JP7144376B2 - 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

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 Download PDF

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Description

関連出願の参照
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。
本開示は、粘性層用の組成物及び粘性層を利用した締結装置を対象とする。
ホットメルト感圧接着剤配合物は、多くの用途が見出され、これらのうちの1つは、衛生吸収性製品用の再閉鎖可能な締結システムのための感圧接着剤としてのものである。衛生吸収性製品(またはHAP)としては、おむつ、成人用失禁用製品、水泳用おむつ、及びトレーニングパンツが挙げられる。衛生吸収性製品は、典型的に、天然または合成ポリマー繊維及び熱可塑性ポリマーから作製されたフィルムを含む不織布の層からなる。HAPの信頼性(すなわち、漏出の防止)、快適さ(すなわち、使用中の柔軟性及びフィット感)、及び寿命(例えば、(滲出物を確認するために)開放した後の再閉鎖能力)は、タブのランディングゾーンにのみ接着するが、ヒトの皮膚、他のHAP部分、または混入物質等の異物には張り付かない、「感圧接着剤締結タブ」の能力に依存する。HAP締結システムが異物に接着するとき、HAPの信頼性、快適さ、及び寿命が低減する。混入物質または異物への締結システムの接着は、付着強度を弱め、結局は、締結システムに障害を来たす恐れがある。
HAPと同様に、他の製品、例えば、医療用防護衣服及び医療用ドレープは、医療用衣服の着用者(例えば、外科医及び医療助手)への血液由来病原体の汚染を防ぎ、かつ選択された医療用ドレープに対して患者の創傷及び手術部位の隔離を提供するために、粘性締結システムを必要とする。一緒に結合させた従来の感圧接着剤タブ(例えば、おむつタブ)は、再位置決め性に対しては低剥離力を呈するが、HAPを閉鎖したままにするために高剪断を示す。しかしながら、従来のおむつタブはまた、異物に接着し、信頼性を低下させる。機械的締結具、例えば、フックアンドループ締結具は、皮膚上でゴツゴツしており、また、製造コストが高いため、問題がある。
それ自体にのみ接着する(粘性がある)しながら、(i)低いT剥離強度(例えば、10N/in未満)及び低いタック(それ自体以外の基材に迅速な結合を形成しない)を同時に提供し、(ii)高い重ね剪断(例えば、1時間超)を維持する、感圧接着剤組成物の必要性が存在する。そのような組成物から形成された粘性層を使用する締結システムのさらなる必要性が存在する。これらの必要性及び他の必要性は、以下の発明によって満たされた。
本開示は、締結装置において粘性層として使用されるときに、低いT剥離力(例えば、10N/in未満)及び高い重ね剪断(例えば、1時間超)を呈する組成物を対象とする。
一実施形態において、本開示は、
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。
一実施形態において、本開示は、
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。
本開示の一実施形態に従う締結装置を示す。 本開示の一実施形態に従う締結装置を有するおむつを示す。
上述のように、本発明は、
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。
本発明の組成物は、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
本発明の組成物の各成分は、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
本明細書に記載の実施形態は、本発明の組成物、本発明のフィルム、本発明の物品、及び本発明の締結装置に適用する。
一実施形態において、エチレン系ポリマーは、0.5g/10分~75g/10分、さらには2g/10分~75g/10分、さらには5g/10分~75g/10分のメルトインデックスを有する。
一実施形態において、エチレン系ポリマーは、10g/10分~75g/10分、さらには20g/10分~70g/10分、さらには30g/10分~60g/10分のメルトインデックスを有する。
一実施形態において、エチレン系ポリマーは、0.91g/cc~0.94g/cc、さらには0.92~0.94g/cc、さらには0.92~0.93g/ccの密度を有する。
一実施形態において、エチレン系ポリマーは、90℃~115℃、さらには100℃~115℃、さらには110℃~115℃の融解温度(Tm)を有する。
一実施形態において、エチレン系ポリマーは、LDPEである。
一実施形態において、エチレン系ポリマーは、エチレンホモポリマーである。さらなる実施形態において、エチレンホモポリマーは、30g/10分~50g/10分のメルトインデックスを有する。
一実施形態において、オレフィンブロックコポリマーは、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。
一実施形態において、粘着付与剤は、非水素化脂肪族C樹脂、水素化脂肪族C樹脂、芳香族変性C樹脂、テルペン樹脂、水素化C樹脂、またはこれらの組み合わせからなる群から選択される。さらなる実施形態において、粘着付与剤は、0.92g/cc~1.06g/ccの密度を有する。さらなる実施形態において、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。
一実施形態において、本組成物は、
(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。
一実施形態において、本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は、本組成物中に存在する粘着付与剤の量以上である。
一実施形態において、本組成物は、0.850g/cc~0.925g/ccの密度を有する。
一実施形態において、本組成物は、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。
一実施形態において、本組成物は、1時間超の重ね剪断を有する。
一実施形態において、本組成物は、「0N/インチ超」~4N/インチの180°剥離力を有する。
一実施形態において、本組成物は、1N/インチ~10N/インチのT剥離力を有する。
本発明の組成物は、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
エチレン系ポリマーは、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
オレフィンブロックコポリマーは、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
粘着付与剤は、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
油は、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
本発明はまた、本発明の組成物から形成されたフィルムも提供する。
本発明はまた、本発明の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も提供する。
フィルムは、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
物品は、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
本発明はまた、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)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。
