JP4045071B2 - 薄着色ロジンエステルおよび接着性組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明は、ロジンエステル、およびロジンエステルを含む接着剤に関する。
【０００２】
（発明の背景）
ロジンおよび多価アルコール（ポリオール）のエステルは、一般にロジンエステルと呼ばれ、７０年にわたって公知である。例えば、Ｓｙｍｍｅｓの米国特許第１，６９６，３３７号を参照のこと。それらは、典型的には、ロジン（Ｃ₂₀三環式モノカルボン酸異性体の混合物）のペンタエリスリトールのような多価アルコール（本明細書中以下において「ポリオール」）との反応によって調製される。ロジンエステルは現在、包装のための粘着付与剤および感圧性接着剤などを含む多くの用途、および化粧品処方物における広範囲な商業的使用が見出されている。
【０００３】
多くの用途において、ロジンエステルの色は、その商業的実行可能性を決定する特性である。ロジンエステルの色合いは、典型的にはＧａｒｄｎｅｒ色尺度で測定され、Ｇａｒｄｎｅｒ色がゼロの場合は無色であり、そしてＧａｒｄｎｅｒ色が１５の場合は赤茶色である。市場が、色が薄いロジンエステルにプレミアムを置き、非常に黒ずんだ色のエステルを受け入れない。しかし、薄着色ロジンエステルは、調製および維持するのが困難であり、そして／または高価である。初めに薄く着色され、かつ延長貯蔵期間および／または特定の最終製品へのその処方の間にエステルが供され得る加熱プロセスの間に、この薄い色合いを維持するロジンエステルを製造することに、相当な量の研究が指向されている。例えば、Ｗｅｂｂらの米国特許第２，４０９，１７３号；Ｇｌｅｎｎらの同第３，４２３，３８９号およびＭａｅｄａらの同第５，３９５，９２０号を参照のこと。これらは代表的なものに過ぎない。Ｍａｅｄａらの’９２０特許は、原料ロジンおよび／または最終ロジンエステルの大規模な精製、不均化反応および脱水素反応を通して１以下のＧａｒｄｎｅｒ色を有するロジンエステルを生成することが可能（しかし、実際には、おそらく高コスト）であることを開示する。
【０００４】
相当な量の研究にも関わらず、当該分野において、薄着色（ｌｉｇｈｔ−ｃｏｌｏｒｅｄ）ロジンエステルを得る低コストな（ｃｏｓｔ−ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ）方法が要求されるままである。本発明は、この要求を満たし、そして本明細書中で説明されるような関連する利点を提供する。
【０００５】
（発明の要旨）
１局面において、本発明は、ロジンと、少なくとも２個のヒドロキシル基を含む芳香族または脂肪族炭化水素部分との薄着色エステル化生成物を提供し、但し、これらのヒドロキシル基は少なくとも４個の炭素原子によって部分に分けられる。好ましい実施態様において、この生成物は不均化反応を受けており、脱水素反応を受けておらず、２．５未満のＧａｒｄｎｅｒ値の色を有し、抗酸化剤またはＵＶ安定剤のような安定剤を含み、および／または少なくとも３のＧａｒｄｎｅｒ値の色を有する原料ロジンから調製される。
【０００６】
本発明の別の局面は、ポリマー、およびそれらの改質剤として上記のようにロジンと少なくとも２個のヒドロキシル基を含む芳香族または脂肪族炭化水素部分との薄着色エステル化生成物を含む接着性組成物を提供する。
【０００７】
本発明のこれらおよび他の局面は、以下の詳細な説明を参照すれば明らかとなる。この目的のために、明確さおよび完全性を目的のために特定の引用文献が本明細書中に引用される。このような引用文献は、本明細書中で全体を通して参考として援用される。
【０００８】
（発明の詳細な説明）
本発明は、ロジンと少なくとも２個のヒドロキシル基を含む芳香族または脂肪族炭化水素部分とのエステル化生成物に関する。本発明はまた、これらのロジンエステルを含む接着性組成物に関する。ロジンエステルが少なくとも４個の炭素原子によって分離されるエステル基を有する場合、このエステルは非常に薄い色を有し、接着処方物における粘着付与剤として非常に優れた性能特性を有することが、驚くことに発見された。
【０００９】
ロジンは、主として、ピマリン酸およびアビエチン酸に代表されるＣ₂₀三環式縮合環モノカルボン酸の混合物であり、これらは、通常「ロジン酸」と呼ばれる。本発明での使用に適切なロジンは、多くの原料から得られ得、そして広範囲な純度を有し得る。例えば、ウッドロジンが本発明に使用され得、ここでウッドロジンは、松の切り株を収穫し、この切り株を小片に削り、この小片をヘキサンまたは高沸点パラフィンで抽出し、そしてウッドロジンを得るためにこのヘキサンまたはパラフィンを蒸留する工程の後に、得られる。ガムロジンは、松の木を刻み、滲出樹液を採集し、次いで揮発性成分から蒸留する工程の後に得られるロジンにつけられた名称であり、これはまた、本発明において使用され得る。
【００１０】
このロジンは、トール油ロジンであり得、これは、紙を製造するためのクラフト（すなわち、硫酸塩）パルプ化プロセスの副生成物である。このプロセスに従って、松の木はアルカリおよびスルフィドで消化され、副生成物としてトール油石鹸および粗硫酸塩テルビンを生成する。この石鹸の酸性化後の粗トール油の分留は、トール油ロジンおよび脂肪酸を生成する。ロジン中に存在する任意の１つ以上のＣ₂₀環式カルボン酸含有異性体は、本発明で使用され得る。
【００１１】
その原料にも関わらず、ロジンは典型的にはその酸価によって特徴付けられ、本発明によれば、約１６０〜約１９５の範囲の酸価を有するロジンが好ましい。ロジンはまた、そのＧａｒｄｎｅｒ色によって特徴付けられ得、Ｇａｒｄｎｅｒ色数が低いほどより薄く着色したロジンを示す。薄着色ロジンは、粘着付与剤の調製に好ましい。しかし、本発明が商業的実行可能性を有するためには、ロジンが大規模な精製プロセスまたは改質プロセスに供されないことが好ましく、これらのプロセスはロジンエステルを生成するためのプロセスに必然的にコストを加える。従って、好ましい実施態様において、ロジンは、海軍軍需品の多くの商業的蒸留器から容易に入手可能である、「標準」グレードロジンである。この標準グレードロジンは、本発明のエステル化反応での使用の前に不均化反応プロセスまたは脱水素化反応プロセスに供されていない。さらに、標準グレードのロジンはまた、不純物を除去するための再蒸留手順（すなわち、粗トール油から蒸留によってすでに単離された後のロジンのさらなる蒸留）、再結晶手順または抽出手順のような任意の特別な精製手順を経ていない。その代わりに、本発明の好ましいロジンは、粗トール油の蒸留の際に製造される標準グレードのロジンであり、多くの供給元から入手可能である。このような「標準グレード」ロジンは、少なくとも３、より典型的には少なくとも４、そしてさらにより典型的には少なくとも５のＧａｒｄｎｅｒ値の色を有する。１実施態様において、本発明は、エステル化反応容器に充填されたロジンの色と少なくとも同程度に薄い色を有するロジンエステルを提供し、そして典型的には、原料ロジンよりも、少なくとも１、少なくとも１．５または少なくとも２のＧａｒｄｎｅｒ値単位だけ、色が薄いロジンエステルを提供する。
【００１２】
本発明の重要な利点は、それが標準グレードロジンから薄く着色しかつ低臭のロジンエステルを提供することである。当然のことながら、所望される場合、精製したロジンはまた、本発明に使用され得る。脱水素化ロジンが本発明に使用され、そしてこのロジンが粗トール油に由来する場合、全ての触媒がトール油ロジンに存在する硫黄体によって失活されないために、脱水素化を達成するために、トール油ロジンは実質的により高い触媒レベル（例えば、ガムまたは木ロジンと比較して）を要求する。
【００１３】
好ましい標準グレードのロジンは、ＵＮＩ−ＴＯＬ（登録商標）商標でＵｎｉｏｎ Ｃａｍｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｗａｙｎｅ，ＮＪ）から市販される。ＩｎｄｏｎｅｓｉａｎおよびＣｈｉｎｅｓｅガムロジンを含むガムロジンは、本発明のロジンエステルを調製するための別の適切なロジンであり、ガムロジンは等量のトール油ロジンを使用して得られ得る高融点ロジンエステルを与え得るが、トール油ロジンから得られ得る色の薄さを提供し得ない。
【００１４】
本発明のエステル化生成物は、上記のようなロジンおよびポリオールから調製され、ここでポリオールは少なくとも２個のヒドロキシル基を含む芳香族または脂肪族炭化水素部分であり、ここでそれらのヒドロキシル基は、少なくとも４個の炭素原子によって互いに分離される。本明細書中で使用されるように、炭化水素部分は、単に水素および炭素からなり、そして芳香族または脂肪族のいずれかであり得る。炭化水素は、環式（ここで、環式炭化水素は芳香族または脂肪族のいずれかであり得る）または非環式であり得、ここで、この非環式炭化水素は、脂肪族であり、直鎖または分枝、飽和または不飽和、あるいはそれらの任意の組み合わせのいずれかであり得る。芳香族は、（４ｎ＋２）π電子（ｎ＝１、２、３など）を含む任意の共役した環式ポリエンをいう。飽和炭化水素は、任意の二重または三重炭素−炭素結合を含まず、すなわち付加によって物質を吸収できない。不飽和炭化水素は、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を含むか、または少なくとも１つの炭素−炭素三重結合を含む。
【００１５】
上記のように、芳香族または脂肪族の炭化水素部分は、少なくとも２個のヒドロキシル基を含む。さらに、ヒドロキシル基の全ては、少なくとも４個の炭素原子によって互いに分離され、そして本発明の１実施態様では、少なくとも６個の原子によって互いに分離される。炭化水素部分が環式である場合、任意の２個のヒドロキシル基を分離するための１より多くの経路の炭素原子が観察され得る。このような状況において、２個のヒドロキシル基を分離する最少数の炭素原子をカウントする必要があり、そしてこの炭化水素部分が本発明のエステル化生成物を提供するために、その最少数は４個以上でなければならない。
【００１６】
本発明は、予期外に、薄い着色ロジンエステルが少なくとも２個のヒドロキシル基を有するポリオールから調製され得るという驚くべき発見に関し、ここで、全てのヒドロキシル基は、少なくとも４個の炭素原子によって互いに分離され、そして本発明の１実施態様では、少なくとも６個の炭素原子によって互いに分離される。エステル化生成物を調製するために使用されるポリオールの炭化水素部分は、必ず少なくとも４個の炭素原子を含み、そして本発明の１実施態様では、少なくとも６個の炭素原子を含む。従って、厳密に４個の炭素原子を含む１，４−ブタンジオールは、本発明で使用され得る最小のポリオールである。このポリオールは、約４０個程度の炭素原子を含み得る。好ましいポリオールは、ダイマージオールとして公知であり、３６個の炭素原子を含み、そしてダイマー酸の還元生成物である。ダイマージオールは、例えば、Ｕｎｉｃｈｅｍａ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｃｈｉｃａｇｏ、ＩＬからＰＲＩＰＬＡＳＴ^TM２０３３として市販される。
【００１７】
１実施態様において、ポリオールは４〜１０個の炭素原子を含む。この範囲内の炭素数を有する適切なポリオールは、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオールおよび１，１０−デカンジオールを含む。４〜１０個の炭素原子を有する別のポリオールは、１，４−シクロヘキサンジメタノールであり、これは、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｒｅｇｉｓｔｒｙ Ｎｕｍｂｅｒ１０５−０８−８を有する。１，４−シクロヘキサンジメタノールおよび他のＣ４−Ｃ１０ポリオールは、例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ．ＷＩ）から入手可能である。
【００１８】
このポリオールは芳香環を含み得る。例えば、本発明のエステル化生成物を調製するための適切なポリオールは、１，４−（ＣＨ₂ＯＨ）₂Ａｒであり、ここでＡｒは、ベンゼン核を表し、そして２個のメチロール基（ＣＨ₂ＯＨ）₂は、ベンゼン環の周りにパラの関係で配置される。
【００１９】
好ましい実施態様において、原料ロジンまたはそのエステル化生成物は、不均化反応を経て本発明の生成物を提供する。不均化反応は、ロジンエステル化分野で通常使用される公知の不均化反応触媒によって容易に達成される。例示的な不均化反応触媒として、炭素担持ロジウム、炭素担持白金、および炭素担持パラジウムのような支持金属触媒が挙げられるが、これらに限定されない。金属粉末はまた、不均化反応触媒として作用し得、ここで例示的な金属粉末として、白金、ニッケル、ヨウ素、およびヨウ化鉄のようなヨウ化金属が挙げられるが、これらに限定されない。これらの不均化反応触媒は、多くの市販供給元（例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から容易に入手可能である。それらは、ロジンとポリオールの総重量に対して０．０１〜５重量％の濃度で典型的に使用され、好ましくは、０．０１〜１重量％の濃度で使用される。
【００２０】
好ましい不均化反応触媒は、フェノールスルフィド化合物である。好ましいフェノールスルフィド化合物は、以下の式：
【００２１】
【化３】

