Nonylphenol free type의 반응성 유화제가 수분산 아크릴점착제의 물성에 미치는 연구 수분산성 아크릴 점착제는 일반적으로 광범위한 접착성, 점착성, 내후성, 가교특성을 가짐과 동시에 에멀젼중합(...
Nonylphenol free type의 반응성 유화제가 수분산 아크릴점착제의 물성에 미치는 연구 수분산성 아크릴 점착제는 일반적으로 광범위한 접착성, 점착성, 내후성, 가교특성을 가짐과 동시에 에멀젼중합(Emulsion polymerization)으로 높은 고형분 함량, 폭넓은 점도 및 우수한 작업성을 가지고 있다. 그러나, 수분산성 아크릴 점착제는 성능 면에서 초기 점착력, 박리력 및 유지력 등의 점착물성이 용제형 아크릴 점착제에 비해 크게 떨어지는 문제점을 가지고 있다. 원인은 여러 가지가 있으나 그 중에서 에멀젼 중합 시 사용되는 유화제가 주요 원인으로 파악되고 있다. 일반적으로 유화제는 저분자량이고, 수용성 관능기를 가지고 있어 고분자 수지와의 친화력이 낮고, 외부의 습기와 수분을 쉽게 흡수하는 성질이 있기 때문에 표면으로 쉽게 이동하여 접착력을 저하시킨다. 이러한 단점을 개선하기 위하여 현재 많은 연구가 진행되고 있다. 수분산성 아크릴 점착제 개발에 있어 환경규제 및 Resin 물성저하와 같은 문제점을 해결하기 위하여 일반 유화제(Conventional emulsifier)를 대신하여 반응성 유화제 (Reactive emulsifier)를 에멀젼 중합에 활용하여 초기 점착력, 응집력 및 내수성을 향상시키려는 노력을 일부 글로벌 기업에서 시도하고 있다. 그러나 반응성유화제 Type에 따라 Coagulation, 미반응 유화제 및 기포 발생 등의 문제를 여전히 가지고 있으므로 적합한 유화제의 선택 및 이를 활용한 최적 Formulation연구가 절대적으로 필요하다. 이에 수분산형 아크릴 점착제 즉, 에멀젼 타입의 점착소재의 낮은 제조 원가, 높은 분자량, 비독성 및 내노화성 등의 장점을 활용하고 반응성 유화제 Formulation기술의 획기적인 개선으로 내수성 및 내열성이 우수한 NP-Free type 수분산성 아크릴 점착제 연구가 중요시되고 있다. 따라서 본 연구에서는 BA(Butyl acrylate), 2-EHA(2-ethylhexyl acrylate)를 주 단량체(monomer)로 하고 MMA(Methylmethacrylate), AA(acrylic acid)를 부 단량체로 하여 물성이 우수한 NP-Free type의 반응성 유화제와 일반 유화제를 이용하여 4원 아크릴 공중합체를 유화중합법으로 합성하였다. 본 연구에서는 점착제의 물성에 가장 많은 영향을 미치는 유리전이온도, 유화제, 개시제, 아크릴 산 함량의 변화에 따른 물성을 파악하여 물성이 우수한 NP Free type의 수분산 아크릴 점착제를 제조 하였고, 점착제의 3대 물성인 초기 점착력(Initial tackiness), 접착력(Peel strength), 유지력(Holding power)의 물성을 측정하였다. 유리전이온도의 변화에 따른 초기 점착력은 -43℃, -50℃에서 낮게 나타났고 -54℃는 일반적인 점착 테이프에서 보여주는 값으로 나타나 점착제로써 충분한 기능을 나타내었다. 일반 유화제의 경우에는 숙성시간(Aging time)이 증가함에 따라 접착력과 유지력이 낮게 나타났고, 반면에 반응성 유화제는 일반 유화제에 비하여 접착력과 유지력은 높게 나타났다. 일반 유화제의 경우 유화제 함량이 증가함에 따라 초기 점착력이 낮게 나타나는 경향을 보였다. 특히 유화제 함량이 4wt% 에서는 숙성시간(Aging time)이 증가함에 따라 초기 점착력이 현저하게 떨어졌으나 반응성 유화제는 유화제 함량이 2-3wt%에서는 초기 점착력의 변화가 미미했고 4wt% 에서는 낮아지는 경향을 보였으나 숙성시간에 따른 변화는 일반 유화제에 비해서는 크지 않았다.. 개시제 함량이 0.3wt%, 0.4wt%일 때 일반 유화제의 경우에는 초기 점착력, 접착력, 유지력이 낮게 나타나는 경향을 보였다. 특히 개시제 함량이 0.6 wt%, 에서는 숙성시간(Aging time)이 증가함에 따라 초기 점착력이 현저하게 떨어졌고 0.8 wt%에서는 겔이 발생하였다. 반면에 반응성 유화제는 개시제 함량이 0.3wt%, 0.4wt%에서는 초기 점착력, 접착력, 유지력의 변화가 미미했고 0.6wt%, 0.8wt%, 에서는 낮아지는 경향을 보였으나 숙성시간에 따른 변화는 일반 유화제에 비해서는 크지 않았다.. 아크릴 산이 증가할 수록 초기 점착력, 접착력, 유지력이 증대되는 경향을 보였다. 이는 -COOH기가 높은 극성을 가지므로 부착력을 향상시켜 접착력이 증가하기 때문으로 생각된다. 내수성은 일반 유화제보다 반응성 유화제가 우수했는데 이는 반응성 유화제의 존재하는 이중결합이 라디칼 반응에 참여하여 더욱 단단한 입자를 형성하고 있기 때문으로 생각된다.
Nonylphenol free type의 반응성 유화제가 수분산 아크릴점착제의 물성에 미치는 연구 수분산성 아크릴 점착제는 일반적으로 광범위한 접착성, 점착성, 내후성, 가교특성을 가짐과 동시에 에멀젼 중합(Emulsion polymerization)으로 높은 고형분 함량, 폭넓은 점도 및 우수한 작업성을 가지고 있다. 그러나, 수분산성 아크릴 점착제는 성능 면에서 초기 점착력, 박리력 및 유지력 등의 점착물성이 용제형 아크릴 점착제에 비해 크게 떨어지는 문제점을 가지고 있다. 원인은 여러 가지가 있으나 그 중에서 에멀젼 중합 시 사용되는 유화제가 주요 원인으로 파악되고 있다. 일반적으로 유화제는 저분자량이고, 수용성 관능기를 가지고 있어 고분자 수지와의 친화력이 낮고, 외부의 습기와 수분을 쉽게 흡수하는 성질이 있기 때문에 표면으로 쉽게 이동하여 접착력을 저하시킨다. 이러한 단점을 개선하기 위하여 현재 많은 연구가 진행되고 있다. 수분산성 아크릴 점착제 개발에 있어 환경규제 및 Resin 물성저하와 같은 문제점을 해결하기 위하여 일반 유화제(Conventional emulsifier)를 대신하여 반응성 유화제 (Reactive emulsifier)를 에멀젼 중합에 활용하여 초기 점착력, 응집력 및 내수성을 향상시키려는 노력을 일부 글로벌 기업에서 시도하고 있다. 