JP2013133472A - ホットメルト接着剤製品を包装するのに適したフィルムを形成するためのホットメルト接着剤組成物と、その使用 - Google Patents
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Abstract
【課題】包装するのに適したフィルムを形成するためのホットメルト接着剤組成物を提供する。
【解決手段】下記(a)〜(d)を組成物の総重量に対して下記重量比率であることを特徴とするホットメルト接着剤組成物。(a)20〜60重量%の、式A−B−Aのトリブロック・コポリマー、式A−Bのジブロック・コポリマーおよびこれらの混合物から成る群の中から選択される少なくとも一種のスチレン・ブロック共重合体、(b)5〜55重量%の、数平均分子量が200Da〜10kDaの間にある少なくとも一種の粘着付与樹脂:(c)10〜40重量%の、融点が75〜125℃で、数平均分子量が500〜1500Daの少なくとも一種のワックス、(d)1〜30重量%の、メタロセン触媒を用いて重合したポリエチレン・ワックスおよびポリオレフィンの中から選択される少なくとも一種の成分。
【選択図】なし
【解決手段】下記(a)〜(d)を組成物の総重量に対して下記重量比率であることを特徴とするホットメルト接着剤組成物。(a)20〜60重量%の、式A−B−Aのトリブロック・コポリマー、式A−Bのジブロック・コポリマーおよびこれらの混合物から成る群の中から選択される少なくとも一種のスチレン・ブロック共重合体、(b)5〜55重量%の、数平均分子量が200Da〜10kDaの間にある少なくとも一種の粘着付与樹脂:(c)10〜40重量%の、融点が75〜125℃で、数平均分子量が500〜1500Daの少なくとも一種のワックス、(d)1〜30重量%の、メタロセン触媒を用いて重合したポリエチレン・ワックスおよびポリオレフィンの中から選択される少なくとも一種の成分。
【選択図】なし
Description
本発明は、ホットメルト接着剤製品を包装するのに適したフィルムを形成するための接着剤組成物に関するものである。
本発明は特に、直ちに使用可能なホットメルト接着剤製品、特に、包装製品が共押出プロセスで作られる場合のホットメルト接着剤製を包装するのに適したフィルムを形成するための接着剤組成物に関するものである。
本発明は特に、直ちに使用可能なホットメルト接着剤製品、特に、包装製品が共押出プロセスで作られる場合のホットメルト接着剤製を包装するのに適したフィルムを形成するための接着剤組成物に関するものである。
一般にホットメルト接着剤製品は室温で固体であるが、塗布される時は溶融状態または少なくとも半剛性状態である。ホットメルト接着剤製品は通常は固体のブロックまたはペレットの形でドラム缶または小袋(以下、サシェト(sachets)という)にして円柱の形で供給される。ホットメルト接着剤製品、特にHMPSA(ホットメルト感圧接着剤)は極めて粘着性が強く、および/または、室温で軟らかいため、一般に約35g〜約2kgの範囲の重さを有するサシェト(またはピロー形状)のホットメルト接着剤製品は取扱いおよび貯蔵が難しい。
そのため、ハンドリングおよび貯槽を容易にし、しかも環境から保護するために上記サシェトを包装するのに適したフィルムを形成するのに適した組成物が開発されている。このフィルムはサシェトの周りに一種の「スキン」を形成するもので、一般にはサシェトを形成する際にその周りに共押出によって形成される。サシェト使用時には、それを包んだ上記フィルムがホットメルト接着剤製品と同時に溶融する。すなわち、包装されたサシェトに存在する上記フィルム組成物の重量百分比率は少量であり、理論的には溶融時に実質的に均一な材料となり、接着剤の目的に合ったものとなる。
しかし、残念なことに、上記サシェトの周りに形成されるフィルム用に開発されたホットメルト接着剤組成物はサシェト材料の化学的ベースと相容性および/または経時的性能に問題がある。すなわち、サシェト材料中に存在する低分子量の移行性成分が貯槽中にスキンを介してケーキ状になるか、スキンを硬化させ、クラックを形成し、バリヤー機能を失う傾向がある。
さらに、サシェトを溶融した時に実質的にヘテロな物質となる結果、これらの接着剤組成物は塗布性能が10〜30%程度低下するという問題を引き起こす。
特許文献1(国際特許公開第WO2006/050108号公報)にはプラスチック材料、例えばホットメルト接着剤物質を含むホットメルト接着剤製品を包装するための方法が記載されている。この方法では上記材料を包装するフィルムを製造する段階を含み、このフィルムは共押出し成形で上記材料の周りに形成される。このフィルムを形成するポリマーは少なくとも25重量%のワックスを含み、少なくとも100J/gの融解エンタルピーを有し、少なくとも100%の最終伸びを有する。このフィルム適切な量の部分的に結晶化したエチレン−ベースのポリマーに、熱可塑性エラストマーのブロック共重合体および/またはポリエチレンまたはエチレンをベースにしたエラストマーを混合して製造される。
しかし、残念なことに、この文献に記載のようなフィルムを形成するのに適した接着剤組成物は、一般に(製造工程中および貯槽中の)熱機械的挙動には優れているが、ある種の貯槽条件下および運搬条件下ではクラックが生じるという欠点がある。
「包装(wrapping)」または被覆(coating)」とは一般に外側表面全体をカバーすることを意味する。「ホットメルト(hot-melt)」とは一般に少なくとも50℃で溶融する場合を意味する。
以上の通り、上記の工業的条件を全て満足させることができるホットメルト接着剤物質の包装用接着剤組成物は現在まで無かった。
本発明の目的は、上記従来方法の課題を解決する新規な接着剤組成物を提供することにある。
本発明の接着剤組成物はフィルムを形成するための接着剤組成物であり、この組成物は下記(a)〜(d)を組成物の総重量に対して下記重量比率で含む:
(a)20〜60重量%の少なくとも一種のスチレン・ブロック共重合体(これは式A−B−Aのトリブロック・コポリマー(ここで、Aは非エラストマーのスチレン・ブロック(またはポリスチレン)を表し、Bは全部または部分的に水素化されたポリブタジエン・エラストマーのブロックを表す)、式A−Bのジブロック・コポリマー(AおよびBは上記定義のもの)およびこれらの混合物から成る群の中から選択される)、
(b)5〜55重量%の少なくとも一種の粘着付与樹脂(これは下記(i)〜(iii)によって得られる樹脂から成る群の中から選択され、(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で求めた、ポリスチレン基準の)数平均分子量が200Da〜10kDaの間にある):
(i)石油カットに由来する炭素原子数が約5または9の不飽和脂肪族炭化水素の混合物の水素化、重合または共重合(芳香族炭化水素を含んでいてもよい)、
(ii)フリーデル−クラフト触媒の存在下でのテルペン系炭化水素の重合、
(iii)α−メチルスチレン単位および任意成分のスチレンの重合と、それに続く必要に応じて行う少なくとも部分的な水素化、
(c)10〜40重量%の少なくとも一種のワックス(これは融点が75〜125℃で、(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で求めた、ポリスチレン基準の)数平均分子量が500〜1500Daである)、
(d)1〜30重量%の、メタロセン触媒を用いて重合したポリエチレン・ワックスおよびポリオレフィンの中から選択される少なくとも一種の成分。
この本発明ホットメルト接着剤組成物は、180℃でのブルックフールド粘度が3,000〜70,000mPa.sの範囲内にあり、軟化点が80〜130℃、好ましくは90〜120℃の範囲内にあり、150℃から10℃への温度で10℃/分の速度、10rad/sの一定周波数でレオロジカルスキャンニングで測定した時の60℃での弾性係数が2×105〜108Pa、好ましくは2×107の範囲内にある。