を有し、ここでアリール基はフェニルまたはナフチルであり得、Ｒ¹、Ｒ²およびＲ³は、同じかまたは異なり得、炭化水素（ヒドロカルビルとしても公知である）基であり、ここで「ａ」および「ｂ」は、独立して０、１または２であり、そしてここで「ｃ」は０と２０との間の整数である。好ましいフェノールスルフィド化合物は、アミルフェノールジスルフィドポリマー（ＣＡＳ Ｒｅｇｉｓｔｒｙ Ｎｏ．６８５５５−９８−６）であり、ここでこのようなポリマーは、Ｅｌｆ Ａｔｏｃｈｅｍ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡからＶＵＬＴＡＣ^TM２として入手可能である。代表的には、アミルフェノールジスルフィドポリマーは、ロジンおよびポリオールの総重量に基づき約０．０５重量％〜約０．５重量％の濃度でロジンおよびポリオールに加えられる。好ましくは、エステル化反応を開始する前に、フェノールスルフィド化合物が溶融ロジンに加えられるが、それは後の段階で加えられ得る。このフェノールスルフィド化合物は、ロジンエステルに対して酸化安定性を与え、そしてロジンエステルの形成の間に幾らかの漂白を与えると考えられる。
【００２２】
本発明の薄着色エステル化生成物（すなわち、ロジンエステル）は、好ましくは、脱水素反応に供されていない。脱水素反応は、別の原子の置換なしに、ロジンエステルからの水素の除去をいう。別の原子の同時付加がない水素の除去は、炭素−炭素単結合から炭素−炭素二重結合の形成を生じる。ロジンまたはロジンエステルが上昇温度で脱水素触媒に供される場合、脱水素反応が生じる。
【００２３】
本発明のロジンエステルを形成するために使用されるロジンは、好ましくは「標準グレード」であるが、このロジンはエステル化反応の間、インサイチュで安定化し得る。本明細書中で使用されるように、「安定化」は、ロジン、またはロジンエステルのロジン部分の化学修飾をいい、これは得られるロジンエステルに向上した熱または酸化安定性を付与する。安定化の例として、不均化反応、水素付加および脱水素反応が挙げられる。上記のように、本発明のロジンエステル化生成物は、好ましくは不均化反応を経るが、好ましくは、さらなる脱水素反応または水素付加反応を経ない。
【００２４】
１つ以上の様々な添加剤および触媒が、ロジンエステル化反応の間に存在し得る。１つの有用な添加剤は、ヒンダード（ｈｉｎｄｅｒｅｄ）フェニルホスホネートまたはジフェニルホスホネートのカルシウム塩またはマグネシウム塩（本明細書以下において「ホスホン酸塩」）のような金属塩であり、これは反応物（ロジンおよびポリオール）に加えられ得る。これらのホスホネートは、例えば、米国特許第３，３１０，５７５号に記載される。好ましいホスホン酸塩は、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）からＩＲＧＡＮＯＸ^TM１４２５として市販される、カルシウムビスモノエチル（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ベンジル）ホスホネート（６５１４０−９１−２）である。約０．１重量％〜約０．５重量％、および好ましくは約０．１５重量％〜約０．２５重量％のホスホン酸塩が反応物に加えられ得、ここで、ここのおよびこの開示全体を通しての重量％の値は、反応容器に加えられるロジンおよびポリオールの合わせた重量に基づく。
【００２５】
別の有用なリン含有添加剤は、式（Ｒ−Ｏ−）₃−Ｐを有し、ここでＲは独立してＣ₁−Ｃ₂₂ヒドロカルビルラジカルである。この一般式の例示的なリン含有添加剤として、トリフェニルホスフィト、トリス（ノニルフェニル）ホスフィト、フェニルジイソデシルホスフィトなどのようなホスフィト化合物が挙げられるが、これらに限定されない。ホスフィン酸は、別の有用な添加剤であり、そして式Ｈ₂Ｐ（Ｏ）ＯＨによって表され、ここでホスフィン酸は市販される。ホスフィン酸は別の有用な添加剤である。リン酸は別の有用な添加剤である。このようなリン含有添加剤は、代表的には、ロジンおよびポリオールの総重量に基づいて０．０１〜１重量％で使用される。リン含有物質は、必要に応じて、ＶＵＬＴＡＣ^TM２と組み合わせて、本発明のエステル反応を触媒するために使用され得る。
【００２６】
本発明の１実施態様において、本エステル化生成物は、以下の式を有し：
【００２７】
【化４】

