JP2003503553A - ホットメルト感圧位置決め接着剤(iii) - Google Patents
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Abstract
Description
ック共重合体に基づく吸収体製品とともに使用されるホットメルト感圧位置決め
(positioning)接着剤に関する。詳細には本発明は、エチレンおよび1以上の
C3〜C20α−オレフィンの高分子間化合物(interpolymers)を組み込むこ
とで、粘度および粘度/温度プロファイルが改善されたそのような接着剤に関す
る。
地に貼り付ける生理用ナプキン、失禁パッド、ベッドパッド、女性用パッド、パ
ンティーシールドおよびおむつ挿入物などの使い捨て品(吸収体製品)で使用さ
れる。位置決め接着剤は通常、剥離ライナーに塗布され、使い捨て品の表面に当
たる衣類にトランスファーコーティングされる。位置決め接着剤は、下着に貼り
付いて、その製品を所定の位置に保持し、移動その他の形で下着に付着しないよ
うにすることが可能でなければならない。さらにその接着剤は、衣類の繊維に変
色、損傷および乱れを生じるものであってはならない。
に部分的に浸透できるだけの粘度を有する感圧接着剤でなければならない。それ
は、下着に製品を最初に配置した場合に良好な結合力および高い粘性を有するも
のでなければならないが、さらに温度条件による経時的な粘着力低下を回避する
能力を有するものでなくてはならない。最後にその製品は、体温で長期間使用さ
れる場合があり、ホットメルト接着剤が徐々に軟化し、製品が貼り付いている下
着に浸透するという欠点を有する場合がある。その場合、接着力が非常に高くな
り、粘着力が低下する。それによって、製品を剥がす際に接着層が粘着破壊を受
けて、一部の接着剤が下着に残留する。従って下着でのそのような接着剤付着の
防止が、良好に位置決定可能なホットメルト接着剤組成物に必要な前提条件とな
る。
体は、位置決め可能なホットメルト接着剤製剤において長年にわたって使用され
てきた。さらに最近では、女性ケア用途でのそのような接着剤における選択材料
は、市販の選択的水素化スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体であ
るKRATON G−1650ポリマー(KRATONは商標である)などのス
チレンおよびブタジエンの選択的水素化ブロック共重合体となっている。
とを意味する。1,4−付加によって重合したブタジエンによって、水素化時に
「エチレン」単位が生じ、1,2−付加によって重合したブタジエンによって「
ブチレン」単位が生じる。従って、選択的水素化スチレン−ブタジエン−スチレ
ンブロック共重合体は一般に、スチレン−エチレン/ブチレン−スチレン(SE
BS)ブロック共重合体と称される。
ファブリックに対して優れた接着力を有することが認められており、剥離後に残
留物を残さないという長所を有する。これらポリマーを使用する製剤の貼り付け
粘度は許容できるものであるが、相対的に低い溶融粘度を有することで、使用温
度を低下させることが可能な位置決め可能な接着剤製剤を持つことが有利である
と考えられる。それによって、分解、炭化物生成およびフィルター詰まりの危険
性が低下する。それによってさらに、エネルギーおよび経費の節減が得られ、維
持経費が節減され、接着剤製剤から出る揮発分による臭気量が低減される。本発
明は、そのような改良された位置決め可能なホットメルト接着剤製剤を提供する
。
る。その接着剤は、 (a)(a)、(b)および(c)の総量に基づいて、5重量%〜15重量%
未満の (i)(I)20000以下のポリスチレンブロック数平均分子量または(I
I)20000を超えるポリスチレンブロック数平均分子量を有する選択的水素
化スチレン−(ブタジエンおよび/またはイソプレン)−スチレンブロック共重
合体;および (ii)密度が0.85〜0.91g/cm3である、エチレンおよび1以上
のC3〜C20α−オレフィンの均一な直鎖または実質的に直鎖のインターポリ
マー(interpolymer) の混合物;ならびに (b)(a)、(b)および(c)の総量に基づいて50重量%〜80重量%
の粘着付与性樹脂であって、MMAP曇り点が(I)少なくとも45℃または(
II)少なくとも70℃となるような芳香族性を有するもの;ならびに (c)(a)、(b)および(c)の総量に基づいて5重量%〜35重量%の
可塑剤 を含む。
90:10〜10:90、より好ましくは80:20〜20:80、さらに好ま
しくは60:40〜40:60の範囲である。ポリスチレンブロック重量平均分
子量が5500〜9500の範囲にあり、総重量平均分子量が65000〜95
000の範囲にある場合、前記重量比は、好ましくは60:40〜90:10で
あり、より好ましくは80:20〜90:10である。(i)のブロック共重合
体は、ポリスチレンブロック分子量が20000を超えるものであることもでき
