TWI813830B - 丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物 - Google Patents

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Abstract

本揭露係關於丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物，且更具體而言，係關於可實現優異黏著性質且於剝離期間幾乎不發生殘留物，因而可用於標籤紙等之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物。

Description

丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物
相關申請案之交互引用
本申請案主張基於向韓國智慧財產局( Korean Intellectual Property Office)於2018年12月20日提出申請之韓國專利申請案10-2018-0166742號及於2019年12月13日提出申請之韓國專利申請案10-2019-0166932號之優先權的利益，該等申請案之揭露係以其實體(entity)引用的方式併入本文中。
本揭露係關於丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物。
壓敏性黏著劑(PSA)為具有以小壓力而黏附至黏附體之性質的材料。其具有初始黏著力、黏著力、及內聚力之基本性質而作為有別於黏著劑之黏彈性材料，且係用於各種工業領域，諸如印刷、化學品、藥品、家電、汽車、及文具。
其中，稱為標籤或標籤貼紙之黏著標籤用於幾乎所有工業領域，諸如印刷、化學品、藥品、化妝品、食品業、家電、汽車、文具，以及產品商標及廣告。用作黏著標籤之黏附體主要包括紙，諸如美術紙、模造紙、Mirage紙(Mirage paper)、金及銀紙(gold and silver paper)、感熱紙(thermosensitive paper)、牛皮紙、螢光紙、消毒紙(sterile paper)、相紙(photographic paper)等；或者聚合物膜，諸如PET、PVC、PE、PP、PS、PI等，且通常，其經常在恆定印刷於表面之後施加至最終產品。
在用於壓敏性黏著標籤之壓敏性黏著劑中，黏著力之強度係根據應用決定。
例如，基於使用標準黏附體之180度剝離強度，永久性壓敏性黏著劑展現約8 N/in或更高之強黏著力，但當使用紙作為黏附體時，該黏附體於剝離期間可能被破壞。
另一方面，基於使用標準黏附體之180度剝離強度，可移除壓敏性黏著劑展現約5至8 N/in之黏著力。此為必要時可剝離之黏著力水準，以及經常用於暫時性標籤應用。
然而，在常用丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑之情況下，若黏著力(膠黏性質)改善，則抗剪力降低，以及可能造成其中壓敏性黏著劑黏至黏附體之所謂殘留現象。
因此，需要發展不只可實現優異黏著力，而且亦不造成殘留現象之壓敏性黏著劑。
[ 技術問題 ]
本揭露之目的係提供不只可實現優異黏著力，而且於黏著之後移除時亦不造成殘留現象之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物。[ 技術方案 ]
根據本揭露之一態樣，提供包括乳液聚合物之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物，該乳液聚合物包含：A)衍生自包含具有1至10個碳原子之烷基的(甲基)丙烯酸酯系第一單體之第一重複單元；B)至少一種選自由下列所組成之群組之重複單元：b1)衍生自不飽和羧酸系第二單體之第二重複單元及b2)衍生自芳族乙烯基系第三單體之第三重複單元；以及C)衍生自以下列化學式1表示之第四單體的第四重複單元。
[化學式1] 其中，於化學式1中，R1及R2各自獨立地為氫、具有1至8個碳之烷基、或具有2至8個碳之烯基，R1及R2中之至少一者為具有2至8個碳原子之烯基，R3為氫或具有1至4個碳原子之烷基，且n為1至30之環氧烷的加成莫耳數。
第一單體可為選自由下列所組成之群組中之至少一者：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十二酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、及(甲基)丙烯酸月桂酯。
且，第二單體可為選自由下列所組成之群組中之至少一者：順丁烯二酸酐、反丁烯二酸、巴豆酸、伊康酸、及(甲基)丙烯酸。
