JP2017534483A - 密着特性を有するホイルラップ - Google Patents

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Abstract

感圧接着剤を含む最外接着剤層と、最外剥離層であって、剥離材料を含む、最外剥離層と、最外接着剤層と最外剥離層との間に位置付けられたホイル層と、を備える密着ホイル。【選択図】なし

Description

本開示の実施形態は、概してホイル、特に、密着(Cling)特性を有するホイル、及びそれを作製する方法に関する。
アルミニウムホイルは、消費者市場で広く使用され、例えば、食品、薬剤、または他の品目を包含または包装するための保護ラップとして多くの用途を有する。保護ラップとして、アルミニウムホイルが、食品、薬剤、または他の品目が収容される容器の1つ以上の表面を覆うためか、または内容物を包含するためにそれ自体の周りをアルミニウムホイルで包むことによって使用されてもよい。アルミニウムホイルは、調理、直火焼き、及び/または冷凍する間に内容物を保護するためにさらに使用されてもよい。保護ラップは、環境(例えば、光、酸素)への内容物の暴露の程度を低下させることができる。しかしながら、アルミニウムホイル、特に、ロール成形のものは接着性がなく、そのため密封された環境を作り出すために、それ自体または容器表面によく接着しない場合がある。
したがって、密封を作り出すために、様々な表面(例えば、プラスチック、紙、金属、木材、またはさらにSTYROFOAM(登録商品)への良好な接着特性を有すると同時に、また、アルミニウムホイルが依然として容易にほどけるように粘着性であり過ぎない代替のアルミニウムホイルが所望され得る。
本明細書における実施形態において、密着ホイル(Cling foil)が開示される。密着ホイルは、感圧接着剤を含む最外接着剤層と、最外剥離層であって、剥離材料を含む、最外剥離層と、最外接着剤層と最外剥離層との間に位置付けられたホイル層とを備える。
また、本明細書における実施形態に開示されるのは、密着ホイルを製造する方法である。本方法は、第1の面及び第2の面を有するホイル層を提供することと、ホイル層の第1の面上に直接または間接的に最外接着剤層を形成することと、及びホイル層の第2の面上に直接または間接的に最外剥離層を形成することとを含み、最外接着剤層、ホイル層、及び最外剥離層が、共に密着ホイルを形成する。
実施形態の追加的特長及び利点は、後続する詳細な説明において記載され、一部では、その説明から当業者には容易に明らかであり、または後続する詳細な説明、請求項、及び添付図面を含む、本明細書に記載される実施形態の実行によって認識される。
前述及び以下の説明は、様々な実施形態を説明し、かつ特許請求される主題の本質及び特徴を理解するための概要及び構成を提供することを意図していることが理解されるものとする。
ここで、密着ホイルの実施形態、及び密着ホイルの製造の方法への参照が、詳細になされる。密着ホイルは、感圧接着剤を含む最外接着剤層、剥離材料を含む最外剥離層、及び最外接着剤層と最外剥離層との間に位置付けられたホイル層を備える。本明細書で使用される場合、「感圧接着剤」は、−20℃より低いTg、及び5%ひずみ、6.3rad/秒で決定される10〜10ダイン/cmの間の25℃でのずれ弾性率(G’)を有する材料を指す。ガラス転移温度であるTgが、ガラス転移温度としての中点及び10℃/分の加熱速度を使用してASTM E−1356に従って示差走査熱量測定(DSC)を使用して決定されてもよい。ずれ弾性率(G’)が、以下に記載される通りに、動的機械分析(DMA)を使用して決定されてもよい。密着ホイルを製造する方法は、第1の面及び第2の面を有するホイル層を提供することと、ホイル層の第1の面上に直接または間接的に最外接着剤層を形成することと、及びホイル層の第2の面上に直接または間接的に最外剥離層を形成することとを含み、最外接着剤層、ホイル層、及び最外剥離層が、共に密着ホイルを形成する。
本明細書の実施形態において、ホイル層の最外接着剤層及び剥離層に対する厚さ比は、1:5〜10:1の範囲にある。1:5〜10:1のすべての個々の値及び部分的な範囲が、本明細書に含まれ、開示される。例えば、いくつかの実施形態では、ホイル層の最外接着剤層及び剥離層に対する厚さ比は、1:3〜8:1の範囲にあってもよい。
他の実施形態では、ホイル層の最外接着剤層及び剥離層に対する厚さ比は、1:2〜7:1の範囲にあってもよい。本明細書の実施形態において、ホイル層の最外接着剤層及び剥離層に対する厚さ比は、また、3:1〜1:3の範囲にあってもよい。3:1〜1:3のすべての個々の値及び部分的な範囲が、本明細書に含まれ、開示される。
ホイル層
ホイル層は、0.2〜2.0ミルの厚さを有してもよい。0.2〜2.0ミルのすべての個々の値及び部分的な範囲が、本明細書に含まれ、開示される。例えば、いくつかの実施形態では、ホイル層は、0.2〜1.5ミルの厚さを有してもよい。他の実施形態では、ホイル層は、0.2〜1.0ミルの厚さを有してもよい。さらなる実施形態では、ホイル層は、0.2〜0.5ミルの厚さを有してもよい。
ホイル層は、アルミニウムホイル層またはアルミニウム合金ホイル層であってもよい。アルミニウムをベースとするホイルを作製するために使用されるアルミニウム及びアルミニウム合金組成物、及びアルミニウムをベースとするホイルの製造のための方法は、当技術分野で周知であり、例えば、参照することによって本明細書に組み込まれる米国特許第5,466,312号及び同第5,725,695号に記載される。しかしながら、例えば、銅、銀、クロム、錫、鉄、またはそれらの合金を含む、他の金属または金属合金が、ホイル層を形成するために使用することがきることが理解されるべきである。適切なホイルは、Reynolds Consumer Products LLC(レークフォレスト、イリノイ)から市販されている。
本明細書の実施形態において、ホイルは、濡らすことができるホイルであってもよい。本明細書で使用される場合、「濡らすことができる」または「湿潤性」は、直接接触が達成され、液体がホイルの表面上に連続膜を提供するように、ホイルの表面上での液体の接触及び広がりを指す。ホイルが、ホイル上での液体の均等または均一な分布を促進するために十分な浸潤性を有するべきであることは、当業者に明らかである。湿潤性は、水破断試験ASTM F22に従って決定されてもよい。
最外接着剤層
本明細書の実施形態において、最外接着剤層は、0.05〜6.0ミルの厚さを有してもよい。0.05〜6.0ミルのすべての個々の値及び部分的な範囲が、本明細書に含まれ、開示される。例えば、いくつかの実施形態では、最外接着剤層は、0.05〜3.0ミルの厚さを有してもよい。他の実施形態では、最外接着剤層は、0.05〜2.0ミルの厚さを有してもよい。さらなる実施形態では、最外接着剤層は、0.05〜0.25ミルの厚さを有してもよい。よりさらなる実施形態では、最外接着剤層は、0.5〜1.5ミルの厚さを有してもよい。しかしながら、接着剤層の厚さは、所望の接着性の程度によって変化し得ることが理解されるべきである。最外接着剤層の厚さに影響し得る要因は、接着性に影響することができる賦形剤または他の添加剤の存在、ポリマー架橋の程度、最外接着剤層の均等性及び/またはパターン等を含み得る。
最外接着剤層は、感圧接着剤を含む。感圧接着剤は、−20℃より低いTg、及び5%ひずみ、6.3rad/秒で決定される10〜10ダイン/cmの間の25℃でのずれ弾性率(G’)を有する材料を備える。前述される通り、Tgは、DSCによって決定されてもよく、ずれ弾性率(G’)は、DMAによって決定されてもよい。いくつかの実施形態では、感圧接着剤は、アクリルポリマーである。本明細書で使用される場合、「アクリルポリマー」は、アクリルモノマーから由来する重合単位の50%より大きい割合を有するポリマーを指す。アクリル樹脂及びアクリル樹脂を含有する乳剤は、概して、当技術分野で周知であり、The Kirk−Othmer,Encyclopedia of Chemical Technology,Volume 1,John Wiley & Sons,Pages 314−343,(1991),ISBN0−471−52669−X(v.1)を参照することができる。
