関連出願の参照
本出願は、2014年8月21日に出願されたPCT/CN14/084914に対して優先権を主張し、この出願は、参照により本明細書に組み込まれる。
包装用途において、包装商品は、しばしば、包装商品の製造中、輸送中、及び/または保管中に高温(例えば、50℃を超える温度)に曝される。高温は、しばしば、接着剤溶接の破断及び包装一体性の損失をもたらす。よって、高温で良好な接着性を維持する接着剤配合物の必要性が存在する。
接着剤配合物は、次の参考文献:米国特許第6,797,774号明細書、第7,378,481号明細書、第7,262,251号明細書、第6,794,443号明細書、第6,884,850号明細書、第7,439,307号明細書、米国特許公開第2010/160497号明細書、第2009/203847号明細書、第2007/117906号明細書、第2007/117907号明細書、第2007/117894号明細書、第2005/003197号明細書、第2011/015338号明細書、国際公開第1997/033921号、第2010/032600号、第2006/109518号、第2007/146875号、第2011/014714号、特開2009−057397号公報(要約)、中国特許出願公開第101426877号(要約)に開示されている。しかしながら、論じられるように、高温で良好な接着性を維持する接着剤配合物の必要性が未だ存在する。「難接合性」基材に対して良好な接着性を有するこのような接着剤の必要性が更に存在する。
本発明は、以下の構成成分:
A)オレフィン系ポリマーと、
B)以下の特性:
i)190℃で10,000cP以下の溶融粘度、及び
ii)0.900〜0.950g/ccの密度を有する酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーと、を含む組成物を提供する。
上述されるように、本発明は、以下の構成成分:
A)オレフィン系ポリマーと、
B)以下の特性:
i)190℃で10,000cP以下の溶融粘度、及び
ii)0.900〜0.950g/cc、または0.910〜0.945g/cc、または0.920〜0.940g/ccの密度を有する酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーと、を含む組成物を提供する。
本発明的組成物は、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
構成成分Aは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
構成成分Bは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
一実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、酸無水物グラフトインターポリマー、及び更には酸無水物グラフトコポリマーである。当業者は、いくつかの酸無水物基が湿分の存在下で酸基に変換され得ることを理解するであろう。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、無水マレイン酸(MAH)グラフトインターポリマー、及び更には無水マレイン酸(MAH)グラフトコポリマーである。当業者は、いくつかの無水マレイン酸基が湿分の存在下で酸基に変換され得ることを理解するであろう。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、190℃で8,000cP以下、更には5,000cP以下、更には4,000cP以下、及び更には3,000cP以下の溶融粘度を有する。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化コポリマーである。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、190℃で100cP以上、更には120cP以上、更には150cP以上の溶融粘度を有する。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化コポリマーである。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、190℃で100cP〜10,000cP、更には120cP〜8,000cP、更には150cP〜5,000cP、及び更には150cP〜3,000cPの溶融粘度を有する。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化コポリマーである。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bは、本組成物の重量に基づいて、1〜40重量パーセント、更には1〜30重量パーセント、更には1〜20重量パーセントの量で存在する。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、0.905g/cc以上、更には0.910g/cc以上、更には0.915g/cc以上、及び更には0.920g/cc以上の密度を有する(1cc=1cm3)。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化コポリマーである。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、0.945g/cc以下、更には0.940g/cc以下、及び更には0.935g/cc以下の密度を有する。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化コポリマーである。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、0.905g/cc〜0.945g/cc、更には0.910g/cm3〜0.940g/cc、及び更には0.915g/cm3〜0.935g/ccの密度を有する。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化コポリマーである。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、ポリマーの重量に基づいて、0.5重量パーセント以上、更には0.8重量パーセント以上、更には1.0重量パーセント以上、更には1.2重量パーセント以上、及び更には1.5重量パーセント以上の酸無水物及び/またはカルボン酸官能基性を含む。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化コポリマーである。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、ポリマーの重量に基づいて、0.5〜5.0重量パーセント、更には0.8〜4.8重量パーセント、更には1.0〜4.5重量パーセントの酸無水物及び/またはカルボン酸官能基性を含む。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化コポリマーである。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化インターポリマーの重量に基づいて、60重量%以上、更には70重量%以上、更には80重量%以上、更には85重量%以上の重合オレフィン(例えば、プロピレンまたはエチレン)を含む。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、1重量%未満、更には0.5重量%未満のアクリレートを含む。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、アクリレートを含まない。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの官能化オレフィン系インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマー、ならびに更には官能化プロピレン系コポリマーである。
一実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマーは、官能化インターポリマーの重量に基づいて、60重量%以上、更には70重量%以上、更には80重量%以上、更には85重量%以上の重合プロピレンを含む。
一実施形態では、構成成分Bの官能化プロピレン系インターポリマーは、酸無水物及び/もしくはカルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマー、及び更には酸無水物及び/もしくはカルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンコポリマー、または酸無水物及び/もしくはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンインターポリマー、及び更には酸無水物及び/もしくはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンコポリマーである。
一実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマーは、酸無水物及び/または カルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマー、ならびに更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C4−C20α−オレフィン、及び好ましくはC4−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更には1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン、ならびに更には1−ヘキセン及び1−オクテンが挙げられる。
一実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンインターポリマー、ならびに更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンコポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの官能化オレフィン系インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化エチレン系インターポリマー、ならびに更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化エチレン系インターポリマーは、官能化インターポリマーの重量に基づいて、60重量%以上、更には70重量%以上、更には80重量%以上、更には85重量%以上の重合エチレンを含む。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化エチレン/アルファ−オレフィンインターポリマー、ならびに更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化エチレン/アルファ−オレフィンコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C3−C20α−オレフィン、及び好ましくはC3−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更にはプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテンが挙げられる。
構成成分Bの好適な官能化オレフィン系インターポリマーとしては、Honeywellから入手可能なMAHグラフトオレフィン系コポリマーが挙げられる。
構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマー、ならびに更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系コポリマーは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマー、ならびに更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系コポリマーは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化エチレン系インターポリマー、ならびに更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化エチレン系コポリマーは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
一実施形態では、本組成物は、本組成物の重量に基づいて、30〜90重量パーセント、更には35〜80重量パーセント、及び更には40〜70重量パーセントの構成成分Aを含む。
一実施形態では、構成成分A対構成成分Bの重量比(A/B)は、1.5以上、更には1.8以上、及び更には2.2以上である。
一実施形態では、構成成分A対構成成分Bの重量比(A/B)は、30以下、更には20以下、及び更には10以下である。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、0.855g/cc以上、更には0.860g/cc以上、及び更には0.865g/cc以上の密度を有する(1cc=1cm3)。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、0.895g/cc以下、及び更には0.890g/cc以下、及び更には0.885g/cc以下、及び更には0.880g/cc以下、及び更には0.875g/cc以下の密度を有する。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、0.855g/cc〜0.895g/cc、更には0.860g/cc〜0.895g/cc、及び更には0.865g/cc〜0.890g/cc、及び更には0.865g/cc〜0.885g/cc、及び更には0.865g/cc〜0.880g/cc、及び更には0.865g/cc〜0.875g/ccの密度を有する。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、177℃で50,000cP以下、更には40,000cP以下、更には30,000cP以下の溶融粘度を有する。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、350°F(177℃)で25,000cP以下、更には20,000cP以下、更には15,000cP以下、及び更には10,000cP以下の溶融粘度を有する。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、350°F(177℃)で2,000cP以上、更には3,000cP以上、更には4,000cP以上、及び更には5,000cP以上の溶融粘度を有する。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、350°F(177℃)で2,000cP〜50,000cP、更には3,000cP〜40,000cP、更には4,000cP〜30,000cP、更には350°F(177℃)で5,000cP〜20,000cP、更には350°F(177℃)で5,000cP〜15,000cP、及び更には350°F(177℃)で5,000cP〜10,000cPの溶融粘度を有する。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、5.0以下、更には4.5以下、更には3.0以下、及び更には2.5以下の分子量分布(Mw/Mn)を有する。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、1.5以上、更には2.0以上、更には2.5以上、及び更には2.7以上の分子量分布(Mw/Mn)を有する。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、2000g/10分以下、更には1500g/10分以下、及び更には1200g/10分以下のメルトインデックス(I2またはMI)または測定メルトインデックス(I2またはMI)を有する。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、2000g/10分以下、更には1500g/10分以下、及び更には1200g/10分以下のメルトフローレート(MFR)を有する。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、ポリマーの重量に基づいて、60重量%以上、更には70重量%以上、更には80重量%以上、更には85重量%以上の重合オレフィン(例えば、プロピレンまたはエチレン)を含む。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、及び更にはプロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマー、及び更にはプロピレン/アルファ−オレフィンコポリマー、またはプロピレン/エチレンインターポリマー、及び更にはプロピレン/エチレンコポリマーである。
