JP4668618B2

JP4668618B2 - 煙抑制性ホットメルト接着剤組成物

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Publication number: JP4668618B2
Application number: JP2004536190A
Authority: JP
Inventors: チャナク、マイケル・ジェイ．; ヤリアン・チェイス、チェリル・エル．; バトドルフ、バーノン・エイチ．
Original assignee: エイチ．ビー．フラーカンパニー
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2003-09-12
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2023-09-12
Also published as: CN100341967C; US7205047B2; US6943207B2; WO2004024842A1; ATE364071T1; MXPA05002683A; EP1537185B1; DE60314257T2; AU2003267158A1; DE60314257D1; JP2005539114A; EP1537185A1; CN1688667A; US20050165149A1; US20040054058A1

Description

【発明の開示】
【０００１】
背景
本発明は、ホットメルト接着剤組成物における煙発生を抑制することに関する。
【０００２】
ホットメルト接着剤組成物は、様々の産業において多くに用途で用いられる。それらの用途の多くにおいて、政府は、接着剤が１以上の可燃性または難燃性試験に適合する接着剤が存在する製品を要求する。例えば、ＵＬ９００は、フィルターパックを燃焼させることにより発生し得る煙、火炎、および火花の放出の量について厳しい要求を掲げる現時点でのアンダーライター実験室（ＵＬ）試験方法である。フィルターパックは、しばしば、ガラス繊維ウエブとホットメルト接着剤組成物から構成されている。多くのホットメルト接着剤組成物は、それ自体、少なくともある程度まで可燃性である。したがって、ガラス繊維ウエブは本質的に不燃性であるので、構造物中に存在するバインダーおよび接着剤組成物が潜在的には燃焼の間にフィルターから発生する火炎と煙の量の主要因子を代表する。
【０００３】
難燃性および／または煙抑制性添加剤を有する組成物を配合することを含むホットメルト組成物の難燃性および／または煙抑制特性を改善するために様々の試みがなされた。通常の難燃性および煙抑制性添加剤には、例えば、リン酸エステル、ポリリン酸アンモニウムおよび赤燐のようなリン含有化合物、テトラブロモビスフェノールＡ、デカブロモジフェニルオキシド、および塩素化ポリマーのようなハロゲン含有化合物、および水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムおよびホウ酸亜鉛のような金属化合物が含まれる。ハロゲン含有化合物は、良好な難燃特性を示し、広く用いられている。しかしながら、ハロゲン含有化合物を用いて配合された組成物は、燃焼したとき望ましからぬレベルの煙を発生させる傾向がある。他の無機難燃性添加剤には、熱を吸収し、水蒸気を発生させることにより機能する水和無機化合物が含まれる。蒸気、すなわち水蒸気は、火事の間に発生する可燃性ガスを希釈する。
【０００４】
良好な難燃特性を示すホットメルト接着剤組成物を作る上での進歩はあったけれども、多くの用途について、ホットメルト接着剤組成物により発生する煙の量は、望ましくないほど高いレベルのままである。良好な難燃特性と煙抑制特性を同時に示す組成物を配合することはとても困難である。組成物に煙抑制特性を与える添加物は、難燃性でない傾向がある。
【０００５】
概要
１つの側面において、本発明は、熱可塑性ポリマー、亜鉛の供給源、アルミニウム三水和物と水酸化マグネシウムの少なくとも１つ、および７０重量％以下のハロゲンの供給源を含むホットメルト接着剤組成物を特徴とする。１態様において、熱可塑性ポリマーには、エチレン酢酸ビニル、ポリオレフィン、エチレンアクリル酸コポリマー、ポリアルキルアクリレート、ポリスチレン、エチレンビニルアルコール、ポリエステル、ポリアミド、レーヨンまたはそれらの組み合わせが含まれる。
【０００６】
いくつかの態様において、組成物は、間接火炎密封チャンバ煙測定試験方法（Indirect Flame Sealed Chamber Smoke Measurement Test Method）にしたがって測定されるとき、５５以下の測定された煙値を示す。他の態様において、組成物は、直接火炎流動ガス煙測定試験方法（Direct Flame Flowing Gas Smoke Measurement Test Method）により測定されるとき３５以下の測定された煙値を示す。別の態様において、組成物は、間接火炎密封チャンバ煙測定試験方法に従って測定されるとき、５５以下の測定された煙値を示し、直接火炎流動ガス煙測定試験方法に従って測定されたとき３５以下の測定された煙値を示す。
【０００７】
他の態様において、組成物は、亜鉛供給源の１重量％から約２０重量％までを含む。いくつかの態様において、組成物は、１重量％から約１０重量％までの亜鉛供給源を含む。１つの態様において、亜鉛の供給源には酸化亜鉛が含まれる。
【０００８】