(a)20〜60重量%の少なくとも一種のスチレン・ブロック共重合体(これは式A−B−Aのトリブロック・コポリマー(ここで、Aは非エラストマーのスチレン・ブロック(またはポリスチレン)を表し、Bは全部または部分的に水素化されたポリブタジエン・エラストマーのブロックを表す)、式A−Bのジブロック・コポリマー(AおよびBは上記定義のもの)およびこれらの混合物から成る群の中から選択される)、
(b)5〜55重量%の少なくとも一種の粘着付与樹脂(これは下記(i)〜(iii)によって得られる樹脂から成る群の中から選択され、(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で求めた、ポリスチレン基準の)数平均分子量が200Da〜10kDaの間にある):
(i)石油カットに由来する炭素原子数が約5または9の不飽和脂肪族炭化水素の混合物の水素化、重合または共重合(芳香族炭化水素を含んでいてもよい)、
(ii)フリーデル−クラフト触媒の存在下でのテルペン系炭化水素の重合、
(iii)α−メチルスチレン単位および任意成分のスチレンの重合と、それに続く必要に応じて行う少なくとも部分的な水素化、
(c)10〜40重量%の少なくとも一種のワックス(これは融点が75〜125℃で、(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で求めた、ポリスチレン基準の)数平均分子量が500〜1500Daである)、
(d)1〜30重量%の、メタロセン触媒を用いて重合したポリエチレン・ワックスおよびポリオレフィンの中から選択される少なくとも一種の成分。
この本発明ホットメルト接着剤組成物は、180℃でのブルックフールド粘度が3,000〜70,000mPa.sの範囲内にあり、軟化点が80〜130℃、好ましくは90〜120℃の範囲内にあり、150℃から10℃への温度で10℃/分の速度、10rad/sの一定周波数でレオロジカルスキャンニングで測定した時の60℃での弾性係数が2×105〜108Pa、好ましくは2×107の範囲内にある。
本発明組成物は180℃でのブルックフィールド粘度が3,000〜70,000mPa.s、好ましくは3,500〜40,000mPa.sの範囲内にある。この粘度はASTM D3236規格の方法で測定される。この粘度は一般にThermosel Brookfield装置またはその他の適切な粘度計を使用し、ASTMに記載のテスト方法を使用して測定できる。
本発明の接着剤組成物の「環球(Ring and Ball)軟化点」は80〜130℃、好ましくは90〜120℃の範囲内にある。この軟化点は一般にASTM E−28規格の方法に従ってHerzog自動装置を使用して決定される。
本発明の組成物の60℃での弾性係数G’は、150℃から10℃への温度で10℃/分の速度、10rad/sの一定周波数でレオロジカルスキャンニングで測定でき、その値は一般に2×105〜108Pa、好ましくは2×107の範囲内にある。
本発明の組成物の弾性係数G'と粘度C'との交点は、150から10℃の温度で、10℃/分の速度で、10rad/sの一定振動数で上記と同じレオロジカルスキャンニングでテストして、70〜100℃の範囲内にあるのが好ましい。弾性係数と粘度との交点は温度を関数とした弾性係数G'(Pa)の変化を示し、同じスケール上での温度を関数とする粘度G”(Pa)のモジュラスの変化を示し、これは2つの曲線の交点である。上記の変化とは不連続な多数の測定点セットを意味する。
本発明の粘着性の組成物はさらに40〜100J/gの範囲内にある融解エンタルピーDSCを有するのが好ましい。DSCとは示差走査熱量測定(Differential Scanning Calorimetry)を意味することは当業者に周知である。DSC試験方法はASTM D−3417規格に従ってTA instrument社のDSC機器モデル2010のような標準装置で20℃/分の走査速度で実行される。5〜10mgのサンプルを窒素雰囲気下で−100℃から200℃、そして200℃から−100℃、さらに再び−100℃から200℃までの3つの温度範囲で連続的に実行する。最後のスキャンで組成物の溶融エンタルピー(原料1グラム当たりのジュールで表示)を測定できる。この融解エンタルピーを溶融キャパシティまたは比熱容量とよぶ当業者もいる。
本発明の接着剤組成物で使用可能なスチレン・ブロック共重合体(SBC)(成分a)は(ゲルパーミエーションクロマトグラフィGPCによって求め、ポリスチレン基準の)重量平均分子量Mwが一般に5kDa〜500kDaの間にある。この場合、スチレン・ブロック共重合体のスチレン含有量は一般に、そして、好ましく10〜50%、好ましくは10〜33%の範囲内にある。
A−B−AはSEBSとよばれるポリスチレン−ポリ(エチレンブチレン)−ポリスチレン構造のブロック共重合体を表す。
本発明の接着剤組成物に含まれるトリブロック・コポリマーは直鎖構造を有するのが好ましい。
トリブロック・コポリマーと同じエラストマーブロックBを有するジブロック・コポリマーとの混合物が市販されているので、そうした混合物を使用することもできる。その場合、スチレン・ブロック共重合体混合物中のジブロック・コポリマーの含有量は一般に0〜80重量%、好ましくは0〜40重量%の範囲内である。
好ましいスチレン・ブロック共重合体はKraton Polymers社(登録商標Kraton G)またはDynasol社またはEnichem社から入手可能なSEBSである。
直鎖SEBS構造を有するコマーシャル製品の例としては下記がある:
KratonG1726(登録商標)(70%のジブロック・コポリマーと30%のスチレン単位から成る)、
KratonG1652(登録商標)(0%のジブロック・コポリマーと30%のスチレン単位から成る)、
Kraton G1657(登録商標)(30%のジブロック・コポリマーと13%スチレン単位から成る)
KratonG1726(登録商標)(70%のジブロック・コポリマーと30%のスチレン単位から成る)、
KratonG1652(登録商標)(0%のジブロック・コポリマーと30%のスチレン単位から成る)、
Kraton G1657(登録商標)(30%のジブロック・コポリマーと13%スチレン単位から成る)
本発明の接着剤組成物で使用可能なスチレン・ブロック共重合体(成分a)はSEBSタイプのコポリマーにあるのが好ましい。これはSEBSコポリマー以外のカテゴリから選択される少なくとも一種のSBCコポリマー0〜15%、好ましくは0〜10%までさらに含むことができる。すなわち、成分(a)はポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン(SIS)タイプのコポリマー、ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリブタジエン−ポリスチレン(SIBS)タイプのコポリマー、ポリスチレン−−ポリブタジエン−ポリスチレン(SBS)タイプのコポリマーおよびポリスチレン−ボリ(エチレン−プロピレン)−ポリスチレン(SEPS)タイプのコポリマーから成る群の中から選択される少なくとも一つのコポリマーを10〜15%含むことができる。例えば、成分(a)はのVector4411(登録商標)(0%のジブロックと44%のスチレンから成るSISタイプのコポリマー)を10〜15%含むことができる。
本発明の接着剤組成物で使用可能な粘着付与樹脂(成分b)は一般に商業的に入手可能であり、非芳香の粘着付与樹脂および/または芳香族粘着付与樹脂の中から選択され、通常は下記のカテゴリ(i)または(ii)に属する粘着付与樹脂から成る族および/または下記のカテゴリ(iii)に属する粘着付与樹脂の群の中から選択される:
樹脂(i):Exxon Chemicals社から入手可能なEscorez1(登録商標)310LCのようなC5単位を有する炭化水素樹脂、Exxon Chemicals社から入手可能なEscorez(登録商標)5400ようなDCPD(ジシクロペンタジエン)水素化樹脂、Exxon Chemicals社から入手可能なEscorez1(登録商標)5600のようなC9変成DCPD水素化樹脂、Cray Valley社から入手可能なWingtack(登録商標)ETおよびWingtack ExtraのようなC5単位を有する変成C9炭化水素樹脂、Eastman社から入手可能なEastotac(登録商標)H100W およびRegalite(登録商標)S1100のようなC5単位を有する水素化樹脂、
樹脂(ii):Arizona Chemicals社から入手可能なSylvares(登録商標)TR7115のようなテルペン樹脂、
樹脂(iii):少なくとも部分的に水素化されたC9タイプ芳香族樹脂、例えばCray Valley社から入手可能なNorsolene(登録商標) W80、Cray Valley社から入手可能なNorsolene(登録商標) W85、Cray Valley社から入手可能なNorsolene(登録商標)W100、Eastman社から入手可能なKristallex(登録商標)F80、Eastman社から入手可能なKristallex(登録商標) Fl00、Eastman社から入手可能なPiccotex(登録商標)120、Arizona Chemicals社から入手可能なSylvares SA85、
すなわち、本発明組成物で使用可能な粘着付与樹脂(成分b)はタイプ(i)または(ii)のワックスおよび/またはタイプ(iii)のワックス、すなわちタイプ(i)または(ii)のワックスか、タイプ(iii)のワックスか、タイプ(i)または(ii)ワックスとタイプ(iii)のワックスである。
C9タイプの芳香族樹脂は一般にα−メチルスチレンの重合によって一般にはフェノールの作用なしに得られるか、スチレンとα―メチルスチレンとの共重合によって得られ、完全または部分的に水素化されていてもよい。
本発明の接着剤組成物で使用可能なワックス(成分c)は一般に、そして、好ましくはフィッシャー−トロプシュ(FT)ワックスすなわち、フィッシャー−トロプシュ法によって製造した合成ワックスである。この合成炭化水素は一般に直鎖で、1分子当たり最大100個の炭素原子を含む鎖長を有するFTワックスの異なるグレードに分別される。その分類は飽和直鎖チェーンの関数である。この炭化水素は一般に芳香族、硫黄および窒素を含まない。
より一般的には、本発明の接着剤組成物で使用可能なワックスはエチレンまたはプロピレン重合の副製残さであるか、特定の重合、例えばチーグラー−ナッタまたはフィッシャー−トロプシュで合成される。本発明にはSasol社のSasol wax(登録商標)またはParaflint(登録商標)グレード、Baker Petrolite社のPolywax(登録商標) グレード、が特に適している。使用可能な商業的ワックスはBaker Petrolite社のPolywax(登録商標) 500およびSasolwax(登録商標)H1とSasol社のParaflint(登録商標)C80ワックスである。
本発明組成物で使用可能な成分(d)はポリエチレン・ワックスおよび/またはメタロセン触媒を用いて重合したポリオレフィン、すなわち、ポリエチレン・ワックスまたはメタロセン触媒を用いて重合したポリオレフィンか、ポリエチレン・ワックスとメタロセン触媒を用いて重合したポリオレフィンである。
メタロセン触媒を用いて重合したポリオレフィンは商業的な製品のDow Chemicalから入手可能なAffinity(登録商標)PL1280、Affinity(登録商標)GA1900、Affinity(登録商標)GA1950、Infuse(登録商標)9807およびEngage(登録商標)8407/8400が一般に選択される。
ポリエチレン・ワックス(またはポリエチレンのホモポリマー)は例えばHoneywell(登録商標) ACのレンジ、特に、AC6グレードのワックスおよび/またはAC8グレードのワックスのようなワックスである。
本本発明組成物は、0〜20%の少なくとも一種のパラフィンワックス(例えば融点が68〜70℃の範囲のパラフィン蝋)または融点が約65℃のワックスまたは融点が58〜60℃の範囲のパラフィンワックスを含むことができる。より一般的には、この種パラフィン蝋は約50℃〜約80℃の融点を有する。融点はASTM規格 D127−60の方法で測定する。
本発明の接着剤組成物はさらに、0〜7%の少なくとも一種のアミドワックスを含むことができる。このアミドワックスは一般に下記の式を有するエチレン・ビス・アルキル・アミドである:
R−CO−NH−(CH2)2−NH−CO−R
(ここで、Rは1分子当たり10〜20個の炭素原子、好ましくは16〜18個の炭素原子を有するアルキルである)
R−CO−NH−(CH2)2−NH−CO−R
(ここで、Rは1分子当たり10〜20個の炭素原子、好ましくは16〜18個の炭素原子を有するアルキルである)
このアミド・ワックスの中では、式C18H37NOのステアラミドステアラミドが挙げられる。本発明では商業的な製品であるCrodamide(登録商標)ワックス、例えばCrodamide(登録商標)ER、Crodamide(登録商標)EBSおよびCrodammde(登録商標)EBOが使用できる。
発明組成物はさらに、0〜10%の少なくとも一種のナフテンおよび/またはパラフィン油、例えばNynas 社のNyflex(登録商標)222Bパラフィン油またはエッソ社から入手可能なPrimol352パラフィン油を含むことができる。
本発明の好ましい実施例では、本発明の接着剤組成物はさらに少なくとも一種の安定剤および/または少なくとも一種の抗酸化剤を含む。安定剤は本発明のホットメルト組成物に有用で、一般に組成物中に存在するポリマー、従って、製造中およびフィルムに塗布する段階および周囲環境に露出した際に生じる熱劣化および酸化劣化から接着剤組成物自体を保護する役目をする。これらの劣化が起こると一般に組成物の外観、物性および性能が変化する。当業者に公知の任意の安定剤および/または抗酸化剤を本発明の接着剤組成物に組み入れることができる。安定剤の中では特にIrganox(登録商標)1010またはBASF社製造のペンタエリスリトールテトラキス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートが好ましい。
本発明の接着剤組成物は均一な混合物が得られるまで130〜200℃の範囲内の温度で各成分を単に混合することで製造できる。得られた加熱された均一混合物を次いで外界温度まで冷却し、固化させる。混合方法は当業者に周知である。工業的に公知の方法を使用して接着剤組成物を調製することもできる。例えば、単軸スクリューミキサまたは2軸スクリュー混合機で押出し混合する。この製造後、公知の方法を使用して接着剤組成物をタブレット、ビーズまたはブロックの形に包装できる。
本発明の接着剤成物は従来の分析法によって直接特徴付けすることができ、また、可溶化および/または液体クロマトグラフィ(semi-preparative)を使用し、さらに成分分析して、例えばDSC、赤外線分析、質量分析、表面赤外分光、SEC(立体障害除外クロマトグラフ)、CDFS(Crysta/Iinity-Driven Fictional SEC)またはNMR(核磁気共鳴)で特徴付けすることができる。
本発明組成物は混合後に溶融し、被覆用のホットメルト粘着物質と一緒に共押出しするか、ホットメルト接着剤材料から成るホットメルト接着剤製品の表面上に押出しによる成形または溶融でフィルムを形成することで作ることができる。
本発明はさらに、少なくとも一つのホットメルト粘着物質から成るホットメルト接着剤製品のためのフィルムにも関するものである。このフィルムは本発明の少なくとも一つの組成物で構成される。
