(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホットメルト接着剤組成物であって、以下の成分：
１％〜３０％の、ポリプロピレンコポリマーまたはその混合物；
１重量％〜３０重量％の、オレフィンベースのエラストマーまたは該オレフィンベースのエラストマーの混合物；
１〜３０重量％の、線状低密度ポリエチレンまたは線状低密度ポリエチレンの混合物；
０．０５〜５．０重量％の、ジベンジリデンソルビトール誘導体を含むポリオレフィン成核剤；
１０重量％〜７０重量％の、少なくとも８０℃であって１４０℃までの軟化点を有する粘着性付与樹脂；
２４．６重量％〜６０重量％の可塑剤；
０．１％〜５％の安定剤または抗酸化剤
のブレンド物を含み、前記成分は合計して前記組成物の１００重量％となり、かつ前記組成物の粘度が１６３℃で８０，０００ｃＰ以下である、ホットメルト接着剤組成物。
【請求項２】
２重量％〜２０重量％の前記ポリプロピレンコポリマーまたはその混合物を含む、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項３】
２．５重量％〜１５重量％の前記ポリプロピレンコポリマーまたはその混合物を含む、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項４】
２．５重量％〜２０重量％の前記オレフィンベースのエラストマーまたは前記オレフィンベースのエラストマーの前記混合物を含む、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項５】
５．０重量％〜１５重量％の前記オレフィンベースのエラストマーまたは前記オレフィンベースのエラストマーの前記混合物を含む、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項６】
２重量％〜２０重量％の前記線状低密度ポリエチレンまたは前記線状低密度ポリエチレンの前記混合物を含む、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項７】
２．５重量％〜２０重量％の前記線状低密度ポリエチレンまたは前記線状低密度ポリエチレンの前記混合物を含む、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項８】
０．１重量％〜２．５重量％の前記ポリオレフィン成核剤を含む、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項９】
０．２重量％〜１．０重量％の前記ポリオレフィン成核剤を含む、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項１０】
１０重量％〜６０重量％の前記粘着性付与樹脂を含む、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項１１】
２５重量％〜５０重量％の前記粘着性付与樹脂を含む、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項１２】
前記粘着性付与樹脂が、８５℃〜１３５℃の軟化点を有する、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項１３】
２４．６重量％〜５５重量％の前記可塑剤を含む、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項１４】
２４．６重量％〜５０重量％の前記可塑剤を含む、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項１５】
前記組成物の前記粘度が、１６３℃で４０，０００ｃＰ以下である、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項１６】
前記組成物の前記粘度が、１６３℃で２０，０００ｃＰ以下である、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項１７】
前記成分が、１重量％〜１５重量％の、ＥＶＡ、ＡＰＡＯ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＢ、ＳＩＳ、ＳＩ、ＳＢＳ、ＳＢ、ＳＩＢＳ、ＳＥＢ、ＳＥＢＳ、ＳＥＰ、ＳＥＰＳ、ＳＢＢＳ、ＳＥＥＰＳ、およびそれらのそれぞれのブレンド物からなる群から選択される追加の補助的なポリマーをさらに含み、前記補助的なポリマーが、前記ポリプロピレンコポリマー、前記オレフィンベースのエラストマー、前記線状低密度ポリエチレン、および前記粘着性付与樹脂とは異なるポリマーである、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項１８】
前記成分が、０．１重量％〜５重量％の、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、およびポリプロピレンワックスからなる群から選択されるワックスをさらに含む、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項１９】
使い捨てのおむつ、生理用ナプキン、ベッドパッド、包帯、外科用ドレープ、テープ、ラベル、プラスチックシート、不織布シート、紙シート、板紙、書籍、フィルター、または包装材料より成る群から選択される最終製品を作成するために用いられる、請求項１に記載の接着剤組成物を含む積層物。
【請求項２０】
前記成分が、紫外線吸収剤、界面活性剤、不活性な着色剤、蛍光剤、および充填剤から選択される１種以上の添加剤をさらに含む、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項２１】
前記線状低密度ポリエチレンの密度が、ＡＳＴＭ  Ｄ７９２−００に記載された方法で測定して、０．９４ｇ／ｃｃ未満である、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項２２】
前記線状低密度ポリエチレンが、１０〜１０００ｇ／１０分（１９０℃／２．１６ｋｇ）のメルトインデックス値を有する、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項２３】
前記オレフィンベースのエラストマーがメタロセン触媒法プロピレンをベースとしたエラストマーを含む、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項２４】
前記可塑剤がポリイソブチレンを含む、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホットメルト接着剤に関し、より詳しくは、ポリプロピレンコポリマー、ポリオレフィンエラストマー、低密度ポリエチレン、および成核剤から作成されたホットメルト接着剤に関する。これらの接着剤は、速硬化性でありながらも、改良されたバランスの機械的性質を示し、衛生用途、建築用途、および包装用途において有用となる。
【背景技術】
【０００２】
ホットメルト接着剤は、広く各種の末端用途において、広い範囲の適用方法およびプロセス条件下で基材を接着させるために使用されている。たとえば、ホットメルト接着剤は、数多くの二次加工物品において、不織布材料、ポリマーフィルム、およびエラストマー性成分を接着させるために採用されている。ホットメルト接着剤を使用して、不織布材料およびストランドの形態にあるエラストマー性成分、フィルム、またはその他各種の連続もしくは個別の形態にあるものを接着させた積層構造物は、おむつのような衛生用品には特に有用である。
【０００３】
ホットメルト接着剤は、まず溶融タンク内で溶融され、次いで接着性が必要とされる最終的な位置に溶融状体でコーティングされる。溶融された接着剤は、スプレーコーティングすることも可能であり、またはフィルムもしくは薄層としてコーティングすることも可能である。冷却させた後、その接着剤は、複数の要件、たとえば、剥離力で測定される接着強度、または機械的応力がかかっている途中もしくは後、および各種の加熱条件の途中もしくは後での接着保持力などを満たしている必要がある。
【０００４】
ホットメルト接着剤は、ポリオレフィン（エチレンベースまたはプロピレンベースのポリマー）、または官能化ポリオレフィン（酸素含有モノマーとのエチレンまたはプロペンのコポリマー）、または少なくとも１相のゴム相を含むスチレン系ブロックコポリマー、たとえばスチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）もしくはスチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）ポリマーなどのポリマーをベースとすることができる。一般的にはスチレン系ブロックコポリマーが採用され、その理由は、それらが二重の特性、すなわち、スチレン系相の凝集性と組み合わせて、他の相のゴム的挙動性を備えているからである。典型的な適用温度は一般的に、１２０℃〜１８０℃である。
