JPH06504082A - ホットメルト接着剤組成物 - Google Patents

ホットメルト接着剤組成物

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JPH06504082A JP4504385A JP50438592A JPH06504082A JP H06504082 A JPH06504082 A JP H06504082A JP 4504385 A JP4504385 A JP 4504385A JP 50438592 A JP50438592 A JP 50438592A JP H06504082 A JPH06504082 A JP H06504082A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ホットメルト接着剤組成物 1、発明の分野 本発明は、エラストマー状エチレン共重合体をベースとするホットメルト接着剤 に関する。本発明は、特に、エチレン/ブテン−1、エチレン/ヘキセン−1、 エチレン/オクテン−1及びエチレン/プロピレン共重合体などの、α−オレフ ィンの炭素原子数が3〜20であるようなエチレン/α−オレフィン共重合体を 含んでなるホットメルト接着剤に関する。所定範囲のコモノマー濃度を有するこ れらのエチレン共重合体は、担持又は非担持メタロセン含有触媒系存在下での好 適なオレフィンの重合によって製造することができる。
2、先行技術についての説明 ホットメルト接着剤はポリマーと補助剤の混合物であり、補助剤は通常は粘着付 与性樹脂、ワックス、或いはオイルや低分子量ポリマーのようなガラス転移温度 の低い物質である。ポリマーは最終配合物に凝集強さを与える。結晶性の高いポ リマーは室温より低い温度ではその脆性のためほとんど接着性を示さないことが よく知られており、従って、ホットメルト接着剤には幾分弾性のあるポリマーが 最も有用である。さらに、コモノマーが存在すると、金属及びアルミニウムやガ ラス等の極性基材に対する最終的ホットメルト接着剤配合物の接着性が向上する 。
エチレンとオレフィン性不飽和極性コモノマー(酢酸ビニル、アクリル酸メチル 、アクリル酸等)との共重合体は、ホットメルト接着剤配合用重合体として有用 であると報告されている。これらのホットメルト接着剤は一般に高温性能に欠け る。これらのホットメルト接着剤は極性基材には有用であるが、非極性基材には さほど有用ではない。
高濃度の酢酸ビニルを含むEV^(エチレン/酢酸ビニル共重合体)から製造し たホットメルト接着剤は、一般に、非極性プラスチック表面を同一プラスチック 表面又は他の表面上に積層するのには役立たない。例えば、ポリプロピレンは安 価で耐溶剤性をもつために、自動車業界で製品の組立てに広く使用されている。
ポリプロピレン製の部品を別のポリマー部品又は別の基材(鋼、アルミニウム、 ガラス等)に接着するには、ホットメルト接着剤を必要とする。優れた接着力の 他に、ホットメルト組成物に強く望まれる条件の一つは、その高温での特性であ る。製品組立て用途以外にも、ポリプロピレンはフィルム及びキャストシートの 形で物品の包装や食品の包装広く使用されているが、このような包装には機械的 破損に耐え得るような封止を必要とする。
米国特許第4.072.735号には、エチレン−プロピレンゴム、粘着付与樹 脂、ポリブテン及び任意成分としての結晶性ポリプロピレンを含んでなるホット メルト感圧性接着剤が開示されている。高温で有用な接着剤を得るには結晶性ポ リプロピレンの添加が必要である。
米国特許第4.568.713号には、ブテン−17工チレン共重合体(エチレ ン含有量5.5〜10.0重量%)、脂肪族/非極性粘着付与剤、酸化防止剤及 び任意成分としてのマイクロクリスタリンワックスを含んでなるホットメルト接 着剤系が開示されている。この特許明細書には、長期開放時間における有用性並 びにスチール及びアルミニウムに対する良好な低温金属接着性に対する必要性が 開示されている。
特開昭62−129303号には、メタロセン−アルモキサン触媒を用いたエチ レン/α−オレフィン共重合体の製造方法が開示されている。得られる生成物は 分子量分布が狭く、比較的低い軟化点を有するオレフィン共重合体であるが、こ れらの共重合体は、ごく僅かの表面粘着性もしくは僅かの接着性しかもたないこ とを特徴とするワックスであり、従って顔料分散剤やトナーとして使用される。
特開昭61−236804号には、メタロセン−アルモキサン触媒による分子量 分布の狭いエチレン/α−オレフィン共重合体の製造方法が開示されているが、 これらのエチレン/α−オレフィン共重合体生成物も顔料分散剤や樹脂加工助剤 として用いられるワックスである。これらの製品の接着性に関しては何等の教示 もない。
特開昭62−121709号は、分子量分布及び組成分布共に狭い共重合体を得 るために、ビス(シクロペンタジェニル)ジルコニウムモノクロロハイドライド 等のジルコニウムハイドライド化合物及びアルモキサンからなる触媒存在下での エチレンとα−オレフィンとの共重合に関するものである。ただし、この共重合 体は透明性、耐衝撃性及びヒートシール性能に優れているものの、非表面粘着性 であることを特徴とする。
本技術分野においては、改良された高温特性をもち、しかも良好な低温柔軟性を 有するホットメルト接着剤を得ることが明らかに必要とされている。本技術分野 においては、低粘度ホットメルト接着剤も必要とされている。
低粘度ホットメルト接着剤は、高粘度ホットメルト接着剤(HMA)とは異なり 、ホットメルトアプリケーター内で閉塞を起こさない。この結果、ホットメルト アプリケーターの洗浄及び障害物除去のための停止時間が少なくなる。低粘度H MAは、また、ホットメルト塗布温度での流動性が良好であると考えられる。
