JP6954991B2 - 水性感圧接着剤組成物の製造方法 - Google Patents

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Description

本開示は、感圧接着剤組成物の製造方法に関する。より具体的には、本開示は、改善された凝集力を有する水性感圧接着剤組成物を製造するための方法に関する。
接着剤組成物は、多種多様な目的に有用である。接着剤組成物の1つの特に有用なサブセットは、水性感圧接着剤である。異なる最終使用用途における水性感圧接着剤の使用は、一般に知られている。例えば、水性感圧接着剤は、ラベル、メモ帳、テープ、デカール、包帯、装飾用および保護用シート、ならびに多種多様な他の製品と共に使用することができる。
当技術分野で使用されているように、「感圧接着剤」という用語は、乾燥時に室温で積極的かつ永久的に粘着性である1つ以上のポリマー組成物を含む材料を指す。さらに、用語「水性」は、感圧接着剤が水性キャリアを用いて製造されることを示す。典型的な水性感圧接着剤は、指または手で加える以上の圧力を必要とせずに、単なる接触で様々な異なる表面にしっかりと接着するであろう。
感圧接着剤業界によって認識されている2つの特性は、これらのポリマー組成物の接着性(すなわち表面に対する粘着性または剥離強度)および凝集性(すなわち剪断抵抗性)である。高いガラス転移温度を有する硬質モノマーを使用することによって、または重合中に架橋剤を使用することによってなど、感圧接着剤の凝集性を改善する試みは、感圧接着剤の接着を著しく低下させる傾向がある。水性感圧接着剤の接着性および凝集性は、接着剤が、ポリオレフィンフィルムなどの低エネルギー表面で使用されるときに特に重要である。
したがって、接着性を犠牲にすることなく、改善された凝集力を有する水性感圧接着剤組成物を製造する方法が望ましい。
水性接着剤組成物を調製する方法が開示される。一実施形態では、この方法は、少なくとも1つの不飽和モノマーと、少なくとも1つの界面活性剤とを水性媒体中に分散させて、乳化混合物を形成することを含む。この方法は、乳化混合物に少なくとも1つの開始剤を導入し、それによって少なくとも1つの不飽和モノマーを重合させて、エマルジョンポリマーを形成することをさらに含む。この方法は、少なくとも1つの不飽和モノマーを重合した後に、少なくとも1つの共役酸のポリオールエステルをエマルジョンポリマーに導入することをさらに含む。
共役酸は、少なくとも3つの共役炭素−炭素二重結合を含む脂肪族カルボン酸などの脂肪族酸を含んでもよい。加えて、共役酸は、桐油などの天然の油に由来してもよい。ポリオールは、複数のヒドロキシル基を有するアルコールであり、好適なポリオールとしては、グリセリン、ペンタエリスリトール、およびエリスリトールが挙げられるが、これらに限定されない。開示された方法に従って調製された接着剤組成物を含む感圧接着剤も開示される。
開示された方法に従って形成された接着剤組成物は、任意に、1つ以上の増粘剤、1つ以上の消泡剤、1つ以上の湿潤剤、1つ以上の機械的安定剤、1つ以上の顔料、1つ以上の充填剤、1つ以上の凍結融解剤、1つ以上の中和剤、1つ以上の可塑剤、1つ以上の粘着付与剤、1つ以上の接着促進剤、およびこれらの2つ以上の組み合わせをさらに含んでもよい。
本開示は、接着性を犠牲にすることなく、改善された凝集力を有する水性感圧接着剤組成物を形成するための方法に関する。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの不飽和モノマーを界面活性剤と共に水性媒体全体に分散させ、それによって乳化混合物を形成する。界面活性剤は乳化剤として作用し、疎水性である少なくとも1つの不飽和モノマーの液滴を、水性媒体全体に形成することを可能にする。
次いで、開始剤が乳化混合物中に導入される。開始剤は、少なくとも1つの不飽和モノマーと反応し、それによって不飽和モノマーサブユニットを含むエマルジョンポリマーを形成するように構成されている。開始剤は、少なくとも1つの不飽和モノマーの全てまたは実質的に全てが重合するまで、水性媒体の全体に分散した少なくとも1つの不飽和モノマーと反応する。最終結果は、水性媒体中のポリマー粒子の分散液であり、ポリマー粒子は、少なくとも1つの不飽和モノマーサブユニットを含む。この分散液は、一般にエマルジョンポリマーと呼ばれる。
いくつかの実施形態では、「レドックスチェイシング」と呼ばれることが多いモノマー残留物レベルを低減するために、少なくとも1つの不飽和モノマーの全てを乳化ポリマーに供給した後に、追加の酸化還元開始剤をエマルジョンポリマーに導入する。いくつかの実施形態では、ポリオールエステルの全てを乳化混合物に供給した後に、追加の酸化還元開始剤をエマルジョンポリマーにさらに導入する。
