(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成分の全重量を基準として５重量％〜５０重量％のメタロセンポリオレフィン成分、
成分の全重量を基準として２０重量％〜５０重量％の非晶質α−オレフィンポリマー成分、
成分の全重量を基準として０．５重量％〜１０重量％のマレエート化ポリオレフィン、および
成分の全重量を基準として２０重量％〜６０重量％の水素化炭化水素粘着付与剤
を含む、ホットメルト接着剤。
【請求項２】
前記メタロセンポリオレフィン成分が、メタロセンポリエチレン、またはメタロセンポリプロピレンである、請求項１に記載の接着剤。
【請求項３】
前記マレエート化ポリオレフィンが、マレエート化ポリエチレン、またはマレエート化ポリプロピレンである、請求項１に記載の接着剤。
【請求項４】
請求項１に記載の接着剤を含む、製品。
【請求項５】
ホットメルト接着剤組成物の耐熱性を高める方法であって、
ホットメルト接着剤組成物に、この組成物の劈開熱応力によって規定される耐熱性を少なくとも３５℃高めるために、マレエート化ポリオレフィンを添加することを含み、
前記マレエート化ポリオレフィンを添加した後のホットメルト接着剤組成物は、
成分の全重量を基準として５重量％〜５０重量％のメタロセンポリオレフィン成分、
成分の全重量を基準として２０重量％〜５０重量％の非晶質α−オレフィンポリマー成分、
成分の全重量を基準として０．５重量％〜１０重量％のマレエート化ポリオレフィン、および
成分の全重量を基準として２０重量％〜６０重量％の水素化炭化水素粘着付与剤
を含み、
前記劈開熱応力は、
−７５ｍｍ×２５ｍｍの段ボールの試験片と７５ｍｍ×５０ｍｍの段ボールの試験片とを用意し、
−前記試験片の端から２５ｍｍの位置に２５ｍｍラインを引き、
−前記７５ｍｍ×５０ｍｍの試験片上に、前記２５ｍｍラインに沿って３ｍｍ幅の接着剤のビードを形成し、
−前記７５ｍｍ×２５ｍｍの試験片の２５ｍｍラインを前記７５ｍｍ×５０ｍｍの試験片の２５ｍｍラインに合わせて、前記７５ｍｍ×２５ｍｍの試験片を前記７５ｍｍ×５０ｍｍの試験片の中央に配置し、試験片同士を接着して接着した試料を形成し、
−オーブン中で、前記接着した試料の７５ｍｍ×２５ｍｍの試験片を下に向けて、７５ｍｍ×５０ｍｍの試験片をオーブンの棚に対して水平になるように付着させ、
−前記７５ｍｍ×２５ｍｍの試験片端に１００ｇの重しを取り付け、
−オーブン温度を１５分ごとに３℃上昇させ、
−前記接着した試料が破壊したときのオーブン温度を測定する
ステップを含むプロセスによって測定される、方法。
【請求項６】
前記マレエート化ポリオレフィンの添加後、接着剤の劈開熱応力が１００℃を超える、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記マレエート化ポリオレフィンが、マレエート化ポリエチレン、またはマレエート化ポリプロピレンである、請求項５または６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マレエート化ポリエチレンおよび／またはマレエート化ポリプロピレンを含むホットメルト接着剤配合物に関する。本発明の接着剤は、改善された耐熱性を示す。
【背景技術】
【０００２】
ホットメルト接着剤（「ＨＭＡ」）は、基体と第２の物品とを接着することが必要である消費者包装および産業包装などの多くの商業領域において、広く使用されている。ＨＭＡは、段ボール製のカートン（ボール箱）、箱、シリアルの箱などの製造において、ごく普通に使用されている。それらは、また、例えば、製本、紙袋の端の封止、家具の製造や、パーティクルボード、段ボール用ライナー、他の様々な紙製品の製造などの様々な領域において、および、紙ラベルをプラスチック容器に貼り付けることなど、他の物品、例えば、ガラス、金属、様々なプラスチックなどを接着するために使用されている。その他のホットメルト接着剤の用途としては、例えば、積層、製品組み立て、および不織布形成の用途などが挙げられる。
【０００３】
これらの様々な用途のために、ホットメルト接着剤は、広範囲の温度条件にわたって、強い結合を維持することが求められることがある。例えば、冷蔵または冷凍食品、あるいは氷詰めにした食品を輸送するために使用される段ボール製のカートンの製造において、低温条件下で強い結合を維持することができるために、ホットメルト接着剤が一般に選択される。しかしながら、他の用途では、ホットメルト接着剤は、取り扱い中の極度の応力および衝撃、高い温度、および高い湿度の下で基体に対して強い結合を維持しなければならないことがある。例えば、食品または飲料は、多くの場合、加温または加熱して容器に入れることによってパッケージされる。さらに、トラックで運ばれた場合、ケースおよびカートンは非常に高い温度になることが多く、そのため、これらの用途では、十分に良好な耐熱性を有する接着剤が求められる。「十分に良好な耐熱性」とは、硬化した接着剤が、高温によって作用された時に、すぐに軟化して、その結果、接着剤結合が緩む、および／または、接着した部品が互いに対して移動することがないことを意味すると解することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高い耐熱性を有するホットメルト組成物に対する要求が当該技術分野において存在し続けている。本発明は、当該技術分野における上記要求に対処している。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、新規のホットメルト接着剤配合物、この接着剤を使用して、基体と基体を接着する方法、およびこの接着剤を含む製品が提供される。
【０００６】
本発明によれば、熱可塑性ベースポリマー、粘着付与剤、および官能性ポリオレフィンを含むホットメルト接着剤が提供される。この官能性ポリオレフィンは、接着剤の耐熱性を高めるのに有効な量で使用される。１つの実施形態では、官能性ポリオレフィンは、マレエート化ポリエチレン、またはマレエート化ポリプロピレンである。１つの特に好ましい実施形態では、この接着剤は、メタロセンポリプロピレン、非晶質α−オレフィンポリマー、マレエート化ポリエチレンまたはマレエート化ポリプロピレン、および水素化炭化水素粘着付与剤を含む。
