KR20150143488A - 올레핀 블록 공중합체를 함유하는 압출가능한 접착제 배합물 - Google Patents

올레핀 블록 공중합체를 함유하는 압출가능한 접착제 배합물 Download PDF

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KR20150143488A
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롬 앤드 하스 캄파니
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Abstract

본 발명은 A) 에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체, 및 B) 점착제를 포함하며, 용융 지수 (I2)가 1 내지 50 g/10 min이고, I10/I2 비가 7.5 내지 13인 조성물을 제공한다.

Description

올레핀 블록 공중합체를 함유하는 압출가능한 접착제 배합물 {EXTRUDABLE ADHESIVE FORMULATIONS CONTAINING OLEFIN BLOCK COPOLYMERS}
<관련 출원의 참조>
본 출원은 2013년 4월 18일에 출원된 미국 가출원 번호 61/813,463의 이익을 청구한다.
가요성 포장재, 예를 들어, 보호용 랩, 접착형 고정 부재 및 박리 필름 등은 양호한 접착력 및 양호한 압출 가공을 위한 적절한 레올로지를 필요로 한다. 자동차용 랩과 같은 종래의 보호용 랩은 종종 고가의 용매-사용 기술을 사용하여 제조된다. 접착형 고정 부재 및 박리 필름은 종종 복잡한 다단계 공정을 사용하여 제조된다. 용매를 사용하지 않고 다른 기재 상으로 압출될 수 있는 것으로서 조정될 수 있는 양호한 접착력과 압출 가공을 위한 적절한 레올로지를 갖는 신규 접착제 조성물에 대한 요구가 있다.
접착제 조성물은 미국 특허 제8222339호, 제7989543호, 제7524911호; 미국 특허출원 공개 제20120165455호; 및 문헌 [Development of Olefin Block Copolymers for Pressure Sensitive Adhesive, Li Pi Shan et al., adapted from paper presented at PSTC, May 16-18, 2007, Orlando, Florida]에 개시되어 있다.
그러나, 상기 논의된 바와 같이, 용매를 사용할 필요 없이 종래의 필름 제조 장치를 사용하여 다른 기재 상으로 압출될 수 있는 것으로서 양호한 접착력과 압출 가공을 위한 적절한 레올로지를 갖는 신규 접착제 조성물에 대한 요구가 있다. 이러한 요구는 하기 발명에 의해 충족되었다.
본 발명은
A) 에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체; 및
B) 점착제
를 포함하며, 용융 지수 (I2)가 1 내지 50 g/10 min이고, I10/I2 비가 7.5 내지 13인 조성물을 제공한다.
상기 논의된 바와 같이, 본 발명은
A) 에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체; 및
B) 점착제
를 포함하며, 용융 지수 (I2)가 1 내지 50 g/10 min이고, I10/I2 비가 7.5 내지 13인 조성물을 제공한다.
본 발명의 조성물은 본 명세서에 기재된 둘 이상의 실시양태의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물의 각 성분 (예를 들어, A 또는 B)은 본 명세서에 기재된 둘 이상의 실시양태의 조합을 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 조성물의 용융 지수 (I2)는 1 내지 40 g/10 min, 또는 1 내지 30 g/10 min, 또는 1 내지 20 g/10 min이다.
한 실시양태에서, 조성물의 용융 지수 (I2)는 2 내지 50 g/10 min, 또는 3 내지 50 g/10 min, 또는 4 내지 50 g/10 min, 또는 5 내지 50 g/10 min이다.
한 실시양태에서, 조성물의 I10/I2 비는 7.6 내지 13, 또는 8 내지 11이다.
한 실시양태에서, 조성물의 I10/I2 비는 7.7 내지 13, 또는 8.0 내지 12, 또는 8.2 내지 11이다.
한 실시양태에서, 성분 A는 조성물의 중량을 기준으로 하여 50 중량% 이상, 또는 55 중량% 이상, 또는 60 중량% 이상의 양으로 존재한다.
한 실시양태에서, 성분 A는 조성물의 중량을 기준으로 하여 50 내지 95 중량%, 또는 60 내지 90 중량%, 또는 65 내지 85 중량%, 또는 70 내지 85 중량%의 양으로 존재한다.
한 실시양태에서, 성분 B는 조성물의 중량을 기준으로 하여 5 내지 30 중량%, 또는 7 내지 25 중량%, 또는 9 내지 20 중량%의 양으로 존재한다.
한 실시양태에서, 조성물은 추가로 성분 C)로서 오일을 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 오일은 미네랄 오일이다.
한 실시양태에서, 성분 C는 조성물의 중량을 기준으로 하여 2 내지 25 중량%, 또는 4 내지 20 중량%, 또는 6 내지 15 중량%의 양으로 존재한다.
한 실시양태에서, 조성물의 밀도는 0.850 g/cc 내지 0.910 g/cc, 또는 0.860 g/cc 내지 0.900 g/cc, 또는 0.870 g/cc 내지 0.890 g/cc이다.
한 실시양태에서, 성분 B의 점착제의 링 앤드 볼 연화점 (ASTM E 28)에 의해 측정된 연화 온도는 80℃ 내지 140℃, 또는 85℃ 내지 135℃, 또는 90℃ 내지 130℃, 또는 90℃ 내지 125℃이다.
한 실시양태에서, 성분 B인 점착제의 링 앤드 볼 연화점 (ASTM E 28)에 의해 측정된 연화 온도는 80℃ 내지 120℃, 또는 85℃ 내지 115℃, 또는 90℃ 내지 110℃이다.
한 실시양태에서, 성분 B인 점착제는 비-수소화 지방족 C5 수지, 수소화 지방족 C5 수지, 방향족 개질 C5 수지, 테르펜 수지, 비-수소화 C9 수지, 수소화 C9 수지, 또는 그들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
한 실시양태에서, 성분 B인 점착제는 비-수소화 지방족 C5 수지, 수소화 지방족 C5 수지, 비-수소화 C9 수지, 수소화 C9 수지, 또는 그들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
한 실시양태에서, 조성물 중 성분 A의 양은 조성물 중 성분 B의 양보다 크다.
한 실시양태에서, 조성물의 180° 박리 접착력 (PSTC 101, 방법 A에 따름; N/in)은 1.0 내지 10.0 N/in, 또는 2.0 내지 20.0 N/in이다.
한 실시양태에서, 조성물의 180° 박리 접착력 (PSTC 101, 방법 A에 따름; N/in)은 0.4 내지 14.0 N/in, 또는 0.6 내지 14.0 N/in, 또는 0.8 내지 14.0 N/in, 또는 1.0 내지 14.0 N/in이다.
한 실시양태에서, 조성물의 DSC에 의해 측정된 유리 전이 온도 (Tg)는 -70℃ 내지 -20℃, 또는 -65℃ 내지 -30℃, 또는 -62℃ 내지 -40℃이다.
한 실시양태에서, 조성물의 DSC에 의해 측정된 용융 온도 (Tm)는 110℃ 내지 130℃, 또는 112℃ 내지 125℃, 또는 115℃ 내지 122℃이다.
한 실시양태에서, 조성물의 DSC에 의해 측정된 결정화 온도 (Tc)는 100℃ 내지 120℃, 또는 102℃ 내지 118℃, 또는 104℃ 내지 115℃이다.
한 실시양태에서, 조성물의 DSC에 의해 측정된 결정화 ΔH는 15 J/g 내지 35 J/g, 또는 16 J/g 내지 32 J/g, 또는 17 J/g 내지 30 J/g이다.
한 실시양태에서, 조성물의 DMS에 의해 측정된 저장 모듈러스 (G', 25℃)는 0.4 x 107 내지 3.0 x 107 다인/cm2, 또는 0.5 x 107 내지 2.5 x 107 다인/cm2, 또는 0.5 x 107 내지 2.0 x 107 다인/cm2이다.
본 발명은 또한 본 발명의 조성물로부터 형성된 하나 이상의 구성요소를 포함하는 물품을 제공한다.
한 실시양태에서, 물품은 필름 또는 위생 흡수용품 (예를 들어, 기저귀)로부터 선택된다.
한 실시양태에서, 물품은 자동차 보호용 랩이다.
본 발명의 조성물은 본 명세서에 기재된 둘 이상의 실시양태의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물의 성분 A는 본 명세서에 기재된 둘 이상의 실시양태의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물의 성분 B는 본 명세서에 기재된 둘 이상의 실시양태의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물의 성분 C는 본 명세서에 기재된 둘 이상의 실시양태의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 물품은 본 명세서에 기재된 둘 이상의 실시양태의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물이 공압출 접착제로 사용될 수 있으며, 비용 절감과 환경 폐기물 감소를 모두 제공한다는 것이 밝혀졌다. 본 발명의 조성물은 간단한 구조의 "저가 생산" 물품을 제조하는데 사용될 수 있으며, 제조 공정에 용매를 사용할 필요가 없다. 본 발명의 조성물은 또한 스티렌계 조성물과 관련된 악취, 색상 및 비용을 줄이기 위하여 그를 대체하여 라미네이션 및 접착식 용도, 예를 들어, 보호용 랩 및 재밀폐식 포장에 사용될 수 있다. 본 발명의 조성물은 쉽게 압출/가공될 수 있으며, 펠렛화될 수 있다.
A. 에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체
본 명세서에서, "에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체," "올레핀 블록 공중합체," 또는 "OBC"는 에틸렌/α-올레핀 멀티-블록 공중합체를 의미하고, 에틸렌과 1종 이상의 공중합가능한 α-올레핀 공단량체를 중합된 형태로 포함하며, 화학적 또는 물리적 특성이 상이한, 2개 이상의 중합된 단량체 단위로 이루어진 다수의 블록 또는 세그먼트를 특징으로 한다. 본 명세서에서, "혼성중합체" 및 "공중합체"는 에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체 및 이 단락에서 논의되는 유사 용어와 관련하여 상호교환적으로 사용된다. 공중합체 중 "에틸렌" 또는 "공단량체"의 양을 언급할 때, 이는 그의 중합된 단위를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 일부 실시양태에서, 멀티-블록 공중합체는 하기 식에 의해 나타내어질 수 있다.
