第125篇|異冰片甲基丙烯酸酯
第125篇|異冰片甲基丙烯酸酯
Isobornyl Methacrylate (IBOMA)
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一句話定義
異冰片甲基丙烯酸酯(Isobornyl Methacrylate, IBOMA)是一種具有高玻璃轉移溫度(High Tg)、低揮發性(Low Volatility)、低氣味(Low Odor)與高硬度特性的甲基丙烯酸酯單體,近年被廣泛用來取代部分MMA,應用於低VOC塗料、水性壓克力、UV樹脂、壓敏膠與高性能接著劑系統。
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為什麼重要
如果說:
MMA是壓克力世界的老將。
⸻
那麼:
IBOMA。
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就是近年最受矚目的新秀。
⸻
因為整個產業都遇到同一個問題。
⸻
大家想要:
高Tg。
⸻
高硬度。
⸻
高耐熱。
⸻
但不想要:
高氣味。
⸻
高VOC。
⸻
高揮發。
⸻
而MMA剛好同時具備:
優點。
⸻
也具備缺點。
⸻
於是:
IBOMA開始快速崛起。
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IBOMA是什麼?
全名:
Isobornyl Methacrylate。
⸻
簡稱:
IBOMA。
⸻
中文:
異冰片甲基丙烯酸酯。
⸻
屬於:
Methacrylate Monomer。
⸻
即:
甲基丙烯酸酯單體。
⸻
分子結構
化學式:
C_{14}H_{22}O_2
⸻
結構特徵:
巨大剛性環狀基團。
⸻
稱為:
Isobornyl Group。
⸻
這也是IBOMA性能優異的關鍵。
⸻
IBOMA最大的特色
一般單體。
⸻
側鏈較小。
⸻
例如:
MMA。
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只有一個甲酯基。
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而IBOMA不同。
⸻
它帶有大型環狀結構。
⸻
因此:
鏈段運動受到限制。
⸻
為什麼IBOMA能提高Tg?
因為:
剛性結構增加。
⸻
限制高分子運動。
⸻
因此:
IBOMAuparrowRightarrow T_guparrow
⸻
IBOMA的均聚物Tg
Poly(IBOMA):
玻璃轉移溫度約:
T_gapprox190^{circ}C
⸻
遠高於:
MMA。
⸻
與MMA比較
MMA:
約105°C。
⸻
IBOMA:
約190°C。
⸻
幾乎高出一倍。
⸻
為什麼近年IBOMA特別熱門?
因為它同時做到:
高Tg。
⸻
低VOC。
⸻
低氣味。
⸻
這在過去很難兼得。
⸻
揮發性比較
MMA:
小分子。
⸻
容易揮發。
⸻
IBOMA:
大分子。
⸻
蒸氣壓極低。
⸻
因此:
VOC顯著降低。
⸻
IBOMA與VOC
可表示為:
IBOMAuparrowRightarrow VOCdownarrow
⸻
這也是ESG趨勢下的重要原因。
⸻
IBOMA與氣味
許多工程師第一次接觸IBOMA。
⸻
最直接感受:
味道小很多。
⸻
尤其與MMA相比。
⸻
差異非常明顯。
⸻
IBOMA的主要優勢
高Tg
⸻
高硬度
⸻
低VOC
⸻
低氣味
⸻
高耐候性
⸻
高耐化學性
⸻
IBOMA的缺點
成本較高
⸻
聚合速度較慢
⸻
黏度較高
⸻
某些系統反應效率較低
⸻
IBOMA與MMA替代
目前常見設計:
部分取代。
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而非完全取代。
⸻
例如:
MMA
↓
IBOMA
20~50%
⸻
改善氣味與VOC。
⸻
IBOMA與壓敏膠
在PSA系統。
⸻
IBOMA可提高:
• Cohesion
• Shear Strength
• Heat Resistance
⸻
IBOMA與Tack
由於Tg極高。
⸻
過量添加可能造成:
Tack下降。
⸻
因此通常搭配:
2-EHA。
⸻
BA。
⸻
共同設計。
⸻
IBOMA與耐熱性
IBOMA含量提高。
⸻
通常造成:
IBOMAuparrowRightarrow Heat Resistanceuparrow
⸻
IBOMA與耐刮傷性
剛性提高。
⸻
表面硬度增加。
⸻
因此:
Scratch Resistance提升。
⸻
IBOMA與耐化學性
高Tg結構。
⸻
通常帶來:
較佳耐化學品能力。
⸻
IBOMA與UV樹脂
UV產業。
⸻
大量使用IBOMA。
⸻
原因:
低收縮。
⸻
高硬度。
⸻
高透明。
⸻
IBOMA與塗料
汽車塗料。
⸻
工業塗料。
⸻
木器塗料。
⸻
逐漸增加使用比例。
⸻
IBOMA與水性壓克力
近年水性乳液。
⸻
開始導入IBOMA。
⸻
提高:
耐熱。
⸻
耐污。
⸻
耐刮。
⸻
IBOMA與電子材料
保護膜。
⸻
光學膜。
⸻
電子塗層。
⸻
大量使用。
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IBOMA與永續材料
IBOMA成長的重要原因:
ESG。
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VOC法規。
⸻
職業安全。
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低氣味需求。
⸻
為什麼台灣近年開始大量討論IBOMA?