る。そのような場合、粘着付与性樹脂は、MMAP曇り点が少なくとも70℃で
あるような芳香族性を持たなければならない。
を(i)のブロック共重合体に加えて、粘度を低下させることができる。一つの
選択肢は、20〜70重量%のジブロック含有量を有する第2のポリマーを加え
るというものである。第2の選択肢は、ポリスチレン含有量が25重量%未満、
好ましくは22%未満であるポリマーを加えて、基本水素化スチレン−ブタジエ
ンおよび/またはイソプレン−スチレンブロック共重合体が25重量%以上、好
ましくは30重量%以上のポリスチレン含有量を有する場合に、ジブロック含有
量とは無関係に粘度を低下させるというものである。
例えば、スチレン系トリブロック共重合体とジブロックを含むスチレン系ブロッ
ク共重合体およびポリスチレンが25%未満であるスチレン系ブロック共重合体
の混合物を用いることができると考えられる。さらに、スチレン系ジブロック共
重合体を加えることができるか、あるいはエチレン/プロピレン多ブロックを有
する共重合体を加えることができると考えられる。ここに列挙したものは本発明
を限定するものではない。従って、ABAトリブロック構造、ABA/ABトリ
ブロック/ジブロック構造、ABジブロック構造、(B)n構造、ABABテト
ラブロック構造(Aは非エラストマー性ポリマーブロック、代表的にはポリスチ
レンであり;Bはエチレン/ブチレン(水素化ブタジエン)またはエチレン/プ
ロピレン(水素化イソプレン)である)など、非常に多様なブロック共重合体が
本発明において優良であることは明らかである。ここではさらに、無水マレイン
酸にグラフトしたポリマーも含まれる。
ブロックおよび飽和もしくは水素化ポリブタジエンおよび/またはポリイソプレ
ン中央ブロックを有する上記の水素化ブロック共重合体である。この選択的水素
化基本ブロック共重合体は、接着組成物の主要な荷重耐久能力を提供する。ポリ
マーを水素化することで、分解を起こす外力が加わったとしても、ポリマーの構
造的完全性が保存されるようにすることが重要である。ブロック共重合体を先行
技術に記載の方法に従って水素化して、好ましくはポリマー鎖におけるオレフィ
ン系二重結合の少なくとも90%を減らすことができる。好適には、最初のオレ
フィン系不飽和の少なくとも50%、好ましくは少なくとも70%、より好まし
くは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%を水素化する。
体温)でかなり非晶質であり、可撓性を妨害すると考えられる過度の結晶度を持
たないポリブタジエンおよび/またはポリイソプレンブロックが形成されるよう
に行う。水素化ポリブタジエンブロックの場合、水素化前ビニル含有量が18重
量%以上、好ましくは30重量%以上であるのが最も良い。それは、その数字以
下ではポリマーの結晶度が高すぎて、感圧接着剤での使用には適さない堅いポリ
マーが得られるためである。
重合することを指す(これはブタジエンの場合であって、イソプレンの場合には
1,2−付加または3,4−付加になると考えられる)。純粋な「ビニル」基は
1,3−ブタジエンの1,2−付加重合の場合にのみ形成されるが、ブロック共
重合体の最終的な特性に対するイソプレンの1,2−付加重合および3,4−付
加重合(および他の共役ジエンにおける同様の付加)の効果も同様である。「ビ
ニル」という用語は、水素化前のポリマー鎖に懸垂ビニル基が存在することを指
す。その場合の目的は、鎖の分岐を導入し、ポリマー主鎖の大きさを低下させて
(ジエンにおける炭素の一部が懸垂基にあることから)、分子の両端間の距離を
小さくして、最終的にセメントでのそれの粘度を低下させることにある。
39593号および再発行特許27145(これらの記載は引用によって本明細
書に含まれる)に記載のように公知である。重合は、各リチウム位置でリビング
ポリマー骨格を構築するモノリチウム、ジリチウムまたは多リチウム開始剤によ
って開始される。重合共役ジエン炭化水素を含む代表的なリビングポリマー構造
は、 X−B−Li、 X−A−B−Li、 X−A−B−A−Li、 Li−B−Y−B−Li、 Li−A−B−Y−B−A−Li である。上記においてBはブタジエンまたはイソプレンなどの1以上の共役ジエ
ン炭化水素の重合単位を表し;Aはスチレンなどの1以上のビニル芳香族化合物
の重合単位を表し;Xはsec−ブチルリチウムなどのモノリチウム開始剤の残
基であり;Yはsec−ブチルリチウムおよびm−ジイソプロペニルベンゼンの
二付加物などのジリチウム開始剤の残基である。多リチウム開始剤に関係する構
造またはスチレンおよび共役ジエンのランダム単位などの一部の構造は、当業界
で公知であるが、実際の用途には制限がある。
チルグリム(1,2−ジエトキシエタン)などの構造改良剤によって制御して、
所望の量の1,2−付加(すなわちビニル含有量)を得る。最終溶液中で約6体
積%のジエチルエーテルまたは約200ppmのエチルグリムを用いた50℃で
の重合時に、約40%の1,2−付加を得ることができる。最終溶液中に約25