少なくとも1つの、通常は無機の還元剤と、無機または有機の酸化剤とからなる還元酸化(レドックス)開始剤系が特に適している。酸化成分は、例えば、ペルオキソ二硫酸のアンモニウム塩およびアルカリ金属塩、例えばペルオキソ二硫酸ナトリウム、過酸化水素または有機過酸化物、例えばtert−ブチルヒドロペルオキシドを含む。還元成分は、亜硫酸のアルカリ金属塩、例えば亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、二亜硫酸のアルカリ金属塩、例えば二亜硫酸ナトリウム、脂肪族アルデヒドおよびケトンとの亜硫酸水素塩付加化合物、還元剤、例えばヒドロキシメタンスルフィン酸およびその塩、あるいはアスコルビン酸を含む。レドックス開始剤系は、その金属成分が複数の原子価状態で存在することができる可溶性金属化合物と共に使用することができる。
一般的なレドックス開始剤系の例は、tert−ブチルヒドロペルオキシド/亜硫酸水素ナトリウム、アスコルビン酸/硫酸鉄(II)/ペルオキソ二硫酸ナトリウム、およびtert−ブチルヒドロペルオキシド/ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウムである。個々の成分、例えば還元成分は、混合物、例えばヒドロキシメタンスルフィン酸のナトリウム塩と二亜硫酸ナトリウムとの混合物であってもよい。
上述した化合物は、大部分が水溶液の形で使用され、低濃度は分散液中で許容される水の量により決定され、そして高濃度は関連化合物の水への溶解度により決定される。一般に濃度は、溶液を基準にして0.1〜30重量%、好ましくは0.5〜20重量%、特に好ましくは1.0〜10重量%である。
開始剤の量は、重合しようとするモノマーを基準にして、一般に0.1〜15重量%、好ましくは0.5〜10重量%である。エマルジョン重合の過程で複数の異なる開始剤を使用することも可能である。
本開示によれば、驚くべきことに、重合が完了した後に、共役酸のポリオールエステルをエマルジョンポリマーに導入すると、得られる接着剤組成物の凝集性が向上することが見出される。特に、少なくとも1つの不飽和モノマーの全てが水性媒体に導入された後に、ポリオールエステルが添加される。以下により詳細に論じるように、重合が完了した後の、エマルジョンポリマーへの、桐油に由来する共役酸のポリオールエステルの、エマルジョンポリマーの乾燥重量に基づいて0.1〜5重量%の添加は、剪断抵抗性の増加に特に有用である。
いくつかの実施形態では、共役酸のポリオールエステルは、酸化還元開始剤と共にレドックスチェイシング工程の直後にエマルジョンポリマーに添加される。ポリオールエステルを導入した後のさらなる処理の前に、エマルジョンを室温まで冷却させる。いくつかの実施形態では、エマルジョンポリマーを室温に冷却させ、次いで共役酸のポリオールエステルをエマルジョンポリマーに導入する前に、酸化還元開始剤と共に再加熱する。ポリオールエステルを導入した後のさらなる処理の前に、エマルジョンを室温まで冷却させる。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの共役酸のポリオールエステルは、いかなる酸化還元開始剤も使用せずにエマルジョンポリマーと冷ブレンドされる。以下にさらに詳細に論じられ、例として示されるように、重合が完了した後のポリオールエステルのエマルジョンポリマーへの導入は、感圧接着剤用途に適用されると、伝統的な感圧接着剤配合物に対して、接着性を維持しながら、向上した凝集性を提供する組成物をもたらす。
上述のように、少なくとも1つの不飽和モノマーを水性媒体に導入して重合し、ポリマーおよび/またはインターポリマーを形成する。少なくとも1つの不飽和モノマーの非限定的な例としては、ブチルアクリレート、エチルヘキシルアクリレート、エチルアクリレート、メチルアクリレート、オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、デシルアクリレート、イソデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、シクロヘキシルアクリレートなどのアクリレート;メチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、オクチルメタクリレート、イソオクチルメタクリレート、デシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ペンタデシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、C12〜C18アルキルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレートなどのメタクリレート;スチレン、ビニルエステル、マレイン酸ジオクチル、およびこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。少なくとも1つの不飽和モノマーは、接着剤組成物の総重量に基づいて30〜70重量パーセントで最終接着剤組成物中に存在する。30〜70までの全ての部分範囲が、本明細書に含まれ開示されている。例えば、範囲は、30、35、40、または45重量パーセントの下限から63、65、または70の上限までであり得る。