発明の概要 本発明の目的の一つは、プラスチック表面上、特にポリプロピレン及びポリエチ レン表面上で良好な接着性能を示すような、エチレン共重合体をベースとする低 コストのホットメルト接着剤を提供することである。本発明の別の目的は、高温 耐性及び非極性表面に対する接着性のような最終性能を修正するために、エラス トマーの添加を必要としないホットメルト接着剤を提供することである。本発明 のまた別の目的は、低粘度ホットメルト接着剤を提供することである。
本発明によれば、下記の共重合体成分(a)及び粘着付与成分(b)を含んでな るホットメルト接着剤が供せられる。
(a)は、エチレンと6〜30重量%(エチレンとコモノマーとの合計重量を基 準)の炭素原子数3〜20のα−オレフィンコモノマーとの共重合体で、重量平 均分子量(My)が2000〜100000である共重合体を含んでなるもので あり、かつ (b)は、粘着付与剤を含んでなるものである。
かかるエチレン共重合体をベースとするホットメルト接着剤組成物は概してプラ スチック表面(特にポリプロピレン及びポリエチレンを含む表面)上で良好な接 着性能を与え、また、高温耐性の増加並びに非極性表面上での接着性の向上のよ うな最終性能を修正するのに、エラストマーの添加を一般に必要としない。分子 量及びコモノマー濃度が所定の範囲内にある特定エチレン/α−オレフィン共重 合体は、特にこの共重合体を第1VB族遷移金属−シクロペンタジェニル部分( 例えば担持もしくは非担持メタセロン)及び適当な助触媒(例えばアルモキサン )からなる触媒系の存在下で製造した場合には、エラストマー樹脂の存在しない 接着剤組成物の配合に使用することができる。
このようなホットメルト接着剤配合物は、少なくとも1種類の特定の共重合体、 1種類又は複数の粘着付与剤及び任意成分としてのワックス又はオイルを含んで なる。
ホットメルト接着剤の接着性能の向上並びに粘度の低下は、イソブチレン系の液 体共重合体(例えばイソブチレン/ブテン−1)、特にParapol 950 成分をさらに配合することによって達成できることが判明した。従って、上記粘 着付与成分(b)はイソブチレン/ブテン−1共重合体を任意成分として含む。
本発明のホットメルト接着剤配合物においては、上記共重合体の重量平均分子量 (My)は約20000〜約100000、好ましくは30000〜5oooo であり、コモノマー濃度は約611〜約30重量%、好ましくは10重量%〜2 0!1%である。さらにイソブチレン系(例えばイソブチレン/ブテン−1系) 液体共重合体が存在する場合には、かかる液体共重合体は好ましくは配合物全体 の10重量%〜40重量%を占める。粘着付与剤は合計で配合物全体の約70〜 30重量%存在し得る。イソブチレン系共重合体が配合された場合には、この共 重合体は粘着付与剤の合計量に含まれる。粘着付与成分に占めるイソブチレン系 共重合体の割合は例えば10〜9011とすることができる。
本発明のエチレン/α−オレフィン共重合体はスラリー重合法、気相重合法、高 圧重合法など、公知の重合法で製造することができる。
粘着付与剤の一部を、イソブチレン系液体共重合体、好ましくはイソブチレン/ ブテン−1共重合体、さらに好ましくはParapol 950 (Exxon 社によって製造・市販されているイソブチレン/ブテン−1共重合体)で置換す ると、望み通りに粘度が低下する。
スラリー重合法では、過圧及び40〜110℃の温度を用いるのが一般的である 。スラリー重合法では、触媒と共にエチレン及びコモノマー群及び多くの場合水 素をも加えた液体重合媒質中で固体粒状ポリマーの懸濁液を生じさせる。重合媒 質に用いる液体は、アルカン、シクロアルカン又は芳香族炭化水素(トルエン、 エチルベンゼンもしくはキシレンなど)である。用いる媒質は重合条件下で液体 で、しかも比較的不活性なものでなければならない。好ましくはへキサン又はト ルエンを用いる。
別法として、本発明のポリマー成分は気相重合で製造することもできる。気相法 では過圧及び約50−120℃の温度が用いられる。気相重合は、未反応気体か ら生成物粒子が分離できるように調整した圧力容器中での、生成物粒子及び触媒 の撹拌床又は流動床で行なうことができる。温度を一定に保ったエチレン、コモ ノマー、水素及び不活性希釈ガス(窒素など)を導入することもできるし、これ らを循環させて粒子を50〜120℃に保つようにしてもよい。水や酸素その他 の夾雑物の掃去剤として、トリエチルアルミニウムを必要に応じて加えてもよい 。ポリマー生成物は、反応器中に一定量の生成物が残留するような速度で連続的 又は半連続的に回収することができる。
重合して触媒を不活性化した後、ポリマー生成物を適当な方法で回収すればよい 。工業的実施に際しては、ポリマー生成物を気相反応器から直接回収し、窒素パ ージで残留モノマーを除去すれば、それ以上の不活性化や触媒の除去を行なわず に使用することができる。
本発明のポリエチレン共重合体成分は、シクロペンタジェニル−遷移金属化合物 及びアルモキサン化合物からなる触媒の存在下で、ブテン−1、ヘキセン−1、 ′オクテンー1又は4−メチルペンテン−1等の他のモノマーと共にエチレンを 重合させることによって、高圧法でも製造できる。以下でさらに詳細に述べる通 り、高圧法においては、重合温度が120℃以上でしかもその生成物の分解温度 よりも低いこと並びに重合圧力が約500bar(kg/cmり以上であること が重要である。ある運転条件群の下で生産されるポリマー生成物の分子量が所望 の値よりも大きいような場合には、水素の使用又は反応器温度のような分子量を 制御するための公知の方法を本発明の方法に用いてもよい。本発明では、これら の共重合体についての改良の一つとして、共重合体にParapol 950等 のイソブチレン系液体重合体を配合して、高い基材接着性及び低粘度ホットメル ト接着剤配合物を得る。