0ppmのオルト−ジメトキシベンゼン(ODMB)を存在させることで行う重
合時に、約47%の1,2−付加を得ることができる。最終溶液中に約300p
pmの1,2−ジエトキシプロパン(DEP)を存在させることで行う重合時に
、78%の1,2−付加を得ることができる。
温度、好ましくは0℃〜100℃の範囲の温度で非極性溶媒を使用する場合、極
性構造改良剤存在下に、好適な溶媒中で、モノマーまたは複数のモノマーを有機
アルカリ金属化合物と接触させることで製造することができる。特に有効な重合
開始剤は、一般式 RLi を有する有機リチウム化合物であり、式中Rは炭素原子数1〜20の脂肪族、脂
環式、アルキル置換脂環式、芳香族またはアルキル置換芳香族の炭化水素基であ
る。
アルキル置換脂環式、芳香族またはアルキル置換芳香族の炭化水素類、エーテル
類およびそれらの混合物などがある。好適な溶媒には、ブタン、ペンタン、ヘキ
サンおよびヘプタンなどの脂肪族炭化水素類;シクロヘキサンおよびシクロヘプ
タンなどの脂環式炭化水素類;メチルシクロヘキサンおよびメチルシクロヘプタ
ンなどのアルキル置換脂環式炭化水素類;ベンゼンなどの芳香族炭化水素類;ト
ルエンおよびキシレンなどのアルキル置換芳香族炭化水素類;テトラヒドロフラ
ン、ジエチルエーテルおよびジ−n−ブチルエーテルなどのエーテル類などがあ
る。
および/またはイソプレンポリマーブロックの製造に構造改良剤は必要ないのが
普通である。
/またはパラジウムを含むものなどの貴金属触媒および可溶性遷移金属触媒の存
在下での水素化のような各種の確立された方法によって行うことができる。使用
可能な好適な水素化方法は、シクロヘキサンなどの不活性炭化水素希釈剤にジエ
ン含有ポリマーまたは共重合体を溶かし、可溶性水素化触媒存在下での水素との
反応によって水素化を行うというものである。そのような方法は米国特許311
3986号、4226952号および再発行特許27145号(これらの開示内
容は引用によって本明細書に含まれる)に開示されている。ポリマーは最も好ま
しくは、水素化前の最初の不飽和含有量の約1%未満、最も好ましくはできるだ
け0%に近い値というポリジエンブロック中の残留不飽和含有量を有する水素化
ポリマーが製造されるように水素化する。米国特許5039755号(引用によ
って本明細書に含まれる)に開示のものなどのチタン触媒も、この水素化方法で
用いることができる。
ップリング前のスターポリマーの腕部分の分子量は簡便には、GPCシステムが
ポリスチレン単独重合体標準を用いて適切に較正されているゲル透過クロマトグ
ラフィー(GPC)によって測定される(ASTM D 3536)。アニオン
重合直鎖ポリマーの場合、ポリマーは本質的に単分散性であり(重量平均分子量
/数平均分子量比が1に近い)、観察される狭い分子量分布の「ピーク」分子量
を報告することが簡便かつ十分な説明となる。通常そのピーク値は、数平均と重
量平均の間である。ピーク分子量は、クロマトグラフィーで示される主要化学種
の分子量である。多分散性ポリマーの場合、クロマトグラフィーから重量平均分
子量または数平均分子量を計算し、それを用いる。GPCのカラムで使用する材
料は、スチレン−ジビニルベンゼンゲルまたはシリカゲルである。溶媒はテトラ
ヒドロフランであり、検出器は屈折率検出器である。
びブタジエンおよび/またはイソプレンの選択的水素化ブロック共重合体ならび
にエチレンおよびC3〜C20α−オレフィンの均一な直鎖または実質的に直鎖
のインターポリマーの混合物を含む。所望の感圧接着剤特性を得て、接着剤を十
分に粘着性とするには、少なくとも5%が必要である。混合物の最大量を15重
量%未満として、位置決め接着剤用途用に十分低い接着剤粘度を維持することが
好ましい。15%を超えてポリマーを使用することが可能であり、良好な接着特
性が得られるが、粘度が不必要に上昇する。
000超〜300000であるブロック共重合体の場合、混合物中のブロック共
重合体およびインターポリマーは好ましくは、90:10〜10:90の重量比
で使用する。その重量比範囲が20:80〜80:20であることがより好まし
い。60:40〜40:60という重量比範囲が最も好ましいが、それはその範
囲において最も良好な特性の組み合わせが得られるからである。ポリスチレンブ
ロック数平均分子量が5500〜9500であり、総数平均分子量が65000
〜95000であるブロック共重合体の場合、前記重量比は、好ましくは60:
40〜90:10の範囲であり、より好ましくは80:20〜90:10の範囲
である。
びポリスチレン含有量を有するものでなければならない。代表的には、数平均分
子量は65000〜300000の範囲とする。その分子量が65000未満の
場合、ポリマーはその感圧接着剤特性を失う。分子量が300000を超えると
、ポリマーは接着剤用途では有用性が低い。代表的には、ポリスチレン含有量は
、ポリマーに粘着性と加工性の良好なバランスを与えることから、比較的低い数
