Development of water-based adhesives for oriented Polypropylene (OPP) lamination

Sarocha Ruanpan

Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/60615

Title:	Development of water-based adhesives for oriented Polypropylene (OPP) lamination
Other Titles:	การพัฒนากาวน้ำสำหรับกระบวนการลามิเนตฟิล์มพอลิโพรพิลีนที่ถูกดึงยืด
Authors:	Sarocha Ruanpan
Advisors:	Hathaikarn Manuspiya Soucek,Mark D.
Other author:	Chulalongkorn University. The Petroleum and Petrochemical College
Advisor's Email:	Hathaikarn.Ma@Chula.ac.th No information provided
Subjects:	Adhesives Glue Polyurethanes สารยึดติด กาว โพลิยูริเธน
Issue Date:	2017
Publisher:	Chulalongkorn University
Abstract:	Eco-friendly laminating adhesive has been developed for flexible packaging industries due to urgent restriction of volatile organic compounds (VOCs) emissions from anthropogenic sources. The water-based polyurethane laminating adhesive was derived by a condensation polymerization of isophorone diisocyanate, polypropylene glycol and 2,2-bis(hydroxymethyl)propionic acid, while the water-based polyacrylate laminating adhesive was synthesized by an emulsion polymerization of 2-ethylhexyl acrylate, ethylene glycol methyl ether acrylate, styrene, 2-hydroxyethyl methacrylate and acrylic acid. The parameters influencing the adhesive’s performance consisted of chemical composition, reinforcing fillers and manufacturing processes. Among those parameters, the fabrication of waterborne core-shell polyacrylate laminating adhesive through a two-stage seeded semi-batch emulsion polymerization was desirable with a rigid core having a glass transition temperature (Tg) of -14.9 °C encapsulated by a soft shell having Tg ranging from -18.4 °C to -32.0 °C, depending on variables. The optimal formulation was accomplished using a core-to-shell ratio of 0.5 and 10 wt% of ethylene glycol methyl ether acrylate concentration in its shell, giving a bonded joint 180° peel strength 214.5 N/m with high cohesive strength and good adhesion to various substrates. This water-based laminating adhesive system has the possibility of replacing solventborne technology.
Other Abstract:	กาวลามิเนตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมได้รับการพัฒนาขึ้นสำหรับอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ชนิดอ่อนตัว เพื่อยับยั้งการปลดปล่อยสารระเหยอินทรีย์จากกิจกรรมของมนุษย์ กาวน้ำลามิเนตจากพอลิยูรีเทนได้จากการสังเคราะห์พอลิเมอร์แบบควบแน่นของไอโซโฟโรนไดไอโซไซยาเนต พอลิโพรพิลีนไกลคอล และกรด 2,2-บิสไฮดรอกซีเมทิลโพรพิโอนิก ขณะที่กาวน้ำลามิเนตจากพอลิอะคริเลตได้จากการสังเคราะห์พอลิเมอร์แบบอิมัลชันของ 2-เอทิลเฮกซิลอะคริเลต เอทิลีนไกลคอลเมทิลอีเทอร์อะคริเลต สไตรีน 2-ไฮดรอกซีเอทิลเมทาคริเลต และกรดอะคริลิค ในส่วนของตัวแปรที่มีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพของกาวนั้นประกอบด้วย องค์ประกอบทางเคมี สารเสริมแรง และกระบวนการผลิต ในจำนวนตัวแปรทั้งหมด การผลิตกาวน้ำลามิเนตจากพอลิอะคริเลตชนิดแกนกลางและเปลือกหุ้ม ผ่านกระบวนการสังเคราะห์พอลิเมอร์แบบซีทเซมิแบทช์ในสองขั้นตอน จะให้ผลการศึกษาเป็นที่น่าพอใจมากที่สุด ด้วยแกนกลางแข็งที่มีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วที่ - 14.9 องศาเซลเซียสห่อหุ้มโดยเปลือกนิ่มที่มีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วระหว่าง - 18.4 ถึง - 32.0 องศาเซลเซียส ขึ้น กับตัวแปร สำหรับสูตรการสังเคราะห์ที่เหมาะสมที่สุดจะใช้อัตราส่วนระหว่างแกนกลางต่อเปลือกหุ้มที่ 0.5 และใช้ความเข้มข้นของเอทิลีนไกลคอลเมทิลอีเทอร์อะคริเลตในเปลือกหุ้มที่ร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก ซึ่งจะให้ค่าความต้านทานการดึงลอกของรอยต่อระหว่างพื้นผิวยึดติด 214.5 นิวตันต่อเมตร ด้วยแรงเชื่อมแน่นที่สูงและการยึดติดที่ดีบนพื้นผิวหลายหลาก โดยระบบกาวน้ำลามิเนตที่ผลิตขึ้นนี้จะสามารถนำไปใช้แทนที่เทคโนโลยีตัวทำละลายได้
Description:	Thesis (Ph.D.)--Chulalongkorn University, 2017
Degree Name:	Doctor of Philosophy
Degree Level:	Doctoral Degree
Degree Discipline:	Polymer Science
URI:	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/60615
URI:	http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2017.457
metadata.dc.identifier.DOI:	10.58837/CHULA.THE.2017.457
Type:	Thesis
Appears in Collections:	Petro - Theses

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
Sarocha R_Thesis_2017.pdf		2.63 MB	Adobe PDF	View/Open

Show full item record