JPH01144480A

JPH01144480A - ポリ−１−ブテン配合物接着剤

Info

Publication number: JPH01144480A
Application number: JP63262990A
Authority: JP
Inventors: Mosuteruto Shimon; シモン・モステルト
Original assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority date: 1987-10-30
Filing date: 1988-10-20
Publication date: 1989-06-06
Anticipated expiration: 2012-03-26
Also published as: JP2593925B2; US4824889A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は良好な高湿性能及び接着性を示す熱溶融接着剤
に関するものである。殊に、本発明は熱溶融ブテン−１
及びエチレン共重合体接着剤に関するものである。本発
明は米国特許第４．５６８゜７１３号の改善特許である
。

熱溶融接着剤は感圧性に調製することができ、そして無
限の開口時間（ｏｐｅｎ　ｔｉｍｅ）を有するが、これ
らの接着剤は通常軟質で、粘着性があり、そして限定さ
れた強さ及び接着性を有する。通常の熱溶融物例えばポ
リ（エチレン／酢酸ビニル）、ポリエチレン、ポリアミ
ドまたはポリエステルの調製物は剛性であり、ある基体
に対して良好な強い結合を形成するが、通常１分間より
短い開口時間を有する。更に、これらの接着剤は通常冷
金属基体に対する接着に問題を有する。

溶媒塗布される接触接着剤は良好な結合力及び合理的に
開口時間を与えるために調製し得るが、これらのものは
毒性、汚染及び火災の危険性を生じさせ得る溶媒の使用
を必要とするため、溶媒塗布される接着剤は重大な欠点
を有し得る。本ポリブチレン熱溶融接着剤はこれらのも
のが溶媒を必要とせず、良好なＴ−ビール（ｐｅｅｌ）
、良好な５ＡＦＴを有し、そして冷金属基体例えばアル
ミニウム基体に対する改善された接着性を示すことから
独特のものである。

ポリ−１−ブチル重合体はこれらのものが極めて徐々に
結晶化するために独特なオレフィン性重合体の群である
。他のポリオレフィン結晶性重合体例えばＥＶＡｓ、ポ
リエチレン及びポリプロピレンの結晶化速度と比較して
極めて遅い結晶化速度は長い開口時間並びに冷却、加熱
凍結タイプの基体金属例えばステンレス−スチール及び
陰極析出したアルミニウムに対する良好な接着及び結合
を与えることが見い出された。

米国特許第４，５６８，７１３号にポリ−１−ブチル共
重合体またはポリ−１−ブチル均質重合体のいずれか及
び粘着性樹脂を含むポリブテンベースの熱溶融接着剤が
教示されている。この広範な特許は粘着性樹脂を含む接
着剤配合物中でポリ−１−ブチル均質重合体とポリ−１
−ブチル共重合体とのある注意して選んだ比率を配合す
ることにより得られる５ＡＦＴ及びＴ−ビール値に対す
る予期されない結果を定義していない。

本発明に使用し得るポリブチレン重合体は１つのブテン
を１．２炭素二重結合を通して（エチレン鎖骨格にそっ
て）重合させる場合に生じるエチレン側鎖基であるペン
ダント基の規則的及び立体配列の配置を有する直鎖状分
子からなる（米国特許第３，３６２，９４０号参照）。

溶融物から冷却する場合、エチレン側鎖基は最初に四面
体立体配置をとり、半分より少し多い最終の結晶性（状
態■）が生じる。時間と共に、続いて追加の結晶性（状
態Ｉ）を生じさせながら四面体結晶相は安定な六面体立
体配置に移行する。これは極めて遅い工程であり、移行
は単味の重合体において数日間にわたって完了する。