発明の詳細な説明 本発明のエチレン共重合体接着剤配合物は、第1VB族(66th Editi on of Bandbook of Chemistry andPhysi cs、 CRCPress発行、 1985−1986. CAS versi on)の遷移金属とシクロペンタジェニルを含有する触媒の存在下で製造した共 重合体を含んでなる。この共重合体はエチレン/α−オレフィン共重合体であり 、上記α−オレフィンは3〜20個の炭素原子を有するものである。α−オレフ ィンの具体例は、ブテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1、及びプロピレンで ある。この共重合体は、少量の非共役ジエン(1,4−ヘキサジエン、4−メチ ル−1,4−へキサジエン、5−メチル−1,4−へキサジエンなど)、α、ω −ジエン(1,4−ペンタジェン、1.5−へキサジエンなど)並びにノルボル ネン誘導体(5−エチリデン−2−ノルボルネン、ジクロロペンタジェンなど) を、通常2モル%以下含んでいてもよい。
第1’VB族遷移金属−シクロペンタジェニルを含有する触媒の具体例は担持又 は非担持メタセロンーアルモキサン触媒である。これらの触媒並びにその製造方 法は米国特許第4.808.561号、欧州特許公開第129.136号に記載 されている通り周知である。これらの触媒は、周期表第1VB族の少なくとも1 種類のメタセロンとアルモキサンのような助触媒を含んでなり、担持されている 場合にはさらにシリカのような担体を含んでいて、担持メタセロンー助触媒(ア ルモキサンなど)反応生成物を与える。
アルモキサンは本技術分野で周知であり、線状アルモキサンオリゴマーについて はR−(AI−0) 、−AlH3 □ 環状アルモキサンオリゴマーについては(−AI−0−)□ で表される線状及び/又は環状アルキルアルモキサンオリゴマーを含んでいる。
ただし、上記式中、nは1〜40、好ましくは10〜20であり、mは3〜40 、好まし、くは3〜20であり、かっRはC1〜C8アルキル基、好ましくはメ チル基である。
上記担持反応生成物は、均一系で必要とされるような不必要に過剰なアルモキサ ンが存在しなくても、エチレンと前記α−オレフィンの1種類とを、商業的に満 足できる速度で重合させる。
上記共重合体成分は、例えば欧州特許公開策87903988、1号及び同第8 7308359.6号に開示されているような方法で製造してもよい。これらの 文献には、高温高圧下で、均−化合物及びア)?モキサン化合物を用いて、エチ レンを単独又はα−オレフィンのような他の単量体と共に重合させる方法が開示 されている。アルモキサン中のアルミニウムのメタセロン中の全金属に対する比 は1000:1〜0.5+1である。
ホットメルト接着剤組成物は、例えば共押出、押出コーティング等の従来の積層 法によって、例えば金属積層体又はポリマー積層体中の接着層として使用し得る 。好ましい具体的態様においては、本組成物は上記重合体、イソブチレン共重合 体及び混和性固体粘着付与剤並びに任意成分として混和性液体粘着付与剤及びワ ックスを含有するホットメルト接着剤として、基材に塗布される。
固体粘着付与剤は、好ましくは70〜130℃、より好ましくは80〜120℃ の軟化点を有し、好ましくは500〜1300、より好ましくは700〜130 0の数平均分子量を有し、好ましくは1000〜3000、より好ましくは12 00〜2500の重量平均分子量を有し、かつ好ましくは0.80〜1.30の 比重を有する。好適な粘着付与剤としては、脂肪族樹脂、ポリテルペン樹脂、水 素添加樹脂並びに本技術分野で周知の脂肪族−芳香族混合樹脂が挙げられる。脂 肪族樹脂の具体例としては、EscorezSPiccotacSHercur es。
Wingtacks Hi−RezSQuintone、 Tackirol等 の商品名で入手できるものが挙げられる。ポリテルペン樹脂の具体例としては、 NirezSPiccolyteSlingtack、 Zonarez等の商 品名で入手できるものが挙げられる。水素添加樹脂の具体例としては、Esco rezSArkonSClearon等の商品名で入手されるものが挙げられる 。脂肪族−芳香族混合樹脂の具体例としては、EscorezSRegalit e、 Hercures。
AR,ImprezSNorsolene M、 MarukarezSArk on M。
Quintone等の商品名で入手できるものが挙げられる。その他の粘着付与 剤も、エチレン共重合体と混和性のものであれば使用できる。選択し得る液体粘 着付与剤は、配合物に用いた固体粘着付与剤と混和性のものである。これらの液 体粘着付与剤は一般に10℃〜40℃の軟化点及び300〜600の数平均分子 量を有する。使用する固体粘着付与剤及びイソブチレン系液体重合体(仮に使用 する場合)の性状及び量にもよるが、例を挙げると、液体粘着付与剤は接着剤組 成物の0〜20!1%を占める。
好ましくは、本ホットメルト接着剤(HMA)組成物は、共重合体、固体粘着付 与剤及び任意成分としてのイソブチレン/ブテン−1系液体共重合体を含んでな り、より好ましくは、本IIMAは共重合体、固体粘着付与剤及び任意成分とし てParapol 950を含んでなる。また、望ましいHMAは共重合体、P arapol 950及び任意成分として1種類又はそれ以上の固体及び液体粘 着付与剤を含んでいてもよい。より好ましくは、本ホットメルト接着剤組成物は 、共重合体、Escorez 1310LC(口が1000でTgが40℃の純 然たる脂肪族固体粘着付与剤)及びParapol 950を含んでなる。Pa rapol 950は分子量約900〜約1000の液体イソブチレン/ブテン −1共重合体である。Parapol 950はEIMA組成物の接着強度を高 めかつ粘度を低くする。Parapol 950は、接着剤組成物の約10〜約 4011、より好ましくは上記組成物の10〜20重量%を占める。