一実施形態では、プロピレン系ポリマーは、ポリマーの重量に基づいて、60重量%以上、更には70重量%以上、更には80重量%以上、更には85重量%以上の重合プロピレンを含む。更なる実施形態では、プロピレン系ポリマーは、プロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのポリマーは、プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマー、及び更にはプロピレン/アルファ−オレフィンコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C4−C20α−オレフィン、及び好ましくはC4−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更には1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン、ならびに更には1−ヘキセン及び1−オクテンが挙げられる。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、プロピレン/エチレンインターポリマー、及び更にはプロピレン/エチレンコポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、及び更にはエチレン/アルファ−オレフィンインターポリマー、及び更にはエチレン/アルファ−オレフィンコポリマーである。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、ポリマーの重量に基づいて、60重量%以上、更には70重量%以上、更には80重量%以上、更には85重量%以上の重合エチレンを含む。更なる実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのポリマーは、エチレン/アルファ−オレフィンインターポリマー、及び更にはエチレン/アルファ−オレフィンコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C3−C20α−オレフィン、及び好ましくはC3−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更にはプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン、ならびに更には1−ブテン、1−ヘキセン及び1−オクテンが挙げられる。
一実施形態では、構成成分Aのエチレン/アルファ−オレフィンインターポリマーは、DSCによって決定されるとき、40パーセント以下、更には35パーセント以下、更には30パーセント以下、更には25パーセント以下、及び更には20パーセント以下の結晶化度パーセントを有する。更なる実施形態では、エチレン/アルファ−オレフィンインターポリマーは、エチレン/アルファ−オレフィンコポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのエチレン/アルファ−オレフィンインターポリマーは、DSCによって決定されるとき、2パーセント以上、更には5パーセント以上、及び更には10パーセント以上の結晶化度パーセントを有する。更なる実施形態では、エチレン/アルファ−オレフィンインターポリマーは、エチレン/アルファ−オレフィンコポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、均質に分岐した線状のインターポリマー、及び好ましくは均質に分岐した線状のコポリマー、または均質な、分岐した実質的に線状のインターポリマー、及び好ましくは均質な、分岐した実質的に線状のコポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、均質に分岐した線状のインターポリマー、及び好ましくは均質な、分岐した線状のコポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、均質な、分岐した実質的に線状のインターポリマー、及び好ましくは均質な、分岐した実質的に線状のコポリマーである。
エチレン/α−オレフィンインターポリマー及びコポリマーの一部の例としては、The Dow Chemical Companyから入手可能なAFFINITY GA Polyolefin Plastomers、及びClariantから入手可能なLICOCENE Performance Polymersが挙げられる。本発明にとって好適なエチレン/α−オレフィンインターポリマー及びコポリマーの他の例としては、米国特許第6,335,410号明細書、同第6,054,544号明細書、及び同第6,723,810号明細書に記載される超低分子量エチレンポリマーが挙げられ、これらの特許は各々全体が参照により本明細書に組み込まれる。
構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
構成成分Aのプロピレン系ポリマーは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
構成成分Aのエチレン系ポリマーは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
一実施形態では、本組成物は、177℃で50〜3000cP、更には100〜2500cP、更には150〜2000cP、及び更には200〜1600cPの溶融粘度を有する。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、0.855g/cc〜0.895g/cc、更には0.860g/cc〜0.895g/cc、更には0.865g/cc〜0.890g/cc、更には0.865g/cc〜0.885g/cc、更には0.865g/cc〜0.880g/cc、及び更には0.865g/cc〜0.875g/ccの密度を有する。更なる実施形態では、構成成分B対構成成分Aの密度比は、1.01以上、更には1.03以上、更には1.05以上である。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマー(構成成分B)は、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマーもしくはコポリマー、及び更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、または酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマー(構成成分A)は、プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、またはプロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C4−C20α−オレフィン、及び好ましくはC4−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更には1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン、ならびに更には1−ヘキセン及び1−オクテンが挙げられる。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、0.855g/cc〜0.895g/cc、更には0.860g/cc〜0.895g/cc、更には0.865g/cc〜0.890g/cc、更には0.865g/cc〜0.885g/cc、更には0.865g/cc〜0.880g/cc、及び更には0.865g/cc〜0.875g/ccの密度を有する。更なる実施形態では、構成成分B対構成成分Aの密度比は、1.20以下、更には1.15以下、更には1.10以下である。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマー(構成成分B)は、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマーもしくはコポリマー、及び更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、または酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマー(構成成分A)は、プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、またはプロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C4−C20α−オレフィン、及び好ましくはC4−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更には1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン、ならびに更には1−ヘキセン及び1−オクテンが挙げられる。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、0.855g/cc〜0.895g/cc、更には0.860g/cc〜0.895g/cc、更には0.865g/cc〜0.890g/cc、更には0.865g/cc〜0.885g/cc、更には0.865g/cc〜0.880g/cc、及び更には0.865g/cc〜0.875g/ccの密度を有する。更なる実施形態では、構成成分B対構成成分Aの密度比は、1.01〜1.15、更には1.03〜1.12、更には1.05〜1.10である。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマー(構成成分B)は、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマーもしくはコポリマー、及び更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、または酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマー(構成成分A)は、プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、またはプロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C4−C20α−オレフィン、及び好ましくはC4−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更には1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン、ならびに更には1−ヘキセン及び1−オクテンが挙げられる。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、350°F(177℃)で2,000cP〜50,000cP、更には3,000cP〜40,000cP、更には4,000cP〜30,000cP、更には350°F(177℃)で5,000cP〜20,000cP、更には350°F(177℃)で5,000cP〜15,000cP、及び更には350°F(177℃)で5,000cP〜10,000cPの溶融粘度を有する。更なる実施形態では、「構成成分Aの溶融粘度(177℃で)」対「構成成分Bの溶融粘度(190℃で)」の比率は、2.0〜60.0、更には5.0〜60.0、更には10.0〜60.0、更には20.0〜60.0、更には30.0〜60.0である。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマー(構成成分B)は、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマーもしくはコポリマー、及び更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、または酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマー(構成成分A)は、プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、またはプロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C4−C20α−オレフィン、及び好ましくはC4−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更には1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン、ならびに更には1−ヘキセン及び1−オクテンが挙げられる。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、0.855g/cc〜0.895g/cc、更には0.860g/cc〜0.895g/cc、更には0.865g/cc〜0.890g/cc、更には0.865g/cc〜0.885g/cc、更には0.865g/cc〜0.880g/cc、及び更には0.865g/cc〜0.875g/ccの密度を有し、構成成分Aは、350°F(177℃)で2,000cP〜50,000cP、更には3,000cP〜40,000cP、更には4,000cP〜30,000cP、更には350°F(177℃)で5,000cP〜20,000cP、更には350°F(177℃)で5,000cP〜15,000cP、及び更には350°F(177℃)で5,000cP〜10,000cPの溶融粘度を有する。更なる実施形態では、構成成分B対構成成分Aの密度比は、1.01〜1.15、更には1.03〜1.12、更には1.05〜1.10であり、「構成成分Aの溶融粘度(177℃で)」対「構成成分Bの溶融粘度(190℃で)」の比率は、2.0〜60.0、更には5.0〜60.0、更には10.0〜60.0、更には20.0〜60.0、更には30.0〜60.0である。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマー(構成成分B)は、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマーもしくはコポリマー、及び更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、または酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマー(構成成分A)は、プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、またはプロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C4−C20α−オレフィン、及び好ましくはC4−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更には1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン、ならびに更には1−ヘキセン及び1−オクテンが挙げられる。
一実施形態では、構成成分B対構成成分Aの合計重量は、本組成物の重量に基づいて、40重量%以上、または45重量%以上、または50重量%以上、または55重量%以上、または60重量%以上である。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマー(構成成分B)は、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマーもしくはコポリマー、及び更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、または酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマー(構成成分A)は、プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、またはプロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C4−C20α−オレフィン、及び好ましくはC4−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更には1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン、ならびに更には1−ヘキセン及び1−オクテンが挙げられる。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、350°F(177℃)で2,000cP〜50,000cP、更には3,000cP〜40,000cP、更には4,000cP〜30,000cP、更には350°F(177℃)で5,000cP〜20,000cP、更には350°F(177℃)で5,000cP〜15,000cP、及び更には350°F(177℃)で5,000cP〜10,000cPの溶融粘度を有する。更なる実施形態では、構成成分Aは、本組成物のポリマー構成成分の全てのうちの最も高い溶融粘度(177℃で)を有する。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマー(構成成分B)は、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマーもしくはコポリマー、及び更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、または酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマー(構成成分A)は、プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、またはプロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C4−C20α−オレフィン、及び好ましくはC4−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更には1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン、ならびに更には1−ヘキセン及び1−オクテンが挙げられる。
発明的組成物は、本明細書に記載される2つ以上の実施形態を含み得る。
構成成分Aは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
構成成分Bは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
一実施形態では、本組成物はワックスを更に含む。
