JP2016537477A - オレフィンブロックコポリマーを有する粘性締結具配合物 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2013年8月20日に出願された米国出願第61/867,844号の優先権を主張するものである。
a)オレフィンブロックコポリマー、
b)粘着付与剤、
c)0.90g/cc〜0.94g/ccの密度を有するエチレン系ポリマー、及び
d)油、の成分を含む組成物を提供する。
第1の粘性層を含む第1の基材と、
第2の粘性層を含む第2の基材と、を含み、
各粘性層が、独立して、
a)オレフィンブロックコポリマー、
b)粘着付与剤、
c)0.90g/cc〜0.94g/ccの密度を有するエチレン系ポリマー、及び
d)油、を含む組成物から形成される、締結装置を提供する。
a)オレフィンブロックコポリマー、
b)粘着付与剤、
c)0.90g/cc〜0.94g/ccの密度を有するエチレン系ポリマー、及び
d)油、の成分を含む組成物を提供する。
(a)30重量%〜50重量%のオレフィンブロックコポリマー、
(b)30重量%〜50重量%の粘着付与剤、
(c)5重量%〜15重量%のエチレン系ポリマー、及び
(d)5重量%〜15重量%の油、を含む。各重量パーセントは、本組成物の重量に基づく。
第1の粘性層を含む第1の基材と、
第2の粘性層を含む第2の基材と、を含み、
各粘性層が、独立して、
a)本明細書に記載のオレフィンブロックコポリマー、
b)本明細書に記載の粘着付与剤、
c)本明細書に記載の0.90g/cc〜0.94g/ccの密度を有するエチレン系ポリマー、及び
d)本明細書に記載の油、を含む組成物から形成される、締結装置も提供する。
本発明の組成物は、オレフィンブロックコポリマーを含む。本明細書で使用されるとき、「オレフィンブロックコポリマー」(またはOBC)は、マルチブロックまたはセグメント化コポリマーであり、ペンダントまたはグラフト化ではなく、直鎖で結合している2つ以上の化学的に異なる領域またはセグメント(「ブロック」と称する)を含む、すなわち、重合したエチレン性官能基に関して末端間で結合した化学的に差別化された単位を含むポリマーである。ある特定の実施形態において、ブロックは、そこに組み込まれるコモノマーの量またはタイプ、密度、結晶性の量、このような組成のポリマーに起因する結晶子のサイズ、立体規則性のタイプもしくは程度(アイソタクチックもしくはシンジオタクチック)、レジオ規則性もしくはレジオ不規則性、分岐の量(長鎖分岐または超分岐を含む)、均質性、または任意の他の化学的もしくは物理的性質が異なる。オレフィンブロックコポリマーは、コポリマーの特異なプロセス製法による、多分散指数(PDIもしくはMw/Mn)、ブロック長分布、及び/またはブロック数分布の特異な分布を特徴とする。より具体的には、連続プロセスで製造されたとき、OBCの実施形態は、1.7〜8、または1.7〜3.5、または1.7〜2.5、または1.8〜2.5、または1.8〜2.1の範囲のPDIを有し得る。バッチまたは半バッチプロセスで製造されたとき、OBCの実施形態は、1.0〜2.9、または1.3〜2.5、または1.4〜2.0、または1.4〜1.8の範囲のPDIを有し得る。
(AB)n
によって表すことができ、
式中、nは、少なくとも1、好ましくは、1よりも大きい整数、例えば、2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100、またはそれ以上であり、「A」は、ハードブロックまたはセグメントを表わし、「B」は、ソフトブロックまたはセグメントを表わす。A(複数可)及びB(複数可)は、分岐状または星形状の様式とは対照的に、線状の様式で連結されている。「ハード」セグメントは、エチレンが、いくつかの実施形態において、95重量パーセントを超える量で存在し、他の実施形態において、98重量パーセントを超える量で存在する重合単位のブロックを指す。言い換えると、ハードセグメント内のコモノマー含有量は、いくつかの実施形態において、ハードセグメントの総重量の5重量パーセント未満であり、他の実施形態において、2重量パーセント未満である。いくつかの実施形態において、ハードセグメントは、全てのまたは実質的に全てのエチレンを含む。
Tm>−2002.9+4538.5(d)−2422.2(d)2。
Tm>−2002.9+4538.5(d)−2422.2(d)2
