라미네이팅 필름 생산에서의 주름 및 접착 강도 문제
가로 주름이 생기는 원인
웹을 가로질러 진행하는 주름은 대개 완성된 롤의 양쪽 끝 부근에서 나타나며, 이는 기재 간의 불일치를 뜻합니다. 일반적인 패턴은 한쪽 필름은 평평하게 유지되고 다른 쪽 필름이 접착선에서 들떠 터널 모양이 되는 것입니다.
재료 측면에서는 두 가지 결함이 우선합니다. 접착제가 경화 전에 필름을 붙잡아 둘 충분한 초기 점착력을 갖지 못하거나, 기재의 표면 장력이 너무 낮아 접착제가 제대로 젖지 못하는 경우입니다.
기계 측면에서는 두 기재 필름의 권출 장력을 가장 먼저 확인합니다. 한쪽 장력이 너무 높고 다른 쪽이 너무 낮으면 웹이 접착 닙에 도달하기 전에 이미 뒤틀립니다. BOPP와 알루미늄 포일 구조가 좋은 예입니다. BOPP가 높은 장력으로 운전되면 건조 터널에서 늘어나지만, 신율이 낮은 포일은 이를 따라가지 못합니다. 라미네이팅 후 BOPP가 냉각되어 수축하면 포일이 바깥으로 밀려나 웹을 가로질러 터널이 줄지어 나타납니다.
다른 공정 결함도 같은 결과를 낳습니다. 접착제가 너무 적거나 고르게 도포되지 않으면 국부적으로 접착이 약해져 그 지점에서 주름이 시작됩니다. 권취 장력이 너무 낮으면 롤이 느슨해져 수축하려는 필름이 움직일 여유가 생깁니다. 롤을 단단히 감아 곧바로 경화실로 옮기면 층이 서로 눌려 그 여유가 사라집니다. 건조 오븐 온도가 너무 낮고 공기 순환이 나쁘면 접착제에 용제가 남아 충분히 건조되지 않아 두 필름이 서로 미끄러질 수 있습니다.
접착 강도 불량
쉽게 박리되는 라미네이트는 같은 순서로 점검합니다. 접착제, 기재, 잉크, 기계 설정 순입니다.
접착제 및 기재 선택
가공업체는 흔히 모든 작업을 커버하는 접착제 하나를 원합니다. 실제로 범용 등급은 절충안입니다. YH2000, YH2000S 같은 등급은 넓은 범위를 커버하며, YH2000S는 레토르트 용도를 제외한 거의 모든 구조, 포일 라미네이트까지 처리할 수 있습니다. 그래도 박리 강도는 전용 등급에 못 미치므로, 레토르트 필름, 메탈라이즈드 필름, 내용제성 구조에는 해당 용도에 맞게 배합된 접착제가 필요합니다.
기재 표면 장력도 그만큼 중요합니다. PE와 CPP 필름은 라미네이팅 시 38다인 이하로 떨어지면 안 됩니다. 갓 생산한 PE와 CPP 필름은 흔히 43다인 이상을 나타내지만, 생산 후 값이 빠르게 떨어집니다. 약 38다인은 한 달간 유지되고, 3개월 후에는 35~36다인입니다. 소량 단위로 구매하고 보관하며, 필름을 기계에 투입하기 전에 다인 값을 측정합니다.
일부 가공업체는 라미네이팅 직후에는 접착 강도가 좋지만 다음 날 결과가 약해지는 것을 봅니다. 원인은 필름 자체에 있습니다. 필름 제조 시 첨가되는 열안정제, 산화방지제, 블로킹 방지제, 슬립제가 시간이 지나면서 코어에서 표면으로 이동합니다. 첨가제 함량이 많으면 박리 강도가 급격히 떨어질 수 있습니다. 이 효과는 상온에서 7일 이내에 나타나는 경우가 많고, 경화실에서는 24시간 만에 나타날 수 있습니다.
잉크 관련 불량
잉크가 관련되면 두 가지 패턴이 나타납니다. 박리 시 잉크가 넓은 면적에서 들떠 나오면 접착제가 잉크층에 잘 침투하지 못하거나, 잉크의 수지가 적합하지 않거나, 접착제가 충분히 도포되지 않은 것입니다. 고형분이 높고 점도가 낮은 접착제, 다른 잉크, 또는 전면 도포 작업에서 코팅량 10퍼센트 증량으로 대개 해결됩니다. 잉크 위에서는 접착이 양호하지만 비인쇄 영역에서 약하면, 해당 잉크 배치에 블로킹 방지제가 너무 많이 들어 있을 가능성이 큽니다.
점검할 기계 설정
접착제 코팅량이 목표에 도달하지 않으면 배합을 바꾸기 전에 코팅 유닛을 확인합니다. 닙 롤러 온도가 너무 낮으면 접착제가 충분히 활성화되지 않아 잉크를 제대로 적시지 못하며, 전면 도포 포일 작업에서 그 효과가 뚜렷합니다. 구조에 따라 설정도 달라야 하므로, PET, 알루미늄 포일, PE 라미네이트는 PET, 메탈라이즈드 필름, PE 라미네이트와 다르게 운전합니다.
이러한 결함은 무작위가 아닙니다. 가로 터널과 약한 박리는 모두 장력, 표면 에너지, 접착제 선택, 오븐 조건으로 거슬러 올라가며, 각 항목은 본생산에 들어가기 전에 측정할 수 있습니다.