JPS6243478A - 熱可塑性弾性接着剤 - Google Patents

熱可塑性弾性接着剤

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JPS6243478A
JPS6243478A JP61187974A JP18797486A JPS6243478A JP S6243478 A JPS6243478 A JP S6243478A JP 61187974 A JP61187974 A JP 61187974A JP 18797486 A JP18797486 A JP 18797486A JP S6243478 A JPS6243478 A JP S6243478A
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weight
poly
resin
softening point
copolymer
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JP61187974A
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キヤサリン・イー・サラノ
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Ingredion Inc
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National Starch and Chemical Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J153/00Adhesives based on block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J153/02Vinyl aromatic monomers and conjugated dienes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は種々の使い捨て商品の几めの弾性帯材として用
いられ、中でも使い捨ておむつの脚部巻き閉じ部または
腰部巻閉じ部の帯材として用いられる熱可塑性のホット
メルト接着剤組成物に関する。
〔従来の技術〕
伸縮化され九脚用及び襲用バンドは例えば使い捨ておむ
つ、失禁保護用パッド及び病院用ねまき等の使い捨て用
途分野で益々多く使われるようになってき九。高速製造
装置において用いる九めの実用化可能な技術手段はBu
ellによって開発され、そして1978年3月28日
 に発行された米国特許第4,081,301号公報に
開示されている。この方法によれば伸長されたポジショ
ンに維持されている伸縮性の連続的ベルトが連続織物の
上にのり付けまたは熱シールされ、このものから使いす
ておむつがつくられる。この伸縮性バンドの下地基材へ
の接着に別の接着剤や加熱手段を必要としないならばよ
シ大きな効率を達成できるということが考えられるけれ
ども、必要な接着性及び緊縮性を儀性にすることなく所
望の弾性度を示すような種々の接着剤を作り出すという
試みがいくつかなされている。
1981年3月31日に発行された米国特許第4、25
9.220号公報においてBunnele等はゴム性ポ
リイソプレン中央ブロック及び複数の結晶性ポリ(ビニ
ルアレーン)末端ブロックを有するゴム性ブロック共重
合体と、及び一方が上記中央のブロックと相容性を有す
る粘着不溶性樹脂であってもう一方がその共重合体の上
記末端ブロックの部分に対する補強樹脂である二つの異
った樹脂とから作られた粘弾性ホットメルト感圧組成物
を提案している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は種々の使い捨て商品の九めの伸縮性バンド、中
でも使込捨ておむつの上の脚部巻き閉じ部または腰部巻
き閉じ部のバンドとして用いられる熱可準性のホットメ
ルト接着剤組成物を作り出そうとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は(atゴム性ポリイソプレン中央ブロックと複
数の結晶性ポリ(ビニルアレーン)末端ブロックとを含
むゴム性ブロック共重合体、(bl上記中央ブロックの