式中、dは、0.866g/cc、または0.87g/cc〜0.89g/cc、または〜0.91g/cc、または〜0.93g/ccであり、Tmは、113℃〜、または115℃〜、または117℃〜、または118℃〜120℃、または〜121℃、または〜125℃である。
ΔHがゼロを超え、最大130J/gである場合、
ΔT>−0.1299(ΔH)+62.81であり、
ΔHが130J/gを超える場合、ΔT≧48℃であり、
このCRYSTAFピークは、累積ポリマーの少なくとも5パーセントを用いて決定され、ポリマーの5パーセント未満が特定可能なCRYSTAFピークを有する場合、CRYSTAF温度は、30℃である。
Re>1481−1629(d)
本発明の組成物は、粘着付与剤を含む。粘着付与剤は、非水素化脂肪族C5(5個の炭素原子)樹脂、水素化脂肪族C5樹脂、芳香族変性C5樹脂、テルペン樹脂、水素化C9樹脂、またはこれらの組み合わせであり得る。
本発明の組成物は、エチレン系ポリマーを含む。エチレン系ポリマーは、オレフィンブロックコポリマーとは異なる。
(i)0.90g/cc〜0.94g/cc、さらには0.91〜0.93g/ccの密度、及び
(ii)0.5g/10分〜75g/10分、さらには2g/10分〜65g/10分、さらには5g/10分〜50g/10分のメルトインデックス(I2)、の特性を有する。
(i)0.90g/cc〜0.94g/cc、さらには0.91〜0.93g/ccの密度、及び
(ii)5g/10分〜75g/10分、さらには10g/10分〜65g/10分、さらには15g/10分〜50g/10分のメルトインデックス(I2)、
(iii)90℃〜115℃、さらには100℃〜115℃、さらには105℃〜115℃、さらには110℃〜115℃の融解温度(Tm)、の特性を有する。
本組成物は、油を含む。本油は、典型的には、95モル%を超える脂肪族炭素を含有する。一実施形態において、本油の非晶質部分のためのガラス転移温度は、−70℃より低い(未満)である。
本発明の組成物は、1つ以上の添加剤を含み得る。添加剤としては、抗酸化剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、色素、粘度調節剤、抗ブロック剤、剥離剤、充填剤、摩擦係数(COF)調節剤、誘導加熱粒子、臭気調整剤/吸収剤、及びこれらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
(a)30重量%、または40重量%〜45重量%、または50重量%、または60重量%のOBC(オレフィンブロックコポリマー)、
(b)30重量%、または40重量%〜45重量%、または50重量%、または60重量%の粘着付与剤、
(c)5重量%、または8重量%〜12重量%、または15重量%、または20重量%のエチレン系ポリマー、
(d)5重量%、または8重量%〜12重量%、または15重量%、または20重量%の油、及び
(e)0重量%、または0重量%超〜5重量%、または10重量%の少なくとも1つの付加剤、を含む。各重量パーセントは、本組成物の重量に基づく。
(a)40重量%〜45重量%のOBC、
(b)40重量%〜45重量%の粘着付与剤、
(c)8重量%〜12重量%のエチレン系ポリマー、及び
(d)8重量%〜12重量%の油、を含む。各重量パーセントは、本組成物の重量に基づく。
本開示は、本発明の組成物を含む少なくとも1つの構成要素を含む物品を提供する。一実施形態において、締結装置が提供される。本明細書で使用されるとき、「締結装置」は、ある品目の別の品目への付着のための構造である。品目間の付着は、永久的、解放可能、密封可能、再密封可能、再密封不能、再閉鎖可能な付着等、さらには解放可能、再密封可能、及び/または再閉鎖可能な付着であり得る。一実施形態において、締結装置は、2つの品目間の再密封可能な付着を提供する。
(a)本明細書に記載のオレフィンブロックコポリマー、
(b)本明細書に記載の粘着付与剤、
(c)本明細書に記載の0.90g/cc〜0.94g/ccの密度を有するエチレン系ポリマー、及び
(d)本明細書に記載の油、を含む、組成物から形成される。
その反対が述べられるか、文脈から暗示されないか、または当該分野の通例に反しない限り、全ての部及びパーセントは、重量に基づくものであり、全ての試験方法は、本開示の出願日現在のものである。