上述のように、水性媒体全体に分散した少なくとも1つの不飽和モノマーおよび重合後の水性媒体全体に分散したエマルジョンポリマーを安定化させるために、界面活性剤が、任意に水性媒体に導入されてもよい。少なくとも1つの界面活性剤の非限定的な例としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、双性イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、およびこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。アニオン性界面活性剤の例としては、スルホネート、カルボキシレート、およびホスフェートが挙げられるが、これらに限定されない。カチオン性界面活性剤の例としては、四級アミンが挙げられるが、これに限定されない。非イオン性界面活性剤の例としては、エチレンオキシドを含むブロックコポリマー、およびエトキシル化アルコール、エトキシル化脂肪酸、ソルビタン誘導体、ラノリン誘導体、エトキシル化ノニルフェノール、またはアルコキシル化ポリシロキサンなどのシリコーン界面活性剤が挙げられる。少なくとも1つの界面活性剤は、乳化混合物中に、モノマーの総乾燥重量に基づいて0.01〜10乾燥重量パーセントで存在する。0.01〜10までの全ての部分範囲が、本明細書に含まれ開示されている。例えば、範囲は、0.01、0.05、0.1、または0.2の下限から、0.5、1、5、または10の上限までであり得る。
上述のように、少なくとも1つの共役酸のポリオールエステルを、エマルジョンポリマーに導入することができる。共役酸の非限定的な例としては、少なくとも3つの共役炭素−炭素二重結合を有する不飽和脂肪酸が挙げられるが、これに限定されない。適切な不飽和脂肪酸としては、桐油および/または桐油由来の桐油脂肪酸などの、天然に存在する乾燥油由来の脂肪酸が挙げられる。特に、桐油脂肪酸は、α−エレオステアリン酸、リノール酸、パルミチン酸、およびオレイン酸を含み、これらのポリオールエステルが、本開示の目的に好適である。特に、α−エレオステアリン酸を含む共役酸のグリセリンエステルが特に適している。
桐油は一般に、(I)による例示的構造を有する。
Figure 0006954991
共役酸の例としては、脂肪酸、特に3つ以上の共役炭素−炭素二重結合を含む脂肪族カルボン酸がさらに挙げられるが、これらに限定されない。
共役酸のポリオールエステルは、乳化混合物中に0.01〜5重量パーセント、または0.2〜2重量パーセント存在する。0.01〜5までの全ての個々の比率の値が、本明細書に含まれ開示されている。例えば、この比率は、下限0.01、0.05、0.10、または0.20から上限1、2、3、4、または5までであり得る。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの不飽和モノマーを重合させるために、2つ以上の開始剤が乳化混合物に導入されてもよい。少なくとも1つの開始剤は、熱開始剤または酸化還元系開始剤のいずれかであり得る。少なくとも1つの熱開始剤の一例としては、過硫酸アンモニウムが挙げられるが、これに限定されない。開始剤が酸化還元系開始剤である場合、還元剤は、例えばアスコルビン酸、スルホキシレート、またはエリソルビン酸であり得、一方酸化剤は、例えば過酸化物または過硫酸塩であり得る。少なくとも1つの開始剤は、乳化混合物中に0.05〜2重量パーセント存在する。0.05〜2までの全ての部分範囲が、本明細書に含まれ開示されている。例えば、範囲は、0.05、0.07、0.09、または0.1の下限から0.8、1、1.3、1.8、または2の上限までであり得る。
開示された方法に従って形成される感圧接着剤組成物は、任意に、1つ以上の添加剤をさらに含んでもよい。1つ以上の添加剤の例としては、少なくとも1つの増粘剤、少なくとも1つの消泡剤、少なくとも1つの湿潤剤、少なくとも1つの機械的安定剤、少なくとも1つの顔料、少なくとも1つの充填剤、少なくとも1つの凍結融解剤、少なくとも1つの中和剤、少なくとも1つの可塑剤、少なくとも1つの粘着付与剤、少なくとも1つの接着促進剤、および/またはこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