部分と相容性のある粘着性付与用樹脂、lclポリ(ア
ルキルオキサゾリン)、及びfdl酸化防止剤から作ら
れるホットメルト感圧接着剤を提供するものである。
この接着剤は著しい弾性記憶、高い引張強度及び特に使
い捨ての種々の用途に用いられる不織基材やポリエチレ
ンに対する優れた引剥し接看力によって特徴づけられる
ものである。理論によって拘束されることを望むわけで
はないが、このような諸性質はそのブロック共重合体の
いづれかの部分による単純な補強によるよルは、このホ
ットメルト接着剤系全体に対してその高分子量ポリ(ア
ルキルオキサゾリン)重合体によって貢献される個有の
接着強度より達成されるものであると信ぜられる。
本発明において用いられる接着剤組成物の主要成分は一
般式 %式% (上式においてポリマーブロックAはホモ重合物として
20℃以上のガラス転移温度を有する非エラストマーの
ポリマーブロックであり、またエラストマーポリマーブ
ロックBはイソプレン重合体である)を有するブロック
共重合体である。それらは直鎖状または分岐鎮状であっ
てもよい。典型的な分岐鎖状の構造のものは中央のブロ
ックから枝分かれしていることができるか、またはその
他の態様で互いに結合していることのできる少なくとも
3つ以上の分枝を有するエラストマ一部分を含む。
ブロック共重合体のはY17ないし75重信九を構成す
る非エラストマーのブロック部分は例えばビニルアレー
ン類、ビニルピリジン類、ハロゲン化ビニル類及びビニ
ルカルボキシレートのようなどニルモノマー顛並びに例
えばアクリロニトリル、エタクリロニトリル、アクリル
酸の種々のエステル類等のようなアクリルモノマー類の
ホモ重合体または共重合体よりなることができる。モノ
ビニル芳香族炭化水素は特に側光ばスチレン、ビニルト
ルエン、ビニルキシレン、エチルビニルベンゼンのよう
なベンゼン系列のもの並びにビニルナフタレン等のよう
な双環式モノビニル化合物を包含する。他の非エラスト
マーのポリマーブロックはα−オレフィン類、アルキレ
ンオキサイド類、アセタール類、ウレタン類等よシ誘導
されるものであることができる。スチレンが好ましい。
用いることのできるゴム性ブロック共重合体の典型的な
ものは例えばHardenに対して1966年3月8日
に発行された米国特許第3.259,478号公報、D
avilil等に対し1969年2月11日に発行され
九米国特許第5.427.269号公報、Wald等に
対し1972年10月24日に発行された米国特許第4
700,635号公報、Marr8に対して1973年
8月21日に発行された米国特許第5,753,956
号公報、及びNaylOrに対して1976年1月13
日に発行された米国特許第4952.327号公報に教
示されている方法を用いて作ることができるような、少
なくとも17%以上のスチレンを含むポリスチレン/ポ
リイソプレン/ポリスチレンの型のものである。あるい
はまたそれらは例えば5hell Chθm1−cal
co、社から商品名KratOn D 1111によっ
て得られるもの、あるいけまたph1111pθ社から
商品名5o1nrenθ423で得られるものであって
もよい。所望の場合にそれらスチレン含有割合の大きな
共重合体の一部を、種々の製造装置において使用できる
メルトインデックスに調節する九めに例えばKrato
n 1107またけxraton1117のLうなスチ
レン含有iの低いものと置き換えろことも可能である。
こ\で使用する念めの種々の接着剤を調整する場合にそ
のブロック共重合体は接着剤の重分の35ないし75%
、好ましくは40ないし60%の素で用いなければなら
ない。
こ\で用いるホットメルト接着剤の中に存在している粘
着性付与用樹脂はブロック共重合体の接着性を拡げる役
目をする。こ\で1接着性付与用樹脂”の梧はイソプレ
ンの中央ブロックと相容性のあるすべての粘着性付与用
樹脂を意味し、そして 111  ASTM法に2858Tによって測定して6
oから140℃までの軟化点を有し、そして一般にピネ
ンとして知られている双環式モノテルペンのようなテル
ペン炭化水素類を温和な低いiffにおいてフリーデル
クラフッ触媒の存在のもとに重合させることによって得
られるようなポリテルペン樹脂と、 (2)  例えば双環式テルペンとフェノールとを酸性
媒体中で縮合させることに工す得られる樹脂状生成物で
