화학저널

DIC, 속경화형 시스템 제안 … 도요, 신공법으로 3층 구성

식품포장 분야에서 제조공정의 지속가능성을 높일 수 있는 무용제형 라미네이트 접착제 적용이 확대될 것으로 예상된다.
주요 생산기업들은 무용제형 특유의 과제를 해결한 신제품을 잇달아 투입하고 있으며 접착제 개량에서 나아가 독자적인 도공‧경화 시스템을 채용한 신제품을 개발하고 있다.
레토르트 포장 등 고기능 포장소재를 공통 목표로 설정하고 있으며 물성, 사용조건 최적화에 속도를 내며 적용 가능한 층 구성을 대폭 확대하고 있다.

식품포장 시장에서는 용제형(드라이 라미네이트 접착제) 사용량이 많으나 세계 각국의 휘발성 유기화합물(VOCs) 규제 강화에 따라 일부에서 무용제형 전환이 진행되고 있다.
그러나 일반적인 무용제형은 경화 시 발생하는 탄산가스 영향으로 외관과 물성을 모두 갖추기 어려운 과제가 남아 있으며 가공속도가 느리고 3층 이상 구성으로 연속가공이 어렵다는 단점이 해소되지 않고 있다.
현재는 주요 적용 대상이 스낵 등 건조식품을 내용물로 취하는 일반 용도 포장소재에 한정돼 있고 일본은 무용제형 적용비중이 용제형 사용량 전체의 5-10% 수준에 머무르고 있다. 
DIC는 주제·경화제 분별도공 방식으로 무용제형의 과제를 해결할 계획이다. 
2019년 개발할 속경화형 접착제 DUALAM을 라미네이션 머신 등 무용제형 전용 시스템으로 제안하고 최근 일본 컨버터 2사에 채용돼 가동을 본격화하고 있을 뿐만 아니라 10사 이상에서 평가 검토가 진행되고 있다.
DUALAM은 이미 과자 포장 등 일반 용도에서 적용돼 있으며 평가과정에서 내열성 등을 개량하고 있다. 평가를 진행하고 있는 잠재적 수요기업들이 보일 포장까지 범위를 넓히는 것을 희망하기 때문으로 파악된다.
2023년부터는 해외 공급에 나설 계획이다.
타이에서 2023년 1분기 사업화 및 생산에 착수하며, 중국에서도 2023년 말까지 사업화하고 현지 기계 생산기업과 협업해 코스트에서 브레이크 스루를 달성하는 것을 목표로 하고 있다.
도요잉크(Toyo Ink) 산하 Toyo Morton은 2022년 무용제형 신규 라미네이트 접착제 ECOADE A-N6008과 경화제 2종을 개발했다.
새로운 레올로지 해석방법을 확립해 도막설게 접근법을 혁신시켰고 기존 무용제 라미네이터에서 도공할 수 있도록 3층 구성으로 적용이 가능하다.
PET(Polyethylene Terephthalate), VMPET(Vacuum Metallizing PET: 알루미늄 증착 PET), LLDPE(Linear Low-Density Polyethylene)층 구성을 메인 타깃으로 설정하고 퍼스널케어 용품 분야에서 많이 사용되는 리필용 파우치류나 식품용 보일 포장 수요를 대체 가능할 것으로 기대하고 있다. 경화제를 선택할 때 산성 내용물이 많은 알루미늄박 구성에도 대응할 수 있을 것으로 판단된다.
Toyo Morton는 무용제형 접착제를 그동안 폴리에테르계와 폴리에스터계로 구분해 공급해왔고, 폴리에테르계는 앞으로도 일반 용도로 공급하고 폴리머 설계에서 차별화를 도모하기 쉬운 폴리에스터계 개발에 주력할 예정이다.
용제형 접착제는 고형분 농도를 높임으로써 저용제화를 추진하고 있으며 2022년 봄 식물 베이스 원료 도입을 통해 개바한 신제품을 출시했다.
일본에서 접착제의 바이오매스 도입이 주목받기 시작했기 때문으로 소재 구성 전체에서 이산화탄소(CO2) 배출량 감축에 주력할 예정이다. 라미네이트 가공 전체에서 배출되는 이산화탄소는 희탁용제를 건조시키기 위한 에너지 사용에 크게 의존하는 것으로 알려졌다.
시장에서는 용제 회수 및 재이용 시스템 등 별도의 이산화탄소 감축 대책에 나서고 있으나 무용제형 도입은 VOCs 저감 효과 뿐만 아니라 탄소중립을 위해서도 중요할 것으로 예상된다. (K)