JP2017528564A - ブロック複合材料相容化剤を含むホットメルト接着剤組成物 - Google Patents

ブロック複合材料相容化剤を含むホットメルト接着剤組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP2017528564A
JP2017528564A JP2017510389A JP2017510389A JP2017528564A JP 2017528564 A JP2017528564 A JP 2017528564A JP 2017510389 A JP2017510389 A JP 2017510389A JP 2017510389 A JP2017510389 A JP 2017510389A JP 2017528564 A JP2017528564 A JP 2017528564A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer
block
propylene
ethylene
melt adhesive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017510389A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6669724B2 (ja
Inventor
イー・ジン
キム・エル・ウォルトン
ゲイリー・アール・マーチャンド
セリム・ヤルヴァック
アラン・ウォルター・マクレナガン
ブルチャーク・コンリー
ディーン・リー
ロンジュアン・コン
コリン・リピシャン
Original Assignee
ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー, ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー filed Critical ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
Publication of JP2017528564A publication Critical patent/JP2017528564A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6669724B2 publication Critical patent/JP6669724B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06Polyethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
    • C08L91/06Waxes
    • 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
    • C09J11/00Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/08Macromolecular additives
    • 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
    • C09J123/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J123/02Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09J123/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • 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
    • C09J123/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J123/02Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09J123/10Homopolymers or copolymers of propene
    • 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
    • C09J123/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J123/02Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09J123/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C09J123/14Copolymers of propene
    • 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
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • 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
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/30Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
    • C09J7/35Heat-activated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/14Copolymers of propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/14Copolymers of propene
    • C08L23/142Copolymers of propene at least partially crystalline copolymers of propene with other olefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • 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
    • C09J123/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J123/02Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09J123/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C09J123/14Copolymers of propene
    • C09J123/142Copolymers of propene at least partially crystalline copolymers of propene with other olefins
    • 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
    • C09J123/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J123/02Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09J123/18Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
    • C09J123/20Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms
    • 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
    • C09J2301/00Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/304Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier the adhesive being heat-activatable, i.e. not tacky at temperatures inferior to 30°C
    • 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
    • C09J2301/00Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/312Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier parameters being the characterizing feature
    • 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
    • C09J2453/00Presence of block copolymer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

ホットメルト接着剤(HMA)組成物は、(A)1〜60重量%のブロック複合材料相容化剤であって、(i)プロピレンを含む硬質ポリマー、(ii)エチレンを含む軟質ポリマー、ならびに(iii)軟質ブロック及び硬質ブロックを有するブロックコポリマーであって、ブロックコポリマーの硬質ブロックが、ブロック複合材料相容化剤の硬質ポリマーと同一の組成を有し、ブロックコポリマーの軟質ブロックが、ブロック複合材料相容化剤の軟質ポリマーと同一の組成を有する、ブロックコポリマーを含む、ブロック複合材料相容化剤と、(B)1〜70重量%の粘着付与剤と、(C)1〜40重量%の、ワックス及び油の群から選択される少なくとも1つと、(D)任意に、エチレン系ポリマー及び/またはプロピレン系ポリマーを含む0超〜97重量%のポリマー成分と、を含む。【選択図】なし

