JP2008505206A - 改良された接着剤 - Google Patents
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Abstract
Description
固化時間
この試験は以下の工程を含む。
1.試験紙(幅6インチの「アイピー・ティルメニー(IP Thilmany)」50#漂白アンドロベースペーパ(Bleached Andro Base Paper))の第1のシート上に接着剤(約3g)の細片(幅5〜10cm)を被覆して、厚さ0.23mmの湿り接着剤被膜を得る。
2.接着剤が湿っている間に、幅0.5インチの細片に前もって切断された試験紙の第2のシートを試験紙の第1のシートに貼合わせる。
3.4.5lbのゴムロールでローリングすることにより2つのシートを互いに貼合わせる。
4.規則的な時間間隔で貼合せ物から幅0.5インチの紙細片を引き剥がして、試験紙細片を引き裂くのに十分な強度を発現するために要する時間を決定する。
接着剤の垂れ下がり抵抗は、〜15cm×25cmの寸法のポリ(エチレンテレフタレート)(PET)フィルムの水平に置かれた厚さ2ミルの清浄な細片付近および細片の端に接着剤の0.1mlの滴をのせることにより評価する。
この試験方法は分配された時に接着剤が糸を引く程度を評価する手段を提供する。一般に、この試験方法は、垂直に向けられた注射器針を通してグルーを固定速度で分配し、グルーが針から伸び、下段に落ちるにつれて生じるグルー繊維/ストランドの長さを測定することを含む。
1.注射器ポンプ、カタログ#55−2226、マサチューセッツ州01760のソナティックのハーバード・アパレータス(Harvard Apparatus(So Natick,MA))。
2.16ga×38mmの「プレシジョングライド(PrecisionGlide)」(登録商標)ニードル(Needle)16G、1 1/2使い捨て注射器針、ID1.19mm、ニュージャージー州07417−1884のフランクリンレークスのベクトン・ディッキンソン(Becton Dickinson & Co(Franklin Lakes,NJ))。
3.10mlの「ルアー・ノームジェクト(Luer Norm−Ject)」使い捨て注射器、ドイツ国ツッツリンゲンのヘンケ・サス・ウォルフ(Henke Sass Wolf GMBH(Tuttlingen,Germany))。
4.テフロン(登録商標)(Teflon)チューブ、ID3.2mm×長さ152mm、雄/雌ルア接続に逆端で嵌合して、注射器と針との間の可撓性接続を提供する。
5.実験室ジャッキ。
6.実験室ジャッキスタンド。
7.実験室小クランプ。
8.厚さ0.45mmの透明ポリカーボネートから製作された円筒状スリーブ。直径約14cm×高さ38cm。クランプのためのクリアランスおよびテフロン(登録商標)(Teflon)チューブのクリアランスを可能にするために、概略的に細長い溝をつけられている。
注射器/チューブ/針アセンブリを整列させる。注射器を注射器ポンプ内で水平に取り付け、針を垂直に向けて、押し出された接着剤が針先端から直接下方に流れ出るようにする。
この試験を行う前に接着剤は泡フリーである。注射器先端を接着剤に浸漬し、プランジャーを静かに引いて注射器を満たすことにより注射器を接着剤で満たす。接着剤に空気を導入することを避けるために、この操作中に注意を払わなければならない。空気の導入は試験結果に悪影響を及ぼすからである。すなわち、流れ出た接着剤中の気泡は、落下ストリームの早期破壊をもたらすストリームの欠陥を引き起こし得る。
サンプルの動的機械的特性は、「ボーリン(Bohlin)」CVO120HR NFレオメータで測定した。「ボーリン(Bohlin)」レオメータは、英国WR14 1XZのウスターシャー州マルバーン、グローブウッドロード、エニグマビジネスパークのマルバーン・インストルメンツ(Malvern Instruments Ltd.(Enigma Business Park,Grovewood Road,Malvern,Worcestershire,United Kingdom))から入手できる。「ボーリン(Bohlin)」C25ムーニー−クエット(Mooney−Couette)ジオメトリーを用いて25℃ですべての測定値を取った。サンプルの乾燥を遅らせるためにトラップをC25カップの頂上の上に置いた。