あるフェノール変性テルペン樹脂と、 (3)主としてオレフィン類及びジオレフィン類よりな
るモノマー類の重合から得られる、環球法軟化点6oな
いし140’Cを有する脂肪族石油炭化水素樹脂と、及
び +4178ないし125℃の軟化点を有する、α−メチ
ルスチレン及びスチレンの水素化され念共重合物と を包含する。
待て好ましいものけジエンの形の脂肪族石油誘導体と5
個ま九は6個の炭素原子を有するモノオレフィンとから
、一般にPacθ等に対して1971年5月4日に発行
された米国特許第3、577.398号公報の教示に従
って重合させた合成樹脂である。その得られ次固体炭化
水素樹脂は本質的に、それらの脂肪族ジエン類及び5ま
九は6個の炭素原子を有するモノオレフィン類から導か
れ九重合構造のものであり、そしてそれらジエン類の方
がよ)反応性が高い之めに上記構造体の少なくとも40
重量%以上、そして好ましくはその主要割合がこれらジ
エン類から導かれたものである。この型の樹脂において
はジエン類はピペリレン及び/又はインプレンである。
しかしながらある配合の場合にイソプレンのパーセント
割合は極端に低い。この具体例の固体樹脂においては分
子量は900から1300の範囲であって平均分子量は
約1100である。この固体樹脂はま几100℃近辺の
軟化点を有する。Goodyear Chemical
 Compauy社より提供される例えばWingta
ck 95のような好ましい形のもの\1つにおいては
その軟化点は95℃である。これらの粘着性付与用樹脂
は接着剤の重量の10ないし45%、好ましくは20な
いし40%の量で存在する。
Hoenig等に対して1984年10月1日に発行さ
れた米国特許第4.、i 74,928号公報に開示さ
れ几ポリ(アルキルオキサゾリン)化合物けいづれもこ
\で使用できるけれども、最も容易に入手できるものは
ポリ(2−エチルオキサゾリン)であってこれは下記式
(n)の2−エチル−2−オキサゾリンの開環重合によ
って作られる下記式(Itの繰返し単位より主としてな
るものである。
この2−エチル−2−オキサゾリンの開環重合は一般に
カチオン性重合触媒の存在のもとて反応温度0℃ないし
200℃において行われる。
典型的な触媒は強い鉱酸類、有機スルホン酸類及びそれ
らのエステル類、例えば硫酸アルミニウムのような酸性
塩類、例えば三塩化アルミニウム、四塩化錫、三弗化硼
素及び有機シアシアラムフルオロボレートのような各種
ルイス酸、ジアルキルサルフェート及びその他の類似の
触媒を包含する。この開環重合は更にまた、J。
Polymer 5cience、 4,2253(1
966) KTOHall&等によシ、Polymer
 Letters、 5 、871(1967)にBa
5siri等によって、ドイツ特許第L20&585号
にSeeligetによって、1973年2月8日に発
行された米国特許第3,640,909号公報において
Jonea及びROthによって、そして1969年1
2月9日に発行され九米国特許第448へ141号公報
にLitt等によって記述されている。それによって得
られる予備加水分解され比重合体は本質的に前記繰返し
単位(11よシなる分子構造を有する直鎖状のN−アシ
ル化ポリエチルアミンである。これらの重合体はそのま
\で、または例えばHC/のような強酸と接触させた後
例えばNaOHのような塩基と接触させることによって
部分的に加水分解(デアシル化)して使用することがで
きる。あるいはまたこの重合体はDow Chemic
al Corp0社よりPKO工の商品名で得ることが
できる。
典型的にはこのポリ(アルキルオキサシリ/)は1.0
00から1.000. OOOまでの範囲内の分子量を
有している。本発明においては5Q、000から50α
000までの範囲内の分子量を有する。ポリ(2−エチ
ルオキサゾリン)を使用するが好ましいが、その際よシ
低い方の分子量のものが特に好ましい。このポリ(アル
キルオキサゾリン)は接着剤中で10ないし25重量%
、好ましくは10ないし20重量%の量で用いられる。
こ\に用いられる酸化防止剤は例えば硫黄含有及び燐含
有フェノール類のような高分子量の遅閉されたフェノー
ル類及び多官能性フェノール類を包含する。遅閉された
フェノール類は当業界においてよく知られており、そし
