JP2024500327A - ホットメルト接着剤及びその使用 - Google Patents

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Abstract

【解決手段】プロピレンコポリマーの混合物で調製されたホットメルト接着剤組成物が開示される。ホットメルト接着剤組成物は、不織基材及びポリマーフィルムへの高い密着力及び優れた接着性を提供しながら、油含有量をほとんど又はまったく必要としない。ホットメルト接着剤組成物は、吸収性構造物品の製造に特に適している。

Description

本発明は、プロピレンコポリマーの混合物で調製されたホットメルト接着剤組成物に関する。ホットメルト接着剤組成物は、不織基材及びポリマーフィルムへの高い密着力及び優れた接着性を提供しながら、油含有量をほとんど又はまったく必要としない。ホットメルト接着剤組成物は、吸収性構造物品の製造に特に適している。
オレフィン系ホットメルト接着剤の柔軟性と密着力の適切なバランスを見つけることは困難である。このバランスを達成するために、米国特許出願公開第２０１９／０３８２６３１Ａ１における水素化スチレンブロックコポリマーとアルファ―オレフィンコポリマーのブレンド、米国特許第９８２２２８３号における熱可塑性スチレンブロックコポリマーとプロピレンホモポリマーのブレンド、及び米国特許出願公開第２０２０／０１５７３８５Ａ１におけるプロピレン／ブテン又はプロピレン／ヘキセンコポリマーとポリブテン－１とのブレンドを包含するポリマーの様々なブレンドがホットメルト接着剤の調製に使用されてきた。
最近のオレフィン触媒の開発により、より経済的なオレフィン、特にポリプロピレンコポリマーが市場に提供されるようになった。プロピレンポリマーはホットメルト接着剤の候補であるが、それらが硬く、基材に接着できないことから、ホットメルト接着剤として望ましいものにはならない。プロピレンポリマーの剛性を低下させるために、ゴムベース又は非晶質のエチレンコポリマーが添加される。しかしながら、プロピレンベースのホットメルト接着剤の柔軟性と密着力の適切なバランスを見つけることは困難であった。
米国特許出願公開第２０１７／０２０４３０６Ａ１及び米国特許出願公開第２０１９／０１４４７１９Ａ１に記載されるホットメルト接着剤は、３５Ｊ／ｇ超過のＤＳＣ溶融エンタルピーを有する半結晶性の低分子量プロピレンを用いて調製される。これらの接着剤は、弾性フィルムと弾性ストランドを接着する際のクリープ保持を改善するように設計されているが、柔軟性が不十分であり、塗布量が少ないとフィルム基材への浸潤と浸透が不十分である。
米国特許出願公開第２０１６／０１０２２３０Ａ１に記載されるホットメルト接着剤は、約１３０℃～約１６５℃の範囲のＤＳＣ融点を有する９０重量％超過のプロピレンを有するポリプロピレンインパクトコポリマーで調製される。しかしながら、軟化点が１３０℃を超えると粘度が高くなり、より高い塗布温度が必要になり、加工性が制限される。
米国特許出願公開第２０１７／０２９０９４５Ａ１に記載されるように、約２０未満のメルトインデックス（１９０℃、２．１６ｋｇで測定）を有するプロピレンベースのコポリマーで調製されたホットメルト接着剤、高粘度及び高塗布温度の接着剤には、高い油含有量、例えば２０重量％超過が必要である。
当技術分野では、柔軟性と密着力の適切なバランス、及び油のしみ出しと移行が最小限又はまったくない安定した接着性能を備えたプロピレンベースのホットメルト接着剤が必要とされている。本発明は、この必要性に対処する。
米国特許出願公開第２０１９／０３８２６３１Ａ１ 米国特許第９８２２２８３号 国特許出願公開第２０２０／０１５７３８５Ａ１ 米国特許出願公開第２０１７／０２０４３０６Ａ１ 米国特許出願公開第２０１９／０１４４７１９Ａ１ 米国特許出願公開第２０１６／０１０２２３０Ａ１ 米国特許出願公開第２０１７／０２９０９４５Ａ１
本発明は、吸収性構造物品を製造するのに適したプロピレンコポリマーの混合物で調製されたホットメルト接着剤組成物を提供する。
本発明の１つの態様は、
（ａ）（１）（ｉ）１９０℃で３０００～８５００ｃｐｓの粘度、
（ｉｉ）ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約１５Ｊ／ｇ未満のＤＳＣ融解熱値、
（ｉｉｉ）ＡＳＴＭ ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約９０～１４５℃のＤＳＣ融解ピーク、
を有する第１のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーと、
（２）（ｉ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って、２．１６ｋｇ、１９０℃で約１５～約４０ｇ／１０分のメルトインデックス、
（ｉｉ）ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約１５Ｊ／ｇ未満のＤＳＣ融解熱値、
を有する第２のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーと、
から成る約２０～約４５重量％のポリマー混合物、
前記第１のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーと前記第２のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーとの比率は、約１．８：１～約２．８：１であり、
