专利名称：一种具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂及其用途的制作方法
技术领域：
本发明是有关ー种具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂(ffater-whitenmgresistant pressure sensitive adhesive composition), ロ丁故用^·透明薄膜商标(clearfilm label)的制备。
背景技术：
一般市面上常见商标(label)或胶带(tape)所用的胶粘剂，其为丙烯酸压敏胶(acrylic pressure sensitive adhesive),通常分为溶剂型及乳化型。然而随着环保趋势日日益高涨，乳化型丙烯酸胶(以下简称乳胶)已为主流。其中针对由乳胶制成的透明薄膜商标贴于瓶罐，其材质可如聚酯(PET)、低密度聚こ烯(LDPE)、高密度聚こ烯HDPE或玻璃等时，以希望在长时间高湿或浸于水中的条件下仍保持透明而不会变白。 事实上，要达到此的特性不是一件容易的事，原因为乳胶在聚合时添加许多水敏感性物质，如乳化剤、亲水性単体、引发剂及缓冲剂等等。这类物质当乳胶在干燥时形成透明薄膜时，仍然存在乳液粒子之间的界面。这些界面提供了水份子扩散进入薄膜的路径。当水扩散进入薄膜时，其乳液粒子之间的界面折射率变大，而导致光散射及白化，造成美观降低及视觉不良。为解决上述问题，本发明提供ー种具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂，其适用于透明薄膜商标的应用。
发明内容
本发明提供ー种具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂，其包括丙烯酸酯単体，其中该丙烯酸酯单体具有烷基，而该烷基的碳原子数在4至12之间；具有亲水性的可共聚合単体；含α，β不饱和羧酸基的可共聚合单体；反应型表面活性剤；以及架桥剂。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，详细说明如下。
无
具体实施例方式本发明是有关ー种具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂，可应用于透明薄膜商标上，其组成包括(a)具有C4至C12烧基的丙烯酸酯单体,成分比例为75至95wt% (weightpercentage,重量百分比)；(b)具有亲水性的可共聚合单体,成分比例为4至20wt% ； (c)含α，β不饱和羧酸基(carboxylgroup)的可共聚合单体,成分比例为I至5wt%。此外，本发明的具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂，其进ー步包括(d)反应型接ロ活性剤，其用量为O. 2至3. 0被％及(e)架桥剂，其用量为O. I至I. Owt%本发明的黏着剂是以添加适量的去离子水、引发剂及缓冲剂等物质的方式，并采用乳化聚合法所制造而成。本发明所得到的ー种具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂，其使用于透明薄膜商标时，可得到耐水白化、产品美观及视觉良好等等效果。本发明的ー种具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂，其组成叙述如下。「具有C4至C12烷基的丙烯酸酯単体」，其代表丙烯酸酯単体，其中该丙烯酸酯单体具有烷基，而该烷基大碳原子数介于4至12 (包含4和12)。该丙烯酸酯单体可为丙烯酸丁酷、丙烯酸-2こ基己酷、丙烯酸辛酷、丙烯酸癸酷、丙烯酸异癸酷、或丙烯酸月桂脂。该丙烯酸酯单体可由上述化合物的其中之ー或是2种以上的混合所构成。如果为获得低玻璃转移温度和良好的黏着性，该丙烯酸酯单体可为丙烯酸丁酯或丙烯酸_2こ基己酷，而其使用量范围为75至95wt%。 「具有亲水性的可共聚合单体」，其可为丙烯酸羟こ基酷、甲基丙烯酸羟こ基酷、丙烯酸羟丙基酷、甲基丙烯酸羟丙基酷、丙烯酸甲酷、丙烯酸こ酷、或醋酸こ烯酷。该可共聚合単体可由上述化合物的其中之ー或是2种以上的混合所构成。该可共聚合单体占该黏着剂的比例为4至20wt%。