【０００７】
さらに、本発明によれば、ホットメルト接着剤組成物の耐熱性を高める方法が提供される。この方法は、接着剤組成物に、この組成物の耐熱性を高めるのに有効な量の官能性ポリオレフィンを添加することを含む。
【０００８】
さらに、本発明によれば、基体を同種または異種の基体に接着する方法であって、少なくとも第１の基体に溶融ホットメルト接着剤組成物を塗布するステップ、第２の基体を前記第１の基体に塗布された組成物と接触させるステップ、および前記組成物を固化させて、第１の基体と第２の基体を接着するステップを含み、前記ホットメルト接着剤が、熱可塑性ベースポリマー、粘着付与剤、および官能性ポリオレフィンを含むことを特徴とする方法が提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、本発明の接着剤を使用して製造された製品が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、接着剤結合の耐熱性を測定するために使用される接着剤ビードの配置および他の寸法パラメーターを示す図である。
【図２】図２は、接着剤結合の耐熱性を測定するために使用される接着剤ビードの配置および他の寸法パラメーターを示す図である。
【図３】図３は、接着剤結合の耐熱性を測定するために使用される接着剤ビードの配置および他の寸法パラメーターを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書で引用された全ての文献は、その全部が参照により本明細書に組み込まれる。
【００１２】
官能性ポリオレフィン、例えば、マレエート化ポリエチレンおよびマレエート化ポリプロピレンを、ホットメルト接着剤の耐熱性を高めるための添加物として使用できることが見出された。実質的により高い耐熱性を有するホットメルトを調製することができる。高い耐熱性、特に１００℃を超える耐熱性を有する配合物は、湿気反応性配合物を通常使用する、ある最終用途において、湿気硬化型ホットメルト接着剤の代わりに、有利に使用することができる。
【００１３】
接着剤ベースコポリマーは、主要なベース接着性ポリマー成分として、典型的には約２０重量％〜約７５重量％、より典型的には約３０重量％〜約６０重量％の量で使用される。「主要な」または「ベース」ポリマー成分とは、接着剤の最も多い量で存在する接着剤ポリマー成分を意味する。所望により、他のポリマー添加物が接着剤配合物に添加されてもよいことが理解されるであろう。
【００１４】
当業者には周知である、ホットメルト接着剤の調製において使用するのに適したベースポリマーは、いずれも、本発明の実施において使用することができる。そのようなポリマーとしては、非晶質ポリオレフィン、エチレン含有ポリマー、およびゴム状ブロックコポリマー、さらには、これらの混合物（ブレンド）が挙げられる。ベースポリマーとしては、これらに限定されるものではないが、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、エチレンｎ−ブチルアクリレート（ＥｎＢＡ）、エチレンエチルヘキシルアクリレート（ＥＥＨＡ）、メタロセンポリオレフィン、官能性メタロセンポリオレフィン、非晶質α−オレフィン、および様々な相溶性ポリマーの混合物が挙げられる。本明細書では、相溶性ポリマーは、好ましくない分離を起こすことなく、すなわち調製された接着剤の性能に悪影響を及ぼすことなく混ざることができるポリマーすべてとして定義される。
【００１５】
本発明の１つの好ましい実施形態では、接着剤は２つの主要なポリマー成分を含む。
【００１６】
１つの主要なポリマー成分は、メタロセンポリオレフィンである。典型的な配合物は、このタイプのポリマー成分を、接着剤配合物の全重量を基準として約５重量％〜約５０重量％、より典型的には約１０重量％〜約５０重量％含むことができる。
【００１７】
メタロセンポリエチレンポリマーは、例えば、メタロセン触媒系を使用して、エチレンモノマーとα−オレフィン（例えば、ブテン、ヘキセン、オクテン）とを重合することによって得ることができる。メタロセンポリエチレンポリマーおよびメタロセンポリプロピレンポリマーの商業的供給源としては、Ｅｘｘｏｎ  Ｍｏｂｉｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｅｘａｃｔという商品名で）、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ａｆｆｉｎｉｔｙ  ｐｏｌｙｍｅｒという商品名で）、およびＣｌａｒｉａｎｔ（Ｌｉｃｏｃｅｎｅという商品名で）が挙げられる。また、官能基または官能化成分（本明細書では交換可能（同義）に使用される）がメタロセンポリエチレンポリマーにグラフトされ、官能性メタロセンポリエチレンポリマーを形成しているメタロセンポリエチレンポリマーも有用である。本発明の実施に使用することができる官能基としては、アクリル酸、アセテート、スルホネート、無水マレイン酸、フマル酸などが挙げられる。接着剤のために有用な官能性メタロセンポリエチレンポリマーとしては、アクリル酸官能性メタロセンポリエチレンポリマー、アセテート官能性メタロセンポリエチレンポリマー、スルホネート官能性メタロセンポリエチレンポリマー、無水マレイン酸官能性メタロセンポリエチレンポリマー、およびフマル酸変性メタロセンポリエチレンポリマーが挙げられる。本発明に適したメタロセンポリエチレンポリマーは、分子量が１５００ダルトンを超えることができる。
【００１８】
第２の主要なポリマー成分は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が２０℃未満、好ましくは０℃未満、最も好ましくは−１０℃未満である軟質またはゴム状のポリマーである。典型的な配合物は、このタイプのポリマー成分を、接着剤配合物の全重量を基準として約２０重量％〜約５０重量％含むことができる。
