JP2018521160A - 再閉鎖可能な多層膜のための接着剤組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
A)0.2g/10分〜8.0g/10分のメルトインデックスを有するエチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーと、
B)1重量%超〜50重量%未満の単位の重合スチレンを含むスチレン系ブロックポリマーと、
C)粘着付与剤と、
D)油と、を含み、
組成物は、3g/10分〜50g/10分のメルトインデックスを有する。
本明細書の元素周期表(Periodic Table of the Elements)の全ての言及は、CRC Press,Inc.によって2003年に出版され、著作権保護されたPeriodic Table of the Elementsを引用する。また、族についてのいずれの言及も、基に番号を付けるためのIUPACシステムを使用したこのPeriodic Table of the Elementsにおいて表される族に対する。米国特許プラクティスのために、本明細書で言及されたいずれの特許、特許出願、または公開の内容も、特に当分野における合成的技法、定義(本明細書で提供されたいずれの定義との一貫性がなくならない程度まで)、及び一般知識に関して、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。(またはその米国版に相当するものが、参照によってそのように組み込まれる。)
A)0.2g/10分〜8.0g/10分のメルトインデックスを有するエチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーと、
B)1重量%超〜50重量%未満の単位の重合スチレンを含むスチレン系ブロックポリマーと、
C)粘着付与剤と、
D)油と、を含み、
組成物は、3〜50g/10分のメルトインデックス(I2、190℃)を有する。
「エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマー」という用語及びは、エチレン及び化学的または物理的特性の点で異なる2つ以上の重合モノマー単位の複数のブロックまたはセグメントを特徴とする、重合形態の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。「エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマー」という用語は、2つのブロック(ジブロック)及び3つ以上のブロック(マルチブロック)を有するブロックコポリマーを含む。「インターポリマー」及び「コポリマー」という用語は、本明細書では同義に使用される。コポリマー中の「エチレン」または「コモノマー」の量について言及する場合、それが、その重合単位を意味することが理解される。いくつかの実施形態において、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーは、以下の式で表すことができる。
(AB)n
AAA−AA−BBB−BB
(A)約1.7〜約3.5のMw/Mn、少なくとも1つの溶融点Tm(摂氏)、及び密度d(グラム/立方センチメートル)、Tm及びdの数値は、以下の関係に対応する、
Tm>−2002.9+4538.5(d)−2422.2(d)2、ならびに/または
(B)約1.7〜約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割(「CRYSTAF」)ピークとの間の温度差として定義される、摂氏でのデルタ量ΔTを特徴とし、ΔT及びΔHの数値は以下の関係を有する、
ゼロ超及び最高130J/gのΔHに関して、ΔT>−0.1299(ΔH)+62.81
130J/gを超えるΔHに関して、ΔT≧48℃
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、ならびに/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を用いて測定された、300パーセントの歪み及び1サイクルでの、パーセントでの弾性回復率Re、ならびに密度d(グラム/立方センチメートル)を有し、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フリーである場合、Re及びdの数値は、以下の関係を満たす、
Re>1481−1629(d)、ならびに/または
(D)TREFを使用して分画される場合、40℃〜130℃で溶出する分子量画分を有し、画分が同じ温度で溶出する比較可能なランダムエチレンインターポリマー画分のものよりも少なくとも5パーセント高いモルコモノマー含有量を有することを特徴とし、前記比較可能なランダムエチレンインターポリマーは、同じコモノマー(複数可)を有し、メルトインデックス、密度、及びエチレン/α−オレフィンインターポリマーの10パーセント以内のモルコモノマー含有量(ポリマー全体に基づく)を有する、ならびに/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℃)の比率は、約1:1〜約9:1の範囲内である。
