KR20150033596A - 접착제용 점착제로서 사용될 수 있고 탄소 원자 1 내지 20개의 알킬 (메트)아크릴레이트를 기제로 하는 유화 중합에 의해 생성될 수 있는 수성 중합체 분산액 - Google Patents

접착제용 점착제로서 사용될 수 있고 탄소 원자 1 내지 20개의 알킬 (메트)아크릴레이트를 기제로 하는 유화 중합에 의해 생성될 수 있는 수성 중합체 분산액 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 하나 이상의 분자량 조절제의 존재하에서 C1 내지 C20 알킬 (메트)아크릴레이트 40중량% 이상, 비닐 방향족 화합물 0 내지 30중량%, 산 단량체 0.1중량% 이상 및 추가적인 단량체 0 내지 50중량%를 함유하는 단량체 혼합물로부터 유화 중합에 의해 생성될 수 있는, 50,000 미만의 중량 평균 분자량 및 -40℃ 내지 0℃의 유리 전이 온도를 갖는, 물에 분산된 하나 이상의 중합체를 함유하는, 수성 분산액에 관한 것이다. 상기 분산액은 특히 접착제용 점착제로서 사용될 수 있다.

Description

접착제용 점착제로서 사용될 수 있고 탄소 원자 1 내지 20개의 알킬 (메트)아크릴레이트를 기제로 하는 유화 중합에 의해 생성될 수 있는 수성 중합체 분산액{AQUEOUS POLYMER DISPERSION THAT CAN BE USED AS A TACKIFIER FOR ADHESIVES AND CAN BE PRODUCED BY EMULSION POLYMERISATION BASED ON C1 TO C20 ALKYL (METH)ACRYLATES}
본 발명은 하나 이상의 연쇄 전달제(chain transfer agent)의 존재하에서 C1 내지 C20 알킬 (메트)아크릴레이트, 산 단량체, 및 임의적으로 비닐 방향족 화합물 및 또한 추가적인 단량체를 포함하는 단량체 혼합물의 유화 중합에 의해 제조될 수 있는, 물에 분산되고 낮은 분자량 및 한정된 유리 전이 온도를 갖는 하나 이상의 중합체를 포함하는 수성 분산액에 관한 것이다.
감압성 접착제(PSA)와 관련하여서는, 기재로의 효과적인 접착력뿐만 아니라 접착제 층 내에서의 충분한 내부 강도(응집력)가 요구된다. 접착력 및 응집력은 서로 반대되는 성능 특성이다. 접착력을 개선하는 수단은 동시에 응집력의 열화를 야기하는 경향이 있고, 또 그 반대로도 마찬가지이다. 다수의 PSA 중합체는 충분히 높은 응집력을 갖기는 하지만 충분한 접착력을 갖지 못한다. 점착제로 불리는 것을 첨가함으로써, 접착제 조성물의 접착력을 상당히 증가시킬 수 있다. 점착제는 접착제 중합체 또는 통상적으로 엘라스토머용 중합체 첨가제인데, 이는 상기 중합체 또는 엘라스토머의 자가 접착력(autoadhesion)(점착성, 고유 접착성, 자기-접착성)을 증가시켜 압력을 잠깐 가볍게 가한 후 시스템이 표면에 단단히 접착되도록 한다. 통상적으로 사용되는 점착제는 천연 수지계 점착제, 터펜 올리고머, 쿠마론-인덴 수지, 지방족 석유화학 수지 및 개질된 페놀계 수지를 포함한다. 천연 공급원으로부터의 수지의 경우에는, 자연적으로 변동이 있는 입수가능성 및 가격이 문제가 될 수 있다. 수성 PSA 중합체 분산액용 점착제로서 유용한 것으로 전해지는 합성 수지의 경우에는, 접착제의 건조된 필름의 일부 또는 총량의 우수한 분자 혼화성이 수성 중합체 분산액과의 높은 상용성만큼 중요하다. 중합체 필름에서의 우수한 혼화성은 극히 낮은 분자량에 의해 촉진된다. 합성 점착제 중합체 또는 올리고머의 경우, 문제는 낮은 분자량을 획득하기 위하여 제조 단계에서 비교적 다량의 연쇄 전달제를 사용해야 한다는 것이다. 이는 중합되지 않은 잔류 단량체를 비교적 높은 수준으로 야기할 수 있고, 이들 잔류 단량체는 한편으로는 생성물 안전성 면에서 흔히 바람직하지 못하고 다른 한편으로는 중합체의 일부에서의 부적절한 분자량과 같이 접착제 중합체에 강력한 가소화 효과를 가질 수 있다(이는 응집력에 바람직하지 못하게 강력한 역효과를 야기할 수 있다). 접착제 배합물용 점착제로서의 저분자량 폴리아크릴레이트의 사용은 예를 들어 WO 2005/047342 호에 언급되어 있다. 이러한 종류의 시판중인 제품의 일례는 아크로날(Acronal)? A 107(이전 명칭: 아크로날? 7 D)이다. 이들을 사용하여 생성되는 접착제 배합물은 우수한 점착성 및 접착력을 갖는다. 그러나, 특정 용도에서는, 이들이 너무 "무르다"(달리 말해, 응집력이 부적절하다).
본 발명의 목적은 수성 PSA 분산액용 점착제로서 적합하고 PSA, 특히 자기-접착성 제품(예컨대, 접착 라벨, 접착 시트 또는 접착 테이프) 및 또한 바닥재 접착제의 접착 특성을 최적화할 수 있는 성분을 제공하는 것이었다. 구체적으로, 우수한 접착력에 덧붙여, 매우 우수한 응집력을 동시에 달성해야 했다. 따라서, 한정된 저분자량의 합성 아크릴레이트 중합체를 기제로 하는, 아래에 더욱 상세하게 기재되는 수성 중합체 분산액을 발견하였다.
본 발명은 하나 이상의 연쇄 전달제의 존재하에서 유화 중합에 의해 제조될 수 있고 또한 (a) 하나 이상의 C1 내지 C20 알킬 (메트)아크릴레이트 40중량% 이상, (b) 하나 이상의 비닐 방향족 화합물 0 내지 30중량%, (c) 하나 이상의 산 단량체 0.1중량% 이상, (d) 추가적인 단량체 0 내지 50중량%를 포함하는 단량체 혼합물로부터 제조될 수 있는, 물에 분산되고 50000 미만의 중량 평균 분자량 및 -40℃ 이상 0℃ 이하, 바람직하게는 -35℃ 이상 0℃ 이하의 유리 전이 온도를 갖는 하나 이상의 중합체를 포함하는 수성 분산액을 제공하며, 이 때 상기 단량체 양의 수치는 각각의 경우에 모든 단량체의 합을 기준으로 한다.
본 발명의 분산액은 필수 성분으로서 유화 중합에 의해 제조될 수 있는 중합체를 포함하고; 분산된 중합체는 유화 중합체이다. 이후 본원에서 용어 "중합체"는 (저분자량) 중합체뿐만 아니라 올리고머도 포괄한다.