平均分子量の場合(65000〜95000)、好ましくは11〜40重量%、
より好ましくは19〜40重量%の範囲とする。
使用される粘着付与性樹脂は、MMAP曇り点が少なくとも45℃となるような
芳香族性を持たなければならない。ブロック共重合体のポリスチレンブロック分
子量が20000を超える場合、前記粘着付与性樹脂は、MMAP曇り点が少な
くとも70℃となるような芳香族性を持たなければならない。これらの芳香族性
パラメータが満足されない場合、特に高温で数日経過させた際には、ポリマー、
インターポリマーおよび粘着付与性樹脂の混合物は相安定性ではない。
曇り点測定によるものであることが知られている。得られる曇り点値から、その
樹脂について、脂肪族、芳香族または両方の組合せ、極性もしくは非極性、そし
て高分子量または低分子量と特性決定することができる。炭化水素系樹脂は曇り
点値において広範囲に変動することから、曇り点の考え方は、炭化水素系樹脂を
特性決定する上での有用な方法である。
特性/芳香族特性を決定するものである。摂氏単位で表されるMMAP曇り点値
が低いほど、樹脂の芳香族性が高くなる。メチルシクロヘキサンおよびアニリン
の1:2混合物を、MMAP曇り点測定における溶媒系として使用する。標準重
量の樹脂を高温で溶媒に溶かし、混合しながら冷却する。樹脂が別の相として分
離し始める温度を求めて、MMAP曇り点とする。それは、以前は透明であった
溶液における曇りとして混合物中で認めることができる。
、20〜70重量%のジブロック含有量を有する第2のブロック共重合体を5〜
40重量%加えることで低下させることができる。そのようなブロック共重合体
は多くの場合、ジブロックを製造し、次にそれらをカップリングさせることで製
造される。カップリング効率が100%未満の場合、ポリマーにはある一定量の
ジブロックが含まれることになる。それは当業者には公知である。
5重量%未満、好ましくは22重量%以下のポリスチレン含有量を有する第2の
ブロック共重合体を5〜40重量%加えることで、前記ブロック共重合体が25
重量%超、好ましくは30重量%以上のポリスチレン含有量を有する場合にも低
下させることができる。さらに、2種類より多いスチレン系ブロック共重合体を
加えることでも粘度を低下させることができる。
cm3を有する、エチレンおよびC3〜C20α−オレフィンの均一な直鎖また
は実質的に直鎖のインターポリマーである。一般にこれらのインターポリマーは
、0.1〜100dg/分(190℃/2.16kg)、好ましくは0.1〜5
0dg/分、より好ましくは0.1〜30dg/分、最も好ましくは0.1〜1
5dg/分の溶融流動指数および2.2未満の多分散性を有する。そのインター
ポリマーは、得られる製剤が好ましい範囲内の粘度および接着剤特性を有する限
りにおいて、好ましい範囲より高い密度を有することができる。
合体を指すのに用いられる。すなわち、1以上の他の共単量体をエチレンと重合
させて、インターポリマーを製造する。均一な直鎖または実質的に直鎖のポリマ
ーとは、制約された幾何形状または単一部位のメタロセン触媒を用いて製造され
るエチレンポリマーである。均一という用語は、共単量体が所定のインターポリ
マー分子内にランダムに分布しており、実質的に全てのインターポリマー分子が
そのインターポリマー内で同じエチレン/共単量体比を有することを意味してい
る。示差走査熱量測定(DSC)によって測定される均一な直鎖および実質的に
直鎖のエチレンポリマーの融解ピークは、密度が低下するに連れて、及び/又は
数平均分子量が低下するに連れて広がる。しかしながら、不均一ポリマーの場合
とは異なり、均一ポリマーが115℃を超える融解ピークを有する場合(0.9
40g/cm3より高い密度を有するポリマーの場合など)、そのようなポリマ
ーは通常、それとは別に、明瞭なさらに低温の融解ピークを持たない。均一な直
鎖または実質的に直鎖のエチレンポリマーは、狭い分子量分布(Mw/Mn)を
有するものと特徴付けられる。直鎖および実質的に直鎖のエチレンポリマーの場
合、Mw/Mnは好ましくは1.5〜2.5であり、好ましくは1.8〜2.2
である。
。その長い分岐はポリマー主鎖と同じ共単量体分布を有し、ポリマー主鎖の長さ
とほぼ同じ程度に長いものであることができる。実質的に直鎖のエチレンポリマ
ーを本発明の実施において使用する場合、そのようなポリマーは炭素1000個
当たり0.1〜3個の長い分岐で置換されたポリマー主鎖を有するものと特徴付
けられる。存在する長い分岐の量を求める方法は、定性的方法および定量的方法
のいずれも当業界では公知である。定性的および定量的測定方法については、米
国特許5272236号および5278272号を参照する(これらは引用によ
って本明細書に含まれる)。
オレフィンとエチレンのインターポリマーである。1以上のC3〜C20α−オ
レフィン(例:プロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘ
