JP7007189B2 - 低塗布温度ホットメルト接着剤組成物 - Google Patents
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Description
少なくとも約15g/10分(190℃、2.16kg)のメルトフローレート、約10重量%以下のジブロック含量、及び約25重量%~約35重量%のスチレン含量を有する少なくとも約25重量%の第1のスチレンブロックコポリマーと、粘着付与剤と、可塑剤とを含むホットメルト接着剤組成物を含む。別の実施形態では、第1のスチレンブロックコポリマー、粘着付与剤、及び可塑剤は、接着剤の少なくとも約90重量%を含む。
第1の基材及び第2の基材と、第1又は第2の基材の少なくとも一方に塗布されたホットメルト接着剤組成物であって、
少なくとも約15g/10分(190℃、2.16kg)のメルトフローレート及び約3重量%以下のジブロック含量を有する少なくとも約15重量%の第1のスチレンブロックコポリマーと、粘着付与剤と、可塑剤とを含むホットメルト接着剤組成物と、を含み、ホットメルト接着剤組成物の121℃における粘度が約7,500cps以下である、使い捨て吸収性物品を含む。
本接着剤組成物は、ホットメルト接着剤である。ホットメルト接着剤は感圧接着剤であってよい。
第1のスチレンブロックコポリマー
ホットメルト接着剤組成物は、メルトフローレートが少なくとも約15g/10分(190℃、2.16kg)、少なくとも約20g/10分(190℃、2.16kg)、少なくとも約30g/10分(190℃、2.16kg)、少なくとも約50g/10分(190℃、2.16kg)、又は更には約15~約200g/10分(190℃、2.16kg)である第1のスチレンブロックコポリマーを含む。第1のスチレンブロックコポリマーは、約10重量%以下、約5重量%以下、約3重量%以下、又は更には約1重量%以下のジブロック含量を有する。
接着剤組成物は、場合により可塑剤を含んでもよい。適当な可塑剤としては、例えば、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル(例えば、シクロパラフィンオイル)、鉱油、フタル酸エステル、アジピン酸エステル、オレフィンオリゴマー(例えば、ポリプロピレンオリゴマー、ポリブテンオリゴマー、及び水素添加ポリイソプレンオリゴマー)、ポリブテン、ポリイソプレン、水素添加ポリイソプレン、ポリブタジエン、安息香酸エステル、動物油、植物油(例えば、ヒマシ油、大豆油)、オイル誘導体、脂肪酸のグリセロールエステル、ポリエステル、ポリエーテル、乳酸誘導体及びこれらの組み合わせが挙げられる。
ホットメルト接着剤組成物は粘着付与剤を含むことができる。粘着付与剤は、1種類以上の粘着付与剤からなるものとすることができる。粘着付与剤は、安定性を高めるために少なくとも部分的に水素化することができる。粘着付与剤は、室温下で液体状でもよいし、固体状でもよい。適当な粘着付与剤の部類としては、例えば、芳香族、脂肪族及び脂環式炭化水素樹脂、混合された芳香族及び脂肪族変性炭化水素樹脂、芳香族変性脂肪族炭化水素樹脂、及びそれらの水素化物;テルペン、変性テルペン、及びそれらの水素化物;天然ロジン、変性ロジン、ロジンエステル、及びそれらの水素化物;低分子量ポリ乳酸;並びにそれらの組み合わせが挙げられる。有用な天然ロジン及び変性ロジンの例としては、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン、蒸留ロジン、水素化ロジン、二量化ロジン、及び重合ロジンが挙げられる。有用なロジンエステルの例としては、例えばペールウッドロジンのグリセロールエステル、水素化ロジンのグリセロールエステル、重合ロジンのグリセロールエステル、ペールウッドロジンのペンタエリトリトールエステル、水素化ロジンのペンタエリトリトールエステル、トール油ロジンのペンタエリトリトールエステル、及びロジンのフェノール変性ペンタエリトリトールエステルを含む天然並びに変性ロジンのペンタエリトリトールエステルが挙げられる。
