 이염료를생산하면서시작되었고 년태흥산업 주 이참여함에따라본격적인화학염료제조의시대를열었음 정부의 년대경제개발계획에따른공업화에경공업인섬유산업이경제개발을주도하면 서제직공업및염색공업이발전하고이에따라염료산업도비약적으로발전할수있었음 그러나국내의열악한염료산업은 년까지자급률 미만이었으며 그나마범용성염료 생산이었고 고가의외국수입이 를차지하고있었는데 이에국내염료업계는연구소설치 등많은투자로설비를증설함에 년말에는자급률이 까지상회했음 년대부터는나일론과합성섬유공업의발전과함께산성염료가본격적으로발전할수있는 계기가되었고 년대에들어폴리에스터면섬유의수요가증대되면서분산염료및반응성염 료를위주로발전해왔음 그동안의제품개발방향은국내섬유산업의발전에부응하여주로외국선진염료메이커로부 터수입되는내수규모가큰범용성염료를대체하기위하여제조방법을개발하고모방제품을 생산하는것을위주로진행되어왔음 이러한개발방향은신물질또는신개념의염료제품을개발하는데시간이나비용을최소화하 는장점이있어염료업계의난립을초래하여상위몇개업체를제외한대부분의업체가외 형 억미만의영세업체로구성되게한결과를가져왔음 한편 초기정부의적극적인지원으로국내염료생산량은 년대에서 년대까지연평균 년이후에는연평균 의높은성장률을기록했음 수출역시 년대 년이후 의질적인면보다양적인성장을해왔지만 대부분업체가부동산매입 이업종전환등에투자하고 투자를소홀히한결과일부의주도적업체를제외한대부분의업체가유럽등염료선진업체에비해기술적저하 후발국가와는가격경쟁미달등이중고를겪으면서자구책강구보다는업계간출혈경쟁의양상으로변모하여연간 개의중대형업체가도산하는직면에도달하였고 협상타결과독일주도의발암성염료에대한사용규제여파는염료산업뿐만아니라연관피혁산업등에도심한타격을주고있음 년이후급변하는위기에직면한업계는생산구조를저급염료에서고급염료체제로전환하는등빠른행보로움직이면서 년도에는선진국의전유물이었던분산계통염료의국내생산이 이상증가하는등저급저기술의생산단계에서고부가가치고급기술로생산구조가조정되고있으며 환경친화적인고기능 고부가가치의첨단염료의개발에주력하며섬유의존도에서벗어나그응용및사용범위가타연관산업으로확대되고있음
최근염료산업은경기불황과환경규제강화 수요량감소등전반적으로침체되어있는상황이나 년이후반응성염료의수출은점진적으로늘어나고있음 년이후급변하는위기에직면한업계는생산구조를저급염료에서고급염료체제로전환하고저급저기술의생산단계에서고부가가치고급기술로생산구조가조정되고있음 환경친화적인고기능 고부가가치의첨단염료의개발에주력하고있으며섬유의존도에서벗 어나응용및사업범위가타연관산업으로확대시키고있음 국내경기침체에도불구하고다소나마수출과내수에서일부활력을얻고있으며 염료 안료 업계는품질과가격에경쟁력이있는중국진출을적극적으로꾀하고있음
국내관련중소기업의현황 중소기업의규모및시장점유율분석 국내관련기업의생산인프라구축현황 자산액 업체명 주생산품 대표자종업원 매출액 백만원 경인양행 염료반응성분산형광산성 조성용 기능성잉크전자재료 산성염료울반응성염료 시리즈나종주 대영산업 염안료분산품산화방지제 전혜수 전자용제지용첨가제 범진인더스트리 형광증백제 제지용염료 이범익 삼신화성 형광염료내수성강화제 소광제정전기방지제민흥기 삼원산업 형광염료 함경우 엠도흐멘코리아자동차용고일광분산염료일반고압분산염료 유르겐 에츠각종염조제류산성염료 오영산업 우신피그먼트 반응성 분산염료잉크젯용염료잉크 용루테늄계염료 안료수 유성착색제 정홍기 장성숙 욱성화학안료 기능성색소변준석 유진화학 이화산업 반응성 산성 분산 염기성염료 장길수 민경서 제이엠씨사카린정원식 제이케미칼반응성블랙 액상 가성소다조욱제 파낙스이엠 폴리크롬 가스켓 전자파차폐재 섬유용계면활성제및가공제산업용아크릴에멀젼 감온캡슐 감광캡슐 향캡슐기능성소재 유재성 홍성길 김명희 생산설비 반응기 건조기 기타 누계
국내관련기업의연구인프라구축현황 업체명 실험실 연구인력 분석기반응기기타박사석사학사외부인력 경인양행 대영산업 범진인더스트리 삼신화성 삼원산업 엠도흐멘코리아 오영산업 우신피그먼트 욱성화학 유진화학 이화산업 제이엠씨 제이케미칼 파낙스이엠 폴리크롬 누 계
중소기업의생산동향조사결과 가 경인양행 주 년총계 수량 금액천원 총계 수량 금액 반응성염료 내수 수출 분산염료 내수 수출 형광염료 내수 수출 산성염료 내수 수출 직접염료 내수 수출 기타염료 내수 조제 수출 염료안료 내수 중간체 수출 계 내수 수출 총계 년상반기 수량 금액천원 총계 수량 금액 반응성염료 내수 수출 분산염료 내수 수출 형광염료 내수 수출 산성염료 내수 수출 직접염료 내수 수출 기타염료 내수 조제 수출 염료안료 내수 중간체 수출 계 내수 수출 총계
나 주 년총계 수량 금액천원 총계 수량 금액 반응성염료 내수수출 산성염료 내수 수출 계 내수 수출 총계 년상반기 수량 금액천원 총계 수량 금액 반응성염료 내수수출 산성염료 내수 수출 계 내수 수출 총계 다 대영산업 주 년총계 수량 금액천원 총계 수량 금액 분산염료 내수 수출 계 내수 수출 총계 년상반기 수량 금액천원 총계 수량 금액 분산염료 내수 수출 계 내수 수출 총계
라 동양화학 주 년총계 수량 금액천원 총계 수량 금액 반응성염료 내수 수출 분산염료 내수 수출 염료안료 내수 중간체 수출 계 내수 수출 총계 년상반기 수량 금액천원 총계 수량 금액 반응성염료 내수 수출 분산염료 내수 수출 염료안료 내수 중간체 수출 계 내수 수출 총계 마 범진인더스트리 년총계 수량 금액천원 총계 수량 금액 반응성염료 내수 수출 분산염료 내수 수출 형광염료 내수 수출 산성염료 내수 수출 직접염료 내수 수출 염기성염료 내수 수출 계 내수 수출 총계
년상반기 수량 금액천원 총계 수량 금액 반응성염료 내수 수출 형광염료 내수 수출 산성염료 내수 수출 직접염료 내수 수출 염기성염료 내수 수출 기타염료 내수 계 내수 수출 총계 바 삼신화성 주 년총계 수량 금액천원 총계 수량 금액 형광염료 내수 수출 계 내수 수출 총계 년상반기 수량 금액천원 총계 수량 금액 형광염료 내수 수출 계 내수 수출 총계
사 삼원산업 주 년총계 수량 금액천원 총계 수량 금액 형광염료 내수 수출 기타염료 내수 조제 수출 계 내수 수출 총계 년상반기 수량 금액천원 총계 수량 금액 형광염료 내수 수출 기타염료 내수 조제 수출 계 내수 수출 총계 아 엠도흐멘코리아 주 년총계 수량 금액천원 총계 수량 금액 반응성염료 내수 수출 분산염료 내수 수출 형광염료 내수 수출 산성염료 내수 수출 직접염료 내수 수출 염기성염료 내수 수출 기타염료 내수 조제 수출 계 내수 수출 총계
년상반기 수량 금액천원 총계 수량 금액 분산염료 내수 수출 형광염료 내수 수출 산성염료 내수 수출 직접염료 내수 수출 염기성염료 내수 수출 기타염료 내수 조제 수출 계 내수 수출 총계 자 오영산업 주 년총계 수량 금액천원 총계 수량 금액 반응성염료 내수 수출 분산염료 내수 수출 기타염료 내수 조제 수출 계 내수 수출 총계 년상반기 수량 금액천원 총계 수량 금액 반응성염료 내수 수출 분산염료 내수 수출 기타염료 내수 조제 수출 계 내수 수출 총계
차 유진화학 년총계 수량 금액천원 총계 수량 금액 분산염료 내수 수출 형광염료 내수 수출 산성염료 내수 수출 염기성염료 내수 수출 기타염료 조제 내수 수출 계 내수 수출 총계 년상반기 수량 금액천원 총계 수량 금액 반응성염료 내수 수출 분산염료 내수 수출 형광염료 내수 수출 산성염료 내수 수출 염기성염료 내수 수출 계 내수 수출 총계
카 이화산업 주 년총계 수량 금액천원 총계 수량 금액 반응성염료 내수 수출 분산염료 내수 수출 형광염료 내수 수출 산성염료 내수 수출 직접염료 내수 수출 염기성염료 내수 수출 기타염료 조제 내수 수출 염료안료 내수 중간체 수출 계 내수 수출 총계 년상반기 수량 금액천원 총계 수량 금액 반응성염료 내수 수출 분산염료 내수 수출 형광염료 내수 수출 산성염료 내수 수출 직접염료 내수 수출 염기성염료 내수 수출 기타염료 조제 내수 수출 염료안료 내수 중간체 수출 계 내수 수출 총계
중소기업의기술개발특성 국내염안료페인트산업은중국의거센도전 다국적기업과의경쟁및선진국환경규제대응등으로어려운국면에처해있으며 현재당면한애로사항해결과동시에소재의다변화와새로운고기능성소재개발을위한중장기미래지향적 이요구되고있다 염안료업체는대부분매출 억원미만의중소업체로구성되어있어서 독자적인제품및기술개발에한계가있으며 지난 년간국내업체들의기술수준은선진국제품과유사한물성을가지면서가격은저렴한특성을기반으로시장경쟁력을유지하였으나 중국의대량생산체제에시장기반이무너지고있다 이러한문제점을해결하기위하여 새로운시장을겨냥한고기능성염안료기술을개발해야하나 업체자체역량부족으로기술제품고도화가이루어지지않고있는실정이다 따라서본사업과같이정부지원하에구축된공동연구기반을구심점으로한기술기반선진 화는매우중요하다고평가된다 관련산업체의사업추진에대한수요수준 국내섬유경기의침체에도불구하고총매출대비수출비중은업체별로차이는있으나절반이상은유지해야안정적인경영이가능한것으로나타나고있으며 경인양행 오영산업 주 등주요염료업체들은수출비중만무려 에달하는데힘입어현위기속에서나름대로경쟁력을확보하는데안간힘을쏟고있으며 본사업의지원내용에많은기대를걸고있음 유럽 미국 일본등의고부가제품과동남아지역의저가제품으로인해국내안료업계가시장점유율이줄어들고있는가운데안료업계의자구에도불구하고고부가제품생산에어려움이따르고있으며 따라서불황을타계하기위해서는고급유기안료의개발이시급하며이개발을위한기술수요가높은실정임 조선산업에서선박도장은선체의내구성및선박수명향상을위한가장효과적인방법으 로평가받고있으며 현재로서는비용과작업성을고려해볼때이를대체할경제적수단은 없다는판단 세부기술내용 선진국현황 국내현황 섬유용색소기술 다이스타 헌츠만 클라리언트 주오영산업 수준 선진국기술대비 도료용색소기술도요잉크 주 욱성화학 디스플레이 광응답소재기술 환경용광응답소재기술 코닥 이데미츠 주두산전자 바이엘 시바스페셜티케미컬즈 주제일모직
선진국의산업현황 선진국의산업 시장동향 산업동향 전통색소로서의염안료산업은섬유산업과같은전통색소를필요로하는기간산업이건재하며고부가가치형색소기술로서환경보호및인체보호형녹색기술에대한필요성이대두되고있음. 또한종래의섬유염색, 플라스틱, 잉크등에사용되던단순기능에서광학적특성과성능발현이가능한기능성염안료에대한요구가급증하고있으며, 구체적으로는디스플레이 (LCD, PDP, OLED, e-paper), 광기록매체 (BD-R, DVD), 의료및광학용부품의핵심소재로서중요성이인식되고있음 국제적인글로벌업체의국내상륙이현실화되고있는시점에서글로벌기업들은친환경형코팅용기능성칼라소재의기술력을하나의무역장벽으로활용하고있으며, 에코기능외에스마트기능이추가된스마트에코코팅제기술까지개발하고있는추세이며이런경향은 2015년이후에는지속적으로더욱더강화될것으로예측함 스마트칼라런트산업에서는현재의성능보다더높은수준의성능과복합기능을갖는 High Performance 기술, 지구온난화대책으로온실가스발생을감소시킬수있거나에너지사용량을줄일수있는 Energy Save형기술및 VOCs( 휘발성유기화합물 ) 등과같은유해물질을함유하지않는에코기술이 2015년이후지속적으로이슈가될것임 외부의자극에의해도막스스로반응하는스마트코팅용도료는열을차단하거나흡수하는 기능, 발생된스크래치가스스로치유되는기능, 대기오염물질을분해하는기능등다양한 특성을발휘할수있는데이런기술개발은매우미진함 전세계적으로에코코팅도료제품의기능이더욱다양해지고높은수준을요구하고있으므 로이에필요한핵심기술과요소기술도기존의기술만으로는대응할수없고 NT, BT, IT 등 의기술과융합된차세대기술개발이필요함 T, BT, NT 등신성장산업과의연계에따른융합기술출현으로미래첨단산업구현에에너 지절약형, 차세대스마트에코코팅도료기술이함께참여하는범위가확대되고또한다양 화되고있음 전자정보용소재산업의경우부품조립기술은세계최고이지만부품에사용되는화학소재및 코팅용도료기술은미흡한실정으로주로미국, 일본, 독일과같은화학산업선진국으로부 터공급받고있음 세계염안료산업시장규모는 억불수준 으로 년대연평균 의성장률을유지
하고있음 세계염안료산업은향후에도기술융합화등새로운기술의발전과고부가가치화의추구로 성장을지속할전망 세계염안료산업의시장전망 품목 단위 연평균증가율 억불 염 안료 자료출처 산업연구원 판매금액은직물분야가가장큰분야를차지해 를차지하고있으며 피혁분야 제지 기타 인쇄잉크 플라스틱 식품 의약 화장품등 를차지하고있음 전세계에약 개이상의염료생산업체가있는데 대부분의주요한업체는유럽과미국 아시아에있음 중국이나인디아와같은신흥염료생산국가들의출현으로전세계염료수급은공급과잉상태가됐는데 이러한수급불균형과아시아경제위기로인해세계적인염료메이커들은더욱열띤판매경쟁을벌여왔음 향후세계염료산업의동향을분석해보면 우선주요메이커는현재의기술우위에의한독점적구조를계속유지하기위해구조조정과통폐합 생산기지이전이가속화될것이며후발개도국들은수요산업의성장과환경문제등에의한선진화학기업의공장이전등으로염 안료범용제품의세계공급기지화가될전망임 신규분야에서는정보산업이유력시되고있는데염안료와관련된칼라런트는 착색이라는고전적기능에서벗어나인간생활의편리성 간편성및심미성을추구할수있는다양한분야에적용되기시작했으며 현재의산업적용도만정보기록용 정보표시용 광학센서자료용 에너지변환용 의료진단용등 보아도소재적가치는무궁무진한발전성을지니고있음 개도국의발전속도는선진국보다훨씬빠른데 개도국에서는인구성장 생활수준향상 염료 및섬유제품수출증가등으로인해염료수요도증가할것으로보임 시장동향 현재세계시장을살펴볼때 도료및염안료등색소관련산업을보면분야만을보아도 년 조원이상으로이중도료및염안료시장만을보아도 조이상의시장임을알수있음
세계색소산업의시장및전망 단위 억불 품 목 도 료 염안료 계면활성제 사진용화합물 합계 자료 산업연구원 선진국의기술개발동향 다른정밀화학제품과마찬가지로염료산업에서도지속적인연구개발이신제품및신기술개발경쟁에서이 기기위한핵심요소임 년이후에도신제품및신기술개발과구형제품업그레이드를위한과학적인연구개발이지속될것 으로보이며점차친환경염 안료및기능성염 안료등고부가가치산업으로의접목이필요함 새로운세기에는염료산업의연구개발이여러가지측면에초점이맞춰질것으로보이는데이는새로운 신섬유제품에대한적용 새로운인쇄및염색기술개발에대한적용 구식제품의업그레이드 새로운 기능성색소의개발 엄격한환경보호규정을만족할수있는친환경염료개발등임 새로운섬유개발로인해이에적합한신규염료요구 섬유산업에서비록혁신적인제품이등장하지는않을지라도개선제품은계속등장할것임
