JP6534742B2 - 感圧粘着組成物 - Google Patents
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Description
この出願は、2014年10月24日に提出された、米国特許出願第14/523380号出願の恩恵を受け、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
[発明の分野]
近年では、ポリマーパッケージ(polymeric packaging)(例えば、ポリエチレン テレフタレート(PET)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリプロピレン(PP)、または他のプラスチックタイプ)の使用は、その軽量および破砕抵抗性に起因して、増加した。
粘着フィルム状(filmic)のラベルも、また、耐湿抵抗および外観の改善により、ポリマーパッケージ(polymeric packaging)システムとの使用において増大し、そして、そのようなパッケージ材料のリサイクル性が望ましい。
一の実施形態では、感圧粘着(PSA)組成物を含む、ポリマーパッケージ(polymeric packaging)用の、フィルム状(filmic)の支持体(facestock)材料が提供される。
そのPSAは、
(a)フリーラジカル重合を受けることができ、そして、そのホモポリマーは、10℃以下のガラス転移温度(Tg)を有する、少なくとも1つのモノマー、
(b)アルデヒドまたはケトン官能基(functionality)を有する、少なくとも1つのモノ−オレフィン系不飽和モノマー、および
(c)ヒドラジン官能基を有する、少なくとも一つのポリヒドラジドの架橋剤の有効量、
を含む。
本発明のPSA組成物は、約0.4ポンド/インチ(70N/m)および約4ポンド/インチ(700N/m)の間の引きはがし粘着力値(a peel adhesion value)を示し、そして、浮沈試験(sink−float testing)後のポリマーパッケージ(polymeric packaging)に残存するフィルム%は、0%乃至約8%である。
別の実施形態において、本発明のPSA組成物は、さらに、反応性炭素−炭素二重結合を有する界面活性剤を含む。
PSA組成物は、
(a)フリーラジカル重合を受けることができ、そして、そのホモポリマーのガラス転移温度(Tg)が10℃以下である少なくとも1つのモノマーの、50重量%乃至約95重量%、
(b)アルデヒドまたはケトン官能基を有する、少なくとも1つの、モノ−オレフィン系不飽和モノマーの>0.1重量%、
(c)ヒドラジン官能基を有する、少なくとも1つの、ポリヒドラジド架橋剤、および反応性炭素−炭素二重結合を有する界面活性剤の有効量;
を含み、
ただし、重量%は、モノマー混合物の重量を基準とし、
ポリヒドラジド架橋剤の有効量は、ヒドラジン官能基の比が、アルデヒドまたはケトン官能基の1当量当たり、約0.02乃至5当量の間である。
本発明のPSA組成物は、約0.4ポンド/インチ(70N/m)および約4ポンド/インチ(700N/m)の間の引きはがし粘着力値(a peel adhesion value)を示し、かつ、浮沈試験(sink−float testing)後のポリマーパッケージ(polymeric packaging)に残存するフィルム%は、0%乃至約8%である。
本発明の、取り外し可能な、PSA組成物は、
(a)フリーラジカル重合を受けることができる、少なくとも1つのモノマーを有する、モノマー混合物を含む、アクリル酸ポリマー分散体を含む。一の実施形態では、モノマー混合物は、そのホモポリマーは、10℃以下のガラス転移温度(Tg)を有する、少なくとも1つのアクリル酸エステルまたは(メタ)アクリレートの酸エステル、そして、
(b)アルデヒドまたはケトン基を有する、少なくとも一つのモノ−オレフィン系不飽和モノマーを含むことができる。
本発明の、エマルジョンは、(c)少なくとも一つのポリヒドラジド架橋剤の有効量と反応させる。