接着剤組成物は、ワックスを含んでもよい。有用なワックスの種類としては、例えば、パラフィンワックス、微結晶性ワックス、高密度低分子量ポリエチレンワックス、副生ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、フィッシャー・トロプシュワックス、フィッシャー・トロプシュ酸化ワックス、官能化ワックス(例えば、酸ワックス、無水ワックス、及びヒドロキシ変性ワックスなど)、動物性ワックス、植物性ワックス(例えば、大豆ワックス)、及びそれらの混合物などが挙げられる。有用なワックスは、室温において固体であり、好ましくは環球式軟化点が50℃~170℃である。有用なワックスは、例えばEPOLENE N-21を含む、ウエスト・レイク・ケミカル社(Westlake Chemical Corporation)(テキサス州、ヒューストン)よりEPOLENE Nシリーズ及びEPOLENE Cシリーズの商品名で販売されるもの、及び例えばTP LICOCENE PP 6102を含む、クラリアント・インターナショナル社(Clariant International Ltd.)(ムッテンツ、スイス)よりLICOCENEシリーズの商品名で販売されるものをはじめとする様々な供給業者により市販されている。
接着剤組成物は、更なるポリマー(例えば単一部位触媒ポリオレフィン、非晶質ポリ-αオレフィン、ポリエチレンホモポリマー/コポリマー、及びポリプロピレンホモポリマー/コポリマーなど)を場合により含む。有用な更なるポリマーとしては、エクソン・モービル・ケミカル社(ExxonMobil Chemical)(テキサス州、ヒューストン)より販売されるVISTAMAXX 6102(プロピレン/エチレンコポリマー)、及びレクスタック社(Rextac LLC)(テキサス州、オデッサ)より販売されるREXTAC 2730(非晶質ポリ-αオレフィン)が挙げられる。
接着剤組成物は場合により、例えば安定化剤、酸化防止剤、接着促進剤、紫外線安定化剤、腐食防止剤、着色剤(例えば顔料及び色素)、充填剤、界面活性剤、濡れ指示剤、超吸収剤、及びこれらの組み合わせを含む更なる成分を含む。
本発明の接着剤組成物は、感圧接着剤(例えば剥離可能型及び永久型)、製本用接着剤、出版物(例えば雑誌)に折り込み広告を接着するための接着剤、様々な物品(例えばフィルター)を組み立てるための接着剤、梱包用構造体用(例えばケース、カートン、トレーなど)の接着剤、テープ及びラベル用の接着剤、並びに使い捨て物品用の接着剤をはじめとする多くの異なる用途及び様々な最終用途で使用することができる。
接着剤組成物は、接着テープを製造するか、又は様々な物品(例えば容器、雑誌など)にラベルを貼り付けるために使用することができる。ラベル/テープは、紙、紙以外のフィルム(例えばポリプロピレン(例えばポリプロピレン(PP)、配向ポリプロピレン(OP)、及び二軸延伸ポリプロピレン(BOPP))、ポリエチレンなど)を含む様々な材料から選択することができる。容器は、金属製(例えばアルミニウム又はスチール)又はプラスチック製(ポリエチレンテレフタレート(PET)、高密度ポリエチレン(HDPE)、及びポリプロピレン)であってよい。
接着剤組成物は、例えばフィルム(例えばポリオレフィン(例えばポリエチレン及びポリプロピレン)フィルム)、剥離ライナー、多孔質基材、セルロース基材、シート(例えば紙及び繊維シート)、紙製品、織布及び不織布、繊維(例えば合成ポリマー繊維及びセルロース繊維)、並びにテープ裏材をはじめとする様々な基材に塗布する(すなわち接着剤組成物が基材と直接接触するように)か又はその様々な基材に含有させることができる。
本接着剤組成物は、粘度が低く、良好な機械的特性を有するものである。これらの特性のため、接着剤組成物は、使い捨て吸収性物品の構築における多くの用途で有用である。
実施例において、また、本明細書の全体を通じて用いられる試験手順は、特に断らないかぎりは以下のものを含む。
粘度は、表題が「接着剤及び塗料の見かけ粘度の標準試験方法(Standard Test Method for Apparent viscosity of Adhesives and Coating Materials)」であるASTM D-3236(1988年10月31日)に従い、ブルックフィールド社(Brookfield)製のモデルRVDV2、スピンドル番号27のThermosel粘度計を用いて測定する。結果はセンチポアズ(cps)で記録する。
メルトフローレートは、ASTM D1238に従い、記載される条件で測定する。