그러나 반응성유화제 Type에 따라 Coagulation, 미반응 유화제 및 기포 발생 등의 문제를 여전히 가지고 있으므로 적합한 유화제의 선택 및 이를 활용한 최적 Formulation연구가 절대적으로 필요하다. 이에 수분산형 아크릴 점착제 즉, 에멀젼 타입의 점착소재의 낮은 제조 원가, 높은 분자량, 비독성 및 내노화성 등의 장점을 활용하고 반응성 유화제 Formulation기술의 획기적인 개선으로 내수성 및 내열성이 우수한 NP-Free type 수분산성 아크릴 점착제 연구가 중요시되고 있다. 따라서 본 연구에서는 BA(Butyl acrylate), 2-EHA(2-ethylhexyl acrylate)를 주 단량체(monomer)로 하고 MMA(Methylmethacrylate), AA(acrylic acid)를 부 단량체로 하여 물성이 우수한 NP-Free type의 반응성 유화제와 일반 유화제를 이용하여 4원 아크릴 공중합체를 유화중합법으로 합성하였다. 본 연구에서는 점착제의 물성에 가장 많은 영향을 미치는 유리전이온도, 유화제, 개시제, 아크릴 산 함량의 변화에 따른 물성을 파악하여 물성이 우수한 NP Free type의 수분산 아크릴 점착제를 제조 하였고, 점착제의 3대 물성인 초기 점착력(Initial tackiness), 접착력(Peel strength), 유지력(Holding power)의 물성을 측정하였다. 유리전이온도의 변화에 따른 초기 점착력은 -43℃, -50℃에서 낮게 나타났고 -54℃는 일반적인 점착 테이프에서 보여주는 값으로 나타나 점착제로써 충분한 기능을 나타내었다. 일반 유화제의 경우에는 숙성시간(Aging time)이 증가함에 따라 접착력과 유지력이 낮게 나타났고, 반면에 반응성 유화제는 일반 유화제에 비하여 접착력과 유지력은 높게 나타났다. 일반 유화제의 경우 유화제 함량이 증가함에 따라 초기 점착력이 낮게 나타나는 경향을 보였다. 특히 유화제 함량이 4wt% 에서는 숙성시간(Aging time)이 증가함에 따라 초기 점착력이 현저하게 떨어졌으나 반응성 유화제는 유화제 함량이 2-3wt%에서는 초기 점착력의 변화가 미미했고 4wt% 에서는 낮아지는 경향을 보였으나 숙성시간에 따른 변화는 일반 유화제에 비해서는 크지 않았다.. 개시제 함량이 0.3wt%, 0.4wt%일 때 일반 유화제의 경우에는 초기 점착력, 접착력, 유지력이 낮게 나타나는 경향을 보였다. 특히 개시제 함량이 0.6 wt%, 에서는 숙성시간(Aging time)이 증가함에 따라 초기 점착력이 현저하게 떨어졌고 0.8 wt%에서는 겔이 발생하였다. 반면에 반응성 유화제는 개시제 함량이 0.3wt%, 0.4wt%에서는 초기 점착력, 접착력, 유지력의 변화가 미미했고 0.6wt%, 0.8wt%, 에서는 낮아지는 경향을 보였으나 숙성시간에 따른 변화는 일반 유화제에 비해서는 크지 않았다.. 아크릴 산이 증가할 수록 초기 점착력, 접착력, 유지력이 증대되는 경향을 보였다. 이는 -COOH기가 높은 극성을 가지므로 부착력을 향상시켜 접착력이 증가하기 때문으로 생각된다. 내수성은 일반 유화제보다 반응성 유화제가 우수했는데 이는 반응성 유화제의 존재하는 이중결합이 라디칼 반응에 참여하여 더욱 단단한 입자를 형성하고 있기 때문으로 생각된다.
Study on the Physical Properties of the Water-based Dispersible acrylic pressure-sensitive adhesive Using Nonylphenol Free Type of Reactive Emulsifier Water-based dispersible acrylic pressure-sensitive adhesive(PSA) has generally large adhesion, good tackiness, high weather resistance and good cross...
Study on the Physical Properties of the Water-based Dispersible acrylic pressure-sensitive adhesive Using Nonylphenol Free Type of Reactive Emulsifier Water-based dispersible acrylic pressure-sensitive adhesive(PSA) has generally large adhesion, good tackiness, high weather resistance and good crosslinking properties, as well as good workability, high solids content and a wide range of viscosity by emulsion polymerization. However, Water-dispersible acrylic PSA has problems with adhesive properties such as low initial tackiness, peel strength and holding power compared with organic solvent based acrylic adhesive. There are many reasons, among these reasons the emulsifier in emulsion polymerization may be considered the main reason. Because, the emulsifier has low molecular weight, a low affinity with polymer and high absorbent property of moisture or water due to water soluble functional group. In order to overcome these problems, many researchers have been studied. In the development of acrylic adhesive, the