例としては、ベンジル メタクリレート、t−ブチル アクリレート、2−ターシャリ−ブチルアミノエチル メタクリレート、ブチル メタクリレート、t−ブチル メタクリレート、シクロヘキシル アクリレート、シクロヘキシル メタクリレート、ジエチルアミノエチル メタクリレート、ジメチルアミノエチル メタクリレート、エチル メタクリレート、ヘキサデシル アクリレート、ヘキサデシル メタクリレート、ヘキシル アクリレート、2−ヒドロピロピル メタクリレート、2−ヒドロエチル メタクリレート、イソボルニル アクリレート、イソボルニル メタクリレート、イソブチルメタクリレート、イソプロピル メタクリレート、メチル メタクリレート、アタクチック(atactic)、メチル メタクリレート、シンジオタクチック(syndiotactic)、フェニル メタクリレート及び、トリメチルシリル メタクリレート、ならびに、それらの混合物またはそれらの任意のサブセットを含み、これらに限定されない。
例として、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、クロトン酸、およびカルボキシエチル アクリレートのような、モノエチレン系不飽和モノカルボン酸;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸およびシトラコン酸のような、モノエチレン系不飽和ジカルボン酸;アコニチン酸のような、モノエチレン系不飽和トリカルボン酸、およびそのハロゲン置換誘導体(例えば、α−クロラシリン酸(Alphachloracylic酸))およびこれらの酸の無水物(例えば、無水マレイン酸および無水シトラコン酸)を含むが、これらに限定されない。
使用する場合、モノマー混合物の重量に基づいて、本発明のPSA組成物は、約0.01乃至約0.5重量%のメルカプタン鎖移動剤を含んでいてもよい。
例えば、乳化重合に適した、任意の従来から使用されていた、水溶性重合開始剤を使用することができる。
前記開始剤の典型的な重量%は、モノマーの総重量に基づいて、0.01%乃至2.0重量%、そして、好ましくは、0.01乃至約1.0重量%である。
開始剤の例は、過硫酸塩、過酸化物、アゾ化合物、およびそれらの混合物を含むが、これらに限定されない。
水溶性の開始剤は、単独で、または1つまたは複数の、ナトリウム ホルムアルデヒド スルホキシレート、メタ重亜硫酸ナトリウム(sodium metabisulfite)、アスコルビン酸、第一鉄塩、キレート鉄塩などの、従来の還元剤と組み合わせて使用され、これらに限定されない。
アニオン性界面活性剤の例としては、アルキルサルフェート、アルコールエトキシレートのサルフェート(sulfates of ethoxylate alcohols)、アリール スルホネート、エトキシル化アルコールのフォスフェイト(phosphates of ethoxylated alcohols)、スルホサクシネート(sulfosuccinates)、エトキシル化アルキルフェノールのサルフェートおよびスルホネート、およびそれらの混合物を含むが、これらに限定されない。
非イオン性界面活性剤の例としては、エトキシル化アルコール、エトキシル化アルキルフェノールおよびそれらの混合物を含むが、これらに限定されない。
カチオン性界面活性剤の例としては、エトキシル化脂肪族アミンを含むが、これらに限定されない。
一の実施形態では、反応性炭素−炭素二重結合を有する、反応性界面活性化学物質(reactive surfactant chemistry)が、利用される。
反応性の化学物質の例としては、アルケニル置換基を有するアルキルフェノール エトキシレート、ポリオキシアルキレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルエーテル硫酸塩化合物、ポリ(オキシ−1,2−エタンジイル)の塩、アルファ−スルホ−オメガ−[1−(ヒドロキシメチル)−2−(2−プロペン−イルオキシ)エトキシ](アデカ社から商業的に入手可能な、アデカ SR シリーズ)およびそれらの混合物またはサブセットを含むが、これらに限定されない。
一の実施形態では、反応性界面活性剤は、アデカ SRシリーズ反応性界面活性剤を含む。界面活性剤の典型的な重量は、0.2乃至5.0重量%であり、そして、より好ましくは、1.0乃至5.0重量%であり、そじて、最も好ましくは、1.0乃至3.0重量%である。界面活性剤は、当該技術分野において周知である従来の方法によって利用される。