１つの態様において、組成物は、１０重量％から約７０重量％までのアルミニウム三水和物を含む。別の態様において、組成物は、１０重量％から約６０重量％のアルミニウム三水和物を含む。他の態様において、組成物は、２０重量％から約５０重量％までのアルミニウム三水和物を含む。
【０００９】
いくつかの態様において、組成物は、１重量％から約２０重量％までの亜鉛供給源および１０重量％から約７０重量％までのアルミニウム三水和物を含む。
【００１０】
１つの態様において、組成物は、マグネシウムの供給源を含む。いくつかの態様において、組成物は、１重量％から７０重量％までのマグネシウムの供給源を含む。他の態様において、組成物は、１重量％から約１０重量％までのマグネシウムの供給源を含む。いくつかの態様において、組成物は、水酸化マグネシウムを含む。
【００１１】
いくつかの態様において、組成物は、１重量％から約２０重量％までの亜鉛、１０重量％から約７０重量％までのアルミニウム三水和物およびマグネシウムの供給源を含む。
【００１２】
いくつかの態様において、組成物は、ホウ酸亜鉛を含む。他の態様において、組成物は、酸化亜鉛およびホウ酸亜鉛を含む。
【００１３】
他の態様において、組成物はさらにワックスを含む。
【００１４】
１つの態様において、ハロゲンの供給源には、ハロゲン化ワックスが含まれる。いくつかの態様において、ハロゲンの供給源は、塩素化パラフィンワックス、塩素化ポリオレフィン、臭素化パラフィンワックス、有機臭素化化合物およびそれらの組み合わせからなる群より選択される。
【００１５】
他の態様において、組成物は、３００°Ｆで３０，０００センチポイズ（ｃｐｓ）未満の粘度を有する。別態様において、組成物は、３００°Ｆで２０，０００ｃｐｓ未満の粘度を有する。いくつかの態様において、組成物は、３００°Ｆで１０，０００ｃｐｓ未満の粘度を有する。他の態様において、組成物は、３００°Ｆで２０００ｃｐｓから１５，０００ｃｐｓまでの粘度を有する。
【００１６】
１態様において、組成物は、燃焼の際に発泡する。
【００１７】
別態様において、ホットメルト接着剤組成物は、エチレン酢酸ビニルコポリマー、酸化亜鉛、アルミニウム三水和物と水酸化マグネシウムの少なくとも１つ、およびハロゲンの供給源を含む。
【００１８】
別の側面において、本発明は、熱可塑性ポリマー、水酸化マグネシウム、アルミニウム三水和物、およびハロゲンの供給源を含むホットメルト接着剤組成物を特徴とする。１態様において、組成物は、間接火炎密封チャンバ煙測定試験方法（Indirect Flame Sealed Chamber Smoke Test Method）により測定されるとき、４５以下の測定された煙値を示す。
【００１９】
他の側面において、本発明は、多孔質基材と、熱可塑性ポリマー、亜鉛の供給源、アルミニウム三水和物と水酸化マグネシウムの少なくとも１つ、およびハロゲンの供給源を含むホットメルト接着剤組成物を含む製品を特徴とする。
【００２０】
１つの態様において、製品は、フィルターであり、多孔質基材は、ひだ付き多孔質基材を含むである。別の態様において、基材は、合成ポリマー、セルロースポリマー（cellulosic polymer）、およびそれらの組み合わせを含む。いくつかの態様において、基材は、合成ポリマー、セルロースポリマーおよびそれらの組み合わせを含む繊維を含む。他の態様において、フィルターは、ＵＬ９００クラス１試験方法を合格し得る。別態様において、フィルターは、ＵＬ９００クラス２試験方法を合格し得る。
【００２１】
本発明は、良好な難燃特性および煙抑制特性を示すホットメルト接着剤組成物を特徴とする。
【００２２】
本発明は、ＵＬ９００クラス１試験方法および／またはＵＬ９００クラス２試験方法に合格するように構成され得るひだ付きフィルターを特徴とする。
【００２３】
本発明の他の特徴は、その好ましい態様の以下の記載および特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【００２４】
用語解説
本発明に関し、以下の用語は、以下に記載される意味を有する。
【００２５】
用語「エチレンコポリマー」とは、エチレンから誘導されるコポリマーおよびターポリマーのことである。
【００２６】
詳細な説明
ホットメルト接着剤組成物は、熱可塑性ポリマー、亜鉛の供給源、アルミニウム三水和物と水酸化マグネシウムの少なくとも１つ、およびハロゲンの供給源を含む。ホットメルト組成物は、良好な煙抑制特性を示し、ひだ付きフィルターの作製に用いられ得る。好ましくは、組成物は発泡性である、すなわち、燃焼の際に炭質バリヤー（char barrier）を提供する。
【００２７】
ホットメルト接着剤組成物はまた、間接火炎密封チャンバ煙測定試験方法に従って測定したとき、５５以下、より好ましくは４５以下、最も好ましくは３０以下の値を示し、直接火炎流動ガス煙測定試験方法に従って測定したとき、７５以下、より好ましくは３５以下、最も好ましくは１５以下の値を示す。
【００２８】
接着剤組成物は、ホットメルト塗布プロセスにとって適切な粘度を有し、好ましくは、接着剤組成物は、ホットメルトポンプ塗布プロセスにおける使用にとって適切な粘度を示す。好ましくは、接着剤組成物は、３０，０００ｃｐｓ未満、ある種の態様においては２０，０００ｃｐｓ未満、他の態様においては１０，０００ｃｐｓ未満、他の態様においては２０００ｃｐｓから１５，０００ｃｐｓまで、他の態様においては２０００ｃｐｓを超え、他の態様においては３００°Ｆ（１５０℃）で５０００ｃｐｓを超える粘度を示す。好ましくは、接着剤組成物の粘度は、３００°Ｆ未満で、より好ましくは約２８０°Ｆから約３００°Ｆまでの温度での塗布にとって適切である。
【００２９】