【００１９】
本明細書に記載された軟質またはゴム状のポリマーは、ＡＰＡＯとして知られている低分子量で、実質的に非晶質のα−オレフィンポリマー類、または、合成ゴムとして従来知られている軟質で、高分子量であり、引張り強度が低い高分子物質類のいずれかを指すことが理解されるべきである。この合成ゴムとしては、これらに限定されるものではないが、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム、ポリイソプレン、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、およびスチレン−イソプレンゴム（ＳＩＲ）が挙げられる。
【００２０】
本発明において有用なＡＰＡＯポリマーは、いくつかの異なった種類のアタクチック、低分子量、低溶融粘度で、実質的に非晶質のプロピレン系ポリマーからなる。これらのポリマーは当業者には周知であり、プロピレンのホモポリマー、またはプロピレンと１種以上のα−オレフィンコモノマー、例えば、エチレン、ブテン−１、ヘキセン−１およびオクテン−１などとのコポリマーであることができる。このＡＰＡＯポリマーの平均重量分子量は、本発明の範囲内では、約１，０００ｇ／モル〜約３００，０００ｇ／モル、好ましくは約１０，０００ｇ／モル〜約１００，０００ｇ／モルの範囲である。このポリマーは、有利には、約８０℃〜１７０℃の間の軟化点、および約−５℃〜−４０℃のガラス転移温度を有する。ここで上記の物理的特性の範囲に入るＡＰＡＯポリマーはいずれも使用することができるが、最も好ましいＡＰＡＯは、プロピレンホモポリマー、プロピレン−エチレンコポリマー、プロピレン−ブテン−１コポリマーおよびプロピレン−エチレン−ブテン−１ターポリマーからなる群より選択される。ここで上記のタイプのＡＰＡＯポリマーは、Ｅａｓｔｏｆｌｅｘという商品名でＥａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから、Ｒｅｘｆｌｅｘという商品名でＨｕｎｔｓｍａｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから、Ｖｅｓｔｏｐｌａｓｔという商品名でＥｖｏｎｉｋ  Ｄｅｇｕｓｓａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている。
【００２１】
本発明の接着剤は、官能性ポリオレフィンを含むことができる。この成分は、耐熱性を高めるのに有効な量で使用することができる。所望の耐熱性は、接着剤の配合、および最終用途に依存する。官能性ポリオレフィン成分は、接着剤配合物の全重量を基準として、典型的には約０．１重量％〜約１５重量％以上の量で使用され、この成分は、より典型的には約０．５重量％〜約１０重量％の量で使用される。この官能性ポリオレフィンは、典型的には、ホットメルト接着剤配合物に、このホットメルトの耐熱性を少なくとも５℃以上高めるのに有効な量で添加することができる。少なくとも１０℃、最高４０℃、またはそれ以上まで、耐熱性を高めることを達成することができる。
【００２２】
適当なポリオレフィンの代表的な例としては、様々なオレフィン、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンテン、ヘキシレン、ヘプテンおよびオクテンなどのホモポリマーおよびコポリマーが挙げられる。官能性ポリオレフィンを製造するのに適したモノマーは、例えば、１２個未満の炭素原子のオレフィン性不飽和モノカルボン酸、例えば、アクリル酸、またはメタクリル酸、および対応するｔｅｒｔ−ブチルエステル、例えば、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、１２個未満の炭素原子のオレフィン性不飽和ジカルボン酸、例えば、フマル酸、マレイン酸、およびイタコン酸、および対応するモノ−および／またはジ−ｔｅｒｔ−ブチルエステル、例えば、モノ−またはジ−ｔｅｒｔ−ブチルフマレート、およびモノ−またはジ−ｔｅｒｔ−ブチルマレエート、１２個未満の炭素原子のオレフィン性不飽和ジカルボン酸無水物、例えば、無水マレイン酸、１２個未満の炭素原子のスルホまたはスルホニル含有オレフィン性不飽和モノマー、例えば、ｐ−スチレンスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロペンスルホン酸、または２−スルホニル（メタ）アクリレート、１２個未満の炭素原子のオキサゾリニル含有オレフィン性不飽和モノマー、例えば、ビニルオキサゾリンおよびビニルオキサゾリン誘導体、および１２個未満の炭素原子のエポキシ含有オレフィン性不飽和モノマー、例えば、グリシジル（メタ）アクリレート、またはアリルグリシジルエーテルである。
【００２３】
１つの例示的な実施形態では、官能性ポリオレフィンを製造するために使用されるモノマーは無水マレイン酸であり、一方、ポリオレフィンはポリプロピレンである。従って、１つの例示的な実施形態では、本発明の実施において使用される官能性ポリオレフィンは、マレエート化ポリプロピレンである。
【００２４】
マレエート化ポリプロピレンは市販されており、多くの製造業者によって製造されている。例えば、適当なマレエート化ポリプロピレンは、Ｅａｓｔｍａｎ  ＣｈｅｍｉｃａｌからＥＰＯＬＥＮＥ  Ｅ−４３という商品名で入手できる。
【００２５】