一実施形態では、PSAを調製するプロセスには、重合反応の前に、界面活性剤系と、モノマー混合物の乳化を含む。
一の実施形態では、適切な塩基は、水酸化アンモニウムである。
ポリヒドラジド化合物の具体的な例としては、シュウ酸(oxalic acid) ジヒドラジド、マロン酸 ジヒドラジド、コハク酸 ジヒドラジド、グルタル酸 ジヒドラジド、アジピン酸 ジヒドラジド、セバシン酸 ジヒドラジド;
マレイン酸 ジヒドラジド、フマル酸 ジヒドラジド、イタコン酸 ジヒドラジドのようなモノオレフィン系不飽和ジカルボン酸 ジヒドラジド;
カルボン酸 ジヒドラジドのようなカルボン酸 10 ポリヒドラジド;
フタル酸 ジヒドラジド、テレフタル酸 ジヒドラジド、イソフタル酸 ジヒドラジドのような芳香族ジヒドラジド;
1,2,4−ブタン トリカルボヒドラジド、1,1,4−ブタン トリカルボヒドラジド、1,2,5−ペンタン トリカルボヒドラジド、1,3,6−ヘキサン トリカルボヒドラジド、1,3,7−ヘプタン トリカルボヒドラジドおよびI−ヒドロキシ−1,2,4−ブタン トリカルボヒドラジドのようなトリヒドラジド、およびこれらの混合物または任意のサブセットを含むが、これらに限定されない。
一の実施形態では、ポリヒドラジドは、アジピン酸ジヒドラジド、イソフタル酸 ジヒドラジド、セバシン酸 ジヒドラジド、ビス−セミカルバジド、およびそれらの混合物を含む。
別の実施形態では、ポリヒドラジドは、アジピン酸ジヒドラジドである。
ポリヒドラジド化合物は、プロセスの任意の時点で添加することができる。
一の実施形態では、エマルジョン反応後に追加される。
一の実施形態では、ポリヒドラジド架橋剤は任意である。
好ましいフィルム状(filmic)の支持体(facestock)材料の例は、オレフィン系支持体(facestock)(例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン等)、ポリスチレン支持体(facestock)、PET支持体(facestock)、ポリ塩化ビニルおよびこれらの混合物を含むが、これらに限定されない。
支持体(facestock)構造(constructions)は、複数の層を含むことができる。
支持体(facestock)は、また、トップコート、印刷、および/または、オーバーラミネートを含むことができる。
別の実施形態では、本発明のPSA組成物で、接着されたフィルム状(filmic)のラベルを有する、ポリマーパッケージ(polymeric packaging)のリサイクル中に、浮沈試験(sink−float testing)後にPET上に残存した、パーセントフィルム(%フィルム)が、約0%乃至約8%、または、約0%乃至約5%、または、約0%乃至約3%である。
そのような添加剤の使用は、PSA組成物に湿分感受性を付与する(impart)ことができることが当該技術分野で知られている。
実施例1
モノマーのプレエマルジョンは、水257.7グラム、アデカ SR 3025(アデカ社から入手可能)界面活性剤16.1グラム、Abex2535界面活性剤2.4グラム、サーフィノール(Surfynol)440(Air Products and Chemicals、Inc から入手可能)湿潤剤8.05グラム、β−カルボキシエチル アクリレート12.1グラム、アクリル酸8.1グラム、ブチル アクリレート40.3グラム、エチル アクリレート40.3グラムおよび2−エチルヘキシル アクリレート724.8グラムを別の容器の中で混合して調製した。
プレエマルションを混合して形成した後、プレエマルジョン32.8グラムを、反応器に添加した。そして、アデカ SR3025の追加の32.2グラムを、プレエマルションに追加した。tert−ブチル ヒドロペルオキシド0.4グラムの水24.2グラムおよびナトリウム ホルムアルデヒド スルホキシレート0.2グラムの水24.2グラムを、反応器に添加し、その場(in−situ)で、エマルションの種を作成した。その場(in−situ)で、種が形成されたことを、最初の発熱によって示唆された後、プレエマルションを、180分かけて供給し、そして、tert−ブチル ハイドロパーオキサイド2.4グラムの水48.3グラムの酸化剤を供給し、そして、ナトリウム ホルムアルデヒド スルホキシレート1.2グラムの水96.6グラムの還元剤を、300分かけて添加した。反応は、138°F(59℃)乃至142°F(142℃)で行った。
