(57)【要約】  ホットメルト接着剤組成物は、低分子量の半結晶性のプロピレンベースのポリマー及び高分子量の本質的にアモルファスのプロピレンベースのポリマーに基づくポリマーブレンドを含み、その両方がシングルサイト触媒を用いることにより調製される。組成物は、適合する粘着剤、可塑剤、酸化防止剤、及び随意にワックス、フィラー、着色剤、ＵＶ吸収剤、別のポリマー、又はこれらの組み合わせをさらに含有する。ホットメルト組成物は、１７７℃で５００ｍＰａ．ｓ〜３５，０００ｍＰａ．ｓの範囲の低い粘度を有し、使い捨て不織衛生物品、ラベリング及び他の組立用途を含む、低い表面エネルギーの基体の結合に直面する様々な産業上の利用のために有用である。特に好ましい用途は、不織使い捨ておむつ及び婦人生理用ナプキンの構築、おむつ及び成人失禁用ブリーフの弾性的取付け、おむつ及びナプキンコアの安定化、おむつのバックシートの貼り合わせ、工業用フィルタ材料の変換、並びに手術用ガウン及び手術用ドレープの組み立てを含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｆ）少なくとも１つの半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーと少なくとも１つの本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰコポリマーを含有するポリマーブレンドであって；その両方がＳＳＣ触媒を用いることにより調製されるホモポリプロピレンか又はプロピレンとα−オレフィンコモノマーのコポリマーのいずれかであり；前記ブレンド中のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマー対ＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーの重量比が９：１〜１：９の範囲でありかつ本発明の組成物中のポリマーブレンドの総量が重量で約２０％〜約８０％であり；前記ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰが２３℃で約０．８６ｇ／ｃｃ〜約０．９０ｇ／ｃｃの密度、約１０，０００ｇ／ｍｏｌｅ〜約１００，０００ｇ／ｍｏｌｅの重量平均分子量、約２０℃〜約１４０℃の融点、約３０Ｊ／ｇ〜約１００Ｊ／ｇの溶解エンタルピー、約１８％〜約５０％の結晶化度、８０ｇ／１０分以上の溶融流量及び１９０℃で好ましくは約８００ｍＰａ．ｓ〜約１００，０００ｍＰａ．ｓの範囲のブルックフィールド粘度を有し；かつ前記ＨＭＷ  ＰＰポリマーが２３℃で約０．８５ｇ／ｃｃ〜約０．８８ｇ／ｃｃの密度、１００，０００ｇ／ｍｏｌｅよりも大きい重量平均分子量、融点なしか又は約２０℃〜約１２０℃の残留物融点、約０Ｊ／ｇ〜約３０Ｊ／ｇの溶解エンタルピー、約０％〜約１８％の結晶化度及び２００ｇ／１０分以下の溶融流量（ＦＭＲ）を有する、ポリマーブレンド；
（ｇ）重量で約１５％〜重量で約７５％の量での適合する粘着剤；
（ｈ）重量で約１％〜約３５％の可塑剤；
（ｉ）重量で約０．１％〜約３％の安定剤又は酸化防止剤；及び
（ｊ）随意に重量で約０％〜約２０％のワックス
を含む、ホットメルト接着剤組成物。
【請求項２】
前記半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーが、プロピレンのホモポリマーである、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーが、プロピレンと以下の分子構造：
Ｒ−ＣＨ＝ＣＨ２
（式中、Ｒは水素Ｈ、又は４〜８個の炭素原子を有するアルキル又はアリールラジカルである）を有する少なくとも１つのα−オレフィンコモノマーのコポリマーである、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記α−オレフィンコモノマーが、エチレン、又はブテン−１又はヘキセン−１である、請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
前記本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーが、プロピレンのホモポリマーである、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰが、プロピレンと以下の分子構造：
Ｒ−ＣＨ＝ＣＨ２
（式中、Ｒは水素Ｈ、又は４〜８個の炭素原子を有するアルキル又はアリールラジカルである）を有する少なくとも１つのα−オレフィンコモノマーのコポリマーである、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
前記α−オレフィンコモノマーが、エチレン、ブテン−１又はヘキセン−１である、請求項６に記載の組成物。
【請求項８】
前記粘着剤が、脂肪族及び脂環式炭化水素樹脂及びそれらの水素化誘導体、水素化芳香族炭化水素樹脂、芳香族修飾脂肪族又は脂環式樹脂及びそれらの水素化誘導体、ポリテルペン及びスチレン化ポリテルペン樹脂からなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
前記粘着剤が、Ｃ５脂肪族炭化水素樹脂、水素化Ｃ５樹脂、水素化Ｃ９樹脂及び水素化ＤＣＰＤ樹脂である、請求項８に記載の組成物。
【請求項１０】
前記粘着剤が、芳香族修飾Ｃ５樹脂、芳香族修飾水素化ＤＣＰＤ樹脂である、請求項８に記載の組成物。
【請求項１１】
前記可塑剤が、鉱油及び液体ポリブテンからなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
前記鉱油が、３０％未満の芳香族炭素原子を有する、請求項１１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記接着剤組成物が、重量で最大２０％の量でワックスをさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１４】
前記ワックスが、石油ワックス、低分子量ポリエチレン及びポリプロピレン、合成ワックス及びポリオレフィンワックスからなる群から選択される、請求項１３に記載の組成物。
【請求項１５】
前記ワックスが、約４００〜約６，０００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量を有する低分子量ポリエチレンである、請求項１４に記載の組成物。
【請求項１６】
前記酸化防止剤が、ヒンダードフェノール化合物である、請求項１に記載の組成物。
【請求項１７】
前記接着剤組成物が、重量で最大６０％の量でフィラーをさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１８】
前記フィラーが、タルク、炭酸カルシウム、粘土、シリカ、マイカ、珪灰石、長石、珪酸アルミニウム、アルミナ、水和アルミナ、ガラスミクロスフェア、セラミックミクロスフェア、熱可塑性ミクロスフェア、バライト及び木粉からなる群から選択される、請求項１７に記載の組成物。
【請求項１９】
前記接着剤組成物が、着色剤をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項２０】
前記接着剤組成物が、別のポリマーをさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項２１】
（ｆ）少なくとも１つの半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーと少なくとも１つの本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰコポリマーを含有するポリマーブレンドであって；その両方がＳＳＣ触媒を用いることにより調製されるホモポリプロピレンか又はプロピレンとα−オレフィンコモノマーのコポリマーのいずれかであり；前記ブレンド中の前記ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマー対前記ＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーの重量比が９：１〜１：９の範囲でありかつ本発明の組成物中のポリマーブレンドの総量が重量で約２０％〜約８０％であり；前記ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰが約１０，０００ｇ／ｍｏｌｅ〜約１００，０００ｇ／ｍｏｌｅの重量平均分子量、約１８％〜約５０％の結晶化度、及び１９０℃で約８００ｍＰａ．ｓ〜約１００，０００ｍＰａ．ｓの範囲のブルックフィールド粘度を有し；かつ前記ＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーが１００，０００ｇ／ｍｏｌｅよりも大きい重量平均分子量、及び約０％〜約１８％の結晶化度を有し、前記ＨＭＷ  ＰＰポリマーの分子量が前記ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰの分子量の少なくとも２倍である、ポリマーブレンド；
（ｇ）重量で約１５％〜重量で約７５％の量での適合する粘着剤；
（ｈ）重量で約１％〜約３５％の可塑剤；
（ｉ）重量で約０．１％〜約３％の安定剤又は酸化防止剤；及び
（ｊ）随意に重量で約０％〜約２０％のワックス
を含む、ホットメルト接着剤組成物。
【請求項２２】
前記ＨＭＷ  ＰＰポリマーの分子量が、前記ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰの分子量の少なくとも３倍である、請求項２１に記載の組成物。
【請求項２３】
前記ＨＭＷ  ＰＰポリマーの分子量が、前記ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰの分子量の少なくとも５倍である、請求項２２に記載の組成物。
【請求項２４】
前記半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーが、重量で５％〜５０％の間の量で存在し、かつ前記本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーが、１０％〜３０％の間の量で存在する、請求項２１に記載の組成物。
【請求項２５】
前記本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーが、２０％〜５０％の間の量で存在する、請求項２１に記載の組成物。
【請求項２６】
請求項１又は請求項２１に記載のホットメルト接着剤組成物を溶融状態で一次基体に塗布するステップ；及び
二次基体を前記接着剤組成物と接触させることにより二次基体を前記第１の基体に接合するステップ
を含む、ラミネートを作製する方法。
【請求項２７】
前記接着剤が、ホットメルト塗布の直接接触方法を用いて前記一次基体に塗布される、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記接着剤が、ホットメルトの非接触方法を用いて前記一次基体に塗布される、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記一次基体が、弾性ストランドである、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記一次基体が、弾性ストランドである、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記一次基体が、不織布である、請求項２７に記載の方法。
【請求項３２】
前記一次基体が、不織布である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
前記二次基体が、前記弾性ストランドの周りに巻かれた不織布である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３４】
前記二次基体が、ポリエチレンフィルムであり、かつ前記三次基体が、不織布である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３５】
前記二次基体が、弾性フィルムである、請求項３１に記載の方法。
【請求項３６】
使い捨て物品における弾性レッグカフ、立ち上がっているレッグカフ又は弾性側部パネルとして用いられる、請求項２６に記載の方法により作製されるラミネート。
【請求項３７】
弾性レッグカフとして用いられる、請求項３６に記載のラミネート。
【請求項３８】
使い捨て物品上の弾性側部パネル又はストレッチイヤーとして用いられる、請求項２６に記載の方法により作製されるラミネート。
【請求項３９】
前記ＨＭＷ  ＰＰポリマーの分子量が、前記ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰの分子量の少なくとも２倍である、請求項１に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、２０１６年１月１４日に出願された米国特許仮出願第６２／２７８，７４７号の利益及び２０１６年５月６日に出願された米国特許仮出願第６２／３３２，８２９号の利益を主張するものである。米国特許仮出願第６２／２７８，７４７号及び米国特許仮出願第６２／３３２，８２９号のそれぞれの全内容が、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、シングルサイト触媒を用いることにより調製されるポリプロピレンポリマーを含むポリマーブレンドに基づく新規なホットメルト接着剤組成物に関する。より具体的には、ポリプロピレンポリマーブレンドは、低分子量の半結晶性のプロピレンポリマーと高分子量の本質的にアモルファスのプロピレンポリマーを含み、これにより二峰性の分子量分布を有するポリマー成分を生成する。接着剤組成物は、バランスの良い接着特性及び凝集特性を有し、包装、製品の組み立て及び貼り合わせにおいて有用性を見出す。接着剤組成物は、乳児用おむつ、成人失禁用物品及び婦人衛生パッドなどの様々な使い捨て不織衛生製品の製造の際にしばしば見受けられる低い表面エネルギーの基体の結合において特に有用である。
【背景技術】
【０００３】
ホットメルト接着剤は通常は、周囲温度で固体の塊として存在し、熱を加えることによって流動性を有する液体に変えることができる。これらの接着剤は、種々の基体の結合がしばしば必要とされる様々な使い捨て品の製造の際に特に有用である。具体的な用途は、総じて使い捨て不織衛生製品として知られている、使い捨ておむつ、病院用パッド、婦人生理用ナプキン、おりものシート、手術用ドレープ及び成人失禁用ブリーフを含む。他の多彩な用途は、紙製品、包装材、自動車のヘッドライナ、電気器具、テープ及びラベルに関係している。これらの用途のほとんどにおいて、ホットメルト接着剤は、その溶融状態に加熱され、次いで、しばしば一次基体と呼ばれる基体に塗布される。しばしば二次基体と呼ばれる第２の基体が次いで、第１の基体と直ちに接触させられ、それに圧着される。接着剤は、冷却時に固化して強い結合を生じる。ホットメルト接着剤の主な利点は、水又は溶媒ベースの接着剤の場合のような液体キャリアが存在せず、これにより、溶媒の除去に関連した費用のかかるプロセスを排除していることである。
