(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記粘着付与剤の量が前記組成物の総重量に基づいて30重量%〜70重量%であり、 前記油の量が前記組成物の総重量に基づいて10重量%〜40重量%である、請求項6に記載の接着剤組成物。
【発明を実施するための形態】
【0009】
「ポリマー」は、同種でも異種でもよいモノマーの重合により製造される高分子化合物である。総称「ポリマー」は、用語「ホモポリマー」、「コポリマー」、「ターポリマー」、並びに「共重合体(interpolymer)」を含む。ポリマーのモノマー含有量に言及するときは、該言及はそのようのモノマーの重合された単位についてである。
【0010】
「共重合体」は、少なくとも2種の異なるモノマーの重合により製造されたポリマーを意味する。総称「共重合体」は、用語「コポリマー」(一般的には、2種の異なるモノマーから製造されたポリマーを意味するために使用される)並びに用語「ターポリマー」(一般的には3種の異なるモノマーから製造されたポリマーを意味するために使用される)を含む。4種以上のモノマーを重合させて作られたポリマーも包含する。
【0011】
もし使用されるならば、用語「結晶性の」は、示差走査熱量計(DSC)または同等の技術により測定された場合に第一次遷移または結晶性融点(Tm)を有するポリマーを意味する。該用語は、用語「半結晶性の」と相互交換可能に使用され得る。用語「非晶質の」は、示差走査熱量計(DSC)または同等の技術により測定された場合に結晶性の融点を欠くポリマーを意味する。
【0012】
用語「総重量%結晶性」は、下記に記載するDSCにより測定され、100×試料のエンタルピー/ポリエチレン結晶のエンタルピーに等しい(完全なポリエチレン結晶のエンタルピーはMacromolelcular Physics、第1巻、Academic Press、ニューヨーク、1973年、p.154において報告されているように292J/gに等しい)。
【0013】
オレフィンブロックコポリマー
用語「オレフィンブロックコポリマー」または「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り、エチレンおよび1種以上の共重合可能なα−オレフィンコモノマーを重合した形で含み、化学的もしくは物理的性質が異なる2種以上の重合したモノマー単位の複数のブロックまたはセグメントを特徴とする。用語「共重体」および「コポリマー」は、本明細書において相互交換可能に使用される。実施形態によっては、マルチブロックコポリマーは以下の式により示すことができる。
(AB)
n
式中、nは少なくとも1、好ましくは、2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100またはそれら以上などの、1より大きい整数であり、「A」はハードブロックまたはセグメントを示し、「B」はソフトブロックまたはセグメントを示す。好ましくはAおよびBは、実質的に分岐状または実質的に星型とは反対に、実質的に直線的に結合している。他の実施形態においては、AブロックおよびBブロックはポリマー鎖に沿ってランダムに分布している。言い換えると、ブロックコポリマーは通常は以下のような構造を有しない。
AAA−AA−BBB−BB
【0014】
さらに他の実施形態においては、ブロックコポリマーは、異なるコモノマーを含む第三の種類のブロックを通常は有しない。さらに他の実施形態においては、ブロックAおよびブロックBのそれぞれがブロック内で実質的にランダムに分布しているモノマーまたはコモノマーを有する。言いかえると、ブロックAもブロックBも、ブロックの他の部分とは実質的に異なる組成を有する端部セグメント(tip segment)などの、別個の組成の2種以上のサブセグメント(またはサブブロック)を含まない。
【0015】
好ましくは、エチレンは、全ブロックコポリマーの過半数のモル分率を含む、すなわちエチレンは、全ポリマーの少なくとも50モル%を含む。より好ましくは、エチレンは少なくとも60モル%、少なくとも70モル%、または少なくとも80モル%を含み、全ポリマーの実質的な残部は、好ましくは3以上の炭素原子を有するα−オレフィンである少なくとも1種の他のコモノマーを含む。多くのエチレン/オクテンブロックコポリマーの場合、好ましい組成物は、全ポリマーの80モル%より多くのエチレン含量と、全ポリマーの10〜15、好ましくは15〜20モル%のオクテン含量とを含む。
【0016】
