(57)【要約】（ａ）０〜５％の少なくとも一つの不飽和カルボン酸またはその誘導体がグラフト重合されているポリアルファオレフィンを４０〜９８％含む、８０〜１００％の溶融ブレンドと、（ｂ）２〜６０％の少なくとも一つのエチレンと酢酸ビニルとの共重合体と、（ｃ）０〜２０％の乳白剤と、（ｄ）任意の更なる成分とを含む接着剤であって、成分（ａ）および（ｂ）の総量が組成物の８０〜１００％を占め、かつ成分の百分率は、その総量が１００％となるように選択される接着剤。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）０〜５％の少なくとも一つの不飽和カルボン酸またはその誘導体がグラフト重合されているポリアルファオレフィンを４０〜９８％含む、８０〜１００％の溶融ブレンドと、
（ｂ）２〜６０％の少なくとも一つのエチレンと酢酸ビニルとの共重合体と、
（ｃ）０〜２０％の乳白剤と、
（ｄ）任意の更なる成分とを含む接着剤であって、
成分（ａ）および（ｂ）の総量が該組成物の８０〜１００％を占め、かつ成分の百分率は、その総量が１００％となるように選択される接着剤。
【請求項２】
請求項１に記載の接着剤であって、前記ポリアルファオレフィンは、プロピレンおよびその共重合体から選択される接着剤。
【請求項３】
請求項１または２に記載の接着剤であって、前記ポリアルファオレフィンは、１９０℃で１０〜９５のメルトフローインデックスを有する接着剤。
【請求項４】
請求項３に記載の接着剤であって、前記メルトフローインデックスは１９０℃で５０〜６０である接着剤。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の接着剤であって、前記エチレンと酢酸ビニルとの共重合体は、１９０℃で８００以下、好ましくは４００以下のメルトフローインデックスを有する接着剤。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の接着剤であって、前記エチレンと酢酸ビニルとの共重合体の酢酸ビニル含有率は４０％以下である接着剤。
【請求項７】
請求項６に記載の接着剤であって、前記酢酸ビニル含有率は２８％である接着剤。
【請求項８】
フィルムの形態を有する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
【請求項９】
請求項８に記載の接着剤組成物であって、前記フィルムはフリースタンディングフィルムである接着剤組成物。
【請求項１０】
乳白剤が０％であり、かつ前記フィルムが透明である請求項８または９に記載の接着剤組成物。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の接着剤組成物を用いて近接して並べた層の表面を一体化する方法であって、ここで前記組成物は、フィルムの形態を有し、前記方法は、
前記フィルムを第一の層に接触させる工程と、
第二の層を前記フィルムに接触させる工程と、
前記フィルムを融解させた後、冷却により固化させて一体化した物品を形成する工程とからなる方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の接着剤組成物を用いて近接して並べた層を一体化する方法であって、ここで前記組成物は、紐またはペレットの形態を有し、前記方法は、
前記接着剤を第一の層に塗布する工程と、
第二の層を前記接着剤に接触させる工程と、
前記接着剤を融解させた後、冷却により固化させて一体化した物品を形成する工程とからなる方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の方法であって、前記層の一つ以上を加熱することにより、前記接着剤を融解させる方法。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の方法であって、前記層を加熱プレートまたは加熱プレスを用いて、前記層を前記接着剤に対して圧縮する方法。
【請求項１５】
請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載の方法であって、前記接着剤はレーザー加熱によって加熱される方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、前記組成物は赤外線吸収材を含む方法。
【請求項１７】
