JP7145930B2 - 接着剤組成物 - Google Patents
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Description
(A)エチレン系インターポリマーであって、
(i)0.860g/cc~0.900g/ccの密度、および
(ii)177℃で、50,000mPa・s以下の溶融粘度、を有するエチレン系インターポリマーと、
(B)ロジンエステルであって、
(i)ロジンエステル中の炭素の総モル数に基づいて、75モル%以上の脂肪族炭素、および
(ii)ロジンエステル中の炭素の総モル数に基づいて、3.0モル%以下のエステル基炭素、を含有するロジンエステルと、を含む。
本接着剤組成物は、エチレン系インターポリマーを含む。好ましくは、エチレン系インターポリマーは、ランダムインターポリマーである。
本組成物は、ロジンエステルを含む。「ロジンエステル」とは、重合形態で、ロジン、および任意選択で、1つまたは複数のジエンを含有するポリマーを指し、次いで、このポリマー構造は、1つまたは複数のポリオールでエステル化され、次いで、エステル化されたポリマー構造は、任意選択で水素化される。エステルとして、ロジンエステルは、酸素原子を有する少なくとも1つのエステル基を含有し、それにより、ロジンエステルは、水素および炭素の原子のみで構成される粘着付与剤を除外することを理解されよう。「ポリオール」は、少なくとも2つのヒドロキシル基(-OH)を含有するアルコールである。
一実施形態では、本組成物は、任意選択のワックスを含む。ワックスは、組成物の溶融粘度を低下させ、組成物のオープンタイムおよびセットタイムを調整するために使用されてよい。適切なワックスの非限定的な例には、エチレン系ポリマーワックス、プロピレン系ポリマーワックス、パラフィンワックス、微結晶ワックス、副生成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ラミドワックスおよび脂肪酸アミドワックスなどの官能化ワックスが含まれる。
本組成物は、1つまたは複数の任意選択の添加剤を含んでよい。適切な添加剤の非限定的な例には、可塑剤、油、安定剤、酸化防止剤、顔料、染料、粘着防止添加剤、ポリマー添加剤、消泡剤、防腐剤、増粘剤、レオロジー変性剤、保湿剤、充填剤、溶剤、核剤、界面活性剤、キレート剤、ゲル化剤、加工助剤、架橋剤、中和剤、難燃剤、蛍光剤、相溶化剤、抗菌剤、水、およびそれらの組み合わせ、が含まれる。
一実施形態では、組成物は、接着剤組成物であり、さらにホットメルト接着剤(HMA)組成物である。一実施形態では、組成物は、(A)20重量%~60重量%のエチレン系インターポリマー(例えば、エチレン/α-オレフィンインターポリマー)、(B)20重量%~60重量%のロジンエステル、および任意選択で(C)1重量%~30重量%のワックス、および任意選択で(D)0.1重量%~3.0重量%の添加剤、を含む。
本開示は、物品を提供する。物品は、本組成物から形成される少なくとも1つの構成成分を含む。組成物は、上記で開示するように任意の組成物であり得る。一実施形態では、組成物は、HMA組成物である。適切な物品の非限定的な例には、HMA接合ボール紙包装箱、多層物品、木材物品、および不織布物品が含まれる。一実施形態では、その物品は、基材を含む。組成物は、基材の少なくとも1つの表面上にある。適切な基材の非限定的な例には、フィルム、シート、布地、ボール紙、および木材が含まれる。一実施形態では、組成物は、基材の少なくとも1つの表面と別の基材の少なくとも1つの表面との間にシールを形成する。
酸価(Acid value)(または酸価(acid number))を、ASTM D1386/7に従って測定した。酸価は、物質中に存在する未反応脂肪酸の量の尺度である。酸価は、物質(例えば、ロジンエステル)1グラム中に存在する遊離脂肪酸の中和に必要な水酸化カリウムのミリグラム数である。酸価の単位は、mgKOH/gである。