プレエマルジョンを供給された90分後、ジアセトン アクリルアミドの30%の水希釈溶液24.2グラムを、プレエマルションに追加した。酸化剤および還元剤の供給が完了すると、反応器を、<110°F(43℃)に冷却し、そして、水酸化アンモニウムの28%水溶液6.4グラムと共に、水8.1グラムを添加した。
Acticide LAの防腐剤(トールスペシャリティ(Thor Specialties)社から入手可能)1.6グラムと共に、水4.0グラムを反応器に加えた。実施例2乃至10は、実施例1と同様の方法で、表1及び2に記載の組成物に変更して、合成した。
サンプルを、シリコン剥離ライナーで被覆した紙の上に、10グラム/m2でコーティングし、そして、90℃で1分、乾燥した。その後、サンプルを、1.6ミルの空洞が形成された(cavitated)、白色二軸延伸ポリプロピレンに積層し、そして、24時間以上、室温で順応させた(acclimated)。サンプルは、基盤(substrates)に適用され、そして、50℃で、1時間、置き、次いで、試験前に、室温に、1時間冷却した。
Claims (20)
- モノマー混合物を含む感圧粘着組成物が積層された、ポリマーパッケージ(polymeric packaging)用のフィルム状(filmic)支持体(facestock)材料(material)であって、
●当該モノマー混合物は、
(a)フリーラジカル重合を受ける(undergo)ことができ、そして、そのホモポリマーは、10℃以下である、ガラス転移温度を有する、少なくとも1つのモノマー;
(b)アルデヒドまたはケトン官能基を有する、少なくとも1つの、モノ−オレフィン系不飽和モノマー;および
(c)ヒドラジン官能基を有する、少なくとも1つの、ポリヒドラジド架橋剤の有効量;
を含み、
●当該感圧粘着組成物は、0.4ポンド/インチ(70N/m)および4ポンド/インチ(700N/m)の間の引きはがし粘着力値(a peel adhesion value)を示し、かつ、
●浮沈試験(sink−float testing)後のポリマーパッケージ(polymeric packaging)に残存するフィルム%は、0%乃至8%である、支持体材料。 - フリーラジカル重合を受ける(undergo)ことができ、そして、そのホモポリマーは、10℃以下であるガラス転移温度を有する、少なくとも1つのモノマーが、少なくとも1つのアクリル酸エステルまたは(メタ)アクリレート酸エステル(acrylic acid ester or (meth)acrylate acid ester)を含む、請求項1に記載のフィルム状支持体(facestock)材料。
- 少なくとも1つのアクリル酸エステルまたは(メタ)アクリレート酸エステル(acrylic acid ester or (meth)acrylate acid ester)が、ベンジル アクリレート、n−ブチル アクリレート、sec−ブチル アクリレート、シアノエチル アクリレート、イソデシル アクリレート、n−デシル アクリレート、ドデシル アクリレート、ドデシル メタクリレート、2−エトキシエチル アクリレート、エチル アクリレート、2−エチルヘキシル アクリレート、2−エチルヘキシル メタクリレート、n−ヘキシル アクリレート、ヘキシル メタクリレート、イソブチル アクリレート、イソプロピル アクリレート、アイソタクチック構造の(isotactic)、2−メトキシエチル アクリレート、メチル アクリレート、オクタデシル メタクリレート、オクチル メタクリレート、2−フェニルエチル アクリレート、n−プロピル アクリレート、および2,2,2−トリフルオロエチル アクリレート、およびそれらの組み合わせ、からなる群から選択される、請求項2に記載のフィルム状支持体(facestock)材料。