あるいは、接着剤組成物は、例えば、エクストルーダー、ギアポンプ、ドラムアンローダーおよび定盤ドラムアンローダー用途を含む用途における使用のためにより高い粘度を示すように配合され得る。
【００３０】
適切な熱可塑性ポリマーには、例えば、酢酸ビニル、例えばエチレン酢酸ビニル、エチレンアクリル酸（例えばエチレンメタクリル酸コポリマー）、エチレンｎ−ブチルアクリレート、エチレンメチル（メタ）アクリレート、エチレンエチルアクリレート、および少なくとも１つのＣ₃〜Ｃ₂₀ａ−オレフィンを有するエチレンのインターポリマーを含むエチレンコポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリブチレン、エチレンとプロピレンのコポリマーおよびターポリマー）およびそれらの組み合わせが含まれる。
【００３１】
好ましい熱可塑性ポリマーは、２．１６ｋｇ錘を用いて１９０℃でＡＳＴＭＤ１２３８に従って測定したとき、約４００ｇ／１０分、より好ましくは約８００ｇ／１０分を超えるメルトインデックスを有する。
【００３２】
エチレンコポリマーについては、コポリマー含有量は、好ましくは、ポリマーの約２５から約４５重量％まで、より好ましくは、ポリマーの約２５から約３５重量％までである。好ましいエチレン酢酸ビニルコポリマーは、ポリマーの約２８重量％の酢酸ビニル含量と約４００ｇ／１０分のメルトインデックスを有する。
【００３３】
１つの有用な態様において、熱可塑性ポリマーは、約２８％の酢酸ビニル含量を有し、８００ｇ／１０分および２５００ｇ／１０分のメルトインデックスを有するエチレン酢酸ビニルコポリマーのブレンドを含む。
【００３４】
適切な市販のエチレン酢酸ビニルコポリマーは、デュポン・ド・ヌムール＆Ｃｏ．（デラウエア州、ウィルミントン）からＥＬＶＡＸＵＬＴＲＡＴＨＥＮＥの商品名の下で入手可能である。
【００３５】
適切な市販のエチレンｎ−ブチルアクリレートコポリマーは、商品名ＬＯＴＲＹＬの下でエルフ・アトケム・ノースアメリカ（ペンシルバニア州フィラデルフィア）から、商品名ＥＳＣＯＲＥＮＥの下でエクソン・ケミカル社（テキサス州ヒューストン）から、商品名ＥＬＶＡＬＯＹの下でデュポンから、および商品名ＥＮＡＴＨＥＮＥの下でミレニウム・ペトロケミカルズ（イリノイ州、ローリングミドウズ）から入手可能である。
【００３６】
有用なエチレンメチルアクリレートコポリマーは、商品名ＯＰＴＥＭＡの下でエクソン・ケミカル社から入手可能である。
【００３７】
エチレンと少なくとも１種のＣ₃〜Ｃ₂₀ａ−オレフィンとの有用なインターポリマーには、それぞれのインターポリマーが約２．５未満の多分散性（ｐｏｌｙｄｉｓｐｅｒｓｉｔｙ）を有することによってさらに特徴付けられる均質の直鎖のまたは実質的に直鎖のポリマーが含まれる。エチレンと少なくとも１種のＣ₃〜Ｃ₂₀ａ−オレフィンとの適切なインターポリマーの例には、エクソン・ケミカル社から商品名ＥＸＡＣＴの下で入手可能なエチレン−ブテンコポリマーおよびまたエクソン・ケミカル社から商品名ＥＸＸＰＯＬの下で入手可能なエチレン−プロピレンコポリマーが含まれる。適切なエチレン／１−オクテンコポリマーおよびインターポリマーは、ダウ・ケミカル社（ミシガン州、ミッドランド）由来の商品名ＡＦＦＩＮＩＴＹ、ＩＮＳＩＴＥおよびＥＮＧＡＧＥの下で入手可能である。
【００３８】
亜鉛の供給源は、例えば、亜鉛、酸化亜鉛、ホウ酸亜鉛、オルソリン酸亜鉛、ピロリン酸亜鉛、炭酸亜鉛、硫化亜鉛、錫酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、およびそれらの組み合わせを含む、組成物に亜鉛を提供することが可能ないずれの化合物でもあり得る。有用な市販の亜鉛の供給源には、例えば、カリー・カンパニー（イリノイ州、アディソン）製のＫＡＤＯＸ９１１酸化亜鉛およびＵ．Ｓ．Ｂｏｒａｘ（カリフォルニア州、バレンシア）製のＦＩＲＥＢＲＡＫＥＺＢホウ酸亜鉛が含まれる。
【００３９】
好ましくは、亜鉛の供給源は、１重量％から約２０重量％まで、より好ましくは約１重量％から約１０重量％まで、最も好ましくは約１重量％から約７重量％までの量で接着剤組成物中に存在する。
【００４０】
化学式Ａｌ（ＯＨ）₃またはＡＬ₂Ｏ₃３Ｈ₂Ｏを有するアルミニウム三水和物は、水酸化アルミニウム、三水酸化アルミニウム、アルミナ三水和物、水和アルミナ、アルミニウム水和物、水和酸化アルミニウムとして知られている。アルミニウム三水和物は、アクロン・ケミカル社（オハイオ州、アクロン）、アルケム社（オハイオ、ワシントン）、ＣＳＡケミカル（ニュージャージー州）、ＧＣＡケミカル社（コネティカット州）およびグレート・レーク・ミネラルズ社（ミシガン州）、ニューイングランド・レジンズ・アンド・ピグメンツ社（マサチューセッツ）により市販されている。
【００４１】
組成物中に存在するとき、アルミニウム三水和物は、好ましくは、１０重量％から約７０重量％まで、より好ましくは約１０重量％から約６０重量％まで、最も好ましくは、約２０重量％から約５０重量％までの量で接着剤組成物中に存在する。
【００４２】
接着剤組成物は、任意にマグネシウムの供給源を含み得る。マグネシウムの有用な供給源には、例えば、炭酸マグネシウム、リン酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、ジステアリン酸マグネシウムおよびそれらの組み合わせが含まれる。マグネシウムの適切な市販の供給源の１例は、ユニバーＵＳＡ社（テキサス州、ヒューストン）から商品名ＭＨＴ−１００水酸化マグネシウムＴＥの下で入手可能である。
【００４３】