締結装置における一実施形態において、エチレン系ポリマーは、0.5g/10分~75g/10分のメルトインデックスを有する。
締結装置における一実施形態において、同じ組成物を使用して、第1の粘性層及び第2の粘性層を形成する。さらなる実施形態において、本組成物は、0.850g/cc~0.925g/ccの密度を有する。さらなる実施形態において、本組成物は、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。
締結装置における一実施形態において、本締結装置は、衛生吸収性製品の構成要素である。
締結装置における一実施形態において、第1の基材は、衛生吸収性製品用のタブの構成要素である。
締結装置における一実施形態において、第2の基材は、衛生吸収性製品用のランディング領域の構成要素である。
締結装置における一実施形態において、本締結装置は、おむつの構成要素である。
締結装置における一実施形態において、本締結装置は、医療用衣服、防護衣服、医療用ドレープ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される物品の構成要素である。
締結装置は、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
A.オレフィンブロックコポリマー
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M/M)、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。
一実施形態において、OBCは、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。エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、少なくとも50モル%、または少なくとも60モル%、少なくとも70モル%、または少なくとも80モル%を含むエチレン由来の単位の大部分のモル分率を含み、マルチブロックコポリマーの残部はコモノマーを含む。エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、エチレン及び共重合可能なα-オレフィンコモノマーを、化学的または物理的性質において異なる2つ以上の重合モノマー単位の複数の(すなわち、2つ以上の)ブロックまたはセグメントを特徴とし(ブロックインターポリマー)、マルチブロックコポリマーである重合形態でさらに含む。いくつかの実施形態において、マルチブロックコポリマーは、式、
(AB)
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。
一方、「ソフト」セグメントは、コモノマー含有量が、いくつかの実施形態において、ソフトセグメントの総重量の5重量パーセント超であり、様々な他の実施形態において、8重量パーセント超、10重量パーセント超、または15重量パーセント超である、重合単位のブロックを指す。いくつかの実施形態において、ソフトセグメント内のコモノマー含有量は、20重量パーセント超、25重量パーセント超、30重量パーセント超、35重量パーセント超、40重量パーセント超、45重量パーセント超、50重量パーセント超であり得るか、または様々な他の実施形態において、60重量パーセント超であり得る。
2つ以上のモノマーから形成されたそれぞれの区別可能なセグメントまたはブロックが単一のポリマー鎖に接合されるため、ポリマーは、標準的な選択的抽出手法を用いて完全に分画することができない。例えば、比較的結晶質の領域(高密度セグメント)及び比較的非晶質の領域(低密度セグメント)を含むポリマーは、異なる溶媒を用いても選択的に抽出または分画されることができない。一実施形態において、ジアルキルエーテルまたはアルカン溶媒のいずれかを用いて抽出可能なポリマーの量は、ポリマー総重量の10%未満、または7%未満、または5%未満、または2%未満である。
加えて、本明細書において開示されるOBCは、ポアソン分布ではなくシュルツ・フローリー分布に当てはまるPDIを有する。本発明のOBCは、米国特許第7,858,706号及び米国特許第7,608,668号において記載される重合プロセスによって生成され、多分散ブロック分布ならびにブロックサイズの多分散分布の両方を有する生成物をもたらす。このことは、識別可能な物理的特性を有するOBC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益は、Potemkin,Physical Review E(1998)57(6),pp.6902-6912、及びDobrynin,J.Chem.Phvs.(1997)107(21),pp9234-9238において以前にモデル化され考察されている。
一実施形態において、オレフィンブロックコポリマーは、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。さらなる実施形態において、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、0.86~0.89g/cc、さらには0.87~0.88g/cc(1cc=1cm)の密度を有する。
一実施形態において、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、(A)1.7~3.5のM/M、少なくとも1つの融点(Tm、摂氏温度単位)、及び密度(d、グラム/立方センチメートル単位)を有すると定義され、Tm及びdの数値が以下の関係に相当する。
Tm>-2002.9+4538.5(d)-2422.2(d)
一実施形態において、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、(A)1.7~3.5のM/M、少なくとも1つの融点(Tm、摂氏温度単位)、及び密度(d、グラム/立方センチメートル単位)を有すると定義され、Tm及びdの数値が以下の関係に相当し、
Tm>-2002.9+4538.5(d)-2422.2(d)
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。
一実施形態において、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、(B)1.7~3.5のM/Mを有すると定義され、融解熱、ΔH(J/g単位)、及び最も高いDSCピークと最も高い結晶化分析分割(「CRYSTAF」)ピークとの間の温度差として定義されるデルタ量、ΔT(摂氏温度単位)によって特徴付けられ、ΔT及びΔHの数値が以下の関係を有し、
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。
一実施形態において、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、(C)弾性回復Re(パーセント単位、300パーセントの引張)及びエチレン/α-オレフィンインターポリマーの圧縮成形フィルムを使って測定された1サイクルを有すると定義され、密度(d、グラム/立方センチメートル)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含まない場合、以下の関係を満たす。
Re>1481-1629(d)
一実施形態において、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、(D)TREFを用いて分画されるときに、40℃から130℃の間で溶出する分子量画分であって、該画分が、同じ温度間で溶出する比較対象となるランダムエチレンインターポリマー画分よりも少なくとも5パーセント高いコモノマーモル含量を有することを特徴とする分子量画分を有すると定義され、前記比較対象となるランダムエチレンインターポリマーが同じコモノマー(複数可)を有し、かつ、エチレン/α-オレフィンインターポリマーのそれの10パーセント以内のメルトインデックス、密度、及び(ポリマー全体に基づく)コモノマーモル含量を有する。