- 少なくとも1つのアクリル酸エステルまたは(メタ)アクリレート酸エステル(acrylic acid ester or (meth)acrylate acid ester)が、2−エチルヘキシル アクリレート、n−ブチル アクリレートおよびそれらの組み合わせ、からなる群から選択される、請求項3に記載のフィルム状支持体(facestock)材料。
- アルデヒドまたはケトン官能基を有する、少なくとも1つのモノ−オレフィン系不飽和モノマーが、アクロレイン、メタクロレイン、ビニルベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、(メタ)アクリルオキシアルキルプロパナール、ジアセトン アクリルアミド、ジアセトン アクリレート、および、それらの組合せ、からなる群から選択される、請求項1に記載のフィルム状支持体(facestock)材料。
- アルデヒドまたはケトン官能基を有する、少なくとも1つのモノ−オレフィン系不飽和モノマーが、ジアセトン アクリルアミド、ジアセトン アクリレート、アクロレイン、および、それらの組合せ、からなる群から選択される、請求項5に記載のフィルム状支持体(facestock)材料。
- モノマー混合物が、フリーラジカル重合を受ける(undergo)ことができ、そして、そのホモポリマーのガラス転移温度が10℃以下である、少なくとも1つのモノマーの50重量%乃至95重量%、および、アルデヒドまたはケトン基を有する、少なくとも1つのモノ−オレフィン系不飽和モノマーの>0.1重量%を含み、重量%はモノマー混合物の重量に基づく、請求項1に記載のフィルム状支持体(facestock)材料。
- モノマー混合物が、さらに、1つの以上のエチレン系不飽和カルボン酸を含む、請求項1に記載のフィルム状支持体(facestock)材料。
- モノマー混合物が、さらに、フリーラジカル重合を受ける(undergo)ことができ、そして、そのホモポリマーが、10℃よりも大きいガラス転移温度を有する、少なくとも1つのモノマーを含む、請求項1に記載のフィルム状支持体(facestock)材料。
- ポリヒドラジド架橋剤の有効量が、ヒドラジン官能基の比が、アルデヒドまたはケトン官能基の1当量当たり、0.02乃至5当量の間であるような、請求項1に記載のフィルム状支持体(facestock)材料。
- ポリヒドラジドが、シュウ酸(oxalic acid)ジヒドラジド、マロン酸 ジヒドラジド、コハク酸 ジヒドラジド、グルタル酸 ジヒドラジド、アジピン酸 ジヒドラジド、セバシン酸 ジヒドラジド;マレイン酸 ジヒドラジド、フマル酸 ジヒドラジド、イタコン酸 ジヒドラジドのようなモノオレフィン系不飽和 ジカルボン酸 ジヒドラジド;カルボン酸 ジヒドラジドのようなカルボン酸 10 ポリヒドラジド;フタル酸 ジヒドラジド、テレフタル酸 ジヒドラジド、イソフタル酸 ジヒドラジドのような芳香族ジヒドラジド;
1,2,4−ブタントリカルボヒドラジド、1,1,4−ブタントリカルボヒドラジド、1,2,5−ペンタントリカルボヒドラジド、1,3,6−ヘキサントリカルボヒドラジド、1,3,7−ヘプタントリカルボヒドラジドおよびI−ヒドロキシ−1,2,4−ブタントリカルボヒドラジドのようなトリヒドラジド、およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項1に記載のフィルム状支持体(facestock)材料。 - ポリヒドラジドが、アジピン酸 ジヒドラジド、イソフタル酸 ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、ビス−セミカルバジド、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項11に記載のフィルム状支持体(facestock)材料。
- ポリマーパッケージ(polymeric packaging)が、ポリエチレン テレフタレート、高密度ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、またはこれらの組み合わせを含む、請求項1に記載のフィルム状支持体(facestock)材料。
- フィルム状支持体(facestock)が、オレフィン系支持体(facestock)、ポリスチレン支持体(facestock)、ポリエチレン テレフタレート支持体(facestock)、ポリ塩化ビニルまたはそれらの組み合わせを含む、請求項1に記載のフィルム状支持体(facestock)材料。