オレフィンブロックコポリマーは、種々の量の「ハード」および「ソフト」セグメントを含む。「ハード」セグメントは、エチレンが92モル%〜99モル%、96モル%〜98モル%または95モル%〜98モル%の量で存在する重合された単位のブロックである。言いかえると、ハードセグメント中のコモノマー含有量(エチレン以外のモノマーの含有量)は、1モル%〜8モル%、2モル%〜5モル%または2モル%〜4モル%である。「ソフト」セグメントはコモノマー含有量(エチレン以外のモノマーの含有量)が10モル%〜15モル%、10モル%〜13モル%または11モル%〜12モル%である重合された単位のブロックである。言いかえると、エチレン含有量は85モル%〜90モル%、86モル%〜89モル%または87モル%〜88モル%である。0.5モル%以上の差は統計的に有意である。
【0017】
ハードセグメントは、ブロックコポリマーの重量の20重量%〜45重量%、好ましくは25重量%〜40重量%、より好ましくは30重量%〜40重量%の量でOBCに存在し、ソフトセグメントが残りを含む。ソフトセグメントの重量%およびハードセグメントの重量%は、DSCまたはNMRから得られたデータに基づいて計算することができ、モル%もそれらから計算できる。そのような方法および計算は、例えば、Colin L.P. Shan、Lonnie Hazlittらの名で2006年3月15日に出願され、Dow Global Technologies Inc.に譲渡された、標題「エチレン/α−オレフィンブロック共重合体」の米国特許第7,608,668号に開示され、その開示内容は、参照によりその全文が本明細書に取り込まれる。特に、ハードおよびソフトセグメントの重量%およびコモノマー含有量は、米国特許第7,608,668号の第57欄〜第63欄に記載されているように測定され得る。
【0018】
オレフィンブロックコポリマーは、好ましくは直線的な態様において結合した、2種以上の化学的に異なる領域またはセグメント(「ブロック」と呼ぶ)を含むポリマー、すなわち重合したエチレン性官能基に関してペンダント型またはグラフト型よりはむしろ末端から末端へと結合した化学的に異なる単位を含むポリマーである。1つの実施形態において、ブロック間で、組み込まれるコモノマーの量または型、密度、結晶化度の量、そのような組成物のポリマーに起因する結晶サイズ、タクティシティ(アイソタクティックもしくはシンジオタクティック)の型または程度、位置規則性または位置不規則性、分岐の量(長鎖分岐またはハイパーブランチを含む)、均一性またはその他の何らかの化学的もしくは物理的特性における相違がある。逐次的モノマー添加、流動性(fluxional)触媒、またはアニオン重合技術により製造される共重合体などの、従来技術のブロック共重合体と比較して、本OBCは、1つの実施形態では、その製造において使用される多くの触媒との組み合わせにおけるシャトリング剤(複数可)の効果による、ポリマーの多分散性(PDI、またはMw/MnもしくはMWD)、ブロック長分布、および/またはブロック数分布の両方の独特の分布によって特徴付けられる。
【0019】
1つの実施形態において、OBCは連続プロセスによって製造され、1.7〜3.5、または1.8〜3、または1.8〜2.5、または1.8〜2.2の多分散性インデックス、PDI、を有する。回分式または半回分式プロセスにて製造される場合には、OBCは1.0〜3.5、または1.3〜3、または1.4〜2.5、または1.4〜2のPDIを有する。
【0020】
さらに、オレフィンブロックコポリマーは、ポワソン分布よりむしろSchultz−Flory分布に適合するPDIを有する。本OBCは多分散ブロック分布と、ブロックサイズの多分散分布との両方を有する。これは、改良され、かつ識別可能な物理的性質を有するポリマー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点は、Potemkin、
Physical Review E、1998年、第57巻、第6号、pp.6902〜6912、およびDobrynin、
J.Chem.Phys.,1997年、第107巻、第21号、pp.9234〜9238において以前よりモデル化され議論されている。
【0021】
一の実施形態においては、本オレフィンブロックコポリマーは、ブロック長の最確分布を有する。
【0022】
一の実施形態において、オレフィンブロックコポリマーは、
(A)TREFを使用して分別した場合に、40℃〜130℃で溶出する分子画分、該画分は、0.5以上であり、かつ1までのブロックインデックスを有し、1.3より大きい分子量分布、Mw/Mn、を有することを特徴とする;および/または
(B)0より大きく1.0までの平均ブロックインデックス、および1.3より大きい分子量分布、Mw/Mnを有するものとして定義される。ブロックインデックスは、その目的のために参照により本明細書に取り込まれた米国特許第7,608,668号に詳細に記載されているように測定できる。性質(A)〜(B)を測定するための分析方法は、例えば、米国特許第7,608,668号明細書、第31欄、第26行〜第35欄、第44行に記載されており、これはその目的のための参照により本明細書に取り込まれる。