그렇게개선된섬유는이전과다른착색성이요구됨에따라이러한요구를만족시킬수있는신규염료개발이필요하게됨 최근에는극세사 콩섬유 대나무섬유와같은신규섬유가시장에등장했는데 이러한섬유는기존합성섬유가의류로써감당하지못했던부분을가능하게하고있음 이러한신규섬유제품들은감촉이좋고착용감이좋으며공기통풍이잘되고또한습기흡수력이강하고의류가공이용이하고변형이잘되지않음 이러한섬유는현재매우빠른속도로개발되고있으며 이런고기능성섬유는기존섬유와비교해서염료분야에서도많은변화를요구하고있는데 예를들어염색수준 염색전환성 수율 염색시착색강도및속도등이개선되어야함 따라서 분산염료 계분산염료 그밖의모든분산염료는이러한특성에맞춰개선될것임 개선된제품은색상이선명하고착색강도가우수하며염색전환성이뛰어나고또한도포성이좋고염색수준이높으며고농도염색이가능하고신속한염색작업이가능함 따라서이러한염료는신규섬유에적합할것으로보이며 그밖에나일론이나 합성섬유분야의극세사에도적용될수있는염료도개발될것임 합성섬유이외에신제품이나오는분야는속옷분야인데 과학과기술의발달로인해천연섬유에가까운고기능성섬유요구가늘어남에따라변형되거나개선된신세대천연섬유가등장하고있음 이러한섬유는염색분야에많은변화를가져올것이고새로운착색성을가진염료를요구하게되는데 예를들어 은기존합성섬유와비교했을때 마치실크처럼물에서구겨짐이덜하고착용감과선명성이우수한데 이러한섬유로만들어진직물은환경직물로써전세계의직물산업계에큰관심을끌고있음 따라서염료업계는이러한신규섬유의염색이가능하도록염료를개선할것이고또적정한염료를개발할것임 구제품의지속적인개선요구 기존의염료제품이오랫동안광범위하게시장에판매됐을지라도그제품들은개선의필요성이항상존재하고염료업계는이런개선을계속해왔음 예를들어어떤분산염료는염색시속도 칼라선명성등에서부족한점이많은데 이러한분산염료는염색시속도 선명성이등이우수하도록개발될것이고이렇게개발된제품은혼방직물의염색을위한 염색기술에도적합하게됨 반응성염료의주요한문제는염색시침투가저조하다는것과수율이낮다는것인데 이제품은생산이나염색시다량의무기염이사용됨에따라처리가곤란한폐수가다량방출됨 그리고염색시섬유를손상시키거나염반을형성하게하는데 이러한이유때문에업계에서는반응성염료의적절한착색성 사용염감소 새로운조합에따른다양한활성라디칼 견뢰도개선연구등에관심을집중하고있음 산성염료는염색시속도가떨어지고염색수준이낮으며많은중금속을함유하고있거나매염제로중금속을사용하고있으며 또한어떤제품은색상및밝기가선명하지못함 산성염료의이런단점들을극복하기위해서업계는신속하고질좋은염색성을갖추고중금속이함유되지않은산성염료를개발하고있으며중성염료개발을위해서현재매염제로사용되고있는 가크롬대신 가크롬을사용하는방법을개발할것임 한마디로기능성이업그레이드된제품의개발은염료의연구개발에서영원한과제중하나인데 업계는
염료제품의기능과질을향상시키기위해서이러한분야의연구를계속할것임 새로운인쇄및염색기술에따른적합한염료제품요구 인쇄및염색업계는인쇄및염색의질과효율성을높이고에너지를절감할수있으며 염료소비를줄일수있고오염물질배출을감소할수있는새로운기술을개발함에따라염료업계에도이러한기술에적용될수있는염료가요구되고있음 결국염료업계도이러한관점에맞춰연구개발이진행될것인데 현재개발되고있는주요한인쇄및염색기술은분산염료 염색 열전이인쇄기술 비수용성시스템염료기술 잉크젯인쇄기술등임 는임계상온도 이상 및압력 의유체를가리키는것으로 과같은합성섬유염색을위한분산염료에적합함 이러한새로운인쇄및염색기술은빠른염색및고품질염색이가능하고재현성이좋으며폐수가발생하지않고미사용된염료를다시사용할수있는장점이있음 현재이러한기술을독자개발하는데몇몇어려움에직면해있는데 일시에많은투자비가든다는점과모든염료종류가가능하지않다는것이고이러한기술을만족시킬수있는새로운염료출현이기대되고있음 열전이인쇄기술과전통적인방식의전이인쇄기술사이에는많은차이가있는데 우선전통적인방식은인쇄지에칼라염료반죽으로인쇄한후열처리를통해서직물제품에그림을옮기고제품에그림을고정시키는반면 열전이인쇄기술은칼라테이프에염료를반죽하고칼라테이프의염료가직물제품의표면에인쇄될정도로가열하여그림을형성한후제품에고정시킴 이러한기술은고도의자동화를실현시킬수있고형성한그림이정확하고생생한데 이러한인쇄기술에는고급그레이드의분산염료 유용성염료 알칼리성염료등이사용됨 이러한기술의발달은자연적으로이에적합한염료개발을요구하고있음 최근에인쇄및염색산업에서폐수문제가이슈로떠오르고있는데 인쇄및염색산업계에서는용제에서염색이가능한비수용성시스템염료기술을고려하고있음 최근에개발된새로운타입의용제는환경보호및용제회수가가능한것으로알려져있기때문에비수용성시스템염색기술을가능하게하고있음 이러한기술로인해적합한염료를선택한다음화합물로만들어야하는데 잉크젯인쇄는새로운직물에염색하는기술로최근에개발됐음 이러한기술은인쇄의효율성과질을상승시킬수있으며 일반인쇄에서불가능했던많은효과를가져왔고인쇄에사용되는고순도염료를요구하고있음 이러한염료는일반적으로굴수성유발물질을포함하지않고있고섬유에대해높은친화력과신속성을지니고있으므로염료산업은이러한기술에서요구하는것들을만족시킬수있는개발을하거나현재의제품에서적당한제품을선택해야함 자동차도장분야는특히수출차량에대한품질기준이매우엄격할뿐만아니라색상과광택등에대한소비자들의기호가까다로운관계로선진페인트기업과의기술적유대가지속적으로이뤄질전망으로전세계적인환경기준강화추세로 휘발성유기화합물 규제가본격화될전망인가운데수용성또는파우더타입의페인트개발과적용이최대이슈로대두되어기술적협력은더욱절실한실정이다
현재미국등선진국에서는자동차용페인트의휘발성유해물질에대해엄격한규제를적용 하고있어국내부품업체들은이들국가에수출하는자동차용내장재에는외국에서수입한 페인트를대부분사용하고있다 선박건조에있어방청과방오를위한중방식도료의경우현재해외선진기술의도입및이전활발 해외다국적기업과의합작을통해해외선진페인트생산기술을도입함으로써더욱다양해진고객의요구나최근이슈화되고있는국제표준화규격및환경규제에대응하고자하는업체가선박도료업계를장악하다시피하고있으며 이런상황속에서업계간기술및가격경쟁이치열 환경을파괴하지않고생산성을올릴수있는새로운도료생산의요구가더욱거세지면서이처럼더욱발빠르게움직이는도료시장에대응하기위해향후선박도료시장은더욱업계간경쟁이치열 더욱이최근 년하반기부터이어진조선산업불황으로인해국내선박도료업계역시향후영업기회가더욱줄어들것으로예고되면서 앞서언급한환경과관련한급변하고있는시장상황및불황에의한영업기회부족으로 업계는저마다시장상황에맞춘끊임없는신기술개발등다양한노력을통해시장선점및확보에노력 해양및선박도료에서가장문제시되고있는것은선저부위에도장하는방오도료 임 선박운항에크게영향을미치는굴과따개비등이선저에부착하지않도록하기위해사용됐던 유기주석화합물 성분의방오도료가해양생물의생태계에지대한영향을미치는것이확인되면서현재는이런 계방오도료사용이완전금지및폐기되어 를대체물질로사용하고있음 그러나이역시 와마찬가지로 안심할수있는안전한물질이아닐뿐아니라 방오성능면에있어서도그성능이부족하므로 현재차세대대체물질을검토하고있는실정 선박도료업계는각자대체방오도료 도료를연구개발중에있으며 일부업체에서는이미해양환경규제에대응할수있는친환경방오도료가개발완료되어판매 그중에서도특히일본도료업계가가장활발히연구를진행하여시장을선점 갈수록규제가강화되고있는가운데 완전한차세대대체물질에대해서의연구개발도이루어지는한편 더욱중요한것은궁극적으로유해물질배출을 제로화할수있는방오도료의개발이시급한숙제 친환경적인측면에서는올해부터더욱강화시행될예정인 사용규제에따라 표준화된 수치기준에부합하는도료개발이활발하게일어나고있으며 더욱이앞으로는 를전혀사용하지않는수용성및무용제도료개발도지속적으로진행될것이라는판단 기능성염료개발및생산에대한관심고조 염료의기능성은단순히컬러에만한정되는것이아닌데 기능성염료의독특한광전기 화학적 물리적특성이점차활발하게이용되고있음 그러한기능성염료는감열염료 감압염료 레이저염료 액정염료등인데 용 염료 용 염료 용 염료 용 염료 용유기안료 용염료 안료등주로전자 정보분야에서이용됨
또한최근정부에서도강하게정책적드라이브를걸고있는저탄소녹색성장산업의신재생에너지분야에서도 실리콘태양전지외에최근괄목할만한기술적성장을보임으로서전세계적으로그상용가치에대해주목하고있는염료감응형태양전지 에서에너지변환효율을결정짓는유기광감염료분야역시기존전통적염안료산업에서축적된 에대한노하우를접목시킬수있는차세대고부가가치성장동력산업분야임 기능성염료는그가치와산업에서의유용성으로인해빠르게개발되고있고선진국에서는이미상당한시장이형성되었으며향후기능성염료는지속적으로개발될것이고염료산업에서주요한부분을차지하게될것임 고도화된정보화사회로의진보가기능성색소 라는새로운수요를창출하고있고 기간산업으로서이미성숙기에접어든염 안료산업이앞으로추구해야하는기능성색소는종래의섬유용색소에비해고부가가치화를실현이용이하고 소량다품종에의한신속한시장대처능력의확보및고도의기술집약형산업으로의변신을도모할수있을뿐아니라광전자산업은물론이고이종산업간의동반발전을유도할수있는미래기술로서의성격이강함 환경에대한관심증가로환경친화적인염료요구 염료산업은환경공해를유발하는화학산업의한분야인데 배출되는폐수 폐가스 폐기물등이두통을유발하는등의문제를야기시키고있음 최근에는환경에영향을미치는몇몇아조계염료의생산금지가주요한문제로떠오르고있는데 세기에염료분야의주요관심사는환경보호일것임 이러한관심은 가지측면에서진행될것으로보이는데 첫째인체에해로운제품이나공해를유발하는제품을대체하는제품개발이고둘째 공해를제거하거나저감할수있는기술의개발임 세기에는환경친화적인염료개발이경쟁에서우위를점할수있으며 특히중국제품의경우 선진국의환경장벽을넘는전환점이될것이고세계시장에접근할수있는주요한열쇠로작용할것임 분자모델링기법을활용한목적형광응답소재설계및분석연구 미국 일본등선진국에서는광응답기능성소재에대한각종물성을예측하고메커니즘을이해하기위한과정으로흡광발광스펙트럼예측을위한분자설계 화학정보학 표준화데이터베이스구축 가상탐색기술을이용하고있음 국내에서는 및전자산업의핵심소재로서정보ž전자용광전자재료를분자설계하고자하거나원천기술을획득하기위한기술체계를갖추고있지못하고 전문개발체계부족으로선진국과격차가존재상당부분존재 국내중소기업의 역량을획기적으로개선하기위해광응답기능성소재의분자설계기법을가능케하는시스템구축이절실
해당산업의세계적현황 세계적으로잉크 페인트 코팅등의시장이성장함에따라안료시장도같이증가하고있는 추세이며 종류별로는환경문제가제기됨에따라무기안료가유기안료로서서히대체되고있 는상황 선진국가인미국 캐나다그리고 국가들은이미 년대중반이후부터유기안료로대치 하는시도를하고있으며소기의성과를거두고있음 이러한환경규제의영향을받아아시아 와남미의국가들도점차무기안료의사용을규제하고있는추세 세계유기안료시장은이러한환경속에서매년 이상의성장을유지하고있으며전통적일 반안료의경우중국의급속한성장으로대표되는개발도상국의시장점유율이갈수록증가하 고있음 고부가가치의기능성안료및고급품질의안료는일본 등의기술선진국이특허등을통 하여기술을보호하는전략속에서세계시장을점유하고있으며동시에환경친화형안료 고 내구성안료등도적극적으로개발하고있음 유기안료는페인트를비롯해코팅 플라스틱 인쇄잉크등다양한분야에서사용되는반면 염 료수요는직물산업에제한돼있기때문에앞으로유기안료수요가염료수요를넘어설것으 로전망 전반적으로중국시장은급성장을보이고있으며 일본의유기안료시장은안정세속에미미한 증가를나타내고있는추세 정보 ž 전자용광전자소재는글로벌메이저기업들이세계시장을과점하고있고 전반적으로일 본이세계시장을주도하고있다
해당산업 및경쟁력제고방안 분석 내부요인외부요인 고부가가치염안료를중심으로자체적인연구인력충원 과제수주확대등 역량이향상되고있음 전통적인염안료에대한연구개발및생산기술을보유하고있음 염안료제품에대한기술축적이지속되어개발도상국및후진국대비우수한품질경쟁력이우월함 높은인건비및에너지비용등으로인한지속적인제조원가상승으로가격경쟁력이약화되고있음 중간체의국내생산기반이취약하여수입의존도가지나치게높고 최근중간체가격급등에따라염료제조원가가크게상승함 환경규제강화 화학산업에대한부정적인식확대등으로염 안료산업의생산여건이위축됨 광전자기능성염안료의주요적용제품인디스플레이산업 등과광학용부품의주요수요업체삼성 가국내업체로시장접근성이우수함 를중심으로디스플레이산업의화질경쟁이심화되어관련소재에염안료 대한성능업그레이드수요가크게증가하고있음 염안료수요산업군이확대되고 또한글로벌경쟁력확보를추구함에따라신규염안료적용에대한필요성이증대하고있음 환경부유해화학물질관리법강화로연구단계에서신규물질등록이요구되므로관련대응비용이상승함 중국 인도등낮은인건비로인한가격경쟁력을갖춘국가의업체가지속적으로증가하여경쟁이강화되고있음 해외선진업체가고부가기능성염안료에대한특허확보로기술적규제정책을강력하게추진함 고유가를비롯한유기원재료의가격이지속적으로상승하고있음
경쟁력제고방안 내부외부요인요인 기확보된염안료기술개발역량을바탕으로한다양한고기능성염안료개발을가속화함 디스플레이분야는글로벌선도업체인국내주요고객을대상으로맞춤형마케팅을적극적으로추진함 가격경쟁위주의제품개발을지양하고고부가가치제품을대상으로기술경쟁력우위를확보할수있는제품을집중적으로개발함 종래의국내특허확보수준을탈피하여해외특허확보전략을보다강화하여해외시장의높은진입장벽에효율적으로대응함 원천기술을보유한연구기관과의연계성을강화하여상업화기술의차별성확보와함께제품화소요기간을줄임 고객과의공동개발등을통한고객의요구조건을빨리확보하고 이에따른고부가가치제품을개발하여신시장을지속적으로창출함 친환경적인신기술을지속적으로개발하여안정적인생산환경을유지함 다양한원재료구입선을확대하며 주요원재료에대한장기계약등으로원재료구입가격에대한부담을줄일수있는방안을추진함 강화되는환경규제에대한적절한대응책을국가차원에서마련할필요가있음
중점추진과제도출 우선순위기준및주요과제도출 과제도출방법 조합회원사혹은관련산업체에기획보고서의배경 전략을설명 월 일 기술개발관련컨설팅 자료및정보제공 월 일 차수요조사접수 기술개발내용분석 월 일 월 일 수정 보완을통한 차수요조사접수 평가 월 일 중점추진과제도출 월 일 우선순위기준 기술평가위원회의 평가항목을적용하여기술개발기반이구축되어있으며 년내에개발완료가가능한기술 과제를도출 항목 기술성 기술의혁신성 기술적파급효과 선정지표 중복성여부 특허 논문 기반기술보유여부 기술적니즈와응용가능성 사업성 시장의매력도 경제적파급효과 시장의성장성 가능성 시장규모 시급성 정책의시급성 정부지원의필요성
중점추진대상과제 번 호 선발구 분 제안과제명 개발내용 추진 Sports 및 Outdoor 웨어용고선명고세탁견뢰도염색소재 3 원색, Black 및내광제개발 Nylon용 3원색및 Black 소재개발 Nylon용 UV absorber 소재개발제품화를위한중간체, 소재합성, 공정설계, 시작품제작및품질테스트 추진 PPD-free 인체친화형저온반 응성 hair-dye 개발 세발, 일광및땀에대해우수한견뢰도특성을갖는 심색염색물을특징으로하는유기재료의개발. 저독성염모용컬러런트의개발. 고내열성 Yellow 의유기형광체설계및합성 추진 백색 LED 조명을위한유기형광 체및고분자 Composit 개발 합성된유기형광체의안료화개발된형광체의 Function group를 Hydroxy기를도입하여수지와축중합또는복합체를형성하여열적, 내광이안정한제품개발 추진 슈퍼섬유인 p-aramid 의원착사 방법를통한우수한일광 / 세탁 견뢰도를갖은색소개발 새로운 p-aramid-fiber섬유에 colored 및일광견뢰도를구현를할수있는제반기술의확보와경쟁력을강화. p-aramid fiber용색소개발, UV Absorber( 내광제 ) 개발 추진 기존 PB15:6 을대체하는 UHD 급 LCD 디스플레이용무조색 blue pigment 제조기술개발 색순도손실을일으키는분산조제 ( 안료대비 10% 내외 ), 조색 pigment( 안료대비 5% 내외 ) 등을사용하지않아도되며, 조성의간단화로분산공정안정성이개선된극미세무조색형 blue pigment 개발