密度−密度測定のための試料を、ASTM D 1928に従って調製する。測定を、試料プレス加工の1時間以内にASTM D792、方法Bを用いて行う。
分岐分布は、PolymerChar,Valencia,Spainから市販されているCRYSTAF 200ユニットを用いた結晶化分析分画(CRYSTAF)によって決定される。試料を160℃で1時間、1,2,4トリクロロベンゼン(0.66mg/mL)中に溶解し、95℃で45分間安定化させる。サンプリング温度は、0.2℃/分の冷却速度で95〜30℃の範囲である。赤外線検出器を用いて、ポリマー溶液の濃度を測定する。累積溶解温度は、温度を下げながらポリマーが結晶化するときに測定する。累積プロファイルの解析微分が、ポリマーの短鎖分岐分布を反映する。
示差走査熱量測定(DSC)を用いて、エチレン系ポリマー(PE、またはOBC)試料及びプロピレン系ポリマー(PP)試料中の結晶化度を測定する。約5〜8ミリグラムの試料を秤量し、DSCパンに設置する。密閉雰囲気を確保するために、蓋をパンに圧着する。試料用パンをDSCセル内に設置し、次いで約10℃/分の速度で、エチレン系ポリマー試料の場合、180℃(プロピレン系ポリマー試料の場合は230℃)の温度まで加熱する。試料をこの温度で3分間保持する。次いで、試料を10℃/分の速度で、エチレン系ポリマー試料の場合、−60℃(プロピレン系ポリマー試料の場合、−40℃)まで冷却し、3分間この温度で等温保持する。次に、融解が完了するまで試料を10℃/分の速度で加熱する(第2の加熱)。第2の加熱曲線から決定された融解熱(Hf)を、エチレン系ポリマー試料の場合は、292J/gの理論的融解熱(プロピレン系ポリマー試料の場合は、165J/g)で割り、この量に100を乗じることによってパーセント結晶化度を算出する(例えば、エチレン系ポリマー試料の場合、%結晶化度=(Hf/292J/g)×100であり、プロピレン系ポリマー試料の場合、%結晶化度=(Hf/165J/g)×100である)。
ゲル浸透クロマトグラフィーシステムは、Polymer Laboratories Model PL−210またはPolymer Laboratories Model PL−220器具のいずれかからなる。カラム及び回転ラックコンパートメントは、140℃で動作する。3つのPolymer Laboratoriesの10−ミクロンのMixed−Bカラムを使用する。溶媒は、1,2,4トリクロロベンゼンである。試料を、「200ppmのブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)を含有する50ミリリットルの溶媒中0.1グラムのポリマー」の濃度で調製する。試料を、160℃で2時間軽く撹拌することによって調製する。注入容量は、100マイクロリットルであり、流量は、1.0ml/分である。
圧縮永久歪みは、ASTM D 395に従って測定する。各試料は、厚さ3.2mm、2.0mm、及び0.25mmで「直径25.4mm」のディスクを、合計の厚さが12.7mmに達するまで重ねることにより調製される。ディスクは、ホットプレスで成形した「12.7cm×12.7cm」の圧縮成形プラークから以下の条件下で切り出す:ゼロ圧力を190℃で3分間、続いて、86MPaを190℃で2分間、続いて、86MPaの冷却流水によるプレス内部の冷却。
熱機械分析(侵入温度)は、180℃、成形圧10MPaで5分間成形した後、空気急冷した、「直径30mm×厚さ3.3mm」の圧縮成形ディスクに関して行う。計測器は、Perkin−Elmerから入手可能な「TMA 7商標品」である。試験では、半径1.5mmの先端を有するプローブ(P/N N519−0416)を、1Nの力で試料ディスクの表面に押し付ける。温度を25℃から5℃/分で上げる。プローブ侵入距離を温度の関数として測定する。プローブが試料中に「1mm」侵入したとき、実験を終了する。
動的機械的分析(DMA)を、圧力10MPaで180℃にて5分間ホットプレス中で形成された圧縮成形ディスクで測定し、次いで、90℃/分でプレス中で冷却(水冷却)した。試験を、ねじれ試験用の二重の片持ち器具を装備したARES制御引張レオメータ(TA装置)を用いて行う。
