JP7320076B2 - 接着剤組成物 - Google Patents

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Description

接着剤産業では、包装用接着剤および他の用途に好適な接着特性を有するホットメルト接着剤(HMA)の生成のために、オレフィン系ポリマーが粘着付与剤およびワックスとともに配合される。エチレン酢酸ビニル(EVA)コポリマーを有するHMAを配合することによる試みがなされてきた。しかし、EVAコポリマーを含有するHMAは、十分な高温接着性能(熱応力など)を示し得るが、HMAは乏しい低温接着性能(繊維引裂など)を示す。
当技術分野では、好適な接着性能を提供するHMA配合物に有用なオレフィン系ポリマーの多様性を拡大する必要性が認識されている。当技術分野ではまた、低温および高温の両方で、ボール紙などの結合が困難な基材などに好適な接着性能を提供するHMA配合物に有用なオレフィン系ポリマーの多様性を拡大する必要性が認識されている。
本開示は、組成物を提供する。本組成物は、(A)0.855g/cc~0.895g/ccの密度および177℃で5,000mPa・s~50,000mPa・sの溶融粘度を有するエチレン/α-オレフィンコポリマーと、(B)1重量%~10重量%の官能基を含有する官能化プロピレン系ポリマーであって、190℃で10,000mPa・s超~50,000mPa・sの溶融粘度および30,000g/mol超の重量平均分子量、Mwを有する官能化プロピレン系ポリマーと、(C)粘着付与剤と、(D)ワックスと、を含有する。
本開示の一実施形態に従った熱応力試料ホルダの概略図である。
定義
元素周期表へのいかなる参照も、CRC Press,Inc.によって1990~1991に発行されたときのものである。この表の元素の族についての言及は、族に番号を付けるための新たな表記法によるものである。
米国特許実務の目的では、任意の参照されている特許、特許出願、または出版物の内容は、特に定義の開示(特に本開示で提供されている任意の定義と矛盾しない範囲で)および当技術分野では一般的な知識に関して、参照によってそれらの全体が組み込まれる(あるいはその同等の米国版がそのように参照によって組み込まれる)。
本明細書に開示される数値範囲は、下限値および上限値からのすべての値を含み、また上限値および下限値を含む。明示的な値を含有する範囲(例えば、1、または2、または3~5、または6、または7の範囲)の場合、2つの明示的な値の間の部分範囲が含まれる(例えば、上記の範囲1~7には、部分範囲1~2、2~6、5~7、3~7、5~6等)。
別途の記載がない限り、文脈から暗黙的、または当技術分野で慣例でない限り、すべての部およびパーセントは重量に基づき、すべての試験方法は本開示の出願日現在のものである。
「接着剤組成物」は、熱および/または圧力の適用下で、対象となる基材を一緒に接合することが可能である構成成分の混合物である。適切な接着剤組成物の非限定的な例は、ホットメルト接着剤(HMA)組成物である。「ホットメルト接着剤(HMA)組成物」は、熱の適用、またはより典型的には熱および圧力の適用下で、対象となる基材を一緒に接合することが可能である構成成分の混合物である。
「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、線状に結合された2つ以上の化学的に固別の領域またはセグメント(「ブロック」と称される)を含むポリマー、すなわち、ペンダントまたはグラフトの様式ではなく、重合官能基に対して端と端で結合(共有結合)している化学的に区別された単位を含むポリマーを指す。一実施形態では、ブロックは、その中に組み込まれたコモノマーの量またはタイプ、密度、結晶化度の量、結晶化度のタイプ(例えば、ポリエチレン対ポリプロピレン)、そのような組成のポリマーに起因する結晶子サイズ、立体規則性のタイプまたは程度(アイソタクチックもしくはシンジオタクチック)、位置規則性または位置不規則性、長鎖分岐または超分岐を含む分岐の量、均一性、または任意の他の化学的もしくは物理的特性で異なる。
「組成物」という用語は、組成物を構成する材料の混合物、ならびに組成物の材料から形成された反応生成物および分解生成物を指す。
「含む(comprising)」、「含む(including)」、「有する(having)」という用語、およびこれらの派生語は、任意の追加の構成要素、ステップ、または手順が、本明細書で具体的に開示されているかに関わらず、それらの存在を除外するよう意図されない。疑義を回避するために、「含む(comprising)」という用語の使用を通じて特許請求されるすべての組成物は、反対の記載がない限り、ポリマーであろうとなかろうと、任意の追加の添加剤、アジュバント、または化合物を含み得る。対照的に、「から本質的になる」という用語は、操作性に必須ではないものを除き、任意の続く記述の範囲から任意の他の成分、ステップ、または手順を除く。「からなる」という用語は、具体的に描写または列挙されていない任意の成分、ステップ、または手順も除く。「または」という用語は、特に明記しない限り、列挙されたメンバーを個別に、ならびに任意の組み合わせで指す。単数形の使用には、複数形の使用が含まれ、またその逆も含まれる。
「エチレン系ポリマー」は、(重合性モノマーの総量に基づいて)50重量パーセント超の重合エチレンモノマーを含有し、任意選択的に少なくとも1つのコモノマーを含有し得るポリマーである。エチレン系ポリマーには、エチレンホモポリマー、およびエチレンコポリマー(エチレンおよび1つ以上のコモノマーに由来する単位を意味する)が含まれる。「エチレン系ポリマー」および「ポリエチレン」という用語は、互換的に使用され得る。エチレン系ポリマー(ポリエチレン)の非限定的な例は、低密度ポリエチレン(LDPE)および直鎖ポリエチレンを含む。直鎖ポリエチレンの非限定的な例には、直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(ultra low density polyethylene)(ULDPE)、超低密度ポリエチレン(very low density polyethylene)(VLDPE)、多成分エチレン系コポリマー(EPE)、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマー(オレフィンブロックコポリマー(OBC)としても知られている)、シングルサイト触媒直鎖低密度ポリエチレン(m-LLDPE)、実質的に直鎖、または直鎖のプラストマー/エラストマー、および高密度ポリエチレン(HDPE)が挙げられる。一般に、ポリエチレンは、チーグラー・ナッタ触媒などの不均一触媒系、第4族遷移金属およびメタロセンなどのリガンド構造を含む均一触媒系、非メタロセン金属中心、ヘテロアリール、ヘテロバレントアリールオキシエーテル、ホスフィンイミン、およびその他などを使用して、気相、流動床反応器、液相スラリープロセス反応器、または液相溶液プロセス反応器で生成することができる。不均一触媒および/または均一触媒の組み合わせもまた、単一反応器または二重反応器構成のいずれかにおいても使用され得る。一実施形態では、エチレン系ポリマーは、その中に重合された芳香族コモノマーを含有しない。
「エチレンプラストマー/エラストマー」は、エチレンに由来する単位、および、少なくとも1つのC-C10α-オレフィンコモノマー、もしくは少なくとも1つのC-Cのα-オレフィンコモノマー、もしくは少なくとも1つのC-Cα-オレフィンコモノマーに由来する単位を備える均質な短鎖分岐分布を含む、実質的に線状または線状のエチレン/α-オレフィンコモノマーである。エチレンプラストマー/エラストマーは、0.870g/cc、または0.880g/cc、または0.890g/ccから、0.900g/cc、または0.902g/cc、または0.904g/cc、または0.909g/cc、または0.910g/cc、または0.917g/ccの密度を有する。エチレンプラストマー/エラストマーの非限定的な例としては、AFFINITY(商標)プラストマーおよびエラストマー(The Dow Chemical Companyから入手可能)、EXACT(商標)プラストマー(ExxonMobil Chemicalから入手可能)、Tafmer(商標)(Mitsuiから入手可能)、Nexlene(商標)(SK Chemicals Co.から入手可能)、およびLucene(商標)(LG Chem Ltd.から入手可能)が挙げられる。
「高密度ポリエチレン」(または「HDPE」)は、エチレンホモポリマー、または少なくとも1つのC-C10α-オレフィンコモノマー、もしくはC-Cα-オレフィンコモノマーを含むエチレン/α-オレフィンコポリマーであり、かつ0.94g/cc超、または0.945g/cc、または0.95g/cc、または0.955g/cc~0.96g/cc、または0.97g/cc、または0.98g/ccの密度を有する。HDPEは、単峰性コポリマーまたは多峰性コポリマーであり得る。「単峰性エチレンコポリマー」とは、分子量分布を示すゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)において1つの明確なピークを有するエチレン/C-C10α-オレフィンコポリマーのことである。「多峰性エチレンコポリマー」とは、分子量分布を示すGPCにおいて少なくとも2つの明確なピークを有するエチレン/C-C10α-オレフィンコポリマーのことである。多峰性としては、2つのピークを有するコポリマー(二峰性)、ならびに3つ以上のピークを有するコポリマーが挙げられる。HDPEの非限定的な例としては、各々The Dow Chemical Companyから入手可能なDOW(商標)高密度ポリエチレン(HDPE)樹脂、ELITE(商標)強化ポリエチレン樹脂、およびCONTINUUM(商標)二峰生ポリエチレン樹脂、LyondellBasellから入手可能なLUPOLEN(商標)、ならびにBorealis、Ineos、およびExxonMobilからのHDPE製品が挙げられる。
「インターポリマー」は、少なくとも2つの異なるモノマーの重合によって調製されるポリマーである。この総称は、2つの異なるモノマーから調製されたポリマー、および3つ以上の異なるモノマーから調製されたポリマー、例えばターポリマー、テトラポリマーなどを指すために通常用いられるコポリマーを含む。
「低密度ポリエチレン」(または「LDPE」)は、エチレンホモポリマー、または0.915g/cc~0.940g/ccの密度を有し、かつ広いMWDを有する長鎖分岐を含有する、少なくとも1つのC-C10α-オレフィン、好ましくはC-Cを含む、エチレン/α-オレフィンコポリマーからなる。LDPEは、典型的には、高圧フリーラジカル重合(フリーラジカル開始剤を用いる管状反応器またはオートクレーブ)によって生成される。LDPEの非限定的な例は、MarFlex(商標)(Chevron Phillips)、LUPOLEN(商標)(LyondellBasell)、ならびにBorealis、Ineos、ExxonMobilなどからのLDPE製品を含む。
