Abstract
Acrylic pressure-sensitive adhesive has been made utilizing organic solvents, but nowadays it is made by solvent-free system due to environmental problems. In this study, emulsion polymerization were carried out at $40^{\circ}C$ with methacrylic acid(MAA), n-butyl acrylate(n-BA) and 2-ethylhexyl acrylate(2-EHA) as monomers in the presence of anionic(sodium dodecyl sulfate, SDS) and nonionic(ethylene oxide types) surfactant mixtures. The overall conversion of the polymerization reaction in a mixed surfactant system was found to be higher than that in a single surfactant system. Emulsion stability in mixed or anionic surfactant systems was found to be over 12 week, which was better than that in nonionic surfactant system. Emulsion particle size decreased as surfactant content increased. The Tg and molecular weight of emulsion polymer were inependent of the type, the amount and the mixing ratio of surfactant. Based on the results of stability and peel strength, the optimum nonionic surfactant ratio in total 4 g of surfactant mixture systems is found to be 40~60% by weight where the nonionic surfactant has 50 ethylene oxide groups and 16~18 carbon atoms in hydrophobic alkyl chain.
아클릴계 점착제는 주로 용제를 사용하여 제조되어 왔으나 용제의 사용에 따른 화재의 위험성과 환경적인 부작용으로 인해 점차 법률적으로 규제의 대상이 되고 있음에 따라 용제를 사용하지 않는 수계 에멀젼 중합을 이용한 제조 방법이 중요하게 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 $40^{\circ}C$의 반응기에 methacrylic acid(MAA), n-butyl acrylate(n-BA), 그리고 2-ethylhexyl acrylate(2-EHA) 등 3가지 종류의 단량체를 사용하여 유화 중합을 수행하였으며, 실험에 사용된 계면활성제는 음이온 계면활성제로 sodium dodecyl sulfate(SDS), 비이온 계면활성제로 ethylene oxide 계통을 사용하였다. 실험 결과 혼합 계면활성제 시스템에서의 전환율이 단일 계면활성제 시스템에서의 전환율보다 더 높게 나왔으며, 비이온 계면활성제만을 사용한 유화중합은 안정성이 떨어져 상 분리가 일어났다. 반면에 음이온 계면활성제 또는 혼합 계면활성제를 사용한 유화 중합 시스템은 매우 안정한 상태를 유지하여 12주 이상의 저장 안정성을 보였다. 혼합 계면활성제 시스템에서 에멀젼 입자는 비이온 계면활성제 시스템 비해 작은 크기를 가지며, 계면활성제의 양이 증가할수록 입자 크기는 감소하였다. 계면활성제의 형태와 사용량, 그리고 혼합 비율 등은 에멀젼 입자의 Tg와 분자량에 거의 영향을 미치지 않았다. 실험 결과를 종합하여 보면, 50개의 침수성기를 가지고 소수성 chain의 탄소수가 16~18인 비인온 계면활성제를 40~60% 정도 사용한 약 4 g 정도의 혼합 계면활성제 시스템이 에멀젼의 안정성과 접착력에서 가장 최적의 제조 조건임을 알 수 있었다.