粘着付与剤全体のエチレン共重合体に対する重量比は例えば約7030〜30ニ ア0とすることができ、イソブチレン共重合体を粘着付与剤の一部と考えれば、 好ましくは60:40〜40 : 60である。液体イソブチレン共重合体(例 えばイソブチレン/ブテン−1共重合体)の粘着付与剤に対する比率は好ましく は10〜90重量%、より好ましくは30〜60重量%である。
溶融粘度を低くしたい場合には、パラフィン系ワックス又はマイクロクリスタリ ンワックスをホットメルト接着剤組成物に用いるのが望ましい。粘着付与剤及び Parapol 950の性状及び量にもよるが、ワックスは接着剤組成物の0 〜30重量%を占める。ホットメルト組成物は、顔料、充填剤、酸化防止剤、安 定剤等の慣用添加物を通常量含んでいてもよいが、本発明のホットメルト組成物 は好ましくは溶媒を基本的に含まない。Irganox 1010のような酸化 防止剤を使用する場合には、酸化防止剤は一般にホットメルト接着剤組成物の0 .5〜1.0重量%の量で存在する。
ホットメルト接着剤は、従来通り、高温(約150〜約200℃)において、不 活性気体のブランケットの下で、均一な混合物が得られるまで各成分を一緒に溶 融ブレンディングすることによって製造し得る。ホットメルト成分の分解を起こ さずに均一な配合物を与える方法であれば、如何なる混合法を用いてもよい。こ の種の物質を配合する周知の方法の一つは、攪拌機を備えた加熱容器中でホット メルトブレンディングを行なうことである。次いで、溶融接着剤を、シリコーン でコートした剥離紙の上に流し、加熱した棒で接着剤層を延ばして約6ミルの厚 さにならした。接着剤膜を冷却して剥離紙から剥がした後、後段の接着性試験に 用いた。
本発明のホットメルト接着剤は、種々の基材、特にアルミニウム、ポリエチレン 、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート及びワニスなどの基材に 対して高い接着力を有するばかりでな(,5AFT及びPAFTのような高温特 性に優れ、しかも市販のEVAホットメルト接着剤と比べて粘度が低い。
試験方法 1、混和性−曇り点は、透明な溶融接着剤組成物を冷却したときに、最初に曇り (即ちヘイズ)の徴候がみられる温度である。これは、ホットメルト接着剤配合 物における粘着付与剤の混和性の指標となる。
2、7剥離強さ一■剥離強さは、2つの被接着面を徐々に分離させるのに必要な 接着剤層の単位幅当りの平均荷重として定義される。分離速度は2インチ/分で ある。
3、剪断接着破壊温度(SAFT)−クラフト紙を被着材とする1インチ×1イ ンチの重ね剪断接着面を用意する。30℃の空気循環炉内に試料を鉛直に吊し、 下片から500gの重りを懸下する。炉内の温度を15分毎に10°Fずつ上昇 させる。剪断破壊温度は3回の測定値の平均である。
4、剥離接着破壊温度(PAFT)〜クラフト紙を被着材とする1インチ×3イ ンチの接着面を用意する。試料は空気循環炉中に水平に(剥離方式で)吊し、非 接着端から100gの重りを懸下する。炉内の温度を15分毎に10°F上げる 。剥離破壊温度は3回の測定値の平均である。
5、ポリマーのメルトインデックス−メルトインデックス(MIと略す)は、A STM D1238の条件Eに従って、190℃、2、16Kgで測定した。こ の条件は、ポリエチレン及びEV^ポリマーに対して用いられる典型的な条件で ある。
6、結晶融点(Tmと略す) −Tmは示差走査熱量測定(DSCと略す)によ って測定する。加熱及び冷却の速度は10℃/分であった。Tmは熱吸収曲線が 最大となる温度である。
以下の実施例により、本発明を説明する。
実施例1及び実施例2 エチレン共重合体の重合触媒を次の通り調製した。
800gのシリカゲル及び2700m1のメチルアルモキサン/トルエン溶液( 10%)を2ガロンの反応器に入れ、室温で1時間反応させた。300m1 ト ルエン中でスラリーとした21、6gのビス(インデニル)ジルコニウムジクロ ライドを反応器に加えて、混合物を65℃で30分間反応させた。次いで、反応 器を窒素ガスでパージしながら、反応器を75℃に加熱して、溶媒を除去した。
反応器中の混合物が易流動性粉末に変化した時点で、加熱及び窒素パージングを 止めた。
重合は、直径16インチの流動床気相反応器中で行った。
エチレン、ブテン−1及び窒素を連続的に反応器中に送入し、生成速度を一定に 保った。反応器から生成物を定期的に除去して、床重量を所望の値に維持した。
重合条件を表Iに示す。
温度(’F) 143 全圧(psia) 300 ガス速度(ft/s) 1.5 触媒供給速度(g/h) 11 生成速度(lb/h) 29 この重合生成物は、数平均分子量(Mn)が20000で重量平均分子量(My )が50000であり、従って口7Mn比は2.50である。この重合体のMI は24であり、Tmは79℃であった。