「線状低密度ポリエチレン」(または「LLDPE」)は、エチレン由来の単位と、少なくとも1つのC-C10α-オレフィンコモノマー、または少なくとも1つのC-Cα-オレフィンコモノマー、または少なくとも1つのC-Cα-オレフィンコモノマー由来の単位と、を含む、不均一短鎖分岐分布を含む線状のエチレン/α-オレフィンコポリマーである。LLDPEは、従来のLDPEとは対照的に、長鎖分岐があるとしてもわずかであることを特徴とする。LLDPEは、0.910g/cc、または0.915g/cc、または0.920g/cc、または0.925g/cc~0.930g/cc、または0.935g/cc、または0.940g/ccの密度を有する。LLDPEの非限定的な例としては、各々the Dow Chemical Companyから入手可能なTUFLIN(商標)直鎖状低密度ポリエチレン樹脂およびDOWLEX(商標)ポリエチレン樹脂、ならびにMARLEX(商標)ポリエチレン(Chevron Phillipsから入手可能)が挙げられる。
「多成分エチレン系コポリマー」(または「EPE」)は、エチレン由来の単位と、特許参考文献USP6,111,023、USP5,677,383、およびUSP6,984,695に記載されているような少なくとも1つのC-C10α-オレフィンコモノマー、または少なくとも1つのC-Cα-オレフィンコモノマー、または少なくとも1つのC-Cα-オレフィンコモノマー由来の単位と、を含む。EPE樹脂は、0.905g/cc、または0.908g/cc、または0.912g/cc、または0.920g/cc~0.926g/cc、または0.929g/cc、または0.940g/cc、または0.962g/ccの密度を有する。EPE樹脂の非限定的な例としては、ELITE(商標)強化ポリエチレンおよびELITE AT(商標)先端技術樹脂、各々The Dow Chemical Companyから入手可能、SURPASS(商標)ポリエチレン(PE)樹脂、Nova Chemicalsから入手可能、およびSMART(商標)、SK Chemicals Co.から入手可能、が挙げられる。
「オレフィン系ポリマー」または「ポリオレフィン」は、(重合性モノマーの総量に基づいて)50重量パーセント超の重合オレフィンモノマーを含有するポリマーであり、任意に少なくとも1つのコモノマーを含有し得る。オレフィン系ポリマーの非限定的な例としては、エチレン系ポリマーおよびプロピレン系ポリマーが挙げられる。
「ポリマー」は、同一の種類または異なる種類であるかに関わらず、重合モノマーによって調製される化合物であり、重合形態で、ポリマーを成す複数ならびに/または反復「単位」もしくは「構造単位」を提供する。したがって、ポリマーという総称は、1つの種類のモノマーのみから調製されたポリマーを指すために通常用いられるホモポリマーという用語、および少なくとも2つの種類のモノマーから調製されたポリマーを指すために通常用いられるコポリマーという用語を包含する。また、例えば、ランダム、ブロックなどのすべての形態のコポリマーも包含する。「エチレン/α-オレフィンポリマー」および「プロピレン/α-オレフィンポリマー」という用語は、それぞれエチレンまたはプロピレンを重合させて調製した上述のコポリマーおよび1つ以上の追加の重合性α-オレフィンモノマーを示す。ポリマーは、多くの場合、特定のモノマーまたはモノマーの種類に「基づいて」、特定のモノマー含有量を「含有する」など、1つ以上の特定のモノマー「から作られる」ものと言及されるが、この文脈では、「モノマー」という用語は、特定のモノマーの重合残留物を指し、非重合種を指さないことが理解されることに留意されたい。一般に、本明細書におけるポリマーは、対応するモノマーの重合形態である「単位」に基づくものを指す。
「プロピレン系ポリマー」は、(重合可能モノマーの総量に基づいて)50重量パーセント超の重合プロピレンモノマーを含むポリマーであり、任意選択で、少なくとも1つのコモノマーを含み得る。
「シングルサイト触媒線状低密度ポリエチレン」(または「m-LLDPE」)は、エチレン由来の単位と、少なくとも1つのCーC10α-オレフィンコモノマー、または少なくとも1つのCーCα-オレフィンコモノマー、または少なくとも1つのCーCα-オレフィンコモノマー由来の単位とを含む、不均一短鎖分岐分布を含有する線状エチレン/α-オレフィンコポリマーである。m-LLDPEは、0.913g/cc、または0.918g/cc、または0.920g/cc~0.925g/cc、または0.940g/ccの密度を有する。m-LLDPEの非限定的な例としては、EXCEED(商標)メタロセンPE(ExxonMobil Chemicalから入手可能)、LUFLEXEN(商標)m-LLDPE(LyondellBasellから入手可能)、およびELTEX(商標)PF m-LLDPE(Ineos Olefins&Polymersから入手可能)が挙げられる。
「超低密度ポリエチレン」(または「ULDPE」)および「極低密度ポリエチレン」(または「VLDPE」)はそれぞれ、エチレン由来の単位と、少なくとも1つのC-C10α-オレフィンコモノマー、または少なくとも1つのC-Cα-オレフィンコモノマー、または少なくとも1つのC-Cα-オレフィンコモノマー由来の単位と、を含む、不均一短鎖分岐分布を含む線状のエチレン/α-オレフィンコポリマーである。ULDPEおよびVLDPEはそれぞれ、0.885g/cc、または0.90g/cc~0.915g/ccの密度を有する。ULDPEおよびVLDPEの非限定的な例としては、各々The Dow Chemical Companyから入手可能なATTANE(商標)ULDPE樹脂およびFLEXOMER(商標)VLDPE樹脂が挙げられる。
試験方法
酸価(acid value)(または酸価(acid number))は、ASTM D1386/7に従って測定する。酸価は、物質中に存在する未反応脂肪酸の量の尺度である。酸価とは、物質(例えば、ワックス)1グラム中に存在する遊離脂肪酸の中和に必要な水酸化カリウムのミリグラム数である。酸価の単位は、mg KOH/gである。
密度を、ASTM D792、方法Bに従って測定する。結果を、1立方センチメートル当たりのグラム(g)(g/ccまたはg/cm)で記録する。
滴点は、ASTM D3954に従って測定される。
本組成物の繊維引裂(%)は、二軸配向ポリプロピレン(BOPP)積層ボール紙を使用する標準化された方法に従って決定される。試料組成物は177℃に加熱され、試料組成物のビーズ(1メートル当たり2.1グラムの重量で適用)が、へらまたはホットメルトアプリケータで試料組成物をボール紙クーポンの下に縦方向に引くことによって、ボール紙クーポン(25.4mm×76.2mm)上に適用され、第2のクーポンが、試料組成物の上にすばやく(1秒以内に)置かれ、2.5bar(250kPa)の圧力で10秒間にわたって接合部が所定の位置に保持される。試料は、室温および54%の相対湿度で24時間にわたって調整される。調整の直後に、試料(n=5)は、片方の角の下にへらの刃を挿入して角を折り曲げることによって引き剥がされる。次いで、試料は、折り曲げた角を有する側面を上に向けて、水平表面上に置かれる。試料を試験温度に設定した加熱源または冷却源に可能な限り近づけて保持し、折り曲げた角を、各クーポンの縦方向軸線に対して約45~90°の角度で可能な限り迅速に手で引っ張り、接着接合部を引き裂いた。引き裂かれた繊維の割合(繊維引裂)を、25%の増分(すなわち、0%、25%、50%、75%、および100%)で評価し、平均を記録する。
熱応力耐久性(熱応力)は、the Institute of Packaging Professions(IoPP)によって調製された「Suggested Test Method for Determining the Heat Stress Resistance of Hot Melt Adhesives」の方法T-3006に従って測定する。1つの試料を調製するために、2インチ(50.8mm)×3-3/16インチ(81mm)および2インチ(50.8mm)×5-1/2インチ(139.7mm)の寸法を有する2つのボール紙クーポン(長手方向に通る溝で切断)を、Inatec Bond Tester(適用温度177℃)を使用して、0.00014lb/インチの組成物(約0.12~0.13グラム)を適用することによって接合する。このテスターは、一定の圧力で、かつさらに熱を適用することなくクーポンを圧縮するために使用される。組成物は、短い方のクーポンの中心の縦溝に対して垂直に適用され、組成物が長い方のクーポンの一端から3/4インチ(19mm)となるようにクーポンが接合される。各組成物について5つの複製物が作製される。各クーポンは、24時間にわたって、22℃~23℃および50%の相対湿度で保管される。図1に示すように、次いで、試料(10)は、試料ホルダ(12)に充填され、図1に示すように、短いクーポンの端部が試料ホルダ(12)の縁部と揃えられる。試料(10)は、試料ホルダ(10)の幅広のプレート(14)で所定の位置に保持され、プレート(14)は、蝶ナット(16)によって試料ホルダ(12)に固定される。「200g」の重り(18)は、接合部から3.94インチ(100mm)の距離でクーポン(20)に取り付けられる。重りに取り付けたペグをより長いクーポンの端部に作製した孔内に置くことによって、重り(18)が固定される。次いで、クーポン(20)および取り付けた重り(18)を含む試料ホルダ(12)が、対流式オーブン(図示せず)内に置かれ、設定温度で平衡化され、24時間にわたってオーブン内に放置される。24時間の最後に、接合部の少なくとも80%(すなわち、4つの接合部)が破壊されていない場合、次いで試料は試験温度での耐熱性試験に合格したものと見なされる。最大合格熱応力耐久性(温度)が決定されるまで、オーブンの温度が変化させられる。すべての新しい接合クーポン試料が各試験温度に使用される。結果は熱応力温度(℃)として報告される。
メルトインデックス(MI)は、ASTM D1238、条件190℃/2.16キログラム(kg)重量に従って測定され、10分当たりに溶出されるグラム(g/10分)で報告される。
溶融粘度は、Brookfield Viscometer(Model DV0III、バージョン3)およびSC-31ホットメルト粘度計スピンドルを、エチレン系コポリマーに対して177℃で、本組成物に対して177℃で、官能化プロピレン系ポリマーに対して190℃で、エチレン系ポリマーワックスに対して135℃で、およびプロピレン系ポリマーワックスに対して190℃で使用して、ASTM D3236に従って測定される。サンプルは、アルミニウム製使い捨てチューブ型チャンバに注がれ、次に、Brookfield Thermoselに挿入され、所定の位置にロックされる。試料チャンバは、Brookfield Thermoselの底部に適合するノッチを底部上に有しており、スピンドルが挿入され、回転しているときに、チャンバが回転することを可能にしないことを確実にする。試料(約8~10グラム)は、溶融した試料が試料チャンバの上部よりも1インチ下になるまで、必要な温度まで加熱される。粘度計装置は下降させられ、スピンドルは試料チャンバの中央に沈められるが、スピンドルはチャンバの側面に触れない。粘度計上のブラケットがThermosel上に整列するまで、下降を続ける。粘度計の電源を入れて、粘度計のrpm出力に基づいて、合計トルク容量の40~60パーセントの範囲内のトルク読み取りをもたらす一定の剪断率で動作するように設定する。15分の間、毎分読み取り値を取得するか、または値が安定するまで読み取り値を取得し、その時点での最終読み取り値を記録する。