【0023】
本OBCの製造における使用に適切なモノマーは、エチレンおよびエチレン以外の1以上の付加重合可能なモノマーを含む。適切なコモノマーの例は、3〜30個、好ましくは3〜20個の炭素原子の直鎖または分岐状の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−1−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、および1−エイコセン;3〜30個、好ましくは3〜20個の炭素原子のシクロオレフィン、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、および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;ジオレフィンおよびポリオレフィン、例えば、ブタジエン、イソプレン、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、および5,9−ジメチル−1,4,8−デカトリエン;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、および3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンを含む。
【0024】
オレフィンブロックコポリマーは、0.850g/cc〜0.880g/cc、または0.850g/cc〜0.879g/ccの密度を有する。一の実施形態において、オレフィンブロックコポリマーは、ASTM D 1238(190℃/2.16kg)により測定した場合に、5g/10分〜1000g/10分、または15g/10分〜50g/10分、または20g/10分〜40g/10分のメルトインデックス(MI)を有する。オレフィンブロックコポリマーは、配合物の総重量に基づいて10重量%〜45重量%、好ましくは15重量%〜40重量%、より好ましくは20重量%〜35重量%の量で存在する。オレフィンブロックコポリマーは、15,000〜100,000g/モルまたは好ましくは20,000〜75,000のMwを有する。オレフィンブロックコポリマーは、DSCにより測定した場合に、60℃〜115℃の、80℃〜110℃の、または90℃〜105℃のTmを有する。オレフィンブロックコポリマーは、DSCにより測定した場合に、45℃〜100℃の、60℃〜90℃の、または70℃〜80℃のTcを有する。ある実施形態においては、オレフィンブロックコポリマーの総結晶化度は、5重量%〜30重量%、好ましくは10重量%〜25重量%、より好ましくは15重量%〜20重量%である。
【0025】
オレフィンブロックコポリマーは、例えば、米国特許第7,858,706号に記載されているような鎖シャトリング法により製造され、該公報は、参照により本明細書に取り込まれる。特に、適切な鎖シャトリング剤および関連する情報は、第16欄、第39行〜第19欄、第44行に列挙されている。適切な触媒は、第19欄、第45行〜第46欄、第19行に、適切な共触媒は第46欄、第20行〜第51欄、第28行に記載されている。該方法は、該公報全体に記載されているが、特に第51欄、第29行〜第54欄、第56行に記載されている。該方法は、例えば、以下:米国特許第7,608,668号;米国特許第7,893,166号;および米国特許第7,947,793号ならびに米国特許出願公開第2010−0197880号にも記載されている。
【0026】
粘着付与剤
本明細書に開示された組成物は、粘着付与剤または粘着付与性樹脂または粘着付与剤樹脂を含む。粘着付与剤は、組成物の性質、例えば、粘弾性特性(例えば、タンデルタ)、レオロジー性(例えば、粘度)、粘着性(すなわち、付着する性質)、感圧性、およびぬれ性、を変性し得る。ある実施形態においては、粘着付与剤は、組成物の粘着性を改良するために使用される。他の実施形態においては、粘着付与剤は組成物の粘度を下げるために使用される。さらなる実施形態においては、粘着付与剤は、組成物に感圧接着性を付与するために使用される。特定の実施形態においては、粘着付与剤は、被着体表面をぬれさせるおよび/または被着体表面への接着性を改良するために使用される。
【0027】