Description

実施形態は、ホットメルト接着剤(HMA)に関する。一態様において、HMAは、ブロック複合材料相容化剤(BCC)、粘着付与剤、ならびにワックス及び/または油を含む。
AFFINITY(商標)GA1900または1950などの高流量、低結晶化度のポリエチレンポリマーに基づくホットメルト接着剤(HMA)は、例えば、処理可能性、接着性能、低費用、及び/または従来のエチレン酢酸ビニル系HMAに勝る利点におけるそれらの優れた利益のために、過去10年にわたってかなりの成長を見せてきた。この成功にも関わらず、例えば、倉庫保管用の段ボール箱包装、クックインラベル、熱湯または蒸気分布用の絶縁被覆、及び高温充填容器市場において、高温で改善された性能を顧客が必要とする、ニッチ用途がある。HMAの高温性能の改善への1つのアプローチは、ポリエチレンポリマーまたはワックス及び/もしくはプロピレン系ポリマーあるいはワックスを追加することである。しかしながら、ポリエチレンポリマーまたはワックス及びプロピレン系ポリマーもしくはワックスは、特に良好にブレンドせず、したがって、不十分な繊維引裂、不十分な剥離接着、及び増加したセットタイムなどのHMA用途に望ましくない特性を呈する混合物を生成する。したがって、温度上昇などの応力条件下で良好な接着特性及び短いセットタイムを呈するHMA組成物の必要が存在する。
実施形態は、HMA組成物であって、
(A)1〜60重量%のブロック複合材料相容化剤であって、(i)プロピレンを含む硬質ポリマー、(ii)エチレンを含む軟質ポリマー、ならびに(iii)軟質ブロック及び硬質ブロックを有するブロックコポリマーであって、ブロックコポリマーの硬質ブロックが、ブロック複合材料相容化剤の硬質ポリマーと同一の組成を有し、ブロックコポリマーの軟質ブロックが、ブロック複合材料相容化剤の軟質ポリマーと同一の組成を有する、ブロックコポリマーを含む、ブロック複合材料相容化剤と、(B)1〜70重量%の粘着付与剤と、(C)1〜40重量%の、ワックス及び油の群から選択される少なくとも1つと、(D)任意に、エチレン系ポリマー及び/またはプロピレン系ポリマーを含む0超〜97重量%のポリマー成分と、を含むHMA組成物、を提供することによって実現され得る。
実施形態は、ブロック複合材料相容化剤(BCC)、粘着付与剤、ならびに油及びワックスの群(すなわち、油及び/またはワックスを含み得る)から選択される少なくとも1つを含むホットメルト接着剤(HMA)組成物に関する。ホットメルト接着剤組成物は、プロピレン系ポリマー及びエチレン系ポリマーの群(すなわち、プロピレン系ポリマー及び/またはエチレン系ポリマー)から選択される少なくとも1つを含み得る。
定義
元素周期表に対する全ての参照は、CRC Press,Inc.,1990により出版され、著作権が取得された元素周期表を指す。また、族(単数または複数)に対する全ての参照は、族を番号付けするためのIUPACシステムを用いるこの元素周期表に反映される族(単数または複数)に対するものとする。反対の定めがない限り、文脈から黙示的でない限り、または当該技術分野において慣例ではない限り、全ての部及びパーセントは重量に基づき、全ての試験方法は本開示の出願日時点で最新である。米国特許慣行の目的のため、特に、合成技術、製品及び加工設計、ポリマー、触媒、定義(本開示において具体的に提供されるいかなる定義とも矛盾しない程度まで)、ならびに当該技術分野の一般知識の開示に関して、参照されるいかなる特許、特許出願、または特許公開の内容も、それらの全体が参照により組み込まれる(あるいは、その米国等価版が同様に参照により組み込まれる)ものとする。
本開示における数値範囲は近似であるため、特に指定のない限り、範囲外の値を含み得る。数値範囲は、1単位の増分で、下限値から上限値(それらを含む)までの全ての値を含むが、但し、いかなる下限値といかなる上限値との間にも少なくとも2単位の分離が存在することを条件とする。一例として、例えば、分子量、粘度、メルトインデックスなどの組成的、物理的、または他の特性が100〜1,000である場合、100、101、102などの全ての個々の値、及び100〜144、155〜170、197〜200などの下位範囲が明白に列挙されることが意図される。1未満の値を含有する範囲、または1よりも大きい分数(例えば、1.1、1.5など)を含有する範囲について、1単位は、必要に応じて0.0001、0.001、0.01、または0.1であるとみなされる。10未満の一桁の数を含有する範囲(例えば、1〜5)について、1単位は、典型的には0.1であるとみなされる。これらは、具体的に意図されるものの例にすぎず、列挙される最低値と最高値との数値の全ての可能な組み合わせが、本開示において明白に述べられるものとみなされる。数値範囲は、本開示において、他のものの中でもとりわけ組成物の成分の密度及びメルトインデックスについて提供される。
化学化合物に関して使用される場合、特に具体的に示されない限り、単数形は全ての異性体形態を含み、逆もまた同様である(例えば、「ヘキサン」は、個々または集合的にヘキサンの全ての異性体を含む)。「化合物」及び「複合体」という用語は、有機化合物、無機化合物、または有機金属化合物を指すために互換的に使用される。「原子」という用語は、イオン状態にかかわらず、すなわち、それが電荷もしくは部分電荷を帯びるか、または別の原子に結合されるかにかかわらず、元素の最小の構成物を指す。
「組成物」及び類似する用語は、2つ以上の成分の混合物またはブレンドを意味する。例えば、1つの組成物は、ランダムまたは均質プロピレン系インターポリマー及びブロック複合材料相容化剤(ならびに任意に、少なくとも1つの粘着付与剤及び/または少なくとも1つのワックス及び/もしくは油)の組み合わせである。
「ブレンド」、「ポリマーブレンド」などの用語は、2つ以上のポリマーのブレンドを意味する。そのようなブレンドは、混和性であっても、または混和性でなくてもよい。そのようなブレンドは、相分離されても、または相分離されなくてもよい。そのようなブレンドは、透過型電子分光法、光散乱、X線散乱、及び当該技術分野において既知である任意の他の方法から決定される、1つ以上のドメイン構成を含有しても、または含有しなくてもよい。
「ポリマー」という用語は、同一または異なる種類であるかにかかわらず、モノマーを重合することによって調製される化合物を指す。したがって、ポリマーという一般名称は、以下に定義されるように、1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通常使用されるホモポリマーという用語、ならびにインターポリマー及びコポリマーという用語を包含する。それはまた、全ての形態のインターポリマー、例えば、ランダム、ブロック、均質、不均質なども包含する。
「インターポリマー」及び「コポリマー」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意味する。これらの一般名称は、古典的コポリマー、すなわち、2つの異なる種類のモノマーから調製されるポリマーと、3つ以上の異なる種類のモノマー、例えば、ターポリマー、テトラポリマーなどから調製されるポリマーとの両方を含む。
「プロピレン系ポリマー」及び類似する用語は、(重合可能モノマーの総量に基づいて)過半重量パーセントの重合プロピレンモノマーを含み、かつ任意に、プロピレンとは異なる少なくとも1つの重合コモノマー(C及びC4−10α−オレフィンから選択される少なくとも1つなど)を含んで、プロピレン系インターポリマーを形成する、ポリマーを意味する。例えば、プロピレン系ポリマーがコポリマーである場合、プロピレンの量は、コポリマーの総重量に基づいて50重量%を超える。「プロピレン由来の単位」及び類似する用語は、プロピレンモノマーの重合から形成したポリマーの単位を意味する。「α−オレフィン由来の単位」及び類似する用語は、α−オレフィンモノマー、具体的には、C3−10α−オレフィンのうちの少なくとも1つの重合から形成したポリマーの単位を意味する。
「エチレン系ポリマー」及び類似する用語は、(重合可能モノマーの総重量に基づいて)過半重量パーセントの重合エチレンモノマーを含み、かつ任意に、エチレンとは異なる少なくとも1つの重合コモノマー(C3−10α−オレフィンから選択される少なくとも1つなど)を含んで、エチレン系インターポリマーを形成し得る、ポリマーを意味する。例えば、エチレン系ポリマーがコポリマーであるとき、エチレンの量は、コポリマーの総重量に基づいて50重量%を超える。「エチレン由来の単位」及び類似する用語は、エチレンモノマーの重合から形成したポリマーの単位を意味する。
「ブロックコポリマー」または「セグメント化コポリマー」という用語は、直線様式で接合された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」と呼ばれる)を含むポリマー、すなわち、ペンデント様式またはグラフト化様式ではなく、むしろ重合官能性に関して端々接合(共有結合)された、化学的に区別される単位を含むポリマーを指す。ブロックは、それらの中に組み込まれたコモノマーの量もしくは種類、密度、結晶化度の量、結晶化度の種類(例えば、ポリエチレン(PE)対ポリプロピレン(PP))、そのような組成物のポリマーに起因し得る微結晶サイズ、立体規則性の種類もしくは程度(イソタクチックもしくはシンジオタクチック)、位置規則性もしくは位置不規則性、長鎖分岐もしくは超分岐を含む分岐の量、均質性、及び/またはいかなる他の化学的もしくは物理的特性においても異なる。ブロックコポリマーは、ポリマー多分散度(PDIまたはMw/Mn)及びブロック長分布の両方の独特な分布によって、例えば、触媒(実施例において記載されるものなど)と組み合わせた鎖シャトリング剤(CSA)の使用の効果に基づいて、特徴付けられる。
「ブロック複合材料」(BC)という用語は、10モル%超かつ90モル%未満であるコモノマー含有量(エチレンなど)を有する軟質コポリマーと、モノマー含有量(プロピレンなど)を有する硬質コポリマーと、ブロックコポリマー(例えば、軟質セグメント/ブロック及び硬質セグメント/ブロックを有するジブロック)とを含むポリマーを指し、ブロックコポリマーの硬質セグメント/ブロックは、ブロック複合材料の硬質コポリマーと本質的に同一の組成であり、ブロックコポリマーの軟質セグメント/ブロックは、ブロック複合材料の軟質コポリマーと本質的に同一の組成である。したがって、BCという用語は、例えば、78モル%超かつ90モル%未満であるコモノマー含有量を有する軟質コポリマーと、61モル%超かつ95モル%未満であるモノマー含有量を有する硬質コポリマーと、ブロックコポリマー(例えば、軟質セグメント/ブロック及び硬質セグメント/ブロックを有するジブロック)とを含むポリマーを指し得、ブロックコポリマーの硬質セグメント/ブロックは、ブロック複合材料の硬質コポリマーと本質的に同一の組成であり、ブロックコポリマーの軟質セグメント/ブロックは、ブロック複合材料の軟質コポリマーと本質的に同一の組成である。軟質コポリマーの量と硬質コポリマーの量との間の組成分割は、ブロックコポリマー中の対応するブロック間の組成分割と本質的に同一である。
「ブロック複合材料相容化剤」(BCC)という用語は、ポリマー相容化剤としてブロック複合材料を指す。
「硬質」セグメント/ブロックは、重合単位の高度結晶性ブロックを指す。硬質セグメントは、モノマー(プロピレンなど)を有し、残りは、コモノマー(エチレンなど)であり得る。いくつかの実施形態において、硬質セグメントは、全てまたは実質的に全てのプロピレン単位(iPP−イソタクチックポリプロピレン−コポリマーまたはホモポリマーブロックなど)を含む。「軟質」セグメント/ブロックは、重合単位の非結晶性、実質的に非結晶性、またはエラストマーのブロックを指す。軟質セグメントにおいて、コモノマー(エチレンなど)が存在し得、残りが、モノマー(プロピレンなど)であり得る。
ブロック複合材料は、0超かつ最大約1.0までである平均ブロックインデックス、ABI、及び約1.3超の分子量分布、M/Mによって特徴付けられ得る。平均ブロックインデックス、ABIは、(1℃、2℃、及び10℃などの他の温度増分もまた、使用され得るが)5℃の増分で、20℃から110℃の分取TREF(すなわち、温度上昇溶離分別によるポリマーの分別)で得られたポリマー画分の各々についてのブロックインデックス(「BI」)の重量平均である。
式中、BIは、分取TREFで得られたブロック複合材料のi番目の画分のためのブロックインデックスであり、wは、i番目の画分の重量パーセンテージである。同様に、以下第2の瞬間重量平均ブロックインデックスと呼ばれる、平均に関する第2の瞬間の平方根は、以下の通り画定され得る。
式中、Nは、0を超えるBIを有する画分の数として画定される。各ポリマー画分について、BIは、2つの以下の方程式(その両方は、同一のBI値を与える)のうちの1つによって画定される。
または
式中、Tは、i番目の画分のためのATREF(すなわち、分析TREF)溶出温度(好ましくは、Kelvinにおいて表される)、及びPは、以下に記載されるNMRまたはIRによって測定され得るi番目の画分のためのプロピレンモル分率である。PABは、NMRまたはIRによってまた測定され得る全ブロック複合材料(分別の前)のプロピレンモル分率である。T及びPは、(インターポリマーの結晶性セグメントを指す)純「硬質セグメント」のためのATREF溶出温度及びプロピレンモル分率である。近似として、または「硬質セグメント」組成物が既知でないポリマーについて、T及びP値は、ブロック複合材料中に存在する硬質ブロックとして類似した立体規則性及びタクティシティーを用いて生成されるイソタクチックポリプロピレンホモポリマーのためのものに設定される。タクティシティー及び立体規則性が既知でないか、または画定されない場合において、Ziegler−Natta触媒によって生成されるイソタクチックポリプロピレンのT及びPが使用され得る。
ABは、(PABのプロピレンモル分率を有する)同一の組成のランダムコポリマー及び本発明のコポリマーとしての分子量のためのATREF溶出温度である。TABは、以下の方程式を使用して、(NMRによって測定される)プロピレンのモル分率から計算することができる。
式中、α及びβは、広い組成物ランダムコポリマーの、いくつかの十分に特徴付けされた分取TREF画分、及び/または狭い組成物を有する十分に特徴付けされたランダムプロピレン/エチレンまたはエチレン/プロピレンコポリマーを使用する較正によって決定することができる2つの定数である。α及びβが装置から装置へ変動し得ることに留意されたい。さらに、1つは、較正を作り出すために使用された分取TREF画分及び/またはランダムコポリマーのための適切な分子量範囲及びコモノマーの種類を使用して、目的のポリマー組成物を有する適切な較正曲線を作り出す必要があるだろう。わずかな分子量効果がある。較正曲線が、類似した分子量範囲から得られる場合、そのような効果は、本質的に無視可能であり得る。いくつかの実施形態において、ランダムプロピレン−エチレン、もしくはエチレン−プロピレンコポリマー及び/またはランダムコポリマーの分取TREF画分は、以下の関係を満たす。
上記の較正方程式は、プロピレン、Pのモル分率、狭い組成物ランダムコポリマーのための分析TREF溶出温度、TATREF、及び/または広い組成物ランダムコポリマーの分取TREF画分に関する。TXOは、同一の組成(すなわち、同一のコモノマーの種類及び含有量)、及び同一の分子量の、Pのエチレンモル分率を有するランダムコポリマーのためのATREF温度である。TXOは、測定されたPモル分率からのL=α/TXO+βから計算することができる。逆に、PXOは、同一の組成(すなわち、同一のコモノマーの種類及び含有量)、及び同一の分子量の、TのATREF温度を有するランダムコポリマーのためのプロピレンモル分率であり、このプロピレンモル分率が、Tの測定された値を使用してLXO=α/T+βから計算することができる。
「結晶性」という用語は、示差走査熱量計(DSC)または等価技術によって決定される、一次転移または結晶融点(Tm)を持つポリマーまたはポリマーブロックを指す。この用語は、「半結晶性」という用語と互換的に使用され得る。
「結晶化性」という用語は、得られるポリマーが結晶性であるように重合し得るモノマーを指す。結晶性プロピレンポリマーは、0.88g/cc〜0.91g/ccの密度及び100℃〜170℃の融点を有し得るが、これらに限定されない。
「非結晶性」という用語は、示差走査熱量計(DSC)または等価技術によって決定される結晶融点を欠くポリマーを指す。
「イソタクチックな」という用語は、13C−NMR分析によって決定される、少なくとも70パーセントのイソタクチックなペンタッドを有するポリマー反復単位として定義される。「高度にイソタクチックな」とは、少なくとも90パーセントのイソタクチックなペンタッドを有するポリマーとして定義される。
「Q.S.」または「q.s.」は、適量または十分な量、あるいは換言すると、十分な成分、例えば、ワックスが、HMA配合に追加され、完成させる、すなわち、100重量%にすることを意味する。例えば、HMA配合が、30重量%のエチレン系ポリマー、10重量%のプロピレン系ポリマー、10重量%のBCC、及び15重量%の粘着付与剤を含有する場合、そのとき、ワックスにおけるq.s.は、35重量%である。
ブロック複合材料相容化剤
HMA組成物中のブロック複合材料相容化剤の量は、HMA組成物の総重量に基づいて1重量%〜60重量%である。例えば、ブロック複合材料相容化剤の量は、組成物の総重量に基づいて、1重量%〜50重量%、1重量%〜40重量%、1重量%〜30重量%、3重量%〜50重量%、5重量%〜40重量%、7重量%〜35重量%、10重量%〜30重量%、20重量%〜30重量%、15重量%〜25重量%、20重量%〜25重量%、10重量%〜20重量%、及び/または5重量%〜15重量%であり得る。例示的な実施形態において、HMA組成物中のプロピレン系ポリマー及び/またはエチレン系ポリマー対ブロック複合材料相容化剤の総量の比率は、95:5〜60:40であり得る。さらなる例示的な実施形態において、HMA組成物中のプロピレン系ポリマー及び/またはエチレン系ポリマー対ブロック複合材料相容化剤の総量の比率は、95:5〜40:60(例えば、80:20〜、75:25〜、50:50〜、及び/または45:55〜)であり得る。
例示的な実施形態において、ブロック複合材料は、ブロック複合材料の総重量に基づいて、30重量%〜70重量%(例えば、30重量%〜65重量%、35重量%〜60重量%、40重量%〜60重量%、40重量%〜55重量%、及び40重量%〜50重量%)である総エチレン含有量を有し得る。ブロック複合材料の総重量の残りは、少なくとも1つのC3−10α−オレフィンに由来する単位によって占められ得る。例えば、総重量の残りは、プロピレンに由来する単位によって占められ得る。
例示的な実施形態において、ブロック複合材料相容化剤(BCC)に関して本明細書において論じるブロック複合材料は、コモノマー(エチレンなど)含有量が10重量%超かつ95重量%未満である軟質コポリマーと、モノマー(プロピレンなど)が80重量%超かつ最大100重量%までの量で存在する硬質ポリマーと、軟質セグメント及び硬質セグメントを有するジブロックなどのブロックコポリマーとを含むポリマーを指し、ブロックコポリマーの硬質セグメントは、ブロック複合材料中の硬質コポリマーと本質的に同一の組成であり、ブロックコポリマーの軟質セグメントは、ブロック複合材料の軟質コポリマーと本質的に同一の組成物である。本明細書において、「硬質」セグメント/ブロックは、重合単位の高度結晶性ブロックを指す。硬質セグメントにおいて、モノマー(プロピレンなど)は、80重量%を超える(例えば、85重量%を超える、90重量%を超える、95重量%を超える、及び/または98重量%を超える)量で存在し得る。硬質セグメントにおける残りは、20重量%未満(例えば、15重量%未満及び/または10重量%未満)の量であるエチレンなどのコモノマーであり得る。いくつかの実施形態において、硬質セグメントは、iPP(イソタクチックポリプロピレン)ホモポリマーブロックまたは10重量%未満のエチレンを有するiPPコポリマーブロックなどの全てまたは実質的に全てのプロピレン単位を含む。「軟質」セグメント/ブロックは、重合単位の非結晶性、実質的に非結晶性、またはエラストマーのブロックを指す。軟質セグメントにおいて、コモノマー(エチレンなど)は、20重量%超かつ100重量%以下(例えば、50重量%〜99重量%、55重量%〜90重量%、60重量%〜85重量%、及び/または60重量%〜80重量%)の量で存在し得る。軟質ブロックにおける残りは、プロピレンなどのモノマーであり得る。
例示的な実施形態に従って、ブロック複合材料相容化剤は、(ブロック複合材料相容化剤内に存在するプロピレン系ポリマー及びエチレン系ポリマーに加えて)30〜70重量%の硬質ブロック及び30〜70重量%の軟質ブロックを有するブロックコポリマーを含むプロピレン−エチレンブロック複合材料相容化剤を含む。例えば、ブロックコポリマーは、40〜60重量%及び/または45〜55重量%の硬質ブロック、ならびに40〜60重量%及び/または45〜55重量%の軟質ブロックを含み得る。硬質ブロックの量は、軟質ブロックの量と同一であり得る(すなわち、50重量%対50重量%)。硬質ブロックは、0〜20重量%(例えば、3重量%〜20重量%及び/または5重量%〜15重量%)のエチレンに由来する単位を含み、残りはプロピレンに由来し得る。軟質ブロックは、50〜84重量%(例えば、60重量%超かつ84重量%未満)のエチレンに由来する単位を含み、残りはプロピレンに由来し得る。
別の例示的な実施形態に従って、ブロックコポリマーは、式(EP)−(iPP)を有し、式中、EPは、重合エチレンの軟質ブロック及びプロピレンモノマー単位(例えば、50〜84重量%のエチレン及び残りのプロピレン)を表わし、iPPは、イソタクチックプロピレンホモポリマーまたはイソタクチックプロピレンコポリマーの硬質ブロック(例えば、10重量%未満のエチレン及び残りのプロピレン)表わす。さらなる例示的な実施形態に従って、ブロックコポリマーは、式(EP)−(iPP)を有し、式中、EPは、重合エチレンの軟質ブロック及びプロピレンモノマー単位(例えば、65〜80重量%のエチレン及び残りのプロピレン)を表わし、iPPは、イソタクチックプロピレンホモポリマーまたはイソタクチックプロピレンコポリマーの硬質ブロック(例えば、8重量%未満のエチレン及び残りのプロピレン)表わす。ホットメルト接着剤組成物において、EPブロックが低温柔軟性を提供し、iPPブロックが高温抵抗を提供すると考えられている。したがって、これらの2つの相は、相溶性があり、ホットメルト接着剤において探求される改善された混合、頑強な処理可能性、及び良好な機械的特性を送り得る。さらに、iPPブロック及びEPブロックの結晶化は、個々に調節されて、多数の異なる市場セグメントへの広範囲のオープンタイム及びセットタイム要求を満たし得る。EP−iPPジブロックは、HMA組成物中で単独で使用され得るか、またはエチレン系ポリマー及び/またはプロピレン系ポリマーと組み合わされ得る。例えば、EP−iPPジブロックは、エチレン系ポリマーと共に使用され得、プロピレン系ポリマーは、HMA組成物中で除外され得、EP−iPPジブロックは、エチレン及びプロピレン系ポリマーのブレンドと共に使用され得るか、またはEP−iPPジブロックは、プロピレン系ポリマーと共に使用され得、エチレン系ポリマーは、HMA組成物中で除外され得る。
別の例示的な実施形態に従って、ブロックコポリマーは、式(EP)−(PE)を有し、式中、EPは、重合エチレンの軟質ブロック及びプロピレンモノマー単位(例えば、50〜84重量%のエチレン及び残りのプロピレン)を表わし、PEは、重合プロピレン及びエチレンモノマー単位の硬質ブロック(例えば、3重量%〜20重量%のエチレン及び残りのプロピレン)表わす。ホットメルト接着剤組成物において、EPブロックが低温柔軟性を提供し、PEブロックが高温抵抗を提供すると考えられている。したがって、これらの2つの相は、相溶性があり、ホットメルト接着剤において探求される改善された混合、頑強な処理可能性、及び良好な機械的特性を送り得る。さらに、PEブロック及びEPブロックの結晶化は、個々に調節されて、多数の異なる市場セグメントへの広範囲のオープンタイム及びセットタイム要求を満たし得る。EP−PEジブロックは、HMA組成物中で単独で使用され得るか、またはエチレン系ポリマー及び/またはプロピレン系ポリマーと組み合わされ得る。例えば、EP−PEジブロックは、エチレン系ポリマーと共に使用され得、プロピレン系ポリマーは、HMA組成物中で除外され得、EP−PEジブロックは、エチレン及びプロピレン系ポリマーのブレンドと共に使用され得るか、またはEP−PEジブロックは、プロピレン系ポリマーと共に使用され得、エチレン系ポリマーは、HMA組成物中で除外され得る。
ブロック複合材料相容化剤の一例示的な設計において、その中に含まれるブロックコポリマーは、50/50(軟質/硬質)ブロック比率を有し、硬質ブロックが、6重量%のエチレンを有するプロピレンエチレンであり、軟質ブロックが65重量%のエチレンを有するエチレンプロピレンである。第2の例示的な設計において、ブロックコポリマーは、50/50(軟質/硬質)ブロック比率を有し、硬質ブロックが、14重量%のエチレンを有するプロピレンエチレンであり、軟質ブロックが、75重量%のエチレンを有するエチレンプロピレンである。第3の例示的な設計において、ブロックコポリマーは、85/15(軟質/硬質)ブロック比率を有し、硬質ブロックが、0重量%のエチレンを有するプロピレンエチレンであり、軟質ブロックが、65重量%のエチレンを有するエチレンプロピレンである。ブロック複合材料相容化剤の第4の例示的な設計において、その中に含まれるブロックコポリマーは、50/50(軟質/硬質)ブロック比率を有し、硬質ブロックが、8重量%のエチレンを有するiPPであり、軟質ブロックが、84重量%のエチレンを有するエチレンプロピレンである。ブロック複合材料相容化剤の第5の例示的な設計において、その中に含まれるブロックコポリマーは、50/50(軟質/硬質)ブロック比率を有し、硬質ブロックが、6%のエチレンを有するiPPであり、軟質ブロックが80重量%のエチレンを有するエチレンプロピレンである。ブロック複合材料相容化剤の第6の例示的な設計において、その中に含まれるブロックコポリマーは、50/50(軟質/硬質)ブロック比率を有し、硬質ブロックが、4%のエチレンを有するiPPであり、軟質ブロックが75重量%のエチレンを有するエチレンプロピレンである。