環球式軟化点は、ASTM E28に従って、Mettler Toledo FP900 Thermosystemを使用して測定する。
ビカー軟化点は、ASTM D1525に従って測定される。
示差走査熱量測定(DSC)
示差走査熱量測定(DSC)を使用して、広範囲にわたる温度のポリマーの溶融、結晶化、およびガラス転移挙動を測定することができる。例えば、RCS(冷蔵冷却システム)およびオートサンプラーを備えるTA Instruments Q1000 DSCを使用して、この分析を実施する。試験中、50ml/分の窒素パージガス流量が使用された。各試料が約190℃で薄フィルムに溶融圧縮され、その後、溶融試料が室温(25℃)に空冷される。3~10mg、直径6mmの試験片が冷却されたポリマーから抽出され、秤量され、軽量アルミニウムパン(50mg)内に置かれ、圧着閉鎖される。次いで、その熱的特性を決定するために分析を行う。
試料の熱挙動は、試料温度を昇降して熱流量対温度プロファイルを作成することにより決定する。熱履歴を除去するために、最初に、試料が180℃に急速に加熱され、3分間等温保持される。次に、試料が10℃/分の冷却速度で-80℃に冷却され、-80℃で3分間等温保持される。その後、試料が10℃/分の加熱速度で180℃に加熱される(これは「第2の加熱」勾配である)。冷却曲線および第2の加熱曲線を記録する。決定した値は、外挿される融解開始Tおよび外挿される結晶化開始Tである。
まず、融解転移の開始と終了との間にベースラインを引くことによって、DSC加熱曲線から融点(T)を決定する。次いで、融解ピークの低温側のデータに接線を引く。この線が、ベースラインと交差する場所が、外挿された融解開始(T)である。これは、Bernhard Wunderlich,The Basis of Thermal Analysis,in Thermal Characterization of Polymeric Materials 92,277-278(Edith A.Turi ed.,2d ed.1997)に記載されている通りである。
結晶化温度Tcは、接線が結晶化ピークの高温側に引かれていることを除き、上記のDSC冷却曲線から決定する。この接線がベースラインと交差する場所は、外挿される結晶化の開始(Tc)である。
ガラス転移温度、Tは、Bernhard Wunderlich,The Basis of Thermal Analysis,in Thermal Characterization of Polymeric Materials 92,278-279(Edith A.Turi ed.,2d ed.1997)に記載されているように、試料の半分で液体熱容量が増加したDSC加熱曲線から決定される。ガラス転移領域の下および上からベースラインを引き、T領域を介して外挿する。試料の熱容量がこれらのベースラインの中間となる温度が、Tである。
剥離接着破壊温度(PAFT)および剪断接着破壊温度(SAFT)
剥離接着破壊温度(PAFT)は、剥離モードで、Cheminstruments OSI-8プログラム可能オーブンを使用して、100グラムの重量でASTM D4498に従って試験する。試験は40℃で開始し、温度は0.5℃/分の平均速度で上昇する。
剪断接着破壊温度(SAFT)は、剪断モードで、Cheminstruments OSI-8プログラム可能オーブンを使用して、500グラムの重量でASTM D4498に従って測定する。試験は40℃で開始し、オーブン温度は0.5℃/分の平均速度の傾きである。試験片が破壊された温度を記録する。
PAFTおよびSAFT試験用の試料は、それぞれ6×12インチ(152×305mm)の寸法の60g/mのクラフト紙の2枚のシートを使用して調製される。底部シート上、縦方向に、かつ1インチ(25mm)の隙間だけ離して、1.75インチまたは2インチ(45mmまたは51mm)幅の2枚の条片の片面感圧テープ、例えばマスキングテープを平行に付着させる。試験すべき組成物試料は、177℃(350°F)に加熱され、テープ条片の間に形成された隙間の中央から均一な様式で垂らされる。次いで、組成物の粘度が過度に増加する前に、2本のガラスロッドをシートの長さ方向に滑らせる(一方のロッドがテープの上に直接乗り、隙間の各側で同じテープの条片によって水平にされ、その後、第2のロッドおよび(2本のロッド間に)第2の紙が続く)。これは、第1のロッドがテープ条片の間の隙間に組成物を均等に広げ、第2のロッドが隙間の上部およびテープ条片の上部にわたる第2のシートを均等に圧縮するような形で行われる。したがって、2枚のテープ条片の間に1インチ(25.4mm)幅の試料組成物の単一の条片が作製され、紙シートが接合される。そのように接合したシートは、横に切断されて幅1インチ(25.4mm)および長さ3インチ(76.2mm)の条片になり、各条片は、中央に1×1インチ(25×25mm)の接着剤試料の接合部を有する。試料は、室温(23℃)および54%の相対湿度で24時間にわたって調整される。次いで、これらの条片は、必要に応じてPAFTおよびSAFT試験で用いられる。各組成物試料からの2つの試験片が試験され、PAFTおよびSAFTについての平均破壊温度が記録される。
ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)
重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)システムを使用して測定される。
「Z平均分子量」(Mz)は、第3のモーメント平均モル質量である。Mzは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)システムを使用して測定される。
Mw、MnおよびMzは、次の式(1)~(3)に従って算出される。
式中、Wfiは、i番目の成分の重量分率であり、Miは、i番目の成分の分子量である。多分散性は、次の式(4)に従って計算される。
本開示は、組成物を提供する。本組成物は、(A)0.855g/cc~0.895g/ccの密度および177℃で5,000mPa・s~50,000mPa・sの溶融粘度を有するエチレン/α-オレフィンコポリマーと、(B)1重量%~10重量%の官能基を含有する官能化プロピレン系ポリマーであって、190℃で10,000mPa・s超~50,000mPa・sの溶融粘度および30,000g/mol超の重量平均分子量、Mwを有する官能化プロピレン系ポリマーと、(C)粘着付与剤と、(D)ワックスと、を含有する。
一実施形態では、組成物は、接着剤組成物である。
A.エチレン/α-オレフィンコポリマー
本組成物は、エチレン/α-オレフィンコポリマーを含有する。エチレン/α-オレフィンコポリマーは、0.855g/cc~0.895g/ccの密度、177℃で5,000mPa・s~50,000mPa・sの溶融粘度を有する。
好適なエチレン/α-オレフィンコポリマーの非限定的な例としては、LDPEおよび線状ポリエチレンが挙げられる。線状ポリエチレンの非限定的な例としては、LLDPE、ULDPE、VLDPE、EPE、エチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマー(OBCとしても知られている)、m-LLDPE、実質的に線状または線状のプラストマー/エラストマー(POP)、およびそれらの組み合わせが挙げられる。一実施形態では、エチレン/α-オレフィンコポリマーは、POPである。
一実施形態では、エチレン/α-オレフィンコポリマーは、(i)エチレンと、(ii)C-Cα-オレフィン、またC-Cα-オレフィン、またはC-Cα-オレフィンコモノマーと、を含有するか、これらから本質的になるか、またはこれらからなる。一実施形態では、α-オレフィンコモノマーは、ヘキセンおよびオクテンから選択される。さらなる実施形態では、α-オレフィンは、オクテンである。
一実施形態では、エチレン/α-オレフィンコポリマーは、エチレン/オクテンコポリマーである。
一実施形態では、エチレン/α-オレフィンコポリマーは、(i)エチレンと、(ii)エチレン/α-オレフィンコポリマーの総重量に基づいて、20重量%~36%、または40重量%のC~Cα-オレフィンコモノマーと、を含有する。一実施形態では、エチレン/α-オレフィンコポリマーは、エチレン/α-オレフィンコポリマーの総重量に基づいて、(i)60重量%または64重量%~80重量%のエチレン由来の単位と、(ii)逆数量のCーCα-オレフィンコモノマー由来の単位または20重量%~36重量%もしくは40重量%のCーCα-オレフィンコモノマー由来の単位と、を含有する。
エチレン/α-オレフィンコポリマーは、0.855g/cc~0.895g/ccの密度を有する。一実施形態では、エチレン/α-オレフィンコポリマーは、0.855g/ccまたは0.860g/ccまたは0.865g/ccまたは0.870g/cc~0.875g/ccまたは0.880g/ccまたは0.885g/ccまたは0.890g/ccまたは0.895g/ccの密度を有する。別の実施形態では、エチレン/α-オレフィンコポリマーは、0.870g/cc~0.880g/cc、または0.870g/cc~0.875g/ccの密度を有する。
エチレン/α-オレフィンコポリマーは、177℃で5,000mPa・s~50,000mPa・sの溶融粘度を有する。一実施形態では、エチレン/α-オレフィンコポリマーは、177℃で5,000mPa・sまたは10,000mPa・sまたは15,000mPa・sまたは17,000mPa・s~20,000mPa・sまたは25,000mPa・sまたは30,000mPa・sまたは40,000mPa・sまたは50,000mPa・sの溶融粘度を有する。別の実施形態では、エチレン/α-オレフィンコポリマーは、177℃で10,000mPa・s~20,000mPa・s、または15,000mPa・s~20,000mPa・sの溶融粘度を有する。
一実施形態では、エチレン/α-オレフィンコポリマーは、-60℃または-58℃~-55℃または-50℃または-40℃または-20℃のガラス転移温度、Tgを有する。一実施形態では、エチレン/α-オレフィンコポリマーは、40℃または50℃または55℃または60℃または65℃または70℃~75℃または77℃または80℃または85℃または90℃または100℃または110℃または120℃の溶融温度、Tmを有する。一実施形態では、エチレン/α-オレフィンコポリマーは、50℃または55℃または60℃または65℃または70℃~75℃または80℃または90℃の結晶化温度、Tcを有する。