本発明で「フィルム」とは厚さが10μm〜2mm、好ましくは20〜500μm、好ましくは25〜300μmの範囲のリジッドまたは半リジッドまたは可撓性または折り曲げ可能な製品を意味する。
ホットメルト接着材料はホットメルト・マスチック(またはシーラント)にすることができる。
本発明はさらに、下記(1)と(2)から成る直ちに使用可能なホットメルト接着剤製品にも関するものである:
(1)少なくとも一種のホットメルト接着剤物質から成る少なくとも一種のホットメルト接着剤製品、
(2)本発明のフィルムから成る、上記ホットメルト接着剤製品を被覆した少なくとも一つの被覆。
(1)少なくとも一種のホットメルト接着剤物質から成る少なくとも一種のホットメルト接着剤製品、
(2)本発明のフィルムから成る、上記ホットメルト接着剤製品を被覆した少なくとも一つの被覆。
ホットメルト接着材料は例えば特許文献1(国際特許公開第WO2006/050108号公報)に記載のものである。
ホットメルト・マスチックは例えば特許文献2に記載のブチル・タイプのホットメルト・マスチックである。
特許文献2 国際特許公開第WO2006/037500号公報
特許文献2 国際特許公開第WO2006/037500号公報
本発明はさらに、少なくとも一種のホットメルト接着剤物質から成る少なくとも一つのホットメルト接着剤製品と、フィルムから成る上記ホットメルト接着剤製品用の少なくとも一つの被覆とを有する、直ちに使用可能なホットメルト接着剤製品の製造方法であって、本発明の組成物のフィルムをホットメルト接着剤製品の周りに共押出しする段階を有することを特徴とする方法にも関するものである。
上記で説明したように、本発明の接着剤組成物は例えば共押出し方法によってホットメルト接着剤製品と一緒に製造されるフィルムの形をしているのが好ましい。ホットメルト接着剤製品は一般に少なくとも一つ、好ましくは少なくとも2つの成分を組み合わせて形成される少なくとも一種のホットメルト接着剤物質の熱可塑性組成物である。この組成物は一般に加熱された時に軟化し、成形になり、冷やされた時、好ましくは外界温度で固くなり、比較的にリジッドになる性質を有する。剛性および固化する度合いは組成物の種類に応じて変化する。一般に、上記熱可塑性組成物は加熱された時に可撓性を維持し、成形が可能になり、冷やされた時に固くなり、相対的にリジッドになる任意の材料である。
ホットメルト接着原料は一般に押出成形、共押出成形および当業者に公知の任意の方法で成形される。その例は特許文献3、4に記載されている。
特許文献3 国際特許公開第WO2006/050108号公報
特許文献4 国際特許公開第WO2006/040194号公報
特許文献3 国際特許公開第WO2006/050108号公報
特許文献4 国際特許公開第WO2006/040194号公報
幾何学形状を有した時にホットメルト接着剤製品とよばれる。本発明のホットメルト接着剤製品は少なくとも一種のホットメルト粘着物質から成るのが好ましい。また、ホットメルト接着剤製品を本発明の接着剤組成物で手動で被覆する方法を使用して包装することもできる。
直ちに使用可能なホットメルト接着剤製品すなわち本発明に従って包装したホットメルト接着剤製品は接着剤製品を塗布するための機械の融解タンクに直接装入することができ、廃棄物は無く、時間のロスもない。
ホットメルト接着剤製品は工業的に使われるHMPSAの一つ、特に自動接着用途、テープおよびラベル用のものであるのが好ましい。最も代表的な例はスチレン・イソプレン・スチレン(SlS)タイプのポリマーまたはスチレン・ブタジエン・スチレン(SBS)タイプのポリマーのホットメルト接着剤製品である。これらの製品は多量(30〜70%)の粘着付与樹脂と、0質量%〜50質量%の鉱油とを含む。これらのHMPSA製品の粘度は170℃で1〜100,000mPa.s程度である。
より一般的には、ホットメルト接着剤材料は押出しでき、自己保護サシェト技術の形で供給可能な任意のHMA(「Hot-Melt Adhesive」)タイプの材料である。HMPSA組成物はその特殊な場合を構成する。このホットメルト接着剤は当業者に周知であるSBCタイプ、APAOまたはEVA HMAベースまたはアクリルまたはメタロセン触媒を用いて得たポリオレフィンのコポリマーを含むこともできる。
ホットメルト接着材料はチーグラー−ナッタ触媒を用いた少なくとも一種のオレフィン・ポリマー、例えばEvonik 社のアモルファス・ポリα−オレフィンのVestoplast(登録商標)グレード、Bassel社のHyflex(登録商標)グレードまたはメタロセン−タイプの触媒を用いた任意のオレフィン・ポリマー、例えばDow Chemical 社のAffinity(登録商標)、Engage(登録商標)、Versify(登録商標)、Infuse(登録商標)グレードまたはExxon Mobil Chemical 社のVistamax(登録商標)、Exxact(登録商標)またはLicocen社のClariant(登録商標)グレードまたはIdemitsu社のLMPP(登録商標)にするのが好ましい。これらのオレフィン・ポリマー中に存在するマジョリティーのモノマーは一般にエチレンまたはプロピレンであり、マイナーモノマーは一般にエチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセンおよびオクテンである。
以下の実施例は本発明を例示するもので、本発明の範囲を限定するためのものではない。特に断らない限り、全ての百分比は重量/重量で与えられる。
1. 実験プロトコール
1.1.研究室で手動で作ったサシェト
実験を行うために研究室で手動で作った各サシェトはホットメルト粘着物質で構成した。各サシェトは通常の方法で加熱混合し、冷却して固化して調製し、得られたホットメルト接着材料を切断して寸法が1cm×1cm×8cm=8cm3の平行四辺形の矩形にした。この実験で使用した3つの異なるホットメルト粘着物質は以下のものである:
1. 実験プロトコール
1.1.研究室で手動で作ったサシェト
実験を行うために研究室で手動で作った各サシェトはホットメルト粘着物質で構成した。各サシェトは通常の方法で加熱混合し、冷却して固化して調製し、得られたホットメルト接着材料を切断して寸法が1cm×1cm×8cm=8cm3の平行四辺形の矩形にした。この実験で使用した3つの異なるホットメルト粘着物質は以下のものである:
1. 30%のEVAコポリマー(酢酸ビニール含有量が25〜35%+55%のペンタエリスリトールベースのロジンンエステル+15%のナフテン系鉱油)(以下、MATIという材料)
2. 30%のSISコポリマー(スチレン含有量が12〜20%+49%のC5/C9粘着付与樹脂+21%のナフテン系鉱油)(以下、MAT2とよぶ材料)
3. 35%のSBSコポリマー(スチレン含有量が25〜32%+46%のペンタエリスリトールベースのロジンエステル+19%のナフテン系鉱油(以下、MAT3とよぶ材料)。
2. 30%のSISコポリマー(スチレン含有量が12〜20%+49%のC5/C9粘着付与樹脂+21%のナフテン系鉱油)(以下、MAT2とよぶ材料)
3. 35%のSBSコポリマー(スチレン含有量が25〜32%+46%のペンタエリスリトールベースのロジンエステル+19%のナフテン系鉱油(以下、MAT3とよぶ材料)。
さらに、厚さ70μmの「スキン」材料(すなわちテストされるホットメルト接着剤組成物)の均一フィルムを例えば研究室でギヤポンプを用いて供給される溶融物を、MAT1、MAT2またはMAT3材料から成るサシェトのコアの周りに、180℃に加熱したフラット押出ダイ(またはリップノズル)から押出す。このフィルムは冷却された時にホットメルト粘着物質から成るサシェトのコアを取囲む「スキン」を構成する。温度および機械的ストレスの作用下に経時的ホットメルト接着剤材料がリークするのを避けるためにフィルム端を複数回折り重ねる。
1.2.JPBS10機械での工業的テストで製造した被覆サシェト