包括第二重複單元時，該第二重複單元以100重量份之第一重複單元為基準計，可為約0.1至約10重量份、或約0.5至約5重量份之量包括。
且，第三單體可為選自由下列所組成之群組中之至少一者：苯乙烯、甲基苯乙烯、丁基苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯基苯甲酸、乙烯基苯甲酸甲酯、乙烯基萘、氯甲基苯乙烯、羥基甲基苯乙烯、及二乙烯基苯。
包括第三重複單元時，該第三重複單元以100重量份之第一重複單元為基準計，可為約0.1至約10重量份、或約0.5至約5重量份之量包括。
根據本揭露之一實施態樣，於化學式1中，R1為具有2至5個碳原子之烯基，R2為氫、甲基、乙基、丙基、或丁基，且R3可為氫或甲基。
根據本揭露之另一實施態樣，於化學式1中，R1為氫或甲基，R2為具有2至5個碳原子之烯基，且R3可為氫或甲基。
第四重複單元以100重量份之第一重複單元為基準計，可為約0.1至約10重量份、或約0.5至約5重量份之量包括。
且，根據本揭露之一實施態樣，乳液聚合物可包括以構成乳液聚合物之重複單元的總重為基準計，約80至約99.8wt%之第一重複單元；約0.1至約10wt%之選自由第二重複單元及第三重複單元所組成之群組中之至少一種重複單元；以及約0.1至約10wt%之第四重複單元，以及較佳的，可包括約80至約98wt%或約90至約98wt%之第一重複單元；約1至約10wt%或約1至約5wt%之選自由第二重複單元及第三重複單元所組成之群組中之至少一種重複單元；以及約1至約10wt%或約1至約5wt%之第四重複單元。
同時，根據本揭露之另一態樣，提供製造丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物之方法，其包括乳液聚合用於聚合之組成物的步驟，用於聚合之該組成物包含：單體混合物，其包括A)包含具有1至10個碳原子之烷基的(甲基)丙烯酸酯系第一單體；B)至少一種選自由b1)不飽和羧酸系第二單體及b2)芳族乙烯基系第三單體所組成之群組之單體；以及C)以下列化學式1表示之第四單體；聚合引發劑；以及乳化劑。
[化學式1] 其中，於化學式1中，R1及R2各自獨立地為氫、具有1至8個碳之烷基、或具有2至8個碳之烯基，R1及R2中之至少一者為具有2至8個碳原子之烯基，R3為氫或具有1至4個碳原子之烷基，且n為1至30之環氧烷的加成莫耳數。
乳化劑可包括選自由下列所組成之群組中之至少一者：陰離子乳化劑、陽離子乳化劑、及非離子乳化劑。
該情況下，陰離子乳化劑可包括選自由下列所組成之群組中之至少一者：烷基二苯醚二磺酸鈉、聚氧乙烯烷基醚硫酸鈉、聚氧乙烯芳基醚硫酸鈉、烷基硫酸鈉、烷基苯磺酸鈉、及磺丁二酸鈉二烷酯。
此外，非離子乳化劑可包括選自由下列所組成之群組中之至少一者：聚環氧乙烷烷基芳基醚、聚環氧乙烷烷基胺、及聚環氧乙烷烷基酯。
乳化劑以100重量份之單體組分為基準計，可為0.01至10重量份、或約1至約5重量份之量使用。
此外，用於聚合之組成物可進一步包括水性溶劑。
同時，根據本揭露之另一態樣，提供黏著劑構件，其包括基材；形成於基材之至少一表面上的壓敏性黏著劑層，其中，壓敏性黏著劑層係由上述丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物形成。
該情況下，黏著劑構件可具有根據FINAT測試方法第1號所測量的約400 gf/in或更高、或約400至約550 gf/in之180度剝離強度值。
且，黏著劑構件可具有根據FINAT測試方法第1號所測量的約1,800分鐘或更久、或約2,000至約3,000分鐘之剪切抓著力值。
此外，黏著劑構件在根據FINAT測試方法第8號之180度剝離之後可具有約35%或更低、或約0至約30%之殘留比率值。
如本文所使用，諸如第一、第二等用語可用以描述各種不同組分，且該等用語僅用以區分一種組分與另一組分。
另外，本文所使用之用語僅用以描述例示性實施態樣，且無意限制本揭露。
除非內文中具有絕對相反意義，否則單數表達包括複數表達。
此外，於本揭露中，若提及一層或一元件形成於另一層或元件「上」或「上方」，其意指該層或元件直接形成於該另一層或元件上，或其意指層之間或於對象或基板上可另外形成其他層或元件。
由於本揭露可進行各式各樣修改，以及本揭露可有各種不同形式，因此舉例說明具體實例以及將於下文詳細描述。然而，應暸解無意將本揭露限於本文所揭示之特定形式，以及本發明應涵蓋在本揭露精神及技術範疇內的全部修改、等效物、或替代者。
下文茲詳細說明本發明。