一実施形態では、エチレン/α-オレフィンコポリマーは、(i)0.855g/cc~0.895g/cc、または0.870g/cc~0.880g/cc、または0.870g/cc~0.875g/ccの密度、および(ii)177℃で5,000mPa・s~50,000mPa・s、または10,000mPa・s~20,000mPa・s、または15,000mPa・s~20,000mPa・sの溶融粘度を有するエチレン/オクテンコポリマーである。一実施形態では、エチレン/オクテンコポリマーは、(i)エチレンと、(ii)エチレン/オクテンコポリマーの総重量に基づいて、20重量%~36重量%、または40重量%のオクテンコモノマーと、からなる。さらなる実施形態では、エチレン/オクテンコポリマーは、以下の特性のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する:(i)-60℃~-20℃、もしくは-58℃~-55℃のTg、および/または(ii)40℃~120℃、もしくは70℃~75℃のTm、および/または(iii)50℃~90℃、もしくは50℃~75℃、もしくは70℃~75℃のTc。
エチレン/α-オレフィンコポリマーは、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
B.官能化プロピレン系ポリマー
本組成物は、官能化プロピレン系ポリマーを含有する。官能化プロピレン系ポリマーは、1重量%~10重量%の官能基を含有する。官能化プロピレン系ポリマーは、190℃で10,000mPa・s超~50,000mPa・sの溶融粘度および30,000g/mol超の重量平均分子量、Mwを有する。
「官能化プロピレン系ポリマー」は、カルボン酸系部分がプロピレン系ポリマー鎖に結合したプロピレン系ポリマーである(例えば、カルボン酸系部分がプロピレン/α-オレフィンインターポリマー鎖にグラフトされている)。「カルボン酸系部分」とは、カルボキシル基(-COOH)またはその誘導体を含む化合物である。好適なカルボン酸系部分の非限定的な例としては、カルボン酸および無水カルボン酸が挙げられる。プロピレン系ポリマーにグラフトされ得る好適なカルボン酸および無水カルボン酸の非限定的な例としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、無水マレイン酸(MAH)、および無水イタコン酸が挙げられる。
官能化プロピレン系ポリマーの塩基プロピレン系ポリマーは、本明細書に開示される任意のプロピレン系ポリマーであり得る。好適な塩基プロピレン系ポリマーの非限定的な例としては、プロピレンホモポリマー、プロピレン/α-オレフィンインターポリマー、およびプロピレン/α-オレフィンコポリマーが挙げられる。好適なα-オレフィンの非限定的な例としては、Cα-オレフィン、C-C20α-オレフィン、またはC-C10α-オレフィン、またはC-Cα-オレフィンが挙げられる。代表的なα-オレフィンとしては、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、および1-オクテンが挙げられる。一実施形態では、塩基プロピレン系ポリマーは、その中に重合された芳香族コモノマーを含有しない。一実施形態では、塩基プロピレン系ポリマーは、プロピレン/1-オクテンコポリマーである。別の実施形態では、塩基プロピレン系ポリマーは、プロピレン/エチレンコポリマーである。
一実施形態では、塩基プロピレン系ポリマーは、塩基プロピレン系ポリマーの総重量に基づいて、50重量%超のプロピレン由来の単位、または51重量%もしくは55重量%もしくは60重量%~70重量%もしくは80重量%もしくは90重量%もしくは95重量%もしくは99重量%もしくは100重量%のプロピレン由来の単位と、逆数量のα-オレフィンコモノマー由来の単位、または50重量%もしくは49重量%もしくは45重量%もしくは40重量%~30重量%もしくは20重量%もしくは10重量%もしくは5重量%もしくは1重量%もしくは0重量%のα-オレフィンコモノマー由来の単位と、を含有する。
一実施形態では、官能化プロピレン系ポリマーは、(i)プロピレンと、(ii)CまたはC-Cα-オレフィンコモノマーと、(iii)官能基と、を含有するか、これらから本質的になるか、またはこれらからなる官能化プロピレン/α-オレフィンコポリマーである。一実施形態では、α-オレフィンコモノマーは、エチレン、ブテン、ヘキセン、およびオクテンから選択される。さらなる実施形態では、α-オレフィンは、エチレンである。
一実施形態では、官能化プロピレン系ポリマーは、無水マレイン酸グラフト化プロピレン系ポリマー(「MAH-g-PP」)である。
一実施形態では、官能化プロピレン系ポリマーは、官能化プロピレン/α-オレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、官能化プロピレン/α-オレフィンコポリマーは、無水マレイン酸グラフト化プロピレン/α-オレフィンコポリマー(「MAH-g-プロピレン/α-オレフィンコポリマー」)である。好適なMAH-g-プロピレン/α-オレフィンコポリマーの非限定的な例は、Dow Chemical Companyから入手可能なDuPont FUSABOND P353である。
官能化プロピレン系ポリマーは、官能化プロピレン系ポリマーの総重量に基づいて、1重量%~10重量%の官能基を含有する。「官能基」は、カルボン酸系部分である。一実施形態では、官能化プロピレン系ポリマーは、官能化プロピレン系ポリマーの総重量に基づいて、1重量%~2重量%、または5重量%、または8重量%、または10重量%の官能基を含有する。さらなる実施形態では、官能化プロピレン系ポリマーは、官能化プロピレン系ポリマーの総重量に基づいて、1重量%~5重量%、または1重量%~2重量%の官能基を含有する。
官能化プロピレン系ポリマーは、190℃で10,000mPa・s超~50,000mPa・sの溶融粘度を有する。一実施形態では、官能化プロピレン系ポリマーは、190℃で10,000mPa・sまたは12,000mPa・sまたは15,000mPa・s~18,000mPa・sまたは20,000mPa・sまたは30,000mPa・sまたは40,000mPa・sまたは50,000mPa・sの溶融粘度を有する。さらなる実施形態では、官能化プロピレン系ポリマーは、190℃で10,000mPa・s~30,000mPa・s、または10,000mPa・s~20,000mPa・s、または15,000mPa・s~20,000mPa・sの溶融粘度を有する。
官能化プロピレン系ポリマーは、30,000g/mol超の重量平均分子量、Mwを有する。一実施形態では、官能化プロピレン系ポリマーは、31,000g/molまたは35,000g/mol~40,000g/molまたは50,000g/molまたは70,000g/molのMwを有する。一実施形態では、官能化プロピレン系ポリマーは、31,000g/mol~70,000g/mol、または31,000g/mol~50,000g/mol、または35,000g/mol~40,000g/molのMwを有する。
一実施形態では、官能化プロピレン系ポリマーは、10,000g/molもしくは12,000g/molもしくは14,000g/mol~15,000g/molもしくは18,000g/molもしくは20,000g/molもしくは30,000g/mol、または10,000g/mol~30,000g/mol、もしくは10,000g/mol~20,000g/mol、もしくは14,000g/mol~15,000g/molの数平均分子量、Mnを有する。
一実施形態において、官能化プロピレン系ポリマーは、2.0もしくは2.2もしくは2.4~2.5もしくは2.6もしくは2.8もしくは2.9もしくは3.0、または2.0~3.0、もしくは2.4~2.6のMw/Mnを有する。
一実施形態では、官能化プロピレン系ポリマーは、50,000g/molもしくは55,000g/molもしくは60,000g/mol~65,000g/molもしくは70,000g/molもしくは80,000g/mol、または50,000g/mol~80,000g/mol、もしくは60,000g/mol~65,000g/molのZ平均分子量、Mzを有する。
一実施形態では、官能化プロピレン系ポリマーは、100g/10分もしくは200g/10分もしくは400g/10分~500g/10分もしくは1000g/10分、または100g/10分~1000g/10分、もしくは200g/10分~500g/10分、もしくは400g/10分~500g/10分のメルトインデックス(MI)を有する。
一実施形態では、官能化プロピレン系ポリマーは、0.890g/ccもしくは0.895g/ccもしくは0.900g/cc~0.905g/ccもしくは0.910g/ccもしくは0.915g/cc、または0.890g/cc~0.915g/cc、もしくは0.900g/cc~0.905g/ccの密度を有する。
一実施形態では、官能化プロピレン系ポリマーは、120℃もしくは125℃もしくは130℃もしくは135℃~140℃もしくは145℃もしくは150℃もしくは160℃、または120℃~160℃、もしくは135℃~140℃の溶融温度、Tmを有する。一実施形態では、官能化プロピレン系ポリマーは、100℃または105℃または110℃または112℃~115℃または120℃または130℃のビカー軟化点を有する。
一実施形態では、官能化プロピレン系ポリマーは、(i)プロピレンと、(ii)CまたはC-Cα-オレフィンコモノマーと、(iii)MAH-g-プロピレン/α-オレフィンコポリマーの総重量に基づいて、1重量%~10重量%、または1重量%~2重量%のMAHと、を含有するか、これらから本質的になるか、またはこれらからなるMAH-g-プロピレン/α-オレフィンコポリマーである。MAH-g-プロピレン/α-オレフィンコポリマーは、(i)190℃で10,000mPa・s超~50,000mPa・s、または10,000mPa・s~20,000mPa・s、または15,000mPa・s~20,000mPa・sの溶融粘度、および(ii)30,000g/mol超、または31,000g/mol~70,000g/mol、または35,000g/mol~40,000g/molの重量平均分子量、Mwを有する。さらなる実施形態では、MAH-g-プロピレン/α-オレフィンコポリマーは、以下の特性のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する:(i)10,000g/mol~30,000g/mol、もしくは14,000g/mol~15,000g/molのMn、および/または(ii)2.0~3.0、もしくは2.4~2.6のMw/Mn、および/または(iii)50,000g/mol~80,000g/mol、もしくは60,000g/mol~65,000g/molのMz、および/または(iv)100g/10分~1000g/10分、もしくは200g/10分~500g/10分、もしくは400g/10分~500g/10分のMI、および/または(v)0.890g/cc~0.915g/cc、もしくは0.900g/cc~0.905g/ccの密度、および/または(vi)120℃~160℃、もしくは135℃~140℃のTm、および/または(vii)100℃~130℃、もしくは110℃~115℃のビカー軟化点。