ブテン−１は種々のアルファーオレフィンと共重合して
有用な共重合体例えば米国特許第３，３６２．９４０号
に教示されるものを与え得る。エチレン単量体が５．５
〜２０モル％の範囲であるブテン−１／工チレン共重合
体は米国特許第４゜５６８．７１３号及び同第３．３６
２．９４０号にわたって教示され、そして今低エチレン
コモノマー含有量（１〜６重量％）を有するこのタイプ
の共重合体が熱溶融接着剤に特に興味あることが発見さ
れた。少量のエチレンコモノマーは低いガラス転移温度
（Ｔｇ）を生じさせ、そして重合体中の非晶性用の量を
増加させ得る。少量のエチレンは更に結晶化速度を減少
させ得る。これらの重合体は熱溶融接着剤の開発におい
て多くの利点例えば低いＴｇ及び高い非晶性用を与え得
る。これらの重合体は相溶性の樹脂、ワックス、油、フ
ィラー及び添加剤と組合わせて広範囲の調製物を与える
。

驚くべきことに、（１）共重合体のエチレン含有量か約
１〜約２０重量％の範囲であるポリ−１−ブテン／エチ
レン共重合体、並びに（２）ポリ−１−ブテン均質重合
体と粘着性樹脂、酸化防止剤、並びに随時ある量の微結
晶性ワックス及び／またはある量のアタクチック性ポリ
プロピレンのある配合物が積層構造体に使用でき、そし
てポリ−１−ブテン均質重合体及び粘着性樹脂のみ、並
びにポリ−１−ブテン共重合体及び粘着性樹脂のみから
なる接着剤と比較した場合に予期せぬ５ＡＦＴ及びＴ−
ビールの結果を示す接着性調製物を与えることが見い出
された。

更に詳細には驚くべきことに、接着剤を種々の基体に塗
した場合に接着剤に対して、高いＴ−ピール値が得られ
る一方、剪断接着破壊温度（ＳＡＦＴ）を十分高い状態
に保持して制御し得ることか見い出された。

本発明の新規な接着剤配合物の生成物の用途には使い捨
て製品の如き生成物の組立て、小型の手持ちの器具、カ
ーペット製造、自動車用接着剤及びシーラント（ｓｅａ
ｌａｕシ）に対する接着剤が含まれるが、これらに限定
されるものではない。

第１図はポリブチレン基体上に配置されたポリ−１−ブ
テン均質重合体及びポリ−１−ブテン共重合体の５０１
５０熱溶融接着剤並びに粘着性樹脂中に配合されたポリ
−１−ブテン均質重合体の重量％に関する剪断接着破壊
温度及びラップ剪断（ｐｓｉ）の図であり、その際に有
利な均質重合体対共重合体の配合物の比はそれぞれ１２
．５＋３７゜５〜２５　：　２５の範囲である。

本発明の好適な共重合体は約１〜約２０モル％のエチレ
ンコモノマーとのポリブテン−１共重合体である。以後
検討する重合体の例はＨ−１−Ｂ（均質重合体性−１−
ブテン）及びＩＢ−ＣｏＥ６（エチレン６モル％を有す
る共重合体性−１−ブテン）として定義する。　この全
調製物はベースとして５０重量％のＨ−１−Ｂ及びＩＢ
−ＣａＦ２の配合物並びに５０重量％の粘着性樹脂は１
０〜９０％のＨ−１−Ｂ及び９０〜ｌＯ％のＩＢ−Ｃａ
Ｆ２を粘着性樹脂と配合し、そしてポリプロピレン基体
上で試験する場合に予測されない結果を示すことが見い
出された。重合体配合物のＨ−１−Ｂ２０〜８０％及び
Ｉ　Ｂ−ＣａＦ２８０〜２０％を接着調製物中に配合す
る場合、アルミニウム基体上で高い５ＡＦＴが高いＴ−
ビールと同時に得られた。　　　゛ポリブテン基体上でブテン−１の均質重合体（Ｈ−１−
Ｂ）のみ、またはブテン−１共重合体（ｌ　Ｂ　−Ｃａ
Ｆ２）のみを用いて製造された比較対照接着剤のＬＡＰ
剪断及び５ＡＦＴ特性を第１表に示す。

