Preparation of water based pressure sensitive adhesive by emulsion polymerization method and usage in the packaging tape

Abstract

Bu çalışmanın amacı; ilk aşamada monomer, yüzey aktif madde, başlatıcı ve su bileşenlerini kullanarak emülsiyon polimerizasyonu yöntemi ile ambalaj bandında kullanıma uygun basınca duyarlı su bazlı tutkal sentezlemektir. Sonraki aşama BOPP filmin korona uygulanmış yüzeyine su bazlı yapışkanı mayer bar yöntemi ile kaplamak ve yapışkan kaplı filmi belirli koşullar altında kurutmaktır. Bu uygulamalar sonucunda su bazlı ambalaj bandı elde edilir. Emülsiyon polimerizasyonu denemeleri termometre, nitrojen gaz girişi, damlama hunisi, geri akış kondansatörü ve karıştırıcı aparatlarını kullanıma uygun beş boyunlu cam reaktörde gerçekleştirilmiştir. Reaksiyon üzerinde başlatıcı miktarı, yüzey aktif madde türü ve kombinasyonu, tohum polimer kullanımı ve reaksiyon süresi, sıcaklık, monomer emülsiyon besleme hazırlama yöntemleri, monomerlerin kullanım oranları incelenmiştir. Denemeler sonucunda toplam monomer bazına göre ağırlıkça 2.5% oranda anyonik yüzey aktif madde kullanımı, n-Butil Akrilat-Akrilik Asit monomer dengesi ile 84°C reaksiyon sıcaklığında ve 4 saat reaksiyon süresinde, 50.08% yüksek kuru maddeli, 59 cP düşük viskoziteli, d(90)=0.486 µm partikül boyutlu su bazlı tutkal elde edilmiştir. Tutkalın ambalaj bandına dönüşmüş formunda 13.1 N/25 mm yapışma, 4.7 N/25 mm sıyrılma yapışması, 4200 dakika kesme dayanımı performansı sağlanmıştır.

The aim of this study is to synthesize pressure sensitive water based adhesive suitable for use in packaging tape by emulsion polymerization method using monomer, surfactant, initiator and water components in the first stage. The second stage is to coat the water based adhesive on the corona applied surface of the BOPP film with the mayer bar method and to dry the adhesive coated film under certain conditions. As a result of these applications, water based packaging tape is obtained.Emulsion polymerization experiments were carried out in a five necked glass reactor suitable for using thermometer, nitrogen gas inlet, dropping funnel, reflux condenser and stirrer apparatus. The amount of initiator, surfactant type and combination, seed polymer usage and reaction time, temperature, monomer emulsion feed preparation methods, usage rates of monomers were examined on the reaction. As a results water based adhesive that has 50.08% high dry matter, 59 cP low viscosity, d(90)=0.486 µm particle size was obtained using anionic surfactant at 2.5 wt% based on total monomer with n-BA and AA monomer balance, in 4 hours reaction time and at 84°C reaction temperature. 13.1 N/25 mm Loop Tack, 4.7 N/25 mm 180° Peel Adhesion and 4200 min Shear Strength performances were provided in the packaging tape form of adhesive.