官能化プロピレン系ポリマーは、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
C.粘着付与剤
この組成物は、粘着付与剤を含む。粘着付与剤は、粘弾性特性(例えば、タンデルタ)、レオロジー特性(例えば、粘度)、粘着性(例えば、粘着能力)、感圧性、および湿潤特性のような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。特定の実施形態では、粘着付与剤は、接着性表面を湿潤させるために、および/または接着性表面への接着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、室温で固体、半固体、または液体であり得る。好適な粘着付与剤の非限定的な例としては、(1)天然および変性ロジン(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、二量体化ロジン、および重合ロジン)、(2)天然および変性ロジンのグリセロールおよびペンタエリトリトールエステル(例えば、淡色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トリトールエステル、およびロジンのフェノール変性ペンタエリトリトールエステル)、(3)天然テルペンのコポリマーおよびターポリマー(例えば、スチレン/テルペンおよびアルファメチルスチレン/テルペン)、(4)ポリテルペン樹脂およ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およびそれらの水素化誘導体(例えば、酸性培地中、二環式テルペンおよ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およびそれらの水素化誘導体(例えば、主にオレフィンおよ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およびそ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およびそれらの水素化誘導体、ならびに(9)それらの組み合わせが挙げられる。
一実施形態では、粘着付与剤は、脂肪族、脂環式、および芳香族炭化水素および修飾炭化水素および水素化版;テルペンおよび変性テルペンおよび水素化版;ならびにロジンおよびロジン誘導体および水素化版;ならびにこれらの粘着付与剤のうちの2つ以上の混合物を含む。これらの粘着付与樹脂は、70℃または100℃~130℃または150℃の環球式軟化点を有する。それらはまた、異なるレベルの水素化または飽和(別の一般的に使用される用語である)で入手可能である。好適な粘着付与樹脂の非限定的な例としては、Kingsport,Tenn.のEastman Chemical Co.製のEastotac(商標)H-100、H-115、およびH-130が挙げられ、これはそれぞれ100℃、115℃、および130℃の軟化点を有する部分的に水素化した脂環式石油炭化水素樹脂である。これらは、E等級、R等級、L等級、およびW等級で入手可能であり、これらの等級は異なるレベルの水素化を示し、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ものである。E等級は15の臭素数を有し、R等級は5の臭素数を有し、L等級は3の臭素数を有し、W等級は1の臭素数を有する。Eastman Chemical Co.製のEastotac(商標)H-142Rは、140℃の軟化点を有する。好適な粘着付与樹脂の他の非限定的な例としては、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、および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(いずれもHouston,Tex.のExxon Chemical Co.から入手可能)、Akron,Ohioの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、Wilmington,Del.の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、Cray ValleyのNorsolene(商標)炭化水素樹脂;ならびにArakawa Europe GmbHから入手可能なArkon(商標)無色透明の水素化炭化水素樹脂が挙げられる。
一実施形態では、粘着付与剤は、オレフィンおよ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(例えば、Houston,Tex.のExxonMobil Chemical Company製のESCOREZ(商標)1310LC、ESCOREZ(商標)2596、またはKingsport,Tenn.のEastman Chemical Company製のPICCOTAC(商標)1095、PICCOTAC(商標)9095)などの脂肪族炭化水素樹脂およびそれらの水素化誘導体;脂環式石油炭化水素樹脂およびそれらの水素化誘導体(例えば、ExxonMobil Chemical Company製のESCOREZ(商標)5300および5400シリーズ、Eastman Chemical Company製のEASTOTAC(商標)樹脂)を含む。いくつかの実施形態では、粘着付与剤は、水素化環状炭化水素樹脂(例えば、Eastman Chemical Company製のREGALREZ(商標)樹脂およびREGALITE(商標)樹脂)を含む。
一実施形態では、粘着付与剤は、脂環式炭化水素樹脂である。さらなる実施形態では、粘着付与剤は、水素化脂環式炭化水素樹脂である。好適な水素化脂環式炭化水素樹脂の非限定的な例は、Exxonから入手可能なESCOREZ(商標)5400である。
一実施形態では、粘着付与剤は、95℃または97℃または100℃~105℃または110℃または115℃または120℃または130℃または140℃または150℃の環球式軟化点を有する。
一実施形態では、粘着付与剤は、95℃~150℃、または95℃~110℃、または100℃~105℃の環球式軟化点を有する。
粘着付与剤は、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含むことができる。
C.ワックス
この組成物は、ワックスを含む。ワックスは、組成物の溶融粘度を低下させ、組成物のオープンタイムおよびセットタイムを調整するために使用されてよい。好適なワックスの非限定的な例としては、エチレン系ポリマーワックス、プロピレン系ポリマーワックス、パラフィンワックス、微結晶ワックス、副生成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、官能化ワックス、例えばヒドロキシステアラミドワックスおよび脂肪酸アミドワックス、ならびにそれらの組み合わせが挙げられる。
エチレン系ポリマーワックス
一実施形態では、ワックスは、エチレン系ポリマーワックスである。
「エチレン系ポリマーワックス」とは、135℃で、1,000mPa・s以下(≦)、または≦500mPa・s、または≦100mPa・s、または≦50mPa・s、または≦10mPa・sの溶融粘度を有するエチレン系ポリマーである。エチレン系ポリマーワックスは、過半量(すなわち、50重量%超)の重合エチレンモノマーおよび任意選択のα-オレフィンコモノマーで構成される。
一実施形態では、エチレン系ポリマーワックスは、高密度低分子量ポリエチレンワックス、副生成ポリエチレンワックス、エチレン系ポリマーを含有するフィッシャー・トロプシュワックス、エチレン系ポリマーを含有する酸化フィッシャー・トロプシュワックス、官能化ポリエチレンワックス、およびそれらの組み合わせから選択される。
一実施形態では、エチレン系ポリマーワックスは官能化されていない。
一実施形態では、エチレン系ポリマーワックスは、エチレン系ポリマーを含有するフィッシャー・トロプシュワックスである。エチレン系ポリマーを含有するフィッシャー・トロプシュワックスの非限定的な例には、Sasol Wax Companyから入手可能なSASOLWAX(商標)H1などのSASOL(商標)ワックスが含まれる。
一実施形態では、エチレン系ポリマーワックスは、135℃で1mPa・sまたは2mPa・sまたは5mPa・sまたは6mPa・sまたは7mPa・sまたは8mPa・s~10mPa・sまたは20mPa・sまたは50mPa・sまたは100mPa・sまたは200mPa・sまたは300mPa・sまたは400mPa・sまたは500mPa・sまたは750mPa・sまたは1,000mPa・s未満の溶融粘度を有する。別の実施形態では、エチレン系ポリマーワックスは、135℃で、1mPa・s~1,000mPa・s未満、または1mPa・s~100mPa・s、または1mPa・s~50mPa・s、または1mPa・s~10mPa・s、または5mPa・s~10mPa・sの溶融粘度を有する。
一実施形態では、エチレン系ポリマーワックスは、0.880g/ccまたは0.885g/ccまたは0.890g/ccまたは0.895g/ccまたは0.900g/ccまたは0.910g/cc~0.920g/ccまたは0.930g/ccまたは0.940g/ccまたは0.950g/ccまたは0.960g/ccまたは0.970g/ccの密度を有する。別の実施形態では、エチレン系ポリマーワックスは、0.880g/cc~0.970g/cc、または0.900g/cc~0.960g/cc、または0.920g/cc~0.950g/cc、または0.940g/cc~0.950g/cc、または0.895g/cc~0.905g/ccの密度を有する。
一実施形態では、エチレン系ポリマーワックスは、以下の特性のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する:(i)135℃で1mPa・s~1,000mPa・s未満、もしくは5mPa・s~10mPa・sの溶融粘度、および/または(ii)0.880g/cc~0.970g/cc、もしくは0.940g/cc~0.950g/ccの密度、および/または(iii)80℃超もしくは90℃超の融点、および/または(iv)0mg KOH/g~0.1mg KOH/gもしくは0.5mg KOH/gもしくは1.0mg KOH/gの酸価、および/または(v)100℃~120℃、もしくは110℃~115℃の滴点。さらなる実施形態では、エチレン系ポリマーワックスは、フィッシャー・トロプシュワックスである。