アクリル樹脂を形成するために使用されることができる適切なモノマーの例は、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、2−メタクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸ノニル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸イソデシル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸フェニル、及びメタクリル酸イソボルニル等の1〜12個の炭素原子を有するメタクリル酸アルキル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ヘキシル、2−アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸ノニル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸イソデシル、アクリル酸フェニル、及びアクリル酸イソボルニル等のアルキル基中に1〜12個の炭素原子を有するアクリル酸アルキル、スチレン、α−メチルスチレン、t−ブチルスチレン、及びビニルトルエン等のアルキル置換スチレンを含んでもよい。適切なアクリルポリマーの他の例は、すべてThe Dow Chemical Companyから入手可能であるROBOND(商標)PS−90、ROBOND(商標)PS−2000、ROBOND(商標)PS−7860、ROBOND(商標)DF−9850、またはBASF Corporationから入手可能であるACRONAL(商標)V−215を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、感圧接着剤は、1つ以上の担体中で懸濁されるアクリルポリマーを含んでもよい。感圧接着剤は、コーティング法を通してアクリル樹脂を与えるために、感圧接着剤の総重量に基づいて1つ以上の担体の25〜90パーセントを含有してもよい。担体は、水または酢酸エチル、トルエン、及びメチルエチルケトン等の溶媒を含んでもよいが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、感圧接着剤は、アクリルモノマーに基づく0.1〜6%の割合で1つ以上の適切な界面活性剤で乳化されるアクリルポリマーを含んでもよい。適切な界面活性剤の例は、エトキシ化アルコール、スルホン酸化、硫酸化、及びリン酸化アルキル、アラルキル及びアルカリルアニオン性界面活性剤、アルキルコハク酸、アルキルスルコハク酸、及びN−アルキルサルコシンを含んでもよいが、これらに限定されない。代表的な界面活性剤は、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、アンモニウム、ならびにアルキル及びアラルキル硫酸のモノ、ジ、及びトリエタノールアミン塩、ならびにアルカリルスルホン酸の塩である。界面活性剤のアルキル基は、合計約12〜21個の炭素原子を有してもよく、不飽和であってもよく、いくつかの実施形態では、脂肪アルキル基である。硫酸塩は、1分子につき1つ〜50のエチレンオキシドまたはプロピレンオキシド単位を含有するエーテル硫酸塩であってもよい。いくつかの実施形態では、エーテル硫酸塩は、2つ〜3つのエチレンオキシド単位を含有する。他の代表的な界面活性剤は、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、C14−16オレフィン硫酸ナトリウム、パレス−25硫酸アンモニウム、ミリスチルエーテル硫酸ナトリウム、ラウリルエーテル硫酸アンモニウム、モノオレアミドスルホコハク酸二ナトリウム、ラウリルスルホコハク酸アンモニウム、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ドデシルベンゼン硫酸トリエタノールアミン、及びN−ラウロイルサルコシンナトリウムを含んでもよい。
適切な界面活性剤のさらなる例は、The Dow Chemical Company、ミッドランド、ミシガンからのTERGITOL(商標)界面活性剤、ソルビタンモノラウレートに対する、Croda International、スネイス、イーストライディングオブヨークシャー、英国からのSPAN(商標)20、非イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレン40ソルビトールセプタオレエート、すなわち、PEG−40ソルビトールセプタオレエートに対する、Croda International、スネイス、イーストライディングオブヨークシャー、英国からのARLATONE(商標)T、非イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレン80ソルビタンラウレート、すなわち、PEG−80ソルビタンラウレートに対する、Croda International、スネイス、イーストライディングオブヨークシャー、UKからのTWEEN(商標)28、非イオン性界面活性剤、AkzoNoble、アムステルダム、オランダによるEMCOL(商標)及びWITCONATE(商標)等の商品名または商標で販売される製品、Sasol、ハンブルグ、ドイツによるMARLON(商標)、Cytec Industries Inc、ウッドランドパーク、ニュージャージーによるAEROSOL(商標)、The Dow Chemical Company、ミッドランド、ミシガンのHAMPOSYL(商標)、及びBASFによって商品名STANDAPOL(商標)で販売されるエトキシ化アルコールの硫酸塩を含んでもよい。
感圧接着剤は、添加剤をさらに含んでもよい。適切な添加剤は、レオロジー調整剤(0〜3%)、消泡剤(0〜1%)、粘着付与剤(0〜50%)、可塑剤(0〜20%)、賦形剤(0〜40%)を含んでもよい。特に有用な粘着付与剤は、分散炭化水素及びロジン(例えば、Eastman Chemical Company、キングスポート、テネシーから入手可能なTACOLYN(商標)3100)を含む。
他の実施形態では、感圧接着剤は、エチレン/α−オレフィンブロックコポリマー及び粘着付与剤を含む組成物であり、組成物は、1〜50のメルトインデックス(I)(190℃及び2.16kg)及び7.5〜13のI10/I比を有する。本明細書で使用される場合、「組成物」は、組成物を含む材料、及び組成物の材料から形成される反応生成物及び分解生成物を含む。
本明細書の実施形態において、組成物は、0.850g/cc〜0.910g/ccの密度を有してもよい。0.850g/cc〜0.910g/ccのすべての個々の値及び部分的な範囲が、本明細書に含まれ、開示される。例えば、いくつかの実施形態では、組成物は、0.860g/cc〜0.900g/ccの密度を有してもよい。他の実施形態では、組成物は、0.870g/cc〜0.890g/ccの密度を有してもよい。
本明細書における実施形態では、組成物は、1〜50のメルトインデックス(I)(190℃及び2.16kg)及び7.5〜13のI10/I比を有する。1〜50のメルトインデックス(I)(190℃及び2.16kg)及び7.5〜13のI10/I比のすべての個々の値及び部分的な範囲が、本明細書に含まれ、開示される。例えば、いくつかの実施形態では、メルトインデックス(I)は、1〜40g/10分、1〜30g/10分、または1〜20g/10分の範囲にあってもよい。他の実施形態では、メルトインデックス(I)は、2〜50g/10分、3〜50g/10分、4〜50g/10分、または5〜50g/10分の範囲にあってもよい。同様に、いくつかの実施形態では、I10/I比は、7.6〜13、または8.0〜11の範囲にあってもよい。他の実施形態では、I10/I比は、7.7〜13、8.0〜12、または8.2〜11の範囲にあってもよい。さらなる実施形態では、組成物は、2〜50、3〜50、4〜50、5〜50、1〜40、1〜30、または1〜20g/10分のメルトインデックス(I)及び7.6〜13、7.7〜13、8.0〜12、8.0〜11、または8.2〜11のI10/I比を有してもよい。
本明細書における実施形態では、組成物は、DSCによって決定される通り、−70℃〜−20℃、−65℃〜−30℃、または−62℃〜−40℃のガラス転移温度(Tg)を有してもよい。本明細書における実施形態では、組成物は、DSCによって決定される通り、110℃〜130℃、112℃〜125℃、または115℃〜122℃の融解温度(Tm)を有してもよい。本明細書における実施形態では、組成物は、DSCによって決定される通り、100℃〜120℃、102℃〜118℃、または104℃〜115℃の結晶化温度(Tc)を有してもよい。本明細書における実施形態では、組成物は、DSCによって決定される通り、15J/g〜35J/g、16J/g〜32J/g、または17J/g〜30J/gの結晶化のデルタ熱を有してもよい。
本明細書における実施形態では、組成物は、DMAによって決定される通り、0.4×10〜3.0×10ダイン/cm、0.5×10〜2.5×10ダイン/cm、または0.5×10〜2.0×10ダイン/cmの貯蔵弾性率(25℃でのG’)を有してもよい。
エチレン/α−オレフィンブロックコポリマーは、組成物の重量に基づいて、50重量パーセント以上の量で存在してもよい。いくつかの実施形態では、エチレン/α−オレフィンブロックコポリマーは、組成物の重量に基づいて、55重量パーセント以上、または組成物の重量に基づいて、60重量パーセント以上の量で存在してもよい。他の実施形態では、エチレン/α−オレフィンブロックコポリマーは、組成物の重量に基づいて、50〜95重量パーセント、60〜90重量パーセント、65〜85重量パーセント、または70〜85重量パーセントの量で存在してもよい。