キセン、4−メチル−1−ペンテンおよび1−オクテン)とエチレンのインター
ポリマーが好ましく、1以上のC4〜C20α−オレフィン、特には1以上のC 6 〜C8α−オレフィンとエチレンのインターポリマーが最も好ましい。共単量
体として1−オクテンを用いる場合、好ましくは1−オクテンは、ASTM D
−5017に従ったNMRによる測定でポリマー中14重量%を超えて存在させ
る。より好ましくは1−オクテン共単量体含有量は、20重量%超とする。
鎖分岐分布を与える重合方法を用いることで製造することができる。例えば米国
特許3645992号を参照する(引用によって本明細書に含まれる)。この方
法では、可溶性バナジウム触媒系を用いる。それ以外では、いわゆる単一部位メ
タロセン触媒系を用いてそのようなポリマーを製造している。実質的に直鎖のエ
チレン/α−オレフィンインターポリマーはダウケミカル社(Dow Chemical Com
pany)から入手可能であり、米国特許5272236号および5278272号
(これらは引用によって本明細書に含まれる)に記載の方法に従って製造するこ
とができる。
チレン化C5樹脂、スチレン化C5/C9樹脂、スチレン化テルペン樹脂、完全
水素化または部分水素化C9炭化水素系樹脂、ロジンエステル類、ロジン誘導体
およびそれらの混合物からなる群から選択することができる。粘着付与性樹脂は
、上記のMMAP要件を満足するものでなければならない。本発明用の市販の炭
化水素系粘着性樹脂には、脂肪族樹脂としてのPICCOTAC95(MMAP
=95℃)、REGALREZ1085(85℃)またはREGALREZ61
08(54℃)などのREGALREZ類、REGALITEV−1100(4
8℃)またはREGALITES−260(59℃)などのREGALITE類
などがある。REGALREZ3102樹脂(MMAP=24℃)は、相安定混
合物が得られないことからこれらのいずれのポリマーとも相溶しない(PICC
OTAC、REGALREZおよびREGALITEは商標である)。
のゴム濃度の好適な組合せは、容易、迅速かつ均一な混合物が得られるようなも
のとする必要がある。例えば、ポリスチレン含有量30重量%である中等度分子
量ポリマーであるKRATON G−1650は、Z−ブレード混合機で脂肪族
炭化水素系樹脂であるPICCOTAC95と容易に混合することができる。実
施例に記載の同様のポリマーであるポリマーAは、ポリスチレン含有量33%の
高分子量ポリマーであり、REGALITE V−1100と迅速に均一混合す
ることができる。その場合、樹脂の芳香族性がポリマーの溶解に役立つ。しかし
ながらその混合物は、高温で数日間経過すると相安定ではなくなる。PICCO
TAC 95などの脂肪族樹脂またはREGALREZ1085などの低レベル
の芳香族性を有する水素化純粋芳香族樹脂を用いても均一な混合物を得ることが
できる。
DIN51378に従って測定される炭素芳香族分布≦5%、好ましくは≦2%
、より好ましくは0%)炭化水素系オイルなどの可塑化性オイルなどがある。そ
のような製品は、SHELLFLEX、CATENEXおよびONDINAオイ
ルなどのシェルオイル社(Shell Oil Company)から市販されていたり、ウィツ
コ(Witco)からのKAYDOLオイル、あるいはアルコ(Arco)からのTUF
FLOオイルなどもある(SHELLFLEX、CATENEX、ONDINA
およびTUFFLOは商標である)。他の可塑剤には、REGALREZR−1
018などの相溶性液体粘着性樹脂などがある。オレフィン系オリゴマー類、液
体ポリブテンもしくは液体ポリイソプレンなどの低分子量ポリマー類(≦300
00g/mol);液体スチレン/イソプレン共重合体または水素化スチレン/
イソプレン共重合体などの共重合体、および液体α−オレフィン系ポリマー類、
植物油およびそれの誘導体類、パラフィン系および微結晶系ロウ類のような他の
成分を加えることもできると考えられる。
可能であることは当業界で公知である。酸化防止剤および他の安定化成分を加え
て、熱、光および処理によって誘発されるあるいは保存時の分解から接着剤を保
護することもできる。立体障害フェノール類などの一次酸化防止剤または亜リン
酸塩誘導体またはそれの混合物などの二次酸化防止剤のようないくつかの種類の
酸化防止剤を用いることができる。市販の酸化防止剤の例としては、チバガイギ
ー社(Ciba-Geigy)からのIRGANOX565(2,4−ビス−(n−オクチ
ルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルアニリノ)−
1,3,5−トリアジン)、チバガイギー社からのIRGANOX1010(テ
トラキス−エチレン−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒド
ロ−シンナメート)メタン)およびユニローヤル社(Uniroyal)からのPOLY
GARD HR(トリス−(2,4−ジ−tert−ブチル−フェニル)ホスフ