중점추진대상과제 중소기업기술개발지원사업제안요청서 제안사업명과제명개요및필요성개발목표개발내용 포함 혁신기업기술개발과제 및 웨어용고선명고세탁견뢰도염색소재 원색 및내광제개발 최근삶의질향상으로섬유의고급화경량화의요구가커짐에따라평상복에서도냉감과발열 투습방수등과같은차별화기능성들이적용되고있으며스포츠 아웃도어용의류의폭발적인수요증가를보이고있는실정임 하지만스포츠 아웃도어제품의특성상염색물이밝고선명한 의원색계열과특수상황에서도우수한견뢰도 인체에유해성이없는염료에대한요구가같이증가하고있음 아웃도어제품에있어서가장사용빈도가높은소재는나일론과폴리에스테르나고기능성을부여할수록원단의소재는나일론으로집중되는데 이는견뢰도와깊은관련이있음 특히 스포츠아웃도어웨어특성상잦은세탁이불가피하여높은세탁견뢰도의염색소재가요구됨 또한환경친화적인고선명 고세탁견뢰도갖는 및 원색과 염색소재및 개발이절실히필요함 용 원색및 소재개발 용 소재개발 제품화를위한중간체소재합성공정설계 시작품제작및품질테스트 세탁견뢰도 일광견뢰도 마찰견뢰도 염착율 채도 주요결과물 용 원색및 소재 개발기간 개월 정부출연금 차년도 백만원 차년도 백만원 합계 백만원
제안사업명과제명개요및필요성 혁신기업기술개발과제 인체친화형저온반응성 개발 o 기존염모제들의문제점 - 산화염료 (p-phenylenediamine, 황산톨루엔-2,5-디아민을사용한염료등 ) 염모제는인체에대한독성이높다. - 천연염료 ( 헤나염료등 ) 염모제는색상이어둡고, 발색이다양하지않다. 또매염제로서중금속이필수적이고, 낮은염색성으로인해산화염료를섞어서판매하기도한다. - 산성염료나염기성염료의경우견뢰도가낮아, 반복적인세척으로쉽게탈락한다. o 반응성염료에의한염모제색소개발시기대사항 - 원료에 PPD나중금속이포함되지않아인체에독성이낮고, 합성염료로서다양한발색이가능하며, 모발과반응하여높은견뢰도를제공하여기존염료들의단점들을모두극복할수있다. 개발목표 o 세발, 일광및땀에대해우수한견뢰도특성을갖는심색염색물을특징으로하는 유기재료의개발. o 저독성염모용컬러런트의개발. 개발내용 포함 mg/kg >300 >300 >2000 LD50 40% 급 3 3 3 ISO105-B02 20% 급 3 3 3 ISO105-C03 30% 급 3 3 3 ISO105-E04 10% 100% 주요결과물 o 염모용색소 개발기간 개월 정부출연금 차년 도 백만원 차년도 백만원 합계 백만원
제안사업명과제명개요및필요성개발목표 혁신기업기술개발과제백색 조명을위한유기형광체및고분자 개발 에감응하는 는다양한응용분야에사용되어지고있지만국내개발은전무한상태이며전량수입에의존하고있어개발이시급한상태이다 특히 형광염료는 형광체와더불어 자동차용 조명기구분야 특수형광도료 및 의류 벽지 잉크산업등제품의물성에따라응용분야가넓은기초소재분야의제품이다 본기술개발의최종목표는형광변환 에사용되어질수있는고내열성유기형광체와이를함유하는고분자 개발에있다 고내열성 의유기형광체설계및합성 합성된유기형광체의안료화개발된형광체의 를 기를도입하여수지와축중합또는복합체를형성하여열적 내광이안정한제품개발수지 분야 개발내용 포함 형광염료의분자모델링을통한적합성및구조고안합성 영역의유도체합성 합성된형광염료의 도입및 형광염료와수지의복합체제조하여열안정성의특성부여 기가함유한수지를이용한고분자화 에폭시또는실리콘수지에분산중합하여수지복합체제품개발 주요결과물 의류에응용가능한 형광체개발 응용형광체 개발기간 개월 정부출연금 차년도 백만원 차년도 백만원 합계 백만원
제안사업명과제명개요및필요성개발목표 혁신기업기술개발과제 슈퍼섬유인 의원착사방법를통한우수한일광 세탁견뢰도를갖은색소 개발 파라아라미드섬유는현재고성능고기능수퍼섬유중생산량이가장많고앞으로도 확대가더욱더기대되는섬유이다. 또한파라형아라미드의용도에있어서는뛰어난 고강력, 내약품성, 내마모성을갖고있는섬유로고무 / 수지 / 콘크리트등각종 matrix 와 의복합재료보강섬유용도이다. 향후인테리어쪽으로개발가능성이높아 colored 된 섬유소요가증가할것이다 아라미드섬유의염색성을살펴보면기존의염료로와 Carrier 로는다양한 Color 의재 현이힘들고, 염착율및각종견뢰도등물성의저하로만족한염색품질을얻을수가 없는상황이다. 따라서새로운 p-aramid-fiber 섬유에 colored 및일광견뢰도를구현를할수있는제 반기술의확보와경쟁력을강화하고자함. 용색소개발 내광제 개발 개발내용 포함 모든평가항목은공인시험인증기관 섬유개발원등 의시험성적서제출 주요결과물 파라아라미드섬유용색소 원색및 염료개발 일광견뢰도를향상시키는내광제개발 개발기간 개월 정부출연금 차년도 백만원 차년도 백만원 합계 백만원
제안사업명과제명개요및필요성개발목표 혁신기업기술개발사업기존 PB15:6을대체하는 UHD급 LCD 디스플레이용무조색 blue pigment 제조기술개발 현재 LCD 디스플레이에사용되는안료미립화기술은밀링기의 mechanical engineering과 process에의존적이며, 단파장 blue pigment의경우에는 PB15:6과 PB60의조색기술이사용되고있지만, PB15:6의경우에는아직단파장부분이부족하고 PB60의경우에는적색부분의투과성이높아서적합하지않은경우가많음 한편디스플레이밀베이스에사용되는기존안료의평균일차입자크기는 60-40nm이지만, 용도에따라서고투과성을요구하는경우에는여전히부족하다 따라서단파장영역의흡수구현이가능하고조색없이단일품목으로사용이가능하고동시에초극미세안료화기술과표면처리기술을접목하여분산성이뛰어난극미세 blue pigment 제조기술개발이절실함개발목표 : 색순도손실을일으키는분산조제 ( 안료대비 10% 내외 ), 조색 pigment( 안료대비 5% 내외 ) 등을사용하지않아도되며, 조성의간단화로분산공정안정성이개선된극미세무조색형 blue pigment 개발 - 무조색형인단일안료로구성되는디스플레이용단파장 blue pigment 구조설계및제조기술개발 - 분산성이뛰어난 30nm 이하급초극미세 blue pigment 제조기술개발 - 상기기술접목을통하여 Liquid Display Color Filter 용도의 blue 표면처리안료 개발 개발내용 (Spec. 포함 ) 1. 주요성능지표1) 의경우에일반적인공인시험인증기관에서측정하는부분이아니라, 각수요처에따라지정하는방식으로서수요기업에서제공한방법에따라진행 2. 콘트라스트는일본 T사 blue color paste 평가법기준 3. 최종개발목표2) 는수요처가제공한사항임 주요결과물 개발기간 1. 평균입자크기 30nm이하의 blue pigment 2. 극미세 blue pigment를이용한 color paste 3. LCD 디스플레이용 blue Color Resist (24) 개월 정부출연금 1 차년도 250( 백만원 ) 2 차년도 250( 백만원 ) 합계 500( 백만원 )
단기세부추진전략 중소기업 정책반영 빛광과색을기초하는연구분야에서첨단분야의녹색성장및신성장동력부분에부합되는장파장흡수용유기광전재료 질병표적형감광성소재의개발과신합성섬유에맞는전용색소재료와친환경규제로새로운무역장벽으로등장하고있는시장을개척해나갈수있는친환경색소재료를개발추진한다 이에따른영역별세부과제에대하여추진할수있는산업지원전문가집단 산업체 대학 연구소을선정하여합성 응용 융합을효과적으로될수있도록 을진행 중소기업의개발환경에대한인프라가약한부분을지원하여중소기업의상업화유망기술을 발굴기술포토폴리오를제공해주어 전방산업인잉크 도료 자동차 조선 항공 디스플레이산업 의글로벌경쟁력강화 염료구조개발 π 분자정밀화학소재모델링및 합성 연구 산업화관련유관 기술을연결할수있는시스템을구축 월 회정기모임또는필요시수시모임을통해정보공유등을참여기업에제공 국내중소기 업의기술및인프라수준의미흡을감안하여산업계 학계 연구계의공동연구체계를구축 하여효율적인연구를수행할수있도록하여개발기간의단축및중복투자방지 도출과제의수행에있어서중소기업산업계에서미흡한시장정보 선행기술조사 지적재산권 보호를위한조사를효과적으로할수있도록지원 민간투자제고방안 중소기업의특성상 의확보가매우중요한데이러한부분에대한어려움을많이격 고있어도출과제에대한유관수요기업을조사하여공동의관심을부각시키고시작품 가될수있도록연구회에서가능한모든정보인프라를이용하여지원하도록한다 전자분야는삼성 의기존거래처를활용하고 연구개발에공동연구가필요한부분이있는 경우국가관련연구기관과연계하여개발할수있도록하고 시작품제작현장화에대한
시설은최대한기존시설을활용하는토대로고고액의시설투자가필요로하는경우에 한하여참여기업이창투사 외국인투자유치를할수있도록관련인프라를제공한다 바이오분야또한유명병원 제약등의업체와연계통한공동임상시험을할수있도록 추진하여비용을절감하는것을원칙으로하고부득이임상시험에대한비용을확보가 필요하게되는경우창투사 외국인투자유치를위한관련인프라를제공한다 신합성섬유용전용염료는자체개발을추진할수있으나신합성섬유의확보및물질적성질의정보가확보가매우중요하며 이러한섬유를제작하는회사에대한조사정보를제공하고 국가출원섬유관련연구기관에시작품내구성 가될수있도록하고 수요기업에대한관련정보를제공하여공동연구가될수있도록추진 친환경 고견뢰도 신규염료및심색화염색보조제는자제연구인력을이용한개발을추진하도록하여비용을절감하고 시작품생산에필요한내구성평가및수요기업에대한연계위하여관련연구회참여전문연구위원을통한연계시스템을만들어빠른시간에시장접목이될수있도록추진 연구회운영결과활용계획 번호 선발구분 제안과제명 향후계획 추진 Sports 및 Outdoor 웨어용고선명고세탁견뢰도염색소재 3 원색, Black 및내광제개발 2014 년중소기업기술개발사업과제제안서로활용 추진 PPD-free 인체친화형저온반 응성 hair-dye 개발 2014 년중소기업기술개발사업과제제안서로활용 추진 백색 LED 조명을위한유기형광 체및고분자 Composit 개발 2014 년중소기업기술개발사업과제제안서로활용 슈퍼섬유인 p-aramid 의원착사 추진 방법를통한우수한일광 / 세탁 2014 년중소기업기술개발사업과제제안서로활용 견뢰도를갖은색소개발 기존 PB15:6 을대체하는 UHD 추진 급 LCD 디스플레이용무조색 2014 년중소기업기술개발사업과제제안서로활용 blue pigment 제조기술개발
정책제언 해당분야발전방안 중국과동남아개발도상국들이풍부한노동력을바탕으로섬유산업의육성을적극적으로추진하고있어국내섬유관련산업은경쟁력을잃지않기위해새로운전략모색이절실하다 염료업계는새롭게시장판도가진행되어가고있는데이는유럽과일본의주요염료제조업체들은지금까지심각한적자를보아왔고 이를해결하기위해서생산의자동화 품질의차별화 유통의합리화등다양한조치를취해오고있음 유럽과일본의염료제조업체들은대만 한국 인디아 중국등에비하여가격경쟁력이떨어져급기야는경쟁기업간의합병을통해인건비의부담과잉여생산설비에대한부담을줄이고기존품목들이가지고있는단점을상호보완하여이윤을창출하기위해안간힘을쓰고있는형편이다 또한이들선진염료제조업체들은인디아 중국 인도네시아등에현지공장을설립해가격경쟁력을갖춘상품을만들어세계염료시장에저가로대량공급하는판매전략을펴고있으며 이에한국염료업체들이세계시장에서경쟁하기위하여차별화된기능과품질을기반으로한 제품에집중하는것이필요함 국내염료시장의전망은품목마다다소의차이는있겠으나국내염료생산업체들이어떠한전략을가지고시장을개척해나가느냐에달려있다 국내염료제조업체들은염료중간체가격상승때문에시장가격을어떻게만들어갈것인가에고심하고있으며 변화가심한현시장상황에서과거와같이생산하여판매만하면된다는사고는역동적인시장상황에서쉽게가격경쟁에뒤처지게되어커다란위기에처할수있으며 염료안료업체들은단순한생산과판매의차원을넘어어떻게시장을개척하고지켜나갈것인가에대한자신의고유한마케팅전략이필요할것이며 이는매우중요한요소가될것임 신제품개발품목에대한중복된선정과연구를피하기위해상호간정보교류가활발하게행해져야할것이며 단순하게선진염료를복제하기위해연구하는단계를지양하고자기기업만의고유한새로운염료개발이행해져야할것이다 또한염색업체들에게고유의염료를효율적으로사용할수있는방법제시와기술적인지원이철저히이뤄져야할것임 각기업마다그기업에맞는전략이있겠으나현재와같이국제화된시장상황에서국내기업들끼리공동의이익을위해공동전선을펴나가려는노력이많이행해지고있는데 이러한것은국내시장의보호와원가절감면에서서로에게많은도움이될것이다 예를들면폐수처리공동연구 해외에서우리업체들간의가격경쟁자제등을들수있다
또한정부차원에서제조업을하는중소기업들에대한지원이절실히요구되고있는상황임 중소기업들은기술개발을위한투자에대한부담감과신제품개발후원료수입을위한기존화학물질등록에소요되는비용 시간등의문제로이중고를겪고있는실정이다 이에세계적인신제품인경우중소기업에게정부차원에서등록에따른비용에대한지원을해준다면힘겨운해외에서의경쟁력을키워가는데커다란도움이되리라생각됨 염료업계도정보화가급속하게진전되어감에따라제품의개발부터생산 판매까지다양한정보가보편화되어가고있다 또한각기업들의제품 이급속하게짧아져가고있으며 가격경쟁과품질경쟁이점점치열해져가고있다 국내염료제조업계는내수분야에서생산성과품질면에서경쟁력이다소우위에있으나환경규제에따른폐수처리비용의증가 인건비의상승 기술인력의확보에어려움을겪고있어점차적으로시장경쟁이힘겨운상태로가고있음 이러한상황에서국내염색공장들은새로운가공기술개발 새로운설비투자를통한생산성의향상과가공기술의차별화 새로운신합섬들에대한적극적인염색방법의개발 수입염료를국산염료로대체하는등의노력이필요할것이다 또한생산비절감 인건비절감등을위해생산설비자동화를이루며 지속적인교육을통한생산인력의숙련화를통하여경쟁력을강화해나가야할것으로보임 정책지원방안 활발한연구개발을통해고급화된품목들이생산되고있으며 개발되는품목들은국내에서최초로생산되는품목들로기본적으로환경친화적인염료를개발함으로써변화해가는환경에대응해가고있다 개발되고있는품목은복제품이아닌고유의상품으로이를통해세계를대상으로공격적인마케팅시도가필요함 염료중간체 류 기본관세가 이고 염료제품의한국수입기본관세율은 였으나중국이 년 월 일부터 개발도상회원국간무역협상에관한협정에가입함에따라양국관세가 로결정되었지만 국내생산기업들이현행 에서 로관세인하요구를하고있고 이에해당하는품목은반응성및분산염료 등으로나타남 한편 관세를할당적용할경우이득이생겨중소기업체제로운영하고있는염료기업들에게는큰희망이아닐수없다 관세인하혜택을받을경우생산기업들은빠른금융자금회전율로부가가치를얻을수있고 해외시장에서경쟁력을회복할수있을것으로분석됨
녹색성장을위한차세대고부가치기능성소재발굴및연구개발방향설정과수요조사 활동을상시화 활성화하여 정부지원 과제선정에적극반영될수있도록정부차원의 지원이필요함 글로벌경쟁시대를맞이하여해외염 안료산업정보수집 분석지원및각종염 안료 전시회또는심포지엄을개최하여국내외정보교류의장을마련할수있도록정부차원의지 원이필요함 각종규정이나법규를현실에맞게끔재정비하여경쟁력확보에주력하고해외기업의인 수합병 기술수출 조인트벤처 등을통한우리나라염 암료기업의체질강화유도가될수 있도록제도적개선이필요함 중 장기기술개발전략을통해 등과접목한화학신소재및신물질중심으 로의기술개발을통한산업경쟁력확보할수있도록정책적인개선방안이필요함 인재의제조업기피현상 특히 업종으로인식되고있는염안료산업의인재확보를위해서는국내외기술전문가와의네트워킹이매우중요한데 현재정부과제는대부분연구개발과제형태로지원되고있어서 기술개발에서 생산 마케팅까지 측면에서인적 을지원하기위한정부사업의다양화프로그램이필요함 기획위원명단 성명소속직위휴대폰 최재홍경북대학교 ***** 최명석건국대학교 유의상한국생산기술연구원 윤봉식한국염료조합 백종환이화산업