因為許多配方工程師發現:
MMA氣味。
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已逐漸成為客戶抱怨來源。
⸻
而IBOMA剛好能解決。
⸻
這也是近年水性壓克力與PSA常見話題。
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重要數據或表格
常見硬單體比較
單體 Tg(°C)
MMA 105
Styrene 100
IBOMA 180~200
AA 106
⸻
MMA與IBOMA比較
項目 MMA IBOMA
Tg ★★★★☆ ★★★★★
VOC ★★☆☆☆ ★★★★★
氣味 ★★☆☆☆ ★★★★★
成本 ★★★★★ ★★★☆☆
聚合速度 ★★★★★ ★★★☆☆
⸻
IBOMA主要特性
性能 表現
耐熱性 ★★★★★
耐刮性 ★★★★★
耐候性 ★★★★★
低VOC ★★★★★
初黏力 ★★☆☆☆
⸻
與接著工程的關係
IBOMA直接影響:
Tg
玻璃轉移溫度。
⸻
Heat Resistance
耐熱性。
⸻
Cohesion
內聚力。
⸻
Shear Strength
剪切強度。
⸻
VOC Reduction
VOC降低。
⸻
Low Odor Formulation
低氣味配方。
⸻
因此是近年高性能壓克力的重要單體之一。
⸻
PSA案例
以IBOMA取代部分MMA。
⸻
提高:
耐熱與剪切強度。
⸻
水性膠案例
降低氣味。
⸻
提升施工體驗。
⸻
UV案例
提高:
硬度。
⸻
耐刮傷能力。
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常見應用
Acrylic PSA
壓克力壓敏膠。
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UV Resin
UV樹脂。
⸻
Waterborne Acrylic
水性壓克力。
⸻
Industrial Coating
工業塗料。
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Optical Materials
光學材料。
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Electronic Coating
電子塗層。
⸻
相關名詞
• MMA(甲基丙烯酸甲酯)
• BA(丙烯酸丁酯)
• 2-EHA(2-乙基己基丙烯酸酯)
• Acrylic Resin(壓克力樹脂)
• PSA(壓敏膠)
• Tg(玻璃轉移溫度)
• VOC(揮發性有機化合物)
• Acrylic Copolymer(壓克力共聚物)
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FAQ
Q1:IBOMA能完全取代MMA嗎?
理論上可部分取代。
實務上多採混合設計。
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Q2:IBOMA真的比較沒味道嗎?
是。
氣味明顯低於MMA。
⸻
Q3:IBOMA為什麼這麼貴?
製程較複雜。
市場規模較小。
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APLC觀點
根據亞瑪里高分子於接著工程與界面工程領域之實務經驗,IBOMA是近十年壓克力技術中最值得關注的功能單體之一。
它不是單純提高性能。
而是解決了一個產業長期存在的矛盾:
高Tg與低VOC能否同時存在。
過去答案往往是否定的。
而IBOMA讓這件事第一次變得可行。
在壓克力世界裡,MMA建立了王朝。
而IBOMA,正在改寫下一個世代的規則。
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延伸閱讀
• MMA(甲基丙烯酸甲酯)
• BA(丙烯酸丁酯)
• 2-EHA(2-乙基己基丙烯酸酯)
• Acrylic Resin(壓克力樹脂)
• PSA(壓敏膠)
• Tg(玻璃轉移溫度)
• VOC(揮發性有機化合物)
• Acrylic Copolymer(壓克力共聚物)