マグネシウムの供給源は、好ましくは、１重量％から約７０重量％まで、より好ましくは、１重量％から１０重量％まで、最も好ましくは約２重量％から約８重量％までの量で接着剤組成物中に存在する。接着剤組成物中に存在するとき、水酸化マグネシウムは、好ましくは、２重量％から約７０重量％まで、より好ましくは、約２重量％から約１０重量％まで、最も好ましくは約２重量％から約８重量％までの量で存在する。
【００４４】
ハロゲンの適切な供給源には、例えば、ハロゲン化ワックス、例えば塩素化パラフィンワックス、臭素化パラフィンワックス、ハロゲン化ポリオレフィン、臭素化有機化合物およびそれらの組み合わせが含まれる。有用な市販の塩素化パラフィンワックスは、ドーバー・ケミカル社（オハイオ州ドーバー）から商品名ＣＨＬＯＲＥＺの下で入手可能である。
【００４５】
ハロゲン化成分は、好ましくは、７０重量％以下、好ましくは、１０重量％から約７０重量％まで、より好ましくは２重量％から４０重量％まで、最も好ましくは約１５重量％から約３０重量％までの量で接着剤組成物中に存在する。
【００４６】
接着剤組成物は、任意に、他のワックス成分も含み得る。有用なクラスのワックスの例は、高融点ワックスであり、すなわち、８０℃を超える融点を有するワックスであり、それはまた、９０℃を超え、１００℃を超え、１２０℃未満であり、１１５℃未満である融点を有するワックスも含む。
【００４７】
適切な高融点ワックスの例には、合成高融点ワックスおよび高融点微結晶ワックスが含まれる。合成高融点ワックスには、高密度低分子量ポリエチレンワックス、副生成物ポリエチレンワックス（別の化学物質を得るために用いられる方法（例えば、石油分留プロセス）の副生成物であるワックス）、およびフィッシャー−トロプシュワックスが含まれる。市販のワックスの例には、ペトロライト社（オクラホマ州トゥルサ）から入手可能なＰＥＴＲＯＬＩＴＥＣ−４０４０、およびＰＯＬＹＷＡＸ１０００、２０００および３０００低分子量ポリエチレンワックスが含まれる。ＥＳＣＯＭＥＲＨ−１０１修飾ポリエチレンワックスはエクソン・ケミカル社から入手可能であり、ＭＡＲＣＵＳ１００、２００および３００低分子量ポリエチレンワックスはマーク・ケミカル社（テキサス州、ヒューストン）から入手可能であり、ＰＡＲＡＦＬＩＮＴＨ−１、Ｈ−４およびＨ−８フィッシャー−トロプシュワックスはサゾル−ＳＡ／ムーア＆マンガー（コネティカット州、シェルトン）から入手可能である。
【００４８】
適切な微結晶ワックスは、少なくとも約５０重量％の３０から１００個までの炭素原子を有する環式または分枝アルカンを有する。有用な微結晶ワックスは、約７５℃を超え、他の態様では約８０℃を超え、他の態様では９０℃を超える融点を有する。有用な市販の微結晶ワックスには、すべてがペトロライト社製の８０℃の融点を有するＢＥＳＱＵＡＲＥ１７５アンバーワックス、８５℃の融点を有するＢＥＳＱＵＡＲＥ１８５アンバーワックス、９０℃の融点を有するＢＥＳＱＵＡＲＥ１８５アンバーワックスおよびペトロワックスＰａ．社（ニューヨーク州、ニューヨーク）製のＰＥＴＲＯＷＡＸ９５０８ＬＩＧＨＴが含まれる。
【００４９】
好ましくは、ワックスは、組成物の煙発生を増加させること無しに組成物の粘度を低下させるのに十分な量で組成物中に存在する。ワックスは、３５重量％以下、より好ましくは約５重量％から約３５重量％まで、他の態様では約１０重量％から約３０重量％まで、他の態様では約１５重量％から約２５重量％までの量で接着剤組成物中に存在し得る。
【００５０】
接着剤組成物は、任意にパラフィンワックスおよび低融点微結晶ワックスを含み得る。有用なパラフィンワックスは、約５０℃から約８０℃までの環球軟化点を有する。市販のワックスの例には、アスター・ワックス・コーポレーション（ジョージア州、ドラビル）製のＯＫＥＲＩＮ２３６ＴＰ、ペンゾイル・プロダクツ社（テキサス州、ヒューストン）製のＰＥＮＴＲＥＣＯ４９１３、ムーア＆マンガー（コネティカット州シェルトン）製のＲ−７１５２パラフィンワックス、およびインターナショナル・ワックス社（カナダ、オンタリオ）製のパラフィンワックス１２９７が含まれる。
【００５１】
有用な低融点微結晶ワックスの例には、７０℃の融点を有し、ペトロライト社（オクラホマ州、トゥルサ）から入手可能であるＶＩＣＴＯＲＹアンバーワックス、７０℃の融点を有し、バレコ（イリノイ州シカゴ）から入手可能であるＢＡＲＥＣＯＥＳ−７９６アンバーワックス、８０℃の融点を有し、アスター・ワックス・社から入手可能であるＯＫＥＲＩＮ１７７が含まれる。パラフィンおよび低融点微結晶ワックスは、好ましくは、接着剤組成物の粘度を低下させるのに十分な量で接着剤組成物中に存在し、約２０％以下、好ましくは約１０重量％以下の量で接着剤組成物中に存在し得る。
【００５２】
接着剤組成物はまた、例えば、有機難燃剤および無機難燃剤を含む他の難燃剤添加物も含む。有機難燃剤には、例えば、リン酸エステル、塩素化脂環式炭化水素、フルオロポリマー、ポリ塩化ビニル、および例えばテトラブロモベンゼン、ヘキサクロロベンゼン、ヘキサブロモベンゼンのような置換ベンゼン、例えば、２，２’−ジクロロビフェニル、１，４’−ジブロモビフェニル、２，４’−ジクロロビフェニル、ヘキサブロモビフェニル、オクタブロモビフェニル、デカブロモビフェニルのようなビフェニルおよび２〜１０個のハロゲン原子を含むハロゲン化ジフェニルエーテルを含むハロゲン化有機化合物が含まれる。
【００５３】
