
헨켈, 연포장용 무용제화 추진 … 오시카, 리그닌·페놀수지 개발
접착제는 자동차·식품포장·건축용을 중심으로 친환경화가 진척되고 있다.
글로벌 접착제 메이저인 헨켈(Henkel)은 2액형 무용제 라미네이트 접착제를 개발하고 연포장 용도를 중심으로 시장을 개척하고 있다.
헨켈은 2액형 무용제형 연포장 라미네이트 접착제 록타이트 라이오폴을 무용제형 적용이 어려웠던 층에도 적용할 수 있다는 점을 살려 일정수준 이상의 가스차단성, 차광성을 필요로 하는 과자포장 용도를 개척하고 있다. 특히, 일본 시장 공세를 강화하고 있다.
경화제는 2023년 초 생산을 시작한 것으로 알려졌다.
무용제형은 경화할 때 발생하는 탄산가스로 기포가 생기거나 경화 수축에 따른 오렌지 필 현상이 나타날 수 있어 외관과 물성을 모두 개선하는 작업이 어려운 것으로 평가됐다.
하지만, 접착제 생산기업들이 무용제형을 개발하고 투입을 적극화하면서 과자류 포장 등 일부 용도에서는 드라이 라미네이트 접착제로 전환하고 있다. 헨켈은 독자적인 배합 방식으로 과제를 해결했고 고점도, 초기 응집력을 활용해 연포장 용도 공세를 강화하고 있다.
헨켈이 생산하는 록타이트 라이오폴은 OPP(Oriented Polypropylene) 필름/VMCPP(Vacuum Metallized Cast PP) 필름, PET(Polyethylene Terephthalate) 필름/VMCPP필름 등 층 구성에 적용이 가능한 것으로 알려졌다.
층 구성은 일정수준의 수증기 및 가스에 대한 차단성을 요구하는 스낵 포장에 많으며 일본이 핵심시장으로 파악되고 있다. 헨켈은 최근 일본 식품기업들의 채용이 임박함에 따라 2023년 초 간사이(Kansai)에서 경화제 생산을 시작한 것으로 알려졌다.
주 원재료는 독일에서 수입하며 기존 드라이 라미네이트 접착제에 비해 탄소 사용량을 대폭 줄임으로써 지속가능성 실현에 박차를 가할 방침이다.
무용제화로 평방미터당 탄소 사용량은 드라이 라미네이트 접착제 대비 85% 정도 감축이 가능한 것으로 파악되고 있으며, 바이오매스도 30% 그레이드를 갖추어 제조공정 전체에서 VOCs(휘발성 유기화합물), GHG(온실가스) 배출량 감축 효과가 클 것으로 기대하고 있다.
일본 오시카(Oshika)는 합판용 접착제의 친환경화를 추진하고 있다.
최근 개발한 리그닌 배합 페놀수지(Phenolic Resin)계 접착제는 바이오매스도를 향상시키면서도 기존 접착제와 비슷한 성능, 생산성, 코스트를 실현해 건축자재의 친환경화 니즈를 충족시킬 것으로 기대하고 있다.
오시카는 접착제 소재를 페놀(Phenol)에서 리그닌으로 대체하는 방안을 추진했고 최근 페놀수지계 접착제와 동등한 성능을 실현한 리그닌‧페놀수지계 접착제 개발에 성공한 것으로 알려졌다.
리그닌을 40% 가까이 배합했으며 합판에 요구되는 접착성을 확보해 JAS(일본농림규격) 인증을 받았고 바이오매스 배합을 통해 일본 유기자원협회의 고형분 환산 15% 바이오매스 마크도 취득했다.
리그닌의 골격이 페놀과 비슷해 대체소재로 주목했으나 리그닌의 반응성이 낮고 배합량을 높이면 경화에 시간이 걸린다는 단점이 나타나 어려움을 겪었다.
합판 공장에서는 접착할 판 표면에 접착제를 도공하고 핫프레스로 경화하기 때문에 경화조건이 섭씨 130도에 5분인 페놀수지가 주로 사용되나 리그닌을 배합하면 경화시간이 늘어나 수요기업들이 꺼리고 있다.
화학처리로 리그닌 반응성을 높이는 방식은 코스트가 높아질 수 있어 포기했으나, 배합 설계를 개량함과 동시에 합판 생산기업 Niigata Gohan을 통해 실증실험을 반복함으로써 생산성과 코스트 면에서 페놀과 동등한 수준을 달성한 것으로 평가된다.
리그닌은 제지 공정 폐액인 흑액에서 추출한 크래프트 리그닌을 사용했으며 페놀이 레졸형이어서 알칼리 영향으로 흑색화되지만 합판 외관에는 문제가 없는 것으로 파악되고 있다.
Niigata Gohan은 수년 전부터 이미 합판 제조에 리그닌‧페놀수지계 접착제를 월 10톤 정도 사용하고 있으나 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 확산이나 러시아-우크라이나 전쟁 등으로 환경이 악화돼 상업화를 연기했다. 특히, 러시아산 당송 수입이 정체된 우드쇼크 영향을 크게 받았다.
그러나 최근 친환경 소재에 대한 니즈가 확대되고 있어 리그닌‧페놀수지계 접착제 상업판매 가능성이 높아지고 있다.
다만, 리그닌은 핀란드 제지기업 UPM-Kymmene으로부터 수입하고 있어 LCA(Life Cycle Assessment) 관점에서 일본 조달로 전환해야 할 것으로 판단하고 있다. (K)