根據本揭露之一態樣，提供包括乳液聚合物之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物，該乳液聚合物包含：A)衍生自包含具有1至10個碳原子之烷基的(甲基)丙烯酸酯系第一單體之第一重複單元；B)至少一種選自由下列所組成之群組之重複單元：b1)衍生自不飽和羧酸系第二單體之第二重複單元及b2)衍生自芳族乙烯基系第三單體之第三重複單元；以及C)衍生自以下列化學式1表示之第四單體的第四重複單元。
[化學式1] 其中，於化學式1中，R1及R2各自獨立地為氫、具有1至8個碳之烷基、或具有2至8個碳之烯基，R1及R2中之至少一者為具有2至8個碳原子之烯基，R3為氫或具有1至4個碳原子之烷基，且n為1至30之環氧烷的加成莫耳數。
本發明人已發現包含藉由乳液聚合丙烯酸酯系單體等所製造之乳膠粒子的乳液之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物中，於僅使用特殊單體之組合製造乳膠粒子時，即使具有優異黏著力，亦可能有效防止於剝離期間發生殘留物的現象，從而完成本揭露。
首先，根據本揭露一實施態樣之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物包括特殊單體之乳液聚合物，即，乳膠粒子，其中，各單體可呈從該乳膠粒子內之單體衍生之重複單元的形式存在。單體
首先，於用於製造乳膠粒子之乳液聚合中，可使用包含具有1至10個碳原子之烷基的(甲基)丙烯酸酯系單體，其可稱為第一單體。乳膠粒子從而可包括從包含具有1至10個碳原子之烷基的(甲基)丙烯酸酯系單體衍生之重複單元，其可稱為第一重複單元。
第一單體可為選自由下列所組成之群組中之至少一者：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十二酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、及(甲基)丙烯酸月桂酯，且此等可單獨使用，或二或更多者組合使用。
此外，於用於製造乳膠粒子之乳液聚合中，可進一步使用不飽和羧酸系單體，其可稱為第二單體。乳膠粒子從而可包括從不飽和羧酸系單體衍生之重複單元，其可稱為第二重複單元。
第二單體可為選自由下列所組成之群組中之至少一者：順丁烯二酸酐、反丁烯二酸、巴豆酸、伊康酸、及(甲基)丙烯酸且此等可單獨使用，或二或更多者組合使用。
包括第二重複單元時，該第二重複單元以100重量份之第一重複單元為基準計，可為約0.1至約10重量份、或約0.5至約5重量份之量包括。
此外，於用於製造乳膠粒子之乳液聚合中，可進一步使用芳族乙烯基系單體，其可稱為第三單體。乳膠粒子從而可包括從芳族乙烯基系單體衍生之重複單元，其可稱為第三重複單元。
此外，芳族乙烯基系單體可為選自由下列所組成之群組中之至少一者：苯乙烯、甲基苯乙烯、丁基苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯基苯甲酸、乙烯基苯甲酸甲酯、乙烯基萘、氯甲基苯乙烯、羥基甲基苯乙烯、及二乙烯基苯。
包括第三重複單元時，該第三重複單元以100重量份之第一重複單元為基準計，可為約0.1至約10重量份、或約0.5至約5重量份之量包括。
此外，於用於製造乳膠粒子之乳液聚合中，進一步使用以下列化學式1表示之單體，其可稱為第四單體。乳膠粒子從而可包括從第四單體衍生之重複單元，其可稱為第四重複單元。
[化學式1] 其中，化學式1中， R1及R2各自獨立地為氫、具有1至8個碳之烷基、或具有2至8個碳之烯基，R1及R2中之至少一者為具有2至8個碳原子之烯基，R3為氫或具有1至4個碳原子之烷基，且n為1至30之環氧烷的加成莫耳數。
烯基可具有直鏈或支鏈構造。
明確地說，以化學式1表示之單體於分子中同時具有親水性部分及疏水性部分，且因包含特殊重複單元之分子結構的緣故，於乳液聚合期間其可扮演與乳化劑相似角色，可容許與(甲基)丙烯酸烷酯單體疏水性相互作用，以及可存在於所形成之乳膠粒子內部。
因此，當包含如上述之重複單元的乳膠粒子用於丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物時，可實現優異的剪切抓著力，具體而言，可實現顯著減少剝離期間發生殘留物之效果。
此外，於化學式1中，表示環氧烷的加成莫耳數之n值可為1至30，較佳為約2至約25、或約3至約20。
根據本揭露之一實施態樣，於化學式1中，R1為具有2至5個碳原子之烯基，R2為氫、甲基、乙基、丙基、或丁基，R3可為氫或甲基。該等單體之具體實例包括乙烯基聚乙二醇、烯丙基聚乙二醇、甲基烯丙基聚乙二醇、丁烯-2-基聚乙二醇、丁烯-3-基聚乙二醇、2-甲基-丁烯-2-基聚乙二醇、及3-甲基-丁烯-2-基聚乙二醇，或其甲基醚、乙基醚、丙基醚、或丁基醚等，但本揭露不一定限於此。