本発明で使用するのに適した様々なマレエート化ポリオレフィンは市販されており、および／または、公知の方法によって得ることができる。例えば、マレエート化ポリエチレンは、Ａ−Ｃ５７５およびＡ−Ｃ５７３という商品名でＨｏｎｅｙｗｅｌｌから、また、Ｆｕｓａｂｏｎｄ  Ｅシリーズの一部として列挙されている製品としてＤｕＰｏｎｔから入手できる。マレエート化ポリプロピレンは、Ａ−Ｃ５９６およびＡ−Ｃ５９７という商品名でＨｏｎｅｙｗｅｌｌから、Ｆｕｓａｂｏｎｄ  Ｐという商品名のシリーズで列挙されている製品としてＤｕＰｏｎｔから、Ｅ−４３、Ｇ−３０１５およびＧ−３００３という商品名でＥａｓｔｍａｎから入手できる。前駆体化合物からマレエート化ポリオレフィンを製造するための様々な公知の方法は、いずれも、本発明で使用するのに適した出発原料を製造するために使用できるように適合させることができる。例えば、米国特許第７，２５６，２３６号明細書（参照により本明細書に組み込まれる）は、本発明で使用するのに適したマレエート化ポリプロピレンを製造するための、ある好ましい方法を開示している。
【００２６】
本発明のホットメルト接着剤は、また、相溶性粘着付与剤を含むことができる。この粘着付与剤成分は、接着剤配合物の全重量を基準として、典型的には約３０重量％〜約６０重量％の量で使用される。
【００２７】
本発明で有用な粘着付与樹脂としては、脂肪族、脂環式および芳香族炭化水素、および変性炭化水素および水素化物；テルペン、および変性テルペンおよび水素化物；ロジン、およびロジン誘導体および水素化物；およびこれらの混合物が挙げられる。これらの粘着付与樹脂は、環球式軟化点が７０℃から１５０℃であり、典型的にはＢ型粘度計を使用して測定した華氏３５０度（１７７℃）での粘度が２０００センチポアズ以下であることができる。また、水素化、すなわち飽和度（これは、一般に使用される別の用語である）のレベルが異なるものも入手できる。有用な例としては、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．のＥａｓｔｏｔａｃ（商標）Ｈ−１００、Ｈ−１１５およびＨ−１３０が挙げられ、これらは、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された脂環式石油炭化水素樹脂である。これらは、Ｅグレード、Ｒグレード、ＬグレードおよびＷグレードの中で入手でき、このグレードは異なったレベルの水素化を示し、Ｅは最も水素化されておらず、Ｗは最も水素化されているグレードである。Ｅグレードは臭素価が１５、Ｒグレードは臭素価が５、Ｌグレードは臭素価が３、Ｗグレードは臭素価が１である。Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．のＥａｓｔｏｔａｃ（商標）Ｈ−１４２Ｒは、軟化点が約１４０℃である。他の有用な粘着付与樹脂としては、Ｅｘｘｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．から入手できる、部分的に水素化された脂環式石油炭化水素樹脂であるＥｓｃｏｒｅｚ（商標）５３００、５４００および５６３７、および部分的に水素化された芳香族変性石油炭化水素樹脂であるＥｓｃｏｒｅｚ（商標）５６００；Ｓａｒｔｏｍｅｒから入手できる、脂肪族芳香族石油炭化水素樹脂であるＷＩＮＧＴＡＣＫ（登録商標）Ｅｘｔｒａ；Ｓａｒｔｏｍｅｒから入手できる、脂肪族Ｃ５石油炭化水素樹脂であるＷＩＮＧＴＡＣＫ（登録商標）９５；およびＥａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手できる、水素化の程度が異なる水素化炭化水素樹脂であるＲｅｇａｌｉｔｅ  Ｒ９００１およびＲｅｇａｌｉｔｅ  Ｓ５１００が挙げられる。
【００２８】
ガムロジン、ウッドロジン、トールオイルロジン、蒸留ロジン、二量化ロジン、および重合ロジンなどの水素化のレベルが異なる多くのタイプのロジンおよび変性ロジンが入手できる。いくつかの具体的な変性ロジンとしては、ウッドロジンおよびトールオイルロジンのグリセロールエステルおよびペンタエリトリトールエステルが挙げられる。市販されているグレードとしては、これらに限定されるものではないが、Ａｒｉｚｏｎａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．から入手できる、ペンタエリトリトールロジンエステルであるＳｙｌｖａｔａｃ（商標）ＲＥ１０３、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手できる、ペンタエリトリトール変性ロジンであるＰｅｒｍａｌｙｎ（商標）５１１０、およびＥａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手できる、高度に水素化されたペンタエリトリトールロジンエステルであるＦｏｒａｌ  １０５が挙げられる。他の例としては、Ａｒｉｚｏｎａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．から入手できる、融点が８５℃および９５℃のロジンエステルであるＳｙｌｖａｔａｃ（商標）ＲＥ８５およびＲＥ９５、重合ロジンおよび変性ロジンであるＳｙｌｖａｒｏｓ  ＰＲ２９５およびＳｙｌｖａｒｏｓ  ＰＲ１４０、およびフェノール変性テルペン樹脂であるＳｙｌｖａｒｅｓ  ＴＰ２０４０、ならびにＥａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手できる、融点が８０℃の水素化ロジン酸であるＦｏｒａｌ  ＡＸ−Ｅが挙げられる。
【００２９】
別の典型的な粘着付与剤であるＰｉｃｃｏｔａｃ  １１１５は、華氏３５０度（１７７℃）での粘度が約１６００センチポアズである。別の典型的な粘着付与剤は、華氏３５０度（１７７℃）での粘度が１６００センチポアズよりかなり低く、例えば、５０センチポアズから３００センチポアズである。
【００３０】
本発明の接着剤は、また、所望により、ワックスを含むことができる。
【００３１】