ここで、Ｒは、４〜３６個の炭素原子を有する脂肪族または芳香族の炭化水素部分を示し、そして「ロジン」は、樹脂酸（例えば、アビエチン酸またはその安定化形態）のラジカルを示し、この樹脂酸は、樹脂酸の特徴であるカルボン酸の後の除去を残している。さらなる実施態様において、Ｒは、４〜１０個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素部分である。この脂肪族炭化水素は、環式であってもまたは非環式であっても良く、ここで、この非環式部分は、直鎖であってもまたは分枝であっても良く、そしてこの部分は環式部分および非環式部分の両方を含み得る。本エステル化生成物は、都合良く、ロジン、および４〜３６個の炭素原子を有する二価ポリオール（すなわち、厳密に２個のヒドロキシル基を有する、ジオール）から作製される。別の実施態様において、三価ポリオール（すなわち、厳密に３個のヒドロキシル基を有する、トリオール）（例えば、１，３，５−ベンゼントリメタノール、１，２，４−ベンゼントリメタノール、１，３，５−シクロヘキサントリメタノール、および１，２，４−シクロヘキサトリメタノール）が使用され得る。
【００２８】
別の実施態様において、本エステル化生成物は、以下の式を有し：
【００２９】
【化５】

ここで「Ｒ」は、特定のＣ８脂環式部分である。本エステル化生成物は、都合良く、１，４−シクロヘキサンジメタノールおよびロジンから調製される。
【００３０】
本発明は、薄着色ロジンエステルを提供し、これは、好ましくは、標準グレードの（すなわち、精製していない）ロジンから調製される。１実施態様において、本エステル化生成物（すなわち、ロジンエステル）は、２．５未満のＧａｒｄｅｎｅｒ値の色を有する。さらなる実施態様において、本エステル化生成物は、０．５と２．５未満との間のＧａｒｄｅｎｅｒ値を有する。さらなる実施態様において、本エステル化生成物は、２．０未満のＧａｒｄｅｎｅｒ値を有し、そしてさらなる実施態様において、０．５と２．０未満との間のＧａｒｄｅｎｅｒ値を有する。
【００３１】
１実施態様において、本発明は、以下を含有する接着性組成物を提供する：ポリマー、ならびにその改質剤として、上記で定義されるロジンおよび少なくとも２個のヒドロキシル基を含む芳香族または脂肪族炭化水素部分のエステル化生成物。このポリマーはまた、エラストマーまたは接着性ポリマー成分としていわれ得る。このポリマーは、接着的安定なポリマーであるべきであり、ここで、これは、本発明のロジンエステルと共に処方され得、その結果、接着性特性を有する組成物を提供する。接着剤の調製のために適切であると当該分野において認識されるポリマーは、本発明の接着性組成物に適切なポリマーである。
【００３２】
適切な接着性ポリマーには、以下が挙げられるが、これらに限定されない：イソプレンベースブロックコポリマー、ブタジエンベースブロックコポリマー、水素付加ブロックコポリマー、エチレンビニルアセテートコポリマー、ポリエステル、ポリエステルベースコポリマー、ネオプレン、ウレタン、ポリ（アクリレート）、アクリレートコポリマー（エチレンアクリル酸コポリマー、エチレンｎ−ブチルアクリレートコポリマー、およびエチレンメチルアクリレートコポリマー）、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、スチレンブロックコポリマー、水素付加スチレンブロックコポリマー、ランダムスチレンコポリマー、エチレン−プロピレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンアクリロニトリルゴム、ポリエステルコポリマー、天然ゴム、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリビニルアセテート、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、およびアタクチックポリプロピレンを含むポリプロピレン）、ならびにＥＰＤＭ。
【００３３】
本発明の接着性組成物の好ましいポリマーには、以下が挙げられるが、これらに限定されない：エチレンビニルアセテートコポリマー、エチレンｎ−ブチルアクリレートコポリマー、エチレンメチルアクリレートコポリマー、ポリエステル、ネオプレン、ウレタン、ポリ（アクリレート）、エチレンアクリル酸コポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、スチレンブロックコポリマー、水素付加スチレンブロックコポリマー、スチレンブタジエンコポリマー、アタクチックポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、ポリエステルコポリマー、天然ゴム、ポリエステル、イソプレン、およびＥＰＤＭ。典型的には、本発明の接着性組成物の好ましいポリマーは、本発明のロジンエステルと適合性であり、ここで、適合性は、不透明よりむしろ透明であるポリマーおよびロジンエステルの混合物によって実証される。
【００３４】
典型的には、本接着性組成物は、有意な量のロジンエステルおよびポリマーの両方を含有する。例えば、ロジンエステルの１００部当たり、本接着性組成物は、５０〜３００部のポリマーを含有し得る。
【００３５】
本接着性組成物は、さらに、特定の用途に特に適切である組成物を与える添加剤を含み得る。多くのこのような添加剤の使用は、当該分野に周知であり、そしてそれらは、本発明の接着性組成物において意図される目的のために使用され得る。例えば、この接着剤が、ホットメルトパッケージング接着剤（ｈｏｔ ｍｅｌｔ ｐａｃｋａｇｉｎｇ ａｄｈｅｓｉｖｅ）として役立つことが意図される場合、ワックスが、有用なさらなる成分である。適切なワックスには、微結晶性ワックス、パラフィンワックス、Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈプロセスによって作製されるワックス、植物性ワックスなどが挙げられるが、これらに限定されない。通常、ワックスは、本組成物中に、ポリマー成分の１００部当たり４０部と１００部との間の量で含まれる。
【００３６】
この接着剤が、感圧性接着剤（ＰＳＡ）のために意図されるならば、油が有用な成分であり得る。適切な油には、ナフテン油、パラフィン油、鉱油、トリグリセリド油などが挙げられる。１以上の可塑剤が本組成物へ添加され得、ここで、適切な可塑剤には、ジブチルフタレートおよびジオクチルフタレートなどのエステル、塩素化パラフィンが挙げられるが、これらに限定されない。１以上の充填剤、例えば、カーボンブラック、酸化チタンおよび酸化亜鉛。エキステンダー油が、本組成物中に存在し得、ここで、例示的なエキステンダー油には、流動パラフィン、ヒマシ油、ナタネ油、鉱油などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３７】
他の樹脂が、本接着性組成物中に存在し得、ここで、適切な樹脂には、以下が挙げられるが、これらに限定されない：脂環式炭化水素樹脂、Ｃ₅炭化水素樹脂、Ｃ₅／Ｃ₉炭化水素樹脂、Ｃ₉炭化水素樹脂、全体的または部分的水素付加炭化水素樹脂、テルペン樹脂、改質テルペン樹脂（テルペンフェノールまたはスチレン化テルペン（ｓｔｙｒｅｎａｔｅｄ ｔｅｒｐｅｎｅ））、液体樹脂、他のロジンエステルなど。
【００３８】
従って、本発明の接着性組成物は、ポリマーおよび本発明の１以上のロジン樹脂に加えて、以下から選択される添加剤を含み得る：ワックス、プロセス油、脂環式炭化水素樹脂、Ｃ₅炭化水素樹脂、Ｃ₅−Ｃ₉炭化水素樹脂、Ｃ₉炭化水素樹脂、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、テルペンスチレン樹脂、およびロジンとポリオールとのエステル（これは、そのヒドロキシル基が、４個未満の炭素原子によって隔てられている点で特徴付けられる）。
【００３９】
本発明の接着性組成物は、従来の技法および装置を使用して、上述のようなロジンエステル、接着性ポリマーおよびさらなる成分から調製され得る。例えば、本接着性組成物の成分は、ミキサー（例えば、Ｓｉｇｍａブレードミキサー、ツインスクリュー押出し成形機など）中でブレンドされ得る。本接着性組成物は、押し出し成形、圧縮成形、カレンダリング（ｃａｌｅｎｄａｒｉｎｇ）のような従来の適切な技法によって、所望の形態（例えば、テープまたはシート）に型付けられ得る。
【００４０】
本接着性組成物は、この組成物を融解し、次いで当該分野で認識される従来のホットメルト接着剤塗布装置（ｈｏｔ ｍｅｌｔ ａｄｈｅｓｉｖｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）を使用することによって、基板へ塗布され得る。適切な基板には、織布、紙、ガラス、プラスチックおよび金属が挙げられる。典型的には、約５〜５０ｇ／ｍ²の接着性組成物が、基板に塗布され得る。本接着性組成物は、ホットメルト接着剤が一般に利用される適用のためのホットメルト接着剤として広く有用である。本発明は、このロジンエステル粘着付与剤の融点が、意図される本接着性組成物の最終目的に適するように選択され得ることを提供する。
【００４１】
本発明のロジンエステルは、長時間の高温での保存に曝しても、色の大きな変化を示さない。このように形成された本ロジンエステルは、高温での良好な色彩安定性を有し、そしてこれらから作製したホットメルト接着剤は、剥離（ｓｋｉｎｎｉｎｇ）のほとんどない良好な粘性安定性を有する。加熱すると、受容可能なロジンエステルは、色合いの最小の増加を示す。本発明のプロセスに従うロジンエステルは、接着性ポリマー（例えば、ＰＥＴＲＯＬＩＴＥ ＢＥＳＱＵＡＲＥ^TM１８５またはＥＬＶＡＸ^TM２５０）と共に混合し、そして１７６℃で９６時間、加熱熟成（ｈｅａｔ ａｇｅｄ）しても、ほとんど剥離を示さない。
【００４２】
本発明のプロセスは、最小の労力および費用を伴う、薄着色および良好な色彩安定性を有するロジンのエステルを提供する。従って、本発明のロジンエステルは、粘着付与剤としての使用および薄着色、色彩安定性ロジンエステルが必要または所望される他の用途において非常に適している。本発明のロジンエステルは、特に、ホットメルト接着性粘着付与剤および感圧性接着性粘着付与剤として非常に適しており、なぜならば、これらは、ほとんど接着性剥離なしに、高温での良好な色彩安定性を示し、そして接着性粘性の受容可能な変化を示すからである。
【００４３】
本発明に従ってロジンエステルを調製するための一般的なプロセスにおいて、ロジンは、不活性（すなわち、非酸化雰囲気、典型的には窒素）下、反応容器へ充填されて、そして約１６０℃〜１９５℃の温度まで加熱される。本ロジンエステルは、薄着色を有し、そして色は酸素曝露に対して感受性であり、この反応は、好ましくは、このような酸素曝露を最小化するために不活性雰囲気下で実施される。次いで、少量の反応速度エンハンサーおよび／または他の添加剤（例えば、上述のような安定化剤）が、ポリオールと共に添加される。加熱（典型的には、約２４０〜２８０℃の温度まで）が続けられ、エステル化反応によって形成される水の同時回収を伴う。