粘着付与剤は、組成物の重量に基づいて、40重量パーセント以下の量で存在してもよい。いくつかの実施形態では、粘着付与剤は、35重量パーセント以下の量で存在してもよい。他の実施形態では、粘着付与剤は、組成物の重量に基づいて、5〜30重量パーセント、7〜25重量パーセント、または9〜20重量パーセントの量で存在してもよい。いくつかの実施形態では、組成物におけるエチレン/α−オレフィンブロックコポリマーの量は、組成物における粘着付与剤の量より大きい。
A.エチレン/α−オレフィンブロックコポリマー
本明細書で使用される場合、「エチレン/α−オレフィンブロックコポリマー」、「オレフィンブロックコポリマー」または「OBC」という用語は、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーを意味し、化学的または物理的特性において異なる2つ以上の重合化モノマー単位の複数のブロックまたは区分によって特徴付けられる重合化された形でのエチレン及び1つ以上の共重合可能なα−オレフィンコモノマーを含む。「インターポリマー」及び「コポリマー」という用語は、本明細書においてエチレン/α−オレフィンブロックコポリマー、及び本段落で論じられる同様の用語と同じ意味で使用されてもよい。コポリマー中の「エチレン」または「コモノマー」の量を参照する場合、これは、それらの重合単位であることが理解される。いくつかの実施形態では、複数ブロックコポリマーは、以下の式によって表されることができ、
(AB)
式中、nは、少なくとも1であるか、または2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100、もしくはそれ以上等の1より大きい整数であり、「A」は、硬ブロックまたは区分を表し、「B」は、軟ブロックまたは区分を表す。いくつかの実施形態では、A及びBは、実質的に分岐しているか、または実質的に星形の形状ではなく、実質的に直線的な形状で連結される。他の実施形態では、Aブロック及びBブロックは、ポリマー鎖に沿って無作為に分布される。言い換えれば、ブロックコポリマーは、通常、以下の通りの構造を有しない。
AAA−AA−BBB−BB
さらに他の実施形態では、ブロックコポリマーは、通常、異なるコモノマーを含む、第3の種類のブロックを有しない。さらなる他の実施形態では、ブロックA及びブロックBのそれぞれは、ブロック内で実質的に無作為に分布されるモノマーまたはコモノマーを有す。言い換えれば、ブロックA及びブロックBのいずれも、ブロックの他の部分とは実質的に異なる組成物を有する、先端区分等の区別できる組成物の2つ以上のサブ区分(またはサブブロック)を含まない。
エチレンは、ブロックコポリマー全体の多数モル分率を含んでもよく、すなわち、エチレンは、ポリマー全体の少なくとも50モルパーセントを含む。いくつかの実施形態では、エチレンは、少なくとも60モルパーセント、少なくとも70モルパーセント、または少なくとも80モルパーセントを含み、3個以上の炭素原子を有するα−オレフィンであってもよい少なくとも1つの他のコモノマーを含むポリマー全体の相当な残余を有する。いくつかの実施形態では、オレフィンブロックコポリマーは、50モル%〜90モル%、または60モル%〜85モル%、または65モル%〜80モル%のエチレンを含んでもよい。多くのエチレン/オクテンブロックコポリマーに対して、組成物は、ポリマー全体の80モルパーセントより大きいエチレン含有量及びポリマー全体の10〜15、または15〜20モルパーセントのオクテン含有量を含んでもよい。
オレフィンブロックコポリマーは、様々な量の「硬」及び「軟」区分を含む。「硬」区分は、重合単位のブロックであり、その中のエチレンは、ポリマーの重量に基づいて、95重量パーセントより多いか、または98重量パーセントより多く、100重量パーセントまでの量で存在する。言い換えれば、硬区分中のコモノマー含有量(エチレン以外のモノマーの含有量)は、ポリマーの重量に基づいて、5重量パーセント未満、2重量パーセント未満であり、ゼロまで下がることができる。いくつかの実施形態では、硬区分は、エチレンから由来したすべて、または実質的にすべての単位を含む。「軟」区分は、重合単位のブロックであり、その中のコモノマー含有量(エチレン以外のモノマーの含有量)は、ポリマーの重量に基づいて、5重量パーセントより大きいか、または8重量パーセントより大きい、10重量パーセントより大きいか、または15重量パーセントより大きい。いくつかの実施形態では、軟区分中のコモノマー含有量は、20重量パーセントより大きい、25重量パーセントより大きい、30重量パーセントより大きい、35重量パーセントより大きい、40重量パーセントより大きい、45重量パーセントより大きい、50重量パーセントより大きいか、または60重量パーセントより大きく、100重量パーセントまでであることができる。
軟区分は、OBCの総重量の1重量パーセント〜99重量パーセント、5重量パーセント〜95重量パーセント、10重量パーセント〜90重量パーセント、15重量パーセント〜85重量パーセント、20重量パーセント〜80重量パーセント、25重量パーセント〜75重量パーセント、30重量パーセント〜70重量パーセント、35重量パーセント〜65重量パーセント、40重量パーセント〜60重量パーセント、またはOBCの総重量の45重量パーセント〜55重量パーセント中に存在することができる。逆に、硬区分は、同様の範囲で存在することができる。軟区分重量割合及び硬区分重量割合は、DSCまたはNMRから得られたデータに基づいて計算されることができる。そのような方法及び計算は、例えば、Colin L.P.Shan,Lonnie Hazlitt,et al.の名前で2006年3月15日に出願された「エチレン/α−オレフィンブロックインターポリマー」という表題で、Dow Global Technologies Inc.に譲渡された、米国特許第7,608,668号で開示され、その開示の全体は、参照することによって本明細書に組み込まれる。特に、硬及び軟区分重量割合ならびにコモノマー含有量は、米国第7,608,668号のコラム57〜63に記載される通り決定されてもよい。
オレフィンブロックコポリマーは、直線的に結合されてもよい2つ以上の化学的に区別できる領域または区分(「ブロック」と称される)を含むポリマー、つまり、垂れ下がった、またはグラフトされた形状ではなく、重合エチレン官能性に対して末端同士で結合された、化学的に区別された単位を有するポリマーである。実施形態では、ブロックは、組み込まれたコモノマーの量または種類、密度、結晶性の量、そのような組成物のポリマーに起因する微結晶サイズ、立体規則性の種類または程度(イソタクチックまたはシンジオタクチック)、位置規則性または位置不規則性、分岐の量(長鎖分岐またはハイパー分岐を含む)、均一性、またはいかなる他の化学的または物理的特性において異なる。逐次的モノマー添加、流動触媒、またはアニオン性重合技術によって生成されるインターポリマーを含む、先行技術のブロックインターポリマーと比較すると、本OBCは、実施形態では、調製において使用される複数の触媒との組み合わせでシャトリング剤の効果のため、ポリマー多分散性(PDIまたはMw/MnまたはMWD)、ブロック長さ分布、及び/またはブロック数分布の両方の独特な分布によって特徴付けられる。
いくつかの実施形態では、OBCは、継続的な工程において生成され、1.7〜3.5、または1.8〜3、または1.8〜2.5、または1.8〜2.2の多分散性インデックス、PDI(またはMWD)を保有してもよい。バッチまたはセミバッチ工程で生成される場合、OBCは、1.0〜3.5、または1.3〜3、または1.4〜2.5、または1.4〜2のPDIを保有してもよい。
さらに、オレフィンブロックコポリマーは、ポアソン分布ではなくシュルツ−フローリー分布に適合するPDIを保有する。本OBCは、多分散ブロック分布及びブロックの大きさの多分散分布の両方を有する。これは、改善され、識別できる物理的特性を有するポリマー生成物の形成をもたらす。多分散ブロック分布の理論的利点は、以前に、Potemkin,Phys.Rev.E(1998)57(6),pp.6902−6912、及びDobrynin,J.Chem.Phvs.(1997)107(21),pp9234−9238でモデル化され、論じられている。いくつかの実施形態では、本オレフィンブロックコポリマーは、ブロック長さの最確分布を保有する。
いくつかの実施形態では、オレフィンブロックコポリマーは、
(A)1.7〜3.5のMw/Mn、セ氏温度での少なくとも1つの融点Tm、及びグラム/立方センチメートルでの密度dであり、Tm及びdの数値が、以下の関係に対応する、(A)、