当業者に公知の任意の粘着付与剤が本明細書に開示された接着性組成物において使用され得る。本明細書に開示される組成物のために適する粘着付与剤は、室温において固体、半固体、または液体であってよい。粘着付与剤の非制限的な例は、(1)天然および変性されたロジン(例えば、ガムロジン、ウッドロジン、トールオイルロジン、蒸留ロジン、水素化ロジン、二量体ロジン、および重合ロジン);(2)天然および変性ロジンのグリセロールおよびペンタエリスリトールエステル(例えば、ペール、ウッドロジンのグリセロールエステル、水素化ロジンのグリセロールエステル、重合ロジンのグリセロールエステル、水素化ロジンのペンタエリスリトールエステル、およびロジンのフェノール変性ペンタエリスリトールエステル);(3)天然テルペンのコポリマーおよびターポリマー(例えば、スチレン/テルペンおよびアルファメチルスチレン/テルペン);(4)ポリテルペン樹脂および水素化ポリテルペン樹脂;(5)フェノール変性テルペン樹脂およびその水素化誘導体(例えば、酸性媒体中における、二環式テルペンおよびフェノールの縮合物から生じる樹脂生成物);(6)脂肪族または脂環式炭化水素樹脂およびその水素化誘導体(例えば、主にオレフィンおよびジオレフィンからなるモノマーの重合から生じる樹脂);(7)芳香族炭化水素樹脂およびその水素化誘導体;(8)芳香族変性脂肪族または脂環式炭化水素樹脂およびその水素化誘導体;ならびにそれらの組み合わせを含む。組成物における粘着付与剤の量は、組成物の総重量の30重量%〜70重量%、35重量%〜65重量%、または40〜60重量%の量で存在してよい。
【0028】
他の実施形態においては、粘着付与剤は、ロジン系粘着付与剤(例えば、フロリダ州ジャクソンビルのArizona Chemical製のAQUATAC(登録商標)9027、AQUATAC(登録商標)4188、SYLVALITE(登録商標)、SYLVATAC(登録商標)およびSYLVAGUM(登録商標)ロジンエステル)を含む。他の実施形態においては、粘着付与剤は、ポリテルペンまたはテルペン樹脂(例えば、フロリダ州、ジャクソンビルのArizona Chemical製のSYLVARES(登録商標)テルペン樹脂)を含む。他の実施形態において、粘着付与剤は、脂肪族炭化水素樹脂、例えば、オレフィンおよびジオレフィンからなるモノマーの重合から生じる樹脂(例えば、テキサス州ヒューストンのExxonMobil Chemical Company製のESCOREZ(登録商標)1310LC、ESCOREZ(登録商標)2596)ならびにそれらの水素化誘導体;脂環式石油炭化水素樹脂およびその水素化誘導体(例えば、ExxonMobil Chemical Company製のESCOREZ(登録商標)5300および5400シリーズ;テネシー州キングスポートのEastman Chemical製のEASTOTAC(登録商標)樹脂)を含む。さらなる実施形態では、粘着付与剤は、芳香族化合物(例えば、Exxon Mobil Chemical Company製のESCOREZ(登録商標)2596)および低軟化点樹脂(例えば、フロリダ州、ジャクソンビルのArizona Chemical製のAQUATAC 5527)などの粘着付与剤変性剤で変性される。ある実施形態では、粘着付与剤は、少なくとも5個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素樹脂である。他の実施形態では、粘着付与剤は80℃以上の環球式(R&B)軟化点を有する。環球式(R&B)軟化点は、参照により本明細書に取り込まれるASTM E28に記載されている方法により測定できる。
【0029】
油
さらなる実施形態では、本明細書に開示される組成物は、粘度を低下させ、および/または粘着性を向上させうる可塑剤もしくは可塑化油またはエキステンダー油を任意に含み得る。当業者に公知の任意の可塑剤を本明細書に開示される接着性組成物中に用いてもよい。可塑剤の非限定的な例は、オレフィンオリゴマー、低分子量ポリオレフィン例えば液体ポリブテン、フタレート、鉱油、例えばナフテン油、パラフィン油、または水素化(ホワイト)油(例えばKaydol油)、植物油および動物油ならびにそれらの誘導体、石油系の油、ならびにそれらの組合せを含む。ある実施形態では、可塑剤は、約350〜約10,000の間の平均分子量を有するポリプロピレン、ポリブテン、水素化ポリイソプレン、水素化ポリブタジエン、ポリピペリレン、およびピペリレンとイソプレンとのコポリマーなどを含む。他の実施形態では、可塑剤には、通常の脂肪酸のグリセリルエステルおよびその重合生成物を含む。
【0030】