てそのフェノール注ヒドロキシル基に隣接して嵩ばった
ラジカルをも含むようなフェノール性化合物として特徴
づけることができるのである。特に、−toフェノール
性ヒドロキシル基に対して少なくとも一方のオルノ位置
においてそのベンゼン環に第5級ブチル基が一般に々換
されている。
ヒドロキシル基の近傍にこれらの止換基が存在すること
はその伸長周期を遅延きせる役目をし、従ってその反応
性を低下させる。この立体遅閉がそのフェノール化合物
にこれを安定化する性質を与える。
代表的な遅閉されたフェノール類とし ては: 1.3.5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5
−シーtert−7’チル−4−ヒドロキシベンジル)
ベンゼン、ペンタエリスリチルテトラキス−5(3,5
−ジーtθrt−ブチルー4−ヒドロキシフェニル)−
プロピオネート、D−オクタデシル−3(5,5−ジー
tart−ブチルー4−ヒドロキシフェニル)プロピオ
ネート、4,4′−メチレンビス−(2,6−シーta
rt−ブチルフェノール)、2.2′−メチレンビス−
(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4
,4′−チオビス−(6−tert−ブチル−0−クレ
ゾール)、2,6−ジー tart−ブチルフェノール
、6−(4−ヒドロキシフェノキシ) −2,4−ビス
−(n−オクチルチオ) −1,3,5−トリアジン、
2,4.6−)リス(4−ヒドロキシ−3,5−ジーt
art−ブチルフェノキシ) −13,5−)リアジン
、ジ−n−オクタデシル−3,5−ジーtert−ブチ
ルー4−ヒドロキシ−ベンジルホスホ*−ト、  2−
、((n−オクチルチオ)エチル)−5,5−ジーte
rt−ブチルー4−ヒドロキシ−ベンゾエート及ヒソル
ビトールヘキサ−(3−(,5−ジーtart−ブチル
ー4−ヒドロキシ−フェニル)プロピオネ − ト 〕 を包含する。
酸化防止剤は一般に0.2ないし2重食%の水率で用い
る。それら酸化防止剤の性能はそれらと一緒に(1)例
えばチオジプロピオネートエステル類及びホスファイト
類のようなシネルギー効果剤及び(2)例えばエチレン
ジアミンテトラ酢酸のようなキレート剤及び金属封鎮剤
を併用することによって更に高めることができる。
このホットメルト組成物の中にこのもの\ある種の性質
を変性するために任意的な添加剤を一般に3重量%以下
の副次的量で使用することができる。これらの添加剤に
は例えば2酸化チタンのような着色剤、例えばタルクや
クレーのような充填剤、炭化水素加工油等が含まれる。
このホットメルト接着剤組成物は当朶会において知られ
ている技術を用いて調製することができる。例示的な方
法の一つはジャケット部を備え友混合容器、好ましくは
Ba1cer Perkina型またはDay型の、ロ
ータを備えてジャケットを設けた高負荷ミキサの中に粘
着性付与用樹脂、ポリ(アルキルオキサゾリン)、安定
化剤及びその他の、存在が好ましい種々の添加剤を入れ
t上でその温度を120℃から175℃までの範囲の温
度に上昇させることを含み、その除用いるべき温度はそ
れぞれの粘着性付与用樹脂の融点に依存する。この樹脂
が溶融してしまったならば撹拌を開始してブロック重合
体を加え、その際この重合体の添加は団塊が形成される
のを防ぐために長い時間にわたってゆっくりと行なう。
混合と加熱はなめらかで均一な混合物が得られるまで継
続する。
〔実施例〕
以下にあげる実施例においてその調製される接着剤は下
記の諸テストによって試験した。
引張強度 本発明の弾性物質についての引張強度の値を緊縮力の尺
度として用いる。知られた厚さの試料を室温においてI
n8trOnにより引き伸して100%伸長における引
張強度を記録する。
100伸長において少なくとも約35pai(2,5k
FI/C!n” )の引張強度を有する試料は適切な緊
縮強さを与える。
死荷重変形 この゛死荷重変形”又は1死荷重クリープの、梧は一つ
以上の固定された試駆IA度、例えば23℃または25
℃、40℃又は41℃、及び49℃または50℃におけ
る”コールドフロー”または永久変形の測定を包含する
。長さの知られている試料を試験温度に維持されたチャ
ンバの中に垂直に吊してこの試料の下端(自由端)に成
る錘りを取付ける。この試料を単位面積当りの力が1.