- 感圧粘着組成物が、反応性炭素−炭素二重結合を有する界面活性剤を、さらに含む、請求項1に記載のフィルム状支持体(facestock)材料。
- 反応性炭素−炭素二重結合を有する界面活性剤が、アルケニル置換基を有するアルキルフェノール エトキシレート、ポリオキシアルキレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルエーテル硫酸塩化合物、ポリ(オキシ―1,2−エタンジイル)の塩、α−スルホ−オメガ−[1−(ヒドロキシメチル)−2−(2−プロペン−イルオキシ)エトキシ]およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項15に記載のフィルム状支持体(facestock)材料。
- 支持体(facestock)材料が、オレフィン系支持体(facestock)である、請求項1に記載のフィルム状支持体(facestock)材料。
- モノマー混合物を含む感圧粘着組成物が積層された、ポリマーパッケージ(polymeric packaging)用のフィルム状(filmic)支持体(facestock)材料(material)であって、
当該モノマー混合物は、
(a)フリーラジカル重合を受けることができ、そして、そのホモポリマーが、10℃以下ガラス転移温度を有する少なくとも1つのモノマー、
(b)アルデヒドまたはケトン官能基を有する、少なくとも1つの、モノ−オレフィン系不飽和モノマー、および
(c)ヒドラジン官能基を有する少なくとも1つの、ポリヒドラジド架橋剤の有効量、および反応性炭素−炭素二重結合を有する界面活性剤;
を含み、
当該感圧粘着組成物は、0.4ポンド/インチ(70N/m)および4ポンド/インチ(700N/m)の間の引きはがし粘着力値(a peel adhesion value)を示し、かつ、
浮沈試験(sink−float testing)後のポリマーパッケージ(polymeric packaging)に残存するフィルム%が、0%乃至8%である、支持体材料。 - モノマー混合物を含む感圧粘着組成物が積層された、ポリマーパッケージ(polymeric packaging)用のフィルム状(filmic)支持体(facestock)材料(material)であって、
当該モノマー混合物は、
(a)フリーラジカル重合を受けることができ、そして、そのホモポリマーは、10℃以下である、ガラス転移温度を有する、少なくとも1つのモノマーの50重量%乃至95重量%、
(b)アルデヒドまたはケトン官能基を有する、少なくとも1つの、モノ−オレフィン系不飽和モノマーの>0.1重量%、
(c)ヒドラジン官能基を有する、少なくとも1つの、ポリヒドラジド架橋剤の有効量、および反応性炭素−炭素二重結合を有する界面活性剤;
ただし、重量%は、モノマー混合物の重量を基準にする、
を含み、
ポリヒドラジド架橋剤の有効量が、ヒドラジン官能基の比が、アルデヒドまたはケトン官能基の1当量当たり、0.02乃至5当量の間であり、
感圧粘着組成物が、0.4ポンド/インチ(70N/m)および4ポンド/インチ(700N/m)の間の引きはがし粘着力値(a peel adhesion value)を示し、かつ、
浮沈試験(sink−float testing)後のポリマーパッケージ(polymeric packaging)に残存するフィルム%は、0%乃至8%である、支持体材料。 - 反応性炭素−炭素二重結合を有する界面活性剤が、アルケニル置換基を有するアルキルフェノール エトキシレート、ポリオキシアルキレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルエーテル硫酸塩化合物、ポリ(オキシ―1,2−エタンジイル)の塩、α−スルホ−オメガ−[1−(ヒドロキシメチル)−2−(2−プロペン−イルオキシ)エトキシ]およびそれらの組合わせからなる群から選択される、請求項19に記載のフィルム状支持体(facestock)材料。
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