JP2015518495A - 高性能ホットメルト窓用シーラント - Google Patents

Abstract

加熱塗布、非架橋、非ブチル、シーラント。これらのシーラントはオレフィンポリマ、スチレンブロックコポリマ、エチレンビニルアセテートコポリマ、粘着付与樹脂、可塑剤、および好ましくは無機フィラー、およびオルガノシラン接着促進剤から構成される。任意で、シーラントはＵＶ吸収剤、抗酸化剤、顔料、などを含み得る。シーラントは、断熱ガラス（ＩＧ）窓ユニットのためのエッジシーラントとして使用するのに好適である。【選択図】なし

Description

多くの型の加熱塗布（ｈｏｔ ａｐｐｌｉｅｄ）ガラスシーラントが現在断熱ガラスシーラント市場において使用されている。１つの型は二成分化学硬化シーラントである。別の型は単一成分硬化シーラントである。別の型は非硬化ホットメルト、ブチルゴム系シーラントである。本発明は、ブチルポリマを必要としない、改善された高性能、非硬化、ホットメルト、窓用シーラントに向けられる。この新規シーラントは断熱ガラス構造の製造のためのエッジシーラントとして使用するのに好適である。

二成分シーラントは不可逆的に硬化し、固体熱硬化エラストマーシーラントを形成する。これらのシーラントを使用する際には、成分の比およびそれらの混合の両方が重要であり、正確でなければならない。成分の比にエラーが存在する場合、または不適正な混合が起きた場合、シーラントは適正に硬化せず、および／または十分化学的に基材に接着しないであろう。反応は不可逆的であり、かつ、終了させることができない。シーラントが塗布されている間に起きた反応が遅すぎる、または早すぎる場合、またはポテンシャル装置シャットダウン中に硬化が起きた場合、これによって問題が生じる。そのようなものとして、塗布装置は混合シーラントが完全にパージされなければならず、またはシーラントが装置内で硬化するであろう。パージングは材料および時間を無駄にし、よって、最終製品にコストを追加する。さらに、シーラントが適正に硬化されない場合、十分窓を一緒に保持する機械的特性を有さない。窓の時期尚早な取扱または移動は、シーラントの時期尚早な凝集破壊、および／またはシーラント−基材結合層間剥離を引き起こす。また、シーラントの遅い硬化は、窓製造施設がシーラントを適正にさせる中間準備地域を有することを要求する。この失われた時間および空間によりコストがより高くなる。

単一成分硬化シーラントは塗布後硬化時間中間準備地域の必要性をわずかに低減させるにすぎず、二成分材料の同様の塗布懸念の本質的に全てを有する。単一成分硬化系の例外は、比率および混合制限が窓製造場所ではなくシーラント製造場所で起こることである。正味の効果は、有限の、有効な窓シールを確保する複雑さが達成されることである。単一成分硬化シーラントはまた、水蒸気硬化メカニズムに依存し、これは、大気水分の包含を防止するための有効なパッケージングシステムを必要とする。そのようなパッケージングはしばしば無効となり、塗布後硬化による製品性能の低下を引き起こす。

ブチルゴム系シーラントは硬化関連塗布義務を有さない。それらはしばしば、硬化時間窓取扱要求の除外と共に複雑でない塗布パラメータを提供する。架橋系より幾分劣るが、業界検査はかなりのコスト優位で確実に働くブチルシーラントを示している。それらは価格競争力のある住居用窓カテゴリにおいて歴史的に有用性を示している。しかしながら、ブチルポリマは、日常的に供給懸念と関連しており、というのも、ブチルを生成するのに使用される原料フィードストックは他のより高価値のポリマ材料の製造にますます向かっているからである。そのようなものとして、ブチルゴム製造はしばしば、制約されており、需要供給曲線に基づく著しい価格変動にさらされている。加熱塗布非硬化窓用シーラントの製造において広く採用されているが、ブチルゴム供給は全製品クラスの非硬化窓用シーラントリスクが法外な高値となる状況を発生させる非常に現実的な可能性を有する。そのような出来事により、断熱ガラス窓市場内の多くの窓生産者には十分なシーラント供給がない。

新しいクラスの非架橋ホットメルト窓用シーラントが現在開発されている。これらの新たに調合された材料の出現前に、ブチルゴムは非硬化窓用シーラント市場を規定した。ブチルゴムは、さもなければ、塗布後硬化メカニズムを使用することなしに、事実上、断熱ガラス窓製造のためのシーラントとしての使用が意図されるホットメルト製品を製造するために要求される。ブチルゴムをこれらの系から除去することは、効果的に関連する供給懸念を排除し、断熱窓ガラスシーラント製品の調合のために完全に新しい設計空間を提供する。これらの新規材料は、完全にブチルゴムポリマ成分を排除するように調合され、一方、得られる断熱ガラス窓用シーラント性能が改善されている。材料は業界で認められているＡＳＴＭ試験方法に適合することが証明されている；Ｅ２１８８、Ｅ２１８９、およびＥ２１９０（集合的にＨＩＧＳまたは整合断熱ガラス標準と呼ばれる）。