（ｂ）約３０～約６０重量％の粘着付与剤
を含む、ホットメルト接着剤である。
ホットメルト接着剤は、（ｉ）１４０℃、１０ｒａｄ／ｓで約３０超過のｔａｎ（δ）値、及び（ｉｉ）ＡＳＴＭ ３２３６に従って測定された、１５０℃で約２，０００～約１１，０００ｃｐｓの溶融粘度を有する。ホットメルト接着剤は、任意で約３０重量％以下のワックス又はポリオレフィン液状可塑剤を有する。
別の態様では、本発明は、
（ａ）（１）（ｉ）１９０℃で３０００～８５００ｃｐｓの粘度、（ｉｉ）ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約１５Ｊ／ｇ未満のＤＳＣ融解熱値、（ｉｉｉ）ＡＳＴＭ ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約９０～１４５℃のＤＳＣ融解ピーク、（ｉｖ）プロピレン及びエチレン（コ）モノマー、
を有する第１のポリマー系と、
（２）（ｉ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って、２．１６ｋｇ、１９０℃で約１５～約４０ｇ／１０分のメルトインデックス、（ｉｉ）ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約１５Ｊ／ｇ未満のＤＳＣ融解熱値、（ｉｉｉ）プロピレン及びエチレン（コ）モノマー、
を有する第２のポリマー系と、
の混合物から調製される約２０～約４５重量％のポリマーマトリックス、
前記第１のポリマー系と前記第２のポリマー系との比率は、約１．８：１～約２．８：１であり、
（ｂ）約３０～約６０重量％の粘着付与剤、
（ｃ）約１０～約３０重量％のワックス又はポリオレフィン液状可塑剤、並びに
（ｄ）約０．１～約６重量％の充填剤、酸化防止剤、着色剤、充填剤、顔料、紫外線吸収剤、紫外線防止剤、包装用適合コーティング剤から成る群から選択される添加剤、
から本質的に成るホットメルト接着剤を対象とする。
ホットメルト接着剤は、（ｉ）１４０℃、１０ｒａｄ／ｓで約３０超過のｔａｎ（δ）値、及び（ｉｉ）ＡＳＴＭ ３２３６に従って測定された、１５０℃で約２，０００～約１１，０００ｃｐｓの溶融粘度を有する。
「吸収性物品」とは、身体の滲出物を吸収して封じ込める装置を指し、より具体的には、身体から排出される様々な滲出物を吸収して封じ込めるために、着用者の身体に対して、又は身体に近接して配置される装置を指す。吸収性物品の例としては、おむつ、トレーニングパンツ、プルオンパンツ型おむつ（例えば、米国特許第６，１２０，４８７号に示されているような予め形成されたウエスト開口部及び脚開口部を有するおむつ）、再締結可能なおむつ又はパンツ型のおむつ、失禁ブリーフ及び下着、おむつホルダー及びライナー、パンティライナー等の女性用衛生衣類、吸収性インサート、肉パッド、動物パッド、マスク、カバーオール等が挙げられる。
「吸収構造接着剤」は、吸収パッド、不織布、トップシート、バックシート、コアラップ、コア安定化、及びコア固定が挙げられる吸収性物品の構成要素を一緒に接着する接着剤を指す。
基材への「接着結合」では、基材（例えば、フィルム、ポリマーフィルム、弾性フィルム、不織布、及びティッシュ）への結合、又は第２の類似若しくは異なる基材への結合に接着剤が使用される。
本明細書で使用される場合、「含む（comprise）」、「含む（comprising）」及び「含む（comprises）」、「包含する（include（s））」、「有する（having）」、「有する（has）」、「できる（can）」、「含有する（contain（s））」並びにそれらの変形それらの変形は、制約のない用語であり、それぞれ、成分等の後に続くものの存在を指定するが、当技術分野で知られている又は本明細書に開示されている他の特徴、例えば、要素、工程、成分等の存在を排除するものではない。しかしながら、こうした記載は、組成物又は方法を、「列挙された成分／工程から成り、指定された成分／工程のみの存在を、そこから生じる可能性のある不純物と共に許可し、他の成分／工程を除外する」として説明していると解釈されるべきである。
本明細書では、「・・・から本質的に成る（consisting essentially of）」及び「・・・から本質的に成る（consists essentially of）」は、特許請求の範囲等の主題の範囲を、特定の材料又は工程、及び主題の基本的且つ新規の特徴に著しく影響を与えないものに限定するために使用される。
別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。矛盾する場合は、定義を包含する本文書が優先される。好ましい方法及び材料を以下に記載するが、本明細書に記載のものと同様又は同等の方法及び材料を本開示の実施又は試験に使用することができる。本明細書で言及されたすべての刊行物、特許出願、特許、及びその他の参考文献は、参照によりその全体が組み込まれる。本明細書に開示される材料、方法、及び実施例は、例示のみを目的としており、限定を意図するものではない。
本出願の明細書及び特許請求の範囲における数値は、特にポリマー又はポリマー組成物に関するものであり、異なる特徴の個々のポリマーを含有してよい組成物の平均値を反映している。さらに、特に断りのない限り、数値は、同じ有効桁数に換算した場合に同じである数値、及び値を決定するために本出願に記載された種類の従来の測定技術の実験誤差よりも少ないだけ、記載された値と異なる数値を包含すると理解されるべきである。