【００４４】
この反応の進行は、サンプルを定期的に抜き取り、そしてサンプルの酸価を測定することによってモニターされ得る。酸価を測定する技法は、当該分野において周知であり、本明細書中に記載する必要はない。例えば、ＡＳＴＭ Ｄ−４６５（１９８２）を参照のこと。典型的には、２７０〜２８０℃での１２時間の反応時間は、約１０の酸価を有するロジンエステルを提供し得る。
【００４５】
この生成混合物の酸価が約５０、好ましくは２５、に達すると、この反応容器は、２７５℃またはわずかに上の好ましい温度で、約１０〜５０ｍｂａｒの圧力まで真空にされ得る。同時に、不活性ガス（好ましくは、スチームまたは窒素）が、この融解したロジンエステルへ注入され得る。これらの「ストリッピング」条件が、この生成混合物の酸価が所望の標的値に達するまで維持される。真空、窒素またはスチームスパージングおよび約２７５℃またはそれ以上の温度の使用は、揮発性ロジン物質（例えば、脱炭酸化樹脂）の除去を提供する。これらの揮発性物質は、望ましくは、この樹脂についての標的軟化点を達成するように除去されて、そしてまた、これらは、このロジンエステル生成物の匂い、色および色彩安定性に逆に影響を与える傾向があるからである。
【００４６】
代替の好ましいプロセスにおいて、ロジンは、不活性（すなわち、非酸化雰囲気、典型的には窒素）下で、反応容器に充填されて、そして約１４０℃〜１７０℃まで加熱される。次いで、上記で定義したような少量のホスホン酸塩、そして好ましくは、ビスモノエチル（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−ホスホネートを、この融解したロジンへ添加する。好ましいホスホン酸塩は、ＩＲＧＡＮＯＸ^TM１４２５である。約０．１重量％〜約０．５重量％、そして好ましくは約０．１５重量％〜約０．２５重量％のホスホン酸塩が、このロジンへ添加される。
【００４７】
ホスホン酸塩のロジンへの添加の前、同時、または直後のいずれかで、フェノールスルフィド化合物がまた、このロジンへ添加され得る。好ましくは、このフェノールスルフィド化合物が、ホスホン酸塩の添加の前に迅速に添加され、そしてこのフェノールスルフィド化合物は、上記で与えられた式を有する。好ましいフェノールスルフィド化合物は、アミルフェノールジスルフィドポリマー（例えば、上述のようなＶＵＬＴＡＣ^TM２）であり、そして約０．０５重量％〜約０．５重量％（ロジンおよびポリオールの総重量に基づいて）の量で、この反応混合物へ添加される。次に、この融解したロジンへポリオールを添加する。
【００４８】
亜リン酸エステル／誘導体が、このエステルの色の減少を助けるために、このエステル化反応混合物へ添加され得る。適切なアリールホスフィトの例は、トリス（ノニルフェニル）ホスフィトである。１以上のこれらの物質は、この反応混合物へこのフェノールスルフィド化合物を添加する前、同時、または後のいずれかに、添加され得る。
【００４９】
亜リン酸エステルおよびホスホン酸塩の組み合わせは、ロジンまたはポリオールが、当量過剰であるかどうかにかかわらず、または実際にこのロジンの当量がポリオールの当量に等しい場合でも、使用され得る。
【００５０】
形成ロジンエステルへの亜リン酸エステル添加は、好ましくは、このロジンの充填の後になされる。この亜リン酸エステルの添加後、このロジンエステル化反応が、この生成混合物の酸価が約５０〜２５に達するまで、進められる。次いで、この反応容器が、約１０〜５０ｍｂａｒの圧力まで真空下に配置する一方、不活性ガス、好ましくは窒素またはスチームを、前述のように、融解したロジンエステルへ注入する。これらの「ストリッピング」条件を、この酸価が所望の標的値（粘着付与剤として使用されるロジンエステルについての標的値は、約５〜１５である）に達するまで維持する。
【００５１】
本発明のロジンエステルは、パッケージング接着剤、製本接着剤、家具接着剤、織物接着剤、木材結合（ｗｏｏｄ ｂｏｎｄｉｎｇ）接着剤、使い捨て（不織）接着剤、自動車用接着剤、電気器具接着剤、履物接着剤、感圧性接着剤および建設接着剤のための粘着付与剤としての、ならびに中でも化粧処方物において商業的有用性が見出され得る。
【００５２】
少なくとも４個の炭素原子によって、好ましくは少なくとも６個の炭素原子によって隔てられたヒドロキシル官能基を有するポリオールから調製される、本発明のロジンエステルは、４個未満の炭素原子によって隔てられたヒドロキシル基を有するポリオールから調製されるロジンエステルと比較して、驚くほど色が薄い。薄い色を有する上に、これらはまた、他の驚くべき利点を提供する。例えば、これらは、驚くほど少ない匂いを有する。これらはまた、接着性組成物に処方され得、そして、これらは、典型的に、低軟化点を有するので、この接着性組成物は、比較的低い温度で調製されそして使用され得る。このような低い温度は、典型的に望ましく、なぜならば、接着剤は、温度が低くなるほど酸化されにくくそして分解されにくくなるからである。本発明のロジンエステルは、低軟化点を有するが、これは、依然として、高温ででも優れた接着性特性を実証する接着性処方物において使用され得、このことは、驚くべき結果である。さらに、これらは、ロジンエステルのブレンドの多くに関して優れた性能を有する低軟化点物質を提供し、このブレンドは、同一の低軟化点を提供するように設計された組成物を有する。
【００５３】
直鎖ジオール（これらは、これらから本発明のロジンエステルを調製するために好ましいポリオールである）から調製された場合、これらは、ミッドブロック特異的（ｍｉｄｂｌｏｃｋ ｓｐｅｃｉｆｉｃ）（スチレンブロックコポリマーにおいて）である一方、低い表面エネルギー基板への接着のためにいくらかの極性を保持する。これらは、多くの異なるポリマーと適合性であり、このことは、液体Ｃ５炭化水素樹脂については言えない。これらは、ホットメルトＰＳＡ処方物において接着と粘着との間の優れたバランスを提供する。また、これらは、典型的な市販の競合的樹脂（例えば、ＷＩＮＧＴＡＣ^TM１０）よりも低い室温粘性を与える。
【００５４】
脂環式ジオール（例えば、１，４−シクロヘキサンジメタノール）（これは、これらから本発明のロジンエステルを調製するために好ましい別のポリオールである）から調製される場合、得られるロジンエステルは、色が驚くほど薄く、そして驚くほど匂いが少ない。これらのロジン樹脂はまた、接着性処方物における粘着付与剤のほとんどない移動によって分かるように、スチレンブロックコポリマーにおいてミッドブロック特異性を実証する。これらは、他のロジンエステルに匹敵する感圧性接着剤（ＰＳＡ）において接着特性を提供する一方、低い匂いおよび色を保持する。脂環式ロジンエステルは、広範なポリマーと良好な適合性を実証した。ＥｎＢＡポリマー（エチレン−ｎ−ブチルアクリレートポリマー）との組み合わせにおいて、これらは、この処方された接着剤のレオロジー交差点（ｃｒｏｓｓｏｖｅｒ ｐｏｉｎｔ）によって分かるように、２倍の軟化点を有する樹脂と比較して予想されるより高い熱抵抗を有する接着剤を提供する。これらの樹脂はまた、先行技術の樹脂よりも低いＴｇ（レオロジー測定値当たり）を提供した。Ｔｇと交差点との間のこの差異に起因して、この処方者は、良好な開放時間および高い粘着強度を有する、低い適用温度接着剤を作製し得る。
【００５５】
ここで、本発明は、本発明の有利な性質を立証する以下の非制限的な実施例によって、より詳細に例示される。他に示さなければ、部およびパーセンテージは、重量によるものである。
【００５６】
トール油ロジン（ＣＡＳ＃８０５０−０９−７）を、実施例で使用した。他に示さなければ、試薬は、化学薬品供給会社（例えば、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ、Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ、ＷＩ）から得られるような標準市販グレードのものである。ＶＵＬＴＡＣ^TM２（これは、アミルフェノールジスルフィドポリマー（ＣＡＳ＃６８５５５−９８６である）を、Ｅｌｆ Ａｔｏｃｈｅｍ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．、Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ、Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ（これと同じフェノールスルフィドが、他の溶媒中で溶液として得られ、使用され得、そして溶媒なしの形態で使用され得る）から得た。ＩＲＧＡＮＯＸ^TM１４２５触媒（ＣＡＳ＃６５１４０−９１−２）（これは、カルシウムビス（モノエチル（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ホスホネート）である）を、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ、ＮＹ）から得た。
【００５７】
適切な安定剤（これは、ロジンエステルの重量を基準として約１ｗｔ％まで存在し得る）は、以下のＣｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ、ＮＹ）から得られた１種以上を含む：ＩＲＧＡＮＯＸ^TM５６５（ＣＡＳ＃９９１−８４−４）（これは、４−（４，６−ビス（オクチルチオ）−ｓ−トリアジン−２−イル）アミノ−２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールである）、ＩＲＧＡＮＯＸ^TM１０１０（ＣＡＳ６６８３−１９−８）（これは、テトラキス（メチレン（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメート））メタノールである）、またはＩＲＧＡＮＯＸ^TM１５２０（ＣＡＳ１１０５５３−２７−０）（これは、２−メチル−４，６−ビス｛（オクチルチオ）メチル｝フェノールである）。ＵＬＴＲＡＮＯＸ^TM２５７（これは、ジシクロペンタジエンおよびイソブチレン（ＣＡＳ＃６８６１０−５１−５）と４−メチルフェノールとの反応生成物である）、ならびにＵＬＴＲＡＮＯＸ^TM２３６（ＣＡＳ９６−６９−５）（これは、４，４’−チオ−ビス−（２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノールである）は、ＧＥ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｐａｒｋｅｒｓｂｕｒｇ、Ｗｅｓｔ Ｖｉｒｇｉｎｉａから得られた。ＷＥＳＴＯＮ^TM６１８安定剤（これは、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト（ＣＡＳ＃３８０６−３４−６）を、ＧＥ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｍｏｒｇａｎｔｏｗｎ、Ｗｅｓｔ Ｖｉｒｇｉｎｉａから得た。