ワックスとしては、限定されるものではないが、パラフィンワックス、微結晶ワックス、高密度低分子量ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、熱分解ワックス、副生成物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、ならびにヒドロキシステアルアミドワックス及び脂肪アミドワックス等の官能化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、副生成物ポリエチレンワックス、及びフィッシャー・トロプシュワックスを含むように「合成高融点ワックス」という専門用語を使用することは、当該技術分野において一般的である。他のワックスとしては、米国特許第6,335,410号明細書、同第6,054,544号明細書、及び同第6,723,810号明細書に記載されるものも挙げられ、これらの特許は全て参照により本明細書に組み込まれる。好ましいワックスとしては、SASOLワックス(例えば、Sasol Wax CompanyによるSASOLWAX H1)、及びフィッシャー・トロプシュワックスが挙げられるが、これらに限定されない。
一実施形態では、本組成物は、本組成物の重量に基づいて、1〜30重量パーセント、及び更には2〜25重量パーセント、及び更には5〜20重量パーセントのワックスを含む。
一実施形態では、本組成物は、粘着付与剤を更に含む。
好適な粘着付与樹脂は、限定されるものではないが、脂肪族、脂環式、及び芳香族炭化水素、ならびに変性炭化水素及び水素化されたもの、テルペンならびに変性テルペン及び水素化されたもの、ならびにロジンならびにロジン誘導体及び水素化されたもの、ならびにこれらの混合物が挙げられる。好適な粘着付与剤は、限定されるものではないが、EASTOTAC H100及びEASTOTAC H115が挙げられ、それぞれEastman Chemicalから入手可能である。
一実施形態では、本組成物は、10〜50重量パーセント、及び更には15〜45重量パーセント、更には20〜40重量パーセントの粘着付与剤を含む。更なる実施形態では、粘着付与剤は、炭化水素、及び更には水素化された炭化水素である。
一実施形態では、本組成物は、本組成物の粘度を減少させるために機械式ホモジナイザープロセスを受ける。このようなプロセスから形成された強力なエネルギー及び機械的力は、乱流及び局所的な圧力差をもたらし、これにより粒子に対する剪断が作り出され、分子鎖の切断が引き起こされる。
発明的組成物は、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
本発明はまた、発明的組成物を含む物品も提供する。
更なる実施形態では、本物品は基材を更に備える。更なる実施形態では、基材は、以下:コーティングされた基材、再生紙、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。
一実施形態において、基材は、以下、ワックスコーティングされたクラフト紙またはカートン、ポリエチレンコーティングされたクラフト紙またはカートン、BOPPフィルム積層クラフト紙またはカートン、ポリプロピレン(PP)フィルム積層クラフト紙またはカートン、PETフィルム積層クラフト紙またはカートン、クレーコーティングされたクラフト紙またはカートン、ラッカーコーティングされたクラフト紙またはカートン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
更なる実施形態では、基材は、以下:
(1)ワックスコーティングされたクラフト紙またはカートン、
(2)ポリエチレンコーティングされたクラフト紙またはカートン、
(3)BOPPフィルム積層クラフト紙またはカートン、
(4)ポリプロピレン(PP)フィルム積層クラフト紙またはカートン、
(5)PETフィルム積層クラフト紙またはカートン、
(6)クレーコーティングされたクラフト紙またはカートン、
(7)ラッカーコーティングされたクラフト紙またはカートン、及び
(8)これらの組み合わせ(例えば、(1)の後に(2)または(1)または(4))からなる群から選択される。
発明的物品は、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
添加剤及び用途
発明的組成物は、1つ以上の添加剤を含み得る。典型的に、本発明に使用されるポリマー及び樹脂は、1つ以上の安定化剤、例えばBASFによって現在供給されているIRGANOX 1010、IRGANOX 1076、及びIRGAFOS 168等の抗酸化剤で処理される。ポリマーは、典型的に、押出または他の溶融プロセスの前に1つ以上の安定化剤で処理される。他の添加剤としては、限定されるものではないが、紫外線吸収剤、帯電防止剤、色素及び染料、造核剤、充填剤、スリップ剤、難燃剤、可塑剤、加工助剤、滑沢剤、安定化剤、煙阻害剤、粘度制御剤、ならびにブロッキング防止剤が挙げられる。発明的組成物はまた、1つ以上の熱可塑性ポリマーを含有してもよい。
本発明的組成物は、油を更に含み得る。油は、典型的に、接着剤の粘度を低減するために用いられる。用いられる場合、油は典型的に、本組成物の重量に基づいて、0.5重量パーセントを超え、50重量パーセント未満、好ましくは40重量パーセント未満、及びより好ましくは35重量パーセント未満の量で存在することになる。例示的な種類の油としては、限定されるものではないが、白色鉱油(Witcoから入手可能なKAYDOL油等)、ならびにSHELLFLEX 371ナフテン油(Shell Oil Companyから入手可能)及びCALSOL 5550(Calumet Lubricants製のナフテン系油)が挙げられる。
本発明的組成物は、標準的な溶融ブレンド手順によって調製され得る。特に、官能化ポリマー(例えば、無水マレイン酸グラフトポリマー)粘着付与剤(複数可)及び他の構成成分は、均質な混合が得られるまで溶融ブレンドされ得る。攪拌器と任意選択の加熱機構とを備える容器等の、接着剤構成成分を分解することなく均質なブレンドを生成する任意の混合方法が適している。接着剤は、ペレット、ピロー、チクレット、ドラジェ(drage)、または任意の他の所望の構成等の形態で提供され得る。
本発明的組成物はまた、限定されるものではないが、ケース及びカートン密封、自動車用、グラフィックアート、不織布、パネルアセンブリ、高性能テープ、接触式ホットメルト接着剤、板紙コーティング、インク、パーソナルケア用及び化粧用製品、密封剤、顔料及び添加剤濃縮物、カーペット用テープ接着剤、木工用接着剤、ならびに異形材ラップ接着剤を含む、種々の用途において使用されてもよい。
定義
別段の記載がない限り、全ての試験法は本開示の出願日時点で現行のものである。
本明細書で使用する場合、用語「組成物」は、その組成物を含む材料の混合物、ならびにその組成物の材料から形成される反応生成物及び分解生成物を含む。
本明細書で使用する場合、用語「ポリマー」は、同一または異なる種類のものかを問わず、モノマーを重合することによって調製される高分子化合物を指す。したがって、ポリマーという総称は、用語ホモポリマー(痕跡量の不純物はポリマー構造に組み込まれ得るという理解を踏まえて、1種類のみのモノマーから調製されるポリマーを指すために用いられる)、及び下文に定義される用語インターポリマーを包含する。痕跡量の不純物、例えば、触媒残渣が、ポリマーの中及び/またはポリマー内に組み込まれ得る。
本明細書で使用する場合、用語「インターポリマー」は、少なくとも2つの異なる種類のモノマーの重合によって調製されるポリマーを指す。したがって、インターポリマーという総称は、コポリマー(2つの異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを指すために用いられる)、及び3つ以上の異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを含む。
本明細書で使用する場合、用語「オレフィン系ポリマー」は、重合形態で、過半量のオレフィンモノマー、例えばエチレンまたはプロピレン(ポリマーの重量に基づいて)を含み、任意選択で1つ以上のコモノマーを含み得るポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「オレフィン系インターポリマー」は、重合形態で、過半量のオレフィンモノマー、例えばエチレンまたはプロピレン(インターポリマーの重量に基づいて)、及び少なくとも1つのコモノマーを含むインターポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「オレフィン系コポリマー」は、重合形態で、過半量のオレフィンモノマー、例えばエチレンまたはプロピレン(コポリマーの重量に基づいて)、及び1つのコモノマーを、2つのみのモノマーの種類として含むコポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「エチレン系ポリマー」は、重合形態で、過半量のエチレンモノマー(ポリマーの重量に基づいて)を含み、任意選択で1つ以上のコモノマーを含み得るポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「エチレン系インターポリマー」は、重合形態で、過半量のエチレンモノマー(インターポリマーの重量に基づいて)、及び少なくとも1つのコモノマーを含むインターポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「エチレン系コポリマー」は、重合形態で、過半量のエチレンモノマー(コポリマーの重量に基づいて)、及び1つのコモノマーを、2つのみのモノマーの種類として含むコポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「エチレン/α−オレフィンインターポリマー」は、重合形態で、過半量のエチレンモノマー(インターポリマーの重量に基づいて)、及び少なくとも1つのα−オレフィンを含むインターポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「エチレン/α−オレフィンコポリマー」は、重合形態で、過半量のエチレンモノマー(コポリマーの重量に基づいて)、及びα−オレフィンを、2つのみのモノマーの種類として含むコポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「プロピレン系ポリマー」は、重合形態で、過半量のプロピレンモノマー(ポリマーの重量に基づいて)を含み、任意選択で1つ以上のコモノマーを含み得るポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「プロピレン系インターポリマー」は、重合形態で、過半量のプロピレンモノマー(インターポリマーの重量に基づいて)、及び少なくとも1つのコモノマーを含むインターポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「プロピレン系コポリマー」は、重合形態で、過半量のプロピレンモノマー(コポリマーの重量に基づいて)、及び1つのコモノマーを、2つのみのモノマーの種類として含むコポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「プロピレン/α−オレフィンインターポリマー」は、重合形態で、過半量のプロピレンモノマー(インターポリマーの重量に基づいて)、及び少なくとも1つのα−オレフィンを含むインターポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「プロピレン/α−オレフィンコポリマー」は、重合形態で、過半量のプロピレンモノマー(コポリマーの重量に基づいて)、及びα−オレフィンを、2つのみのモノマーの種類として含むコポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「プロピレン/エチレンインターポリマー」は、重合形態で、過半量のプロピレンモノマー(インターポリマーの重量に基づいて)、及びエチレンを含むインターポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「プロピレン/エチレンコポリマー」は、重合形態で、過半量のプロピレンモノマー(コポリマーの重量に基づいて)、及びエチレンを、2つのみのモノマーの種類として含むコポリマーを指す。
明細書で使用する場合、用語「酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマー」及び類似する用語は、結合した酸無水物基及び/または結合したカルボン酸基を含むインターポリマー(またはコポリマー)を指す。例えば、無水マレイン酸 官能化オレフィン系インターポリマー。
用語「含む(comprising)」、「含む(including)」、「有する(having)」、及びそれらの派生語は、いかなる追加的な構成成分、ステップ、または手順が具体的に開示されているか否かを問わず、それらの存在を除外することを意図しない。一切の疑義を回避するために、用語「含む(comprising)」の使用を通じて特許請求される全ての組成物は、別段の記載がない限り、高分子であるか別様であるかを問わず、任意の追加的な添加剤、アジュバント、または化合物を含み得る。対照的に、用語「から本質的になる」は、操作性に必須でないものを除いて、一切の他の構成成分、ステップ、または手順を、任意の先行する記述の範囲から除外する。用語「からなる」は、具体的に叙述または列記されていない一切の構成成分、ステップ、または手順を除外する。
用語「均質な」及び「均質に分岐した」は、α−オレフィンコモノマーが所与のポリマー分子内にランダムに分布し、ポリマー分子の全てが、同一または実質的に同一のコモノマー対エチレン比を有する、エチレン/α−オレフィンインターポリマーに関して使用される。
均質に分岐した線状のエチレンインターポリマーは、長鎖分岐を欠くが短鎖分岐を有するエチレンポリマーであり、これらの短鎖分岐は、インターポリマーへと重合されたコモノマーに由来し、かつ同一のポリマー鎖内と異なるポリマー鎖間との両方で均質に分布する。これらのエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、線状ポリマー骨格を有し、測定可能な長鎖分岐を有さず、狭い分子量分布を有する。この種類のポリマーは、例えばElstonによって米国特許第3,645,992号明細書に開示され、ビス−メタロセン触媒を使用してそのようなポリマーを生成する後続のプロセスは、例えば欧州特許第0129368号明細書、欧州特許第0260999号明細書、米国特許第4,701,432号明細書、同第4,937,301号明細書、同第4,935,397号明細書、同第5,055,438号明細書、及び国際公開第1990/07526号に示されるように開発されており、これらの特許は各々参照により本明細書に組み込まれる。考察されるように、均質に分岐した線状エチレンインターポリマーは、線状低密度ポリエチレンポリマーまたは線状高密度ポリエチレンポリマーの場合のように、長鎖分岐を欠く。均質に分岐した線状エチレン/α−オレフィンインターポリマーの市販の例としては、Mitsui Chemical CompanyのTAFMERポリマー、ならびにExxonMobil Chemical CompanyのEXACT及びEXCEEDポリマーが挙げられる。
均質に分岐した実質的に線状のエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、米国特許第5,272,236号明細書、同第5,278,272号明細書、同第6,054,544号明細書、同第6,335,410号明細書、及び同第6,723,810号明細書に記載されており、これらの特許は各々参照により本明細書に組み込まれる。実質的に線状のエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、長鎖分岐を有する。長鎖分岐は、ポリマー骨格と同一のコモノマー分布を有し、ポリマー骨格の長さとほぼ同じ長さを有し得る。「実質的に線状の」は、典型的に、平均して「1000個の炭素当たり0.01個の長鎖分岐」〜「1000個の炭素当たり3個の長鎖分岐」で置換されるポリマーに関する。長鎖分岐の長さは、ポリマー骨格への1つのコモノマーの組み込みから形成される短鎖分岐の炭素長よりも長い。
一部のポリマーは、1000個の全炭素当たり0.01個の長鎖分岐〜1000個の全炭素当たり3個の長鎖分岐、更には1000個の全炭素当たり0.01個の長鎖分岐〜1000個の全炭素当たり2個の長鎖分岐、及び更には1000個の全炭素当たり0.01個の長鎖分岐〜1000個の全炭素当たり1個の長鎖分岐で置換され得る。
実質的に線状のエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、独特な種類の均質に分岐したエチレンポリマーを形成する。これらのポリマーは、上述の、周知の種類の従来の均質に分岐した線状エチレン/α−オレフィンインターポリマーとは実質的に異なり、また、それらは、従来の不均質な「チーグラー・ナッタ触媒重合された」線状エチレンポリマー(例えば、Anderson等によって米国特許第4,076,698号明細書に開示された技術を使用して作製される、例えば、超低密度ポリエチレン(ULDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、または高密度ポリエチレン(HDPE))と同じ種類のものでもなければ、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、エチレン−アクリル酸(EAA)コポリマー、及びエチレン酢酸ビニル(EVA)コポリマー等の高圧フリーラジカル開始高分岐ポリエチレンと同じ種類のものでもない。
本発明において有用な均質に分岐した実質的に線状のエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、比較的狭い分子量分布を有するにもかかわらず、優れた加工性を有する。驚くべきことに、ASTM D 1238による、実質的に線状のエチレンインターポリマーのメルトフロー比(I10/I2)は、大きく、かつ本質的に分子量分布(Mw/MnまたはMWD)から独立して変動し得る。この驚くべき挙動は、例えば、Elstonによって米国特許第3,645,992号明細書に記載されたもの等の、従来の均質に分岐した線状エチレンインターポリマー、ならびに例えば、Anderson等によって米国特許第4,076,698号明細書に記載されたもの等の、不均質に分岐した従来の「チーグラー・ナッタ重合された」線状ポリエチレンインターポリマーとは正反対である。実質的に線状のエチレンインターポリマーとは異なり、線状エチレンインターポリマー(均質または不均質に分岐しているかを問わず)は、分子量分布が増加するとI10/I2値も増加するような、レオロジー特性を有する。