Figure pct00001
상기 식에서, n은 1 이상, 바람직하게는 1보다 큰 정수, 예를 들어, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 또는 그 이상이고; "A"는 경질 블록 또는 세그먼트를 나타내며; "B"는 연질 블록 또는 세그먼트를 나타낸다. 바람직하게는, A와 B는 실질적으로 선형 방식으로 연결되며, 이는 실질적으로 분지형 방식 또는 실질적으로 성상(star-shaped) 방식과는 대조된다. 다른 실시양태에서, A 블록과 B 블록은 중합체 쇄를 따라 랜덤하게 분포된다. 달리 표현하면, 블록 공중합체는 대체로 하기 구조를 갖지 않는다.
Figure pct00002
또 다른 실시양태에서, 블록 공중합체는 대체로 상이한 공단량체(들)을 포함하는 제3의 유형의 블록을 갖지 않는다. 또 다른 실시양태에서, 블록 A 및 블록 B 각각은 블록 내에 실질적으로 랜덤하게 분포된 단량체 또는 공단량체를 갖는다. 다른 말로 해서, 블록 A 또는 블록 B 어느 것도, 블록의 나머지 부분과 실질적으로 상이한 조성을 갖는, 독특한 조성의 서브-세그먼트 (또는 서브-블록), 예컨대, 팁 세그먼트를 2개 이상 포함하지 않는다.
바람직하게는, 에틸렌은 전체 블록 공중합체의 대부분의 몰 분율을 구성하며, 즉, 에틸렌은 전체 중합체의 50 몰% 이상을 구성한다. 보다 바람직하게는, 에틸렌은 60 몰% 이상, 70 몰% 이상, 또는 80 몰% 이상을 구성하며, 실질적으로 전체 중합체의 나머지는, 바람직하게는 탄소 원자수 3 이상의 α-올레핀인 1종 이상의 다른 공단량체를 포함한다. 일부 실시양태에서, 올레핀 블록 공중합체는 50 몰% 내지 90 몰%의 에틸렌, 바람직하게는 60 몰% 내지 85 몰%, 보다 바람직하게는 65 몰% 내지 80 몰%의 에틸렌을 포함한다. 다종의 에틸렌/옥텐 블록 공중합체에 있어서, 바람직한 조성은 전체 중합체의 80 몰%를 초과하는 에틸렌 함량, 전체 중합체의 10 내지 15, 바람직하게는 15 내지 20 몰%의 옥텐 함량을 포함한다.
올레핀 블록 공중합체는 다양한 양의 "경질" 및 "연질" 세그먼트를 포함한다. "경질" 세그먼트는 중합된 단위의 블록으로서, 여기서, 에틸렌은 중합체의 중량을 기준으로 하여 95 중량%를 초과, 98 중량%를 초과, 또는 최대 100 중량%에 이르는 양으로 존재한다. 다른 말로 해서, 경질 세그먼트 중 공단량체 함량 (에틸렌이 아닌 단량체의 함량)은 중합체의 중량을 기준으로 하여 5 중량% 미만, 2 중량% 미만, 또는 최하 0%일 수 있다. 일부 실시양태에서, 경질 세그먼트는 에틸렌으로부터 유도된 모든, 또는 실질적으로 모든 단위를 포함한다. "연질" 세그먼트는 중합된 단위의 블록으로서, 여기서 공단량체 함량 (에틸렌이 아닌 단량체의 함량)은 중합체의 중량을 기준으로 하여 5 중량%를 초과, 8 중량%를 초과, 10 중량%를 초과, 또는 15 중량%를 초과한다. 일부 실시양태에서, 연질 세그먼트 중의 공단량체 함량은 20 중량%를 초과, 25 중량%를 초과, 30 중량%를 초과, 35 중량%를 초과, 40 중량%를 초과, 45 중량%를 초과, 50 중량%를 초과, 60 중량%를 초과하거나 최대 100 중량%일 수 있다.
연질 세그먼트는 OBC 중에 그의 총 중량을 기준으로 하여 1 중량% 내지 99 중량%, 5 중량% 내지 95 중량%, 10 중량% 내지 90 중량%, 15 중량% 내지 85 중량%, 20 중량% 내지 80 중량%, 25 중량% 내지 75 중량%, 30 중량% 내지 70 중량%, 35 중량% 내지 65 중량%, 40 중량% 내지 60 중량%, 또는 45 중량% 내지 55 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 역으로, 경질 세그먼트도 유사한 범위로 존재할 수 있다. 연질 세그먼트 중량% 및 경질 세그먼트 중량%는 DSC 또는 NMR로부터 얻어진 데이터에 기초하여 계산될 수 있다. 그러한 방법 및 계산은, 예를 들어, 미국 특허 제7,608,668호 (발명의 명칭 "에틸렌/α-올레핀 블록 혼성중합체," 2006년 3월 15일 출원, 발명자 Colin L. P. Shan, Lonnie Hazlitt, et al., 다우 글로벌 테크놀로지즈 인크.(Dow Global Technologies Inc.)에 양도)에 개시되어 있으며, 그 전문이 본원에 원용된다. 구체적으로, 경질 및 연질 세그먼트 중량% 및 공단량체 함량은 상기 미국 특허 제7,608,668호의 칼럼 57 내지 칼럼 63에 기재된 바에 따라 결정될 수 있다.
올레핀 블록 공중합체는 바람직하게는 선형으로 연결된, 2 이상의 화학적으로 구별되는 영역 또는 세그먼트 ("블록"으로 불리움)를 포함하는 중합체, 즉, 화학적으로 차별되는 단위들이 펜던트 또는 그라프트 방식이 아닌, 중합된 에틸렌성 관능기에 대해 말단-대-말단 방식으로 결합되어 있는 중합체이다. 한 실시양태에서, 블록은 혼입된 공단량체의 양 또는 유형, 밀도, 결정화도의 양, 그러한 조성의 중합체에 특징적인 결정 크기, 입체규칙성의 유형 또는 정도 (이소택틱 또는 신디오택틱), 레지오-규칙성 또는 레지오-불규칙성, 분지된 양 (장쇄 분지 또는 고도-분지 포함), 균질도 또는 기타 임의의 화학적 또는 물리적 성질에 있어서 상이하다. 순차적 단량체 부가, 유동적(fluxional) 촉매, 또는 음이온성 중합 기술에 의해 제조된 혼성중합체를 포함하는, 선행 기술의 블록 혼성중합체와 비교하여, 본 발명의 OBC는 중합체 다분산도 (PDI 또는 Mw/Mn 또는 MWD), 블록 길이 분포, 및/또는 블록 수 분포 모두에서 독특한 분포를 특징으로 하며, 이는, 한 실시양태에서, 셔틀링제(들)과 함께 그의 제조에 사용된 다수의 촉매의 효과에 기인한다.
한 실시양태에서, OBC는 연속 공정으로 제조되며, 다분산 지수, PDI (또는 MWD)가 1.7 내지 3.5, 또는 1.8 내지 3, 또는 1.8 내지 2.5, 또는 1.8 내지 2.2이다. 회분식 또는 반-회분식 공정으로 제조될 때, OBC의 PDI는 1.0 내지 3.5, 또는 1.3 내지 3, 또는 1.4 내지 2.5, 또는 1.4 내지 2이다.
또한, 올레핀 블록 공중합체는 포아송(Poisson) 분포가 아닌, 슐츠-플로리(Schultz-Flory) 분포에 들어 맞는 PDI를 갖는다. 본 발명의 OBC는 다분산 블록 분포 뿐만 아니라 다분산 블록 크기 분포를 나타낸다. 이러한 결과, 개선되고 현저한 물리적 특성을 갖는 중합체 생성물이 형성된다. 다분산 블록 분포의 이론적인 장점은 이미 문헌 [Potemkin, Physical Review E (1998) 57(6), pp. 6902-6912] 및 [Dobrynin, J. Chem. Phys. (1997) 107(21), pp 9234-9238]에서 모델링되고 논의된 바 있다.
한 실시양태에서, 본 발명의 올레핀 블록 공중합체는 가장 확률적인 블록 길이 분포를 갖는다. 한 실시양태에서, 올레핀 블록 공중합체는,
a) (A) 1.7 내지 3.5의 Mw/Mn, 적어도 하나의 융점 Tm (℃) 및 밀도 d (g/cm3)를 가지며, 여기서 Tm 및 d 수치는 하기 관계식에 상응하는 것, 및/또는
Figure pct00003
b) (B) 1.7 내지 3.5의 Mw/Mn을 갖고, 융해열 ΔΗ (J/g), 및 최고 DSC 피크와 최고 결정화 분석 분별법(Crystallization Analysis Fractionation ("CRYSTAF")) 피크 사이의 온도 차이로서 정의되는 델타 량 ΔΤ (℃)를 특징으로 하며, 여기서 ΔΤ 및 ΔΗ 수치는 하기 관계식을 갖는 것, 및/또는
0 초과 내지 130 J/g 이하의 ΔΗ에 대해
Figure pct00004
130 J/g 초과의 ΔΗ에 대해
Figure pct00005
(여기서, CRYSTAF 피크는 5% 이상의 누적 중합체를 사용하여 측정되며, 5% 미만의 중합체가 식별가능한 CRYSTAF 피크를 나타내는 경우, CRYSTAF 온도는 30℃임)
c) (C) 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체의 압축-성형 필름을 사용하여 300% 변형률에서 1회 사이클로 측정된 탄성 회복률 Re (%) 및 밀도 d (g/cm3)를 가지며, 여기서 Re 및 d 수치는 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체가 가교된 상을 실질적으로 함유하지 않는 경우에 하기 관계식을 충족시키는 것, 및/또는
Figure pct00006
d) (D) TREF를 사용하여 분별할 때 40℃ 내지 130℃에서 용출되며, 공단량체 몰 함량이 (-0.2013)T + 20.07 이상, 보다 바람직하게는 (-0.2013)T + 21.07 이상 (여기서, T는 ℃로 측정된 TREF 분획의 피크 용출 온도의 수치임)인 것을 특징으로 하는 분자 분획을 갖는 것, 및/또는
e) (E) 25℃에서의 저장 모듈러스 G'(25℃), 및 100℃에서의 저장 모듈러스 G'(100℃)를 가지며, 여기서 G'(25℃) 대 G'(100℃) 비는 1:1 내지 9:1인 것으로서 정의된다.