テストするホットメルト接着剤組成物とホットメルト接着剤材料(MAT2またはMAT3)とをJPB社の機械:モデルS10で共押出した。直径が約4cmの環状共押出しノズルから被覆された溶融サシェトを水平に直接ウォーターバス中に出力した。水の温度は2℃〜8℃の間にあり、「スキン」材料(すなわちテストされるホットメルト接着剤組成物)の温度はノズルの所で160℃〜220℃の間のあり、ホットメルト粘着物質MAT2またはMAT3の温度は100〜170℃の間にあった。「スキン」中の材料の圧力は2〜3MPa程度であった。ノズル温度は150〜230℃まで変化した。比率比較例または本発明でホットメルト接着剤組成物に対してホットメルト接着剤材料(または「スキン」材料)の量の約2%を有するように調整した。次いで、共押出しした材料をアンビルとよばれる回転部材で挟んで連続した共押出し材料を完全または部分的に連結した互いに分離したセグメントに分離して、互いに簡単に分離できるようにする。アンビルの高さは約10cm、厚さは2cm、幅は20cmであった。アンビルの回転数は外周で約600〜700mm/秒であった。ノズル出口とアンビルとの間すなわち水に入る約20cmの所にガイドローラを設置して共押出し物を大なり小なり圧縮する。その線型速度は約100〜150mm/秒に調節した。
テストするホットメルト接着剤組成物とホットメルト接着剤材料(MAT2またはMAT3)とをJPB社の機械:モデルS10で共押出した。直径が約4cmの環状共押出しノズルから被覆された溶融サシェトを水平に直接ウォーターバス中に出力した。水の温度は2℃〜8℃の間にあり、「スキン」材料(すなわちテストされるホットメルト接着剤組成物)の温度はノズルの所で160℃〜220℃の間のあり、ホットメルト粘着物質MAT2またはMAT3の温度は100〜170℃の間にあった。「スキン」中の材料の圧力は2〜3MPa程度であった。ノズル温度は150〜230℃まで変化した。比率比較例または本発明でホットメルト接着剤組成物に対してホットメルト接着剤材料(または「スキン」材料)の量の約2%を有するように調整した。次いで、共押出しした材料をアンビルとよばれる回転部材で挟んで連続した共押出し材料を完全または部分的に連結した互いに分離したセグメントに分離して、互いに簡単に分離できるようにする。アンビルの高さは約10cm、厚さは2cm、幅は20cmであった。アンビルの回転数は外周で約600〜700mm/秒であった。ノズル出口とアンビルとの間すなわち水に入る約20cmの所にガイドローラを設置して共押出し物を大なり小なり圧縮する。その線型速度は約100〜150mm/秒に調節した。
次いでサシェトを冷却液体流中に入れ、次の使用のためにハンドリングと保存が可能になるまで冷却液体流中に維持する。最後のサシェトの長さは12〜16cmで、各々の重量は250〜350グラムの間である。サシェトを被覆している「スキン」材料の厚さは、被覆した表面の2%の比率を基礎として概算で1m2当たり170グラムであり、従って、約150〜200μmである(密度に従う)。
押出し直後に生じた(「スキン」を通って外部に出たホットメルト接着剤材料MAT2またはMAT3)の隆起または凹みがサシェトの5%以下の場合には「良」とする。また、アンビルで挟んだ後に簡単にサシェトを切り離すことができ、両端がくっついたままのサシェトが5%以下の場合も「良」とする。
1.3. 研究室で手動で作ったサシェトで実行したケーキングのテスト
3つのサシェトを千鳥状に3層に重ね、そのスタックをシリコン処理したボール紙トレー上に載せ、50℃で数時間から数日間、換気オーブン中に入れる。スタックの外観を目視し、ケーキングを観察し、冷却した時(換気オーブンから出してから2〜4時間の間)に手で簡単に分離できるか否かを観察する。
3つのサシェトを千鳥状に3層に重ね、そのスタックをシリコン処理したボール紙トレー上に載せ、50℃で数時間から数日間、換気オーブン中に入れる。スタックの外観を目視し、ケーキングを観察し、冷却した時(換気オーブンから出してから2〜4時間の間)に手で簡単に分離できるか否かを観察する。
1.4. JPB S10機械での工業的テストで作ったサシェトで実行したケーキング・テスト
千鳥状に4層に重ねたサシェト(合計で14サシェト)をシリコン処理したボール紙トレー上に載せ、50℃で数時間から数日間、換気オーブン中に入れる。スタックの外観を目視し、ケーキングを観察し、冷却した時(換気オーブンから出してから2〜4時間の間)に手で簡単に分離できるか否かを観察する。
千鳥状に4層に重ねたサシェト(合計で14サシェト)をシリコン処理したボール紙トレー上に載せ、50℃で数時間から数日間、換気オーブン中に入れる。スタックの外観を目視し、ケーキングを観察し、冷却した時(換気オーブンから出してから2〜4時間の間)に手で簡単に分離できるか否かを観察する。
2. 比較例の組成物
2.1. 比較例の組成物1(C1)
第1の組成物(Cl)は49重量%のスチレン・ブロック共重合体であるVector(登録商標)44-11と、30重量%のPiccotex(登録商標)120と、10重量%のパラフィン油であるNyflex(登録商標)222B鉱油と、1%の防腐剤Irganox(登録商標)1010とから成る。
この組成物の180℃での粘度は41,000mPa.sで、軟化点は65℃で、250℃から10℃への温度で10℃/mm、10rad/sでレオロジー測定した60℃での弾性係数G’は1.7×105Pa.であった。この組成物の20℃/mmでの溶融エンタルピーDSCは17J/gであり、上記と同じレオロジカル・テストでの弾性モジュラスと粘性モジュラスとの交点は61℃であった。この組成物Clは特許文献1出願(国際特許公開第WO2006/050108号公報)の第47頁に記載の組成物1601−00Aに対応する。
2.1. 比較例の組成物1(C1)
第1の組成物(Cl)は49重量%のスチレン・ブロック共重合体であるVector(登録商標)44-11と、30重量%のPiccotex(登録商標)120と、10重量%のパラフィン油であるNyflex(登録商標)222B鉱油と、1%の防腐剤Irganox(登録商標)1010とから成る。
この組成物の180℃での粘度は41,000mPa.sで、軟化点は65℃で、250℃から10℃への温度で10℃/mm、10rad/sでレオロジー測定した60℃での弾性係数G’は1.7×105Pa.であった。この組成物の20℃/mmでの溶融エンタルピーDSCは17J/gであり、上記と同じレオロジカル・テストでの弾性モジュラスと粘性モジュラスとの交点は61℃であった。この組成物Clは特許文献1出願(国際特許公開第WO2006/050108号公報)の第47頁に記載の組成物1601−00Aに対応する。
2.2. 比較例の組成物2(C2):
比較例の組成物(C2)は100%のエチレン/酢酸ビニール・コポリマーEvatane(登録商標)18-150から成る。本発明定義のレオロジカル・テストではこの組成物の60℃での弾性係数(G’)は6.7×104Paであり、弾性モジュラスと粘性モジュラスの交点は61.7℃である。この組成物の軟化点は97℃であり、180℃での粘度は88,500mPa.sであり、20℃/mmでの融解エンタルピーDSCは86.4J/gである。この組成物C2は特許文献1出願(国際特許公開第WO2006/050108号公報)の第47頁に記載の組成物Evatane(登録商標)18-150に対応する。
比較例の組成物(C2)は100%のエチレン/酢酸ビニール・コポリマーEvatane(登録商標)18-150から成る。本発明定義のレオロジカル・テストではこの組成物の60℃での弾性係数(G’)は6.7×104Paであり、弾性モジュラスと粘性モジュラスの交点は61.7℃である。この組成物の軟化点は97℃であり、180℃での粘度は88,500mPa.sであり、20℃/mmでの融解エンタルピーDSCは86.4J/gである。この組成物C2は特許文献1出願(国際特許公開第WO2006/050108号公報)の第47頁に記載の組成物Evatane(登録商標)18-150に対応する。