ある実施形態では、好適な不溶性の可塑剤は、二安息香酸ジプロピレングリコール、四安息香酸ペンタエリトリトール;ポリエチレングリコール400−ジ−2−エチルヘキサノエート;リン酸2−エチルヘキシルジフェニル;フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、様々な置換クエン酸エステル(citrate)、およびグリセリン酸エステル(glycerate)を含む群から選択されうる。好適な二安息香酸ジプロピレングリコールおよび四安息香酸ペンタエリトリトールは、それぞれ「Benzoflex 9−88およびS−552」という商品名で、イリノイ州シカゴのVelsicol Chemical Companyから購入できる。さらに、好適なポリエチレングリコール400−ジ−2−エチルヘキサノエートは、イリノイ州シカゴのC.P.Hall Companyから「Tegmer 809」という商品名で購入できる。適したリン酸2−エチルヘキシルジフェニル、およびフタル酸ブチルベンジルは、それぞれ「Santicizer141および160」という商品名でミズーリ州、セントルイスのMonsanto Industrial Chemical Companyから購入できる。Benzoflexを接着剤組成物中の可塑剤として用いる場合、それはおむつおよび成人用失禁対策製品の薄い芯を安定化させるために用いられる、おむつ芯安定化接着剤における結晶化を遅らせることができる。
【0031】
一の実施形態では、本発明の配合物は、配合物の総重量に基づいて10重量%〜40重量%のオイル、または15重量%〜30重量%のオイルを含む。
【0032】
他のポリオレフィン
均一分岐エチレン/アルファ‐オレフィンコポリマーを、配合物に添加することができる。これらのコポリマーは、メタロセン触媒または束縛形状触媒を含むが、これらに制限されないシングルサイト触媒で製造されることができ、典型的には105未満、好ましくは90未満、より好ましくは85未満、さらにより好ましくは80未満、なおより好ましくは75℃未満の融点を有する。融点は、例えば、米国特許第5,783,638号明細書に記載されているように、示差走査熱量計(DSC)により測定される。α−オレフィンは、好ましくはC
3〜20の線状、分岐状、または環状のα−オレフィンである。C
3〜20α−オレフィンの例は、プロペン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、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、および1−オクタデセンを含む。α−オレフィンは、環状構造、例えば、シクロヘキサンまたはシクロペンタンを含むこともでき、α―オレフィン、例えば、3−シクロヘキシル−1−プロペン(アリルシクロヘキサン)およびビニルシクロヘキサン、を生じる。用語の古典的な意味においてα−オレフィンではないが、本発明の目的のために、ある環状オレフィン、例えばノルボルネンおよび関連するオレフィン、はα−オレフィンであり、上記のα−オレフィンの一部または全部の代わりに使用することができる。同様に、スチレンおよびその関連オレフィン(例えば、α−メチルスチレン等)は、本発明の目的のためにはα−オレフィンである。例示的な均一分岐エチレン/アルファ−オレフィンコポリマーは、エチレン/プロピレン、エチレン/ブテン、エチレン/1−ヘキセン、エチレン/1−オクテン、エチレン/スチレンなどを含む。例示的なターポリマーは、エチレン/プロピレン/1−オクテン、エチレン/プロピレン/ブテン、エチレン/ブテン/1−オクテン、およびエチレン/ブテン/スチレンを含む。コポリマーはランダムまたはブロック状であってよい。
【0033】
本発明において有用な均一分岐エチレン/アルファーオレフィン共重合体のより具体的な例は、均一分岐の線状エチレン/α−オレフィンコポリマー(例えば、Mitsui Petrochemicals Company LimitedによるTAFMER(登録商標)およびExxon Chemical CompanyによるEXACT(登録商標))、ならびに均一分岐の実質的に線状であるエチレン/α−オレフィンポリマー(例えば、The Dow Chemical Companyから入手可能であるAFFINITY(商標)プラストマーおよびENGAGE(商標)エラストマー)を含む。実質的に線状のエチレンコポリマーが特に好ましく、米国特許第5,272,236号、米国特許第5,278,272号および米国特許第5,986,028号により完全に記載されている。これらの共重合体の任意の混合物もまた、本発明の実施において使用できる。本発明の文脈において、均一分岐エチレン/アルファ−オレフィン共重合体は、オレフィンブロックコポリマーではない。
【0034】
含まれ得る他のポリオレフィンは、上記のものとは物理的性質が異なるオレフィンブロックコポリマーである。
【0035】
添加剤