중합체는 매우 다량의 연쇄 전달제를 사용하여 종래의 유화 중합에 의해 제조될 수 있다. 이어, 생성되는 점착제 분산액을 블렌드 성분으로서 접착제 중합체와 블렌딩하여 PSA 분산액을 생성시킬 수 있다. 블렌드 성분으로서 이들을 사용하는 대신, 접착제 중합체의 존재하에 PSA 분산액의 유화 중합에 의한 단계적인 절차에 의해 동일 반응계 내에서 점착제 분산액을 제조할 수도 있다.
아래 내용에서 용어 "(메트)아크릴레이트" 및 유사한 명칭은 "아크릴레이트 또는 메타크릴레이트"의 약칭으로서 사용된다.
감압성 접착제(PSA)는 건조 상태에서의 실온(20℃)에서의 경화된 필름이 영구적으로 점착성 및 접착성으로 유지되는 점탄성 접착제이다. 압력을 가볍게 가함으로써 즉시 기재에 접착된다. PSA 분산액은 물 또는 액체 매질에 분산된 중합체를 포함하는 조성물(이는 감압성 접착제 특성을 가짐)이다.
본 발명에서 접착제 중합체는 -60 내지 -20℃의 유리 전이 온도를 갖는 중합체이다.
시차 주사 열계량법(ASTM 3418/82, 20k/분, 중간점 온도)에 의해 중합체의 유리 전이 온도를 결정할 수 있다.
점착제는 이러한 시스템의 자가 접착력(점착성, 고유 접착성, 자기-접착성)을 증가시켜 압력을 잠깐 가볍게 가한 후 표면에 단단히 접착하도록 하는 접착제 중합체 또는 통상 엘라스토머용 중합체 또는 올리고머 첨가제이다.
점착제 중합체는 하나 이상의 C1 내지 C20 알킬 (메트)아크릴레이트 40중량% 이상, 더욱 특히 60 내지 99.9중량%, 또는 60 내지 99.7중량%, 또는 70 내지 98중량%로 구성된다. C1 내지 C10 알킬 아크릴레이트 및 C1 내지 C10 알킬 메타크릴레이트가 바람직하다. 적합한 단량체의 예는 메틸 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, n-뷰틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트를 포함한다. 특히, (메트)아크릴산 알킬 에스터의 혼합물이 또한 적합하다. 특히 바람직한 것은 2-에틸헥실 아크릴레이트, n-뷰틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트이다.
점착제 중합체는 임의적으로 비닐 방향족 화합물로 구성될 수 있다. 비닐 방향족 단량체(b)는 단량체의 총량을 기준으로 하여 0 내지 30중량%, 더욱 특히 0.5 내지 25중량%, 또는 2 내지 20중량%의 양으로 사용될 수 있다. 바람직한 비닐 방향족 화합물은 20개 이하의 C 원자를 갖는 것이다. 고려되는 비닐 방향족 화합물은 비닐톨루엔, 알파- 및 파라-메틸스타이렌, 알파-뷰틸스타이렌, 4-n-뷰틸스타이렌, 4-n-데실스타이렌, 및 바람직하게는 스타이렌을 포함한다.
점착제 중합체는 단량체의 총량을 기준으로 하여 0.1중량% 이상, 바람직하게는 0.1 내지 20중량%, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 10중량%, 매우 바람직하게는 0.5 내지 7중량%의 한도까지 산 단량체로 이루어진다. 산 단량체는 하나 이상의 산 기를 갖는 에틸렌형 불포화 라디칼 중합성 단량체이다. 산 단량체의 예는 에틸렌형 불포화 카복실산, 에틸렌형 불포화 설폰산 및 비닐포스폰산을 포함한다. 사용되는 에틸렌형 불포화 카복실산은 바람직하게는 분자에 3 내지 6개의 C 원자를 갖는 알파,베타-모노에틸렌형 불포화 모노카복실산 및 다이카복실산이다. 이들의 예는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 퓨마르산, 크로톤산, 비닐아세트산 및 비닐락트산이다. 적합한 에틸렌형 불포화 설폰산의 예는 비닐설폰산, 스타이렌설폰산, 아크릴아미도메틸프로페인설폰산, 설포프로필 아크릴레이트 및 설포프로필 메타크릴레이트를 포함한다. 산 단량체는 바람직하게는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 퓨마르산, 크로톤산, 비닐아세트산, 비닐락트산, 비닐설폰산, 스타이렌설폰산, 아크릴아미도메틸프로판설폰산, 설포프로필 아크릴레이트 및 설포프로필 메타크릴레이트 및 이들 단량체의 혼합물로부터 선택된다. 특히 바람직한 것은 아크릴산 및 메타크릴산과 이들의 혼합물이다.
점착제 중합체는 단량체 (a) 내지 (c)와는 상이한 추가적인 단량체(d)로 임의적으로 구성될 수 있다. 추가적인 단량체(d)는 단량체의 총량에 기초하여 0 내지 50중량%, 더욱 특히는 0.1 내지 40중량%, 또는 1 내지 30중량%의 양으로 바람직하게 사용된다. 추가적인 단량체(d)는 C1 내지 C20 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트, 20개 이하의 C 원자를 포함하는 카복실산의 비닐 에스터, 에틸렌형 불포화 나이트릴, 비닐 할라이드, 1 내지 10개의 C 원자를 포함하는 알콜의 비닐 에터, 2 내지 8개의 C 원자 및 1 또는 2개의 이중 결합을 갖는 지방족 탄화수소, 또는 이들 단량체의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 1 내지 20개의 C 원자를 갖는 카복실산의 비닐 에스터의 예는 비닐 라우레이트, 비닐 스테아레이트, 비닐 프로피온에이트, 버사트산 비닐 에스터, 및 바람직하게는 비닐 아세테이트이다. 나이트릴의 예는 아크릴로나이트릴 및 메타크릴로일나이트릴이다. 비닐 할라이드는 염소-, 플루오르- 또는 브롬-치환된 에틸렌형 불포화 화합물, 바람직하게는 비닐 클로라이드 및 비닐리덴 클로라이드이다. 비닐 에터의 예는 비닐 메틸 에터 및 비닐 아이소뷰틸 에터를 포함한다. 바람직한 비닐 에터는 1 내지 4개의 C 원자를 포함하는 알콜의 비닐 에터이다. 2 내지 8개의 C 원자 및 1 또는 2개의 올레핀형 이중 결합을 갖는 탄화수소는 에틸렌, 프로필렌, 아이소프렌 및 클로로프렌을 포함한다. 추가적인 단량체로서 특히 바람직한 것은 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트 C1-C10-하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴아마이드, 및 이들 단량체의 혼합물이다.