(F)TREFを使用して分画される場合、40℃〜130℃で溶出する分子画分、画分が少なくとも0.5〜最大約1のブロックインデックス、及び約1.3超の分子量分布、Mw/Mnを有することを特徴とする、ならびに/または
(G)ゼロ超〜最高約1.0の平均ブロックインデックス及び約1.3超の分子量分布、Mw/Mn。
1.7〜3.5のMw/Mn、少なくとも1つの溶融点Tm(摂氏)、及び密度d(グラム/立方センチメートル)、Tm及びdの数値は、以下の関係に対応し:
Tm<−2002.9+4538.5(d)−2422.2(d)2、
dは0.86g/cc、または0.87g/cc、または0.88g/cc〜0.89g/ccまでであり、
Tmは、80℃、または85℃、または90℃〜95、または99℃、または100℃、または105℃〜110℃、または115℃、または120℃、または125℃までである。
(i)80℃、または85℃、または90℃〜95℃、または99℃、または100℃、または105℃〜110℃、または115℃、または120℃、または125℃までの溶融温度、
(ii)0.86g/cc、または0.87g/cc、または0.88g/cc〜0.89g/ccまでの密度、
(iii)50〜85重量%の軟質セグメント及び40〜15重量%の硬質セグメント、
(iv)10mol%、または13mol%、または14mol%、または15mol%〜16mol%、または17mol%、または18mol%、または19mol%、または20mol%までの軟質セグメント中のオクテン、
(v)0.5mol%、または1.0mol%、または2.0mol%、または3.0mol%〜4.0mol%、または5mol%、または6mol%、または7mol%、または9mol%までの硬質セグメント中のオクテン、
(vi)0.1g/10分、または0.5g/10分、または1g/10分、または1.5g/10分〜2.0g/10分、または2.5g/10分、または3.0g/10分、または4.9g/10分〜5.0g/10分、または6.0g/10分、または7.0g/10分、または8.0g/10分までのメルトインデックス(MI)、
(vii)65、または70、または71、または72〜73、または74、または75、または77、または79、80までのショアA硬度、
(viii)ASTM D 1708に従い300%300%min1変形率で、21℃で、50%、または60%〜70%、または80%、または90%までの弾性回復率(Re)、及び/または
(ix)ブロックの多分散分布及びブロックサイズの多分散分布。
本組成物は、スチレン系ブロックポリマーを含む。スチレン系ブロックコポリマーは、1重量%超〜50重量%未満の重合スチレン、または10重量%〜50重量%未満の重合スチレンを含有する。好適なスチレン系ブロックポリマーの非限定的な例は、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー(SIS)、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー(SBS)、スチレン−エチレン/ブチレン−スチレンブロックコポリマー(SEBS)、スチレン−イソブチレン−スチレンブロックコポリマー(SIBS)、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロックコポリマー(SEPS)、及びそれらの混合物を含む。好適なスチレン系材料の非限定的な例は、Kraton Corp.,Houston,Texasから入手可能な、KRATON D1161、KRATON D1118、KRATON G1657等の商号「KRATON」の下で市販される材料、またはDexco Polymers,Houston,Texasから入手可能な、4113A、4114A、4213A等の商号「Vector」の下で市販される材料を含む。
本組成物は、粘着付与剤を含む。典型的に粘着付与剤は、弾性率を下げ、表面接着を向上させる樹脂である。
本組成物は、油を含む。ある実施形態において、油は、95モル%超の脂肪族炭素を含有する。ある実施形態において、油の非晶部のガラス転移温度は、典型的に−70℃以下である。油は、鉱油であり得る。好適な油の非限定的な例は、商号HYDROBRITE 550(Sonneborn)、PARALUX 6001(Chevron)、KAYDOL(Sonneborn)、BRITOL 50T(Sonneborn)、CLARION 200(Citgo)、及びCLARION 500(Citgo)の下で販売される鉱油を含む。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むことができる。
本組成物は、1つ以上の添加材を含むことができる。添加材は、これらに限定するものではないが、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、顔料、粘度調整剤、ブロック防止剤、離型剤、増量剤、摩擦係数(COF)重合調整剤、誘導加熱粒子、臭気改良剤/吸収剤、及びそれらのあらゆる組み合わせを含む。ある実施形態において、本組成物は、1つ以上の添加ポリマーをさらに含む。添加ポリマーは、これらに限定するものではないが、エチレン系ポリマー及びプロピレン系ポリマーを含む。