本発明は加熱塗布非架橋、非ブチル含有シーラントを提供し、それらは、ＩＧユニットの構成要素を一緒に接着し、ユニットを水分およびガス透過から密封する目的で断熱ガラス（ＩＧ）ユニットためのエッジシーラントとして適用される。

シーラントは、下記から構成される：約２重量％〜５０重量％のメタロセン触媒ポリオレフィンポリマ、約５重量％〜５０重量％のＺｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ触媒アモルファスポリαオレフィン（ＡＰＡＯ）ポリマ、約２重量％〜２５重量％のエラストマーＡ−Ｂ−Ａ型スチレンブロックコポリマ、約２重量％〜２５重量％の非メタロセン触媒エチレン系コポリマ、約１０重量％〜５０重量％の粘着付与樹脂、および約５重量％〜２５重量％の可塑剤。任意で、シーラントはまた、紫外線（ＵＶ）安定剤、無機鉱物フィラー、顔料、エラストマーＡ−Ｂ型スチレンブロックコポリマ、またはオルガノシラン接着促進剤、および抗酸化剤、ならびに他の一般的な添加物を含むことができ、ただし、それらはシーラントの性能を実質的に妨害しない。

シーラントは、ブチルゴムポリマを組み入れずに調合されるように設計されるが、あるいは、それらは、少量の漸増パーセンテージのブチルゴム化合物、すなわち０重量％〜１０重量％、好ましくは０重量％〜５重量％のブチルゴムを含み得る。

調合物は従来のブチル系加熱塗布断熱ガラスエッジシーラントよりも、優れた、またはこれと等価の接着特性、剥離およびせん断性能、塗布流に対する抵抗性、設定速度、曇り（ｆｏｇｇｉｎｇ）特性、および水蒸気透過率（ＭＶＴＲ）性能を提供する。

本明細書で記載される新規調合物のレオロジー分析は、ブチル系シーラントと比較した場合、使用温度性能範囲の拡大を示す。それらは著しく低下したガラス転移温度（Ｔｇ）により、ブチル含有調合物よりも改善された低温可撓性を証明する。調合物はまた、６０℃〜８０℃に及ぶ上方使用温度範囲を通しての貯蔵弾性率（Ｇ’）の増加により、ブチル含有調合物を超える高温抵抗性の改善を証明する。

性能評価
本明細書で開示されるシーラントは業界で認められているＡＳＴＭ試験方法に適合することが証明されており；Ｅ２１８８、Ｅ２１８９、およびＥ２１９０（集合的にＨＩＧＳまたは整合断熱ガラス標準と呼ばれる）；下記表で詳述される。

＊Ｅ７７４およびＥ２１9０はどちらも、加速された風化および高い湿度の両方において同じユニットを使用する
＊＊ＣＡＮ１２．８は加速された風化および高い湿度に対し別々の試料を使用する

メタロセン触媒技術に基づくポリオレフィンポリマ、Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ触媒技術に基づくＡＰＡＯポリオレフィンポリマ、Ａ−Ｂ−Ａ型スチレンブロックコポリマ、非メタロセン触媒エチレン系コポリマ、粘着剤、および可塑剤の組み合わせを、断熱ガラス窓構成要素を接着するのに必要な接着特性、ならびにそのようなＩＧユニットを水分およびガス透過から密封するのに必要なシーラント特性を示すホットメルト調合物に組み入れることができることが発見されている。

ホットメルトシーラントは、ＩＧ窓構成のために今日では一般に使用され、特に、ホットメルトは、一般にブチルゴムに基づき、これは、イソブチレンとイソプレンのコポリマである。それらはまた、純粋ポリイソブチレンポリマに基づくことができ、これは一般に、ＰＩＢと呼ばれる。この発明の組成物は、それらは、優れたクリープおよび／またはたるみ特性を有する非ブチルゴム含有熱可塑性シーラントであり、容易に塗布され、優れた水蒸気透過率、良好な接着および引張特性、および室温での最低表面粘着性を有するという点において有利である。典型的な組成物は約０．１ｇ／（１００ｉｎ^２／２４時間）未満の水蒸気透過率（ＡＳＴＭＦ−１２４９）を有し、窓ガラスパネルに塗布されると、室温で２５ｌｂｓ．／ｉｎ．超の初期剥離値、および６０分を超えて測定された１２０°Ｆ／５００グラム静加重せん断値を生成させる。

これらのシーラントを使用する断熱ガラス窓ユニットは、１つ以上のスペーサバーにより平行に離された関係で維持される２つの窓ガラスを含み、よって、窓ガラス間に空洞が形成される。一次シーラントは各スペーサバーと各窓ガラスの間に、空洞に隣接して存在する。二次シーラントもまた、各窓ガラスと各スペーサバーの間に、空洞に隣接せずに存在し得る。この発明のシーラント組成物は、一次および二次シーラントのいずれか、または両方とすることができるが、典型的には一次シーラントである。一次シーラントは、ただ１つの型のシーラントをスペーサの３つの側面に塗布することを含む単一シール構成である。窓ガラス間の空洞は、１つまたは複数の断熱ガス、例えば空気、二酸化炭素、六フッ化硫黄、窒素、アルゴン、クリプトン、キセノン、などで充填される。ガラス押えが典型的には、窓ガラスと窓枠の間に配置される。窓ガラスは、様々な材料のいずれか、例えばガラス、例として、透明フロートガラス、焼きなましガラス、強化ガラス、ソーラーガラス、ティンテッドガラスおよび低エネルギーガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などから作製することができる。