有用な有機リン難燃添加物は、熱移動を遮断し、最小化するために機能する保護液体または炭質バリヤーを形成する。適切なホスフェート化合物の例には、有機ホスホン酸、ホスホネート、ホスフィネート、ホスホナイト、ホスフィナイト、酸化ホスフィン、ホスフェート、塩化ホスホニトリル、リンエステルアミド、リン酸アミド、ホスホン酸アミド、およびホスフィン酸アミドが含まれる。
【００５４】
フィラーともしばしば称される無機難燃剤は、上述の成分のいくつかを含み、加えて、五酸化アンチモン、ナトリウム輝安鉱、メタホウ酸バリウム、モリブデン、酸化モリブデン、モリブデン酸アンモニウム、リン酸、錫、八モリブデン酸アンモニウム、ケイ酸カルシウム、および水和した炭酸カルシウムも含む。
【００５５】
接着剤組成物は、任意に可塑剤を含み得る。有用な可塑剤には、例えばポリブテンおよびポリイソブチレンを含む液体エラストマーが含まれる。有用な市販の可塑剤の例には、エクソン・ケミカル社製のＰＡＲＡＰＯＬ１３００液体ポリブテンおよびアモコ社（イリノイ州シカゴ）から入手可能であるＩＮＤＯＰＯＬＨ−５０、ＩＮＤＯＰＯＬＨ−１００およびＩＮＤＯＰＯＬＨ−３００を含むＩＮＤＯＰＯＬシリーズの商品名の下で入手可能な液体ブテンホモポリマーが含まれる。可塑剤は、０重量％から約１０重量％までの量で接着剤組成物中に存在し得る。
【００５６】
接着剤組成物は、任意に抗酸化剤を含む。適切なヒンダードフェノール抗酸化剤は、チバ−ガイギー（ニューヨーク州、ホーソーン）から、例えば、ＩＲＧＡＮＯＸ５６５、ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０およびＩＲＧＡＮＯＸ１０７６を含むＩＲＧＡＮＯＸシリーズの商品名の下で市販されている。それらの抗酸化剤は、単独か、または例えば、チバ−ガイギーからＩＲＧＡＦＯＳ１６８の商品名の下で入手可能なホスファイト抗酸化剤を含む他の抗酸化剤と組合せて用いることができる。他の有用な抗酸化剤には、例えば、サイテック・インダストリーズ（コネティカット州、スタンフォード）製のＣＹＡＮＯＸＬＴＤＰ、およびアルベマール社（ルイジアナ州、ベートンルージュ）製のＥＴＨＡＮＯＸ１３３０が含まれる。抗酸化剤は、０重量％から約１重量％まで、好ましくは約０重量％から約０．５重量％までの量で組成物中に存在し得る。
【００５７】
接着剤組成物は、任意に、粘着付与剤を含み得る。有用なクラスの粘着付与剤の例には、脂肪族、脂環式および芳香族炭化水素樹脂および修飾された炭化水素樹脂、テルペンおよび修飾されたテルペン、ロジンおよびロジンエステルを含む修飾されたロジン、およびそれらの混合物が含まれる。
【００５８】
入手可能な粘着付与樹脂の例には、イーストマン・ケミカル社（テネシー州、キングズポート）から商品名ＥＡＳＴＯＴＡＣおよびＥＡＳＴＯＴＡＣＨ−１４２Ｒの下で入手可能な脂環式炭化水素樹脂、全てがエクソン・ケミカル・カンパニー（テキサス州、ヒューストン）製の商品名ＥＳＣＯＲＥＺ５３００およびＥＳＣＯＲＥＺ５４００の下で入手可能な部分的に水素化された脂環式石油炭化水素樹脂、および商品名ＥＳＣＯＲＥＺ５６００の下で入手可能な部分的に水素化された芳香族の修飾された石油炭化水素樹脂、全てがグッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー社（オハイオ州、アクロン）製の商品名ＷＩＮＧＴＡＣＫエクストラの下で入手可能な脂肪族、芳香族石油炭化水素樹脂、商品名ＷＩＮＧＴＡＣＫ８６の下で入手可能な芳香族の修飾された合成ポリテルペン炭化水素樹脂、商品名ＷＩＮＧＴＡＣＫ９５の下で入手可能な合成ポリテルペン樹脂、アラカワ・ケミカル（ＵＳＡ）社（イリノイ州、シカゴ）から商品名ＡＲＫＯＮＰ−７０、Ｐ−９０およびＰ−１００の下で入手可能な合成石油炭化水素樹脂、ハーキュレス社（デラウエア州、ウィルミントン）から商品名ＨＥＲＣＯＬＩＴＥ２１００の下で入手可能な部分水素化脂環式石油炭化水素樹脂、およびアリゾナ・ケミカル（フロリダ州、パナマシティ）から商品名ＺＯＮＡＴＡＣ１０５ＬＩＴＥの下で入手可能なスチレン化テルペン炭化水素樹脂、およびハーキュレス（デラウエア州、ウィルミントン）から商品名ＫＲＩＳＴＡＬＥＸ３０７０、３０８５および３１００の下で入手可能なアルファメチルスチレン樹脂が含まれる。有用な修飾されたロジンの例には、アリゾナ・ケミカル由来の商品名ＳＹＬＶＡＴＡＣ１１０３およびＺＯＮＥＳＴＥＲ１００のならびにハーキュレス由来のＰＥＲＭＡＬＹＮの下で入手可能なペンタエリスリトールロジンエステルおよびアリゾナ・ケミカル由来の商品名ＳＹＬＶＡＴＡＣ１０８５の下で入手可能なトール油のグリセロールロジンエステルが含まれる。ロジンおよび修飾されたロジン粘着付与剤の他の例には、ガムロジン、木材ロジン、トール油ロジン、蒸留ロジン、例として木材ロジンおよびトール油ロジンのグリセロールおよびペンタエリスリトールエステルが含まれる二量体ロジンおよび高分子ロジンが含まれる。
【００５９】
接着剤組成物中に存在するとき、粘着付与樹脂は、煙の発生に対してほんの最小限かまたは全く寄与しないように十分に少量で存在することが好ましい。粘着性樹脂は、０重量％から約１０重量％まで、他の態様では約１重量％から約１０重量％まで、他の態様では約３重量％から約７重量％まで、他の態様では約３重量％から約５重量％までの量で接着剤組成物中に存在し得る。
【００６０】
接着剤組成物はまた、例えば、顔料（二酸化チタン）、タルク、ウォラストナイト、マイカ、フェルドスパー、硫酸アルカリ土類金属塩、ケイ酸アルミニウムアルカリ金属塩、炭酸アルカリ金属塩、ケイ酸亜鉛、およびそれらの組み合わせを含む他の成分も含み得る。
【００６１】
接着剤組成物は、連続または非連続（例えば、断続すなわち不連続）のコーティング、連続または非連続のビーズとして、ランダムにまたはパターン（例えばステッチパターン）で適用され得る。