effort to improve an initial stack, aggregation and water resistance using the reactive emulsifier in emulsion polymerization was attempted by several global companies. However, acrylic adhesive has problems with coagulation, unreacted emulsifier and bubbles with types of reactive emulsifier through the improvement of formulation of reactive emulsifier, NP-Free type of water dispersible acrylic PSA with good water resitanceand thermal resistance become more important for lower manufacturing costs, high molecular weight, nontoxic and aging resistance. Therefore, In this study, acrylic quarternary copolymers was synthesized by emulsion polymerization using NP-Free type of reactive emulsifier and normal emulsifier with BA(butyl acrylate), 2-EHA(2-ethylhexyl acrylate), MMA(methylmethacrylate), and AA(acrylic acid) as monomers. We prepared NP Free type of water dispersible acrylic PSA with good physical properties. Their initial tackiness, peel strength and holding power were analyzed with various emulsifier, initiator and acrylic acid content. The initial tackiness with the change of glass transition temperature was low at -43 oC, -50 oC. It has almost the same value with normal adhesive tape at -54 oC. In the case of normal emulsifier, adhesive strength and holding power were decreased with increase of aging time, while in the case of reactive emulsifier, low adhesive strength and holding power were shown.. In normal emulsifier, initial tackiness was decreased with increase of emulsifier content. Especially, it was dramatically decreased with the increase of aging time at 4 wt% of emulsifier. However, at 2~3 wt%, it was slightly changed, and decreased at 4 wt%. Also, the initial tackiness, adhesive strength and holding power showed a tendency to decrease at 0.3, 0.4 wt% of initiator. In particular, the initial tackiness decreased remarkably with increase of aging time at 0.6 wt% and gelation was occurred at 0.8 wt%. On the other hand, in reactive emulsifier, they were almost not changed at 0.3, 0.4 wt%, and decreased at 0.6, 0.8 wt%. Their change with aging time was not large. They show a tendency to increase with increase of acrylic acid. Because, adhesive strength might be increased due to ?COOH group which has a high polarity. Water resitance property of the reactive emulsifier is better than those of normal emulsifier owing to the double bonds in the reactive emulsifier. It may cause a radical reaction.
Study on the Physical Properties of the Water-based Dispersible acrylic pressure-sensitive adhesive Using Nonylphenol Free Type of Reactive Emulsifier Water-based dispersible acrylic pressure-sensitive adhesive(PSA) has generally large adhesion, good tackiness, high weather resistance and good crosslinking properties, as well as good workability, high solids content and a wide range of viscosity by emulsion polymerization. However, Water-dispersible acrylic PSA has problems with adhesive properties such as low initial tackiness, peel