本発明で使用するのに適したワックスとしては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、副産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、および官能性ワックス、例えば、ヒドロキシステアラミドワックスおよび脂肪アミドワックスが挙げられる。高密度低分子量ポリエチレンワックス、副産ポリエチレンワックス、およびフィッシャー・トロプシュワックスは、従来、当該技術分野で、合成高融点ワックスと呼ばれている。ＡＣ−４００（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ）およびＭＣ−４００（Ｍａｒｃｕｓ  Ｏｉｌ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手できる）などのビニルアセテート変性ワックス、Ｅｐｏｌｅｎｅ  Ｃ−１８（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手できる）、ＡＣ−５７５ＡおよびＡＣ−５７５Ｐ（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌから入手できる）などの無水マレイン酸変性ワックス、ならびに酸化ワックスなどの変性ワックスも、本発明の実施において有用である。Ｓｈｅｌｌ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ（Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸ）から入手できるＣａｌｌｉｓｔａ（登録商標）１２２、１５８、１４４、４３５、および１５２；Ｓａｓｏｌ  Ｗａｘから入手できるフィッシャー・トロプシュワックスであるＳａｓｏｌｗａｘ  Ｃ８０およびＳａｓｏｌｗａｘ  Ｈ−１、Ｈ−４およびＨ−８も、本発明の実施において使用するのに好ましいワックスである。
【００３２】
本発明の実施において使用することができるパラフィンワックスとしては、Ｃｉｔｇｏ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｃｏ．から入手できるＰａｃｅｍａｋｅｒ（登録商標）３０、３２、３５、３７，４０、４２、４５および５３；Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌから入手できるＡｓｔｏｒ  Ｏｋｅｒｉｎ（登録商標）２３６；Ｍｏｏｒｅ＆Ｍｕｎｇｅｒから入手できるＲ−７１５２  パラフィンワックス；Ｍｏｏｒｅ＆Ｍｕｎｇｅｒから入手できるＲ−２５４０；および他のパラフィンワックス、例えば、製品の名称Ｓａｓｏｌｗａｘ  ５６０３、６２０３および６８０５でＳａｓｏｌ  Ｗａｘから入手できるものが挙げられる。
【００３３】
本発明で有用なマイクロクリスタリンワックスは、５０重量％以上の、３０〜１００の炭素長のシクロアルカンまたは分岐アルカンを有するものである。それらは、一般に、パラフィンワックスおよびポリエチレンワックスよりも結晶性が低く、約７０℃より高い融点を有する。その例としては、Ｂａｋｅｒ  Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅ  Ｃｏｒｐ．から入手できる融点７０℃のワックスであるＶｉｃｔｏｒｙ（登録商標）Ａｍｂｅｒ  Ｗａｘ；Ｂａｒｅｃｏから入手できる融点７０℃のワックスであるＢａｒｅｃｏ（登録商標）ＥＳ−７９６  Ａｍｂｅｒ  Ｗａｘ；Ｂａｋｅｒ  Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅ  Ｃｏｒｐ．から入手できる融点８０℃および９０℃のマイクロクリスタリンワックスであるＢｅｓｑｕａｒｅ（登録商標）１７５および１９５  Ａｍｂｅｒ  Ｗａｘ；Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｒａｗ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓから入手できる融点９０℃のワックスであるＩｎｄｒａｍｉｃ（登録商標）９１；およびＰｅｔｒｏｗａｘから入手できる融点９０℃のワックスであるＰｅｔｒｏｗａｘ（登録商標）９５０８  Ｌｉｇｈｔが挙げられる。マイクロクリスタリンワックスの別の例は、Ｓａｓｏｌ  Ｗａｘから入手できるＳａｓｏｌｗａｘ  ３９７１、およびＡｌｆｒｅｄ  Ｋｏｃｈｅｍ  ＧｍＢＨから入手できるＭｉｃｒｏｗａｘ  Ｋ４００１である。
【００３４】
このカテゴリーに入る典型的な高密度低分子量ポリエチレンワックスとしては、Ｂａｃｋｅｒ  Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅ  Ｃｏｒｐ．からＰｏｌｙｗａｘ（商標）５００、Ｐｏｌｙｗａｘ（商標）１５００およびＰｏｌｙｗａｘ（商標）２０００として入手できるエチレンホモポリマーが挙げられる。Ｐｏｌｙｗａｘ（商標）２０００は、約２０００の分子量、約１．０のＭｗ／Ｍｎ、１６℃で約０．９７ｇ／ｃｍ３の密度、および約１２６℃の融点を有する。
【００３５】
ワックス成分が使用される場合、それは、典型的には最高約４５重量％までの量で存在することができる。ワックス成分を含む配合物は、さらに典型的には約５重量％から約４０重量％含むことができる。好ましいワックスは、華氏１２０度から華氏２５０度、より好ましくは華氏１５０度から華氏２３０度、最も好ましくは華氏１８０度から華氏２２０度の間の溶融温度を有する。
【００３６】
本発明の接着剤は、また、安定剤または酸化防止剤を含むことが望ましい場合がある。これらの化合物は、熱、光、または粘着付与樹脂などの原料物質に由来する残留触媒などによって引き起こされる酸素との反応によって起こる劣化から接着剤を保護するために添加される。
【００３７】