Tm>−2002.9+4538.5(d)−2422.2(d)、及び/または
(B)1.7〜3.5のMw/Mn、J/gでの融解熱ΔH、及び最高DSCピークと最高結晶化分析分別(「CRYSTAF」)ピークとの間の温度差として定義される、セ氏温度でのデルタ量ΔTによって特徴付けられ、ΔT及びΔHの数値は、以下の関係を有し、
ΔT>−0.1299ΔH+62.81、ゼロより大きく、130J/gまでのΔHに対する
ΔT≧48℃、130J/gより大きいΔHに対する
CRYSTAFピークは、累積ポリマーの少なくとも5パーセントを使用して決定され、ポリマーの5パーセント未満が、識別可能なCRYSTAFピークを有する場合、CRYSTAF温度は、30℃である、(B)、及び/または
(C)エチレン/α−オレフィンインターポリマーの圧縮成形膜で測定された300パーセントひずみ及び1周期でのパーセントにおける弾性回復Reであって、グラム/立方センチメートルでの密度dを有し、Re及びdの数値は、エチレン/α−オレフィンインターポリマーが、実質的に架橋相を有しない場合、以下の関係を満たす、(C)、
Re>1481−1629(d)、及び/または
(D)TREFを使用して画分される場合、40℃と130℃との間で溶出する分子画分を有し、それは、画分が、(−0.2013)T+20.07以上の量であるか、またはいくつかの実施形態では、(−0.2013)T+21.07以上の量であるモルコモノマー含有量を有するという点で特徴付けられ、Tは、℃で測定される、TREF画分のピーク溶出温度の数値である、(D)、及び/または、
(E)25℃での貯蔵弾性率、G’(25℃)、及び100℃での貯蔵弾性率、G’(100℃)を有し、G’(25℃)対G’(100℃)の比は、1:1〜9:1の範囲である、(E)、
を有するように定義される。
オレフィンブロックコポリマーは、また、
(F)TREFを使用して画分される場合、40℃と130℃との間で溶出する分子画分であって、画分が、少なくとも0.5から1までのブロックインデックス及び1.3より大きい分子量分布Mw/Mnを有するという点で特徴付けられる、(F)、
及び/または
(G)ゼロより大きく、1.0までの平均ブロックインデックス、及び1.3より大きい分子量分布Mw/Mn、
を有してもよい。オレフィンブロックコポリマーは、特性(A)〜(G)の1つ、いくつか、すべて、またはいかなる組み合わせを有してもよいことが理解される。ブロックインデックスは、その目的のために参照することにより本明細書に組み込まれる、米国特許第7,608,668号に詳述される通りに決定されることができる。特性(A)から(G)を決定するための分液方法は、例えば、その目的のために参照することにより本明細書に組み込まれる、米国特許第7,608,668号、Col.31,line26からCol.35,line44に開示される。
本OBCを調製する際の使用のための適切なモノマーは、エチレン及びエチレン以外の1つ以上の付加的重合性モノマーを含む。適切なコモノマーの例は、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、3−メチル−l−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、及び1−エイコセン等の3〜30個または3〜20個の炭素原子の直鎖状または分岐α−オレフィン、シクロペンテン、シクロヘプテン、ノルボルネン、5−メチル−2−ノルボルネン、テトラシクロドデセン、及び2−メチル−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタジヒドロナフタレン等の3〜30個または3〜20個の炭素原子のシクロオレフィン、ブタジエン、イソプレン、4−メチル−1,3−ペンタジエン、1、3−ペンタジエン、1,4−ペンタジエン、1,5−ヘキサジエン、1,4−ヘキサジエン、1,3−ヘキサジエン、1,3−オクタジエン、1,4−オクタジエン、1,5−オクタジエン、1,6−オクタジエン、1,7−オクタジエン、エチリデンノルボルネン、ビニルノルボルネン、ジシクロペンタジエン、7−メチル−1,6−オクタジエン、4−エチリデン−8−メチル−1,7−ノナジエン、及び5,9−ジメチル−1,4,8−デカトリエン等のジ及びポリオレフィン、ならびに3−フェニルプロペン、4−フェニルプロペン、1,2−ジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、及び3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンを含む。
いくつかの実施形態では、エチレン/α−オレフィンブロックコポリマーは、0.850g/cc〜0.900g/cc、または0.855g/cc〜0.890g/cc、または0.860g/cc〜0.880g/ccの密度を有する。いくつかの実施形態では、エチレン/α−オレフィンブロックコポリマーは、40〜70、45〜65、または50〜65のショアA値を有する。いくつかの実施形態では、エチレン/α−オレフィンブロックコポリマーは、ASTM D1238(190℃/2.16kg)によって測定される通り、0.1g/10分〜50g/10分、または0.3g/10分〜30g/10分、または0.5g/10分〜20g/10分のメルトインデックス(MIまたはI)を有する。
いくつかの実施形態では、エチレン/α−オレフィンブロックコポリマーは、重合エチレン、及び唯一のモノマー型としての1つのα−オレフィンを含む。他の実施形態では、α−オレフィンは、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、または1−オクテンから選択される。さらなる実施形態では、エチレン/α−オレフィンブロックコポリマーは、スチレンを除外する。さらなる実施形態では、エチレン/α−オレフィンブロックコポリマーは、エチレン/オクテンブロックコポリマーである。
エチレン/α−オレフィンブロックコポリマーは、参照することにより本明細書に組み込まれる、米国特許第7,858,706号に記載される等の鎖シャトリング工程を介して生成されることができる。特に、適切な鎖シャトリング剤及び関連する情報は、Col.16,line39からCol.19,line44に掲載される。適切な触媒は、
Col.19,line45からCol.46,line19に、適切な共触媒は、Col.46,line20からCol.51,line28に記載される。工程は、この書類を通して記載されるが、特に、Col.51,line29からCol.54,line56に記載される。工程は、例えば、以下にも記載される。米国特許第7,608,668号、同第7,893,166号、及び同第7,947,793号。
他の実施形態では、エチレン/α−オレフィンブロックコポリマーは、以下の特性AからEのうちの少なくとも1つを有する。
(A)1.7〜3.5のMw/Mn、セ氏温度での少なくとも1つの融点Tm、及びグラム/立方センチメートルでの密度dであり、Tm及びdの数値が、以下の関係に対応する、(A)、
Tm>−2002.9+4538.5(d)−2422.2(d)、及び/または
(B)1.7〜3.5のMw/Mn、J/gでの融解熱ΔH、及び最高DSCピークと最高結晶化分析分別(「CRYSTAF」)ピークとの間の温度差として定義されるセ氏温度でのデルタ量ΔTによって特徴付けられ、ΔT及びΔHの数値は、以下の関係を有し、
ΔT>−0.1299ΔH+62.81、ゼロより大きく、130J/gまでのΔHに対する
ΔT≧48℃、130J/gより大きいΔHに対する
CRYSTAFピークは、累積ポリマーの少なくとも5パーセントを使用して決定され、ポリマーの5パーセント未満が、識別可能なCRYSTAFピークを有する場合、CRYSTAF温度は、30℃である、(B)、及び/または
(C)エチレン/α−オレフィンインターポリマーの圧縮成形膜で測定された300パーセントひずみ及び1周期でのパーセントにおける弾性回復Reであって、グラム/立方センチメートルでの密度dを有し、Re及びdの数値は、エチレン/α−オレフィンインターポリマーが、実質的に架橋相を有しない場合、以下の関係を満たす、(C)、
Re>1481−1629(d)及び/または
(D)TREFを使用して画分される場合、40℃と130℃との間で溶出する分子画分を有し、それは、画分が、(−0.2013)T+20.07以上の量であるか、もしくは(−0.2013)T+21.07以上の量であるモルコモノマー含有量を有するという点で特徴付けられ、Tは、℃で測定される、TREF画分のピーク溶出温度の数値である、(D)、及び/または、
(E)25℃での貯蔵弾性率、G’(25℃)、及び100℃での貯蔵弾性率、G’(100℃)を有し、G’(25℃)対G’(100℃)の比は、1:1〜9:1の範囲である、(E)。
エチレン/α−オレフィンブロックコポリマーは、本明細書に記載される組み合わせまたは2つ以上の実施形態を含んでもよいことが理解されるべきである。