第２表は種々の比率の配合されたＨ−１−ＢとＩＢ−Ｃ
ａＦ２及びＥ　５ｃａｒｅｚ粘着性樹脂からなる本発明
の接着剤調製物に対するアルミニウム及びポリプロピレ
ン基体上の５ＡＦＴ及びＴ−ビールを示す。また対照例
も示す。

第１図は本発明の有利な特徴を図示するものである。

新規な接着剤は異なったメルト・フロー及び粘度を有す
るポリブチレンの配合物約ｌＯ〜約９０重量％を用いて
製造し得る。これらのポリブチレンはペンワルト（Ｐｅ
ｎｗａｌｔ）から入手されるＬｕｐｅｒｓ。

１１０１過酸化物０〜ｌｏ００ｐｐｍをポリブチレンペ
レットと混合し、そして混合物をブラベンダー（Ｂｒａ
ｂｅｎｄｅｒ）押出機を通して２００°Ｃで２分間の平
均滞留時間で押し出すことにより製造し得る。

接着剤はより好ましくは４５〜５５重量％のポリブチレ
ン配合物を用いて製造し得る。

新規な接着剤を調製するために、ブテン−１工チレン共
重合体及びブテン−１均質重合体配合物を実質的に非極
性の脂肪族粘着剤樹脂に加える。

用いるポリブチレン配合物の量に依存して、新規な接着
剤を製造するために１０〜９０重量％の粘着性樹脂を使
用し得る。４５〜５５重量％の粘着性樹脂を用いること
が好ましい。実質的に非極性の脂肪族粘着剤樹脂の定義
にはポリテルペン樹脂が含まれる。殆どの場合、部分的
に水素化されたＣ、ベースの炭化水素樹脂、並びにＣ，
ストリーム樹脂、及びポリテルペンを約２０〜約６０重
量％、好ましくは約３０〜約５０重量％の量で使用し得
る。軟化点８５°Ｃ（Ａｒｋｏｎ　Ｐ−８５及びＥｓｃ
ｏｒｅｚ　５３８０）及び軟化点１２０°Ｏ（Ａｒｋｏ
ｎ　　Ｐ−１２０）を有する樹脂を用いた。２つの融点
８５℃の樹脂は結晶性融点及び室温以上のＴｇを示し；
　Ａｒｋｏｎ　Ｐ−８５に対してはＴｍ＝８５℃、Ｔｇ
＝３５°Ｃ１そしてＥｓｃｏｒｅｚ５３８０樹脂に対し
てはＴｍ＝８０°Ｃ！、Ｔｇ＝２９°Ｃである。両方の
樹脂はポリブチレン重合体中で冷却した際に透明な溶融
物及び透明な固体を生成させた。Ａｒｋｏｎ　Ｐ−１２
０は１２５°Ｃの結晶性融点及び６７°ＣのＴｇを示し
た。樹脂はポリブチレン重合体中で冷却した際に透明な
溶融物及び透明な固体を生成させた。

本発明のワックスは微結晶性ワックスである。

ワックスは任意のものであり、そして全体の調製物の３
０ｐｈｒまで、好ましくは全接着剤組成物の重量をベー
スとして５〜１５ｐｈｒの量で加え得る。

Ｓｈｅ　ｌ　１ｗａｘ■５００を使用し得る。接着剤の
使用温度を実質的に低下させずに低粘度任意に調整する
ために十分な量のワックスを使用し得る。

新規な組成物の３０ｐｈｒまでのアタクチック性ポリプ
ロピレンを新規な接着剤に有利に加え得る。

５〜２０ｐｂｒのアタクチック性ポリプロピレンを本発
明の範囲内で使用し得る。

全調製物をベースとして５０ｐｈｒまで、好ましくは約
５〜約２５　ｐｈｒの量の少量の増核剤を新規な接着剤
に有利に加え得る。増核剤としてステアルアミド、Ｎ、
Ｎ−エチレン−ジ−ステアルアミドの如き置換されたス
テアルアミド、パラ−アミノ安息香酸並びに重合体例え
ば高密度ポリエチレン及びポリプロピレンを新規な接着
剤に加え得る。