【０００４】
多くの用途に関して、ホットメルト接着剤はしばしば、ピストン又はギヤポンプ設備の使用により薄膜又はビードの形態で基体上に直接押し出される。この場合、基体は、圧力下で高温のダイと密接に接触させられる。ダイの温度は、溶融したホットメルト材料が塗布ノズルをスムーズに流れるようにするために接着剤の融点よりもはるかに高く維持されなければならない。ほとんどの用途に関して、特に食品包装及び使い捨て不織衛生物品の製造の際に見受けられるものでは、薄板プラスチックフィルムなどのデリケートで熱に弱い基体の結合がしばしば関係する。これは、ホットメルト接着剤用途に関するコーティング温度に上限を課す。今日の市販のホットメルトは通常は、基体の燃焼又は歪みを回避するために、２００℃を下回る、好ましくは１５０℃を下回るコーティング温度を有するように調合される。直接的なコーティングのほかに、ホットメルト接着剤を圧縮空気の助けにより基体上に或る距離からスプレーコーティングできるいくつかの間接的な又は非接触コーティング方法も開発されている。これらの非接触コーティング技術は、従来のスパイラルスプレー、Ｏｍｅｇａ（商標）、Ｓｕｒｅｗｒａｐ（商標）及び種々の形態のメルトブローン法を含む。間接的な方法は、しかしながら、接着剤の粘度が十分に低くなければならず、容認できるコーティングパターンを得るために、塗布温度で普通は２，０００〜３０，０００ｍＰａ．ｓの範囲、好ましくは２，０００〜１５，０００ｍＰａ．ｓの範囲であることを必要とする。多くの他の物理的因子、特に接着剤の流動学的特性が、ホットメルトの噴霧性の決定に効いてくる。市販のホットメルト製品の大部分は、スプレー塗布に適していない。噴霧性を予測するのに一般に認められた理論モデル又は指針は存在せず、これは塗布設備により経験的に求められなければならない。
【０００５】
ホットメルト接着剤は、通常はポリマー、可塑剤、粘着付与樹脂、及び酸化防止剤パッケージからなる有機材料である。ワックス、フィラー、着色剤及びＵＶ吸収剤などの他の成分も、接着特性を改質する又は特別な特性をもたらすのに用いることができる。これらの有機成分は、接着剤のコーティング条件下で熱劣化しがちである。例えば、スチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）トリブロックコポリマーに基づく広く用いられている市販のホットメルト接着剤は、１７５℃に２４時間曝されると、その本来の値から約５０パーセントの粘度低下を生じることがある。スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）ベースのホットメルトは、同様の条件下で架橋により問題を生じる場合がある。架橋は、結果的に粘度の劇的な増加を生じることがあり、最終的には三次元ポリマー網目の形成により接着剤を流動できなくする場合がある。粘度の変化は、炭化、ゲル化、及び溶融材料の上の皮張りの発生をしばしば伴う。劣化は、接着特性及び性能の低下を必然的に招くことになる。加えて、それらは設備を損傷させることがある。劣化の速度は温度依存的であり、温度がより高ければ劣化がより速くなる。したがって、接着剤のコーティング温度を低下させることで、劣化を遅らせることができる。
【０００６】
例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、及びアイソタクチックポリプロピレン（ｉＰＰ）などのＺｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ（ＺＮ）触媒の使用により生成される従来のポリオレフィンは、接着剤用途に適していない。Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ（ＺＮ）触媒系は、触媒と共触媒のペアからなる。このようなペアのうちの最も一般的なものは、ＴｉＣｌ３とＡｌ（Ｃ２Ｈ５）２Ｃｌ、又はＴｉＣｌ４とＡｌ（Ｃ２Ｈ５）３である。Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ触媒系は、学術誌及び教科書での多くの刊行物の主題であり、当業者によく知られている。従来のＺＮ触媒系は通常は、不活性担体に組み込まれ、いくつかの触媒サイトを有し、そのそれぞれが異なる活性を有する。この活性の差が、複数の分子量及びコポリマー分子の組成を有するポリマー分子の形成を引き起こす。ＺＮ触媒で生成されたポリオレフィンホモポリマー及びコポリマーは通常は、高結晶性及び剛性である。これは、比較的脆性である、又は乏しい基体濡れ性、乏しい接着性、及び乏しい加工性を有するホットメルト接着剤に変わることがある。それにもかかわらず、種々のタイプのポリオレフィンブレンドを含有するホットメルト接着剤が、種々の以前の特許文献で公知である。
【０００７】
本明細書で用いられる場合のＺ−Ｎは、オレフィン重合のためのＺｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ触媒を指す。
【０００８】
本明細書で用いられる場合のＬＤＰＥ及びＨＰＤＥは、それぞれ、低密度ポリエチレン及び高密度ポリエチレンを指す。
【０００９】
本明細書で用いられる場合のｉＰＰは、主としてアイソタクチック鎖構造を有するアイソタクチックプロピレンホモポリマー又はコポリマーを指す。
【００１０】
本明細書で用いられる場合のアモルファスポリ−アルファ−オレフィン（ＡＰＡＯ）は、低分子量アモルファスプロピレンホモポリマー又は通常はルイス酸触媒で生成されるエチレン又はブテンとのコポリマーの類を指す。
【００１１】
本明細書で用いられる場合のＰＢは、ポリブテンホモポリマー及びコポリマーを指す。
【００１２】
例えば、Ｔｒｏｔｔｅｒらは、米国特許第４，０２２，７２８号で、ＡＰＡＯ、低分子量の実質的にアモルファスのエラストマー、液体粘着剤、及び重量で最大２％の量で従来の結晶性ポリプロピレン（ｉＰＰ）の混合物を含むホットメルト感圧組成物を説明している。‘７２８特許によれば、この組成物は、低温で良好な接着特性をもたらす。
【００１３】
Ｍｅｙｅｒらは、米国特許第４，１２０，９１６号で、低分子量ＰＥ、低分子量ｉＰＰ、及びＡＰＡＯのブレンドを含むホットメルト接着剤組成物を開示している。これらの接着剤組成物は、短いオープンタイムを与え、パラフィン加工された段ボールの結合に有用と言われている。
【００１４】
Ｌａｋｓｈｍａｎａｎらは、米国特許第４，７６１，４５０号で、ＬＤＰＥ、ブテン−１とエチレン又はプロピレンのコポリマー、炭化水素粘着剤、及び、低分子量液体ポリブテン、ＡＰＡＯ、及びそれらの混合物からなる低分子量ポリマーを含むホットメルト接着剤として有用なポリマーブレンドを開示している。
【００１５】
Ｒｙａｎは、米国特許第５，７４７，５７３号で、プラスチック及び金属化箔容器の結合に有用なＡＰＡＯベースのホットメルト接着剤組成物を開示している。接着剤組成物は、ＡＰＡＯ、固体安息香酸塩可塑剤、及び炭化水素粘着剤のブレンドを含有する。
【００１６】
ポリエチレン（ＰＥ）、ポリブテン（ＰＢ）コポリマー、又は従来のｉＰＰとＡＰＡＯをブレンドすることは、厳しい欠点をもたらす。例えば、米国特許第４，１２０，９１６号及び第４，７６１，４５０号における本明細書で前述したものなどのＡＰＡＯ／ＰＥ又はＡＰＡＯ／ＰＢブレンドを含有する従来技術の接着剤は、乏しい混和性を有する傾向がある。これらの接着剤は、ホットメルト接着剤が長時間にわたって、時には数時間又はさらには数日間にわたって高温で溶融状態に保たれなければならないときに、塗布プロセス中に相分離を起こすことがある。相分離したホットメルト接着剤では炭化、皮張り及びゲル化がやや早く生じ、これにより塗布設備を妨害する又は詰まらせることがある。このようなポリマーブレンドの不混和性はまた、脆性、光学的曇り、乏しいオープンタイム又オープンタイムなし、及び低い結合強度をもたらす。ＡＰＡＯと従来のｉＰＰのブレンドに基づくホットメルトは、混和性の問題を有さないが、それらは本明細書で前述したすべての他の欠点に依然として悩まされる場合がある。さらに、従来のｉＰＰポリマーの高い結晶化度及び高い融点に起因して、ｉＰＰポリマーの量が米国特許第４，０２２，７２８号で開示されるように例えば、重量で約２％以下などの非常に低いレベルで保たれない限り、ＡＰＡＯ／ｉＰＰブレンドに基づくホットメルト接着剤は、硬くて脆い傾向がある。結果として、これらの接着剤は、乏しい引張強さ、乏しい結合強度、及び乏しい耐衝撃性を有するであろう。ｉＰＰの別の有害な影響は、増加したコーティング温度である。接着剤は、液体状態に達するためにｉＰＰの融点（１８０〜２００℃の範囲）よりもはるかに高く加熱されなければならない。米国特許第５，７２３，５４６号で説明される高分子量及び低分子量アタクチックポリオレフィンブレンドの手法は、ＡＰＡＯの引張特性へのいくらかの改善を与えるが、ＡＰＡＯのみに基づくホットメルトの欠点を克服するのに十分な引張強さ及び高い温度特性をもたらすことができていない。
【００１７】
上述の従来技術の短所は、ホットメルト接着剤組成物のための半結晶性の可撓性ポリオレフィンの使用を教示する米国特許第６，３２９，４６８号、アイソタクチックポリプロピレンと二次ポリマーのランダムコポリマー（ＲＣＰ）に基づくホットメルト接着剤組成物を教示する米国特許第７，２６２，２５１号、シンジオタクチックポリプロピレン（ｓＰＰ）とＡＰＡＯのブレンドを含むホットメルト組成物を説明する米国特許出願公開ＵＳ２００３／００９６８９６Ａ１、プロピレンとアルファ−オレフィンの半結晶性コポリマーに基づく接着剤ブレンドを説明する米国特許第８，３８３，７３１号で開示されるより最近の発明で部分的に克服される。しかしながら、これらの組成物はすべて、分子内及び／又は分子間の組成分布のいずれかにおいて、及び分子鎖の立体規則性分布において不均一である、剛性の半結晶性のポリマーからなる。ポリマーの特性と機能との関係性の理論的議論を長々と述べることは本発明の意図ではないが、非常に広い分子量分布と組み合わされた、組成及び鎖構造の不均一性は、ホットメルト組成物の乏しい接着特性及び乏しい加工性を説明できる場合がある。上記の組成物中のこれらの半結晶性のポリマーは剛性のポリマー鎖構造を有することがあり、それはこのようなポリマーを含有するホットメルト接着剤の接着特性及び塗布特性に有害である。あらゆる塗布方法によって接着、凝集、低い粘度、広い塗布温度範囲、及び塗布可能性の複雑な要件のバランスをとることは、不可能ではなくても極めて難しい。
【００１８】
ごく最近では、Ｔｓｅらは、米国特許第９，１０９，１４３号で、１００，０００ｇ／ｍｏｌ未満の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する２つの低分子量のプロピレンベースのコポリマーのブレンドを含有する接着剤組成物を明らかにした。‘１４３特許の低分子量のプロピレンコポリマーは、低い融点及び低い結晶化度も有する。主として段ボール箱の封緘に向けられたコポリマーは、乏しい凝集力を有し、したがって、例えば、不織衛生製品及び自動車のヘッドライナの組み立てのための弾性的取付けなどの一連の厳しい用途に適していない。
【００１９】
米国特許出願第２０１６／０１２１０１４号は、プロピレンベースであり約７５，０００以下の分子量を有する第１のポリマーと、少なくとも約１００，０００の分子量を有するプロピレンベースのポリマー及び約２０％以下のスチレン分を有するスチレンブロックコポリマーを含む群から選択される第２のポリマーとを含む使い捨て吸収物品及び接着剤組成物を開示しており、そこでは接着剤組成物は、弾性的取付け用途に有用と言われている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２０】
したがって、上述の従来技術の接着剤の短所を克服するであろうホットメルト接着剤を提供することが有利であろう。本発明では、半結晶性の低分子量のシングルサイト触媒ポリプロピレンベースの（ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰ）ポリマーと本質的にアモルファスの高分子量のシングルサイト触媒ポリプロピレンベースの（ＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰ）ポリマーを含むポリオレフィンポリマーブレンドが、従来技術のホットメルト系では与えることができなかった特性の独自の組み合わせを提供し、これにより、ＬＤＰＥ及びｉＰＰフィルムなどの様々な低い表面エネルギーの基体への高い結合強度、一定の張力下で弾性材料を保持するための高い凝集力、優れた熱安定性、良好なウェットアウト特性、広い塗布温度範囲、長いオープンタイム、良好な初期接着性及び本質的にすべての公知のホットメルトコーティング方法との適性を提供することが見出される。
【００２１】
本発明によれば、ホットメルト接着剤組成物は、シングルサイト触媒（ＳＳＣ）を用いて生成されるプロピレンポリマー、すなわち、高分子量の本質的にアモルファスのポリプロピレンポリマー（ＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマー）と低分子量の半結晶性のポリプロピレンコポリマー（ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマー）のブレンドで構成される。別個の分子量の構成成分ポリマーが、二峰性の分子量分布を有するポリマーブレンドを生み出す。分子量の差のほかに、ブレンド中のＳＳＣ−ＰＰポリマーは、ポリマー結晶化度の間接的な尺度である溶解エンタルピーも異なる。本発明の目的上、ＬＭＷ半結晶性ＳＳＣ−ＰＰポリマーは、１００，０００ｇ／ｍｏｌｅ以下の重量平均分子量（Ｍｗ）、ＤＳＣ曲線上の別個の融点、及び３０ジュール／材料のグラム（Ｊ／ｇ）を上回る溶解エンタルピーを有するプロピレンホモ−又はコ−ポリマーとして定義される。ＨＭＷの本質的にアモルファスのＳＳＣ−ＰＰポリマーは、１００，０００ｇ／ｍｏｌｅよりも大きい重量平均分子量（Ｍｗ）を有し、結晶相を含有しない又は本質的に含有しないか又は３０ジュール／材料のグラム（Ｊ／ｇ）を下回る溶解エンタルピーを有し示差走査熱量測定（ＤＳＣ）曲線上の小さいが目立つ融点によって特徴付けられるほんの僅かな残留物結晶化度を有するプロピレンホモ−又はコ−ポリマーとして定義される。ＨＭＷの本質的にアモルファスのＳＳＣ−ＰＰポリマーはまた、そのＤＳＣ曲線上に融解ピークを示さない完全にアモルファスであってよい。組成物はまた、粘着剤構成成分、可塑剤構成成分、酸化防止剤パッケージ、並びに、随意にワックス、フィラー、着色剤、ＵＶ吸収剤、及び別のポリマーなどの他の添加剤を含む。組成物は、様々な直接及び間接コーティング方法での塗布に良く適し、低いコーティング温度、広いコーティング温度範囲、低い表面エネルギーのプラスチック基体への優れた接着性、高い凝集力、高い剪断抵抗、高いストランド保持特性、低い粘度、低い融点及び優れた熱安定性を含む特性の新規な組み合わせを有する。本発明の組成物は、食品包装、製品の組み立て及びポリエチレン及びポリプロピレンフィルム、不織布、及び弾性ストランドを互いに又はそれら自体に結合するための使い捨て不織物品の組み立てに特に有用である。