【００５８】
以下の実施例において、反応物の化学量論に関し、用語「当量過剰（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｅｘｃｅｓｓ」が使用され、当該分野で使用されるような標準的な意味を有することが意図される。しかし、さらに明瞭にするために、当量とは、１分子の１モル量中に存在する反応基の数を言うことに留意のこと。従って、モノカルボン酸（例えば、ロジン）の１モルは、１当量のカルボン酸を有し、ジオール（例えば、１，４−シクロヘキサンジメタノール）の１モルは、２当量のヒドロキシルを有する。ロジンの１０％当量過剰とは、ロジンの１．１ｍｏｌのカルボン酸基が、ポリオールのそれぞれ１．０モルのヒドロキシル基に対して反応混合物中に存在する事実を言う。
【００５９】
用語「ＡＮ」とは、酸価を言い、そして当該分野で周知の技術によって測定され得る。例えば、ＡＳＴＭ Ｄ−４６５（１９８２）を参照のこと。用語「ｇｓｍ」とは、ｇ／ｍ²を言う。軟化点は、軟化点リングを有するＭｅｔｔｌｅｒ ＦＰ８０ Ｃｅｎｔｒａｌ ＰｒｏｃｅｓｓｏｒおよびＭｅｔｔｌｅｒ ＦＰ８３ ＨＴ Ｄｒｏｐｐｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ｃｅｌｌで測定され、摂氏度で以下に報告される。
【００６０】
より高い精度のために、Ｇａｒｄｎｅｒ色およびＧａｒｄｎｅｒ値が、吸光度（Ａｂｓ）モードに設定したＳｐｅｃｔｒｏｎｉｃ ３０１分光光度計（Ｍｉｌｔｏｎ Ｒｏｙ、Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ、ＮＹ）で測定された。Ｇａｒｄｎｅｒ値は、Ｇａｒｄｎｅｒ色のデジタルバージョンである。例えば、３−のＧａｒｄｎｅｒ色は、２．５０〜２．８２のＧａｒｄｎｅｒ値に等しく；そして３のＧａｒｄｎｅｒ色は、２．８３〜３．１７のＧａｒｄｎｅｒ値に等しく；そして３＋のＧａｒｄｎｅｒ色は、３．１７〜３．４９のＧａｒｄｎｅｒ値に等しい。Ｓｐｅｃｔｒｏｎｉｃ ３０１は、マイクロプロセッサで制御される単一ビームの可視領域の分光光度計である。波長領域は、＋／−２ｎｍの精度および＋／−１ｎｍの波長精度を有する３２５〜９００ｎｍである。Ｓｐｅｃｔｒｏｎｉｃ ３０１は、−０．１〜２．５のＡｂｓ単位の光度計範囲を有する。Ｓｐｅｃｔｒｏｎｉｃ ３０１は、正確にこれらの範囲を維持するために３０分間の予熱を必要とし、そしてＭｉｌｔｏｎ Ｒｏｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｎｉｃ標準を使用して毎年較正される。波長および光度測定データは、ＲＳ−２３２Ｃポート内蔵の外部コンピュータに送信された。この外部コンピュータは、データである、Ｇａｒｄｎｅｒ色標準を基準とした１０ｎｍの増分で、２００ｎｍ〜７００ｎｍの波長での吸光度を解釈する。このデータは、ＡＳＴＭ標準Ｅ３０８を使用して変換され、そしてＧａｒｄｎｅｒ色およびＧａｒｄｎｅｒ値の両方のプリントアウトを提供する。このソフトウエアは、Ｐａｕｌ Ｎ．Ｇｒａｎｄｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｉｎｃ（Ｐｏｍｐａｎｏ Ｂｅａｃｈ、Ｆｌ）から入手可能である。
【００６１】
流体力学的な測定は、同定するために有用である流体力学的曲線を得るために使用される場合、以下のパラメータを用いて操作される、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ＴＡ Ｒｈｅｏｌｙｓｔ １０００−Ｎ（Ｎｅｗ Ｃａｓｔｌｅ、ＤＥ）で実施された：例えば、クロス（ｃｒｏｓｓ）−オーバーポイント（ｏｖｅｒ ｐｏｉｎｔ）；ジオメトリ−４ｃｍ平行プレート；間隔−１０００ミクロン；周波数−６．２８ｒａｄ／ｓｅｃ；温度範囲＝−２０℃から１５０℃；ランプ速度（Ｒａｍｐ ｒａｔｅ）−３ディグリー／分（１５０℃〜−２０℃）；歪み−１０％一定。
【００６２】
（実施例）
（実施例１）
（１，４−シクロヘキサンジメタノールロジンエステル）
適切な反応容器中に、１０％当量過剰のトール油ロジン（酸価が約１８０．０）を充填し、そして減圧除去後、窒素ブランケット下で融解した。このロジンを約２００℃で融解し、そして０．３３％の５０％ＶＵＬＴＡＣ^TM２（トルエン中）、０．１８％ＩＲＧＡＮＯＸ^TM１４２５および１７．５％の１，４−シクロヘキサンジメタノールをこの容器に添加した。反応温度を、２７５℃まで上昇させ、そして２５未満のＡＮが達成されるまで、約８時間この温度を維持した。この後、揮発性の化合物を、減圧下、窒素を噴霧した状態で生成物の混合物から除去した。この反応温度を、２００℃未満まで下げた。次いで、安定剤を添加し、１５分攪拌した。最終生成物を分析すると、１３．７の酸価、５９．５の軟化点、および１．５０のＧａｒｄｎｅｒ値を有した。
【００６３】
（実施例２）
（１，８−オクタンジオールロジンエステル）
実施例１の手順を、１，４−シクロヘキサンジメタノールの代わりに、１７．６９％の１，８−オクタンジオールを使用したことを除いて、同じように実施した。生成物は、１７．８の酸価を有し、室温で流動し、そして１．７８のＧａｒｄｎｅｒ値を有した。
【００６４】
（実施例３）
（１，４−ブタンジオールロジンエステル）
実施例１の手順を、１，４−シクロヘキサンジメタノールの３回に分けた添加の代わりに、全部で２３．５１％の１，４−ブタンジオールを使用したことを除いて、同じように実施した。１１．７３％の１，４−ブタンジオールの反応物中への最初の添加を、約４時間後の５．８６％の第二の添加、および約６時間での５．９２％の第三添加の前に行った。この反応は、１０７．６％の当量過剰の１，４−ブタンジオールを有した。この生成物は、１３．３の酸価を有し、室温で流動し、そして２．３９のＧａｒｄｎｅｒ値を有した。
【００６５】
（実施例４）
（１，６−ヘキサンジオールロジンエステル）
実施例１の手順を、１，４−シクロヘキサンジメタノールの代わりに、１４．６２％の１，６−ヘキサンジオールを使用したことを除いて、同じように実施した。生成物は、２２．５の酸価を有し、室温で流動し、そして１．６９のＧａｒｄｎｅｒ値を有した。このロジンエステルは、例えば包装接着性処方物に使用され得る。
【００６６】
（実施例５）
（ダイマージオールエステル）
実施例１の手順を、１，４−シクロヘキサンジメタノールの代わりに、全部で４７．８８％のダイマージオール（ＰＲＩＰＬＡＳＴ^TM２０３３、Ｕｎｉｃｈｅｍａ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、Ｃｈｉｃａｇｏ、ＩＬ）を使用したことを除いて、同じように実施した。この反応は、５．６％の当量過剰のダイマージオールを有した。この生成物は、４．４の酸価を有し、室温で流動し、そして１．２０のＧａｒｄｎｅｒ値を有した。
【００６７】
（比較実施例１）
（１，３−プロパンジオールロジンエステル）
実施例１の手順を、１，４−シクロヘキサンジメタノールの２回に分けた添加の代わりに、全部で１３．９６％の１，３−プロパンジオールを使用したことを除いて、同じように実施した。１１．１８％の１，３−プロパンジオールの反応物中への最初の添加を、約４時間後に２．７８％の第二の添加の前に行った。この反応は、３１．８％の当量過剰の１，３−プロパンジオールを有した。この生成物は、１７．２％の酸価、４１．８℃の軟化点、および２．７１のＧａｒｄｎｅｒ値を有した。
【００６８】
（比較実施例２）
（グリセリンロジンエステル）
適切な反応容器中に、トール油ロジン（酸価が約１８０．０）を充填し、そして減圧除去後、窒素ブランケット下で融解した。このロジンを約２００℃で融解し、そして０．５１％の５０％ＶＵＬＴＡＣ^TM２（トルエン中）、０．１８％ＩＲＧＡＮＯＸ^TM１４２５、０．３７％の５０％ＷＥＳＴＯＮ^TM３９９（トルエン中）および１０．１％（１５％過剰当量）のグリセリンをこの容器に添加した。反応温度を、８〜９時間かけて上昇させながら２７０℃まで上昇させた。この反応を、１５未満のＡＮに達するまで２７０℃で維持した。この後、揮発性成分を、減圧下、窒素を噴霧した状態で生成物の混合物から除去した。この反応温度を、２００℃未満まで下げた。次いで、安定剤を添加し、１５分攪拌した。最終生成物を分析すると、９．４の酸価、８２．４℃の軟化点、および３．３２のＧａｒｄｎｅｒ値を有した。
【００６９】
（比較実施例３）
（ペンタエリスリトールロジンエステル）
適切な反応容器中に、１０％当量過剰のトール油ロジン（酸価が約１８０．０）を充填し、そして減圧除去後、窒素ブランケット下で融解した。このロジンを約２００℃で融解し、そして０．３３％の５０％ＶＵＬＴＡＣ^TM２（トルエン中）、０．１９％ＩＲＧＡＮＯＸ^TM１４２５および９．０３％ペンタエリスリトールをこの容器に添加した。反応温度を、２８０℃まで上昇させ、そして約８時間この温度を維持した。この反応を、２５未満のＡＮに達するまで２８０℃で維持した。この後、揮発性成分を、減圧下、窒素を噴霧した状態で生成物の混合物から除去した。この反応温度を、２００℃未満まで下げた。次いで、安定剤を添加し、１５分攪拌した。最終生成物を分析すると、１５．１の酸価、１００．８℃の軟化点、および４．１０のＧａｒｄｎｅｒ値を有した。
【００７０】
（実施例６）
（ジオールのロジンエステルからの感圧接着性組成物）
（Ａ．接着性調製物）
全ての接着剤を以下の装置を使用して混合した：ベンチトップメタルサイド加熱マントル（ｂｅｎｃｈ ｔｏｐ ｍｅｔａｌ−ｓｉｚｅｄ ｈｅａｔｉｎｇ ｍａｎｔｌｅ）；パドル型攪拌棒；電気的可変スピードモーター；プリントサイズカン（ｐｒｉｎｔ−ｓｉｚｅｄ ｃａｎ）；および電気的温度制御器。この接着剤を２００ｇのバッチで調製した。
【００７１】
接着剤を、第一に油（ＳＨＥＬＬＦＬＥＸ^TM３７１）、抗酸化剤（ＩＲＧＡＮＯＸ^TM１０１０）、およびロジンエステルまたは他の樹脂の全てを、プリントサイズカンに添加することにより配合した。このカンを、加熱マントルに配置し、窒素ブランケット下で３５０°Ｆまで加熱させた。この固体樹脂が溶融するとすぐに、樹脂混合物をミキサーを回転させることにより攪拌した。この混合物を、３５０°Ｆの設定ポイントで完全に均一にするとすぐに、熱可塑性ゴム（ＫＲＡＴＯＮ^TM１１０７）をゆっくりと添加した。このゴムを、３００°Ｆ未満の温度に下がらないように、十分にゆっくり添加し、ゴムの粒子を一塊にさせた。いったんゴムを完全に溶解させ、そして完全に混合させてしまうと、接着剤を、シリコーンを裏打ちしたダンボールに注ぎ、そして冷却した。接着剤に対する全混合時間は、１〜４時間の間であった。この混合時間は、ゴムの型および処方物に使用される樹脂に対するゴムの濃度に依存する。
【００７２】
表Ａに示されるような処方物を、上記記載のように調製した。
【００７３】
【表１】