シーラントは、スペーサに、ハンドガン加工、自動押出加工、または自動三面押出加工のいずれかを用いて塗布することができる。乾燥組成物またはホットメルトマトリクス（大気水分を吸収するように作用する）が典型的にシーラント化合物と併用して使用され、最初に塗布され、または別の方法で、スペーサ構成の内側に組み入れられる。ハンドガン塗布法では、前に実行されたスペーサおよびガラスパネルが使用される。ガラスのパネルをその後、スペーサに接着し、この場合、シーラントはハンドガンを使用して、バルクディスペンサから手動で分配させることが必要である。シーラントは、ロボットでまたは他の機械的自動化技術により同様に分配され得る。三面押出加工方法もまた使用することができ、これにより、シーラントが、スペーサの両側面および外面に塗布され、これがその後、２つのガラスパネル間に配置され、断熱ガラスアセンブリが生成される。アセンブリが製造されるとすぐに、複合物は加熱または非加熱ローラプレスのいずれかにより圧縮される。加熱ローラーを用いると、ガラスの表面温度は、典型的には、約６０℃〜９０℃の間まで加熱され、ユニットが設定された厚さになるまで圧力により密封される。ユニットはその後、室温まで冷却される。熱と圧縮の組み合わせを使用して、適正な接着および所望のユニット厚さが達成される。シーリングプロセス中のユニットの内圧を低減させるために通気穴が使用される場合、この穴はその後、前記シーラントで密封される。

本発明の組成物は約２重量％〜５０重量％のポリオレフィンポリマ（メタロセン触媒重合により製造される）を含む。好ましくは、組成物は約５重量％〜４０重量％、最も好ましくは約９重量％〜３０重量％のメタロセン触媒ポリオレフィンポリマを含む。メタロセン触媒ポリオレフィンポリマは、調合物に、夏中に太陽にさらされる窓に対して予想され得る６０−８０℃までの温度でのたわみに抵抗するのに必要な凝集強度および耐熱性を提供するように機能する。０℃〜８０℃の使用温度範囲を通して実質的に線形の貯蔵弾性率（Ｇ’）を提供することにより、これを実行する。本発明で有用なメタロセン触媒技術ポリオレフィンポリマは、オレフィンのより大きな群内にあるエラストマーポリマである。オレフィンは不飽和炭化水素であり、ポリオレフィンにおいて使用される最も典型的なモノマはエチレンおよび１０までの炭素原子を含むα−オレフィンである。主なオレフィンモノマとしては、エチレン、プロピレン、ブテン−１，４−メチルペンテン、ヘキセン、オクテンおよびそれらの組み合わせが挙げられる。ポリオレフィンとしてはエチレンポリマ、プロピレンポリマ、および他のＣ_４−Ｃ_１０α−オレフィンとの組み合わせを含むそれらの組み合わせが挙げられる。エラストマーポリオレフィンは典型的には、エチレンおよびプロピレンを含み、他のＣ_４−Ｃ_１０オレフィンモノマユニットを含み得る。いくつかの特に好ましいポリオレフィンポリマは、エチレンの少なくとも１つの他のオレフィンモノマとのコポリマ（主なモノマはエチレンであるため「エチレン系」と呼ばれる）、例えばエチレン−プロピレンコポリマおよびエチレン−オクテンコポリマ、またはプロピレンと少なくとも１つの他のオレフィンモノマのコポリマ（主なモノマはプロピレンであるため、「プロピレン系」と呼ばれる）、例えばプロピレン−エチレンコポリマである。本明細書で以上で記載される特性の範囲に含まれる任意のポリマが使用され得るが、この発明で有用な好ましいポリオレフィンポリマは、とりわけ、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．から商標名表示ＥｎｇａｇｅまたはＶｅｒｓｉｆｙで、およびＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌから商標名表示Ｖｉｓｔａｍａｘｘで入手可能である。