一実施形態において、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、(E)25℃での貯蔵弾性率、G’(25℃)、及び100℃での貯蔵弾性率、G’(100℃)を有すると定義され、G’(25℃)対G’(100℃)の比が約1:1~約9:1である。
一実施形態において、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、(F)画分が少なくとも0.5かつ約1までのブロック指数、及び約1.3よりも大きい分子量分布M/Mを有することを特徴とする、TREFを用いて分画されるときに、40℃から130℃の間で溶出する分子量画分を有すると定義される。さらなる実施形態において、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、約3.5以下の分子量分布M/Mを有する。
一実施形態において、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、(G)ゼロを超え約1.0までの平均ブロック指数及び約1.3を超える分子量分布M/Mを有すると定義される。
エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、上で説明される(A)~(G)の特性のうちの任意の組み合わせを有し得る。
好適なコモノマーの非限定的な例としては、3~30個の炭素原子からなる直鎖/分岐鎖α-オレフィン、例えば、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;3~30個、または3~20個の炭素原子からなるシクロ-オレフィン、例えば、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-オクタヒドロナフタレン等;ジ及びポリオレフィン、例えば、ブタジエン、イソプレーン、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;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-プロペン等が挙げられる。
一実施形態において、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマー中のコモノマーは、プロピレン、ブテン、ヘキセン、及びオクテンから選択される。
一実施形態において、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、スチレンを除外する。
一実施形態において、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、エチレン/オクテンマルチブロックコポリマーである。さらなる実施形態において、エチレン/オクテンマルチブロックコポリマーは、0.86~0.89g/cc(1cc=1cm)の密度を有する。
一実施形態において、エチレン/オクテンマルチブロックコポリマーのソフトセグメントは、オクテン由来の5モル%~、または7モル%~、または9モル%~、または11モル%~、または13モル%~、または15モル%~18モル%、または20モル%単位を含む。エチレン/オクテンマルチブロックコポリマーは、0.866g/cc~0.887g/ccの密度を有する。エチレン/オクテンマルチブロックコポリマーは、0.5g/10分~、または5.0g/10分~、または10g/10分~、または15g/10分~、20g/10分、または25g/10分、または30g/10分のメルトインデックス(MI)を有する。
一実施形態において、OBCは、0.87g/cc~0.89g/ccの密度、12g/10分~18g/10分のメルトインデックス、及び118℃~122℃の溶解温度、の特性のうちの1つ、いくつか、または全てを有するエチレン/オクテンマルチブロックコポリマーである。
オレフィンブロックコポリマーは、本明細書において記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマーは、本明細書において記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
B.粘着付与剤
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C(5個の炭素原子)樹脂、水素化脂肪族C樹脂、芳香族変性C樹脂、テルペン樹脂、水素化C樹脂、またはこれらの組み合わせであり得る。
一実施形態において、粘着付与剤は、0.92g/cc~1.06g/cc、さらには0.92g/cc~1.04g/cc、さらには0.92g/cc~1.02g/ccの密度を有する。
一実施形態において、粘着付与剤は、80℃~120℃、または90℃~110℃、または90℃~100℃の軟化温度(軟化点;ASTM E 28に従って測定された環球式)を有する。
一実施形態では、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。さらなる実施形態において、粘着付与剤は、175℃で500Pa・s未満、または175℃で200Pa・s未満、または175℃で100Pa・s未満、または175℃で50Pa・s未満の溶融粘度を有する。
一実施形態において、粘着付与剤は、175℃で0.5パスカル秒(Pa・s)超の溶融粘度を有する。さらなる実施形態において、粘着付与剤は、175℃で1Pa・s超、または175℃で5Pa・s超の溶融粘度を有する。
一実施形態において、粘着付与剤は、175℃で0.5Pa・s~、175℃で1Pa・s~、または175℃で5Pa・s~175℃で1000Pa・s未満、または175℃で500Pa・s未満、または175℃で200Pa・s未満、または175℃で100Pa・s未満、または175℃で50Pa・s未満の溶融粘度を有する。溶融粘度は、Brookfield粘度計等の溶融粘度計を用いて測定することができる。
粘着付与剤のためのC樹脂は、ペンテン及びピペリレン等のC供給原料から得ることができる。粘着付与剤のためのテルペン樹脂は、ピネン及びd-リモネン供給原料に基づき得る。粘着付与剤のための水素化樹脂は、C供給原料、ロジン、脂肪族またはテルペン供給原料等の芳香族樹脂に基づき得る。
好適な粘着付与剤としては、Eastman Chemical Companyから入手可能なPICCOTAC、REGALITE、REGALREZ、及びPICCOLYTEの商標名の下で販売されている粘着付与剤、例えば、PICCOTAC 1095、REGALITE R1090、REGALREZ 1094等、及びPinovaから入手可能なPICCOLYTE F-105が挙げられる。
粘着付与剤は、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
C.エチレン系ポリマー
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。
一実施形態において、エチレン系ポリマーは、
(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。
一実施形態において、エチレン系ポリマーは、
(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。
一実施形態において、エチレン系ポリマーは、5g/10分~、または10g/10分~、または15g/10分~、または20g/10分~、または30g/10分~40g/10分、または50g/10分、または75g/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。さらなる実施形態において、エチレンホモポリマーは、0.91g/cc~0.93g/ccの密度を有する。
一実施形態において、エチレンホモポリマーは、105℃~115℃、さらには110℃~115℃の融解温度を有する。
一実施形態において、エチレン系ポリマーは、高圧(典型的には、少なくとも1000バール(100MPa)の高圧でフリーラジカル重合によって作製される低密度ポリエチレン(LDPE)ホモポリマーである。