올레핀 블록 공중합체는 또한,
f) (F) TREF를 사용하여 분별할 때 40℃ 내지 130℃에서 용출되며, 블록 지수가 0.5 이상 내지 1 이하이고, 분자량 분포 Mw/Mn가 1.3을 초과하는 것을 특징으로 하는 분자 분획을 갖는 것, 및/또는
g) (G) 평균 블록 지수가 0 초과 내지 1.0 이하이고, 분자량 분포 Mw/Mn가 1.3을 초과하는 것일 수 있다. 올레핀 블록 공중합체가 특성 (A) 내지 (G) 중의 하나, 일부 또는 모두, 또는 그들의 임의의 조합을 가질 수 있음이 이해되어야 한다. 블록 지수는 미국 특허 제7,608,668호에 기재된 바와 같이 결정될 수 있으며, 이 특허는 본원에 원용된다. 특성 (A) 내지 (G)를 결정하기 위한 분석법은, 예를 들어, 미국 특허 제7,608,668호, 칼럼 31, 라인 26 내지 칼럼 35, 라인 44에 기재되어 있으며, 이 특허는 본원에 원용된다.
본 발명의 OBC를 제조하는데 사용하기에 적절한 단량체는 에틸렌 및 에틸렌이 아닌 1종 이상의 부가 중합가능한 단량체를 포함한다. 적절한 공단량체의 예는 탄소 원자수 3 내지 30, 바람직하게는 3 내지 20의 직쇄 또는 분지쇄 α-올레핀, 예를 들어, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 3-메틸-l-부텐, 1-헥센, 4-메틸-l-펜텐, 3-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센 및 1-아이코센; 탄소 원자수 3 내지 30, 바람직하게는 3 내지 20의 시클로올레핀, 예를 들어, 시클로펜텐, 시클로헵텐, 노르보르넨, 5-메틸-2-노르보르넨, 테트라시클로도데센 및 2-메틸-l,4,5,8-디메타노-l,2,3,4,4a,5,8,8a-옥타히드로나프탈렌; 디- 및 폴리올레핀, 예를 들어, 부타디엔, 이소프렌, 4-메틸-1,3-펜타디엔, 1,3-펜타디엔, 1,4-펜타디엔, 1,5-헥사디엔, 1,4-헥사디엔, 1,3-헥사디엔, 1,3-옥타디엔, 1,4-옥타디엔, 1,5-옥타디엔, 1,6-옥타디엔, 1,7-옥타디엔, 에틸리덴노르보르넨, 비닐 노르보넨, 디시클로펜타디엔, 7-메틸-1,6-옥타디엔, 4-에틸리덴-8-메틸-l,7-노나디엔 및 5,9-디메틸-1,4,8-데카트리엔; 및 3-페닐프로펜, 4-페닐프로펜, 1,2-디플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌 및 3,3,3-트리플루오로-l-프로펜이다.
한 실시양태에서, 에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체의 밀도는 0.850 g/cc 내지 0.900 g/cc, 0.855 g/cc 내지 0.890 g/cc, 또는 0.860 g/cc 내지 0.880 g/cc이다. 한 실시양태에서, 에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체의 쇼어 A 경도는 40 내지 70, 바람직하게는 45 내지 65, 보다 바람직하게는 50 내지 65이다. 한 실시양태에서, 에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체의 ASTM D 1238 (190℃/2.16 kg)에 의해 측정된 용융 지수 (MI 또는 I2)는 0.1 g/10 min 내지 50 g/10 min, 0.3 g/10 min 내지 30 g/10 min, 0.5 g/10 min 내지 20 g/10 min이다. 한 실시양태에서, 에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체는 단지 2종의 단량체 유형으로서 에틸렌과 1종의 알파-올레핀을 중합된 형태로 포함한다. 또 다른 실시양태에서, α-올레핀은 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센 또는 1-옥텐으로부터 선택된다.
한 실시양태에서, 에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체의 밀도는 0.850 g/cc 내지 0.900 g/cc, 0.855 g/cc 내지 0.890 g/cc, 또는 0.860 g/cc 내지 0.880 g/cc이다. 한 실시양태에서, 에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체의 ASTM D 1238 (190℃/2.16 kg)에 의해 측정된 용융 지수 (MI 또는 I2)는 0.5 g/10 min 내지 50 g/10 min, 0.7 g/10 min 내지 40 g/10 min, 0.8 g/10 min 내지 30 g/10 min, 또는 1.0 g/10 min 내지 20 g/10 min이다. 한 실시양태에서, 에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체는 단지 2종의 단량체 유형으로서 에틸렌과 1종의 알파-올레핀을 중합된 형태로 포함한다. 또 다른 실시양태에서, α-올레핀은 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센 또는 1-옥텐으로부터 선택된다.
한 실시양태에서, 에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체 중의 공단량체는 프로필렌, 부텐, 헥센 및 옥텐으로부터 선택된다.
한 실시양태에서, 에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체는 스티렌을 포함하지 않는다.
한 실시양태에서, 에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체는 에틸렌/옥텐 블록 공중합체이다.
에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체는 미국 특허 제7,858,706호에 기재된 것과 같은 쇄 셔틀링 공정에 의해 제조될 수 있으며, 상기 특허는 본원에 원용된다. 특히, 적절한 쇄 셔틀링제 및 관련 정보는 칼럼 16, 라인 39 내지 칼럼 19, 라인 44에 기재되어 있다. 적절한 촉매는 칼럼 19, 라인 45 내지 칼럼 46, 라인 19에, 적절한 조촉매는 칼럼 46, 라인 20 내지 칼럼 51, 라인 28에 기재되어 있다. 공정은 상기 특허 문헌 전체에 기재되어 있으나, 특히 칼럼 51, 라인 29 내지 칼럼 54, 라인 56에 기재되어 있다. 그러한 공정은 또한 예컨대, 미국 특허 제7,608,668호; 제7,893,166호; 및 제7,947,793호에 기재되어 있다.
한 실시양태에서, 에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체는 하기 특성 A 내지 E 중 하나 이상을 갖는다:
(A) 1.7 내지 3.5의 Mw/Mn, 적어도 하나의 융점 Tm (℃) 및 밀도 d (g/cm3)를 가지며, 여기서 Tm 및 d의 수치는 하기 관계식에 상응하는 것, 및/또는
Figure pct00007
(B) 1.7 내지 3.5의 Mw/Mn을 갖고, 융해열 ΔΗ (J/g), 및 최고 DSC 피크와 최고 결정화 분석 분별법 ("CRYSTAF") 피크 사이의 온도 차이로서 정의되는 델타 량 ΔΤ (℃)를 특징으로 하며, 여기서 ΔΤ 및 ΔΗ 수치는 하기 관계식을 갖는 것, 및/또는
0 초과 내지 130 J/g 이하의 ΔΗ에 대해
Figure pct00008
130 J/g 초과의 ΔΗ에 대해
Figure pct00009
(여기서, CRYSTAF 피크는 5% 이상의 누적 중합체를 사용하여 측정되며, 5% 미만의 중합체가 식별가능한 CRYSTAF 피크를 나타내는 경우, CRYSTAF 온도는 30℃임)
(C) 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체의 압축-성형 필름을 사용하여 300% 변형률에서 1회 사이클로 측정된 탄성 회복률 Re (%) 및 밀도 d (g/cm3)를 가지며, 여기서 Re 및 d 수치는 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체가 가교된 상을 실질적으로 함유하지 않는 경우에 하기 관계식을 충족시키는 것, 및/또는
Figure pct00010
(D) TREF를 사용하여 분별할 때 40℃ 내지 130℃에서 용출되며, 공단량체 몰 함량이 (-0.2013)T + 20.07 이상, 보다 바람직하게는 (-0.2013)T + 21.07 이상 (여기서, T는 ℃로 측정된 TREF 분획의 피크 용출 온도의 수치임)인 것을 특징으로 하는 분자 분획을 갖는 것, 및/또는
(E) 25℃에서의 저장 모듈러스 G'(25℃), 및 100℃에서의 저장 모듈러스 G'(100℃)를 가지며, 여기서 G'(25℃) 대 G'(100℃) 비는 1:1 내지 9:1인 것.
에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체는 본 명세서에 기재된 둘 이상의 실시양태의 조합을 포함할 수 있다.
B. 점착제
본 발명의 조성물은 점착제를 포함한다. 전형적으로, 점착제는 모듈러스를 감소시키고 표면 접착력을 개선시키는데 사용되는 수지이다.
한 실시양태에서, 점착제는 비-수소화 지방족 C5 (5개의 탄소 원자) 수지, 수소화 지방족 C5 수지, 방향족 개질 C5 수지, 테르펜 수지, 수소화 C9 수지, 또는 그들의 조합일 수 있다.
한 실시양태에서, 점착제의 밀도는 0.92 g/cc 내지 1.06 g/cc이다.
한 실시양태에서, 점착제의 (ASTM E 28에 따라 측정된) 링 앤드 볼 연화 온도는 80℃ 내지 140℃, 85℃ 내지 130℃, 90℃ 내지 120℃, 또는 90℃ 내지 100℃이다.
한 실시양태에서, 점착제의 용융 점도는 175℃에서 1000 파스칼·초 (Pa·s) 미만이다. 또 다른 실시양태에서, 점착제의 용융 점도는 175℃에서 1 파스칼·초 (Pa·s) 이상, 또는 175℃에서 5 파스칼·초 (Pa·s) 이상이다.
한 실시양태에서, 점착제의 용융 점도는 175℃에서 500 Pa·s 미만, 175℃에서 200 Pa·s 미만, 175℃에서 100 Pa·s 미만, 또는 175℃에서 50 Pa·s 미만이다. 또 다른 실시양태에서, 점착제의 용융 점도는 175℃에서 1 Pa·s 내지 100 Pa·s 미만, 또는 50 Pa·s 미만이다.
"C5 점착제"용의 C5 수지는 펜텐 및 피페릴렌과 같은 C5 공급원으로부터 얻을 수 있다. 점착제용의 테르펜 수지는 피넨 및 d-리모넨 공급원을 기재로 할 수 있다. 점착제용 수소화 수지는 C9 공급원과 같은 방향족 수지, 로진, 지방족 또는 테르펜 공급원을 기재로 할 수 있다.
