JP2011516621A - エネルギー付与によって活性化される室温でポンプ移送可能なポリマー組成物と、該組成物を活性化及び塗布するための装置 - Google Patents
エネルギー付与によって活性化される室温でポンプ移送可能なポリマー組成物と、該組成物を活性化及び塗布するための装置 Download PDFInfo
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Abstract
【選択図】 図1
Description
(i)華氏約32度から約140度までの保存条件下で、液状乳液物、分散物、又は懸濁物;
(ii)華氏約140度より高温(さらに好ましくは華氏約212度より高温)に初めて加熱混合された場合で、実質的に均質で溶融した混合物;
(iii)華氏約140度より高温(さらに好ましくは華氏約212度より高温)で塗布された場合で、直接塗布又は発泡剤の助力により膨張することができる、実質的に均一な溶融混合物、及び
(iv)塗布された実質的に均一な溶融混合物が華氏約140度未満に冷却された場合で、一つ以上の基材を結合させることができる熱可塑性の多孔質又は固形非多孔質の固形物。
(1)流入したポンプ移送可能な組成物にエネルギーを付与して、分注可能な活性化状態にする、(2)前記組成物を静的に混合する、(3)活性化状態に保持された前記組成物の体積と混合の程度を最大化する。
MICROTHENE(登録商標)FE532 EVA(24937−78−8)、9% 酢酸ビニル、メルトインデックス=9、Equistar社製;平均粒子径=20ミクロン、粒子径分布5−50ミクロン
ATEVA(登録商標) 1231;ポリ(エチレン−酢酸ビニル共重合体)、12% VA、メルトインデックス 3、Ateva社製
ATEVA(登録商標) 1820;ポリ(エチレン−酢酸ビニル共重合体)、18% VA、メルトインデックス 3、Ateva社製
ATEVA(登録商標) 2604;ポリ(エチレン−酢酸ビニル共重合体)、26% VA、メルトインデックス 4、Ateva社製
ATEVA(登録商標) 2830;ポリ(エチレン−酢酸ビニル共重合体)、28% VA、メルトインデックス 150、Ateva社製
A−C925P マレイン酸変性ポリプロピレン、Honeywell社の一部門、A−C Performance Products製
AC1660 ポリプロピレン、Honeywell Corporation社の一部門、A−C Performance Products製
AC−8 ポリエチレン、Honeywell Corporation社の一部門、A−C Performance Products製
大豆油 RBD(精製、漂白、脱臭済み)、Archer Daniels Midland Company社(ADM)
EASTOTAC(登録)H115(グレードR、又はW)、Eastman社製炭化水素(水素化樹脂)粘着付与剤
セバシン酸(111−20−6)
IRGANOX(登録商標)HP 2225、又はB900 抗酸化剤、Ciba社製
IRGAFOS (登録商標)、トリス−(2、4‐ジターシャリー‐ブチルフェニル)リン酸、Ciba社製
IRGANOX(登録商標)1010、ペンタエリトリトールテトラキス(3‐(3,5‐ジ‐ターシャリー‐ブチル‐4‐ヒドロキシフェニル)プロピオン酸塩)、Ciba社製
LACTONE(登録)HP 136、Ciba社製
IRGANOX(登録商標)B900、抗酸化剤、Ciba社製
熱安定性装置2部品:IRGAFOS(登録商標)168、トリス−(2、4‐ジターシャリー‐ブチルフェニル)リン酸、及びIRGAFOS(登録商標)1076、オクタデシル‐3‐(3,5‐ジ‐ターシャリーブチル、ブチル‐4‐ヒドロキシフェノール)‐プロピオン酸塩、Ciba社製
水
CELOGEN(登録商標)780、発泡剤(アゾジカルボナマイド)、Chemtura社製
メタノール
エタノール
ヘキサン
ミネラルオイル、DRAKEOL(登録商標)35、Penrico社製