請求項１１乃至１５のいずれか一項に記載の方法であって、前記接着剤は誘導加熱または誘電加熱によって加熱される方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、前記接着剤は金属粒子を含む方法。
【請求項１９】
請求項１１乃至１７のいずれか一項に記載の方法であって、層の双方のうちの片方はポリプロピレンを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に工業用用途への使用に適するが、これに限定されない接着剤に関し、この接着剤は、変性ポリプロピレンを基材として含む。
【背景技術】
【０００２】
本発明者らによる先の英国特許出願第００２６５５０７．４号には、包装材の高速製造における使用に適した、低融点、低粘度のポリプロピレン含有接着剤が開示されている。
【０００３】
ＷＯ９５／２４４４９号には、無水マレイン酸がグラフト重合されたプロピレンと、グラフト重合されたエチレン／酢酸ビニル共重合体とを含む接着剤が開示されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
本発明の第一態様によれば、接着剤組成物は、
（ａ）０〜５％の少なくとも一つの不飽和カルボン酸またはその誘導体がグラフト重合されているポリアルファオレフィンを４０〜９８％含む、８０〜１００％の溶融ブレンドと、
（ｂ）２〜６０％の少なくとも一つのエチレンと酢酸ビニルとの共重合体と、
（ｃ）０〜２０％の乳白剤と、
（ｄ）任意の更なる成分と
を含む。ここで、成分（ａ）および（ｂ）の総量が該組成物の８０〜１００％を占め、かつ成分の百分率は、その総量が１００％となるように選択される。
【０００５】
本明細書にて言及される百分率および他の比率は、別に指示がない限り、重量によるものとする。
【０００６】
本発明による接着剤組成物は、ドクタリングまたは他の手段を用いて基体に適用され得る。同接着剤はフィルムに形成することも可能であり、同フィルムは圧縮など様々な方法により基体上に適用され得る。本発明のフィルムは、フリースタンディング（free−standing）フィルムとして使用され得る。これに代わって、接着剤組成物は、棒体（rod ）、ペレット（pellet）、または別の形態を有する部分に形成されて、基体への適用が容易にされ得る。
【０００７】
本発明の組成物から形成されたフィルムまたは他の構成は、印刷可能である利点を有し得る。フィルムまたは他の構成は透明であり得、即ち明白な相分離が存在しない。このような透明性は、特に、エチレン酢酸ビニル組成物が通常は不透明であることから、有利でありかつ予想外であった。
【０００８】
ポリアルファオレフィンは、（ＣＨ２＝ＣＨＲ）ｎの化学式を有するアルファオレフィンの重合体であることが好ましく、式中、ＲはＣ１−Ｃ６アルキルである。好ましいポリアルファオレフィンは、ポリプロピレンおよびその共重合体から選択される。
【０００９】
本発明にて説明する配合物の流体挙動は、フィルム形成、ドクタリング、および他の適切な工程における方法論の観点から重要である。配合物の流動特性はまた、湿潤性の基材に対する受容性の観点からも重要である。好ましい配合物の典型的なせん断粘度および伸張粘度を各々、図１および図２に示す。
【００１０】
官能基化ポリプロピレンは、ラジカル化学反応を用いて反応的に変性させることにより直接生成され得る。その場合の官能基は、イソシアナート、無水物、アミン、アルコール、または酸であり得、１９０℃で、１０〜１２０、好ましくは１０〜９５、より好ましくは５０〜６０のメルトフローインデックスを有することが好ましい。官能基化ポリプロピレンは、プロピレンに適切なジオレフィン単量体を共重合させた後、引き続きペンダント不飽和部（pendant unsaturation) を変性して生成されてもよい。無水マレイン酸がグラフト重合されたポリプロピレンが使用され得る。これに代わって、ＷＯ９６／３４０２４，ＷＯ９６／３４０３１およびＷＯ９８／１３３９８に開示されているような２，２’−ジメチル−１，３−イソプロペニルベンジルイソシアナート（ＴＭＩ）（ジメチルメタ−イソプロペニルベンジルイソシアナートとしても知られる）変性ポリプロピレンを使用してもよい。
【００１１】
未変性のエチレン／酢酸ビニル共重合体は、１９０℃で、８００以下、好ましくは６００以下、より好ましくは４００以下のメルトフローインデックスを有する、未変性のランダム共重合体または統計的共重合体（statistical copolymer)であることが好ましい。共重合体の酢酸ビニル含有率は、４０％以下、好ましくは約２８％であり得る。
【００１２】