적절한 점착제의 비제한적인 예는 상표명 피코택(PICCOTAC), 레갈라이트(REGALITE), 레갈레즈(REGALREZ) 및 피콜라이트(PICCOLYTE)로 시판되는 것을 포함하며, 예를 들어, 피코택 1095, 레갈라이트 R1090, 레갈레즈 1094는 더 이스트만 케미칼 캄파니(The Eastman Chemical Company)로부터, 피콜라이트 F-105는 피노바(PINOVA)로부터 시판되는 점착제를 포함한다.
점착제는 본 명세서에 기재된 둘 이상의 실시양태의 조합을 포함할 수 있다.
C. 오일
본 발명의 조성물은 오일을 포함할 수 있다. 한 실시양태에서, 오일은 95 몰%를 초과하는 지방족 탄소를 함유한다. 한 실시양태에서, 오일의 무정형 부분에 대한 유리 전이 온도는 -70℃ 미만이다. 오일은 미네랄 오일일 수 있다.
적절한 오일의 비제한적인 예는 상표명 히드로브라이트(HYDROBRITE) 550 (소네본(Sonneborn)), 파라룩스(PARALUX) 6001 (쉐브론(Chevron)), 카이돌(KAYDOL) (소네본), 브리톨(BRITOL) 50T (소네본), 클라리온(CLARION) 200 (시트고(Citgo)) 및 클라리온 500 (시트고)으로 시판되는 미네랄 오일을 포함한다. 오일은 본 명세서에 기재된 둘 이상의 실시양태의 조합을 포함할 수 있다.
D. 첨가제
본 발명의 조성물은 1종 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 첨가제는 항산화제, 자외선 흡수제, 정전기 방지제, 안료, 점도 개질제, 블록킹 방지제, 이형제, 충전제, 마찰계수 (COF) 개질제, 유도 가열 입자, 악취 개질제/흡수제 또는 그들의 임의의 조합을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 추가로 1종 이상의 추가의 중합체를 포함한다. 추가의 중합체는 에틸렌계 중합체 및 프로필렌계 중합체를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
정의
달리 언급이 있거나, 문장으로부터 유추되거나, 관련 기술분야에 관행적이지 않은 한, 모든 부 및 퍼센트는 중량을 기준으로 한 것이며, 모든 시험 방법은 본 발명의 출원일 현재의 것이다.
본 명세서에서 "조성물"이란 그를 구성하는 물질(들) 뿐만 아니라 그러한 물질들로부터 형성된 반응 생성물 및 분해 생성물을 포함한다.
본 명세서에서 "중합체"란 동일하거나 상이한 종류의 단량체를 중합시켜 제조된 중합체성 화합물을 이른다. 따라서, 통칭적으로 "중합체"는 단독중합체 (단지 한 종류의 단량체로 제조된 중합체를 이르는 것으로, 미량의 불순물이 중합체 구조 및/또는 벌크 중합체 내에 혼입될 수 있음), 및 하기 정의되는 바와 같은 혼성중합체를 포함한다.
본 명세서에서 "혼성중합체"란 2종 이상의 상이한 단량체를 중합시켜 제조된 중합체를 이른다. 따라서, 통칭적으로 "혼성중합체"는 공중합체 (2종의 상이한 단량체를 중합시켜 제조된 중합체를 이르는데 사용됨), 및 2종을 초과하는 상이한 단량체를 중합시켜 제조된 중합체를 포함한다. 그러나, 상기 논의된 에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체의 경우의 "공중합체"에 대해서는 예외가 있다.
본 명세서에서 "에틸렌계 중합체"는 중합된 에틸렌 단량체를 (중합체의 총 중량을 기준으로 하여) 대부분의 중량%로 포함하며, 임의로 적어도 1종의 중합된 공단량체를 포함할 수 있는 중합체를 이른다.
본 명세서에서 "에틸렌/α-올레핀 혼성중합체"는 에틸렌 단량체를 (혼성중합체의 총 중량을 기준으로 하여) 대부분의 양으로 중합된 형태로 포함하며, 1종 이상의 α-올레핀이 혼성중합체 내에 랜덤하게 분포되어 있는 혼성중합체를 이른다. 따라서, 이 용어는 에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체를 포함하지 않는다.
본 명세서에서, "에틸렌/α-올레핀 공중합체"는 단지 2종의 단량체 종류로서, (공중합체의 중량을 기준으로 하여) 대부분의 양의 에틸렌 단량체와, α-올레핀을 중합된 형태로 포함하는 공중합체를 이른다. α-올레핀은 공중합체 내에 랜덤하게 분포되어 있다. 따라서, 이 용어는 에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체를 포함하지 않는다.
본 명세서에서, "올레핀계 중합체"는 중합된 형태의 올레핀 단량체, 예를 들어, 에틸렌 또는 프로필렌을 (중합체의 중량을 기준으로 하여) 대부분의 양으로 포함하며, 임의로 1종 이상의 공단량체를 포함할 수 있는 중합체를 이른다.
본 명세서에서, "프로필렌계 중합체"는 중합된 형태의 프로필렌 단량체를 (중합체의 총 중량을 기준으로 하여) 대부분의 양으로 포함하며, 임의로 1종 이상의 중합된 공단량체를 포함할 수 있는 중합체를 이른다.
용어 "포함하는" 및 그의 파생 용어는 임의의 추가의 성분, 단계 또는 과정의 존재를, 그것이 명세서에 개시되었는지 여부와 무관하게 배제하지 않으려는 의도이다. 의심의 여지없이 명확히 말하면, 본 명세서에 "포함하는"이라는 용어를 사용하여 청구된 모든 조성물은, 달리 언급이 없는 한, 추가의 첨가제, 보조제, 또는 중합체성이거나 그렇지 않은 화합물을 어느 것이나 포함할 수 있다. 이와는 대조적으로, "~로 본질적으로 이루어지는"이라는 용어는 연속적으로 열거된 사항의 범주로부터 임의의 다른 성분, 단계 또는 과정을, 그것이 발명의 작용에 본질적인 것이 아닌 경우를 제외하고, 배제시키려는 의도이다. "~로 이루어지는"이란 구체적으로 기재되거나 열거되지 않은 임의의 성분, 단계 또는 과정을 배제하려는 것이다.
시험 방법
DSC
시차 주사 열량측정법 (DSC)은 에틸렌계 중합체 (PE) 샘플 및 프로필렌계 중합체 (PP) 샘플에서 결정화도를 측정하는데 사용되었다. 약 5 내지 8 mg의 샘플을 칭량하여 DSC 팬에 넣었다. 밀폐된 대기를 보장하기 위해 두껑을 팬 위에 크림핑하였다. 샘플 팬을 DSC 셀 안에 놓은 다음, 약 10℃/min의 속도로 PE에 대해서는 180℃ (PP에 대해서는 230℃)로 가열하였다. 샘플을 그 온도에서 3분 동안 유지시켰다. 이어서, 샘플을 10℃/min의 속도로 PE에 대해서는 -60℃ (PP에 대해서는 -40℃)로 냉각시키고, 그 온도에서 3분 동안 등온으로 유지시켰다. 이어서, 샘플을 완전한 용융에 이를 때까지 10℃/min의 속도로 가열하였다 (2차 가열). 중합체 샘플에 대하여 (배합물에 대한 것이 아님), 퍼센트 결정화도는 2차 가열 곡선으로부터 결정된 융해열 (Hf 또는 ΔΗ 용융)을 PE에 대한 이론적 융해열인 292 J/g (PP에 대해서는 165 J/g)로 나누고, 여기에 100을 곱하여 계산되었다. 예를 들어, PE에 대해서는 % 결정화도 = (Hf/292 J/g) x 100이고; PP에 대해서는 % 결정화도 = (Hf/165 J/g) x 100이다.
달리 언급이 없는 한, 각 중합체의 융점(들) (Tm)은 DSC로부터 얻은 2차 가열 곡선으로부터 상기한 바와 같이 (피크 Tm) 결정되었다. 유리 전이 온도 (Tg)는 2차 가열 곡선으로부터 얻어졌다. 결정화 온도 (Tc)는 1차 냉각 곡선으로부터 측정되었다 (피크 Tc). 결정화의 ΔH는 1차 냉각 곡선으로부터 얻어지며, 결정화 피크 아래의 면적을 적분하여 계산되었다. 용융 ΔH는 2차 가열 곡선으로부터 얻어지며, 용융 피크 아래의 면적을 적분하여 계산되었다.
용융 지수
에틸렌계 중합체 또는 배합물에 대한 용융 지수는 ASTM D 1238에 따라, I2에 대해서는 190℃/2.16 kg의 조건으로, I10에 대해서는 190℃/10 kg의 조건으로 측정되었다. 프로필렌계 중합체에 대한 용융 유동 속도 (MFR)는 ASTM D1238에 따라, 230℃/2.16 kg의 조건으로 측정하였다.
밀도
밀도 측정을 위한 샘플 (중합체 및 배합물)은 ASTM D 1928에 따라 제조하였다. 측정은 ASTM D792, 방법 B를 사용하여 샘플을 1시간 이내로 압착하여 이루어 졌다.
GPC 방법
겔 투과 크로마토그래피 시스템은 폴리머 래보러토리즈(Polymer Laboratories) 모델 PL-210 또는 폴리머 래보러토리즈 모델 PL-220 기기로 이루어졌다. 칼럼 및 커루잘 구역은 140℃에서 가동되었다. 3개의 폴리머 래보러토리즈 10-마이크론 믹스드-B 칼럼이 사용되었다. 용매는 1,2,4-트리클로로벤젠이었다. 샘플은 200 ppm의 부틸화 히드록시톨루엔 (BHT)을 함유하는 50 ml의 용매 중 0.1 g의 중합체 농도에서 제조되었다. 샘플은 160℃에서 가볍게 2시간 동안 교반하여 제조되었다. 주입 부피는 100 μl이고, 유속은 1.0 ml/min이었다.