開示された方法に従って形成される水性感圧接着剤組成物は、0〜5重量パーセントの少なくとも1つの増粘剤を含み得る。0〜5までの全ての個々の値および部分範囲が、本明細書に含まれ開示されている。例えば、少なくとも1つの増粘剤の重量パーセントは、0、0.1、0.2、0.3、または0.5重量パーセントの下限から、1、2、3、4、または5重量パーセントの上限までであり得る。増粘剤の例としては、Dow Chemical Company,Midland,Michiganから市販されているACRYSOL(商標)、UCAR(商標)、およびCELOSIZE(商標)が挙げられるが、これらに限定されない。
開示された方法に従って形成される水性感圧接着剤組成物は、0〜2重量パーセントの少なくとも1つの中和剤を含み得る。0〜2までの全ての個々の値および部分範囲が、本明細書に含まれ開示されている。例えば、少なくとも1つの中和剤の重量パーセントは、0、0.2、0.3、または0.5重量パーセントの下限から、0.5、1、1.5、または2重量パーセントの上限までであり得る。中和剤は、典型的には配合された感圧接着剤組成物に安定性を与えるためにpHを制御するために使用される。少なくとも1つの中和剤の例としては、アンモニア水、アミン水溶液、および他の水性無機塩が挙げられるが、これらに限定されない。
開示された方法に従って形成される水性感圧接着剤組成物の組成は、50重量パーセント未満の少なくとも1つの粘着付与剤を含み得る。50重量パーセント未満からの全ての個々の値および部分範囲が、本明細書に含まれ開示されている。例えば、少なくとも1つの粘着付与剤の重量パーセントは、0、0.1、0.2、0.3、0.5、1、2、3、4、または5重量パーセントの下限から、10、20、30、40、または50重量パーセントの上限までであり得る。少なくとも1つの粘着付与剤の例としては、ロジン酸および/またはロジン酸をアルコールまたはエポキシ化合物ならびに/もしくはその混合物でエステル化することによって得られるロジンエステルを含むロジン樹脂、非水素化脂肪族C樹脂、水素化脂肪族C樹脂、芳香族変性C樹脂、テルペン樹脂、水素化C樹脂、およびこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
開示された方法に従って形成される水性感圧接着剤組成物の組成は、5重量パーセント未満の少なくとも1つの接着促進剤を含み得る。5重量パーセント未満からの全ての個々の値および部分範囲が、本明細書に含まれ開示されている。例えば、少なくとも1つの接着促進剤の重量パーセントは、0、0.1、0.2、0.3、0.5、1、2、3、または4重量パーセントの下限から、0.1、0.2、0.3、0.5、1、2、3、4、5重量パーセントの上限までであり得る。
本開示の実施例
本開示を、例示的な実施例および比較例によって、これよりさらに詳細に説明する。しかしながら、本開示の範囲は、当然ながら、これらの例示の実施例に限定されない。
乳化重合法
一般に、本開示による乳化混合物は以下のように調製される。コンデンサー、メカニカルスターラー、温度制御された熱電対ならびに開始剤およびモノマー用の入口を備えた4リットルの5つ口反応器に、675gの脱イオン(「DI」)水を供給し、穏やかなN流の下で88℃に加熱する。別の容器中で、275gのDI水、10gのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム界面活性剤、例えばSolvay S.A.,Brussels,BelgiumからのRHODACAL(商標)DS−4(「DS−4」)、11.9gの脂肪アルコールエーテルサルフェート界面活性剤、例えばBASF SE,Ludwigshafen,GermanyからのDISPONIL(商標)FES77界面活性剤(「FES−77」)、2.5gのNaCO、および2−エチルヘキシルアクリレート(「2−EHA」)、ブチルアクリレート(「BA」)、エチルアクリレート(「EA」)、メチルメタクリレート(「MMA」)、およびアクリル酸(「AA」)を含むモノマー混合物1,672gを混合することによって、モノマーエマルジョン(「ME」)を調製する。