EPOLENE(登録商標)E43P マレイン酸変性ポリプロピレン、Westlake Chemical社製
Nanomer I−44、表面処理済みナノサイズ モンモリロナイト、Nanocor社製
イオン性(AB)n物質、Liquamelt Corp.社製、セバシン酸1モルと炭酸カルシウム(CaCO3)1モルの反応による、式中、Aはセバシン酸、BはCaCO3、nは25より大きい数
BIO−TERGE(登録商標)AS−40、50%水及び50%界面活性剤(Stepan Company社製オレフィンスルホン酸ナトリウム(C14−16))
TERGITOL(登録)15−S−3 界面活性剤(非フェノール性エトキシレート)、Dow Chemical Company社製
CHEMSTAT(登録商標)HTSA、22−20M(エルカ酸アミド)、PCC Cheman社製
PLURONIC(登録商標)F−127界面活性剤(酸化エチレンと酸化プロピレンのポリマー)、BASF社製
特に記載がなければ、“塗料”という言葉はBehr ULTRA(登録)Pure Whiteラテックス塗量をさす。
UCAR(登録)ラテックス9189、Dow Chemical Company社製
ARCOL(登録商標)ポリオール HS−100(ポリマーポリオール)、Bayer Material Science社製
STA−LITE(登録商標)III及びSTA−LITE(登録商標)IIIF、ポリデキストロース水素化デンプン、Tate&Lyle社製
STADEX(登録商標)82、デキストリン、デンプン部分的加水分解物、Tate&Lyle社
3M Microspheres S38、Glass Bubbles、15−85ミクロン、crush strength 4000psi、3M Company社
HI−SIL(登録)T−700シリカ、Silica Thickener、合成非結晶二酸化シリコン、PPG Industries社
INSTANT−LOK(登録商標)34−2635、ホットメルト接着剤、National Adhesives社
STADEX(登録商標)124、デキストリン、デンプン部分的加水分解物、Tate&Lyle社
HYSTAR(登録商標)3375、ポリグリシトール・シロップ、Corn Products International社
SYLVATAC(登録商標)RE 100L、ロジン粘着付与剤、Arizona Chemical社
NuvPolymer 631−S、湿度硬化接着剤、NuvPolymers社製
JEFFCAT(登録商標)DMDEE−2、2’−ジモルフォリノジエチルエーテル(ポリウレタン触媒)、Huntsman社製
それから“ホットメルト”状態の前記接着剤を視覚的に均一になるまでへらで混合した。この時点で、2cm×3cmの紙製試片(シリアルの箱又は飲み物の梱包のいずれかのコーティングされていない面からの共通ストック)の半分を前記ホットメルト溶液につけて、前記試片の片側半分が前記ホットメルト溶液で覆われた状態(本実施例において“サイド1”と呼ぶ)にした。その試片を引き抜いて、同じサイズの二枚目の試片の半分側(本実施例では“サイド2”と呼ぶ)に、前記ホットメルトが前記紙製試片の間に挟まれて(試片が)ズレて重なった状態となるように押し当てた(手による穏やかな圧力で)。穏やかな圧力は10秒間続け、その後前記試料を冷却させた。室温まで冷却し、一定時間経た後に、結合面で引裂け破壊させるために、ズレて重なった前記試料を手でねじった。試料は、前記接着剤との接着面下で前記紙ストックに起こる粘着性破壊(“繊維引裂け”)の割合を定量的に評価した(100%=完全な繊維引裂け、0%=前記接着剤の接着性破壊、中間の値は部分的な繊維引裂けに等しい)。下記の表7に記載した結果は10試料の平均値を示している。
Claims (75)
- 第一のポリマーを含む固形粒子と、前記固形粒子が乳化、分散、及び/又は懸濁した液状媒体と、加工助剤とを含む組成物であって、
前記組成物は、華氏約32度から約140度においてポンプ移送可能な材料であり、