長鎖分岐は、13C核磁気共鳴(NMR)分光法を使用して決定され得、Randall(Rev.Macromol.Chem.Phys.,C29(2&3),1989,p.285−297)の方法を使用して定量化することができ、この開示は参照により本明細書に組み込まれる。2つの他の方法は、低角レーザー光散乱検出器と連結したゲル浸透クロマトグラフィー(GPCLALLS)、及び示差粘度計検出器と連結したゲル浸透クロマトグラフィー(GPC−DV)である。長鎖分岐検出のためのこれらの技術の使用、及び基礎をなす理論は、文献に十分に記述されている。例えば、Zimm,B.H.and Stockmayer,W.H.,J.Chem.Phys.,17,1301(1949)、及びRudin,A.,Modern Methods of Polymer Characterization,John Wiley & Sons,New York(1991)pp.103−112を参照されたい。
「実質的に線状のエチレンポリマー」とは対照的に、「線状エチレンポリマー」は、ポリマーが測定可能または実証可能な長鎖分岐を欠くこと、つまり、1000個の炭素当たり平均0.01個未満の長鎖分岐でポリマーが置換されていることを意味する。
試験法
溶融粘度
(ポリマーまたは組成物の)溶融粘度は、Brookfieldデジタル粘度計(モデルDV−III、バージョン3)、及び使い捨てのアルミニウム試料チャンバを使用して、ASTM D 3236(177℃、350°F)に従って測定する。使用したスピンドルは、一般に、10〜100,000センチポイズの範囲内の粘度の測定にとって好適な、SC−31ホットメルトスピンドルである。試料をチャンバ内に添加し、次にこれをBrookfield Thermosel内に挿入し、所定の位置に係止する。試料チャンバは、スピンドルが挿入され回転しているときにチャンバが回らないことを確保するように、その底部に、Brookfield Thermoselの底部に適合するノッチを有する。試料(およそ8〜10グラムの樹脂)を、溶融した試料が試料チャンバの頂部の約1インチ下になるまで、必要とされる温度に加熱する。粘度計装置を下降させ、スピンドルを試料チャンバの中に沈める。粘度計のブラケットがThermosel上で整列するまで下降を継続する。粘度計を作動させ、粘度計のrpm出力に基づいて、総トルク容量の40〜60パーセントの範囲内のトルク測定値をもたらす剪断速度で動作するように設定する。測定値を、約15分間にわたって、または値が安定するまで毎分測り、その時点で最終の測定値を記録する。
190℃での(ポリマーまたは組成物の)溶融粘度は、上述のように測定され得る。
メルトインデックス
エチレン系ポリマーのメルトインデックス(I2またはMI)を、ASTM D−1238の条件、190℃/2.16kgに従って測定する。高いI2のポリマー(200g/モル以上のI2については、メルトインデックスは、好ましくは、米国特許第6,335,410号明細書、同第6,054,544号明細書、同第6,723,810号明細書に記載されるように、Brookfield粘度から算出する。I2(190℃/2.16kg)=3.6126[10(log(η)−6.6928)/−1.1363]−9.3185l(式中、ηは、350°FでのcPでの溶融粘度)。
剥離及び剪断強度
接着剤配合物の剥離接着破壊温度(PAFT)及び剪断接着破壊温度(SAFT)がASTM D−4498を使用して試験された。4つの試料(PAFT用に2つ、そしてSAFT用に2つ)をプログラム制御オーブンに設置し、次いでPAFTに関しては「100gの重り」、そしてSAFTに関しては「500gの重り」を試料に取り付けた。
積層体用に6インチ×12インチの2枚のクラフト紙のシートを使用した。底のシートは、1インチのギャップで分離された2片のマスキングテープを有する。接着剤は、テープで調整される底のガラス棒で伸ばされた。上のガラス棒は圧縮を与える。端部のシリコーン紙は過剰な接着剤を捕集するためであった。最終的な接合は、2片のマスキングテープで画定され、1インチの幅であった。溶融接着剤を177℃に加熱し、底のシートに流し込んだ。次に、ガラス棒を横に速く引き、積層体を作製する。積層されたシートをトリミングし、幅方向に「1インチ幅の小片」に切断した。これらの小片は中央に1インチ×1インチの接合」を有した。室温及び54パーセントRH(相対湿度)で24時間、試料を馴化させた。次に、100gが剥離モードで、そして500gが剪断モードで、試料をオーブンに設置した。オーブンの温度を30℃/時間の速度で上昇させた。試料をスイッチから吊り下げ、このスイッチは試料が破壊したときに作動し、その時間及び温度が、コンピュータで記録された。平均結果が報告された。
熱ストレス
熱ストレス耐性は、包装協会(Institute of Packaging Professions(IoPP))により作成された方法T−3006「ホットメルト接着剤の熱ストレス耐性を決定するための推奨される試験方法」に従い測定された。1つの試料を調製するために、「2インチ×3−3/16インチ」及び「2インチ×5−1/2インチ」の寸法を有する2つの段ボールクーポン(長い方向に走るフルートにより切断)を、Olinger Bond Testerを用いて、「0.00014lb/インチの接着剤」を塗布することにより接合した。接着剤は、短い方のクーポンの中央で、フルートに直交して塗布され、接着剤が長いクーポンの一端から3/4インチとなるよう、クーポンが接合された。5つの複製物が、各配合物用に作製された。短い方のクーポンの端が試料ホルダの縁部に整合するよう、試料を、試料ホルダに装填した。蝶ナットによって固定された幅の広いプレートにより、試料を適所に保持した。「200gの重り」が、接合から3.94インチに設置された。重りは、重りの上に杭を、長い方のクーポンに作製された穴部内に設置することによって、固定された。試料ホルダはその後、24時間、設定温度の熱対流オーブン内に設置された。接合の少なくとも80%が破壊しなければ、試料は、その試験温度で熱耐性に合格したと考えられた。「合格とする」最大温度が決定されるまで、オーブン温度を変動させた。全ての新しい接合クーポン試料が、各試験温度に対して使用された。
繊維引き裂き
各接着剤試料の繊維引き裂きの百分率を、3つの異なる温度、室温、−17℃、及び60℃で、「難接合性」基材において評価した(実験のセクションを参照)。難接合性(HTB)基材を使用した繊維引き裂き結果を記録した。接着剤を、350°F/177℃に加熱し、「1インチ×3インチ(25mm×76mm)」の長方形シートに切断した基材上に塗布した。試験する接着剤を、縦方向にわたって約「5mm/0.2インチ」幅の小片として塗布し、へらまたはホットメルト塗布機を用いて引き下ろした。次に、第2の小片を2秒以内に適用し、中程度の圧力(1500Pa)で5秒間保持して積層した。
接合を室温及び54パーセントRH(相対湿度)で24時間馴化させ、次いで室温、−17℃、または60℃の試験温度で引き剥がした。各接合は、馴化期間が終了した直後に試験した。接合は、へらの刃を1つの角の下に挿入して、その角を折り畳むことによって引き裂いた。次いで、折り畳まれた角を有する側が上を向く状態で、接合を水平表面上に配置した。馴化温度を維持するために積層体を加熱または冷却源に可能な限り近付けた状態で、折り畳まれた角を、各シートの縦方向軸に対して概ね45〜90度の角度で可能な限り素早く手で引張り、接着剤接合を引き裂いた。引き裂かれた繊維のパーセントを、25パーセント増分、すなわち、0パーセント、25パーセント、50パーセント、75パーセント、及び100パーセントで概算した(繊維引き裂きまたはFT)。別段の記載がない限り、繊維引き裂き試験を通常5つの複製試料において繰り返し、これら5回の実行の平均を報告する。
ゲル浸透クロマトグラフィー
エチレン系ポリマーの平均分子量及び分子量分布を、Polymer Laboratories Model PL−210またはPolymer Laboratories Model PL−220のいずれかからなるクロマトグラフシステムを用いて決定する。カラム及びカルーセル区画は、エチレン系ポリマーに関しては140℃で動作させる。カラムは、3つのPolymer Laboratories 10ミクロン、Mixed−Bカラムである。溶媒は、1,2,4−トリクロロ−ベンゼンである。試料を、「50ミリリットル」の溶媒中「0.1グラムのポリマー」の濃度で調製する。試料を調製するために使用する溶媒は、「200ppmのブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)」を含有する。試料を、160℃で2時間、軽く攪拌することによって調製する。注入体積は「100マイクロリットル」であり、流速は1.0ミリリットル/分である。Polymer Laboratories(UK)から購入した狭い分子量分布のポリスチレン標準を用いて、GPCカラムセットの較正を実施する。ポリスチレン標準のピーク分子量を、以下の式(Williams and Ward,J.Polym.Sci.,Polym.Let.,6,621(1968)に記載される)を使用してポリエチレン分子量に変換する:
Mポリエチレン=A×(Mポリスチレン)B、
式中、Mは分子量であり、Aは0.4315の値を有し、Bは1.0に等しい。VISCOTEK TriSECソフトウェア Version3.0を使用して、ポリエチレン当量分子量算出を実施した。ポリプロピレン系ポリマーの分子量は、ASTM D6474.9714−1に従ってMark−Houwink比を使用して決定することができ、ポリスチレンに関しては、a=0.702及びlogK=−3.9、ならびにポリプロピレンに関しては、a=0.725及びlogK=−3.721である。ポリプロピレン系試料に関しては、カラム及びカルーセル区画は、160℃で動作させる。
DSC
示差走査熱量測定(DSC)を使用して、エチレン(PE)系ポリマー試料及びプロピレン(PP)系ポリマー試料の結晶化度を測定する。約5〜8ミリグラムの試料を秤量し、DSCパン内に配置する。パンの上に蓋を圧着して、密閉雰囲気を確保する。試料パンをDSCセル内に配置し、次いで、およそ10℃/分の速度で、PEについては180℃(PPについては230℃)の温度まで加熱する。試料をこの温度で3分間保持する。次いで、この試料を、10℃/分の速度で、PEについては−60℃(PPについては−40℃)に冷却し、その温度で3分間等温的に保持する。次に、試料を、10℃/分の速度で完全溶融まで加熱する(第2の加熱)。第2の加熱曲線から決定される融解熱(Hf)を、PEについては292J/g(PPについては165J/g)の理論的融解熱で除し、この量に100を乗ずることによって、結晶化度パーセントを算出する(例えば、PEについては、結晶化度%=(Hf/292J/g)×100、及びPPについては、結晶化度%=(Hf/165J/g)×100)。
別段の記載がない限り、各ポリマーの融点(複数可)(Tm)は、上に記載されるように、DSCから得られる第2の加熱曲線から決定する。結晶化温度(Tc)は、第1の冷却曲線から測定する。
密度
密度はASTM D−792に従い測定される。
フーリエ変換赤外分光(FTIR)分析−無水マレイン酸含有量
無水マレイン酸の濃度は、その無水マレイン酸の波数1791cm−1におけるピーク高さの、ポリマー基準ピークに対する比によって決定することができ、このポリマー基準ピークは、ポリエチレンの場合は波数2019cm−1である。この比に適切な較正定数を乗ずることによって、無水マレイン酸含有量を算出する。マレイン酸グラフトポリオレフィンに(ポリエチレンの基準ピークを用いて)使用される式は、式1に示されるように、以下の形式を有する。
MAH(重量%)=A*{[FTIRピーク面積@1791cm−1]/[FTIRピーク面積2019cm−1]+B*[FTIRピーク面積@1712cm−1]/[FTIR_ピーク面積@2019cm−1]}(式1)
較正定数Aは、C13 NMR標準を使用して決定することができる。正確な較正定数は、計器及びポリマーに応じて僅かに異なる場合がある。波数1712cm−1における第2の構成成分は、マレイン酸の存在を説明し、これは、新たにグラフトされた材料についてはごく僅かである。しかしながら、無水マレイン酸は、湿分の存在下で経時的にマレイン酸へと容易に変換する。表面積に応じて、顕著な加水分解が、周囲条件下で数日内に発生し得る。酸は、波数1712cm−1で別個のピークを有する。式1中の定数Bは、酸無水物と酸性基との間の減衰係数の差に関する補正である。
試料調製手順は、2枚の保護フィルム間で、加熱したプレス機内で、典型的には厚さ0.05〜0.15ミリメートルで、150〜180℃で1時間圧迫を行うことによって開始する。MYLAR及びTEFLON(登録商標)は、圧盤から試料を保護するのに好適な保護フィルムである。アルミニウム箔は、絶対に使用してはならない(無水マレイン酸はアルミニウムと反応する)。圧盤は、約5分間、圧力(〜10トン)下にあるべきである。試料を室温まで冷却させ、適切な試料保持器内に配置し、次いでFTIR内で走査する。バックグラウンド走査は、各試料の走査の前、または必要に応じて行われるべきである。試験の精度は良好であり、±5%未満の固有変動性を有する。試料は、過度の加水分解を防止するために、乾燥剤と共に保管するべきである。含水量は、0.1重量パーセントという高さに測定された。しかしながら、酸無水物から酸への変換は、温度に伴い可逆性であるが、完全な変換に最大で1週間を要する場合がある。逆転は、150℃の真空オーブン内で最良に実施され、良好な真空(30インチHg付近)が求められる。真空が十分ではない場合、試料は、酸化する傾向があり、およそ1740cm−1での赤外ピークをもたらし、これは、低すぎるグラフトレベルの値を引き起こす。無水マレイン酸及び酸は、それぞれ、約1791及び1712cm−1でのピークによって表される。
本発明のポリマー、組成物、及びプロセス、ならびにそれらの使用について、以下の実施例でより完全に説明する。以下の実施例は本発明を例証する目的のために提供されるものであり、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
実験
官能化ポリマー(それぞれHoneywellから入手可能)を表1に示す。
接着剤構成成分を、下に列記する。接着剤配合物を、表2〜5に示す。
AFFINITY GA 1875(エチレン/オクテンコポリマー;177℃(350°F)での溶融粘度5700〜7700cP、及び密度0.868〜0.873g/cm3。
低分子量プロピレン/オクテンコポリマー(低MW PP)の177℃(350°F)での溶融粘度=8147cP、及び0.868g/ccの密度(1cc=1cm3)。
粘着付与剤:EASTOTAC H115、Eastman Chemical Companyにより供給された。
ワックス:SASOLWAX H1、フィッシャー・トロプシュワックス、Sasol Waxにより供給された。
IRGANOX 1010(I1010)を抗酸化剤として使用した。
「難接合性(HTB)」基材は、BOPP(2軸延伸ポリプロピレン)積層基材であった。上述のように、他の難接合性基材も使用され得る。
接着剤配合物
接着剤組成物用の構成成分を、アルミニウム容器内へ秤量し、180℃のオーブンで1時間予熱した。次いで、容器内の構成成分を、100RPMで「Paravisc style」ミキサヘッドを用いて、180℃の加熱したブロック内で30分間混合した。各接着剤組成物は、以下:ポリマー、ワックス、粘着付与剤樹脂、及び安定化剤を含有した。ワックス、粘着付与剤、及び抗酸化剤はそれぞれ、上述される。
表2に見られるように、配合物中のAC−596Pの量の増加は、SAFT、PAFT、及び/または熱ストレスの改善をもたらした。HTB基材への接着も、特に60℃で改善した。実施例3において、HTBに対する接着は、室温及び60℃で90%超であった。実施例4及び5において、高い熱ストレス値(65℃)となった。
表3に見られるように、配合物中のAC−596Pの量の増加は、SAFT、PAFT、繊維引き裂き、及び/または熱ストレスの改善をもたらした。実施例10は、最高レベルのAC−596Pで、全体的に優れた接着剤性能を有した。AC−596Pを有しない実施例6と比較して、実施例10の接着剤性能は大幅に改善した:PAFTは12℃増加した;熱ストレスは>10℃増加し、60℃で目標に達した;60℃及び室温での繊維引き裂き(HTB)も優れたレベルに改善された。
表4に見られるように、配合物中のAC−596Pの量の増加は、SAFT、PAFT、繊維引き裂き、及び/または熱ストレスの改善をもたらした。実施例14は、SASOL H1ワックスをAC−596Pで75重量%置換して、優れた接着剤性能を有した。全体として、AC−596P含有量が多いと、接着剤性能が改善した。
全体として、MAHグラフトワックス(代表的な例としてHoneywell AC−596P)は、低MW PPポリマーに基づく接着剤において、接着剤の性能を大幅に改善した。一般に、PAFT/SAFT及び熱ストレス特性は、配合物中の「MAH官能化低分子量ポリマー」の含有量の増加に伴い劇的に改善した(>10℃)。HTB基材に対する接着も、特に室温及び60℃で改善した。また、ポリマー(低MW PP)含有量は、高レベルの50重量%に達することができ、尚も良好な接着剤性能を維持する。
表5に見られるように、配合物中のAC−596Pの量の増加は、SAFT、PAFT、繊維引き裂き、及び/または熱ストレスの改善をもたらした。実施例19は、最高のACワックス用量で、優れた接着剤性能を有した。全体として、AC−596P含有量が多いと、接着剤性能が、PAFT、SAPF、難接合性基材を使用した繊維引き裂き、及び熱ストレスにおいて改善された。
関連出願の参照
本出願は、2014年8月21日に出願されたPCT/CN14/084914号に対して優先権を主張し、この出願は、参照により本明細書に組み込まれる。
包装用途において、包装商品は、しばしば、包装商品の製造中、輸送中、及び/または保管中に高温(例えば、50℃を超える温度)に曝される。高温は、しばしば、接着剤溶接の破断及び包装一体性の損失をもたらす。よって、高温で良好な接着性を維持する接着剤配合物の必要性が存在する。