本発明による好ましい接着剤は、乳白剤を含まない。しかしながら、使用され得る乳白剤には、例えば雲母、滑石などの無機微粒子、および無機硫酸塩、無機炭酸塩、無機ハロゲン化物、ならびに無機色素などがある。有機乳白剤には、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、インク、色素、および着色剤などの不溶性の微粒子材料が含まれる。
【００１３】
本発明による接着剤は、例えばフィルムシートなどの固体形態で適用されるか、またはスプレーされるか、あるいはペレットとして被加工体に適用された後に、加熱して接着剤を融解させ得る。ホットプレートまたは加熱プレスを用いた従来の加熱圧縮を利用し得る。これに代わって、金属被加工体または金属基体を加熱することにより接着剤を融解させてもよい。
【００１４】
さらにこれらに代わって、レーザー放射透過性の材料には、レーザー加熱を使用してもよい。組成物内に赤外線吸収材料を含有させることによって、加熱効率を向上させ得る。
【００１５】
以下の結果は良好な接着を解説するものであり、良好な接着は、熱適用の一方法、および接着剤の一物理的形態を用いて達成され得る。十分な接着強度は、例えば熱圧縮など、他の熱源を使用して接着剤を活性化させることにより達成される。温度上昇に伴って接着強度が低下することは、接着剤配合物の弾性係数の内的変化を反映している。配合物中、変性ポリプロピレンの含有率が上昇するほど、高温での接着強度が良好になる。当業者は、最適な湿潤性、接着強度、および加工性が達成される配合物を調合して、任意の熱適用手段において良好な接着を得ることが可能である。
【００１６】
例えば鉄充填剤などの金属粒子が添加された組成物には、誘導加熱または誘電加熱を使用してもよい。
【００１７】
本発明は、本発明による接着剤が予め被覆されている表面を備えた物品に、他の物品を固着するよう適合させることをも容易にする。
【００１８】
本発明による組成物は、主要な成分をバッチブレンダー内で融解混合（melt  blending）するか、または例えば二重スクリュー押し出し成形機などの押し出し成形機を使用して製造され得る。これらの方法は、接着剤が、標準的な射出成形、押し出し成形、または他の通常に使用される重合体処理方法でペレット化され得ることから好ましい。接着剤は、例えばガスケットなどの異なる形状に容易に形成され得、形成された被加工体の接着に利用され得る。
【００１９】
ここで説明される接着剤配合物は、特にポリプロピレン同士の接着に非常に適しており、基体は、シート、織物、または他の物理的形態を有し得る。本発明による接着剤はまた、アルミニウム、鋼、セルロース材料、メラミン樹脂積層板、および皮を含む、多数の異なる基体または基体の組み合わせを接着するのにも使用され得る。
【００２０】
本発明は特に、強力な接着強度が所望される工業用機械部品または物品の製造の用途を有し、ポリプロピレン面の接着を容易にする。
【００２１】
連続工程において、本発明によるフィルムを接着されるべき面と面との間に配置し、これらの面を加圧して挟み、その後加熱して融解接着させる。連続工程では、巨大な平面が接着され得る。湾曲形状または他の形状を有する巨大な面は、半連続工程によって加熱形成され得る。この工程は、接着剤をスプレーで適用する先行技術の工程を改良するものである。接着剤のスプレーは、接着剤層の厚さ、一体性、および密度を制御する点において不十分である。アルミニウムまたは他の金属シートを用いて、積層板パネルを製造することが可能である。
【００２２】
本発明を実施例により添付の図面を参照しながらさらに説明するが、以下の説明は本発明を限定することを意図しない。
【００２３】
（実施例１）
接着剤の製造の連続工程には、ＡＰＶ２０３、スクリュー直径３０ｍｍ、４０：Ｌ／Ｄである、相互回転する二重スクリュー押し出し成形機を使用した。重量比が８０：２０である無水マレイン酸変性ポリプロピレンおよびエチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）のペレット混合物を、押し出し成形機のホッパー内に連続的に供給した。供給速度は約１７．５ｋｇ／時間、射出温度は約１７０℃であった。その後、押し出し物を水浴に通過させた。最後に、固化した押し出し物を更なる用途のために、適切な大きさのペレットに粉砕した。
【００２４】
（実施例２）