【０００５】
長年にわたって、各種多くのオレフィン系ポリマーが、ホットメルト接着剤の配合物に使用されてきた。初期の１つが非晶質ポリプロピレン（ＡＰＰ）であり、それは各種の粘着付与剤、可塑剤、ワックス、および充填剤と組み合わせて、各種の末端用途のためのホットメルト接着剤を製造することが可能であった。
【０００６】
その後、オレフィンポリマーを利用することが可能となり、それらは元のＡＰＰポリマーよりもはるかに改良された性質を有していた。それらは非晶質ポリアルファオレフィン（ＡＰＡＯ）と呼ばれている。それらは一般的には、Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ触媒作用を使用して製造され、各種のモノマー、非限定的に挙げれば、たとえばプロピレン、エチレン、およびブテンを使用して作成することができる。数多くの製造業者によって、各種のコポリマーおよびターポリマーが製造されている。そのような業者としては、Ｅｖｏｎｉｋ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｖｅｓｔｏｐｌａｓｔ（登録商標）ポリマーを製造）；ＲＥＸｔａｃ，ＬＬＣ（Ｒｅｘｔａｃ（登録商標）シリーズの原料を製造）、およびＥａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｅａｓｔｏｆｌｅｘ（登録商標）シリーズのポリマーの製造業者）などが挙げられる。それらはすべて、極めて低い結晶化度を有することを特徴としており、結晶化度は、ポリマー物質の融解熱を測定することによって求められる。商業的に製造されているため、それらは広い分子量分布を有するランダムポリマーである。
【０００７】
より最近になって、メタロセン触媒作用およびシングルサイト触媒作用が開発され、より精密に設計された性質を有するポリオレフィンが製造できるようになった。たとえば、分子量分布を調節して、従来からのＺｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ触媒を採用して製造したものと比較して、顕著に狭い多分散性の値を有するポリマーが得られるようになった。メタロセン触媒およびシングルサイト触媒はさらに、一般的には、Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ触媒と比較して、コモノマーの高い組み込みを示す。このことによって、コモノマー、たとえば、１−ブテンおよび１−オクテンをポリマー中に高いレベルで組み入れて、それによって、結晶化度を下げ、低密度のポリマーを得ることが可能となる。これらのポリマーの例としては、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ製のＡｆｆｉｎｉｔｙ（登録商標）およびＥｎｇａｇｅ（登録商標）ポリマーが挙げられる。
【０００８】
本発明は、ポリプロピレンコポリマー、ポリオレフィンエラストマー、低密度ポリエチレン、および成核剤の混合物をベースとする接着剤である。これらの接着剤は、速やかな硬化速度を示しながらも、改良されたバランスの機械的性質を示し、衛生用途、建築用途、および包装用途において有用となる。
【０００９】
ＡＰＰ、ＡＰＡＯ、ならびに低密度のメタロセンおよび／またはシングルサイトポリオレフィンエラストマーを採用したホットメルト接着剤は、当技術分野では周知である。それらの結晶化度が低いために、これらのポリオレフィン系から作成された接着剤は、一般的には、ホットメルト配合物中で一般的に使用される可塑剤および粘着付与剤との良好な相溶性および長期間にわたる高温エージング性能を示す。しかしながら、それらの結晶化度が低いために、これらのポリオレフィン化学種は、適用後にその性質をゆっくりとのみ発揮できる傾向があり、そのため長い風乾時間が必要となり、そのことによって、接着性が急速に発揮されて強い接着力が形成されなければならない建築用途には適さなくなる可能性がある。たとえば、不織布などの多孔質基材を使用している積層構造を形成する場合、冷却時に弾性率の発生が遅いことを特徴とするゆっくりとした硬化では、接着剤の過剰な浸透が起こる可能性があり、それによってブロッキング、装置の汚れ、さらには最終物品の機械的性能が犠牲となる。さらには、限定された結晶化度を有するポリオレフィンのみから作成された接着剤はさらに、その接着剤が剪断力に対抗しなければならない用途において使用すると、長期間の性能維持性が貧弱となる可能性もある。ポリオレフィンエラストマーのみをベースとする接着剤は、そのような破壊モードに対する抵抗性をほとんど示さない。
【００１０】
より高い結晶化度のポリオレフィンをベースとするホットメルト接着剤は、また別のいくつかの性能欠点を呈する可能性がある。コモノマーを低いレベルで含むポリプロピレンポリマーを採用すると、コーティング用途において、冷却時に急速に性能発揮するホットメルト接着剤配合物を得ることができる。しかしながら、これらの結晶性が高い物質は、ホットメルト接着剤配合物における相溶性に乏しい傾向を示す。さらに、結晶化度がより高いポリオレフィンから生成させたホットメルト接着剤は、そのポリプロピレンポリマーを、強力な接着力を与えるために好適な凝集力を得るのに必要とされるレベルで添加した場合、それらの系の弾性率がより高くなるため、タック性が低くなる傾向を有している。
【００１１】
ポリオレフィンエラストマーを、より高い弾性率のポリプロピレンポリマーおよびコポリマーと組み合わせることはすでに報告されており、それらは、個別の成分からの配合で先に述べた問題点のいくつかを克服するのに役立つ。それらが半晶質の性質を有しているとすると、混合ポリオレフィン系であっても、末端用途において必要とされるよりも短い硬化時間を示すことができる。この理由から、たとえばワックスなどのより高い結晶化度の物質をポリオレフィンベースのホットメルト接着剤に添加して、適用後の急速な性能発揮を補助することがしばしば行われる。ワックスおよび官能化ワックスにポリオレフィン成核剤を組み合わせて使用することも最近報告された。提示された利点にも関わらず、低分子量のクリスタリンワックスを採用した系は、顕著な限界も有している。それらは、硬化速度を上昇させ得るが、ウェットアウトを低下させ、かつホットメルトの接着性を低下させる可能性もある。さらには、低分子量のクリスタリンワックスをたとえ低レベルでも使用することによって、機械的性質、たとえばエラストマー性構造物で採用されるホットメルト接着剤に必要とされる伸びが犠牲になる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、当技術分野においては、急速な硬化、機械的性質の良好なバランス、および優れた長期間のエージング性能を示すホットメルト接着剤配合物が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
極めて驚くべきことに、ポリオレフィンベースの配合物中においてポリオレフィン成核剤を低密度ポリエチレンと組み合わせると、冷却時に急速に性能発揮しながらも、優れた相溶性、高温エージング、および改良された機械的性能を示すホットメルト接着剤が得られることを本発明者らは見出した。
【００１４】
上述の接着剤は、従来法で配合された接着剤と比較して、改良された性能特性を与える。具体的には、ポリプロピレンベースのポリマー、ポリオレフィンエラストマー、低密度ポリエチレン、および成核剤を組み合わせると、速い硬化性、強い接着力、低い粘度、および優れた機械的性質の独特な組み合わせを示すホットメルト接着剤が得られることが見出された。従来からのＳＩＳベースまたはＳＢＳベースの接着剤と比較して、上述のポリオレフィンベースの接着剤は、高温でエージングさせたときに改良された性能安定性を与える。
【００１５】
本発明に好適なポリプロピレンコポリマーには、１００〜１６５℃の範囲の融点を示す、比較的に高い結晶化度を有するポリ（プロピレン−ｃｏ−エチレン）コポリマーが含まれる。ポリプロピレンの耐衝撃性コポリマーを採用することも可能である。ポリプロピレンの耐衝撃性コポリマーは熱可塑性樹脂であり、プロピレンの重合時に半晶質のポリプロピレン（ＰＰ）ホモポリマーマトリックス中に異相構造を導入することによって製造されている点で独特である。そのコポリマーは、２つの主な相、すなわち、半晶質のポリプロピレンホモポリマーマトリックスと、少量のポリエチレンホモポリマーおよび／または半晶質のエチレン−プロピレンコポリマーの混合物を含むゴム状のエチレン−プロピレンコポリマー相とからなっている。結晶質のマトリックス相が、強度および剛性を与え、それに対して、ゴム状の相が存在することで、その接着剤組成物に良好な耐衝撃性および可撓性が付与されている。ポリプロピレンの耐衝撃性コポリマー物質は、長い間、ダッシュボード、バンパーまたはその他の自動車部品で使用する目的で自動車産業において最も評価され、さらにはその他広く商業的に生産されている射出成形物品、キャスト成形または押出し成形されたフィルム複合材料、薄肉包装容器、およびその他の家庭用物品および製品でも評価されている、独特な性能を有する商業的に重要な材料であり続けた。今日までのところ、ポリプロピレンの耐衝撃性コポリマーは、接着剤市場においては実用性が認められず、その結果、具体的には接着剤製品中に、より具体的にはフィルム、不織布材料またはエラストマー性基材の接着結合を目的とする製品中に組み入れられることはまったくなかった。