本発明の組成物はまた、約５重量％〜５０重量％のアモルファスポリ−α−オレフィン（ＡＰＡＯ）ポリオレフィンポリマ（Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ触媒重合により製造される）を含む。好ましくは、組成物は約８重量％〜４０重量％、最も好ましくは約１２重量％〜３０重量％のＡＰＡＯポリマを含む。ＡＰＡＯポリマは調合物に凝集強度および耐熱性を提供するように機能する。ＡＰＡＯポリマは、ＡＳＴＭＤ−３２３６により、１９０℃で１，０００〜５０，０００センチポアズ（ｃＰ）のブルックフィールド粘度を有する。本発明で有用なＺｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ触媒技術ＡＰＡＯポリオレフィンポリマ成分は、いくつかの異なるカテゴリのアタクチック、低分子量、低溶融粘度、および実質的にアモルファスのプロピレン系ポリマから構成される。「実質的にアモルファス」という用語は、本明細書では、高結晶ポリプロピレン標準に対する示差走査熱量測定により決定されるように、３０％未満の結晶化度を有するものとして規定される。これらのポリマはプロピレンのホモポリマまたはプロピレンの１つ以上のα−オレフィンコモノマ、例えば、例として、エチレン、ブテン−１、ヘキセン−１およびオクテン−１とのコポリマのいずれかとすることができる。本発明の範囲内のポリマの重量平均分子量は、約４，０００〜約１５０，０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは約１０，０００〜約１００，０００ｇ／ｍｏｌの範囲にある。前記ポリマはＡＳＴＭＥ−２８により決定されるように約８０℃〜１９０℃の間の環球式軟化点、およびＡＳＴＭＤ−３４１８により決定されるように約−５〜−４０℃のガラス転移温度を有する。本明細書で以上で記載される物理特性の範囲にある任意のＡＰＡＯポリマが使用され得るが、最も好ましいＡＰＡＯは、下記からなる群より選択される：プロピレンホモポリマ、プロピレン−エチレンコポリマ、プロピレン−ブテン−１コポリマおよびプロピレン−エチレン−ブテン−１ターポリマ。本明細書で以上で記載される型のこの発明で有用な好適なＡＰＡＯポリマは、とりわけ、Ｋｉｎｇｓｐｏｒｔ、Ｔｅｎｎ．のＥａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから、商標名表示Ｅａｓｔｏｆｌｅｘで、またはＥｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから、商標名表示Ｖｅｓｔｏｐｌａｓｔで、またはＲｅｘｔａｃ ＬＬＣから、商標名表示ＲＴで市販されている。

本発明の組成物はさらに約２重量％〜２５重量％のＡ−Ｂ−Ａ型スチレンブロックコポリマを含む。好ましくは組成物は、約５重量％〜２０重量％、より好ましくは約８重量％〜２０重量％、最も好ましくは約９重量％−１５重量％のＡ−Ｂ−Ａ型スチレンブロックコポリマを含む。Ａ−Ｂ−Ａ型スチレンブロックコポリマは、低温可撓性を提供するように機能する。本発明で有用なＡ−Ｂ−Ａ型スチレンブロックコポリマ成分は、様々なＡ−Ｂ−Ａブロックコポリマから選択され得る。ブロックコポリマでは、Ａブロックはスチレンなどのポリ（ビニル芳香族モノマ）から構成される非エラストマーブロックである。ブロックコポリマでは、Ｂブロックは、好ましくは少なくとも部分的に、最も好ましくは少なくとも実質的に水素化されているエラストマーブロック成分である。Ｂブロックとしては下記が挙げられるが、それらに限定されない：ポリブタジエン、ポリ（エチレン−ブチレン）、ポリイソプレン、ポリ（エチレン／プロピレン）、など。Ａ−Ｂ−Ａ型スチレンブロックコポリマは下記からなる群より選択されるグラフト部分を含み得る：エチレン性不飽和カルボン酸、エチレン性不飽和カルボン酸無水物、およびその誘導体。本明細書で有用なブロックコポリマとしては下記が挙げられる：芳香族および脂肪族ブロックコポリマ、例えばスチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン（ＳＥＰＳ）、スチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレン（ＳＥＥＰＳ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン−スチレン（ＳＩＢＳ）、スチレン−エチレン−ブチレン（ＳＥＢ）、およびスチレン−エチレン−プロピレン（ＳＥＰ）ブロックコポリマ（コポリマ中、約１５重量％〜約５０重量％のスチレン量を有する）。本明細書で以上で記載される型のこの発明において有用な好適なＡ−Ｂ−Ａポリマは、とりわけ、Ｋｒａｔｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ＬＬＣから商標名表示Ｋｒａｔｏｎで、およびＫｕｒａｒａｙ Ｃｏ ＬＴＤから商標名表示Ｓｅｐｔｏｎで市販される。

本発明の組成物は任意ではまた、約０重量％〜２５重量％のＡ−Ｂ型スチレンブロックコポリマを含み得る。含まれる場合、組成物は好ましくは約２重量％〜２０重量％、より好ましくは約５％重量％〜２０重量％、最も好ましくは約９重量％〜１５重量％のＡ−Ｂ型スチレンブロックコポリマを含む。Ａ−Ｂスチレンブロックコポリマは、低温可撓性を提供するように機能する。本発明で有用なＡ−Ｂ型スチレンブロックコポリマ成分は様々なＡ−Ｂジブロックコポリマから選択され得る。ジブロックコポリマゴムはＡ−Ｂ型のコポリマであり、ここで、Ａはスチレンなどのポリ（ビニル芳香族モノマ）から構成される非エラストマーブロックを表し、Ｂブロックとしては下記が挙げられるが、それらに限定されない：ポリブタジエン、ポリ（エチレン−ブチレン）、ポリイソプレン、ポリ（エチレン／プロピレン）、など。ジブロックコポリマゴムは、モノマの１つを本質的な完了まで重合し、その後、第２のモノマを添加することにより製造される。よって、ブタジエンはｓｅｃ−ブチルリチウム触媒を使用してアニオン重合され得る。その後、ポリマ鎖の終止前に、スチレンを添加し、重合を続けさせる。ジブロックコポリマはまた、リチウム触媒の存在下、各モノマを別々に重合し、その後、リチウム末端ブロックを一緒に二官能性カップリング剤の存在下で反応させることにより、別々のブロックを組み合わせることにより調製され得る。本明細書で以上で記載される型のこの発明において有用な好適なＡ−Ｂポリマはスチレン−ブタジエン（ＳＢ）およびスチレン−イソプレン（ＳＩ）ブロックコポリマであり、これらは、とりわけ、Ｔｏｔａｌ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓから商標名Ｆｉｎａｐｒｅｎｅで、およびＤｙｎａｓｏｌから商標名Ｓｏｌｐｒｅｎｅで市販される。