ァイト)などがある(IRGANOXおよびPOLYGARDは商標である)。
より好ましくは177℃で600〜6000cPsの粘度を有する。接着剤は代
表的には、ファブリックから剥がした後には移動を示さない。この接着剤組成物
は、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、ベッドパッド、失禁パッド、サージカル
ドレープ、硬膏剤および包帯などの製品で使用される。
ク共重合体であり、重量平均分子量109000、ポリスチレン含有量30重量
%、ポリスチレンブロック重量平均分子量10000を有する。ポリマーAは水
素化スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体であり、重量平均分子量
286000、ポリスチレン含有量33重量%、ポリスチレンブロック重量平均
分子量29000を有する。エチレン−ブテン−1共重合体(商標EXACTの
名称で販売)およびいくつかのエチレン/オクテン−1共重合体(商標ENGA
GEの名称で販売)という2種類の異なるメタロセンインターポリマーについて
試験を行った。以下の表には、これらポリマーの特性を示してある。Mnは数平
均分子量であり、Mwは重量平均分子量であり、Mw/Mnは多分散性の尺度で
あり、MFIは190℃/2.16kgでのdg/分で表される溶融流動指数で
ある。いくつかの炭化水素系粘着付与性樹脂についても評価を行った。
ビーカーに入れた。溶融したら、接着剤をマイラー(Mylar)シート上に注ぎ、
成形して、厚さ2ミル(50μm)とした。試験に先だって、サンプルを23℃
および50%RH(相対湿度)にて24時間コンディショニングした。
て実施した。接着剤の正確な機能性を評価するため、ファブリックへの特異的接
着試験を行った。すなわち下着への位置決め接着剤の粘着性を評価した。これら
の試験には、綿およびナイロン製のファブリックという2種類の基準材料を用い
た。
チ(77〜193N/m)の範囲内であることが好ましい。
マイラー)を、160g/平方インチ(24.8g/cm2)の負荷下に40℃
のオーブンに8時間置く。23℃および50%RHでの1時間のコンディショニ
ング後に引きはがし粘着力を測定する。接着剤移動の発生もなしまたは移動とし
て報告する。
平方インチ(124g/cm2)の負荷下に40℃のオーブンに24時間置く。
23℃および50%RHでの1時間のコンディショニング後に引きはがし粘着力
を測定する。接着剤移動の発生もなしまたは移動として報告する。
(Mylar to Mylar)重ね継手によって、SAFT(剪断接着破壊温度)を測定し
た。SAFTは、荷重下にラップ剪断組立物が破壊する温度を測定するものであ
る。回転球粘着力(RBT)は、標準初速でスチール球が粘着フィルム上を回転
する距離である(感圧テープ委員会試験番号6)。小さい数値は、強力な粘性を
示す。保持力(HP)は、2°の剪断で、標準荷重(1kg)下にて標準試験表
面(スチール、クラフト紙)から標準面積(1/2インチ×1/2インチ(1.
3×1.3cm))テープを引き剥がすのに必要な時間である(感圧テープ委員
会方法7)。時間が長いということは、粘着力が高いことを示す。感圧テープ委
員会方法1によって180℃剥離力を測定した。その数値が大きいと、スチール
基材から被験テープを剥離させる場合に強度が大きいことを示す。ポリケン(Po
lyken)プローブ粘着力(PPT)を、ASTM D−2979によって測定し
た。ループ粘着力(LT)をPSTC−5ループ粘着力法を用いて測定した。P
PT値およびLT値が大きいということは、強力な粘性を示している。T−剥離
力をASTM D−1876によって測定している。
−4)についての結果と別の欄でENGAGE 8400との混合物(F−2、
F−3、F−5、F−6)についての結果を示してある。PICCOTAC95
は、ヘルキュルズ(Hercules)製造の脂肪族炭化水素系粘着付与性樹脂である。
V−1100は、ヘルキュルズ製造の水素化混合環状芳香族系粘着付与性樹脂で
ある。TUFFLO6056オイルは、ARCO製造の可塑化オイルである。
以下の場合には、ファブリックでの接着特性に変化がないことがわかる。実際、
初期接着、保持および移動はほぼ同等である。ホットメルト粘度、保持力および
SAFTは、インターポリマーを用いない場合より低い。ホットメルト粘度にお
ける低下は、貼り付け温度系が低くなる傾向があることから非常に魅力的である
。保持力およびSAFTの低下は望ましくないものと考えられる。ただし、本発
明者らの試験条件では移動は認められなかった。
50/50であると、老化を行わない場合でもファブリックへの移動があるが、
その比が75/25ではそれが起こらないことがわかる。ホットメルト粘度、保
持力およびSAFTなどの他の特性は、インターポリマーを用いない場合より低
い。そこで、ポリマーAを用いると、使用するインターポリマー量を比較的少量