ブロック複合材料相容化剤の重量平均分子量(Mw)は、モル当たりのグラムにおいて(g/モル)、少なくとも15,000、少なくとも20,000、及び/または少なくとも25,000であり得る。ブロック複合材料相容化剤の最大Mwは、モル当たりのグラムにおいて(g/モル)、60,000を超えなくてもよく、45,000を超えなくてもよく、かつ/または30,000を超えなくてもよい。ブロック複合材料相容化剤の分子量分布もしくは多分散度またはMw/Mnは、5未満、1〜5、及び/または1.5〜4であり得る。重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、当該ポリマー技術分野において周知であり、既知の方法によって決定することができる。
ブロック複合材料相容化剤のメルトインデックス(I)は、5g/10分〜3,000g/10分であり得る。例えば、メルトインデックスは、少なくとも300g/10分、少なくとも400g/10分、または少なくとも500g/10分であり得る。最大メルトインデックスは、2,000g/10分を超えなくてもよい。メルトインデックスは、ASTM D1238(条件E)(190℃/2.16kg)によって測定される。ブロック複合材料相容化剤は、(Brookfield粘度計を使用して測定されるように350°F/177℃で)50,000センチポアズ(cP)未満のBrookfield粘度を有し得る。例えば、Brookfield粘度は、5,000cP超かつ30,000cP未満(例えば、10,000cP〜25,000cP)であり得る。
ブロック複合材料相容化剤の密度は、0.850〜0.900g/ccであり得る。例示的な実施形態において、ブロック複合材料相容化剤の密度は、0.860〜0.895、0.865〜0.895、及び/または0.865〜0.890g/ccである。密度を、ASTM D792−00、方法13に従って決定する。
ブロック複合材料相容化剤は、80℃を超える、85℃を超える、及び/または90℃を超えるTm、及び60℃〜100℃未満のTcを有し得る。
ブロック複合材料相容化剤は、従来のランダムコポリマー、及びポリマーの物理的ブレンドとは区別され得る。ブロック複合材料相容化剤は、微細構造指数、より良好な引っ張り強度、改善された破壊強度、より微細な形態、改善された光学、及び/またはより低温でのより大きな衝撃強度などの特徴によって、ランダムコポリマーとは、及び物理的ブレンドとは区別され得る。例えば、ブロック複合材料相容化剤は、直線様式で接合された異なる領域またはセグメント(「ブロック」と呼ばれる)を有するブロックコポリマーを含む。ブロックは、例えば、ポリエチレン(PE)対ポリプロピレン(PP)などの結晶化度の種類において異なる。ブロックコポリマーは、直線または分岐であってもよい。連続プロセスにおいて生成される場合、ブロック複合材料は、1.7〜15(例えば、1.8〜10、1.8〜5、及び/または1.8〜3.5)のPDIを持ち得る。バッチまたは半バッチプロセスにおいて生成される場合、ブロック複合材料は、1.0〜2.9(例えば、1.3〜2.5、1.4〜2.0、及び/または1.4〜1.8)のPDIを持ち得る。例示的なブロック複合材料は、例えば、それらを作製するためのプロセス、及びそれらの分析方法に関して、参照により本明細書に組み込まれる、例えば、米国特許出願公開第2014/0174509号において記載される。
いくつかの実施形態において、ブロック複合材料相容化剤は、1超かつ20以下(例えば、1.5〜19.5及び/または1.75〜19.5)の微細構造指数を有し得る。微細構造指数は、ブロックコポリマーとランダムコポリマーとを区別するために、吸着系溶媒勾配相互作用クロマトグラフィー(SGIC)分離を使用する推定である。具体的には、微細構造指数推定は、2つの画分、すなわち、より高いランダムコポリマー含有量画分と、より高いブロックコポリマー含有量画分とを区別することに頼り、そのランダムコポリマー及びブロックコポリマーは、本質的に同一の化学組成を有する。初期溶出画分(すなわち、第1の画分)は、ランダムコポリマーに関連し、後期溶出成分(すなわち、第2の画分)は、ブロックコポリマーに関連する。微細構造指数の計算を、以下に論じる。
いくつかの実施形態において、ブロック複合材料相容化剤は、以下に画定されるように、0超かつ1.0未満であるブロック複合材料指数(BCI)を有し得る。例えば、BCIは、0.4〜0.7、0.5〜0.7、及び/または0.6〜0.9であり得る。いくつかの実施形態において、BCIは、0.3〜0.9、0.3〜0.8、及び/または0.3〜0.7、0.3〜0.6、0.3〜0.5、0.3〜0.4、0.4〜0.99、0.5〜0.99、及び/または0.6〜0.99である。BCIは、不溶画分が、ポリマーが単純にiPPホモポリマーとEPコポリマーとのブレンドである場合、さもなければ存在しない、認識可能な量のエチレンを含有することを示すことに基づく。
いくつかの実施形態において、ブロック複合材料相容化剤は、以下に画定されるように、0超かつ1.0未満である修正されたブロック複合材料指数(MBCI)を有し得る。例えば、MBCIは、0.3〜0.9、0.4〜0.8、0.5〜0.7、及び/または0.6〜0.7であり得る。
ブロック複合材料相容化剤は、付加重合可能モノマーまたはモノマーの混合物を、付加重合条件下で、少なくとも1つの付加重合触媒、1つ以上の共触媒(例えば、2つの共触媒)、及び鎖シャトリング剤(CSA)を含む組成物と接触させることを含むプロセスによって調製され得る。プロセスは、定常状態の重合条件下で動作する2つ以上の反応器における、またはプラグ流動重合条件下で動作する1つの反応器の2つ以上の帯域における、区別されるプロセス条件下での、少なくともいくらかの成長するポリマー鎖の形成によって特徴付けられ得る。「鎖シャトリング剤」という用語は、重合条件下で、少なくとも2つの活性触媒部位間のポリメリル交換を引き起こすことができる化合物または化合物の混合物を指す。すなわち、ポリマー断片の移動は、活性触媒部位のうちの1つ以上の両方向で生じる。シャトリング剤とは対照的に、「連鎖移動剤」は、ポリマー鎖成長の停止を引き起こし、成長するポリマーが触媒から移動剤へ1回限り移動することになる。好ましい一実施形態において、ブロック複合材料は、最も可能性の高い分布のブロック長を持つわずかなブロックポリマーを含む。
ブロック複合材料相容化剤を生成するのに有用である好適なプロセスは、例えば、参照により本明細書に組み込まれる、2008年10月30日公開の米国特許出願公開第2008/0269412号において見出され得る。具体的には、重合は、連続重合、好ましくは連続溶液重合として望ましく実施され、これらの重合では、触媒成分、モノマー、ならびに任意に、溶媒、アジュバント、スカベンジャー、及び重合助剤が1つ以上の反応器または帯域に連続的に供給され、ポリマー生成物がそこから連続的に除去される。この文脈において使用される「連続的」及び「連続的に」という用語の範囲内にあるのは、規則的または不規則な小間隔で断続的な反応体の添加及び生成物の除去が存在するため、経時的に、プロセス全体が実質的に連続的であるプロセスである。さらに、第1の反応器もしくは帯域を含む重合中の任意の点で、第1の反応器の出口もしくは出口の少し手前で、あるいは第1の反応器もしくは帯域と第2または任意の後続の反応器もしくは帯域との間で、鎖シャトリング剤が添加され得る。モノマー、温度、圧力の差異、または連続して接続された少なくとも2つの反応器もしくは帯域間の重合条件の他の差異のために、コモノマー含有量、結晶化度、密度、立体規則性、位置規則性、または他の化学的もしくは物理的差異などの、同一分子内の異なる組成物のポリマーセグメントが、異なる反応器または帯域内で形成される。各セグメントまたはブロックのサイズは、連続ポリマー反応条件によって決定され、好ましくは最も可能性の高い分布のポリマーサイズである。
ブロック複合材料を形成するための使用のための例示的な触媒及び触媒前駆体としては、例えば、国際公開第2005/090426号に開示されるものなどの金属錯体が挙げられる。他の例示的な触媒はまた、米国特許公開第2006/0199930号、同第2007/0167578号、及び同第2008/0311812号、米国特許第7,355,089号、ならびに国際公開第2009/012215号において開示される。
エチレン系ポリマー
エチレン系ポリマーは、HMA組成物中の任意のポリマー成分の全体または一部分を形成する。存在する場合、エチレン系ポリマーは、ホットメルト接着剤組成物の総重量に基づいて、8重量%〜97重量%の量でホットメルト接着剤組成物中に存在し得る。組成物が、粘着付与剤、ワックス、及び/または油に対して50重量%を超える合計総重量を含むとき、エチレン系ポリマーの量は、8重量%〜97重量%の範囲の下端になるだろう。エチレン系ポリマーは、例えば、エチレン系ポリマーの総重量に基づいて、少なくとも50重量%のエチレン含有量を有し得る。例示的な実施形態において、エチレン系ポリマーは、組成物においてプロピレン系ポリマーとブレンドされ得、他の実施形態において、プロピレン系ポリマーは除外され得る。
例示的なエチレン系ポリマーは、ジエンを任意に含有し得る少なくとも1つのエチレン/アルファ−オレフィンインターポリマーを含む。そのようなインターポリマーは、少なくとも2つの異なるモノマーから重合されるポリマーを含む。それらとしては、例えば、コポリマー、ターポリマー、及びテトラポリマーが挙げられる。例示的なインターポリマーは、エチレンを、3〜20個の炭素原子(C−C20)、4〜20個の炭素原子(C−C20)、4〜12個の炭素原子(C−C12)、4〜10個の炭素原子(C−C10)、及び/または4〜8個の炭素原子(C−C)のアルファ−オレフィン(α−オレフィン)などの少なくとも1つのコモノマーと重合することによって調製する。アルファ−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられるが、これらに限定されない。実施形態において、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、及び/または1−オクテンなどのアルファ−オレフィンが使用される。アルファ−オレフィンは、C−Cアルファ−オレフィンであり得る。
例示的なインターポリマーとしては、エチレン/ブテン(EB)コポリマー、エチレン/ヘキセン(EH)、エチレン/オクテン(EO)コポリマー、エチレン/プロピレン/ジエン変性(EPDM)インターポリマーなどのエチレン/アルファ−オレフィン/ジエン変性(EAODM)インターポリマー、及びエチレン/プロピレン/オクテンターポリマーが挙げられる。例示的な実施形態において、EB、EH、及びEOコポリマーのうちの少なくとも1つが、ホットメルト接着剤組成物において使用される。
例示的なジエンモノマーは、共役及び非共役ジエンを含む。非共役ジオレフィンは、C−C15直鎖、分岐鎖、または環状炭化水素ジエンであってもよい。実例の非共役ジエンは、1,4−ヘキサジエン及び1,5−ヘプタジエンなどの直鎖の非環状ジエン;5−メチル−1,4−ヘキサジエン、2−メチル−1,5−ヘキサジエン、6−メチル−1,5−ヘプタジエン、7−メチル−1,6−オクタジエン、3,7−ジメチル−1,6−オクタジエン、3,7−ジメチル−1,7−オクタジエン、5,7−ジメチル−1,7−オクタジエン、1,9−デカジエン、及びジヒドロミルセンの混合異性体などの分岐鎖の非環状ジエン;1,4−シクロヘキサジエン、1,5−シクロオクタジエン、及び1,5−シクロドデカジエンなどの単環脂環式ジエン;テトラヒドロインデン、メチルテトラヒドロインデンなどの多環脂環式縮合及び架橋環ジエン;アルケニル、アルキリデン、シクロアルケニル、ならびに5−メチレン−2−ノルボルネン(MNB)、5−エチリデン2ノルボルネン(ENB)、5−ビニル−2−ノルボルネン、5−プロペニル−2−ノルボルネン、5−イソプロピルデン2ノルボルネン、5−(4−シクロペンテニル)−2−ノルボルネン、及び5−シクロヘキシリデン−2−ノルボルネンなどのシクロアルキリデンノルボルネンである。例示的な非共役ジエンとしては、ENB、1,4−ヘキサジエン、7−メチル−1,6−オクタジエンが挙げられる。好適な共役ジエンとしては、1,3−ペンタジエン、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、4−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−シクロペンタジエンが挙げられる。
使用されるエチレン系ポリマーは、典型的に長鎖分岐(LCB)を含むいかなるジエンモノマーも実質的に含まなくてよいか、またはエチレン系ポリマーは、そのようなジエンモノマーを含み得る(費用が許容可能である場合、処理可能性、引っ張り強度、及び伸長などの望ましいインターポリマー特性は、許容不可なレベルに低下しない)。例示的なジエンモノマーとしては、ジシクロペンタジエン、NBD、メチルノルボルナジエン、ビニル−ノルボルネン、1,6−オクタジエン、1,7−オクタジエン、及び1,9−デカジエンが挙げられるが、これらに限定されない。追加される場合、そのようなモノマーは、インターポリマー重量に基づいて0超〜3重量%及び/または0超〜2重量%の範囲内の量で追加され得る。
エチレン/アルファ−オレフィンインターポリマーは、分岐及び/または非分岐インターポリマーであり得る。エチレン/アルファ−オレフィンインターポリマーにおける分岐の存在または非存在、及び分岐が存在する場合の分岐の量は、広範に変動することができ、所望の処理条件及び所望のポリマー特性に依存し得る。インターポリマーにおける長鎖分岐(LCB)の例示的な種類としては、T型分岐及びH型分岐が挙げられる。
T型分岐は、適切な反応条件下での幾何拘束型触媒の存在下で、エチレン及び他のアルファ−オレフィンと鎖末端不飽和マクロモノマーとの共重合によって得られてもよい。T型LCBポリマーは、測定可能なゲルを伴わないが、T型LCBの非常に高いレベルを伴い、幾何拘束型触媒を用いて生成され得る。成長するポリマー鎖の中に組み込まれているマクロモノマーが、1つの反応性不飽和部位のみを有するため、得られるポリマーは、ポリマー骨格に沿って異なる間隔で、変動する長さの側鎖を含有し得る。極端に高レベルのLCBが所望される場合、T型分岐がLCBの程度に対して実際的な上限を有するため、H型分岐が好ましい方法である。T型分岐のレベルが増加するにつれて、製造プロセスの効率またはスループットは、生成が経済的に実行不可能になり得る時点に到達するまで著しく減少する。
H型分岐は、エチレンまたは他のアルファ−オレフィンと、重合プロセスにおいて非メタロセン型の触媒と反応性を有する2つの二重結合を有するジエンとの共重合によって得られてもよい。名称が暗示するように、ジエンは、ジエン架橋を通して1つのポリマー分子を別のポリマー分子に付着し、得られるポリマー分子は、長鎖分岐よりも架橋として記載され得るHに類似している。H型分岐は、極端に高レベルの分岐が所望されるときに使用され得る。過度のジエンが使用される場合、ポリマー分子は、非常に多くの分岐または架橋を形成し得、ポリマー分子は(溶液プロセスにおいて)反応溶媒においてもはや可溶性ではなく、したがって、溶液状態でなくなり、ポリマーにおけるゲル粒子の形成をもたらす。加えて、H型分岐剤の使用は、メタロセン触媒を不活性化し、触媒効率を低減し得る。したがって、H型分岐剤が使用されるとき、使用された触媒は、典型的にメタロセン触媒ではない。米国特許第6,372,847号にH型分岐ポリマーを調製するために使用された触媒は、バナジウム型触媒である。
一実施形態において、エチレン/アルファ−オレフィンインターポリマーは、均質に分岐された直鎖状または均質に分岐された実質的に直鎖状のエチレン/アルファ−オレフィンインターポリマーである。「均質」及び「均質に分岐された」という用語は、エチレン/アルファ−オレフィンポリマー(またはインターポリマー)に関連して使用され、コモノマーは、ある一定のポリマー分子内でランダムに分布し、実質的に全てのポリマー分子は、同一のエチレン対コモノマー比率を有する。均質に分岐されたエチレンインターポリマーとしては、直鎖状のエチレンインターポリマー、及び実質的に直鎖状のエチレンインターポリマーが挙げられる。均質ポリマーを調製するための例示的なプロセスは、例えば、米国特許第5,206,075号及び同第5,241,031号、ならびに国際公開第93/03093号において開示される。
エチレン系ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、モル当たり少なくとも5,000、少なくとも10,000、及び/または少なくとも15,000グラム(g/モル)であり得る。エチレン系ポリマーの最大Mwは、モル当たり60,000グラム(g/モル)を超えなくてもよく、45,000グラム(g/モル)を超えなくてもよく、かつ/または30,000グラム(g/モル)を超えなくてもよい。これらのポリマーの分子量分布もしくは多分散度またはMw/Mnは、5未満、1〜5、及び/または1.5〜4であり得る。重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、当該ポリマー技術分野において周知であり、既知の方法によって決定することができる。
エチレン系ポリマーのメルトインデックス(I)は、10分当たり5グラム(g/10分)〜3,000g/10分である。例えば、メルトインデックスは、少なくとも500g/10分であり得る。最大メルトインデックスは、2,000g/10分を超えなくてもよい。メルトインデックスは、ASTM D1238(条件E)(190℃/2.16kg)によって測定される。エチレン系ポリマーは、(Brookfield粘度計を使用して測定されるように350°F/177℃で)50,000センチポアズ(cP)未満のBrookfield粘度を有し得る。例えば、Brookfield粘度は、20,000cP超かつ50,000cP未満(例えば、20,000cP〜50,000cP)であり得る。
エチレン系ポリマーの密度は、0.850〜0.900g/ccであり得る。例示的な実施形態において、エチレン系ポリマーの密度は、0.860〜0.895、0.860〜0.885、及び/または0.865〜0.890g/ccである。密度を、ASTM D792−00、方法13に従って決定する。
エチレン系ポリマーの融解温度は、20〜130℃であり得る。エチレン系ポリマーの融解熱は、米国特許第7,199,203号に記載される示差走査熱量計(DSC)によって測定されるように5〜200J/gであり得る。
例示的なエチレン系ポリマーとしては、The Dow Chemical Companyから入手可能であるENGAGE(商標)、AFFINITY(商標)、及びNORDEL(商標)ポリマー、ならびにExxonMobil Chemical Companyから入手可能であるVISTALON(商標)及びEXACT(商標)ポリマー、ならびにMitsui Chemicalから入手可能であるTAFMER(商標)ポリマーが挙げられる。
プロピレン系ポリマー
プロピレン系ポリマーは、HMA組成物中の任意のポリマー成分の全体または一部分を形成する。存在する場合、プロピレン系ポリマーは、ホットメルト接着剤組成物の総重量に基づいて、8重量%〜97重量%の量でホットメルト接着剤組成物中に存在し得る。組成物が、粘着付与剤、ワックス、及び/または油に対して50重量%を超える合計総重量を含み、エチレン系ポリマーの量を含むとき、プロピレン系ポリマーの量は、8重量%〜97重量%の範囲の下端になるだろう。プロピレン系ポリマーは、プロピレン系ポリマーの総重量(例えば、10重量%未満)に基づいて、例えば、20重量%未満のエチレン含有量を有し得る。例示的な実施形態において、プロピレン系ポリマーは、組成物においてエチレン系ポリマーとブレンドされ得る。
例示的なプロピレン系ポリマーは、プロピレンホモポリマー、プロピレンインターポリマー、プロピレン系エラストマー、及びポリプロピレンの反応器コポリマー(RCPP)を含み、約1〜約20重量パーセントのエチレン、または4〜20個の炭素原子(例えば、C及びC−C10アルファ−オレフィン)のアルファ−オレフィンコモノマーを含有し得る。プロピレン系ポリマーは、ランダムまたはブロックコポリマー、もしくはプロピレン系ターポリマーであり得る。プロピレンとの重合のための例示的なコモノマーとしては、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ユニデセン、1ドデセン、及び4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、5−メチル−1−ヘキセン、ビニルシクロヘキサン、及びスチレンが挙げられる。例示的なコモノマーとしては、エチレン、1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテンが挙げられる。
例示的なプロピレン系ポリマーとしては、プロピレン/エチレン、プロピレン/1−ブテン、プロピレン/1−ヘキセン、プロピレン/4−メチル−1−ペンテン、プロピレン/1−オクテン、プロピレン/エチレン/1−ブテン、プロピレン/エチレン/ENB、プロピレン/エチレン/1−ヘキセン、プロピレン/エチレン/1−オクテン、プロピレン/スチレン、及びプロピレン/エチレン/スチレンが挙げられる。
任意に、プロピレン系ポリマーは、ジエンまたはトリエンなどの少なくとも2つの二重結合を有するモノマーを含む。例示的なジエン及びトリエンコモノマーとしては、7−メチル−1,6−オクタジエン;3,7−ジメチル−1,6−オクタジエン;5,7−ジメチル−1,6−オクタジエン;3,7,11−トリメチル−1,6,10−オクタトリエン;6−メチル−1,5ヘプタジエン;1,3−ブタジエン;1,6−ヘプタジエン;1,7−オクタジエン;1,8−ノナジエン;1,9−デカジエン;1,10−ウンデカジエン;ノルボルネン;テトラシクロドデセン;またはそれらの混合物が挙げられる。例示的な実施形態は、ブタジエン、ヘキサジエン、及び/またはオクタジエンを含む。実施例は、1,4−ヘキサジエン、1,9−デカジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、及び5−エチリデン−2−ノルボルネン(ENB)を含む。
他の不飽和コモノマーとしては、例えば、1,3−ペンタジエン、ノルボルナジエン、及びジシクロペンタジエン;スチレン、o−、m−、及びp−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルビフェニル、ビニルナフタレンを含むC8−40ビニル芳香族化合物;ならびにクロロスチレン及びフルオロスチレンなどのハロゲン置換C8−40ビニル芳香族化合物が挙げられる。
例示的なプロピレン系ポリマーは、当該技術分野の技術の範囲内の手段によって、例えば、シングルサイト触媒(メタロセンもしくは幾何拘束型)またはチーグラーナッタ触媒を用いて形成される。例示的なポリプロピレンポリマーとしては、KS4005ポリプロピレンコポリマー(これまではSolvayから入手可能);KS300ポリプロピレンターポリマー(これまではSolvayから入手可能);Idemistuから入手可能であるL−Modu(商標)ポリマー;及びThe Dow Chemical Companyから入手可能であるVERSIFY(商標)ポリマーが挙げられる。プロピレン及びコモノマー(エチレンまたはアルファオレフィンモノマーなど)は、例えば、Galli,et al.,Angew.Macromol.Chem.,Vol.120,73(1984)によって、またはE.P.Moore等によってPolypropylene Handbook,Hanser Publishers,New York,1996、特に11〜98頁において開示されるものなどの、当該技術分野の技術の範囲内の条件下で重合され得る。
本明細書において使用されるプロピレン系ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、モル当たり少なくとも5,000、少なくとも10,000、少なくとも15,000、少なくとも20,000、少なくとも30,000、及び/または少なくとも40,000グラム(g/モル)であり得る。プロピレン系ポリマーの最大Mwは、モル当たり60,000を超えなくてもよく、45,000を超えなくてもよく、及び/または40,000グラム(g/モル)を超えなくてもよい。プロピレン系ポリマーの分子量分布もしくは多分散度またはMw/Mnは、狭く、5未満、1〜5、及び/または1.5〜4であり得る。重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、当該ポリマー技術分野において周知であり、既知の方法によって決定することができる。狭MWDを有するプロピレン系ポリマーは有利に、ビスブレーキングによって、もしくはシングルサイト触媒作用を用いて反応器等級(ビスブレーキングされていない)を製造することによって、または両方の方法によってもたらすことができる。