根據本揭露之另一實施態樣，於化學式1中，R1為氫或甲基，R2為具有2至5個碳原子之烯基，且R3可為氫或甲基。該等單體之具體實例包括聚乙二醇一乙烯基醚、聚乙二醇一烯丙基醚、聚乙二醇一甲基烯丙基醚、聚乙二醇一丁烯-2-基醚、聚乙二醇一丁烯-3-基醚、聚乙二醇一-2-甲基-丁烯-2-基醚、及聚乙二醇一-3-甲基-丁烯-2-基醚等，但本揭露不一定限於此。
第四重複單元以100重量份之第一重複單元為基準計，可為約0.1至約10重量份、較佳為約0.5至約5重量份之量包括。
當第四重複單元之含量太小時，會難以獲致上述效果。當第四重複單元之含量太大時，第四重複單元主要存在於所形成之乳膠粒子的外部部分，因而可能發生有關剪切抓著力或發生殘留物之不利問題。
且，在這方面，乳液聚合物可包括以構成乳液聚合物之重複單元的總重為基準計，約80至約99.8wt%之第一重複單元；約0.1至約10wt%之選自由第二重複單元及第三重複單元所組成之群組中之至少一種重複單元；以及約0.1至約10wt%之第四重複單元，以及較佳的，可包括約80至約98wt%或約90至約98wt%之第一重複單元；約1至約10wt%或約1至約5wt%之選自由第二重複單元及第三重複單元所組成之群組中之至少一種重複單元；以及約1至約10wt%或約1至約5wt%之第四重複單元。
當超出上述含量範圍時或使用其他單體時，所製造之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物的壓敏性黏著力或黏著力會降低，以及可能存在於剝離時發生大量殘留物的問題。乳液聚合
包含於根據本揭露之一實施態樣之組成物中的乳液聚合物(即，乳膠粒子)。 可藉由乳液聚合法製造，該乳液聚合法包括乳液聚合用於聚合之組成物的步驟，用於聚合之組成物包含：包括選自由下列所組成之群組中之至少一種重複單元的單體混合物：A)包含具有1至10個碳原子之烷基的(甲基)丙烯酸酯系第一單體，B)乙烯基系第二單體，及C)不飽和羧酸系第三單體，及D)分子中同時含有烯系不飽和鍵與氫鍵官能基二者之第四單體；聚合引發劑；及乳化劑。
該情況下，聚合溫度及聚合時間可視需要適當地調整。例如，聚合溫度可為約50℃至約200℃，而聚合時間可為約0.5小時至約20小時。
可於乳液聚合期間可使用之聚合引發劑可為無機或有機過氧化物。例如，可使用包括過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨等之水溶性聚合引發劑，以及包括氫過氧化異丙苯、過氧化苯甲醯等之油溶性聚合引發劑。
此外，為了加速引發過氧化物與聚合引發劑一起反應，可進一步包括活化劑。作為此活化劑，可使用選自由下列所組成之群組中之一或多者：甲醛次硫酸鈉、乙二胺四乙酸鈉、硫酸亞鐵及右旋糖。
聚合引發劑以100重量份之乾重基準計之單體混合物為基準計，可為約0.1至約10重量份，較佳約0.1至約5重量份之量包括。
根據本揭露之一實施態樣，除上述組分外，丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物可包括在不降低本揭露預計效果之範圍內的其他添加劑而無特別限制。
具體而言，為調整聚合反應中之pH及賦予聚合安定性，可進一步包括電解質。其實例包括氫氧化鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉、磷酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉等，但不限於此。另外，彼等可單獨使用或二或更多者組合使用。
乳液聚合可經由下列步驟具體地進行： 將乳化劑分散於溶劑中以製備乳化液體(emulsion liquid)之第一步驟； 混合包含各單體組分及乳化劑等之單體混合物以製備預乳液之第二步驟；以及 於聚合引發劑存在下混合第一步驟之乳化液體及第二步驟之預乳液以進行乳液聚合之第三步驟。
於本揭露之具體實施態樣中，明確地說，可藉由以下方法製造上述丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物，但不一定限於此。
首先，於第一步驟中，製備包含乳化劑之乳化液體。此與隨後之預乳液製造程序不同。作為乳化劑，可單獨使用陰離子乳化劑，或可同時使用陰離子乳化劑、陽離子乳化劑及上述非離子乳化劑。可將該等乳化劑組分及溶劑(諸如水)混合以製造乳化液體。
於製備乳化液體之程序中，可穩定形成具有數奈米大小之初始微胞。
其次，第二步驟為製造包含上述單體混合物之預乳液的程序，且各上述單體、乳化劑等係與水混合以製造預乳液。