前記組成物は、華氏140度を超える加工処理温度でエネルギー的に活性化されると実質的に均一な溶融混合物を形成し、
前記実質的に均一な溶融混合物は、華氏140度未満に冷却されると融合した固形物となり、
前記融合した固形物は、塗布された時点において1つ以上の基材を結合させることができ、及び、
前記加工助剤は、前記融合した固形物の密度を下げ、作業衛生(プロセス・ハイジーン)を改善し、前記実質的に均一な溶融混合物中に発生した気泡の安定性を高め、結合時間を短縮し、華氏約32度から約140度での前記組成物の粘性を低下させ、及び/又は前記加工処理温度を低下させる、
組成物。 - 前記組成物が加熱によって活性化された際に、前記加工助剤が、前記第一のポリマー及び/又は前記液状媒体と化学的に反応する気体を発生する反応性発泡剤である、請求項1に記載の組成物。
- 前記反応性発泡剤が、水、アルコール、ジオール、トリオール、アミン、酸、無水物、アクリル酸、アクリロニトリル、スチレン、メチルメタクリル樹脂、エチレン・カーボネート、プロピレン・カーボネート、水和ミネラル、アルコキシシラン(1−、2−、3−、及び4−アルコキシ)、加水分解シラン(加水分解アルコキシシラン一量体、二量体、又は三量体)、有機シランオリゴマー加水分解産物、ブロックイソシアネート、及び水和無機化合物からなる群から選択される、請求項1に記載の組成物。
- 前記加工助剤が水である、請求項2に記載の組成物。
- 前記水の含有量が10重量パーセント未満である、請求項4に記載の組成物。
- 前記水の含有量が約0.2から約2重量パーセントである、請求項4に記載の組成物。
- 前記融合した固形物の密度が、前記溶融材料が塗布された時点において0.05g/ccから1g/ccの範囲で減少する、請求項4に記載の組成物。
- 前記固形粒子がエチレン酢酸ビニルを含む、請求項4に記載の組成物。
- 前記液状媒体が植物油である、請求項4に記載の組成物。
- 前記反応性発泡剤が揮発性有機化合物を放出しない、請求項2に記載の組成物。
- 前記加工助剤が作業衛生を改善する低分子界面活性剤である、請求項1に記載の組成物。
- 前記低分子界面活性剤が非イオン性界面活性剤である、請求項11に記載の組成物。
- 前記非イオン性界面活性剤の分子量が5,000未満である、請求項12に記載の組成物。
- 前記低分子界面活性剤がイオン性界面活性剤である、請求項11に記載の組成物。
- 前記イオン性界面活性剤の分子量が2,500未満である、請求項14に記載の組成物。
- 前記低分子界面活性剤の含有量が約0.1から約18重量パーセントである、請求項11に記載の組成物。
- 前記作業衛生における改善が糸引き(ストリンギング)の減少である、請求項11に記載の組成物。
- 前記加工助剤が前記実質的に均一な溶融物中に生成した前記気泡の安定性を改善する高分子界面活性剤である、請求項1に記載の組成物。
- 前記高分子界面活性剤が非イオン性界面活性剤である、請求項18に記載の組成物。
- 前記非イオン性界面活性剤の分子量が5,000以上である、請求項19に記載の組成物。
- 前記高分子界面活性剤がイオン性界面活性剤である、請求項18に記載の組成物。
- 前記イオン性界面活性剤の分子量が2,500以上である、請求項21に記載の組成物。
- 前記高分子界面活性剤の含有量が約0.05から約18重量パーセントである、請求項18に記載の組成物。
- 前記高分子界面活性剤が、式(AB)n、(式中、Aは疎水性二官能性物質を特徴とする繰り返し単位、Bは親水性二官能性物質を特徴とする繰り返し単位、nは25より大きい数)で定義される化合物である、請求項18に記載の組成物。
- 前記化合物が炭酸カルシウムで中和されたセバシン酸である、請求項24に記載の組成物。
- 前記加工助剤がポリマーポリオール、及び/又はラテックス塗料中に存在して前記組成物中に存在する場合には結合時間を短縮する一つ以上の化合物を含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記ラテックス塗料中に存在する一つ以上の化合物が無機物の小粒子を含む、請求項26に記載の組成物。
