일본 포장 편람(연포장편) - 27 Coating

[YDfamily]

3) Heat seal성을 가진 코팅제

① Heat seal제

일반적인 연포장재와 같이 heat seal 가능한 sealant 필름을 접합시켜 사용하는 것을 대신하여 기재 필름에 전면 또는 패널 코팅하는 것에 의해 heat seal성, 밀착성을 부가하는 것으로, 용제계와 수계의 것으로 크게 분료된다. 용제계는 낮은 융점 수지가 톨루엔이나 MEK등의 유기용제에 용해하여 있는 것으로 수지의 선택성이 넓기 때문에 다양한 기능을 부가하는 것이 가능한데, 건조를 충분히 행하지 않으면 잔류용제의 우려가 있다. 수계는 저융점 수지가 에멀젼화, dispersion화 되어 있고, 잔류용제의 우려가 낮은 것으로 코팅할 때 건조가 불충분하면 기재로의 밀착 불량의 우려가 있기 때문에 최저 조막 온도 이상으로 건조 시켜 피막화 하는 것이 필요하다. 용제계에 대표적인 것은 미츠이 화학의 유니스트롤, 수계에 대표적인 것은 같은 미츠이 화학의 케미펄이 있다.

② Hot melt

전술의 heat seal제와 같이 연포장의 내면에 코팅하여 heat seal성을 부가하는 것으로 핫멜트가 있다. 핫멜트는 가열 용융시킨 저점도 상태로 하면서 도포 가공을 행한다. 장점으로는 고형분 100%로 무용제이기 때문에 VOC나 화재의 위험성이 적어 운반, 보관이 용이, 냉각(상온에 다다르면)에 의해 고화하기 때문에 도포량의 건조 공정이 불필요. 반대로 단점으로서는 고온(100~180℃)으로 가열하여 도공하기 때문에 가열장치나 전용 어플리케이션이 필요하고 핫멜트 재료의 교체에도 수고가 든다.

조성으로는 베이스 폴리머, 점착 부여제, 왁스, 기타 첨가제가 첨가되어 있다. 베이스 폴리머는 PE, EVA, 에틸렌아크릴산(메타크릴산) 에스테르 공중합체, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, PP계가 사용된다, 점착 부여제는 접착강도 향상이나 점도 저하 목적으로 첨가되고, 로진, 로진 유도쳬, terpene, 변성 terpene 수지, 스틸렌계 수지 등이 사용된다. 왁스는 천연계와 합성 왁스로 분류되고, 또한 천연 왁스는 동식물계의 고급왁스, 밀납, 석유계의 파라핀 왁스, 광물계 등으로 분류되고, 합성 왁스와 합성 탄화수소 폴리에틸렌왁스, 변성 왁스의 파라핀왁스 유도체, 지방산 아미드 등이 있다.

연포장에서의 코팅용 도공 방식으로서는 후술하는 일반적인 도공 방식이 있는데, 다이 코팅, 바 코팅, 롤 코팅, 다이렉트 그라비아에 핫멜트를 가열 용해하기 때문에 수지를 조합시키는 것이 많이 사용된다. 또한 핫멜트 특유의 도공 방법으로서는 스파이럴 코팅, dot 코팅 등 전면을 접착시키지 않고 일부를 접착시키는 것으로 통기성을 부하 가능하여 생리용품, 기저귀 등에 채용되고 있다.

● 핫멜트 도공 방법

핫멜트의 대표적인 코팅 방법을 도식화 한다. (그림 2.36)

스파이럴 스프레이	Slot coat	Bead / Dot
연속된 소용돌이 형상으로 도포, Bead 보다도 넓은 면적에 도포 가능, 도포면을 넓힐 수 있다.	일정 폭을 전면까지는 근육상으로 도공하는 방법. 목적에 대응하여 연속/간헐 가능	연속의 선, 미제한 점을 반복하여 도포, 극세한 점을 좁은 pitch로 도포하는 것도 가능

4) 기타 기능성 코팅제

① 딜레이드 택(delayed tack)제

감열 바니쉬라는 것은 딜레이드 택제 도공 후, 점착성은 없는데(실제는 접착이 발생하지 않는 저온에서 건조), 라벨러(라벨 접합기)에서 용기에 접할 때의 가열에 의해 처음에 활성화하고, 접착성을 가지고, 택 라벨과 같이 용기에 붙이는 것이 가능하다. 세퍼레이터가 불필요하기 때문에 경제적이지만, 운송, 보관 중 일시적인 고온의 노출에 활성화하는 경우가 있기 때문에 정온운송, 정온보관이 필요하다.

② 점착제

감압접착제(PSA: pressuer sensitive adhesion)라고 하는 것은 매우 많은 용도에 이용되고 있다. 기본적으로는 유리전이 온도가 빙점하 이하(문헌에 따르면 빙점하 20도 이하)의 수지에 tackifier라고 불리는 점착 부여제를 첨가한 것이 일반적, 수지계로서는 아크릴, 우레탄, 고무, 실리콘 수지가 이용되고, 도포량도 일반적인 코팅제와 비교하여 많아 20~30g/m2(dry)가 일반적으로 용도에 따라 50g/m2이상 도포하는 것도 있다

또한 접착의 강도에 따라 강점착~약점착, 접합 수에 박리하는(재박리 타입) 것과 박리하지 않는 것(영구 타입) 등이 있다. 점착성의 평가에는 ball tack법이 간이적으로 이용되는데, 이것은 1/32~1인치의 철제의 볼을 기울어진 점착제 도공면에 굴려 정지 가능한 볼의 크기와 경사 각도로 점착성을 평가하는 방법이다.

의료용으로서는 오래 전부터 반창고에 이용되는 것이 가능한데, 최근에는 통증이나 염증을 억제하는 용도(이른바 습포) 이외의 천식, 협심증, 금연 등 다양한 경피 흡수제에 이용되고 있다.

③ 박리 코트제

전술의 점착제와 세트로 이용되는 것이 많고, 종이나 필름 기재 표면에 도포하여, 점착 테이프의 이형지로서 이용하거나, 셀로판 테이프와 같은 점착면의 반대면에 도포하여, 박리성을 부여시켜 블로킹을 방지하는 목적으로 이용되고 있다.

조성으로는 실리콘 코팅제가 일반적인데, 보다 박리성을 갖는 불소 수지 코팅이 이용되는 경우도 있다.