【００１６】
ＡＰＰ原料と異なり、上述のより高い密度のポリプロピレンポリマーおよびコポリマーは、一般的には、接着性ホットメルト用途で必要とされる接着性、風乾時間、および加工性に欠けている。しかしながら、十分に検討した配合を用いれば、これらの物質も所望の接着性能に達するように設計することが可能である。本発明で受容可能なポリプロピレングレードのタイプの例としては、ＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ製のＰｒｏ−ｆａｘ（登録商標）ランダムコポリマー、さらにはＢｒａｓｋｅｍ製のものが挙げられる。ポリプロピレンの耐衝撃性コポリマーの例としては、各種のポリマーグレードスレート、たとえばＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌおよびＴｏｔａｌ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｃｉａｌｓから入手可能なＨｏｓｔａｌｅｎ（登録商標）、Ｍｏｐｌｅｎ（登録商標）、およびＰｒｏ−ｆａｘ（登録商標）、さらにはその他のいくつかの商標が挙げられる。ポリプロピレンの耐衝撃性コポリマーはさらに、今日の射出成形ポリプロピレンポリマー市場に参入している多くの企業のいくつかでも日常的に製造されている。
【００１７】
基材上にホットメルト接着剤をかなり低い粘度でコーティングするためには、各種の方法が慣習的に使用されている。このことは、ロールコーティングもしくは各種の印刷タイプの方法によるか、またはスロットコーティング法によるか、押出し法によるか、またはスプレーガン法によって実施することができる。スプレーガン法には各種あり、接着剤のスプレーを形成し、その結果接着剤のパターンを形成するであろう圧縮空気の補助の存在下または非存在下で実施することができる。ホットメルト接着剤物質は、一般的には、タンク内で溶融させ、次いでホース内を通して、基材上の最終的なコーティングスポットへポンプ輸送される。接着剤配合物の軟化点を超える各種の適用温度が適切であるが、好ましい本発明のためには、ホットメルト接着剤が適用される温度は、１９０℃以下、好ましくは１８０℃以下、最も好ましくは１７０℃以下として、熱の影響を受けやすい基材が損傷されないようにするべきである。
【００１８】
接着剤物質の（ＡＳＴＭ  Ｄ３２３６−８８により測定した）ブルックフィールド粘度は、１６３℃（３２５゜Ｆ）で測定して、一般的には８０，０００ｃＰ以下、好ましくは４０，０００ｃＰ以下、最も好ましくは２０，０００ｃＰ以下とするべきである。標準的なホットメルト接着装置で作業し、適用温度で適切なパターンと、その結果としての適切な接着性能とを与えるためには、そのような低粘度を有する接着剤が必要とされる。
【００１９】
本発明の接着剤は、たとえば、不織布材料、ポリマーフィルム、ならびにストランド、フィルム、不織布の形態、またはその他各種の連続もしくは個別の形態で一般的なエラストマー性成分が織り込まれている物品、たとえばおむつなどが含まれている各種の基材での各種の用途で使用することができる。２種以上の基材を互いに接着させるための接着剤を用いて、各種の基材物質および各種の基材の形態が、可能な各種の組合せで使用することができる。それらの基材は、たとえば繊維、フィルム、スレッド、ストリップ、リボン、コーティング、フォイル、シート、およびバンドなど、各種の形態をとることができる。基材は、各種公知の組成物、たとえば、ポリオレフィン、ポリアクリル系、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、セルロース質、たとえば木材、板紙、および紙、またはコンクリート、ガラス、もしくはセラミックスのような鉱物質から作られたものなどであってよい。その基材の機械的な挙動は、硬質であっても、可塑的であっても、またはエラストマー的であってもよい。エラストマー性材料としては各種の例が挙げられ、たとえば、天然もしくは合成のゴム、ポリウレタンベースのコポリマー、ポリエーテルもしくはポリエステルウレタン、スチレンもしくはアミドのブロックコポリマー、またはオレフィン系のコポリマーなどである。上述のリストに限定されることも、上述のリストに全部含まれていることもなく、単に一般的な例として挙げられたものである。本発明においては、溶融され、輸送され、および／または接着が必要とされる最終的な位置に溶融状態でコーティングまたはスプレーされるそれらの性能に基づいて、ホットメルト接着剤を加工するための各種の方法を採用することが可能である。
【００２０】
本発明の接着剤は、複合材料および使い捨て製品が作成される、各種の用途でも使用することができる。接着が形成されると、その接着剤は、低温、中温、または高温で、特に剪断条件下で、機械的な応力に耐えるのに十分な凝集性を備えていなければならない。おむつ、成人失禁用製品、生理用ナプキン、およびその他の吸収性使い捨て製品、さらにはベッドパッド、吸収性パッド、外科用ドレープ、およびその他の関連する医療用もしくは外科用器具が、本発明の接着剤組成物のための典型的な用途である。建設用途、構造用途、または食品もしくは一般的包装のための包装用途、包装、カンもしくはビンのレッテル貼り、各種の製品の組立て、さらには輸送関連の接着用途もまた、本発明が有用である例である。これらの接着剤は、多織布バッグもしくは物品の構成要素としても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】後に記述する本発明実施例１ならびに比較例１（ＣＥ１）および２（ＣＥ２）の組成物の応力−歪み曲線のグラフである。
【図２】本発明実施例２ならびに比較例３（ＣＥ３）および４（ＣＥ４）の組成物についてのｔａｎδ（Ｇ”／Ｇ’）対温度のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
したがって、本発明は、ホットメルト接着剤組成物であって、以下の成分：
約１重量％〜約３０重量％、好ましくは約２重量％〜約２０重量％、最も好ましくは約２．５重量％〜約１５重量％のポリプロピレンコポリマー、またはポリプロピレンの耐衝撃性コポリマー、またはポリプロピレン化学種の混合物、たとえば複数のポリプロピレンコポリマーの混合物、複数のポリプロピレンの耐衝撃性コポリマーの混合物、もしくはポリプロピレンコポリマーの１種以上とポリプロピレンの耐衝撃性コポリマーの１種以上との混合物；
約１重量％〜約３０重量％、好ましくは約２．５重量％〜約２０重量％、最も好ましくは約５．０重量％〜約１５重量％のオレフィンベースのエラストマー、またはオレフィンベースのエラストマーの混合物；
約１〜３０重量％、好ましくは約２重量％〜約２０重量％、最も好ましくは約２．５重量％〜約２０重量％の低密度ポリエチレン、または低密度ポリエチレンの混合物；
約０．０５〜約５．０重量％、好ましくは約０．１〜約２．５重量％、より好ましくは約０．２〜約１．０重量％のポリオレフィン成核剤；
約５重量％〜約７０重量％、好ましくは約１０重量％〜約６０重量％、最も好ましくは約２５重量％〜約５５重量％の、少なくとも約８０℃かつ約１４０℃までの軟化点、より好ましくは約８５℃〜約１３５℃の軟化点を有する粘着性付与樹脂；
約１重量％〜約６０重量％、好ましくは約５重量％〜約５５重量％、より好ましくは約１０重量％〜約５０重量％の可塑剤；
約０．１％〜約５％の安定剤または抗酸化剤
のブレンド物を含み、組成物の成分は合計して１００重量％となり、かつその組成物の粘度（ＡＳＴＭ  Ｄ３２３６−８８による測定）が１６３℃（３２５゜Ｆ）で約８０，０００ｃＰ以下、好ましくは１６３℃で４０，０００ｃＰ以下、最も好ましくは１６３℃で２０，０００ｍＰａｓ以下である、ホットメルト接着剤組成物を提供する。
【００２３】