【００２２】
本明細書で用いられる場合のＳＳＣは、α−オレフィン重合のためのシングルサイト触媒を指す。
【００２３】
本明細書で用いられる場合のＭｗは、ポリマーの重量平均分子量を指す。
【００２４】
本発明の目的上、本質的にアモルファスのという用語は、ＰＰベースのポリマーが０Ｊ／ｇ〜約３０Ｊ／ｇの溶解エンタルピーを呈する状態を指すのに用いられる。
【００２５】
本発明の目的上、半結晶性という用語は、ＰＰベースのポリマーが３０Ｊ／ｇを上回る溶解エンタルピーを呈する状態を指すのに用いられる。
【００２６】
本明細書で用いられる場合のＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰは、約１００，０００ｇ／ｍｏｌｅよりも大きいＭｗを有するシングルサイト触媒の使用により生成される高分子量の本質的にアモルファスのプロピレンホモポリマー又はコポリマーの類を指す。ポリマーは、ＤＳＣ曲線上に融解ピークを示さない完全にアモルファスであってよいが、それらはまた、ＤＳＣ曲線上に３０ジュール／材料のグラム（Ｊ／ｇ）以下の、すなわち０Ｊ／ｇ〜約３０Ｊ／ｇの関連する溶解エンタルピーを有する小さいが目立つ１つ又は複数の融解ピークを生じるほんの僅かな結晶を有してよい。
【００２７】
本明細書で用いられる場合のＤＳＣ曲線は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）機器の使用により得られる熱流又は熱容量対温度のプロットを指す。これらの値を求めるのに用いられる試験方法は、ＡＳＴＭ  Ｅ７９３−０１「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｕｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ（示差走査熱量測定による融解及び結晶化のエンタルピーの標準試験方法）」である。
【００２８】
本明細書で用いられる場合のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰは、約１００，０００ｇ／ｍｏｌｅ以下の重量平均分子量（Ｍｗ）、及び３０ジュール／材料のグラム（Ｊ／ｇ）以上の、すなわち通常は約３０Ｊ／ｇ〜約１００Ｊ／ｇの、より好ましくは約３０Ｊ／ｇ〜約９０Ｊ／ｇの、最も好ましくは約３５Ｊ／ｇ〜約８０Ｊ／ｇの関連する溶解エンタルピーを有するＤＳＣ曲線上の別個の１つ又は複数の融解ピークを有する低分子量の半結晶性のプロピレンホモポリマー又はコポリマーの類を指す。「溶解エンタルピー」、「融解エンタルピー」、「融解熱」及び「溶解熱」という用語は、交換可能に用いられる。
【００２９】
本明細書で用いられる場合のＳＳＣ−ＰＰブレンドは、少なくとも１つのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーと少なくとも１つのＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーを含むポリマーブレンドを指す。
【００３０】
したがって、本発明は、半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーと本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーを含有し、ＬＭＷ材料とＨＭＷの材料の比が９：１〜１：９重量部の範囲であるポリプロピレンポリマーブレンドを含むホットメルト接着剤組成物に向けられる。接着剤組成物は、ＳＳＣ−ＰＰブレンドに加えて、粘着付与樹脂、可塑剤、及び酸化防止剤系を主成分として含む。本発明の組成物は、半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーと本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーとの相補的な特性を利用し、従来技術のポリオレフィンベースのホットメルト接着剤の短所を克服している。本発明の実施形態に係る組成物は、引張強さ、靭性、可撓性及び接着性のバランスの良い特性をもたらす。それらは、ＬＤＰＥ及びｉＰＰフィルムなどの様々な低い表面エネルギーの基体への高い結合強度、一定の張力下で弾性材料を保持するための高い凝集力、優れた熱安定性、良好なウェットアウト特性、広い塗布温度範囲、長いオープンタイム、良好な初期接着性、低い粘度、セット時の低い残留粘着又は残留粘着なし、及び本質的にすべての公知のホットメルトコーティング方法との適性を呈する。特に、本発明の実施形態は、例えば、スパイラルスプレー、Ｏｍｅｇａ（商標）、Ｓｕｒｅｗｒａｐ（商標）、メルトブローン、Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｏａｔ（登録商標）などの様々なスプレーコーティング塗布技術に、及び、例えば、スロットコート、Ｖ−ｓｌｏｔ（商標）、Ａｌｌｅｇｒｏ（商標）などの非スプレーコーティング塗布技術に良く適する接着剤組成物をもたらし、これらのコーティング技術は、当業者によく知られており、本発明の説明の主題ではない。
【００３１】
したがって、本発明の目的は、少なくとも１つの半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーと少なくとも１つの本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーを含有するポリマーブレンドを含むホットメルト接着剤組成物であって、この両方ともシングルサイト触媒（ＳＳＣ）を用いることにより調製されるプロピレンのホモポリマーか又はプロピレンとアルファ−オレフィンコモノマーのコポリマーのいずれかであり、ポリマー鎖に沿って統計的にランダムコモノマー分布を有する、組成物を提供することである。ブレンド中の半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマー対本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーの重量比は、９：１〜１：９の範囲であり、本発明の組成物中のポリマーブレンドの総量は、重量で２０％〜８０％、好ましくは重量で３０％〜６０％、最も好ましくは重量で３０％〜５０％である。
【００３２】
半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーは、本発明の実施形態において、重量で５％〜５０％、より好ましくは１０％〜３５％の間、最も好ましくは１５％〜３０％の間の量で存在してよい。本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーは、本発明の実施形態において、重量で７％〜３５％、より好ましくは１０％〜３０％の間、最も好ましくは１５％〜２８％の間の量で存在してよい。本明細書で任意の成分の種々の範囲が提供されるとき、本発明は、組成物が、第１の範囲の下限〜第２の範囲の上限にわたるその成分の範囲を含んでよいと考えており、例えば、半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーは、５％〜３０％にわたる量で存在している。さらに、これらの２つの特定の成分に関して、本発明の組成物は、１つの開示された範囲の半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰと共に、いずれかの開示された範囲の本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーを含有してよく、例えば、重量で５％〜５０％の半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーと１５％〜２８％の本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーを含有してよい。
【００３３】
加えて、本発明の組成物の好ましい実施形態は、１５％〜２８％の、より好ましくは１８％〜２８％の、さらにより好ましくは２０％〜２８％の、さらにより好ましくは２２％〜２８％の、代替的に、少なくとも２３％、２４％、又は２５％〜最大で５０％、４５％、３５％、又はいずれかの本明細書で開示された上限の量で本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーを含む。このような実施形態によれば、本発明の組成物は、重量で５％〜５０％、より好ましくは１０％〜３５％の間、最も好ましくは１５％〜３０％の間、代替的に、５％〜２０％の間の量で半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーを含む。
【００３４】
本発明の第２の目的は、可塑剤、適合する粘着剤、及び酸化防止剤と組み合わせて本明細書で上述したポリマーブレンドを含有するホットメルト接着剤組成物を調合する技術を教示することである。組成物は、ワックス、官能基化されたポリマー、着色剤、ＵＶ吸収剤、及びフィラーを含むがこれらに限定されない随意の添加剤を含有してよい。
【００３５】
本発明の第３の目的は、１７７℃で５００ｍＰａ．ｓ〜３５，０００ｍＰａ．ｓ、好ましくは１０００ｍＰａ．ｓ〜２０，０００ｍＰａ．ｓ、最も好ましくは２，０００ｍＰａ．ｓ〜１５，０００ｍＰａ．ｓの範囲の低い粘度を有するポリマーブレンドを含むホットメルト組成物に関する。低い粘度は、種々のスプレーコーティング方法に関係する用途のために不可欠である。
【００３６】
本発明の別の目的は、少なくとも８０％以上の捲縮保持率を有する不織弾性的取付け用途のためのホットメルト接着剤組成物を提供することであり、８０％の値（本明細書に記載の方法論に基づく）は一般に、使い捨て不織衛生物品産業により最低限に容認可能である。
【００３７】
本発明は、同様の又は異なる基体の結合が、特にクリープ条件下で、低温、周囲温度又は高温で機械的応力に耐えるべく接着剤結合からの良好な凝集を得ながら、２００℃よりも低い、好ましくは１６０℃以下の温度でホットメルト接着剤を用いることに関係する、任意の用途を包含する。本発明の組成物は、例えば、冷凍食品包装のための紙箱などの低い表面エネルギーのプラスチック材料を有するプリント又はコーティングされた板紙の結合に特に有利であり、そこで箱がそれらの内容物を貯蔵中の乾燥から保護するためにしばしば防湿材料でコーティングされる、又は美的理由のためにプリントされる、又はこの両方である。このような包装用途に関して、本発明の組成物は、従来のエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）ホットメルトが上手く機能しない、凝固点を下回る低温でのコーティング及びプリントされた箱上の繊維切れ結合強度を可能にする。したがって、本発明の別の目的は、低温包装用途のためのホットメルトを提供することである。
【００３８】
本発明の別の目的は、バッチプロセスに関係するホットメルト接着剤組成物を調製するための方法を教示することである。
【００３９】
本発明の別の目的は、薄板ＬＤＰＥフィルム及びＰＰ不織布が通常用いられる不織衛生吸収物品の製造において不可避的に直面する熱に弱い基体に関係する用途のための、１６０℃を下回る低温で良好な加工性を有するホットメルト接着剤組成物を提供することである。
【００４０】
別の目的は、種々のホットメルトコーティング方法を用いることによる本発明のホットメルト組成物を塗布する技術を教示すること、及び、最初にホットメルトを一次基体に塗布し、その後一次基体を二次基体に接合することによる２つ以上の基体を結合又はラミネートする方法を提供することである。
【００４１】
本発明のさらなる目的は、乳児用おむつ、トレーニングパンツ、成人失禁用物品、婦人用パッド、パンティライナ、手術用ガウン及び家禽用吸収パッドを含むがこれらに限定されない不織衛生吸収物品の製造における種々の用途に特に有用なホットメルト接着剤組成物を提供することであり、組成物は、引張強さ、靭性、可撓性及び接着性のバランスの良い特性を有する。それは、ＬＤＰＥ及びｉＰＰフィルムなどの様々な低い表面エネルギーの基体への高い結合強度、一定の張力下で弾性ストランドなどの弾性材料を保持するための高い凝集力、優れた熱安定性、良好なウェットアウト特性、広い塗布温度範囲、長いオープンタイム、良好な初期接着性、低い粘度、セット時の低い残留粘着又は残留粘着なし、及び本質的にすべての公知のホットメルトコーティング方法との適性を呈する。
【００４２】
本発明の目的は、その構成成分として以下の成分：
ａ．少なくとも１つの半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーと少なくとも１つの本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーを含むポリマーブレンド；その両方が、ＳＳＣ触媒を用いることにより調製されるホモポリプロピレンか又はプロピレンとα−オレフィンコモノマーのコポリマーのいずれかであり、ポリマー鎖に沿って統計的にランダムコモノマー分布を有する。ブレンド中の半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマー対本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーの重量比は９：１〜１：９の範囲であり、本発明の組成物中のポリマーブレンドの総量は、重量で約２０％〜約８０％、好ましくは重量で約３０％〜約６０％、最も好ましくは重量で約３０％〜約５０％であり；ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーは、２３℃で約０．８６ｇ／ｃｃ〜約０．９０ｇ／ｃｃの密度、約１０，０００ｇ／ｍｏｌｅ〜約１００，０００ｇ／ｍｏｌｅの重量平均分子量、約２０℃〜約１５０℃の融点、約３０Ｊ／ｇ〜約１００Ｊ／ｇの溶解エンタルピー、約１８％〜約５５％の結晶化度及び約８００ｍＰａ．ｓ〜約１００，０００ｍＰａ．ｓの溶融粘度を有し；ＨＭＷ  ＰＰコポリマーは、２３℃で約０．８５ｇ／ｃｃ〜約０．８８ｇ／ｃｃの密度、１００，０００ｇ／ｍｏｌｅよりも大きい重量平均分子量、融点なしか又は約２０℃〜約１２０℃の融点、約０Ｊ／ｇ〜約３０Ｊ／ｇの溶解エンタルピー、約０％〜約１８％の結晶化度及び２３０℃／２．１６ｋｇの試験条件でＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８による２００ｇ／１０分以下の溶融流量（ＦＭＲ）を有し、
ｂ．重量で約１５％〜重量で約７５％の量の、好ましくは重量で約３０％〜重量で約６０％の量の適合する粘着剤と、
ｃ．重量で約１％〜約３５％、好ましくは重量で約２％〜約２０％の可塑剤と、
ｄ．重量で約０．１％〜約３％、好ましくは重量で約０．２％〜約１．０％の安定剤又は酸化防止剤と、