プロピレン系ポリマーは、5〜25,000g/10分、50〜15,000g/10分の範囲内、200〜10,000g/10分の範囲内、200〜5,000g/10分の範囲内、及び/または200〜3,000g/10分の範囲内のメルトインデックス(I)を有し得る。メルトインデックスは、ASTM D1238(条件E)(190℃/2.16kg)によって測定される。プロピレン系ポリマーは、350°F/177℃で、Brookfield粘度計を用いて測定される、50,000センチポアズ(cP)未満(例えば、15,000cP未満及び/または10,000cP未満)のBrookfield粘度を有し得る。例えば、プロピレン系コポリマーは、800cP〜19,000cP、1,000cP〜15,000cP、1,000cP〜12,000cP、1,000cP〜10,000cP、1,000〜5,000cP、1,000〜3,000cP、1,000〜2,000cP、及び/または5,000cP〜10,000cPのBrookfield粘度を有する。
プロピレン系ポリマーは、0.900g/cc以下の密度を有し得る。例えば、プロピレン系コポリマーの密度は、0.850g/cc〜0.900g/cc、0.860g/cc〜0.895g/cc、0.870g/cc〜0.890g/cc、0.880g/cc〜0.890g/cc、0.850g/cc〜0.880g/cc、0.850g/cc〜0.870g/cc、及び/または0.860g/cc〜0.870g/ccである。例示的な実施形態において、プロピレン系ポリマーの密度は、0.870g/cc〜0.900g/ccである。密度を、ASTM D792−00、方法13に従って決定する。
プロピレン系ポリマーは、米国特許第7,199,203号に記載される示差走査熱量計(DSC)によって測定される、典型的には150℃未満の融解温度(Tm)、及び典型的には1グラム当たり70ジュール未満の融解熱(Hf)を有し得る。
プロピレン系ポリマーは、反応器等級であっても、ビスブレーキングされていても、造核速度及び結晶化速度の増加を提供するために分岐またはカップリングされていてもよい。「カップリングされている」という用語は、本明細書では、溶融ポリマーが押出中に(例えば、環状ダイの直前の押出機内で)流動する耐性の変化を呈するようにレオロジー変性されている、プロピレン系ポリマーを指すために使用される。「ビスブレーキングされている」が鎖切断の方向である一方で、「カップリングされている」は、架橋またはネットワーク化の方向である。カップリングの一例として、押出後、得られるポリプロピレンポリマー組成物が初期メルトフローレートよりも実質的に低いメルトフローレートを達成するように、カップリング剤(例えば、アジド化合物)が比較的高メルトフローレートのポリプロピレンポリマーに添加される。
プロピレン系ポリマーは、実質的にイソタクチックなプロピレン配列を有するものとして特徴付けられる、プロピレン/アルファオレフィンインターポリマー(例えば、プロピレン/アルファオレフィンコポリマー)を含み得る。「実質的にイソタクチックなプロピレン配列」は、配列が、0.85を超える、代替形態において0.90を超える、別の代替形態において0.92を超える、及び別の代替形態において0.93を超える13C NMRによって測定されるイソタクチックトライアッド(mm)を有することを意味する。イソタクチックトライアッドは、当該技術分野において周知であり、例えば、米国特許第5,504,172号及び国際公開第2000/001745号において記載され、これは、13C NMRスペクトルによって決定されるコポリマー分子鎖におけるトライアッド単位の点からイソタクチックな配列を指す。
任意に、エチレン/アルファオレフィンもしくはプロピレン/アルファオレフィンまたはその両方が、官能化され得る。ポリマーを官能化するための一方法は、機能性モノマーをそれらの上へグラフト化することである。例として、MAH−g−エチレン/アルファオレフィンコポリマーまたはインターポリマー、もしくはMAH−g−プロピレン/アルファオレフィンコポリマーまたはインターポリマー、あるいはその両方が、HMA組成物において使用され得る。グラフト化されたエチレン/アルファオレフィンは、上記のエチレン/アルファオレフィンのうちのいずれかであり得る。同様に、グラフト化されたプロピレン/アルファオレフィンは、上記のプロピレン/アルファオレフィンのうちのいずれかであり得る。ポリマー鎖上にグラフト化された無水マレイン酸構成物の量は、滴定分析、FTIR分析、またはあらゆる他の適切な方法によって決定するように、(オレフィンインターポリマーの重量に基づいて)0.05重量パーセント超〜2.0重量パーセントとすることができる。例えば、この量は、0.25重量パーセント超〜2.0重パーセントであり、さらにさらなる実施形態において、この量は、0.3重量パーセント超〜2.0重量パーセントである。例示的な実施形態において、0.5重量パーセント〜2.0重量パーセントの無水マレイン酸はグラフト化される。
MAH−g−エチレン/アルファオレフィンまたはMAH−g−プロピレン/アルファオレフィンのためのグラフト化プロセスは、他のものの中でもとりわけアゾ含有化合物、ペルオキシカルボン酸及びペルオキシ酸エステルカルボン酸(carboxylic peroxyester)、アルキルヒドロペルオキシド、ならびにジアルキル及びジアシルペルオキシドを含むフリーラジカルを形成するために、開始剤を分解することによって開始することができる。これらの化合物及びそれらの特性の多くが記載されてきた(参照:J.Branderup,E.Immergut,E.Grulke,eds.「Polymer Handbook」4th ed.,Wiley,New York,1999,Section II,pp.1−76.)。開始剤の分解によって形成されて、酸素系フリーラジカルになる化学種が好ましくてもよい。例えば、開始剤は、ペルオキシ酸エステルカルボン酸、パーオキシケタール、ジアルキルペルオキシド、及びジアシルペルオキシドから選択され得る。ポリマーの構造を変性するために使用される例示的な開始剤は、参照することにより本明細書に組み込まれる、米国特許第7,897,689号、第48欄13行目〜第49欄29行目に及ぶ表において列挙される。あるいは、グラフト化するプロセスは、熱酸化プロセスによって生成されるフリーラジカルによって開始することができる。
任意に、MAH−g−エチレン/アルファオレフィンもしくはMAH−g−プロピレン/アルファオレフィン、またはその両方が、ラジカルにグラフト化可能である化学種を含む様々なグラフト化されたポリオレフィンと置換されるか、または組み合わされ得る。これらの化学種は、不飽和分子を含み、それぞれは、少なくとも1個のヘテロ原子を含有する。これらの化学種としては、無水マレイン酸、マレイン酸ジブチル、マレイン酸ジシクロヘキシル、マレイン酸ジイソブチル、マレイン酸ジオクタデシル、N−フェニルマレイミド、無水シトラコン酸、無水テトラヒドロフタル酸、ブロモ無水マレイン酸、クロロ無水マレイン酸、ナド酸無水物、メチルナド酸無水物、アルケニル無水コハク酸、マレイン酸、フマル酸、フマル酸ジエチル、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、及びそれぞれのエステル、イミド、塩、ならびにこれらの化合物のDiels−Alder付加物が挙げられるが、これらに限定されない。
例示的なプロピレン系ポリマーとしては、VERSIFY(商標)ポリマー(The Dow Chemical Company)、VISTAMAXX(商標)ポリマー(ExxonMobil Chemical Co.)、LICOCENE(商標)ポリマー(Clariant)、EASTOFLEX(商標)ポリマー(Eastman Chemical Co.)、REXTAC(商標)ポリマー(Hunstman)、L−Moduポリマー(Idemistu)、及びVESTOPLAST(商標)ポリマー(Degussa)が挙げられる。
粘着付与剤
HMA組成物は、任意に、粘着付与剤を含み得る。粘着付与剤の量は、1重量%〜70重量%(例えば、5重量%〜60重量%、10重量%〜50重量%、15重量%〜40重量%など)である。例えば、HMA組成物中の粘着付与剤の量は、HMA組成物の総重量に基づいて、0超、または1重量%、または5重量%、または10重量%、または15重量%、または20重量%、または25重量%、または30重量%〜35重量%、または40重量%、または45重量%、または50重量%、または55重量%、または60重量%、または65重量%、または最大70重量%までである。
粘着付与剤は、90℃、または93℃、または95℃、または97℃、または100℃、または105℃、または110℃〜120℃、または130℃、または140℃、または150℃の(ASTM E28に従って測定される)環球軟化温度を有し得る。粘着付与剤は、粘弾性特性(例えば、タンデルタ)、レオロジー的特性(例えば、粘度)、粘着性(例えば、くっつく能力)、感圧性、及び湿潤特性などのHMA組成物の特性を変性し得る。いくつかの実施形態において、粘着付与剤は、組成物の粘着性を改善するために使用される。他の実施形態において、粘着付与剤は、組成物の粘度を低減するために使用される。特定の実施形態において、粘着付与剤は、被着材の表面を浸潤し、かつ/または被着材の表面への接着力を改善するために使用される。
本明細書に開示される組成物に好適な粘着付与剤は、室温で固形、半固形、または液体であり得る。粘着付与剤の非限定的な例としては、(1)天然及び変性ロジン(例えば、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン、蒸留ロジン、水素化ロジン、二量化ロジン、及び重合ロジン)、(2)天然及び変性ロジンのグリセロール及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、及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及びターポリマー(例えば、スチレン/テルペン及びアルファメチルスチレン/テルペン)、(4)ポリテルペン樹脂及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及びこれらの水素化誘導体(例えば、酸性媒体中で、二環式テルペン及びフェノールの縮合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及びこれらの水素化誘導体(例えば、主にオレフィン及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及びこれらの水素化誘導体、(8)芳香族変性脂肪族または脂環式炭化水素樹脂及びこれらの水素化誘導体、ならびにこれらの組み合わせが挙げられる。
一実施形態において、粘着付与剤は、脂肪族、脂環式、及び芳香族炭化水素ならびに変性炭化水素及び水素化バージョンと、テルペンならびに変性テルペン及び水素化バージョンと、ロジンならびにロジン誘導体及び水素化バージョンと、これらの粘着付与剤のうちの2つ以上の混合物とを含む。これらの粘着付与樹脂は、70℃〜150℃の環球軟化点を有し、典型的には、350°F(177℃)で、Brookfield粘度計を用いて測定される、2,000センチポアズ以下の粘度を有する。これらはまた、異なる水素化レベルまたは飽和レベルでも入手可能であり、これは別の一般に使用される用語である。有用な例としては、テネシー州KingsportにあるEastman Chemical Co.製のEASTOTAC(商標)H−100、H−115、及びH−130が挙げられ、これらは、それぞれ、100℃、115℃、及び130℃の軟化点を有する、部分的に水素化した脂環式の石油炭化水素樹脂である。これらは、異なるレベルの水素化を示すE等級、R等級、L等級、及びW等級で入手可能であり、Eが最も水素化されておらず、Wが最も水素化されている。E等級は15の臭素価を有し、R等級は5の臭素価を有し、L等級は3の臭素価を有し、W等級は1の臭素価を有する。Eastman Chemical Co.製のEASTOTAC(商標)H−142Rは、約140℃の軟化点を有する。他の有用な粘着付与樹脂としては、部分的に水素化した脂肪族石油炭化水素樹脂であるESCOREZ(商標)5300、5400、及び5637、ならびに部分的に水素化した芳香族変性石油炭化水素樹脂であるESCOREZ(商標)5600(全てテキサス州HoustonにあるExxon Chemical Co.から入手可能)と、オハイオ州AkronにあるGoodyear Chemical Co.から入手可能な脂肪族、芳香族石油炭化水素樹脂であるWINGTACK(商標)Extraと、デラウェア州WilmingtonにあるHercules,Inc.から入手可能な部分的に水素化した脂環式石油炭化水素樹脂であるHERCOLITE(商標)2100と、Cray Valley製の炭化水素樹脂であるNORSOLENE(商標)と、Arakawa Europe GmbHから入手可能な無色透明の水素化炭化水素樹脂であるARKON(商標)と、が挙げられる。
一実施形態において、粘着付与剤としては、オレフィン及びジオレフィン(例えば、ExxonMobil Chemical Company(テキサス州Houston)製のESCOREZ(商標)1310LC、ESCOREZ(商標)2596、またはEastman Chemical Company(テネシー州Kingsport)製のPICCOTAC(商標)1095、PICCOTAC(商標)9095)からなるモノマーの重合から生じる樹脂などの脂肪族炭化水素樹脂、及びこれらの水素化誘導体、脂環式石油炭化水素樹脂及びこれらの水素化誘導体(例えば、ExxonMobil Chemical Company製のESCOREZ(商標)5300及び5400シリーズ、Eastman Chemical Company製のEASTOTAC(商標)樹脂)が挙げられる。いくつかの実施形態において、粘着付与剤としては、水素化環状炭化水素樹脂(例えば、Eastman Chemical Company製のREGALREZ(商標)及びREGALITE(商標)樹脂)が挙げられる。
一実施形態において、粘着付与剤は、シラングラフト化非結晶性ポリアルファ−オレフィンまたはシラングラフト化エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーのいずれかのシラノール基が反応する基を含まない。
ワックス及び/または油
HMA組成物は、任意に、ワックス及び油(すなわち、ワックス及び/または油)の群から選択される少なくとも1つを含む。ワックス及び/または油の量は、1重量%〜40重量%(例えば、1重量%〜30重量%、3重量%〜25重量%、5重量%〜20重量%など)である。例えば、ワックス及び/または油の量は、HMA組成物の総重量に基づいて、0超、または1重量%、または5重量%、または10重量%、または15重量%、または20重量%、または25重量%、または30重量%、または最大40重量%までである。
ワックス及び/または油は、HMA組成物の溶融粘度を低減するために使用される。油は可塑剤であり得る。ワックスの非限定的な例としては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、副生成物のポリエチレンワックス、フィッシャートロプシュワックス、酸化フィッシャートロプシュワックス、ならびにMAHグラフト化ワックス、ヒドロキシステアラミドワックス、及び脂肪アミドワックスなどの官能化ワックスが挙げられる。油の非限定的な例としては、鉱物系油、石油系油、グリセロールトリヒドロキシオレエートなどの官能化油、野菜油、脂肪油、当該技術分野において既知である他の可塑油、及びこれらの混合物が挙げられる。例示的な油は、芳香族含有量が低く、性質がパラフィン性またはナフテン性である、炭化水素油である。
添加剤及び充填剤
HMA組成物は、任意に、(粘着付与剤、ワックス、及び油とは異なり、別個である)1つ以上の添加剤及び/または充填剤を含み得る。添加剤の非限定的な例としては、可塑剤、熱安定剤、光安定剤(例えば、UV光安定剤及び吸収剤)、光学的増白剤、帯電防止剤、潤滑剤、酸化防止剤、触媒、レオロジー変性剤、殺生物剤、腐食防止剤、脱水剤、有機溶媒、着色剤(例えば、顔料及び染料)、界面活性剤、アンチブロック剤、造核剤、難燃剤、ならびにこれらの組み合わせが挙げられる。充填剤の非限定的な例としては、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、タルク、炭酸カルシウム、カーボンブラック、アルミノシリケート、粘土、ゼオライト、セラミックス、雲母、二酸化チタン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。添加剤及び/または充填剤の種類及び量は、HMA組成物の製造、保管、使用、及び/または経済性を最大化するように選択される。造核剤の非限定的な例としては、3:2,4−ジ−p−メチル−ジベンジリデンソルビトールが挙げられる。
例えば、HMA組成物は酸化防止剤を含んでもよく、ここで、酸化防止剤とは、ポリマーの加工中に生じ得る酸化を最小化するために使用され得る化学化合物の種類または分類を指す。この用語はまた、ヒドロカルビルを含む酸化防止剤の化学的誘導体も含む。この用語は、酸化防止剤の記述において後述されるように、結合剤または変性剤単独の場合と比較して、結合剤(変性剤)と適切に組み合わせた場合、相互作用して修正されたラマンスペクトルを呈する複合体を形成する、化学化合物をさらに含む。酸化防止剤の量は、HMA組成物の総重量に基づいて1重量%未満であり得る。例えば、HMA組成物は、0.1重量%、または0.2重量%、または0.3重量%〜0.6重量%、または0.6重量%、または1重量%の酸化防止剤を含有し得る。好適な酸化防止剤は、硫黄含有フェノール及び亜リン酸含有フェノールなどの、高分子量のヒンダードフェノール及び多機能性フェノールを含む。代表的なヒンダードフェノールとしては、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス−(3,5−ジ−tert−ブチル−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−3(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート;n−オクタデシル−3(3,5−ジ−tert−ブチル−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−tert−ブチル−フェノール);4,4´−チオビス(6−tert−ブチル−o−クレゾール);2,6−ジ−tert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;ジ−(n−オクチルチオ)エチル3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−安息香酸;及びソルビトールヘキサ[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−フェニル)−プロピオネート]が挙げられる。
HMA組成物は、結晶化造核剤をさらに含み得る。例示的な結晶化造核剤は、3:2,4−ジ−p−メチル−ジベンジリデンソルビトールである。他の例示的な結晶化造核剤は、二ナトリウムシス−エンド−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン−2−3−ジカルボキシレート系造核剤であるHyperform(登録商標)HPN−68L、及びビス(4−プロピルベンジリデン)プロピルソルビトール系清澄造核剤であるMillad(登録商標)NX(登録商標)8000を含む。
HMA組成物
ホットメルト接着剤(HMA)組成物は、少なくともブロック複合材料相容化剤を含む。ブロック複合材料相容化剤は、HMA組成物の総重量に基づいて1重量%〜60重量%の量で存在する。HMA組成物は、HMA組成物の総重量に基づいて1〜70重量%の少なくとも1つの粘着付与剤を含み得る。例えば、(含まれる場合)粘着付与剤の量は、HMA組成物の総重量に基づいて、5重量%〜60重量%、10重量%〜50重量%、20重量%〜40重量%、及び/または30重量%〜40重量%であり得る。例示的な実施形態において、HMA組成物は、30重量%〜40重量%の粘着付与剤を含む。HMA組成物は、1〜40重量%のワックス及び/または油をさらに含み得る(すなわち、ワックス及び/または油の合計重量は、0〜40重量%である、など)。例えば、(含まれる場合)ワックス及び/または油の量は、HMA組成物の総重量に基づいて、5重量%〜40重量%、10重量%〜35重量%、15重量%〜30重量%、及び/または20重量%〜30重量%であり得る。例示的な一実施形態において、HMA組成物は、10重量%〜35重量%のワックスを含む。HMA組成物は、0重量%〜5重量%の酸化防止剤などの他の添加剤を含み得る。例えば、HMA組成物は、0.1重量%〜2重量%の酸化防止剤を含み得る。HMA組成物はまた、エチレン系ポリマー及び/またはプロピレン系ポリマーを含む0超〜97重量%のポリマー成分を含み得る。例えば、エチレン系ポリマー及び/またはプロピレン系ポリマーの量は、1重量%〜90重量%、5重量%〜80重量%、10重量%〜70重量%、15重量%〜60重量%、20重量%〜55重量%、25重量%〜50重量%、及び/または30重量%〜45重量%であり得る。
例示的な実施形態において、HMA組成物は、50℃を超える、55℃を超える、60℃を超える、65℃を超える、及び/または70℃を超える熱応力を有する。
例示的な実施形態において、HMA組成物は、50℃〜70℃の剥離接着破壊温度を有する。別の例示的な実施形態において、HMA組成物は、95℃〜115℃のせん断接着破壊温度を有する。
例示的な実施形態において、HMA組成物は、−40℃〜60℃の温度で60%を超える繊維引裂を有する。さらなる例示的な実施形態において、HMA組成物は、−40℃〜60℃の温度で70%を超える繊維引裂を有する。
例示的な実施形態において、HMA組成物は、5秒以下のセットタイムを有する。さらなる例示的な実施形態において、HMA組成物は、3秒以下のセットタイムを有する。
例示的な実施形態において、HMA組成物は、10秒を超える、20秒を超える、または30秒を超えるオープンタイムを有する。
例示的な実施形態において、HMA組成物は、60℃超かつ100℃未満のTcを有する。
HMAは、溶融物として接着結合される部品上に適用される接着剤であり、それらが冷却し、凝固するにつれ硬化する。HMA組成物は、非解決系接着剤であるように、ある溶媒を除外し得る。HMA組成物は、ブロック複合材料系高溶融粘度、溶媒、及び高メルトフローインデックス接着剤組成物であり得る。
HMA組成物は、溶融ブレンドされ、既知のHMA組成物と同一の様式で使用され得る。この組成物の溶融ブレンドは、当業者にとって既知である標準的手段によってもたらすことができる。配合機器の例は、BANBURY(商標)またはBOLLING(商標)混合機などの内部バッチ混合機である。あるいは、FARREL(商標)連続混合機、COPERION(商標)二軸スクリュー混合機、またはBUSS(商標)混練連続押出機などの連続単軸もしくは二軸スクリュー混合機が使用されてもよい。成分は、混合物を完全に均質化するのに十分な温度かつ時間で混合される。利用される混合機の種類及び混合機の動作条件は、粘度、体積抵抗率、及び押出された表面の滑らかさなどの組成物の特性に影響を与える。ペレット化または造粒などのあらゆる仕上げ操作前に、HMAとBCとを溶融ブレンドすることが好ましい。
一実施形態において、プロセスは、プロピレン系ポリマー及び/またはエチレン系ポリマーと、ブロック複合材料相容化剤と、任意に、粘着付与剤、ワックス及び/または油との溶融ブレンドを、均質化に供し、溶融ブレンドの溶融粘度を低減することを含む。さらなる一実施形態において、プロセスは、溶融ブレンドの溶融粘度を10%〜40%低減することを含む。均質化ステップは、溶融ブレンドを高圧均質化に供することを含み得る。高圧均質化は、高圧ホモジナイザーを利用する。
本明細書で使用される場合、「高圧ホモジナイザー」(またはHPH)は、少なくとも100バールの静水圧を流体物質に適用し、続いて、制限された流量をその流体に課す装置である。HPHは、溶融状態(ポリマー溶融物)または別様に流動可能な状態で、プロピレン系ポリマーまたはエチレン系ポリマーと、ブロック複合材料相容化剤と、任意に、粘着付与剤と、ワックス及び/または油とを配置することを含む。圧力ポンプは、典型的には100バール〜2000バールの高圧下で、得られるポリマー溶融物をHPHの弁領域に送達する。弁領域において、均質化間隙が弁座と弁との間に存在する。均質化間隙は、弁座と弁との間の微小空間である。ポリマー溶融物が均質化間隙を通って流動し、かつそこを出ると、速度の急速な増加が圧力の急速な減少と同時に生じる。均質化間隙における強力なエネルギー放出は、オレフィン系ポリマーの個々の鎖を切断する乱流及び局所圧力を引き起こす。インパクトリングは、均質化間隙のすぐ下流にあっても、またはなくてもよい。インパクトリングによるポリマー溶融物の衝突は、均質化間隙を出るポリマー溶融物にさらなる乱流を与える。特定の理論によって束縛されないが、以下の現象、高い静水圧、せん断応力、キャビテーション、乱流、衝突、及び温度上昇のうちの1つ、いくつか、または全部がHPH中で生じ、かつポリマー溶融物の粘度低減に寄与すると考えられる。
HPHは、2段階高圧ホモジナイザーであり得る。第1段階は、上記のような圧力ポンプ及び弁領域を含む。第2段階は、キャビテーションを低減し、かつ乱流を増加させるために、第1段階よりも10%〜20%少ない圧力を利用する、第2の圧力ポンプ及び第2の弁領域を含む。
HPHは、10%、または15%、または20%、または25%〜30%、または35%、または40%、ポリマー溶融物の溶融粘度を低減し得る。溶融粘度の低減は、均質化前のポリマー溶融物の初期溶融粘度に基づく。粘度が低減したポリマー溶融物は、次の処理段階への移動のためにHPHのチャネルを通じて進む。一実施形態において、プロセスは、2,500cP〜20,000cPの溶融粘度を有するポリマー溶融物を、高圧ホモジナイザーに導入することを含む。プロセスは、ポリマー溶融物を高圧均質化に供し、1,500cP〜12,000cPの溶融粘度を有するポリマー溶融物を形成することを含む。一実施形態において、プロセスは、800cP〜3,500cPの溶融粘度を有する配合されたホットメルトポリマー組成物を、高圧ホモジナイザーに導入することを含む。プロセスは、配合されたホットメルトポリマー組成物を高圧均質化に供し、480cP〜2,100cPの溶融粘度を有するホットメルトポリマー組成物を形成することを含む。