本明細書に開示される全ての範囲は、列挙された端点を包含し、独立して組み合わせることができる（例えば、「２～１０」の範囲は、端点２と１０、及び全ての中間値を包含する）。本明細書に開示される範囲の端点及び任意の値は、正確な範囲又は値に限定されない。これらの範囲及び／又は値に近似する値を包含するには、十分に不正確である。本明細書で使用される場合、近似言語は、関連する基本機能の変化をもたらすことなく変化し得る任意の量的表現を修正するために適用されてよい。したがって、「約」などの用語によって修飾された値は、場合によっては、指定された正確な値に限定されない場合がある。少なくともいくつかの例では、近似言語は、値を測定するための機器の精度に対応する場合がある。修飾子「約」は、２つの端点の絶対値によって定義される範囲を開示するものと見なされる必要がある。例えば、「約２～約４」という表現は、「２～４」の範囲も開示する。「約」という用語は、示された数値のプラス又はマイナス１０％を指す場合がある。例えば、「約１０％」は「９％～１１％」の範囲を示す場合があり、「約１」は、０．９～１．１を意味する場合がある。「約」の他の意味は、四捨五入などの文脈から明らかであり、例えば「約１」は０．５～１．４を意味する場合もある。
本発明は、１６０℃以下で塗布できる噴霧可能なホットメルト接着剤を提供する。この噴霧可能なホットメルト接着剤は、高いグリーン強度、優れた接着強度、及び冷却時のエージング後の劣化性能を有する。噴霧可能なホットメルト接着剤は、熱に敏感な基材への裏抜けや溶け落ちのリスクなしに、薄い接着線に塗布できる場合がある。
本発明の１つの態様は、約２０～約４５重量％のポリマー混合物及び３０～約６０重量％の粘着付与剤を含むホットメルト接着剤である。ホットメルト接着剤は、任意で約３０重量％以下のワックス又はポリオレフィン液状可塑剤を包含する。
ポリマー混合物は、
（１）（ｉ）ＡＳＴＭ Ｄ３２３６に従って、１９０℃で３０００～８５００ｃｐｓの粘度、（ｉｉ）ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約１５Ｊ／ｇ未満のＤＳＣ融解熱値、（ｉｉｉ）ＡＳＴＭ ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約９０～１４５℃のＤＳＣ融解ピーク、
を有する第１のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーと、
（２）（ｉ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って、２．１６ｋｇ、１９０℃で約１５～約４０ｇ／１０分のメルトインデックス、（ｉｉ）ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約１５Ｊ／ｇ未満のＤＳＣ融解熱値、
を有する第２のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーと、
から成る。
さらに、第１のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーと第２のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーの比は、約１．８：１～約２．８：１である。繰り返すが、この範囲外では、ホットメルト接着剤は柔軟性と密着力の適切なバランスを実現しない。驚くべきことに、２つのポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーの組合せにより、ゴム又は非晶質ポリマーを添加しなくても、接着剤に柔軟性と接着性を提供する。
別の実施形態では、ホットメルト接着剤は、約２０～約４５重量％のポリマー系、約３０～約６０重量％の粘着付与剤、約１０～約３０重量％のワックス又は可塑剤、並びに約０．１～約６重量％の充填剤、酸化防止剤、着色剤、ＵＶ吸収剤、ＵＶ阻害剤、顔料、包装用適合コーティング剤等から成る群から選択される添加剤から本質的に成る。
ポリマー系は、
（１）（ｉ）１９０℃において約３０００～約８５００ｃｐｓ、好ましくは約５０００～約８５００の粘度、（ｉｉ）ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約１５Ｊ／ｇ未満のＤＳＣ融解熱値、（ｉｉｉ）ＡＳＴＭ ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約９０～１４５℃のＤＳＣ融解ピーク、及び（ｉｖ）プロピレン及びエチレン（コ）モノマー、
を有する第１のポリマー系と、
（２）（ｉ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って、２．１６ｋｇ、１９０℃で約１５～約４０ｇ／１０分のメルトインデックス、（ｉｉ）ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約１５Ｊ／ｇ未満のＤＳＣ融解熱値、及び（ｉｉｉ）プロピレン及びエチレン（コ）モノマー、
を有する第２のポリマー系と、
の混合物である。第１のポリマー系と第２のポリマー系の比は、約１．８：１～約２．８：１の範囲である。
２つの特定のポリプロピレン（コ）ポリマーで調製されたホットメルト接着剤が発見された。約１．８：１～約２．８：１の特定の比率で、良好なグリーン強度及び十分なオープンタイムのための柔軟性を提供する。これは、追加のゴム又は非晶質ポリマーを使用せずに、パラフィン油又はナフテン油を使用せずに達成される。