さらなる実施形態において、本明細書において開示された組成物は、費用を下げることに加えて、溶融粘度を下げ得るワックスを任意で含んでよい。本明細書において開示された接着性組成物では、当業者に公知の任意のワックスを使用することができる。適切なワックスの非制限的な例は、石油ワックス、ポリオレフィンワックス、例えば、低分子量ポリエチレンもしくはポリプロピレン、合成ワックス、約55〜110℃の融点を有するパラフィンおよびマイクロクリスタリンワックス、フィッシャー・トロプシュワックスならびにそれらの組合せを含む。ある実施形態では、ワックスは、約400〜約6,000g/モルの数平均分子量を有する低分子量ポリエチレンホモポリマーまたは共重合体である。
【0036】
さらなる実施形態では、本明細書に開示される組成物は、酸化防止剤または安定剤を任意に含み得る。当業者に公知の任意の酸化防止剤が、本明細書に開示される接着性組成物に用いられうる。適する酸化防止剤の非制限的な例は、アミン系の酸化防止剤、例えばアルキルジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキルまたはアラルキル置換フェニル−α−ナフチルアミン、アルキル化p−フェニレンジアミン、テトラメチル−ジアミノジフェニルアミンなど;およびヒンダードフェノール化合物、例えば2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール;1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシベンジル)ベンゼン;テトラキス[(メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)]メタン(例えば、ニューヨークのCiba Geigy製IRGANOX(商標)1010);オクタデシル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシシンナメート(例えば、Ciba Geigyから市販されているIRGANOX(商標)1076)ならびにそれらの組合せを含む。使用する場合、組成物中の酸化防止剤の量は、組成物の総重量の約0重量%より多く約1重量%まで、約0.05〜約0.75重量%、または約0.1〜約0.5重量%であってよい。
【0037】
さらなる実施形態では、本明細書に開示される組成物は、紫外線照射による組成物の分解を防ぐまたは低下させうるUV安定剤を任意に含んでよい。当業者に公知の任意のUV安定剤が、本明細書に開示される接着性組成物に用いられうる。適するUV安定剤の非制限的な例は、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、アリールエステル、オキサニリド、アクリル酸エステル、ホルムアミジンカーボンブラック、ヒンダードアミン、ニッケルクエンチャー、ヒンダードアミン、フェノール性酸化防止剤、金属塩、亜鉛化合物およびそれらの組合せを含む。使用する場合、組成物中のUV安定剤の量は、組成物の総重量の約0重量%より多く約1重量%まで、約0.05〜約0.75重量%、または約0.1〜約0.5重量%であってよい。
【0038】
さらなる実施形態では、本明細書に開示される組成物は、任意に着色剤または顔料を含んでよい。当業者に公知の任意の着色剤または顔料が、本明細書に開示される接着性組成物に用いられうる。適する着色剤または顔料の非制限的な例は、無機顔料、例えば二酸化チタンおよびカーボンブラック、フタロシアニン顔料、ならびにその他の有機顔料、例えばIRGAZIN(登録商標)、CROMOPHTAL(登録商標)、MONASTRAL(登録商標)、CINQUASIA(登録商標)、IRGALITE(登録商標)、ORASOL(登録商標)を含み、その全てがニューヨーク州、タリタウンのCiba Specialty Chemicalsから入手可能である。使用する場合、組成物中の着色剤または顔料の量は、組成物の総重量の約0重量%より多く約10重量%まで、約0.1〜約5重量%、または約0.5〜約2重量%であってよい。
【0039】
さらなる実施形態では、本明細書に開示される組成物は、任意に充填剤を含んでよい。当業者に公知の任意の充填剤が、本明細書に開示される接着性組成物に用いられうる。適する充填剤の非制限的な例は、砂、タルク、ドロマイト、炭酸カルシウム、粘土、シリカ、マイカ、珪灰石、長石、ケイ酸アルミニウム、アルミナ、アルミナ水和物、ガラスビーズ、ガラスミクロスフェア、セラミックミクロスフェア、熱可塑性ミクロスフェア、重晶石、木粉、およびそれらの組合せを含む。
【0040】
接着性組成物または配合物
本発明は、オレフィンブロックコポリマー、粘着付与剤、油および任意的に他のポリオレフィンを含む接着性組成物または配合物を提供する。配合物は、70℃〜110℃の温度範囲において0pa−s〜500pa−sの、好ましくは0pa−s〜400pa‐sの複素粘度を有する。さらに、配合物は、70℃〜95℃のクロスオーバー温度を示す。ここで、「クロスオーバー温度」とは、配合物が500pa−sより大きい複素粘度を有する温度として定義される。