本発明の接着剤組成物中のポリマー成分に加えて、約１重量％〜約１５重量％のさらなる補助的なポリマーを使用してもよく、そのようなものとしては以下のものが挙げられる：ポリ（エチレン−酢酸ビニル）（ＥＶＡ）、非晶質ポリアルファオレフィン（ＡＰＡＯ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブテン（ＰＢ）、またはスチレン系ブロックコポリマー、たとえば、ポリ（スチレン−ｂ−イソプレン−ｂ−スチレン）（ＳＩＳ）、ポリ（スチレン−ｂ−イソプレン）（ＳＩ）、ポリ（スチレン−ｂ−ブタジエン−ｂ−スチレン）（ＳＢＳ）、ポリ（スチレン−ｂ−ブタジエン）（ＳＢ）、ポリ（スチレン−ｂ−イソプレン−ｂ−ブタジエン−ｂ−スチレン）（ＳＩＢＳ）、ポリ（スチレン−ｂ−エチレン−ｂ−ブチレン）（ＳＥＢ）、ポリ（スチレン−ｂ−エチレン／ブチレン−ｂ−スチレン）（ＳＥＢＳ）、ポリ（スチレン−ｂ−エチレン／プロピレン）（ＳＥＰ）、ポリ（スチレン−ｂ−エチレン／プロピレン−ｂ−スチレン）（ＳＥＰＳ）、ポリ（スチレン−ｂ−ブタジエン−ｂ−ブチレン−ｂ−スチレン）（ＳＢＢＳ）、ポリ（スチレン−ｂ−エチレン−ｂ−エチレン／プロピレン−ｂ−スチレン）（ＳＥＥＰＳ）、およびそれらのそれぞれの１種以上のブレンド物。その補助的なポリマーは、前記ポリプロピレンコポリマーおよび耐衝撃性コポリマー、前記オレフィンベースのエラストマー、前記低密度ポリエチレン、および前記粘着性付与樹脂とは異なるポリマーであり、その接着剤組成物の最終用途に応じて、所望される物理的性質を付与する機能を有している。
【００２４】
比較的少量の０．１〜約５重量％の、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、および／またはポリエチレンもしくはポリプロピレンワックスなどを、表面のタック性を調節するために使用してもよいが、ただし、そのワックスが最終用途で必要とされる性能のレベルを妨害することがあってはならない。
【００２５】
本発明の接着剤組成物および／または積層物は、各種の最終製品を作成するのに使用してもよい。例としては、以下のものが挙げられる：使い捨てのおむつ、生理用ナプキン、ベッドパッド、包帯、外科用ドレープ、テープ、ラベル、プラスチックシート、不織布シート、紙シート、板紙、書籍、フィルター、または包装材料。
【００２６】
さらにまた別の態様においては、本発明は、積層物を作成するための方法も提供し、それには以下の工程が含まれる：第一の方向に第一の基材をフィードする工程；前記第一の方向で前記第一の基材から離して第二の基材をフィードする工程；前記基材の一方または両方に接着剤組成物を適用する工程；および前記基材を合わせて圧縮して積層物を形成する工程。
【００２７】
エラストマー性の積層物が望まれる場合、その方法には、追加の、前記第一の方向にある前記第一の基材と第二の基材との間に、１種以上のエラストマー性基材をフィードする工程であって、前記エラストマー性基材が接着剤適用の前、途中、または後に延伸される、工程；および基材を合わせて圧縮する前に、１種または複数の前記エラストマー性基材、または前記基材の一方もしくは両方のいずれかに接着剤組成物を適用する工程が含まれる。そのエラストマー性基材は、好ましくは、その元の弛緩された状態から最大で５００％まで延伸された少なくとも１種のエラストマー性ストランドである。
【００２８】
本発明は、以下の成分のそれぞれ少なくとも１種を含む配合物からなる：（１）ポリプロピレンコポリマーまたは耐衝撃性コポリマー；（２）ポリオレフィンエラストマー；（３）低密度ポリエチレン化学種；（４）成核剤；（５）可塑剤；（６）粘着付与剤；および任意選択的に、（７）末端用途の性能のための性質を調節するために必要とされる添加剤、ワックス、界面活性剤、充填剤、および／またはその他の補助的成分。
【００２９】
接着剤組成物において使用されるポリプロピレン物質は、ポリプロピレンのランダムまたは耐衝撃性コポリマーであってよい。ポリプロピレンのランダムコポリマーのためには、そのコモノマーは、エチレン、または１−アルケン、たとえば、１−ブテンもしくは１−ヘキセンであってよく、かつ比較的低いレベル（１０重量％以下）で存在しているべきである。機械的応力および／または熱的応力の途中または後で、耐熱性、高温エージング性能、および／または接着保持力を有しているために、この成分に好適な物質は、一般的には、本発明で採用されたポリオレフィンエラストマーよりも高い結晶化度を有している。本発明において好適なポリプロピレンコポリマーおよび耐衝撃性コポリマーは、一般的には、ＤＳＣによって測定して１００〜１６５℃の範囲の融点を示す。
【００３０】
いくつかの実施形態においては、そのポリプロピレンコポリマーおよびポリプロピレンの耐衝撃性コポリマーが、２３０℃で少なくとも０．５ｇ／１０分〜約１０００ｇ／１０分のメルトフロー速度を有している。好適なポリプロピレンコポリマーおよび耐衝撃性コポリマーは、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従い、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇで、１０〜２５０ｇ／１０分のメルトフロー速度を有している。２０〜２００ｇ／１０分のメルトフロー速度を有していれば、より好ましい。３０〜１５０ｇ／１０分のメルトフロー速度を有していれば、最も好ましい。本発明に適したポリプロピレンランダムコポリマーの例としては、以下のものが挙げられる：Ｐｒｏ−ｆａｘ（登録商標）ＲＰ５９１ＶおよびＰｒｏ−ｆａｘ（登録商標）ＲＰ４８８Ｓ（ＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌから入手可能）、さらにはＲＰ２５０およびＲＰ３５０（Ｂｒａｓｋｅｍから入手可能）。本発明において有用である好適な耐衝撃性コポリマーとしては、以下のものが挙げられる：Ｐｒｏ−ｆａｘ（登録商標）ＥＰ５０１ＶおよびＰｒｏ−ｆａｘ（登録商標）ＥＰ３９０Ｓ（ＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌから入手可能）、さらには５９４６ＷＺおよび４９４４ＷＺ（ＴＯＴＡＬ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能）。
【００３１】
ポリプロピレンコポリマーまたは耐衝撃性コポリマーは、接着剤組成物中に、一般的には組成物の約１〜３０重量％の量で存在し、好ましくは約２〜２０重量％、最も好ましくは約２．５〜１５重量％の量で使用される。２種以上のポリプロピレンコポリマーおよび／または耐衝撃性コポリマーのブレンド物を使用してもよい。たとえば、第一のポリプロピレンコポリマーと、その第一のポリプロピレンコポリマーとは異なる第二のポリプロピレンの耐衝撃性コポリマーとのブレンド物を採用することも可能である。必要に応じて、約０重量％〜約３０重量％の１種以上のさらなるポリプロピレンコポリマーまたは耐衝撃性コポリマーを、第一のポリプロピレンの耐衝撃性コポリマーとブレンドしてもよい。
【００３２】
本発明に好適なオレフィンエラストマーとしては、エチレン、プロピレン、ブテン、１，４−メチルペンテン、ヘキセン、オクテン、およびそれらの組合せから誘導される、ランダムなポリ−α−オレフィンのコポリマーおよびターポリマーが挙げられる。ポリオレフィンとしては、他のＣ4〜Ｃ10アルファ−オレフィンとの組合せも含めて、エチレンポリマー、プロピレンポリマー、およびそれらの組合せが挙げられる。エラストマー性ポリオレフィンには、典型的には、エチレンおよびプロピレンが含まれ、他のＣ4〜Ｃ10オレフィンモノマー単位が含まれていてもよい。オレフィンの酢酸ビニルコポリマーも好適である。いくつかの特に好ましいポリオレフィンポリマーは、プロピレンと少なくとも１種の他のオレフィンモノマーとのコポリマー、たとえばエチレン−プロピレンコポリマーおよびエチレン−オクテンコポリマーである。最も好ましいポリマーは、プロピレン／エチレンエラストマーであり、それはＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  ＣｈｅｍｉｃａｌからＶｉｓｔａｍａｘｘ（登録商標）の商品名で得ることができる。好適な市販グレードは、約９重量％〜約１６重量％のエチレン、約１〜約１０ｇ／１０分のメルトインデックス、および約０．８６〜０．８８グラム／立法センチメートルの密度の範囲である。１つの特に好ましいグレードは、Ｖｉｓｔａｍａｘｘ（登録商標）６２０２であり、それは約８５％のプロピレンと１５％のエチレン含量を有するポリ（プロピレン−ｃｏ−エチレン）エラストマーであり、９．１ｇ／１０分のメルトインデックス（１９０℃／２．１６ｋｇ）および０．８６３ｇ／ｃｃの密度を有している。オレフィンブロックコポリマー、たとえば、Ｄｏｗから販売され、エチレンおよび１−オクテンからなっているＩｎｆｕｓｅ（登録商標）材料も本発明に十分に適している。低いイソタクチック指数および融点を有するポリプロピレンホモポリマー、たとえばＩｄｅｍｉｔｓｕから入手可能なＬ−ＭＯＤＵ（登録商標）Ｓ４００、Ｓ６００、およびＳ９００グレードもエラストマー性ポリオレフィンに好適である。これらのポリマーを作成するためのプロセスは、米国特許第６，７９７，７７４号明細書（Ｉｄｅｍｉｓｕｉ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ（日本国、東京）に譲渡）に、各種のホットメルト接着剤配合物と共に記載されている。
【００３３】
エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）も、エラストマー性成分として採用することができる。本明細書で使用するとき、ＥＰＲという用語は、エチレンおよびプロピレンのエラストマー性コポリマー、または官能性モノマーを用いて変性されたそのような前記コポリマーを指している。官能性モノマーとしては、１個以上のカルボン酸基（−ＣＯＯＨ）、酸無水物基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、エーテル基（−ＯＲ、Ｒは炭化水素基）、一級、二級および三級アミン基、ならびにエステル基などの官能基を含むタイプの不飽和有機化合物が挙げられる。そのコポリマー中のプロピレン含量は、１５〜７０重量％の範囲、好ましくは２０〜４５重量％である。ＥＰＤＭという用語は、１５〜７０重量％、好ましくは２０〜４５重量％のプロピレン、２０〜８０重量％のエチレン、および２〜１５重量％のジエン、たとえば、１，４−ヘキサジエン、ノルボルナジエン、エチリデン−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、ブタジエン、およびイソプレンを含む、エラストマー性ターポリマーを指している。ここで使用されるＥＰＤＭはさらに、本明細書で先に挙げた官能基を含む、ターポリマーを官能基変性したタイプのものも含まれる。ＥＰＲおよびＥＰＤＭゴムは、Ｅｘｘｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＣｏｍｐａｎｙからＶｉｓｔａｌｏｎの商品名で、かつＤＭＳ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｉｎｃ．からＫｅｌｔｏｎの商品名で市販されている。酸無水物基を含む官能基変性ＥＰＤＭは、Ｅｘｘｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＣｏｍｐａｎｙからＥｘｘｅｌｏｒの商品名で販売されている。ここまでに開示されたことからも分かるように、ＥＰＲまたはＥＰＤＭゴムの好ましい含量は、５〜６５重量％である。５％未満では、凝集性が不十分であり、それに対して６５％を超えると、組成物の粘度が高くなり過ぎる。組成物に、１５〜４０重量％のＥＰＲ、またはＥＰＤＭ、またはそれらの混合物を含んでいるのが最も好ましい。
【００３４】
オレフィンエラストマーは、接着剤組成物中に、一般的には組成物の約１〜３０重量％の量で存在し、好ましくは約２．５〜２０重量％、最も好ましくは約５〜１５重量％の量で使用される。２種以上のオレフィンエラストマーのブレンド物を使用してもよい。たとえば、第一のオレフィンエラストマーと、その第一のオレフィンエラストマーとは異なる第二のオレフィンエラストマーとのブレンド物を採用してもよい。必要に応じて、第一のオレフィンエラストマーに、約０〜約３０重量％の１種以上の追加のオレフィンエラストマーをブレンドして加えてもよい。
【００３５】
本発明の驚くべき性能バランスを示すためには、低密度ポリエチレン化学種、または低密度ポリエチレン化学種の混合物が存在していなくてはならない。これらの化学種は、ポリ（エチレン−ｃｏ−アルファ−オレフィン）であり、ここでその１−オレフィンコモノマーは、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテンなどから選択することができる。性能が犠牲にならないようにするため、これらのポリエチレン化学種は、メルトインデックス値で表して１０〜１０００ｇ／１０分（１９０℃／２．１６ｋｇ）のような適切な分子量を有しているべきである。他のホットメルト成分との良好な相溶性を確保するためには、存在する低密度ポリエチレン化学種の密度を、ＡＳＴＭ  Ｄ７９２−００に記載された方法で測定して、０．９４ｇ／ｃｃ未満とするべきである。本明細書で先に記述した性質の範囲内に入るいかなるポリマーでも使用することができるが、本発明において有用な好ましいポリオレフィンポリマーは、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．から、Ａｆｆｉｎｉｔｙ（登録商標）およびＥｎｇａｇｅ（登録商標）の商品名で入手することができる。その他の好適なグレードとしては、ＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌからのＰｅｔｒｏｔｈｅｎｅ  ＧＡ  ＧＡ５８４１８９、さらにはＤｏｗ  ＤＮＤＢ  １０７７線状低密度ポリエチレン材料が挙げられる。官能化ポリオレフィン、たとえばＤｏｗ  ｃｈｅｍｉｃａｌからのＧＡ１０００Ｒも使用することが可能である。
【００３６】
ポリオレフィン成核剤も本発明において存在しなければならない。本発明に好適な成核剤は、一般的には、清澄剤（ｃｌａｒｉｆｙｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）として知られているサブクラスの成核剤であり、それはポリオレフィン添加剤包装材料に、高速結晶化を促進させる目的で一般的に採用されている。好適な物質としては、ジベンジリデンソルビトール誘導体、たとえばＭｉｌｌｉｋｅｎから供給されるＭｉｌｌａｄ  ３９８８およびＭｉｌｌａｄ  ＮＸ８０００、さらにはＢＡＳＦ製のＩｒｇａｃｌｅａｒ  Ｄが挙げられる。その他の好適な薬剤としては、芳香族アミド系、たとえば、Ｎｅｗ  Ｊａｐａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから提供されるＮＪ  Ｓｔａｒ  ＮＵ−１００が挙げられる。
【００３７】
成核剤は、接着剤組成物中に、一般的には組成物の約０．０５〜５．０重量％、好ましくは約０．１〜２．５重量％の量で使用され、最も好ましくは約０．２〜１．０重量％である。２種以上の成核剤のブレンド物を使用してもよい。たとえば、１つの成核剤と、その第一の成核剤とは異なる第二の成核剤とのブレンド物を採用してもよい。必要に応じて、第一の成核剤に、約０．０５重量％〜約５．０重量％の１種以上の追加の成核剤をブレンドしてもよい。成核剤は、粉体として直接、適切な可塑剤の一部のスラリーとして、または適切なポリマー、たとえばＭｉｌｌｉｋｅｎ  ＮＸ−１０のマスターバッチにおける一成分として、使用することができる。
【００３８】
粘着性付与樹脂は、本発明の記述において定義されたように、分子または巨大分子、天然由来かまたは化学的プロセスによるかまたはそれらの組合せで得られる、一般的な化合物または（一般的なポリマーと比べて）比較的低分子量のポリマーであってよく、それらは一般的に、最終的なホットメルト接着剤組成物の接着力を向上させる。代表的な樹脂としては、Ｃ5／Ｃ9炭化水素樹脂、合成ポリテルペン、ロジン、ロジンエステル、天然テルペンなどが挙げられる。より具体的には、有用な粘着性付与樹脂としては、各種の相溶性のある樹脂またはそれらの混合物、たとえば以下のものが挙げられる：（１）天然および変性ロジン、たとえばガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン、蒸留ロジン、水素化ロジン、二量化ロジン、または重合ロジン；（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スリトールエステル、たとえば、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、水素化ロジンのペンタエリスリトールエステル、およびロジンのフェノール変性ペンタエリスリトールエステル；（３）天然テルペンのコポリマーおよびターポリマー、たとえば、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、一般的にはテルペン（ｔｅｒｅｐｅｎｅ）炭化水素を、Ｆｒｉｅｄｅｌ−Ｃｒａｆｔｓ触媒の存在下、比較的低温での重合によって生じたもの、たとえば、２環式モノテルペン（ピネンとして知られている）；さらには、水素化ポリテルペン樹脂も含まれる；（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、たとえば、酸性媒体中で、２環式テルペンとフェノールとを縮合させることによって得られる樹脂反応物；（６）主としてオレフィンおよびジオレフィンからなるモノマーを重合させることにより得られる、脂肪族石油炭化水素樹脂；さらには、水素化された脂肪族石油炭化水素樹脂も含まれる；ならびに（７）環状石油炭化水素樹脂およびそれらの水素化誘導体。いくつかの配合物においては、上述の粘着性付与樹脂の２種以上の混合物が必要となることもあり得る。さらには、環状またはアシル系Ｃ５樹脂、ならびに芳香族変性の非環状もしくは環状の樹脂も含まれる。
【００３９】