蒸発トラップはマルバーン・インストルメンツ(Malvern Instruments)から入手できる。対象の動的機械的特性は、複素剪断弾性率G*、および時には位相ずれとも呼ばれる位相遅れである。これらの2つのパラメータは、物質、特に粘弾性物質に関する応力と歪みとの関係を表現するためにしばしば用いられる。高い弾性率を有する物質は加えられた応力に対してより高い抵抗を提供し、よって低い弾性率を有する物質より小さい歪みをもたらす。位相遅れは、定義により、零度と90度との間で境界をなし、加えられた応力へのサンプルの弾性・粘性応答の相対的レベルを表す。純粋に弾性の物質(フック物質)は零度位相遅れを有し、純粋に粘性の物質は振動応力を基準として90度位相遅れを有する。
「エアフレックス(Airflex)」(登録商標)7200、固形物約72.5%、pH4.5〜5.5、Tg0℃で提供されるVAEコポリマーエマルジョン、ペンシルバニア州アレンタウンのエアープロダクツ・ポリマーズ(Air Products Polymers,L.P.(Allentown,PA))。
「エアフレックス(Airflex)」(登録商標)465、固形物約67%、pH4.5〜5.5で提供されるVAEコポリマーエマルジョン、ペンシルバニア州アレンタウンのエアープロダクツ・ポリマーズ(Air Products Polymers,L.P.(Allentown,PA))。
「エルベース(Elvace)」(登録商標)737、固形物67〜70%、pH4〜5で提供されるVAEコポリマーエマルジョン、ノースカロライナ州ダーハムのフォルボ・アドヘシブズ(Forbo Adhesives,LLC(Durham,NC))。
「ロープレックス(Rhoplex)」(登録商標)ASE−60、固形物28%で供給されるアルカリ膨潤性連合増粘剤、ペンシルバニア州フィラデルフィアのローム・アンド・ハース・カンパニー(Rohm and Haas Co.(Philadelphia,PA))。
水酸化アンモニウム、28〜30%NH3、ニュージャージー州ギブスタウンのEMサイエンス(EM Science(Gibbstown,NJ))。
「アリーンズ・ファースト・グラブ・タッキー・グルー(Aleene’s Fast Grab Tacky Glue)」(登録商標)、カリフォルニア州フレスノのダンカン・エンタープライジズ(Duncan Enterprises(Fresno,CA))。
「アリーンズ・オリジナル・タッキー・グルー(Aleene’s Original Tacky Glue)」(登録商標)、カリフォルニア州フレスノのダンカン・エンタープライジズ(Duncan Enterprises(Fresno,CA))。
「アリーンズ・クイックドライ・タッキー・グルー(Aleene’s Quick Dry Tacky Glue)」(登録商標)、カリフォルニア州フレスノのダンカン・エンタープライジズ(Duncan Enterprises(Fresno,CA))。
「エルマーズ・グルー−オール(Elmer’s Glue−All」(登録商標)、オハイオ州コロンバスのエルマーズ・プロダクツ(Elmer’s Products,Inc.(Columbus,OH))。
「ケルザン(Kelzan)」(登録商標)キサンタンガム、ロット40863A、カリフォルニア州サンジエゴのCPケルコ・ユーエス(CP Kelco U.S.,Inc.(San Diego,CA))。
ナトリウムカルボキシメチルセルロース(Na CMC)、タイプ7H4XF、ロット83724、デラウェア州ウィルミントンのハーキュレス(Hercules Inc.)のアクアロン・ディビジョン(Aqualon Division(Wilmington,DE))。
「ケルギン(Kelgin)」(登録商標)MDH、アルギン酸ナトリウム、ロット281211、カリフォルニア州サンジエゴのISPテクノロジーズ(ISP Technologies(San Diego,CA))。
「ラポナイト(Laponaite)」(登録商標)RD、合成層状シリケート、テキサス州ゴンザレスのサザーン・クレー・プロダクツ(Southern Clay Products,Inc.(Gonzales,TX))。