【0041】
用途
本発明の接着剤は、感圧接着剤およびホットメルト接着剤を含むがこれらに限定されない種々の接着剤用途において使用され得る。本発明の接着剤は、用途、例えば不織布しかしこれに限定されない、ならびに使用、例えばおむつ、衛生用品、および医療用衣服ウェストバンド用途、例えば、タブおよびゴムバンド、および特に付属品接着剤、のためのホットメルト接着剤において特に有用である。
【0042】
本発明の接着剤は、不織布用途において、より良好な接着性をもたらす改良されたぬれ性を示す。接着剤のセットアップ時間は、接着性と、不織布のブロッキングまたはストライクスルーとのバランスをとるために調整されてよい。
【0043】
試験方法
13CNMR分析
テトラクロロエタン−d
2/オルトジクロロベンゼンの50/50の混合物約3gを10mmのNMRチューブ中の0.4gのサンプルに添加することによってサンプルを調製する。チューブおよびその内容物を150℃に加熱することによってサンプルを溶解させ均質化する。100.5MHzの
13Cの共鳴周波数に相当する、JEOL Eclipse(商標)400MHz分光計またはVarian Unity Plus(商標)400MHz分光計を用いてデータを収集する。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個の過渡信号(transient)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互いに加算する。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。サンプルは、10mmの広帯域プローブ中で130℃で分析する。コモノマーの取り込みは、その全体が参照によって本明細書に取り込まれる、Randallのトライアッド法(Randall、J.C.;JMS−Rev.Macromol.Chem.Phys.,C29、201〜317(1989年))を用いて決定される。
【0044】
密度
ポリマーの密度は、ASTMD1928に従ってサンプルを調製し、その後に、ASTMD792、方法Bに従って、サンプルプレスの1時間内に密度を測定することにより測定され得る。
【0045】
メルトインデックス
メルトインデックス、I
2またはMI、は、ASTM D1238、条件190℃/2.16kgに従って測定した。
【0046】
ポリマーのためのDSC標準方法。示差走査熱量測定法の結果は、RCS冷却アクセサリおよびオートサンプラーを装備したTAIモデルQ1000 DSCを用いて決定した。50ml/分という窒素パージガス流を用いた。サンプルを、薄膜にプレスして、約175℃でプレス内で溶融し、次いで室温(25℃)まで空冷した。次いでサンプル(約3〜10mg)を6mmの直径のディスクに切り取り、正確に秤量し、軽量アルミのパン(約50mg)に入れ、次いで圧着閉鎖した(crimped shut)。サンプルの熱挙動は、以下の温度プロフィールで検討した。サンプルを180℃まで急速に加熱して、3分間恒温に保持して、以前の熱履歴を除いた。次いで、サンプルを10℃/分の冷却速度で−90℃まで冷却し、−90℃で3分間保持した。次いで、サンプルを10℃/分の加熱速度で150℃まで加熱した。その冷却および第二の加熱曲線を記録した。溶融ピーク(T
m)および冷却ピーク(T
c)を直線状のベースラインに関して決定した。
【0047】
ポリマーの実施例のために、(吸熱からの)DSC融解ピーク温度は、−30℃と融解終点との間にひいた直線のベースラインに関する熱流量(heat flow rate)(W/g)における最大として測定される。(吸熱からの)DSC結晶化ピーク温度は、−30℃と融解終点との間にひいた直線のベースラインに関する熱流量(W/g)における最大として測定される。融解熱は直線のベースラインを用いて−30℃と融解終点との間の融解曲線の下の面積として測定される。
【0048】
総重量%結晶化度は100×サンプルのエンタルピー/ポリエチレン結晶のエンタルピーに等しく、ここで、完全なポリエチレン結晶のエンタルピーはMacromolelcular Physics、第1巻、Academic Press、ニューヨーク、1973年、p.154に報告されているように292J/gに等しい。
【0049】
GPC(Mw/Mn測定)