GPC 칼럼 세트의 보정은 분자량이 580 내지 8,400,000 g/몰에 이르는 21종의 좁은 분자량 분포 폴리스티렌 표준을 개별 분자량 사이에 적어도 10배 차이가 나는 6개의 "칵테일" 혼합물로하여 수행되었다. 표준은 폴리머 래보러토리즈 (영국 슈롭셔 소재)로부터 구입한 것이었다. 폴리스티렌 표준은 1,000,000 g/몰 상의 분자량에 대해서는 "50 ml의 용매 중 0.025 g"으로, 1,000,000 g/몰 미만의 분자량에 대해서는 "50 ml의 용매 중 0.05 g"으로 제조되었다. 폴리스티렌 표준은 80℃에서 약하게 30분 동안 교반하여 제조되었다. 좁은 분자량 분포 표준 혼합물을 먼저 러닝하고, 열화를 최소화하기 위하여 최고 분자량 성분이 감소하는 순서로 수행하였다. 폴리스티렌 표준 피크 분자량은 문헌 [Williams and Ward, J. Polym. Sci., Polym. Let., 6, 621 (1968)]에 기재된 바와 같이 식 M폴리에틸렌 = 0.431(M폴리스티렌)을 사용하여 폴리에틸렌 분자량으로 전환되었다. 폴리에틸렌 등가 분자량 계산은 비스코텍(VISCOTEK) 트리SEC 소프트웨어 버젼 3.0을 사용하여 수행되었다.
DMS (중합체 및 배합물)
동적 기계적 분광분석 (DMS)은 핫 프레스 중 180℃, 10 MPa 압력에서 5분 동안 압축시키고, 프레스 중 90℃/min으로 수냉시켜 형성된 압축 성형 디스크에 대하여 수행되었다. 시험은 비틀림 시험을 위한 이중 캔틸레버 고정 장치가 장착된 ARES 조절된 변형률 레오미터 (TA 인스트루먼츠)를 사용하여 수행하였다.
"1.5 mm 플라크"로 압축하여 32 mm x 12 mm 크기의 막대 모양 (시험 샘플)으로 절단하였다. 시험 샘플의 양 말단을 10 mm 이격된 (그립 간격 ΔL) 고정 장치 사이에 클램핑한 다음, -100℃ 에서 200℃에 이르는 연속적인 온도 단계 (단계 당 5℃)를 거치게 하였다. 각 온도에서, 비틀림 모듈러스 G'을 10 rad/s의 각속도에서 측정하였으며, 토크가 충분하고 측정이 선형 영역 내에 유지되도록 변형률 크기는 0.1% 내지 4% 사이로 유지시켰다.
10 g의 초기 정적 힘을 유지시켜 (자동-장력 모드) 열팽창이 일어날 때 샘플 내 슬랙(slack)을 방지하였다. 결과적으로, 그립 간격 ΔL은 특히 중합체 샘플의 용융점 또는 연화점을 초과하는 온도에서는 온도에 따라 증가하였다. 시험을 최대 온도 또는 고정 장치 사이의 갭이 65 mm에 이르렀을 때 중지하였다.
접착력
모든 접착력 시험 (180°박리 및 SAFT)은 표 10의 데이터 (구체적인 제조 방법이 하기 설명됨, 캐스트 압출)의 경우를 제외하고는, 0.8 내지 1 mil의 접착제 배합물을 2 mil 폴리에스테르 (PET) 필름 또는 언급된 다른 기재 상에 블레이드 코팅하고 필름 라미네이트를 형성하여 제조된 시험 표본을 사용하였다. 최종 어셈블리를 "1 in x 6 in" 스트립 (결합 면적 "1 in x 6 in")으로 절단하였다. 이후 모든 접착제 시험법은 조절된 온도 및 상대 습도 (RH) (23℃ 및 50% RH) 조건에서 측정되었다. 이후의 모든 시험에서 중첩 영역은 롤 다운(roll down) 기계 (켐인스트루먼츠 RD-3000) 상에 놓여, 그 위에 4 lb 하중이 12 in/min의 속도로 2회 (각 방향으로 1회씩) 통과하였다. 블루힐(BlueHill) v.3 소프트웨어가 탑재된 인스트론(INSTRON) 모델 5564를 사용하여 모든 박리 시험을 마쳤다.
박리력은 접착제 코팅된 필름을 기재로부터 제거하는데 필요한 힘의 척도이다. 박리력은 라미네이션 단계 후 23℃/50% RH (상대 습도)에서 20분 체류 시간 후 또는 23℃/50% RH (상대 습도)에서 24시간 체류 시간 후 측정되었다.
스크리닝 180° 박리력: 180° 박리력을 시험법 PSTC 101 시험 방법 A에 따라, 스테인레스 스틸 (2" x 6", 켐설탄츠(Chemsultants)), 페인티드 패널 (3" x 6", 테스트 패널즈 인코포레이티드(Test Panels Incorporated); PPG 343 프라이머, E86WE403 베이스코트, 및 E126CD005 클리어코트), 또는 HDPE 패널 (맥마스터-카르(McMaster-Carr) 파트# 8619K446, 2" x 6" 시험편으로 절단)을 사용하여 측정하였다. 필름 라미네이트를 실험 설명란에 기재된 바와 같이 제조하였다. 박리지를 떼어내고, 코팅된 PET를 패널에 접착시킨 다음, 상기한 롤 다운 기술을 사용하여 라미네이트시켰다.
SAFT (전단 접착 실패 온도)
각 샘플을 ASTM D4498에 따라 제조하였다. 시험은 그륀베르크(Gruenberg) CS60H47을 사용하여 수행하였다. 현수 중량은 1 kg이었고, 샘플을 스테인레스 스틸 패널에 라미네이션시키는 것은 이전의 접착력 시험과 유사하게 실시하였다. 이들 데이터는 표 1 내지 7에 도시되어 있으며, 섭씨 온도 (℃)로 보고되었다.
본 발명의 일부 실시양태가 하기 실시예에서 보다 상세히 기재될 것이다.
<실시예>
성분
인퓨즈(INFUSE) 9107 (올레핀 블록 공중합체; OBC) - 밀도 0.866 g/cm3; I2 1.0 g/10 min (190℃/2.16 kg); 더 다우 케미칼 캄파니(The Dow Chemical Company)로부터 입수가능.
인퓨즈 9507 (올레핀 블록 공중합체; OBC) - 밀도 0.866 g/cm3; I2 5.0 g/10 min (190℃/2.16 kg); 더 다우 케미칼 캄파니로부터 입수가능.
인퓨즈 9807 (올레핀 블록 공중합체; OBC) - 밀도 0.866 g/cm3; I2 15 g/10 min (190℃/2.16 kg); 더 다우 케미칼 캄파니로부터 입수가능.
인퓨즈 9817 (올레핀 블록 공중합체; OBC) - 밀도 0.877 g/cm3; I2 15 g/10 min (190℃/2.16 kg); 더 다우 케미칼 캄파니로부터 입수가능.
피코택 1095 (C5 점착제) - 링 앤드 볼 연화점 94℃; Mw 1700; 이스트만 케미칼 캄파니(Eastman Chemical Company)로부터 입수가능.
피코택 1100 (C5 점착제) - 링 앤드 볼 연화점 100℃; Mw 2900; 이스트만 케미칼 캄파니로부터 입수가능.
소네본 히드로브라이트(SONNEBORN HYDROBRITE) 550 (미네랄 오일) - 밀도 약 0.87 g/cm3; 파라핀계 탄소 약 70%.
쉐브론 파라룩스(CHEVRON PARALUX) 6001 (미네랄 오일) - 밀도 약 0.87 g/cm3; 파라핀계 탄소 약 70%.
이르가녹스(IRGANOX) 1010 (항산화제) - 펜타에리트리톨 테트라키스(3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트).
다우(DOW) DX5E66 (폴리프로필렌 수지) - MFR 8.7 g/10 min (230℃/2.16 kg); 브라스켐(Braskem)으로부터 입수가능.
다우 LDPE 50041 (저밀도 폴리에틸렌) - 밀도 0.924 g/cm3; I2 4.2 g/10 min (190℃/2.16 kg).
다우 LDPE 7481 (저밀도 폴리에틸렌) - 밀도 0.920 g/cm3; I2 7 g/10 min (190℃/2.16 kg).
울트라미드(ULTRAMID) C33 (폴리아미드) - 밀도 1.12 g/cm3.
다우렉스(DOWLEX) 2038.68 (폴리에틸렌 수지) - 밀도 0.935 g/cm3; I2 1 g/10 min (190℃/2.16 kg); 더 다우 케미칼 캄파니로부터 입수가능.
앰플리파이(AMPLIFY) TY 1052H (MAH 그라프트된 PE 타이층 농축물) - 밀도 0.875 g/cm3; I2 1.3 g/10 min (190℃/2.16 kg); 더 다우 케미칼 캄파니로부터 입수가능.
앰플리파이 TY 1053H (MAH 그라프트된 PE 타이층 농축물) - 밀도 0.958 g/cm3; I2 2 g/10 min (190℃/2.16 kg); 더 다우 케미칼 캄파니로부터 입수가능.
엘리트(ELITE) 5960 (고밀도 폴리에틸렌) - 밀도 0.960 g/cm3; I2 0.85 g/10 min (190℃/2.16 kg); 더 다우 케미칼 캄파니로부터 입수가능.
브라스켐 PP 6D83K (랜덤 공중합체 폴리프로필렌) - MFR 1.9 g/10 min (230℃/2.16 kg).
다우 DFDA-7059 NT 7 (선형 저밀도 폴리에틸렌 수지) - 밀도 0.918 g/cm3; I2 2 g/10 min (190℃/2.16 kg).
에발(EVAL) H171B (에틸렌 비닐 알콜) - 밀도 1.17 g/cm3; I2 1.7 g/10 min (190℃/2.16 kg).
앰파세트(AMPACET) 10063 (안티블록 마스터배치).
앰파세트 10090 (슬립 마스터배치).
엔게이지(ENGAGE) 7447 (폴리올레핀 엘라스토머) - 밀도 0.865 g/cm3; I2 5.0 g/10 min (190℃/2.16 kg); 더 다우 케미칼 캄파니로부터 입수가능.
엔게이지 8137 (폴리올레핀 엘라스토머) - 밀도 0.864 g/cm3; I2 13 g/10 min (190℃/2.16 kg); 더 다우 케미칼 캄파니로부터 입수가능.
베르시파이(VERSIFY) 3401 (엘라스토머) - 밀도 0.865 g/cm3; MFR 8.0 g/10 min (230℃/2.16 kg); 더 다우 케미칼 캄파니로부터 입수가능.