첨부 중소기업기술개발지원사업제안요청서 제안사업명과제명개요및필요성개발목표개발내용 포함 혁신기업기술개발과제 및 웨어용고선명고세탁견뢰도염색소재 원색 및내광제개발 최근삶의질향상으로섬유의고급화경량화의요구가커짐에따라평상복에서도냉감과발열 투습방수등과같은차별화기능성들이적용되고있으며스포츠 아웃도어용의류의폭발적인수요증가를보이고있는실정임 하지만스포츠 아웃도어제품의특성상염색물이밝고선명한 의원색계열과특수상황에서도우수한견뢰도 인체에유해성이없는염료에대한요구가같이증가하고있음 아웃도어제품에있어서가장사용빈도가높은소재는나일론과폴리에스테르나고기능성을부여할수록원단의소재는나일론으로집중되는데 이는견뢰도와깊은관련이있음 특히 스포츠아웃도어웨어특성상잦은세탁이불가피하여높은세탁견뢰도의염색소재가요구됨 또한환경친화적인고선명 고세탁견뢰도갖는 및 원색과 염색소재및 개발이절실히필요함 용 원색및 소재개발 용 소재개발 제품화를위한중간체소재합성공정설계 시작품제작및품질테스트 세탁견뢰도 일광견뢰도 마찰견뢰도 염착율 채도 주요결과물 용 원색및 소재 개발기간 개월 정부출연금 차년도 백만원 차년도 백만원 합계 백만원
상세내용 제안기술개요및필요성 제안기술 제품개요 최근삶의질향상으로섬유의고급화경량화의요구가커짐에따라평상복에서도냉감과발열 투습방수등과같은차별화기능성들이적용되고있으며스포츠 아웃도어용의류의폭발적인수요증가를보이고있는실정임 하지만스포츠 아웃도어제품의특성상염색물이밝고선명한 의원색계열과특수상황에서도우수한견뢰도 인체에유해성이없는염료에대한요구가같이증가하고있음 그림 고기능성스포츠웨어 그림 고기능성아웃도어웨어
와같은스포츠의류와 등의아웃도어등산의류들은최근고기능성은물론소비자안전을확보하기위해서자사규정설립과사용제품에대한친환경인증을원단제조업체는물론 염료와같은 업체들에게까지확장하고있음 아웃도어제품에있어서가장사용빈도가높은소재는나일론과폴리에스테르나고기능성을부여할수록원단의소재는나일론으로집중되는데 이는견뢰도와깊은관련이있음 특히 스포츠아웃도어웨어특성상잦은세탁이불가피하여높은세탁견뢰도의염색소재가요구됨 또한환경친화적인고선명 고세탁견뢰도갖는 및 원색과 염색소재개발이절실히필요함 제안기술 제품의필요성 섬유 평균관세 철폐하여기능성섬유수출경쟁력확보 전세계스포츠의류시장규모는 년약 조억원에서 년 조 억원 년 조 억원 년 조 억원 년 조 억원을기록하는등스트레치소재를사용한제품이매년 의폭발적인성장세를기록하고있는것으로나타남 염료는염색 섬유산업의중요원자재로사용되는데 국내의섬유산업은중
국 터키 미국 인도등에이어세계 위의섬유수출강국이고 그에따라최근 년간전체산업중에서가장높은외화실적을올린핵심산업 인용 한국산업기술평가원기술수준조사품목별보고서 섬유산업 국내에서나일론 실크를원료사용한스포츠 아웃도어 캐쥬얼의류제품수요 가 년도이후에꾸준히증가하는추세이고이에따라야외활동이많은의류 제품의용도에맞도록내광성이우수하고선명성이뛰어난염료를요구 함 국내시장에서외산염료를대체하고세계시장을주도할수있는집중력이필요 한국은미국 일본 독일에이어세계 위의아웃도어시장으로현재봉제산업의경쟁력상실에따라수출물량은줄고수입물량은지속적으로증가물량이 년에비해 배증가하였다 반면중국의의류시장은 조원에달할것으로추산되며개혁개방정책이후연평균 대의고성장을이루고있다 출처 국제섬유신문 국내 외기술현황 국내외기술동향및수준 국내기술동향골드윈코리아영원무역자회사의노스페이스 로 년런칭 년업계최초로매출 억원을기록한지만 년만인 년연매출 억원을돌파하는등괄목할만한신장세를보이며국내아웃도어시장을선도하고있음 메트로의류 아웃트로 스포츠라이프스타일등다양한개념을가진시장세분화및스포츠여가인구의폭발적증가로자기만의독특한여가활동을전문적으로추구
하는계층이속속등장하여세분화가더욱심화되고있다 또한익스트림이라고불리우는극한의스포츠활동을전문으로하는다양한동호인모임이우후죽순처럼생겨나트레킹 암벽등반 해양스포츠 항공스포츠 산악자전거등레포츠와아웃도어활동의성격도다양해지고있으므로익스트림스포츠내에서도각활동의성격에맞는복장과기능이필요하게되었다 폴리에스테르는쿨맥스 중공사 편평단면사등다양한소재개발을통해청량감을부여한원단이많이사용되고있으나 코팅시분산염료가용제에 되는단점이있어코팅이어려워등산용기능성셔츠나바지등비코팅용으로많이사용되고있으며 나이론소재는산성염료가용제에이염이발생되지않기때문에 투습방수코팅등을하여자켓 점퍼등외피용으로많이사용되어지고있다 해외기술동향현재대부분의사람들이방수 방풍 투습 내구성으로나타내지는기능성원단특히아웃도어웨어에서선호하고일상생활에서도착용하는것은고어텍스이다 고어텍스란듀폰의연구원빌고어 가개발한섬유로나일론이나폴리에스터와같은고분자에다공성고분자의얇은막을화학적으로결합한소재이다 고분자에테프론 을복합해서제조한고어텍스에는수많은작은구멍들이있어어방수와땀배출을가능하게한다 표 해외시장규모및전망 산출근거 물량은코팅라미네이팅직물시장에서해당제품비율 기준투습방수소제는 숨쉬는섬유기획보고서 금액은 기준 년까지연평균 규모로성장할것으로예측 인용 한국산업기술평가원기술수준조사품목별보고서섬유산업 군방한복 극한환경산악복등전문적인분야의사용되는투습방수소재의경우 년대이후사용향이급격히증가하고있고중진국 개발도상국에서급격한수요가예상되고세계시장규모는평균 성장세를유지하고있고국내의상황도고가제품의시장점율이더욱늘어나는결과를가져올전망이다 세계스포츠레저섬유시장은 등 개회사가주도하는 그룹과 로표현되는 그룹에의해주도되고있다 세계최고의
스포츠웨어메이커는 이며 이들의생산기지는아시아지역이고 공장없이기획 만으로상품을만들고판매하는최고의기업형태를가지고있다 단위백만 는 년자료 인용 한국산업기술평가원기술수준조사품목별보고서섬유산업 스포츠의류최종제 국내 외지재권 특허등 현황 국내외지적재산권현황 지적재산권명출원인출원번호 농담도의증가방법 염료혼합물및이의용도 섬유조제용첨가제조성물 토탈라나파주 적색이동된트리스아릴트리아진자외선흡수제 내구성흡수제를사용한내용물의보호방법 비스 히드록시페닐 아릴 트리아진유 형의화합물및광 열및산소에의한손상으로부터안 정화된유기물질 반응성염료혼합물및이를사용하여염색또 는날염하는방법
주요특허요약
국내외시장현황 국내 외시장규모 위자료는관세청무역통계연보자료와한국염료안료공업협동조합신고집계표를참조하여 년시장규모를추산함 개발후시점규모는섬유산업연합회의지난 년간국내스포츠 웨어의평균성장율 을해당제품에적용하였고 해외는 년도적색분산염료시장 규모에평균성장율 를적용하여추산한값임 개발제품의국내 외주요수요처현황 국내전체고세탁 시장세계시장은국내시장점유율 를환산함 기술개발목표및내용 및 웨어용고선명고세탁견뢰도염색소재 원색 및내광제개발 일광견뢰도 급이상 세탁견뢰도 급이상의아웃도어용나일론염착소재및응용기술개발 기능성아웃도어나일론용 급이상의세탁견뢰도 고선명도를갖는산성 원색 염색소재개발 기능성아웃도어용 염색소재개발 야외에서햇빛에의한변퇴를막는나일론용내광증진제개발 세탁견뢰도 급이상향상시키는고착제개발 개발제품을이용한고기능성아웃도어 스포츠원단적용기술심화
염료개발 과같은 섬유의염색에사용되는산성염료의종류는다양하고염색적특성및구조적특성에의해크게아래와같이구분될수있고일반적으로염색특성 분자량 착물형태의유무로 으로나눌수있으며가장최근에개발된형태로 형태의산성염료의착화합물과산성염료와반응성염료의장점을결합하여혼합한 염료로나눌수있다 각 별염색색상의농담정도와견뢰도등의장 단점등이있다 최종개발목표
주요기술개발내용상기와같이용도적인측면으로고려할때의분류이고구조적으로분류하면 년 에의한 의발견으로시작된산성염료그역사가상당히오래되었다고할수있으며종류는아래와같다 모노아조계산성염료 벤젠아조계모노아조산성염료 년대발견 산성염료중역사가제일깊고 등이있음 황색주황색및적색의일부가얻어짐 염색성및견뢰도면에서성능이낮음 최근나일론카펫염색용으로우수한성능을갖는벤젠아조계디스아조성분이많이개발되고있는추세임
NaO 3 S N N 계산성염료 R 년대 이라고불리우는염료개발이래현재까지많이사용됨 색상이선명하고일광견뢰가우수하며현재황색양모용산성염료의 이상 이이발색계를갖고있음 R 1 N N HX R N R 2 계산성염료 녹황색이얻어지지만일광견뢰가낮아현재까지사용되는것이많지않음 그 러나착화합물형태의염료는일광견뢰도가높아나일론카펫용으로많이사용 되어지고있다 COCH 3 H 3 C CH 3 N N N N COCH 3 N H O NaO 3 S SO 3 Na O N H 유도체아조계산성염료 년부터발명된것으로주황색 적색염료가있음 금속착염화되면
색상을얻을수있다 Coupling Site OH OH SO 3 H OH OH HO 3 S HO 3 S HO 3 S SO 3 H 2-naphthol Schaeffer acid G acid R acid 를커플링성분으로하는금속착염산성염료로는 와같은 색상을나타낼수있다 이외의 도회색흑색금속착염산성염료용커플링성분으로서많이사용되어지고있으며예로서는 등이있다 유도체아조계산성염료 년부터개발된염료로주황색 적색을나타낸다 Coupling Site OH OH OH OH SO 3 H SO 3 H HO 3 S SO 3 H 1-naphthol NW acid L acid GR acid 및 γ 계산성염료 주황색 적색이얻어짐 직접염료및반응성염료에많이사용되고 산성염료에는거의사용되지않는다 γ
주황색 적색 청색 흑색이얻어지는발색계로 시 에의하여 커플링되는위치가다른 가지염료가생성된다 Coupling Site OH OH NH 2 HO 3 S NH 2 HO 3 S J acid γ acid γ 및 계산성염료 나프탈렌디스폴산구조를갖는구조를 성분으로함유한염료이다 Coupling Site OH NH 2 OH NH 2 HO 3 S NH 2 H acid HO 3 S Kacid SO 3 H N N OH HN R 2 R1 : Alkyl, Halogen, Phenoxy etc. R2 : COCH3 OC, R 1 HO 3 S NH 2 OC CH 3 및 를갖는산성염료구조 용내광증진조제합성 이차세계전쟁이후의 은폭발적성장을하였으나현재에들어서는 에의해시장을잃어버린것이사실이다 이는 섬유의내광견뢰도및빛이 조사하였을때의황변과같은색의변화에의해외의용으로사용하는것에한계가
있기때문이고이를방지한목적으로내광증진제와같은조제들에대한연구가이루어지곤하였으나아직까지우수한 흡수제로써의역할에서뛰어난제품이없는것이현실이고 염색업자들의이에대한요구가꾸준히증대하고있다 이는최근들어 원단으로써의 시장의재확대를통하여현장의요구는더욱더강해지고있다 현재까지개발된 원단에사용되는 는크게두세가지로구분될수있다 계 이는미주쪽에서사용되어지긴하나조제자체의색상이탁하여담색의유색염색에는부적합한단점이있고효과또한미비하다 계 제품색상및섬유적용시오염정도 O OH O O N Ni O HO O O Cu O N O 2 Na+ OH N OR 계 에서출시된제품으로 및 염색시내광증진목적으로사용되어 지고있으나효과는미비함 염색업자들의말에의하면개발된제품의다양성이
없어효과가미비한줄알면서도사용되어지고있는것이현실이다 용의 계열과유사한구조를가지고있으며작용 도동일 할것으로유추된다 염색시섬유와결합력이떨어지는것으로판단됨 N N N R 3 R 2 R1 R 4 H N N N O R 1 H O R 1 +hv -Δ N N N R 2 R 2 계 흡수제기본구조및작용
흡수곡선 기타 용 흡수제 계 O R 1 O H R 3 R 2 H O O O +hv -Δ R 1 R 2 R 2 R 1 계 계 흡수제기본구조및작용
제안기술에대한평가의주안점 관련유사선행연구목록및차별성
개발성과및기대효과 정성적성과 환경친화적인고선명고세탁적색염료는해외 제품보다밝고 우수한세탁견뢰도를갖은세계및국내최초염료 선명도와리테일러의규격에준하는세계최초의적색염료를개발함으로써관련기술축적으로인한적색염료전체의기능을향상되고 염색가공업자에게는품질걱정없는염색이가능하게되고 국내섬유가공업자에게고품질의원단을제공하여서계섬유산업을선도할기회를제공할수있다 정량적성과 년기준외산수입품 대체시에 억의수입대체효과및 억전체시장의 의매출증대가예상됨에따라제품개발로인한약 명의고용창출이내부적으로예상된다 의고가수입산염료를대체함으로써국내염색기업의원자재의구매비용절감과인체무해하고세탁이우수하여총물소비량과에너지비용을추가절감할수있다 사업화계획 기술개발완료후 년이내에사업화예상
중소기업기술개발지원사업제안요청서 요약 제안사업명과제명개요및필요성 혁신기업기술개발과제 인체친화형저온반응성 개발 o 기존염모제들의문제점 - 산화염료 (p-phenylenediamine, 황산톨루엔-2,5-디아민을사용한염료등 ) 염모제는인체에대한독성이높다. - 천연염료 ( 헤나염료등 ) 염모제는색상이어둡고, 발색이다양하지않다. 또매염제로서중금속이필수적이고, 낮은염색성으로인해산화염료를섞어서판매하기도한다. - 산성염료나염기성염료의경우견뢰도가낮아, 반복적인세척으로쉽게탈락한다. o 반응성염료에의한염모제색소개발시기대사항 - 원료에 PPD나중금속이포함되지않아인체에독성이낮고, 합성염료로서다양한발색이가능하며, 모발과반응하여높은견뢰도를제공하여기존염료들의단점들을모두극복할수있다. 개발목표 o 세발, 일광및땀에대해우수한견뢰도특성을갖는심색염색물을특징으로하는 유기재료의개발. o 저독성염모용컬러런트의개발. 개발내용 포함 mg/kg >300 >300 >2000 LD50 40% 급 3 3 3 ISO105-B02 20% 급 3 3 3 ISO105-C03 30% 급 3 3 3 ISO105-E04 10% 100% 주요결과물 o 염모용색소 개발기간 개월 정부출연금 차년 도 백만원 차년도 백만원 합계 백만원
Ⅱ. 상세내용 1. 제안기술개요및필요성 1-1 제안기술 제품개요 염모제를처음사용한기록은 년경이집트에서천연염모제인헤나를이 용한것으로알려져있다 하지만오늘날과같은합성염모제가만들어진것은 년 경프랑스의로레알 의해서처음개발되었다 시판되고있는대부분의염모제는 를원료로하고있다 는피부에접촉되면심한염증을일으킬수있고 피부진피층아래피하세포와혈관까지도달해신장과간에도악영향을미치게된다 실제로일반인은 헤어드레서는 에서 에접촉된뒤알레르기성피부염이생겼다는연구결과가있다 참고 < 그림 1> 염모제에의한알레르기증상을보이는사례 본제안기술은 저독성염모용컬러런트 를개발대상으로한다. 최근조사결과에따르면시판되고있는염모제들의경우알러지물질을포함하지않는다고기술하거나포함사실여부를정확히제시하지않고있어피해가더욱확산되는경향이있다. 소비자안전센터를통해 2009년부터 2011년 6월까지접수된염색부작용으로인한위해사례는총 317건이고점점증가하는추세를보인다.