本HMA組成物は、様々な基材を結合するのに有用である。一実施形態において、物品は、第1の基材、第2の基材、及び第1の基材と第2の基材との間にあり、それらと接触する接着剤層を含む。接着剤層は、本HMA組成物を含む。HMA組成物は、上記のような任意のHMA組成物であり得る。一実施形態において、接着剤層は、0.5MPaを超えるラップせん断強度で第1の基材と第2の基材とを結合する。さらなる一実施形態において、接着剤層は、0.5MPa超〜1.5MPaのラップせん断強度で第1の基材と第2の基材とを結合する。ラップせん断強度は、ISO4587に従って測定される。結果は、メガパスカル、またはMPaで報告される。
第1の基材は、第2の基材と同一の材料であってもよい。あるいは、第2の基材とは異なる材料であってもよい。第1の基材及び第2の基材に好適な材料の非限定的な例としては、金属(鋼、アルミニウム)金属箔、木材、ガラス、ポリマー材料(ポリオレフィン、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、熱可塑性物質、エラストマー、ポリカーボネート、ポリウレタンなど)、塩化ポリビニル、フォーム/フォーム積層体、布(織布、不織布、天然、合成)、織物、紙、ならびにこれらの任意の組み合わせが挙げられる。不織集合体接着剤は、例えば、乳幼児用及び大人用おむつ、衛生用ナプキン、失禁パッド、ベッドパッド、女性用パッド、及びパンティライナーなどの衛生物品の製造を含む。
一実施形態において、第1の基材は強固な材料を含み、第2の基材は柔軟な材料を含む。「強固な材料」とは、印加される力に応答する変形耐性がある材料である。本明細書で使用される場合、「柔軟な材料」とは、前述の強固な材料よりも変形に対して弱い耐性を有する材料である。換言すると、柔軟な材料は、強固な材料と比較してより大きな従順性または柔軟性を呈する。
一実施形態において、第1の基材は強固な材料を含み、第2の基材は強固な材料を含む。接着剤層は、0.5MPaを超、または0.5MPa超〜1.5MPaのラップせん断強度で、第1の強固な材料を第2の強固な材料に結合するか、または別様に接着する。
一実施形態において、第1の基材は強固な材料を含み、第2の基材は柔軟な材料を含む。接着剤層は、0.5MPaを超、または0.5MPa超〜1.5MPaのラップせん断強度で、強固な材料を柔軟な材料に結合するか、または別様に接着する。
一実施形態において、第1の基材は柔軟な材料を含み、第2の基材は柔軟な材料を含む。接着剤層は、0.5MPaを超、または0.5MPa超〜1.5MPaのラップせん断強度で、第1の柔軟な材料を柔軟な第2の材料に結合するか、または別様に接着する。
試験方法
密度を、ASTM D−792に従って測定する。結果は、1立方センチメートル当たりガンマ(g)、またはg/ccで報告される。
メルトインデックス(I)を、ASTM D−1238(190℃、2.16kg)に従って測定する。結果は、グラム/10分で報告される。メルトフローレート(MFR)を、ASTM D−1238(230℃、2.16kg)に従って測定する。結果は、グラム/10分で報告される。
分子量分布(MWD)を、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)に従って測定する。具体的には、従来のGPC測定を使用して、ポリマーの重量平均(Mw)分子量及び数平均(Mn)分子量を決定し、(Mw/Mnとして計算する)MWDを決定する。試料を、高温GPC装置(Polymer Laboratories,Inc.モデルPL220)で分析する。この方法は、水力学的体積の概念に基づく周知の一般的較正法を採用し、較正は、140℃のシステム温度で動作する4つのMixed A20μmカラム(Agilent(以前はPolymer Laboratory Inc.)製のPLgel Mixed A)とともに、狭ポリスチレン(PS)標準物質を用いて実施される。試料を、1,2,4−トリクロロベンゼン溶媒中「2mg/mL」の濃度で調製する。流量は1.0mL/分であり、注入サイズは100マイクロリットルである。
論じられるように、分子量決定は、それらの溶出体積と組み合わせて、(Polymer Laboratories製の)狭分子量分布ポリスチレン標準物質を使用することによって推定される。等価ポリエチレン分子量は、(Journal of Polymer Science,Polymer Letters,Vol.6,(621),1968においてWilliams and Wardによって記載される)ポリエチレン及びポリスチレンの適切なマークホーウィンク係数を用いて、以下の方程式を導出することによって決定する。
この方程式において、(Williams and Ward,J.Polym.Sc.,Polym.Let.,6,621(1968)において記載されるように)a=0.4316であり、b=1.0である。ポリエチレン等価分子量計算は、VISCOTEK TriSECソフトウェアバージョン3.0を用いて実行される。
プロピレンコポリマーについて、ポリプロピレン(Th.G.Scholte,N.L.J.Meijerink,H.M.Schoffeleers,and A.M.G.Brands,J.Appl.Polym.Sci.,29,3763−3782(1984))及びポリスチレン(E.P.Otocka,R.J.Roe,N.Y.Hellman,P.M.Muglia,Macromolecules,4,507(1971))に関して報告されたマークホーウィンク係数を用いて、以下の方程式を使用することによって、各PS標準物質の等価ポリプロピレン分子量を計算した。
式中、Mppは、PP等価MWであり、MPSは、PS等価MWであり、PP及びPSに関するマークホーウィンク係数のログK及びa値は、以下に列挙される。
[表]
示差走査熱量計(DSC)を使用して、ポリマー(例えば、エチレン系(PE)ポリマー)中の結晶化度を測定する。約5〜8mgのポリマー試料を計量し、DSCパンに配置する。蓋をパン上に圧着して、密閉雰囲気を確実にする。試料パンをDSCのセル内に配置し、次いで約10℃/分の速度で、PEの場合、180℃(ポリプロピレンまたは「PP」の場合、230℃)の温度まで加熱する。試料を、この温度で3分間保つ。次いで、試料を10℃/分の速度で、PEの場合、−60℃(PPの場合、−40℃)まで冷却し、この温度で3分間等温的に保つ。次いで、試料を10℃/分の速度で、完全に溶融するまで加熱する(第2の熱)。結晶化度の割合を、第2の熱曲線から決定した融解熱(H)を、PEの場合、292J/g(PPの場合、165J/g)の理論的融解熱で除し、この数に100を乗じて算出する(例えば、結晶化度%=(H/292J/g)×100(PEの場合))。
特に指定のない限り、各ポリマーの溶融点(複数可)(T)を最も高い熱曲線(ピークTm)から決定し、結晶化温度(T)を第1の冷却曲線(ピークTc)から決定する。
ポリプロピレンコポリマーの融解温度測定は、DSCを使用して、融点を決定する。直線ベースラインに関する最大熱流量での温度を、融点として使用する。直線ベースラインを、(ガラス転移温度を超える)溶融開始から溶融ピークの終了までで構築する。温度を10℃/分で室温から200℃まで上昇させ、200℃で5分間維持し、10℃/分で0℃まで低下させ、0℃で5分間維持し、次いで、温度を10℃/分で0℃から200℃まで上昇させ、この第2の加熱サイクルからデータを取得する。
高温熱勾配相互作用クロマトグラフィー測定は、市販の結晶化溶出分割装置(CEF)(Polymer Char,Spain)を使用して、高温熱勾配相互作用クロマトグラフィー(HT−TGIC、またはTGIC)測定を実施する(Cong,et al.,Macromolecules,2011,44(8),3062−3072)。単一のHypercarbカラム(100×4.6mm、部品番号35005−104646、Thermo Scientific)を分離に使用する。27ミクロンのガラスビード(カタログ番号GL01918/20−27um、MO−SCI Specialty Products,LLC,Rolla,MO,USA)で充填された、3インチの長さを有する「1/4インチ×3/16インチのID」ステンレス鋼カラムを、CEF装置の頂部オーブン上、IR検出器の前に設置する。実験パラメータは、150℃の頂部オーブン/移動ライン/針温度、160℃の溶解温度、2の溶解撹拌設定、0.400mLの試料装填体積、15秒間のポンプ安定時間、0.500mL/mの洗浄カラムのポンプ流量、0.300mL/分のカラム装填のポンプ流量、150℃の安定温度、3.0分間の安定時間(前、カラムへの装填前)、1.0分間の安定時間(後、カラムに装填した後)、5.0分間のSF(可溶性画分)時間、3.00℃/分の150℃から30℃までの冷却速度、0.00mL/分の冷却プロセス中の流量、2.00℃/分の30℃から150℃までの加熱速度、15分間の150℃での等温時間、0.500mL/分の溶出流量、140マイクロリットルの注入ループサイズである。
冷却プロセス中の流量は、グラファイトカラムの長さに従って調節することができ、全てのポリマー画分は、冷却サイクルの終了時、カラム上にとどまらなくてはならない。
試料を、ODCB中4.0mg/mlの濃度(以下に定義)で、120分間、160℃のPolymerCharオートサンプラーによって調製する。シリカゲル40(粒径0.2〜0.5mm、カタログ番号10181−3、EMD)を、160℃の真空オーブン中で使用前に約2時間乾燥させる。2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(1.6グラム、BHT、カタログ番号B1378−500G、Sigma−Aldrich)及びシリカゲル40(5.0グラム)を、2リットルのオルト−ジクロロベンゼン(ODCB、99%無水等級、Sigma−Aldrich)に添加する。この「BHT及びシリカゲルを含有するODCB」を、これより「ODCB」と呼ぶ。このODCBに、乾燥窒素(N)を使用前に1時間注入する。
TGICデータを、PolymerChar(Spain)「GPC One」ソフトウェアプラットフォーム上で処理する。7.0mLのODCBを充填した10mLバイアル中、約4〜6mgのEicosane、14.0mgのイソタクチックホモポリマーポリプロピレンiPP(3.6〜4.0の多分散度、及びポリエチレン当量として報告される150,000〜190,000ダルトンの分子量Mw、及び3.6〜4.0の多分散度(Mw/Mn)、及び以下に明記される方法による158〜159℃でのDSC融解温度)、ならびに14.0mgのホモポリマーポリエチレンHDPE(0のコモノマー含有量、ポリエチレン当量として報告される115,000〜125,000ダルトンのMw、及び2.5〜2.8の多分散度)の混合物によって、温度較正を実施する。溶解時間は160℃で2時間である。
較正プロセス(Eicosane溶出物及びHDPE溶出物の場合30℃〜150℃)は、以下のステップからなる。
(1)加熱速度に従って、溶出中の等温ステップのそれぞれについて溶出温度を外挿する。
(2)遅延体積を計算する。IR測定チャネルクロマトグラム(y軸)に対応する温度(x軸)を移動させて、Eicosaneピーク最大値(y軸)が30.0℃での溶出温度と一致するようにする。遅延体積を、温度差(30℃−Eicosaneピーク最大値の実際の溶出温度)をこの方法の加熱速度で除し、次いで溶出流量を乗じて算出する。
(3)この同一の遅延体積調節によって記録された溶出温度を調節する。
(4)加熱速度を直線スケーリングして、観察されたHDPE基準が150.0℃の溶出ピーク最大温度を有する一方で、Eicosane溶出ピーク最大温度が30.0℃にとどまるようにする。
(5)ポリプロピレンのピーク温度は119.3〜120.2℃の範囲内で観察され、これは較正法の検証である。
TGICのポリマー試料のデータ処理を、以下に記載する。
溶媒ブランク(溶媒リザーバからのODCB)を、ポリマー試料と同一の実験条件で実施する。ポリマー試料のデータ処理は、各検出器チャネルについての溶媒ブランクの減算、較正プロセスに記載される温度外挿、較正プロセスから決定される遅延体積による温度の補償、及び較正の加熱速度から計算する、30℃〜150℃範囲に対する溶出温度軸の調節を含む。
クロマトグラム(IR−4検出器の測定チャネル)は、PolymerChar「GPC One」ソフトウェアと統合される。高溶出温度で、ピークが平坦なベースライン(ブランク減算クロマトグラムがおよそ0値)になり、可溶性画分(SF)の高温側で検出器信号の最小または平坦な領域になる場合、可視の差異から直線ベースラインを引く。
温度積分上限は、ピークが平坦なベースライン領域(ブランク減算クロマトグラムがおよそゼロ値)になる場合、可視の差異に基づいて確立される。温度積分下限は、ベースラインと可溶性画分を含むクロマトグラムとの交差点に基づいて確立される。
可溶性画分(SF)は、34.0℃以下で溶出する材料の重量パーセンテージとして定義される。
高温液体クロマトグラフィーは、わずかな変更をもって、公開される方法に従って行われる(Lee,D.;Miller,M.D.;Meunier,D.M.;Lyons,J.W.;Bonner,J.M.;Pell,R.J.;Shan,C.L.P.;Huang,T.J.Chromatogr.A2011,1218,7173)。2つのShimadzu(Columbia,MD,USA)LC−20ADポンプを使用して、それぞれデカン及びトリクロロベンゼン(TCB)を送達する。各ポンプを、10:1の固定流動分割器(部品番号:620−PO20−HS、Analytical Scientific Instruments Inc.,CA,USA)に接続する。分割器は、製造者によると、HO中、0.1mL/分で1500psiの圧力低下を有する。両方のポンプの流量を、0.115mL/分に設定する。分割後、デカン及びTCBの両方について、収集された溶媒を30分超秤量することによって決定される微流量は、0.01mL/分である。収集された溶出液の体積を、室温での溶媒の質量及び密度によって決定する。分離のために、微流量をHTLCカラムに送達する。主流動を、溶媒リザーバに送り戻す。50μL混合機(Shimadzu)を分割器の後に接続して、Shimadzuポンプからの溶媒を混合する。次いで、混合された溶媒を注入器またはWaters(Milford,MA,USA)GPCV2000のオーブン内に送達する。Hypercarb(商標)カラム(2.1×100mm、5μm粒径)を、注入器と10口VICI弁(Houston,TX,USA)との間に接続する。弁は、2つの60μLの試料ループを備える。弁を使用して、溶出液を第1の寸法(D1)HTLCカラムから第2の寸法(D2)SECカラムへと連続サンプリングする。Waters GPCV2000のポンプ及びPLgel Rapid(商標)−Mカラム(10×100mm、5μm粒径)を、D2サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)のためにVICI弁に接続する。接続には、文献(Van der Horst,A.;Schoenmakers,P.J.J.Chromatogra.A2003,1000,693)に記載される対称的な構成を使用する。濃度、組成物、及び分子量を測定するために、二重角光散乱検出器(PD2040、Agilent,Santa Clara,CA,USA)及びIR5赤外吸収検出器を、SECカラムの後に接続する。
HTLCの分離
バイアルを160℃で2時間、穏やかに振盪することによって、約30mgを8mLのデカン中に溶解させる。デカンは、ラジカルスカベンジャーとして400ppmのBHT(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール)を含有する。次いで、試料バイアルを、注入のため、GPCV2000のオートサンプラーに移動させる。オートサンプラー、注入器、Hypercarbカラム及びPLgelカラムの両方、10口VICI弁、ならびにLS検出器及びIR5の両方の温度を、分離を通して140℃に維持する。
注入前の初期条件は、以下の通りである。HTLCカラムの流量は、0.01mL/分である。D1Hypercarbカラム内の溶媒組成は、100%デカンである。SECカラムの流量は、室温で2.51mL/分である。D2PLgelカラム内の溶媒組成は、100%TCBである。D2SECカラム内の溶媒組成は、分離を通して変化しない。
311μLのアリコート試料溶液を、HTLCカラム内に注入する。注入は、以下に記載する勾配を引き起こす。
0〜10分まで、100%デカン/0%TCB、
10〜651分まで、TCBは、0%TCBから80%TCBまで直線的に増加する。
注入はまた、15°角度(LS15)での光散乱信号、ならびにEZChrom(商標)クロマトグラフィーデータシステム(Agilent)を用いる、IR5検出器からの「尺度」信号及び「メチル」信号(IR尺度及びIRメチル)の収集も引き起こす。検出器からのアナログ信号は、SS420Xアナログ−デジタル変換器を通してデジタル信号に変換される。収集周波数は10Hzである。注入はまた、10口VICI弁の切り換えも引き起こす。弁の切り換えは、SS420X変換器からの中継信号によって制御される。弁は、3分毎に切り換えられる。クロマトグラムは、0〜651分まで収集される。各クロマトグラムは、651/3=217SECクロマトグラムからなる。
勾配分離後、0.2mLのTCB及び0.3mLのデカンを使用して、次の分離のためにHTLCカラムを洗浄し、再平衡化する。このステップの流量は0.2mL/分であり、混合機に接続されたShimadzu LC−20ABポンプによって送達される。
HTLCのデータ分析
651分間の未加工のクロマトグラムをまず展開して、217SECクロマトグラムをもたらす。各クロマトグラムは、2D溶出体積の単位で0〜7.53mLである。次いで、積分限界を設定し、SECクロマトグラムは、スパイク除去、ベースライン補正、及び平滑化を受ける。このプロセスは、従来のSECにおける複数SECクロマトグラムのバッチ分析と同様である。ピークの左側(積分上限)及び右側(積分下限)の両方が0としてベースラインにあることを確実にするために、全てのSECクロマトグラムの合計を目視検査する。さもなければ、積分限界を調節して、プロセスを反復する。
1〜217の各SECクロマトグラムnはHTLCクロマトグラムにおいてX−Yペアをもたらし、nは分数である。
式中、t切り換え=3分は、10口VICI弁の切り換え時間である。
上記の方程式は、例としてIR尺度信号を使用する。得られたHTLCクロマトグラムは、溶出体積の関数としての、別個のポリマー成分の濃度を示す。正規化IR尺度HTLCクロマトグラムは、dW/dVによって表わされるYを含み、これは溶出体積に関する正規化重量分率を意味する。
データのX−Yペアもまた、IRメチル信号及びLS15信号から得られる。IRメチル/IR尺度の比率を使用して、較正後の組成を計算する。LS15/IR尺度の比率を使用して、較正後の重量平均分子量(M)を計算する。
較正は、Lee et al.(同書)の手順に従う。高密度ポリエチレン(HDPE)、イソタクチックポリプロピレン(iPP)、ならびに20.0、28.0、50.0、86.6、92.0、及び95.8重量%Pのプロピレン含有量を有するエチレン−プロピレンコポリマーを、IRメチル/IR尺度較正のための標準物質として使用する。標準物質の組成を、NMRによって決定する。標準物質を、IR5検出器を有するSECによって送液する。標準物質の得られたIRメチル/IR尺度の比率を、それらの組成の関数としてプロットし、較正曲線を得る。
HDPE基準を、ルーチンLS15較正に使用する。基準のMを、GPCによって、LS検出器及びRI(屈折率)検出器を用いて、104.2kg/モルとして事前決定する。GPCは、GPCにおける標準物質としてNBS1475を使用する。この標準物質は、NISTによる52.0kg/モルの認証値を有する。7〜10mgの標準物質を、160℃の8mLのデカン中に溶解させる。溶液を、100%TCB中HTLCカラムに注入する。ポリマーを、0.01mL/分での一定100%TCB下で溶出させる。したがって、ポリマーのピークは、HTLCカラム空隙体積で出現する。較正定数Ωを、総LS15信号(ALS15)及び総IR尺度信号(AIR、尺度)から決定する。
次いで、実験LS15/IR尺度比率を、Ωを通してMに変換する。
微細構造指数推定:ポリマーの吸着系溶媒勾配相互作用クロマトグラフィー(SGIC)分離において、ブロックコポリマーは、同一の化学組成のランダムコポリマーよりも後に溶出する(Brun,Y.;Foster,P.J.Sep.Sci.2010,33,3501)。具体的には、微細構造指数推定に使用される材料は、2つの画分、すなわち、同一の化学組成のランダムコポリマー及びブロックコポリマーに分けられる。初期溶出画分、すなわち、第1の画分は、ランダムコポリマーの比較的より高い存在を示す。後期溶出成分、すなわち、第2の画分は、ブロックコポリマーの比較的より高い存在を示す。微細構造指数は、
として定義され、式中、wは画分nの重量分率であり、成分n、ランダムは、直線較正曲線由来の画分の化学組成(重量%P)である。曲線は、4.56mLで0重量%Pに、1.65mLで100重量%Pに達する。4.56mLより先の組成は、0重量%Pであるとみなされる。1.65mLより前の組成は、100重量%Pであるとみなされる。成分n、試料は、試料から測定される画分nの化学組成(重量%P)である。
13C NMR試料は、クロムアセチルアセトネート(緩和剤)において0.025Mであるテトラクロロエタン−d2/オルトジクロロベンゼンの、約2.6gの50/50混合物を、10mmのNMR管内の0.2gの試料に追加することによって調製される。試料を、管及びその含有量を150℃まで加熱することによって溶解し、均質化した。データを、Bruker Dual DUL高温CryoProbeを備えるBruker400MHz分光計を使用して収集する。データを、120℃の試料温度で、データファイル当たり160スキャン、6秒パルス繰り返し遅延を使用して取得する。この取得を、25,000Hzのスペクトル幅及び32Kデータ点のファイルサイズを使用して実行した。
ブロック複合材料指数の推定は、不溶画分が、ポリマーが単純にiPPホモポリマーとEPコポリマーとのブレンドである場合、さもなければ存在しない、認識可能な量のエチレンを含有することを示すことに基づく。この「超過エチレン」を説明するために、質量バランス計算を実施して、キシレン不溶性及び可溶性画分の量、ならびに画分のそれぞれに存在するエチレン重量%から、ブロック複合材料指数を推定することができる。
方程式1に従う各画分からのエチレン重量%の合計は、(ポリマーにおいて)全体的エチレン重量%をもたらす。この質量バランス方程式を使用して、2成分ブレンド(または、3成分ブレンドもしくはn成分ブレンドに延長される)中の各成分の量も定量化することができる。
方程式2〜4を適用して、不溶画分中に存在する(超過エチレンの供給源を提供する)軟質ブロックの量を計算する。方程式2の左側に不溶画分のC重量%を置換することによって、方程式3及び4を使用して、iPP硬質重量%及びEP軟質重量%を計算することができる。EP軟質におけるエチレンの重量%が、キシレン可溶性画分におけるエチレン重量%と等しくなるように設定されることに留意されたい。iPPブロックにおけるエチレン重量%は0に設定されるか、またはそのDSC融点、または他の組成物から別様に知られる場合は、その値をその所定の位置に置くことができる。
不溶画分中に存在する「追加の」エチレンを説明した後、不溶画分中にEPコポリマーを存在させる唯一の方法は、EPポリマー鎖がiPPポリマーブロックに接続されなければならないこと(さもなければ、それは、キシレン可溶性画分中に抽出される)である。したがって、iPPブロックが結晶化するとき、それはEPブロックを可溶化から防ぐ。
ブロック複合材料指数を推定するために、各ブロックの相対量を考慮しなければならない。これに近似するために、EP軟質とiPP硬質との間の比率を使用する。EP軟質ポリマー及びiPP硬質ポリマーの比率は、方程式2を使用して、ポリマー中に測定される総エチレンの質量バランスから計算することができる。あるいは、それはまた、重合中のモノマー及びコモノマー消費の質量バランスからも推定することができる。iPP硬質の重量画分及びEP軟質の重量画分を、方程式2を使用して計算し、iPP硬質がエチレンを含有しないことを仮定する。EP軟質のエチレン重量%は、キシレン可溶性画分中に存在するエチレンの量である。
ブロックコポリマー中のエチレン系ブロック対アルファ−オレフィン系ブロックの比率が、ブロック複合材料全体におけるエチレン対アルファ−オレフィンの比率と同一であるという仮定の下、修正されたブロック複合材料指数(MBCI)の推定は、ブロック複合材料相容化剤中のブロックコポリマーの量の推定を提供する。この仮定は、個々の触媒の動力学、及び本明細書に記載される鎖シャトリング触媒作用を介したジブロックの形成のための重合機構についての理解に基づいて、これらの統計学的オレフィンブロックコポリマーについて妥当である。このMBCI分析は、ポリマーがプロピレンホモポリマーとポリエチレンとの単純ブレンドである場合、単離されたPPの量は、未満であることを示す。したがって、ポリエチレン画分は、ポリマーが単純にポリプロピレンとポリエチレンとのブレンドである場合、さもなければ存在しない、認識可能な量のプロピレンを含有する。この「超過プロピレン」を説明するために、質量バランス計算を実施して、ポリプロピレン画分及びポリエチレン画分の量、ならびにHTLCによって分離された画分のそれぞれに存在するプロピレン重量%から、MBCIを推定することができる。