B.粘着付与剤
本明細書の実施形態において、粘着付与剤は、弾性率を減少させ、表面接着を改善するために使用される樹脂である。いくつかの実施形態では、粘着付与剤は、非水素添加脂肪族C(5個の炭素原子)樹脂、水素添加脂肪族C樹脂、芳香族変性C樹脂、テルペン樹脂、水素添加C樹脂、またはそれらの組み合わせであってもよい。C樹脂は、ペンテン及びピペリレン等のC原料から得られてもよい。テルペン樹脂は、ピネン及びd−リモネン原料に基づいてもよい。水素添加樹脂は、C原料、ロジン、脂肪族、またはテルペン原料等の芳香族樹脂に基づいてもよい。適切な粘着付与剤の非限定例は、商品名PICCOTAC(商標)、REGALITE(商標)、REGALREZ(商標)、及びPICCOLYTE(商標)で販売される粘着付与剤を含む。適切な粘着付与剤の具体例は、The Eastman Chemical Companyから入手可能なPICCOTAC(商標)1100、REGALITE(商標)R1090、REGALREZ(商標)1094、及びPinova Inc.から入手可能なPICCOLYTE(商標)F−105を含む。いくつかの実施形態では、粘着付与剤は、本明細書に記載される組み合わせまたは2つ以上の粘着付与剤を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、粘着付与剤は、非水素添加脂肪族C樹脂、水素添加脂肪族C樹脂、芳香族変性C樹脂、テルペン樹脂、非水素添加C樹脂、水素添加C樹脂、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される。他の実施形態では、粘着付与剤は、非水素添加脂肪族C樹脂、水素添加脂肪族C樹脂、非水素添加C樹脂、水素添加C樹脂、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される。
いくつかの実施形態では、粘着付与剤は、0.92g/cc〜1.06g/ccの範囲の密度を有してもよい。当然ながら、0.92g/cc〜1.06g/ccのすべての個々の値及び部分的な範囲が、本明細書に含まれ、開示される。
いくつかの実施形態では、粘着付与剤は、80℃〜140℃、または85℃〜130℃、または90℃〜120℃、または90℃〜100℃の環球軟化温度(ASTM E28に従って測定される)を有してもよい。他の実施形態では、粘着付与剤は、85℃〜135℃、90℃〜130℃、または90℃〜125℃の環球軟化温度(ASTM E28に従って測定される)を有してもよい。さらなる実施形態では、粘着付与剤は、80℃〜120℃、85℃〜115℃、または90℃〜110℃の環球軟化温度(ASTM E28に従って測定される)を有してもよい。
いくつかの実施形態では、粘着付与剤は、175℃で1000パスカル秒(Pa・s)未満の溶融粘度を有する。175℃で1000パスカル秒(Pa・s)未満のすべての個々の値及び部分的な範囲が、本明細書に含まれ、開示される。例えば、いくつかの実施形態では、粘着付与剤は、175℃で500Pa・s未満、175℃で200Pa・s未満、175℃で100Pa・s未満、または175℃で50Pa・s未満の溶融粘度を有する。他の実施形態では、粘着付与剤は、175℃で1パスカル秒(Pa・s)以上、または、175℃で5パスカル秒(Pa・s)以上の溶融粘度を有する。さらなる実施形態では、粘着付与剤は、175℃で1Pa・s〜100Pa・s未満、または1Pa・s〜50Pa・s未満の溶融粘度を有する。
C.油
組成物は、油をさらに含んでもよい。いくつかの実施形態では、油は、95モル%より大きい脂肪族炭素を含有する。いくつかの実施形態では、油の非晶質部分のガラス転移温度は、−70℃より低い。油は、鉱油であり得る。適切な油の非限定例は、商品名HYDROBRITE(商標)550(Sonneborn)、PARALUX(商標)6001(Chevron)、KAYDOL(商標)(Sonneborn)、BRITOL(商標)50T(Sonneborn)、CLARION(商標)200(Citgo)、及びCLARION(商標)500(Citgo)で販売される鉱油を含んでもよい。油は、本明細書に記載される組み合わせまたは2つ以上の実施形態を含んでもよい。油は、組成物の重量に基づいて、2〜25重量パーセント、4〜20重量パーセント、または6〜15重量パーセントの量で存在してもよい。
D.添加剤
組成物は、1つ以上の添加剤をさらに含んでもよい。適切な添加剤の例は、抗酸化物質、紫外線吸収剤、帯電防止剤、色素、粘度調整剤、抗ブロック剤、剥離剤、賦形剤、摩擦係数(COF)調整剤、誘導加熱粒子、臭気調整剤/吸収剤、及びそれらのいかなる組み合わせを含んでもよいが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、組成物は、1つ以上の付加的ポリマーをさらに含んでもよい。付加的ポリマーは、エチレン系ポリマー及びプロピレン系ポリマーを含むが、これらに限定されない。
本明細書における実施形態では、感圧接着剤は、0.25N〜6Nの、24時間のドウェル時間後のステンレス鋼からの180°引き剥がし(50%相対湿度、23℃での試験方法PSTC101に従う)を有してもよい。0.25N〜6Nのすべての個々の値及び部分的な範囲が、本明細書に含まれ、開示される。例えば、いくつかの実施形態では、感圧接着剤は、0.5N〜5Nの、24時間のドウェル時間後のステンレス鋼からの180°引き剥がし(50%相対湿度、23℃での試験方法PSTC101に従う)を有してもよい。他の実施形態では、感圧接着剤は、1N〜5Nの、24時間のドウェル時間後のステンレス鋼からの180°引き剥がし(50%相対湿度、23℃での試験方法PSTC101に従う)を有してもよい。
最外剥離層
最外剥離層は、最外接着剤層に劣った接着表面を提供するように構成される。本明細書の実施形態において、最外剥離層は、0.05〜6.0ミルの厚さを有してもよい。0.05〜6.0ミルのすべての個々の値及び部分的な範囲が、本明細書に含まれ、開示される。例えば、いくつかの実施形態では、最外接着剤層は、0.05〜3.0ミルの厚さを有してもよい。他の実施形態では、最外接着剤層は、0.05〜1.0ミルの厚さを有してもよい。さらなる実施形態では、最外接着剤層は、0.1〜0.75ミルの厚さを有してもよい。さらなる実施形態では、最外接着剤層は、0.1〜0.5ミルの厚さを有してもよい。
最外剥離層は、剥離材料、及び任意で、剥離剤を含む。剥離材料は、35ダイン/cm未満の表面エネルギーを有する主樹脂を含むコーティングである。35ダイン/cm未満のすべての個々の値及び部分的な範囲が、本明細書に含まれ、開示される。例えば、いくつかの実施形態では、剥離材料は、25ダイン/cm未満の表面エネルギーを有する主樹脂を含む。他の実施形態では、剥離材料は、28〜40ダイン/cmの表面エネルギーを有する主樹脂を含む。さらなる実施形態では、剥離材料は、28〜35ダイン/cmの表面エネルギーを有する主樹脂を含む。適切な剥離材料の表面エネルギーは、下記の通りのオーエンス−ウェンズ方程式及びブロモナフタレンと水との前進接触角を測定することによって決定されることができる。各液体の5つの滴が使用される。溶媒パラメータは、水総エネルギー72.8mN/m、分散エネルギー21.8mN/m、ブロモナフタレン総エネルギー44.4mN/m、及び分散エネルギー44.4mN/mである。オーエンス−ウェンズ方程式は、以下の通りであり、
式中、σは、表面張力であり、Dは、分散成分であり、Pは、極性成分であり、Lは、液体であり、Sは、固体である。
主樹脂は、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレン(PP)、シリコーン樹脂、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施形態では、主樹脂は、LDPEを含む。いくつかの実施形態では、主樹脂は、HDPEを含む。他の実施形態では、主樹脂は、剥離剤を有しないHDPEを含む。いくつかの実施形態では、主樹脂は、ポリプロピレン含む。他の実施形態では、主樹脂は、剥離剤を有しないポリプロピレンを含む。いくつかの実施形態では、主樹脂は、シリコーン樹脂を含む。
「LDPE」は、また、「高圧エチレンポリマー」または「高度分岐ポリエチレン」と称されてもよく、過酸化物等のフリーラジカル開始剤の使用(例えば、参照することにより本明細書に組み込まれる、米国特許第4,599,392号を参照)と共に、14,500psi(100MPa)より大きい圧力でオートクレーブまたは管型反応装置の中で部分的または全体的に単独重合または共重合されるポリマーを含む。工程は、分岐上の分岐を含む、多くの長鎖分岐によって特徴付けられるポリマー構造をもたらす。LDPE樹脂は、典型的に、0.916〜0.940g/cmの範囲の密度を有する。LDPE樹脂の例は、ExxonMobil LDシリーズ樹脂、及びDow Chemicalから入手可能なLDPEシリーズ樹脂を含む。