본 발명의 한 실시양태에서, 중합체는 (a) 하나 이상의 C1 내지 C10 알킬 (메트)아크릴레이트 60 내지 99.7중량%, (b) 스타이렌 0 내지 30중량%, (c) 아크릴산 및 메타크릴산으로부터 선택되는 하나 이상의 산 단량체 0.2 내지 20중량%, (d) C1 내지 C10 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트 및 비닐 아세테이트로부터 선택되는 추가적인 단량체 0.1 내지 30중량%를 포함하는 단량체 혼합물로부터 제조될 수 있으며, 이 때 단량체 양의 수치는 각각의 경우 모든 단량체의 합을 기준으로 한다.
중합체는 본 발명에 따라 낮은 분자량을 달성하기 위하여 하나 이상의 연쇄전달제의 존재하에서 제조된다. 이 경우에 사용되는 연쇄 전달제의 양은 중량 평균 몰 질량이 500000 미만, 바람직하게는 1500 내지 45000 또는 2000 내지 20000이도록 설정된다. 연쇄 전달제의 전형적인 양은 예를 들어 단량체 100중량부당 1중량부 이상, 바람직하게는 1중량부보다 많은 양, 예컨대 2 내지 30중량부이다.
연쇄 전달제는 일반적으로 2000g/몰 미만, 더욱 특히 1000g/몰 미만의 몰 중량을 갖는 저분자량 화합물이다. 연쇄 전달제의 예는 결합된 형태로 황을 포함하는 유기 화합물, 더욱 구체적으로는 알킬 머캅탄, 티오카복실산, 티오카복실산 에스터, 머캅토알칸올, 머캅토알킬트라이알콕시실란, 티오글라이콜, 다이알킬 설파이드, 다이아릴 설파이드, 다이알킬 다이설파이드 또는 티오우레아 같은 티올 또는 설파이드기를 갖는 화합물을 포함한다. 예로는 3급-뷰틸 머캅탄, 3급-도데실 머캅탄, 티오글라이콜산 에틸헥실 에스터, 머캅토에탄올, 머캅토프로필트라이메톡시실란, 티오다이글라이콜, 에틸티오에탄올, 다이-n-뷰틸 설파이드, 다이-n-옥틸 설파이드, 다이페닐 설파이드, 다이아이소프로필 다이설파이드, 1,3-머캅토프로판올, 3-머캅토프로판-1,2-다이올, 1,4-머캅토뷰탄올, 티오글라이콜산, 3-머캅토프로피온산, 머캅토석신산, 티오아세트산 및 티오우레아가 있다. 연쇄 전달제는 3급-도데실 머캅탄, n-도데실 머캅탄 및 (2-에틸헥실) 티오글라이콜레이트로 이루어진 군으로부터 바람직하게 선택된다. 특히 바람직한 것은 (2-에틸헥실)티오글라이콜레이트(EHTG)이다.
단량체 및 하나 이상의 연쇄 전달제의 특성 및 양은 중합체의 유리 전이 온도(Tg)가 -40℃ 이상, 바람직하게는 -35℃ 이상 내지 0℃ 이하이도록 설정된다. 여기에서 Tg는 폭스(Fox) 방정식으로 공지되어 있는 방정식을 사용하여 계산될 수 있는 이론적인 Tg와는 상이할 수 있는, 실제로 측정될 수 있는 Tg이다. 연쇄 전달제 없는 중합에 대한 폭스 방정식을 이용하여 계산된 중합체의 이론적인 Tg는 바람직하게는 -25℃보다 크다. 또한, 폭스 방정식을 이용하여 계산된 이론적인 Tg가 중합체에 대해 실제로 측정된 Tg보다 더 큰 것이 바람직하다. 이론적인 Tg에서 실제 Tg를 뺀 차이는 바람직하게는 3℃보다 더 크고, 더욱 바람직하게는 5℃보다 더 크다. 시차 주사 열계량법(예컨대, ASTM 3418/82, 20K/분, 중간점 온도)에 의해 유리 전이 온도를 결정할 수 있다.
폭스 방정식을 이용하여 이론적인 Tg를 계산할 수 있다. 여기에서 이론적인 유리 전이 온도 Tg는 분자량이 증가함에 따라 향하게 되는 유리 전이 온도의 한계 값을 의미한다. 폭스의 문헌[폭스(T. G. Fox), Am, Phys. Soc. 1956 [Ser. II] 1,페이지 123] 및 문헌[Ullmann's Encyclopadie der technischen Chemie, 제19권, 페이지 18, 제4판, Verlag Chemie, 바인하임, 1980]에 따라, 매우 낮은 가교결합도를 갖는 공중합체의 유리 전이 온도는 하기 방정식에 의해 우수한 근사치를 갖게 된다:
1/Tg=x1/Tg 1+x2/Tg 2+....xn/Tg n
상기 식에서, x1, x2,....xn은 단량체 1, 2,....n의 질량 분율이고, Tg 1, Tg 2,....Tg n은 각각의 경우에 단량체 1, 2,....n중 하나만으로 구성되는 중합체의 유리 전이 온도(°K)이다.
대다수의 단량체의 단독중합체의 Tg 값은 공지되어 있고, 예를 들어 문헌[Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 제5권, 제A21권, 페이지 169, VCH 바인하임, 1992]에 나열되어 있으며, 단독중합체의 유리 전이 온도의 다른 출처는 예를 들어 브랜드럽(J. Brandrup), 이머굿(E.H. Immergut)의 문헌[Polymer Handbook, 제1판, J. Wiley, 뉴욕 1966; 제2판, J. Wiley, 뉴욕 1975; 및 제3판, J. Wiley, 뉴욕 1989]을 포함한다.
