화학저널

SCC, 독자 배합기술로 나일론‧PET 대체 … 필름 to 필름으로 MR

스미토모케미칼(SCC: Sumitomo Chemical)이 폐파우치 등 연포장재의 수평 리사이클 실현을 위해 필름 기재로 사용할 수 있는 PE(Polyethylene)를 개발했다.
독자적인 배합기술로 확보한 높은 강성과 찌름강도, 낙체강도 등을 활용하면 스탠딩 파우치 기재로 사용되는 ONY(Biaxially Oriented Nylon)를 대체함으로써 실란트층을 포함해 필름층을 100% PE로 전환할 수 있고 단일소재(Mono Material) 전환도 가능할 것으로 예상하고 있다.
앞으로는 연신하지 않고 막을 제조할 수 있는 가공용이성을 강점으로 내세우며 협력기업과 함께 필름 to 필름 방식의 MR(Material Recycle)에 나설 계획이다.
스미토모케미칼은 2019년부터 연포장재용 PE를 개발해왔으며 현재 샘플 출하단계에 돌입함에 따라 2022년 출시가 가능할 것으로 예상된다.
주로 샴푸, 세제 등의 리필용 파우치나 냉동식품, 곤약 등 물기가 있는 식품의 연포장 필름 용도에서 수요를 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
식품포장용 플래스틱 필름은 ONY나 PET(Polyethylene Terephthalate) 등 연신필름으로 제조한 기재를 베이스로 PE나 무연신 실란트 소재를 조합하는 구조가 일반적이다.
습기, 외기, 빛을 차단하기 위해 필요에 따라 알루미늄 증착 등 배리어 필름도 사용하나 이종소재 복층화는 리사이클 중 단일소재만을 추출하기 어렵게 만들어 필름의 수평 리사이클을 저해하는 것으로 평가되고 있다.
PE 신제품은 일반 PE보다 강성이 높아 그동안 스탠딩 파우치를 세우기 위한 기재로 사용됐던 나일론이나 PET를 대체할 수 있고 낙체강도는 ONY와 동등하며 찌름강도가 다소 떨어지지만 포장재에 적용하기에는 충분한 수준인 것으로 파악하고 있다.
스미토모케미칼은 수요기업이 필름에 배리어층을 필요로 한다면 자체 개발한 가스배리어성 코팅제를 함께 제안함으로써 대응할 계획이다.
일반적인 알루미늄 증착은 금속이기 때문에 리사이클 과정에서 수지에 분산되지 않고 리사이클 소재 성능이 영향을 받을 수밖에 없으나 수지와 무기필러 조합으로 제조한 가스배리어 코팅제를 사용하면 리사이클 소재 상태에서도 분산이 가능해 PE와 일괄 제안할 방침이다.
성형할 때 연신하지 않기 때문에 일반적인 T 다이캐스트나 인플레이션으로 막을 제조할 수 있다는 점도 강조하고 있다.
최근 단일소재화를 위해 기재용으로 1축 연신 PE필름을 개발하는 움직임이 나타나고 있으나 강성을 부여하기 위해 연신하면 열이 가해져 수축하는 문제가 있는 반면, 무연신 개발제품은 성형가공 면에서 우위성을 발휘할 것으로 기대하고 있다.
일본은 2019년 공표한 플래스틱 자원순환 전략을 통해 2030년까지 용기‧포장재의 60%를 재사용(Reuse)하거나 재활용(Recycle)하고 2035년에는 폐플래스틱을 100% 재사용‧재활용해 유효하게 이용하겠다는 목표를 설정하고 있다.
2022년 4월부터 시행되고 있는 플래스틱 자원순환 촉진법에는 포장의 단일소재 이용을 고려한 친환경제품 설계 관련 지침이 포함돼 있다.
스미토모케미칼은 일본 정부의 전략에 맞추어 포장용기를 단일소재화하고 있으며 다양한 수요기업들과 연계해 폐플래스틱 회수 및 리사이클 실증시험을 추진할 계획이다.
연구실 스케일로 기초 데이터 평가를 진행하고 있으며 리사이클률 20-50% 수준이라면 반복 재활용으로도 높은 낙체강도를 기대할 수 있다는 결과를 얻은 것으로 파악되고 있다.
앞으로는 수지 혼연시험 등을 개량하는 방식으로 리사이클률을 개선할 방침이다. (K)