- 前記ラテックス塗料中に存在する一つ以上の化合物が有機物の小粒子を含む、請求項26に記載の組成物。
- 前記ポリマーポリオール、及び/又はラテックス塗料中に存在する一つ以上の化合物の含有量が約20重量パーセントまでである、請求項26に記載の組成物。
- 前記加工助剤が、前記第一のポリマーを含む前記固形粒子とは異なる固形粒子で、且つ華氏140度までの温度において前記組成物の粘性を下げる固形小粒子の分散物、又は乳化物を含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記乳化物がラテックス乳化物である、請求項30に記載の組成物。
- 前記分散物又は乳化物がアクリル酸、ビニル酢酸、及びアクリレ−トエステルから選ばれた水中ポリマーである、請求項30に記載の組成物。
- 前記分散物又は乳化物が無機物小粒子から形成されている、請求項30に記載の組成物。
- 前記加工助剤が前記加工処理温度を下げる持続可能な材料である、請求項1に記載の組成物。
- 前記持続可能な材料がデンプンとその誘導体、セルロース系材料とその誘導体、動植物のタンパク質とそれらの誘導体、及び動植物の脂質と油及びそれらの誘導体からなる群から選ばれる一つ以上である、請求項34に記載の組成物。
- 前記持続可能な材料がデンプンとその誘導体、及びセルロース系材料とその誘導体からなる群から選ばれる一つ以上である、請求項34に記載の組成物。
- 前記持続可能な材料がデキストリン、水素化デキストリン、ポリデキストロース、マルトデキストリン、水素化マルトデキストリン、コーンシロップ、及び水素化デンプン加水分解物からなる群から選ばれる一つ以上である、請求項34に記載の組成物。
- 前記デンプンとその誘導体、及びセルロース系材料とその誘導体が水素化されている、請求項36に記載の組成物。
- 前記持続可能な材料の含有量が40重量パーセントまでである、請求項34に記載の組成物。
- 前記組成物が一つ以上の持続可能な材料から構成されている、請求項1に記載の組成物。
- 前記持続可能な材料がデンプンとその誘導体、セルロース系材料とその誘導体、動植物のタンパク質とそれらの誘導体、及び動植物の脂質と油及びそれらの誘導体からなる群から選ばれる、請求項40に記載の組成物。
- 前記組成物が約90から100重量パーセントの持続可能な材料からなる、請求項40に記載の組成物。
- 前記第一のポリマーを含む前記固形粒子の50重量パーセントより多くが一つ以上の持続可能な材料を含む、請求項40に記載の組成物。
- 前記液状媒体の50重量パーセントより多くが一つ以上の持続可能な材料を含む、請求項40に記載の組成物。
- 触媒をさらに含む請求項1に記載の組成物。
- 前記融合した固形物が湿度にさらされると、前記触媒が前記融合固形物中で潜在的架橋反応を触媒する、請求項45に記載の組成物。
- 組成物を加熱混合するための装置で、前記装置は反応炉を備え、前記反応炉は、注入口と、排出口と、前記注入口と前記排出口に流体連結した少なくとも一つの円周状溝を備えたコア部品、及び、
前記組成物が前記溝を通る間に前記組成物をエネルギー的に活性化するためのエネルギー源、
を備えている装置。 - 複数の円周状溝が前記コア部品に施され、前記複数の円周状溝がフィンによって互いに離れていて、且つ、前記複数の円周状溝が前記フィン内のノッチによって相互に連結している、請求項47に記載の装置。
- 前記各円周状溝が近接する円周状溝にシングルノッチによって相互連結していて、且つ、一連のシングルノッチが互いから軸方向に180度に設置されている、請求項48に記載の装置。
- 前記円周状溝が螺旋形である、請求項47に記載の装置。
- 前記反応炉と流体連結した非加熱導管をさらに備えた、請求項47に記載の装置。
- 前記導管が非加熱ホースである、請求項51に記載の装置。