１つの実施形態では、両方のポリプロピレン（コ）ポリマーが本質的に非晶質である。融解熱は、ポリマーの結晶化度と直接相関している。低レベルの結晶化度、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約１５Ｊ／ｇ未満のＤＳＣ融解熱値が、噴霧可能なホットメルト接着剤のポリプロピレン（コ）ポリマーに望ましい。
適切な第１のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーは、チーグラー・ナッタ触媒を用いて重合された非晶質ポリ－α－オレフィン（ＡＰＡＯ）である。適切な非晶質ポリ－α－オレフィンポリマーは、プロピレン及びエチレンモノマーのランダムコポリマーであり、とりわけ、イーストマンケミカルからのエラフィン ３５、イーストマンケミカルからのエラフィン７５Ｈ、レックスタック社からのＲＴ２３３０が挙げられる。別の適切な第１のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーは、メタロセン触媒を使用して重合された非晶質ポリプロピレンコポリマーである。接着剤で使用するのに適した市販のメタロセン触媒ポリプロピレン（コ）ポリマーは、エクソンモービル・ケミカルからのビスタマックス８３８０及びビスタマックス８７８０である。適切な第２の第１のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーとしては、とりわけ、エクソンモービル・ケミカルからのビスタマックス６５０２が挙げられる。第１及び第２のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーの指定された粘度／メルトフローインデックスを有するポリマーブレンドは、ホットメルト接着剤に、柔軟性と密着力の適切なバランスを提供する。
有用な粘着付与樹脂としては、脂肪族石油炭化水素樹脂；芳香族石油炭化水素樹脂及びその水素化誘導体；並びに脂環式石油炭化水素樹脂及びその水素化誘導体等の任意の相溶性樹脂又はそれらの混合物が挙げられてよい。特に適切な水素化石油炭化水素粘着付与剤の例としては、エクソンモービルケミカルズからのエスコレス５４００及び５３００；荒川からのアルコンＰ１１５、イーストマンケミカルからのイーストタック１００Ｒ、１００Ｗ、レガライトＳ１１００及びＲ１１００；テンシン・レフア・ケミカル社からのルホレスＨＤ１１００；コロン工業からのスコレズＳＵ－１００及びＳＵ－５００；ハンファ・ソリューションズ社からのＨＣ－１００及びＨＳ－１００；ヘンゲ・マテリアルズ・アンド・サイエンステクノロジー社からのＨＭ１０００；ニンボ・ジンハイ・チェングォン・ケミカル社からのＨＡＩＴＡＣＫ ＪＨ６１００等が挙げられる。環式又は非環式Ｃ５樹脂及び芳香族変性非環式又は環式樹脂も包含される。市販のＣ５樹脂の例としては、クレイバレーＵＳＡ社からのウイングタック９８、ウイングタックエクストラ、ウイングタックＥＴ；イーストマンケミカルからのピコタック９０９５及び１０９５；エクソンモービルケミカルズからのエスコレス２２０３ＬＣ；ルファ・ケミカル社からのルホレスＡ１１００、Ａ２１００；ゼオン・ケミカルズ社からのクイントーン Ｒ１００及びＣ２１０及びＳ１９５が挙げられる。ポリテルペン樹脂；フェノール変性テルペン樹脂及びその水素化誘導体、例えば、二環式テルペン及びフェノールの酸性媒体中での縮合から得られる樹脂生成物も挙げられる。市販の変性テルペン樹脂の例は、クレイトンケミカルＢ．Ｖ．からのシルバレスＴＲ Ｍ１１１５及びＴＲ１２６、クレイトンケミカルＢ．Ｖ．からのＮＧ９８、クレイトンケミカルＢ．Ｖ．からのＴＰ２０４０ＨＭ及びシルバレスＴＰ３００である。本発明を実施するために使用できる市販のロジン及びロジン誘導体の例としては、クレイトンケミカルＢ．Ｖ．から入手可能なシルバライトＲＥ１００Ｌ及びシルバレスＲＥ１１５；ピノバ社からのフォラル１０５のような水素化ロジン及びロジン誘導体が挙げられる。他の有用な粘着付与樹脂としては、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、レジネート、及び重合ロジンを包含する天然及び変性ロジン；例えばペールのグリセロールエステル、ウッドロジン、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を包含する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、スチレン／テルペン及びα－メチルスチレン／テルペンを包含する天然テルペンのコポリマー及びターポリマーが挙げられる。
好ましい粘着付与剤としては、Ｃ５樹脂、石油蒸留物、水素化炭化水素、Ｃ５／Ｃ９樹脂、Ｃ９樹脂、ポリテルペン、ロジン、水素化ロジン、ロジンエステル及びそれらの混合物が挙げられる。
Ｃ９芳香族／脂肪族オレフィン由来であり、サートマー及びクレイバレーからノルソレンの商品名で、ラトガーズシリーズのＴＫ芳香族炭化水素樹脂から入手可能な芳香族炭化水素樹脂も有用である。ノルソレン１１００は、クレイバレーから市販されている低分子量の熱可塑性炭化水素ポリマーである。
イーストマンケミカルズからのクリスタレックスＦ１１５、１１２０及び５１４０、アリゾナケミカルズからのシルバレスＳＡシリーズ等のアルファメチルスチレンも、本発明の粘着付与剤として有用である。２つ以上の記載された粘着付与樹脂の混合物が、いくつかの配合物のために必要とされる場合がある。
