무용제 라미네이션(Solventless Lamination)은 유기용제를 사용하지 않는 접착 시스템을 이용해 여러 필름을 결합하는 방식이다.

용제 건조공정의 부담을 줄일 수 있다는 장점이 있지만, 안정적인 품질을 확보하려면 접착제의 혼합비와 도포량, 온도, 숙성조건을 정밀하게 관리해야 한다.

특히 접착제 도포량(Coat Weight)은 너무 적어도 문제이고 지나치게 많아도 문제가 될 수 있다.

도포량이 부족하면 왜 박리가 발생할까?

접착제의 가장 기본적인 역할은 두 필름 사이에 연속적인 접착층을 형성하는 것이다.

도포량이 지나치게 적으면 필름 표면 전체를 충분히 덮지 못하는 영역이 생길 수 있다.

필름 표면은 현미경 수준에서 완전히 평평하지 않기 때문에 충분한 접착제가 존재해야 실제 접촉면을 확보할 수 있다.

도포 부족 상태에서는 초기 외관이 정상으로 보여도 가공이나 유통 중 반복적인 변형을 받은 후 계면이 분리될 가능성이 커질 수 있다.

많이 바르면 더 강해질까?

접착제를 두 배 사용한다고 접착력이 두 배가 되는 것은 아니다.

필요 이상으로 두꺼운 접착층은 원가를 증가시키는 것뿐 아니라 경화거동에도 영향을 줄 수 있다.

시스템에 따라 잔류 반응성분이나 최종 접착층의 물성에 영향을 줄 가능성도 고려해야 한다.

따라서 목표는 최대 도포량이 아니라 해당 필름 구조와 사용조건에 필요한 적정 도포량이다.

Coat Weight 편차가 더 위험할 수도 있다

평균 도포량이 규격 안에 들어오더라도 폭 방향으로 편차가 크다면 문제가 발생할 수 있다.

예를 들어 평균값이 2.0이라고 해도 한쪽은 2.5, 다른 쪽은 1.5 수준이라면 필름 위치에 따라 접착성능이 달라질 수 있다.

따라서 평균값뿐 아니라 도포 균일성을 관리해야 한다.

점도와 온도의 관계

Solventless 접착제는 공정온도에 따라 점도가 달라질 수 있다.

점도가 지나치게 높으면 균일한 도포와 Wetting이 어려워질 수 있고, 반대로 조건이 적절하지 않으면 목표한 Coat Weight를 안정적으로 유지하기 어려울 수 있다.

따라서 접착제 탱크, Metering Roll, Nip 등의 온도조건을 독립적으로 관리하는 경우가 있다.

혼합비가 정확하지 않으면 어떻게 될까?

2액형 시스템에서는 주제와 경화제의 비율도 중요하다.

도포량이 정확해도 혼합비가 잘못되면 정상적인 경화반응이 이루어지지 않을 수 있다.

따라서 접착 불량을 조사할 때 Coat Weight만 확인해서는 안 된다.

도포량 + 혼합비 + 공정온도 + 숙성조건을 함께 봐야 한다.

생산 중 확인할 데이터

무용제 라미네이션의 품질을 안정적으로 관리하려면 다음 데이터를 Lot별로 기록하는 것이 유용하다.

• 접착제 제품명과 Batch
• 혼합비
• 실제 Coat Weight
• 접착제 온도
• Roll 온도
• 생산속도
• Nip 조건
• 숙성시간 및 온도
• 숙성 후 Peel Strength

이런 데이터를 누적하면 불량이 발생했을 때 정상 생산 Lot과 직접 비교할 수 있다.

적정 도포량은 숫자 하나로 결정할 수 없다

필름 조합이 PET/PE인지 PET/AL/CPP인지에 따라 요구조건이 다를 수 있다.

상온용 스낵 포장과 고온 레토르트 포장 역시 접착층에 요구하는 성능이 다르다.

따라서 인터넷에서 찾은 하나의 Coat Weight를 모든 구조에 적용하는 것은 적절하지 않다.

접착제 제조사의 기술자료와 필름 구조, 실제 사용조건을 기준으로 적정범위를 설정하고 최종적으로 Peel Test 및 사용환경 시험을 통해 검증해야 한다.

Solventless Lamination의 품질은 접착제를 많이 사용하는 데서 만들어지는 것이 아니라 정확한 양을 균일하게 도포하고 정상적으로 경화시키는 것에서 결정된다.