（Ｂ．接着剤の評価）
表Ａに示されるような接着性処方物１〜８を以下の試験方法に従って評価し、表Ｂに記載される結果を得た。ＰＳＴＣ−１を使用して１８０剥離を測定し、ここでＳＳは、ステンレス鋼を示し、ＰＥは、ポリエチレンを示し、ｐｌｉは、ポンド／直線インチを示し、そしてサンプルは、１×８インチであった。
【００７４】
本明細書中の表において、「ｓ」は粘性スプリットを意味し、「ｓｓ」は、わずかな粘性スプリットを意味し、そして「ｃ」は、試験パネル上に接着剤の残りを有さない接着性不良を表す。これらの意味は、感圧性接着剤テープを試験する場合の不良のモードを表す。より詳細には、「ｃ」は、清除を意味し、そして接着剤が接着剤の界面に沿って、試験パネルに対して接着しないという事実を意味する。これは、最も所望される不良の形態である。これは、破面を接着剤の塊内に生じさせることなしに、表面に接触させ、そして結合を形成させる接着剤の能力の指標を与える。「清除」不良を示す接着剤は、より高い粘性強度を有する（流体学的測定または剪断強度測定のいずれによってもまた示される）。基本的に、全ての接着剤は、テープ表面に残ったままであるので、接着剤の内部の強度は、接着レベルよりも高い。
【００７５】
表示「ｓｓ」は、わずかなスプリットを意味する。これは、接着剤の塊の特定の領域に沿って接着剤が、粘着しないという観測を意味する。わずかなスプリットとは、接着剤の塊に破面が出来るが、それ自体を広げないことを表す。この不良モードは、所望されないが、完全な粘性スプリット（「ｓ」、以下を参照のこと）よりも良い。「ｓｓ」不良とは、接着剤の粘性強度が、接着剤よりさらに高いこを表す。ほとんどの接着剤は、試験パネル上にいくらかの目立つ染色をテープ表面上に残したままである。
【００７６】
表示「ｓ」は、スプリットを表す。これは、接着剤の粘性的に剥がされる傾向を意味する。より詳細には、「ｓ」は、接着剤の破面が、接着剤の塊の始めに出来、接着剤の塊の全体にそれ自体を広げることを意味する。この観測は、接着剤の内部の強度が、試験パネルに対する結合強度よりも弱いことを意味する。このような結果は、結合の強度が決して増加しない場合には所望されない。これはまた、接着剤の固定剪断がまた乏しいことを表す。粘性スプリットは、テープの表面および試験パネルの両方の上に等しい量の接着性を残す。
【００７７】
「剪断（Ｓｈｅａｒ）」は、ＰＳＴＣ−７に従って実施される静的（ｓｔａｔｉｃ）剪断試験を意味し、ここで、ｍｉｎは、分を意味し、ＲＴは、室温（約２５℃）を意味し、ＥＴは、高温（６５．５℃）を意味し、ここで剪断試験は、ＲＴまたはＥＴのいずれかで実施し、そしてＲＴで評価したサンプルは、０．５×０．５インチ×１，０００ｇであり、一方、ＥＴで評価したサンプルは、１×４インチ×５００ｇであった。ＰＳＴＣ−５を使用して、ループタック（Ｌｏｏｐ Ｔａｃｋ）を測定し、ここでｐｌｉは、ポンド／直線インチを表し、そしてこのサンプルは、１×８インチであった。一般的に、より高い値の１８０ピール（ｐｅｅｌ）、ループタック、および剪断時間が好ましい。
【００７８】
【表２】