표 1 내지 7의 배합물 (약 10 g 총 샘플 중량)을 칭량하여 블레이드 교반기가 장착된 5 드램 유리 바이알에 넣고, 바이알을 1시간 동안 교반하면서 핫 플레이트 상에서 150℃로 가열하였다. 이어서, 각 배합물을 켐설탄츠 (CHEMSULTANTS)로부터의 "2 mil" 비처리된 폴리에스테르 필름 (PET 기재) 상으로 펴발랐다. PET 기재를 미리 블레이드 코터와 결합된 핫 멜트 코팅 장치 (켐인스트루먼츠 LL-100 래보라토리 라미네이터) 상으로 로딩하였다.
코팅 블레이드 온도를 130℃로 설정하고, 코팅 플레이트 온도를 110℃로 설정하였다. 60 psi 및 0.5 스피드 판독으로 설정된 켐인스트루먼츠 LL-100 래보라토리 라미네이터를 사용하여 2 mil 폴리에스테르 필름을 코터를 통해 끌어당겼다. 각 배합물을 기재 상에 코팅 두께 0.8 내지 1 mil로 코팅하고, 실리콘 코팅된 박리지에 라미네이팅시켰다. 최종 라미네이트 (PET 페이스스톡/배합물/종이)의 배합물 코팅 두께는 0.8 내지 1 mil이었다. 3 또는 4 인치 폭의 필름(배합물)을 기재 상으로 코팅하였다. 라미네이트를 "25 mm x 150 mm" 시험 샘플로 절단하였다. 각 시험 샘플에 PSTC-101A를 사용하여 접착력 시험을 수행하였다.
각 시험 샘플에 대하여, 박리지를 제거하고, 코팅된 PET를 스테인레스 스틸 (2" x 6", 켐설탄츠), 페인티드 패널 (3" x 6", 테스트 패널즈 인코포레이티드), 또는 HDPE 패널 (2" x 6", 맥마스터-카르)에 롤 다운 기계를 사용하여 접착시켰다 - 시험 방법란 참조.
<표 1A>
인퓨즈 9507, 피코택 1095 및 히드로브라이트 550을 사용한 배합물
Figure pct00011
<표 1B>
표 1A의 실험 데이터를 토대로 하여 평가된 I2 및 I10/I2 값
Figure pct00012
표 1A는 올레핀 블록 공중합체 (OBC)로서 인퓨즈 9507, 점착제로서 피코택 1095, 미네랄 오일로서 히드로브라이트 550을 함유하는 배합물을 열거하고 있다. OBC 함량은 70 내지 90 중량%였다. 점착제 함량은 5 내지 20 중량%였다. 미네랄 오일 함량은 5 내지 15 중량%였다.
표 IB는 표 1A의 각 조성물에 대한 계산된 I2 및 I10/I2 값을 제공한다. 표 IB에서 알 수 있는 바와 같이, I2 및 I10/I2 값은 바람직한 범위 내이다. 표 IB의 값은 표 1A의 개략적인 조성물 데이터 및 JMP 프로 10.0.2 (SAS로부터 구입) 통계 소프트웨어를 사용하여 계산되었다. 이 소프트웨어에서, "믹스쳐 디자인" (DOE 드롭다운 메뉴로부터 선택)을 사용하여, 표 1A에 주어진 3종의 성분 범위 (인퓨즈 9507 65 내지 90 중량%; 피코택 1095 5 내지 20 중량%; 및 히드로브라이트 550 5 내지 15 중량%)에 대하여 I2 및 I10/I2 응답을 평가하였다. 이 소프트웨어에서, "익스트림 버티시즈(Extreme Vertices)" 타입을 오른쪽 박스에서 "1"을 사용하여 추가로 선택하였으며, 이는 디자인을 최소 서브셋 (정점만으로)으로 한정한다. 표 1A로부터의 실험 데이터 (I2 및 I10/I2)를 소프트웨어에 의해 생성된 데이터에 가하였다. 표 1A의 모든 배합물은 선택된 디자인 내에 포함된다. 이어서, 디자인과 데이터를 프로그램의 모델링 스크립트를 사용하여 모델링하였다. 표준 최소자승 퍼스낼러티가 사용되었으며, 중점은 이펙트 레버리지에 두었다. 이어서, 예측식을 사용하여 표 IB의 값을 계산하였다.
I2 예측식은 다음과 같았다:
I2 = 5.65 * ((인퓨즈 9507 - 0.65)/0.25) + 23.65 * ((피코택 1095 - 0.05)/0.25) + 32.15 * ((히드로브라이트 550 - 0.05)/0.25).
I10/I2 예측식은 다음과 같았다:
I10/I2 = 7.7 * ((인퓨즈 9507 - 0.65)/0.25) + 11.0333333333333 * ((피코택 1095 - 0.05)/0.25) + 11.95 * ((히드로브라이트 550 - 0.05)/0.25).
대표적인 예로서, 실시예 8의 배합물의 값을 대입하면 I2 및 I10/I2 식은 다음과 같다:
I2 (g/10 min) = 5.65 * ((0.9 - 0.65)/0.25) + 23.65 * ((0.05 - 0.05)/0.25) + 32.15 * ((0.05 - 0.05)/0.25); 및
I10/I2 = 7.7 * ((0.9 - 0.65)/0.25) + 11.0333333333333 * ((0.05 - 0.05)/0.25) + 11.95 * ((0.05 - 0.05)/0.25).
"I2 방정식"은 5.65, 또는 소수점 이하 둘째 자리를 반올림하여 5.7 g/10 min의 I2 값을 제공하고, "I10/I2 방정식"은 7.7의 I10/I2 값을 제공하였으며, 이들 각각은 표 IB에 나타나 있다. 이 소프트웨어 접근법은 다른 배합물을 평가하는데도 사용될 수 있다. 또한, 배합물의 I2 및 I10 용융 지수는 상기한 바와 같이 ASTM D 1238을 사용하여 측정될 수 있다.
상기 논의된 바와 같이, 표 1A의 각 배합물을 비처리된 2 mil 폴리에스테르 필름 상으로 코팅하고, 몇 가지 표면 (스테인레스 스틸 또는 페인티드 패널)에 대한 접착력을, 접착력을 대표하는 180°박리 시험을 사용하여 시험하였다. OBC, 점착제 및 오일의 비율을 변화시킴으로써 스테인레스 스틸 패널 뿐만 아니라 투명 탑코트가 있는 페인티드 패널에 대해 광범위한 접착력이 가능하다는 것이 밝혀졌다. 낮은 수준의 점착제 및 오일을 사용하여 13 N/in를 초과하는 접착력이 얻어질 수 있었다.
표 1A에 나타난 결과를 토대로 하여 선택된 대표적인 배합물 (3개 수준 (고도, 중간 정도 및 낮은 정도)의 접착력)을 추가의 연구를 위하여 선택하였다. 표 2 내지 4의 배합물은 다양한 양의 점착제 및 OBC를 사용하였다. 실시예 15 내지 47에 대한 접착력 시험은 스테인레스 스틸 및 HDPE 패널에 대해 상기 논의된 바와 같은 "180° 박리력 시험"과 함께 SAFT 시험 (실시예 15 내지 35)을 사용하였다. 이들 표에서 알 수 있는 바와 같이, OBC의 밀도를 증가시키면 스테인레스 스틸에 대한 접착력을 감소시키지만 (표 2 및 3 참조), OBC의 용융 지수의 증가는 접착 특성을 현저하게 변화시키지 않았다 (표 1, 2 및 4 참조). 점착제의 연화 온도를 약간 상승시키는 것은 표 3에서 알 수 있는 바와 같이 접착 특성에 제한적으로 영향을 미치거나 전혀 영향을 미치지 않는다. 표 2의 데이터는 또한 스테인레스 스틸에 대한 접착력이 감소되기는 하지만 미네랄 오일을 사용하지 않는 것이 가능하다는 것을 보여준다. 용융 지수를 약간 증가시키는 것은 SAFT를 감소시킨 반면 (표 2 및 4 참조), 미네랄 오일의 양을 감소시키는 것은 SAFT를 증가시켰다 (표 2 및 3). 표 3은 유사한 용융 지수 범위 내에서 OBC의 밀도를 증가시키는 것이 SAFT에 영향을 미치지 않는다는 것을 보여준다. 추가의 배합물이 표 4에 나타나 있다.
<표 2>
인퓨즈 9807, 피코택 1100 및 히드로브라이트 550을 사용한 배합물은 접착력과 SAFT의 양호한 균형을 나타냄
Figure pct00013
FM = 접착 실패 양상. 표 1 참조.
*조성물 15에 대해 I2 값은 35 내지 45 g/10 min으로; I10/I2 값은 9.4 내지 10.4로 평가된다.
조성물 16에 대해 I2 값은 25 내지 35 g/10 min으로; I10/I2 값은 8.3 내지 9.3으로 평가된다.
조성물 17에 대해 I2 값은 36 내지 46 g/10 min으로; I10/I2 값은 8.9 내지 9.9로 평가된다.
조성물 18에 대해 I2 값은 35 내지 45 g/10 min으로; I10/I2 값은 9.4 내지 10.9로 평가된다.
조성물 19에 대해 I2 값은 20 내지 35 g/10 min으로; I10/I2 값은 8.3 내지 9.8로 평가된다.
조성물 20에 대해 I2 값은 31 내지 46 g/10 min으로; I10/I2 값은 8.9 내지 11.4로 평가된다.
표 8의 데이터를 토대로 하여 평가된 범위 (인퓨즈 9817의 I2는 인퓨즈 9807의 I2와 같고; 피코택 1095의 용융 점도는 160℃에서 10 포아즈이고, 피코택 1100의 용융 점도는 170℃에서 100 포아즈임)가 거의 동일하므로, 전체적인 용융 지수 (I2 및 I10)는 유사 조성물에서 상당히 차이나지 않을 것이다; "인퓨즈 9807 샘플"로부터 미네랄 오일을 제거한 결과 조성물의 I2 및 I10 값은 각각 대체로 중합체의 I2 및 I10 값으로 결정되며, 이는 점착제가 용융 점도를 낮추는데 있어서 미네랄 오일보다 덜 효과적이기 때문이다.
<표 3>
인퓨즈 9817, 피코택 1100 및 히드로브라이트 550을 사용한 배합물은 접착력과 SAFT의 양호한 균형을 나타냄
Figure pct00014
FM = 접착 실패 양상. 표 1 참조.
*조성물 21에 대해 I2 값은 35 내지 45 g/10 min으로; I10/I2 값은 9.4 내지 10.4로 평가된다.
조성물 22에 대해 I2 값은 25 내지 35 g/10 min으로; I10/I2 값은 8.3 내지 9.3으로 평가된다.