「含α，β不饱和羧酸基的可共聚合单体」，其可为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸(maleic acid)、富马酸(fumaric acid)、衣康酸(itaconic acid)、巴豆油酸(crotonicacid)、单烧基马来酸(mono alkyl maleic acid)、或单烧基富马酸(mono alkyl fumaricacid)。该含α，β不饱和羧酸基的可共聚合单体可由上述化合物的其中之ー或是2种以上的混合所构成。为得较佳的黏着剂，本发明可使用丙烯酸或甲基丙烯酸，而其使用量范围为I至5wt %。此外，本发明第黏着剂其可进ー步包括「反应型表面活性剤」。该反应型表面活性剂可为憐酸酯类(phosphate ester functionalities),例如 MAXEMUL 6112、MAXEMUL 5011、_MAXEMUL 5010，由美国Uniquema公司出品。该反应型表面活性剂亦可为聚氧基こ烯基烧苯基醚硫酸铵盐类(polyoxyethylene alkylphenyl ether ammonium sulfate),例如 HITEN0LBC-10 、HITENOL BC-1025 、HITEN0L BC-20 ,HITENOL BC-2020 、或 HITEN0LBC-30 ,由日本 Dai-Ichi Kogyo Seiyaku 公司出品。另外，本发明的黏着剂其可进ー步包括「架桥剤」。该架桥剂可为甲基丙烯酸烯丙基酯(allyl methacrylate)、马来酸ニ烯丙基酯(dially maleate)、三こニ醇ニ甲基丙烯酸酯(triethylene glycol dimethacrylate)、己烧ニ醇基ニ丙烯酸酯(hexanedioldiacrylate)、3_环氧丙基氧基丙基三甲氧基娃烧(3-glycidoxypropy Itrimethoxysilane)、环氧丙基甲基丙烯酸酯(glycidylmethacrylate)、或こ酰こ酸基甲基丙烯酸こ酯(aceto acetoxy ethylmethacrylate)。针对本发明所提供的ー种具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂，为使其在生产过程中，在乳化聚合进行时能达到乳化安定性，且该聚合的最終产物是具有耐水白化的特性，可选用「反应型表面活性剂」，使用量为O. 2至3. Owt %和「架桥剂」，其用量为O. I至I. Owt%。反应型表面活性剂或架桥剂的使用量其是相对于「具有C4至C12烷基的丙烯酸酯単体」、「具有亲水性的可共聚合单体」和「含α，β不饱和羧酸基的可共聚合单体」等的总量而言。
针对本发明的ー种具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂，其制造过程中所涉及的反应可包含至少ー种引发剂、缓冲剂及去离子水等物质以參与反应。该引发剂可为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过氧化苯甲酰(benzoylperoxide)、叔丁基过氧化氢(t-butylhydroperoxide)、或偶氮双ニ异丁腈(I, 2_azobisisobutyronitrile)等。其引发剂的使用量为O. 2至O. 6wt%，其是相对于「具有C4至C12烷基的丙烯酸酯単体」、「具有亲水性的可共聚合单体」和「含α，β不饱和羧酸基的可共聚合单体」等的总量而言。该缓冲剂可为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸钠、或碳酸钙。该缓冲剂的使用量为O. 2至O. 6wt%，其是相对于「具有C4至C12烷基的丙烯酸酯単体」、「具有亲水性的可共聚合单体」和「含α，β不饱和羧酸基的可共聚合单体」等的总量而言。针对本发明所提供的ー种具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂，其制造方法为在反应槽中进行乳化聚合反应。首先将前述「具有C4至C12烷基的丙烯酸酯単体」、「具有亲水性的可共聚合单体」、「含α，β不饱和羧酸基的可共聚合单体」、「反应型表面活性剤」、及「架桥剂」混合。第二，添加适量的去离子水、引发剂及缓冲剂至该混合物中。第三，加热 该混合物，而开始反应，以形成乳胶粒子。该乳化聚合反应的温度为70至85°C。其反应时间为5至10小吋。之后，将该混合物冷却至室温，并加入氨水以调整其pH值至7至8。