その粘着性付与樹脂は、低くとも約４０℃、より好ましくは約８０℃〜１４０℃、最も好ましくは約８５℃〜１３５℃の環球式軟化点（ＡＳＴＭ  Ｅ２８により測定）を有しているべきである。好ましい粘着付与剤は、約８５℃〜１４０℃の環球式軟化点を有し、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  ＣｈｅｍｉｃａｌからＥｓｃｏｒｅｚ（登録商標）５４００、５４１５、５６００、および５６１５の商品名で得ることができる。その他の好ましい粘着性付与樹脂としては、部分水素化脂肪族炭化水素樹脂、たとえば、Ｅａｓｔｏｔａｃ（登録商標）Ｈ１００ＬおよびＥａｓｔｏｔａｃ（登録商標）Ｈ１００Ｒ、さらには非水素化脂肪族Ｃ５樹脂および低芳香族性の芳香族変性Ｃ５樹脂、それぞれたとえばＰｉｃｃｏｔａｃ（登録商標）１０９５およびＰｉｃｃｏｔａｃ（登録商標）９０９５が挙げられる。
【００４０】
粘着付与剤は接着剤組成物中に、一般的には、ポリプロピレンの耐衝撃性コポリマーの量よりも多い量で存在する。この範囲内で、組成物の約５〜７０重量％、好ましくは約１０〜６０重量％、最も好ましくは約２５〜５５重量％で使用される。２種以上の粘着性付与樹脂のブレンド物を使用してもよい。たとえば、第一の粘着性付与樹脂と、その第一の粘着性付与樹脂とは異なる第二の粘着性付与樹脂とのブレンド物を採用してもよい。必要に応じて、第一の粘着性付与樹脂に、約５〜約７０重量％の１種以上のさらなる粘着性付与樹脂をブレンドしてもよい。
【００４１】
本発明において有用な可塑剤成分は、鉱物質ベースのオイル、石油ベースのオイル、液状樹脂、液状エラストマー、ポリブテン、ポリイソブチレン、フタレート系およびベンゾエート系の可塑剤、ならびにエポキシ化ダイズ油のいずれかから選択すればよい。可塑剤は、広い定義では、最終製品のシーラントにおける押出し加工性、可撓性、作業性および伸縮性を改良するために、熱可塑性ゴムおよびその他の樹脂に添加することが可能である典型的な有機組成物である。周囲温度または適用温度で流動性があり、本発明の組成物と相溶性がある物質であればいずれも有用となり得る。可塑剤が、約４０℃よりも高い温度で、低い揮発性を有しているのが好ましい。最も一般的に使用されている可塑剤は、主として炭化水素オイルであり、芳香族含量が低く、特性的にはパラフィン系またはナフテン系であるオイルである。それらのオイルは、揮発性が低く、透明で有り、可能な限り無色、無臭であるのが好ましい。本発明にはさらに、オレフィンオリゴマー、低分子量ポリマー、植物油およびそれらの誘導体、ならびに同様の可塑化オイルが含まれていてもよい。固体の可塑剤も、本発明に対して有用である可能性がある。そのような可塑剤の例としては、以下のものが挙げられる：１，４−シクロヘキサンジメタノールジベンゾエート、グリセリルトリベンゾエート、ペンタエリスリトールテトラベンゾエート、およびジシクロヘキシルフタレート。好ましいのは、本明細書で先に記載したようなタイプの本発明において有用である適切なナフテン系鉱油を含む石油ベースのオイルであり、そのようなものは、ＮｙｎａｓからＮｙｐｌａｓｔ（登録商標）の商品名で市販されている。適切な液状可塑剤にはポリブテンが含まれ、たとえばＩｎｅｏｓにより供給されるＩｎｄｏｐｏｌ（登録商標）シリーズの物質である。必要に応じて、可塑剤のブレンド物を採用して、最終用途の性能および最終的な性質を調節することも可能である。
【００４２】
接着剤組成物には、約１重量％〜約６０重量％、好ましくは約５重量％〜約５５重量％、より好ましくは約１０重量％〜約６０重量％の可塑剤が含まれる。２種以上の可塑剤のブレンド物を使用してもよい。たとえば、第一の可塑剤と、その第一の可塑剤とは異なる第二の可塑剤とのブレンド物を採用してもよい。必要に応じて、第一の可塑剤に約１〜約６０重量％の１種以上のさらなる可塑剤をブレンドしてもよい。
【００４３】
本発明の組成物にはさらに、接着剤の親水性を高め、その組成物に対して水浸透性を付与する目的で、約０〜３０重量％の界面活性剤を含んでいてもよい。本明細書で使用するのに好適な界面活性剤には、カチオン性、アニオン性、またはノニオン性のタイプが含まれる。より好ましい界面活性剤は、１５未満のＨＬＢを有するノニオン性界面活性剤の群から選択される。それらの界面活性剤としては、以下のものが挙げられる：アルキルアミンおよびアミド；アルカノールアミンおよびアミド；アミンオキシド；エトキシル化脂肪族アルコール、エトキシル化脂肪酸、エトキシル化アルキルフェノール、エトキシル化アミンまたはアミド；エトキシル化脂肪酸エステルおよびオイル；グリセロール脂肪酸エステルおよびそれらのエトキシル化誘導体；ソルビタン誘導体；スクロースおよびグルコースエステルおよびそれらの誘導体。最も好ましい界面活性剤は、３〜１２のＨＬＢを有し、エトキシル化脂肪族アルコール、エトキシル化脂肪酸、ステアリン酸、脂肪酸のグリセロールエステルおよびそれらの誘導体、ならびにソルビタン誘導体を含むサブグループから選択される。いくつかの配合物では、本明細書において先に述べた２種以上の界面活性剤の混合物を使用してもよい。
【００４４】
本明細書で使用するとき、「界面活性剤（ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ）」または「界面活性剤（ｓｕｒｆａｃｅ−ａｃｔｉｖｅ  ａｇｅｎｔ）」という用語は、水中または水溶液中に溶解させたときに表面張力を低下させるか、または２つの液体の間、または液体と固体の間の界面張力を低下させる、各種の化合物を指している。好適な界面活性剤の例としては以下のものが挙げられるが、これらに限定される訳ではない：
１．脂肪酸エステル、たとえば、グリセロールエステル、ＰＥＧエステル、およびソルビタンエステル、たとえば、エチレングリコールジステアレート、エチレングリコールモノステアレート、グリセロールモノおよび／またはジオレエート、ＰＥＧジオレエート、ＰＥＧモノラウレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタントリオレエートなど。これらの界面活性剤は、ＩＣＩ、Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃ、およびその他の供給源から入手することができる。
２．ノニオン性エトキシレート、たとえばアルキルフェノールエトキシレート、アルコールエトキシレート、アルキルアミンエトキシレートなど、たとえば、オクチルフェノールエトキシレート、ノニルフェノールエトキシレート、アルキルアミンエトキシレートなど。これらの界面活性剤は、Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃ、Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ、およびその他の供給源から入手することができる。
３．ノニオン性界面活性剤、たとえばＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓから入手可能な２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール。
４．Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ、ＢＡＳＦなどから入手可能なエチレンオキシド／プロピレンオキシドコポリマー。必要があれば、これらおよびその他の界面活性剤をブレンドして、親水性性能がベストなブレンド物を作成し得ることに留意されたい。
【００４５】
Ａｔｍｅｒ（登録商標）１２９のグリセロールモノステアレート（Ｕｎｉｑｕｅｍａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）、Ａｔｍｅｒ（登録商標）６８８のノニオン性界面活性剤ブレンド物（ＩＣＩ  Ａｍｅｒｉｃａｓ，Ｉｎｃ．製）、およびＡｅｒｏｓｏｌ（登録商標）ＯＴ１００％界面活性剤（ジオクチルナトリウムスルホスクシネート）（Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．製）が、本発明の接着剤組成物において使用するのに好ましい界面活性剤であることが見出された。
【００４６】
本発明には、約０〜約５重量％の量の安定剤を含んでいてもよい。組成物中に約０．１％〜５％の安定剤が組み込まれているのが好ましい。本発明のホットメルト湿り度インジケーター接着剤組成物において有用な安定剤が組み入れられて、上述のポリマー、したがってその接着剤系全体を熱分解および酸化分解の影響から保護するのに役立ち、そのような分解は、通常、そのインジケーターの製造および適用時、さらにはその最終製品を周囲環境に通常に曝露させる際に起きる。適用可能な安定剤のなかでも、高分子量のヒンダードフェノールおよび多機能フェノール、たとえば、硫黄およびリン含有フェノールが好ましい。ヒンダードフェノールは、当業者には周知であり、そのフェノール性ヒドロキシル基のすぐそばに立体的にバルキーな基を含んでいる、フェノール系化合物であることを特徴としている。特に、一般的には、三級ブチル基が、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である、少なくとも１つの位置に置換されている。ヒドロキシル基のすぐそばにこれらの立体的にバルキーな置換基が存在していることによって、伸縮振動数、それに伴ってその反応性を抑制するのに役立っている。そのため、この立体障害が、フェノール系化合物に、安定化性能を付与している。代表的なヒンダードフェノールとしては、以下のものが挙げられる：