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の機器のいずれかであってよい。カラムおよびカルーセルの区画は、140℃で操作される。3つのPolymer Laboratories 10ミクロン Mixed−Bカラムを用いる。溶媒は、1,2,4トリクロロベンゼンである。サンプルは、200ppmのブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)を含有する50ミリリットルの溶媒中に0.1グラムというポリマー濃度で調製する。サンプルは、160℃で2時間、軽く撹拌することによって調製する。用いられる注入容積は、100マイクロリットルであり、そして流量は1.0ml/分である。
【0050】
GPCカラムセットの較正は、個々の分子量の間の少なくとも10の隔たりがある6つの「カクテル(cocktail)」混合物で準備した、580〜8,400,000におよぶ分子量を有する、21個の狭い分子量分布のポリスチレン標準品で行われる。標準品は、Polymer Laboratories(Shropshire、UK)から購入する。ポリスチレン標準品は、分子量1,000,000以上については、50ミリリットルの溶媒中に0.025グラムで、そして分子量1,000,000未満については50ミリリットル中に0.05グラムで調製する。ポリスチレン標準品は、穏やかに撹拌しながら80℃で30分間溶解する。狭い標準品混合物を最初に、そして最も高い分子量の成分を減少させる順序でランし、分解を最小限にする。ポリスチレン標準品ピーク分子量を、以下の式を用いてポリスチレン分子量に変換する(WilliamsおよびWard、
J.Polym.Sci.,Polym.Let.,第6巻、p.621(1968年)に記載のとおり):M
ポリエチレン=0.431(M
ポリスチレン)。
【0051】
ポリエチレン当量分子量の計算は、Viscotek TriSECソフトウェアのVersion3.0を用いて行う。
【0052】
ブルックフィールド粘度
溶融粘度は、Brookfield Thermosel(商標) Systemを備えたブルックフィールド粘度計モデルDV−IIを用いて測定する。接着剤例の溶融粘度は、スピンドル31を用いて177℃において測定するASTM D1084に従って決定する。
【0053】
動的(複素)粘度温度掃引法
粘度はTAインスツルメンツのARES歪み制御レオメーターを使用して測定する。回転アクチュエータ(サーボモータ)は、サンプルに剪断変形を歪みの形で加える。それに応じて、サンプルに生じたトルクは、力トランスデューサ−により測定する。サンプルの粘弾性特性は、25mmのパラレルプレート設定を使用して溶融物中で測定する。分析は、3mmの開始厚さを有する25mmの圧縮成形ディスク上で行い、次いで、過剰のサンプルを取り除く前に、プレートギャップを1.5〜2mmの間の値に減少させる。サンプルの複素粘度はRheometrics Orchestratorソフトウェア(v.6.5.8)を使用して決定する。データは、10℃/分の速度で冷却しながら、5〜10%の一定の歪み値および10ラジアン/秒の一定周波数において記録する。温度掃引は150〜30℃で行う。クロスオーバー温度は、粘度が500pa−sを超える温度である。
【実施例】
【0054】
表1および2は、配合物において使用されるOBCの組成および性質を示す。
【0055】
【表1】
【0056】
【表2】
【0057】
図1および2は、それぞれ、OBC AおよびOBC 1のDSCプロフィールを示す。
【0058】
【表3】
【0059】
下記の表4に列挙した配合物に従って接着剤を配合し、試験した。配合物A、B、およびCは、比較配合物であり、配合物1および2が本発明である。
【0060】
【表4】
【0061】
図3〜7は、比較配合物A〜Cならびに本発明の配合物1および2それぞれのDSCプロフィールを比較する。示されているように、中間の融点のハードセグメント(93℃)を有する本発明のOBC1に基づく接着剤は、比較のOBCに基づく接着より、より低い結晶化温度をもたらす。比較例と本発明の実施例との間の結晶化温度における50℃の相違は、その結晶化において有意な遅延を示し、かかる遅延は配合された接着剤に、より長いオープンタイムをもたらすことができる。比較配合物同士の間では有意な相違がないことは、ポリマーが接着剤のセットアップにおいて重要であることを示唆している;比較配合物Bは、比較配合物A(100℃)より、より低い軟化点粘着付与剤(90℃)を含む。
【0062】
表5は、30℃〜150℃の温度に対してプロットした、配合物の複素粘度である
図8のデータを示す。
【0063】
【表5】
【0064】
表4のデータおよび
図8のプロットから見られ得るように、比較配合物のクロスオーバー温度は95℃で起き、本発明の配合物の場合、75℃で起きる。
【0065】
【表6】