エチレン系ポリマーワックスは、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
プロピレン系ポリマーワックス
一実施形態では、ワックスは、プロピレン系ポリマーワックスである。
「プロピレン系ポリマーワックス」とは、190℃で、1,000mPa・s以下(≦)、または≦500mPa・s、または≦100mPa・s、または≦50mPa・sの溶融粘度を有するプロピレン系ポリマーである。プロピレン系ポリマーワックスは、過半量(すなわち、50重量%超)の重合プロピレンモノマーおよび任意選択のα-オレフィンコモノマーで構成される。プロピレン系ポリマーワックスは、チーグラー・ナッタ触媒重合またはメタロセン触媒重合によって生成され、それぞれチーグラー・ナッタ触媒プロピレン系ポリマーワックスまたはメタロセン触媒プロピレン系ポリマーワックスを得ることができる。
一実施形態では、プロピレン系ポリマーワックスは、プロピレンホモポリマーである。
一実施形態では、プロピレン系ポリマーワックスには、プロピレンホモポリマーであり、官能化ワックス、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、動物ワックス、植物ワックス、石油由来ワックス(パラフィンワックス、微結晶ワックス)、およびモンタンワックスは除外される。
好適なプロピレン系ポリマーワックスの非限定的な例は、Clariantから入手可能な商標名LICOCENEで販売されているワックスである。
一実施形態では、プロピレン系ポリマーワックスは、以下の特性のうちの1つ、いくつか、またはすべて:(i)0.89g/ccもしくは0.90g/cc~0.91g/ccの密度、および/または(ii)190℃で、40mPa・sもしくは50mPa・sもしくは60mPa・s~65mPa・sもしくは70mPa・sもしくは75mPa・sもしくは80mPa・sもしくは90mPa・sもしくは100mPa・sの溶融粘度を有する。
プロピレン系ポリマーワックスは、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
ワックスは、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含んでよい。
E.任意選択の添加剤
一実施形態では、本組成物は、(A)エチレン/α-オレフィンコポリマーと、(B)官能化プロピレン系ポリマーと、(C)粘着付与剤と、(D)ワックスと、(E)任意選択の添加剤と、を含有する。
適切な添加剤の非限定的な例には、可塑剤、油、安定剤、酸化防止剤、顔料、染料、粘着防止添加剤、ポリマー添加剤、消泡剤、防腐剤、増粘剤、レオロジー変性剤、保湿剤、充填剤、溶剤、核剤、界面活性剤、キレート剤、ゲル化剤、加工助剤、架橋剤、中和剤、難燃剤、蛍光剤、相溶化剤、抗菌剤、水、およびそれらの組み合わせ、が含まれる。
一実施形態では、組成物は、酸化防止剤を含む。酸化防止剤は、熱、光、または粘着付与樹脂などの原料からの残留触媒などのものによって誘発される酸素との反応によって引き起こされる劣化から組成物を保護する。適切な酸化防止剤には、高分子量ヒンダードフェノールならびに硫黄およびリン含有フェノールなどの多官能フェノールが含まれる。代表的なヒンダードフェノールには、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)-I,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、およ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]、が含まれる。そのような酸化防止剤は、BASFから市販されており、ヒンダードフェノールであるIrganox(商標)565、1010、1076、および1726を含む。これらは、ラジカル捕捉剤として作用する主要な酸化防止剤であり、単独で使用する、またはBASFから入手可能なIrgafos(商標)168などの亜リン酸系酸化防止剤などの他の酸化防止剤と組み合わせて使用することができる。亜リン酸系酸化防止剤は、二次的な酸化防止剤と見なされ、一般に単独では使用されない。これらは、主として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、Solvayから入手可能なCyanox(商標)LTDP、およびSI Groupから入手可能なEthanox(商標)330である。多くのそのような酸化防止剤は、単独で使用するまたは他のそのような酸化防止剤と組み合わせて利用可能である。
一実施形態では、組成物は、ヒンダードフェノール酸化防止剤である酸化防止剤を含む。さらなる実施形態では、ヒンダードフェノール酸化防止剤は、BASFからIRGANOX(商標)1010として市販されているペンタエリトリチルテトラキス-3(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオネートである。
任意選択の添加剤は、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
F.組成物
本組成物は、(A)エチレン/α-オレフィンコポリマーと、(B)官能化プロピレン系ポリマーと、(C)粘着付与剤と、(D)ワックスと、を含有する。一実施形態では、本組成物は、(E)任意選択の添加剤を含有する。
一実施形態では、組成物は、接着剤組成物であり、さらにホットメルト接着剤(HMA)組成物である。
一実施形態では、本組成物は、本組成物の総重量に基づいて、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%のエチレン/α-オレフィンコポリマーを含有する。別の実施形態では、本組成物は、本組成物の総重量に基づいて、20重量%~50重量%、または25重量%~40重量%、または30重量%~35重量%のエチレン/α-オレフィンコポリマーを含有する。
一実施形態では、本組成物は、本組成物の総重量に基づいて、1重量%または2重量%または5重量%~10重量%または15重量%の官能化プロピレン系ポリマーを含有する。別の実施形態では、本組成物は、本組成物の総重量に基づいて、1重量%~15重量%、または5重量%~15重量%、または5重量%~10重量%の官能化プロピレン系ポリマーを含有する。
一実施形態では、組成物は、組成物の総重量に基づいて、20重量%または25重量%または30重量%または35重量%~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%の粘着付与剤を含有する。別の実施形態では、本組成物は、本組成物の総重量に基づいて、20重量%~60重量%、または20重量%~50重量%、または35重量%~40重量%の粘着付与剤を含有する。
一実施形態では、本組成物は、本組成物の総重量に基づいて、10重量%または15重量%または20重量%~25重量%または30重量%または40重量%のワックスを含有する。別の実施形態では、本組成物は、本組成物の総重量に基づいて、1重量%~40重量%、または15重量%~30重量%、または20重量%~25重量%のワックスを含有する。
一実施形態では、本組成物は、本組成物の総重量に基づいて、0重量%または0.1重量%または0.2重量%または0.3重量%または0.4重量%~0.5重量%または1.0重量%または2.0重量%または3.0重量%の1つ以上の任意選択の添加剤を含有する。
一実施形態では、本組成物は、本組成物の総重量に基づいて、(A)20重量%~50重量%、または25重量%~40重量%、または30重量%~35重量%のエチレン/α-オレフィンコポリマーと、(B)1重量%~15重量%、または5重量%~15重量%、または5重量%~10重量%の官能化プロピレン系ポリマーと、(C)20重量%~60重量%、または20重量%~50重量%、または35重量%~40重量%の粘着付与剤と、(D)1重量%~40重量%、または15重量%~30重量%、または20重量%~25重量%のワックスと、(E)0重量%~3重量%、または0.1重量%~1.0重量%の1つ以上の任意選択の添加剤を含有する。
一実施形態では、(A)エチレン/α-オレフィンコポリマー、(B)官能化プロピレン系ポリマー、(C)粘着付与剤、および(D)ワックスは、本組成物中に存在する唯一のポリマー成分である。言い換えるなら、本組成物は、(A)エチレン/α-オレフィンコポリマー、(B)官能化プロピレン系ポリマー、(C)粘着付与剤、および(D)ワックスとは組成的、構造的、および/または物理的に異なるポリマーを含まないか、または実質的に含まない。
一実施形態では、本組成物は、官能化エチレン系ポリマーを含まないか、または実質的に含まない。
一実施形態では、本組成物は、アモルファスポリマーを含まないか、または実質的に含まない。「アモルファスポリマー」は、融点を示さないポリマー化合物である。
一実施形態では、本組成物は、エチレン酢酸ビニル(EVA)コポリマーを含まないか、または実質的に含まない。
一実施形態では、本組成物は、177℃で500mPa・sまたは800mPa・sまたは1000mPa・sまたは1200mPa・sまたは1300mPa・sまたは1400mPa・s~1500mPa・sまたは1550mPa・sまたは1600mPa・sまたは1800mPa・sまたは2000mPa・sの溶融粘度を有する。別の実施形態では、本組成物は、177℃で500mPa・s~2000mPa・s、または800mPa・s~1800mPa・s、または1000mPa・s~1600mPa・s、または1400mPa・s~1550mPa・sの溶融粘度を有する。
一実施形態では、本組成物は、60℃以上または60℃超の熱応力を有する。高い熱応力は、これによって、組成物が改善された高温耐性を呈することが示され、組成物で形成された物品(パッケージなど)が高温環境で付着したままであることが可能になるため、HMAの用途において有利である。
一実施形態では、本組成物は、60℃超または63℃超の剥離接着破壊温度(PAFT)を有する。別の実施形態では、本組成物は、60℃~90℃、または63℃~85℃のPAFTを有する。高いPAFTは、これによって、組成物が改善された高温耐性を呈することが示され、組成物で形成された物品(パッケージなど)が高温環境で付着したままであることが可能になるため、HMAの用途において有利である。
一実施形態では、本組成物は、90℃超の剪断接着破壊温度(SAFT)を有する。別の実施形態では、本組成物は、90℃~100℃、または92℃~100℃のSAFTを有する。高いSAFTは、これによって、組成物が改善された高温耐性を呈することが示され、組成物で形成された物品(パッケージなど)が高温環境で付着したままであることが可能になるため、HMAの用途において有利である。
一実施形態では、組成物は、-20℃~60℃の温度範囲で、80%超、または90%超、または92%以上の繊維引裂を有する。別の実施形態では、組成物は、-20℃~60℃の温度範囲で、80%~100%、または90%~100%、または92%~100%の繊維引裂を有する。-20℃~60℃の温度範囲での高い繊維引裂は、これによって、組成物で形成された物品(パッケージなど)が広範囲の温度にわたって付着することを示すため、HMAの用途において有利である。