再者，於此時，作為乳化劑，可單獨使用陰離子乳化劑，或可同時使用陰離子乳化劑及上述非離子乳化劑。於該程序中，可於預乳液中形成奈米大小之乳膠粒子。
即，上述乳化劑可用於乳化液體製造步驟、及預乳液製造步驟中之任一或多者。
然後，於第三步驟中，將聚合引發劑添加至上述製備之乳化液體，然後以預定時間以等比率連續添加預乳液及聚合引發劑。
於本揭露之非限制性實例中，添加至乳化液體之聚合引發劑的含量以100重量份之單體混合物為基準計可為約0至約1重量份，而與預乳液一起添加之聚合引發劑的含量以100重量份之單體混合物為基準計可為約0.1至約2重量份。連續添加時間可為約3小時至約7小時。
經由該程序，預乳液中之漂浮的單體或聚合物可流入乳化液體中所製造的初始粒子。
該等反應之產物隨後可於額外的聚合引發劑存在下經歷溫聚合程序，經由該程序，進行剩餘單體之聚合。
此時，可進一步添加以100重量份之單體混合物為基準計為約0.1至約10重量份之量的聚合引發劑，且溫聚合可於約75至約85℃之溫度進行約40分鐘至約80分鐘。
製造丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物之方法係二元化為乳化液體製造程序及預乳液製造程序，且然後可藉由混合預乳液與乳化液體之簡單方法進行，因此程序安定性及生產力可比製造具有高固體含量及低黏度之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物的習知方法改善。
同時，製造預乳液之程序中可使用鏈轉移劑。鏈轉移劑扮演容許同元聚合物(其為由僅一種單體構成之聚合物)引入微胞之角色，以及包括碳酸鈉、甲基烯丙基磺酸鈉、正十二基硫醇等，但本揭露不一定限於此。
此外，於本揭露一實施態樣中，於聚合步驟之後，可進一步進行調整pH之步驟。
就調整丙烯酸系乳液樹脂之pH而言，可使用本領域常用之方法而無特別限制。例如，可使用無機材料，諸如為鹼性材料之一價或二價金屬的氫氧化物、氯化物及碳酸鹽，氨或有機胺。乳化劑
此外，用於乳液聚合之乳化劑可包括選自由下列所組成之群組中之至少一者：陰離子乳化劑、陽離子乳化劑、及非離子乳化劑。
該等乳化劑為同時具有親水性基團及疏水性基團之材料，且於乳液聚合程序中，形成微胞結構，且各單體之聚合可於微胞結構內部發生。
乳液聚合中常用之乳化劑可分成陰離子乳化劑、陽離子乳化劑、及非離子乳化劑等。從乳液聚合中之聚合安定性觀點來看，亦可混合及使用二或更多種。
明確地說，非離子乳化劑可包括選自由下列所組成之群組中之至少一者：聚環氧乙烷烷基芳基醚、聚環氧乙烷烷基胺、及聚環氧乙烷烷基酯。
此外，陰離子乳化劑可包括選自由下列所組成之群組中之至少一者：烷基二苯醚二磺酸鈉、聚氧乙烯烷基醚硫酸鈉、聚氧乙烯芳基醚硫酸鈉、烷基硫酸鈉、烷基苯磺酸鈉、及磺丁二酸鈉二烷酯。
此等可單獨使用或二或更多者組合使用，且當組合使用陰離子乳化劑及非離子乳化劑時，可能更有效，但本揭露不一定限於該等類型之乳化劑。
此外，乳化劑以100重量份之用於製造乳膠粒子之單體組分的總重為基準計，可為約0.1至約10重量份、或約1至約5重量份之量使用。
當乳化劑之使用量太大時，乳膠粒子之粒度變小，此會導致壓敏性黏著力及黏著力降低的問題。當乳化劑以過少量使用時，可能存在乳液聚合中之聚合安定性降低，且所製造之乳膠粒子的安定性亦降低的問題。溶劑
根據本揭露之一實施態樣，除上述乳化劑或單體組分外，用於聚合之組成物可進一步包括水性溶劑，諸如水。
此時，從調整乳膠粒子之安定性及黏度的觀點來看，水性溶劑可以100重量份之乳膠粒子為基準計為約10至約1,000重量份之量使用。例如，以組成物之總重為基準計，可使用總固體含量(TSC)以調整至約10至約60wt%。
當所使用之溶劑的量太低時，可能存在丙烯酸系乳液黏著劑組成物中之黏度提高，且於乳液聚合期間，乳膠粒子之安定性降低的問題。當所使用之溶劑的量太高時，可能存在因黏度降低所致之塗佈性質降低的問題。黏著劑構件
根據上述方法製造之本揭露之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物可應用於黏著劑構件，諸如壓敏性黏著劑片，且該壓敏性黏著劑片可為建築物內部/外部材料、內部材料、廣告膜、或標籤之黏著劑膜或片，但本揭露不一定限於此。
此片包括基材；及形成於該基材一側或雙側之壓敏性黏著劑層，其中該壓敏性黏著劑層可藉由上述丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物形成。
至於基材，可使用紙，諸如美術紙、模造紙、Mirage紙、金及銀紙、感熱紙、牛皮紙、螢光紙、消毒紙、相紙等；或者聚合物膜，諸如PET、PVC、PE、PP、PS、PI等。