本発明に含まれ、適用できる安定剤または酸化防止剤には、高分子量ヒンダードフェノールおよび多官能フェノール、例えば、硫黄およびリン含有フェノールなどがある。ヒンダードフェノールは当業者には周知であり、この化合物のフェノール性ヒドロキシル基の近傍に立体的に嵩高い基も含むフェノール性化合物と言うことができる。特に、第３級ブチル基で、一般に、ベンゼン環上のフェノール性ヒドロキシル基に対してオルト位置の少なくとも１つが置換されている。立体的に嵩高い置換基がヒドロキシル基の近傍に存在することによって、その伸縮振動が妨げられ、それに応じて、その反応性が阻害される。従って、この阻害は、フェノール性化合物に安定化特性を与える。代表的なヒンダードフェノールとしては、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン；ペンタエリ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；ｎ−オクタデシル−３（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート；４，４’−メチレンビス（２，６−ｔｅｒｔ−ブチル−フェノール）；４，４’−チオビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｏ−クレゾール）；２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；６−（４−ヒドロキシフェノキシ）−２，４−ビス（ｎ−オクチル−チオ）−１，３，５トリアジン；ジ−（ｎ−オクチルチオ）エチル−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ベンゾエート；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］が挙げられる。
【００３８】
これらの酸化防止剤の性能は、これらと共に、公知の協力剤、例えば、チオジプロピオネートエステルおよびホスファイトなどを使用することによって、さらに高めることができる。ジステアリルチオジプロピオネートは特に有用である。これらの安定剤が使用される場合、一般に、約０．１重量％〜１．５重量％、好ましくは０．２５重量％〜１．０重量％の量で存在する。
【００３９】
そのような酸化防止剤は、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されており、ヒンダードフェノールであるＩｒｇａｎｏｘ（登録商標）５６５、１０１０、１０７６および１７２６が挙げられる。これらはラジカル捕捉剤として作用する一次酸化防止剤であり、単独で使用しても、別の酸化防止剤、例えば、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手できるＩｒｇａｆｏｓ（登録商標）１６８などのホスファイト酸化防止剤と組み合わせて使用してもよい。ホスファイト触媒は二次触媒と考えられ、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。他の使用可能な触媒は、Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手できるＣｙａｎｏｘ（登録商標）ＬＴＤＰ、およびＡｌｂｅｍａｒｌｅ  Ｃｏｒｐ．から入手できるＥｔｈａｎｏｘ（登録商標）３３０である。多くのそのような酸化防止剤は、単独で使用される、または、他のそのような酸化防止剤と組み合わせて使用されるために利用できる。これらの化合物はホットメルトに少量添加され、他の物理的特性には影響を及ぼさない。添加することができ、物理的特性に影響を及ぼすこともない他の化合物は、二つだけ挙げると、着色する顔料、または蛍光剤である。このような添加物は、当業者には公知である。
【００４０】
接着剤の意図される最終用途によるが、従来、ホットメルト接着剤に添加される可塑剤、顔料、染料およびフィラーなどの添加物が含まれていてもよい。さらに、少量の追加の粘着付与剤および／またはマイクロクリスタリンワックス、水素化ひまし油、およびビニルアセテート変性合成ワックスなどのワックスも少量、すなわち最高約１０重量％まで、本発明の配合物中に加えることができる。
【００４１】
本発明の接着剤組成物は、均一なブレンドが得られるまで、約１４０℃より高く、約２００℃までの温度で、溶融した成分をブレンドすることによって製造される。通常は２時間で十分である。様々なブレンド方法が当該技術分野において公知であり、均一なブレンドを製造する方法であれば、いずれも満足できる。
【００４２】
本発明の配合物は特定の最終用途に適合させることができることが理解されるであろう。パッケージングおよび製本のための配合物は、典型的には、１８０℃で約７００ｃＰ〜約１０，０００ｃＰの粘度を有することができる。木工用途のための配合物は、より高い粘度、例えば１８０℃で最高約６０，０００ｃＰの粘度を有することが好ましい。
【００４３】
本発明は、当該技術分野に新規の接着剤配合物を提供することに加えて、当該技術分野に、ホットメルト接着剤の耐熱性を高める方法、１つの基体を別の基体に接着する方法、および、本発明の接着剤を含む製品を提供する。
【００４４】
本発明の１つの実施形態では、ホットメルト接着剤組成物の耐熱性を高める方法が提供される。この方法は、ホットメルト接着剤組成物に、この組成物の耐熱性を高めるのに有効な量の官能性ポリオレフィンを添加することを含む。本発明の方法は、ホットメルト接着剤配合物の耐熱性を少なくとも５℃、またはそれ以上高めるために使用することができる。少なくとも１０℃、少なくとも２０℃、少なくとも３０℃、少なくとも４０℃、および少なくとも５℃またはそれ以上に耐熱性が高められた配合物を、本発明の実施に従って実現することができる。
【００４５】
本発明の別の実施形態では、基体を同種または異種の基体に接着する方法が提供される。この方法は、少なくとも第１の基体に溶融ホットメルト接着剤組成物を塗布するステップ、第２の基体を前記第１の基体に塗布された組成物と接触させるステップ、および前記組成物を固化させて、第１の基体と第２の基体を接着するステップを含み、前記ホットメルト接着剤組成物は、熱可塑性ベースポリマー、粘着付与剤、および官能性ポリオレフィンを含む。
【００４６】
本発明の更なる別の実施形態では、当該技術分野に、官能性ポリオレフィンを含むホットメルト接着剤を使用して製造された様々な製品が提供される。
【００４７】