ｅ．随意に、重量で約０％〜約２０％、好ましくは重量で約０％〜約１５％のワックス、
の混合物を含むホットメルト接着剤組成物によって達成されてよく、
組成物の成分（さらに追加の成分を含んでよい）は重量で最大１００％である。接着剤組成物は、上記の基本的な接着剤組成物の接着特性を改質できるフィラー及び／又は着色剤及び／又は蛍光剤及び／又は別のポリマーなどの他の構成成分を含有してよい。
【００４３】
本発明の目的はまた、その構成成分として以下の成分：
ａ．少なくとも１つの半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーと少なくとも１つの本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰコポリマーを含有するポリマーブレンド；その両方が、ＳＳＣ触媒を用いることにより調製されるホモポリプロピレンか又はプロピレンとα−オレフィンコモノマーのコポリマーのいずれかであり；ブレンド中のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマー対ＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーの重量比が９：１〜１：９の範囲であり、本発明の組成物中のポリマーブレンドの総量が重量で約２０％〜約８０％、好ましくは重量で約３０％〜約６０％、最も好ましくは重量で約３０％〜約５０％であり；ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰが約１０，０００ｇ／ｍｏｌｅ〜約１００，０００ｇ／ｍｏｌｅの重量平均分子量、約１８％〜約５０％の結晶化度、及び１９０℃で好ましくは約８００ｍＰａ．ｓ〜約１００，０００ｍＰａ．ｓのブルックフィールド粘度を有し；ＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーが１００，０００ｇ／ｍｏｌｅよりも大きい重量平均分子量、及び約０％〜約１８％の結晶化度を有し、ここでＨＭＷ  ＰＰポリマーの分子量は、ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰの分子量の少なくとも２倍であり、
ｂ．重量で約１５％〜重量で約７５％の量の、好ましくは重量で約３０％〜重量で約６０％の量の適合する粘着剤と、
ｃ．重量で約１％〜約３５％、好ましくは重量で約２％〜約２０％の可塑剤と、
ｄ．重量で約０．１％〜約３％、好ましくは重量で約０．２％〜約１．０％の安定剤又は酸化防止剤と、
ｅ．随意に、重量で約０％〜約２０％、好ましくは重量で約０％〜約１５％のワックス、
の混合物を含むホットメルト接着剤組成物によって達成され得る。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本発明によれば、ベースポリマー構成成分として半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーと本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーのブレンドを含み；両方のポリマーがシングルサイト触媒系を用いることにより調製される、ホットメルト接着剤組成物が生産され、それはいくつかの様態において従来のＺ−Ｎ触媒系とは区別することができる。Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ触媒系は通常は、触媒と共触媒のペアからなり、このようなペアの最も一般的なものはＴｉＣｌ３とＡｌ（Ｃ２Ｈ５）２Ｃｌ、又はＴｉＣｌ４とＡｌ（Ｃ２Ｈ５）３である。従来のＺ−Ｎ触媒系は通常は、不活性担体に組み込まれ、担体粒子上にいくつかの活性触媒サイトを有し、そのそれぞれは異なる活性を有する。α−オレフィンの単独重合において、より多くの活性サイトがより多くのモノマー分子をポリマー骨格に組み込み、これにより比較的より長い鎖長又はより高い分子量を有するポリマー分子を生成する。逆に、より少ない活性サイトは、より短い鎖長のポリマー分子を生み出す。Ｚ−Ｎ触媒により生成されるポリマーは、１０までの多分散指数（ＰＤＩ）をもつ非常に広い分子量分布を有し、一方、ＳＳＣ触媒により調製されるポリマーは、通常は約２〜約４のＰＤＩをもつ狭い分子量分布を有する。ＰＤＩは、重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）の比として定義される。Ｚ−Ｎ触媒によれば、重合反応は非常に立体特異的である。α−オレフィン分子は、触媒の化学構造及び結晶構造に応じて特定の配向でのみポリマー鎖に加わり、これにより規則的な、繰返しの三次元ポリマー鎖配位を生じる。ポリマーの科学的命名法では、立体規則性という用語は、鎖配位、すなわち、ポリマー鎖の立体構造を説明するのに用いられる。ポリマーは、ポリマー主鎖に沿って引かれた仮想平面の同じ側部上で連続するモノマーユニットの第３級炭素原子に付着したラジカル基を有するものとして説明される鎖配位を有する場合に、アイソタクチックと呼ばれる。このタイプの立体化学構造は、以下のようにフィッシャー投影式を用いることによりグラフィカルに例示できる：
【化１】
2019508521.tif 000002
【００４５】
このタイプの鎖配位を有するポリプロピレンは、アイソタクチックポリプロピレン、すなわちｉＰＰとして知られている。
【００４６】
ポリプロピレン鎖は、鎖に沿った連続するモノマーユニットの第３級メチル基が仮想平面の各側部上で交互に配置されるシンジオタクチック構成をとることもできる。シンジオタクチック鎖の立体配位は、以下のように描画できる：
【化２】
2019508521.tif 000003
【００４７】
このタイプの鎖配位を有するポリプロピレンは、シンジオタクチックポリプロピレン、すなわちｓＰＰと呼ばれる。
【００４８】
規則的な空間配位とは対照的に、プロピレンポリマー鎖はまた、ポリマー鎖を通る仮想平面の両方の側部上で立体的にランダムに分布される連続するモノマーユニット上にメチル基を有することによって特徴付けられる鎖立体構造を有してもよい。この鎖配位は、アタクチックとして定義される。アタクチックポリプロピレン（ａＰＰ）分子鎖の立体配位は、以下のフィッシャー投影式を用いることによりグラフィカルに例示できる：
【化３】
2019508521.tif 000004
【００４９】
今日使用されている市販のＺ−Ｎ触媒は、主としてアイソタクチック鎖配位を生じるように設計される。この立体選択性は、しかしながら、完全に十分ではなく、モノマー挿入エラーが起こることがあり、それは主としてアイソタクチックポリマー鎖に沿ったシンジオタクチック炭素原子のまばらな付加によって特徴付けられる。選択性のエラーは、局所的なランダム配位及び鎖の規則性の崩壊を結果的に生じ、これにより特定のアタクチックフラクションを生じる。この現象は、ｉＰＰポリマー中の小さいが有意なアモルファスフラクションを説明する。上述の担持されたＺ−Ｎ触媒上の異なる活性サイトも異なる立体選択性を呈し、サイトのいくつかは、他よりもアイソタクチック構成を生じることにおいて忠実である。結果的に得られるポリプロピレンは必然的に、異なる鎖長及び立体規則性を有する複雑な不均質な一連の分子からなる。個々の分子の差異にもかかわらず、ポリプロピレンの立体配位は、それでもなお、主としてアイソタクチックである。この構造により、ポリプロピレンは巨視的には、高い結晶化度及び高い融点を有する半結晶性材料である。
【００５０】
Ｚ−Ｎ触媒により生成されるプロピレンと他のα−オレフィンのコポリマーの分子構造は、より一層複雑である。本明細書で上述した分子量及び立体規則性の差異に加えて、コポリマー分子はまた通常は、コモノマーに対する触媒活性サイト上の活性の差に起因してコモノマー含量の点で組成の差異を有する。これは、分子量及び立体規則性においてでだけでなく、コモノマー分布においても異なる分子からなる不均質な材料をもたらす。コモノマーは鎖の立体規則性を壊し、これにより結晶化度を低減させることがある。立体化学の観点から、ＺＮ触媒によるプロピレンコポリマーは、アタクチック鎖セグメント又はアタクチック鎖ブロックにより割り込まれるアイソタクチック鎖セグメント又はアイソタクチックブロックを有するブロック様のもの（ｂｌｏｃｋｙ）とみなすことができる。熱力学的な力に駆動され、アイソタクチックブロックは凝集して、ホモポリプロピレンと本質的に同じ融点を有する結晶を形成する。結晶構造の点で、プロピレンコポリマーは、基本的にｉＰＰの結晶構造であるが、より低い結晶化度を有する。
【００５１】
Ｚ−ｎ型のプロピレンホモポリマー及びコポリマーは、それらの高い融点及び高い結晶化度に起因して接着剤用途での使用が見出されていない。ポリプロピレン結晶の融点は通常は、１６５〜１７０℃のあたりである。これは、ホットメルトが溶融し始めて液体となる約１７０℃のポリプロピレンの融点に達するまで、それらを含有するホットメルト接着剤が固体のままであることを示す。経験的に、ホットメルト接着剤の塗布温度は、接着剤の融点又は軟化点よりも２０〜３０℃高くなければならないことが必要とされる。実際の塗布温度は、従来のＰＰベースの接着剤が存在する場合、少なくとも２００℃でなければならないであろう。この温度で、ホットメルトは速く劣化し、これにより種々の加工及び性能問題を生じることがある。
【００５２】
シングルサイト触媒（ＳＳＣ）系は、少なくとも１つの著しい点において従来のＺ−Ｎ触媒とは異なる。それらは、各触媒分子についてただ１つの活性遷移金属サイトを有し、この金属サイトでの活性はしたがってすべての触媒分子に関して同一である。工業規模で現在広く用いられている１つのタイプのＳＳＣ触媒は、触媒と共触媒又は活性剤からなるメタロセン触媒系である。触媒は、２つの環状有機配位子間に位置する金属原子を有する遷移金属錯体であり、配位子は、シクロペンタジエンの同じ又は異なる誘導体である。共触媒は、メタロセン錯体を触媒的に活性な種に変換することによりメタロセン触媒を活性化できる任意の化合物であってよく、このような化合物の例は、４〜３０の平均オリゴメリゼーション度を有するアルモキサン、好ましくはメチルアルモキサンである。この発明の目的上、トリ（ｎ−ブチル）アンモニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニルボレート、ジメチルアニリニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニルボレート又はトリチルテトラキス（ペンタフルオロフェニルボレート）などの種々の有機ホウ素化合物を含むがこれに限らない他の中性の又はイオン性の活性剤を用いることができる。別のタイプのＳＳＣ触媒は、幾何拘束型触媒（ＣＧＣ）である。
【００５３】
本明細書で用いられる場合のＣＧＣは、幾何拘束型触媒として知られているＳＳＣ触媒系の下位の類（サブクラス）を指す。メタロセンとは異なり、幾何拘束型触媒（ＣＧＣ）は、ｐｉ−系の中心と付加的な配位子との間のこの金属での角度が、同等の未架橋錯体よりも小さいように、同じ金属中心上の他の配位子の１つに連結されるただ１つの環状配位子を有することによって特徴付けられる。より詳細には、ＣＧＣという用語は、ａｎｓａ−架橋シクロペンタジエニルアミド錯体に関して用いられるが、その定義は、この類の化合物をはるかに超える。したがって、ＣＧＣという用語は、ａｎｓａ−架橋シクロペンタジエニルアミド配位子系とアイソローバル及び／又は等電子的である又はそうでない場合がある、他の多少は関連する配位子系を指すのに広く用いられる。さらに、この用語は、歪みを誘起しない長いａｎｓａ−架橋を有する関連した錯体に関して頻繁に用いられる。
【００５４】
メタロセンと同様に、適切なＣＧＣは、活性化メチルアルミノキサン（ＭＡＯ）、全フッ素置換されたボラン及びトリチルボレート共触媒であり得る。ＣＧＣに基づく触媒系は、しかしながら、同等のメタロセンベースの系よりもかなり大きい程度により高いα−オレフィンの組み込みを呈する。オレフィン重合のためのシングルサイト触媒である、ポストメタロセンとも呼ばれる、非メタロセンベースのＳＳＣも公知である。典型的なポストメタロセン触媒は、嵩高い中性のアルファ−ジイミン配位子を特徴とする。これらのポストメタロセン触媒は、しかしながら、プラストマー及びエラストマーを生成するべくエチレンの重合のためにより頻繁に用いられる。それらは、プロピレンなどのα−オレフィンの重合には稀に用いられる。オレフィン重合のためのシングルサイト触媒系は、当業者によく知られており、Ｓｔｅｒｅｏｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｓｉｔｅ  ｃａｔａｌｙｓｔｓ、Ｌｉｓａ  Ｓ．Ｂａｕｇｈ及びＪｏ  Ａｎｎ  Ｍ．Ｃａｎｉｃｈ編、ＣＲＣ  ｐｒｅｓｓ出版（２００８）、及びＰｏｌｙｏｌｅｆｉｎｓ：  ５０  Ｙｅａｒｓ  ａｆｔｅｒ  Ｚｉｅｇｌｅｒ  ａｎｄ  Ｎａｔｔａ  ＩＩ：  Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｓ  ｂｙ  Ｍｅｔａｌｌｏｃｅｎｅｓ  ａｎｄ  Ｏｔｈｅｒ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｓｉｔｅ  ｃａｔａｌｙｓｔｓ、Ｗａｌｔｅｒ  Ｋａｍｉｎｓｋｙ編、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ  Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ出版（２０１３）という名称の２つの論文集で広く議論されている。
【００５５】
本明細書で上述したＳＳＣ触媒系の進歩は、種々の鎖微細構造及び特定の立体化学構造を有するプロピレンベースのポリマー及びコポリマーを生産することを実用的なものにした。触媒及び反応条件の選択に応じて、例えば、特定のタイプのプロピレンポリマー及びコポリマーが、狭い分子量分布、統計的にランダムコモノマーの組み込み、高フラクションのアタクチック鎖配列及びより短い結晶化可能アイソタクチック又はシンジオタクチック鎖配列を有するように故意に作製されてよい。巨視的には、ポリマーは低い融点、低い溶解エンタルピー、低い結晶化度、及び低い密度を呈し、従来のポリプロピレンよりもエラストマーにより類似した挙動をとる。このようなポリマーは、１０００ｇ／ｍｏｌ〜１，０００，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の種々の重量平均分子量（Ｍｗ）を有し、ｉＰＰの１７０℃の融点よりもはるかに低い２０℃〜１５０℃の間の融点を有し、０Ｊ／ｇと１００Ｊ／ｇの間の溶解エンタルピーを有し、０．８５ｇ／ｃｃと０．９０ｇ／ｃｃの間の密度を有するものが生産されている。これらのポリマーのいくつかは、ホットメルト接着剤用途に良く適する。
【００５６】
