JP2017503069A - ホットメルトポジショニング接着剤 - Google Patents
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Abstract
Description
(a) 比較的高いジブロック含量およびスチレン含量、すなわち、30重量%を超えるジブロック含量および30重量%を超えるスチレン含量、を有するスチレン-ブタジエン-スチレンブロックポリマーを含む、約2〜約25重量%の第1のスチレン系ブロックコポリマー(SBC);
(b) 第1のSBCポリマーよりも低いジブロック含量を有するイソプレン中間ブロックまたはブタジエン中間ブロックのいずれかを有することができる、約2〜約25重量%の第2のスチレン系ブロックコポリマー(SBC);
(c) 第1および第2のスチレン系ブロックコポリマーの合計量よりも多い量で存在する、約25〜約60重量%の粘着付与樹脂;
(d) 約0〜約15重量%の芳香族末端ブロック強化用樹脂;
(e) 約15〜約50重量%液体可塑剤;および
(f) 約0〜約5重量%安定剤または酸化防止剤。
本発明の目的のために、綿とナイロンの標準品は、Testfabrics社(415 Delaware Ave, West Pittston PA, 18643)から購入した。綿基材は商品番号437-W60であり、これは124グラム/平方メートルの基本重量を有する晒し木綿のTシャツ生地である。使用したナイロン基材は、Testfabrics社からの商品番号304であった。これは73グラム/平方メートルの基本重量を有するナイロントリコット生地である。一部の新興市場における低温性能の要求のために、Intex S.A.S-Industrias Textilからの綿ベースのマイクロファイバーであるPelicanoが使用された。Pelicanoは綿94%、エラステイン(elastane)6%で構成されており、Carrera 54A 79S-26, La Estrella Antioquia, Colombia所在のIntex S.A.S-Industrias Textilから購入した。
長年にわたって、スチレン系ブロックコポリマーは、使い捨てガウン、おむつ、および生理用ナプキンの製造用の感圧接着剤を配合するのに広く使用されてきた。一般的に、配合者は、接着剤の移り(adhesive transfer)の可能性のため、女性用衛生パッドの取り付けに使用されるホットメルト接着剤中に高レベルのジブロックを取り入れてこなかった。所与のポリマーの場合、ジブロック含量が増加するにつれて、そのポリマーの粘着力は低下する。その理由は、ジブロックが分子の一端のみにスチレン末端ブロックを有するからである。トリブロックポリマーにおけるA-B-A構造の代わりに、それは構造A-Bで表すことができる。この表示において、Aはポリマーのスチレン末端ブロックを表し、Bはブタジエン、イソプレン、またはブタジエンとイソプレンの組み合わせであり得るゴム状の部分を表す。このポリマーが水素化されると、他の可能な構造が存在するものの、中間ブロックは典型的にはエチレン/ブチレンである。スチレン系ブロックコポリマーでは、スチレン末端同士が互いに会合して擬似架橋(pseudo-crosslink)を形成している。それは、SBCのスチレンと中間ブロックが互いと物理的に不適合であるからである。このことは、該ポリマーが周囲条件にある場合、良好な粘着力と弾性に寄与している。ジブロックは、該ポリマーが両端ではなく一端で結合されるので、それに応じて低い粘着力と弾性を有する。スチレン系ブロックコポリマーのメーカーは、市場へのポリマーのより広い品ぞろえを開発し続けているので、接着剤配合者は、過去に用いられた配合の欠点に対処するために、これまでより多くの選択肢が手に入る。
1) Nyflex 222Bは、Nynas社から入手可能な、重度に水素化処理されたナフテン系プロセス油である。
2) Escorez 5615は、約118℃の環球式軟化点を有する水素化芳香族変性脂環式炭化水素樹脂である。これはExxonMobil Chemical社から入手可能である。
3) Escorez 5637は、約130℃の環球式軟化点を有する水素化芳香族変性脂環式炭化水素樹脂である。これはExxonMobil Chemical社から入手可能である。
4) Eastotac H-142Rは、約142℃の環球式軟化点および4の溶融ガードナー色(molten Gardner color)を有する水素化炭化水素樹脂である。これはEastman Chemical社から入手可能である。
5) Plastolyn 290は、約140℃の軟化点を有する末端ブロック強化用樹脂である。これはEastman Chemical社から入手可能である。
6) Vector 4111Aは、スチレン含量が18重量%で、ジブロック含量が実質的にゼロである、線状スチレン-イソプレン-スチレン(SIS)ブロックコポリマーである。これは、200℃/5kgでASTM D-1238により測定して、12g/10分のメルトインデックスを有する。この材料はTRSC社のDexco Polymerから入手可能である。
7) Vector 4114Aは、スチレン含量が15重量%で、ジブロック含量が約42重量%である、線状スチレン-イソプレン-スチレン(SIS)ブロックコポリマーである。これは、200℃/5kgでASTM D-1238により測定して、25g/10分のメルトインデックスを有する。この材料はTRSC社のDexco Polymerから入手可能である。