중합체는 유화 중합에 의해 제조될 수 있으며, 상기 언급된 에틸렌형 불포화 라디칼 중합성 단량체가 물 중에서 라디칼 개시되는 유화 중합에 의해 중합된 유화 중합체이다. 수성 매질중 단량체의 분산을 보조하기 위하여, 유화제 및/또는 분산제로서 통상적으로 사용되는 보호 콜로이드를 사용할 수 있다. 적합한 보호 콜로이드에 대한 포괄적인 기재 내용은 문헌[Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 제XIV/1권, Makromolekulare Stoffe(Macromolecular Compounds), Georg-Thieme-Verlag, 슈투트가르트, 1961, 페이지 411 내지 420]에서 볼 수 있다. 고려되는 유화제는 수 평균 분자량이 전형적으로 2000g/몰 미만, 바람직하게는 1500g/몰 미만인 음이온성, 양이온성 또한 비이온성 표면-활성 화합물을 포함하는 한편, 보호 콜로이드의 수 평균 분자량은 2000g/몰보다 크고, 예를 들어 2000 내지 100000g/몰, 더욱 특히 5000 내지 50000g/몰이다. 표면-활성 성분으로서 음이온성 및 비이온성 유화제를 사용하는 것이 바람직하다. 적합한 유화제의 예는 3 내지 50의 에톡실화도를 갖는 에톡실화된 C8 내지 C36 지방 알콜, 3 내지 50의 에톡실화도를 갖는 에톡실화된 모노-, 다이- 및 트라이-C4 내지 C12 알킬페놀, 설포석신산의 다이알킬 에스터의 알칼리금속 염, C8 내지 C12 알킬 설페이트의 알칼리금속 염 및 암모늄 염, C12 내지 C18 알킬설폰산의 알칼리금속 염 및 암모늄 염, 및 C9 내지 C18 알킬아릴설폰산의 알칼리금속 염 및 암모늄 염을 포함한다. 양이온성 유화제의 예는 하나 이상의 아미노 또는 암모늄 기 및 하나 이상의 C8-C22 알킬기를 갖는 화합물이다. 유화제 및/또는 보호 콜로이드가 단량체를 분산시키는데 사용되는 보조제에 속하는 경우, 이들의 사용량은 예컨대 단량체에 기초하여 0.1 내지 5중량%이다. 유화제 상표명은 예를 들어 다우팩스(Dowfax)?2 A1, 에뮬란(Emulan)? NP 50, 덱스트롤(Dextrol)? OC 50, 에뮬게이터(Emulgator) 825, 에뮬게이터 825 S, 에뮬란? OG, 텍사폰(Texapon)? NSO, 네카닐(Nekanil)? 904 S, 루미텐(Lumiten)? I-RA, 루미텐 E 3065, 디스포닐(Disponil) FES 77, 루텐솔(Lutensol) AT 18, 스타이나폴(Steinapol) VSL, 에멀폴(Emulphor) NPS 25를 포함한다. 표면-활성 성분은 전형적으로 중합되는 단량체에 기초하여 0.1 내지 10중량%의 양으로 사용된다.
유화 중합에서는, 단량체의 라디칼 중합을 위해 수용성 개시제를 사용하는 것이 통상적이다. 유화 중합용 수용성 개시제는 예를 들어 퍼옥시이황산의 암모늄 염 및 알칼리금속 염(예컨대, 퍼옥소이황산나트륨), 과산화수소 또는 유기 퍼옥사이드(예컨대, 3급-뷰틸 하이드로퍼옥사이드)이다. 또한 적합한 것은 환원-산화(산화화원) 개시제 시스템으로 불리는 것이다. 산화환원 개시제 시스템은 하나 이상의 통상적으로는 무기 환원제, 및 하나의 유기 또는 무기 산화제로 구성된다. 산화 성분은 예를 들어 상기에서 이미 확인된 유화 중합 개시제를 포함한다. 환원 성분은 예를 들어 아황산의 알칼리금속염(예컨대, 아황산나트륨, 아황산수소나트륨), 이아황산의 알칼리금속 염(예컨대, 이아황산나트륨), 케톤중 지방족 알데하이드와 바이설페이트 부가 화합물(예를 들어, 아세톤 바이설페이트), 또는 환원제(예를 들어, 하이드록시메탄설핀산과 그의 염, 또는 아스코르브산)를 포함한다. 금속 성분이 복수개의 원자가 상태로 존재할 수 있는 가용성 금속 화합물과 함께 산화 환원 개시제 시스템을 사용할 수 있다. 전형적인 산화환원 개시제 시스템의 예는 아스코르브산/황산철(II)/퍼옥시이황산나트륨, 3급-뷰틸 하이드로퍼옥사이드/이아황산나트륨, 및 3급-뷰틸 하이드로퍼옥사이드/Na-하이드록시메탄설핀산을 포함한다. 개별적인 성분, 예를 들어 환원 성분은 또한 혼합물일 수 있으며, 그 예는 하이드록시메탄설핀산의 나트륨 염과 이아황산나트륨의 혼합물이다. 언급된 화합물은 통상 수용액의 형태로 사용되며, 분산액에 허용가능한 물의 양에 의해 농도 하한이 결정되고, 물중 개별적인 화합물의 용해도에 의해 농도 상한이 결정된다. 일반적으로 말해, 농도는 용액에 기초하여 0.1 내지 30중량%, 바람직하게는 0.5 내지 20중량%, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 10중량%이다. 개시제의 양은 통상 중합되는 단량체에 기초하여 0.1 내지 10중량%, 바람직하게는 0.5 내지 5중량%이다. 또한, 둘 이상의 상이한 개시제를 유화 중합에 사용할 수도 있다.
유화 중합은 일반적으로 30 내지 130℃, 바람직하게는 50 내지 90℃에서 이루어진다. 중합 매질은 물만으로 또는 물과 수혼화성 액체(예컨대, 메탄올, 에탄올 또는 테트라하이드로퓨란)의 혼합물로 구성될 수 있다. 물만 사용하는 것이 바람직하다. 중합시, 입자 크기의 더욱 효과적인 확립을 위해 예를 들어 최초 충전물에 중합체 씨드(seed)를 포함시킬 수도 있다.
라디칼 수성 유화 중합 과정에서 중합 용기에 개시제를 첨가하는 방식은 당 업자에게 공지되어 있다. 이는 중합 용기로의 최초 충전물에 모두 포함될 수 있거나 또는 라디칼 수성 유화 중합 과정에서 그의 소비에 따라 연속적으로 또는 단계적으로 도입될 수 있다. 각각의 개별적인 경우에, 이는 개시제 시스템의 화학적 특성, 및 중합 온도에 따라 달라지게 된다. 최초 충전물의 일부를 포함시키고 나머지를 소비되는 속도로 중합 대역에 공급하는 것이 바람직하다. 연쇄 전달제도 부분적으로는 최초 충전물에 포함될 수 있거나 또는 중합 동안 또는 중합이 끝나갈 때 완전히 또는 부분적으로 첨가될 수 있다.
단량체는 바람직하게는 중합 동안 적어도 부분적으로는 연속적으로 첨가될 수 있다. 부분적으로는, 단량체를 중합이 개시되기 전에 중합 용기의 최초 충전물에 포함시킬 수도 있다. 단량체의 총량의 30중량% 이하, 더욱 바람직하게는 20중량% 이하, 매우 바람직하게는 10중량% 이하를 반응 용기의 최초 충전물에 포함시키는 것이 바람직하다. 나머지 단량체, 즉 바람직하게는 70중량% 이상, 더욱 바람직하게는 80중량% 이상, 매우 바람직하게는 90중량% 이상은 중합 동안 연속적으로 첨가된다. 하나의 특정 실시양태에서는, 단량체를 최초 충전물에 포함시키지 않는다. 달리 말해, 단량체 총량을 중합 도중에 첨가한다. 공급 과정의 경우, 개별적인 성분을 상부로부터 또는 측부에서, 또는 반응기 바닥을 통해 하부로부터 반응기에 첨가할 수 있다.