本発明の組成物はまた、約２重量％〜２５重量％のエチレン系コポリマ（メタロセン触媒されない）を含む。好ましくは、組成物は、約３重量％〜２０重量％、より好ましくは約４重量％〜２０重量％、最も好ましくは約５重量％〜１５重量％の非メタロセンエチレンコポリマを含む。非メタロセンエチレンコポリマは、その低いガラス転移温度（Ｔｇ）のために低温可撓性を提供するように機能する。本発明で有用な非メタロセンエチレンコポリマ成分は、エチレンのコポリマおよびターポリマのいずれかから選択され得る。エチレンコポリマの例としては下記が挙げられる：エチレンビニルアセテート、エチレンメチルアクリレート、エチレンエチルアクリレート、エチレンｎ−ブチルアクリレート、エチレンアクリル酸、エチレンメタクリレート、エチレンメチル−メタクリレート、エチレン２−エチルヘキシルアクリレート、およびそれらの組み合わせ。有用なエチレンビニルアセテートコポリマは、４００ｇ／１０ｍｉｎ未満のメルトインデックスを示す。好適な非メタロセンエチレン系コポリマはまた、少なくとも１４重量％〜約５０重量％のビニルアセテート量を含む。本明細書で以上で記載される型のこの発明において有用な好適なエチレンビニルアセテートコポリマは、とりわけ、ＡＴ Ｐｌａｓｔｉｃｓから商標名ＡＴＥＶＡで市販される。

本発明の組成物はまた、約１０重量％〜５０重量％の粘着剤を含む。好ましくは、組成物は、約１２％〜４０％、より好ましくは約１５％〜３５％を含む。粘着剤は組成物中で、特定の接着を改善するために使用され、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の放出（ＩＧユニットの閉じられた空隙内で蓄積し、ガラス上で凝縮し霧を形成する可能性がある）を最小に抑えるように選択されるべきである。本発明で有用な粘着剤成分は、ロジン誘導体、例えばウッドロジン、トール油およびその誘導体、ロジンエステル樹脂、天然および合成テルペン樹脂およびまた、脂肪族、芳香族または混合脂肪族−芳香族炭化水素樹脂のいずれかから選択され得る。さらに、芳香族構成要素を有する粘着剤成分は、各々が芳香族基および重合可能な、不飽和基を有するモノマから調製することができる。好適なモノマは、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、メトキシスチレン、ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、クロロスチレン、インデンモノマ、例えばメチルインデンなどである。脂肪族モノマは通常、天然および合成テルペンであり、これらはＣ_５またはＣ_６シクロペンチルまたはシクロヘキシル基を含み、一連の芳香族、環状置換基を有する。これらの粘着剤のためのさらなるモノマは１，３−ブタジエン、ｃｉｓ−１，３−ペンタジエン、ｔｒａｎｓ−1，３−ペンタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、２−メチル−２−ブテン、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、テルペン、テルペン−フェノール樹脂などである。使用することができるさらなる粘着剤成分は、クマロン−インデン樹脂、フェノール樹脂、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール−アセチレン樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、キシレン−ホルムアルデヒド樹脂、モノオレフィンまたはジオレフィンのオリゴマー、芳香族または脂環式炭化水素樹脂、水素化炭化水素樹脂、炭化水素樹脂、水素化ウッドロジン、水素化油樹脂およびそれらの一官能性または多官能性アルコールとのエステルである。当業者であれば、これは排他的リストではなく、代表であることを認識するであろう。水素化炭化水素樹脂が好ましく、本明細書で以上で記載される型のこの発明において有用な好適な水素化炭化水素樹脂は、とりわけ、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌから商標名Ｅｓｃｏｒｅｚで、ならびにＥａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．から商標名Ｅａｓｔｏｔａｃで市販される。

