Abstract
In this study, we designed an environment friendly, water-based adhesive using the acrylic emulsion method as a replacement for solvent-based adhesives, which are most commonly used in layered laminates for flexible food packaging. We designed adhesives with different combinations of anionic, non-ionic, and phosphoric ester surfactants, and with different concentrations of chain transfer agent (CTA). We also examined the effect of the degree of cross-linking by synthesizing and comparing 8 test group adhesives with different types of functional monomers. Additionally, we synthesized 2 other test group pressure-sensitive adhesives (PSA) using styrene/alpha-methyl styrene/acrylic acid (SAA) semipolymer dispersing agents (with molecular weights of 13,000 g/mol and 8,600 g/mol, respectively) to replace the conventional surfactants. We evaluated whether the 10 test group pressure-sensitive adhesives met the basic physical property criteria required for flexible food packaging by carrying out a physical analysis of their glass transition temperature (Tg), particle size, adhesion, and molecular weight. In our test, 2 test group adhesives manufactured with the combination of anionic and non-ionic surfactants, CTA concentration of 0.2%, and functional monomers of hydroxyethyl acrylate (HEA) and glycidyl methacrylate (GMA) demonstrated molecular weight and flexibility suitable for flexible packaging, with low adhesiveness and small particle size.
본 연구는 식품연포장 적층 라미네이트에 주로 사용되는 유성접착제를 대체하기 위해 아크릴 수성화방법을 활용하여 친환경적인 수성 점착제를 설계하였다. 방법으로는 음이온/비이온 그리고 인산에스테르 계면활성제들의 조합과 분자량조절제(chain transfer agent, CTA)의 양을 달리하고, 기능성단량체(functional monomer)의 종류를 달리하였다. 합성된 점착제의 가교 정도와 분자량의 영향을 각각 실험군 8종으로 점착제를 설계 합성하고 조사하였다. 그리고 별도로 분자량이 서로 다른 styrene/alpha-methyl styrene/acrylic acid (SAA) semipolymer 분산제(Mw = 13,000과 Mw = 8,600)를 기존의 계면활성제를 대신하여 사용해 감압점착제(Pressure Sensitive Adhesive, PSA)의 물성을 조사하였다. 합성된 10종의 감압점착제가 유연포장용 기본 물성 규격에 적합한지를 DSC, 입자크기, adhesion, 분자량의 물성 분석으로 평가하였다. 실험 결과 계면활성제는 음이온/비이온 조합으로, CTA는 0.2%로 기능성 단량체는 HEA, GMA를 사용한 점착제 2개의 실험군에서 유연포장에 적용 가능한 분자량과 유연성, 낮은 접착력, 작은 입자의 물성을 확인하였다.