本発明のホットメルト接着剤は、例えば、パッケージング、加工、たばこ製造、製本、バッグの端、木工、および不織布市場に用途を見出す。
【００４８】
耐熱性が高いために、本発明の接着剤は、湿気硬化型ホットメルト接着剤が現在使用されている製本用途で有利に使用することができる。
【００４９】
また、本発明の接着剤は、不織布製品の製造においても特に有用である。この接着剤は、建築用接着剤として、配置用接着剤として、および、例えば、おむつ、女性用衛生パッド（通常の生理用ナプキンおよびパンティーライナーを含む）などの製造における弾性付着用途で使用することができる。
【００５０】
用語「木工」の使用は、本明細書では広義に使用され、木材を含む物品を指す。用語「木材」は総称的に使用されており、あらゆるタイプの木材、さらには木材を含んでいる複合材、加工木材、パーティクルボードなどを包含することが理解されるべきである。木工用途としては、例えば、床板、積層調理台、ドア、家具などの製造における使用が挙げられる。本発明の接着剤は、１つの木製基体（すなわち、木材、木材複合材など）を、木製基体であっても、木製基体でなくてもよい第２の基体に接着するために、有利に使用することができる。
【００５１】
本発明の接着剤は、ケース、カートンおよびトレーを形成する接着剤、ならびにヒートシール用途などの封止接着剤としての特定の用途で、例えば、シリアル、クラッカーおよびビール製品のパッケージングにおいて使用される。容器、例えば、カートン、ケース、箱、袋、トレーなどであって、包装業者への出荷前に、その製造業者によって接着剤が塗布される容器が本発明によって包含される。パッケージングの後、容器はヒートシールされる。
【００５２】
パッケージング最終用途では、接着する基体としては、未使用の、およびリサイクルされたクラフト紙、高密度および低密度クラフト紙、ボール紙、ならびに様々なタイプの処理および被覆クラフト紙およびボール紙が挙げられる。また、複合材材料も、アルコール飲料のパッケージングなどのパッケージング用途で使用される。これらの複合材材料としては、フィルム材料、例えば、ポリエチレン、マイラー、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、エチレンビニルアセテート、および様々な他のタイプのフィルムに更に積層されるアルミ箔に積層されたボール紙を挙げることができる。さらに、これらのフィルム材料は、ボール紙またはクラフト紙に直接接着されてもよい。非常に様々な基体、特に複合材材料がパッケージング産業において有用であるので、前記の基体は、決して、網羅したリストを代表しない。
【００５３】
パッケージングのためのホットメルト接着剤は、一般に、ピストンポンプまたはギヤポンプ押出装置を用いて、ビードの形で基体上に押出される。ホットメルト塗布装置は、Ｎｏｒｄｓｏｎ、ＩＴＷ、およびＳｌａｕｔｔｅｒｂａｃｋなどの幾つかの供給業者から入手できる。また、ホイール塗布器も、ホットメルト接着剤を塗布するために一般に使用されるが、押出装置よりも使用頻度が低い。
【００５４】
下記の実施例は、説明するためだけに示される。配合物における部はすべて重量部である。
【実施例】
【００５５】
接着剤試料１−１６を、１４０℃〜約１８０℃に加熱した単一ブレードの混合器中、表に示す成分を均一になるまで混合することによって製造した。
【００５６】
ホットメルト接着剤の溶融粘度を、ブルックフィールド型ＲＶＴサーモセル粘度計で、Ｎｏ．２７スピンドルを用い、２０ｒｐｍで測定した。
【００５７】
熱応力は、応力が加えられた結合（接着）が破壊する温度であると定義される。下記の実施例では、耐熱性を評価するために、熱応力、またはホットメルトの劈開力下で高温に耐える能力（本明細書では、劈開熱応力とも言う。）を用いた。
【００５８】
下記のプロトコルを用いて劈開熱応力を測定した。
１．段ボールから、７５ｍｍ×２５ｍｍおよび７５ｍｍ×５０ｍｍで、最も長い辺と平行に溝が延びる４つの段ボールの試験片を切り出した。図１に示すように、ボール紙の両側に、端から２５ｍｍに線を引いた。
２．小さな金属容器中の約１００ｇのホットメルトを塗布温度で加熱した。
３．熱分布を確実に均一にするために、接着剤をへらで攪拌し、次いで、このへらを接着剤から取り出して、容器中に接着剤の流体を調製した。このプロセスを各試料について繰り返した。
４．５０ｍｍのボール紙を接着剤の流体の下を通過させ、図１に示すように、２５ｍｍラインに沿って３ｍｍ幅のビードを形成した（ボール紙を動かす速度によって、ビード幅が決定する。）。
５．図２に示すように、２５ｍｍのボール紙を取り出し、このボール紙の２５ｍｍマークを５０ｍｍのボール紙の２５ｍｍマークに合わせて同じ面同士を接着した。この２５ｍｍのボール紙は５０ｍｍのボール紙の中央に配置され、加圧されていないホットメルト接着剤を片方の面に残している。この加圧されていない接着剤は、冷却すると、ビード幅が±３ｍｍであることを確認するために用いることができる。
６．この接着を３秒以内に形成し、結合圧力を確実に均一にするために、１００ｇの重しを接着領域の上に置いた。試験前に、この接着を少なくとも２４時間放置した。
７．１００ｇの重しをぶら下げることができるように、接着した試料の２５ｍｍのボール紙の端に穴を開けた。図３に示すように、３つのダブルクリップを用い、２５ｍｍのボール紙を下に向けて、オーブンの棚に対して水平になるように、５０ｍｍのボール紙の試験片に試料をオーブン中で付着させ、１００ｇの重しを取り付けた。
８．オーブンのスイッチを入れ、温度を４０℃に設定して２０分間放置した。最初の２０分間の後、オーブン温度を１５分ごとに３℃上げた。試料が破壊したときに認められたオーブン温度が試料の耐熱性を示す。
【００５９】
下記の実施例において：
Ａ−Ｃ（登録商標）５７３およびＡ−Ｃ（登録商標）５７５は、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌから市販されているマレエート化ポリエチレンポリマーである。これらの製品は、グラフトされた無水マレイン酸の量が異なる。Ａ−Ｃ（登録商標）５７５製品は、より多くのグラフトされた無水マレイン酸を含む。