示差走査熱量測定(DSC)を使用して、広範囲の温度にわたるポリマーの融解、結晶化、およびガラス転移挙動を測定することができる。例えば、RCS(冷蔵冷却システム)およびオートサンプラーを装備するTA Instruments Q1000 DSCを使用して、この分析を実行した。試験中、50ml/分の窒素パージガス流量を使用した。各試料を薄いフィルムに190℃で溶融プレスし、次いで、溶融した試料を室温(25℃)まで空冷した。3~10mg、直径6mmの試験片を冷却したポリマーから取り出し、重さを量り、軽量のアルミニウム皿(50mg)に置き、圧着して閉じた。次いで、分析を実行して、その熱特性を決定した。
Robotic Assistant Deliver(RAD)システムを装備する高温ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)システムを、試料調製および試料注入のために使用した。濃度検出器は、Polymer Char Inc.(スペイン、バレンシア)からの赤外線検出器(IR-5)であった。Polymer Char DM 100データ取得ボックスを使用して、データ収集を実行した。担体溶媒は、1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)であった。システムには、Agilentからのオンライン溶媒脱気デバイスを装備した。カラムコンパートメントを、150℃で操作した。カラムは、4つのMixed A LS 30cm、20ミクロンのカラムであった。溶媒は、約200ppmの2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール(BHT)を含む窒素パージされた1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)であった。流量は1.0mL/分であり、注入量は200μlであった。「2mg/mL」の試料濃度を、N2パージおよび予熱したTCB(200ppmのBHTを含む)中に、穏やかに攪拌して、試料を160℃で2.5時間溶解することによって調製した。
剥離接着破壊温度(PAFT)を、ASTM D4498に従って、剥離モードで100グラムの重りを用いて試験した。試験を、室温(25℃/77°F)で開始し、温度を0.5℃/分の平均速度で上昇させた。
セットタイムおよびオープンタイムの特性を、試験接合部を形成して引き裂くために使用される機械的試験デバイスであるOlinger Bond Testerを使用して決定した。Olinger Bond Testerを、350℃(177℃)に加熱した。下部基材である2.5インチ(63.5mm)×2インチ(50.8mm)の段ボールを、約1/16インチ(1.6mm)~1/8インチ(3.2mm)幅および長さ1インチ(25.4mm)のポリマービードを供給する接着剤ポットの下で、トラックに沿って移動させた。一定のビードサイズを維持するために、接着剤ポットの圧力を上昇または下降させた。2.5インチ(63.5mm)×2インチ(50.8mm)の上部基材を下部基材に2バールの圧力で適用した。Olingerは、最も近い秒までのセットタイムおよびオープンタイムの潜在性を測定することができる2個のタイマーを有する。
13C NMRを、脂肪族炭素含有量、酸素化物含有量、芳香族炭素含有量、不飽和炭素含有量、エステル基含有量、アルデヒド基含有量、およびケトン基含有量のために使用し、以下のように実行した。
本発明は以下の態様を含み得る。
[1]
組成物であって、
(A)エチレン系インターポリマーであって、
(i)0.860g/cc~0.900g/ccの密度、および
(ii)177℃で、50,000mPa・s以下の溶融粘度、を有するエチレン系インターポリマーと、
(B)ロジンエステルであって、
(i)前記ロジンエステル中の炭素の総モル数に基づいて、75モル%以上の脂肪族炭素、および
(ii)前記ロジンエステル中の炭素の総モル数に基づいて、3.0モル%以下のエステル基炭素、を含むロジンエステルと、を含む、組成物。
[2]
前記ロジンエステルが、前記ロジンエステル中の炭素の総モル数に基づいて、75モル%~95モル%の脂肪族炭素を含む、[1]に記載の組成物。
[3]
前記ロジンエステルが、前記ロジンエステル中の炭素の総モル数に基づいて、0.5モル%~3.0モル%のエステル基炭素を含む、[1]または[2]に記載の組成物。
[4]