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參考文獻
1. Odian, G. Principles of Polymerization.
2. Encyclopedia of Polymer Science and Technology.
3. Urban, M.W. Acrylic Polymers in Coatings.
4. Progress in Organic Coatings.
5. Journal of Coatings Technology.
6. Journal of Applied Polymer Science.
7. International Journal of Adhesion and Adhesives.
8. European Coatings Journal – Low VOC Acrylic Monomers.
Isobornyl Methacrylate (IBOMA)
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一句話定義
異冰片甲基丙烯酸酯(Isobornyl Methacrylate, IBOMA)是一種具有高玻璃轉移溫度(High Tg)、低揮發性(Low Volatility)、低氣味(Low Odor)與高硬度特性的甲基丙烯酸酯單體,近年被廣泛用來取代部分MMA,應用於低VOC塗料、水性壓克力、UV樹脂、壓敏膠與高性能接著劑系統。
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為什麼重要
如果說:
MMA是壓克力世界的老將。
⸻
那麼:
IBOMA。
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就是近年最受矚目的新秀。
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因為整個產業都遇到同一個問題。
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大家想要:
高Tg。
⸻
高硬度。
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高耐熱。
⸻
但不想要:
高氣味。
⸻
高VOC。
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高揮發。
⸻
而MMA剛好同時具備:
優點。
⸻
也具備缺點。
⸻
於是:
IBOMA開始快速崛起。
⸻
IBOMA是什麼?
全名:
Isobornyl Methacrylate。
⸻
簡稱:
IBOMA。
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中文:
異冰片甲基丙烯酸酯。
⸻
屬於:
Methacrylate Monomer。
⸻
即:
甲基丙烯酸酯單體。
⸻
分子結構
化學式:
C_{14}H_{22}O_2
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結構特徵:
巨大剛性環狀基團。
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稱為:
Isobornyl Group。
⸻
這也是IBOMA性能優異的關鍵。
⸻
IBOMA最大的特色
一般單體。
⸻
側鏈較小。
⸻
例如:
MMA。
⸻
只有一個甲酯基。
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而IBOMA不同。
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它帶有大型環狀結構。
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因此:
鏈段運動受到限制。
⸻
為什麼IBOMA能提高Tg?
因為:
剛性結構增加。
⸻
限制高分子運動。
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因此:
IBOMAuparrowRightarrow T_guparrow
⸻
IBOMA的均聚物Tg
Poly(IBOMA):
玻璃轉移溫度約:
T_gapprox190^{circ}C
⸻
遠高於:
MMA。
⸻
與MMA比較
MMA:
約105°C。
⸻
IBOMA:
約190°C。
⸻
幾乎高出一倍。
⸻
為什麼近年IBOMA特別熱門?
因為它同時做到:
高Tg。
⸻
低VOC。
⸻
低氣味。
⸻
這在過去很難兼得。
⸻
揮發性比較
MMA:
小分子。
⸻
容易揮發。
⸻
IBOMA:
大分子。
⸻
蒸氣壓極低。
⸻
因此:
VOC顯著降低。
⸻
IBOMA與VOC
可表示為:
IBOMAuparrowRightarrow VOCdownarrow
⸻
這也是ESG趨勢下的重要原因。
⸻
IBOMA與氣味
許多工程師第一次接觸IBOMA。
⸻
最直接感受:
味道小很多。
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尤其與MMA相比。
⸻
差異非常明顯。
⸻
IBOMA的主要優勢
高Tg
⸻
高硬度
⸻
低VOC
⸻
低氣味
⸻
高耐候性
⸻
高耐化學性
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IBOMA的缺點
成本較高
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聚合速度較慢
⸻
黏度較高
⸻
某些系統反應效率較低
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IBOMA與MMA替代
目前常見設計:
部分取代。
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而非完全取代。
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例如:
MMA
↓
IBOMA
20~50%
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改善氣味與VOC。
⸻
IBOMA與壓敏膠
在PSA系統。
⸻
IBOMA可提高:
• Cohesion
• Shear Strength
• Heat Resistance
⸻
IBOMA與Tack
由於Tg極高。
⸻
過量添加可能造成:
Tack下降。
⸻
因此通常搭配:
2-EHA。
⸻
BA。
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共同設計。
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IBOMA與耐熱性
IBOMA含量提高。
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通常造成:
IBOMAuparrowRightarrow Heat Resistanceuparrow
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IBOMA與耐刮傷性
剛性提高。
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表面硬度增加。
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因此:
Scratch Resistance提升。
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IBOMA與耐化學性
高Tg結構。
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通常帶來:
較佳耐化學品能力。
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IBOMA與UV樹脂
UV產業。
⸻
大量使用IBOMA。
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原因:
低收縮。
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高硬度。
⸻
高透明。
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IBOMA與塗料
汽車塗料。
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工業塗料。
⸻
木器塗料。
⸻
逐漸增加使用比例。
⸻
IBOMA與水性壓克力
近年水性乳液。
⸻
開始導入IBOMA。
⸻
提高:
耐熱。
⸻
耐污。
⸻
耐刮。
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IBOMA與電子材料
保護膜。
⸻
光學膜。
⸻
電子塗層。
⸻
大量使用。
⸻
IBOMA與永續材料
IBOMA成長的重要原因:
ESG。
⸻
VOC法規。
⸻
職業安全。
⸻
低氣味需求。
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為什麼台灣近年開始大量討論IBOMA?