スロットアプリケーターを使用して、20g/m2の付着重量で試料組成物を非処理のマイラーフィルム上に幅2.5cm(1インチ)のパターンでコーティングし、次いでこの接着剤ストリップを厚さ0.05mm(2mil)のマイラー剥離フィルムの処理面と接触させて、剥離処理マイラー/接着剤/非処理マイラーフィルムの積層体を形成することにより、積層体を調製する。次いで、機械方向に213cm(84インチ(in)(23.32cm))及び機械横方向に3.81cm(1.5in)の長さを有する試験試料を、接着剤パターンが試験試料の機械横方向の中央に位置するようにして積層体から切り取る。
上記の「ステンレス鋼に対する剥離力試験の試料調製方法」に従って3つの試料を調製する。各試験試料を2kgの機械式ロールダウン装置に置き、試料のフィルム面上に305mm/分の速度で前方向に1回、後方向に1回の2回、ローラを通過させる。次いでタイマーを作動させ、試料をインストロン型剥離試験機のジョーの中に置く。1分後、表題が「感圧テープの剥離接着力(Peel Adhesion of Pressure Sensitive Tape)」であるPTSC101に従って試料を180°の角度で剥離し、剥離力を記録する。3つの試料の平均の剥離力をニュートン(N)の単位で記録する。
SAFT試験で使用する接着剤積層体は、スロットアプリケーターを使用して、試料組成物をマイラー剥離フィルム上に幅2.5cm(1インチ)のパターン及び20g/m2の付着重量でコーティングすることによって調製する。次いで、接着剤を非処理のマイラーフィルム(すなわち剥離特性のないマイラーフィルム)に転移して、マイラーフィルム/接着剤/マイラーフィルムの積層体を形成する。次いで試料を、積層体から機械方向に2.5cm(1インチ)、機械横方向に7.6cm(3インチ)の長さに、接着剤が試料の一方の端部に存在するようにして切り取る。次いで、マイラー剥離フィルムを2つの試料のそれぞれから剥離して、各試料の端部に存在する接着剤の6平方cm(1平方インチ)の領域を露出させる。次いで、第1の試料の露出した接着剤を第2の試料の露出した接着剤と接触させて、中心に2.5cm(1インチ)の重なり部分を有する長さ13cm(5インチ)の試験試料を形成する。接着剤の重なり部分は、2.54cm2の面積及び40g/m2の全付着量を有する。
上記の「SAFT試験の試料調製方法」に従って試験試料を調製する。各試験試料を2kgの機械式ロールダウン装置に置き、305mm/分の速度で前方向に1回、後方向に1回の2回、ローラを試料の上に通過させる。試験試料のせん断接着破壊(SAFT)を、表題が「ホットメルト接着剤のせん断における熱破壊温度の標準的試験方法((A Standard Test Method for the Heat-fail Temperature in Shear of Hot Melt Adhesives)」であるASTM D-4498に従い、プログラムしたオーブン内に試験試料を入れ、500gの重量で剪断力を加え、25℃~175℃まで25℃/時間の速度で温度勾配させることによって測定する。オーブンは、試験試料が破壊する温度を自動的に記録する。報告される結果は、4つの試験試料の平均の破壊温度である。この結果は、セルシウス度で報告される。
ASTM D3654D、「感圧テープの保持力の試験方法((Test Method for Holding Power of Pressure-Sensitive Tape)」に従って静的せん断試験を行った。
ASTM D 6195-97に従ってループ粘着性試験を行った。
スロットアプリケーターを使用して、指定の1平方メートル当たりの付着重量(g/m2)(+/-3g/m2)及び指定の塗布温度で試料組成物をマイラー剥離フィルム上に幅2.5cm(1インチ)のパターンでコーティングし、次いでこの接着剤ストリップを厚さ0.025mm(1mil)のポリエチレンフィルムの処理面と接触させて、マイラーフィルム/接着剤/ポリエチレンフィルムの積層体を形成することにより積層体を調製する。次いで、機械方向に10.16cm(4インチ(in))及び機械横方向に3.81cm(1.5in)の長さを有する試験試料を、接着剤パターンが試験試料の機械横方向の中央に位置するようにして積層体から切り取る。