一実施形態において、LDPEは、0.910g/cc~、または0.915g/cc~、または0.920g/cc~、0.930g/ccの密度を有する。
一実施形態において、LDPEは、5g/10分~、または10g/10分~、または20g/10分~、または25g/10分~、または30g/10分~40g/10分、または50g/10分、または60g/10分のメルトインデックス(MIのI2)を有する。
一実施形態において、LDPEは、0.910g/cc~0.930g/cc、さらには0.915g/cc~0.927g/ccの密度、105℃~115℃、さらには110℃~115℃のTm、及び10~60g/10分、さらには20~50g/10分、さらには30~40g/10分のメルトインデックスを有する。
好適なエチレン系ポリマーの非限定的な例は、Dow Chemical Companyから入手可能なLDPE 955Iである。
エチレン系ポリマーは、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
LDPEは、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
D.油
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。
本油は、鉱油であり得る。好適な油の非限定的な例としては、HYDROBRITE 550(Sonneborn)、PARALUX 6001(Chevron)、KAYDOL(Sonneborn)、BRITOL 50T(Sonneborn)、CLARION 200(Citgo)、及びCLARION 500(Citgo)の商標名の下で販売される鉱油が挙げられる。
油は、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
E.添加剤
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。
一実施形態において、本組成物は、
(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。
一実施形態において、本組成物は、
(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。
一実施形態において、本組成物中に存在するOBC(オレフィンブロックコポリマー)の量は、本組成物中に存在する粘着付与剤の量以上である。
一実施形態において、OBCの粘着付与剤に対する重量比は、1.0~2.0、さらには1.0~1.5、さらには1.0~1.2である。
一実施形態において、本組成物は、0.850g/cc~0.925g/ccの密度を有する。さらなる実施形態において、本組成物は、0.890g/cc~0.920g/ccの密度を有する。
一実施形態において、本組成物は、10g/10分~100g/10分、さらには10g/10分~70g/10分、さらには10g/10分~50g/10分のメルトインデックスを有する。さらなる実施形態において、本組成物は、30g/10分~40g/10分のメルトインデックスを有する。
一実施形態において、本組成物は、直鎖状低密度ポリエチレン、さらにはエチレン/C3-C8-アルファ-オレフィンコモノマー、または高密度ポリエチレン(すなわち、0.94g/cc超の密度を有するエチレン系ポリマー)を含まない。
一実施形態において、本組成物は、直鎖状低密度ポリエチレン、さらにはエチレン/C3-C8-アルファ-オレフィンコポリマー、及び高密度ポリエチレン(すなわち、0.94g/cc超の密度を有するエチレン系ポリマー)を含まない。
一実施形態において、本組成物は、「1時間超」、または「1時間超」~200時間、または5000時間の重ね剪断を有する。
一実施形態において、本組成物は、「0N/インチ」~、または「0N/インチ超」~、または「1N/インチ」~4N/インチの180°剥離力を有する。
一実施形態において、本組成物は、「10N/インチ未満」のT剥離力を有する。
一実施形態において、本組成物は、「0N/インチ超」または1N/インチ~10N/インチまたは「10N/インチ未満」のT剥離力を有する。
本発明の組成物は、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
締結装置
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。
一実施形態において、締結装置は、第1の基材及び第2の基材を含む。各基材の表面上には、粘性層(第1の基材上に第1の粘性層及び第2の基材上に第2の粘性層)がある。各粘性層は、独立して、本発明の組成物から形成される。特に、各粘性層は、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。
一実施形態において、エチレン系ポリマーは、0.5g/10分~75g/10分、さらには20g/10分~70g/10分、さらには30g/10分~60g/10分のメルトインデックスを有する。
一実施形態において、同じ組成物を使用して、第1の粘性層及び第2の粘性層を形成する。
一実施形態において、締結装置は、衛生吸収性製品の構成要素である。
一実施形態において、第1の基材は、衛生吸収性製品用のタブ、または耳、または側板の構成要素である。
一実施形態において、第2の基材は、衛生吸収性製品用のランディング領域の構成要素である。
一実施形態において、締結装置は、おむつまたは成人失禁用物品、またはトレーニングパンツの構成要素である。
一実施形態において、締結装置は、医療用衣服、防護衣服、医療用ドレープ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される物品の構成要素である。
各基材、第1の基材及び第2の基材(集合的に「基材」)は、独立して、ポリマー材料、セルロース系材料(例えば、紙)、繊維製品(布)、またはこれらの組み合わせであり得る。
一実施形態において、各基材は、独立して、ポリマー材料である。好適なポリマー材料の非限定的な例としては、ポリオレフィン(プロピレン系ポリマー、エチレン系ポリマー)、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、及びこれらの組み合わせが挙げられる。基材は、熱可塑性オレフィン(TPO)であり得る。基材は、押出、熱成形、熱硬化性、射出成形、ブロー成形、及びこれらの任意の組み合わせであり得る。
第1の基材及び第2の基材の各々の表面上には、粘性層がある。本明細書で使用するとき、「粘性層」は、それ自体に接着する能力を有するが、他の層、組成物、または材料に対しては非粘着性、または実質的に非粘着性である層である。粘性層は、ラミネーション(例えば、ホットメルトラミネーション)、押出、共押出、スプレーコーティング、浸漬コーティング、及びこれらの組み合わせによって基材に塗布され得る。
各粘性層は、独立して、そのそれぞれの基材に連続または非連続であり得る。各粘性層は、独立して、そのそれぞれの基材表面に共押出または非共押出であり得る。
一実施形態において、締結装置(10)は、図1に示されるように、それぞれ、第1の基材(12)及び第2の基材(14)を含む。第1の基材(12)の表面上には、第1の粘性層(16)がある。第2の基材(14)の表面上には、第2の粘性層(18)がある。
一実施形態において、第1の基材及び第2の基材は、互いに対向し、第1の粘性層を第2の粘性層と接触して配置するように構成されている。わずかな力の適用(例えば、指圧、手圧、または対向する2本の指間の押圧もしくは圧搾)は、第1の粘性層を第2の粘性層との密接な接触をもたらし、第1の粘性層と第2の粘性層との間に粘性のある咬み合いを提供する。本明細書で使用するとき、「粘性のある咬み合い」という用語は、第1の粘性層の第2の粘性層への解放可能な付着であり、各粘性層は、異なる周囲表面に接着しない、異なる材料に接着しない、あるいは異なる構造に接着しない。別の言い方をすれば、「粘性のある咬み合い」は、第2の粘性層のみに対する第1の粘性層の解放可能な付着である。