可塑剤は本発明の組成物中に、約５重量％〜２５重量％の量で存在する。好ましくは組成物は、約８重量％〜２０重量％、より好ましくは約８重量％〜１５重量％、最も好ましくは約１０重量％〜１５重量％の可塑剤を含む。本発明で有用な可塑剤成分は、鉱物油、石油系油、液体樹脂、液体エラストマー、ポリブテン、ポリイソブチレン、フタレートおよびベンゾエート可塑剤、ならびにエポキシ化大豆油のいずれかから選択され得る。可塑剤は、典型的に、完成シーラントにおける押出性、可撓性、加工性およびストレッチ性を改善するために、熱可塑性ゴムおよび他の樹脂に添加することができる有機組成物として広く規定される。周囲または塗布温度で流れ、本発明の組成物において適合性がある任意の材料が有用であり得る。好ましくは、可塑剤は、約４０℃超の温度で低い揮発性を有し、よって、好ましくは１８０℃より高い、最も好ましくは２００℃より高い引火点を有する。最も一般的に使用される可塑剤は、主として炭化水素油であり、芳香族量が低く、パラフィンまたはナフテン特性を有する油である。油は好ましくは揮発性が低く、透明で、できるだけ色および匂いを有さない。

この発明はまた、オレフィンオリゴマー、低分子量ポリマ、植物油およびそれらの誘導体ならびに同様の可塑化油の使用を企図する。石油系油が好ましく、本明細書で以上で記載される型のこの発明において有用な好適なパラフィン鉱物油はＳｏｎｎｅｂｏｒｎ，Ｉｎｃから商標名Ｈｙｄｒｏｂｒｉｔｅで市販され、ポリブテンはＩｎｅｏｓから商標名Ｉｎｄｏｐｏｌで入手可能である。

無機フィラーは任意で組成物中に、約０重量％〜７５重量％の量で存在する。好ましくは組成物は、約１０重量％〜７０重量％、より好ましくは約１５重量％〜６０重量％、最も好ましくはより多くの約２０重量％〜５０重量％の無機フィラーを含む。無機フィラーは、補強および凝集強度を組成物に提供する。本発明で有用な無機フィラー成分は、タルク、粘土、シリカ、雲母、石灰岩、大理石、および白亜を含む鉱物の採掘の結果として得られる任意の精錬または加工された材料から選択され得る。列挙される様々な鉱物のうち、石灰岩、大理石、および白亜中で天然に生じる、方解石から加工された炭酸カルシウムが好ましい。本明細書で以上で記載される型のこの発明において特に有用なものはＩｍｅｒｙｓ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｍｉｎｅｒａｌｓから市販され、とりわけ商標名Ｃａｍｅｌ−Ｗｉｔｅの炭酸カルシウムである。

組成物は任意でまた、約０重量％〜５重量％のオルガノシラン接着促進剤を含み得る。好ましくは、組成物は約０．１重量％〜４重量％、より好ましくは約０．２重量％〜３重量％、最も好ましくは約０．４重量％〜２重量％のオルガノシラン接着促進剤を含む。これらの化合物は、ＩＧユニットにおいて見られるガラスおよび金属などの基材への接着を増加させるように機能する。シラン接着促進剤は任意で本発明の組成物に添加され得る。好ましくはＤｅｇｕｓｓａから商標名Ｄｙｎａｓｙｌａｎ Ｇｌｙｍｏで、およびＭｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから商標名Ｓｉｌｑｕｅｓｔで入手可能なエポキシ官能性シラン化合物である。

組成物は抗酸化安定剤を約０重量％〜５重量％の量で含み得る。好ましくは、約０．１重量％〜２重量％の抗酸化安定剤が組成物中に組み入れられる。安定剤または抗酸化剤はまた、熱、光または粘着付与樹脂などの原料由来の残留触媒などのものより誘発される酸素との反応により引き起こされる分解から組成物を保護するために添加することができる。そのような抗酸化剤はＢＡＳＦから市販され、Ｉｒｇａｎｏｘ５６５、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０およびＩｒｇａｎｏｘ１０７６、全てヒンダードフェノール抗酸化剤が挙げられる。これらは一次抗酸化剤であり、これはフリーラジカルスカベンジャーとして作用し、単独で、またはＢＡＳＦから入手可能なＩｒｇａｆｏｓ１６８のようなホスファイト抗酸化剤などの他の抗酸化剤と組み合わせて使用され得る。ホスファイト抗酸化剤は二次抗酸化剤と考えられ、主として過酸化物分解剤として使用され、一般に単独で使用されないが、代わりに他の抗酸化剤と組み合わせて使用される。他の有効な抗酸化剤はＣｙａｎｏｘ ＬＴＤＰ、チオエーテル抗酸化剤（ＣｙｔｅｃＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能）、Ｅｔｈａｎｏｘ３３０、ヒンダードフェノール抗酸化剤（Ａｌｂｅｍａｒｌｅから入手可能）、およびＮａｕｇａｒｄ４４５、固体芳香族アミン抗酸化剤（Ｃｈｅｍｔｕｒｅａから入手可能）である。多くの他の抗酸化剤がそれ自体で、または他の抗酸化剤と組み合わせて使用可能である。これらの化合物はシーラントに少量、組成物中約２重量％まで添加され、接着剤の物理特性には何の効果も有さない。