8) Taipol 1307は、スチレン含量が16重量%で、ジブロック含量が約18重量%である、線状スチレン-ブタジエン-スチレン(SBS)ブロックコポリマーである。これは、190℃/5kgで8g/10分のメルトインデックスを有する。この材料はTRSC社から入手可能である。
9) Taipol 3206は、スチレン含量が29重量%で、ジブロック含量が約18重量%である、線状スチレン-ブタジエン-スチレン(SBS)ブロックコポリマーである。これは、190℃/5kgで5.5g/10分のメルトインデックスを有する。この材料はTRSC社から入手可能である。
10) Taipol 4265は、スチレン含量が36重量%で、ジブロック含量が約65重量%である、線状スチレン-ブタジエン-スチレン(SBS)ブロックコポリマーである。これは、190℃/5kgで12g/10分のメルトインデックス、および約360センチポアズの溶液粘度(トルエン中25重量%)を有する。この材料はTRSC社から入手可能である。
11) Globalprene 3545は、スチレン含量が45重量%で、ジブロック含量が約63重量%である、線状スチレン-ブタジエン-スチレン(SBS)ブロックコポリマーである。これは、190℃/5kgで50g/45分のメルトインデックス、および約150センチポアズの溶液粘度(トルエン中25重量%)を有する。この材料はLCY Elastomers LPから入手可能である。
12) Kraton D1124は、スチレン含量が30重量%で、ジブロック含量が約29重量%である、放射状スチレン-イソプレン-スチレン(SIS)ブロックコポリマーである。これは、200℃/5kgでASTM D-1238により測定して、4g/10分のメルトインデックスを有する。この材料はKraton Performance Polymers社から入手可能である。
13) Irganox 1010は、ヒンダードフェノール系酸化防止剤である。これはBASF社から入手可能である。
ブルックフィールド粘度は、ASTM D-3236の方法に従って試験し、センチポアズ(cP)の単位で記録される。
所与のホットメルト接着剤のレオロジーは、TA Instruments社のレオメータ、例えばAres 3モデル、を用いて測定することができる。以下の表に示した接着剤では、温度段階法を用いて、さまざまな温度での貯蔵弾性率G'ならびにガラス転移温度Tgを測定した。機器を10ラジアン毎秒の周波数に設定し、温度を+140℃から-40℃まで変化させた。使用したパラレルプレートは、25mmの直径および1.6mmのギャップを有していた。
低温剥離接着試験
綿、ナイロンまたはPelicanoを問わず、横(幅)方向に生地の最大の伸縮性を有する、4.75インチ×2インチ[12.05cm×5.08cm]の生地のストリップを切り出す。ポリまたは不織布/接着剤/剥離ライナー積層の5インチ[12.70cm]長のストリップを切り出す。生地サンプルおよび接着剤コーティングしたポリを5℃で少なくとも4時間平衡化させる。この温度で、4.5ポンド[2.04kg]のゴム製ローラーを2回(前後に)通過させて合体させる。
生地とホットメルト接着剤の積層は、剥離接着試験プロトコルと同様の方法で製造される。剥離ライナーをはがし、約2.5インチ[6.35cm]の接着剤コーティングした素材をそれ自体に折り重ねる。生地と接着剤コーティングした素材を、生地自体の重さ以外の追加の圧力をかけることなく、一緒に合わせる。試験サンプルを(生地面を上にして)アルミニウムプレートの上に置く。各サンプルの上に250gの真鍮製ブロック(2インチ×2インチ)を慎重に置く。アルミニウムプレートと250gの真鍮製ブロックは、オーブン試験温度で予め状態調整されていることに留意することが重要である。
綿、ナイロンまたはマイクロファイバーを問わず、横(幅)方向に生地の最大の伸縮性を有する、4.75インチ×1インチ[12.05cm×2.54cm]の生地のストリップを切り出す。油性マーカーペンを用いて、生地ストリップ上の1インチの正方形の領域を塗りつぶす。木製撹拌棒の1インチ[2.54cm]部分を切り取り、その周囲に生地の一端を巻き、それを一緒にホチキスで留める。完成したら、ダブルクリップ(alligator clip)を用いて、木製撹拌棒のない生地端を静的剪断ステーションに固定する。次に、生地にホチキス留めした木製撹拌棒を有する端部に追加のバインダークリップを配置し、500グラムの重りを取り付ける。生地にホチキス留めした木製撹拌棒を取り入れることは、ダブルクリップが負荷の下で外れるのを防止するのに役立つであろう。生地をぶら下げた後、1インチの正方形の領域が負荷の下に置かれたときに拡張した伸びを測定する。その後、これら2つの測定値間の差を求めてから、その差を元の1インチで割って試験中の生地の伸び率を決定する。
本発明に記載の新規な接着剤配合物の結合評価は、5℃で従来のパッド取付け用接着剤と比べて増加した剥離値を実証する。5℃での剥離強度の増加は、40℃での接着剤移りの犠牲の上に成り立っていない。表1は、スチレン系ブロックコポリマー類、粘着付与樹脂、および鉱物油のブレンドから成るいくつかの配合物を示している。物理的特性、選択されたレオロジーデータ、5℃での剥離値、および接着剤の移りに関するデータが含まれている。
Claims (23)
- 以下の成分を含むホットメルト接着剤組成物:
(a) 30重量%を超えるスチレン含量および30重量%を超えるジブロック含量を有するスチレン-ブタジエン-スチレンブロックポリマーを含む、約2〜約25重量%の第1のスチレン系ブロックコポリマー;