잔류 단량체를 제거하기 위하여, 유화 중합이 적절하게 끝난 후, 즉 단량체가 모두 전환된 후, 추가적인 개시제를 첨가할 수도 있다(화학적 탈취). 유화 중합의 경우, 중합체의 수성 분산액은 통상 15 내지 75중량%, 바람직하게는 40 내지 75중량%의 고형분 함량으로 수득된다. 이렇게 제조된 중합체는 바람직하게는 그의 수성 현탁액 형태로 사용된다. 분산 입자의 크기 분포는 일봉형, 이봉형 또는 다봉형일 수 있다. 일봉형 입자 크기 분포의 경우, 수성 분산액에 분산된 중합체 입자의 평균 입자 크기는 바람직하게는 400nm보다 작고, 더욱 바람직하게는 300nm보다 작다. 특히 바람직하게는, 평균 입자 크기는 140 내지 300nm에 위치한다. 여기에서 평균 입자 크기란 입자 크기 분포의 d50을 의미한다. 즉, 모든 입자의 총 질량의 50중량%가 d50보다 더 작은 입자 직경을 갖는다. 입자 크기 분포는 분석용 초원심분리를 이용하여 공지의 방식으로 결정될 수 있다[매흐틀(W. Machtle), Makromolekulare Chemie 185 (1984), 페이지 1025-1039]. 이봉형 또는 다봉형 입자 크기 분포의 경우에는, 입자 크기가 1000m에 달할 수 있다. 중합체 분산액의 pH는 바람직하게는 4.5보다 높은 수준, 더욱 특히 5 내지 8의 수준으로 설정된다.
본 발명은 또한 접착제 분산액, 즉 상기 기재된 저분자량 중합체에 덧붙여 하나 이상의 분산된 접착제 중합체를 포함하는 수성 분산액을 제공한다. 접착제 중합체는 저분자량 중합체보다 더 큰 중량 평균 분자량을 갖는다. 본 발명에 있어서 접착제 중합체는 -60 내지 -20℃의 유리 전이 온도를 갖는 중합체이다. 중합체의 유리 전이 온도는 바람직하게는 접착제 중합체의 유리 전이 온도보다 특히 1℃ 이상, 또는 2℃ 이상 더 높다.
접착제 분산액에서, 접착제 중합체는 바람직하게는 60 내지 95중량%, 더욱 특히 70 내지 90중량%의 양으로 존재하고, 저분자량 중합체는 5 내지 40중량%, 더욱 특히 10 내지 30중량%의 양으로 존재하며, 이 때 상기 양의 수치는 각각의 경우에 고형분 함량에 기초한다.
접착제 중합체는 에틸렌형 불포화 화합물(단량체)의 라디칼 중합에 의해 수득될 수 있는 중합체일 수 있거나, 또는 예를 들어 폴리우레탄과 같이 중축합에 의해 수득될 수 있는 중합체일 수 있다. 접착제 중합체는 바람직하게는 주요 단량체로 불리는 단량체를 40중량% 이상 또는 60중량% 이상, 또는 80중량% 이상, 더욱 바람직하게는 90중량% 이상 포함한다. 주요 단량체는 바람직하게는 C1-C20 알킬 (메트)아크릴레이트, 20개 이하의 C 원자를 포함하는 카복실산의 비닐 에스터, 20개 이하의 C 원자를 갖는 비닐 방향족 화합물, 에틸렌형 불포화 나이트릴, 비닐 할라이드, 1 내지 10개의 C 원자를 포함하는 알콜의 비닐 에터, 2 내지 8개의 C 원자 및 1 또는 2개의 이중 결합을 갖는 지방족 탄화수소, 또는 이들 단량체의 혼합물로부터 선택된다. 적합한 접착제 중합체는 더욱 구체적으로는 폴리(메트)아크릴레이트, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 폴리우레탄, 폴리아미드 수지, 포화 폴리에스터, 폴리올레핀, 스타이렌/뷰타다이엔 블록 공중합체, 스타이렌/아이소프렌 블록 공중합체, 폴리이미드, PVC, 및 폴리비닐피롤리돈이다.
바람직한 접착제 중합체는 (메트)아크릴레이트 중합체 및 비닐 아세테이트 중합체이다. (메트)아크릴레이트 중합체는 하나 이상의 (메트)아크릴레이트 단량체로부터 형성되며, 이 단량체는 추가적인 단량체와 공중합될 수 있다. 비닐 아세테이트 중합체는 하나 이상의 비닐 아세테이트 단량체로부터 형성되며, 이 단량체는 추가적인 단량체와 공중합될 수 있는데, 이 중합체의 예는 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체이다. 적합한 단량체는 예를 들어 C1-C10 알킬 라디칼을 갖는 (메트)아크릴산 알킬 에스터, 예컨대 메틸 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, n-뷰틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트이다. 특히, (메트)아크릴산 알킬 에스터의 혼합물도 적합하다. 1 내지 20개의 C 원자를 갖는 카복실산의 비닐 에스터는 예를 들어 비닐 라우레이트, 비닐 스테아레이트, 비닐 프로피온에이트, 버사트산 비닐 에스터, 및 비닐 아세테이트이다. 고려되는 비닐 방향족 화합물은 비닐톨루엔, α- 및 p-메틸스타이렌, α-뷰틸스타이렌, 4-n-뷰틸스타이렌, 4-n-데실스타이렌 및 바람직하게는 스타이렌을 포함한다. 나이트릴의 예는 아크릴로나이트릴 및 메타크릴로나이트릴이다. 비닐 할라이드는 염소-, 플루오르- 또는 브롬-치환된 에틸렌형 불포화 화합물, 바람직하게는 비닐 클로라이드 및 비닐리덴 클로라이드이다. 비닐 에터의 예는 비닐 메틸 에터 및 비닐 아이소뷰틸 에터를 포함한다. 바람직한 비닐 에터는 1 내지 4개의 C 원자를 포함하는 알콜의 에터이다. 4 내지 8개의 C 원자 및 2개의 올레핀형 이중 결합을 갖는 적합한 탄화수소는 예컨대 뷰타다이엔, 아이소프렌 및 클로로프렌이다. 2 내지 4개의 C 원자를 갖는 탄화수소는 예를 들어 에틸렌, 프로필렌 또는 뷰텐이다. 바람직한 주요 단량체는 C1 내지 C10 알킬 아크릴레이트 및 C1 내지 C10 알킬 메타크릴레이트, 더욱 특히는 C1 내지 C8 알킬아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 및 비닐 방향족 화합물, 더욱 특히는 스타이렌 및 이들의 혼합물이다. 특히 바람직한 것은 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-뷰틸 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트, 및 2-에틸헥실 아크릴레이트, 스타이렌 및 또한 이들 단량체의 혼합물이다.