strength and holding power compared with organic solvent based acrylic adhesive. There are many reasons, among these reasons the emulsifier in emulsion polymerization may be considered the main reason. Because, the emulsifier has low molecular weight, a low affinity with polymer and high absorbent property of moisture or water due to water soluble functional group. In order to overcome these problems, many researchers have been studied. In the development of acrylic adhesive, the effort to improve an initial stack, aggregation and water resistance using the reactive emulsifier in emulsion polymerization was attempted by several global companies. However, acrylic adhesive has problems with coagulation, unreacted emulsifier and bubbles with types of reactive emulsifier through the improvement of formulation of reactive emulsifier, NP-Free type of water dispersible acrylic PSA with good water resitanceand thermal resistance become more important for lower manufacturing costs, high molecular weight, nontoxic and aging resistance. Therefore, In this study, acrylic quarternary copolymers was synthesized by emulsion polymerization using NP-Free type of reactive emulsifier and normal emulsifier with BA(butyl acrylate), 2-EHA(2-ethylhexyl acrylate), MMA(methylmethacrylate), and AA(acrylic acid) as monomers. We prepared NP Free type of water dispersible acrylic PSA with good physical properties. Their initial tackiness, peel strength and holding power were analyzed with various emulsifier, initiator and acrylic acid content. The initial tackiness with the change of glass transition temperature was low at -43 oC, -50 oC. It has almost the same value with normal adhesive tape at -54 oC. In the case of normal emulsifier, adhesive strength and holding power were decreased with increase of aging time, while in the case of reactive emulsifier, low adhesive strength and holding power were shown.. In normal emulsifier, initial tackiness was decreased with increase of emulsifier content. Especially, it was dramatically decreased with the increase of aging time at 4 wt% of emulsifier. However, at 2~3 wt%, it was slightly changed, and decreased at 4 wt%. Also, the initial tackiness, adhesive strength and holding power showed a tendency to decrease at 0.3, 0.4 wt% of initiator. In particular, the initial tackiness decreased remarkably with increase of aging time at 0.6 wt% and gelation was occurred at 0.8 wt%. On the other hand, in reactive emulsifier, they were almost not changed at 0.3, 0.4 wt%, and decreased at 0.6, 0.8 wt%. Their change with aging time was not large. They show a tendency to increase with increase of acrylic acid. Because, adhesive strength might be increased due to ?COOH group which has a high polarity. Water resitance property of the reactive emulsifier is better than those of normal emulsifier owing to the double bonds in the reactive emulsifier. It may cause a radical reaction.
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