MBCIは、まず(全ポリマーの)全体的プロピレン/C3重量%をもたらす以下の方程式1に従って、ポリマー中の各成分からプロピレン重量%の合計を決定することによって測定される。この質量バランス方程式を使用して、ブロックコポリマー中に存在するPP及びPEの量を定量化することができる。この質量バランス方程式を使用して、2成分ブレンド(または、3成分ブレンドもしくはn成分ブレンドに延長される)中のPP及びPEの量も定量化することができる。BCについて、PPまたはPEの全体量は、ブロックコポリマー中に存在するブロック中、ならびに未結合のPPポリマー及びPEポリマー中に含有される。
式中、
pp=ポリマー中のPPの重量分率
PE=ポリマー中のPEの重量分率
C3重量%PP=PP成分またはブロック中のプロピレンの重量パーセント
C3重量%PE=PE成分またはブロック中のプロピレンの重量パーセント
プロピレン(C3)の全体的重量%は、C13NMR、または全ポリマー中に存在するC3の総量を表すいくらかの他の組成物測定から測定されることに留意されたい。PPブロック中のプロピレン重量%(C3重量%PP)は100に設定されるか(該当する場合)、またはそのDSC融点、NMR測定、または他の組成物推定から別様に知られる場合は、その値をその所定の位置に置くことができる。同様に、PEブロック中のプロピレン重量%(C3重量%PE)は100に設定されるか(該当する場合)、またはそのDSC融点、NMR測定、または他の組成物推定から別様に知られる場合は、その値をその所定の位置に置くことができる。
ブロック複合材料中のPP対PEの比率の計算:方程式1に基づいて、方程式2を用いて、ポリマー中に測定される総C3の質量バランスからポリマー中に存在するPPの全体的重量分率を計算することができる。あるいは、それはまた、重合中のモノマー及びコモノマー消費の質量バランスからも推定することができる。全体として、これは、それが未結合成分中に存在するか、ブロックコポリマー中に存在するかにかかわらず、ポリマー中に存在するPP及びPEの量を表す。従来のブレンドについて、PPの重量分率及びPEの重量分率は、存在するPPポリマー及びPEポリマーの個々の量に対応する。ブロック複合材料について、PP対PEの重量分率の比率はまた、この統計学的ブロックコポリマー中に存在するPP及びPE間の平均ブロック比率に対応することが仮定される。
式中、
PP=全ポリマー中に存在するPPの重量分率
C3重量%PP=PP成分またはブロック中のプロピレンの重量パーセント
C3重量%PE=PE成分またはブロック中のプロピレンの重量パーセント
ブロック複合材料中のブロックコポリマー(ジブロック)の量を推定するために、方程式3〜5を用途し、HTLC分析によって測定される単離されたPPの量を使用して、ジブロックコポリマー中に存在するポリプロピレンの量を決定する。HTLC分析においてまず単離または分離された量は「未結合のPP」を表し、その組成物は、ジブロックコポリマー中に存在するPP硬質ブロックを代表するものである。方程式3の左側に全ポリマーの全体的C3重量%を、方程式3の右側に(HTLCから単離された)PPの重量分率及び(HTLCにより分離された)PEの重量分率を置換することによって、方程式4及び5を用いてPE画分中のC3の重量%を計算することができる。PE画分は、未結合のPPから分離された画分として記載され、ジブロック及び未結合PEを含有する。単離されたPPの組成物は、すでに記載したPPブロック中のプロピレン重量%と同一であることが仮定される。
式中、
単離されたPP=HTLCから単離されたPPの重量分率
PE−画分=ジブロック及び未結合のPEを含有する、HTLCから分離されたPEの重量画分
C3重量%PP=PP中のプロピレンの重量%、これはまたPPブロック中及び未結合のPP中に存在するのと同一の量のプロピレンでもある
C3重量%PE−画分=HTLCによって分離されたPE−画分中のプロピレンの重量%
C3重量%全体=全ポリマー中の全体的プロピレン重量%
HTLCからのポリエチレン画分中のC3重量%の量は、「未結合のポリエチレン」中に存在する量を超えるブロックコポリマー画分中に存在するプロピレンの量を表す。ポリエチレン画分中に存在する「追加の」プロピレンを説明するために、この画分中にPPを存在させる唯一の方法は、PPポリマー鎖がPEポリマー鎖に接続されること(さもなければ、それは、HTLCによって分離されたPP画分で単離される)である。したがって、PPブロックは、PE画分が分離されるまで、PEブロックによって吸着されたままとどまる。
ジブロック中に存在するPPの量は、方程式6を用いて計算する。
式中、
C3重量%PE−画分=HTLCによって分離されたPE−画分中のプロピレンの重量%(方程式4)
C3重量%PP=(すでに定義した)PP成分またはブロック中のプロピレンの重量%
C3重量%PE=(すでに定義した)PE成分またはブロック中のプロピレンの重量%
PP−ジブロック=HTLCによってPE画分で分離されたジブロック中のPPの重量分率
このPE画分中に存在するジブロックの量は、PPブロック対PEブロックの比率が、全ポリマー中に存在するPP対PEの全体的比率と同一であると仮定することによって推定することができる。例えば、全ポリマー中のPP対PEの全体的比率が1:1である場合、ジブロック中のPP対PEの比率も1:1であると仮定される。したがって、PE画分中に存在するジブロックの重量分率は、ジブロック中のPPの重量分率(wPP−ジブロック)に2を乗じたものである。これを計算するための別の方法は、ジブロック中のPPの重量分率(wPP−ジブロック)を、全ポリマー中のPPの重量分率で除することによるものである(方程式2)。
全ポリマー中に存在するジブロックの量をさらに推定するために、PE画分中のジブロックの推定量に、HTLCから測定されたPE画分の重量分率を乗じる。修正されたブロック複合材料指数を推定するために、ジブロックコポリマーの量を、方程式7によって決定する。MBCIを推定するために、方程式6を用いて計算するPE画分中のジブロックの重量分率を(方程式2において計算する)PPの全重量分率で除し、次いで、PE画分の重量分率を乗じる。MBCIの値は0〜1.0の範囲であり得、1.0は100%のジブロックに等しく、0は従来のブレンドまたはランダムコポリマーなどの材料のものである。
式中、
PP−ジブロック=HTLCによってPE−画分で分離されたジブロック中のPPの重量分率(方程式6)
PP=ポリマー中のPPの重量分率
PE−画分=ジブロック及び未結合のPEを含有する、HTLCから分離されたPEの重量分率(方程式5)
溶融粘度を、使い捨てのアルミニウム試料チャンバーを備えるBrookfield LaboratoriesのDVII+Viscometerを使用して、参照により本明細書に組み込まれるASTM D3236によって決定する。概して、30〜100,000センチポアズ(cP)の範囲内の粘度を測定するのに好適なSC−31スピンドルを使用する。粘度がこの範囲外である場合、ポリマーの粘度に好適である代替のスピンドルを使用するべきである。切断刃を使用して、25.4mm幅、127mm幅の丈の試料チャンバー内に適合するのに十分小さい小片に試料を切断する。使い捨ての管に、8〜9グラムのポリマーを充填する。試料をチャンバーに配置し、順番にBrookfield Thermoselに挿入し、先曲ラジオペンチを用いて適所に係止する。試料チャンバーは、底面上にノッチを有し、このノッチが、Brookfield Thermoselの底面に適合して、スピンドルが挿入され、回転するとき、チャンバーが回転することを可能にすることができないことを保証する。試料を、所望の温度(177℃/350°F)まで加熱する。粘度計機器を低下し、スピンドルを、試料チャンバー内に浸水させる。粘度計上のブラケットがThermosel上で整列するまで低下を継続する。粘度計を作動し、40〜70パーセントの範囲内のトルク読み出しをもたらすせん断率に設定する。読み出しを約15分間、または値が安定するまで1分毎に行い、次いで最終読み出しを記録する。結果は、センチポアズ(cP)で報告される。
熱応力抵抗(熱応力)を、Institute of Packaging Professions(IoPP)によって準備された「Suggested Test Method for Determining the Heat Stress Resistance of Hot Melt Adhesives」、方法T−3006に従って測定する。1つの試料を調製するために、(長手方向に走るフルートで切断された)50.8mmx81mmの寸法を有する2つのボール紙クーポンを、Olinger Bond Testerを用いて0.0025g/mmのHMAを適用することによって結合する。接着剤をより短いクーポンの中央部で、フルートに垂直に適用し、接着剤が長いクーポンの1つの端から19.1mmに存在するようにクーポンを結合する。5つの複製物を、各配合物のために作製する。試料を、短いクーポンの端部が試料保持器の縁部と整列した状態で、試料保持器に装填する。試料を、蝶ナットによって固定された幅広プレートで適所に保持する。200gの錘を、結合部から100mmに配置する。錘は、錘の上のペグを長いクーポン内に作製した穴内に配置することによって固定する。次いで、試料保持器を、対流式オーブン内に設定温度で24時間配置する。結合の少なくとも80%が破壊されない場合、試料は、その試験温度での耐熱性に合格したものと見なされる。オーブン温度を、最大合格熱応力抵抗が決定されるまで変動させる。全ての新しい結合されたクーポン試料を各試験温度に使用する。結果を熱応力温度(℃)として記録する。
引っ張り特性を、前処理、温度、湿度、及び試験機速度の画定された条件下で試験されるとき、標準的ダンベル形試験標本の形態であるプラスチックの引っ張り特性の決定を包含するASTM D−638を使用して測定する。各試料のための少なくとも5つの標本を、等方性材料の場合において試験する。Practice D618のProcedure Aに従って全ての試験標本を条件付ける。条件付けのために使用された同一の温度及び湿度で試験を実行する。次いで、試料寸法を、ノギスを使用して測定する。試験機(INSTRON(商標)など)を使用して、グリップを用いて標本の長軸を整列するように注意しながら、試験機のグリップに標本を配置することによって、伸長の機能として応力を検出する。材料の弾性率を、クラスB−2またはより良好な伸縮計を使用して決定される応力ひずみ曲線の直線部分の勾配から決定する。ほとんどのプラスチックについて、この直線部分は非常に小さく、非常に急速に生じ、自動的に記録されなければならない。引っ張り強度は、平方メートル(平方インチ)での標本のゲージ長のセグメントにおける平均原断面積によって、ニュートン(重量ポンド)で最大荷重を除して算出する。破断点伸長率を、標本破壊の点で伸張(ゲージ長における変化)を読み出すことによって算出する。原ゲージ長によってその伸長を除し、100を乗じる。
ポリプロピレン等価分子量計算は、Viscotek TriSECソフトウェアバージョン3.0を使用して実行される。
せん断接着破壊温度(SAFT)を、せん断モードで500グラム重を有するASTM D−4498に従って測定する。試験を室温(25℃/77°F)で開始し、オーブン温度を、0.5℃/分の平均速度で勾配する。標本ができなかった温度を記録する。
剥離接着破壊温度(PAFT)−剥離接着破壊温度(PAFT)を、剥離モードで100グラム重を有するASTM D4498に従って試験する。試験を室温(25℃/77°F)で開始し、オーブン温度を、0.5℃/分の平均速度で増加する。
PAFT試験のための試料を、40ポンドのクラフト紙の2つのシートを使用して調製し、このシートのそれぞれが、約6×12インチ(152×305mm)の寸法である。底面上で、長く1インチ(25mm)の間隙によって分離されたシートを、マスキングテープなどの片側感圧テープの2つの1.75インチまたは2インチ(45mmまたは51mm)幅の条片に平行に接着する。試験された接着剤試料を、177℃(350°F)まで加熱し、接着剤を、テープ条片間に形成された間隙の中央に均一な様式でたらす。次いで、接着剤が過度に厚くなり得る前に、2つのガラス棒をシートの長さに沿って下へ押し込み、その中の1つの棒を、直接テープ上に乗せ、同一のテープの条片により間隔の両側上にシムを装着し、その後ろに第2の棒及び(2つの棒との間の)紙の第2のシートを押し込む。これは、第1の棒が、テープ条片の間の間隙に接着剤を均一に広げ、第2の棒が、間隙の上にわたって、かつテープ条片の上で第2のシートを均一に圧縮する方法で行われる。したがって、2つのテープ条片との間で試料接着剤の単一の25.4mm幅の条片が作り出され、紙シートを結合する。そのように結合されたシートを、25.4mm幅及び約76.2mmの長さの条片に横方向に切断し、各条片は、中心に(25×25mm)接着剤試料結合部を有する。次いで、所望される場合、PAFTで条片を使用し得る。
Inlandの段ボール紙を使用するHMAの繊維引裂(%)繊維引裂率(FT)を、標準化方法に従って決定する。接着剤のビードを、Olinger Bond Testerを使用してボール紙クーポン(5×6cm)上に適用し、第2のクーポンを、接着剤の上に素早く配置する。約3秒間の軽い指圧を適用して、結合部を適所に保持する。試料を、室温及び50%の相対湿度で少なくとも4時間条件付けする。次いで、試料を、試験温度で5時間〜24時間条件付けする。試料(n=5)を、手で引き裂き、破壊モード(繊維引裂、凝集破壊、接着剤破壊)を記録する。
ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)システムは、Polymer Laboratories Model PL−210またはPolymer Laboratories Model PL−220装置のいずれかからなる。カラム及びカルーセル区画を140℃で操作する。3つのPolymer Laboratories10ミクロン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の0.1グラムのポリマーの濃度で調製する。試料を、160℃で2時間軽く攪拌することによって調製する。使用される注入量は、100マイクロリットルであり、フローレートは、1.0ml/分である。
GPCカラム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「カクテル」混合物に配置される580〜8,400,000の範囲である分子量を有する21の狭分子量分布ポリスチレン標準物質を用いて実施する。標準物質を、Polymer Laboratories(Shropshire,UK)から購入する。ポリスチレン標準物を、1,000,000以上の分子量のために50ミリリットルの溶媒中0.025グラム、及び1,000,000未満の分子量のために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、解重合を最小にする。ポリスチレン標準物ピーク分子量を、以下の等式を使用し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)において記載される通りである):
オープンタイム及びセットタイム特性を、試験結合部を形成し、引き裂くために使用される機械的試験デバイスであるOlinger Bond Testerを使用して決定する。
Olinger Bond Testerを、350℃(177℃)まで加熱する。2.5インチ(63.5mm)×2インチ(50.8mm)の段ボールである底面基材は、約1/16インチ(1.6mm)〜1/8インチ(3.2mm)幅及び1インチ(25.4mm)丈のポリマービードを塗布する接着剤ポットの下で、軌道に沿って移動する。一定のビードサイズを維持するために、接着剤ポット圧力が増加または低下する。2.5インチ(63.5mm)×2インチ(50.8mm)の頂部基材を、2バールの圧力を用いて底面基材に適用する。Olingerは、最も近い第2のものに対して可能なセットタイム及びオープンタイムを測定することができる2つのタイマーを有する。
オープンタイム測定は、1つの基材への接着剤用途と、第2の基材との結合部との間の最も長い期間であり、75%の繊維引裂結合をもたらす。試験について、圧縮時間(またはセットタイム)を、セットタイム測定によって決定された時間に設定して、100%の繊維引裂を達成する。オープンタイムを、10秒で設定し、50%未満の繊維引裂が達成されるまで10秒間隔で増加する。オープンタイムを、5秒及び決定された繊維引裂%によって低下する。最後に、オープンタイムを、1秒間隔で変化させて、最大許容可能時間を決定して、75%以上の繊維引裂を達成する。
セットタイム測定−繊維引裂結合を達成するために必要とされる最小圧縮時間である。試験について、オープンタイムを、2秒(秒)で設定する。頂部基材を底面基材上に圧縮するとき、結合部を形成する。事前に設定された圧縮時間の後、頂部基材を底面基材から引くとき、引裂試験を実行する。次いで、視覚的評価を行い、事前に設定された試験条件下で達成される繊維引裂のパーセンテージを決定する。セットタイムを、1秒間隔に変化させ、100%の繊維引裂及び75%未満の繊維引裂を達成するための時間を決定する。セットタイムを、最低75%の繊維引裂が得られる最短時間として、秒単位で記録する。
使用される方法の議論であるPolymer Characterization Methodもまた、例えば、米国特許公開第2011/0313106号、同第2011/0313107号、及び同第2011/0313108号において見出され得る。例えば、これらの方法は、以下に論じられるブロック複合材料に関して使用される。
ブロック複合材料相容化剤の調製
BCCの試料を、連続して接続された2つの連続撹拌槽反応器(CSTR)を用いて調製する。第1の反応器は、体積において約12ガロンであり、一方で第2の反応器は、約26ガロンである。各反応器は、液圧的に満たされ、定常状態条件で動作するように設定されている。モノマー、溶媒、触媒、共触媒−1、共触媒−2、及びCSA1は、表1に概要を述べるプロセス条件に従って、第1の反応器へと流動する。次いで、第1の反応器の内容物が、連続して第2の反応器へと流動する。追加の触媒、共触媒−1、及び共触媒−2が、第2の反応器に添加される。
触媒([[rel−2´,2´´´−[(1R,2R)−1,2−シルコヘキサンジイルビス(メチレンオキシ−κO)]ビス[3−(9H−カルバゾール−9−イル)−5−メチル[1,1´−ビフェニル]−2−オラト−κO]](2−)]ジメチル−ハフニウム)及び共触媒−1、実質的に米国特許第5,919,9883号、実施例2に開示されるように、長鎖トリアルキルアミン(Armeen(商標)M2HT、Akzo−Nobel,Inc.から入手可能)、HCl及びLi[B(C]の反応によって調製されたテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートのメチルジ(C14−18アルキル)アンモニウム塩の混合物は、Boulder Scientificから購入し、さらに精製することなく使用する。
CSA−1(ジエチル亜鉛またはDEZ)及び共触媒−2(変性メチルアルモキサン(MMAO))を、Akzo Nobelから購入し、さらに精製することなく使用する。
溶媒は、ExxonMobil Chemical Companyから得ることができる炭化水素混合物(ISOPAR(登録商標)E)であり、13−X分子ふるいの床を通して使用前に精製される。
BCCの試料を調製するためのプロセス条件を、以下、表1に示す。
上記を参照すると、BCCの試料は、硬質ブロックと軟質ブロックとを含むEP−iPPジブロック複合材料を含む。得られるBCCの測定された特性を、以下、表2に示す。得られるBCCの特徴付けを、修正されたブロック複合材料指数の上記の議論に関して、以下、表3に示す。
ポリマー成分の調製
本開示の例示的な実施形態に従って、プロピレン系ポリマーを含むポリマー成分の試料を調製した。
[[2´,2´´´−[(1R,2R)−1,2−シルコヘキサンジイルビス(メチレンオキシ−κO)]ビス[3−(9H−カルバゾール−9−イル)−5−メチル[1,1´−ビフェニル]−2−オラト−κO]](2−)]ジメチルであるハフニウムである多価アリロキシエーテル触媒のハフニウム金属錯体である触媒Aを使用する。
触媒A及び共触媒成分溶液を、ポンプ及び質量流量計を使用して計量し、触媒フラッシュ溶媒と組み合わし、反応器の底面に導入する。使用された共触媒−1は、約1/3のi−ブチル/メチル基のモル比を含有するトリ(イソブチル)アルミニウム変性メタルモキサン(MMAO)である三次成分と組み合わされたメチルジ(オクタデシル)アルミニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(MDB)と等しい、近似の化学量論の長鎖アルキルアンモニウムボレートである。触媒Aについて、共触媒−1は、1.2/1のHf及びMMAO(25/1 Al/Hf)に基づくモル比である。使用された共触媒−2は、長鎖トリアルキルアミン(Akzo−Nobel,Inc.から市販されているArmeen(商標)M2HT)と、HClと、Li[B(C]との反応によって調製される、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートのメチルジ(C14−18アルキル)アンモニウム塩の混合物である。
重合プロセスは発熱性である。プロピレン重合の放出される1ポンド当たり(2009kJ/kg)約900イギリス熱量単位(BTU)、及びエチレン重合の放出される1ポンド当たり(3489kJ/kg)約1,500BTUがある。主要なプロセス設計の留意事項は、反応の熱の除去である。プロピレン−エチレン(P−E)コポリマーを、3インチ(76mm)のループパイプ及び2つの熱交換器で構成されている、低圧の溶液重合ループ反応器内で生成し、その総質は、31.4ガロン(118.9リットル)である。溶媒及びモノマー(プロピレン)を、液体として反応器内に注入する。コモノマー(エチレン)ガスを、液体溶媒中に完全に溶解させる。供給量を、反応器内への注入前に5℃まで冷却する。反応器を、15重量%〜20重量%のポリマー濃度で操作する。溶液の断熱温度上昇は、重合反応からのいくらかの熱除去を説明する。反応器内の熱交換器を利用して、反応温度で反応器温度制御を可能にする反応の残りの熱を除去する。
使用された溶媒は、Isopar Eという登録商標でExxonから入手可能な高純度のイソ−パラフィン画分である。精製をするためにSelexsorb COSに新しいプロピレンを通過させ、次いで、溶媒、プロピレン、エチレン、及び水素を含有する再循環流と混合する。再循環流と混合後、さらなる精製をするために75重量%のMolecular Sieve 13X及び25重量%のSelexsorb CDを構成する層に、組み合わされた流れを通過させ、それから高圧700psig(4826kPa)の供給ポンプを使用してその中身を反応器へ通す。精製をするためにSelexsorb COSを構成する層に新しいエチレンを通過させ、そして流れを750psig(5171kPa)に圧縮する。水素(分子量を低減するために使用されるテローゲン)を、圧縮されたエチレンと混合し、水素及び圧縮されたエチレンを液体供給量内に混合/溶解する。全流れを、適切な供給温度(5℃)まで冷却する。反応器は、500〜525psig(3447〜3619kPa)で操作し、制御温度を以下の表に報告する。触媒注入速度を制御することによって、反応器内のプロピレン変換率を維持する。熱交換器のシェル側にわたって85℃で水温を制御することによって、反応温度を維持する。反応器内の滞留時間は短い(約10分)。反応器1通過当たりのプロピレン変換率もまた、以下の表に報告する。
反応器を出るとき、水及び添加剤をポリマー溶液内に注入する。水は、触媒を加水分解し、重合反応を終了させる。添加剤は、酸化防止剤、すなわち、最終利用者の施設での後続の製作前に保管している間、ポリマーと共にとどまり、安定剤として作用してポリマー分解を防ぐ500ppmのフェノール類及び1000ppmの亜リン酸エステルからなる。2段階脱揮発のための調製において、反応器後の溶液を、反応器温度〜230℃まで超加熱する。溶媒及び未反応のモノマーを、脱揮発プロセス中に除去する。ポリマー溶融物を、ポンプで水中ペレット切断用のダイに送る。
揮発分除去装置の頂部を出る溶剤とモノマー蒸気を凝固器に送る。凝固器は、脱揮発中に、蒸気中に同伴されるポリマーを除去する。凝固器を出るきれいな蒸気流れを一連の熱交換器で部分的に凝集させる。二相混合物は分離ドラムに入る。凝縮された溶媒及びモノマーを精製(これは上記の再循環流である)し、反応プロセスにおいて再使用する。大部分プロピレンとエチレンを含有する分離ドラムを出る蒸気をブロックフレアに送り、燃焼する。
プロピレン系ポリマーの生成及びポリマーの特性のためのプロセス条件を、それぞれ以下、表4及び5に提供する。
ホットメルト接着剤組成物の調製
ホットメルト接着剤組成物を、上記の方法に従って調製した。上記に論じるBCCの試料及びプロピレン系ポリマーに加えて、ホットメルト接着剤組成物を生成するために使用された他の材料を、以下の表6に提供する。
例示的HMA組成物配合物を、以下の表8及び9に示されるそれらの接着性能データとともに、錘によって一部分において、以下、表7に提供する。
表8及び9に見られるように、ブロック複合材料相容化剤を有さない比較例A及びBのホットメルト接着剤組成物が、温度上昇で、許容不可なセットタイムを有する良好な接着性能、または不十分な接着性能を有する短いセットタイムのいずれかを呈した。対照的に、本開示の実施例1及び2は、ブロック複合材料相容化剤のホットメルト接着剤組成物への追加が、温度上昇での良好な接着性能(例えば、広い温度範囲にわたる高剥離接着破壊温度及び高繊維引裂)だけでなく、短いセットタイムも可能にすることを実証した。