とすることができるが、KRATON G−1650の場合ほどではない。
ルは常にナイロンの場合より滑らかである。これは特に、引きはがし粘着力が約
1pli(175N/m)以下の場合、および移動が認められない場合もしくは
ごく軽微な移動しか認められない場合に顕著である。
のファブリック間で差を認めることはできない。実際、接着剤がファブリックの
網目を通って流れ、ファブリックと強力に結合している。接着剤の粘着破壊が、
記録される主要な現象である。
することがわかる。実際には、水素化純粋芳香族樹脂であるR−6108と混合
したF−8は、混合環状/芳香族樹脂V−1100と混合したF−7と比較して
かなり良好な特性を与える。移動はなく、ファブリックでの接着は優れている。
F−3と比較すると、SAFTおよび保持力は同等である。177℃で約4日間
保存した後、製剤F−8(ポリマーA/ENGAGE 8400)は相分離を示
している。しかしながら、PICCOTAC 95などの脂肪族炭化水素系樹脂
またはREGALREZ 1085などの水素化芳香族樹脂と混合した同じ製剤
は、同じ試験を行った場合に相分離を示さない。このことは、全ての成分間の最
も良好な適合性を得る上で、脂肪族性/芳香族性のバランスを良好なものとして
、適切な樹脂を注意深く選択する必要があることを示している。
類の溶融流動指数および分子量が与える影響を評価した。ENGAGE 840
0をそれより溶融流動指数の低い他のENGAGE類と同量で置き換えたところ
、やはり接着特性に影響はないが、ENGAGE類の分子量も上昇していること
から、ホットメルト粘度、SAFTおよび保持力が予想通り上昇していることが
わかる。
49を加えることで得られる接着特性を比較している。接着特性はいずれも良好
であるように思われ、特にファブリックでの移動がない。
ATON G−1652ポリマーであり、重量平均分子量79000、ポリスチ
レンブロック重量平均分子量7100およびポリスチレン含有量30重量%を有
するものである。ポリマーBは2つの水素化スチレン−ブタジエン腕部分および
2つの非水素化イソプレン腕部分を有する放射状重合体である。その重量平均分
子量は187000であり、ポリスチレンブロック重量平均分子量は11500
であり、ポリスチレン含有量は18%である。KRATON G−1726ポリ
マーは、重量平均分子量73000、ポリスチレンブロック重量平均分子量71
00、ポリスチレン含有量31%のSEBSポリマーであり、30%のカップリ
ング効率を有する(これは、ポリマー全体の30%のみがトリブロックであり、
残りがジブロックであることを意味している)。第4のポリマーは、クラレ(Ku
raray)製のSEPTON4033ポリマー(水素化スチレン−イソプレン−ス
チレン、SEPS)であり、重量平均分子量96000、ポリスチレンブロック
重量平均分子量8100、ポリスチレン含有量28重量%のものである。KRA
TON G−1652は50:50重量比では許容できないものであったが、8
5:15KRATON G−1652:EXACT−8400での製剤は良好で
あった。1726もポリマーBも単独で使用すると、ファブリックに移動する接
着剤を生じることから許容できないものであることがわかる。しかしながら、K
RATON G−1652とKRATON G−1726の混合物は良好である
。SEPTON 4033は、特性が良好であり、しかも移動がないことから許
容できるものである(SEPTONは商標である)。
ついて、いくつかのブロック共重合体およびインターポリマーを用いて相安定性
を調べた。結果を以下の表6に示してある。
その粘度/温度プロファイルに関して、ブロック共重合体単独のものと比較した
。以下の表7に示した結果から、いずれの混合物も相対的に低温で相対的に低い
粘度を有することがわかる。それらを含む接着剤は比較的低温でより容易に処理
することが可能であることから、これは非常に望ましい長所である。
000、ポリスチレンブロック分子量7100、ポリスチレン含有量30重量%
、ブチレン含有量約70%のスチレン系ブロック共重合体である。RP−692
4は、分子量140000、ポリスチレンブロック分子量10000、ポリスチ
レン含有量20重量%、ブチレン含有量約70%のスチレン系ブロック共重合体
である。ポリマーDは、分子量148000、ポリスチレンブロック分子量74
00、ポリスチレン含有量16重量%、ブチレン含有量約70%のスチレン系ブ
ロック共重合体である。KRATON G−1657は、分子量148000、
ポリスチレンブロック分子量5300、ポリスチレン含有量13重量%、ジブロ
ック含有量35重量%のスチレン系ブロック共重合体である。ポリマーC(製剤
F−21)およびポリマーD(製剤F−24)は、ポリマー/ポリオレフィン比
が85/15重量%の場合には、綿およびナイロンで良好な引きはがし粘着力特
性を示し、これらのファブリックでの接着剤移動がない。別の比、すなわち50
/50重量%の製剤F−22では、製剤は接着剤移動を示す。しかしながら、5