如此，即可形成本发明的ー种具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂产品，而其物理性质如下固体成份为40至60wt%，黏度为100至400cps，其乳胶粒径为100至150nm。以下实施例是针对本发明ー种具有耐水白化的乳化型压敏胶粘剂组成物的制备举例说明而已，并非用来限制本发明的保护范围。实施例I首先，将187. 2g的丙烯酸-2こ基己酯单体(组成(a))、28. 6g的丙烯酸丁酯单体(组成(a))、31.2g丙烯酸甲酯(组成(b))、6. 5g的丙烯酸单体(组成(c))、6. 5g的甲基丙烯酸单体(组成(C))及己烧ニ醇基ニ丙烯酸酯(hexanediol diacrylate)(组成(e))等均匀搅拌，以制备成A溶液。另取95. 4g的去离子水及26. Og的MAXEMUL 6112 (组成⑷)等均匀搅拌，以制备成B溶液。将A溶液倒入B溶液，之后持续搅拌，以制备成预乳化的C溶液。另取98. 4g的去离子水，以制备成D溶液。另取110. 9g的去离子水、0. 5g的碳酸氢钠及I. 3g的过硫酸钾等均匀搅拌，以制备成E溶液。将D溶液倒入乳化聚合设备，该设备包括搅拌器、温度计、加热器、回流冷凝管、五颈及一公升圆底瓶。将该设备加热至80°C。而后将E溶液及C溶液分别在加热200分钟时喂入该乳化聚合设备。然后将温度升至85°C，并维持90分钟。而后冷却该设备至室温。接着，加入3g的10%氨水，以调整pH值为7. 5。此即可形成本发明的ー种具有耐水白化之乳化型压敏胶粘剂。该产物的物理性质如下固体成份为53. 5wt%，黏度为100至400cps，乳胶粒径为150nm。实施例2首先，将187. 2g的丙烯酸-2こ基己酯单体(组成(a))、28· 6g的丙烯酸丁酯单体(组成(a))、31· 2g的丙烯酸甲酯(组成(b))、6. 5g的丙烯酸单体(组成(C))、6. 5g的甲基丙烯酸单体(组成(C))及3-环氧丙基氧基丙基三甲氧基硅烷(3-glycidoxypropyltrimethoxy silane)(组成(e))等均勻搅拌，以制备成 A 溶液。另取95. 4g的去离子水及26. Og的HITENOL BC-30 (组成⑷)等均匀搅拌，以制备成B溶液。将A溶液倒入B溶液，并持续搅拌，以制备成预乳化的C溶液。另取98. 4g的去离子水，以制备成D溶液。另取110. 9g的去离子水、O. 5g的碳酸氢钠及I. 3g的过硫酸钾等均匀搅拌，以制备 成E溶液。将D溶液倒入乳化聚合设备，该设备包括搅拌器、温度计、加热器、回流冷凝管、五颈及一公升圆底瓶。将该设备加热至80°C。再将E溶液及C溶液分别在加热后200分钟时喂入该乳化聚合设备。然后将温度升至85°C，并维持90分钟。之后，使该设备冷却至室温。再加入3g的10%氨水，以调整pH值为7. 5。此即可形成本发明的ー种具有耐水白化之乳化型压敏胶粘剂。其物理性质如下固体成份为53. 5wt%，黏度为100至400cps，乳胶粒径为120nm。比较实施例I首先，将187. 2g的丙烯酸-2こ基己酯单体(组成(a))、28· 6g的丙烯酸丁酯单体(组成(a))、31· 2g的丙烯酸甲酯(组成(b))、6. 5g的丙烯酸单体(组成(c))、6. 5g的甲基丙烯酸单体(组成(C))、及3-环氧丙基氧基丙基三甲氧基硅烷(3-glycidoxypropyltrimethoxy silane)(组成(e))等均勻搅拌，以制备成 A 溶液。另取IOOg的去离子水、I. 8g的聚こニ醇烷基酚醚及6. Og的磺酸基-十二烷苯基醚ニ钠等均匀搅拌，以制备成B溶液。将A溶液倒入B溶液，并持续搅拌，以制备成预乳化的C溶液。另取98. 4g的去离子水，以制备成D溶液。另取110. 9g的去离子水、O. 5g的碳酸氢钠及I. 3g的过硫酸钾等均匀搅拌，以制备成E溶液。将D溶液倒入乳化聚合设备，该设备包括搅拌器、温度计、加热器、回流冷凝管、五颈及一公升圆底瓶。将该乳化聚合设备加热至80°C后，将E溶液及C溶液分别在200分钟加入该乳化聚合设备。然后将该乳化聚合设备的温度升至85°C，而后维持90分钟。之后，冷却该乳化聚合设备至室温。接着，加入3g的10%氨水，以调整pH值为7。所得产物其物理性质如下固体成份为53. 6wt%，黏度为40cps，乳胶粒径为250nm。比较实施例2首先，将187. 2g的丙烯酸-2こ基己酯单体(组成(a))、28. 6g的丙烯酸丁酯单体(组成(a))、31.2g的丙烯酸甲酯(组成(b))、6. 5g的丙烯酸单体(组成(c))及6. 5g的甲基丙烯酸单体(组成(C))等均匀搅拌，以制备成A溶液。另取IOOg的去离子水、I. 8g的聚こニ醇烷基酚醚、及6. Og的磺酸基-十二烷苯基醚ニ钠等均匀搅拌，以制备成B溶液。将A溶液倒入B溶液，并持续搅拌，以制备成预乳化的C溶液。另取98. 4g的去离子水，以制备成D溶液。