一実施形態において、締結装置は、物品の構成要素である。本発明の締結装置は、HAP(例えば、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、及び失禁用製品)、使い捨て織物類(例えば、外科用ドレープ、病院用ガウン、病院用パッド、フェイスマスク)、スナック食品包装紙(例えば、キャンディー、グラノーラバー、及びポテトチップス)、医療装置(例えば、ガーゼ及び救急絆等の品目のための滅菌可能な医療用パッケージ)、自己シール及び不正開封防止機能の付いた封筒、紙幣、ナプキン、及び衣料品のためのバンディング、ブリスター型パッケージ、硬質またはフレキシブル包装用途、及びこれらの組み合わせの物品の非限定的な例の構成要素である得る。
一実施形態において、締結装置は、図2に示される、おむつ(100)の構成要素である。一実施形態において、おむつ(100)は、液体不浸透性の外層、液体浸透性の内層、及びそれらの間に挟まれた吸収性材料を含む、3層の複合構造である。おむつ(100)は、第1の基材(112)及び第2の基材(114)を含む。第1の基材(112)は、第1の粘性層(116)を含む。第2の基材は、第2の粘性層(118)を含む。第1の基材は、おむつタブ(120)の構成要素である。おむつタブ(120)は、おむつの背面部分に付着される。第2の基材(114)は、おむつの外表面の前面部分に付着される。この実施形態において、第2の基材(114)は、おむつの外表面の前面部分にある。第2の粘性層(118)は、おむつの外表面の前面部分に配置される。第2の粘性層(118)は、おむつタブ(120)のためのランディング領域(122)を形成する。おむつ(100)に適用するために、おむつタブ(120)を、着用者の脚周辺に持っていき、ランディング領域(122)との接触に置かれる。おむつタブ(120)上の第1の粘性層(116)は、ランディング領域(122)上の第2の粘性層(118)と粘着性があり咬み合う。おむつタブ(120)は、必要に応じて、取り外しても、ランディング領域(122)に再適用してもよい。
本発明の締結装置は、フックアンドループ締結材料のための代用品としての有利な用途を見出す。
締結装置は、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
衛生吸収性製品の場合、締結システムまたは他の装置は、様々な不織布または不織布/フィルムラミネートを接合するためにしばしば使用される。これらの不織布は、様々な方法によって生成され得る。そのような方法としては、スパンボンドプロセス、カードウェブプロセス、エアレイドプロセス、熱カレンダープロセス、接着結合プロセス、熱風結合プロセス、ニードルパンチプロセス、水流交絡プロセス、電界紡糸プロセス、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
スパンボンドプロセスにおいて、不織布の製造は、(a)合成ポリマー組成物の繊維または撚糸を紡糸口金から押し出すこと、(b)合成ポリマー組成物の繊維または撚糸を、合成ポリマー組成物の溶融した撚糸の凝固を加速させるために、通常、冷却させる、空気の流れで反応停止させること、(c)気流におけるフィラメントを、空気圧によって同調させること、または、織物繊維業界において一般的に使用される種類の機械的な引取りロールの周りにそれらを巻きつけることの、いずれかにより適用され得る引張り張力により、冷却ゾーンからそれらを進めることで、フィラメントを細くすること、(d)小孔表面、例えば、動くスクリーンまたは多孔質のベルト上で、引き出された撚糸を、ウェブ状に収集すること、及び(e)ばらけた撚糸のウェブを、不織布に結合させること、を含む。結合は、熱カレンダープロセス、接着結合プロセス、熱風結合プロセス、ニードルパンチプロセス、水流交絡プロセス、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない、様々な手段によって達成され得る。
スパンボンド不織布は、典型的には、一成分または二成分繊維を含む。二成分繊維としては、例えば、コア/シース、分割パイ、サイドバイサイド、海島等が挙げられる。一般的な二成分繊維の構成は、コアシース構造であり、コアは、多くの場合、ホモポリマーポリプロピレンを含み、シースは、ポリエチレンを含む。コアシースは、ポリプロピレンに固有のドローダウン性能、紡糸安定性、耐熱性、弾性率、最大抗引張り強さを提供し、一方、ポリエチレンシースの添加による、柔らかい手触り、より低い結合温度、より高い伸びの追加的特徴を提供する。
スパンボンド不織布は、衛生吸収性製品、例えば、おむつ、女性用衛生物品、成人失禁用製品、拭き取り繊維、救急絆、及び創傷包帯、使い捨てスリッパ及び履物用途、医療用途、例えば、隔離ガウン、外科用ガウン、外科用ドレープ及びカバー、外科用手術着、キャップ、マスク;ならびに医療用パッケージが挙げられるが、これらに限定されない、様々な最終使用用途に使用することができる。スパンボンド不織布はまた、低目付量で、経済的で、強く、生地様布を提供するために、工業または自動車の用途に使用することもできる。
スパンボンド不織布は、多層または積層構造体に形成され得る。そのような多層構造体は、少なくとも2つ以上の層を含み、少なくとも1つ以上の層は、本明細書で論じられるように、スパンボンド不織布であり、1つ以上の他の層は、典型的には、1つ以上のメルトブロー不織布層、1つ以上の湿式不織布層、1つ以上のエアレイド不織布層、任意の不織布または溶融紡糸メルトプロセスによって製造された1つ以上のウェブ、1つ以上のフィルム層、例えば、キャストフィルム、ブローフィルム、ならびに/または例えば、押出コーティング、スプレーコーティング、グラビアコーティング、印刷、ディッピング、キスローリング、もしくはブレードコーティングによるコーティング組成物由来の1つ以上のコーティング層から選択される。積層構造体は、何回もの結合方法、例えば、熱結合、接着性積層、例えば、ホットメルト接着、超音波結合、水流交絡、及び/またはニードルパンチングにより結合され得る。構造体は、Sから、SXまたはSXXまたはSXXXまたはSXXXXまたはSXXXXXの範囲であることができ、ここで、Xは、任意の組み合わせにおけるフィルム、コーティング、または他の不織布材料であり得、Sは、スパンボンド不織布である。
人造繊維によって形成される不織布の場合、繊維は、PE、PP、PET等の合成繊維、またはセルロース、レーヨン、もしくは綿等の天然繊維を含む様々な他の繊維と混合され得る。これらの繊維は、不織布ウェブ内の湿式、エアレイド、またはけば立ちであり得る。次いで、不織布ウェブは、他の材料に積層され得る。
定義
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。
本明細書で使用されるとき、「組成物」という用語は、組成物を含む材料(複数可)、ならびに組成物の材料から形成された反応生成物及び分解生成物を含む。
「comprising(含む)」という用語、及びこれらの派生語は、いかなる追加の構成要素、ステップ、または手順の存在も、これが本明細書に開示されるかに関わらず、除外するよう意図されていない。いかなる疑惑も回避するために、「comprising」という用語の使用を通して本明細書に主張される全ての組成物は、特にその反対が述べられない限り、ポリマーであろうとまたは別のものであろうと、任意の追加の添加剤、アジュバント、または化合物を含んでもよい。対照的に、「~から本質的になる(consisting essentially of)」という用語は、実現可能性に不可欠ではないものを除いて、いかなる他の構成要素、ステップ、または手順も後続する列挙の範囲から除外する。「~からなる(consisting of)」という用語は、具体的に記述表現または列挙されないいかなる構成要素、ステップ、または手順も除外する。
本明細書で使用されるとき、「ポリマー」という用語は、同一または異なる種類であろうと、モノマーを重合することにより調製されるポリマー化合物を指す。したがって、ポリマーという一般的な用語は、ホモポリマー(極微量の不純物がポリマー構造中に組み込まれることができるとの認識で、1つの種類のモノマーのみから調製されるポリマーを指すために使用される)という用語、及び以降で定義されるインターポリマーという用語を包含する。極微量の不純物は、ポリマー中及び/またはポリマー内に組み込まれ得る。