「LLDPE」は、約0.855g/cm〜約0.925g/cmの範囲の密度を有する直鎖状及び実質的に直鎖状の低密度樹脂の両方を指す。「LLDPE」は、クロム、チーグラー−ナッタ、メタロセン、束縛構造、またはシングルサイト触媒を使用して作製されてもよい。「LLDPE」という用語は、znLLDPE、uLLDPE、及びmLLDPEを含む。「znLLDPE」は、チーグラー−ナッタまたはクロム触媒を使用して作製される直鎖状ポリエチレンを指し、典型的に、約0.912〜約0.925の密度、及び約2.5より大きい分子量分布を有し、「uLLDPE」または「超直鎖状低密度ポリエチレン」は、クロムまたはチーグラー−ナッタ触媒を使用して作製される直鎖状ポリエチレンを指し、典型的に、0.912g/cm未満の密度、及び2.5より大きい分子量分布(「MWD」)を有し、「mLLDPE」は、メタロセン、束縛構造、またはシングルサイト触媒を使用して作製されるLLDPEを指し、典型的に、約0.855〜0.925g/cmの範囲の密度、及び1.5〜8.0の範囲の分子量分布(「MWD」)を有する。
「MDPE」は、0.925g/cm超〜約0.940g/cmの範囲の密度を有する直鎖状ポリエチレンを指し、典型的に、2.5より大きい分子量分布(「MWD」)を有する。「MDPE」は、典型的に、クロムもしくはチーグラー−ナッタ触媒を使用してか、またはメタロセン、束縛構造、もしくはシングルサイト触媒を使用して作製される。「HDPE」は、0.940g/cm以上の範囲の密度を有する直鎖状ポリエチレンを指し、典型的に、2.5より大きい分子量分布(「MWD」)を有する。「HDPE」は、典型的に、クロムもしくはチーグラー−ナッタ触媒を使用してか、またはメタロセン、束縛構造、もしくはシングルサイト触媒を使用して作製される。
「ポリプロピレン」は、プロピレンモノマー由来の単位の50重量%より大きい値を含むポリマーを指す。これは、ホモポリマーポリプロピレン、ランダムコポリマーポリプロピレン、インパクトコポリマーポリプロピレンを含む。これらのポリプロピレン材料は、概して、当技術分野で周知である。「ポリプロピレン」は、また、プロピレン系プラストマーまたはエラストマー(「PBPE」の「PBE」)として既知の比較的新しい種類のポリマーを含む。これらのプロピレン/アルファ−オレフィンコポリマーは、参照することによって本明細書に組み込まれる、米国特許第6,960,635号及び同第6,525,157号にさらに詳述される。そのようなプロピレン/アルファ−オレフィンコポリマーは、商品名VERSIFY(商標)でThe Dow Chemical Companyから、または商品名VISTAMAXX(商標)でExxonMobil Chemical Companyから市販されている。
「シリコーン樹脂」は、参照することによって本明細書に組み込まれる、米国第2,588,367号に記載されるもの等のシリコーン系ポリマーを指す。
いくつかの実施形態では、最外剥離層の表面は、複数の3次元突出、複数の3次元開口、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つを含む。3次元突出または開口が、最外剥離層の表面上に剥離表面を形成する。3次元突出は、エンボス加工処理、ハイドロフォーミング処理、真空成形処理、または他の適切な粗面処理等による任意の適切な処理を使用して製造されてもよい。3次元開口は、エンボス加工、鋳型、スタンピング、発泡、または当技術分野で既知の他の適切な方法等による、任意の適切な処理を使用して製造されてもよい。例示的なエンボス加工処理は、参照することにより本明細書に組み込まれる、米国特許第6,669,347号または同第7,101,437号で見ることができる。例示的な発泡処理は、参照することにより本明細書に組み込まれる、米国第3,760,940号、同第3,950,480号、同第4,844,852号、同第6,126,013号、同第6,254,965号、同第2011/0117326号、及び同第2013/0029104号で見ることができる。3次元突出及び/または開口は、円形、楕円形、三角形、四角形、五角形、六角形、または任意の他の所望の形状である断面を有してもよい。3次元突出及び/または開口のパターンは、規則的な幾何学的配列または無作為的配列のいずれかで存在してもよい。最外剥離層の表面上に存在する3次元突出及び/または開口の量、突出高さ、開口径及び形状、パターン等は、最外剥離層との表面接触量を低減させ、及び/または35ダイン/cm未満である表面エネルギーを維持するような方法で異なり得る。
上述の通り、最外剥離層は、任意の剥離剤をさらに含んでもよい。任意の剥離剤は、500ppm〜20,000ppm、1,000ppm〜15,000ppm、または2,000ppm〜10,000ppmの量で剥離材料中に存在してもよい。適切な剥離剤は、最外接着剤層中に存在する感圧接着剤に影響与える可能性がある、汚染物質の最外剥離層の表面への移動をさせないと同時に、主樹脂の表面エネルギーを低下することができる薬剤を含む。適切な任意の剥離剤の例は、シリカ、シリコーン、シロキサン、炭酸カルシウム、タルク、またはエチレンアクリル酸エチル、またはそれらの組み合わせを含んでもよいが、それらに限定されない。適切な剥離剤の他の例は、Polyfil Corporationから入手可能なRAC0500、Ampacet10053、Ampacet102777、及びDow Corning MB50−002を含んでもよい。
本明細書に記載される密着ホイルの総厚さは、0.5〜8ミルの範囲であってもよい。0.5〜8ミルのすべての個々の値及び部分的な範囲が、本明細書に含まれ、開示される。例えば、いくつかの実施形態では、密着ホイルは、0.5〜5ミルの厚さを有してもよい。他の実施形態では、密着ホイルは、0.5〜4ミルの厚さを有してもよい。さらなる実施形態では、密着ホイルは、0.5〜2ミルの厚さを有してもよい。さらなる実施形態では、密着ホイルは、1〜3ミルの厚さを有してもよい。
本明細書に記載される密着ホイルは、食品用途における使用のために適切である。密着ホイルは、密着ホイルロールに形成され、箱に挿入されてもよい。密着ホイルロールは、それ自体、ならびに/または例えば、ガラス、プラスチック、セラミック、ステンレス鋼、ラミネート加工した厚紙、及びアルミニウム等の基板の表面へ接着することが可能でもよく、同時に、ロール形の場合、密着ホイルのそれ自体に接着する傾向を低下させるための剥離表面も提供する。
また、密着ホイルの製造の方法が、本明細書に記載される。本方法は、第1の面及び第2の面を有するホイル層を提供することと、ホイル層の第1の面上に直接または間接的に最外接着剤層を形成することと、及びホイル層の第2の面上に直接または間接的に最外剥離層を形成することとを含み、最外接着剤層、ホイル層、及び最外剥離層が、共に密着ホイルを形成する。
最外接着剤層及び最外剥離層は、当技術分野で既知の方法によって形成されてもよく、例えば、押出コーティング、またはカーテン、グラビア、巻線ロッド、ナイフオーバーロール、もしくはフレキソ等の標準的な水性コーティング技術を含むことができる。いくつかの実施形態では、最外接着剤層及び最外剥離層は、押出コーティングによって形成される。最外接着剤層及び最外剥離層は同時に形成されてもよく、または、代替として、逐次的に形成されてもよい。最外剥離層は、押出コーティング処理の一部としてマットまたはエンボスチルロールによって形成されてもよい。代替として、最外剥離層は、別のマットまたはエンボス加工ステップを使用してコーティング後に変更されてもよい。
以下の分析方法は、本発明において使用される。
結晶性に対する示差走査熱量測定(DSC)(本発明の実施例1)
示差走査熱量測定(DSC)が、エチレン(PE)系ポリマーサンプル及びプロピレン(PP)系ポリマーサンプルにおける結晶性を測定するために使用される。サンプルの約5〜8ミリグラムが量られ、DSC皿に置かれ、閉ざされた大気を確保するために、蓋が皿の上に押し付けられる。サンプル皿は、DSCセル内に置かれ、その後、約10℃/分の速度で、PEに対して180℃の温度(またはPPに対して230℃)まで加熱される。サンプルは、この温度で3分間保持される。その後、サンプルは、10℃/分の速度で、PEに対して−60℃(またはPPに対して−40℃)まで冷却され、その温度で3分間等温的に保持される。サンプルは、次に、融解が完了するまで(第2の加熱)、10℃/分の速度で加熱される。ポリマーサンプル(製剤ではない)に対して、第2の加熱曲線から決定された融解熱(HまたはΔH融解)を、PEに対して292J/g(またはPPに対して165J/g)の理論上の融解熱で割り、この量を100(例えば、PEに対して、%結晶性=(H/292J/g)×100、及びPPに対して、%結晶性=(H/165J/g)×100)で掛けることによって、パーセント結晶性が計算される。