【００６２】
接着剤組成物は、例えば、多孔質基材、非多孔質基材、織物ウエブ、不織ウエブ（例えば、ガラス繊維ウエブ）、繊維、フィラメント、フィルム、紙、および例えば、合成ポリマー、セルロースポリマー、およびそれらの組み合わせを含むポリマー基材を含む様々の基材を結合させるために適切である。
【００６３】
接着剤組成物は、例えば、フィルター、パイプの包装、可撓性熱伝導ダクトシーラント、電気部品のポッティングと封入の目的、およびケーブルの充填を含む様々の用途における使用にとって適切である。
【００６４】
接着剤組成物は、ひだ付き多孔質ウエブ（例えばガラス繊維の不織ウエブ）を含むひだ付きフィルター構造における使用にとって特に適切である。接着剤組成物は、一般的に、フィルター媒体が連続ストリップとして存在し、折り曲げられても、ひだをつけられてもいないとき、フィルター媒体に適用される。代わりに、または加えて、接着剤組成物は、ひだ付け後に適用され得る。
【００６５】
フィルターのクラスの１例は、高効率粒子拘束（ＨＥＰＡ）フィルターである。ＨＥＰＡフィルターは、ひだを含み得るものであり、しばしば、ガラス繊維複合材料ウエブから作られる。例えば、本明細書に含まれるＵＳ４，３６５，９８０、４，８８５，０１５、および５，０９８，７６７において記載されるＨＥＰＡフィルターを含む様々のタイプのＨＥＰＡフィルターが入手可能である。
【００６６】
好ましくは、接着剤組成物を含むフィルターは、ＵＬ９００クラス１試験方法、ＵＬ９００クラス２試験方法または両方の試験方法に合格する。
【００６７】
本発明はこれから、さらに以下の例により記述されていく。例において言及される全ての部、比、パーセントおよび量は、別段の特定のない限り重量による。
【００６８】
例
試験手順
例において用いられる試験手順は以下を含む。
【００６９】
間接火炎密封チャンバ煙測定試験方法
図１および２を参照すると、煙発生を測定するための装置１０は、その中に発生する煙を維持することが可能で、チャンバを密封するための取り外し可能なガラスドア（図示せず）を含む煙チャンバ８、チャンバ８内に位置するバーナー１２、レーザー１８光源から光セル２２に延びる光路２０および光測定回路２４を含む。バーナー１２は、天然ガスで操作される標準的な実験室用ブンゼンバーナーである。バーナーは、回転ハンドルを回転させることおよび結合により、試料からはなれてまたは試料に向かって火炎を誘導するために回転し得る。
【００７０】
光路２０は、煙チャンバ８を通過する光線の長さである。レーザー１８および光セル２２を保護するために、ガラス窓２８は、光路２０がチャンバ壁２６を通過する点でチャンバ壁２６内に位置する。
【００７１】
光測定回路２４は、電源、例えばバッテリー３６、ＣｄＳ光セル２２、抵抗３２、および光セル２２に渡って電圧変化を測定するためのチャートレコーダー３４を含む。
【００７２】
較正
系は、チャンバ８の内部から全ての煙を排出することにより較正する。ガラス窓は清浄にし、レーザー１８を点灯し、チャートレコーダーをミリボルト（ｍＶ）で読み取るように設定する。
【００７３】
チャートレコーダーからの１００％透過率ｍＶ読み取りを測定し、記録する。
【００７４】
公知の透過率値を有する中間密度フィルター（neutral density filter）の組の透過率を測定し、ｍＶで記録する。透過率対ｍＶ相関曲線を得られたデータから作る。
【００７５】
装置の設定
装置のガラス窓は清浄ですすがないようにする。ブンゼンバーナーを点火し、ガス流量を５４０標準ｍＬ／分に設定し、次いでガスを遮断し、バーナーの火炎を試料領域から離れたところに回転させる。レーザーを付勢し、レーザードットが光セルの中心にヒットするように位置させる。チャートレコーダーを始動させ、測定のための適切な範囲に設定する（すなわち、チャートレコーダーが測定の間に尺度を外れないような範囲）。紙の速度は、１ｃｍ／分に設定する。
【００７６】
試料調製
試験される組成物の３０ミルの厚さのフィルムを引きおろす。５つの１／２ｉｎ．×１／２ｉｎ．の正方形をフィルムから切り取る。それぞれの試料の正方形の重さを測定し、記録する。それぞれの正方形についての目標の重量は、０．２５±０．０１ｇｍである。
【００７７】
次いで試料の正方形を、ワイア製のスクリーン上に配置する。ブンゼンバーナーを点火し、チャンバのガラスカバーを閉じる。チャートレコーダー上の紙の動きを開始する。バーナーは、バーナーの火炎がスクリーン上の試料の直下に存在するように回転させる。試料は３分間燃焼させ、その後、チャートの紙の動きを停止させる。試料数、チャート速度、およびｍＶ尺度をチャートトレース上に記録する。
【００７８】
分析
チャートレコーダー上に提供される時間の関数としての光セルについてのｍＶ変化は、表データに変換する。バーナーが試料の下に回転される前のｍＶ読み取り値がベースラインである。試料が燃焼しているとき、ｍＶトレースは山と谷について不安定になり得る。一旦材料が消費されたなら、トレースは、安定化し、プラトーとなる。煙が集積し、チャンバ壁上に蓄積するとき、プラトーの値は低下し始める。プラトーの山は、煙全体の最良の目安であり、続く計算についての山の読み取りとして用いるべきである。
【００７９】
煙の密度は、Ｔが透過率であり、Ｍ_sが煙の密度（ｇｍ煙／ｍ³）であり、σ_sは比吸光係数（８．７ｍ²／ｇｍ）であり、Ｌが光路長（ｍ）であるブーゲの法則にしたがって決定される。
【００８０】
ブーゲの法則
【数１】

【００８１】