2.3. 比較例の組成物3(C3):
第3の比較例の組成物(C3)は、40%のパラフィンワックス(68〜70℃)と、20%のWingtack(登録商標)ET粘着付与樹脂と、39%のエチレン/酢酸ビニール・コポリマーEvatane(登録商標)28-06と、1%の防腐剤Irganox(登録商標)1010とから成る。
この組成物の180℃での粘度は9,500mPa.sで、軟化点は82℃で、20℃/mmでの溶融エンタルピーDSCは90J/gで、本発明定義のレオロジカルテストでの60℃での弾性係数G’は1.20×105Paで、弾性モジュラスと粘性モジュラスの交点は62℃である。この組成物C3は特許文献1(国際特許公開第WO2006/050108号公報)の第45頁に記載の組成物1601-156Dに対応する。
第3の比較例の組成物(C3)は、40%のパラフィンワックス(68〜70℃)と、20%のWingtack(登録商標)ET粘着付与樹脂と、39%のエチレン/酢酸ビニール・コポリマーEvatane(登録商標)28-06と、1%の防腐剤Irganox(登録商標)1010とから成る。
この組成物の180℃での粘度は9,500mPa.sで、軟化点は82℃で、20℃/mmでの溶融エンタルピーDSCは90J/gで、本発明定義のレオロジカルテストでの60℃での弾性係数G’は1.20×105Paで、弾性モジュラスと粘性モジュラスの交点は62℃である。この組成物C3は特許文献1(国際特許公開第WO2006/050108号公報)の第45頁に記載の組成物1601-156Dに対応する。
2.4. 比較例の組成物4(C4):
第4の比較例の組成物(C4)は25重量%のパラフィンワックス(58〜60℃)と、24重量%のParaflint(登録商標)80ワックス(これはフィッシャー−トロプシュ・タイプのワックスで、融点が80〜115℃で、135℃での粘度が10cP以上(1cP=1mPa.s)で、数平均分子量が600〜1300Daである)と、15重量%のLotryl(登録商標)15mA 03エチレン/アクリレート・コポリマーと、25重量%のメタロセン触媒で作ったポリオレフィンAffinity(登録商標)PL 1280と、10重量%のスチレン・ブロック共重合体Kraton(登録商標)G1657と、1重量%のIrganox(登録商標)1010とから成る。
この組成物の180℃での粘度は35,800mPa.sで、軟化点は101℃で、本発明定義のレオロジカル・テストでの60℃での弾性係G’は2.10×105Paで、弾性モジュラスと粘性モジュラスとの交点は72℃である。さらに、この組成物の20℃/mmでおDSCエンタルピーは135J/gである。この組成物C4は特許文献1(国際特許公開第WO2006/050108号公報)の第43頁に記載の組成物1601-62Aに対応する(表1a、第43頁)。
第4の比較例の組成物(C4)は25重量%のパラフィンワックス(58〜60℃)と、24重量%のParaflint(登録商標)80ワックス(これはフィッシャー−トロプシュ・タイプのワックスで、融点が80〜115℃で、135℃での粘度が10cP以上(1cP=1mPa.s)で、数平均分子量が600〜1300Daである)と、15重量%のLotryl(登録商標)15mA 03エチレン/アクリレート・コポリマーと、25重量%のメタロセン触媒で作ったポリオレフィンAffinity(登録商標)PL 1280と、10重量%のスチレン・ブロック共重合体Kraton(登録商標)G1657と、1重量%のIrganox(登録商標)1010とから成る。
この組成物の180℃での粘度は35,800mPa.sで、軟化点は101℃で、本発明定義のレオロジカル・テストでの60℃での弾性係G’は2.10×105Paで、弾性モジュラスと粘性モジュラスとの交点は72℃である。さらに、この組成物の20℃/mmでおDSCエンタルピーは135J/gである。この組成物C4は特許文献1(国際特許公開第WO2006/050108号公報)の第43頁に記載の組成物1601-62Aに対応する(表1a、第43頁)。
3. 本発明の組成物:
発明組成物であるINV1、INV2、INV3およびINV4は以下である:
発明組成物であるINV1、INV2、INV3およびINV4は以下である:
3.1. 本発明組成物1(INV1)
組成物INV1は40重量%のスチレン・ブロック共重合体Kraton(登録商標)G1657(成分a)と、2種類の粘着付与樹脂(成分b)すなわち7重量%のNorsolene(登録商標)W85と17重量%のEastotac(登録商標)H100と、32重量%のPolywax(登録商標)500ワックス(成分c)と、3重量%のAC(登録商標)8ポリエチレン・ワックス(成分d)と、1重量%のIrganox(登録商標)1010とから成る。
組成物INV1は180℃の粘度が15,000のmPa.sで、軟化点が108℃で、本発明定義のレオロジカル・テストによる60℃での弾性係数(G’)が5.8×105Paで、弾性モジュラスと粘性モジュラスの交点が81.8℃である。この組成物INV1はさらに、20℃/分でのDSCエンタルピーが61.2J/gである。
組成物INV1は40重量%のスチレン・ブロック共重合体Kraton(登録商標)G1657(成分a)と、2種類の粘着付与樹脂(成分b)すなわち7重量%のNorsolene(登録商標)W85と17重量%のEastotac(登録商標)H100と、32重量%のPolywax(登録商標)500ワックス(成分c)と、3重量%のAC(登録商標)8ポリエチレン・ワックス(成分d)と、1重量%のIrganox(登録商標)1010とから成る。
組成物INV1は180℃の粘度が15,000のmPa.sで、軟化点が108℃で、本発明定義のレオロジカル・テストによる60℃での弾性係数(G’)が5.8×105Paで、弾性モジュラスと粘性モジュラスの交点が81.8℃である。この組成物INV1はさらに、20℃/分でのDSCエンタルピーが61.2J/gである。
3.2 本発明組成物2(INV2)
組成物INV2は30重量%のスチレン・ブロック共重合体Kraton(登録商標)G1657(成分a)と、2種類の粘着付与樹脂(成分b)(すなわち7重量%のNorsolene(登録商標)W85および7重量%のEastotac(登録商標)H100Wと、22重量%のPolywax(登録商標)500ワックス(成分c)と、3重量%のAC(登録商標)8ポリエチレン・ワックス(成分d)と、30重量%のメタロセン触媒を用いて重合しポリオレフィンAffinity(登録商標)GA1900(成分d)と、1重量%のIrganox(登録商標)1010とから成る。
この組成物INV2の180℃での粘度は17,400mPa.sで、軟化点は116℃で、本発明定義のレオロジカル・テストによる60℃での弾性係数(G’)は1.3×106Paで、弾性モジュラスと粘性モジュラスとの交点は90.5℃である。この組成物INV2はさらに65.1J/gのエンタルピーを有する。
組成物INV2は30重量%のスチレン・ブロック共重合体Kraton(登録商標)G1657(成分a)と、2種類の粘着付与樹脂(成分b)(すなわち7重量%のNorsolene(登録商標)W85および7重量%のEastotac(登録商標)H100Wと、22重量%のPolywax(登録商標)500ワックス(成分c)と、3重量%のAC(登録商標)8ポリエチレン・ワックス(成分d)と、30重量%のメタロセン触媒を用いて重合しポリオレフィンAffinity(登録商標)GA1900(成分d)と、1重量%のIrganox(登録商標)1010とから成る。
この組成物INV2の180℃での粘度は17,400mPa.sで、軟化点は116℃で、本発明定義のレオロジカル・テストによる60℃での弾性係数(G’)は1.3×106Paで、弾性モジュラスと粘性モジュラスとの交点は90.5℃である。この組成物INV2はさらに65.1J/gのエンタルピーを有する。