本明細書に記載された本発明接着剤の実施例は、典型的には、接着剤ポリマー、連合増粘剤、水および塩基からなる。接着剤ポリマー、増粘剤および水を容器内で組み合わせ、モータ駆動船用プロペラでよく混合して均一組成物を得ることにより、こうしたサンプルを調製する。連続で攪拌しつつ、塩基を単回投入で添加し、接着剤組成物がよく混合されるまで攪拌を続ける。
これらの実施例を前述した手順によって調製し、それらは表1に示した材料および量(グラム)からなっていた。得られた接着剤のブルックフィールド粘度、固化時間、糸引きおよびレオロジーを上述した試験方法により特性決定した。結果を表4で報告している。
「エルベース(Elvace)」(登録商標)737のサンプルを次の通り中和した。メカニカルスターラーで攪拌されている175部の「エルベース(Elvace)」(登録商標)737に0.56mlのNH4OHを添加した。よく混合された溶液のpHはpH計によって測定して7.63であった。メカニカルスターラーで攪拌されている100部の中和された「エルベース(Elvace)」(登録商標)737に2.67部の「ロープレックス(Rhoplex)」(登録商標)ASE−60を添加した。よく混合した後、追加の0.25部のNH4OH溶液を添加し、実施例4の調製を完了するとともに7.12のpHを有する接着剤を提供するためによく混合した。実施例4のブルックフィールド粘度、固化時間、糸引きおよびレオロジーを特性決定した。結果を表4で報告している。
この比較例シリーズは表2に記載した一般的な市販の白色グルーからなっていた。これらの実施例のブルックフィールド粘度、固化時間、糸引きおよびレオロジーを特性決定した。結果を表4で報告している。
この比較例シリーズは実施例4の中和された「エルベース(Elvace)」(登録商標)737を接着剤として用いている。接着剤、増粘剤およびそれぞれの量を表3に示している。メカニカルスターラーで攪拌され、添加剤がよく導入されるまで15分にわたり混合されていた「エルベース(Elvace)」(登録商標)737に増粘剤投入量をゆっくり添加することによりサンプルを調製した。24時間にわたり静置後に、サンプルの幾つかは、膨潤されていたか、または初期的に完全には分散されていなかった増粘剤におそらく帰せられ得る小さいゲル粒子を含んでいるように見えた。各サンプルを15分にわたり再び混合し、その時点で、すべてのサンプルは非常によく混ざったように見えた。サンプルをグラインドゲージ(オハイオ州デイトンのプレシジョンゲージ&ツール(Precision Gage & Tool Co.(Dayton,OH)))の細度に関する均一性に関して更に評価し、それは、すべてがよく混ざり、均一であり、粒状物がないことを示していた。この時点で、サンプルの幾つかは、表4に示したようにサンプルに添加され、よく混合された「エルベース(Elvace)」(登録商標)737の追加投入を有していた。これらのサンプルのブルックフィールド粘度、固化時間、糸引きおよびレオロジーを特性決定した。結果を表4で報告している。
Claims (50)
- ポリマー接着剤材料と、
増粘剤と、
を含む接着剤組成物であって、9cm以下の糸引き長さおよび45度以下の位相遅れを有する接着剤組成物。 - 前記接着剤組成物が5cm以下の糸引き長さを有する、請求項1に記載の接着剤。
- 前記接着剤組成物が3cm以下の糸引き長さを有する、請求項1に記載の接着剤。
- 前記接着剤組成物が30度以下の位相遅れを有する、請求項1に記載の接着剤。
- 前記接着剤組成物が20度以下の位相遅れを有する、請求項1に記載の接着剤。
- 前記接着剤組成物が10mm以下の垂れ下がり距離を有する、請求項1に記載の接着剤。
- 前記接着剤組成物が5mm以下の垂れ下がり距離を有する、請求項1に記載の接着剤。
- 前記接着剤組成物が3,000〜50,000cPの粘度を有する、請求項1に記載の接着剤。
- 前記接着剤組成物が3,000〜30,000cPの粘度を有する、請求項1に記載の接着剤。
- 前記接着剤組成物が10,000〜30,000cPの粘度を有する、請求項1に記載の接着剤。
- 前記接着剤組成物が180秒以下の固化時間を有する、請求項1に記載の接着剤。
- 前記接着剤組成物が60秒以下の固化時間を有する、請求項1に記載の接着剤。
- 前記接着剤組成物が50〜1000Paの複素剪断弾性率を有する、請求項1に記載の接着剤。
- 前記接着剤組成物が100〜600Paの複素剪断弾性率を有する、請求項1に記載の接着剤。
- 前記接着剤組成物がチキソトロピーではない、請求項1に記載の接着剤。