< 표 1> 연도별소비자피해발생건수비율 연도 년 년 년 월합계 발생건수비율 건 건 건 건 ( 참고 : 염모제안전실태조사, 소비자안전센터, 2011 년 8 월 ) 1-2 제안기술 제품의필요성 염모제는전통적으로화장품제조회사에서개발해왔다. 염모제의재료로는새로운물질을합성하기보다는, 기존사용되던원료의혼합또는조제등의개선을통해다양한제품을출시해왔다. 염모제의원료들은 P.P.D. 또는 P.P.D. 유도체, 천연염료와중금속을혼합한것을사용하고있어서인체유해성의원인이되고있다. < 그림 2> colorant 소재의응용분야 대부분의염료업체들은주로섬유및텍스타일산업에소요되는염료들을개발또는생산해왔다. 그러나최근중국, 인도등의저가공세에마진이줄어가고, 시장점유율이감소되고있어새로운고부가가치시장, 즉친환경산업소재, 첨단전자소재, 화장품소재로의진출을모색하고있다. 2. 국내 외기술현황 2-1 국내 외기술동향및수준
현재유통되고있는합성염모제제품의성분은다음과같다. < 표2> 시중의합성염모제의제품성분분석 황산톨루코카번 페닐렌 아미니비제품명엔디발드호디아민노페놀켈소아민트뮴 납 이지칼라스피드 모엔펄 루화 내츄럴에센스헤어컬러 다나한모 칼라크림 댕기머리한방칼라크림 려신흑윤빛단 미장센아쿠아 에센스마일드 크림 센트라모 ( 단위 : 유효성분사용시농도 %, 중금속 ppm) 이중이지칼라스피드의경우는 PPD의함유를표시하고있지않으나, 실제로는검출되었고, 모엔펄의경우는마치 PPD대체물질로부작용이없는것처럼선전하고있으나 PPD가검출되었으며, 루화의경우는천연염료인헤나염색제로판매되고있으나 PPD 뿐만아니라중금속도검출되었다. 위제품들은파라페닐렌디아민 (PPD) 를함유하지않는다는이유로 부작용을유발하는 PPD와암모니아가없습니다, 부작용을잡았다, 저자극염모제, 부작용및자극을최소화 등으로표시 광고하여소비자의선택을유도하고있다. 그러나동제품군에는알러지를유발할수있는황산톨루엔-2,5-디아민, 메타아미노페놀등다른화학성분들이함유되어있는것으로확인되었다. 현재유통되고있는천연염모제제품의성분은다음과같다.
번 호 제품명 페닐렌디아민 < 표 3> 시중의천연염모제의제품성분분석 아미 노페놀 황산톨루 엔 디 아민 니켈코발트비소카드뮴 그린헤나 바티카헤 나뷰티플러 스헤나유브리 소프터치 헤나재팬프로 헤나플로라 네츄럴 브라운 납 ( 단위 : 유효성분사용시농도 %, 중금속 ppm) 염모제부작용을피하기위한소비자의욕구에맞춰식물에서추출한 100% 천연헤 나 (henna) 만을사용하거나파라페닐렌디아민성분등을첨가하지않아알러지등부작 용을일으키지않는다는표시또는광고제품들이시중에많이판매되고있다. 천연헤나의경우에는피부자극및알러지성접촉피부염을일으킬수있는중금속이함유될가능성이높으며실제로니켈과코발트또는납등이검출된연구결과가보고되고있다. ( 참고 : 시중에유통되는헤나 (Henna) 염료에포함된중금속과 PPD의정량적분석 대한피부과 학회지 42권, 2004/ 헤나염모제의일부중금속성분의정량분석및미용사들의사용실태와안전의식에관한연구 서경대학교미용예술대학원, 2006) 이외에도소비자안전센터에서 2005 년도에수행한 헤나문신 헤나염모제안전성 실태조사 에서도 8 종의헤나염모제중에서 7 종에서니켈이검출된바있다.
2-2 국내 외지재권 ( 특허등 ) 현황 < 표 5> 국내특허현황 지식재산권명 지식재산권출원인 출원국출원번호 1 염모제조성물및그제조방법 광주과학기술원 한국 /1020030134625 2 거북꼬리의추출물이용한천연갈원광대학교색염모제및그제조방법산학협력단 한국 /11006985900000 3. 국내외시장현황 3-1 국내 외시장규모 국내염모제시장은크게새치커버용과패션염모제등으로구분된다. 새치머리커버용으로인기를끄는것은지난 60년대초국내첫염색약으로 양귀비 1호 를출시했던동성제약의제품이다. 동성제약은지난해훼미닌등으로새치커버용염모제시장에서 300억원의매출을기록했다. 또일본호우사의완제품을수입해판매하는동아제약의비겐크림톤, 비게비등도지난해 170억원어치판매하였다. 패션염모제의경우지난 90 년대초까지독일웰라가 1 위였으나 99 년프랑스의로레 알코리아가등장, 시장의 25% 를차지했다. 2000 년에도태평양의미쟝센, LG 생활건강의 더블리치트리트먼트컬러등이출시되면서현재는태평양, LG 생활건강, 로레알코리아, 웰라등이시장을 4 등분하고있는상태이다. < 표 6> 국내 외시장규모 * 모발염색제시장조사보고서, Happycampus.com 와 http://findarticles.com/p/articles /mi_m0820/ is_n253/ ai_21034492/ 에서 1997~2005 년자료를바탕으로추정 3-2 개발제품의원가예상
모발반응형저독성염료는저독성형을내세운고급시장을우선적으로고려했기때문에가격은성능에비해중요하지는않다 그러나반응성염료에의한염모제의경우경제성도양호하다 모발반응형저독성염료의경우합성후원료원가는 원사이에서결정될것으로예측된다 또염모제로배합할경우에도색소의성분비율이 정도인점을감안하면 실제로염모제로서의소비자가격은배합제의성분과비율에따라결정되며 이는기존염모제가격과차이가없다 표 국내외주요시장경쟁사 경쟁사명 제품명 판매가격천원 연판매액천원 동성제약 훼미닌실키 태평양 미장센아쿠아에센스멋내기용 로레알코리아 로레알엑셀랑스크림 웰라 스포트라이트 3-3 개발제품의국내 외주요수요처현황 < 표 7> 국내주요수요처현황 사 한국 사 한국 4. 기술개발목표및내용 4-1 최종개발목표 세발, 일광및땀에대해우수한견뢰도특성을갖는심색염색물을특징으로하는 유기재료를개발한다. 알러지성, 암유발성특성을갖는유기화합물이포함되지않는반응성컬러런트를 개발한다.
< 표 8> 개발기술평가항목 4-2 주요기술개발내용 산화염료들을구성하는주요원료들과일반적인염료들의독성을비교하면다음과 같다 < 표 9> 산화염료와산성, 염기성염료들의독성비교 1) http://ec.europa.eu/health/scientific_committees/consumer_safety/docs/sccs_o_094.pdf 2) http://www.pipharm.com/products/msds/msds-19993.pdf 3) http://www.jmloveridge.com/cosh/resorcinol.pdf 4) http://www.merckmillipore.com/chemicals/4-aminophenol/mda_chem-800421/p_ybsb.s1lfiuaaaewfuefvhtl 5) http://ec.europa.eu/health/archive/ph_risk/committees/sccp/documents/out281_en.pdf 6) http://ec.europa.eu/food/fs/sc/sccp/out_198.pdf 7) http://ec.europa.eu/food/fs/sc/sccp/out217_en.pdf 8) http://ec.europa.eu/food/fs/sc/sccp/out217_en.pdf 산화염료는매카니즘상모발또는두피로침투하여결합함으로써이때진피층내로흡수된염료중간체가알러지반응을일으킨다 하지만염료의경우상대적으로큰분자량으로모발또는두피의외부에머무르게되며기존산화염료와는 에서도큰차이를보인다 인체에사용되는특성과상용염모제로서적당한염색시간을위한적절한반응온도를가지는반응기를선택하고 요구되는각종견뢰도를만족할수있는색소모체및적절한 염료비율을찾는다 색소모체삼원색개발
혼합염료로서의 개발 기존산화염료에서사용하는 의사용을피하고 산성염료나염기성염료에의 한염색이갖는낮은견뢰도를극복하기위해서는반응성컬러런트의사용은필연적이 다 반응성컬러런트는크게색소모체부분과반응기부분으로나누어생각할수있다 기술개발에있어서 반응기부분에관련해서는세탁견뢰도와마찰견뢰도등이관여한 다고볼수있으며 색소모체부분으로는일광견뢰도와땀견뢰도등이관여한다 제안기술에대한평가의주안점 모발반응성저독성 염료는 등의산화염료형중간체가사용되지않고 중금속이포함되지않아 낮은독성시험치를갖고 반응기가모발에직접작용함으로써높은견뢰도특성을나타낸다 또삼원색의혼합염료로구성되어다양한색상의발현이가능하다 관련유사선행연구목록및차별성
개발성과및기대효과 정성적성과 기존염색제재로사용되는 등이알러지유발또는암유발성 물질로지적되어그대체염색제로절실한실정이다 선도적인기술개발로특허또는시장선점에유리한위치를차지할수있다 정량적성과 모발염색산업은그자체만으로도큰시장일뿐만아니라석유화학에기반하고있는최종적인정밀화학제품을만든다는점에서기초화학과중간체화학시장을연쇄적으로유발할수있는산업이다 비알러지성고견뢰도모발염색제제의제품개발성공시 억원연매출을통해투자대비수익 달성이가능하며 국산화를통해 수입대체효과 고용창출 명이가능하다
5 사업화계획 개발기술활용및제품개발계획 년대초합성모발염색제가개발된이후 흰머리를커버하기위한제품뿐만 아니라 패션산업의일환으로성장을거듭해 현재전세계적으로 불에달 하는시장을형성하고있다 그동안문제가되어왔던염모제들의여러가지문제점들을해결할수있다는측면 에서마케팅에유리한점들을활용할수있다 양산및판로확보계획 기술개발완료 년 월 후 개월이내사업화예상 년 월이후제품양산예정 상품화개발심화과정 년 월 년 월 제품화하기위한관련기술개발 화장품용으로사용하기위한바인더및염색방법의표준화 화장품회사와의합작에의한배치식합성공정설계및제작 공정에서양산공정 설계 합성공정최적화 수율향상 반응공정의신뢰성재현성 확보 시제품양산 판로확보및마케팅수립및실행 년 월 년 월 비알러지성모발염색제임을어필하여수요업체의공감대형성 현재염색제재의난점을해결하고 소비자의선택을유도하는마케팅정책 알러지성또는암유발성물질에대한규제강화 기존의제품에대한규제강화로신제품사용으로시장유도
기술개발후국내 외주요판매처현황 판매처국가명 판매단가 천원 예상연간판매량 개 예상판매기간 년 예상총판매금 천원 관련제품 사한국 염모제 사한국 염모제
요약 중소기업기술개발지원사업제안요청서 제안사업명과제명개요및필요성개발목표 혁신기업기술개발과제백색 조명을위한유기형광체및고분자 개발 에감응하는 는다양한응용분야에사용되어지고있지만국내개발은전무한상태이며전량수입에의존하고있어개발이시급한상태이다 특히 형광염료는 형광체와더불어 자동차용 조명기구분야 특수형광도료 및 의류 벽지 잉크산업등제품의물성에따라응용분야가넓은기초소재분야의제품이다 본기술개발의최종목표는형광변환 에사용되어질수있는고내열성유기형광체와이를함유하는고분자 개발에있다 고내열성 의유기형광체설계및합성 합성된유기형광체의안료화개발된형광체의 를 기를도입하여수지와축중합또는복합체를형성하여열적 내광이안정한제품개발수지 분야 개발내용 포함 형광염료의분자모델링을통한적합성및구조고안합성 영역의유도체합성 합성된형광염료의 도입및 형광염료와수지의복합체제조하여열안정성의특성부여 기가함유한수지를이용한고분자화 에폭시또는실리콘수지에분산중합하여수지복합체제품개발 주요결과물 의류에응용가능한 형광체개발 응용형광체 개발기간 개월 정부출연금 차년도 백만원 차년도 백만원 합계 백만원
상세내용 제안기술개요및필요성 제안기술 제품개요 백색 조명은장수명과고효율을장점으로하여조명시장을점차늘려가고있는친환경조명시스템이지만 백열등과형광등에비하여가격경쟁면에서는떨어짐 본기술개발은가공공정이용이하고상대적으로가격이낮은유기형광체를 백색가정조명기술에접목시킴으로서가격경쟁력이있는백색 조명시장을창출해보고자함 현재백색 광원를얻는기술은각각의 를조합하거나청색계의단일칩상에황색형광체를적용하는방법과자외선발광 침에 형광체를적용하는방법이있음 최근고휘도청색 가상용화되어이를광원으로하고황색무기형광체 를접목시킨백색 가가장널리사용됨 는상업적으로무기발광체에전극을연결하고표면을고분자렌즈로코팅 하는형태로제작되며백색 의경우 와같은무기형광체를에폭시 수지와혼합하여코팅하는기술을사용하고있음
조명용백색발광다이오드 시장은급성장하는추세임 보급형 에사용되는백라이트유닛용백색 의가격경쟁이심화되면서조명시장으로많은물량이이동 년백색 칩을이용한조명시장은 조원규모로서전체조명시장의 를차지함 일본야노경제연구소 특히공간제약이있는건물과실내조명을중심으로제품의수요가급증 현재기술의문제점 무기형광체의문제점 고휘도청색 를광원으로하고황색무기형광체 를접목시킨백색 는적색영역발광부족으로인한낮은연색지수와작동전류에따른색상변화로인하여조명으로적용하기어려움 또한무기형광체제조에따른공정비용이유기물에비해비싸고 다양한형태의색조절 이어렵다는단점이있음 플라스틱렌즈의문제점 무기형광체를렌즈형태로도포하기위해사용하는에폭시수지가 광원에서발생하는열에의하여열수축을되풀이하면서내부의전극등의절단이일어나수명이줄어들거나 에폭시의황변현상에의해빛의색상이변화가일어남 유기형광체개발의문제점 청색 광원을이용한백색 개발을위해유기 형광체를적용하고자하는시도가대학을중심으로진행중이지만내열성이떨어져서수명이수백수천시간으로짧다는단점을극복하기어려운상태임 수명이확보된백색 용유기형광체는없음 제안기술 제품의필요성 본기술개발에서는고휘도청색 를광원 또는 으로하는고내열성의유기 형광체를개발하여보다낮은공정비와다양한형태의소비자형가정용백색 조명을제작하고자함 유기형광체를사용할경우공정간편화 가격경쟁력뿐만아니라여러가지색구
현 이용이함 개발된고내열성유기형광체의안료화작업을통하여내열성을좀더향상시킬수있음 아래는고내열성유기형광체후보임 O S N O n O O 개발된유기형광체를에폭시 또는실리콘수지에분산시켜형광체고분자복합체를제조하고이를이용한전구캡형태의백색 가정조명시스템을구현하고자함 기존의플라스틱렌즈형태가아닌전구캡형태의형광체적용시스템을개발함으로서보다높은열안정성을기대 또한전구캡형태의시스템에는통기시스템을도입함으로서 발생열의방출을도울예정임 청색 광원의수명은 만시간정도이므로개발된전구캡이수명을다한경우전구캡만새것으로교체할수있어서경제적임 전구캡형태의유기형광체 고분자복합체의예상발광스펙트럼은아래와같음 개발하고자하는백색광영역은 형광체의의해가능함
국내 외기술현황 국내 외기술동향및수준 년대 청색발광다이오드가개발된이후형광체변환백색 는대부분청색발광 와황색발광형광체의조합또는청색발광 와녹색적색발광형광체의조합으로생산되고있음 년일본일아화학에서세계최조로조명용백색광을제품출시 형광체중가장널리사용되는것은 임 를적용하는방법은에폭시수지와혼합한후발광 에도포하는경우와형광체시트를제조하여별도로발광체상부에덮어주는방식이있음
선진국에서는백색 를구현하는방식에서청색 칩과의조합에사용할수있는황색이나녹색형광체와적색형광체를개발하는것과 칩과의조합에사용할수있는청녹적색의형광체개발에초점이맞추어진행중 이는모두희토류금속을이용한무기물형광체이며상용화한대표적인기업으로는일본의 독일의 미국의 등이원천기술을확보하고있어무기형광체개발의진입장벽이매우높음 현재사용하는에폭시방식의문제점 에폭시수지보호막은유리전이온도이상에서팽창계수가높다는단점이있음 따라서내부에있는와이어에큰응력을주게되어절단을야기시킴 따라서매우고가의광학에폭시를사용해야함 또한사용되는에폭시는청색 광원에의해황변현상이있을수있음 청색와황색형광체를사용하는경우적색영역의발광이부족해지는단점이있어 백색내에서색온도변화를주기어려운단점이있음 이는가정조명용으로는사용하기우려운치명적단점임 따라서황색형광체를대체하기위한많은시도가있음 국내고려대학 등에서는다양한유무기형광체를개발하여 이가능한백색 광원개발을연구하고있음 에서는유무기하이브리형 형광나노복합체를개발하여수명을수백시간으로확장하였음 무기형광체에대한연구도지속적으로진행되고있으며다양한 와발광효율을향상시키기위해노력중 조명은소요전력이나수명에있어서는백열등과형광등에비해월등하나가격이비싼단점이있음 아래에는조명별성능비교