주요 단량체뿐만 아니라, 접착제 중합체는 추가적인 단량체를 포함할 수 있는데, 이들의 예는 산 단량체, 하이드록실기를 함유하는 단량체, 더욱 구체적으로는 C1-C10-하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트 또는 (메트)아크릴아마이드이다. 추가적인 단량체는 또한 페닐옥시에틸글라이콜 모노(메트)아크릴레이트, 글라이시딜 (메트)아크릴레이트, 아미노알킬 (메트)아크릴레이트, 예를 들어 2-아미노에틸 (메트)아크릴레이트도 포함한다. 알킬기는 바람직하게는 1 내지 20개의 C 원자를 갖는다. 다른 추가적인 단량체는 가교결합 단량체를 포함한다. 추가적인 단량체는 통상 미량으로 사용되며, 이들의 총 분율은 바람직하게는 10중량% 미만, 더욱 특히는 5중량% 미만이다.
접착제 조성물의 바람직한 접착제 중합체는 아크릴산 에스터 및/또는 메타크릴산 에스터 단량체뿐만 아니라 산 기를 갖는 단량체로도 구성되는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 중합체이다. 산 기를 갖는 단량체는 바람직하게는 단량체의 총량에 기초하여 0.1중량% 이상, 예를 들어 0.1 내지 15중량%, 바람직하게는 0.1 내지 5중량%, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 4중량%의 양으로 존재한다. 산 기를 갖는 단량체의 예는 카복실산, 설폰산 또는 포스폰산 기를 갖는 단량체이다. 카복실산 기가 바람직하다. 예로는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산 또는 퓨마르산이 있다. 산기는 이들의 염 형태로 존재할 수 있다.
라디칼 중합된 접착제 중합체는 저분자량 중합체의 제조에서와 동일한 방식으로 유화 중합에 의해 제조될 수 있다. 접착제 분산액을 제조하기 위하여, 접착제 중합체를 포함하지 않고 저분자량 중합체를 포함하는 수성 분산액을 접착제 중합체를 포함하는 수성 분산액과 혼합할 수 있다. 본 발명의 하나의 바람직한 실시양태에서, 상기 기재된 저분자량 중합체는 물에 분산된 하나 이상의 접착제 중합체의 존재하에 동일 반응계 내에서 제조된다.
본 발명의 접착제 분산액은 바람직하게는 PSA 분산액이고, 첨가제를 포함할 수 있다. 첨가제는 예를 들어 충전제, 염료, 유동 제어 보조제, 증점제(바람직하게는 결합성 증점제), 소포제, 가소화제, 안료, 습윤제, UV 보호제, 및 임의적으로는 다른 점착제로부터 선택된다. 그러나, 바람직하게는, 다른 점착제를 포함하지 않는다. 표면을 더욱 효과적으로 습윤시키기 위하여, 접착제 분산액은 특히 습윤 보조제를 포함할 수 있는데, 이들의 예는 지방 알콜 에톡실레이트, 알킬페놀 에톡실레이트, 설포석신산 에스터, 노닐페놀 에톡실레이트, 폴리옥시에틸렌/프로필렌 또는 소듐 도데실설폰에이트이다. 양은 중합체(고형분) 100중량부당 통상 0.05 내지 5중량부, 더욱 특히는 0.1 내지 3중량부이다.
본 발명은 또한 접착제 또는 코팅 조성물의 첨가제로서, 예를 들면 더욱 구체적으로는 자기-접착성 제품을 생성시키기 위한, 더욱 특히는 접착 라벨, 접착 시트 또는 접착 테이프(예로는 특히 자동차 제작에서 구성요소를 고정시키기 위한, 전자 제품용의, 또는 건축 용도에서의 접착 테이프가 있음)를 생성시키기 위한 접착제용, 또한 바닥재 접착제용 점착제로서의 저분자량 중합체의 수성 분산액의 용도를 제공한다.
본 발명은 또한 하나 이상의 접착제 중합체를 포함하는 본 발명의 수성 분산액으로 담체 물질을 코팅시킴으로써 수득될 수 있는 자기-접착성 제품을 제공한다.
본 발명의 접착제 분산액은 접착 제품 및 자기-접착성으로 처리된 제품을 생성시키는데 사용될 수 있다. 접착 제품은 라벨일 수 있다. 하나의 바람직한 라벨은 접착제가 담체 물질로서의 종이 또는 필름에 도포되는, 자기-접착성 종이 라벨 또는 필름 라벨이다. 접착 제품은 또한 접착제가 테이프 모양의 담체 물질에 도포되는 접착 테이프일 수 있다. 접착 테이프의 담체 물질은 직물 또는 부직물, 필름, 종이, 펠트, 발포체 및 공압출물, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 용도의 분야는 무담체, 단면 및 양면 접착 테이프; 의료용 접착 테이프, 접착성 포장 테이프, 케이블 포장 테이프, 카펫 적층 테이프, 접착 조립 테이프, 루핑 펠트(roofing felt) 시트를 고정시키기 위한 접착 테이프, 발포체 같은 자기-접착성으로 처리된 담체 물질(예컨대, 역청 시트) 등이다.
접착 제품을 생성시키기 위하여, 통상적인 방식으로, 예를 들어 압연, 나이프 코팅, 펴바르기 등에 의해 담체 물질에 접착제 층을 도포할 수 있다. 수성 접착제 분산액을 사용하는 경우에는, 예를 들어 50 내지 150℃에서 건조시킴으로써 물을 제거할 수 있다. 이러한 방식으로 수득된 코팅된 기재를 예컨대 자기-접착성 제품(예: 라벨, 접착 테이프 또는 시트)으로서 사용한다. 이 목적을 위해 접착제를 도포하기 전 또는 후에 담체를 슬릿팅하여 접착 테이프, 라벨 또는 시트를 제조할 수 있다. 접착 시트 용도의 경우, 기재의 PSA-코팅된 면을 박리지(예컨대, 실리콘 처리지)로 라이닝할 수 있다.
본 발명은 또한 하나 이상의 담체 층을 갖고 한 면 또는 양면이 본 발명의 하나 이상의 PSA 분산액으로 코팅된 접착 테이프도 제공한다. 접착 테이프를 생성시키는데 바람직한 담체 물질은 폴리에틸렌(PE), 배향된 폴리프로필렌(oPP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), PE 발포체 및 폴리우레탄 발포체(PU 발포체)이다.
접착 테이프를 생성시킴에 있어서, PSA 분산액의 도포 중량은 고형분 함량 기준으로 바람직하게는 20g/m2 이상 또는 30g/m2 이상, 예를 들어 60 내지 80g/m2이다.
본 발명의 한 실시양태는 담체 층의 물질이 PE, oPP, PET, PE 발포체 또는 PU 발포체로부터 선택되고/되거나 접착 테이프가 접착제 층을 라이닝하는 하나 이상의 탈착가능한 보호 층을 갖는 접착 테이프이다.