Claims (17)

  1. ホットメルト接着剤組成物であって、
    (A)1〜60重量%のブロック複合材料相容化剤であって、
    (i)プロピレンを含む硬質ポリマー、
    (ii)エチレンを含む軟質ポリマー、ならびに
    (iii)軟質ブロック及び硬質ブロックを有するブロックコポリマーであって、前記ブロックコポリマーの前記硬質ブロックが、前記ブロック複合材料相容化剤の前記硬質ポリマーと同一の組成を有し、前記ブロックコポリマーの前記軟質ブロックが、前記ブロック複合材料相容化剤の前記軟質ポリマーと同一の組成を有する、ブロックコポリマーを含む、ブロック複合材料相容化剤と、
    (B)1〜70重量%の粘着付与剤と、
    (C)1〜40重量%の、ワックス及び油の群から選択される少なくとも1つと、
    (D)任意に、エチレン系ポリマー及び/またはプロピレン系ポリマーを含む0超〜97重量%のポリマー成分と、を含む、ホットメルト接着剤組成物。
  2. 前記組成物が、0.86g/cc〜0.885g/ccの密度、5g/10分〜3,000g/10分のメルトインデックス(I)、及び50,000センチポアズ(cP)未満のBrookfield粘度を有する前記エチレン系ポリマーを含む、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
  3. 前記組成物が、0.85g/cc〜0.90g/ccの密度及び50,000cP未満のBrookfield粘度を有する前記プロピレン系ポリマーを含む、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
  4. 前記組成物が、0.86g/cc〜0.885g/ccの密度、5g/10分〜3,000g/10分のメルトインデックス(I)、及び50,000センチポアズ(cP)未満のBrookfield粘度を有する前記エチレン系ポリマーを含み、
    前記組成物が、0.85g/cc〜0.90g/ccの密度及び50,000cP未満のBrookfield粘度を有する前記プロピレン系ポリマーを含む、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
  5. 前記組成物が、前記プロピレン系ポリマーを除外し、0.86g/cc〜0.885g/ccの密度、5g/10分〜3,000g/10分のメルトインデックス(I)、及び50,000センチポアズ(cP)未満のBrookfield粘度を有する前記エチレン系ポリマーを含む、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
  6. 前記ブロックコポリマーの前記軟質ブロックが、50重量%〜84重量%のエチレンに由来する単位を含み、残りがプロピレンに由来する、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
  7. 前記ブロックコポリマーの前記硬質ブロックが、0重量%〜20重量%のエチレンに由来する単位を含み、残りがプロピレンに由来する、請求項6に記載のホットメルト接着剤組成物。
  8. 前記ブロック複合材料相容化剤が、1超〜20未満の微細構造指数を有する、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
  9. 前記ブロック複合材料相容化剤が、0超かつ1.0未満のブロック複合材料指数を有する、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
  10. 前記ブロック複合材料相容化剤が、0超かつ1.0未満の修正されたブロック複合材料指数を有する、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
  11. 1〜5重量%の酸化防止剤をさらに含む、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
  12. 前記ブロック複合材料相容化剤が、300g/10分〜700g/10分のメルトインデックス(I)を有する、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
  13. プロピレン系ポリマーとエチレン系ワックスとをさらに含む、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
  14. 前記組成物が、50℃〜70℃の剥離接着破壊温度を有する、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
  15. 前記組成物が、−40℃〜60℃の温度で60%を超える繊維引裂を有する、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
  16. 前記組成物が、3秒以下のセットタイムを有する、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
  17. 基材と、
    前記基材の少なくとも1つの表面上に、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物と、を備える、物品。
JP2017510389A 2014-08-21 2015-08-20 ブロック複合材料相容化剤を含むホットメルト接着剤組成物 Active JP6669724B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462039956P 2014-08-21 2014-08-21
US62/039,956 2014-08-21
PCT/US2015/046031 WO2016028970A1 (en) 2014-08-21 2015-08-20 Hot melt adhesive composition including a block composite compatibilizer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017528564A true JP2017528564A (ja) 2017-09-28
JP6669724B2 JP6669724B2 (ja) 2020-03-18