上記の「剥離力及び接着剤転移試験の試料調製方法」に従って7つの試料を調製する。試験試料を2kgの機械式ロールダウン装置に置き、試料のフィルム面上に305mm/分の速度で前方向に1回、後方向に1回の2回、ローラを通過させる。次いでタイマーを作動させ、試料をインストロン型剥離試験機のジョーの中に置く。ポリエチレンフィルムを可動ジョーの中に置き、コットン布地を固定ジョーに取り付ける。試料をロールダウン装置から取り外した後、1分以内に、ASTM D1876で指定される250mm/分の代わりに305mm/分の速度で10秒間にわたって試験を行い、10回の代わりに7回の試験を行う点を除いて、表題が「接着剤の剥離抵抗を測定するための試験方法(T字剥離試験方法)((Test Method for Determining Peel Resistance of Adhesive(T-Peel Test Method))」であるASTM D1876-01に従って試料を試験する。10秒間の剥離にわたって平均の剥離力を記録し、結果をグラムの単位で記録する。
マルチビーズアプリケーター及びラミネーターを、表3に示される塗布温度、0.10MPa(15psi)のニップ圧、表3に示される塗布重量、並びにフィルムを引き伸ばさないような最小巻き戻し張力及び巻き出し張力に設定する。螺旋状のスプレーパターンは、2.5cm当たり(1インチ当たり)6~8本の螺旋を有する幅1.27cm(0.5インチ)のものとする。この微細な線のパターンを0.55mg/cm(1.4mg/in)で塗布する。一方の面を38ダイン/平方cm(ダイン/cm2)(ダインペンで測定したもの)の表面エネルギーとなるまでコロナ処理した、直鎖状低密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとのブレンドを含む厚さ0.025mm(1mil)の白色エンボス加工ポリエチレンフィルム(例えば、クロペイ・プラスチック・プロダクツ社(Clopay Plastic Products Company, Inc.)(オハイオ州シンシナティ)より販売される、0.046mm(1.8mils)(ASTM D374)のエンボスゲージ、0.7N(70g)のF50衝撃強度(ASTM D1709)、670%の機械方向の破断点伸び率(ASTM D882)、920%の機械横方向の破断点伸び率(ASTM D882)、機械方向の伸び率10%における張力5.8N(590g)(ASTM D882)、機械横方向の伸び率10%における張力5.4N(550g)(ASTM D882)、機械方向の最大張力2500(ASTM D882)、及び機械横方向の最大張力16.7N(1700g)(ASTM D882)を有するDH-284PE MICROFLEXエンボス加工非通気性フィルム、又はこれに相当するもの)を、アプリケーターに通す。指定された接着剤の塗布量及びパターンをポリマーフィルムのコロナ処理面に塗布した後、このフィルムと接着剤を、0.2mm(7mil)のThwing-Albert厚さを有する坪量15g/平方メートル(g/m2)のスパンボンドポリプロピレン不織布ウェブ(例えば、ミッドウェスト・フィルトレーション社(Midwest Filtration Company)より販売されるUNIPRO 45不織布ウェブ)に対してニッピングして積層体を形成する。
T字剥離試験を用いて、2枚の可撓性基材間に塗布された接着剤の接着強度を測定する。T字剥離力は、ASTM D1876で指定される毎分25cm(毎分10インチ)の代わりに毎分30cm(毎分12インチ)で10秒間行い、10回の代わりに7回行う点以外は、表題が「接着剤の剥離抵抗を測定するための試験方法(T字剥離力試験法)((Test Method for Determining Peel Resistance of Adhesive(T-Peel Test Method))」であるASTM D1876-01を使用して測定する。試料は、インストロン型試験機で試験する。特に断らないかぎり、試験の試料は、上記の「試料調製」で述べたのと同様にして調製する。10秒間の剥離にわたって平均の剥離力の値を記録し、結果をグラムの単位で記録する。積層体の作製の24時間後に初期T字剥離力の値を測定する。