山の透過率（Ｔ_peak）およびベースラインの透過率（Ｔ_baseline）の値を含むブーゲの法則の再配列は、
【数２】

【００８２】
をもたらす。
【００８３】
煙の密度Ｍ_Sは上記式にしたがって計算される。
【００８４】
試料のグラム当りで発生する煙のグラム（Ｇ_s）は、煙の密度値Ｍ_sをチャンバ体積Ｖ（ｍ³）と乗算し、試料重量Ｗ１（ｇｍ）で結果を除算することにより決定されて試料のグラム当りの煙のグラム（Ｇ_s）をもたらす。
【００８５】
次いで、値Ｇ_sは対照１にしたがって調製された組成物により得られた結果に対して正規化する。正規化するために、試料由来の値を、対照１由来の結果で除算し、次いで、１００を乗算する。対照１の組成は、下記表１に記載されている。対照１にしたがって調製される組成物についての値は、装置内の日によって変わる変動をなくすように操作を行うそれぞれの日に測定する。
【００８６】
直接火炎流動ガス煙測定試験方法
装置
図２および３を参照すると、煙の発生を測定するための装置４０は、天然ガスで操作される標準実験室用ブンゼンバーナー５０、レーザー１８光源、光路５４、光セル２２、それぞれのティー６０の末端６２上に位置するガラス窓（図示せず）、固定された流量で光路５４を通してバーナー火炎６４内で発生する煙を引き出すために配置されるファン５６、および光測定回路５８、６０を含む。光路５４は、それぞれの末端６２ａ、６２ｂ上のティー６０ａ、６０ｂを通してまっすぐに１／２ｉｎ．の長さの硬質の銅管６６により形成される。ガラス窓は、レーザー５２および光セル２２を保護するようにそれぞれのティー６０ａ、６０ｂの末端上に設置される。
【００８７】
光測定回路２２、２４は、電源、例えばバッテリー３６、ＣｄＳ光セル２２、抵抗３２、および光セル２２による電圧降下を測定するためのチャートレコーダー３４を含む。
【００８８】
実験手順
試料調製
ほぼ３ｉｎ長の５本の金属ワイアを測定されるそれぞれの接着剤組成物について準備さする。ワイアの末端の１ｉｎ．から１と１／２ｉｎ．が赤熱するまでワイアをブンゼンバーナー中で加熱する。ワイアを冷却し、次いで、ペーパータオルで拭き取る。それぞれのワイアを可能な限り正確に計量する（好ましくは＋／−０．０００１ｇｍ）。それぞれのワイアの端部の１インチを、まずワイアをわずかに加熱し、試料接着剤組成物上にワイアをこすりつけ、組成物からワイアを取り除き、次いで、試料とワイアを冷却することにより接着剤組成物により被覆する。次いで、接着剤の被覆されたワイアは、ワイアＷ₁上の接着剤の重量を決定するために計量される。
【００８９】
装置の設定
光セルとレーザーを保護するガラス窓は、清浄で、すすがないものと観察される。レーザーは、銅管の中心に下向きに放出される光により付勢する。１枚のティッシュペーパーを、レーザーにより形成されるドットがティッシュ上に存在する場所を確認するように光路の末端に保持する。したがって光セルは適切な位置にある。ファンは、空気が流動するように起動させる。ブンゼンバーナーを点火する。チャートレコーダーを起動させ、適切な範囲に設定する（測定の間にチャートレコーダーの尺度を外れないような範囲）。チャートレコーダーについての適切な範囲を確認するために、異なる重量の試料を試行しなければならないであろう。紙の速度は、３０ｃｍ／秒に設定する。ガスおよび空気流量を設定し、結果に対するバーナーの影響を最小化するために測定の経路全体で一定に保たれる。
【００９０】
較正
公知の透過率値を有する中間密度フィルターの組の透過率を測定し、ｍＶで記録する。透過率対ｍＶ相関曲線を得られたデータから作る。
【００９１】
試料測定
紙が動くようにチャートレコーダーを起動させる。ブンゼンバーナーは、装置吸入ろうとの下に配置する。試験される接着剤組成物により被覆されたワイアは、バーナーの火炎の中に入れる。試料がもはや明るい黄色の火炎と煙を発しなくなるまでワイアをバーナーの火炎内の位置に維持し、その時点でバーナーを吸入の下で除去し、チャートレコーダーの紙の動きを停止させる。試料数およびチャートのｍＶ範囲をチャートトレースの次に記録する。
【００９２】
分析
チャートレコーダーは時間の関数としての光セルについてのｍＶ変化を提供する。トレースは、ベースラインで始まり、最大値に上昇し、次いで、ベースラインに降下する。トレースは、時間間隔（time step）ｔ（例えば、０．５秒）を選択し、それぞれの時間間隔の増分（increment）での時間対ｍＶ読み取り値の表を作ることにより表データに変換する。
【００９３】
それぞれの時間の増分における瞬間的な煙の密度は、Ｔが透過率であり、Ｍ_sが煙の密度（ｇｍ煙／ｍ³）であり、σ_sが比吸光係数（８．７ｍ²／ｇｍ）であり、Ｌが光路長（ｍ）であるブーゲの法則に従って決定する。
【００９４】
ブーゲの法則
【数３】

【００９５】
瞬間透過値（Ｔ_{instantaneous}）およびベースライン透過値（Ｔ_baseline）を含むブーゲの法則の再配列は、
【数４】

【００９６】
をもたらす。
【００９７】
瞬間煙密度Ｍ_{s,instantaneous} は、上記式に従って計算される。
【００９８】
秒の時間間隔（ｔ）および装置を通しての空気体積流量Ｑ（ｍ³／ｓ）により乗算される瞬間の煙密度の合計は、作り出される煙の質量をもたらす。試料重量Ｗ１（ｇｍ）により作り出される煙の質量を除算することは、試料のグラムあたり作り出される煙のグラム（Ｇ_s）をもたらす。
【００９９】