次に、40gのDI水中のNaCOと、過硫酸アンモニウム(「APS」)との混合物の溶液を反応器に添加する。NaCOおよびAPSの溶液を添加した直後に、モノマーエマルジョンを反応器に供給する。供給は、80分間進行する。モノマーエマルジョンの添加が完了したら、反応混合物を60℃に冷却した後、tert−ブチルヒドロペルオキシド(70%)(「t−BHP」)(32gのDI水中に9.2g)および34.5gのDI水中の8gの還元剤、例えばBruggemann Chemical US Company,Chadds Ford,PennsylvaniaからのBRUGGOLITE(商標)FF6 M(「FF6」)6.8gの溶液を、30分かけて2本の別々のパイプを通して徐々に添加する。供給が完了したら、反応物を室温に冷却する。下記の実施例に示すように、重合が完了した後に、Anhui Refined Oil and Fatty Co.,Ltd,Chinaから市販されている桐油を、エマルジョンポリマーに種々の方法で添加することができる。次いで、得られた組成物を325メッシュ濾布を通して濾過して、その後の評価作業用の組成物を調製する。
感圧接着剤の配合
全ての試料は、別途記載のない限り、実験室のドローダウンのために湿潤性を改善するために、全エマルジョンに基づいて、Cytec,Woodland Park,New Jerseyから入手した0.5%(湿潤/湿潤)AEROSOL(商標)GPG湿潤剤(「GPG」)などの湿潤剤が軽く配合される。次に、The Dow Chemical Company,Midland,MichiganからのACRYSOL(商標)RM−2020(「RM−2020」)などの増粘剤を使用して粘度を約600cps(Brookfield、RVDV、30rpm、63#)に調整して、最終pHを、アンモニアを用いて、7.0〜7.5に調整する。
実験室のドローダウン
ポリエチレン(「PE」)フィルムは積層前にコロナ処理によって前処理される。配合した接着剤を、乾燥重量基準で18g/mの量で剥離ライナーに塗布し、80℃で6分間乾燥させる。接着剤層がPEフィルムのコロナ処理面と接触するように、PEフィルムを感圧接着剤被覆剥離ライナーと積層させて、接着剤積層体を得る。
適用試験
性能試験は、接着ラミネートを制御された環境(22〜24℃、相対湿度50〜60%)の試験室で、少なくとも一晩コンディショニングした後に行う。
接着性/粘着性試験:試料を、Federation Internationale des fabricants et transformateurs d’Adhesifs et Thermocollants(「FINAT」)試験法No.9に従って、ステンレス鋼(「SS」)および高密度ポリエチレン(「HDPE」)試験プレートの両方で試験する。
接着/剥離試験:試料を、FINAT試験方法No.2に従って高密度ポリエチレン(「HDPE」)試験プレート上で試験する。
凝集/剪断試験:剪断抵抗試験には、FINAT試験方法No.8を使用する。
破壊モードは、試験値の後ろに記録される:「A」は接着破壊を示し、「C」は凝集破壊を示す。例示的な実施例(「IE」)および比較例(「CE」)を、以下の表1および2に詳述する。表1は、実施例の関連成分の組成を詳述する。
Figure 0006954991
IE1については、エマルジョンポリマーを、表1に開示された組成を用いて、上述のように形成する。エマルジョンポリマーを室温に冷却し、次いで60℃に再加熱する。桐油をエマルジョンポリマーに添加し、続いて32gのDI水中の1.2gのtert−ブチルヒドロペルオキシド(70%)(「t−BHP」)の溶液、および34.5gのDI水中0.5gのBRUGGOLITE(商標)FF6 Mの溶液を、2本の別々のパイプを介して30分にわたって添加する。桐油を導入した後のさらなる処理の前に、エマルジョンを室温まで冷却させる。
IE2については、エマルジョンポリマーを、表1に開示された組成を用いて、上述のように形成する。桐油は、いかなる追加の酸化−還元開始剤もなしにエマルジョンポリマーとコールドブレンドする。
IE3については、エマルジョンポリマーを、表1に開示された組成を用いて、上述のように形成する。酸化−還元チェイシング工程の直後かつ冷却前に、桐油をエマルジョンポリマーに添加し、続いて32gのDI水中の1.2gのtert−ブチルヒドロペルオキシド(70%)(「t−BHP」)の溶液、および34.5gのDI水中0.5gのBRUGGOLITE(商標)FF6 Mの溶液を、2本の別々のパイプを介して30分にわたって添加する。桐油を導入した後のさらなる処理の前に、エマルジョンを室温まで冷却させる。
Figure 0006954991
上述したように、水性感圧接着剤用途の性能において、感圧接着剤の接着性(すなわち粘着性ならびに剥離)および凝集性(すなわち剪断抵抗性)は、2つの重要な特性である。既存の感圧接着剤配合物では、ガラス転移温度(Tg)および分子量は、粘着性能を犠牲にしながら、剪断性能を増加させるために一般的に使用されている。伝統的な技術に従って剪断力を改善することによって、粘着性能は劇的に減少するであろう。本開示によれば、驚くべきことに、例示的な実施例における桐油などの共役酸のポリオールエステルの封入は、より少ない粘着性能の低下および匹敵するか、または増加した剥離で剪断抵抗を効果的に改善するのに役立つことが見出された。