実施例１にて説明した接着剤ペレット約４ｋｇを、６０℃の炉内で一晩乾燥させた。その後、予め乾燥させたペレットを押し出し成形して、幅約２５０ｍｍ、および厚さ約７０μｍのフィルムの巻物にした。押し出し温度は約１８０℃、巻き上げ速度は１．５ｍ／分であった。この工程は後に、幅１．１ｍ、厚さ６０μｍの接着フィルムを製造するようにスケールアップされた。
【００２５】
（実施例３）
実施例１にて説明した接着剤の熱挙動を、示差走査熱量測定法および融解流量計（ｍｅｌｔ  ｒｈｅｏｍｔｒｙ）を用いて測定した。接着剤の融解の開始は約１３０℃、ピークは約１４５℃において見られた。１７０℃で測定した、好ましい配合物の典型的なせん断粘度および伸張粘度を、各々、図１および図２に示す。
【００２６】
（実施例４）
実施例１にて説明した接着剤の接着強度を（英国規格ＢＳ５３５０：ＰａｒｔＣ５：１９９０、米国材料試験協会規格ＡＳＴＭ  Ｄ１００２−９４およびＤ３１６４−９７を参照して）単一重複接合部（single  overlap   joints）のラップせん断試験（lap −shear   test）、および（英国規格ＢＳ５３５０：ＰａｒｔＣ１２：１９９４および米国材料試験協会規格ＡＳＴＭ  Ｄ１８７６−９５を参照して）剥離試験（Ｔ−ｐｅｅｌ  ｔｅｓｔ）により測定した。ガラス充填ポリプロピレン、アルミニウム、および軟質鋼のシートを使用して、全ての試験サンプルを準備した。実施例２にて説明した接着フィルムを用いて接着剤を準備した。接着前、サンプル表面をアセトンで脱脂した。更なる表面処理は実施しなかった。接着温度は１５５℃、接着時間は１分であった。接着剤と接着面との接触を確実にするために、緩く加圧した。結果を表１および表２に示す。
表１．様々な被着材と温度における、実施例２にて説明した接着フィルムのせん断強度（単位ＭＰａ）の変化
【００２７】
【表１】
2004521974.tif 000002
表２．様々な被着材と温度のおける、実施例２にて説明した接着フィルム剥離強度（単位Ｎ／ｍｍ）の変化
【００２８】
【表２】
2004521974.tif 000003
（実施例５）
実施例２にて説明した接着フィルムを使用して、厚さ約３ｍｍの半透明な等方性ポリプロピレンを、異なるレーザー通過速度を用いて、厚さ０．７ｍｍの軟質鋼板にレーザー溶接した。接合部に対するレーザー速度に依存して、接着が効果的に行われた面積が大きく変動した。その後、レーザー溶接されたサンプルを２５ｍｍの並行な細長片に切断して、ラップせん断強度を測定した。結果を表３に示す。この実施例では、材料に良好な接着を提供する、最も効果的なレーザー速度は約２００ｍｍ／分であるが、これはレーザーパワーおよび接着される基体によって変化する。殆どの金属に当てはまるように、基体が不透明で熱を迅速に伝導する場合は、金属表面にレーザー熱を適用することによって、同様の接着強度を達成することができる。
表３．レーザー溶接されたサンプルの、レーザー速度に伴うせん断強度の変化
【００２９】
【表３】
2004521974.tif 000004
（実施例６）
実施例２にて説明した接着フィルムを接着剤として用いて、熱圧縮されたＰＰシート／ＰＰフォームまたはＰＰハニカム／ＰＰシートのサンドイッチ構造を備えた複合体を、連続積層工程により作成した。積層温度は１６０℃、積層速度は３ｍ／分であった。これらの複合体は、耐衝撃性および再利用可能性が良好であった。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による接着剤の、せん断粘度対断速度を比較するグラフ。
【図２】本発明による接着剤の、伸張粘度対せん断速度を比較するグラフ。
【図１】
2004521974.tif 000005
【図２】
2004521974.tif 000006
【国際公開パンフレット】
2004521974.tif 000007
2004521974.tif 000008
2004521974.tif 000009
2004521974.tif 000010
2004521974.tif 000011
2004521974.tif 000012
2004521974.tif 000013
2004521974.tif 000014
2004521974.tif 000015
2004521974.tif 000016
2004521974.tif 000017
2004521974.tif 000018
【国際調査報告】
2004521974.tif 000019
2004521974.tif 000020
2004521974.tif 000021
2004521974.tif 000022
2004521974.tif 000023