ある実施形態において、本組成物は、接着剤組成物である。接着剤組成物は、組成物(1)であり、
A)30重量%〜65重量%のエチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーと、
B)10重量%〜35重量%のスチレン系ブロックポリマーと、
C)20重量%〜40重量%の粘着付与剤と、
D)0重量%超〜8重量%の油と、を含む。
A)33重量%〜55重量%のエチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーと、
B)10重量%〜30重量%のスチレン系ブロックポリマーと、
C)25重量%〜30重量%の粘着付与剤と、
D)5重量%〜7重量%の油と、を含む。
(i)組成物は、3、または5、または10、または15、または20、または25〜30、または35、または40、または45、または50g/10分のメルトインデックス(I2、190℃)を有する、
(ii)0.890、または0.90、または0.91〜0.92、または0.93g/ccの密度、
(iii)10再閉鎖サイクル後(PSTC−101、修正方法A、N/25mm、23℃/50%RH)0.7N/25mm超、または1.0N/25mm、または3.0N/25mm、または5.0N/25mm〜7.0N/25mm、または9.0N/25mm、または10N/25mm未満までの再閉鎖剥離接着力、
(iv)−58℃、−56℃、または−54℃、または−53℃、または−51℃、または−50℃〜−48℃、または−45℃、または−40℃まで、もしくは−58℃〜−40℃までのガラス転移温度(Tg)、
(v)115℃、または116℃、または117℃、または118℃、または119℃〜120℃、または123℃、または125℃、もしくは115℃〜125℃までの溶融温度(Tm)、
(vi)100℃、または102℃、または103℃、または104℃〜105℃、または107℃、または109℃、または111℃、または113℃、または115℃まで、もしくは100℃〜115℃までの結晶化温度(Tc)、
(vii)12、または14、または16、または17、または18〜19、または21、または23、または25、もしくは12〜25までのI10/I2、
(viii)動的機械分光法によって測定された190℃及び1Hz周波数での、5.0×105mPa−s、または1.0×106、または1.2×106、または1.5×106、または2.0×106、または3.0×106、または4.0×106〜5.0×106、または6.0×106、または7.0×106、または8.0.106、mPa−sまでの動的溶融粘度。
示差走査熱量計(DSC)を、広範囲の温度にわたるポリマーの溶融、結晶化、ガラス転移挙動を測定するために使用することができる。例えば、RCS(冷蔵冷却システム)及びオートサンプラーを搭載したTA Instruments Q1000 DSCを、使用してこの分析を行う。試験中、50ml/分の窒素パージガスフローを使用する。それぞれの試料を、溶かし、約175℃で薄膜に押圧し、溶けた試料を、その後室温(約25℃)まで空冷する。3〜10mg、6mm径の試料を、冷却されたポリマーから取り出し、計量し、軽量のアルミニウム鍋(ca50mg)へ置き、圧着して閉じる。分析を、その後実施し、その温度特性を決定する。
結晶化度%=((Hf)/292J/g)×100
動的機械分光法(DMS)を、5分間、10MPaの圧力、180℃で、ホットプレス装置内で形成される圧縮成形ディスク上で測定し、その後90℃/分で、プレス内で、水冷する。試験は、歪み試験用の二重の片持ち固定具を搭載した、ARES制御歪みレオメーター(TA instruments)を使用して実施される。
ポリマー試験に関して、ゲル浸透クロマトグラフィーシステムは、Polymer LaboratoriesのModel PL−210またはPolymer LaboratoriesのModel PL−220機器のいずれかから成る。カラム及びカルーセルコンパートメントを、140℃で操作する。3個のPolymer Laboratoriesの10−ミクロン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に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。注入量は、100マイクロリットル及び流量は、1.0ml/分である。