조성물 23에 대해 I2 값은 36 내지 46 g/10 min으로; I10/I2 값은 8.9 내지 9.9로 평가된다.
표 8의 데이터를 토대로 하여 평가된 범위 (인퓨즈 9817의 I2는 인퓨즈 9807의 I2와 같고; 피코택 1095의 용융 점도는 160℃에서 10 포아즈이고, 피코택 1100의 용융 점도는 170℃에서 10 포아즈임)가 거의 동일하므로, 전체적인 용융 지수 (I2 및 I10)는 유사 조성물에서 상당히 차이나지 않을 것이다; "인퓨즈 9807 샘플"로부터 미네랄 오일을 제거한 결과 조성물의 I2 및 I10 값은 각각 대체로 중합체의 I2 및 I10 값으로 결정되며, 이는 점착제가 용융 점도를 낮추는데 있어서 미네랄 오일보다 덜 효과적이기 때문이다.
<표 4>
인퓨즈 9507, 피코택 1100 및 히드로브라이트 550을 사용한 배합물은 접착력과 SAFT의 양호한 균형을 나타냄
Figure pct00015
FM = 접착 실패 양상. 표 1 참조.
*조성물 24에 대해 I2 값은 7 내지 17 g/10 min으로; I10/I2 값은 8.9 내지 9.9로 평가된다.
조성물 25에 대해 I2 값은 5 내지 15 g/10 min으로; I10/I2 값은 8.4 내지 9.4로 평가된다.
조성물 26에 대해 I2 값은 10 내지 20 g/10 min으로; I10/I2 값은 8.8 내지 9.8로 평가된다.
표 8의 데이터를 토대로 하여 평가된 범위 (인퓨즈 9817의 I2는 인퓨즈 9807의 I2와 같고; 피코택 1095의 용융 점도는 160℃에서 10 포아즈이고, 피코택 1100의 용융 점도는 170℃에서 100 포아즈임)가 거의 동일하므로, 전체적인 용융 지수 (I2 및 I10)는 유사 조성물에서 상당히 차이나지 않을 것이다; "인퓨즈 9807 샘플"로부터 미네랄 오일을 제거한 결과 조성물의 I2 및 I10 값은 각각 대체로 중합체의 I2 및 I10 값으로 결정되며, 이는 점착제가 용융 점도를 낮추는데 있어서 미네랄 오일보다 덜 효과적이기 때문이다.
표 5 내지 7은 상기 표 1A의 샘플과 같은 방법으로 제조되고 시험된 접착력 시험 샘플로부터 얻어진 각종 랜덤 공중합체의 데이터를 보여준다. 이들 표로부터 알 수 있는 바와 같이, 배합물의 SAFT와 박리력의 균형은 불량하다. 표 5 및 6에서 알 수 있는 바와 같이, 배합물의 SAFT는 보다 많은 양의 점착제와 배합된 경우에도 낮다. 표 7의 배합물은 비교할 만한 박리력 및 SAFT를 갖지 못하지만, OBC-계 배합물과 비교하여, 이들 기타 중합체-계 배합물은 허용할 만한 접착력 수준을 제공하는 20개의 보다 좁은 범위의 성분량을 갖는다.
<표 5>
엔게이지 7447, 피코택 1100 및 히드로브라이트 550을 사용한 배합물
Figure pct00016
FM = 접착 실패 양상. 표 1 참조. x: 시험되지 않음.
<표 6>
엔게이지 8137, 피코택 1100 및 히드로브라이트 550을 사용한 배합물
Figure pct00017
FM = 접착 실패 양상. 표 1 참조. x: 시험되지 않음.
<표 7>
베르시파이 3401, 피코택 1100 및 히드로브라이트 550을 사용한 배합물
Figure pct00018
FM = 접착 실패 양상. 표 1 참조.
몇 가지 배합물을 트윈 스크류 압출기를 사용하여 제조한 다음, 용융 지수 및 밀도에 대해 시험하였다 (표 8). 표 8의 배합물은 단단계 트윈 스크류 압출 공정으로 제조되었다. 배합물의 성분 (중량%)은 표 8에 나타나 있다. 컴파운딩 공정은 코페리온(COPERION) ZSK-25, 25-mm, 동시회전 트윈 스크류 압출기 상에서 수행하였다. 압출기의 전장-대-직경 비 (L/D)는 48이었다. 압출기에는 24 kW 모터가 장착되었으며, 최대 스크류 속도는 1200 RPM이었다. 압출 라인을 위한 공급 시스템은 두 개의 "로스-인-웨이트(loss-in-weight)" 공급기로 이루어졌다. 중합체 전구체는 케이-트론(K-TRON) KCLQX3 단일 스크류 공급기를 사용하여 압출기의 주 공급구 내로 공급되었다. 피코택 점착제를 배럴 5의 사이드 암으로 공급하였다. 파라룩스 공정 오일을 라이스트리츠(Leistritz) 기어 펌프를 사용하여 배럴 4의 주입 포트를 통해 가하였다. 컴파운드를 2-홀 다이가 있는 수중 펠렛화 장치로 펠렛화하였다. 펠렛을 모아서 2000 ppm 폴리왁스(POLYWAX) 2000 (베이커 휴즈(Baker Hughes)로부터 입수가능)을 사용하여 분말화한 다음, 질소 퍼지하에 24시간 동안 건조시켰다. 스크류 속도는 모든 샘플에 대해 300 RPM으로 설정하였다. 온도 프로파일을 다음과 같이 설정하였다: 100℃ (구간 1), 120℃ (구간 2), 140℃ (구간 3), 140℃ (구간 4), 110℃ (구간 5), 100℃ (구간 6), 110℃ (구간 7).
하기 실시예는 상이한 용융 지수를 갖는 수 종의 OBC를 사용하였다. 피코택 1095를 점착제로서, 파라룩스 6001을 미네랄 오일로서 사용하였다. 이들 배합된 조성물의 I2 값 범위는 약 2 내지 약 40 g/10 min (190℃, 2.16 kg)이고, 밀도는 약 0.88 g/cc였다. 이들 배합된 조성물은 캐스트 또는 블로운 필름 라인에서 압출되거나, 기재 상으로 압출코팅되거나, 다른 핫 멜트 코팅 기술에 사용될 수 있다. 배합물은 매우 낮은 Tg를 가지므로, 넓은 온도 범위에 걸쳐 접착제 용도로 적절하였다. 표 9 참조. 본 발명의 배합물은 또한 펠렛화될 수 있다.
<표 8>
트윈 스크류 압출기를 사용하여 블렌딩된 배합물
Figure pct00019
<표 9>
트윈 스크류 압출기를 사용하여 블렌딩된 배합물의 DSC 및 DMS 데이터
Figure pct00020
*DMS 데이터로부터.
표 10에 주어진 접착제 박리력 데이터는 동일한 박리력 시험법인 PSTC 101A를 따랐다. 실시예 36 내지 38은 3층 캐스트 필름 라인 상에서 프로필렌계 중합체 (다우 DX5E66)와 함께 공압출되었다 (실시예 45 내지 47 참조). 접착제는 A/C/B 필름 구조 중 내부층 (C)으로 압출된 반면, 외부층 (A 및 B)은 압출된 프로필렌계 중합체였다. 캐스트 압출된 구조는 두 개의 "25 mm 압출기"와 하나의 "30 mm 압출기"로 이루어진 콜린스(Collins) 3층 캐스트 압출 라인에 의해 생산되었다. 각 압출기는 재료에 따라 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌에 적절한 온도에서 가동되었다. 압출기 A, 구간 1 내지 8에 대한 온도 프로파일은 각각 다음과 같았다: 54℃, 220℃, 225℃, 230℃, 235℃, 235℃, 230℃, 230℃. 압출기 B, 구간 1 내지 8에 대한 온도 프로파일은 각각 다음과 같았다: 43℃, 220℃, 225 ℃, 230℃, 235℃, 235℃, 230℃, 230℃. 압출기 C, 구간 1 내지 8에 대한 온도 프로파일은 각각 다음과 같았다: 49℃, 100℃, 180℃, 200℃, 220℃, 230℃, 230℃, 230℃. 다이 갭은 20 mil이었으며, 이는 2 mil 두께 x 7.25 in 폭의 총 구조물을 나타냈으며, 층 두께 A (0.5 mil), B (1.0 mil), 및 C (0.5 mil)를 가졌다. 층 C (접착제 층)와 접하고 있는 테이크 오프 롤러는 박리지를 제공하는 마스킹 테입으로 감겨있었지만, 실리콘 롤러 상의 박리지도 또한 가능하다. 필름은 업테이크 롤러 상에 자동-감김된다.
'테입' 또는 접착제 필름을 모아서 이전의 소규모 실시예가 수행된 것과 같은 방법으로 접착력에 대해 시험되었다. 자동으로 감긴 롤을 풀어내고, 필름을 "1 in x 6 in" 스트립으로 절단하여 시험 방법에 적절하도록 하였다. 동일한 접착제를 사용하나 외부층으로서 폴리에틸렌 수지를 사용하는 유사한 구조를 제조하였으며, 이들은 유사한 접착력을 나타냈다. 표 10 참조.
<표 10>
콜린스 3층 압출기 상에서 구조의 나머지 부분을 DX5E66 폴리프로필렌으로하여 캐스트 압출시킨 배합된 OBC
Figure pct00021
표 1A에 포함된 디자인 스페이스의 4개의 코너를 용융 지수, 밀도 및 기타 물리적 특성에 대해 분석하였다. 이들은 표 11 및 12에 보고되어 있다. 표 1A의 모든 샘플은 이들 4개 코너 실시예 (48 내지 51)에서 밝혀진 범위 내에 들어야 한다. 이들 배합물은 3000E 하케(Haake) 보울 믹서를 사용하여 제조되었다. 성분들을 표 11에 제시된 비율로 칭량하여 총 "200 그램"의 샘플을 제조하였다. 히드로브라이트 550 및 인퓨즈 9507을 오븐 중 51℃에서 7일 동안 가열하여, 오일을 중합체 내로 흡수시키고, 하케 보울 내의 혼합을 촉진한 다음, 피코택 1095를 가하였다. 점착제를 가한 후, 보울을 160℃에서 80 RPM 전단력을 5분 동안 사용하여 가열하였다.