기능 백열등 소형형광등 조명 수명 시간 시간 시간 소요전력 전구 와트 와트 와트 방열 저효율 고효율 가낮을수록고성능임 제이엘씨 주 에서는저전력고휘도분산형무기전계발광렘프제조하였음 형광 체유전체혼합잉크로구성하여유전체가형광체근접에전자이동을도울수 있게되어구동전압을낮춤과동시휘도향상및열화방지하는기술임 국내 외지재권 특허등 현황 회사 특허 광전환소재
국내외시장현황 국내 외시장규모 개발제품의국내 외주요수요처현황 기술개발목표및내용 최종개발목표 본기술개발의최종목표는형광변환 백색가정조명에사용될수있는고내열성유기형광체와이를함유하는고분자 전구캡을개발하는데있다 고내열 유기형광체를이용하여최종적으로 에서발광특성을가지는고분자 전구캡을개발하고 백색색좌표범위 를만족하는 조명모듈에적용하고자한다
연구내용 고내열 의유기형광체설계및합성 합성된유기형광체의안료화 유기형광체를이용한고내열성고분자 및이를이용한전구캡개발 신뢰성시험을통해 백색가정조명에적합한형광체의선정및수명예측 주요기술개발내용 분자모델링시스템을이용한유기형광체의설계 영역의내열내광성이우수한 유도 체합성 영역의유도체합성 HO (CH 2 )n N O N (CH 2 )n OH O 위의두화합물을기본으로분자모델링을통하여 청색광원에적합한백색광을발현할수있는 영역의유도체를합성한다 합성된형광염료의유도체를중합반응을거쳐고분자화를통하여열안정성의특성을부여한다 HO (CH 2 )n N O N O (CH 2 )n OH O Cl (CH 2 )n O Cl O (CH 2 )n N O N O O (CH 2 )n O (CH 2 )n O n
합성된유도체를이용하여 화시켜열안정화와중간제합성공정의전단계에합성된제품을이용하여고분자수지의 기에축합반응을시켜유색형광염료를안료화공정을통한제품의안정성을얻을수있는공정개발 S O N O (CH 2 )n O O R O 위의공정에서 또는 를투명도가확보된내열성수지에적용했을때의크게두가지의단점을예측할수있다 첫째가장유기형광염료의가장큰단점인청색 광원에대한형광체의열적취화현상을야기시켜제품의수명단축둘째수지와형광 염료를 시켰을때염료가수지의가장자리로이동하는 현상을초래할수있다 위의단점의방지를위하여제품을중합하여분자량을높이거나 가함유된수지를이용하여안료화시킴으로써제품의열안정및발생할수있는문제점을미연에방지하여청색광원에적합한백색가정용조명기기용유기칼라형광체를합성하여신뢰성평가를실시한다 기존및신규형광체를이용한전구캡제조기술확보 전구캡설계및재료선정 광학용에폭시수지와실리콘수지 형광체의내열성을극대화할수있는포뮬레이션확립 전구캡시스템설계 전구캡의크기 광원과의거리 에따른내구성테스트 전구캡통풍구확보 신뢰성평가를통한형광체의수명예측 형광체의수명예측을위한고장정의 수명예측을위한변수선정 예 온도에따른형광체의 와의선 형성평가
온도별형광체의 의유지율측정및온도수명의상관관계유추 판정기준확립 예 초기광효율의 이상에해당하는 선정 수명보증을위한수명시험방법제안 상온정상동작에서의수명시간제안 제안기술에대한평가의주안점
관련유사선행연구목록및차별성 개발성과및기대효과 정성적성과 백색조명용 유기형광체제품에대한국내최초개발및상용화 용유기형광체기술개발을통한표준화기술확립 백색조명용유기형광체개발을통해신규산업을창출가능 정량적성과 현재사용되는무기형광체인 를대체함으로서생산공정단가절감을통하여신규시장창출가능 무기형광체는자원고갈에따른가격상승이예상되나 유기물형광체는저가격유지가능 사업화계획 기술개발완료후 개월 혹은년 이내사업화예상
요약 중소기업기술개발지원사업제안요청서 제안사업명과제명개요및필요성개발목표 혁신기업기술개발과제 슈퍼섬유인 의원착사방법를통한우수한일광 세탁견뢰도를갖은색소 개발 파라아라미드섬유는현재고성능고기능수퍼섬유중생산량이가장많고앞으로도 확대가더욱더기대되는섬유이다. 또한파라형아라미드의용도에있어서는뛰어난 고강력, 내약품성, 내마모성을갖고있는섬유로고무 / 수지 / 콘크리트등각종 matrix 와 의복합재료보강섬유용도이다. 향후인테리어쪽으로개발가능성이높아 colored 된 섬유소요가증가할것이다 아라미드섬유의염색성을살펴보면기존의염료로와 Carrier 로는다양한 Color 의재 현이힘들고, 염착율및각종견뢰도등물성의저하로만족한염색품질을얻을수가 없는상황이다. 따라서새로운 p-aramid-fiber 섬유에 colored 및일광견뢰도를구현를할수있는제 반기술의확보와경쟁력을강화하고자함. 용색소개발 내광제 개발 개발내용 포함 모든평가항목은공인시험인증기관 섬유개발원등 의시험성적서제출 주요결과물 파라아라미드섬유용색소 원색및 염료개발 일광견뢰도를향상시키는내광제개발 개발기간 개월 정부출연금 차년도 백만원 차년도 백만원 합계 백만원
상세내용 제안기술개요및필요성 제안기술 제품개요 미국의듀폰이개발한인조섬유로 년시제품이출시되었다 아마이드기를제외한모든주사슬에페닐기가파라 형태로결합된방향족폴리아마이드섬유를말한다 황산용액에서액정방사한고강력섬유로 강도탄성진동흡수력등이뛰어나진동흡수장치나보강재방탄재등으로사용된다 인장강도가높아쉽게끊어지지않고 열에의한수축률도적다 벤젠등에의해쉽게녹지않는내화학성물질이며 전기절연성내화성등의성질이있다 강철과같은굵기의섬유로만들었을때강철보다 배나강도가높다 하지만물에젖으면강도가눈에띄게줄어들어별도의방수처리가필요하다 듀폰은케블라출시초기에주로자동차타이어제조업체에타이어코드용으로제품을공급했는데 철보다가벼운데다타이어고무와결합이잘되기때문이다 그림 폴리아라미드는벨트 방화복 콘크리트건조물보강재등으로폭넓게사용되고 있다 특히방탄성능이우수해방탄복이나방탄모등에사용되는것으로유명하다 최신형아라미드는새로개발된방적공정에의해에너지흡수율을향상시킴으로써
더가볍고유연성을높이는방향으로개선되고있다 수퍼섬유인아라미드섬유 탄소섬유 초고분자 등종류가수없이많다 하지만국산화기술과생산기반 상품화가능성등종합적인분석에서아라미드섬유가단연 순위로꼽히고있다 국내화섬대기업들이앞다퉈아라미드섬유생산에뛰어들어상용화를시작하고있는것도이같은맥락에서다 보통수퍼섬유강도는철과비교시무게는 수준에그치지만 배이상의강도 를나타낸다 그러나원천기술은미국과일본등선진일부국가가장악하며블루오 션을만끽하고있다 뒤늦게나마국내대기업들이이부문에뛰어들어상용화를시작했다 코오롱은지난해부터아라미드섬유생산에들어갔으며연이어효성 휴비스등대기업들도아라미드섬유기술을확보하고올해부터차례로상용화에나선다 그러나탄소섬유 초고분자 등은아직도갈길이멀기만하다
표 아라미드섬유와다른섬유의주요물성비교 상품명회사명구조 강도 신도 비중 수분 공중합형 방향족 공중합형폴리에스터 고강력 고중합도폴리에칠렌 주 제안기술 제품의필요성 슈퍼섬유생산량의 이상을점유하는 섬유는표백제용액에넣어가열해도침식되나유기용매에는크게영향을받지않음 섬유는화염불꽃에닿아도금속과비슷하게붉게달구어지기만하고불꽃이일지않으며화염을제거하면탄화된상태가됨 섬유는 사이에서강도가약화되기시작하고영하 까지는물성이변하지않음 아리마드섬유는내열성 난연성 내약품성 내방사성이우수하여소방복등의방호의류에많이사용되어왔지만강고한분자구조와고결정성의치밀구조때문에염료또는색소의침투가어려워지금까지여러가지연구개발이이루어지고있다 염색의실용화수단으로는색소를폴리머에혼입한이른바원착에의한방 법 치밀한섬유구조를느슨하게개질하여색소를분자사이에염착시키는방법 섬 유구조를개질후다량의용매를사용하여섬유를팽윤시켜색소를분자사이에염착
시키는방법 초고온고압에의한방법등이있다 최근에는환경부하가적고시장에서다양한색상요구에빠른게대응할수있는기술을개발하는것이중요하다이에당사는고온 고농도 에도색소손실이전혀없는색소를개발하여원착사방법을연구중이고실질적인연구성과를확보중이다 원착사란 섬유에착색하는방법의일종으로원사로만들기전에수지상태에서하는착색 일반적으로원사를만든후에염색하기가어려운섬유즉 폴리프로필렌 폴리염화비닐등이나한가지색을대량으로사용하는경우 높은염색견뢰도가요구되는경우폴리에스테르 폴리아미드 아크릴에사용된다 비용이저렴하고일광및세탁견뢰도가우수한장점이있으나 생산단위가크기때문에소규모제작에는적용하기가어렵다 여러색이사용될수있지만대량생산에적합한방법이므로흑색 감색 다색등과같은수요가큰색채가많이사용되고의복보다는검은우산이나인공모등에사용된다 원액착색을한원사를원액착색사혹은줄여서원착사라고한다 파라계아라미드는염료로염색이안되고또한일광견뢰도에서열악하기때문에의복이나인테리어에사용이불가능하다 이런단점을보완하기위해당사는원착사방법을활용하는방법을개발하였다 우선고온고농도황산에분해되지않는우수한색상및 안정제를개발중이다 아라미드섬유를착색하기위한주된방법으로서 색소를폴리머용액속에혼입하는원착법 치밀한결정구조를느슨하게하여다량의용매로팽윤시켜염료를분자사이에염착시키는캐리어염색법 초고온고압염색법등이행해지고있지만 이러한착색방법은아래와같은문제를내포하고있다
원착법 안료를폴리머에혼입하기때문에폴리머의교체 가크며 단일의색상을대량으로생산할필요가있어소롯트생산이곤란하다 또한내산성이있는색소의선정이필요하다 캐리어 염색법 섬유를이완구조로개질하고또한용제를병용하기때문에아라미드섬유의강도저하와용제회수처리등이필요하다 또한 사용용제 의유해성도문제이다 일반적으로염료는 를사용한다 초고온고압염색법 이상의초고온에서처리하기때문에고내열성염료 와중후한설비가필요하며 또한에너지가대량소비된다 이번과제는 원착사 법염색법의단점인색소의내산성저하로 분해율을해결할수있는고약품성 고견뢰도의새로운색소개발과내광성에서약점을보이는내광제개발에초점을맞추고있다 국내 외기술현황 국내 외기술동향및수준 파라아라미드원사기술동향 한국은아라미드를활용한수퍼섬유제품산업화가기술및상품화에서가능성이높은것으로나타나고있다 선진국의경우하이테크산업용섬유수퍼섬유비율이 이상을차지하며고부가가치창출과함께매년수직성장세를구가하고있다 토목 건축 전자 반도체 자동차 조선 항공 스포츠 레저에이르기까지수퍼섬유의수요는매년폭발적으로증가추세에있다 듀폰과데이진은지난해아라미드섬유의생산케퍼를대폭끌어올리는설비증설에나선바있다 최근휴비스 코오롱 효성등에서빠르게개발되고있는아라미드섬유는비용과성능면의대비가우수하여생산량이제일많은슈퍼섬유이다 그러나아라미드섬유를의류나인테리어용도로서사용할경우에는염색성이좋지않다는문제를해결하지않으면안된다
파라아라미드염색기술동향 일반적인원착사는방사공정에서 에색소가분산된상태로혼합되어 동시에방사되면서색사가생산되는것으로일반염색사의염색공정이필요하지않다 그러나파라아라미드는 황산에서방사하는방식으로아직까지국내에서파라아라미드의원착사방식을시도한적이없어이에당사는내약품성이강한색소를합성하여적용예정이다 직물염색관련 년국내삼광염직에서 카치온염료를이용한파라계아라미 드섬유의염색방법 을출원하였으나일광 세탁견뢰도수준이낮고염착이안되고 불균염이발생해인테리어로는사용불가한수준이다 파라계아라미드는염료로염색이안되고또한일광견뢰도에서열악하기때문에의복이나인테리어에사용이불가능하다 이런단점을보완하기위해당사는원착사방법을활용하는방법을개발하였고 고온고농도황산에분해되지않는안정된색소와일광에도우수한 안정제인내광제를개발중이다 아직까지국내외적으로원착사 법으로파라아라미드를방사하여품질을만족시키며생산하는수준은없는것같으며 및 수준으로 으로에상됨 국내 외지재권 특허등 현황 국내지재권현황 한국과학기술정보연구원의 특허 를사용하여검색한파라아라미드섬유관련특허건수는총 건이었다이중국내기업이출원한건수는코오롱 건 새한 건 청조엔지니어링 건 국민산업건 현대자동차 건 준별 건등 건이었다나머지는외국인출원한것으로파라아라미드원조개발자인듀폰사가 건으로가장많았다
출원번호출원인발명의명칭출원일자 1020100055932 이영우용접복용직물지 (Fabric welding taking) 2010.06.14 1020130031518 1020087017556 1020080049061 1020080020526 코오롱인더스트리주식회사이아이듀폰디네모아앤드캄파니주식회사코오롱주식회사효성 파라계아라미드섬유 (Para-Aramid Fiber) 2013.03.25 메타-아라미드피브리드를포함한파라-아라미드펄프및그의제조방법 2008.07.18 (PARA-ARAMIDPULPINCLUDINGMETA-ARAMIDFIBRIDSAN DPROCESSESOFMAKINGSAME) 아라미드섬유의제조방법 (Method of making Aramid 2008.05.27 Fiber) 습식분쇄장치에의한파라아라미드중합물분쇄방법 (Grinding method of Para-Aramid Polymer from Wet 2008.03.05 grinder) 1020087021414 이아이듀폰디네모아앤드캄파니 아크릴및파라-아라미드펄프및그제조방법 (ACRYLIC AND PARA-ARAMID PULP AND PROCESSES MAKING SAME) 2008.09.01 1020080125649 김운선 ( 주 ) 프린스그라스코리아 소우섭 폴리카보네이트를이용한방탄및방범시트및그제조방법 (Bulletproofandsecuritysheetusingpolycarbonateandmethodof manufacturingthesame) 2008.12.11
1020090024846 1020090074210 1019850007680 주식회사코오롱코오롱인더스트리주식회사이. 아이. 듀우판드네모아앤드캄파니 파라아라미드섬유의제조방법 (Method of making Para 2009.03.24 Aramid Fiber) 파라아라미드섬유 (Para Aramid Fiber) 2009.08.12 고밀도파라-아르아미드종이및이의제조방법 (HIGHDENSITYPARA-ARAMIDPAPERANDPROCESSFORPRE 1985.10.18 PARATIONOFTHESAME) 1019890009144 이. 아이. 듀우판드네모아앤드캄파니 파라-아라미드펄프의제조방법및장치및이에의해제조된펄프 (METHDANDAPPARATUSFORPRODUCINGPARA-ARAMIDPU LPANDPULPPRODUE) 1989.06.30 1020110027444 금오공과대학교산학협력단 아라미드직물의가공방법및이에의해가공된아라미드직물 (ProcessingMethodforAramidFabricandAramidFabricthereby) 2011.03.28 1020070000250 주식회사태평양의료기 방탄용직물원단및그직물원단을이용한방탄용패드 (Abulletprooftextileandthebulletproofpadthereof) 2007.01.02 1020110019220 고기영 김민관 구명보트추락방지장치 (LIFE BOAT FALL PREVENTION DEVICE) 2011.03.04 직물염색관련특허는 년삼광염직에서 카치온염료를이용한파라계아라미 드섬유의염색방법 을출원하였으나일광 세탁견뢰도수준이낮고염착이안되고 불균염이발생해인테리어로는사용불가한수준이다 국외지재권현황 파라아라미드섬유에관한미국 일본 유럽등의총특허건수는 건에달하여 의용량을넘어서기때문에 년이후의특허자료를다시검색한결과미국 건 유럽 건 일본 건등총 건이었다동기간중에일본의특허출원건수가월등히많았으며 이는일본이파라아라미드섬유의용도개발에가장적극적이었음을의미한다고본다