粘弾性クリープを、8mmのプレートを備えたパラレルプレートの構成を用いたティー・エー・インスツルメンツ社(TA Instruments)製AR-G2レオメーターで試験した。試験は、300μmの隙間を用い、38℃で等温的に行った。
ポリマー実施例1は、30重量%のスチレンを含有し、MFRが168である(190℃、2.16kg)、ジブロックが1重量%未満のSISトリブロックコポリマーである。
NW1043ZPは、エイチ・ビー・フラー社(HB Fuller Company)より販売される通常の塗布温度(149℃)の位置決め接着剤である。
Claims (12)
- 不飽和の中間ブロック、少なくとも15g/10分(190℃、2.16kg)のメルトフローレート、及び10重量%以下のジブロック含量を有する少なくとも15重量%の第1のスチレンブロックコポリマー、
粘着付与剤、並びに、
可塑剤
を含むホットメルト接着剤組成物であって、
前記第1のスチレンブロックコポリマー、前記粘着付与剤、及び、前記可塑剤の合計が組成物の少なくとも90重量%であり、
121℃における粘度が15,000cps以下である、ホットメルト接着剤組成物。 - 121℃における粘度が7,500cps以下である、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
- 前記第1のスチレンブロックコポリマーがホットメルト接着剤中に存在する唯一のスチレンブロックコポリマーである、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
- 前記第1のスチレンブロックコポリマーのジブロック含量が5重量%以下である、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
- 前記接着剤を121℃で塗布した場合のコットンに対する剥離力が、少なくとも0.5N(50グラム重)(坪量=25gsm)である、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
- 前記接着剤を121℃で塗布した場合の螺旋スプレーT字剥離力が、少なくとも0.5N(50グラム重)(坪量=6.2gsm)である、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
- 請求項1に記載のホットメルト接着剤を含む、使い捨て吸収性物品。
- 請求項1に記載のホットメルト接着剤を含む、接着テープ又はラベル。
- a.)少なくとも15g/10分(190℃、2.16kg)のメルトフローレート、10重量%以下のジブロック含量、及び25重量%~35重量%のスチレン含量を有する少なくとも15重量%の第1のスチレンブロックコポリマーと、
b.)粘着付与剤と、
c.)可塑剤と、を含むホットメルト接着剤組成物であって、
前記a.)第1のスチレンブロックコポリマー、前記b.)粘着付与剤、及び、前記c.)可塑剤の合計が組成物の少なくとも90重量%であり、
121℃における粘度が15,000cps以下である、ホットメルト接着剤組成物。 - トップシートと、
バックシートと、
前記トップシートと前記バックシートとの間に配置された吸収性コアと、
衣類側表面と、
使い捨て吸収性物品の前記衣類側表面上に配置された請求項9に記載のホットメルト接着剤組成物と、を含む、使い捨て吸収性物品。 - 第1の基材及び第2の基材と、
前記第1又は第2の基材の少なくとも一方に塗布されたホットメルト接着剤組成物であって、
メルトフローレートが少なくとも15g/10分(190℃、2.16kg)であり、ジブロック含量が3重量%以下である、不飽和の中間ブロックを有する少なくとも15重量%の第1のスチレンブロックコポリマーと、
粘着付与剤と、
可塑剤と、を含む、ホットメルト接着剤組成物と、を含み、
前記第1のスチレンブロックコポリマー、前記粘着付与剤、及び、前記可塑剤の合計が組成物の少なくとも90重量%であり、
前記ホットメルト接着剤組成物の121℃における粘度が7,500cps以下である、使い捨て吸収性物品。 - 前記ホットメルト接着剤組成物が、前記使い捨て物品において、構造用、バックシートのラミネーション用、及び位置決め用からなる群から選択される用途で使用される、請求項11に記載の使い捨て吸収性物品。
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