適切なワックスとしては、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、並びにヒドロキシステアラミドワックス及び脂肪族アミドワックスなどの官能化ワックスが挙げられる。高密度低分子量ポリエチレンワックス、副生ポリエチレンワックス、及びフィッシャートロプシュワックスは、従来、当技術分野では合成高融点ワックスと呼ばれている。有用なワックスとしては、クラリアント社からのリコセンＰＥ４２０１、ＰＥ３１０１等のリコセンシリーズ、クラリアント社からのＬＩＣＯワックスＰＥ５２０及びロクタスＰＥ３１０、サーソル・ケミカルズ社からのサルソルワックスＨ１；サーソル・ケミカルズ社からのセレーション１８２０、ハネウェル・インターナショナル社からのＡＣ－９、ＡＣ－８、ＡＣ－８２０Ａ等のＡＣシリーズ、ライオン・ケムテック社からのＬ－Ｃ１０１Ｎとして入手可能なポリエチレン及びポリプロピレンワックスが挙げられる。
本発明のホットメルト接着剤は、室温でパラフィン油又はナフテン油を実質的に含まない。本明細書における「実質的に含まない」又は「含まない」は、不可避レベルの不純物を包含するが、それ以上は包含しないと定義される。非油ポリオレフィン液状可塑剤は、可塑剤としてホットメルト接着剤に適している。適切なポリオレフィン液状可塑剤としては、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソブテン等が挙げられる。市販の非油ポリオレフィン可塑剤の例は、イネオスオリゴマーズからのインドポルＨ１００、Ｈ３００、Ｈ９００、Ｈ１５００；デリム・インダストリアル社からのＰＢ９５０；ＴＰＣグループ（テキサス・ペトロケミカルズ）からのＴＰＣ１１０５、ＴＰＣ１１６０；ブラスケムＳ．ＡからのＰＩＢ３２、ＰＩＢ２４；クラリアントからのリコセンＰＰＡ３３０である。
本発明の噴霧可能な低適用温度ホットメルト接着剤は、望ましくは少なくとも１つの安定化剤及び／又は少なくとも１つの酸化防止剤も含有してよい。これらの化合物は、例えば、熱、光、又は粘着付与樹脂などの原材料からの残留触媒によって引き起こされる酸素との反応によって引き起こされる劣化から接着剤を保護するために添加される。
本明細書に包含される適用可能な安定剤又は酸化防止剤の中には、高分子量ヒンダードフェノール並びに硫黄及びリン含有フェノールなどの多官能性フェノールがある。ヒンダードフェノールは当業者に周知であり、そのフェノール性ヒドロキシル基のすぐ近くに立体的にかさ高い基も含有するフェノール化合物として特徴付けることができる。特に、第三ブチル基は、一般に、フェノール性ヒドロキシル基に対してオルト位の少なくとも１つでベンゼン環上に置換されている。ヒドロキシル基の近くにこれらの立体的にかさ高い置換基が存在すると、その伸縮頻度が低下し、それに応じてその反応性が低下する。この障害により、フェノール化合物にその安定化特性がもたらされる。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－ベンゾエート；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。
こうした酸化防止剤は、ＢＡＳＦから市販されており、ヒンダードフェノールであるイルガノックス（登録商標）５６５、１０１０、１０７６及び１７２６が挙げられる。これらは、ラジカルスカベンジャーとして作用する主要な酸化防止剤であり、単独で、又はＢＡＳＦから入手可能なイルガフォス（登録商標）１６８、エバースプリング・ケミカル・カンパニーからのＥＶＥＲＦＯＳ１６８などのホスファイト酸化防止剤などの他の酸化防止剤と組み合わせて使用されてよい。ホスファイト酸化防止剤は二次酸化防止剤と見なされ、一般的に単独では使用されない。これらは主に過酸化物分解剤として使用される。他の入手可能な酸化防止剤は、ソルベイから入手可能なＣＹＡＮＯＸ（登録商標）ＬＴＤＰ、ＨＭロイヤルから入手可能なエタノックス（登録商標）３３０、及びメイゾーから入手可能なＢＮＸ１０１０である。こうした酸化防止剤の多くは、単独で、又は他のこうした酸化防止剤と組み合わせて使用することができる。これらの化合物は、少量、典型的には約１０重量％未満でホットメルトに添加され、他の物理的性質に影響を及ぼさない。物理的特性に影響を与えない追加可能な他の化合物は、いくつかだけ言及すると、色を追加する顔料又は蛍光剤である。これらのような添加剤は、当業者に知られている。
異なる特性を満たし、特定の用途要件を満たすために、ホットメルト接着剤に従来から使用されている他の添加剤も、本発明の接着剤組成物に添加してよい。こうした添加剤としては、例えば、充填剤、顔料、流動性調整剤、染料、イオン性界面活性剤及び非イオン性界面活性剤、包装目的で接着剤がブロッキングする（くっつく）のを防ぐ相溶性コーティングが挙げられ、これらは目的に応じて少量又は多量に接着剤配合物に組み込んでよい。
ホットメルト接着剤組成物は、一般に約２時間、約１５０～約１８０℃の温度で、溶融状態で成分をブレンドして均質なブレンドを形成することによって調製される。ブレンドの様々な方法が当技術分野で知られており、均一なブレンドを生成する任意の方法を使用してよい。次いで、ブレンドを冷却し、ペレット、チャブ、ミニチャブ、又はブロックに成形して、予備成形接着剤として貯蔵又は出荷してよい。これらの予備成形接着剤は、再加熱して融解し、基材に塗布することができる。
得られたホットメルト接着剤は、（ｉ）１４０℃、１０ｒａｄ／ｓで約３０超過のｔａｎ（δ）値、及び（ｉｉ）ＡＳＴＭ ３２３６に従って測定された、１５０℃で約２，０００～約１１，０００ｃｐｓの溶融粘度を有する。