출원번호출원인발명의명칭출원일자등록번호 08067000 Sumitomo Para-aramid dope of low degree of polymerization, para-aramid fiber and para-aramid pulp produced therefrom and processes for producing the same 1993.05.25 05442003 08803943 Shin-Kobe 08732577 Sumitomo 08647996 Teijin Twaron B.V. 08756245 Sumitomo 09960102 E.I.duPont 09824176 Shin-Kobe 09689285 ShowaAircraft 10103886 Sumitomo 10423402 E.I.duPont 10877860 E.I.duPont 11639917 Levit Mikhail 12450326 Anton Johannes 12741724 Jin-Il Kim Jin-Hwan Choi 12790236 AntonJ.J.Hendriks Laminate base material, a method of producing the same, a prepreg and a laminate Prepreg, process for producing the same and printed circuit substrate/board using the same Process for preparing para-aromatic polyamide paper Para-oriented aromatic polyamide porous film Process for restoring the appearance of pigmented or dyed para-aramid fabric Gear made of fiber reinforced resin and method for manufacturing same Aramid honeycombs and a method for producing the same Porous para-oriented aromatic polyamide film, prepreg thereof, and base substrate for printed circuit board Low loss dielectric material for printed circuit boards and integrated circuit chip packaging Meta- and para-aramid pulp and processes of making same Para-aramid pulp including meta-aramid fibrids and processes of making same Particles comprising composite of para-aramid and additive material Aramid nonwoven fabric and preparation method therefor Non-fibrous polymer solution of para-aramid with high relative viscosity 1997.02.21 05948543 1996.10.15 05851646 1994.07.19 06942757 1996.11.25 05856426 2001.09.21 06626963 2001.04.02 06591708 2000.10.11 06544622 2002.03.25 06642282 2003.04.25 06890635 2004.06.25 07455750 2006.12.15 07740741 2008.03.28 08398906 2008.11.14 08448309 2010.05.28 08415417
국내외시장현황 국내 외시장규모 년기준아라미드섬유의시장규모는약 조원 그러나매년수요가수직증가추세를보이며 년경에는 조원에달할것으로전문가들은예상하고있다 연산 만톤규모를생산하는듀폰이부동의 위를차지하고있는가운데데이진 위만여톤한국의코오롱메타계이 년말 톤만톤까지끌어올릴계획으로세계위를차지할전망이다 효성파라계도올해 톤규모로양산에들어갈계획이다 그러나세계시장에서의수요는폭발적으로늘어나 년경아라미드섬유소비량이 만 톤까지늘어날것으로전문가들은예상하고있다 이대로라면공급대비수요가불균형을이루며 만만톤의공급부족현상이나타날것으로분석되고있다 국내시장의경우는더욱가파르게움직이고있다 수퍼섬유소비규모가 년 만달러 년 억 만달러로다섯배이상의 증가추세를보여오다 는약 억 만달러까지달할전망이다 아라미드섬유 탄소섬유등수퍼섬유융합제품부품의경우 이상을미국과일본등선진국에서수입해사용할만큼대외의존도가높다 그러나국내서도대기업들이나서아라미드섬유생산에뛰어들면서수입의존도를크게개선할전망이다 상용화의방향은크게두가지 수퍼섬유단독으로사용해소재의특성을살리는것과수퍼섬유와타소재를복합화해기존소재를대체하는방법이있다 전자는방탄조끼 로프 어망 토목건축용도에사용된다 복합소재의경우주로고무 수지 콘크리트등의보강섬유로사용 기능을향상시키는쪽이다 국내수퍼섬유소비시장도각각의용도와특성에맞게수퍼섬유와복합수퍼섬유를균형있게상용화할방침이다 그러나국내에서생산되는아라미드의경우 이상이원사상태로해외에수출하고있어융합기술을접목한용도전개가시급한실정이다 이에따른대안마련과국내수퍼섬유소비시장의안정화를위해지경부가나서
년부터 년간 억원을투입 수퍼소재융합제품산업화사업을추진할계획이다 전문가들은이러한수퍼섬유들이올해말경화학섬유에서차지하는비중이 에서 까지크게확대될것으로내다보고있다 이같은맥락에서올해말기준전체섬유산업총생산액약 조원의 에달하는약 조원규모의생산액을갖는산업으로급성장할것으로전문가들은전망하고있다 특히대구경북지역은국내산업용섬유원천소재생산량이 를차지하고있는데다자동차 조선 반도체등주요소비시장도인접해있어수퍼섬유를상용화할최적지로꼽힌다 이같은계획이순조롭게진행될경우대구경북지역섬유산업은수퍼섬유사업이완료되는 년경비의류용섬유비중이 에서 까지크게올라갈것으로예상하고있다 생산가득액역시현재약 억달러에그치고있지만 년경약 억달러약 조원까지올라갈것이란전망이다 특히정부와지자체 관련연구기관들은 년경국내아라미드섬유소비량이 만톤으로예상하고있지만아라미드와타기능성소재와의융합및복합화사업을통해 배이상의가치를창출할것으로내다보고있다 산출근거 원사시장 년대비연평균성장률 에서 는 적용함 년 만톤 년 만톤 염료시장 염색시염료사용량 기준 원착사 년 년 년 색소시장수량 금액 억원 년 색소시장수량 금액 억원
개발제품의국내외주요수요처현황 기술개발목표및내용 최종개발목표 주요기술개발내용 파라아라미드방사시고온 고농도황산에견딜수있는색소가필요 황산에일정량의색소를투입하고 까지승온하여 분간유지하고냉각하여 를 한다 등에순도 가어렵기때문에 에전후색소를 하여사출로시편을만들고색상을판정한다 주요색소는다음과같이것을사용하여 하였다
원색염료를사용한 확립
제안기술에대한평가의주안점 모든평가항목은공인시험인증기관 섬유개발원등 의시험성적서제출 관련유사선행연구목록및차별성
개발성과및기대효과 정성적성과 섬유염색용 원색및 색소개발 의국내최초원착사개발로특수복비행조종사 소방복방틴복인테리어사용이가능해졌고불에타지않는섬유로화재시인명피해를최소로줄일수있다 기존에는섬유에난연처리로환경문제를발생이예상되고이런문제점을근본적으로해결할수있는방법이다 원색및 색소를적용한 섬유원착기술확립 염색특성고찰 내산성 고농도황산에서의분산계 명도값등체계적 확립 섬유최적원착 확립 온도 시간 승온속도 사용량 최적함유량 크기 염료염색 분석 값 원색염료를사용한 확립 원착사의견뢰도및난연성평가 세탁견뢰도 일광견뢰도 값평가 원색염료합성및 색소 수행 대비수율 순도 원착특성및물성 과제종료후 년후에는매출확대로고용 명창출
정량적성과 국내최초로 섬유의원착기술을통하여국내에사용할수잇는색소를 개발 과제종료후 년뒤에는매출 억까지향상시키고 섬유에원착기술확 립 사업화계획 구 분 년 개발종료해당년 사업화년도 년 개발종료후 년 년 개발종료후 년 사업화제품 원색색소 원색 색소 원색 색소 투자계획 백만원 억원 억원 판매계획 백만원 내수 억원 억원 억원 수출 억원 억원 억원 계 억원 억원 억원 수입대체효과 백만원 억원 억원 억원 고용창출 명 명 명
중소기업기술개발지원사업제안요청서 제안사업명과제명개요및필요성개발목표 혁신기업기술개발사업기존 PB15:6을대체하는 UHD급 LCD 디스플레이용무조색 blue pigment 제조기술개발 현재 LCD 디스플레이에사용되는안료미립화기술은밀링기의 mechanical engineering과 process에의존적이며, 단파장 blue pigment의경우에는 PB15:6과 PB60의조색기술이사용되고있지만, PB15:6의경우에는아직단파장부분이부족하고 PB60의경우에는적색부분의투과성이높아서적합하지않은경우가많음 한편디스플레이밀베이스에사용되는기존안료의평균일차입자크기는 60-40nm이지만, 용도에따라서고투과성을요구하는경우에는여전히부족하다 따라서단파장영역의흡수구현이가능하고조색없이단일품목으로사용이가능하고동시에초극미세안료화기술과표면처리기술을접목하여분산성이뛰어난극미세 blue pigment 제조기술개발이절실함개발목표 : 색순도손실을일으키는분산조제 ( 안료대비 10% 내외 ), 조색 pigment( 안료대비 5% 내외 ) 등을사용하지않아도되며, 조성의간단화로분산공정안정성이개선된극미세무조색형 blue pigment 개발 - 무조색형인단일안료로구성되는디스플레이용단파장 blue pigment 구조설계및제조기술개발 - 분산성이뛰어난 30nm 이하급초극미세 blue pigment 제조기술개발 - 상기기술접목을통하여 Liquid Display Color Filter 용도의 blue 표면처리안료 개발 개발내용 (Spec. 포함 ) 1. 주요성능지표1) 의경우에일반적인공인시험인증기관에서측정하는부분이아니라, 각수요처에따라지정하는방식으로서수요기업에서제공한방법에따라진행 2. 콘트라스트는일본 T사 blue color paste 평가법기준 3. 최종개발목표2) 는수요처가제공한사항임 주요결과물 개발기간 1. 평균입자크기 30nm이하의 blue pigment 2. 극미세 blue pigment를이용한 color paste 3. LCD 디스플레이용 blue Color Resist (24) 개월 정부출연금 1 차년도 250( 백만원 ) 2 차년도 250( 백만원 ) 합계 500( 백만원 )
Ⅱ. 상세내용 1. 제안기술개요및필요성 1-1 제안기술 제품개요 분산성이뛰어난칼라필터용초극미세 blue pigment 제조기술개발과기존에단일색상의 pigment로해결하지못했던단파장 blue color를위한단일 blue pigment로의새로운안료구조설계및 표면처리안료 제조기술개발 ( 국내최초 ) - 기존안료의평균일차입자크기는 200~30nm이지만, 용도에따라서고투과성을요구하는경우에는여전히부족하다. - 해당미립화기술은밀링기의 mechanical engineering과 process에의존적이다. - 단파장 blue pigment의경우에는 PB15:6과 Pv23의두개의안료조합이사용되고있지만, PB15:6의경우에는아직단파장부분이부족하고 Pv23의경우에는투과성가떨어져서적합하지않은경우가많다. Pv23이외에염료를적용할경우에는내열성이안료보다떨어지는경향이많아서어려움이여전하다. - 특징비교 항 목 수입 pigment 개발 pigment 평균일차입자크기 200~30nm 30nm 이하 Max 투과파장 450~480nm 420~440nm Aspect ratio* 5:1~2:1 2:1~1:1 분산조제사용여부필요함필요없음 투과도 ( 일본수입제품대비 ) 100% 105% 이상 ( 수입제품대비 ) BL blue peak 와일치정도 일치하지않음 필요시타안료와혼합사용 정확히일치함 *aspect ratio 는결정을평면으로보았을때, 가로와세로의비에해당함 1-2 제안기술 제품의필요성 상기개발제품적용으로, LCD용칼라필터관련의국내수요업체가일본업체와의품질경쟁력 (blue의휘도및콘트라스트 ) 강화를위한요구사항을해결가능하다. - 공급사슬도
공급사슬도에따르면본기술개발제품의직접적인수요단계인 color paste에대해서는정부 R&D 과제및국내업체가많은연구개발을진행하였지만, 안료의전문성부족과안료의수입의존성때문에개발에한계가있음 ( 표면처리안료 개발과제는거의진행된적이없음 ) - 수요업체의제품인 color paste의품질에가장큰영향을주는인자가안료이고, 주된안료공급업체가일본업체이며, 개발당시부터수요업체와공동개발을진행하는것이일반화되어있기때문에최고품질의안료수급에한계가있음 안료국산화가어려운점 - 국내안료회사의경우에는클래식안료생산설비를갖추고있기때문에적합하지않음 - 기존용도 ( 플라스틱, 옵셋잉크, 그라비아잉크, 페인트등 ) 의안료개발기술로는개발에한계가있음 - 수요업체 (color paste) 와공동개발이필수요건으로중요하지만기술력의부족으로인하여협력에어려움이있었음. 당사의경우에는국내수요업체와공동개발진행중임 2. 국내 외기술현황 2-1 국내 외기술동향및수준 안료업체의합병등으로순수국내안료업체는많이남아있지않은것이현실이다. 세계적인안료회사로는 BASF(Ciba), Toyo ink, Clariant, DIC, DNS 등. - 세계적인안료회사의경우에는특수안료의개발을위해서분산성이뛰어난초미세안료개발, 기존파장영역을포함시키지못하는영역의안료분자구조설계, 다결정구조안료합성 ( 카멜레온칼라 ), Easy dispersive pigment, 적외선투과안료, secret pigment 등의연구개발. 당사의경우에는해당과제를통해서분산성이뛰어난극미세안료개발및단파장 blue pigment 의설계및개발을진행하고자한다 - 해당과제는바로 LCD color filter 용안료로적용가능하다
국내 CP(color paste) 업체의현황을보면 - 국내 CP 업체또한국내점유율을점차적으로 20% 이상올려온이엔에프테크놀로지와같은국내업체가있으나핵심재료인 표면처리안료 의확보가어렵기때문에경쟁력을잃고있음 - PR과 CP는모두밀접하게기술적으로연결되어있기때문에좋은안료가좋은 CP를가능하게하며좋은 CP가좋은 PR을가능하게함 - 따라서좋은안료의확보가필수적이나, 일본처럼업체간의공동기술개발이아니면첨단제품을만들어내기어려움 개발하고자하는제품의품질현황 - 국내수요처가최고품질의 표면처리안료 구매자체를할수없기때문에일본경쟁사제품인 표면처리안료 의분석및특성을직접확인하는것은불가능하지만, PR 업체의평가를통해서현수준은확인가능함 국외현황 ( 일본 ) - LCD Color Filter(CF) 에사용되는 R, G, B color PR은 LCD의태동부터 Sumitomo chemicals, JSR, Toyo Ink 등일본기업에서주도해왔으며, LCD 제조의중심이일본에서한국으로완전히넘어온현재에도새로운 grade의 high performance PR 제품은일본이압도적기술우위를보이고있음 - 이유는 LCD panel maker부터요구되는 PR특성, 즉휘도와콘트라스트가전년도대비하여매년 10~15% 씩빠른속도로높아지고있고오랜경험과기술이축적된일본업체외에는체계적대응이어렵기때문임 - PR의구성재료중 color를구현하는 color paste는 Mikuni, Toyo ink, Sanyo 등의회사가절대적기술우위를점하고있는데, 이는 color paste의핵심재료인분산제나바인더외에결정적으로안료를회사내부적으로 (Toyo Ink, Mikuni) 혹은일본내안료업체로부터확보하고있기때문임 - Toyo Ink, Daito Chemics, DIC 등이일본의대표적인안료업체로자국내 color paste 업체와의오랜결속으로인해 top grade의제품은일본내부에서만긴밀히거래하고있는실정이기에국내안료개발이매우절박한상황임 시장상황에대한자료는수요처로부터제공받아서작성함.