此時，黏著劑構件可具有根據FINAT第1號測試方法所測量的約400 gf/in或更高、或約400至約550 gf/in之180度剝離強度值。
此外，黏著劑構件可具有根據FINAT第8號測試方法所測量的約1,800分鐘或更久、或約2,000至約3,000分鐘之剪切抓著力值。
此外，黏著劑構件在根據FINAT第1號測試方法之180度剝離之後可具有約35%或更低、或約0至約30%之殘留比率值。[ 有利效果 ]
如上述，根據本揭露一實施態樣之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物具有可實現優異黏著力，同時於剝離期間幾乎不發生殘留物的優點。
下文，茲以具體實例更詳給描述本揭露之操作及效果。然而，該等實例僅基於說明目的呈現，且不因此而決定本揭露之範圍。丙烯酸系乳液黏著劑組成物之製備 實施例及比較例
於配備溫度計、攪拌器、滴液漏斗、氮氣注入管及回流冷卻器之3L玻璃反應器添加200 g之水及5 g之界面活性劑濃度為26wt%的聚氧乙烯芳基醚硫酸鈉，反應器內部係邊攪拌邊以氮氣置換，然後將該玻璃反應器加熱至80℃並維持30分鐘。
個別地將下表1所列總共600 g之單體添加至2 L燒杯，且徹底混合該混合物30分鐘。將由14 g之濃度為26wt%的聚氧乙烯烷基醚硫酸鈉、2.5 g之濃度為48wt%的烷基二苯基醚二磺酸鈉、2 g之碳酸鈉及154 g之水所組成的溶液添加至其中，且以攪拌器徹底混合該混合物以製備乳白色預乳液。
將6 g之濃度為5wt%的過硫酸銨添加至玻璃反應器並經由攪拌10分鐘而溶解於其中。
以4小時將72 g之濃度為5wt%的過硫酸銨之預乳液以等比率連續添加至該玻璃反應器。
隨後，從聚合反應時間經過4小時的時間起，使該玻璃反應器內部之溫度於80℃維持1小時，然後冷卻至室溫。
添加濃度為10wt%之氫氧化鈉水溶液以將pH中和至約7至8，從而獲得丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物。
所使用之單體的含量係彙總於下表1。
* 第一單體：BA：丙烯酸丁酯；2-EHA：丙烯酸2-乙基己酯；MMA：甲基丙烯酸甲酯； * 第二單體：AA：丙烯酸； * 第四單體：MAPEG：甲基烯丙基聚乙二醇， APEG：烯丙基聚乙二醇，TPEG：異戊烯基聚乙二醇；n值：環氧乙烷之加成莫耳數。黏著劑構件之製造
將上述製備之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物塗佈至厚度為20 μm之離型紙，於120℃乾燥1分鐘，然後層壓至PE(聚乙烯)膜以製造黏著劑構件。
如下測量黏著劑構件之物理性質。180 度剝離強度之測量
根據FINAT測試方法FTM 1對上述製備之試樣測量。
製備大小為1吋×5吋之試樣，然後分別附接至不鏽鋼(SUS304)及玻璃的表面，且藉由2kg滾筒以300 mm/min往復兩次而附接。
剝離強度值係於以300 mm/min之速率的180度剝離時測量。
製備且測量五或更多個測試試樣，然後獲得平均值。 (測量設備：TA Texture Analyzer，製造商：Stable Micro Systems)剪切抓著力之測量
根據FINAT測試方法FTM 8對上述製備之標籤試樣測量剪切抓著力。
製備大小為1吋×2吋之試樣，並附接以使不鏽鋼(SUS304)之表面及附接表面為1吋×0.5吋，然後藉由2 kg滾筒以300 mm/min往復兩次加壓。
於20分鐘之後，將附接片附接至傾斜約2度之壁面，將1,000 g之重量施加至底部，並測量該片與附接表面分離的時間。
製備五個測試試樣，測量，然後測定平均值。 (測量設備：TA Texture Analyzer，製造商：Stable Micro Systems；測量條件：23℃以及濕度50%)殘留比率
進行180度剝離強度試驗，並藉由目視檢查總面積當中於剝離之後壓敏性黏著劑黏附的部分之比來測量殘留比率。
製備五個測試試樣，測量，然後測定平均值。
上述測量之值係彙總於下表2。
參考上表2，可看出於根據本揭露之一實施態樣的丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物中，對於不鏽鋼及玻璃表面二者均可獲致極優異的180度剝離強度值。
此外，可看出於根據本發明之一實施態樣的丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物中，剪切抓著力為約2000分鐘或更久，其遠優於比較例。同時，可清楚確認殘留比率為約30%或更低，或約20%或更低，及幾乎不發生殘留物。