接着剤配合物は、次の参考文献:米国特許第6,797,774号明細書、第7,378,481号明細書、第7,262,251号明細書、第6,794,443号明細書、第6,884,850号明細書、第7,439,307号明細書、米国特許公開第2010/160497号明細書、第2009/203847号明細書、第2007/117906号明細書、第2007/117907号明細書、第2007/117894号明細書、第2005/003197号明細書、第2011/015338号明細書、国際公開第1997/033921号、第2010/032600号、第2006/109518号、第2007/146875号、第2011/014714号、特開2009−057397号公報(要約)、中国特許出願公開第101426877号(要約)に開示されている。しかしながら、論じられるように、高温で良好な接着性を維持する接着剤配合物の必要性が未だ存在する。「難接合性」基材に対して良好な接着性を有するこのような接着剤の必要性が更に存在する。
本発明は、以下の構成成分:
A)オレフィン系ポリマーと、
B)以下の特性:
i)190℃で10,000cP以下の溶融粘度、及び
ii)0.900〜0.950g/ccの密度を有する酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーと、を含む組成物を提供する。
上述されるように、本発明は、以下の構成成分:
A)オレフィン系ポリマーと、
B)以下の特性:
i)190℃で10,000cP以下の溶融粘度、及び
ii)0.900〜0.950g/cc、または0.910〜0.945g/cc、または0.920〜0.940g/ccの密度を有する酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーと、を含む組成物を提供する。
本発明的組成物は、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
構成成分Aは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
構成成分Bは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
一実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、酸無水物グラフトインターポリマー、及び更には酸無水物グラフトコポリマーである。当業者は、いくつかの酸無水物基が湿分の存在下で酸基に変換され得ることを理解するであろう。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、無水マレイン酸(MAH)グラフトインターポリマー、及び更には無水マレイン酸(MAH)グラフトコポリマーである。当業者は、いくつかの無水マレイン酸基が湿分の存在下で酸基に変換され得ることを理解するであろう。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、190℃で8,000cP以下、更には5,000cP以下、更には4,000cP以下、及び更には3,000cP以下の溶融粘度を有する。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化コポリマーである。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、190℃で100cP以上、更には120cP以上、更には150cP以上の溶融粘度を有する。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化コポリマーである。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、190℃で100cP〜10,000cP、更には120cP〜8,000cP、更には150cP〜5,000cP、及び更には150cP〜3,000cPの溶融粘度を有する。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化コポリマーである。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bは、本組成物の重量に基づいて、1〜40重量パーセント、更には1〜30重量パーセント、更には1〜20重量パーセントの量で存在する。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、0.905g/cc以上、更には0.910g/cc以上、更には0.915g/cc以上、及び更には0.920g/cc以上の密度を有する(1cc=1cm3)。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化コポリマーである。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、0.945g/cc以下、更には0.940g/cc以下、及び更には0.935g/cc以下の密度を有する。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化コポリマーである。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、0.905g/cc〜0.945g/cc、更には0.910g/cm3〜0.940g/cc、及び更には0.915g/cm3〜0.935g/ccの密度を有する。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化コポリマーである。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、ポリマーの重量に基づいて、0.5重量パーセント以上、更には0.8重量パーセント以上、更には1.0重量パーセント以上、更には1.2重量パーセント以上、及び更には1.5重量パーセント以上の酸無水物及び/またはカルボン酸官能基性を含む。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化コポリマーである。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、ポリマーの重量に基づいて、0.5〜5.0重量パーセント、更には0.8〜4.8重量パーセント、更には1.0〜4.5重量パーセントの酸無水物及び/またはカルボン酸官能基性を含む。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化コポリマーである。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化インターポリマーの重量に基づいて、60重量%以上、更には70重量%以上、更には80重量%以上、更には85重量%以上の重合オレフィン(例えば、プロピレンまたはエチレン)を含む。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、1重量%未満、更には0.5重量%未満のアクリレートを含む。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、アクリレートを含まない。更なる実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化プロピレン系インターポリマー、及び更には官能化プロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、官能化オレフィン系インターポリマーは、官能化エチレン系インターポリマー、及び更には官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの官能化オレフィン系インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマー、ならびに更には官能化プロピレン系コポリマーである。
一実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマーは、官能化インターポリマーの重量に基づいて、60重量%以上、更には70重量%以上、更には80重量%以上、更には85重量%以上の重合プロピレンを含む。
一実施形態では、構成成分Bの官能化プロピレン系インターポリマーは、酸無水物及び/もしくはカルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマー、及び更には酸無水物及び/もしくはカルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンコポリマー、または酸無水物及び/もしくはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンインターポリマー、及び更には酸無水物及び/もしくはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンコポリマーである。
一実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマーは、酸無水物及び/または カルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマー、ならびに更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C4−C20α−オレフィン、及び好ましくはC4−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更には1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン、ならびに更には1−ヘキセン及び1−オクテンが挙げられる。
一実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンインターポリマー、ならびに更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンコポリマーである。
一実施形態では、構成成分Bの官能化オレフィン系インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化エチレン系インターポリマー、ならびに更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化エチレン系コポリマーである。
一実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化エチレン系インターポリマーは、官能化インターポリマーの重量に基づいて、60重量%以上、更には70重量%以上、更には80重量%以上、更には85重量%以上の重合エチレンを含む。
一実施形態では、構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマーは、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化エチレン/アルファ−オレフィンインターポリマー、ならびに更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化エチレン/アルファ−オレフィンコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C3−C20α−オレフィン、及び好ましくはC3−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更にはプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテンが挙げられる。
構成成分Bの好適な官能化オレフィン系インターポリマーとしては、Honeywellから入手可能なMAHグラフトオレフィン系コポリマーが挙げられる。
構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマー、ならびに更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系コポリマーは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマー、ならびに更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系コポリマーは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
構成成分Bの酸無水物及び/またはカルボン酸官能化エチレン系インターポリマー、ならびに更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化エチレン系コポリマーは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
一実施形態では、本組成物は、本組成物の重量に基づいて、30〜90重量パーセント、更には35〜80重量パーセント、及び更には40〜70重量パーセントの構成成分Aを含む。
一実施形態では、構成成分A対構成成分Bの重量比(A/B)は、1.5以上、更には1.8以上、及び更には2.2以上である。
一実施形態では、構成成分A対構成成分Bの重量比(A/B)は、30以下、更には20以下、及び更には10以下である。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、0.855g/cc以上、更には0.860g/cc以上、及び更には0.865g/cc以上の密度を有する(1cc=1cm3)。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、0.895g/cc以下、及び更には0.890g/cc以下、及び更には0.885g/cc以下、及び更には0.880g/cc以下、及び更には0.875g/cc以下の密度を有する。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、0.855g/cc〜0.895g/cc、更には0.860g/cc〜0.895g/cc、及び更には0.865g/cc〜0.890g/cc、及び更には0.865g/cc〜0.885g/cc、及び更には0.865g/cc〜0.880g/cc、及び更には0.865g/cc〜0.875g/ccの密度を有する。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、177℃で50,000cP以下、更には40,000cP以下、更には30,000cP以下の溶融粘度を有する。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、350°F(177℃)で25,000cP以下、更には20,000cP以下、更には15,000cP以下、及び更には10,000cP以下の溶融粘度を有する。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、350°F(177℃)で2,000cP以上、更には3,000cP以上、更には4,000cP以上、及び更には5,000cP以上の溶融粘度を有する。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、350°F(177℃)で2,000cP〜50,000cP、更には3,000cP〜40,000cP、更には4,000cP〜30,000cP、更には350°F(177℃)で5,000cP〜20,000cP、更には350°F(177℃)で5,000cP〜15,000cP、及び更には350°F(177℃)で5,000cP〜10,000cPの溶融粘度を有する。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、5.0以下、更には4.5以下、更には3.0以下、及び更には2.5以下の分子量分布(Mw/Mn)を有する。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、1.5以上、更には2.0以上、更には2.5以上、及び更には2.7以上の分子量分布(Mw/Mn)を有する。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、2000g/10分以下、更には1500g/10分以下、及び更には1200g/10分以下のメルトインデックス(I2またはMI)または測定メルトインデックス(I2またはMI)を有する。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、2000g/10分以下、更には1500g/10分以下、及び更には1200g/10分以下のメルトフローレート(MFR)を有する。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、ポリマーの重量に基づいて、60重量%以上、更には70重量%以上、更には80重量%以上、更には85重量%以上の重合オレフィン(例えば、プロピレンまたはエチレン)を含む。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、更にはプロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。別の実施形態では、オレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、更にはエチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマー、及び更にはプロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマー、及び更にはプロピレン/アルファ−オレフィンコポリマー、またはプロピレン/エチレンインターポリマー、及び更にはプロピレン/エチレンコポリマーである。