ホットメルト接着剤組成物は、吸収性構造物品、特におむつ、おむつパンツ、おしりふき、トレーニングパンツ、吸収パンツ、育児パンツ、水着及び他の使い捨て衣類を包含する衛生的吸収性構造物品；生理用ナプキン、ワイプ、生理用ナプキン、パンティライナー、パンティシールド、タンポン、及びタンポンアプリケーターを包含するフェミニンケア製品；ワイプ、パッド、容器、失禁用製品、及び尿シールドを包含する成人ケア製品；衣料品；スポーツ及びレクリエーション製品：ホット又はコールドセラピーを適用するための製品、医療ガウン（すなわち、防護及び／又は外科用ガウン）、外科用ドレープ、キャップ、手袋、フェイスマスク、包帯、創傷被覆材、ワイプ、カバー、容器、フィルター、使い捨て衣料、ベッドパッド、医療用吸収衣、アンダーパッド；建設及び包装用品、肉パッドを含む工業用パッド；洗浄及び消毒用製品、ワイプ、カバー、フィルター、タオル、トイレットペーパー、化粧紙、不織布ロール製品、枕、パッド、クッション、マスクを包含する家庭用快適製品、並びに皮膚のクレンジング又はトリートメントに使用される製品を包含するボディケア製品、白衣、カバーオールを取り付けるのに適している。噴霧可能な低適用温度の接着剤は、ボトルのラベル付け、若しくはプラスチック結合又は取り外し可能な感圧接着剤の適用を伴う他の用途にも有用である。
当業者には明らかであるように、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明の多くの修正及び変形を行うことができる。本明細書に記載された特定の実施形態は、例としてのみ提供され、本発明は、添付の請求項の用語によってのみ限定されるべきであり、そのような請求項が権利を与えられた均等物の全範囲と共に限定されるべきである。
本発明を以下の実施例でさらに説明するが、これらは例示の目的で包含されるものであり、決して本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
ポリマーの融解熱（ΔＨ）及び融解温度Ｔｍは、ＤＳＣ（示差走査熱量計、ＴＡＩモデルＱ１０００ ＤＳＣ）によって、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って、加熱サイクル及び冷却サイクルの両方について１０℃／分の速度で測定された。
接着剤及びポリマーの粘度は、ＡＳＴＭ ３２３６に従って、１４０℃、１５０℃、１６０℃、及び１９０℃で、標準的なブルックフィールド粘度計、スピンドル２７を使用して測定された。
ＴＡダイナミック・メカニカルアニカルアナライザー（ＡＲＥＳ－Ｍ ＬＳ）を使用して、オーケストレータ・ソフトウェア・バージョン７．２．０．４からの昇温試験を使用して、ｔａｎ δを得た。この試験には、直径２５ｍｍ（３１６ステンレス鋼、ＴＡインスツルメンツからのパート番号７０８－００９６６－１）で、約１ｍｍのギャップで分離されたスチール平行板を使用した。試料を乗せた後、必要な温度で１６０℃まで加熱し、１６０℃の平衡に達すると昇温が開始した。プログラムは、１０秒間隔ごとにデータを測定する。対流式オーブン（ＡＲＥＳ－ＬＮ２型）に冷たい窒素ガスを連続的に流した。冷却速度は、０℃に達するまで５℃／分である。対流式オーブンに窒素を連続的に流した。周波数は１０ｒａｄ／ｓに維持された。試験開始時の初期歪みは（プレートの外縁で）５０％であった。ソフトウェアの自動歪みオプションを使用して、試験全体で正確に測定可能なトルクを維持した。このオプションは、ソフトウェアで許容される最大適用歪みが８０％になるように構成された。自動歪みプログラムは、必要に応じて、各温度増分で歪みを調整した。トルクが１９．６２×１０－３Ｎｍ未満の場合、歪みは現在の値の５％減少した。トルクが１１７．７２×１０－３Ｎｍ以上の場合、現在の値の２５％減少した。１９．６２×１０－３Ｎｍと１１７．７２×１０－３Ｎｍの間のトルクでは、その温度上昇で歪みの変化はなかった。せん断貯蔵又は弾性係数（Ｇ’）及びせん断損失弾性率（Ｇ”）は、トルクと歪みデータからソフトウェアによって計算される。Ｔａｎ（δ）は１４０℃でのＧ”／Ｇ’として報告される。つまり、Ｔａｎ（δ）＝Ｇ”／Ｇ’（１４０℃）。
接着剤試料中のポリプロピレンコポリマーを表１に要約する。
Figure 2024500327000001
接着剤試料を、接着剤の例Ａ～Ｈとして表２に示す。接着剤には、粘着付与剤、ワックス、可塑剤、及び酸化防止剤と共に様々なポリプロピレンポリマーが配合されている。ＨＭ－１０００は、ヘンゲ・マテリアル・アンド・サイエンステクノロジー株式会社からの水素化炭化水素粘着付与剤であり、リコセンＰＥ４２０１は、クラリアントからのポリエチレンワックスであり、リコセンＰＰＡ３３０は、クラリアントからのポリオレフィン液状可塑剤であり、エバーノックス１０は、エバースプリング・ケミカル・カンパニーからの酸化防止剤である。
Figure 2024500327000002
各接着剤試料について、成分を１６０℃で加熱し、均一になるまで混ぜ合わせる。次いで、接着剤を２つの基材の間に塗布して、接着物品を形成した。２つの異なる接着物品を作製した。第１の接着物品（不織布－フィルム）は、クロペイ基材からの通気性ポリＢＲ１４９とＰＧＩ基材からの１５ｇｓｍ不織布とを接着剤試料で接着することによって形成された。第２の接着物品（フィルム－フィルム）は、非通気性ポリエチレンフィルムを、厚さ０．６５ミルの接着で別の非通気性ポリエチレンフィルムに、接着剤試料で接着することによって形成された。ノードソン社のシグニチャースプレーアプリケーターヘッドを使用して、１５０～１５５℃、ライン速度１０００フィート／分、コート重量２．５ｇｓｍ又は４ｇｓｍで基材に接着剤を塗布した。表３に、接着強度と対応する接着剤試料の結果を、初期及びエージング後の両方で示す。