特に明記しない限り、各ポリマーの融点(T)は、上述される通り(ピークTm)、DSCから得られた第2の加熱曲線から決定される。ガラス転移温度(T)は、第2の加熱曲線(中点)から決定される。結晶化温度(T)は、第1の冷却曲線(ピークTc)から測定される。結晶化のデルタHは、第1の冷却曲線から得られ、結晶化ピーク下面積を積分することによって計算される。融解のデルタHは、第2の加熱曲線から得られ、融解ピーク下面積を積分することによって計算される。
ガラス転移温度に対する示差走査熱量測定(DSC)(本発明の実施例2)
ガラス転移温度は、ガラス転移温度としての中点及び10℃/分の加熱速度を使用してASTM−E−1356に従って決定される。
メルトインデックス
エチレン系ポリマーまたは製剤に対するメルトインデックスは、ASTM D1238、Iに対して190℃/2.16kg及びI10に対して190℃/10kgの条件に従って測定される。一方、プロピレン系ポリマーに対する融解流速(MFR)は、ASTM D1238、230℃/2.16kgの条件に従って測定される。
密度
密度測定に対するサンプル(ポリマー及び製剤)は、ASTM D1928に従って調製される。測定は、ASTM D792、方法Bを使用して、1時間以内のサンプルプレスで行われる。
GPC法
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機器のいずれかで構成される。カラム及びカルーセル部分は、140℃で動作される。3つのPolymer Laboratories10ミクロンMixed−Bカラムが使用される。溶媒は、1,2,4トリクロロベンゼンである。サンプルは、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に0.1グラムのポリマーの濃度で調製される。サンプルは、160℃で2時間軽く撹拌することによって調製される。注入量は、100マイクロリットルであり、流速は、1.0ml/分である。
GPCカラムセットの検定は、個々の分子量の間に少なくとも一桁の間隔がある、6つの「カクテル」混合物中に配置された、580〜8,400,000g/モルの範囲にある分子量を持つ21の狭い分子量分布ポリスチレン基準物で行われる。基準物は、Polymer Laboratories(シュロップシャー、英国)から購入される。ポリスチレン基準物は、1,000,000g/モル以上の分子量に対して「50ミリリットルの溶媒中に0.025グラム」、及び1,000,000g/モル未満の分子量に対して「50ミリリットルの溶媒中に0.05グラム」で調製される。ポリスチレン基準物は、30分間の穏やかな撹拌によって80℃で溶解される。狭い基準混合物は、分解を最小限に抑えるために最高分子量成分を減少させるため、最初に実行される。ポリスチレン基準物ピーク分子量は、以下の方程式(Williams and Ward,J.Polym,Sci.,Polym,Let.,6,621(1968)に記載される通り)を使用してポリエチレン分子量に変換される。Mポリエチレン=0.431(Mポリスチレン)。ポリエチレン同等分子量計算は、VISCOTEK TriSECソフトウェアバージョン3.0を使用して行われる。
動的機械分析(DMA)
ポリオレフィン系感圧接着剤に対して、動的機械分析(DMA)を、5分間10MPaの圧力で180℃の加熱プレス内で形成され、その後、90℃/分でそのプレス内で水冷却された圧縮成形ディスク上で測定する。試験は、ねじり試験のための二重カンチレバー器具を装備したARES制御ひずみレオメータ(TA機器)を使用して実行される。
アクリル系感圧接着剤に対して、液体サンプルを、TEFLON(商標)皿内で2週間空気乾燥させ、その後、一晩、室温の真空オーブン内で乾燥させる。プラークは、その後、トレーから除去され、1.5mmの厚さである。
ポリオレフィン系感圧接着剤サンプルに対して、「1.5mmプラーク」は、圧縮され、両方の感圧接着剤サンプルに対して、プラークは、32mm×12mmの寸法の棒状(試験サンプル)に切り分けられる。試験サンプルは、10mm離した器具(グリップ間隔ΔL)の間で両端を締め、−100℃〜200℃の連続する温度段階(1段階につき5℃)に曝される。各温度で、ずれ弾性率、G’は、ひずみ振幅が0.1パーセントと4パーセントとの間に維持される状態で、6.3rad/秒の角周波数で測定され、トルクが十分であり、測定が線形領域に留まることを確実にする。
熱膨張が生じる場合、10gの初期静的力が維持され(自動張力モード)、サンプルの弛みを防止する。結果として、グリップ間隔ΔLは、特にポリマーサンプルの融点または軟化点より高い温度で増加する。試験は、最高温度でか、または器具の間のギャップが65mmに到達すると終了する。貯蔵弾性率は、25℃で取られる。
接着
すべての接着剤試験(180°引き剥がし及びループタック)は、後述される方法によって調製される試験片を0.4ミルのアルミニウムホイル上に使用して、積層フィルムを形成する。最終組み立て物は、180°引き剥がしのために「1インチ×6インチ」の細長い一片(接合面積「1インチ×6インチ」)に、ループタックのために「1インチ×5インチ」の細長い一片(接合面積「1インチ×5インチ」)に切り分けられる。使用される基板は、Chemsultantsから得られる標準ステンレス鋼試験パネルであり、標準PSTC法を使用して洗浄される。HDPEパネルは、McMaster−Carr Part#8619K446から購入され、2インチ×6インチの一片に切り分けられる。平板ガラスパネルは、Aldersfer Glassから購入される。白く施釉されたセラミックの2インチ×6インチのタイルは、Lowesから購入され、セラミック表面を想定するために使用される。木肌を想定するために、カエデ材の片が、厚さ4分の1インチ、幅2インチ、長さ2フィートの一片としてLowesから購入され、その後、6インチのパネルに縮小され、そのまま使用され、表面処理は行われない。180°引き剥がし試験のための重複面積が、ロールダウン機(Cheminstruments RD−3000)上に配置され、4.5ポンドの重さ、1分につき12インチの速度で2回(各方向に1回)通過させる。BlueHill v.3ソフトウェアを有するINSTRON Model5564を使用して、すべての引き剥がし試験を完了する。すべての後続する接着剤試験方法は、制御温度及び相対湿度(RH)(23℃及び50%相対湿度)の条件で測定される。
引き剥がし力は、接着剤でコーティングした膜を基板から除去するために必要とされる力の測定である。引き剥がし力は、積層ステップ後に、23℃/50%RH(相対湿度)での20分のドウェル時間または23℃/50%RH(相対湿度)での24時間のドウェル時間後に測定される。破壊モードは、「A」で表示され、破壊点が接着剤と、それが適用された基板との間にあることを意味する。
ループタック
ループタックは、試験方法Aの後に、試験方法PSTC−16(感圧接着剤テープに対する試験方法、第16版)に従って測定される。
前進接触角を有する表面エネルギー
接触角は、Kruss G10角度計上へのドロップ配置後に約4秒測定される。角度は、T−1接線密着度で測定される。少なくとも5滴が、各サンプル上で取られる。しかしながら、最初の5滴が、一定の測定値を与えないようである場合、より多くの滴が分析される。
固体サンプルの表面エネルギーは、水に対するオーエンス−ウェンズ方程式、及びジヨードメタン接触角を使用して計算される。
ホルムアミド角度の使用は、良くない密着度をもたらした。角度は、Tangent−1フィッティングを使用して密着される。各サンプルに対して、少なくとも5つの角度が測定される。
Teflon(商標)上の接触角を使用し、以下の方程式を使用して各液体に対する極性及び分散力が計算される。
本開示のいくつかの実施形態は、ここで、以下の実施例において詳述される。
本発明のサンプルを、剥離層組成物の、ホイルの第1の面上への押出コーティング、及び接着剤層の、ホイルの第2の面上へのさまざまな方法によるコーティングによって調製した。
本発明の実施例1では、剥離層組成物は、0.918g/ccの密度及び8g/10分のメルトインデックスIを有する95重量%のLDPE(LDPE722、The Dow Chemical Company、ミッドランド、ミシガンの製品)、及び5重量%の剥離剤(RAC0500、PolyFil Corporation、ロッカウェイ、ニュージャージーから市販される)を含む。接着剤層は、0.866g/ccの密度及び15のメルトインデックスIを有する83重量%のエチレン−アルファ−オレフィンブロックコポリマー(INFUSE(商標)9807、The Dow Chemical Company、ミッドランド、ミシガンの製品)、12重量%の粘着付与剤(PICCOTAC(商標)1100、Eastman Chemical Company、キングスポート、テネシーから市販される)、及び5重量%の油(HYDROBRITE(商標)550、Sonneborn、パーシッパニー、ニュージャージーから市販される)を含む。