本発明の組成物は有利には、適切なシングルサイト触媒により作製される半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーと本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーのブレンドを含む。ブレンド中のＬＭＷ  ＰＰポリマー対ＨＭＷ  ＰＰポリマーの重量比は９：１〜１：９の範囲であり、本発明の組成物中のポリマーブレンドの総量は重量で約２０％〜約８０％、好ましくは重量で約３０％〜約６０％、最も好ましくは重量で約３０％〜約５０％である。
【００５７】
本発明のホットメルト接着剤組成物中の半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマー（ＰＰベースのポリマーとも呼ばれる）は、プロピレンのホモポリマーか又はプロピレンとエチレン及び４〜８の炭素鎖長を有するα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも１つのコモノマーとのコポリマーのいずれかを含み、重量で約７０％〜重量で約９９％、好ましくは重量で約８０％〜重量で約９８％、最も好ましくは重量で約８５％〜重量で約９８％のプロピレンを有する。半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーは、約１０，０００ｇ／ｍｏｌｅ〜約１００，０００ｇ／ｍｏｌｅ、好ましくは約１０，０００ｇ／ｍｏｌｅ〜約８０，０００ｇ／ｍｏｌｅ、最も好ましくは約１０，０００ｇ／ｍｏｌｅ〜約６０，０００ｇ／ｍｏｌｅの重量平均分子量、ＤＳＣを用いることにより測定される場合に約２０℃〜約１５０℃、好ましくは約３０℃〜約１１０℃、最も好ましくは約４０℃〜約１００℃の融点、及びＤＳＣを用いることにより測定される場合に約３０Ｊ／ｇ〜約１００Ｊ／ｇ、好ましくは約３５Ｊ／ｇ〜約８０Ｊ／ｇ、最も好ましくは約３５Ｊ／ｇ〜約６０Ｊ／ｇの溶解エンタルピーを有する。これらの溶融エンタルピーは、１００％の結晶性アイソタクチックＰＰについて１９０Ｊ／ｇを用いる溶解エンタルピーから計算される場合に重量で約１８％〜約５３％、好ましくは重量で約１８％〜重量で約４２％、最も好ましくは重量で約１８％〜重量で約３２％の結晶化度に対応する。さらに、ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーは、１９０℃で好ましくは約８００ｍＰａ．ｓ〜約１００，０００ｍＰａ．ｓ、最も好ましくは約１，０００ｍＰａ．ｓ〜約２０，０００ｍＰａ．ｓの範囲のブルックフィールド粘度を有する。いくつかの実施形態では、半結晶性のＬＭＷのＳＳＣ−ＰＰポリマーは、約１０，０００ｇ／ｍｏｌｅ〜約３０，０００ｇ／ｍｏｌｅ、好ましくは約１２，０００ｇ／ｍｏｌｅ〜約２９，０００ｇ／ｍｏｌｅ、最も好ましくは約１５，０００ｇ／ｍｏｌｅ〜約２７，５００ｇ／ｍｏｌｅの重量平均分子量を有する。
【００５８】
本発明のホットメルト組成物中の本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマー（ＰＰベースのポリマーとも呼ばれる）はプロピレンのホモポリマーか又はプロピレンとエチレン及び４〜８の炭素鎖長を有するα−オレフィンからなる群から選択される少なくとも１つのコモノマーとのプロピレンベースのコポリマーのいずれかであり、重量で約７０％〜重量で約９９％、好ましくは重量で約８０％〜重量で約９８％、最も好ましくは重量で約８０％〜重量で約９０％のプロピレンを有する。ＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーは、１００，０００ｇ／ｍｏｌｅよりも高い、好ましくは約１００，０００ｇ／ｍｏｌｅ〜約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌｅ、最も好ましくは約１００，０００ｇ／ｍｏｌｅ〜約６００，０００ｇ／ｍｏｌｅの重量平均分子量を有する。さらに、ＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーは、ＤＳＣ融解ピークなしか又は小さい残留物結晶化度を有する主としてアモルファス材料であり、約２０℃〜約１２０℃、好ましくは約３０℃〜約１００℃、最も好ましくは約４０℃〜約８０℃のＤＳＣ融解ピークを呈し、ＤＳＣを用いることにより測定される場合に約０Ｊ／ｇ〜約３０Ｊ／ｇ、好ましくは約５Ｊ／ｇ〜約２５Ｊ／ｇ、最も好ましくは約５Ｊ／ｇ〜約２０Ｊ／ｇの溶解エンタルピーを有する。これらの溶融エンタルピーは、１００％の結晶性アイソタクチックＰＰについて１９０Ｊ／ｇを用いる溶解エンタルピーから計算される場合に重量で約０％〜約１８％、好ましくは重量で約２．６％〜重量で約１５．８％、最も好ましくは重量で約２．６％〜重量で約１３．２％の結晶化度に対応する。ＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーは、２３０℃／２．１６Ｋｇの試験条件でＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８による約１ｇ／１０分〜約２００ｇ／１０分、好ましくは約１０ｇ／１０分〜約６０ｇ／１０分、最も好ましくは約２０ｇ／１０分〜約１００ｇ／１０分の溶融流量（ＭＦＲ）を有する。好ましくは、組成物は、スチレン分を含まない。
【００５９】
本発明の一実施形態によれば、ＨＭＷ  ＰＰポリマーの分子量は、ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰの分子量の少なくとも２倍である。好ましくは、ＨＭＷ  ＰＰポリマーの分子量は、ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰの分子量よりも少なくとも３倍大きい。より好ましくは、ＨＭＷ  ＰＰポリマーの分子量は、ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰの分子量よりも少なくとも５倍大きい。ＨＭＷ  ＰＰポリマーの分子量は、ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰの分子量よりもさらに少なくとも８又は１０倍大きくてよい。本明細書で開示される任意の接着剤に関してこのような分子量のオフセットを有する２つのポリマー成分を使用することにより、本発明の目的をより容易に達成できることが見出されている。
【００６０】
本発明のホットメルト接着剤に用いられる適合する粘着付与樹脂又は粘着剤は、接着特性を伸ばし特定の接着を改善するものである。本明細書で用いられる場合の「粘着付与樹脂」という用語は、以下を含む：
（ａ）ＡＳＴＭ方法Ｅ２８−５８Ｔにより求められる場合の１０℃〜１５０℃の環球式（Ｒ＆Ｂ）軟化点を有する脂肪族及び脂環式石油炭化水素樹脂、後者の樹脂は、主として脂肪族及び／又は脂環式オレフィン及びジオレフィンからなるモノマーの重合から得られる；水素化脂肪族及び脂環式石油炭化水素樹脂も含まれる；このタイプのＣ５オレフィンフラクションに基づくこのような市販の樹脂の例は、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓにより販売されるＰｉｃｃｏｔａｃ  ９５粘着付与樹脂及びＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙにより販売されるＥｓｃｏｒｅｚ  １３１０ＬＣであり、シクロペンタジエンに基づく水素化脂環式石油炭化水素樹脂の例は、ＥｘｘｏｎｍｏｂｉｌからのＥｓｃｏｒｅｚ  ５４００及びＲｅｓｉｎａｌｌ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからのＲｅｓｉｎａｌｌ  Ｒ１０９５Ｓである；
（ｂ）芳香族石油炭化水素樹脂及びその水素化誘導体；水素化芳香族炭化水素樹脂の例は、Ａｒａｋａｗａ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓからのＡｒｋｏｎ  Ｐ−１１５である；
（ｃ）脂肪族／芳香族石油派生炭化水素樹脂及びその水素化誘導体；
（ｄ）芳香族修飾脂環式樹脂及びその水素化誘導体；
（ｅ）約１０℃〜約１４０℃の軟化点を有するポリテルペン樹脂、後者は一般に、適度に低温でのＦｒｉｅｄｅｌ−Ｃｒａｆｔｓ触媒の存在下で、ピネンとして知られているモノ−テルペンなどのテルペン炭化水素の重合から得られるポリテルペン樹脂である；水素化ポリテルペン樹脂も含まれる；
（ｆ）天然テルペン、例えばスチレン／テルペン、α−エチルスチレン／テルペン及びビニルトルエン／テルペンのコポリマー及びターポリマー；
（ｇ）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、ダイマー化ロジン及び重合ロジンなどの天然の及び修飾されたロジン；
（ｈ）例えば、ペール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、ペールウッドロジンのペンタエリスリトールエステル、水素化ロジンのペンタエリスリトールエステル、トール油ロジンのペンタエリスリトールエステル、及びロジンのフェノール修飾ペンタエリスリトールエステルなどの天然及び修飾されたロジンのグリセロール及びペンタエリスリトールエステル；及び
（ｉ）例えば、テルペン及びフェノールの酸性媒体中の凝縮から得られる樹脂製品などの、フェノール修飾テルペン樹脂。
【００６１】
前述の粘着付与樹脂の２つ以上の混合物が、いくつかの調製物のために必要とされる場合がある。重量で約１５％〜約７５％の範囲の粘着付与樹脂が用いられてよいが、好ましい量は重量で約３０％〜重量で約６０％の量である。本発明に有用な粘着付与樹脂は、おそらく極性粘着付与樹脂を含み得る。しかしながら、利用可能な極性粘着付与樹脂の選択は、極性樹脂の多くがポリオレフィンと部分的にのみ適合すると思われることから制限される。
【００６２】
上記のように、本発明の範囲内で有用な粘着付与樹脂は、組成物の重量で約１５％〜約７５％、好ましくは重量で約３０％〜約６０％を構成する。好ましくは、粘着付与樹脂は、市販の非極性タイプのいずれかから選択できる。好ましい樹脂は、脂肪族石油炭化水素樹脂であり、最も好ましいのは、７０℃を上回る軟化点を有する水素化ジシクロペンタジエン（ＨＤＣＰＤ）又はその芳香族修飾誘導体などの非極性製品である。このような樹脂の例は、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｃｏｍｐａｎｙにより販売されるＥｓｃｏｒｅｚ  ５４００及びＥｓｃｏｒｅｚ  ５６００である。
【００６３】
可塑剤は、所望の粘度制御を提供する及び可撓性を付与するために、本発明の組成物中に重量で約１％〜約３５％、好ましくは重量で約２％〜約２０％の量で存在することができる。適切な可塑剤は、鉱油などの普通の可塑化用オイルを含む群から選択されてよいが、オレフィンオリゴマー及び低分子量ポリマー、並びに植物油及び動物油及びその誘導体から選択されてもよい。採用され得る石油派生油は、ごく少ない割合の芳香族炭化水素を含有する比較的高沸点の材料である。これに関して、芳香族炭化水素は、芳香族炭素原子のフラクションにより測定される場合に、好ましくは油の３０％未満、より具体的には１５％未満であるべきである。より好ましくは、油は本質的に非芳香族であってよい。オリゴマーは、約３５０ｇ／ｍｏｌｅと約１０，０００ｇ／ｍｏｌｅの間の平均分子量を有するポリプロピレン、ポリブテン、水素化ポリイソプレン、水素化ポリブタジエンなどであってよい。適切な植物油及び動物油は、普通の脂肪酸のグリセロールエステル及びその重合生成物を含む。他の有用な可塑剤は、従来のジベンゾエート、リン酸塩、フタル酸エステル、並びにモノ又はポリグリコールのエステルのファミリーで見出すことができる。このような可塑剤の例は、ジプロピレングリコールジベンゾエート、ペンタエリスリトールテトラベンゾエート、２−エチルヘキシルジフェニルリン酸塩、ポリエチレングリコール４００−ジ−２−エチルヘキソエート；フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジブチル及びフタル酸ジオクチルを含むがこれらに限定されない。本発明での有用性が見出される可塑剤は、任意の数の異なる可塑剤であってよいが、発明者らは、５，０００ｇ／ｍｏｌ未満の平均分子量を有する鉱油及び液体ポリブテンが特に有利であることを発見した。理解されるように、可塑剤は通常は、接着剤の接着剤強度及び／又はサービス温度を実質的に低下させずに接着剤組成物全体の粘度を下げるために並びにオープンタイムを延ばすために及び接着剤の可撓性を向上させるために用いられている。
【００６４】
ワックスは、ホットメルト接着剤組成物の溶融粘度を低減するのに用いることができる。本発明の組成物中で重量で約０％〜約２０％の種々の量が用いられてよいが、好ましい量は、用いられるなら重量で約０．１％〜約１５％の間である。一実施形態では、接着剤組成物中にワックスは含まれない。これらのワックスは、接着剤の硬化時間及び軟化点に影響することもある。特に有用なワックスは、
１．低分子量の、すなわち、５００〜６０００ｇ／ｍｏｌｅに等しい数平均分子量（Ｍｎ）の、ＡＳＴＭ方法Ｄ−１３２１により求められる場合に約０．１〜１２０の硬度値を有し、約６５℃〜１４０℃のＡＳＴＭ軟化点を有するポリエチレン；
２．約５０℃〜８０℃の融点を有するパラフィンワックスなどの石油ワックス及び約５５℃〜１００℃の融点を有する微結晶性ワックス、後者の融点はＡＳＴＭ方法Ｄ１２７−６０により求められる；
３．フィッシャー・トロプシュワックスなどの一酸化炭素と水素を重合することにより作製される合成ワックス；及び
４．ポリオレフィンワックス。本明細書で用いられる場合の「ポリオレフィンワックス」という用語は、オレフィンモノマーユニットで構成されるポリマーエンティティ又は長鎖エンティティのものを指す。このタイプの材料は、テキサス州ヒューストンのＷｅｓｔｌａｋｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商標名「Ｅｐｏｌｅｎｅ」で市販されており、ニュージャージー州モリスタウンのＨｏｎｅｙｗｅｌｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商標名「Ａ−Ｃ」で市販されている。本発明の組成物に用いるのに好ましい材料は、約１００℃〜１７０℃の環球式軟化点を有する。理解されるように、これらのワックス希釈剤のそれぞれは室温で固体である。
【００６５】
水素添加された獣脂、ラード、大豆油、綿実油、ヒマシ油、メンヘーデン油、タラ肝油などの水素添加された動物の、魚の、及び植物の脂肪及び油を含み、それらが水素化されているために室温で固体である、他の物質も、ワックス希釈剤同等物として機能することに関して有用である。これらの水素化材料は、しばしば、接着剤産業では「動物又は植物ワックス」として言及される。
【００６６】