另取110. 9g的去离子水、O. 5g的碳酸氢钠及I. 3g的过硫酸钾等均匀搅拌，以制备成E溶液。将D溶液倒入乳化聚合设备，该设备包括搅拌器、温度计、加热器、回流冷凝管、五颈及一公升圆底瓶。把该设备加热至80°C。在200分钟后，将E溶液及C溶液分别喂入该乳化聚合设备。然后将该设备的温度升至85°C，并维持90分钟。之后，将该设备冷却至室温。接着加入3g的10%氨水以调整pH值为7至8。其产品的物理性质如下固体成份为53. Owt %,黏度为40cps,乳胶粒径为280nm。本发明实施例I至4使用的单体组成(a)至(C)，反应型乳化剂(d)的比较，如下表一所不。表一
权利要求
1.ー种具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂，其特征在于，其包括 丙烯酸酯単体，其中该丙烯酸酯单体具有烷基，而该烷基的碳原子数在4至12之间； 具有亲水性的可共聚合单体； 含α，β不饱和羧酸基的可共聚合单体； 反应型表面活性剂；以及 架桥剂。
2.根据权利要求I所述的具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂，其特征在于，其中该丙烯酸酯単体选自于下列化合物之一丙烯酸丁酷、丙烯酸-2こ基己酷、丙烯酸辛酷、丙烯酸癸酷、丙烯酸异癸酷、或丙烯酸月桂脂。
3.根据权利要求I所述的具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂，其特征在于，其中该具有亲水性的可共聚合单体选自于下列化合物之一丙烯酸羟こ基酷、甲基丙烯酸羟こ基酷、丙烯酸羟丙基酷、甲基丙烯酸羟丙基酷、丙烯酸甲酷、丙烯酸こ酯或醋酸こ烯酷。
4.根据权利要求I所述的具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂，其特征在于，其中该含α，β不饱和羧酸基的可共聚合单体选自于下列化合物之一丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、巴豆油酸、单烷基马来酸、或单烷基富马酸。
5.根据权利要求I所述的具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂，其特征在于，其中该反应型表面活性剂为磷酸酯类化合物。
6.根据权利要求I所述的具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂，其特征在于，其中该反应型表面活性剂为聚氧基こ烯基烷苯基醚硫酸铵盐类化合物。
7.根据权利要求I所述的具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂，其特征在于，其中该架桥剂选自于下列化合物之一甲基丙烯酸烯丙基酷、马来酸ニ烯丙基酷、三こニ醇ニ甲基丙烯酸酯、己烷ニ醇基ニ丙烯酸酷、3-环氧丙基氧基丙基三甲氧基硅烷、环氧丙基甲基丙烯酸酷、或こ酰こ酸基甲基丙烯酸こ酷。
8.根据权利要求I所述的具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂，其特征在于，其是用于生产透明薄膜。
全文摘要
本发明提供一种具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂，可应用于透明薄膜商标上，其组成包括(a)具有C4至C12烷基的丙烯酸酯单体；(b)具有亲水性的可共聚合单体；(c)含α，β不饱和羧酸基的可共聚合单体。本发明的具有耐水白化性的乳化型压敏胶粘剂，其进一步可包括(d)反应型表面活性剂及(e)架桥剂；并添加适量的去离子水、引发剂及缓冲剂，其采用乳化聚合法制造而成。
文档编号C09J7/00GK102690617SQ20111006801
公开日2012年9月26日 申请日期2011年3月21日 优先权日2011年3月21日
发明者下川涉, 杨斌彦 申请人:四维精密材料股份有限公司