即，確認於根據本揭露之一實施態樣的丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物中，可同時獲致優異的黏著相關性質、優異的剪切抓著力及低殘留物比率值。因此，可視為其可有用地用於標籤等。

Claims (20)

  1. 一種丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物，其包含乳液聚合物(emulsion polymer)，該乳液聚合物包含：A)衍生自包含具有1至10個碳原子之烷基的(甲基)丙烯酸酯系((meth)acrylic ester-based)第一單體之第一重複單元；B)至少一種選自由下列所組成之群組之重複單元：b1)衍生自不飽和羧酸系(unsaturated carboxylic acid-based)第二單體之第二重複單元及b2)衍生自芳族乙烯基系(aromatic vinyl-based)第三單體之第三重複單元；以及C)衍生自以下列化學式1表示之第四單體的第四重複單元
    Figure 108146363-A0305-02-0028-1
     其中，化學式1中，R1及R2各自獨立地為氫、具有1至8個碳之烷基、或具有2至8個碳之烯基，R1及R2中之至少一者係選自由甲基烯丙基、丁烯-2-基、丁烯-3-基、2-甲基-丁烯-2-基、及3-甲基-丁烯-2-基所組成之群組，R3為氫或具有1至4個碳原子之烷基，且 n為1至30之環氧烷的加成莫耳數(addition mole number)。
  2. 如請求項1之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物，其中，該第一單體為選自由下列所組成之群組中之至少一者：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十二酯(dodecyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸異莰酯(isobornyl(meth)acrylate)、及(甲基)丙烯酸月桂酯(lauryl(meth)acrylate)。
  3. 如請求項1之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物，其中，該第二單體為選自由下列所組成之群組中之至少一者：順丁烯二酸酐(maleic anhydride)、反丁烯二酸(fumaric acid)、巴豆酸(crotonic acid)、伊康酸(itaconic acid)、及(甲基)丙烯酸((meth)acrylic acid)。
  4. 如請求項1之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物，其中，該第二重複單元以100重量份之該第一重複單元為基準計，為0.1至10重量份之量包括。
  5. 如請求項1之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物，其中，該第三單體為選自由下列所組成之群組中之至少一者：苯乙烯、甲基苯乙烯(methyl styrene)、丁基苯乙烯(butyl styrene)、氯苯乙烯、乙烯基苯甲酸(vinylbenzoic acid)、乙烯基苯甲酸甲酯(methyl vinylbenzoate)、乙烯基萘(vinylnaphthalene)、氯甲基苯乙烯(chloromethylstyrene)、羥基甲基苯乙烯(hydroxymethylstyrene)、及二乙烯基苯(divinylbenzene)。
  6. 如請求項1之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物，其中，該第三重複單元以100重量份之該第一重複單元為基準計，為0.1至10重量份之量包括。
  7. 如請求項1之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物，其中，化學式1中，R1係選自由甲基烯丙基、丁烯-2-基、丁烯-3-基、2-甲基-丁烯-2-基、及3-甲基-丁烯-2-基所組成之群組，R2為氫、甲基、乙基、丙基、或丁基，且R3為氫或甲基。
  8. 如請求項1之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物，其中，化學式1中，R1為氫或甲基，R2係選自由甲基烯丙基、丁烯-2-基、丁烯-3-基、2-甲基-丁烯-2-基、及3- 甲基-丁烯-2-基所組成之群組，且R3為氫或甲基。