配合工程は、25mmの共回転二軸押出機上で行った。押出機は、48の合計の長さと直径の比(L/D)を有した。押出機は、24kWモーター及び1200rpmの最高スクリュー速度を備えた。スクリュー速度は、サンプルのすべてに対して300RPMに設定した。温度プロファイルは、100℃(ゾーン1)、120℃(ゾーン2)、140℃(ゾーン3)、140℃(ゾーン4)、110℃(ゾーン5)、100℃(ゾーン6)、及び110℃(ゾーン7)であった。この押出ラインに対する供給システムは、2つのロス−イン−ウェイト供給機で構成された。ポリマーを、K−Tron Model KCLQX3一軸スクリュー供給機を使用して押出機の主供給口へと供給した。
粘着付与剤を、ゾーン5の注入地点であるバレル5のサイドアームへと供給した。油を、Leistritz Gear Pumpを使用してバレル4の注入ポートを通して追加した。化合物を、2穴金型を有する水中ペレット化装置を使用してペレット化した。ペレットを収集し、2000ppmのPOLYWAX(商標)2000(Baker Hughes,Inc.、ヒューストン、テキサスから市販される)を振りかけ、その後、窒素でパージしながら24時間乾燥させた。
本発明の実施例2では、剥離層組成物は、0.918g/ccの密度及び8g/10分のメルトインデックスIを有する95重量%のLDPE(LDPE722、The Dow Chemical Company、ミッドランド、ミシガンの製品)、及び5重量%の剥離剤(RAC0500、PolyFil Corporation、ロッカウェイ、ニュージャージーから市販される)を含む。接着剤層は、アクリル水性感圧接着剤(ROBOND(商標)PS−90、The Dow Chemical Company、ミッドランド、ミシガンの製品)を含む。
押出コーティングラインは、本発明の実施例1の接着剤層ならびに本発明の実施例1及び2に対する剥離層に対して使用した。押出コーティングラインは、30:1L/D単一フライトスクリューを有する3 1/2インチの直径の1番目の押出機、及び共押出供給ブロック/金型の組み合わせで構成される。0.020インチ(20ミル)金型ギャップ及び6インチの空隙を有する36インチのコートハンガーEBR(エッジビーズ削減(Edge Bead Reduction))を、押出コーティング評価のすべてに対して使用した。1番目の押出機を使用した単分子層コーティング評価は、0.4ミルのアルミニウムホイル及び57°Fに設定された艶消し仕上げのグリコール冷却チルロールを使用して実行した。サンプルを、22RPM(約70ポンド/1時間)の押出機速度、300°Fの溶融温度で押出コーティングした。サンプルを100fpmライン速度で得た。これらのサンプルの押出コーティング条件を、表Iにさらに要約する。
本発明の実施例2における接着剤層を、2つの異なる方法を使用して適用した。高めっき量を有する本発明の実施例2のサンプルに対して、ROBOND(商標)PS−90を0.4ミルのアルミニウムホイル、加えて、剥離層に直接適用し、巻線ロッドを使用して望ましいめっき量まで測定した。高いめっき量のサンプルを、80℃対流式オーブンの中で5分間乾燥させた。低めっき量を有する本発明の実施例2のサンプルに対して、0.22ミルの厚さの接着剤を得るように選択されたグラビアシリンダーを有するリバースグラビアに対して設定されたEganのパイロットコースターを使用して、ROBOND(商標)PS−90を、0.4ミルのアルミニウムホイル、加えて、剥離層に直接適用した。ホイル構造物を、1分につき75フィートの速度でコーティングした。Eganのパイロットコースターは、2ゾーンの乾燥オーブンを有し、第1のゾーンは、170°Fに、第2は180°Fに設定した。
引き剥がし強度接着及びループタックを、本発明のサンプルに対して測定した。20分及び24時間のドウェル180度引き剥がし接着に対して、2つの測定結果を出し、ループタックに対して2つの測定結果を出した。測定結果を平均化し、以下の表II及びIIIに示される数値を得た。さらに、破壊モードを、接着剤と、それが適用された基板との間にある接着破壊を示す「A」で印した。
本明細書に開示される寸法及び値は、列挙される正確な数値に厳密に限定されると理解されるべきではない。代わりに、特別の定めのない限り、それぞれのそのような寸法は、列挙される数値と、その数値を取り囲む機能的に同等の範囲との両方を意味することを意図している。例えば、「40mm」と開示される寸法は、「約40mm」を意味することを意図している。
本明細書で引用されるすべての書類は、存在する場合、いかなる相互参照もしくは関連特許または出願、及び本出願がその優先権または利益を主張するいかなる特許出願または特許も含めて、明示的に除外されるか、またはその他の様式で限定されない限り、参照することによってその全体が本明細書に組み込まれる。いかなる書類の引用も、それが、本明細書において開示されるか、もしくは特許請求されるいかなる発明に関する先行技術であるということも、またはそれが、単独でか、もしくはいかなる他の参考文献とのいかなる組み合わせにおいても、いかなるそのような発明を教示、示唆、もしくは開示するということも承認するものではない。さらに、本書類における用語のいずれかの意味または定義が、参照することによって組み込まれる書類における同じ用語のいずれかの意味または定義と矛盾する限りにおいて、本書類でその用語に割り当てられた意味または定義が優先されるものとする。
本発明の特定の実施形態を解説し、説明したが、様々な他の変更及び修正が、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなくなされ得ることが当業者には明らかである。したがって、本発明の範囲内にあるすべてのそのような変更及び修正が、添付の特許請求の範囲に含まれることが意図される。

Claims (15)

  1. 感圧接着剤を含む最外接着剤層と、
    最外剥離層であって、剥離材料を含む、最外剥離層と、
    前記最外接着剤層と前記最外剥離層との間に位置付けられたホイル層と、を備える、密着ホイル(Cling foil)。
  2. 前記ホイル層は、アルミニウムホイル層またはアルミニウム合金ホイル層である、請求項1に記載の密着ホイル。
  3. 前記ホイル層の前記最外接着剤層及び剥離層に対する厚さ比は、1:5〜10:1の範囲にある、請求項1に記載の密着ホイル。
  4. 前記感圧接着剤は、アクリルポリマーである、請求項1に記載の密着ホイル。
  5. 前記感圧接着剤は、
    エチレン/α−オレフィンブロックコポリマーと、
    粘着付与剤と、を含む、組成物であり、
    前記組成物は、1〜50のメルトインデックス(I)(190℃及び2.16kg)及び7.5〜13のI10/I比を有する、請求項1に記載の密着ホイル。
  6. 前記組成物は、油をさらに含む、請求項5に記載の密着ホイル。
  7. 前記最外接着剤層の前記厚さは、0.05〜2ミルの範囲である、請求項1に記載の密着ホイル。
  8. 前記感圧接着剤は、0.25N〜6Nの、24時間のドウェル時間後のステンレス鋼からの180°引き剥がし(50%相対湿度、23℃での試験方法PSTC101に従う)を有する、請求項1に記載の密着ホイル。
  9. 前記剥離材料は、35ダイン/cm未満の表面エネルギーを有する主樹脂、及び任意で、剥離剤を含むコーティングである、請求項1に記載の密着ホイル。
  10. 前記主樹脂は、LDPE、LLDPE、MDPE、HDPE、PP、もしくはシリコーン樹脂、またはそれらの組み合わせを含む、請求項9に記載の密着ホイル。
  11. 前記剥離剤は、シリカ、シリコーン、炭酸カルシウム、タルク、もしくはエチレンアクリル酸エチル、またはそれらの組み合わせを含む、請求項9に記載の密着ホイル。
  12. 前記最外剥離層の表面は、複数の3次元突出、複数の3次元開口、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つを含む、請求項9に記載の密着ホイル。
  13. 密着ホイルを製造する方法であって、
    第1の面及び第2の面を有するホイル層を提供することと、
    前記ホイル層の前記第1の面上に直接または間接的に最外接着剤層を形成することと、
    前記ホイル層の前記第2の面上に直接または間接的に最外剥離層を形成することと、を含み、
    前記最外接着剤層、ホイル層、及び最外剥離層が、共に密着ホイルを形成する、方法。
  14. 前記最外接着剤層及び最外剥離層は、同時に形成される、請求項13に記載の方法。
  15. 前記最外接着剤層及び最外剥離層は、逐次的に形成される、請求項13に記載の方法。
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