表Ｂのデータは、本発明の組成物（これは、本発明のロジンエステルを取り込む）、ならびに特定の処方物３、４、５および６が、良好で、優れた全体的な性能特性を有し、さらに先行技術の組成物に比べて薄い色を有することを表す。
【００７９】
（実施例７）
（１，４−シクロヘキサンジメタノールのロジンエステル由来の圧感性接着性組成物）
Ａ．接着剤の調製
接着剤を、実施例６に記載の手順に従って、表Ｃに記載の成分（およびそれらの量）を使用して調製した。「１，４−ＣＨＤＭ」は、１，４−シクロヘキサンジメタノールおよびロジンから調製されるロジンエステルを示す。処方物９および１０の各々を、２．５時間の総混合時間で２００グラムのバッチで調製した。処方物９は、ロジンエステルを１，４−ＣＨＤＭから調製し、そして処方物１０を調製するために使用した場合と同じ軟化点（６０℃）を有するように選択される、ＵＮＩ−ＴＡＣ^TMＲ８５およびＵＮＩ−ＴＡＣ^TMＸＬ−１０の重量比を含む。
【００８０】
【表３】

Ｂ．接着剤の評価
表Ｃに記載されるような接着性処方物９および１０の性能を、表Ｄに記載されるような結果で評価した。表Ｄにおいて、「ｓ」は、粘性スプリットを示し、「ｓｓ」は、わずかに粘性のスプリットを示し、そして「ｃ」は、試験パネル上に接着剤の残りがない接着性不良を示す（表Ｂと関連して上記で定義される通り）。
【００８１】
【表４】

表Ｄにおけるデータは、本発明の１，４−ＣＨＤＭエステルが２つの先行技術のロジンエステルの等価軟化点ブレンドと比較して優れた性能特性を有することを示す。例えば、ＣＨＤＭエステルを用いて処方された接着剤は、高い接着レベルを保持しながら、良好なせん断抵抗を望ましく示すようである。さらに、処方物１０は、処方物９より優れている。なぜならば、前者は、接着不良のみを示すが、それに対して、後者は、粘性不良を示すからである。
【００８２】
（実施例８）
（ホットメルトパッケージング接着性組成物）
Ａ．接着剤の調製
接着剤を、実施例６に記載の手順に従って、表ＥおよびＦに記載の成分（およびそれらの量）を使用して調製した。混合時間は、接着剤の各々について４５〜７０分間のオーダーであった。表Ｅに記載される接着剤について、ポリマー成分は、エチレンｎ−ブチルアクリレートコポリマー（ＥｎＢＡ）であり、一方、表Ｆに記載される接着剤について、ポリマー成分は、エチレンビニルアセテートコポリマー（ＥＶＡ）であった。表ＥおよびＦの各々において、「ＣＨＤＭ ＥＳＴＥＲ」は、１，４−シクロヘキサンジメタノールおよびロジンから調製されるロジンエステルを示す（これは、６０℃の軟化点を有する）。表ＥおよびＦにおいてもまた、「ＭＩＸＥＤ ＷＩＮＧＴＡＣＳ」は、ＷＩＮＧＴＡＣ^TM９５とＷＩＮＧＴＡＣ^TM１０とのブレンド（３０重量％のＷＩＮＧＴＡＣ^TM９５および２０重量％のＷＩＮＧＴＡＣ^TM１０、合計５０重量％）をいい、これは、ＣＨＤＭ ＥＳＴＥＲの軟化点と一致する軟化点（すなわち、６０℃の軟化点）を有する。
【００８３】
【表５】

Ｂ．接着剤の適合性
ＣＨＤＭ ＥＳＴＥＲおよび競合樹脂と、ＥｎＢＡおよびＥＶＡの各々との適合性は、表Ｇに記載される結果で測定され、ここで、「Ｃ」は、良好な適合性を示し、「ＳＩＣ」は、ある程度不適合性であることを示し、そして「ＩＣ」は、不適合性を示す。これらの適合性は、このブレンドの視覚的検査によって決定し、ここで、不透明度が高いほど、より高い不適合性を示した。
【００８４】
【表６】

Ｃ．接着剤の評価
表Ｅに記載されるような接着性処方物１１〜１５および１７の特定の性能特性を、表Ｈに記載されるような結果で評価した。表Ｈにおいて、Ｔｇ測定は、ＴＡ Ｒｈｅｏｌｙｓｔ １０００−Ｎ（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｎｅｗ Ｃａｓｔｌｅ，ＤＥ）で行い、不透明度は、視覚的検査によって決定した。ここで、番号１〜６は、ほとんど不透明（６）から少ない不透明（１）までであり；そして「交差点（ｃｒｏｓｓ ｏｖｅｒ ｐｏｉｎｔ）」は、流体力学的測定に従って「Ｇ’’」曲線と「Ｇ’」曲線とのクロス点（ｃｒｏｓｓ ｐｏｉｎｔ）をいう。
【００８５】
より詳細には、ＴＡ Ｒｈｅｏｌｙｓｔ １０００−Ｎまたは等価のレオメータから得られるような流体力学的曲線は、３つの部分から構成される。第１は、Ｇ’曲線であり、これは、接着剤の弾性成分を示す。第２は、Ｇ’’曲線であり、これは、接着剤の粘性成分を決定する。第３は、Ｔａｎ Ｄｅｌｔａ曲線であり、これは、Ｇ’’曲線とＧ’曲線との比（特にＧ’’／Ｇ’）である。流体力学的曲線における「交差点」は、グラフの流体領域におけるＧ’’曲線とＧ’曲線との交差点である。詳細には、交差点は、Ｇ’’曲線上の点として定義され、そしてＧ’曲線は、グラフの流体領域における１つに等しいＴａｎ Ｄｅｌｔａ曲線であった。「流体領域」は、弾性プラトー領域（ｒｕｂｂｅｒｙ ｐｌａｔｅａｕ ｒｅｇｉｏｎ）後に起こる曲線のエリアである。流体領域は、接着剤が軟化および融解し始める温度で接着剤の特性に影響を与える領域であるとして呼ばれる。より詳細には、交差点は、接着剤の軟化点、および／またはＳＡＦＴ（せん断接着不良温度（Ｓｈｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｏｎ Ｆａｉｌｕｒｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ））値を考慮され得る。交差点は、接着剤が粘性強度がないかまたは非常に小さな粘性強度を示す温度よりも高い温度である。
【００８６】
接着剤（または他のサンプル）のＴｇは、接着剤が強固なガラス状態からアモルファスな弾性状態まで変わる点として定義される。機械的に、この点は、レオメータを使用して決定され、Ｔａｎ Ｄｅｌｔａ曲線の極小前の領域のそのピークを同定する。Ｔａｎ Ｄｅｌｔａ曲線の極小は、グラフの弾性領域において見出される。Ｔｇより下の温度では、接着剤はもはや接着特性を有さない。
【００８７】
交差点とＴｇとの間の差は、接着剤の「オープンタイム」の指標を与える。このことは、最も低い可能な適用温度と、接着剤がもはや表面に接着しない温度より低い温度との間の差を示す。交差温度とＴｇとの間の差が大きくなればなるほど、より長く、消費者は接着剤を適用し、基板と一緒に接着しなければならない。この時間が長い場合、消費者は、「オープンタイム」を犠牲にすることなく、低い温度で接着剤を適用し得る。
【００８８】
ＥｎＢＡポリマーと組み合わせた本発明のロジンＣＨＤＭエステルは、試験された任意の組み合わせの交差点とＴｇとの間の最も大きな差の１つを有する。このような大きな差により、ＣＨＤＭ ＥＳＴＥＲは接着強度を犠牲にすることなく低い適用温度の接着剤を作製する能力を処方者の許容度に与えることが推測される。
【００８９】
【表７】