Family

ID=54056273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017510389A Active JP6669724B2 (ja) 2014-08-21 2015-08-20 ブロック複合材料相容化剤を含むホットメルト接着剤組成物

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10155889B2 (ja)
EP (1) EP3183312B1 (ja)
JP (1) JP6669724B2 (ja)
KR (1) KR102380002B1 (ja)
CN (1) CN107109170B (ja)
AU (1) AU2015305415B2 (ja)
BR (1) BR112017003445B1 (ja)
WO (1) WO2016028970A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180194116A1 (en) * 2015-06-29 2018-07-12 Dow Global Technologies Llc Article with Adhesive Composition Having a Block Composite Compatibilizer
WO2017058910A1 (en) 2015-09-30 2017-04-06 Dow Global Technologies Llc Multi- or dual-headed compositions useful for chain shuttling and process to prepare the same
BR112018004696B1 (pt) 2015-09-30 2022-06-28 Dow Global Technologies Llc Processo para a preparação de um polímero funcional
CN109476968B (zh) * 2016-06-03 2021-08-27 陶氏环球技术有限责任公司 粘合剂组合物
JP6945568B2 (ja) * 2016-07-01 2021-10-06 エイチ.ビー.フラー カンパニー 速い硬化時間を示すプロピレンポリマー系ホットメルト接着剤組成物及びそれを含む物品
TW201840572A (zh) 2016-09-30 2018-11-16 美商陶氏全球科技有限責任公司 適用於鏈梭移之多頭或雙頭組合物及其製備方法
EP3519474B1 (en) 2016-09-30 2024-09-25 Dow Global Technologies LLC Process for preparing multi- or dual-headed compositions useful for chain shuttling
TWI756272B (zh) 2016-09-30 2022-03-01 美商陶氏全球科技有限責任公司 適用於鏈梭移之封端多頭或雙頭組合物及其製備方法
CN110691834B (zh) 2017-05-22 2021-11-05 H.B.富乐公司 热熔融粘合剂组合物
JP7381464B2 (ja) 2017-12-29 2023-11-15 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 末端保護された双頭型有機アルミニウム組成物
WO2019133705A1 (en) 2017-12-29 2019-07-04 Dow Global Technologies Llc Dual-headed organoaluminum compositions
WO2019208169A1 (ja) 2018-04-25 2019-10-31 三井化学株式会社 接着性樹脂組成物および積層体
BR112022000590A2 (pt) 2019-07-12 2022-03-03 Bostik Inc Composições de adesivos de fusão a quente sem agentes de aderência adequadas para uso em um artigo de higiene descartável
CA3158291A1 (en) 2019-12-20 2021-06-24 Kevin P. Davis Metallocene-catalyzed polybutene-1 hot melt adhesive composition and articles including the same
CN117795032A (zh) * 2021-06-22 2024-03-29 泽菲罗斯有限公司 用于多材料热熔粘合剂键合的共聚加合物
WO2024145352A2 (en) * 2022-12-27 2024-07-04 Shaw Industries Group, Inc. Adhesive backing compositions and methods related thereto

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007022033A (ja) * 2005-07-21 2007-02-01 Yupo Corp インモールドラベル成形体
JP2008545811A (ja) * 2005-03-17 2008-12-18 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド エチレン/α−オレフィン共重合体から製造される接着剤およびマーキング用組成物
JP2010537002A (ja) * 2007-08-24 2010-12-02 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド エチレン/α−オレフィンのインターポリマーから製造された接着剤
JP2012250775A (ja) * 2012-09-27 2012-12-20 Showa Denko Packaging Co Ltd 内容物付着防止蓋材
JP2013018826A (ja) * 2011-07-08 2013-01-31 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd ホットメルト型接着剤及びそれを用いた塗工物
JP2013542284A (ja) * 2010-09-30 2013-11-21 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー ポリマー組成物およびそれを用いたシーラント層
JP2014501811A (ja) * 2010-11-19 2014-01-23 ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン 接着剤組成物およびその使用
JP2015534593A (ja) * 2012-09-14 2015-12-03 ヘンケル アイピー アンド ホールディング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 接着剤組成物およびその使用

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ID17196A (id) 1996-03-14 1997-12-11 Dow Chemical Co Bahan-bahan perekat yang mengandung polimer-polimer olefin
JP4938199B2 (ja) 2000-06-14 2012-05-23 出光興産株式会社 ポリオレフィン系ホットメルト接着剤用樹脂
DE60142573D1 (de) 2000-10-30 2010-08-26 Exxon Mobil Chem Patents Inc En-ethylen-copolymere
US7067585B2 (en) 2002-10-28 2006-06-27 Bostik, Inc. Hot melt adhesive composition based on a random copolymer of isotactic polypropylene
US6794443B2 (en) 2003-02-14 2004-09-21 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Hot melt adhesive composition
US20050003197A1 (en) 2003-07-03 2005-01-06 Good David J. Hot melt adhesive
US7524911B2 (en) * 2004-03-17 2009-04-28 Dow Global Technologies Inc. Adhesive and marking compositions made from interpolymers of ethylene/α-olefins
US7498401B2 (en) 2005-03-03 2009-03-03 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Thermoplastic polycarbonate compositions, articles made therefrom and method of manufacture
KR101519805B1 (ko) 2005-09-15 2015-05-12 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 제어된 블록 서열 분포를 갖는 촉매적 올레핀 블록 공중합체
DE102005055020A1 (de) 2005-11-18 2007-05-24 Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh Verwendung von Polyolefinwachsen in Heißschmelzmassen
DE102005055018A1 (de) 2005-11-18 2007-05-24 Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh Verwendung von Polyolefinwachsen in Heißschmelzmassen
CN103214624A (zh) 2006-06-15 2013-07-24 陶氏环球技术有限责任公司 官能化烯烃共聚体、组合物和由其制成的制品、以及它们的制造方法
US7378481B1 (en) 2007-02-08 2008-05-27 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Hot Melt Adhesives
JP2009057397A (ja) 2007-08-29 2009-03-19 Sanyo Chem Ind Ltd 難接着基材用ホットメルト接着剤
US8076407B2 (en) 2008-02-08 2011-12-13 Henkel Ag & Co. Kgaa Hot melt adhesive
JP5555410B2 (ja) 2008-03-14 2014-07-23 出光興産株式会社 ポリオレフィン系グラフト共重合体および接着剤組成物
DE102008026672A1 (de) 2008-06-04 2009-12-10 Tesa Se Klebstoff aus Polypropylenharz
US8431642B2 (en) 2008-06-09 2013-04-30 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polyolefin adhesive compositions and articles made therefrom
WO2010032600A1 (ja) 2008-09-18 2010-03-25 三井化学株式会社 接着剤組成物及びこれからなる接着剤
WO2011014714A2 (en) 2009-07-31 2011-02-03 Henkel Corporation Low application temperature hot melt adhesive
US20120128907A1 (en) * 2009-08-06 2012-05-24 Michael Mounts Radio frequency sealable film, sealed film structure and method of making the same
WO2011053406A1 (en) 2009-10-29 2011-05-05 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Pressure-sensitive hot melt adhesive compositions
MX2013003614A (es) * 2010-09-30 2013-05-09 Dow Global Technologies Llc Composicion polimerica y capa selladora con la misma.
WO2012149391A1 (en) 2011-04-28 2012-11-01 Adherent Laboratories, Inc. Polyolefin based hot melt adhesive composition
EP2948512B1 (en) * 2013-01-24 2023-07-05 Henkel AG & Co. KGaA Foamed hot melt adhesive and use thereof
US20140272214A1 (en) 2013-03-12 2014-09-18 Henkel Ltd. Adhesive compostions with wide service temperature window and use thereof

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008545811A (ja) * 2005-03-17 2008-12-18 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド エチレン/α−オレフィン共重合体から製造される接着剤およびマーキング用組成物
JP2007022033A (ja) * 2005-07-21 2007-02-01 Yupo Corp インモールドラベル成形体
JP2010537002A (ja) * 2007-08-24 2010-12-02 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド エチレン/α−オレフィンのインターポリマーから製造された接着剤
JP2013542284A (ja) * 2010-09-30 2013-11-21 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー ポリマー組成物およびそれを用いたシーラント層
JP2014501811A (ja) * 2010-11-19 2014-01-23 ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン 接着剤組成物およびその使用
JP2013018826A (ja) * 2011-07-08 2013-01-31 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd ホットメルト型接着剤及びそれを用いた塗工物
JP2015534593A (ja) * 2012-09-14 2015-12-03 ヘンケル アイピー アンド ホールディング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 接着剤組成物およびその使用
JP2012250775A (ja) * 2012-09-27 2012-12-20 Showa Denko Packaging Co Ltd 内容物付着防止蓋材

Also Published As

Publication number Publication date
BR112017003445B1 (pt) 2022-06-07
JP6669724B2 (ja) 2020-03-18
EP3183312A1 (en) 2017-06-28
WO2016028970A1 (en) 2016-02-25
EP3183312B1 (en) 2020-01-15
AU2015305415B2 (en) 2019-08-01
CN107109170B (zh) 2020-01-17
KR102380002B1 (ko) 2022-03-29
KR20170047289A (ko) 2017-05-04
US10155889B2 (en) 2018-12-18
BR112017003445A2 (pt) 2017-11-28
CN107109170A (zh) 2017-08-29
AU2015305415A1 (en) 2017-03-23
US20170240784A1 (en) 2017-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6669724B2 (ja) ブロック複合材料相容化剤を含むホットメルト接着剤組成物
JP6405451B2 (ja) 結晶性ブロック複合材料を含むホットメルト接着剤組成物
KR102378767B1 (ko) 결정성 블록 복합체를 포함하는 핫멜트 접착제
US9109143B2 (en) Polypropylene-based adhesive compositions
US20090105407A1 (en) Polypropylene-Based Adhesive Compositions
JP2020189991A (ja) ブロック複合材料造核剤を用いた造核
JP6549736B2 (ja) ブロック複合体相溶化剤を有する接着剤組成物を有する物品

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170421

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20170426

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20170721

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180810

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190522

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190611

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190909

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200128

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200227

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6669724

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250