因為許多配方工程師發現:
MMA氣味。
⸻
已逐漸成為客戶抱怨來源。
⸻
而IBOMA剛好能解決。
⸻
這也是近年水性壓克力與PSA常見話題。
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重要數據或表格
常見硬單體比較
單體 Tg(°C)
MMA 105
Styrene 100
IBOMA 180~200
AA 106
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MMA與IBOMA比較
項目 MMA IBOMA
Tg ★★★★☆ ★★★★★
VOC ★★☆☆☆ ★★★★★
氣味 ★★☆☆☆ ★★★★★
成本 ★★★★★ ★★★☆☆
聚合速度 ★★★★★ ★★★☆☆
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IBOMA主要特性
性能 表現
耐熱性 ★★★★★
耐刮性 ★★★★★
耐候性 ★★★★★
低VOC ★★★★★
初黏力 ★★☆☆☆
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與接著工程的關係
IBOMA直接影響:
Tg
玻璃轉移溫度。
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Heat Resistance
耐熱性。
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Cohesion
內聚力。
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Shear Strength
剪切強度。
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VOC Reduction
VOC降低。
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Low Odor Formulation
低氣味配方。
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因此是近年高性能壓克力的重要單體之一。
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PSA案例
以IBOMA取代部分MMA。
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提高:
耐熱與剪切強度。
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水性膠案例
降低氣味。
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提升施工體驗。
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UV案例
提高:
硬度。
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耐刮傷能力。
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常見應用
Acrylic PSA
壓克力壓敏膠。
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UV Resin
UV樹脂。
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Waterborne Acrylic
水性壓克力。
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Industrial Coating
工業塗料。
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Optical Materials
光學材料。
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Electronic Coating
電子塗層。
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相關名詞
• MMA(甲基丙烯酸甲酯)
• BA(丙烯酸丁酯)
• 2-EHA(2-乙基己基丙烯酸酯)
• Acrylic Resin(壓克力樹脂)
• PSA(壓敏膠)
• Tg(玻璃轉移溫度)
• VOC(揮發性有機化合物)
• Acrylic Copolymer(壓克力共聚物)
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FAQ
Q1:IBOMA能完全取代MMA嗎?
理論上可部分取代。
實務上多採混合設計。
⸻
Q2:IBOMA真的比較沒味道嗎?
是。
氣味明顯低於MMA。
⸻
Q3:IBOMA為什麼這麼貴?
製程較複雜。
市場規模較小。
⸻
APLC觀點
根據亞瑪里高分子於接著工程與界面工程領域之實務經驗,IBOMA是近十年壓克力技術中最值得關注的功能單體之一。
它不是單純提高性能。
而是解決了一個產業長期存在的矛盾:
高Tg與低VOC能否同時存在。
過去答案往往是否定的。
而IBOMA讓這件事第一次變得可行。
在壓克力世界裡,MMA建立了王朝。
而IBOMA,正在改寫下一個世代的規則。
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延伸閱讀
• MMA(甲基丙烯酸甲酯)
• BA(丙烯酸丁酯)
• 2-EHA(2-乙基己基丙烯酸酯)
• Acrylic Resin(壓克力樹脂)
• PSA(壓敏膠)
• Tg(玻璃轉移溫度)
• VOC(揮發性有機化合物)
• Acrylic Copolymer(壓克力共聚物)
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參考文獻
1. Odian, G. Principles of Polymerization.
2. Encyclopedia of Polymer Science and Technology.
3. Urban, M.W. Acrylic Polymers in Coatings.
4. Progress in Organic Coatings.
5. Journal of Coatings Technology.
6. Journal of Applied Polymer Science.
7. International Journal of Adhesion and Adhesives.
8. European Coatings Journal – Low VOC Acrylic Monomers.