500 g/Cm”となるような寸法に切断する。試験
温度において約3時間経過後、この試料を取り除き、錘
りを取りはずし、そしてこの試料をそれ自身の固有の弾
性力の影響のもとに弛緩させる。この弛緩された試料の
長さくり、)を最初の長さくり、)と比較して1死荷重
クリープ”(永久変形)を100X(L2  ”r’)
/L、(%)の式に従って決定する。変形値が20%よ
りも少ない時にこれは適正であるとされる。
T−剥離テスト 冷間圧延鋼片と自己接着性粘弾性組成物との間に結合が
形成された後24時間後に引剥し接着値を測定する。こ
の結合は0.5’X 20 ミル×31の粘弾性接着剤
のス)IJツブを上記鋼片の上に室温において適用し、
これを被覆テープで裏当てし、20 Psi (1,4
kg/σ1)の圧力で室温において2秒間シールするこ
とによって形成させる。この結合物をIn5tron 
VCより試験する。直線1インチ当り少なくとも約4ボ
ンド(1,8#)以上の値がより厳格な脚部巻きっけの
用途に対して許容出来る粘着力水準であるが、しかしな
がら例えば腰部巻きつけの念めの低い引張用途に対して
はより低い水準が許容される。
ポリエチレンフィルム及び不績布の引きはがし350″
Fにおいてa、oooボンド(5,200kg)の圧力
のもとて約15秒間の滞留時間においてcarverプ
レスを用いて20ミルの接着剤フィルムを作る。次にこ
のものから3×÷’(7,6X1.27cm)の大きさ
のいくつかの試片を切断してこれらを被覆テープで裏当
てする。これらの試料をテープで裏当てされf:、2ミ
ルの厚さのポリエチレンフィルムまたは不織布に4Tボ
ンド(2に9)のローラに2回通すことによって結合さ
せる。この結合物を直ちにIn5tron Kよシー分
間轟シ12′(50,5c1n)で引きけがし試験する
。結果を直線1インチ当りのグラム数(又は、9 /!
 ’)の値で記録する。以下の諸例は本発明の種々の具
体例を更に説明するものである。これらの例に記載しで
ある全ての部は重量基量であり、そして全ての温度は特
に記載しない眼力摂氏の値である。
例  1 下記第1表に示すそれぞれの層の各種成分をシグマミキ
サの中で170℃に加熱して混合することによ)それぞ
れの接着組成物を調製した。
次にこれらの組成物を上述のようにして試験したがそれ
らの結果も第1表に集録する。
註11):分子量約so、ooo。
f21 : Goodyear Chemical C
ompany社より入手し念C5テルペン樹脂。
(31: Re1chhol+i C!h@m1ca1
社よシ入手したテルペン−7工ノール粘着性付与用樹 脂。
(41: Hercules+ Chemical社よ
り入手した水素化され九スチレン/α−メチルスチ レン樹脂 (51: K+cxon Chemical社よシ入手
した水素化されたジシクロペンタジェン樹脂 * テストせず 例  λ それぞれの成分ならびに各ゴム性共重合体の混合物の異
つ土量を用いて別な接着剤組成物を調製し念。それぞれ
の組成及び試験結果を第■表に示す。
同様にして他のポリ(アルキルオキサゾリン)類、例え
ば種々の分子量のポリ(2−エチルオキサゾリン)類並
びにアルキル基が水素、メチル基、プロピル基、ペンチ
ル基、シクイヘキシル基、ドデシル基、オクタデシル基
であるようなポリ(アルキルオキサゾリン)類及びそれ
らの種々のハロゲン化誘導体ま九はエチレン性不飽和誘
導体、例えばポリ(2−1!Jクロロメチル−2−オキ
サゾリン)、ポリ(2−インプロペニル−2−オキサゾ
リン)等を用いて他の熱可塑性のホットメルト接着剤組