表2に見られるように、接着剤組成物への桐油の組み込みは、剪断抵抗の有意な増加をもたらした。本発明の実施例は、比較例と比較して剪断抵抗において少なくとも3倍の増加を示す。一方、粘着性能は、それほど損なわれていない。剥離性能は、IE3対CE2によって実証されるように、同等であるかまたは明らかにさらに良好である。

Claims (10)

  1. 水性接着剤組成物を製造する方法であって、
    少なくとも1つの不飽和モノマーを水性媒体中に分散させて、乳化混合物を形成することと、
    前記乳化混合物に少なくとも1つの開始剤を導入し、それによって前記少なくとも1つの不飽和モノマーを重合させて、エマルジョンポリマーを形成することと、
    前記少なくとも1つの不飽和モノマーの重合の完了時に、少なくとも1つの不飽和脂肪酸のポリオールエステルを前記エマルジョンポリマーに導入し、それによって前記接着剤組成物を形成することと、を含む方法。
  2. 前記少なくとも1つの不飽和脂肪酸が、少なくとも3つの共役炭素−炭素二重結合を含む脂肪族カルボン酸を含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記少なくとも1つの不飽和脂肪酸が、桐油に由来する、請求項1または2のいずれかに記載の方法。
  4. 前記少なくとも1つの不飽和脂肪酸のポリオールエステルが、グリセロールエステルである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 前記少なくとも1つの不飽和脂肪酸のポリオールエステルが、桐油である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 前記少なくとも1つの不飽和脂肪酸のポリオールエステルが、前記接着剤組成物の0.01〜5重量パーセントを構成する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
  7. 酸化−還元開始剤を、前記不飽和脂肪酸のポリオールエステルと共に、前記エマルジョンポリマーに導入することをさらに含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
  8. 前記少なくとも1つの不飽和モノマーが、2−エチルヘキシルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、メチル(メタ)アクリレート、アクリル酸、およびこれらの2つ以上の混合物からなる群から選択される、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 増粘剤、中和剤、可塑剤、粘着付与剤、接着促進剤、およびそれらの2つ以上の組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つの添加剤を、前記エマルジョンポリマーに導入することをさらに含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
  10. 請求項1〜9のいずれか1項に従って調製された前記組成物を含む水性感圧接着剤。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021173301A2 (en) * 2020-02-27 2021-09-02 Illinois Tool Works Inc. Heat transfer label and process for the use thereof

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2889236A (en) * 1956-07-17 1959-06-02 Monsanto Chemicals Latex base exterior protective coating compositions
JPS536193B1 (ja) * 1967-12-11 1978-03-06
US3547847A (en) * 1968-08-13 1970-12-15 Celanese Corp Aqueous emulsion copolymers of vinyl alkanoates,alkyl acrylates,drying oil and another unsaturated compound