一実施形態では、本組成物は、以下の特性のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する:(i)177℃で500mPa・s~2000mPa・s、もしくは1000mPa・s~1550mPa・sの溶融粘度、および/または(ii)60℃以上、もしくは60℃超の熱応力、および/または(iii)60℃~90℃、もしくは63℃~85℃のPAFT、および/または(iv)90℃~100℃、もしくは92℃~100℃のSAFT、および/または(v)-20℃~60℃の温度範囲で80%~100%、もしくは90%~100%、もしくは92%~100%の繊維引裂。
一実施形態では、組成物は、接着剤組成物、さらにはホットメルト接着剤(HMA)組成物であり、この組成物は、
(A)(i)0.855g/cc~0.895g/cc、もしくは0.870g/cc~0.875g/ccの密度、および(ii)177℃で5,000mPa・s~50,000mPa・s、もしくは15,000mPa・s~20,000mPa・sの溶融粘度、および(iii)任意選択で、-60℃~-20℃、もしくは-58℃~-55℃のTg、および/または(iv)任意選択で、40℃~120℃、もしくは70℃~75℃のTm、および/または(v)任意選択で、50℃~90℃、もしくは50℃~75℃のTcを有する20重量%~50重量%、または25重量%~40重量%、または30重量%~35重量%のエチレン/α-オレフィンコポリマー(エチレン/オクテンコポリマーなど)と、
(B)(i)プロピレンと、(ii)CまたはC-Cα-オレフィンコモノマーと、(iii)MAH-g-プロピレン/α-オレフィンコポリマーの総重量に基づいて、1重量%~10重量%、または1重量%~2重量%のMAHと、を含有するか、これらから本質的になるか、またはこれらからなるMAH-g-プロピレン/α-オレフィンコポリマーである1重量%~15重量%、または5重量%~15重量%、または5重量%~10重量%の官能化プロピレン系ポリマーであって、MAH-g-プロピレン/α-オレフィンコポリマーが、(i)190℃で10,000mPa・s超~50,000mPa・s、もしくは15,000mPa・s~20,000mPa・sの溶融粘度、および(ii)30,000g/mol超、もしくは31,000g/mol~70,000g/mol、もしくは35,000g/mol~40,000g/molの重量平均分子量、Mw、および(iii)任意選択で、10,000g/mol~30,000g/mol、もしくは14,000g/mol~15,000g/molのMn、および/または(iv)任意選択で、2.0~3.0、もしくは2.4~2.6のMw/Mn、および/または(v)任意選択で、50,000g/mol~80,000g/mol、もしくは60,000g/mol~65,000g/molのMz、および/または(vi)任意選択で、100g/10分~1000g/10分、もしくは200g/10分~500g/10分のMI、および/または(vii)任意選択で、0.890g/cc~0.915g/cc、もしくは0.900g/cc~0.905g/ccの密度、および/または(viii)任意選択で、120℃~160℃、もしくは135℃~140℃のTm、および/または(ix)任意選択で、100℃~130℃、もしくは110℃~115℃のビカー軟化点を有する、官能化プロピレン系ポリマーと、
(C)20重量%~60重量%、または20重量%~50重量%、または35重量%~40重量%の粘着付与剤(95℃~150℃、または100℃~105℃の環球式軟化点を有する水素化炭化水素樹脂など)と、
(D)1重量%~40重量%、または15重量%~30重量%、または20重量%~25重量%のワックス(エチレン系ワックスなど)と、
(E)0重量%~3重量%、または0.1重量%~1.0重量%の1つ以上の任意選択の添加剤(酸化防止剤など)と、を含有するか、これらから本質的になるか、またはこれらからなり、
本組成物は、以下の特性のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する:(i)177℃で500mPa・s~2000mPa・s、もしくは1000mPa・s~1550mPa・sの溶融粘度、および/または(ii)60℃以上、もしくは60℃超の熱応力、および/または(iii)60℃~90℃、もしくは63℃~85℃のPAFT、および/または(iv)90℃~100℃、もしくは92℃~100℃のSAFT、および/または(v)-20℃~60℃の温度範囲で80%~100%、もしくは90%~100%、もしくは92%~100%の繊維引裂。
前述の組成物を含む、本明細書に開示される各成分および組成物中の成分の合計は、それぞれの成分または組成物の総重量に基づいて、100重量パーセント(重量%)になると理解される。
驚くべきことに、(A)0.855g/cc~0.895g/ccの密度および177℃で5,000mPa・s~50,000mPa・sの溶融粘度を有するエチレン/α-オレフィンコポリマーと、(B)1重量%~10重量%の官能基を含有する官能化プロピレン系ポリマーであって、190℃で10,000mPa・s超~50,000mPa・sの溶融粘度および30,000g/mol超の重量平均分子量、Mwを有する官能化プロピレン系ポリマーと、(C)粘着付与剤と、(D)ワックスと、を含むHMA組成物が、予想外に、-20℃~60℃の温度範囲で高い繊維引裂(すなわち、80%以上)、(ii)高い熱応力(すなわち、60℃以上)、および(iii)高いPAFT(すなわち、60℃超)の組み合わせを示すことがわかった。-20℃~60℃の温度範囲での高い繊維引裂、高い熱応力、および高いPAFTの組み合わせによって、本組成物で形成された物品(パッケージなど)が広範囲の温度にわたって付着でき、高温環境で付着したままであることが可能になるため、この組み合わせは、HMAの用途で有利である。
組成物は、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含んでよい。
G.物品
本開示は、物品を提供する。物品は、本組成物から形成される少なくとも1つの構成成分を含む。
組成物は、上記で開示するように任意の組成物であり得る。一実施形態では、組成物は、HMA組成物である。
適切な物品の非限定的な例には、HMA接合ボール紙包装箱、多層物品、木材物品、および不織布物品が含まれる。
一実施形態では、物品は、基材を含む。組成物は、基材の少なくとも1つの表面上にある。適切な基材の非限定的な例には、フィルム、シート、布地、ボール紙、および木材が含まれる。一実施形態では、組成物は、基材の少なくとも1つの表面と別の基材の少なくとも1つの表面との間にシールを形成する。
基材は、2つの対向する表面を有する継続的な構造である。
一実施形態では、物品は、第1の基材および第2の基材を含む。接着剤層は、第1の基材と第2の基材との間に位置付けされている。第1の基材および第2の基材は、同じであっても異なっていてもよい。一実施形態では、第1の基材および第2の基材は、同一の組成および同一の構造を有するという点で同じである。
実施形態では、第1の基材および第2の基材は、互いに組成的にかつ/または構造的に異なる。
一実施形態では、接着剤組成物は、第1の基材の表面に適用される。好適な適用方法の非限定的な例としては、ブラッシング、注入(pouring)、噴霧、コーティング、圧延、散布、および注入(injecting)が挙げられる。接着剤組成物は、第2の基材の表面と接触している。
一実施形態では、接着剤組成物は、1平方メートル当たり1グラム(g/m)、または2g/m~5g/mのコーティング重量を有する。
一実施形態では、接着剤組成物は、第1の基材の表面上に均一に適用されて、接着剤層が形成され、次いで接着剤層が、第2の基材と接触することになる。「均一な適用」は、基材の表面全体にわたって連続的(断続的ではない)であって、基材の表面全体にわたって同じまたは実質的に同じ厚さの組成物の層である。言い換えれば、基材に均一に適用された組成物は、基材表面に直接接触し、当該組成物は、基材表面と同一の外延を有する。
接着剤組成物および第1の基材は、互いに直接接触している。本明細書で使用される場合、「直接接触している」という用語は、基材が接着剤組成物または接着剤層のすぐ近隣に位置付けされており、基材と接着剤組成物または接着剤層との間に、介在層または介在構造体がない層構成のことである。接着剤組成物は、第1の基材の表面と接触している。一実施形態では、接着剤層は、第2の基材の表面と直接接触している。
一実施形態では、基材は、二軸配向ポリプロピレン層(「BOPP層」)、エチレン系ポリマー層(「ポリエチレン層」)、ボール紙層、およびそれらの組み合わせから選択される層を有する多層フィルムまたは積層体である。さらなる実施形態では、基材は、BOPP層を含む。一実施形態では、基材は、BOPP層およびボール紙層を含む。BOPP層は、本組成物を含有する接着剤層に直接接触している。
一実施形態では、物品は、本組成物を含有する接着剤層と接触している基材を含む。さらなる実施形態では、基材は、BOPP層を含む。BOPP層は、接着剤層に直接接触しているフィルム層である。
BOPP層は、非多孔性および非極性の表面を有するため、BOPP層を従来のHMAと結合することは困難である。しかし、予想外に、(A)0.855g/cc~0.895g/ccの密度および177℃で5,000mPa・s~50,000mPa・sの溶融粘度を有するエチレン/α-オレフィンコポリマーと、(B)1重量%~10重量%の官能基を含有する官能化プロピレン系ポリマーであって、190℃で10,000mPa・s超~50,000mPa・sの溶融粘度および30,000g/mol超の重量平均分子量、Mwを有する官能化プロピレン系ポリマーと、(C)粘着付与剤と、(D)ワックスとの組み合わせを含む本HMA組成物を含有する接着剤層と直接接触しているBOPP層を有する基材を含む物品が、-20℃~60℃の温度範囲で高い繊維引裂(すなわち、80%以上)、(ii)高い熱応力(すなわち、60℃以上)、および(iii)高いPAFT(すなわち、60℃超)の組み合わせを示すことがわかった。-20℃~60℃の温度範囲での高い繊維引裂、高い熱応力、および高いPAFTの組み合わせによって、HMAで形成された物品(パッケージなど)が広範囲の温度にわたって付着でき、高温環境で付着したままであることが可能になるため、この組み合わせは、HMAの用途で有利である。
ここで、限定ではなく例には、本開示のいくつかの実施形態を、以下の実施例で詳細に説明する。
組成物、さらにホットメルト接着剤組成物を生成するために使用される材料を、以下の表1に示す。
表1からの出発材料を鉄製容器に量り入れ、177℃のオーブンで30分間予熱し、次いで毎分100回転数(rpm)の「Paraviscスタイル」混合ヘッドで、10分間177℃の温度で、加熱ブロックで溶融ブレンドする。