- 前記非加熱導管と前記反応炉との間に設置された絶縁体をさら備え、前記絶縁体が前記反応炉からのエネルギーが前記導管内の前記組成物を活性化するのを防止する、請求項51に記載の装置。
- 前記非加熱導管と前記反応炉の間に設置された絶縁体をさらに備え、前記絶縁体が前記反応炉からの熱エネルギーが前記導管内の前記組成物を活性化するのを防止する、請求項51に記載の装置。
- 前記絶縁体が3.0 BTU−in/hour−square foot−°F(Btu/ft・h・°F)未満の熱伝導性を有する材料から作られている、請求項54に記載の装置。
- 前記絶縁体が1.2×10−5 インチ/インチ/°F(8.5×10−6cm/cm/℃)未満の線熱膨張率を有する材料から作られている、請求項54に記載の装置。
- 前記絶縁体がポリエーテルエーテルケトンから作られている、請求項54に記載の装置。
- 前記導管及び前記応炉内を流れる前記組成物に一定圧力を供給する定圧装置をさらに備えた、請求項47に記載の装置。
- 前記導管内を前記反応炉に向かって流れる前記組成物を加圧する装置と、前記装置と前記導管の間に設置された逆止弁(前記組成物が前記反応炉から前記導管に流れるのを防止する)とをさらに備えた、請求項47に記載の装置。
- 前記導管と前記絶縁体の間に設置され前記組成物が前記反応炉から前記導管に流れるのを防止する逆止弁をさらに備えた、請求項53に記載の装置。
- 前記逆止弁が閉じた際に前記組成物がフィードバックループを流れるようにする放出弁をさらに備えた、請求項59に記載の装置。
- 前記逆止弁が閉じた際に前記組成物がフィードバックループを流れるようにする放出弁をさらに備えた、請求項60に記載の装置。
- 前記反応炉が引き金とノズルを備え、前記引き金は動くように調整されていて、それによって前記組成物が前記ノズルを通って塗布される、請求項47に記載の装置。
- 前記引き金が前記ノズルの塗布穴を閉じるように付勢するニードル弁と操作上連結している、請求項63に記載の装置。
- 前記反応炉がホットメルト又は冷却接着剤の塗布装置と流体連結している、請求項47に記載の装置。
- 前記反応炉がホットメルト又は冷却接着剤の導管と流体連結し、前記反応炉が少なくとも一つの前記円周状溝内の前記組成物を照射するための紫外線放射源をさらに備えた、請求項63に記載の装置。
- 第一の基材を第二の基材に接着させる方法で、前記方法は、
請求項1に従って組成物を供給する段階、
エネルギー付与により前記組成物を活性化して実質的に均一な溶融混合物を形成する段階、
前記実質的に均一な溶融混合物を前記第一の基材と第二の基材の間に塗布する段階、
前記実質的に均一な溶融混合物を前記第一の基材と前記第二の基材の間に結合時間(この間に前記溶融混合物が冷えて前記融合固形物を形成し、該融合固形物が前記第一の基材と前記第二の基材を一緒に接着する)の間保持する段階、
を含む方法。 - 前記第一の基材と前記第二の基材のうちの少なくとも一つがセルロース線維から作られている、請求項67に記載の方法。
- 前記融合固形物が前記セルロース線維からなる基材に線維引裂け接着を付与することができる、請求項68に記載の方法。
- 前記結合時間が約4秒未満である、請求項67に記載の方法。
- 前記第一の基材及び前記第二の基材が木材である、請求項67に記載の方法。
- 前記組成物が潜在湿度硬化を経て熱硬化性固形接着材を形成する、請求項67に記載の方法。
- 請求項67に記載の方法によって接着された第一の基材及び第二の基材を含む製品。
- シ−ル又はガスケットを形成する方法で、前記方法は、
請求項1に従って組成物を供給する段階、
エネルギー付与により前記組成物を活性化して実質的に均一な溶融混合物を形成する段階、
前記実質的に均一な溶融混合物を基材上に塗布する段階、及び、
前記実質的に均一な溶融混合物を冷まして融合固形物を作らせる段階、
を含む。 - 請求項74に記載の方法によって作成されたガスケット又はシ−ル。
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