本発明は、重量で約０．１％〜約３％の量で安定剤を含んでよい。好ましくは約０．２％〜１％の安定剤が組成物中に組み込まれる。本発明のホットメルト接着剤組成物に有用な安定剤は、接着剤の製造及び塗布中に並びに周囲環境への最終生成物の通常の暴露において普通は起こる熱劣化及び酸化劣化の影響から上記のポリマーを、したがって全接着剤系を保護する一助として組み込まれる。特に適用可能な安定剤は、高分子量のヒンダードフェノール及び、硫黄及びリンを含有するフェノールなどの多官能フェノールである。ヒンダードフェノールは当業者によく知られており、そ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ラジカルも含むフェノール化合物として特徴付けられ得る。特に、第３級ブチル基は一般に、フェノール性ヒドロキシル基に対するオルト位の少なくとも１つにおいてベンゼン環上へ置換される。ヒドロキシル基の近傍でのこれらの立体的に嵩高い置換ラジカルの存在は、その伸縮振動数及び対応してその反応性を抑えるのに役立ち、この立体障害はしたがって、フェノール化合物にその安定化特性をもたらす。代表的なヒンダードフェノールは、以下のものを含む：
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、
ペンタエリスリトールテトラキス−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（４−メチル−６−ｔｅｒｔブチルフェノール）、
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−ｂｉｓ（ｎ−オクチルチオ）−１，３，５−トリアジン、
２，３，６−トリス（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−フェノキシ）−１，３，５−トリアジン、
ジ−ｎ−オクタデシル−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルホスホネート、
２−（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、及び
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。
【００６７】
これらの安定剤の性能は、これらと併せて、（１）例えば、チオジプロピオン酸エステル及び亜リン酸塩などの相乗剤、及び（２）例えば、エチレンジアミン四酢酸、その塩、及びジサリチルアルプロピレンジイミンなどのキレート剤及び金属不活性化剤、を用いることによりさらに強化され得る。
【００６８】
特定の物理的特性を改質するべく他の随意的な添加剤が本発明の接着剤組成物中に組み込まれてよいことを理解されたい。これらは、例えば、不活性着色剤として、例えば二酸化チタン、フィラー、蛍光剤、ＵＶ吸収剤、界面活性剤、他のタイプのポリマーなどの材料を含んでもよい。典型的なフィラーは、タルク、炭酸カルシウム、粘土、シリカ、マイカ、珪灰石、長石、珪酸アルミニウム、アルミナ、水和アルミナ、ガラスミクロスフェア、セラミックミクロスフェア、熱可塑性ミクロスフェア、バライト及び木粉を含む。界面活性剤は、それらが例えばおむつのコアに塗布された接着剤の表面張力を劇的に低下させることができ、これによりコアによる尿のより迅速な輸送及びその後の吸収を可能にするので、衛生使い捨て不織物において特に重要である。
【００６９】
本発明のホットメルト組成物は、ブルックフィールド粘度計を用いることによりＡＳＴＭ−Ｄ３２３６により測定される場合に１７７℃で５００ｍＰａ．ｓ〜約３５，０００ｍＰａ．ｓ、好ましくは約１，０００ｍＰａ．ｓ〜約２０，０００ｍＰａ．ｓ、最も好ましくは約２，０００ｍＰａ．ｓ〜約１５，０００ｍＰａ．ｓの範囲の低い粘度を有することによってさらに特徴付けられる。或る実施形態は、−６０℃〜１６０℃の温度範囲にわたってＤＳＣ曲線上に融解ピークを全く又はほとんど有さない本質的にアモルファスである。ＤＳＣ曲線は、ＴＡ  ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔからのＤＳＣ  Ｍｏｄｅｌ  Ｑ１０００及び本明細書で後述する試験方法を用いることにより得られる。他の実施形態は、同じ温度範囲でＤＳＣ曲線上に目立つ融解ピークを有する半結晶性である。さらに、組成物は、Ｈｅｒｚｏｇ自動試験機で媒体としてグリセロールを用いることによるＡＳＴＭ  Ｅ−２８試験方法により、約６０℃〜約１２０℃の、最も好ましくは約８０℃〜約１１０℃のＲ＆Ｂ軟化点、ＡＳＴＭ  Ｄ７９２−１３により２０℃で約０．８５ｇ／ｃｃ〜約１．００ｇ／ｃｃの密度を有する。
【００７０】
本発明のホットメルト接着剤組成物は、当該技術分野では公知の混合技術のいずれかを用いることにより調合されてよい。従来技術の混合手順の代表的な例は、本発明で用いられるポリマーを除くすべての構成成分を、ロータを装備するジャケット付き混合釜中に入れ、その後、成分を融解するべく混合物の温度を１５０℃〜２００℃の範囲に上げることを含む。このステップで用いられるべき正確な温度は、特定の成分の融点に依存するであろうことを理解されたい。最初に、半結晶性のＬＭＷ  ＰＰポリマー及び、次に本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＰＰポリマーを、攪拌下で混合釜に続いて導入し、一貫した均一な混合物が形成されるまで混合が続けられる。混合釜の内容物は、全混合プロセス中に二酸化炭素又は窒素などの不活性ガスで保護される。本発明の精神を侵害せずに、例えば、取り込まれた空気の除去を容易にするために真空を適用するなどの、種々の追加及び変形を本発明の手順に行ってホットメルト組成物を生産できる。本発明の組成物を調合するのに有用な他の設備は、限定はされないが、シングル又はツインスクリュー押出機又は他の種類の押出しマシン、ニーダー、インテンシブミキサ、Ｒｏｓｓ（商標）ミキサなどを含む。
【００７１】
本発明の接着剤組成物は、いくつかの用途における、例えば、使い捨て不織衛生物品、紙加工、可撓性の包装、木材加工、カートン及びケースシーリング、ラベリング及び他の組立用途などにおける汎用ホットメルト接着剤として用いられてよい。特に好ましい用途は、不織使い捨ておむつ及び婦人生理用ナプキンの構築、おむつ及び成人失禁用ブリーフの弾性的取付け、おむつ及びナプキンコアの安定化、おむつのバックシートの貼り合わせ、工業用フィルタ材料の変換、手術用ガウン及び手術用ドレープの組み立てなどを含む。
【００７２】
結果的に得られるホットメルト接着剤は次いで、様々な塗布技術を用いて基体に塗布されてよい。例は、商標名Ｏｍｅｇａ（商標）、Ｓｕｒｅｗｒａｐ（商標）、Ｖ−ｓｌｏｔ（商標）、及びＡｌｌｅｇｒｏ（商標）方法などの、ホットメルトグルーガン、ホットメルトスロット・ダイコーティング、ホットメルトホイールコーティング、ホットメルトローラコーティング、メルトブローンコーティング、スパイラルスプレー、接触又は非接触ストランドコーティングを含む。好ましい実施形態では、ホットメルト接着剤は、おむつ及び成人失禁用物品の製造における弾性的取付けのための好ましい技術である、ストランドコーティング方法を用いて弾性ストランド上に直接塗布される。一例では、本発明のホットメルト組成物は、乳児用おむつ、トレーニングパンツ、及び成人失禁用物品上の弾性レッグ部、レッグカフ、及びウエストバンドのために用いられる弾性ストランド上に連続する接着剤結合ラインを形成するべくＡｌｌｅｇｒｏ（商標）ノズルを用いてコーティングされる。種々の技術の十分な説明を提供することはこの発明の意図ではなく、詳細は、文献で又はノズル製造業者のウェブサイトｗｗｗ．ｎｏｒｄｓｏｎ．ｃｏｍ又はｗｗｗ．ｉｔｗ．ｃｏｍで見ることができる。
【００７３】
本発明の一実施形態では、ラミネートを作製する方法は、（１）本発明のホットメルト接着剤組成物を溶融状態で一次基体に塗布するステップと、（２）二次基体を接着剤組成物と接触させることにより二次基体を第１の基体に接合するステップとを含む。一次基体は、おむつのレッグカフの一部として用いられる弾性ストランドなどの、おむつの弾性部分であってよい。このような弾性ストランド（又はバンド）及びおむつのレッグカフの一部としてのそれらの用途が、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，１９０，６０６号に示される。二次基体は、スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）不織布又はポリエチレンフィルムなどの不織材料又はフィルムを備えてよく、方法は、二次基体を弾性ストランドの周りに折り畳むことを含んでよい。このようにして、二次基体だけが、レッグカフの１つ又は複数のストランドを包み込む基体として役立ち得る。代替的な実施形態では、三次基体が用いられ、二次基体及び三次基体は、弾性ストランドの反対の側部上で弾性ストランドに接合されてよい。このような実施形態では、二次基体はポリエチレンフィルムであってよく、三次基体は不織材料のフィルムであってよく、又はこの逆であってもよい。さらに、不織布に貼り合わされたポリオレフィンフィルムからなる複合おむつバックシートも、上述の二次基体及び三次基体として用いることができる。
【００７４】
本発明の代替的な実施形態では、接着剤が、スロット又はＶスロットアプリケータヘッドなどの、ホットメルト塗布の直接接触方法を用いて一次基体に塗布される。代替的に、接着剤は、スプレーアプリケータなどの、ホットメルトの非接触方法を用いて一次基体に塗布されてよい。接着剤が溶融状態で塗布される一次基体は、弾性ストランド又は不織布であってよい。一次基体が弾性ストランドである実施形態では、二次基体は、弾性ストランドの周りに巻かれた不織布であってよく、又は二次基体は、代替的に２つの不織層間の弾性体であってよい。このような実施形態では、この方法により作製されるラミネートは、おむつなどの使い捨て物品における弾性レッグカフ、立ち上がっているレッグカフ、又は弾性側部パネルとして用いられてよい。このような実施形態では、不織布などの三次基体が用いられてよい。このような三次基体はまた、その上に直接方法又は非接触方法のいずれかにより塗布された接着剤を有してよい。このような実施形態のラミネートは、使い捨て物品上の弾性側部パネル又はストレッチイヤーとして用いられてよい。
【００７５】
一次基体が弾性ストランドである他の実施形態では、二次基体はポリエチレンフィルムであってよく、不織布などの三次基体がフィルムに接着されてよい。一次基体が不織布である実施形態では、二次基体は、弾性フィルムであってよい。以下の実施例により示されるように、本発明の組成物は、産業での性能要件を模擬するクリープ試験において、弾性ストランドに塗布されるときに、優れた結果を与える。
【００７６】
本発明の態様
態様１
ホットメルト接着剤組成物であって、
（ａ）少なくとも１つの半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーと少なくとも１つの本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰコポリマーを含有するポリマーブレンド；その両方が、ＳＳＣ触媒を用いることにより調製されるホモポリプロピレンか又はプロピレンとα−オレフィンコモノマーのコポリマーのいずれかであり；上記ブレンド中のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマー対ＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーの重量比が９：１〜１：９の範囲であり、本発明の組成物中のポリマーブレンドの総量が重量で約２０％〜約８０％であり；上記ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰが、２３℃で約０．８６ｇ／ｃｃ〜約０．９０ｇ／ｃｃの密度、約１０，０００ｇ／ｍｏｌｅ〜約１００，０００ｇ／ｍｏｌｅの重量平均分子量、約２０℃〜約１４０℃の融点、約３０Ｊ／ｇ〜約１００Ｊ／ｇの溶解エンタルピー、約１８％〜約５０％の結晶化度、８０ｇ／１０分以上の溶融流量及び１９０℃で好ましくは約８００ｍＰａ．ｓ〜約１００，０００ｍＰａ．ｓの範囲のブルックフィールド粘度を有し；上記ＨＭＷ  ＰＰポリマーが、２３℃で約０．８５ｇ／ｃｃ〜約０．８８ｇ／ｃｃの密度、１００，０００ｇ／ｍｏｌｅよりも大きい重量平均分子量、融点なしか又は約２０℃〜約１２０℃の残留物融点、約０Ｊ／ｇ〜約３０Ｊ／ｇの溶解エンタルピー、約０％〜約１８％の結晶化度及び２００ｇ／１０分以下の溶融流量（ＦＭＲ）を有し；
（ｂ）重量で約１５％〜重量で約７５％の量での適合する粘着剤；
（ｃ）重量で約１％〜約３５％の可塑剤；
（ｄ）重量で約０．１％〜約３％の安定剤又は酸化防止剤；及び
（ｅ）随意に重量で約０％〜約２０％のワックス、
を含む、組成物。
【００７７】
態様２
上記半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーが、プロピレンのホモポリマーである、態様１に記載の組成物。
【００７８】
態様３
上記半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーが、プロピレンと以下の分子構造：
Ｒ−ＣＨ＝ＣＨ２
（式中、Ｒは、水素Ｈ、又は４〜８個の炭素原子を有するアルキル又はアリールラジカルである）を有する少なくとも１つのα−オレフィンコモノマーのコポリマーである、態様１に記載の組成物。
【００７９】
態様４
上記α−オレフィンコモノマーが、エチレン、又はブテン−１又はヘキセン−１である、態様３に記載の組成物。
【００８０】
態様５
上記本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーが、プロピレンのホモポリマーである、態様１〜態様４のいずれかに記載の組成物。
【００８１】
態様６
上記本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰが、プロピレンと以下の分子構造：
Ｒ−ＣＨ＝ＣＨ２
（式中、Ｒは、水素Ｈ、又は４〜８個の炭素原子を有するアルキル又はアリールラジカルである）を有する少なくとも１つのα−オレフィンコモノマーのコポリマーである、態様１〜態様４のいずれかに記載の組成物。
【００８２】
態様７
上記α−オレフィンコモノマーが、エチレン、ブテン−１又はヘキセン−１である、態様６に記載の組成物。
【００８３】
態様８
上記粘着剤が、脂肪族及び脂環式炭化水素樹脂及びそれらの水素化誘導体、水素化芳香族炭化水素樹脂、芳香族修飾脂肪族又は脂環式樹脂及びそれらの水素化誘導体、ポリテルペン及びスチレン化ポリテルペン樹脂からなる群から選択される、態様１〜態様７のいずれかに記載の組成物。
【００８４】
態様９
上記粘着剤が、Ｃ５脂肪族炭化水素樹脂、水素化Ｃ５樹脂、水素化Ｃ９樹脂及び水素化ＤＣＰＤ樹脂である、態様８に記載の組成物。
【００８５】
態様１０
上記粘着剤が、芳香族修飾Ｃ５樹脂、芳香族修飾水素化ＤＣＰＤ樹脂である、態様８に記載の組成物。
【００８６】
態様１１
上記可塑剤が、鉱油及び液体ポリブテンからなる群から選択される、態様１〜態様１０のいずれかに記載の組成物。
【００８７】
態様１２
上記鉱油が、３０％未満の芳香族炭素原子を有する、態様１１に記載の組成物。
【００８８】
態様１３
上記接着剤組成物が、重量で最大２０％の量でワックスをさらに含む、態様１〜態様１２のいずれかに記載の組成物。