積層体を試験方法のセクションで記載したように、BOPPフィルム積層ボール紙である第1の基材およびボール紙である第2の基材を使用して形成する。本組成物は、第1の基材のBOPPフィルムおよび第2の基材の表面に直接接触している。組成物およびそれらの適用性能データを以下の表2に提供する。
表2に示すように、CS3は、(A)(i)0.855~0.895g/cc(0.874g/cc)の密度および(ii)177℃で5,000mPa・s~50,000mPa・s(17,000mPa・s)の溶融粘度を有するエチレン/オクテンコポリマー(AFFINITY GA 1950)と、(C)粘着付与剤(ESCOREZ 5400)と、(D)ワックス(SASOLWAX H1)と、を含み、(B)官能化プロピレン系ポリマーは含まない。CS3は、-20℃~60℃の温度範囲で80%未満(-20℃で27%、0℃で15%、60℃で70%)の繊維引裂を示す。したがって、CS3は、BOPP積層段ボール用途などのHMAの用途には好適ではない。
CS4~CS9は、(A)(i)0.855~0.895g/cc(0.874g/cc)の密度および(ii)177℃で5,000mPa・s~50,000mPa・s(17,000mPa・s)の溶融粘度を有するエチレン/オクテンコポリマー(AFFINITY GA 1950)と、(B)1~10重量%(それぞれ7.6重量%、4.4重量%、および1.6重量%)のMAHを含有する無水マレイン酸グラフト化プロピレン系ポリマー(MAH-g-PP)(HONEYWELL A-C 597P、HONEYWELL A-C 950P、またはHONEYWELL A-C 1325P)であって、(i)190℃で10,000mPa・s未満(それぞれ350mPa・s、2,000mPa・s、および1,600mPa・s)の溶融粘度および(ii)30,000g/mol未満のMwを有する、MAH-g-PPと、(C)粘着付与剤(ESCOREZ 5400)と、(D)ワックス(SASOLWAX H1)と、を含む。CS4~CS9は各々、190℃で10,000mPa・s超~50,000mPa・sの溶融粘度および30,000g/mol超のMwを有する官能化プロピレン系ポリマーを欠いている。CS4~CS9は各々、-20℃~60℃の温度範囲で80%未満の繊維引裂を示す。したがって、CS6~CS9は各々、BOPP積層段ボール用途などのHMAの用途には好適ではない。
CS10およびCS11は各々、(A)(i)0.855~0.895g/cc(0.874g/cc)の密度および(ii)177℃で5,000mPa・s~50,000mPa・s(17,000mPa・s)の溶融粘度を有するエチレン/オクテンコポリマー(AFFINITY GA 1950)と、(B)1~10重量%のMAH(1.1重量%のMAH)を含有し、(i)177℃で13,000mPa・sの溶融粘度および(ii)17,660g/molのMwを有する無水マレイン酸グラフト化エチレン/オクテンコポリマー(MAH-g-PE)(AFFINITY GA 1000R)と、(C)粘着付与剤(ESCOREZ 5400)と、(D)ワックス(SASOLWAX H1)と、を含む。CS10およびCS11は各々、官能化プロピレン系ポリマーを欠いている。CS10およびCS11は各々、-20℃~60℃の温度範囲で80%未満の繊維引裂を示す。したがって、CS10およびCS11は各々、BOPP積層段ボール用途などのHMAの用途には好適ではない。
対照的に、(A)(i)0.855~0.895g/cc(0.874g/cc)の密度および(ii)177℃で5,000mPa・s~50,000mPa・s(17,000mPa・s)の溶融粘度を有するエチレン/オクテンコポリマー(AFFINITY GA 1950)と、(B)1~10重量%のMAH(1.3重量%のMAH)を含有し、(i)190℃で10,000mPa・s超~50,000mPa・s(15,000mPa・s)の溶融粘度および(ii)30,000g/mol超(36,160g/mol)のMwを有する無水マレイン酸グラフト化プロピレン/エチレンコポリマー(MAH-g-PP)(DUPONT FUSABOND P353)と、(C)粘着付与剤(ESCOREZ 5400)と、(D)ワックス(SASOLWAX H1)と、を含む組成物(Ex1およびEx2)は、予想外に、(i)-20℃~60℃の温度範囲で80%超の繊維引裂、および(ii)60℃以上の熱応力の組み合わせを示す。したがって、Ex1およびEx2は各々、BOPP積層段ボール用途などのHMAの用途に好適である。
本開示は、本明細書に含まれる実施形態および例示に限定されず、実施形態の一部分、および異なる実施形態の要素の組み合わせを含むこれらの実施形態の変更された形態を、次の特許請求の範囲内に該当するものとして含むことが、特に意図されている。

以下に、本願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 組成物であって、
(A)エチレン/α-オレフィンコポリマーであって、
0.855g/cc~0.895g/ccの密度、
177℃で5,000mPa・s~50,000mPa・sの溶融粘度を有する、エチレン/α-オレフィンコポリマーと、
(B)1重量%~10重量%の官能基を含む官能化プロピレン系ポリマーであって、
190℃で10,000mPa・s超~50,000mPa・sの溶融粘度、
30,000g/mol超の重量平均分子量、Mwを有する、官能化プロピレン系ポリマーと、
(C)粘着付与剤と、
(D)ワックスと、を含む、組成物。
[2] 前記エチレン/α-オレフィンコポリマーが、(i)エチレンと、(ii)C -C α-オレフィンコモノマーと、を含む、[1]に記載の組成物。
[3] 前記官能化プロピレン系ポリマーが、無水マレイン酸グラフト化プロピレン系ポリマーである、[1]または[2]に記載の組成物。
[4] 前記官能化プロピレン系ポリマーが、2.0~3.0のMw/Mnを有する、[1]~[3]のいずれかに記載の組成物。
[5] 前記官能化プロピレン系ポリマーが、100g/10分~1000g/10分のメルトインデックスを有する、[1]~[4]のいずれかに記載の組成物。
[6] 前記官能化プロピレン系ポリマーが、無水マレイン酸グラフト化プロピレン/α-オレフィンコポリマーである、[1]~[5]のいずれかに記載の組成物。
[7] 前記粘着付与剤が、水素化炭化水素樹脂である、[1]~[6]のいずれかに記載の組成物。
[8] 前記ワックスが、エチレン系ワックスである、[1]~[7]のいずれかに記載の組成物。
[9] (A)20%~50重量%のエチレン/α-オレフィンコポリマーと、
(B)1~15重量%の無水マレイン酸グラフト化プロピレン系ポリマーと、
(C)20重量%~60重量%の粘着付与剤と、
(D)10重量%~40重量%のワックスと、を含む、[1]~[8]のいずれかに記載の組成物。
[10] 前記組成物が、177℃で500mPa・s~2,000mPa・sの溶融粘度を有する、[1]~[9]のいずれかに記載の組成物。
[11] 前記組成物が、-20℃~60℃の温度範囲で80%超の繊維引裂を有する、[1]~[10]のいずれかに記載の組成物。
[12] 前記組成物が、60℃以上の熱応力を有する、[1]~[11]のいずれかに記載の組成物。
[13] [1]~[12]のいずれかに記載の組成物から形成された少なくとも1つの成分を含む、物品。
[14] 前記組成物を含む接着剤層と接触している基材を備える、[13]に記載の物品。
[15] 前記基材が、二軸配向ポリプロピレン層(BOPP層)を備え、前記BOPP層が、前記接着剤層と直接接触している、[14]に記載の物品。

Claims (15)

  1. ホットメルト接着剤組成物であって、
    (A)エチレン/α-オレフィンコポリマーであって、
    0.855g/cc~0.895g/ccの密度、
    177℃で5,000mPa・s~50,000mPa・sの溶融粘度を有する、エチレン/α-オレフィンコポリマーと、
    (B)1重量%~10重量%の官能基を含む官能化プロピレン系ポリマーであって、
    190℃で10,000mPa・s超~50,000mPa・sの溶融粘度、
    30,000g/mol超の重量平均分子量、Mwを有する、官能化プロピレン系ポリマーと、
    (C)粘着付与剤と、
    (D)ワックスと、を含む、ホットメルト接着剤組成物。
  2. 前記エチレン/α-オレフィンコポリマーが、(i)エチレンと、(ii)C-Cα-オレフィンコモノマーと、を含む、請求項1に記載のホットメルト接着剤組成物。
  3. 前記官能化プロピレン系ポリマーが、無水マレイン酸グラフト化プロピレン系ポリマーである、請求項1または2に記載のホットメルト接着剤組成物。
  4. 前記官能化プロピレン系ポリマーが、2.0~3.0のMw/Mnを有する、請求項1~3のいずれか一項に記載のホットメルト接着剤組成物。
  5. 前記官能化プロピレン系ポリマーが、100g/10分~1000g/10分のメルトインデックスを有する、請求項1~4のいずれか一項に記載のホットメルト接着剤組成物。
  6. 前記官能化プロピレン系ポリマーが、無水マレイン酸グラフト化プロピレン/α-オレフィンコポリマーである、請求項1~5のいずれか一項に記載のホットメルト接着剤組成物。
  7. 前記粘着付与剤が、水素化炭化水素樹脂である、請求項1~6のいずれか一項に記載のホットメルト接着剤組成物。
  8. 前記ワックスが、エチレン系ワックスである、請求項1~7のいずれか一項に記載のホットメルト接着剤組成物。
  9. (A)20%~50重量%のエチレン/α-オレフィンコポリマーと、
    (B)1~15重量%の無水マレイン酸グラフト化プロピレン系ポリマーと、
    (C)20重量%~60重量%の粘着付与剤と、
    )10重量%~40重量%のワックスと、を含む、請求項1~8のいずれか一項に記載のホットメルト接着剤組成物。
  10. 前記ホットメルト接着剤組成物が、177℃で500mPa・s~2,000mPa・sの溶融粘度を有する、請求項1~9のいずれか一項に記載のホットメルト接着剤組成物。
  11. 前記ホットメルト接着剤組成物が、-20℃~60℃の温度範囲で80%超の繊維引裂を有する、請求項1~10のいずれか一項に記載のホットメルト接着剤組成物。
  12. 前記ホットメルト接着剤組成物が、60℃以上の熱応力を有する、請求項1~11のいずれか一項に記載のホットメルト接着剤組成物。
  13. 請求項1~12のいずれか一項に記載のホットメルト接着剤組成物から形成された少なくとも1つの成分を含む、物品。
  14. 前記ホットメルト接着剤組成物を含む接着剤層と接触している基材を備える、請求項13に記載の物品。
  15. 前記基材が、二軸配向ポリプロピレン層(BOPP層)を備え、前記BOPP層が、前記接着剤層と直接接触している、請求項14に記載の物品。
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