0/50重量比のRP−6924は、綿およびナイロンで良好な引きはがし粘着
力を示し、これらのファブリックでは接着剤移動を生じない。KRATON G
−1657に基づく製剤(製剤F−25およびF−26)は綿およびナイロンで
接着剤移動を示し、この試験については不合格である。
NGAGE 8200の混合物を、その粘度/温度プロファイルに関してブロッ
ク共重合体単独のものと比較した。表9で、報告された粘度が低いことがわかる
。さらに理解すべき点として、KRATON Gm1650/ENGAGE 8
200の混合物を含む製剤F−19が177℃で2160というホットメルト粘
度を有し、それは同じ温度について表9で報告されている値より高い。
る。その接着剤は、 (a)(a)、(b)および(c)の総量に基づいて、5重量%〜15重量%
未満の (i)(I)20000以下のポリスチレンブロック数平均分子量または(I
I)20000を超えるポリスチレンブロック数平均分子量を有する選択的水素
化スチレン−(ブタジエンおよび/またはイソプレン)−スチレンブロック共重
合体であって、ただし、前記ブロック共重合体が、前記(i)および(ii)の
混合物を50%超含むもの;および (ii)密度が0.85〜0.91g/cm3である、エチレンおよび1以上
のC3〜C20α−オレフィンの均一な直鎖または実質的に直鎖のインターポリ
マー(interpolymer) の混合物;ならびに (b)(a)、(b)および(c)の総量に基づいて50重量%〜80重量%
の粘着付与性樹脂であって、MMAP曇り点が(I)少なくとも45℃または(
II)少なくとも70℃となるような芳香族性を有するもの;ならびに (c)(a)、(b)および(c)の総量に基づいて5重量%〜35重量%の
可塑剤 を含む。
Claims (11)
- 【請求項1】 吸収体製品とともに使用するホットメルト感圧位置決め接着
剤において、 (a)(a)、(b)および(c)の総量に基づいて、5重量%〜15重量%
未満の (i)(I)20000以下のポリスチレンブロック数平均分子量または(I
I)20000を超えるポリスチレンブロック数平均分子量を有する選択的水素
化スチレン−(ブタジエンおよび/またはイソプレン)−スチレンブロック共重
合体;および (ii)密度が0.85〜0.91g/cm3である、エチレンおよび1以上
のC3〜C20α−オレフィンの均一な直鎖または実質的に直鎖のインターポリ
マー(interpolymer) の混合物;ならびに (b)(a)、(b)および(c)の総量に基づいて50重量%〜80重量%
の粘着付与性樹脂であって、MMAP曇り点が(I)少なくとも45℃または(
II)少なくとも70℃となるような芳香族性を有するもの;ならびに (c)(a)、(b)および(c)の総量に基づいて5重量%〜35重量%の
可塑剤 を含むことを特徴とする接着剤。 - 【請求項2】 前記(a)の混合物が、9500超〜20000の範囲のポ
リスチレンブロック数平均分子量および95000超〜300000の総数平均
分子量を有するブロック共重合体(i)を含む請求項1に記載の接着剤。 - 【請求項3】 前記(a)の混合物が、90:10〜10:90の重量比で
前記ブロック共重合体(i)およびインターポリマー(ii)を含む請求項1ま
たは2に記載の接着剤。 - 【請求項4】 前記(a)の混合物が、80:20〜20:80の重量比で
ブロック共重合体およびインターポリマーを含む請求項3に記載の接着剤。 - 【請求項5】 前記(i)のブロック共重合体がさらに、少なくとも70重
量%のジブロック含有量を有する第2のブロック共重合体を5〜40重量%含有
する請求項1または2に記載の接着剤。 - 【請求項6】 前記(i)のブロック共重合体が、25重量%超のポリスチ
レン含有量を有し、25重量%未満のポリスチレン含有量を有する5〜40重量
%の第2のブロック共重合体を含む請求項1または2に記載の接着剤組成物。 - 【請求項7】 前記第2のブロック共重合体のポリスチレン含有量が22重
量%以下である請求項6に記載の接着剤。 - 【請求項8】 前記接着剤の粘度が177℃で100〜10000cPsで
あり、前記接着剤がファブリックから剥がした後に移動を示さない請求項1また
は2に記載のホットメルト接着剤。 - 【請求項9】 前記(a)の混合物が、ポリスチレンブロック数平均分子量
5500〜9500および総分子量65000〜95000のブロック共重合体
ならびにインターポリマーを、60:40〜90:10の重量範囲で含む請求項
1に記載の接着剤。 - 【請求項10】 前記(a)の混合物が、前記ブロック共重合体およびイン
ターポリマーを80:20〜90:10の重量比で含む請求項9に記載の接着剤
。 - 【請求項11】 請求項1ないし10のいずれか1項に記載のホットメルト
感圧位置決め接着剤を含む吸収体製品。
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