- 前記ポリマー接着剤材料が酢酸ビニルを含む、請求項1に記載の接着剤。
- ポリマー接着剤材料と、
増粘剤と、
を含む接着剤組成物であって、9cm以下の糸引き長さおよび10mm以下の垂れ下がり距離を有する接着剤組成物。 - 前記接着剤組成物が5mm以下の垂れ下がり距離を有する、請求項17に記載の接着剤。
- 前記接着剤組成物が5cm以下の糸引き長さを有する、請求項17に記載の接着剤。
- 前記接着剤組成物が3cm以下の糸引き長さを有する、請求項17に記載の接着剤。
- 前記接着剤組成物がチキソトロピーではない、請求項17に記載の接着剤。
- 前記ポリマー接着剤材料が酢酸ビニルを含む、請求項17に記載の接着剤。
- 接着剤組成物を製造する方法であって、
ポリマー接着剤材料を増粘剤と組み合わせて、9cm以下の糸引き長さおよび45度以下の位相遅れを有する接着剤組成物を生成する工程を含む方法。 - 前記接着剤組成物が10mm以下の垂れ下がり距離を有する、請求項23に記載の方法。
- 前記接着剤組成物がチキソトロピーではない、請求項23に記載の方法。
- 分配口を有するディスペンサ容器と、
前記ディスペンサ容器内に配置された接着剤組成物と、
を含む物品であって、前記接着剤組成物がポリマー接着剤材料と増粘剤とを含み、前記接着剤組成物が9cm以下の糸引き長さおよび45度以下の位相遅れを有する物品。 - 前記分配口が0.2〜1.8mm2の範囲内の断面積を有する、請求項26に記載の物品。
- 前記接着剤組成物が10mm以下の垂れ下がり距離を有する、請求項26に記載の物品。
- 前記接着剤組成物がチキソトロピーではない、請求項26に記載の物品。
- 前記ポリマー接着剤材料が酢酸ビニルを含む、請求項26に記載の物品。
- 酢酸ビニルポリマーと、
アルカリ膨潤性増粘剤と、
水と、
を含む接着剤組成物であって、前記酢酸ビニルポリマーが前記水中に分散され、前記接着剤組成物が4〜10のpHを有する接着剤組成物。 - 前記組成物が、
5〜75質量%の酢酸ビニルポリマーと、
0.1〜10質量%のアルカリ膨潤性増粘剤と、
残部としての水と、
を含む、請求項31に記載の接着剤。 - 前記組成物が、
20〜75質量%の酢酸ビニルポリマーと、
0.1〜5質量%のアルカリ膨潤性増粘剤と、
残部としての水と、
を含む、請求項31に記載の接着剤。 - 前記組成物が、
50〜75質量%の酢酸ビニルポリマーと、
0.1〜3質量%のアルカリ膨潤性増粘剤と、
残部としての水と、
を含む、請求項31に記載の接着剤。 - 前記組成物が6〜9のpHを有する、請求項31に記載の接着剤。
- 前記アルカリ膨潤性増粘剤がアニオン性アルカリ膨潤性アクリル増粘剤を含む、請求項31に記載の接着剤。
- 前記組成物が5〜85%の全固形分を有する、請求項31に記載の接着剤。
- 前記組成物が30〜85%の全固形分を有する、請求項31に記載の接着剤。
- 前記組成物が60〜80%の全固形分を有する、請求項31に記載の接着剤。
- 前記組成物が−60℃〜100℃のガラス転移温度を有する、請求項31に記載の接着剤。
- 前記組成物が充填剤を更に含む、請求項31に記載の接着剤。
- 前記組成物がアルカリ性物質を更に含む、請求項31に記載の接着剤。
- 前記アルカリ性物質が、アンモニア、トリエタノールアミン、ホスフェートおよびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項42に記載の接着剤。
- 前記充填剤が光沢剤を含む、請求項41に記載の接着剤。
- 前記酢酸ビニルポリマーが酢酸ビニル−エチレンコポリマーを含む、請求項31に記載の接着剤。
- 接着剤組成物を製造する方法であって、
酢酸ビニルポリマー、アルカリ膨潤性増粘剤、アルカリ性物質および水を組み合わせて、9cm以下の糸引き長さおよび45度以下の位相遅れを有する接着剤組成物を生成する工程を含む方法。 - 前記接着剤組成物が5mm以下の垂れ下がり距離を有する、請求項46に記載の方法。
- 前記接着剤組成物が5cm以下の糸引き長さを有する、請求項46に記載の方法。
- 前記接着剤組成物が3cm以下の糸引き長さを有する、請求項46に記載の方法。
- 前記接着剤組成物がチキソトロピーではない、請求項46に記載の方法。
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