さらに添加することができ、物理特性への効果が無視できる他の化合物は、ほんの少数挙げると、色を付加する顔料、例えばカーボンブラックおよび二酸化チタン、蛍光剤、耐候性向上剤、例えばＴｉｎｕｖｉｎ（商標）Ｐ、３２７および３２８のような紫外線（ＵＶ）吸収剤およびＵＶスカベンジャー、例えばＣｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ製のＴｉｎｕｖｉｎ（商標）７７０、および匂いマスクである。これらなどの添加物は当業者に知られている。ＵＶ安定剤は典型的に約０重量％〜３重量％、好ましくは約０．１重量％〜２重量％の量で組み入れられる。他の添加物、例えば顔料は、約０重量％〜１０重量％、好ましくは約０．１重量％〜５重量％の量で組み入れられ得る。

ブチルゴムポリマ成分はまた、前記シーラントに、約０重量％〜１０重量％、好ましくは５重量％未満の漸増パーセンテージレベルで組み入れられ得る。

好ましい実施形態の説明
発明の組成物は、約２％〜５０％の、メタロセン触媒技術に基づくポリオレフィンポリマ、約５％〜５０％の、Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ触媒技術に基づくＡＰＡＯポリオレフィンポリマ、約２％〜２５％のＡ−Ｂ−Ａ型スチレンブロックコポリマ、約０％〜２５％のＡ−Ｂ型スチレンブロックコポリマ、約２％〜２５％の非メタロセン触媒エチレン系コポリマ、約１０％〜５０％の粘着剤、約５％〜２５％の可塑剤、約０％〜５％のオルガノシラン接着促進剤、約０％〜７５％の無機フィラー、約０．１％〜３％の抗酸化剤、約０％〜３％の追加のＵＶおよび熱安定剤、０％〜１０％の間の追加の添加物を含む。本明細書で明記されるパーセンテージは全て、重量パーセンテージである。

下記具体例を、発明をさらに説明するために提供する。
特許 商用
実施例１ ブチルエッジシール
Ｃａｍｅｌ− Ｗｉｔｅ ３２．５５％
ＥＳＣＯＲＥＺ ５４１５ １８．０％
ＥＡＳＴＯＦＬＥＸ Ｅｌ０６０ １１．７０％
ＳＯＬＰＲＥＮＥ １２０５ ８．８０％
ＶＩＳＴＡＭＡＸＸ ６２０２ ９．１０％
ＨＹＤＲＯＢＲＩＴＥ ５５０ １１．１０％
ＡＴＥＶＡ ２６０４Ａ ４．５０％
ＫＲＡＴＯＮ Ｇ−１６５７Ｍ ３．２５％
ＳＩＬＡＮＥ Ａ １８７ ０．４５％
ＩＲＧＡＮＯＸ １０１０ ０．３８％
二酸化チタン ０．１５％
カーボンブラック ０．０２％

Ｔｇ（レオロジー） −９℃ １３℃
Ｇ’＠２５℃ ６．０×１０^６ ６．０×１０^６
Ｇ’＠６０℃ １．０６ ×１０^６ １．０６ ×１０^６
Ｇ’＠８０℃ ４．５６ ×１０^５ ３．４２ ×１０^５

ＡＳＴＭ Ｆ−１２７９ ＭＶＴＲ （ｇｒ／１００
ｉｎ２／２４ｈｒ） ０．０７ ０．１２

５０℃／５００ｇせん断 ６０ｍｉｎ ３０ｍｉｎ
１８０°ガラス剥離（ＰＬＩ） ４５ ４０

整合 ＩＧ 標準
検査
初期露点 ＜−５０℃ ＜−５０℃
７日 ＡＳＴＭ Ｅ−２１８９曇り 霧なし 霧なし
１４日高湿度試験 ＜−５０℃ ＜−５０℃
２８日高湿度試験 ＜−５０℃ ＜−５０℃
６３日加速気象
サイクル ＜−５０℃ ＜−５０℃