Rheometrics System IV Spectrometerを用 いて測定したこの重合体の粘弾性損失ピークは一46℃であった。この重合体の ブテン−1含有量は16重量%であり、重合体の比重は0.898である。この エチレン共重合体をベースとする組成物のホットメルト接着としての性能を、E VA共重合体のEscorez UL 7750をベースとする組成物と比較し た(表■)。このEVA重合体は、Mnが9000で、Myが1000であり、 口7Mn比は2.16であった。このEVA重合体のMIは32で、Tmは69 ℃であった。この重合体の粘弾性損失ピークは一29℃にあった。この重合体の 酢酸ビニル含有量は28重量%であり、重合体の比重は0.934である。Es corez2393は脂肪族/芳香族混合樹脂である。Foral 105はエ ステルガムである。Escorez 5380及びEscorez 5300は 水素添加環状固体樹脂である。Re5in Aは水素添加環状液体炭化水素樹脂 で、軟化点は37℃、口は340、My/Mn比は3.3、Tgは一13℃であ る。Ar15tovax 165はTmが68℃のパラフィン系ワックスである 。
表■ 配合物 1 18 138−3 99−15EVA 45 45 − − エチレン/ブテン−14545 共重合体 Escorez2393 45 − − −Foral105 − 45 −  − Escorez 5380 45 − Escorez 5300 45 Resin A 10 Aristovax 10 − 10 −ブルックフィールド粘度 ・180℃(P) 144 115 470 670曇り点(’C) 77 5 9 118 1161000%伸び率での 引張応力(psi) 950 800 420 500T剥離(比/in) アルミニウム 4.1 5.6 6.3 2.2ポリエチレン 0.5 3.4  7.3 2.3ポリプロピレン 0.3 3.3 16.2 4.0SAFT (’C) 70 75 90 93(クラ7h、1’J’x500g) PAFT(℃) 59 55 51 64(クラフト、1’x3’×100g) 低温柔軟性(−20℃/16h) −−−−−一紙破損−−−−一−上記のホッ トメルトはすべて、接着剤配合物全体の重量を基準にして、085重量%のIr ganox 1010を含んでいた。
驚くべきことに、エチレン/ブテン−1共重合体をベースとしたホットメルトは 、金属及びポリオレフィン基材との良好な剥離強さ、並びに高い5AFT値及び PAFT値を示すことが判明した。T剥離試験片の接着条件はアルミニウム基材 では177℃/40psi/2秒、ポリエチレン及びポリプロピレン基材では1 49℃/40psi/2秒であった。これらの被着体はすべて未処理であった。
実施例3及び実施例4 同じエチレン/ブテン−1共重合体を用いて、脂肪族樹脂Eseorez 13 10LC及び水素添加脂肪族樹脂Re5in B及びCをベースとする2種類の ホットメルト組成物を製造した(表■)。Re5in Bは、固体の水素添加脂 肪族樹脂である。
Re5in Cは液体の水素添加脂肪族樹脂である。Re5in BとRe5i n Cの軟化点はそれぞれ70℃及び24℃であり、口はそれぞれ1400及び 460であり、口/llnはそれぞれ1.5及び1.4であり、Tgはそれぞれ 25℃及び−26℃である。結果を表■にまとめる。
表■ エチレン/ブテンー1共重合体 4545Escorez 1310LC30 ブルツクフィールド粘度e180℃(P) 420 460曇り点(℃) 11 7 112 1000%伸び率における引張応力(psi) 200 200T剥離(比/i n) ポリプロピレン 13.3 12.7 SAFT、 クラフト、 1’xl’x500g (℃) !L2 89PAF T、 クラ7h、 1’x3’X100g (℃) 53 54低温柔軟性、− 20℃/16h −−−一紙の破損−一一〜驚くべきことに、エチレン/ブテン −1共重合体をベースとするホットメルトは、金属及びポリオレフィン基材、特 にポリプロピレンとの良好な剥離強さ並びに高(XSAFT値及びPAFT値を 示すことが判明した。T剥離試験片の接着条件は実施例1及び2で用いたものと 同一である。
これらの被着材はすべて未処理であった。
実施例5及び実施例6 α−オレフィン単量体としてヘキサン−1を用いたことを除いては、実施例1及 び2の手順に従って、触媒及びエチレン共重合体を調製した。重合生成物のMn は28000で、Myは54000であり、My/Mn比は1.93であった。
重合体のMI及びTI!lはそれぞれ14及び96℃であった。Rheomet ricSystem IV Spectrometerで測定した重合体の粘弾 性損失ピークは一52℃であった。重合体のヘキセン−1含有量は16重量%で あり、重合体の比重は0.901であった。この重合体を用いて、脂肪族樹脂E scorez 1310CL及びRe5in B及びCをベースとする2種類の ホットメルト組成物を調製した(表■)。すべてのホットメルトは、接着剤配合 物全体の重量を基準として、0.5MIk%のIrganox 1010を含ん でいた。驚くべきことに、エチレン/ヘキセン−1共重合体をベースとするホッ トメルトは、金属及びポリオレフィン基材との良好な剥離強さ並びに高い5AF T値及びPAFT値を示した。T剥離試験片の接着条件は、実施例1及び2で用 いたものと同一である。これらの被着体はすべて未処理であった。
表■ 配合物 99−10 99−11 エチレン/ヘキセン−1共重合体 4545Escorez 1310LC30 Resin B 40 Resin C1525 ブルツクフィールド粘度@180℃(P) 760 730曇り点(℃) 11 9 111 1000%伸長時の引張応力(psi) 580 600T剥離(lb/in) アルミニウム 8.0. 2.6 ポリエチレン 0.3 0.6 ポリプロピレン 8.9 1.0 SAFT、クラフト、 1’J’x500g (’C) 92 ’ 94PAF T、 クラフト、 1’X3’xlOOg (T:) ?2 70低温柔軟性、 −20℃/16h −−−一紙の破損−一一一比較例 5.3重量%以下のヘキセン−1を含有する2種類の線状低密度ポリエチレン( LLDPE−1及びLLDPE−2と略す)を用いて、水素添加環状樹脂Ese orez 5300.、Eseorez 5380及びRe5in Aからなる ホットメルト接着剤組成物を調製した(表■)。LLDPE−1ノMI ト比f fi i;! ソh ソれ55及び0.926テあり、LLDPE−2のMIと 比重はそれぞれ12及び0.926であった。