本明細書で使用されるとき、「インターポリマー」という用語は、少なくとも2つの異なる種類のモノマーの重合によって調製されるポリマーを指す。したがって、インターポリマーという一般的な用語は、コポリマー(典型的には、2つの異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを指すために用いられる)、及び2つを超える異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを含む。
本明細書で使用されるとき、「オレフィン系ポリマー」という用語は、重合形態で、多量のオレフィンモノマー、例えばエチレンまたはプロピレン(ポリマーの重量に基づいて)を含むポリマーを指し、随意に、1つ以上のコモノマーを含んでもよい。
本明細書で使用されるとき、「エチレン系ポリマー」という用語は、(ポリマーの総重量に基づいて)大部分の重量パーセントの重合エチレンモノマーを含むポリマーを指し、随意に、少なくとも1つの重合コモノマーを含んでもよい。
本明細書で使用されるとき、「エチレン/α-オレフィンインターポリマー」という用語は、重合形態で、(インターポリマーの重量に基づいて)多量のエチレンモノマー、及び少なくとも1つのα-オレフィンを含むインターポリマーを指す。この用語は、オレフィンブロックコポリマーを含まない。
本明細書で使用されるとき、「エチレン/α-オレフィンコポリマー」という用語は、重合形態で、多量のエチレンモノマー(コポリマーの重量に基づいて)、及び2つのみのモノマー型としてα-オレフィンを含むコポリマーを指す。この用語は、オレフィンブロックコポリマーを含まない。
本明細書で使用されるとき、「プロピレン系ポリマー」という用語は、重合形態で、多量のプロピレンモノマー(ポリマーの総重量に基づいて)を含むポリマーを指し、任意に、少なくとも1つの重合コモノマーを含んでもよい。
試験方法
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。
エチレン系ポリマー、またはOBC、または本発明の組成物のためのメルトインデックス(またはI2、I、またはMI)を、ASTM D 1238、条件190℃/2.16kgに従って測定し、10分当たりに溶出したグラム数で記録する。
標準的CRYSTAF法
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。
CRYSTAFピーク温度及び面積は、CRYSTAFソフトウェア(バージョン2001.b,PolymerChar,Valencia,Spain)中に含まれるピーク分析モジュールによって特定される。CRYSTAFピーク発見ルーチンは、dW/dT曲線中の最大値としてピーク温度を特定し、その微分曲線中の特定ピークの両側にある正の最大変曲点間に、その面積を特定する。CRYSTAF曲線を計算するために、好ましい処理パラメータは、温度限界が70℃、スムージングパラメータが、温度限界を超えると0.1、温度限界未満では0.3である。
標準的DSC法
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(H)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=(H/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=(H/165J/g)×100である)。
特に明記しない限り、各ポリマーの融点(複数可)(T)は、上に説明されるように、DSCから得られた第2の加熱曲線から決定される(ピークTm)。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。
GPC方法
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。
GPCカラムセットの較正は、個々の分子量間に少なくとも10進分離で6つの「多剤併用」混合物内に配置される580~8,400,000の範囲である分子量を有する21の狭い分子量分布ポリスチレン標準物を用いて実施する。これらの標準物を、Polymer Laboratories(Shropshire,UK)から購入する。ポリスチレン標準物を、1,000,000以上の分子量の場合、「50ミリリットルの溶媒中0.025グラム」、及び1,000,000未満の分子量の場合、「50ミリリットルの溶媒中0.05グラム」で調製する。ポリスチレン標準物を、80℃で30分間穏やかに撹拌しながら溶解する。狭い標準混合物を最初に泳動させ、最も高い分子量成分が減少する順序で、分解を最小にする。ポリスチレン標準物ピーク分子量を、以下の等式を用いてポリエチレン分子量に変換する(Williams and Ward,J.Polym.Sci.,Polym.Let.,6,621(1968)):Mポリエチレン=0.431(Mポリスチレンに説明される通りである)。ポリエチレン当量の分子量の計算を、VISCOTEK TriSECソフトウェアバージョン3.0を用いて実施する。
圧縮永久歪み
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。
TMA
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。
OBCについてのDMA
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。
「1.5mmのプラーク」をプレスし、寸法「32mm×12mm」のバーに切断する。その試料を10mmで分離した(グリップ分離ΔL)器具の両端で固定し、-100℃~200℃(1ステップ当たり5℃)の連続した温度に供する。各温度で、ねじれ弾性率G’を10ラジアン/秒の角振動数で測定し、引張振幅を0.1パーセント~4パーセントで維持して、トルクが十分であり、かつ測定結果が線状領域に留まることを確実にする。
10gの初期静止力を維持して(オートテンションモード)、熱膨張が起こった場合に試料中のたるみを阻止する。結果として、グリップ分離(ΔL)は、特にポリマー試料の融解または軟化点を超える温度で増加する。試験は、最大温度でまたは器具間の間隙が65mmに達したときに停止する。
DMA(組成物)
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。
13C NMR分析
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-d/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。
TREFによるポリマー分画
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。
分取TREFカラムからの約2000ml分の溶離液を、16のステーションの加熱されたフラクションコレクターに収集する。このポリマーを、約50~100mlのポリマー溶液が残るまで、ロータリーエバポレータを用いて各々の画分中で濃縮させる。この濃縮溶液を、一晩放置させて、その後に、過剰のメタノールを添加し、濾過して、すすぎ洗いする(最終すすぎ洗いを含む約300~500mlのメタノール)。濾過工程を、5.0μmのポリテトラフルオロエチレンコーティング濾紙(Osmonics Inc.から入手可能、カタログ番号Z50WP04750)を用いて3位置真空利用濾過ステーションで行う。濾過された画分を、60℃で真空オーブン内にて一晩乾燥させて、さらなる試験の前に化学天秤で秤量する。
ATREF
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。
接着剤試験
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。