初期試料とエージングした試料の接着強度は、次のように決定された。
接着強度［ｇ／ｉｎ］＝平均剥離力［ｇ］／試験片幅［ｉｎ］。
試料のラミネートを５０℃で２週間エージングし、エージングした試料について同じ試験を行った。次に、エージングした試料を２３±２℃で最低１時間平衡化した後、同じ温度で試験した。さらに、最低５つの試料を使用してエージング後の平均接着強度を決定した。接着剤の初期及びエージング後接着強度を表３に示す。
シンテック１／Ｄ引張試験機（ＭＴＳ、モデル１５００ＢＺＦ－５０、ＵＳＡ）において、初期試料及びエージング後の試料について、モードＩ Ｔ剥離構造の引張試験機を用いて、不織布－フィルム及びフィルム－フィルムの間の接着剤の接着強度を測定した。引張試験機には、高精度の３００ポンドのロードセルを取り付けた。試験試料は、スウィング・アルバート・インスツルメント社（ペンシルベニア州フィラデルフィア）製の精密カッターで実質的に直線の形状を有した。試料の寸法は、機器に適した力で必要な歪みを達成するように選択された。試料の寸法は、幅およそ２インチ、長さおよそ６インチであった。試料の長さは機械方向（ＭＤ方向）に揃えた。同じ温度で試験する前に、試料を２３℃±２℃で最低１時間平衡化した。試験した試料の寸法に合わせて適切なサイズの軽量ジョー（フラットフェース又はバーラインを使用してよい）を使用して、固定具とグリップを取り付けた。製造元の指示に従って機器を校正した。グリップ力の線間の距離（ゲージ長）は１インチであり、これはグリップの横にスチール製の定規を置いて測定した。装置の力読み取り値は、固定具とグリップの質量を考慮してゼロにした。以下の手順を用いて、Ｔ剥離試験のために試料（幅２インチ×長さおよそ６インチ）を準備した。ラミネート試料を上部でおよそ１インチ離して、ポリ側と不織布側の両方をテープで留める。Ｔ剥離試料のフィルム部分を下部グリップに取り付け、Ｔ剥離試料の不織布部分を上部グリップに取り付けた状態で、試料をＴ剥離構成でグリップに取り付けた。試験片を、たるみが最小限になるようにグリップに取り付けた。クロスヘッドを１２インチ／分の一定のクロスヘッド速度で上昇させ、それぞれの材料（不織繊維及びフィルム）が完全に分離するまで試料を剥離した。剥離を測定している間に、５０Ｈｚの速度で取得した力と伸びのデータを取った。最初の８インチ伸張中の剥離力（グラム力、ｇｆ）をモードＩ接着強度として報告した。平均初期接着強度を決定するために、少なくとも５つの試料を使用した。
接着剤の好ましい剥離強度は、初期剥離試験及びエージング後の剥離試験の両方から特定の基材上で２００ｇｆ／インチ以上である。一般に、２００ｇｆ／インチを超える接着剤で形成された物品は、基材の歪み及び裂け目をもたらし、これは、接着結合ではなく基材の破損を示す。
Figure 2024500327000003
接着剤試料Ａ、Ｂ、Ｃ及びＧは、初期試料と２週間エージングした試料の両方で２００ｇｆ／インチ超過の接着強度を示した。試料Ｂは、不織布－フィルム基材及びフィルム－フィルム基材の両方で、様々な基材の初期試料とエージング後の試料の両方で２００ｇｆ／インチよりも有意に高い接着強度を示した。剥離強度を試験すると、初期試料とエージング後の試料の両方で、基材が歪み、不織繊維が引き裂かれた。これらの接着剤試料は、（ｉ）１９０℃で３，０００～８５００ｃｐｓの粘度、（ｉｉ）ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約１５Ｊ／ｇ未満のＤＳＣ融解熱値、（ｉｉｉ）ＡＳＴＭ ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約９０～１４５℃のＤＳＣ融解ピークを有する第１のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーで作製された。
接着剤試料Ｄ及びＥは、所望の粘度及び／又は融解温度外のポリマーで調製された。それらの粘度は高く、接着パターンが不十分であるか、１７７℃未満の温度では噴霧できなかった。
接着剤Ｆは、１９０℃で３０００ｃｐｓ未満の粘度を有するポリマーで作製された。接着剤Ｈは、約１５Ｊ／ｇを超える融解熱を有するポリマーで作製された。両方の接着剤は、２００ｇｆ／インチ未満の所望の接着強度よりも低いか、又はその境界を示していた。

Claims (15)

  1. （ａ）（１）（ｉ）１９０℃で３０００～８５００ｃｐｓの粘度、（ｉｉ）ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約１５Ｊ／ｇ未満のＤＳＣ融解熱値、（ｉｉｉ）ＡＳＴＭ ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約９０～１４５℃のＤＳＣ融解ピーク、
    を有する第１のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーと、
    （２）（ｉ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って、２．１６ｋｇ、１９０℃で約１５～約４０ｇ／１０分のメルトインデックス、（ｉｉ）ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約１５Ｊ／ｇ未満のＤＳＣ融解熱値、