US4057527A (en) * 1974-06-17 1977-11-08 Borden, Inc. Aqueous acrylate contact adhesive dispersions
JPS58225173A (ja) * 1982-06-22 1983-12-27 Sunstar Giken Kk 水性接着剤組成物の製法
JPS61101513A (ja) * 1984-10-24 1986-05-20 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 不飽和ポリエステルの硬化方法
DE69124354T3 (de) * 1990-12-21 2003-04-24 Rohm & Haas Lufthärtende Polymerzusammensetzung
US5326644A (en) * 1993-02-05 1994-07-05 Avery Dennison Corporation Repulpable pressure-sensitive adhesive compositions
JP3006646B2 (ja) * 1993-05-12 2000-02-07 昭和高分子株式会社 アクリル系感圧接着剤
CN1043314C (zh) * 1995-04-13 1999-05-12 华中理工大学 铸造用改性水溶性有机粘结剂的制造方法
RU2201948C1 (ru) * 2001-09-04 2003-04-10 Мясников Дмитрий Николаевич Полимерная композиция для липкой пленки
EP1420054A1 (en) * 2002-11-18 2004-05-19 Rohm And Haas Company Curable adhesive compositions
JP4147476B2 (ja) * 2003-04-25 2008-09-10 Dic株式会社 酸化重合性組成物
US7863485B2 (en) * 2004-12-10 2011-01-04 Omnitech Environmental, Llc Additive and vehicle for inks, paints, coatings and adhesives
US20060235131A1 (en) * 2005-04-15 2006-10-19 Hughes Kathleen A Process for preparing aqueous dispersions of multistage emulsion polymers
US7566759B2 (en) * 2005-10-27 2009-07-28 Georgia-Pacific Chemicals Llc Non-aqueous coating formulation of low volatility
BRPI0701521A2 (pt) * 2007-04-05 2008-11-18 Petroflex Ind E Com S A copolÍmeros de estireno e butadieno, processo para a preparaÇço dos mesmos e composiÇÕes adesivas de alta coesço
WO2008144703A2 (en) * 2007-05-21 2008-11-27 Avery Dennison Corporation Pressure sensitive adhesives made from renewable resources and related methods
JP5607337B2 (ja) * 2009-10-27 2014-10-15 リンテック株式会社 水分散型アクリル系粘着剤組成物、粘着シート及びその製造方法
BR112014013706B1 (pt) * 2011-12-07 2021-11-30 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Construção de adesivo sensível à pressão e processo para produzir uma construção ou composição sensível à pressão
CN102732200B (zh) * 2012-07-13 2014-08-06 中物院成都科学技术发展中心 植物油基胶粘剂、复合人造板的制造方法以及复合人造板
KR20150140984A (ko) * 2014-06-09 2015-12-17 진봉진 천연 페놀계 고분자의 제조방법

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