静的剪断:ステンレス鋼からの剪断は、ステンレス鋼を含む「1インチ×1インチ」の試料接触面積で、試験方法PSTC-107の手順Aを用いて測定した。重りを測定した材料からつり下げ、粘着剤とステンレス鋼パネルとの間の結合における応力をかけた。結合が破壊し、重りが落下するまでの時間を数字で報告した。
静的重ね剪断:同じ試験標本の細片のうちの2つを粘着面の粘着剤と一緒に積層させ、「1インチ×1インチ」の重なる領域を形成するという条件下で、ASTM D3164M-03に従って、重ね剪断を測定した。重ね剪断及び静的剪断がつり下げのために同じ重り及び適用方法を用いることに留意されたい。違いは、静的剪断がステンレス鋼パネルに適用される接着剤または粘着剤/フィルム構造物であり、重ね剪断が支持するためにパネルに固定される粘着剤/フィルム構造物を有し、これに積層された別の粘着剤/フィルム構造物が粘着性領域を固定したことであった。
剥離力は、接着剤がコーティングされたフィルムを基材から除去するのに必要な力の単位であった。剥離力を、積層ステップの後、20分間の滞留時間(72°F、50% RH)及び/または24時間の滞留時間(72°F、50% RH)後に測定した。
180°の剥離力:試験方法PSTC 101の試験方法Aを用いて、ステンレス鋼パネルからの180°の剥離力を測定した。上に説明される機械的ロールダウン単位を用いて、試料を積層させた。
T剥離力:T剥離力は、粘着面が互いに接触するように、フィルムが互いに積層された後に、粘着剤でコーティングされた2つのフィルムを剥離するために必要とされる力を測定するために使用された方法であった。上に説明される機械的ロールダウン単位及び条件を用いて、試料を調製した。T剥離力は、ASTM D1876-08に従って測定した。
本開示のいくつかの実施形態は、以下の実施例において詳細に説明されるであろう。
1.材料
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。
Figure 0007144376000001
Figure 0007144376000002
基材(発明実施例1~5を試験するために使用した)を、1.2メートルの単一ビーム、Reicofil 4二成分スパンボンドのパイロットラインにおいて、2つの押出機を用いて紡糸した。繊維を、適切な客室圧力系を使用して、およそ2dpfの見かけの繊維デニールに引き出した。スリープットを、0.51ghm(グラム/孔/分)で一定に維持した。このダイは、6,827孔/メートルの孔密度を有し、各孔は、直径を0.6mm及びl/d比を4とした。およそ230℃のポリマー融解温度に伴って、押出機の温度を220℃に設定し、ダイの温度を225℃に設定した。GSM(登録商標)(gsmまたはグラム/m2)において測定されるように、適切な基本重量を達成するために、直線速度を変化させた。刻印されているロールと平滑なロールとの間で、刻印されているロールの油温度より2℃低い、平滑なロールの油温度を維持しながら、ニップ圧70N/mmで、ウェブの接着を行った。20gsmのポリプロピレン一成分スパンボンド(PMS)に対する刻印されているロールの温度、及び一成分スパンボンド積層体(MSL)における60gsmのホモポリマーPP不織布は、155℃であった。40gsmの二成分スパンボンド(BS)に対する刻印されているロールの温度は、135℃であった。
60gsmのホモポリマーPPスパンボンドを、3つの押出機及び30インチのCloerenディッケルダイを装備したBlack Clawson押出コーターを用いて、PEフィルム層でコーティングした。85重量%/15重量%のLDPE 621I及びELITE 5815強化ポリエチレン樹脂の混合を、押出機の各々に供給し、8gsmの基本重量でコーティングした。ポリマー混合の融解温度は、315℃であった。このコーティング及び不織布は、冷却ロールで一緒になった。ニップ圧は、60psiに設定した。発明実施例の基材に使用された不織布、不織布積層、及びポリマーの説明を以下の表2に提供する。
Figure 0007144376000003
2.粘性材料(組成物1)の調製
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。
Figure 0007144376000004
表3中の材料を、5ドラムのガラス製バイアル中で秤量し、1時間撹拌しながら、ホットプレート上にて130℃で加熱した。次いで、本組成物を、クレープ剥離紙上に広げた。クレープ剥離紙をホットメルトコーティング装置に充填した。コーティングブレード温度を130℃に設定し、コーティング温度を110℃に設定した。60psi及び0.5速度に設定したChemInstruments LL-100実験室ラミネーターを使用して、コーターを通して材料を通過させ、シリコーン剥離紙または表2からの基材のうちの1つに積層させた。4インチ幅のフィルムを基材上にコーティングした。
一例において、ラミネーターを、およそ25グラム/平方メートル(gsm)に相関する1ミルの表3からの組成物(組成物1)をメートルで測るように設定した。
一例において、組成物1を測定した後であるが、冷却する前に、PMS基材を、ChemInstruments LL-100実験室ラミネーターによって、クレープ剥離紙上に挟んだ。次いで、クレープ剥離紙から基材への粘着性締結具の移動を完了させるために、160°F及び50psiに設定したBeloit Wheeler 700によって、試料を一緒にホットニップし、粘着性締結具材料を含む基材を、PMS基材に粘着剤を移動させるクレープ剥離紙から分離させ、実施例1のための材料を得た。接着剤試験の結果を表4に示す。
衛生不織布基材(BS、MSL、及びDSM)の残りを、基材としてPMSを用いた試料のために、上述したものと同じ適用方法に供した。衛生不織布基材の結果もまた、以下の表4に示す(実施例2~6)。
PET基材を、基材としてPMSを用いた試料のために、上述したものと同じ適用方法に供した。PET基材の結果を、以下の表5に示す(実施例7~9)。
Figure 0007144376000005
表4は、実施例1及び2を用いて、低いT剥離力(1~10N/in)であるが、高い重ね剪断(「1時間超」~5000時間)を提供するような、組成物1の能力を示す。破壊モードは、一般に「接着性」であり、分離されたときに2つの粘着面が元の状態を保つことを意味する。重ね剪断試験には、基材にトルクを与える、または破損するように基材を伸長させるのに十分な重さである、1kgの重りを使用し、そのため、より正確な数字を確保するためにマスキングテープを用いて、基材を補強した。実施例3~6においては、ステンレス鋼からの180°剥離力試験は、その環境に接着しないような、組成物1の実用性を示す。構造物が張り付くべきではない、多くのもの(ヒトの皮膚、他のおむつ構成要素等)と接触するため、このことは、重要である。
以下の表5は、粘着性締結具配合物(組成物1)の柔軟性を示す。粘剤は、PETフィルムに移動させるか、またはその上に直接コーティングする、ならびに衛生または非衛生用途において使用することができる。PET試料は、クレープ剥離紙から2ミルの未処理ポリエステルフィルムに移動コーティングすることによって調製し、上述のように衛生基材と同じプロセスによって積層させた。PETにおける結果は、締結具配合物が、低剥離力(実施例7)、高剪断(実施例8)、及びそれ自体の高剥離力(実施例9)を有する場合、衛生基材と一致する。
Figure 0007144376000006
組成物1を用いて作製されたこれらの構造物(実施例1~6及び7~9)は、衛生製品の閉鎖必要性を満たす、本発明の組成物の実用性を示す。本発明の組成物は、本組成物がそれ自体と接触する場合に、(i)粘性、(ii)剥離性、及び(iii)再付着の間で予期せぬ均衡を提供することが発見されている。