すべてのホットメルトは、接着剤配合物全体の重量を基準として、0.5重量% のIrganox 101を含んでいた。これらのLLDPE系ホットメルトの 、未処理ポリプロピレンとの剥離強さは、実施例1〜6のエチレン共重合体ボッ トメルトよりも劣る。表Vに示すT剥離試験片の接着条件は150℃/401) si/10秒であった。
LLDPE−14540 LLDPE−245 Escorez 5300 45 45Escorez 5380 40 Resin^ 10 10 20 粘度” 8180℃(P) 460 1800T剥離(lb/in) ポリプロピレン 0.4 0.5 0.5” Rheometric Syst em IV Spectrometerで測定した複素粘度 実施例7 実施例1及び2の手順で製造したエチレンl′ブテンー1共重合体を用いて、E scorez 1310LC,%Parapol 950及びAriAr15t o 165をベースとする2種類のホットメルト組成物を調製した。Irgan ox 1010を酸化防止剤として添加した。共重合体のブテン−1含有量は、 共重合体Bでは11重量%であり、共重合体Cでは18重量%であった。共重合 体B及び共重合体Cのメルトインデックスは、それぞれ95及び108であった 。共重合体B及び共重合体CのlInはそれぞれ16000及び12000であ り、蓋Wはそれぞれ32000及び31[)00であり、311/Mn比はそれ ぞれ2.00及び2.58であった。
あり、比重はそれぞれ0.911及び0.894であった。
Parapol 950は、In約900−1000.175℃におけるブルッ クフィールド粘度20cPs及び比重0.89の液体イソブチレン/ブテン−1 共重合体である。Escorez 2101は、l[nが525、比重1.02 及び軟化点91℃の芳香族/脂肪族混合型固体粘着付与剤である。エチレン/酢 酸ビニル(EVA)共重合体であるEscorene UL7520は、メルト インデックス115、Tn 80℃であり、比較のために使用した。EVA重合 体の酢酸ビニル含有量は18重量%であり、その比重は0、924であった。す べてのホットメルトは接着剤配合物全体の重量を基準として、0.5重量%又は 0.1重量%のIrganox 1010を含んでいた。T剥離試験片の接着条 件は、アルミニウム及びポリエチレン基材では、107℃、4Qpsi、 1. 5秒であり、ポリプロピレン基材では150℃、40psi、10秒であった。
結果を表■にまとめる。
共重合体B 30 共重合体C30 Escarene UL 7520 36Escorez 1310LC33, 7533,75−Escorez 2101 39 Parapol 950 11.25 11.25 −Aaristowax  165 25 25 25性質 粘度(cPs 0177℃) 1910 1400 1395(ブルックフィー ルド) SAFT(℃) 88 76 76 (クラフト、1’X1’、500g) 引張応力(psi) 420 350 650伸び率(%) 30 30 25 T剥離(lb/in) アルミニウム 0.1 0.4 0.3ポリエチレン 0.9 2.0 0.2 実施例8 実施例7の手順で製造したエチレン/ブテン−1共重合体の共重合体Cを用いて 、脂肪族樹脂Escorez 1310LCsParapol 950及びAr iAr15to 165をベースとする2種類のホットメルト接着剤組成物を調 製した。比較のため、Escorene UL 7520及びEscorez  5300及びワックスをベースとして、もう1種類のEVAホットメルト接着剤 を調製した。エチレン/ブテン−1共重合体のブテン−1の含有量は18重量% であった。メルトインデックスは1o8、口は31000SInは12000S My/Mn比は2.58であった。
すべてのホットメルトは、接着剤配合物全体の重量を基準として0.5重量%又 は1,0重量%のIrganox 1010を含んでいた。T剥離試験片の接着 条件は、実施例7に記載のものと同じであった。結果を表■に要約した。Esc orez1310LCの一部をParapol 950で置換すると、共重合体 C含有ホットメルト接着剤配合物の溶融粘度が低下するだけでなく、接着力も高 まる。
表■ 配合物 5 6 7 共重合体C4040 Eseorene UL 7520 53Escorez 1310LC403 0Parapol 950 10 Eseorez 5300 27 Aaristowax 165 20 20 20性質 粘度(cPs 1177℃”) 4260 3565 6150(ブルックフィ ールド) SAFT(’C) 79 79 78 (クラフト、1”×1”、500g) 引張応力(psi) 470 360 680伸び率(%) 75 60 10 8 T剥離(lb/in) アルミニウム 0.4 0.6 0.8ポリプロピレン 3.2 ポリエチレン 0.3 3.1 0.7実施例9 実施例7の共重合体Bを用いて、Escorez 1310LC。