動的機械分析(DMA)−試料をホット平行プレート取付具に溶融し、初期試験温度で設定する。プレートを初期試験温度でゼロにし、試料厚さを計器マイクロメーターにおいて測定する。試料の直径は、プレートの直径と同じである。「直径8mm」の使い捨て平行プレート取付具を用いて、試料を、流動度測定用機械的分光計(Rheometrics Mechanical Spectrometer)(RMS−2)において試験する。試料は、180℃〜−80℃の動的温度モードにおいて、2度/分の冷却速度、及び6.28ラジアン/秒の適用された周波数で試験する。試験中、自動引張及び自動歪みモードを採用する。動的貯蔵及び損失弾性率(それぞれ、G’及びG’’)、ならびにタンデルタを、各試料における温度の関数として記録する。
試料を、10mm NMRチューブ中で「0.4gの試料」に対して約「3gのテトラクロロエタン−d2/オルトクロロベンゼンの50/50の混合物」を添加することによって調製する。その試料は、チューブ及びその内容物を150℃に加熱することによって溶解して、均質化する。100.5MHzの13Cの共振周波数に相当する、JEOL ECLIPSE 400MHz分光計またはVARIAN UNITY PLUS 400MHz分光計を用いて、データを収集する。そのデータは、6秒のパルス繰り返し遅延により1データファイルについて4000の減衰シグナルを用いて得る。定量的分析のための最小のシグナル対ノイズ比を達成するために、複数のデータファイルを一緒に加える。スペクトルの幅は、25,000Hzであり、最小のファイルサイズは、32Kのデータポイントである。この試料は、10mmの広域プローブ内にて130℃で分析する。コモノマーの取り込みは、Randallのトライアッド法(Randall,J.C.;JMS−Rev.Macromol.Chem.Phys.,C29,201−317(1989))を用いて決定される。ハードセグメント及びソフトセグメントの重量パーセントの測定−ソフトセグメントの重量パーセント(ひいてはハードセグメントの重量パーセント)は、米国特許第7,608,668号の57列30行〜63列12行に開示されている、DSCまたはNMRによって測定することができる。
大規模なTREF(昇温溶離分画)は、160℃で4時間撹拌することによって、2リットルの1,2,4−トリクロロベンゼン(TCB)中に15〜20gのポリマーを溶解することによって行う。このポリマー溶液を、30〜40メッシュ(600〜425μm)球状の、技術的品質ガラスビーズ(Potters Industries,HC 30 Box 20,Brownwood,Tex.,76801から入手可能)及びステンレス鋼、0.028’’(0.7mm)直径のカットワイヤーショット(Pellets,Inc.63 Industrial Drive,North Tonawanda,N.Y.,14120から入手可能)の60:40(v:v)混合物を充填した「3インチ×4フィート(7.6cm×12cm)」のスチームカラム上に15psig(100kPa)窒素によって圧入する。このカラムを、160℃に最初に設定した、熱制御されたオイルジャケットに浸す。このカラムを、最初に、125℃に弾道的に冷却し、1分当たり0.04℃で20℃までゆっくり冷却して、1時間保持する。1分当たり0.167℃で温度を上昇させながら、未使用のTCBを約65ml/分で導入する。
分析昇温溶出分画(ATREF)分析は、米国特許第4,798,081号及びWilde,L.;Ryle,T.R.;Knobeloch,D.C.;Peat,I.R.;Determination of Branching Distributions in Polyethylene and Ethylene Copolymers,J.Polym.Sci.,20,441−455(1982)に記載の方法に従って行われる。分析される組成物を、トリクロロベンゼン中に溶解し、不活性支持体(ステンレス鋼ショット)を含有するカラム中で、0.1℃/分の冷却速度で20℃まで温度を緩やかに下げることにより、結晶化させる。カラムは、赤外線検出器を備えている。次いで、1.5℃/分の速度で20℃から120℃まで溶出溶媒(トリクロロベンゼン)の温度を緩やかに上げることによって、カラムから結晶化ポリマー試料を溶出することにより、ATREFクロマトグラム曲線を生成する。