3.3 本発明組成物3(INV3)
組成物INV3は3重量%のスチレン・ブロック共重合体Kraton(登録商標G1657(成分a)と、7重量%のEscorez(登録商標)5600粘着付与樹脂(成分b)と、26重量%のPolywax(登録商標)500ワックス(成分c)と、3重量%のAC(登録商標)8ポリエチレン・ワックス(成分d)と、32重量%のメタロセン触媒で重合したポリオレフィンAffinity(登録商標)GA1900(成分dと、1重量%のIrganox(登録商標)101とから成る。
この組成物INV3の180℃の粘度は26,000mPa.sで、軟化点は114℃で、本発明定義のレオロジカル・テストによる60℃での弾性係数(G’)は1.6×106Paで、弾性ジュラスと粘性モジュラスとの交点は92℃である。この組成物INV3はさらに62.1J/gのエンタルピーを有する。
組成物INV3は3重量%のスチレン・ブロック共重合体Kraton(登録商標G1657(成分a)と、7重量%のEscorez(登録商標)5600粘着付与樹脂(成分b)と、26重量%のPolywax(登録商標)500ワックス(成分c)と、3重量%のAC(登録商標)8ポリエチレン・ワックス(成分d)と、32重量%のメタロセン触媒で重合したポリオレフィンAffinity(登録商標)GA1900(成分dと、1重量%のIrganox(登録商標)101とから成る。
この組成物INV3の180℃の粘度は26,000mPa.sで、軟化点は114℃で、本発明定義のレオロジカル・テストによる60℃での弾性係数(G’)は1.6×106Paで、弾性ジュラスと粘性モジュラスとの交点は92℃である。この組成物INV3はさらに62.1J/gのエンタルピーを有する。
3.4 本発明組成物4(INV4)
組成物INV4は32重量%のスチレン・ブロック共重合体Kraton(登録商標)C1657(成分a)と、7重量%の粘着付与樹脂Escorez(登録商標)5600(成分b)と、27重量%のParaflint(登録商標)H1ワックス(成分c)と、3重量%のメタロセン触媒で重合したポリオレフィンAffinity(登録商標)CA1900(成分d)と、2重量%のIrganox(登録商標)101とから成る。
この組成物INV4の180℃での粘度は22,000mPa.sで、軟化点は107℃で、本発明定義のレオロジカル・テストによ60℃での弾性係数(G’)は1.5×106Paで、弾性モジュラスと粘性モジュラスの交点は87℃である。この記組成物INV4はさらに60.2J/gのエンタルピーを有する。
8つの組成物は以下の[表1]に要約した。
組成物INV4は32重量%のスチレン・ブロック共重合体Kraton(登録商標)C1657(成分a)と、7重量%の粘着付与樹脂Escorez(登録商標)5600(成分b)と、27重量%のParaflint(登録商標)H1ワックス(成分c)と、3重量%のメタロセン触媒で重合したポリオレフィンAffinity(登録商標)CA1900(成分d)と、2重量%のIrganox(登録商標)101とから成る。
この組成物INV4の180℃での粘度は22,000mPa.sで、軟化点は107℃で、本発明定義のレオロジカル・テストによ60℃での弾性係数(G’)は1.5×106Paで、弾性モジュラスと粘性モジュラスの交点は87℃である。この記組成物INV4はさらに60.2J/gのエンタルピーを有する。
8つの組成物は以下の[表1]に要約した。
4. (比較例および本発明の)ホットメルト接着剤組成物の溶解テスト
3つのホットメルト粘着物質MAT1、MAT2およびMAT3の各々で、比較例および本発明の各ホットメルト接着剤組成物の各々に対して同じ溶解試験を実行した。実行した溶解試験は以下の通り:加熱したアルミニウム坩堝中で50gのホットメルト粘着物質(MAT1、MAT2またはMAT3)中に170℃で比較例または本発明のホットメルト接着剤組成物の2重量%を厚さが70μmのフィルムの形で導入した。1時間放置した後、ガラス棒を用いて毎分約2回転の速度で手で3分間混合した。製品の最終的な外観を記録した。
結果は、比較例のホットメルト接着剤組成物C2、C3およびC4は許容範囲内に無かったが、比較例のホットメルト接着剤組成物C1と本発明のホットメルト接着剤組成物INV1、INV2、INV3およびINV4は許容範囲内にあった。得られた結果は以下の[表2]に要約した。
3つのホットメルト粘着物質MAT1、MAT2およびMAT3の各々で、比較例および本発明の各ホットメルト接着剤組成物の各々に対して同じ溶解試験を実行した。実行した溶解試験は以下の通り:加熱したアルミニウム坩堝中で50gのホットメルト粘着物質(MAT1、MAT2またはMAT3)中に170℃で比較例または本発明のホットメルト接着剤組成物の2重量%を厚さが70μmのフィルムの形で導入した。1時間放置した後、ガラス棒を用いて毎分約2回転の速度で手で3分間混合した。製品の最終的な外観を記録した。
結果は、比較例のホットメルト接着剤組成物C2、C3およびC4は許容範囲内に無かったが、比較例のホットメルト接着剤組成物C1と本発明のホットメルト接着剤組成物INV1、INV2、INV3およびINV4は許容範囲内にあった。得られた結果は以下の[表2]に要約した。
5. JPB S10機械(1.2参照)での工業的テストで被覆サシェトを製造した時の観察
この実施例ではコアがホットメルト粘着物質MAT2またはMAT3で構成されたサシェトの製造中に6つのホットメルト接着剤組成物を下記の2つの観測クライテリア(評価基準)で観察した:
判定基準I:数メートル後に流体の膨らみができるのを回避できるか否か、
判定基準II:挟んだ要素が冷却中に互いに簡単に分離できるか否か。
この実施例ではコアがホットメルト粘着物質MAT2またはMAT3で構成されたサシェトの製造中に6つのホットメルト接着剤組成物を下記の2つの観測クライテリア(評価基準)で観察した:
判定基準I:数メートル後に流体の膨らみができるのを回避できるか否か、
判定基準II:挟んだ要素が冷却中に互いに簡単に分離できるか否か。
アセスメント(評価)は同じオペレータが目視で実行し、2つのアセスメント値の「良」「不良」に分類した。サシェトのコアがMAT2またはMAT3材料で構成された場合、同じ結果が得られた。これらの結果は以下の[表3]に要約した。
これらの結果から、比較例の組成物C2およびC4は許容範囲内に無いことが分かった。
すなわち、これらのデータはMAT2またはMAT3材料から成るサシェト上に「スキン」材料として本発明の成物INV1、INV2、INV3およびINV4が工業的製造において使えるということを証明している。
事実、ホットメルト接着剤組成物INV1、INV2、INV3およびINV4の使用は「良」判断された。すなわち包装不良はサシェトの5%以下であった。同様に、これらの組成物のINV1、INV2、INV3およびINV4を使用し簡単に分離可能なサシェトが形成できる能力も「良」判断された。すなわち、両端が接続したままのサシェトは5%以下であった。
すなわち、これらのデータはMAT2またはMAT3材料から成るサシェト上に「スキン」材料として本発明の成物INV1、INV2、INV3およびINV4が工業的製造において使えるということを証明している。
事実、ホットメルト接着剤組成物INV1、INV2、INV3およびINV4の使用は「良」判断された。すなわち包装不良はサシェトの5%以下であった。同様に、これらの組成物のINV1、INV2、INV3およびINV4を使用し簡単に分離可能なサシェトが形成できる能力も「良」判断された。すなわち、両端が接続したままのサシェトは5%以下であった。
6. 研究室で主動で製造した(1.3参照)サシェトで実行したケーキング・テスト
この実施例は2つの異なる粘着材料MAT2およびMAT3でテストを実行した。