Parapol 950及びワックスをベースとする2種類のホットメルト組成 物を調製した。実施例7のEVA共重合体を比較として用いた。すべてのホット メルトは、接着剤配合物全体の重量を基準として、0.5重量%又は1.0重量 %のIrganox 1010を含んでいた。T剥離試験片の接着条件は、実施 例7に記載のものと同一であった。Escorez 1310の一部をPara pol 950で置換すると、共重合体Bを含有するホットメルト接着剤配合物 では、EVA配合物に比べて溶融体粘度が低くなり、接着力が増加した。配合物 8及び9はもっと高い5AFT性能を示した。結果を表■にまとめる。
共重合体C4040 Escorene UL 7520 53Escorez 1310LC403 0Parapol 950 10 Escorez 5300 27 Aaristowax 165 20 20 20性質 粘度(cPs 1177℃)5700 5390 6150SAFT(’C)  93 93 78 (クラフト、1’X1’、500g) 引張応力(psi) 730 510 680伸び率(%) 45 50 10 8 丁剥離(lb/in) アルミニウム 0.2 9.4 0.8実施例10 実施例1及び2記載の方法で製造したエチレン/ブテン−1/1.4−へキサジ ェンターポリマーを用いて、Escorez1310LC,Parapol 9 50及びワックスをベースとする2種類のホットメルト配合物を調製した。この ターポリマー(ターポリマーD)中のブテン−1の含有量は16.9重量%であ り、1.4−ヘキサジエン含有量は3.9重量%であった。メルトインデックス は62であった。口は51000であり、Mnは25000であり、My/Mn 比は2.04であった。Tm値及び比重は、それぞれ74℃及び0.892であ った。Escorene ULを比較のため用いた。
結果を表■にまとめる。T剥離試験片の接着条件は実施例7に記載のものと同一 であった。すべてのホットメルトは、接着剤配合物全体の重量を基準として、0 .5〜1.0重量%のIrganox 1010を含んでいた。Escorez 1310LCの一部をParapol 950で置換すると、ターポリマーDを 含有するHMA配合物では、溶融粘度が低下しただけでなく、接着力も増加した 。EVA配合物と比較べると、配合物11及び12は高い5AFT性能を示した 。
表■ 配合物 11 12 13 ターポリマーD 40 40 Escorene UL7750 53Escorez 1310LC4030 Parapol 950 10 Aaristowax165 20 、 20 20性質 粘度(cPs 1177℃) 7600 6950 5390SAFT(’C)  79 81 69 (クラフト、1’X1’、500g) 引張応力(psi) 480 360 630伸び率(%) 75 45 70 0 T剥離(lb/in) アルミニウム 0.7 1.2 2.8ポリエチレン 0.4 3.5 0.5 実施例11 実施例10のターポリマーD(エチレン/ブテン−1/1.4−へキサジェンタ ーポリマー)を用いて、EscorezILIOLC,Parapol 950 、Parapol 2500、Escorez 2393及びワックスをベース とする3種類のホットメルト接着剤組成物を配合した。Parapol 250 0はIn 2500で比重0.91の液体イソブチレン/ブテン−1共重合体で ある。すべてのHMA混合物は、接着剤配合物、全体の重量を基準として、0. 5重量%又は1.0重量%のIrganox 1010を含んでいた。T剥離試 験片の接着条件は実施例7におけるものと同一であった。
結果を以下の表Xに要約した。Escorez 1310LC及びイソブチレン をベースとする液体共重合体を含む2種類のホットメルト組成物は、特に低分子 Parapol 950を用いたときに、アルミニウム及びポリエチレンと良好 な接着性を示した。
表X Escorez 1310LC303040Parapol 950 10 Parapol 2500 10 Escorez 2393 40 Aaristowax 165 20 20 20 20粘度(cPs、 11 77℃> 7600 6950 7710 7600SAFT(℃) 79 8 1 78 79(クラフト、1”xl”+ 500g)引張応力(psi) 3 60 360 610 480伸び率(%) 83 45 43 75丁剥離( lb/in) 上記の具体的な実施例では、エチレンとα−オレフィンたるブテン−1及びヘキ セン−1とを含有する接着性共重合体1じいて説明してきたが、本発明では3個 又はそれ以上の炭素原子を有する如何なるα−オレフィンも適している。従って 、プロピレン、ペンテン−1,3−メチルペンテン−1,4−メチルペンテン− 1、オクテン−1等又はこれらの混合物も、本発明において用いることのできる コモノマーとして挙げられる。また、上記実施例は本発明を例示し説明するため のものであり、これらに鑑みて、そのある特定の事項について変更を加えること ができることは当業者には自明である。請求の範囲に記載された技術的範囲又は 思想の範囲内における変更はすべて、その範囲内に包含される。
補正キの写しく翻訳文)提出書(特許法第184条の8)1 国際出願番号 PCT/US91109678 2 発明の名称 ホットメルト接着剤組成物 3 特許出願人 住 所 アメリカ合衆国、二ニー・シャーシー州 07036−0’101リン デン、イースト・リンデン・アベニュー 1900名 称 エクソン・ケミカル ・パテンツ・インク4代理人 住 所 東京都千代田区永田町1丁目11番28号相互永田町ビルディング8階 5 補正嘗の提出年月日 1992年12、特許 請求の範囲 1、 共重合体成分(a)及び粘着付与成分(b)を含んでなるホットメルト接 着剤組成物にして、 (a)は、エチレンと6〜301[1%(エチレンとコモノマーの合計重量を基 準)の炭素原子数3〜20のα−オレフィンコモノマーとの共重合体で、重量平 均分子量が2000〜100000である共重合体を含んでなるもので、かつ (b)は、脂肪族樹脂、ポリテルペン樹脂、水素添加環状樹脂及び脂肪族−芳香 族混合樹脂から選択される軟化点70〜130℃の粘着付与剤を含んでなるもの であり、イソブチレン系液体共重合体を任意成分として含むものである ホットメルト接着剤組成物。