成物を作ることができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)下記(a)ないし(d)、すなわち (a)ポリイソプレンのゴム性中央ブロックと結晶性ポ
    リ(ビニルアレーン)の複数の末 端ブロックとを含み、その際上記ポリビニ ルアレーンの部分が共重合体の17重量% から75重量%を構成するゴム性ブロック 共重合体35ないし75重量%、 (b)ASTM法E2858Tにより決定される約60
    ℃から140℃までの軟化点を有するポリタープレン樹
    脂と、フェノール変性した タープレン樹脂と、約60℃から140℃ までの環球法軟化点を有する脂肪族石油炭 化水素樹脂と、及び78℃から125℃ま での軟化点を有する、α−メチルスチレン/スチレンの
    水素化された共重合物とよりな る群から選ばれる粘着性付与用樹脂10な いし45重量%、 (c)ポリ(アルキルオキサゾリン)5ないし25重量
    %、 及び (d)酸化防止剤0.2ないし2重量% よりなる、熱可塑性の高温溶融接着剤組成物。 (2)一般に非エラストマーのフィルムまたは織物基材
    の種々の部分に伸長抵抗性の収縮部を与える方法におい
    て、下記 (a)ポリイソプレンのゴム性中央ブロックと結晶性ポ
    リ(ビニルアレーン)の複数の末 端ブロックとを含み、その際上記ポリビニ ルアレーンの部分が共重合体の17重量% から75重量%を構成するゴム性ブロック 共重合体35ないし75重量%、 (b)ASTM法E2858Tにより決定される約60
    ℃から140℃までの軟化点を有する ポリタープレン樹脂と、フェノール変性し たタープレン樹脂と、約60℃から140 ℃までの環球法軟化点を有する脂肪族石油 炭化水素樹脂と、及び78°から125℃までの軟化点
    を有する、α−メチルスチレン/スチレンの水素化され
    た共重合物とよりな る群から選ばれる粘着性付与用樹脂10な いし45重量%、 (c)ポリ(アルキルオキサゾリン)5ないし25重量
    %、及び (d)酸化防止剤0.2ないし2重量% よりなる自己接着性の弾性組成物の帯材と前記基材の表
    面を接触させることよりなる、上記方法。 (5)ブロック共重合体がポリスチレン/ポリイソプレ
    ン/ポリスチレン共重合物である、特許請求の範囲第1
    項記載の組成物。 (4)ポリスチレンの部分がそのブロック共重合体の少
    なくとも22重量%以上を構成する、特許請求の範囲第
    1項記載の組成物。 (5)ポリ(アルキルオキサゾリン)がポリ(2−エチ
    ルオキサゾリン)である、特許請求の範囲第1項記載の
    組成物。 (6)ブロック共重合体が接着剤の40ないし60重量
    %の量で存在している、特許請求の範囲第1項記載の組
    成物。 (7)粘着性付与用樹脂が接着剤の20ないし40重量
    %の量で存在している、特許請求の範囲第1項記載の組
    成物。 (8)粘着性付与用樹脂が60ないし140℃の軟化点
    を有する合成ポリタープレン樹脂である、特許請求の範
    囲第1項記載の組成物。 (9)ポリ(アルキルオキサゾリン)が接着剤の10な
    いし20重量%の量で存在している、特許請求の範囲第
    1項記載の組成物。 (10)ポリ(2−エチルオキサゾリン)が約50,0
    00の分子量を有している、特許請求の範囲第5項記載
    の組成物。
JP61187974A 1985-08-12 1986-08-12 熱可塑性弾性接着剤 Pending JPS6243478A (ja)

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