全調製物をベースとして約０．１〜約０　、５　ｐｈｒ
の量の酸化防止剤を接着剤調製物に加え得る。

立体障害のあるフェノール性酸化防止剤が良好な結果で
接着剤配合物に用いられた。テトラキスメチレン（３，
５−ジーＬ−ブチルー４−ヒドロキシヒドロシンナメー
ト）フタル［チバーガイギー（Ｃ１＋ｉｂａ−Ｇｅｉｇ
ｙ）製のＩｒｇａｎｏｘ■１０１０］を約０　、３　ｐ
ｈｒの量で配合物に加え得る。同様の量で使用し得る他
の酸化防止剤にはＧｏｏｄｒｉｔｅ　３１１４、Ｅｔｈ
ａｎｏｘ　３３０及びＩｒｇｎｏｘ　１０７６がある。

次のものは本発明を説明するものであり、そして本発明
の概念の範囲を限定するものではない。

接着剤調製物上に記載され、そして第１及び２表に定義された接着剤
を小型ブラベンダー配合ヘッド（容量約５０ｃｃ）また
は１クオートのシグマ・ブレード（Ｓｉｇｍａ　ｂｌａ
ｄｅ）混合機、のいずれかを用いて製造し得る。試験調
製物は予熱した装置（１７０〜１８０°Ｃ）を用いて、
２つのポリブチレン重合体を導入し、軟質で均一な塊が
生じるまで重合体を混合し、次に残りの成分を好ましく
は最初に粘着性樹脂と、続いて残りの成分°と一緒に徐
々に導入することにより容易に配合される。混合時間は
２０分間であるべきである。

接着剤フィルム接着剤フィルム（１２５〜２００ミクロン）を接着剤調
製物から、配合された接着剤を生じる接着剤の厚さに関
して所望の間隙を生じさせるように調整した一対の加熱
されたニップ・ローラー（ｎｉｐ　ｒｐＨ）を用いて離
型（ｒｅｌｅａｓｅ）被覆されたポリエステルフィルム
上（即ち離型被覆された側上）でキャスティングするこ
とにより製造し得る。予熱された接着剤（約１３０°Ｃ
で予熱し）をポリエステルフィルム上に注ぎ、そして加
熱した二・ノブ・ローラーを通して手で延伸する。この
技術を用いて、長さｌ　ｍ　ｓ巾１５ｃｍ、大きさの接
着剤フィルムを少量（＜６０．９）の接着剤を用いて生
成させることができ、従って極めて少量の接着剤を評価
し得る。

試験方法一度冷却し、そして硬化させた場合、上の方法により製
造した接着剤を試験片を製造するために用いた。試験片
に対する基体としてポリプロピレン、アルミニウム及び
ポリエチレンを使用し得る。

試験片は接着剤の四角いフィルムを基体間に置き、次に
フィルム及び基体を熱シーラーたとえばＳｅｎ　ｔｉｎ
ｅｌ熱シーラーを用いて中程度の接触圧力下で結合させ
てラップ剪断または５ＡＦＴ結合されｔ；基体試験片を
生成させることにより製造される。

１．３ＡＦＴ：剪断接着破壊温度−接着剤の使用上限温
度を５ＡＦＴ試験により評価した。対象基体及び基体表
面間の中間層としての接着剤を用いて、２５Ｘ２５ｍｍ
のラップ剪断試験片を製造した。２５Ｘ２５ｍｍの試験
片を温度プログラミングした乾燥基中につるし、そして
試験片の自由な末端に５００またはｉ　ｏ　ｏ　ｏｙの
荷重をかけた。温度が２２°Ｃ／時間の速度で昇温する
ようにプログラミングした。５ＡＦＴは結合が切れ、そ
して重なりが落下した温度で計った。