【００８９】
態様１４
上記ワックスが、石油ワックス、低分子量ポリエチレン及びポリプロピレン、合成ワックス及びポリオレフィンワックスからなる群から選択される、態様１３に記載の組成物。
【００９０】
態様１５
上記ワックスが、約４００〜約６，０００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量を有する低分子量ポリエチレンである、態様１４に記載の組成物。
【００９１】
態様１６
上記酸化防止剤が、ヒンダードフェノール化合物である、態様１〜態様１５のいずれかに記載の組成物。
【００９２】
態様１７
上記接着剤組成物が、重量で最大６０％の量でフィラーをさらに含む、態様１〜態様１６のいずれかに記載の組成物。
【００９３】
態様１８
上記フィラーが、タルク、炭酸カルシウム、粘土、シリカ、マイカ、珪灰石、長石、珪酸アルミニウム、アルミナ、水和アルミナ、ガラスミクロスフェア、セラミックミクロスフェア、熱可塑性ミクロスフェア、バライト及び木粉からなる群から選択される、態様１７に記載の組成物。
【００９４】
態様１９
上記接着剤組成物が、着色剤をさらに含む、態様１〜態様１８のいずれかに記載の組成物。
【００９５】
態様２０
上記接着剤組成物が、別のポリマーをさらに含む、態様１〜態様１９のいずれかに記載の組成物。
【００９６】
態様２１
ホットメルト接着剤組成物であって、
（ａ）少なくとも１つの半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーと少なくとも１つの本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰコポリマーを含有するポリマーブレンド；その両方がＳＳＣ触媒を用いることにより調製されるホモポリプロピレンか又はプロピレンとα−オレフィンコモノマーのコポリマーのいずれかであり；上記ブレンド中の上記ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマー対上記ＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーの重量比が９：１〜１：９の範囲であり、本発明の組成物中のポリマーブレンドの総量が重量で約２０％〜約８０％であり；上記ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰが、約１０，０００ｇ／ｍｏｌｅ〜約１００，０００ｇ／ｍｏｌｅの重量平均分子量、約１８％〜約５０％の結晶化度、及び１９０℃で約８００ｍＰａ．ｓ〜約１００，０００ｍＰａ．ｓの範囲のブルックフィールド粘度を有し；上記ＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーが、１００，０００ｇ／ｍｏｌｅよりも大きい重量平均分子量及び約０％〜約１８％の結晶化度を有し、上記ＨＭＷ  ＰＰポリマーの分子量が、上記ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰの分子量の少なくとも２倍であり；
（ｂ）重量で約１５％〜重量で約７５％の量での適合する粘着剤；
（ｃ）重量で約１％〜約３５％の可塑剤；
（ｄ）重量で約０．１％〜約３％の安定剤又は酸化防止剤；及び
（ｅ）随意に重量で約０％〜約２０％のワックス、
を含む、組成物。
【００９７】
態様２２
上記ＨＭＷ  ＰＰポリマーの分子量が、上記ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰの分子量の少なくとも２倍、好ましくは３倍、より好ましくは５倍である、態様１〜態様２１のいずれかに記載の組成物。
【００９８】
態様２３
上記半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーが、重量で５％〜５０％の間の量で存在し、上記本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーが、１０％〜３０％の間の量で存在する、態様１〜態様２２のいずれかに記載の組成物。
【００９９】
態様２４
上記本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーが、２０％〜５０％の間の量で存在する、態様１〜態様２３のいずれかに記載の組成物。
【０１００】
態様２５
ラミネートを作製する方法であって、
態様１〜態様２４に記載のホットメルト接着剤組成物を溶融状態で一次基体に塗布するステップ；及び
二次基体を上記接着剤組成物と接触させることにより二次基体を上記第１の基体に接合するステップ、
を含む、方法。
【０１０１】
態様２６
上記接着剤が、ホットメルト塗布の直接接触方法を用いて上記一次基体に塗布される、態様２５に記載の方法。
【０１０２】
態様２７
上記接着剤が、ホットメルトの非接触方法を用いて上記一次基体に塗布される、態様２５に記載の方法。
【０１０３】
態様２８
上記一次基体が、弾性ストランドである、態様２５〜態様２７のいずれかに記載の方法。
【０１０４】
態様２９
上記一次基体が、不織布である、態様２５〜態様２８のいずれかに記載の方法。
【０１０５】
態様３０
上記二次基体が、上記弾性ストランドの周りに巻かれた不織布である、態様２５〜態様２８のいずれかに記載の方法。
【０１０６】
態様３１
上記二次基体が、ポリエチレンフィルムであり、かつ上記三次基体が、不織布である、態様２５〜態様２８のいずれかに記載の方法。
【０１０７】
態様３２
上記二次基体が、弾性フィルムである、態様２５〜態様２７のいずれか及び態様２９に記載の方法。
【０１０８】
態様３３
態様２５〜態様３２のいずれかに記載の方法により作製されるラミネート。
【０１０９】
態様３４
使い捨て物品における弾性レッグカフ、立ち上がっているレッグカフ又は弾性側部パネルとして用いられる、態様３３に記載のラミネート。
【０１１０】
態様３５
弾性レッグカフとして用いられる、態様３４に記載のラミネート。
【０１１１】
態様３６
使い捨て物品上の弾性側部パネル又はストレッチイヤーとして用いられる、態様３４に記載のラミネート。
【０１１２】
実施例
ブルックフィールド粘度は、１６３℃（３２５°Ｆ）でＡＳＴＭ  Ｄ−３２３６方法に従って試験される。
【０１１３】
環球式軟化点は、ＡＳＴＭ  Ｅ−２８方法に従って自動Ｈｅｒｚｏｇユニットによりグリセロール中で求められる。
【０１１４】
固体密度は、２３℃でＡＳＴＭ  Ｄ７９２−１３に従って測定される。
【０１１５】
示差走査熱量測定（ＤＳＣ）試験は、ＴＡ  ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔからのＤＳＣ  Ｍｏｄｅｌ  Ｑ  １０００で加熱−急冷−加熱プログラムで実行される。好ましくは、約１０ｍｇのサイズのサンプルを、アルミニウムＤＳＣサンプルパン中に密封する。パンを装置のサンプルチャンバ中に配置し、２０℃／分の加熱速度で周囲温度から２００℃に加熱し、そこからサンプルを−１１０℃に急冷する。温度を次いで２０℃／分の加熱速度で２００℃に上昇させ、データを収集する。ジュール／グラム（Ｊ／ｇ）で測定される溶解エンタルピー（ΔＨ）を、Ｍｏｄｅｌ  Ｑ  １０００  ＤＳＣにインストールされたアプリケーションソフトウェアパッケージを用いてＤＳＣ曲線上の融解ピークの面積から計算する。本発明の目的上、融点は、融解ピークの最大、すなわち、融解ピーク上の最高点に対応する温度として定義される。
【０１１６】
クリープ試験のための試験片は、Ｓｕｒｅｗｒａｐ（商標）、Ａｌｌｅｇｒｏ（商標）及びスロットダイチップに適応するように設計されるＮｏｒｄｓｏｎ（商標）Ｚｅｒｏ−Ｃａｖｉｔｙホットメルトコーティングモジュールを装備するカスタマイズされたコータ／ラミネータを用いて作製する。本発明に関して、Ａｌｌｅｇｒｏ（商標）チップを用いて本発明の組成物を、６８０デシテックス（ｄｔｅｘ）の繊度を有するＩｎｖｅｓｔａ（商標）弾性ストランドに直接塗布する。チップは、３つの弾性ストランドを同時にコーティングできる５ｍｍ間隔の３つの別個の接着剤ノズル又はオリフィスを有する。
【０１１７】
本明細書で用いられる場合のデシテックス（略してｄｔｅｘ）は、グラムの質量／１０，０００メートルの繊維長さを指す。これはテキスタイル産業での繊維の繊度の尺度である。
【０１１８】
剪断接着試験は、修正されたＡＳＴＭ  Ｄ６４６３手順により３７．８℃（１００°Ｆ）でインキュベータオーブン中で測定される。具体的には、用いられる試験片は、一対の同一のＳＭＳ不織ウェブ間の本発明のホットメルト接着剤のラミネートを用いることにより作製し、その作製は、以下の実施例１〜５で十分に開示される。ラミネートを横方向に幅１インチのストリップにカットして試験片を形成する。試験の前に、データの再現性及び正確さを保証するために試験片を周囲環境でおよそ１２〜２４時間馴染ませた。分で報告される３つの複製物の平均剪断接着値が、剪断強度として定義される。
【０１１９】
実施例１〜５で説明されるようにラミネートされた試験片でクリープ抵抗試験を行った。ラミネートされた試験片は、弾性ストランド及び非弾性基体を備える。約３５０ｍｍのラミネートされた試験片のセグメントを完全に引き伸ばし、１枚の剛性のＰｏｌｙｇｌａｓｓボードにしっかりと取り付ける。非弾性基体が引き伸ばされた構成で維持される状態で、３００ｍｍの長さに印をつけ、印のところで弾性ストランドをカットする。試験片を次いで３７．８℃（１００°Ｆ）の空気循環炉中に入れる。これらの条件下で、引き伸ばされている弾性ストランドは或る距離まで収縮できる。弾性ストランドの端間の距離を、４時間後に測定する。捲縮保持率として定義されパーセンテージ（％）で表される、最後の長さと最初の長さの比率が、接着剤が弾性ストランドを保持する能力の尺度である。
【０１２０】
テキサス州ヒューストンのＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから得られるＶｉｓｔａｍａｘｘ  ６２０２は、重量で約１５％のエチレンコモノマーを含み、約１４４，７００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量（Ｍｗ）、約１０１℃のＤＳＣ融点、約１１．４Ｊ／ｇのＤＳＣ溶解エンタルピー、ＡＳＴＭ  Ｄ１５０５による２３℃で約０．８６３ｇ／ｃｃの密度、及び２３０℃／２．１６ｋｇの試験条件でＡＳＴＭ  Ｄ１２３８による約９．１ｇ／１０分の溶融流量（ＭＦＲ）を有する、本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰコポリマーである。
【０１２１】
テキサス州ヒューストンのＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから得られるＶｉｓｔａｍａｘｘ  ６５０２は、重量で約１３％のエチレンコモノマーを含み、約１１９，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量（Ｍｗ）、約６４℃のＤＳＣ融点、約９Ｊ／ｇのＤＳＣ溶解エンタルピー、ＡＳＴＭ  Ｄ１５０５による２３℃で約０．８６５ｇ／ｃｃの密度、及び２３０℃／２．１６ｋｇの試験条件でＡＳＴＭ  Ｄ１２３８による約４８ｇ／１０分の溶融流量（ＭＦＲ）を有する、本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰコポリマーである。
【０１２２】
同じくＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから得られるＶｉｓｔａｍａｘｘ  ８８８０は、重量で約５．２％のエチレンコモノマーからなり、約２７，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量（Ｍｗ）、約９６℃のＤＳＣ融点、約３８Ｊ／ｇのＤＳＣ溶解エンタルピー、ＡＳＴＭ  Ｄ１５０５による２０℃で約０．８８０ｇ／ｃｃの密度、及びＡＳＴＭ  Ｄ３２３６による１９０℃で約１，２００ｍＰａ．ｓのブルックフィールド粘度を有する、半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰコポリマーである。
【０１２３】
マサチューセッツ州ホールデンのＣｌａｒｉａｎｔから購入されるＬｉｃｏｃｅｎｅ  １６０２は、重量で約１０％のエチレンコモノマーからなり、約２０，９００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量（Ｍｗ）、６６℃のＤＳＣ融点、２０．２Ｊ／ｇのＤＳＣ溶解エンタルピー、ＩＳＯ  １１８３試験方法による２３℃で約０．８７０ｇ／ｃｃの密度、及びＤＩＮ  ５３０１９試験方法による１７０℃で約５，０００〜７，０００ｍＰａ．ｓのブルックフィールド粘度を有する、本質的にアモルファスのＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰコポリマーである。
【０１２４】
テキサス州ヒューストンのＴｏｔａｌ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ＵＳＡ，Ｉｎｃ．から得られるポリプロピレンＬＸ５  ０２−１５は、重量で約２％のエチレンコモノマーを含み、約１５０，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量（Ｍｗ）、１１９℃のＤＳＣ融点、約６０Ｊ／ｇのＤＳＣ溶解エンタルピー、ＡＳＴＭ  Ｄ１５０５による２３℃で約０．８９５ｇ／ｃｃの密度、及び２３０℃／２．１６ｋｇの試験条件でＡＳＴＭ  Ｄ１２３８による約１２ｇ／１０分の溶融流量（ＭＦＲ）を有する、半結晶性のＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰコポリマーである。
【０１２５】
ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌから購入されるＥｓｃｏｒｅｚ  ５４１５は、約１１５℃のＲ＆Ｂ軟化点を有する非常に薄い色の水素化脂環式炭化水素粘着剤である。
【０１２６】
Ｒｅｓｉｎａｌｌ  Ｒ１０９５Ｓは、約１００℃のＲ＆Ｂ軟化点を有する水素化脂環式炭化水素樹脂である。これは、ノースカロライナ州セバンのＲｅｓｉｎａｌｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得られる。
【０１２７】
Ａｒｋｏｎ  Ｐ−１２５は、約１２５℃のＲ＆Ｂ軟化点を有する水素化Ｃ９炭化水素樹脂である。これはイリノイ州シカゴのＡｒａｋａｗａ（ＵＳＡ）Ｉｎｃ．から購入される。
【０１２８】
Ｎｙｆｌｅｘ  ２２２Ｂは、テキサス州ヒューストンのＮｙｎａｓ  ＵＳＡ  Ｉｎｃ．から購入される鉱油可塑剤である。
【０１２９】
ＡＣ−５９６Ｐは、１９０℃で約１５０ｍＰａ．ｓの粘度、０．９３ｇ／ｃｃの密度、及び１４１℃の滴点を有する無水マレイン酸修飾ＰＥワックスである。これはニュージャージー州モリスタウンのＨｏｎｅｙｗｅｌｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得られる。