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−ビス（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；および
ソルビトールヘキサ−３（３，５−ジ−ｔｅｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−フェニル）プロピオネート。
【００４７】
安定剤として特に好ましいのは、ペンタエリスリトールテトラキス−３（３，５−ジｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェノール）プロピオネートである。
【００４８】
これらの安定剤の性能は、それと組み合わせて以下のものを使用することによって、さらに向上させることができる；（１）相乗剤、たとえば、チオジプロピオネートエステルおよびホスファイト；ならびに（２）キレート化剤および金属不活性化剤、たとえば、エチレンジアミンテトラ酢酸、その塩、およびジサリチラルプロピレンジイミン。
【００４９】
本発明の接着剤組成物中に、特定の物理的性質を修正する目的で、他の任意の添加剤を組み込むこともできることは理解されたい。そのようなものとしては、たとえば以下が挙げられる：紫外線（ＵＶ）吸収剤、界面活性剤、不活性な着色剤、たとえば二酸化チタン、蛍光剤、および充填剤。典型的な充填剤としては、以下のものが挙げられる：タルク、炭酸カルシウム、クレー、シリカ、マイカ、ウォラストナイト、長石、ケイ酸アルミニウム、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、熱可塑性プラスチックミクロスフェア、バライト、および木粉。１つの特定の実施形態においては、組成物に対して、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、およびポリプロピレンワックスからなる群から選択されるワックスを、０〜約５重量％、好ましくは約０．１〜約５重量％の量で添加して、表面のタック性を調節することもできる。
【００５０】
本発明のホットメルト接着剤組成物は、当技術分野で公知の各種の方法を用いて配合することができる。混合手順の代表的な例では、コポリマー以外の全部の成分を、ローターを備えたジャケット付きの混合容器内に入れる工程、およびその後で、その混合物の温度を１３５〜２００℃の範囲に上げて、内容物を溶融させる工程が含まれる。この工程で使用される正確な温度は、固有の成分の融点に依存するであろうことは理解されたい。次いで、その容器に、撹拌下にコポリマーを導入し、ばらつきのない、均質な混合物が形成されるまで、撹拌を続ける。その混合プロセス中にわたり、二酸化炭素および／または窒素などの不活性ガスを用いてその容器の内容物を保護してもよい。
【００５１】
各種のコーティング方法を用いて、そのようにして得られたホットメルト接着剤を基材に適用してもよい。例としては、以下のものが挙げられる：ホットメルトスロットダイコーティング、ホイールコーティング、ロールコーティング、メルトブローンコーティング、押出しコーティング、スパイラルスプレーコーティング。
【００５２】
本発明の接着剤組成物は、たとえば、使い捨ての不織布衛生物品、紙加工、フレキシブル包装、木工、カートンおよびケースのシール、ラベル貼り、およびその他の組立用途など、数多くの用途で使用することが可能である。特に好ましい用途としては、以下のものが挙げられる：使い捨てのおむつおよび女性用生理用ナプキン構造物、おむつおよび成人用失禁用の小型の弾性取り付け品、おむつおよびナプキンのコアの安定化、おむつのバックシートの積層、工業用のフィルター材料加工、手術衣および外科用レープアセンブリー、包帯、テープ、ラベル、プラスチックシート、不織布シート、紙シート、板紙、書籍、フィルター、または包装材料。
【００５３】
試験および原料
ブルックフィールド粘度は、ＡＳＴＭ  Ｄ−３２３６法に従い、１６３℃（３２５゜Ｆ）で試験した。
【００５４】
環球式軟化点は、ＡＳＴＭ  Ｅ−２８法に従い、自動化Ｈｅｒｚｏｇユニットを用いて求めた。
【００５５】
動的温度試験（ＡＳＴＭ  Ｄ４４４０−０１）
所定のホットメルト接着剤のレオロジーは、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのレオメーター、たとえばＡｒｅｓ  ３モデルを使用して求めることができる。以下の表に記載の接着剤については、段階的温度手順を使用して、各種の温度における貯蔵弾性率Ｇ’、さらにはガラス転移温度、Ｔｇを求めた。装置を１０ラジアン／秒の周波数に設定し、サンプルを１７０℃で溶融させ、温度を１０℃／分の速度で−４０℃にまで低下させた。使用した平行プレートは、２５ｍｍの直径および１．６ミリメートルの間隙を有していた。
【実施例】
【００５６】
粗原料：
Ｎｙｆｌｅｘ  ２２２Ｂは、高度に水素処理されたナフテン系プロセスオイルであり、Ｎｙｎａｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能である。
【００５７】
Ｅｓｃｏｒｅｚ  ５６１５は、水素化された芳香族変性脂環族炭化水素樹脂で、１３０℃の軟化点を有している。それは、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手可能である。
【００５８】
Ｅｓｃｏｒｅｚ  ５４００は、水素化された脂環族炭化水素樹脂で、１０３℃の軟化点を有している。それは、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手可能である。
【００５９】
Ｐｒｏ−ｆａｘ  ＲＰ５９１Ｖは、ランダムプロピレンコポリマーであり、Ｌｙｏｎｄｅｌｌｂａｓｅｌｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓから入手可能である。ＲＰ５９１Ｖは、１００ｇ／１０分のメルトフロー速度（２３０℃／２．１６ｋｇ）および０．９０ｇ／ｃｃの密度を有している。
【００６０】
Ｐｒｏ−ｆａｘ  ＥＰ５０１Ｖは、プロピレンの耐衝撃性コポリマーであり、Ｌｙｏｎｄｅｌｌｂａｓｅｌｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓから入手可能である。ＥＰ５０１Ｖは、１００ｇ／１０分のメルトフロー速度（２３０℃／２．１６ｋｇ）および０．９０ｇ／ｃｃの密度を有している。
【００６１】
Ｖｉｓｔａｍａｘｘ  ６２０２は、メタロセン触媒法プロピレンをベースとしたエラストマーであり、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能である。それは、８５重量％のプロピレンと１５重量％のエチレンを含んでいる。それは、９．１ｇ／１０分のメルトインデックス（１９０℃／２．１６ｋｇ）および０．８６３ｇ／ｃｃの密度を有している。
【００６２】
Ｄｏｗ  Ｉｎｆｕｓｅ  ９８０７  Ｏｌｅｆｉｎ  Ｂｌｏｃｋ  Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ、１５ｇ／１０分のメルトフロー（１９０℃／２．１６ｋｇ）および０．８８ｇ／ｃｃの密度。
【００６３】
１０４Ｎ  ワックスは、１１８℃の環球式軟化点および０．９３ｇ／ｃｃの密度を有するポリエチレンワックスである。それは、Ｈａｎａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能である。
【００６４】
Ｄｏｗ  Ａｆｆｉｎｉｔｙ  ＧＡ  １９００は、約１０００ｇ／１０分のメルトフロー（１９０℃／２．１６ｋｇ）および０．８７ｇ／ｃｃの密度を有するポリオレフィンプラストマーである。
【００６５】
Ｄｏｗ  ＤＮＤＢ−１０７７は、１００ｇ／１０分のメルトフロー（１９０℃／２．１６ｋｇ）および０．９３ｇ／ｃｃの密度を有する線状低密度ポリエチレンである。
【００６６】
ＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ  Ｐｅｔｒｏｔｈｅｎｅ  ＧＡ  ５８８１８９は、１０５ｇ／１０分のメルトフロー（１９０℃／２．１６ｋｇ）および０．９３ｇ／ｃｃの密度を有する線状低密度ポリエチレンコポリマー（ブタンコモノマー）である。
【００６７】
Ｄｏｗ  Ｅｎｇａｇｅ  ８４０２は、３０ｇ／１０分のメルトフロー（１９０℃／２．１６ｋｇ）および０．９０ｇ／ｃｃの密度を有するエチレン−オクテンポリオレフィンエラストマーである。そのものは、Ｄｏｗから入手可能である。
【００６８】