접착 제품은 접착제가 중합체 필름 담체 물질에 도포된 필름 라벨 또는 접착 시트, 더욱 구체적으로는 장식용 시트 또는 보호용 시트일 수 있다. 접착 제품은 바람직하게는 자기-접착성이고, 통상적으로 중합체 담체 물질 및 한 면 또는 양면, 바람직하게는 한 면에 도포된 접착제 층으로 구성된다. 담체 물질은 예를 들어 투명한 중합체 필름을 포함할 수 있다. 투명한 중합체 필름은 예를 들어 이축 또는 일축 배향될 수 있는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 같은 폴리올레핀; 또는 폴리에스터, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리스타이렌 또는 폴리아마이드로 이루어질 수 있다. 특히 적합한 것은 예컨대 폴리올레핀, 더욱 구체적으로는 폴리에틸렌 또는 배향된 폴리프로필렌(oPP), 또는 폴리에스터로 제조된 투명한 담체이다. 필름 두께는 통상 0.5mm 이하, 바람직하게는 0.3mm 이하 또는 0.2mm 이하이다. 폴리에틸렌 필름은 예를 들어 70 내지 130㎛, 또는 80 내지 130㎛의 필름 두께를 가질 수 있다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름은 예컨대 15 내지 50㎛, 또는 20 내지 40㎛의 필름 두께를 가질 수 있다. oPP 필름은 예컨대 40 내지 130㎛, 또는 50 내지 100㎛의 필름 두께를 가질 수 있다. 투명한 중합체 필름은 예를 들어 ASTM D 1003-07에 따라 측정될 수 있는, 통상 85% 이상, 바람직하게는 88% 이상 또는 90% 이상의 광 투과율을 갖는다.
본 발명의 수성 중합체 분산액은 접착제 중합체와 함께 사용될 때 매우 우수한 점착제 특성을 갖고, 특히 우수한 접착력과 우수한 응집력의 조합과 관련하여 매우 우수한 접착 특성을 갖는 접착제 제품을 생성시킬 수 있다.
실시예
사용된 화합물:
AA: 아크릴산
MAA: 메타크릴산
AM: 아크릴아마이드
MMA: 메틸 메타크릴레이트
nBA: n-뷰틸 아크릴레이트
VAc: 비닐 아세테이트
EHTG: (2-에틸헥실) 티오글라이콜레이트
성능 시험:
PSA 분산액을 로펜버그(Laufenberg) 실리콘지 NSA 1370에 도포하고 건조시킨 다음, 허마(Herma) 라벨지(75g/m2, 프라이머 없음)로 전달하여, 건조된 접착제 18g/m2의 도포율을 제공하였다. 표준 조건(23℃, 50% 상대 습도) 하에서 적층체를 16시간 이상동안 컨디셔닝시킨 후, 박리 강도(접착력), 전단 강도(응집력), 및 23℃에서의 순간 접착력을 결정하였다.
PSA-코팅된 담체를 25mm 폭의 시험 스트립으로 슬릿팅하였다.
a) 순간 접착력
순간 접착력(표면 점착성, 또는 루프 점착성으로도 불림)을 결정함에 있어서는, 기재에 압력 없이 결합시킴으로써 담체 물질에 도포된 접착제가 소정 제거 속도에서의 기재로부터의 제거에 반하는 힘을 결정한다. 담체 물질은 75g/m2의 라벨지이고, 기재는 판지이다. 폭 25mm 및 길이 250mm의 시험 스트립을 접착제-코팅된 담체로부터 슬릿팅하고 표준 조건(23℃, 50% 상대 습도) 하에서 16시간 이상동안 저장한다. 시험 스트립의 양 말단을 접착제 면이 안으로 향하도록 하여 약 1cm의 길이로 위로 접는다. 접착제 면이 바깥으로 향하도록 하여 접착제 스트립으로부터 루프를 형성시키고, 두 말단을 함께 가져다가 인장 시험기의 상부 죠(jaw)에 꽉 물린다. 시험 기재 마운트를 하부 죠에 꽉 물리고 시험 기재를 삽입한다. 인장 시험기에 의해 300mm/분의 속도로 접착제 스트립 루프를 아래쪽으로 움직이면, 시험 스트립의 접착제 면이 추가적인 압력 없이 기재에 결합한다. 상부 죠의 바닥 가장자리가 기재 위 40mm에 위치하면, 인장 시험기를 중지시키고 즉시 다시 위로 움직인다. 시험 결과는 N/25mm 폭으로 보고된다. 디스플레이상의 최대치(Fmax)를 표면 점착성의 척도로서 판독한다. 둘 이상의 개별적인 결과로부터 평균을 구한다.
b) 전단 강도(응집력)
전단 강도를 결정하기 위하여, 시험 스트립을 25×25mm의 결합 면적으로 강판에 접착시키고, 1kg의 롤러를 사용하여 1회 압연시키고, 10분 후에 1kg 분동을 매달았다. 표준 조건(23℃; 50% 상대 습도) 하에서 전단 강도(응집력)를 결정하였다. 전단 강도의 척도는 분동이 떨어질 때까지의 시간(시간)이고; 각각의 경우 3개 이상의 측정치로부터 평균을 계산하였다.
c) 박리 강도(접착력)
박리 강도(접착력)를 결정하기 위하여, 25mm 폭의 시험 스트립을 판지 시편에 접착시키고 1kg의 롤러를 사용하여 1회 압연시켰다. 이어, 한쪽 말단을 인장 변형 시험 장치의 상부 죠에 꽉 물렸다. 접착제 스트립을 300mm/분으로 180°의 각도로 시험 표면으로부터 제거하고, 접착제 스트립을 둥글게 구부리고 시험 시편에 평행하게 제거하였으며, 이를 달성하는데 필요한 힘의 소비를 기록하였다. 박리 강도의 척도는 둘 이상의 측정치로부터의 평균값으로서 수득된 힘(N/25mm)이었다. 결합한지 1분 후에 박리 강도를 측정하였다. 이 시간 후, 결합 강도가 충분히 발휘되었다. 시험 방법은 피냇(Finat) 시험 방법(FTM) 1, 8 및 9에 본질적으로 상응한다.
실시예
하기 표 1a 내지 1f에 나타낸 성분으로부터 유화 중합시킴으로써 수성 중합체 분산액을 제조하였으며, 특성은 하기 표 1a 내지 1f에 기재되어 있다. 각 유화 중합에 추가로 사용된 것은 디스포닐? FES 77(유화제) 1중량부, 다우팩스? 2A1 0.2중량부, 과황산나트륨(개시제) 0.4중량부, 아세톤 바이설파이트 0.16중량부, 및 3급-뷰틸 하이드로퍼옥사이드 0.1중량부였다. 고형분 함량은 약 52 내지 56중량%였다. pH를 약 5 내지 7로 조정하였다.
실시예 D1 내지 Dx는 본 발명인 반면, 실시예 C1 내지 Cx는 본 발명이 아닌 대조예이다.
[표 1a]
중합체 분산액을 제조하기 위한 성분 및 그의 특성; 양의 수치는 중량부임
Figure pct00001
1) 이론적인 유리 전이 온도, 폭스 방정식을 사용하여 계산됨.)