一実施形態では、プロピレン系ポリマーは、ポリマーの重量に基づいて、60重量%以上、更には70重量%以上、更には80重量%以上、更には85重量%以上の重合プロピレンを含む。更なる実施形態では、プロピレン系ポリマーは、プロピレン系インターポリマー、及び更にはプロピレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのポリマーは、プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマー、及び更にはプロピレン/アルファ−オレフィンコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C4−C20α−オレフィン、及び好ましくはC4−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更には1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン、ならびに更には1−ヘキセン及び1−オクテンが挙げられる。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、プロピレン/エチレンインターポリマー、及び更にはプロピレン/エチレンコポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、エチレン系ポリマー、及び更にはエチレン/アルファ−オレフィンインターポリマー、及び更にはエチレン/アルファ−オレフィンコポリマーである。
一実施形態では、エチレン系ポリマーは、ポリマーの重量に基づいて、60重量%以上、更には70重量%以上、更には80重量%以上、更には85重量%以上の重合エチレンを含む。更なる実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン系インターポリマー、及び更にはエチレン系コポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのポリマーは、エチレン/アルファ−オレフィンインターポリマー、及び更にはエチレン/アルファ−オレフィンコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C3−C20α−オレフィン、及び好ましくはC3−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更にはプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン、ならびに更には1−ブテン、1−ヘキセン及び1−オクテンが挙げられる。
一実施形態では、構成成分Aのエチレン/アルファ−オレフィンインターポリマーは、DSCによって決定されるとき、40パーセント以下、更には35パーセント以下、更には30パーセント以下、更には25パーセント以下、及び更には20パーセント以下の結晶化度パーセントを有する。更なる実施形態では、エチレン/アルファ−オレフィンインターポリマーは、エチレン/アルファ−オレフィンコポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのエチレン/アルファ−オレフィンインターポリマーは、DSCによって決定されるとき、2パーセント以上、更には5パーセント以上、及び更には10パーセント以上の結晶化度パーセントを有する。更なる実施形態では、エチレン/アルファ−オレフィンインターポリマーは、エチレン/アルファ−オレフィンコポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、均質に分岐した線状のインターポリマー、及び好ましくは均質に分岐した線状のコポリマー、または均質な、分岐した実質的に線状のインターポリマー、及び好ましくは均質な、分岐した実質的に線状のコポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、均質に分岐した線状のインターポリマー、及び好ましくは均質な、分岐した線状のコポリマーである。
一実施形態では、構成成分Aのエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、均質な、分岐した実質的に線状のインターポリマー、及び好ましくは均質な、分岐した実質的に線状のコポリマーである。
エチレン/α−オレフィンインターポリマー及びコポリマーの一部の例としては、The Dow Chemical Companyから入手可能なAFFINITY GA Polyolefin Plastomers、及びClariantから入手可能なLICOCENE Performance Polymersが挙げられる。本発明にとって好適なエチレン/α−オレフィンインターポリマー及びコポリマーの他の例としては、米国特許第6,335,410号明細書、同第6,054,544号明細書、及び同第6,723,810号明細書に記載される超低分子量エチレンポリマーが挙げられ、これらの特許は各々全体が参照により本明細書に組み込まれる。
構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
構成成分Aのプロピレン系ポリマーは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
構成成分Aのエチレン系ポリマーは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
一実施形態では、本組成物は、177℃で50〜3000cP、更には100〜2500cP、更には150〜2000cP、及び更には200〜1600cPの溶融粘度を有する。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、0.855g/cc〜0.895g/cc、更には0.860g/cc〜0.895g/cc、更には0.865g/cc〜0.890g/cc、更には0.865g/cc〜0.885g/cc、更には0.865g/cc〜0.880g/cc、及び更には0.865g/cc〜0.875g/ccの密度を有する。更なる実施形態では、構成成分B対構成成分Aの密度比は、1.01以上、更には1.03以上、更には1.05以上である。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマー(構成成分B)は、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマーもしくはコポリマー、及び更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、または酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマー(構成成分A)は、プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、またはプロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C4−C20α−オレフィン、及び好ましくはC4−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更には1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン、ならびに更には1−ヘキセン及び1−オクテンが挙げられる。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、0.855g/cc〜0.895g/cc、更には0.860g/cc〜0.895g/cc、更には0.865g/cc〜0.890g/cc、更には0.865g/cc〜0.885g/cc、更には0.865g/cc〜0.880g/cc、及び更には0.865g/cc〜0.875g/ccの密度を有する。更なる実施形態では、構成成分B対構成成分Aの密度比は、1.20以下、更には1.15以下、更には1.10以下である。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマー(構成成分B)は、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマーもしくはコポリマー、及び更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、または酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマー(構成成分A)は、プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、またはプロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C4−C20α−オレフィン、及び好ましくはC4−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更には1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン、ならびに更には1−ヘキセン及び1−オクテンが挙げられる。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、0.855g/cc〜0.895g/cc、更には0.860g/cc〜0.895g/cc、更には0.865g/cc〜0.890g/cc、更には0.865g/cc〜0.885g/cc、更には0.865g/cc〜0.880g/cc、及び更には0.865g/cc〜0.875g/ccの密度を有する。更なる実施形態では、構成成分B対構成成分Aの密度比は、1.01〜1.15、更には1.03〜1.12、更には1.05〜1.10である。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマー(構成成分B)は、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマーもしくはコポリマー、及び更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、または酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマー(構成成分A)は、プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、またはプロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C4−C20α−オレフィン、及び好ましくはC4−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更には1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン、ならびに更には1−ヘキセン及び1−オクテンが挙げられる。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、350°F(177℃)で2,000cP〜50,000cP、更には3,000cP〜40,000cP、更には4,000cP〜30,000cP、更には350°F(177℃)で5,000cP〜20,000cP、更には350°F(177℃)で5,000cP〜15,000cP、及び更には350°F(177℃)で5,000cP〜10,000cPの溶融粘度を有する。更なる実施形態では、「構成成分Aの溶融粘度(177℃で)」対「構成成分Bの溶融粘度(190℃で)」の比率は、2.0〜60.0、更には5.0〜60.0、更には10.0〜60.0、更には20.0〜60.0、更には30.0〜60.0である。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマー(構成成分B)は、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマーもしくはコポリマー、及び更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、または酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマー(構成成分A)は、プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、またはプロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C4−C20α−オレフィン、及び好ましくはC4−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更には1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン、ならびに更には1−ヘキセン及び1−オクテンが挙げられる。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、0.855g/cc〜0.895g/cc、更には0.860g/cc〜0.895g/cc、更には0.865g/cc〜0.890g/cc、更には0.865g/cc〜0.885g/cc、更には0.865g/cc〜0.880g/cc、及び更には0.865g/cc〜0.875g/ccの密度を有し、構成成分Aは、350°F(177℃)で2,000cP〜50,000cP、更には3,000cP〜40,000cP、更には4,000cP〜30,000cP、更には350°F(177℃)で5,000cP〜20,000cP、更には350°F(177℃)で5,000cP〜15,000cP、及び更には350°F(177℃)で5,000cP〜10,000cPの溶融粘度を有する。更なる実施形態では、構成成分B対構成成分Aの密度比は、1.01〜1.15、更には1.03〜1.12、更には1.05〜1.10であり、「構成成分Aの溶融粘度(177℃で)」対「構成成分Bの溶融粘度(190℃で)」の比率は、2.0〜60.0、更には5.0〜60.0、更には10.0〜60.0、更には20.0〜60.0、更には30.0〜60.0である。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマー(構成成分B)は、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマーもしくはコポリマー、及び更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、または酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマー(構成成分A)は、プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、またはプロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C4−C20α−オレフィン、及び好ましくはC4−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更には1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン、ならびに更には1−ヘキセン及び1−オクテンが挙げられる。
一実施形態では、構成成分B対構成成分Aの合計重量は、本組成物の重量に基づいて、40重量%以上、または45重量%以上、または50重量%以上、または55重量%以上、または60重量%以上である。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマー(構成成分B)は、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマーもしくはコポリマー、及び更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、または酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマー(構成成分A)は、プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、またはプロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C4−C20α−オレフィン、及び好ましくはC4−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更には1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン、ならびに更には1−ヘキセン及び1−オクテンが挙げられる。
一実施形態では、構成成分Aのオレフィン系ポリマーは、350°F(177℃)で2,000cP〜50,000cP、更には3,000cP〜40,000cP、更には4,000cP〜30,000cP、更には350°F(177℃)で5,000cP〜20,000cP、更には350°F(177℃)で5,000cP〜15,000cP、及び更には350°F(177℃)で5,000cP〜10,000cPの溶融粘度を有する。更なる実施形態では、構成成分Aは、本組成物のポリマー構成成分の全てのうちの最も高い溶融粘度(177℃で)を有する。更なる実施形態では、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマー(構成成分B)は、酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン系インターポリマーもしくはコポリマー、及び更には酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、または酸無水物及び/またはカルボン酸官能化プロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。更なる実施形態では、オレフィン系ポリマー(構成成分A)は、プロピレン/アルファ−オレフィンインターポリマーもしくはコポリマー、またはプロピレン/エチレンインターポリマーもしくはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、限定されるものではないが、C4−C20α−オレフィン、及び好ましくはC4−C10α−オレフィンが挙げられる。より好ましいα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、及び1−オクテンが挙げられ、更には1−ブテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン、ならびに更には1−ヘキセン及び1−オクテンが挙げられる。
発明的組成物は、本明細書に記載される2つ以上の実施形態を含み得る。