このテストの結果は、各材料MAT2またはMAT3に対して50℃で24時間後(時間P1)か、50℃での7日後(時間P2)に観察およびハンドリングで実行した。その評価基準(クライテリア)は最良品から最不良品までを以下のよう分けた:
****: べたつきの無い材料。許容範囲内
***: サシェトを破壊せずに分離できる。許容範囲
**: 粘着する材料。容認できない
*: サシェトを破壊しないと分離できない。容認できない
結果は以下の[表4]に要約した。
この実施例は2つの異なる粘着材料MAT2およびMAT3でテストを実行した。
このテストの結果は、各材料MAT2またはMAT3に対して50℃で24時間後(時間P1)か、50℃での7日後(時間P2)に観察およびハンドリングで実行した。その評価基準(クライテリア)は最良品から最不良品までを以下のよう分けた:
****: べたつきの無い材料。許容範囲内
***: サシェトを破壊せずに分離できる。許容範囲
**: 粘着する材料。容認できない
*: サシェトを破壊しないと分離できない。容認できない
結果は以下の[表4]に要約した。
研究室を手動で製造したサシェトのケーキング・テストでパスしたのは本発明の組成物だけであった。
7. JPB S10機械(1.4参照)で製造した工業的サシェトでのケーキング・テスト
ホットメルト粘着物質MAT2またはMAT3について、比較例および本発明の6つの組成物でケーキングテストを行った。評価基準(****〜*)は実施例5と同じにした。結果は以下の[表5]に要約した。
ホットメルト粘着物質MAT2またはMAT3について、比較例および本発明の6つの組成物でケーキングテストを行った。評価基準(****〜*)は実施例5と同じにした。結果は以下の[表5]に要約した。
本発明のホットメルト接着剤組成物INV1、INV2、INV3およびINV4のこのテストでの結果は[良]であり、従って、特に工業的に有用である。
結論
本発明のホットメルト接着剤組成物INV1、INV2、INV3およびINV4は研究室テストおよび工業的環境でのテストで「良」の性能を示した(実施例3〜6)。
本発明のホットメルト接着剤組成物INV1、INV2、INV3およびINV4は研究室テストおよび工業的環境でのテストで「良」の性能を示した(実施例3〜6)。
Claims (15)
- 下記(a)〜(d)を組成物の総重量に対して下記重量比率:
(a)20〜60重量%の、式A−B−Aのトリブロック・コポリマー(ここで、Aは非エラストマーのスチレン・ブロック(またはポリスチレン)を表し、Bは全部または部分的に水素化されたポリブタジエン・エラストマーのブロックを表す)、式A−Bのジブロック・コポリマー(AおよびBは上記定義のもの)およびこれらの混合物から成る群の中から選択される少なくとも一種のスチレン・ブロック共重合体、
(b)5〜55重量%の、下記(i)〜(iii)によって得られる樹脂から成る群の中から選択される、(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で求めた、ポリスチレン基準の)数平均分子量が200Da〜10kDaの間にある少なくとも一種の粘着付与樹脂:
(i)石油カットに由来する炭素原子数が約5または9の不飽和脂肪族炭化水素の混合物の水素化、重合または((芳香族炭化水素を含んでいてもよい)共重合、
(ii)フリーデル−クラフト触媒の存在下でのテルペン炭化水素の重合、
(iii)α−メチルスチレン単位および任意成分のスチレンの重合と、それに続く必要に応じて行う少なくとも部分的な水素化、
(c)10〜40重量%の、融点が75〜125℃で、(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で求めた、ポリスチレン基準の数平均分子量が500〜1500Daの少なくとも一種のワックス、
(d)1〜30重量%の、メタロセン触媒を用いて重合したポリエチレン・ワックスおよびポリオレフィンの中から選択される少なくとも一種の成分、
で有する、フィルムを形成するためのホットメルト接着剤組成物であって、、180℃でのブルックフールド粘度が3,000〜70,000mPa.sの範囲内にあり、軟化点が80〜130℃、好ましくは90〜120℃の範囲内にあり、150℃から10℃への温度で10℃/分の速度、10rad/sの一定周波数でレオロジカルスキャンニングで測定した時の60℃での弾性係数が2×105〜108Pa、好ましくは2×107の範囲内にあることを特徴とするホットメルト接着剤組成物。 - 150から10℃の温度へ、10℃/分の速度で、10rad/sの一定周波数で、レオロジカルスキャンニングで測定した時の弾性係数と粘度の交点が70〜100℃の範囲内にある請求項1に記載の組成物。
- さらに、DSC融解エンタルピーが40〜100J/gの範囲内にある接着剤または2に記載の組成物。
- 成分(a)の(ゲルパーミエーションクロマトグラフィGPOで測定、ポリスチレン基準の)重量平均分子量Mwが5kDa〜500kDaの間にあり、好ましくはスチレンブロック共重合体のスチレンの比率が一般に10〜50%、好ましくは10〜33%の範囲内にある接着剤1〜3のいずれか一項に記載の組成物。
- 成分(a)が、同じエラストマーブロックBを有するジブロック・コポリマーとトリブロック・コポリマーとの混合物であり、この混合物中のスチレン・ブロック共重合体のジブロック・コポリマーの含有量が0〜80重量%、好ましくは0〜40重量%の範囲内にある接着剤1〜4のいずれか一項に記載の組成物。
- 成分(a)がSEBSタイプのコポリマーである接着剤1〜5のいずれか一項に記載の組成物。
- 成分(a)がSEBSコポリマー以外のカテゴリの少なくとも一種のSBCコポリマーを0〜15%、好ましくは0〜10%さらに含む請求項6に記載の組成物。
- 粘着付与樹脂が下記カテゴリ(i)または(ii)に属する粘着付与樹脂から成る群および/または下記カテゴリ(iii)に属する粘着付与樹脂から成る群の中から選択される接着剤1〜7のいずれか一項に記載の組成物:
(i)C5単位を有する炭化水素樹脂、DCPD(ジシクロペンタジエン)水素化樹脂、C9変成DCPD水素化樹脂、C5単位を有するC9-変成炭化水素樹脂、C5単位を有する水素化樹脂、
(ii)テルペン樹脂、
(iii)少なくとも部分的に水素化されたC9タイプの芳香族樹脂。 - 成分(a)がフィッシャー−トロプシュ・タイプのワックスである請求項1〜8のいずれか一項に記載の組成物。
- 0〜20%の少なくとも1湿気のパラフィンワックスをさらに含む請求項1〜9のいずれか一項に記載の組成物。
- 0〜7%の少なくとも一種のアミドワックスをさらに含む請求項1〜10のいずれか一項に記載の組成物。
- 0〜10%の少なくとも一種のナフテン系および/またはパラフィン系オイルをさらに含む請求項1〜11のいずれか一項に記載の組成物。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の少なくとも一つの組成物から成る、少なくとも一種のホットメルト接着剤材料で構成されるホットメルト接着剤製品用のフィルム。
- 下記(1)と(2)から成る直ちに使用可能なホットメルト接着剤製品:
(1)少なくとも一種のホットメルト接着剤物質から成る少なくとも一種のホットメルト接着剤製品、
(2)請求項13に記載のフィルムから成る、上記ホットメルト接着剤製品を被覆した少なくとも一つの被覆。 - 少なくとも一種のホットメルト接着剤物質から成る少なくとも一つのホットメルト接着剤製品と、フィルムから成る上記ホットメルト接着剤製品用の少なくとも一つの被覆とを有する、直ちに使用可能なホットメルト接着剤製品の製造方法であって、請求項1〜12のいずれか一項に記載の組成物のフィルムをホットメルト接着剤製品の周りに共押出しする階段を有することを特徴とする方法。
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