2、 請求項1記載の組成物において、(b)が当該接着剤組成物の30乃至7 0MIk%を占めることを特徴とする組成物。
3、 請求項1又は請求項2記載の組成物において、前記エチレン共重合体の口 が30000〜80000であることを特徴とする組成物。
4、 請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の組成物において、前記エチレ ン共重合体が10〜2011のコモノマーを含んでなることを特徴とする組成物 。
5、 請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の組成物において、前記α−オ レフィンの炭素原子数が4〜8であり、好ましくはヘキセン−1であることを特 徴とする組成物。
15、請求項1乃至請求項14のいずれか1項記載の組成物で接着された基材及 び任意成分としての非極性表面層を含んでなる積層構造体。
16、請求項1記載の組成物において、前記α−オレフィンコモノマーが6〜2 0個の炭素原子を含むことを特徴とする組成物。
I□−−PCT/υs 91109678フロントページの続き (72)発明者 メタ、アスピー・ケキアメリカ合衆国、テキサス州 7734 6、ハングル、フオレスト・ティンバース 5611(72)発明者 ミルクス 、ロバート・ラムジ−アメリカ合衆国、ルイジアナ州 70802、バトン・ル ーシュ、オレゴン・ストリート

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.共重合体成分(a)及び粘着付与成分(b)を含んでなるホットメルト接着 剤組成物にして、 (a)は、エチレンと6〜30重量%(エチレンとコモノマーの合計重量を基準 )の炭素原子数3〜20のα−オレフィンコモノマーとの共重合体で、重量平均 分子量が2000〜100000である共重合体を含んでなるもので、かつ (b)は、粘着付与剤を含んでなるものであるホットメルト接着剤組成物。
  2. 2.請求項1記載の組成物において、(b)が当該接着剤組成物の30乃至70 重量%を占めることを特徴とする組成物。
  3. 3.請求項1又は請求項2記載の組成物において、前記エチレン共重合体のMw が30000〜80000であることを特徴とする組成物。
  4. 4.請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の組成物において、前記エチレン 共重合体が10〜20重量%のコモノマーを含んでなることを特徴とする組成物 。
  5. 5.請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の組成物において、前記α−オレ フィンの炭素原子数が4〜8であり、好ましくはヘキセン−1であることを特徴 とする組成物。
  6. 6.請求項2記載の組成物において、前記(b)が、脂肪族樹脂、ポリテルペン 樹脂、水素添加環状樹脂及び脂肪族−芳香族混合樹脂から選択される、軟化点7 0〜130℃の固体粘着付与剤を含んでなることを特徴とする組成物。
  7. 7.請求項1乃至請求項6のいずれか1項記載の組成物において、さらに、イソ ブチレン系液体共重合体をも含んでいることを特徴とする組成物。
  8. 8.請求項7記載の組成物において、前記イソブチレン系液体共重合体が、前記 (b)の10〜90重量%を占めることを特徴とする組成物。
  9. 9.請求項7又は請求項8記載の組成物において、前記イソブチレン系共重合体 が分子量900〜1000のイソブチレン−ブテン−1共重合体であることを特 徴とする組成物。
  10. 10.請求項7乃至請求項9のいずれか1項記載の組成物において、前記イソブ チレン系液体共重合体を10〜40重量%含有することを特徴とする組成物。
  11. 11.請求項1乃至請求項10のいずれか1項記載の組成物において、さらに、 Tmが40℃以上であるワックスをも含んでいることを特徴とする組成物。
  12. 12.請求項1記載の組成物において、前記α−オレフィン共重合体の炭素原子 数が4〜8であること、30〜70重量%の前記粘着付与成分(b)を含んでい ること、並びに前記成分(b)が、脂肪族樹脂、ポリテルペン樹脂、水素添加環 状樹脂及び脂肪族−芳香族混合樹脂から選択される軟化点70〜130℃の固体 粘着付与剤及び10〜90重重%の分子重900〜1000のイソブチレン−ブ テン−1液体共重合体を含んでいることを特徴とする組成物。
  13. 13.請求項1乃至請求項12のいずれか1請求項記載の組成物において、前記 エチレン共重合体の分子量分布Mw/Mnが3未満であることを特徴とする組成 物。
  14. 14.請求項1乃至請求項13のいずれか1項記載の組成物において、前記エチ レン共重合体が、メタセロン触媒及び助触媒存在下におけるエチレンとα−オレ フィンとの重合生成物であることを特徴とする組成物。
  15. 15.請求項1乃至請求項14のいずれか1項記載の組成物で接着された基材及 び任意成分としての非極性表面層を含んでなる積層構造体。
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