    を有する第２のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーと、
    から成る約２０～約４５重量％のポリマー混合物、
    前記第１のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーと前記第２のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーとの比率は、約１．８：１～約２．８：１であり、
    （ｂ）約３０～約６０重量％の粘着付与剤、並びに
    （ｃ）任意で約３０重量％以下のワックス又は可塑剤、
    を含むホットメルト接着剤であって、
    （ｉ）１４０℃、１０ｒａｄ／ｓで約３０超過のｔａｎ（δ）値、及び（ｉｉ）ＡＳＴＭ ３２３６に従って測定された、１５０℃で約２，０００～約１１，０００ｃｐｓの溶融粘度を有する、ホットメルト接着剤。
  2. 前記第１のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーが、メタロセン触媒で調製される、請求項１に記載のホットメルト接着剤。
  3. 前記第１のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーが、チーグラー・ナッタ触媒で調製される、請求項１に記載のホットメルト接着剤。
  4. 前記第１のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーが、１９０℃で５０００～８５００ｃｐｓの粘度を有する、請求項１に記載のホットメルト接着剤。
  5. 前記第２のポリプロピレン－ポリエチレン（コ）ポリマーが、２．１６ｋｇ、１９０℃で約１５～約４０ｇ／１０分のメルトインデックスを有する、請求項１に記載のホットメルト接着剤。
  6. 前記粘着付与剤が、Ｃ５樹脂、石油蒸留物、水素化炭化水素、Ｃ５／Ｃ９樹脂、Ｃ９樹脂、ポリテルペン、ロジン、水素化ロジン、ロジンエステル、及びそれらの混合物から成る群から選択される、請求項１に記載のホットメルト接着剤。
  7. 前記ワックスが、ポリエチレン及びポリプロピレンワックスから成る群から選択される、請求項１に記載のホットメルト接着剤。
  8. 前記可塑剤が、ポリブテン、ポリイソブチレン、ポリプロピレン又はそれらの混合物から選択される非油ポリオレフィン液状可塑剤である、請求項１に記載のホットメルト接着剤。
  9. 実質的にオイルを含まない、請求項１に記載のホットメルト接着剤。
  10. 酸化防止剤、着色剤、充填剤、紫外線吸収剤、紫外線防止剤、顔料、包装用相溶性コーティング、及びそれらの混合物から成る群から選択される添加剤をさらに含む、請求項１に記載のホットメルト接着剤。
  11. （ａ）（１）（ｉ）１９０℃で３０００～８５００ｃｐｓの粘度、（ｉｉ）ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約１５Ｊ／ｇ未満のＤＳＣ融解熱値、（ｉｉｉ）ＡＳＴＭ ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約９０～１４５℃のＤＳＣ融解ピーク、（ｉｖ）プロピレン及びエチレン（コ）モノマー、
    を有する第１のポリマー系と、
    （２）（ｉ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って、２．１６ｋｇ、１９０℃で約１５～約４０ｇ／１０分のメルトインデックス、（ｉｉ）ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って１０℃／分の加熱速度で測定された約１５Ｊ／ｇ未満のＤＳＣ融解熱値、（ｉｉｉ）プロピレン及びエチレン（コ）モノマー、
    を有する第２のポリマー系と、
    の混合物から調製される約２０～約４５重量％のポリマーマトリックス、
    前記第１のポリマー系と前記第２のポリマー系との比率は、約１．８：１～約２．８：１であり、
    （ｂ）約３０～約６０重量％の粘着付与剤、
    （ｃ）約１０～約３０重量％のワックス又は可塑剤、並びに
    （ｄ）約０．１～約６重量％の酸化防止剤、着色剤、充填剤、紫外線吸収剤、紫外線防止剤、顔料、包装用相溶性コーティング、及びそれらの混合物から成る群から選択される添加剤、
    から本質的に成るホットメルト接着剤であって、
    （ｉ）１４０℃、１０ｒａｄ／ｓで約３０超過のｔａｎ（δ）値、及び（ｉｉ）ＡＳＴＭ ３２３６に従って測定された、１５０℃で約２，０００～約１１，０００ｃｐｓの溶融粘度を有する、ホットメルト接着剤。
  12. 請求項１に記載の接着剤を含む物品。
  13. 前記接着剤が２つの基材の間に挿入される、請求項１２に記載の物品。
  14. 前記基材が、不織布、ポリマーフィルム、弾性フィルム、及びティッシュから成る群から選択される、請求項１３に記載の物品。
  15. おむつ、トレーニングパンツ、吸収パンツ、水着、生理用ナプキン、タンポン、殺菌ワイプ、フェイスワイプ、医療用ガウン、肉パッド、フェイスマスク、カバーオール、手術用ドレープ、帽子、手袋、フェイスマスク、包帯、創傷被覆材、フィルター、ベッドパッド、アンダーパッド、タオル、トイレットペーパー、化粧紙又は動物用パッドである、請求項１２に記載の物品。
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