  9. 如請求項1之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物，其中，該第四重複單元以100重量份之該第一重複單元為基準計，為0.1至10重量份之量包括。
  10. 如請求項1之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物，其中，該乳液聚合物包括：以構成該乳液聚合物之該重複單元的總重為基準計，80至99.8wt%之該第一重複單元；0.1至10wt%之至少一種選自由該第二重複單元及該第三重複單元所組成之群組之重複單元；以及0.1至10wt%之該第四重複單元。
  11. 一種製造丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物之方法，其包含乳液聚合用於聚合之組成物的步驟，用於聚合之該組成物包含：單體混合物，其包括A)包含具有1至10個碳原子之烷基的(甲基)丙烯酸酯系第一單體；B)至少一種選自由b1)不飽和羧酸系第二單體及b2)芳族乙烯基系第三單體所組成之群組之單體；以及C)以下列化學式1表示之第四單體；聚合引發劑；以及乳化劑，
    Figure 108146363-A0305-02-0032-2
     其中，化學式1中，R1及R2各自獨立地為氫、具有1至8個碳之烷基、或具有2至8個碳之烯基，R1及R2中之至少一者係選自由甲基烯丙基、丁烯-2-基、丁烯-3-基、2-甲基-丁烯-2-基、及3-甲基-丁烯-2-基所組成之群組，R3為氫或具有1至4個碳原子之烷基，且n為1至30之環氧烷的加成莫耳數。
  12. 如請求項11之製造丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物之方法，其中，該乳化劑包括選自由下列所組成之群組中之至少一者：陰離子乳化劑、陽離子乳化劑、及非離子乳化劑。
  13. 如請求項12之製造丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物之方法，其中，該陰離子乳化劑包括選自由下列所組成之群組中之至少一者：烷基二苯醚二磺酸鈉(sodium alkyl diphenyl ether disulfonate)、聚氧乙烯烷基醚硫酸鈉(sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate)、聚氧乙烯芳基醚硫酸鈉(sodium polyoxyethylene aryl ether sulfate)、烷 基硫酸鈉(sodium alkyl sulfate)、烷基苯磺酸鈉(sodium alkyl benzene sulfonate)、及磺丁二酸鈉二烷酯(dialkyl sodium sulfosuccinate)。
  14. 如請求項12之製造丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物之方法，其中，該非離子乳化劑包括選自由下列所組成之群組中之至少一者：聚環氧乙烷烷基芳基醚(polyethylene oxide alkyl aryl ether)、聚環氧乙烷烷基胺(polyethylene oxide alkyl amine)、及聚環氧乙烷烷基酯(polyethylene oxide alkyl ester)。
  15. 如請求項11之製造丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物之方法，其中，該乳化劑以100重量份之該單體為基準計，為0.01至10重量份之量使用。
  16. 如請求項11之製造丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物之方法，其中，用於聚合之該組成物進一步包括水性溶劑。
  17. 一種黏著劑構件，其包含基材；及形成於該基材之至少一表面上的壓敏性黏著劑層，其中，該壓敏性黏著劑層係由如請求項1之丙烯酸系乳液壓敏性黏著劑組成物形成。
  18. 如請求項17之黏著劑構件，其中，其具有根據FINAT第1號測試方法所測量的400 gf/in或更高之180度剝離強度值。
  19. 如請求項17之黏著劑構件，其中，其具有根據FINAT第8號測試方法所測量的1,800分鐘或更久之剪切抓著力(shear holding power)值。
  20. 如請求項17之黏著劑構件，其中，其在根據FINAT第1號測試方法之180度剝離之後具有35%或更低之殘留比率(residual ratio)值。
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