値Ｇ_sは、次いで、対照１に従って調製される組成物により得られる結果に対して正規化する。値を正規化するために、試料由来の値は、対照１由来の結果により除算され、次いで１００を乗算される。対照１の組成は、下記表１に記載されている。対照１に従って調製される組成物についての値は、装置内での日によっての変動をなくすように操作がなされるそれぞれの日に測定する。
【０１００】
粘度
組成物の溶融粘度は、分あたり５０回転（ｒｐｍ）で使用可能な範囲の２５％ないし７５％で操作する番号２９ＢＳ固体シャフトスピンドルを用いてブルックフィールド・サーモセル粘度計モデルＲＶＤＶＩＩ＋（ブルックフィールド・エンジニアリング・ラボラトリーズ社、マサチューセッツ州ミドルボロ）で３００°Ｆで測定する。スピンドル速度は、精度を保証するために組成物の粘度に依存して変化させる必要があるであろう。
【０１０１】
酸素指数（ＬＯＩ）
酸素指数は、酸素指数法を用いるプラスチックの可燃性（タイプＤ材料）のためのＡＳＴＭＤ２８６３−７４試験（１９７４）に従って測定する。手順は、酸素指数可燃性ゲージモデルＦＭ１１Ｂ（トリテック社、メリーランド州コロンビア）を用いて行う。
【０１０２】
対照１および例１〜１２
対照１および例１、４、６および９の組成物は、表１で（百部当りの部（ｐｐｈ）で）特定された量の、２８％ビニルを含み、２５００のメルトインデックスを有するＥＳＣＯＲＥＮＥＭＶ０２５２８エチレン酢酸ビニル（エクソンモービルケミカル、テキサス州ヒューストン）、ＫＡＤＯＸ９１１酸化亜鉛（キャリーカンパニー、オハイオ州ドーバー）、ＭＨＴ−１００水酸化マグネシウムＴＥ（ユニバーＵＳＡ社、テキサス州ヒューストン）、ＺＢ−４６７ホウ酸亜鉛（グレートレークスケミカル社、イリノイ州キャロルストリーム）、ＴＩＯＮＡＲＣＬ−４二酸化チタン（アッシュランドケミカルアンドソルベンツ、ミネソタ州シャコピー）、Ａ２０８アルミニウム三水和物（ユニバーＵＳＡ社）、ＢＮＸ１０１０抗酸化剤（メイゾ社、ジョージア州ノークロス）、ＢＡＲＥＣＯＰＸ−１００高融点合成ワックス（バレコプロダクツ、ノースカロライナ州、シャーロット）、ＰＬＡＳＴＨＡＬＬＥＳＯ可塑化油（ＣＰホールカンパニー、イリノイ州シカゴ）、およびＣＨＬＯＲＥＺ７００ＳＳＮＰ塩素化パラフィンワックス（ドーバー・ケミカル社、オハイオ州ドーバー）を混合して組み合わせることにより調製した。
【０１０３】
例２、３、５、７、８および１０〜１２の組成物は、表２において特定された量で（百部当りの部（ｐｐｈ）で）対照１の組成物、ＫＡＤＯＸ９１１酸化亜鉛（キャリー社）、ＭＨＴ−１００水酸化マグネシウム（ユニバーＵＳＡ社）およびＺＢ−４６７ホウ酸亜鉛（グレートレークスケミカル）を混合して組み合わせることにより調製した。
【０１０４】
対照１および例１〜１１の組成は、間接火炎密封チャンバ煙測定試験方法に従って試験された。結果は、重量％の単位で表１に報告されている。
【０１０５】
対照の組成物により作り出された結果に対して正規化された結果が図５においてグラフにより示されている。
【表１】

【０１０６】
対照１および例２、３、５、７、８および１０〜１２の組成物は、直接火炎流動ガス煙測定試験方法に従って試験された。結果は、重量％の単位で表２に報告される。
【０１０７】
対照１に対して正規化された結果は、図４においてグラフとして示される。
【表２】

【０１０８】
対照および例１、３、５、８および１０の組成物の３００°Ｆでの溶融粘度および酸素指数を測定した。結果をセンチポイズ（ｃｐｓ）および％酸素として表３に報告する。
【表３】

【０１０９】
他の態様は請求項に示されている。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】煙の発生を測定するための装置の模式図である。
【図２】図１の装置の光測定回路の模式図である。
【図３】煙の発生を測定するための装置の模式図である。
【図４】直接火炎流動システムで測定された、対照に対して正規化された試料の煙値を示すグラフ。
【図５】間接火炎密閉チャンバシステムで測定された、対照に対して正規化された試料の煙値を示すグラフ。
【符号の説明】
【０１１１】
８…煙チャンバ、１０…装置、１２…バーナー、１８…レーザー、２０…光路、２２…光セル、２４…光測定回路、２６…チャンバ壁、２８…ガラス窓、３２…抵抗、３４…チャートレコーダー、３６…バッテリー、４０…装置、５０…バーナー、５２…レーザー、５４…光路、５６…ファン、５８…光測定回路、６０…ティー、６４…バーナー火炎、６６…銅管

Claims

熱可塑性ポリマー、
酸化亜鉛、
４６．６重量％〜６０重量％のアルミニウム三水和物、および
１５重量％〜３０重量％の、ハロゲン化ワックス、ハロゲン化ポリオレフィンおよび臭素化有機化合物のうちの少なくとも１種を含むハロゲン化成分
を含むホットメルト接着剤組成物。
前記熱可塑性ポリマーが、エチレン酢酸ビニル、ポリオレフィン、エチレンアクリル酸コポリマー、ポリアルキルアクリレート、ポリスチレン、エチレンビニルアルコール、ポリエステル、ポリアミド、レーヨン、エチレンとオクテンのインターポリマー、またはそれらの組み合わせを含む請求項１記載のホットメルト接着剤組成物。
１重量％から２０重量％までの酸化亜鉛；および
４６．６重量％から５６．４重量％までのアルミニウム三水和物を含む請求項１または２記載のホットメルト接着剤組成物。
ホウ酸亜鉛をさらに含む請求項１、２または３記載のホットメルト接着剤組成物。
多孔質基材、および
前記多孔質基材上に設けられた請求項１、２、３または４記載のホットメルト接着剤組成物
を含む製品。
請求項５記載の製品を含むフィルターであって、前記多孔質基材が、合成ポリマー、セルロースポリマー、ガラスまたはそれらの組み合わせを含む繊維を含むフィルター。