締結装置に対する業界標準は、フックアンドループ締結具であり、これは、複雑な構造物を必要とし、例えば、フックアンドループ締結具を取り付けるために使用される接着剤を介した破損等のさらなる破損モードを導入する。実施例1~6及び7~9は、物品を除去し、再塗布することができるように、何回も再閉鎖することができる。180°剥離力試験は、ヒトの皮膚のような基材、物品の他の部分、及び一般環境に接着しないような、組成物1(実施例3~6及び7)の能力を示す。本発明の構造物に見られるような、低いT剥離力(実施例1、2、及び9)は、閉鎖部を開放し、身体から物品を除去し、塗布時、タブを整列させる場合に、タブの再配置を可能にするために必要である。本発明の構造物に見られるような、高い重ね剪断(実施例1、2、及び8)は、塗布した場合、2つのタブを一緒に保持するために必要である。
本開示は本明細書に含まれる実施形態及び説明に限定されないが、以下の特許請求の範囲の範囲内に入るように、実施形態の部分及び異なる実施形態の要素の組み合わせを含む、これらの実施形態の修正された形態を含むことが特に意図されている。

本発明は、以下の態様を含む。
[1]
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。
[2]
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、[1]に記載の前記組成物。
[3]
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、[1]または[2]に記載の前記組成物。
[4]
前記粘着付与剤が、非水素化脂肪族C 樹脂、水素化脂肪族C 樹脂、芳香族変性C 樹脂、テルペン樹脂、水素化C 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、[1]~[3]のいずれかに記載の前記組成物。
[5]
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、[1]~[4]のいずれかに記載の前記組成物。
[6]
(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、[1]~[5]のいずれかに記載の前記組成物。
[7]
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、[1]~[6]のいずれかに記載の前記組成物。
[8]
前記組成物が、0.850g/cc~0.925g/ccの密度を有する、[1]~[7]のいずれかに記載の前記組成物。
[9]
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、[1]~[8]のいずれかに記載の前記組成物。
[10]
前記組成物が、1時間超の重ね剪断を有する、[1]~[9]のいずれかに記載の前記組成物。
[11]
前記組成物が、「0N/インチ超」~4N/インチの180°剥離力を有する、[1]~[10]のいずれかに記載の前記組成物。
[12]
前記組成物が、1N/インチ~10N/インチのT剥離力を有する、[1]~[11]のいずれかに記載の前記組成物。
[13]
[1]~[12]のいずれかに記載の前記組成物から形成された、フィルム。
[14]
[1]~[12]のいずれか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。
[15]
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。

Claims (15)

  1. 組成物であって、
    a)40重量%~60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0.90g/cc~0.94g/ccの密度を有するエチレンホモポリマー、
    d)5重量%~20重量%の油、および
    e)0重量%~10重量%の少なくとも1つの添加剤
    の成分を含み、
    前記添加剤が抗酸化剤、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、臭気調整剤又は吸収剤、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択され、かつ、
    各重量%が前記組成物の重量に基づくものである、前記組成物。
  2. 前記エチレンホモポリマーが、0.5g/10分~75g/10分のメルトインデックスを有し、前記メルトインデックスがASTM D 1238、条件190℃/2.16kgに従って測定したものである、請求項1に記載の前記組成物。
  3. 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。
  4. 前記粘着付与剤が、非水素化脂肪族C樹脂、水素化脂肪族C樹脂、芳香族変性C樹脂、テルペン樹脂、水素化C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。
  5. 前記エチレンホモポリマーが、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り、前記メルトインデックスがASTM D 1238、条件190℃/2.16kgに従って測定したものである、請求項1~4のいずれか一項に記載の前記組成物。
  6. (a)40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%の前記エチレンホモポリマー、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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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し、前記メルトインデックスがASTM D 1238、条件190℃/2.16kgに従って測定したものである、請求項1~8のいずれか一項に記載の前記組成物。
  10. 前記組成物が、1時間超の重ね剪断を有し、前記重ね剪断がASTM D3164M-03に従って測定したものである、請求項1~9のいずれか一項に記載の前記組成物。
  11. 前記組成物が、「0N/cm超」~1.57N/cmの180°剥離力を有し、前記180°剥離力が試験方法PSTC 101の試験方法Aを用いて、ステンレス鋼パネルから測定したものである、請求項1~10のいずれか一項に記載の前記組成物。
  12. 前記組成物が、0.39N/cm~3.94N/cmのT剥離力を有し、前記T剥離力がASTM D1876-08に従って測定したものである、請求項1~11のいずれか一項に記載の前記組成物。
  13. 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。
  14. 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。
  15. 衛生吸収性製品、医療用衣服、防護衣服及び医療用ドレープからなる群から選択される少なくとも1つの物品用の締結装置であって、
    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、
    前記第1の基材と前記第2の基材が互いに対向し、前記第1の粘性層を前記第2の粘性層と接触して配置するように構成されており、
    各粘性層が、独立して、
    a)40重量%~60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0.90g/cc~0.94g/ccの密度を有するエチレンホモポリマー、
    d)5重量%~20重量%の油、および
    e)0重量%~10重量%の少なくとも1つの添加剤
    を含み、
    前記添加剤が抗酸化剤、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、臭気調整剤又は吸収剤、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択され、かつ、
    各重量%が前記組成物の重量に基づくものである組成物から形成される、前記締結装置。
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