２、ラップ剪断強さ一対象基体及び基体表面間の中間層
としての接着剤を用いて２５Ｘ２５ｍｍの試験片を製造
した。結合を破談するに必要とされる最大の力が得られ
るまで試験片をＩｎ５ｔｒｏｎ試験機中で１．２７ｍｍ
／分の速度で引き離した。これらの試験において基体と
して３ｍｍ（１２５ミル）の陰性析出したアルミニウム
を用いた。

３、Ｔ−ビール一対象基体及び基体表面間の中間層とし
ての接着剤を用いて２５Ｘ１５０ｍｍの積層構造体を製
造した。積層表面をＩｎ５ｔｒｏｎ試験機中にて１つの
表面を低部ジョー（ｊａｗ）中に置いた。

ジョーを２５ｃｍ／分の速度で分離した。表面を剥離す
るに要する時間を連続的に記録した。最大及び最、／Ｊ
１値、並びに破壊モード即ち接着性、粘着性またはその
組合せを記した。試験は約１８０°Ｃのビール角度であ
った。Ｔ−ビール試験はアルミニウム及びポリプロピレ
ン基体の両方に関して行っＩこ　。

同時に生じる高い５ＡＦＴ及び低いＴ−ビールは配合物
中のポリ−１−ブテン共重合体に対するポリ−１−ブテ
ン均質重合体の関数であった。

上記の物質及び／または方法における逸脱は本分野に通
常精通せる者には明らかであり得る。

本発明の主なる特徴および態様は以下のとおりである。

１、エチレン含有量が共重合体の約１〜約２０モル％で
あるブテン−１及びエチレンの少なくとも部分的に結晶
性の共重合体１０〜９０重量％、並びにブテン−１均質
重合体ｌＯ〜９０重量％の配合物約１０〜約９０重量％
；粘着性樹脂約ｌＯ〜約９０重量％；及び酸化防止剤約
０．１〜約０゜５　ｐｈｒの配合物からなる、熱溶融接
着剤。

２、該配合物が該エチレンの含有量が該共重合体の約１
〜約２０モル％であるブテン−１及びエチレンの該共重
合体１０〜９０重量％、並びに該ブテン−１均質重合体
１０〜９０重量％の該配合物約４５〜約５５重量％；該
粘着性樹脂約４５〜約５５重量％：及び該酸化防止剤約
０．１〜約０゜５　ｐｈｒの配合物からなる、上記第１
項記載の熱溶融接着剤。

３、該樹脂が０５〜Ｃ，ストリーム樹脂、ポリテルペン
、及び７０〜１３０°Ｃの範囲の軟化点を有する水素化
樹脂よりなる群から選ばれる脂肪族の、実質的に非極性
の樹脂である、上記第１項記載の熱溶融接着剤。

４、更に３Ｑｐｈｒまでの微結晶性ワックスからなる、
上記第１項記載の熱溶融接着剤。

５、更に３０ｐｈｒまでのアタクチック性ポリプロピレ
ンからなる、上記第１項記載の熱溶融接着剤。

６．更に増核剤からなる、上記第１項記載の熱溶融接着
剤。

７、該増核剤が置換されたステアルアミド、ステアルア
ミド、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン及びパラ−
アミノ安息香酸の群の員である、上記第６項記載の熱溶
融接着剤。

８、該酸化防止剤がテトラキスメチレン（３゜５−ジー
し一ブチルー４−ヒドロキシヒドロシンナメート）メタ
ンである、上記第１項記載の熱溶融接着剤。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の有利な特徴を図示するものである。外１名茅１図Ｏこ８１勿中の均１（中令イ不

Claims

【特許請求の範囲】

１、エチレン含有量が共重合体の約１〜約２０モル％で
あるブテン−１及びエチレンの少なくとも部分的に結晶
性の共重合体１０〜９０重量％、ならびにブテン−１均
質重合体１０〜９０重量％の配合物約１０〜約９０重量
％；粘着性樹脂約１０〜約９０重量％；及び酸化防止剤
約０．１〜約０．５ｐｈｒの配合物からなる、熱溶融接
着剤。