全ての接着剤試験(静的剪断、静的重ね剪断、180°剥離及びT剥離)は、2ミルのポリエステル(PET)フィルム上、または記されるような他の基材に0.8ミルの接着剤をコーティングすることによって調製された試験標本を使用して、コーティングした基材を「1インチ×6インチ」の細片に切断した。全ての後続の接着剤試験方法を、制御温度及び相対湿度(RH)(72°F及び50% RH)条件で測定した。全ての後続の試験に関する重複面積をロールダウン機(ChemInstruments)上に設置し、1分当たり12インチの速度で、4ポンド重で2回以上(各方向に1回)通過させた。剪断は、接着剤組成物が基材にラミネートされたときの接着剤組成物の保持力の尺度であった。静的剪断測定は、1kgの重りを使用して、離脱力を得る。
発明実施例及び比較実施例のための材料を以下の表1A及び1Bに提供する。
以下の表3に示される材料及び分量を用いて、組成物1を調製した。
Claims (15)
- 組成物であって、
a)オレフィンブロックコポリマー、
b)粘着付与剤、
c)0.90g/cc〜0.94g/ccの密度を有するエチレン系ポリマー、及び
d)油、の成分を含む、前記組成物。 - 前記エチレン系ポリマーが、0.5g/10分〜75g/10分のメルトインデックスを有する、請求項1に記載の前記組成物。
- 前記オレフィンブロックコポリマーが、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーである、請求項1または請求項2に記載の前記組成物。
- 前記粘着付与剤が、非水素化脂肪族C5樹脂、水素化脂肪族C5樹脂、芳香族変性C5樹脂、テルペン樹脂、水素化C9樹脂、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、前記粘着付与剤が、0.92g/cc〜1.06g/ccの密度、及び175℃で1000パスカル秒(Pa・s)未満の溶融粘度を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の前記組成物。
- 前記エチレン系ポリマーが、30g/10分〜50g/10分のメルトインデックスを有するエチレンホモポリマーである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の前記組成物。
- (a)30重量%〜50重量%の前記オレフィンブロックコポリマー、
(b)30重量%〜50重量%の前記粘着付与剤、
(c)5重量%〜15重量%の前記エチレン系ポリマー、及び
(d)5重量%〜15重量%の油、を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の前記組成物。 - 前記組成物中に存在するオレフィンブロックコポリマーの量が、前記組成物中に存在する粘着付与剤の量以上である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の前記組成物。
- 前記組成物が、0.850g/cc〜0.925g/ccの密度を有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の前記組成物。
- 前記組成物が、10g/10分〜100g/10分(190℃及び2.16kg)のメルトインデックスを有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の前記組成物。
- 前記組成物が、1時間超の重ね剪断を有する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の前記組成物。
- 前記組成物が、「0N/インチ超」〜4N/インチの180°剥離力を有する、請求項1〜10のいずれか一項に記載の前記組成物。
- 前記組成物が、1N/インチ〜10N/インチのT剥離力を有する、請求項1〜11のいずれか一項に記載の前記組成物。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の前記組成物から形成された、フィルム。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の前記組成物から形成された少なくとも1つの構成要素を含む、物品。
- 締結装置であって、
第1の粘性層を含む第1の基材と、
第2の粘性層を含む第2の基材と、を含み、
各粘性層が、独立して、
a)オレフィンブロックコポリマー、
b)粘着付与剤、
c)0.90g/cc〜0.94g/ccの密度を有するエチレン系ポリマー、及び
d)油、を含む組成物から形成される、前記締結装置。
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