試料を、LABTECH 5−Layer Blown Film Lineを使用して作る。試料を、その後Labo Combi Solventless Laminator上で、MORFREE 403A(The Dow Chemical Companyから入手可能な無溶媒接着剤)及び共反応体C411(The Dow Chemical Companyから入手可能な無溶媒接着剤)を使用して、「48ga 2軸配向ポリエチレンテレフタレート(DuPont Teijinから入手可能なPET)」に積層接着し、最終的な積層膜構造体(シーラント/PSA/コア(3層)/無溶媒接着剤/PET)を形成する。ここで試験試料を、「長さ300mmと幅25mm」の積層膜片にカットし、半分に折り畳み(シーラント層対シーラント層)、折り目から25mmを封止する。それぞれの積層膜構造体を、5mm幅のシールバーを有するW.Kopp Verpackungsmachinen Model D73732を使用して「シーラント側対シーラント側」で封止し、0.5秒の滞留時間、60N/cm2圧力を、シールの作製に使用し、封止は、表5で示される試験結果に表示される温度で開始される。封止された試料を、長軸に対して垂直なシールを有し、寸法「25mm×150mm」にカットして、試験試料を形成する。開閉反応機構を実施する最終的なシールサイズまたは領域は、「25mmと5mm」である。
実施例において使用された材料は、以下の表1において提供される。
接着剤配合物を、2軸押出機を使用して調製し、その後メルトインデックス及び密度を測定する(表2)。表2で示された配合物は、単一ステップの2軸押出プロセスによって調製される。配合物の構成成分が、重量%で、表2に列挙されている。配合工程を、2軸押出機と供回りするCOPERION ZSK−25 25mm上で実施する。押出機は、長さと直径の比の合計48を有する。押出機は、24kWモーター及び最大スクリュー速度1200rpmが搭載される。この押出ラインに対するフィードシステムは、2つのロスインウエイトフィーダから成る。ポリマー前躯体(複数可)を、K−Tron KCLQX3シングル−スクリューフィーダーを使用して、押出機の主供給口に供給する。PICCOTAC粘着付与剤を、バレル5でサイドアームに供給する。HYDROBRITE550プロセス油を、Leistritz Gear Pumpを使用して、バレル4の注入ポートを通して添加する。化合物を、2穴金型を有する水中造粒ユニットを使用して造粒する。ペレットを、収集し、2000ppm POLYWAX2000(Baker Hughesから入手可能)をまぶし、24時間窒素パージ下で乾燥する。スクリュー速度を、全ての試料に対して300RPMで設定する。温度プロファイルを、次のように設定する: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)、110℃(ゾーン7)。
Claims (10)
- 組成物であって、
A)硬質セグメント及び軟質セグメントから成るエチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーであって、前記硬質セグメント及び前記軟質セグメントが各々エチレンを含み、前記エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーが、0.2g/10分〜8.0g/10分のメルトインデックスを有する、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーと、
B)1重量%超〜50重量%未満の単位の重合スチレンを含むスチレン系ブロックポリマーと、
C)粘着付与剤と、
D)油と、を含み、
前記組成物が、3g/10分〜50g/10分のメルトインデックスを有する、組成物。 - A)30重量%〜65重量%の前記エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーと、
B)10重量%〜35重量%の前記スチレン系ブロックポリマーと、
C)20重量%〜40重量%の前記粘着付与剤と、
D)0重量%超〜8重量%の前記油と、を含む、請求項1に記載の組成物。 - 前記エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーが、0.5g/10分〜1.5g/10分のメルトインデックスを有する、請求項1または2に記載の組成物。
- 前記エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーが、エチレン/オクテンマルチブロックコポリマーである、請求項1〜3のいずれかに記載の組成物。
- 前記スチレン系ブロックポリマーが、15重量%〜25重量%の重合スチレンを含むスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーである、請求項1〜4のいずれかに記載の組成物。
- 前記粘着付与剤が、非水素添加脂肪族C5樹脂及び水素添加脂肪族C5樹脂から成る群から選択される、請求項1〜5のいずれかに記載の組成物。
- 前記組成物が、0.89〜0.93g/ccの密度を有する、請求項1〜6のいずれかに記載の組成物。
- 前記組成物が、0.7N/25mm超〜10N/25mm未満の再閉鎖剥離接着力(reclose peel adhesion force)を有する、請求項1〜7のいずれかに記載の組成物。
- 前記組成物が、5.0×105mPa−s〜3.0×106mPa−sの動的溶融粘度を有する、請求項1〜8のいずれかに記載の組成物。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の組成物から形成された少なくとも1つの構成成分を含む、物品。
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