構成成分Aは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
構成成分Bは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
一実施形態では、本組成物はワックスを更に含む。
ワックスとしては、限定されるものではないが、パラフィンワックス、微結晶ワックス、高密度低分子量ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、熱分解ワックス、副生成物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、ならびにヒドロキシステアルアミドワックス及び脂肪アミドワックス等の官能化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、副生成物ポリエチレンワックス、及びフィッシャー・トロプシュワックスを含むように「合成高融点ワックス」という専門用語を使用することは、当該技術分野において一般的である。他のワックスとしては、米国特許第6,335,410号明細書、同第6,054,544号明細書、及び同第6,723,810号明細書に記載されるものも挙げられ、これらの特許は全て参照により本明細書に組み込まれる。好ましいワックスとしては、SASOLワックス(例えば、Sasol Wax CompanyによるSASOLWAX H1)、及びフィッシャー・トロプシュワックスが挙げられるが、これらに限定されない。
一実施形態では、本組成物は、本組成物の重量に基づいて、1〜30重量パーセント、及び更には2〜25重量パーセント、及び更には5〜20重量パーセントのワックスを含む。
一実施形態では、本組成物は、粘着付与剤を更に含む。
好適な粘着付与樹脂は、限定されるものではないが、脂肪族、脂環式、及び芳香族炭化水素、ならびに変性炭化水素及び水素化されたもの、テルペンならびに変性テルペン及び水素化されたもの、ならびにロジンならびにロジン誘導体及び水素化されたもの、ならびにこれらの混合物が挙げられる。好適な粘着付与剤は、限定されるものではないが、EASTOTAC H100及びEASTOTAC H115が挙げられ、それぞれEastman Chemicalから入手可能である。
一実施形態では、本組成物は、10〜50重量パーセント、及び更には15〜45重量パーセント、更には20〜40重量パーセントの粘着付与剤を含む。更なる実施形態では、粘着付与剤は、炭化水素、及び更には水素化された炭化水素である。
一実施形態では、本組成物は、本組成物の粘度を減少させるために機械式ホモジナイザープロセスを受ける。このようなプロセスから形成された強力なエネルギー及び機械的力は、乱流及び局所的な圧力差をもたらし、これにより粒子に対する剪断が作り出され、分子鎖の切断が引き起こされる。
発明的組成物は、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
本発明はまた、発明的組成物を含む物品も提供する。
更なる実施形態では、本物品は基材を更に備える。更なる実施形態では、基材は、以下:コーティングされた基材、再生紙、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。
一実施形態において、基材は、以下、ワックスコーティングされたクラフト紙またはカートン、ポリエチレンコーティングされたクラフト紙またはカートン、BOPPフィルム積層クラフト紙またはカートン、ポリプロピレン(PP)フィルム積層クラフト紙またはカートン、PETフィルム積層クラフト紙またはカートン、クレーコーティングされたクラフト紙またはカートン、ラッカーコーティングされたクラフト紙またはカートン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
更なる実施形態では、基材は、以下:
(1)ワックスコーティングされたクラフト紙またはカートン、
(2)ポリエチレンコーティングされたクラフト紙またはカートン、
(3)BOPPフィルム積層クラフト紙またはカートン、
(4)ポリプロピレン(PP)フィルム積層クラフト紙またはカートン、
(5)PETフィルム積層クラフト紙またはカートン、
(6)クレーコーティングされたクラフト紙またはカートン、
(7)ラッカーコーティングされたクラフト紙またはカートン、及び
(8)これらの組み合わせ(例えば、(1)の後に(2)または(1)または(4))からなる群から選択される。
発明的物品は、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
添加剤及び用途
発明的組成物は、1つ以上の添加剤を含み得る。典型的に、本発明に使用されるポリマー及び樹脂は、1つ以上の安定化剤、例えばBASFによって現在供給されているIRGANOX 1010、IRGANOX 1076、及びIRGAFOS 168等の抗酸化剤で処理される。ポリマーは、典型的に、押出または他の溶融プロセスの前に1つ以上の安定化剤で処理される。他の添加剤としては、限定されるものではないが、紫外線吸収剤、帯電防止剤、色素及び染料、造核剤、充填剤、スリップ剤、難燃剤、可塑剤、加工助剤、滑沢剤、安定化剤、煙阻害剤、粘度制御剤、ならびにブロッキング防止剤が挙げられる。発明的組成物はまた、1つ以上の熱可塑性ポリマーを含有してもよい。
本発明的組成物は、油を更に含み得る。油は、典型的に、接着剤の粘度を低減するために用いられる。用いられる場合、油は典型的に、本組成物の重量に基づいて、0.5重量パーセントを超え、50重量パーセント未満、好ましくは40重量パーセント未満、及びより好ましくは35重量パーセント未満の量で存在することになる。例示的な種類の油としては、限定されるものではないが、白色鉱油(Witcoから入手可能なKAYDOL油等)、ならびにSHELLFLEX 371ナフテン油(Shell Oil Companyから入手可能)及びCALSOL 5550(Calumet Lubricants製のナフテン系油)が挙げられる。
本発明的組成物は、標準的な溶融ブレンド手順によって調製され得る。特に、官能化ポリマー(例えば、無水マレイン酸グラフトポリマー)粘着付与剤(複数可)及び他の構成成分は、均質な混合が得られるまで溶融ブレンドされ得る。攪拌器と任意選択の加熱機構とを備える容器等の、接着剤構成成分を分解することなく均質なブレンドを生成する任意の混合方法が適している。接着剤は、ペレット、ピロー、チクレット、ドラジェ(drage)、または任意の他の所望の構成等の形態で提供され得る。
本発明的組成物はまた、限定されるものではないが、ケース及びカートン密封、自動車用、グラフィックアート、不織布、パネルアセンブリ、高性能テープ、接触式ホットメルト接着剤、板紙コーティング、インク、パーソナルケア用及び化粧用製品、密封剤、顔料及び添加剤濃縮物、カーペット用テープ接着剤、木工用接着剤、ならびに異形材ラップ接着剤を含む、種々の用途において使用されてもよい。
定義
別段の記載がない限り、全ての試験法は本開示の出願日時点で現行のものである。
本明細書で使用する場合、用語「組成物」は、その組成物を含む材料の混合物、ならびにその組成物の材料から形成される反応生成物及び分解生成物を含む。
本明細書で使用する場合、用語「ポリマー」は、同一または異なる種類のものかを問わず、モノマーを重合することによって調製される高分子化合物を指す。したがって、ポリマーという総称は、用語ホモポリマー(痕跡量の不純物はポリマー構造に組み込まれ得るという理解を踏まえて、1種類のみのモノマーから調製されるポリマーを指すために用いられる)、及び下文に定義される用語インターポリマーを包含する。痕跡量の不純物、例えば、触媒残渣が、ポリマーの中及び/またはポリマー内に組み込まれ得る。
本明細書で使用する場合、用語「インターポリマー」は、少なくとも2つの異なる種類のモノマーの重合によって調製されるポリマーを指す。したがって、インターポリマーという総称は、コポリマー(2つの異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを指すために用いられる)、及び3つ以上の異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを含む。
本明細書で使用する場合、用語「オレフィン系ポリマー」は、重合形態で、過半量のオレフィンモノマー、例えばエチレンまたはプロピレン(ポリマーの重量に基づいて)を含み、任意選択で1つ以上のコモノマーを含み得るポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「オレフィン系インターポリマー」は、重合形態で、過半量のオレフィンモノマー、例えばエチレンまたはプロピレン(インターポリマーの重量に基づいて)、及び少なくとも1つのコモノマーを含むインターポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「オレフィン系コポリマー」は、重合形態で、過半量のオレフィンモノマー、例えばエチレンまたはプロピレン(コポリマーの重量に基づいて)、及び1つのコモノマーを、2つのみのモノマーの種類として含むコポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「エチレン系ポリマー」は、重合形態で、過半量のエチレンモノマー(ポリマーの重量に基づいて)を含み、任意選択で1つ以上のコモノマーを含み得るポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「エチレン系インターポリマー」は、重合形態で、過半量のエチレンモノマー(インターポリマーの重量に基づいて)、及び少なくとも1つのコモノマーを含むインターポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「エチレン系コポリマー」は、重合形態で、過半量のエチレンモノマー(コポリマーの重量に基づいて)、及び1つのコモノマーを、2つのみのモノマーの種類として含むコポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「エチレン/α−オレフィンインターポリマー」は、重合形態で、過半量のエチレンモノマー(インターポリマーの重量に基づいて)、及び少なくとも1つのα−オレフィンを含むインターポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「エチレン/α−オレフィンコポリマー」は、重合形態で、過半量のエチレンモノマー(コポリマーの重量に基づいて)、及びα−オレフィンを、2つのみのモノマーの種類として含むコポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「プロピレン系ポリマー」は、重合形態で、過半量のプロピレンモノマー(ポリマーの重量に基づいて)を含み、任意選択で1つ以上のコモノマーを含み得るポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「プロピレン系インターポリマー」は、重合形態で、過半量のプロピレンモノマー(インターポリマーの重量に基づいて)、及び少なくとも1つのコモノマーを含むインターポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「プロピレン系コポリマー」は、重合形態で、過半量のプロピレンモノマー(コポリマーの重量に基づいて)、及び1つのコモノマーを、2つのみのモノマーの種類として含むコポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「プロピレン/α−オレフィンインターポリマー」は、重合形態で、過半量のプロピレンモノマー(インターポリマーの重量に基づいて)、及び少なくとも1つのα−オレフィンを含むインターポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「プロピレン/α−オレフィンコポリマー」は、重合形態で、過半量のプロピレンモノマー(コポリマーの重量に基づいて)、及びα−オレフィンを、2つのみのモノマーの種類として含むコポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「プロピレン/エチレンインターポリマー」は、重合形態で、過半量のプロピレンモノマー(インターポリマーの重量に基づいて)、及びエチレンを含むインターポリマーを指す。
本明細書で使用する場合、用語「プロピレン/エチレンコポリマー」は、重合形態で、過半量のプロピレンモノマー(コポリマーの重量に基づいて)、及びエチレンを、2つのみのモノマーの種類として含むコポリマーを指す。
明細書で使用する場合、用語「酸無水物及び/またはカルボン酸官能化オレフィン系インターポリマー」及び類似する用語は、結合した酸無水物基及び/または結合したカルボン酸基を含むインターポリマー(またはコポリマー)を指す。例えば、無水マレイン酸 官能化オレフィン系インターポリマー。
用語「含む(comprising)」、「含む(including)」、「有する(having)」、及びそれらの派生語は、いかなる追加的な構成成分、ステップ、または手順が具体的に開示されているか否かを問わず、それらの存在を除外することを意図しない。一切の疑義を回避するために、用語「含む(comprising)」の使用を通じて特許請求される全ての組成物は、別段の記載がない限り、高分子であるか別様であるかを問わず、任意の追加的な添加剤、アジュバント、または化合物を含み得る。対照的に、用語「から本質的になる」は、操作性に必須でないものを除いて、一切の他の構成成分、ステップ、または手順を、任意の先行する記述の範囲から除外する。用語「からなる」は、具体的に叙述または列記されていない一切の構成成分、ステップ、または手順を除外する。
用語「均質な」及び「均質に分岐した」は、α−オレフィンコモノマーが所与のポリマー分子内にランダムに分布し、ポリマー分子の全てが、同一または実質的に同一のコモノマー対エチレン比を有する、エチレン/α−オレフィンインターポリマーに関して使用される。
均質に分岐した線状のエチレンインターポリマーは、長鎖分岐を欠くが短鎖分岐を有するエチレンポリマーであり、これらの短鎖分岐は、インターポリマーへと重合されたコモノマーに由来し、かつ同一のポリマー鎖内と異なるポリマー鎖間との両方で均質に分布する。これらのエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、線状ポリマー骨格を有し、測定可能な長鎖分岐を有さず、狭い分子量分布を有する。この種類のポリマーは、例えばElstonによって米国特許第3,645,992号明細書に開示され、ビス−メタロセン触媒を使用してそのようなポリマーを生成する後続のプロセスは、例えば欧州特許第0129368号明細書、欧州特許第0260999号明細書、米国特許第4,701,432号明細書、同第4,937,301号明細書、同第4,935,397号明細書、同第5,055,438号明細書、及び国際公開第1990/07526号に示されるように開発されており、これらの特許は各々参照により本明細書に組み込まれる。考察されるように、均質に分岐した線状エチレンインターポリマーは、線状低密度ポリエチレンポリマーまたは線状高密度ポリエチレンポリマーの場合のように、長鎖分岐を欠く。均質に分岐した線状エチレン/α−オレフィンインターポリマーの市販の例としては、Mitsui Chemical CompanyのTAFMERポリマー、ならびにExxonMobil Chemical CompanyのEXACT及びEXCEEDポリマーが挙げられる。
均質に分岐した実質的に線状のエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、米国特許第5,272,236号明細書、同第5,278,272号明細書、同第6,054,544号明細書、同第6,335,410号明細書、及び同第6,723,810号明細書に記載されており、これらの特許は各々参照により本明細書に組み込まれる。実質的に線状のエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、長鎖分岐を有する。長鎖分岐は、ポリマー骨格と同一のコモノマー分布を有し、ポリマー骨格の長さとほぼ同じ長さを有し得る。「実質的に線状の」は、典型的に、平均して「1000個の炭素当たり0.01個の長鎖分岐」〜「1000個の炭素当たり3個の長鎖分岐」で置換されるポリマーに関する。長鎖分岐の長さは、ポリマー骨格への1つのコモノマーの組み込みから形成される短鎖分岐の炭素長よりも長い。
一部のポリマーは、1000個の全炭素当たり0.01個の長鎖分岐〜1000個の全炭素当たり3個の長鎖分岐、更には1000個の全炭素当たり0.01個の長鎖分岐〜1000個の全炭素当たり2個の長鎖分岐、及び更には1000個の全炭素当たり0.01個の長鎖分岐〜1000個の全炭素当たり1個の長鎖分岐で置換され得る。
実質的に線状のエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、独特な種類の均質に分岐したエチレンポリマーを形成する。これらのポリマーは、上述の、周知の種類の従来の均質に分岐した線状エチレン/α−オレフィンインターポリマーとは実質的に異なり、また、それらは、従来の不均質な「チーグラー・ナッタ触媒重合された」線状エチレンポリマー(例えば、Anderson等によって米国特許第4,076,698号明細書に開示された技術を使用して作製される、例えば、超低密度ポリエチレン(ULDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、または高密度ポリエチレン(HDPE))と同じ種類のものでもなければ、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、エチレン−アクリル酸(EAA)コポリマー、及びエチレン酢酸ビニル(EVA)コポリマー等の高圧フリーラジカル開始高分岐ポリエチレンと同じ種類のものでもない。