Ｉｒｇａｎｏｘ  １０１０は、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）であり、多くの供給業者から入手可能である。
【００６９】
Ｉｒｇａｆｏｓ  １６８は、トリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスフェートであり、多くの供給業者から入手可能である。
【００７０】
Ｍｉｌｌａｄ  ＮＸ８０００は、ソルビトールベースの成核剤であり、Ｍｉｌｌｉｋｅｎから入手可能である。
【００７１】
手順：
すべての配合物は、以下の方法を使用して３００ｇスケールで製造した。４７５ｍＬのスチール製容器に、鉱油、抗酸化剤、清澄剤、粘着性付与樹脂、および低密度ポリエチレンを仕込んだ。ワックスが存在する場合、この時点でそれも添加する。内部熱電対を備えたデジタル調節加熱マントルを使用して、その配合物を徐々に加熱して、目標温度（１７７〜１９０℃）にした。その混合物がほとんど均質になったと認められたら、その溶液を１００〜２００ｒｐｍで機械的に撹拌し、低弾性率のポリオレフィンを徐々に添加し、それに続けてポリプロピレンランダムコポリマーを添加した。そのようにして得られた、透明〜やや曇りのある溶融混合物を、その目標温度で、完全に均質化されたと認められるまで、さらに３０〜１２０分間保持した。その後で、その容器を加熱マントルから抜き出し、サンプルを集めて試験にかけた。
【００７２】
実施例１ならびに比較例１および２
表１に、本発明実施例１、さらには比較例１（ＣＥ１）および２（ＣＥ２）の組成物を示す。
【００７３】
【表１】
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【００７４】
実施例１およびＣＥ２は、同様の粘度を示すが、それらの熱的挙動においては顕著な違いが見られる。特に、ＮＸ８０００剤を含む実施例１が、表１におけるＤＭＡ冷却動向に見られる、より高いクロスオーバー温度およびｔａｎδ動向から分かるように、顕著に改良された硬化性を示している。注目すべきは、ＣＥ２の場合の７２℃の値と比較した、実施例１の１１５℃のクロスオーバー温度であり、このことは、冷却時にはるかに迅速に硬化していることを示唆している。実施例１で見られる固化プロセスは、クロスオーバー点から温度を下げていくと、７５、５０、および２５℃に見られるような低く、均一で１未満のｔａｎδの値から分かるように、迅速かつ完全であり、比較例１（低密度ポリエチレンの代わりに結晶質のポリエチレンワックスを用いて作成したＣＥ１）は、ＤＭＡの冷却曲線から、クロスオーバー点をベースとした初期の急速な硬化を示している。しかしながら、温度をさらに下げていくと、１よりも大きいｔａｎδが観測され、このことは、ワックス含有の比較例ＣＥ２では流動性が残存していて固化が不完全であることを示している。
【００７５】
成核剤と合わせた低密度ポリエチレンの独特な組合せが最終的な性能に与える利点を証明するために、接着剤のバルクの引張特性を分析するための、ドッグボーン形の試験サンプルを調製した。配合１をＣＥ１およびＣＥ２と比較した応力−歪み曲線を図１に示し、それらの試験からのデータを表２にまとめた。これらのデータから、成核剤を低密度ポリエチレン化学種と組み合わせて採用したことの利点がさらに説明される。低弾性率のポリオレフィンのみを含むサンプルのＣＥ２は、高い伸びを示すものの、容易に降伏する。それとは逆に、ワックスおよびＮＸ８０００を用いたサンプルのＣＥ１は、変形に対してはかなり固いが、顕著に低い伸びしか示さない。低密度ポリエチレンを成核剤と組み合わせた使用して作成した実施例１の応答は、ワックスを用いて調製したものと比較して、極めて高い伸びを示し、このことは、低分子量で、結晶質の化学種は低い変形抵抗性を備えていることから考えれば、驚くほどのことではないであろう。しかしながら、極めて驚くべきことに、実施例１の配合物もまた、成核剤処理していない相当物のＣＥ２と比べて高い伸びの値を示す。したがって、実施例１の配合物は、冷却時には急速硬化をしながらも、機能性ホットメルト接着剤に望まれる優れた物理的性質も示すという、独特なバランスを示している。
【００７６】
【表２】
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【００７７】
実施例２ならびに比較例３および４
表３に、接着剤配合物の性能を改良するためには、本発明の成核剤と低密度ポリエチレンとの組合せをさらに必要とすることを明らかにするために設計した配合物を示している。実施例２は、ＮＸ８０００成核剤を採用し、低密度ポリエチレンと組み合わせて調製したものである。比較例３（ＣＥ３）は、本発明の成分をまったく使用せずに調製し、それに対して比較例４（ＣＥ４）は、ＮＸ８０００のみを用い、低密度ポリエチレンは使用せずに調製したものである。それら配合物の物理的性質のデータを表３に列記し、その一方で、図２に、それらのサンプルにおけるｔａｎδ（Ｇ”／Ｇ’）の傾向を温度の関数として示している。
【００７８】
【表３】
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【００７９】
おそらく予想した通りに、本発明の成分をいずれも含まないＣＥ３は、実施例２またはＣＥ４と比較して、ＤＭＡ冷却曲線において顕著に低いクロスオーバー温度を示している。そのことにも関わらず、ｔａｎδ（Ｇ”／Ｇ’）の値は、物質をクロスオーバー点未満まで冷却すれば比較的変化なく留まっており、このことは、その物質を室温にまで冷却する際に、物質の性質が安定に留まっていることを示唆している。
【００８０】
ＮＸ８０００のみを用いて調製したＣＥ４は、ＣＥ３と比較して高いクロスオーバー点を示す。しかしながら、ＣＥ４の場合に見られるｔａｎδの値は、物質が約１１０℃のクロスオーバー温度未満になると低下する傾向があり、サンプルが約２５℃に達したところで最小値に達する。ＣＥ４についてのＤＭＡ冷却曲線で見られるような、最終的な性質がゆっくりと発揮されるようになることは、核形成の効果が顕著に犠牲にされていることを示唆している。ＮＸ８０００などの清澄剤が、たとえば表３に示した例で採用されたＰｒｏ−ｆａｘ  ＲＰ５９１Ｖなど、バルクのポリプロピレンにおける急速な結晶化を誘導することは公知である。理論に拘束されることなく言えば、ＣＥ４における高いクロスオーバー点は、ＮＸ８０００がゲル化を促進することが可能であることを示唆している。それにも関わらず、ｔａｎδの傾向で示されているような性能の発揮が遅いことは、ＣＥ４がそのクロスオーバー点を過ぎても幾分かの流動性を保持し、それよりもはるかに低い温度に達すると、その最終的な状態に到達することを示唆している。この場合もまた、理論に拘束されることなく言えば、各種のコーティング方法および末端用途での適用に適した粘度および総合的な性能を維持するために使用された、かなり高いレベルの可塑剤が、固化を抑制し、究極的な剛性の発揮を遅らせていると考えることが可能である。
【００８１】
ＮＸ８０００剤と低密度ポリエチレンとの本発明の組合せを用いて調製した実施例２についてのＤＭＡ冷却データが、ＣＥ４で見られるのと同等の高いクロスオーバー温度を示している。しかしながら、ＣＥ４とは異なって、実施例２について集めたｔａｎδの値は、温度がクロスオーバー点未満になると、最小値にまで落ちていることが分かる。実施例２の場合、サンプルが室温に達するまで、ｔａｎδの値は低いままである。この場合もまた、理論に拘束されることなく言えば、そのＤＭＡデータは、低密度ポリエチレンと組み合わせてＮＸ８０００を使用することによって、冷却過程でより十分に性能を発揮できるであろう配合された接着剤が得られるようになったことを示唆している。そのような挙動は、適用後に速やかに弾性率が発揮されることが必要である各種の末端用途に大いに役立つ。
【００８２】
実施例３および比較例５
実施例３は、低温での適用および／または低粘度接着剤を必要としている末端用途に特に好適である、顕著に可塑化された低粘度の配合物における、本発明の有用性を示している。大量の可塑化成分を採用して作成された低粘度配合物においてさえも、本発明の組合せが、ＮＸ８０００抜きで生成させた比較例５（ＣＥ５）と比較して、高いクロスオーバー点およびｔａｎδの挙動から読み取れるような急速な硬化を呈することが示されている。
【００８３】
【表４】
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【００８４】
以下に示すのは、表に示した成分量（重量％）を有する、本発明の組成物をさらに詳しく説明するための実施例４〜１４である。
【００８５】
【表５】
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【図１】
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【図２】
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