<표 11>
하케 보울 믹서로 블렌딩된 배합물
Figure pct00022
<표 12>
하케 보울 믹서를 사용하여 블렌딩된 배합물의 DSC 및 DMS 데이터
Figure pct00023
*DMS 데이터로부터
표 5 내지 7에 기재된 것 이외에, 몇 가지 비교용 조성물 (실시예 52 내지 59)을 제조하였다. 이들은 실시예 48 내지 51과 동일한 방법으로 컴파운딩되었다. 샘플을 나누어 일부에는 물리적 시험을 수행하고 (표 14 및 16), 나머지 샘플은 MTP140 테트라헤드론(Tetrahedron) 프레스를 사용하여, 표 13에 기재된 조건으로 접착력 시험 (결과는 표 15에)을 위해 2 mil PET 상으로 프레싱하였다. 샘플을 프레싱 공정 중 갭을 설정하기 위한 2 mil 브래스(brass) 템플레이트를 사용하여 대략 2 mil 두께로 압착하였다. PET 필름, 브래스 템플레이트가 있는 샘플 및 실리콘 박리지의 샌드위치를 제조하였다. 박리지를 브래스 템플레이트와 함께 샘플로부터 제거한 다음, 상기 샘플을 상기 접착력 시험 방법에 따라 스트립으로 절단하고, 같은 프로토콜로 시험하였다.
<표 13>
MTP140 테트라헤드론 프레스 상에 사용된 조건
Figure pct00024
<표 14>
하케 보울 믹서를 사용하여 블렌딩된 비교 실시예
Figure pct00025
<표 15>
비교 실시예에 대한 접착력 데이터
Figure pct00026
<표 16>
하케 보울 믹서를 사용하여 블렌딩된 비교 실시예에 대한 DSC 및 DMS 데이터
Figure pct00027
*DMS 데이터로부터
실시예 52 및 53은 각각 점착제 및 오일을 바람직한 양보다 많은 양으로 사용하여 제조되었으며, 생성된 용융 유동은 12에 충분하였으나 I10/I2 비는 높았고, 이는 공압출 라인 상에서 가공하기 어렵다는 것을 의미한다. 또한, 이들 두 실시예에 대한 24시간 체류 시간에서의 접착은 보호용 랩 용도로는 너무 높은 접착력을 나타내거나 (실시예 52의 경우, 보호용 랩은 표면 페인트 또는 기타 표면 처리제를 제거할 수 있음), 또는 너무 낮은 접착력을 나타낸다 (실시예 53의 경우, 보호용 랩은 물품 표면에 잘 접착되지 않음).
실시예 54 내지 57은 I2 또는 I10/I2 비가 바람직한 범위를 벗어난 여러 가지 배합물로서, 성분 함량의 세심한 선택없이는 접착력이 대부분의 용도에서 작용하기에 너무 낮다는 것을 보여준다.
실시예 58 및 59는 보호용 랩 용도에 대해 불량한 접착 성능을 나타낸다는 점에서 각각 실시예 52 및 53과 유사하며, 양호한 가공 성능을 갖는 조성물을 얻기 위해 I2 및 I10/I2 비 모두가 바람직한 범위 내에 들 필요가 있다는 것을 보여준다. 실시예 58 및 59는 양호한 I10/I2 비를 갖지만, I2는 공-압출 라인에서 양호하게 가공하기에는 너무 높다.

Claims (11)

  1. A) 에틸렌/α-올레핀 블록 공중합체; 및
    B) 점착제
    를 포함하며, 용융 지수 (I2)가 1 내지 50 g/10 min이고, I10/I2 비가 7.5 내지 13인 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 성분 A가 조성물의 중량을 기준으로 하여 50 중량% 이상의 양으로 존재하는 것인 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 B가 조성물의 중량을 기준으로 하여 5 내지 30 중량%의 양으로 존재하는 것인 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 C)로서 오일을 추가로 포함하는 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 성분 C가 조성물의 중량을 기준으로 하여 2 내지 25 중량%의 양으로 존재하는 것인 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 밀도가 0.860 내지 0.900 g/cc인 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 23℃/50% RH에서 24시간 체류 기간 후, PSTC (PSCT-101, 방법 A; N/in)가 0.4 내지 14.0 N/in인 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 유리 전이 온도 (Tg)가 -70℃ 내지 -20℃인 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 용융 온도 (Tm)가 110℃ 내지 130℃인 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 결정화 온도 (Tc)가 100℃ 내지 120℃인 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 조성물로부터 형성된 하나 이상의 구성요소를 포함하는 물품.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2794795B1 (en) * 2011-12-22 2018-05-30 3M Innovative Properties Company Olefin block copolymer based pressure sensitive adhesives
CN105452371B (zh) 2013-08-20 2018-06-29 罗门哈斯公司 含有烯烃嵌段共聚物的内聚紧固件调配物
EP3141581A4 (en) * 2014-05-07 2018-01-03 Tokuyama Dental Corporation Resin composite material and method for manufacturing resin composite material
BR112017005563A2 (pt) * 2014-09-22 2018-01-23 Dow Global Technologies Llc envoltório de folha com propriedades de adesão
BR112017011603A2 (pt) 2014-12-01 2018-03-06 Dow Global Technologies Llc películas retráteis e métodos para fazer as mesmas
CN107257833B (zh) * 2015-01-23 2020-01-03 波士胶公司 茂金属聚烯烃基低活化温度热封热熔性粘合剂
AR104645A1 (es) * 2015-05-29 2017-08-02 Dow Global Technologies Llc Composición adhesiva para película de múltiples capas que puede volver a cerrarse
EP3606991A1 (en) 2017-04-03 2020-02-12 Eastman Chemical Company Modified resins and uses thereof
EP3606992B1 (en) 2017-04-03 2023-05-17 Continental Reifen Deutschland GmbH Modified resins and uses thereof
US20180282444A1 (en) 2017-04-03 2018-10-04 Eastman Chemical Company Modified resins and uses thereof
ES2966674T3 (es) 2017-04-03 2024-04-23 Continental Reifen Deutschland Gmbh Resinas modificadas y usos de las mismas
AR111452A1 (es) * 2017-04-07 2019-07-17 Henkel IP & Holding GmbH Adhesivos termoplásticos de alto rendimiento y sus usos
US11512191B2 (en) * 2017-11-10 2022-11-29 Avient Corporation Polyolefin elastomer blends for elastomeric films
WO2019127186A1 (en) 2017-12-28 2019-07-04 Dow Global Technologies Llc Olefin multi-block copolymer/silicone rubber/tackifier compositions and foams
US20210115232A1 (en) * 2018-06-13 2021-04-22 Dow Global Technologies Llc Compositions containing low molecular weight propylene-based polymers and an olefin multi-block copolymer

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012532676A (ja) * 2009-07-08 2012-12-20 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー カーペット及びカーペット裏打ち
JP2013500359A (ja) * 2009-07-24 2013-01-07 ボスティック,インコーポレイテッド オレフィンブロックコポリマーをベースとするホットメルト接着剤

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0549646B1 (en) 1990-09-19 1997-06-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Moisture-curable polyolefin pressure-sensitive adhesives
US5194501A (en) 1990-10-30 1993-03-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Pressure-sensitive adhesive based on ethylenically-unsaturated α-olefin polymer cured with hydrosilane
US5286781A (en) 1991-04-18 1994-02-15 Sekisui Chemical Co., Ltd. Pressure sensitive adhesive composition and pressure sensitive adhesive tape or sheet making use of the same
WO1995033012A1 (fr) 1994-05-30 1995-12-07 Hitachi Chemical Company, Ltd. Revetement protecteur de peintures
US6232391B1 (en) * 1998-12-23 2001-05-15 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Multipurpose hot melt adhesive
US6878440B1 (en) 1999-07-02 2005-04-12 3M Innovative Properties Company Pressure sensitive adhesive sheet and production method thereof
JP5133050B2 (ja) 2004-03-17 2013-01-30 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー エチレンマルチブロックコポリマーを形成するためのシャトリング剤を含む触媒組成物
US7671106B2 (en) * 2004-03-17 2010-03-02 Dow Global Technologies Inc. Cap liners, closures and gaskets from multi-block polymers
US7524911B2 (en) 2004-03-17 2009-04-28 Dow Global Technologies Inc. Adhesive and marking compositions made from interpolymers of ethylene/α-olefins
US7608668B2 (en) 2004-03-17 2009-10-27 Dow Global Technologies Inc. Ethylene/α-olefins block interpolymers
CA2601273A1 (en) 2005-03-17 2006-09-28 Dow Global Technologies Inc. Adhesive and marking compositions made from interpolymers of ethylene/alpha-olefins
US8222339B2 (en) 2007-08-24 2012-07-17 Dow Global Technologies Llc Adhesives made from interpolymers of ethylene/alpha-olefins
JP2010537846A (ja) 2007-09-03 2010-12-09 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド ポリマー層を含む基材およびその調製方法
CN101983214A (zh) 2008-01-30 2011-03-02 陶氏环球技术公司 乙烯/α-烯烃嵌段互聚物
DE102008045802A1 (de) * 2008-09-05 2010-03-11 Henkel Ag & Co. Kgaa Schmelzklebstoff auf Basis von Metallocene-katalysierten Olefin-α-Olefin Copolymeren
US20120165455A1 (en) * 2010-12-22 2012-06-28 Bostik, Inc. OBC Based Packaging Adhesive
ES2689109T3 (es) * 2011-03-24 2018-11-08 Henkel IP & Holding GmbH Adhesivo de laminación de película estirable
ES2762234T3 (es) * 2011-08-04 2020-05-22 Henkel IP & Holding GmbH Adhesivos y uso de los mismos
MX363704B (es) 2013-04-18 2019-03-29 Dow Global Technologies Llc Peliculas que continen formulaciones de adhesivos extruibles.
CN105452371B (zh) 2013-08-20 2018-06-29 罗门哈斯公司 含有烯烃嵌段共聚物的内聚紧固件调配物

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012532676A (ja) * 2009-07-08 2012-12-20 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー カーペット及びカーペット裏打ち
JP2013500359A (ja) * 2009-07-24 2013-01-07 ボスティック,インコーポレイテッド オレフィンブロックコポリマーをベースとするホットメルト接着剤

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Publication number Publication date
TWI635151B (zh) 2018-09-11
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