(C)135℃で、1~2,000mPa・sの溶融粘度、および0.880~0.970g/ccの密度を有するエチレン系ポリマーワックスをさらに含む、[1]~[3]のいずれか一項に記載の組成物。
[5]
前記(A)エチレン系インターポリマーと前記(C)エチレン系ポリマーワックスとの重量比が、1.5:1.0~5.0:1.0である、[4]に記載の組成物。
[6]
前記(B)ロジンエステルと前記(C)エチレン系ポリマーワックスとの重量比が、1.5:1.0~5.0:1.0である、[4]または[5]に記載の組成物。
[7]
(A)エチレン系インターポリマーと(B)ロジンエステルとの合計量が、前記組成物の少なくとも60重量%に等しい、[1]~[6]のいずれか一項に記載の組成物。
[8]
前記(A)エチレン系インターポリマーと前記(B)ロジンエステルとの重量比が、0.3:1.0~3.0:1.0である、[1]~[7]のいずれか一項に記載の組成物。
[9]
(A)20重量%~60重量%の前記エチレン系インターポリマーであって、177℃で、500mPa・s~20,000mPa・sの溶融粘度を有するエチレン系インターポリマーと、
(B)20重量%~60重量%の前記ロジンエステルと、を含み、各重量%が前記組成物の総重量に基づいており、前記組成物が、177℃で、500mPa・s~3,000mPa・sの溶融粘度を有し、前記組成物が、55℃以上の剥離接着破壊温度を有する、[1]~[8]のいずれか一項に記載の組成物。
[10]
[1]~[9]のいずれか一項に記載の組成物から形成される少なくとも1つの構成成分を含む物品。
Claims (8)
- 組成物であって、
(A)組成物の総重量に基づいて35~45重量%のエチレン系インターポリマーであって、
(i)0.860g/cc~0.900g/ccの密度、および
(ii)177℃で、500~20,000mPa・sの溶融粘度、を有するエチレン系インターポリマーと、
(B)重合形態で、アビエチン酸およびジシクロペンタジエンを含有する、組成物の総重量に基づいて35~45重量%のロジンエステルポリマーであって、
(i)前記ロジンエステルポリマー中の炭素の総モル数に基づいて、75~85モル%の脂肪族炭素、および
(ii)前記ロジンエステル中の炭素の総モル数に基づいて、3.0モル%以下のエステル基炭素、を含むロジンエステルポリマーと、
(C)組成物の総重量に基づいて15~20重量%のエチレン系ポリマーワックスであって、135℃で、1~2,000mPa・sの溶融粘度、および0.880~0.970g/ccの密度を有するエチレン系ポリマーワックス
を含み、前記組成物は、45℃以上の熱応力を有する、組成物。 - 前記ロジンエステルポリマーが、前記ロジンエステル中の炭素の総モル数に基づいて、0.5モル%~3.0モル%のエステル基炭素を含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記(A)エチレン系インターポリマーと前記(C)エチレン系ポリマーワックスとの重量比が、1.8:1.0~3.0:1.0である、請求項1または2に記載の組成物。
- 前記(B)ロジンエステルポリマーと前記(C)エチレン系ポリマーワックスとの重量比が、1.8:1.0~3.0:1.0である、請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。
- (A)エチレン系インターポリマーと(B)ロジンエステルポリマーとの合計量が、前記組成物の少なくとも70重量%に等しい、請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記(A)エチレン系インターポリマーと前記(B)ロジンエステルポリマーとの重量比が、0.8:1.0~1.3:1.0である、請求項1~5のいずれか一項に記載の組成物。
- 177℃で、500~1,500mPa・sの溶融粘度、および-20~60℃の範囲の温度全体で80~100%の繊維引裂を有する、請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載の組成物から形成される少なくとも1つの構成成分を含む物品。
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