【０１３０】
Ｃｌｏｐａｙ  ＤＨ２８４  ＰＥは、オハイオ州メーソンのＣｌｏｐａｙ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｃｏ．，Ｉｎｃ．から購入される２０グラム／平方メートル（ｇｍｓ）の坪量のＬＤＰＥフィルムである。
【０１３１】
ＳＱＮ  ＳＢ  １５ｇｓｍは、ペンシルベニア州マケルハッタンのＦｉｒｓｔ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ  Ｉｎｃ．から購入されるスパンボンド不織布である。
【０１３２】
Ｋａｙｄｏｌ  ｏｉｌは、ニュージャージー州パーシッパニーのＳｏｎｎｅｂｏｒｎ  Ｉｎｃ．から購入される白色鉱油である。
【０１３３】
Ｅａｓｔｏｔａｃｋ  Ｈ１００Ｌは、テネシー州キングズポートのＥａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｃｏｍｐａｎｙから購入される約１００℃のＲ＆Ｂ軟化点を有する部分水素化Ｃ５樹脂である。
【０１３４】
Ｉｒｇａｎｏｘ  １０１０は、ニュージャージー州フローラムのＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから購入されるヒンダードフェノール酸化防止剤である。
【０１３５】
本発明は、以下に記載の実施例によりさらに例示される。
【０１３６】
実施例１〜５
表１に重量パーセントで示される実施例１〜５のホットメルト接着剤は、本明細書で前述した成分及び混合手順で調製される。合計で２５００グラムをそれぞれ作製し、モータ駆動のプロペラ、加熱マントル、温度制御ユニット、及び約１ガロンのサイズのコンテナからなる実験室型のミキサ中で、窒素雰囲気下で１７７℃にて混合を行う。ＳＳＣ−ＰＰポリマー以外の、表に示された比に従って計算される適切な量の各成分をコンテナに加える。コンテナの温度を次いで上げて成分を融解する。コンテナ中の成分が完全に融解した後で、モータをオンにして攪拌を開始する。半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマー成分を次に導入し、その後、本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーを導入する。ポリマーが完全に融解され一様な混合物が形成されるまで、混合を続ける。接着剤の実施例１〜５は、高い凝集力、優れたクリープ抵抗を呈し、基体の或る範囲上で加工及び塗布するのに適した粘度を有し、限定はされないが、弾性的取付け、ランディングゾーンの取付け、ストレッチパネルの取付け、ファスナの取付けなどを含む、高い捲縮保持率及び高い剪断が必要とされる不織衛生物品におけるいくつかの用途に特に有用である。
【表１】
2019508521.tif 000005
【０１３７】
ブルックフィールド粘度、Ｒ＆Ｂ軟化点、密度、融点、溶解エンタルピー、剪断接着、及び捲縮保持率試験が、本明細書で前述した試験方法に従って実施例１〜５で行われる。室温での粘着度は、人の指への接着剤の粘着性により判断される。捲縮保持率試験のための試験片は、Ａｌｌｅｇｒｏ（商標）ノズルを備えるＮｏｒｄｓｏｎ  Ｚｅｒｏ  Ｃａｖｉｔｙ（商標）コーティングモジュールを装備するカスタマイズされたホットメルトコーターでＡｌｌｅｇｒｏ（商標）シングルストランドコーティング技術を用いることにより作製した。３００％伸びに引き伸ばされた３つの弾性ストランド（Ｉｎｖｅｓｔａ  ６８０）が、約１４８℃〜約１６３℃のコーティング温度で個別にコーティングされる。これらのコーティングトライアルでは、ノズルガイドへの弾性ストランド入口角度（すなわち、アプリケータの軸に垂直なラインと入口側でノズルとノズルに最も近いガイド又はローラとの間に延びる弾性ストランドとの角度）は、２と５°の間に保たれた。出口ストランド平面へのアプリケータ角度は、およそ８７°であった。（前述のパラメータは、ノズルの製造業者により採用される規約「Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ａｌｌｅｇｒｏ  Ｅｌａｓｔｉｃ  Ｃｏａｔｉｎｇ  Ｎｏｚｚｌｅｓ  Ｃｕｓｔｏｍｅｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｍａｎｕａｌ，Ｐａｒｔ  １１２０７０５＿０１」Ｉｓｓｕｅｄ  ２／１５を用いて説明されることに留意されたい。）加えて、アプリケータの軸に垂直なラインと出口側でノズルとノズルに最も近いガイド又はローラとの間に延びる弾性ストランドにより画定される角度は、およそ３°であった。したがって、アプリケータは、その標準位置において垂直に位置合わせされた。接着剤は、約３００メートル／分のライン速度、３５ミリグラム／ストランド／メートル（ｍｇ／ｓ／ｍ）の付加量（ａｄｄ−ｏｎ）、０．２５秒のオープンタイム、及びニップロールでの４０ｐｓｉの圧縮で適用される。コーティングされたストランドは次いで、ポリエチレンフィルム（Ｃｌｏｐａｙ  ＤＨ２８４  ＰＥ）とポリプロピレンスパンボンド不織布（ＳＱＮ  ＳＢ  １５）との間にラミネートされて弾性ラミネートを形成する。
【０１３８】
剪断接着試験のための試験片は、１インチスロットダイノズルを装備するモデルＬＨ−１ベンチトップコーターで作製される。接着剤は、３００°Ｆにて５０グラム／平方メートル（ｇｓｍ）の付加量で第１のＳＭＳ不織ウェブ上にコーティングされる。コーティングされた第１のＳＭＳウェブは次いで、結果的に得られるラミネートが各側部上に１インチの結合幅及び１インチの非結合幅を有するような様態で０．２５秒のオープンタイムで同じ第２のＳＭＳウェブにラミネートされる。ラミネートは、剪断試験が行われる前に周囲条件で１２〜２４時間馴染ませる。
【０１３９】
比較実施例６〜９
６〜９の比較実施例は、本明細書で前述した同じ手順を用いることにより表２に列挙されたコンポーネントで同様に調合される。実施例１〜５とは異なり、実施例６〜９は、実施例１〜５の本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーとは対照的に、単一のＳＳＣ−ＰＰポリマーか、又は２つの本質的にアモルファスのＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーを有するブレンドのいずれかを含む。実施例６は、本質的にアモルファスであるが約２０ｇ／Ｊの残留物溶解エンタルピーを有するＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーＬｉｃｏｃｅｎｅ  １６０２を用いる。実施例７は、半結晶性のＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーＶｉｓｔａｍａｘｘ  ８８８０と本質的にアモルファスのＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰ  Ｌｉｃｏｃｅｎｅ  １６０２からなるポリマーブレンドで調合される。実施例８は、Ｖｉｓｔａｍａｘｘ  ８８８０のみを含み、実施例９は、Ｖｉｓｔａｍａｘｘ  ６５０２のみを含む。粘度、軟化点、密度、融点、溶解エンタルピー及び捲縮保持率は、例えば本明細書で１〜５で説明されるのと同じ試験方法を用いることにより得られる。実施例６〜９が、実施例６及び７で実証される乏しい捲縮保持率、又は実施例８に示される層間剥離、又はコーティングするのに高すぎる粘度（実施例９）のいずれかを呈することは明らかである。それらは実施例１〜５のバランスのとれた特性を欠いている。
【表２】
2019508521.tif 000006
【０１４０】
実施例１０
実施例１０での接着剤は、本明細書で前述した同じ手順、及び重量で４５．０％のＶｉｓｔａｍａｘｘ  ８８８０、重量で１０．０％のＶｉｓｔａｍａｘｘ  ６５０２、重量で５．０％のＮｙｆｌｅｘ  ２２２Ｂ鉱油、重量で２９．５％のＥｓｃｏｒｅｚ  ５４００粘着剤及び重量で０．５％の酸化防止剤からなる成分を用いることにより調製した。接着剤サンプルは、１７７℃（３５０°Ｆ）で３，３１０ｍＰａ．ｓのブルックフィールド粘度及び１０８℃の軟化点を有する。これは、低い粘度、したがって低い塗布温度と、ワニス塗／プリント又はコーティングボール紙への優れた室温及び低温結合強度を有することにより特徴付けられ、ケース及びカートンのシーリング用途に特に有用である。結合強度試験のための試験片は、基体として４インチ×１インチのプリント板紙ストリップを用いることにより作製した。実施例１０の接着剤は、手持ち式のＭｉｎｉ−Ｓｑｕｉｒｔ（商標）グルーガンを用いて第１の基体ストリップのプリント側に直径約３ｍｍのビードの形態で塗布し、第２の基体ストリップをすぐに接触させ、第１の基体ストリップに圧着する。室温結合強度試験は、周囲条件で約４時間馴染ませた後に手で剥がすことにより行われる。低温結合強度試験は、冷凍室中で約−２５℃にて同様に行われる。各温度の３つの複製物が試験され、すべての試験片は、室温と低温の両方で繊維引裂け結合強度を呈する。
【０１４１】
比較実施例１１及び１２
半結晶性のＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰと組み合わせて本質的にアモルファスのＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰを有するポリマーブレンドからなる２つの比較実施例を試験した。このブレンドは、ＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰが本質的にアモルファスであり、ＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰポリマーが半結晶性である特許出願の組成物とは対照的である。
【０１４２】
データ及び結果は、以下の表３に示される。前に特定していなかった以下の材料を用いた：
【０１４３】
ミシガン州ミッドランドのＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから得られるＶｅｒｓｉｆｙ  ３０００は、重量で約５％のエチレンコモノマーを含み、約１１５℃のＤＳＣ融点、約５９Ｊ／ｇのＤＳＣ溶解エンタルピー、ＡＳＴＭ  Ｄ１５０５による２３℃で約０．８８８８ｇ／ｃｃの密度、２２７，０００の重量平均分子量、及び２３０℃／２．１６ｋｇの試験条件でＡＳＴＭ  Ｄ１２３８による約８ｇ／１０分の溶融流量（ＭＦＲ）を有する、半結晶性のＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰコポリマーである。
【０１４４】
Ｓｕｃｏｒｅｚ  ２１０は、約１１０℃のＲ＆Ｂ軟化点を有する水素化シクロ脂肪族炭化水素樹脂である。これはジョージア州アトランタのＫｏｌｏｎ  ＵＳＡ  Ｉｎｃ．から購入される。
【０１４５】
ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから得られるＶｉｓｔａｍａｘｘ  ＥＸＰ  １５０は、重量で約１３％のエチレンからなり、約３９，２００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量（Ｍｗ）、約１０１℃のＤＳＣ融点、約１６Ｊ／ｇのＤＳＣ溶解エンタルピー、ＡＳＴＭ  Ｄ１５０５による２０℃で約０．８７０ｇ／ｃｃの密度、及びＥｘｘｏｎｍｏｂｉｌによる１９０℃で約８０００ｍＰａ．ｓのブルックフィールド粘度を有する、本質的にアモルファスのＬＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰコポリマーである。
【表３】
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【０１４６】
これらの比較実施例は、本発明の組成物よりも顕著に悪いクリープ評価を与えた。
【０１４７】
実施例１３〜１６
重量で２２％〜重量で２８％の本質的にアモルファスのＨＭＷ  ＳＳＣ−ＰＰコポリマーであるＶｉｓｔａｍａｘｘ  ６５０２を有するさらなる実施例を調製した。調製物及び特性は、以下の表に列挙される。すべての実施例は、加工用に容認できる範囲内に優に入る粘度及び９７％を超える捲縮保持率を有する優れたクリープ性能を示す。
【表４】
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【０１４８】
実施例１７
実施例１〜５及び１３〜１６の熱安定性も後述する手順に従って試験した。１５０グラムのサンプルを８オンスのガラスジャーに移した。ジャーを次いでペーパーライニングが除去されているキャップで蓋をした。ジャーを次いで１７７℃の空気循環炉に入れた。サンプルを次いで２４時間間隔で採取し、粘度を１６２．８℃で測定した。同時に、サンプルの外観も検査し、炭化、ゲル化、皮張り、及び相分離の発生又はそれらの欠如に関して記録した。粘度及び９６時間での検査結果を以下の表に示した：
【表５】
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【０１４９】
理解されるように、本発明の組成物は熱安定性である。本発明のサンプルのなかで、９６時間にわたって１０％を超えて低下した粘度を有したものはなかった。さらに、本発明のサンプルのいずれも炭化、ゲル化、皮張り、及び相分離の証拠を示さなかった。
【０１５０】
値の範囲が提供される場合、その範囲の上限と下限との間の中間にある各値、及び中間にある値の任意の組み合わせ又はより小さい組み合わせ、及び表記されたその範囲内のあらゆる他の表記された値又は中間にある値は、列挙される値の範囲内に包含されることが理解される。加えて、本発明は、成分の第１の範囲の下限及び第２の範囲の上限である成分の範囲を含む。
【０１５１】
他に定めのない限り、本明細書で用いられるすべての技術用語及び科学用語は、この発明が属する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味をもつ。本明細書で具体的に述べたすべての刊行物及び特許は、本発明と組み合わせて用いられ得る刊行物で報告される化学物質、機器、統計的分析、及び方法論を説明及び開示することを含むあらゆる目的のために参照によりそれらの全体が組み込まれる。本明細書で引用したすべての参考文献は、当該技術分野でのスキルのレベルを示すものとして受け取られるべきである。本明細書でのいずれも、本発明が先願発明の理由に基づきこのような開示の日付を実際より早める権利をもたないことの自認として解釈されるべきではない。
【０１５２】
特定の具体的な実施形態に関して本明細書で例示及び説明されるが、それにもかかわらず、本発明は、示された詳細に限定されることを意図していない。むしろ、本発明の精神から逸脱することなく請求項の均等物の範疇及び範囲内で詳細において種々の修正がなされ得る。
【国際調査報告】
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