【００６０】
Ａ−Ｃ（登録商標）５９６およびＡ−Ｃ（登録商標）５９７は、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌから市販されているマレエート化ポリプロピレンポリマーである。これらの製品は、グラフトされた無水マレイン酸の量が異なる。Ａ−Ｃ（登録商標）５９７製品は、より多くのグラフトされた無水マレイン酸を含む。
【００６１】
Ａｒｋｏｎ  Ｐ１００は、約１００℃の軟化点を有する水素化炭化水素粘着付与剤である（Ａｒａｋａｗａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｌｔｄ．）。
【００６２】
Ａｒｋｏｎ  Ｐ１１５は、約１１５℃の軟化点を有する水素化炭化水素粘着付与剤である（Ａｒａｋａｗａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｌｔｄ．）。
【００６３】
ＥＶＡ  ４００−２８は、Ｅｓｃｏｒｅｎｅ  Ｕｌｔｒａ  ＵＬ  ４００２８であり、４００ｇ／１０分のメルトインデックス、２８％のビニルアセテート含量を有するエチレン−ビニルアセテートコポリマーである（Ｅｘｘｏｎ  Ｍｏｂｉｌ  Ｃｏｒｐ．）。
【００６４】
ＥＶＡ  ２５−２８は、Ｅｓｃｏｒｅｎｅ  Ｕｌｔｒａ  ＵＬ  ０２５２８であり、２５ｇ／１０分のメルトインデックス、２７．５％のビニルアセテート含量を有するエチレン−ビニルアセテートコポリマーである（Ｅｘｘｏｎ  Ｍｏｂｉｌ  Ｃｏｒｐ．）。
【００６５】
Ｅｓｃｏｒｅｘ  ５４００は、１００℃から１０６℃の軟化点を有する水素化ジシクロペンタジエン粘着付与樹脂である（Ｅｘｘｏｎ  Ｍｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）。
【００６６】
Ｅｖｅｒｎｏｘ−１０は、酸化防止剤である（Ｅｖｅｒｓｐｒｉｎｇ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）。
【００６７】
Ｉｒｇａｎｏｘ  １０１０は、酸化防止剤である（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）。
【００６８】
Ｋｒｉｓｔａｌｅｘ  Ｆ８５は、８５℃の軟化点を有するα−メチルスチレン樹脂である（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）。
【００６９】
Ｌｉｃｏｃｅｎｅ（登録商標）ＰＰ  １３０２、Ｌｉｃｏｃｅｎｅ（登録商標）ＰＰ  １５０２、Ｌｉｃｏｃｅｎｅ（登録商標）ＰＰ  ２６０２、およびＬｉｃｏｃｅｎｅ（登録商標）ＰＰ  ６１０２は、Ｃｌａｒｉａｎｔから市販されているメタロセンポリプロピレンコポリマーのグレードである。これらのグレードは、粘度および結晶化度が異なる。
【００７０】
Ｒｅｇａｌｉｔｅ  Ｒ１０９０は、９０℃の軟化点を有する水素化炭化水素粘着付与樹脂である（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）。
【００７１】
Ｓａｓｏｌｗａｘ  Ｈ１は、フィッシャー・トロプシュワックスである（Ｓａｓｏｌ  Ｗａｘ）。
【００７２】
Ｓａｓｏｌｗａｘ  ６８０５は、パラフィンワックスである（Ｓａｓｏｌ  Ｗａｘ）。
【００７３】
Ｖｅｓｔｏｐｌａｓｔ  ８２８は、ＡＰＡＯである（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）。
【００７４】
（実施例１）
表１に示す成分を有するホットメルト接着剤配合物を製造して、耐熱性を比較した。
【００７５】
【表１】
0005646348.tif 000002
結果は、マレエート化ポリオレフィンの存在下で（試料２）、耐熱性は顕著に増大したことを示す。
【００７６】
（実施例２）
表２に示す成分を有するホットメルト接着剤配合物を製造して、耐熱性を比較した。
【００７７】
【表２】
0005646348.tif 000003
結果は、マレエート化ポリオレフィンの存在下で（試料４）、耐熱性は顕著に増大したことを示す。
【００７８】
（実施例３）
表３に示す成分を有するホットメルト接着剤配合物を製造して、耐熱性を比較した。
【００７９】
【表３】
0005646348.tif 000004
結果は、試料５および６の配合物で使用したマレエート化ポリエチレンに比べて、試料７で使用したマレエート化ポリプロピレンが、耐熱性の増大に大きな影響を及ぼすことを示す。
【００８０】
（実施例４）
表４に示す成分を有するホットメルト接着剤配合物を製造して、耐熱性を比較した。
【００８１】
【表４】
0005646348.tif 000005
結果は、マレエート化ポリオレフィンの存在下で（試料９）、耐熱性は顕著に増大したことを示す。
【００８２】
（実施例５）
表５に示す成分を有するホットメルト接着剤配合物を製造して、耐熱性を比較した。
【００８３】
【表５】
0005646348.tif 000006
結果は、マレエート化ポリオレフィンの存在下で（試料１１）、耐熱性は顕著に増大したことを示す。
【００８４】
（実施例６）
表６に示す成分を有するホットメルト接着剤配合物を製造して、耐熱性を比較した。
【００８５】
【表６】
0005646348.tif 000007
結果は、マレエート化ポリオレフィン添加物（試料１３−１６）の加熱添加により、従来のＥＶＡ系接着剤の耐熱性が増大したことを示す。
【００８６】
当業者には明らかであるように、その精神と範囲を外れることなく、本発明の多くの改変および変更を行うことができる。本明細書に記載された特定の実施形態は単なる一例として記載されており、本発明は、特許請求の範囲の十分な均等の範囲も加えて、添付の特許請求の範囲の用語によってのみ限定されるものである。