上記実施例における商用ブチルエッジシールはＢｏｓｔｉｋ、Ｉｎｃ．から、製品名Ｅｄｇｅｓｔｉｋ５１９７で購入することができる。
材料成分リスト
Ｃａｍｅｌ−ＷｉｔｅはＩｍｅｒｙｓ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｍｉｎｅｒａｌｓから入手可能な３．０ミクロン炭酸カルシウムである。
Ｅｓｃｏｒｅｚ ５４１５は完全水素化ジシクロペンタジエン樹脂であり、１１５℃の環球式軟化点を有し、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．から入手可能である。
Ｅａｓｔｏｆｌｅｘ Ｅ1０６０はプロピレン−エチレンコポリマであり、１３５℃の環球式軟化点を有する。Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．から入手可能である。
Ｓｏｌｐｒｅｎｅ １２０５はスチレン／ブタジエンジブロックポリマであり、２５％の全スチレン量を有する。Ｄｙｎａｓｏｌ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓから入手可能である。
Ｖｉｓｔａｍａｘｘ ６２０２は、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手可能なメタロセン触媒技術を用いて製造されたプロピレン系エラストマである。０．８６１ｇ／ｃｃの密度および２３０℃／２．１６ｋｇで１８グラム／１０分のメルトフローレートを有する。
Ｈｙｄｒｏｂｒｉｔｅ ５５０はＳｏｎｎｅｂｏｒｎ，Ｉｎｃ．から入手可能な鉱物油である。
Ａｔｅｖａ ２６０４Ａはエチレン／ビニルアセテートコポリマであり、２６％のビニルアセテート量および４．０グラム／１０分のメルトインデックス（１９０℃／２．１６ｋｇ）を有し、Ｃｅｌａｎｅｓｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能である。
Ｋｒａｔｏｎ １６５７Ｍはスチレン／エチレン−ブチレン／スチレンブロックコポリマであり、１３パーセントスチレン量および２９パーセントのジブロック量を有する。Ｋｒａｔｏｎ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，ＬＬＣから入手可能である。
Ｓｉｌａｎｅ Ａ１８７はＭｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから入手可能なエポキシ官能性シラン接着促進剤である。
Ｉｒｇａｎｏｘ １０１０はＢＡＳＦから入手可能なヒンダードフェノール抗酸化剤である。
メルトフローまたはインデックス（ｇ／１０ｍｉｎ）はＡＳＴＭＤ−１２３８により決定した
環球式軟化点（℃または°Ｆ）はＡＳＴＭＥ−２８により決定した
水蒸気透過率（ｇ／１．００ｉｎ^２／２４ｈｒ）はＡＳＴＭＦ−１２７９により決定した
ガラス転移温度（Ｔｇ）はＡＳＴＭＤ−３４１８により決定した

貯蔵弾性率（Ｇ’）（ダイン／ｃｍ^２）はＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能であるＡＲＥＳレオメータを用いることにより決定した。これは、１パーセント歪みを有する２５ミリメートル平行プレート上で、１６０℃から−４０℃まで１０ラジアン／秒で温度掃引を実行することにより実施した。

Claims (15)

1. 断熱ガラス窓ユニットにおいてエッジシーラントとして使用するためのホットメルトシーラント組成物であって、
   ａ．約２重量％〜５０重量％の、メタロセン触媒重合により製造されるポリオレフィンポリマと、
   ｂ．約５重量％〜５０重量％のアモルファスポリ−α−オレフィンポリマと、 ｃ．約２％〜２５％のＡ−Ｂ−Ａ型スチレンブロックコポリマと、
   ｄ．約２％〜２５％の非メタロセン触媒エチレン系コポリマと、
   ｅ．約１０％〜５０％の粘着剤と、
   ｆ．約５％〜２５％の可塑剤と、
   ｇ．約０．１％〜３％の抗酸化安定剤と
   を含む組成物。
2. 前記ポリオレフィンポリマはエチレン系であり、エチレン−プロピレンおよびエチレン−オクテンコポリマから選択される、請求項１に記載のシーラント組成物。
3. 前記ポリオレフィンポリマはプロピレン系コポリマである、請求項１に記載のシーラント組成物。
4. 前記プロピレン系コポリマはプロピレン−エチレンコポリマである、請求項３に記載のシーラント組成物。
5. 前記アモルファスポリ−α−オレフィンポリマは、プロピレンのホモポリマまたはプロピレンの１つ以上のＣ_２〜Ｃ_１０α−オレフィンコモノマとのコポリマから選択されるプロピレン系ポリマである、請求項１に記載のシーラント組成物。
6. 前記プロピレン系ポリマは約８０℃〜１９０℃の間の軟化点、および約−５℃〜−４０℃のガラス転移温度を有する、請求項５に記載のシーラント組成物。
7. 前記Ａ−Ｂ−Ａ型スチレンブロックコポリマは、スチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン（ＳＥＰＳ）、スチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレン（ＳＥＥＰＳ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン−スチレン（ＳＩＢＳ）、スチレン−エチレン−ブチレン（ＳＥＢ）およびスチレン−エチレン−プロピレン（ＳＥＰ）から選択される、請求項１に記載のシーラント組成物。
8. 前記可塑剤は鉱物油である、請求項１に記載のシーラント組成物。
9. 前記鉱物油は１８０℃より高い引火点を有する、請求項８に記載のシーラント組成物。
10. 前記非メタロセン触媒エチレン系コポリマはエチレンビニルアセテートコポリマであり、１４重量％〜５０重量％のビニルアセテート量、および４００ｇ／１０ｍｉｎ未満のメルトインデックスを有する、請求項１に記載のシーラント組成物。
11. さらにＡ−Ｂ型スチレンブロックコポリマを含む、請求項１に記載のシーラント組成物。
12. 前記Ａ−Ｂ型スチレンブロックコポリマは、スチレン−ブタジエン（ＳＢ）およびスチレン−イソプレン（ＳＩ）ブロックコポリマから選択される、請求項１１に記載のシーラント組成物。
13. さらに無機フィラーを含む、請求項１に記載のシーラント組成物。
14. 前記無機フィラーは炭酸カルシウムである、請求項１３に記載のシーラント組成物。
15. 請求項１に記載の組成物を含むエッジシーラントを有する、断熱ガラス窓ユニット。