[표 1b]
Figure pct00002
[표 1c]
Figure pct00003
[표 1d]
Figure pct00004
[표 1e]
Figure pct00005
2) UMA=우레이도메타크릴레이트
Figure pct00006
3) GMA=글라이시딜 메타크릴레이트
4) N-(1,1-다이메틸-3-옥소뷰틸)아크릴아마이드(다이아세톤 아크릴아마이드)
5) 아디프산 다이하이드라자이드
6) HPA=하이드록시프로필 아크릴레이트
[표 1f]
Figure pct00007

대조예 C6
시판중인 제품 아크로날? A 107을 대조예 C6으로서 사용하였다.
이 제품은 음이온성 폴리아크릴레이트(nBA와 (메트)아크릴산의 공중합체)이다.
Tg: -46℃
중량 평균 분자량 Mw=148000g/몰
PSA 분산액
각각의 경우에 점착제로서 분산액 D1 내지 D21 또는 대조용 분산액 C1 내지 C11 약 20중량부, 접착제 중합체로서 아크로날? V 215 약 80중량부, 및 루미텐? I-SC(습윤제) 0.5중량부로부터 PSA(감압성 접착제) 분산액을 제조하였으며, 이 때 양의 수치는 각각의 경우에 개별적인 분산액에 존재하는 고형분에 기초한다.
순간 접착력, 전단 강도 및 박리 강도의 시험 결과가 표 2에 요약된다.
[표 2] 순간 접착력, 전단 강도 및 박리 강도의 시험 결과
Figure pct00008
결과는 C1 내지 C3 및 C7 내지 C11의 경우 순간 접착력 및 박리 강도 값이 매우 낮음을 보여준다. C4, C5 및 C6의 경우에는, 전단 강도 값이 매우 낮다. 본원에서 요구되는 것은 15시간 이상, 바람직하게는 20시간 이상의 전단 강도 값이다.

Claims (17)

  1. 하나 이상의 연쇄 전달제의 존재하에서 유화 중합에 의해 제조될 수 있고 또한 (a) 하나 이상의 C1 내지 C20 알킬 (메트)아크릴레이트 40중량% 이상, (b) 하나 이상의 비닐 방향족 화합물 0 내지 30중량%, (c) 하나 이상의 산 단량체 0.1중량% 이상, 및 (d) 추가적인 단량체 0 내지 50중량%를 포함하는 단량체 혼합물(이 때, 상기 단량체 양의 수치는 각각의 경우에 모든 단량체의 합을 기준으로 함)로부터 제조될 수 있는, 물에 분산되고 50000 미만의 중량 평균 분자량 및 -40℃ 이상 0℃ 이하, 바람직하게는 -35℃ 이상 0℃ 이하의 유리 전이 온도를 갖는 하나 이상의 중합체를 포함하는 수성 분산액.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합체의 중량 평균 분자량이 1500 내지 45000, 바람직하게는 2000 내지 20000인, 분산액.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 연쇄 전달제가 없는 중합에 대해 계산된, 중합체의 이론적인 유리 전이 온도가 -25℃보다 높은, 분산액.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단량체(a)가 60 내지 99.9중량%의 양으로 사용되고 하나 이상의 C1 내지 C10 알킬 (메트)아크릴레이트로부터 선택되는, 분산액.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단량체(b)가 비닐톨루엔, 알파-메틸스타이렌, 파라-메틸스타이렌, 알파-뷰틸스타이렌, 4-n-뷰틸스타이렌, 4-n-데실스타이렌 및 바람직하게는 스타이렌으로부터 선택되는, 분산액.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 산 단량체(c)가 0.1 내지 20중량%의 양으로 사용되고, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 퓨마르산, 크로톤산, 비닐아세트산, 비닐락트산, 비닐설폰산, 스타이렌설폰산, 아크릴아미도메틸프로판설폰산, 설포프로필 아크릴레이트, 및 설포프로필 메타크릴레이트, 및 이들 단량체의 혼합물로부터 선택되는, 분산액.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추가적인 단량체(d)가 0.1 내지 40중량%의 양으로 사용되고, C1 내지 C20 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트, 20개 이하의 C 원자를 포함하는 카복실산의 비닐 에스터, 에틸렌형 불포화 나이트릴, 비닐 할라이드, 1 내지 10개의 C 원자를 포함하는 알콜의 비닐 에터, 2 내지 8개의 C 원자 및 1 또는 2개의 이중 결합을 갖는 지방족 탄화수소, (메트)아크릴아마이드 또는 이들 단량체의 혼합물로부터 선택되는, 분산액.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체가 (a) 하나 이상의 C1 내지 C10 알킬 (메트)아크릴레이트 60 내지 99.7중량%, (b) 스타이렌 0 내지 30중량%, (c) 아크릴산 및 메타크릴산으로부터 선택되는 하나 이상의 산 단량체 0.2 내지 20중량%, (d) C1 내지 C10 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트 및 비닐 아세테이트로부터 선택되는 추가적인 단량체 0.1 내지 30중량%를 포함하는 단량체 혼합물(이 때, 상기 단량체 양의 수치는 각각의 경우 모든 단량체의 합을 기준으로 함)로부터 제조될 수 있는, 분산액.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연쇄 전달제가 단량체 100중량부당 1중량부 이상의 양으로 사용되고, 바람직하게는 3급-도데실 머캅탄, n-도데실 머캅탄 및 2-에틸헥실 티오글라이콜레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는, 분산액.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 분산된 접착제 중합체를 추가로 포함하는 접착제 분산액인 분산액.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제 중합체가 60 내지 95중량%, 더욱 특히 70 내지 90중량%의 양으로 존재하고, 상기 저분자량 중합체가 5 내지 40중량%, 더욱 특히 10 내지 30중량%의 양으로 존재하며, 이 때 상기 양의 수치는 각각의 경우에 고형분 함량을 기준으로 하는, 분산액.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 중합체의 유리 전이 온도가 접착제 중합체의 유리 전이 온도보다 더 높은, 분산액.
  13. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 따른, 접착제 중합체를 포함하지 않는 수성 분산액을, 접착제 중합체를 포함하는 수성 분산액과 혼합함을 포함하거나, 또는
    물에 분산된 접착제 중합체의 존재하에서, 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 따른 분산액의 중합체를 제조함을 포함하는,
    제 10 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 따른 접착제 중합체-포함 분산액을 생성시키는 방법.
  14. 접착제 또는 코팅 조성물에서 첨가제로서의, 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 따른 수성 분산액의 용도.
  15. 제 14 항에 있어서,
    접착제용 점착제로서의 용도.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    접착 라벨, 접착 시트 또는 접착 테이프를 생성시키기 위한 용도.
  17. 제 10 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 따른 접착제 중합체-포함 분산액으로 담체 물질을 코팅함으로써 수득될 수 있는 자기-접착성 제품(self-adhesive article).
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