表Ｈにおけるデータは、本発明の接着性組成物（および詳細には、処方物番号１４（これは、本発明のロジンエステルを組み込む））は、ＥｎＢＡポリマーとの優れた適合性（２の不透明度値によって示されるような）を有し、なおまた交差とＴｇとの間の広い差（ここで、この広い差は、処方物の低いＴｇの反映（低い適用温度がこの処方物に関して使用され得ることを反映する）であるが、高い交差点の反映（この組成物が良好な熱抵抗を有することを反映する）である）を有することを示す。
【００９０】
表ＥおよびＦに記載されるような選択された接着性処方物１１〜２４のオープンタイム範囲を、表Ｉに記載されるような結果で評価した。この評価を以下のように行った：約２７ｇのＥｎＢＡベースの接着剤を、パイントカン中に配置し、そして１５０℃のオーブン中に配置し、融解した。フィルムアプリケータをまた、オーブン中に配置し、加熱した。４×１２インチの厚紙の部分（タブレットバック）を、オーブンの上部に配置し、加温し、そして水分を取り除いた。次いで、厚紙を、大きなバインダークリップを有するベニヤ板のテフロンコーティングされた切片の上部の上に確保した。アプリケータをオーブンから取り出し、そして厚紙の上に置き、５ｍｉｌのフィルムを得た。次いで、融解した接着剤を、オーブンから取り出し、そして小さなビードをアプリケータの幅の内側に詰めた。融解した樹脂を有するアプリケータを、次いで、比較的スムーズな動きで厚紙の長さに渡って動かし、降下を完了した。このとき、タイマーを開始し、そして２秒間隔でクラフト紙の小片（０．５×２インチ）をフィルム上に置き、人差し指で堅く押し、繊維をサイドから降ろした。これを、接着剤がセットアップするまで、繰り返す。約１時間後、各小片を剥ぎ取った。第２に、オープンタイムを、ＡＳＴＭ Ｄ４４９７−８９に従って、フィルム上に残る繊維が５０％である小片によって決定した。これらの評価からの結果を、表Ｉに示す。
【００９１】
【表８】

表Ｉにおけるデータは、本発明のロジンエステル（および詳細には、ＣＨＤＭロジンエステル）を組み込む、本発明の接着性組成物が、適合可能な、および多くの場合に先行技術の粘着付与剤から調製された接着剤のオープンタイムよりも優れた、良好なオープンタイムを有することを示す。
【００９２】
表ＥおよびＦに記載されるような選択された接着性処方物１１〜２４に関する重なりせん断（Ｌａｐ Ｓｈｅａｒ）特性データを、ＡＳＴＭ Ｄ３１６３−７３に従い、以下の手順に従って評価した：１×４インチのＡＢＳサンプル（粗い側面）上に、ラインを片端部から１インチでマークした。少量の接着剤を、金属皿中で融解した。ＡＢＳ小片をスケール上に置き、そしてタールを塗り、次いで、０．４ｇの融解した接着剤を１インチエリアに注いだ。すぐに、第２の１×４インチ小片のＡＢＳを、中程度の圧で上部の上に（１インチのマークに）置いた。サンプルを一晩、平衡化させた。次いで、このサンプルを、Ｉｎｓｔｒｏｎ、方法５０（ｎ＝３）で試験した。この手順は、ＥｎＢＡ処方された接着剤の分離を生じるのに必要とされる力（ｐｓｉ）を測定する。この結果を、表Ｊ（ＥｎＢＡベースの接着剤について）および表Ｋ（ＥＶＡベースの接着剤について）に記載し、ここで、最大負荷値（Ｍａｘ Ｌｏａｄ ｖａｌｕｅ）は、２〜４の測定値の平均である。
【００９３】
【表９】

【００９４】
【表１０】

表ＪおよびＫにおけるデータは、本発明のロジンエステルを組み合わせる、本発明の接着性組成物が、接着剤の形成を容易にする低い軟化点を有し、（このような低い軟化点の粘着付与剤に関する）著しく高い接着強度をなお与え、これは、適合性であり、そしていくつかの場合において、非常に高い軟化点を有する粘性付与剤よりも優れていることを示す。
【００９５】
上記から、本発明の特定の実施態様が例示の目的で本明細書中に記載されるが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、種々の改変がなされ得ることが理解される。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲によって限定されない。

Claims (16)

1. ロジンと、１，４−シクロヘキサンジメタノールおよびダイマージオールからなる群より選択される少なくとも２個のヒドロキシル基を含む芳香族または脂肪族炭化水素部分とから調製される、薄着色エステル化生成物。
2. 不均化反応を受けた、請求項１に記載の生成物。
3. 脱水素反応を受けていない、請求項１に記載の生成物。
4. 前記ロジンが、少なくとも３のＧａｒｄｎｅｒ値の色を有する、請求項１に記載の生成物。
5. 前記生成物が、２．５未満のＧａｒｄｎｅｒ値の色を有する、請求項１に記載の生成物。
6. 前記生成物が、０．５と２．５未満との間のＧａｒｄｎｅｒ値の色を有する、請求項５に記載の生成物。
7. 以下の式を有する請求項１に記載の生成物であって：
   

   

   ここで、Ｒは、８〜３６個の炭素原子を有する脂肪族または芳香族炭化水素部分であり、そしてロジンは、樹脂酸部分である、生成物。
8. １，４−シクロヘキサンジメタノールから調製される請求項７に記載の生成物であって、該生成物は、以下の式を有し：
   

   

   ここで、ロジンが樹脂酸部分を示す、生成物。
9. 前記炭化水素部分が、４０個未満の炭素原子を含む、請求項１に記載の生成物。
10. 前記少なくとも２個のヒドロキシル基を含む炭化水素部分が、ダイマージオールである、請求項１に記載の生成物。
11. 請求項１に記載の生成物であって、該生成物が、ホスフィン酸の存在下で加熱することによって、前記少なくとも２個のヒドロキシル基を含む炭化水素部分でロジンをエステル化することによって形成される、生成物。
12. 請求項１に記載の生成物であって、該生成物が、ホスホン酸塩の存在下で加熱することによって、前記少なくとも２個のヒドロキシル基を含む炭化水素部分でロジンをエステル化することによって形成される、生成物。
13. 請求項１に記載の生成物であって、該生成物が、フェノールスルフィド化合物の存在下で加熱することによって、前記少なくとも２個のヒドロキシル基を含む炭化水素部分でロジンをエステル化することによって形成される、生成物。
14. ポリマーおよび、そのための改質剤として請求項１に記載の前記ロジンエステル化生成物を含む、接着性組成物。
15. 請求項１４に記載の接着性組成物であって、ここで、前記接着性ポリマーが、以下：
    エチレンビニルアセテートコポリマー、エチレンｎ−ブチルアクリレートコポリマー、エチレンメチルアクリレートコポリマー、ポリエステル、ネオプレン、ウレタン、ポリ（アクリレート）、エチレンアクリル酸コポリマー、ポリエーテルケトン、ポリアミド、スチレンブロックコポリマー、水素付加スチレンブロックコポリマー、ランダムスチレンコポリマー、アタクチックポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、ポリエステルコポリマー、天然ゴム、ポリエステル、イソプレン、およびＥＰＤＭ、
    からなる群から選択される、組成物。
16. 請求項１４に記載の接着性組成物であって、該組成物が、以下：ワックス、プロセス油、脂環式炭化水素樹脂、Ｃ₅炭化水素樹脂、Ｃ₅−Ｃ₉炭化水素樹脂、Ｃ₉炭化水素樹脂、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、テルペンスチレン樹脂、およびロジンとポリオールのエステルであって、該ポリオールのヒドロキシル基が、４個未満の炭素原子によって隔てられている点で特徴付けられる、エステル
    からなる群から選択される添加剤をさらに含む、組成物。