(b) 第1のスチレン系ブロックコポリマーよりも低いジブロック含量を有するイソプレン中間ブロックまたはブタジエン中間ブロックのいずれかを有することができる、約2〜約25重量%の第2のスチレン系ブロックコポリマー;
(c) 第1および第2のスチレン系ブロックコポリマーの合計量よりも多い量で存在する、約25〜約60重量%の粘着付与樹脂;
(d) 約0〜約15重量%の芳香族末端ブロック強化用樹脂;
(e) 約15〜約50重量%の液体可塑剤;および
(f) 約0〜約5重量%の安定剤または酸化防止剤。 - 第1のスチレン系ブロックコポリマーが33重量%を超えるスチレン含量を有する、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- 第1のスチレン系ブロックコポリマーが35重量%を超えるスチレン含量を有する、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- 第1のスチレン系ブロックコポリマーが45重量%を超えるジブロック含量を有する、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- 第1のスチレン系ブロックコポリマーが60重量%を超えるジブロック含量を有する、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- 第1のスチレン系ブロックコポリマーが約5〜約20重量%の量で存在する、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- 第1のスチレン系ブロックコポリマーが約8〜約16重量%の量で存在する、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- 第2のスチレン系ブロックコポリマーが15〜30重量%のスチレン含量を有する、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- 第2のスチレン系ブロックコポリマーが15〜25重量%のスチレン含量を有する、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- 第2のスチレン系ブロックコポリマーが15〜20重量%のスチレン含量を有する、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- 第2のスチレン系ブロックコポリマーが50重量%未満のジブロック含量を有する、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- 第2のスチレン系ブロックコポリマーが40重量%未満のジブロック含量を有する、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- 第2のスチレン系ブロックコポリマーが30重量%未満のジブロック含量を有する、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- 第2のスチレン系ブロックコポリマーが約5〜約20重量%の量で存在する、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- 第2のスチレン系ブロックコポリマーが約8〜約16重量%の量で存在する、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- 第2のスチレン系ブロックコポリマーが、スチレン-イソプレン-スチレン(SIS)、スチレン-ブタジエン-スチレン(SBS)、スチレン-エチレン/ブタジエン-スチレン(SEBS)、スチレン-[エチレン-(エチレン-プロピレン)]-スチレン(SEEPS)、およびこれらのブレンドからなる群より選択される、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- 第2のスチレン系ブロックコポリマーがスチレン-イソプレン-スチレンポリマーを含む、請求項16記載のホットメルト接着剤組成物。
- 前記可塑剤が約20〜約45重量%の量で存在する、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- 前記可塑剤が約25〜約40重量%の量で存在する、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- 約15℃以下のガラス転移温度を有する、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- 第1のスチレン系ブロックコポリマーが約500センチポアズ未満の溶液粘度(トルエン中25重量%)を有する、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- 第1のスチレン系ブロックコポリマーが約400センチポアズ未満の溶液粘度(トルエン中25重量%)を有する、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
- 第1のスチレン系ブロックコポリマーが約200センチポアズ未満の溶液粘度(トルエン中25重量%)を有する、請求項1記載のホットメルト接着剤組成物。
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