本発明において有用な均質に分岐した実質的に線状のエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、比較的狭い分子量分布を有するにもかかわらず、優れた加工性を有する。驚くべきことに、ASTM D 1238による、実質的に線状のエチレンインターポリマーのメルトフロー比(I10/I2)は、大きく、かつ本質的に分子量分布(Mw/MnまたはMWD)から独立して変動し得る。この驚くべき挙動は、例えば、Elstonによって米国特許第3,645,992号明細書に記載されたもの等の、従来の均質に分岐した線状エチレンインターポリマー、ならびに例えば、Anderson等によって米国特許第4,076,698号明細書に記載されたもの等の、不均質に分岐した従来の「チーグラー・ナッタ重合された」線状ポリエチレンインターポリマーとは正反対である。実質的に線状のエチレンインターポリマーとは異なり、線状エチレンインターポリマー(均質または不均質に分岐しているかを問わず)は、分子量分布が増加するとI10/I2値も増加するような、レオロジー特性を有する。
長鎖分岐は、13C核磁気共鳴(NMR)分光法を使用して決定され得、Randall(Rev.Macromol.Chem.Phys.,C29(2&3),1989,p.285−297)の方法を使用して定量化することができ、この開示は参照により本明細書に組み込まれる。2つの他の方法は、低角レーザー光散乱検出器と連結したゲル浸透クロマトグラフィー(GPCLALLS)、及び示差粘度計検出器と連結したゲル浸透クロマトグラフィー(GPC−DV)である。長鎖分岐検出のためのこれらの技術の使用、及び基礎をなす理論は、文献に十分に記述されている。例えば、Zimm,B.H.and Stockmayer,W.H.,J.Chem.Phys.,17,1301(1949)、及びRudin,A.,Modern Methods of Polymer Characterization,John Wiley & Sons,New York(1991)pp.103−112を参照されたい。
「実質的に線状のエチレンポリマー」とは対照的に、「線状エチレンポリマー」は、ポリマーが測定可能または実証可能な長鎖分岐を欠くこと、つまり、1000個の炭素当たり平均0.01個未満の長鎖分岐でポリマーが置換されていることを意味する。
試験法
溶融粘度
(ポリマーまたは組成物の)溶融粘度は、Brookfieldデジタル粘度計(モデルDV−III、バージョン3)、及び使い捨てのアルミニウム試料チャンバを使用して、ASTM D 3236(177℃、350°F)に従って測定する。使用したスピンドルは、一般に、10〜100,000センチポイズの範囲内の粘度の測定にとって好適な、SC−31ホットメルトスピンドルである。試料をチャンバ内に添加し、次にこれをBrookfield Thermosel内に挿入し、所定の位置に係止する。試料チャンバは、スピンドルが挿入され回転しているときにチャンバが回らないことを確保するように、その底部に、Brookfield Thermoselの底部に適合するノッチを有する。試料(およそ8〜10グラムの樹脂)を、溶融した試料が試料チャンバの頂部の約1インチ下になるまで、必要とされる温度に加熱する。粘度計装置を下降させ、スピンドルを試料チャンバの中に沈める。粘度計のブラケットがThermosel上で整列するまで下降を継続する。粘度計を作動させ、粘度計のrpm出力に基づいて、総トルク容量の40〜60パーセントの範囲内のトルク測定値をもたらす剪断速度で動作するように設定する。測定値を、約15分間にわたって、または値が安定するまで毎分測り、その時点で最終の測定値を記録する。
190℃での(ポリマーまたは組成物の)溶融粘度は、上述のように測定され得る。
メルトインデックス
エチレン系ポリマーのメルトインデックス(I2またはMI)を、ASTM D−1238の条件、190℃/2.16kgに従って測定する。高いI2のポリマー(200g/モル以上のI2については、メルトインデックスは、好ましくは、米国特許第6,335,410号明細書、同第6,054,544号明細書、同第6,723,810号明細書に記載されるように、Brookfield粘度から算出する。I2(190℃/2.16kg)=3.6126[10(log(η)−6.6928)/−1.1363]−9.3185l(式中、ηは、350°FでのcPでの溶融粘度)。
剥離及び剪断強度
接着剤配合物の剥離接着破壊温度(PAFT)及び剪断接着破壊温度(SAFT)がASTM D−4498を使用して試験された。4つの試料(PAFT用に2つ、そしてSAFT用に2つ)をプログラム制御オーブンに設置し、次いでPAFTに関しては「100gの重り」、そしてSAFTに関しては「500gの重り」を試料に取り付けた。
積層体用に6インチ×12インチの2枚のクラフト紙のシートを使用した。底のシートは、1インチのギャップで分離された2片のマスキングテープを有する。接着剤は、テープで調整される底のガラス棒で伸ばされた。上のガラス棒は圧縮を与える。端部のシリコーン紙は過剰な接着剤を捕集するためであった。最終的な接合は、2片のマスキングテープで画定され、1インチの幅であった。溶融接着剤を177℃に加熱し、底のシートに流し込んだ。次に、ガラス棒を横に速く引き、積層体を作製する。積層されたシートをトリミングし、幅方向に「1インチ幅の小片」に切断した。これらの小片は中央に1インチ×1インチの接合」を有した。室温及び54パーセントRH(相対湿度)で24時間、試料を馴化させた。次に、100gが剥離モードで、そして500gが剪断モードで、試料をオーブンに設置した。オーブンの温度を30℃/時間の速度で上昇させた。試料をスイッチから吊り下げ、このスイッチは試料が破壊したときに作動し、その時間及び温度が、コンピュータで記録された。平均結果が報告された。
熱ストレス
熱ストレス耐性は、包装協会(Institute of Packaging Professions(IoPP))により作成された方法T−3006「ホットメルト接着剤の熱ストレス耐性を決定するための推奨される試験方法」に従い測定された。1つの試料を調製するために、「2インチ×3−3/16インチ」及び「2インチ×5−1/2インチ」の寸法を有する2つの段ボールクーポン(長い方向に走るフルートにより切断)を、Olinger Bond Testerを用いて、「0.00014lb/インチの接着剤」を塗布することにより接合した。接着剤は、短い方のクーポンの中央で、フルートに直交して塗布され、接着剤が長いクーポンの一端から3/4インチとなるよう、クーポンが接合された。5つの複製物が、各配合物用に作製された。短い方のクーポンの端が試料ホルダの縁部に整合するよう、試料を、試料ホルダに装填した。蝶ナットによって固定された幅の広いプレートにより、試料を適所に保持した。「200gの重り」が、接合から3.94インチに設置された。重りは、重りの上に杭を、長い方のクーポンに作製された穴部内に設置することによって、固定された。試料ホルダはその後、24時間、設定温度の熱対流オーブン内に設置された。接合の少なくとも80%が破壊しなければ、試料は、その試験温度で熱耐性に合格したと考えられた。「合格とする」最大温度が決定されるまで、オーブン温度を変動させた。全ての新しい接合クーポン試料が、各試験温度に対して使用された。
繊維引き裂き
各接着剤試料の繊維引き裂きの百分率を、3つの異なる温度、室温、−17℃、及び60℃で、「難接合性」基材において評価した(実験のセクションを参照)。難接合性(HTB)基材を使用した繊維引き裂き結果を記録した。接着剤を、350°F/177℃に加熱し、「1インチ×3インチ(25mm×76mm)」の長方形シートに切断した基材上に塗布した。試験する接着剤を、縦方向にわたって約「5mm/0.2インチ」幅の小片として塗布し、へらまたはホットメルト塗布機を用いて引き下ろした。次に、第2の小片を2秒以内に適用し、中程度の圧力(1500Pa)で5秒間保持して積層した。
接合を室温及び54パーセントRH(相対湿度)で24時間馴化させ、次いで室温、−17℃、または60℃の試験温度で引き剥がした。各接合は、馴化期間が終了した直後に試験した。接合は、へらの刃を1つの角の下に挿入して、その角を折り畳むことによって引き裂いた。次いで、折り畳まれた角を有する側が上を向く状態で、接合を水平表面上に配置した。馴化温度を維持するために積層体を加熱または冷却源に可能な限り近付けた状態で、折り畳まれた角を、各シートの縦方向軸に対して概ね45〜90度の角度で可能な限り素早く手で引張り、接着剤接合を引き裂いた。引き裂かれた繊維のパーセントを、25パーセント増分、すなわち、0パーセント、25パーセント、50パーセント、75パーセント、及び100パーセントで概算した(繊維引き裂きまたはFT)。別段の記載がない限り、繊維引き裂き試験を通常5つの複製試料において繰り返し、これら5回の実行の平均を報告する。
ゲル浸透クロマトグラフィー
エチレン系ポリマーの平均分子量及び分子量分布を、Polymer Laboratories Model PL−210またはPolymer Laboratories Model PL−220のいずれかからなるクロマトグラフシステムを用いて決定する。カラム及びカルーセル区画は、エチレン系ポリマーに関しては140℃で動作させる。カラムは、3つのPolymer Laboratories 10ミクロン、Mixed−Bカラムである。溶媒は、1,2,4−トリクロロ−ベンゼンである。試料を、「50ミリリットル」の溶媒中「0.1グラムのポリマー」の濃度で調製する。試料を調製するために使用する溶媒は、「200ppmのブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)」を含有する。試料を、160℃で2時間、軽く攪拌することによって調製する。注入体積は「100マイクロリットル」であり、流速は1.0ミリリットル/分である。Polymer Laboratories(UK)から購入した狭い分子量分布のポリスチレン標準を用いて、GPCカラムセットの較正を実施する。ポリスチレン標準のピーク分子量を、以下の式(Williams and Ward,J.Polym.Sci.,Polym.Let.,6,621(1968)に記載される)を使用してポリエチレン分子量に変換する:
Mポリエチレン=A×(Mポリスチレン)B、
式中、Mは分子量であり、Aは0.4315の値を有し、Bは1.0に等しい。VISCOTEK TriSECソフトウェア Version3.0を使用して、ポリエチレン当量分子量算出を実施した。ポリプロピレン系ポリマーの分子量は、ASTM D6474.9714−1に従ってMark−Houwink比を使用して決定することができ、ポリスチレンに関しては、a=0.702及びlogK=−3.9、ならびにポリプロピレンに関しては、a=0.725及びlogK=−3.721である。ポリプロピレン系試料に関しては、カラム及びカルーセル区画は、160℃で動作させる。
DSC
示差走査熱量測定(DSC)を使用して、エチレン(PE)系ポリマー試料及びプロピレン(PP)系ポリマー試料の結晶化度を測定する。約5〜8ミリグラムの試料を秤量し、DSCパン内に配置する。パンの上に蓋を圧着して、密閉雰囲気を確保する。試料パンをDSCセル内に配置し、次いで、およそ10℃/分の速度で、PEについては180℃(PPについては230℃)の温度まで加熱する。試料をこの温度で3分間保持する。次いで、この試料を、10℃/分の速度で、PEについては−60℃(PPについては−40℃)に冷却し、その温度で3分間等温的に保持する。次に、試料を、10℃/分の速度で完全溶融まで加熱する(第2の加熱)。第2の加熱曲線から決定される融解熱(Hf)を、PEについては292J/g(PPについては165J/g)の理論的融解熱で除し、この量に100を乗ずることによって、結晶化度パーセントを算出する(例えば、PEについては、結晶化度%=(Hf/292J/g)×100、及びPPについては、結晶化度%=(Hf/165J/g)×100)。
別段の記載がない限り、各ポリマーの融点(複数可)(Tm)は、上に記載されるように、DSCから得られる第2の加熱曲線から決定する。結晶化温度(Tc)は、第1の冷却曲線から測定する。
密度
密度はASTM D−792に従い測定される。
フーリエ変換赤外分光(FTIR)分析−無水マレイン酸含有量
無水マレイン酸の濃度は、その無水マレイン酸の波数1791cm−1におけるピーク高さの、ポリマー基準ピークに対する比によって決定することができ、このポリマー基準ピークは、ポリエチレンの場合は波数2019cm−1である。この比に適切な較正定数を乗ずることによって、無水マレイン酸含有量を算出する。マレイン酸グラフトポリオレフィンに(ポリエチレンの基準ピークを用いて)使用される式は、式1に示されるように、以下の形式を有する。
MAH(重量%)=A*{[FTIRピーク面積@1791cm−1]/[FTIRピーク面積2019cm−1]+B*[FTIRピーク面積@1712cm−1]/[FTIR_ピーク面積@2019cm−1]}(式1)
較正定数Aは、C13 NMR標準を使用して決定することができる。正確な較正定数は、計器及びポリマーに応じて僅かに異なる場合がある。波数1712cm−1における第2の構成成分は、マレイン酸の存在を説明し、これは、新たにグラフトされた材料についてはごく僅かである。しかしながら、無水マレイン酸は、湿分の存在下で経時的にマレイン酸へと容易に変換する。表面積に応じて、顕著な加水分解が、周囲条件下で数日内に発生し得る。酸は、波数1712cm−1で別個のピークを有する。式1中の定数Bは、酸無水物と酸性基との間の減衰係数の差に関する補正である。
試料調製手順は、2枚の保護フィルム間で、加熱したプレス機内で、典型的には厚さ0.05〜0.15ミリメートルで、150〜180℃で1時間圧迫を行うことによって開始する。MYLAR及びTEFLON(登録商標)は、圧盤から試料を保護するのに好適な保護フィルムである。アルミニウム箔は、絶対に使用してはならない(無水マレイン酸はアルミニウムと反応する)。圧盤は、約5分間、圧力(〜10トン)下にあるべきである。試料を室温まで冷却させ、適切な試料保持器内に配置し、次いでFTIR内で走査する。バックグラウンド走査は、各試料の走査の前、または必要に応じて行われるべきである。試験の精度は良好であり、±5%未満の固有変動性を有する。試料は、過度の加水分解を防止するために、乾燥剤と共に保管するべきである。含水量は、0.1重量パーセントという高さに測定された。しかしながら、酸無水物から酸への変換は、温度に伴い可逆性であるが、完全な変換に最大で1週間を要する場合がある。逆転は、150℃の真空オーブン内で最良に実施され、良好な真空(30インチHg付近)が求められる。真空が十分ではない場合、試料は、酸化する傾向があり、およそ1740cm−1での赤外ピークをもたらし、これは、低すぎるグラフトレベルの値を引き起こす。無水マレイン酸及び酸は、それぞれ、約1791及び1712cm−1でのピークによって表される。
本発明のポリマー、組成物、及びプロセス、ならびにそれらの使用について、以下の実施例でより完全に説明する。以下の実施例は本発明を例証する目的のために提供されるものであり、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
実験
官能化ポリマー(それぞれHoneywellから入手可能)を表1に示す。
接着剤構成成分を、下に列記する。接着剤配合物を、表2〜5に示す。
AFFINITY GA 1875(エチレン/オクテンコポリマー;177℃(350°F)での溶融粘度5700〜7700cP、及び密度0.868〜0.873g/cm3。
低分子量プロピレン/オクテンコポリマー(低MW PP)の177℃(350°F)での溶融粘度=8147cP、及び0.868g/ccの密度(1cc=1cm3)。
粘着付与剤:EASTOTAC H115、Eastman Chemical Companyにより供給された。
ワックス:SASOLWAX H1、フィッシャー・トロプシュワックス、Sasol Waxにより供給された。
IRGANOX 1010(I1010)を抗酸化剤として使用した。
「難接合性(HTB)」基材は、BOPP(2軸延伸ポリプロピレン)積層基材であった。上述のように、他の難接合性基材も使用され得る。
接着剤配合物
接着剤組成物用の構成成分を、アルミニウム容器内へ秤量し、180℃のオーブンで1時間予熱した。次いで、容器内の構成成分を、100RPMで「Paravisc style」ミキサヘッドを用いて、180℃の加熱したブロック内で30分間混合した。各接着剤組成物は、以下:ポリマー、ワックス、粘着付与剤樹脂、及び安定化剤を含有した。ワックス、粘着付与剤、及び抗酸化剤はそれぞれ、上述される。
表2に見られるように、配合物中のAC−596Pの量の増加は、SAFT、PAFT、及び/または熱ストレスの改善をもたらした。HTB基材への接着も、特に60℃で改善した。実施例3において、HTBに対する接着は、室温及び60℃で90%超であった。実施例4及び5において、高い熱ストレス値(65℃)となった。
表3に見られるように、配合物中のAC−596Pの量の増加は、SAFT、PAFT、繊維引き裂き、及び/または熱ストレスの改善をもたらした。実施例10は、最高レベルのAC−596Pで、全体的に優れた接着剤性能を有した。AC−596Pを有しない実施例6と比較して、実施例10の接着剤性能は大幅に改善した:PAFTは12℃増加した;熱ストレスは>10℃増加し、60℃で目標に達した;60℃及び室温での繊維引き裂き(HTB)も優れたレベルに改善された。
表4に見られるように、配合物中のAC−596Pの量の増加は、SAFT、PAFT、繊維引き裂き、及び/または熱ストレスの改善をもたらした。実施例14は、SASOL H1ワックスをAC−596Pで75重量%置換して、優れた接着剤性能を有した。全体として、AC−596P含有量が多いと、接着剤性能が改善した。
全体として、MAHグラフトワックス(代表的な例としてHoneywell AC−596P)は、低MW PPポリマーに基づく接着剤において、接着剤の性能を大幅に改善した。一般に、PAFT/SAFT及び熱ストレス特性は、配合物中の「MAH官能化低分子量ポリマー」の含有量の増加に伴い劇的に改善した(>10℃)。HTB基材に対する接着も、特に室温及び60℃で改善した。また、ポリマー(低MW PP)含有量は、高レベルの50重量%に達することができ、尚も良好な接着剤性能を維持する。
表5に見られるように、配合物中のAC−596Pの量の増加は、SAFT、PAFT、繊維引き裂き、及び/または熱ストレスの改善をもたらした。実施例19は、最高のACワックス用量で、優れた接着剤性能を有した。全体として、AC−596P含有量が多いと、接着剤性能が、PAFT、SAPF、難接合性基材を使用した繊維引き裂き、及び熱ストレスにおいて改善された。