< 표 1> 국내외주요시장경쟁사 경쟁사명 제품명 판매가격천원 연판매액천원 기타 모든제품명파악한계있음 전체수요예측 천억원 상기제품의경우에는구모델제품에해당이되며, 개발제품의경우에는랩샘플로수요처 가제공받고있으며, 제품품질의경우에는타겟에못미치지만, 향후판매가격은 35 만원 으로협의중이라고함. 계산근거는수요처로부터받은자료를바탕으로하여계산됨. 2-2 국내 외지재권 ( 특허등 ) 현황 - Ciba/BASF Phthalocyanine sulfonates 와 / 또는 sulfonamides 의존재하에서 epsilon type 의 copper phthalocyanine 의합성방법. 특징적인것은 1 단계반응임 - Sumitomo Phthalimido-methyl phthalocyanine 의존재하에서 beta type 의 copper phthalocyanine 의 salt kneading Thermoplastic resins 용도의 Phthalimido-methyl phthalocyanine, copper phthalocyanine sulfonate 을포함하는 epsilon type 의 copper phthalocyanine 조성 - Dainichiseika 일반적인 epsilon copper phthalocyanine 제조방법인 phthalimidomethyl copper phthalocyanine, epsilon type copper phthalocyanine 와 alpha type phthlaocyanine 의 salt-kneading 과차별화된방법을소개하고있음. 이특허에서는 condensed
polycyclic 또는 azo pigments 와 epsilon type phthalocyanine 을포함하는혼합하에서 wet-milled(salt kneaded) 조성 Salt-kneaded 안료의 particle size distribution(psd) 에대한것임. 다른업체들의특 허와상당히중첩되고있음. Sulfuric acid 와 salt-kneading 방법을통하여 free copper 가 300ppm 이하인 copper phthalocyanine 안료를제조하는방법 - Toyo Ink Beta type 의 copper phthalocyanine 을조제하는프로세스이며, 이특허에언급하는제 품의특징은하기와같음. Average primary particle size 40~120nm Primary particle aspect ratio 1~3 Crystallite diameters Directions perpendicular 17~27nm, 22~32nm and 10~20nm (200), (001) and (010) plane 제조방법은순도 97% 이상이고 primary particle size 가 0.5~100um 인 copper phthalocyanine 을 dry-milling 한이후에 water-miscible organic solvent 로처리함. 첨가되는조제로는 phthalimidomethyl copper phthalocyanine 와 / 또는 sulfo copper phthalocyanine ammonium salts 임 Copper phthalocyanine 관련 impurity 를 3% 이하로포함하면서, resin 또는 acrylic compound 그리고 epsilon type copper phthalocyanine 로구성된안료. 그러나필요에
따라서는 crystal stabilizer 의목적으로 phthalimidomethyl- 또는 ammonium salts of sulfonated phthlocyanine 이사용됨 - DIC Specific surface area 가 95~150m 2 /g 인 epsilon type 의 copper phthalocyanine 안료 제조방법. Specific surface area 가 95~150m 2 /g 인 epsilon type 의 copper phthalocyanine, copper phthalocyanine sufonamide, phthalimidomethyl copper phthalocyanine 그리고 sulfo copper phthalocyanine 또는이것의염을포함하는안료를 salt milling 법으로제 조하는방법 - Clariant Wet salt-kneading 방법으로개선된 color strength 의특징을가지는 copper phthalocyanine 조성물제조방법. - Wisechem ( 주 )wisechem 을설립하면서관련특허를인수함 안료의특징 color spectrum 을유지하면서분산성, 내열성, 저장안정성을개선.
안료의 color strength 와 LCD 의 Y( 휘도 ) 및 contrast 를향상시키는안료조성물 < 표 2> 국내외관련지식재산권현황 지식재산권 지식재산권출원인 출원국 / 출원번호 Epsilon tpye의 copper phthalocyanine 제조 BASF(Ciba) US-B-4 135 944 Phthalimidomethylphthalocynine의존재하에서 beta type 의 copper phthlocyanine 의 salt kneading Epsilon type copper phthalocyanine 제조방 법 Salt-kneaded 안료의 particle size distribution Sulfuric acid와 salt-kneading 방법을통한 free copper 가 300ppm 이하인 copper Sumitomo JP-A-H01/152 141 Dainichiseika JP-A-2001/288 385 Dainichiseika JP-A-2003/089 756 Dainichiseika JP-A-2004/189 852 phthalocyanine안료제조방법 Beta type의 copper phthalocyanine을조제하는방법 Toyo Ink JP-A-2005/008 806 Copper pthalocyanine composition 제조방법 Toyo Ink JP-A-2000/258 620 BET가 95~150m2/g인 epsilon type copper phthalocyanine 제조방법 DIC CN-A-1 572 841 Salt milling 방법으로안료조성물제조방법 DIC JP-A-2005/234 009 Wet-kneading 방법으로 개선된 color strength 의특징을가지는 copper phthalocyanine 조성물제조피리미딘또는그유도체를포함하는안료조 성물디스플레이의컬러필터용피라졸함유안료유 도체 3. 국내외시장현황 Clariant EP-A-1 572 810 경인양행 경인양행 KR-2010-1142343 KR-2010-1130651 3-1 국내 외시장규모 안료시장파악에한계가있으며, 2012 년도 panel 수요량으로계산하면 1~2 천억원내외로
3-2 개발제품의국내 외주요수요처현황 연판매액의계산근거는수요처로부터받은자료를바탕으로하여계산됨. 년도별수입대체금액 ( 억원 / 년 ) 항목칼라페이스안료트 합 계 2015년도 (1차년도) 78 192 270 2016년도 (2차년도) 156 384 540 2017년도 (3차년도) 156 384 540 2018년도 (4차년도) 172 422 594 2019년도 (5차년도) 189 465 657 ( 계산산출근거 ) 2015 년의경우를예를들면, Blue Color PR 소요량 ( 국내 S 사와 L 사의제공자료인용 ) = 50 톤 / 월 Blue Color Paste 의무게함량 = 40% Blue Color Paste 소요량 = 50 톤 / 월 x 40% = 20 톤 / 월 Blue Color Paste 예상평균수입가 ( 수요처제공 ) = 80,000 원 /kg Blue Color paste 수입대체효과 = 20 톤 / 월 x 80,000 원 /kg = 192 억원 / 년 Blue 조성물무게함량 ( 수요처제공 ) = 약 13.0% Blue 조성물소요량 = Blue 조성물 Color Paste 소요량 x Blue 무게함량 = 20 톤 / 월 x 13.0% = 약 2.6 톤 / 월 Blue 조성물평균수입가 ( 수요처제공 ) = 25 만원 /kg < 기존제품가격 Blue 조성물수입대체효과 = 2.6 톤 / 월 x 25 만원 /kg = 약 78 억원 / 년 < 표 4> 기술개발후국내 외주요판매처현황 판매처 국가명 판매단가예상연간예상예상총판매금 ( 천원 ) 판매량 (kg) 판매기간 ( 년 ) ( 천원 ) 관련제품 E사 국내 250 31,200 10 78,000,000 LCD 제품 M사 일본 300 36,000 10 108,000,000 LCD 제품 중국시장의경우에는아직 color paste 업체의능력이부족하기때문에국내 E 사와같이 CP 를판매 4. 기술개발목표및내용 4-1 최종개발목표
분산성이뛰어난 20nm 이하급초극미세 blue pigment 제조기술개발 단일안료로구성되는단파장 blue pigment 구조설계및제조기술개발 상기기술접목을통하여 Liquid Display Color Filter 용도의 표면처리안료 개발 최종개발제품목표의특징비교 항목기존개발목표 평균일차입자크기 200~30nm 30nm 이하 Max 투과파장 450~480nm 420~440nm Axis ratio 5:1~2:1 2:1~1:1 분산조제및조색안료 사용여부 필요함 필요없음 BL blue peak 와일치정도 일치하지않음 필요시타안료와혼합사용 일치함 콘트라스트 (CR) 일본 S 사 CP 기준 (100%) 100% 이상 휘도 (Y) 일본 S 사 CP 기준 (100%) 100% 이상 분산안정성 90 일이상 90 일이상 현상속도 20~50sec 20~50sec 내화학성 1.00 abu 1.00abu 이하 Pin hole 0ea/5x5cm 0ea/5x5cm 수요처에서상기제품을사용할때, 색순도손실을일으키는분산조제 ( 안료대비 10% 내외 ), 조색 pigment( 안료대비 5% 내외 ) 등을사용하지않아도되며, 조성의간단화로 분산공정안정성이개선됨 Color paste 의조성비 Color paste 내의고형분비 < 표 3> 목표달성도평가지표
주요성능지표 1) 단위 객관적측정방법세계최고수준최종개발목표 2) 가중치 3) ( 보유국 / 보유기업시료수 (%) ) (n 5개시험규격 4) ) 1. 평균일차입자크 nm 30이하 40 5 기 ( 일본 /T사) 수요처가제공한 2. Max 투과파장 3. 내열성 (TGA) 4. 내화학성 nm w% de 420~440 5% 이하 5이하 450~480 ( 일본 /T사) 5 5 5 평가방법 ( 비밀계약사항 ). 평가방법에 13000 5. 콘트라스트 13000 5 대해서는 ( 일본 /T사) 세부요구사항에 25.50 6. 휘도 25.50 5 ( 일본 /S사) 서간단하게 시료수 5 개미만 (n<5 개 ) 시사유 해당사항없음 측정결과의증빙방법제시 요약함 주요성능지표 1) 의경우에일반적인공인시험인증기관에서측정하는부분이아니라, 각수요처에따라지정하는방식이기때문에수요처와비밀계약하에평가진행을하며, 평가에필요한재료의경우에는소요처로부터유상공급을받아서사용중임 ( 국내 E 사, L 사, J 사 ) 항목중에콘트라스트와휘도는안료의종류및혼합비에따라달라지며, 특히콘트라스트의경우제작사 : TSUBOSAKA, 모델명 : CT-1B, 광원 : Halogen lamp 를사용하여 10000:1(MAX lum:1000cd/m2, MIN lum:0.1cd/m2) 로측정하였으며, 일본 S 사 Blue 칼라페이스트 (2013 년 2 월, 최고품질, 수요처제공 ) 를 100% 기준 (7,300) 으로하여상대비교치로나타냄. 최종개발목표 2) 는수요처가제공한사항임 가중치 3) 은상기목표달성에있어서중요도를수요처와협의하여정함 시험규격 4) 의경우에는내부시험표준방법으로정하고있음 Primary particle size 의세부요구사항및측정방법 - 투과형전자현미경 (TEM) 에서평균일차입자크기가 20nm 이하 콘트라스트의세부요구사항및측정방법 - 일본 S 사대비하여동등또는이상의 CR 요구 - 국내수요처가일본 T 사안료사용시에 98% 수준이고국내안료수준은 95% 수준이므로 5% 이상의개선필요함 - 평가방법은칼라페이스트가코팅된유리기판을 2 장의편광판사이에두고두편광판이직교할때의최소휘도값과두평광판이수평일때의최대휘도값을측정하여콘트라스트값 (= 최대휘도값 / 최소휘도값 ) 을구함 - 대면적 HDTV 에서는콘트라스트값이큰안료가요구됨. 최근에는모바일제품에도고해상도및고명암비요구에따라아주중요한항목임 휘도의세부요구사항및측정방법 - 일본 S 사대비하여동등이상의휘도요구 - 현재일본 T 사안료의경우 95% 수준이고국내의수준은 90% 수준이므로 10% 이상개
선필요함 - 평가방법은색도측정기를이용하여 C 광원, CIE 1931 chromaticity diagram 상에서칼라페이스트가코팅된유리기판의색좌표 (x,y) 를측정하고, 그색좌표에서의휘도 (Y) 값을구함. - 동일색좌표에서휘도값이클수록밝으므로전력소모량이적고밝은색상구현이가능함 분산안정성의세부요구사항및측정방법 - 3 개월이상의분산안정성요구 - 현재 T 사안료의경우에는 3 개월정도이고국내수준은 3 개월정도임. 요구수준이지만공정마진을위해서추가 1 개월정도의개선요구있음 - 평가방법은칼라페이스트를저온 (5 C), 상온 (25 C) 고온 (45 C) 에서장기간보존하면서점도와입자크기의변화를측정 - 칼라페이스트의점도및입자크기가변하는것은불안전한안료입자가응집하기때문이며칼라필터를제조할때필름의두께가틀려지는것은물론, 동일두께에서도색특성이달라지고콘트라스트값과휘도값이저하되는문제가발생 현상속도의세부요구사항및측정방법 - 20-50sec 범위요구 - 현재 T 사안료의경우에는 65sec 이상으로개선이필요한상황이며, 국내의경우에는 30sec 범위이므로타사제품에대비해서장점있음 - 평가방법은칼라레지스트를유리기판위에코팅한후진공건조및소프트베이킹 (soft baking) 공정을거쳐필름이형성된다. 그다음패턴이있는마스크를통해 UV 파장으로일정량노광을한후알칼리현상액으로현상한다. 빛을받은부분은가교결합이생겨알칼리현상액에녹지않고빛을받지않은부분은알칼리현상액에녹게된다. - 알칼리현상액에녹는부분의현상속도가너무느리면칼라필터제조공정시간이느려져불리. - 현상후에녹지않고남는이물질을잔사라고부르며, 잔사가많이남게되면여러불량 ( 돌기, 등 ) 의원인이될수있어관리가필요함 Pin hole 의세부요구사항및측정방법 - 5x5cm 의유리판에스핀코팅한이후에 Pre- 와 post-baking 을한이후에광학현미경으로확인하여측정한다 4-2 주요기술개발내용 미세화기술을활용한분산성이뛰어난초극미세 blue pigment 제조기술개발 - 고순도 blue crude 개발 - Blue pigment에적합한 kneader blade 선택등의 mechanical 효과에대한기초실험 - 구체적인 kneading condition을설정하기위한 salt 종류, salt ratio, solvent 종류, solvent ratio, temperature, time 등에관한최적조건확보 - Kneading condition 중에 salt의 1차입자크기, 3차입자크기, 분포, 1차입자모양, 강도등에관한실험 DB 확보
- Kneading condition 중에 solvent 종류에따른개발조건실험 (solvent mapping) 항 목 기 존 신개발 평균일차입자크기 200~30nm 20nm 이하 평균일차입자크기분포 10nm이상 5nm 이하 Axis ratio 5:1~2:1 2:1~1:1 단파장 blue pigment 구조설계및제조기술개발 - 분자구조설계프로그램을이용한단파장 blue pigment 구조설계및제조 - 단파장 blue pigment 의경우에는 PB15:6 과 PB60 이사용되고있지만, PB15:6 의경우 에는아직단파장부분이부족하여 PV23 과혼합하여사용을하지만, PV23 의 blue 영 역의투과도가바람직하지않아서휘도가저하되고, PB60 을적용할경우에는 red 영역 의투과성이있어서 filter 로써적합하지않음 - 색순도손실을일으키는분산조제 ( 안료대비 10% 내외 ), 조색 pigment( 안료대비 5% 내외 ) 등을사용하지않아도되는기능기를안료에구조적으로도입 항 목 기 존 신개발 Max 투과파장 450~480nm 420~440nm 분산조제및조색안료사용여부 필요함 필요없음 BL blue peak와일치정도 일치하지않음필요시타안료와혼합사용 일치함 - 본신개발제품을수요처에서 Liquid Crystal Display Color Filter 용도로적용시에 분산조제및조색안료를사용하지않아도 BL blue 영역과일치하기때문에더낫은 color properties 을제공한다. 상기 blue pigment 제조기술접목을통하여 Liquid Display Color Filter 용도의 - pigment 개발 표면처리및조성관련기술 - Wet salt kneading등의물리적인방식으로 blue pigment 표면에분산제와 / 또는바인더와 interaction할수있는반응 site 도입 - 고체 / 액체의화학적인방식으로 blue pigment 표면에분산제와 / 또는바인더와
interaction 할수있는반응 site 도입 - 반응 site 설계및 pigment 에처리할수있는분산제또는바인더설계및합성 - Blue pigment/ 반응 site/ 분산제 ( 와 / 또는바인더 ) 의조성실험 Pigment 정제기술 - Crude 합성시의미반응물및부반응물등 - Pigmentation 사용시에사용된원료물질및 decomposition 물질등 - Pigment 표면처리시에유발되는물질등 Pigment 마무리기술 - 건조진행시에발생하는 pigment 의응집을최소화 - 분쇄시에발생하는 pigment 산화를최소화 4-3 제안기술에대한평가의주안점 4-4 관련유사선행연구목록및차별성