인쇄된 캐리어필름의 재활용 과제와 대처내용에 대해서

당사는 지금까지 인쇄된 캐리어 필름의 머티리얼 리사이클 방법의 개발과, 리사이클 수지 활용의 가능성을 모색하기 위해서, 다양한 대처를 실시해 왔습니다. 머티리얼 리사이클의 대처 제1탄에서는 3D프린터를 사용하여, 제2탄에서는 소형 사출 성형기를 사용하여, 리사이클 수지의 성형에 도전했습니다.
제3탄이 되는 이번은, 당사의 가장 자랑으로 하는 기술인 「성형 동시 디자인 기술 IMD(In – mold Decoration)」의 성형 재료로서 리사이클 수지를 활용한 대처에 대해 소개합니다.

캐리어 필름은 전사공법에 있어서 반드시 사용되는 PET 필름이며, 한번 사용하면 그대로 폐기되는 것이 일반적입니다. 머티리얼 리사이클하는 것으로 재이용하고 싶지만, PET 이외의 불순물(잉크 등)이 섞여 있기 때문에, 그대로는 리사이클이 어려운 상황이었습니다.

그래서 이번 재활용 재료를 펠렛화하기 위한 조건 검증은 물론, 성형 조건의 조정이나 다른 소재를 소량 혼합(드라이브 렌드)하는 방법을 개발함으로써 당사의 특기로 하는 IMD에 적용할 수 있는 머티리얼 재활용을 실현했습니다.

캐리어필름 재활용 × IMD 표면 장식 기술

당사의 IMD 기술은 3D 형상의 플라스틱 사출성형을 가능하게 하는 동시에 캐리어필름에 인쇄된 디자인을 성형 제품 표면으로 전사합니다. 이공정의 주요 장점은 장식용 필름으로 다양한 디자인 표현을 구현하는 동시에 심플한공정으로, 연속 성형을 통해 높은 생산성을 제공할 수 있다는 것입니다. 일관된 품질을 보장하기 위해서는 기본 수지의 성형성과 장식 필름과의 호환성을 고려하는 것이 매우중요합니다.

사출 성형에 재활용 PET수지를 사용할 때 주요 과제 중 하나는 수지의 안정적인 사출 흐름을 달성하는 것이었습니다. 이 문제는 특히 노즐 팁에서 두드러졌는데, 막힘으로 인해 연속 성형이 중단되어 안정적인 생산에 문제가 발생했습니다.

이 문제를 해결하기 위해 성형에 사용되는 재활용 수지의 특성을 변화시킬 필요가 있었기 때문에, 다른 재활용 재료와 혼합하는 방법을 모색하게 되었습니다. 여기서 당사의 다른공법에 주목했습니다. 다른공법에서는 인쇄한 필름이 제품에 남아, 플라스틱 사출 성형품과 일체화됩니다. 그후의 가공공정에서 트리밍된 불필요한 부분은 폐기물로 발생합니다. 이 폐기된 부분을 펠릿화해, 리사이클 ABS 펠릿으로서 이용하는 방법을 시도했습니다. 이 리사이클 ABS펠릿을 리사이클 PET 펠릿에 소량 혼합(드라이브 렌드)하여 사출 성형을 함으로써 안정된 성형이 가능해진다는 것을 알게 되었습니다.

이러한 방식으로 혼합된 재활용 수지를 IMD 공정과 호환되도록 만들어졌습니다. 일반적으로 재활용 수지를 사용하는 성형 제품은 버진 수지로 만든 제품과 동일한 수준의 품질을 확보하는데 어려움이 있고, 특히 높은 품질을 요구하는 외관제품에서의 적용이 어려웠습니다. 그러나 이 접근 방식에서 장식용 필름을 활용하여 금속 및 나뭇결 패턴과 같은 세련된 표면 디자인을 얻을 수 있었습니다. 이러한 노력은 기술적인 재활용 방법을 개발하는데 그치지 않고, 리사이클제품으로 여겨지지 않을 만큼의 고부가가치 제품으로 승화시킴으로써 재생소재의 활용을 확장하는 발판이 되었습니다.

지속 가능한 제조프로세스를 목표로

사용한 캐리어필름의 머티리얼리사이클에 관한 활동의 세번째로, 당사의 전문기술인 IMD의 성형 재료로써 리사이클 수지를 활용한 대처를 소개했습니다.
이번 시도로, 전사 공법의 성형시에 한번 사용한 캐리어필름을 펠릿화해, 성형 수지로서 활용하는 것으로 재료를 낭비 없이 사용하는 것이 가능해졌습니다. 폐기물의 삭감과 재활용을 위한 노력은 당사가 주력하고 있는 지속가능성 대응의 하나입니다.

우리 회사는 다각적인 접근 방식을 통해 환경배려를 향한 어프로치를 계속적으로 추진해 나갈것입니다.

이번에 제작된 성형 제품은 ‘CMF DESIGN 2024’에 소개됩니다.
※본고에서 소개하고 있는 내용은, 머티리얼 리사이클의 실시를 향한 시험적인 대처입니다.