特許ウォッチ

公開番号2024105242
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-06
出願番号2024061206,2021512211
出願日2024-04-05,2019-09-03
発明の名称ホットメルト接着剤組成物
出願人サソルサウスアフリカリミティド
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C09J 123/00 20060101AFI20240730BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】ホットメルト接着剤組成物を提供する。
【解決手段】本発明は、少なくとも1つのポリオレフィンポリマー、少なくとも1つの炭化水素ワックス、および任意選択的に抗酸化剤を含み、炭化水素ワックスが、75～110℃の範囲に凝固点を有し、200～235℃J/gの示差走査熱量測定で測定された溶融熱を有し、合成フィッシャートロプシュワックスである、不織布製品用のポリオレフィンベースのホットメルト接着剤組成物に関する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ポリオレフィンベースのホットメルト接着剤組成物であって、
－少なくとも１つのポリオレフィンポリマー２０～８０ｗｔ％、
－少なくとも１つの炭化水素ワックス２～２０ｗｔ％、および
－任意選択的に抗酸化剤、
を含み、炭化水素ワックスが、
－凝固点を７５～１１０℃の範囲に有し、
－示差走査熱量測定で特定される２００～２３５Ｊ／ｇの融解熱を有し；そして
－合成フィッシャー－トロプシュワックスである、
ホットメルト接着剤組成物。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
動的機械的分析におけるｔａｎｄｅｌｔａ（Ｇ”／Ｇ’）が、６０℃～１００℃、好ましくは６５℃～８５℃の範囲において１に等しい、請求項１に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項３】
炭化水素ワックスが５００～１２００ｇ・ｍｏｌ
－１
、好ましくは６００～１０００ｇ・ｍｏｌ
－１
の分子量（数平均）を有する、請求項１～２のいずれか一項に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項４】
炭化水素ワックスが１０～２５ｗｔ％の分岐炭化水素の含有量を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項５】
炭化水素ワックスが、以下の特徴のうちの１つまたは複数によってさらに特徴付けられる、請求項１～４のいずれか一項に記載のホットメルト接着剤組成物：
－ブルックフィールド粘度が１３５℃で２０ｍＰａ・ｓ未満；
－針入度が２５℃で１０１／１０ｍｍ未満;
－炭化水素ワックスが水素処理されている；そして
－オイル含有量が１ｗｔ％未満である。
【請求項６】
炭化水素ワックスを２～１８ｗｔ％、好ましくは２～１５ｗｔ％、より好ましくは５～１０ｗｔ％の量で含む、請求項１～５のいずれか一項に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項７】
接着剤組成物が、以下の特性のうちの１つまたは複数によってさらに特徴付けられる、請求項１～６のいずれか一項に記載のホットメルト接着剤組成物：
－炭化水素ワックスを含まない、および／または本発明に従わない炭化水素ワックスを含む、同じホットメルト接着剤組成物と比較して、少なくとも１０％、好ましくは２０％高いＴ－剥離強度；
－周波数１０Ｈｚ、冷却速度２℃／分での動的機械的分析における貯蔵弾性率（Ｇ'）の増加が、６０℃を超える１０℃以内の点、好ましくは７０～６０℃で１０ＭＰａ超、好ましくは５０ＭＰａ超；
－周波数１０Ｈｚ、冷却速度２℃／分での動的機械的分析における貯蔵弾性率（Ｇ’）の増加が、４０～１００℃で５００ＭＰａ超;そして
－ブルックフィールド粘度が１６０℃において５０００ｍＰａ・ｓ未満。
【請求項８】
接着剤組成物が、
－好ましくは１０～６０ｗｔ％、好ましくは１０～５０ｗｔ％の量の粘着付与剤、および／または、
－好ましくは５～１５ｗｔ％の量の、加工油を
さらに含む、請求項１～７のいずれか一項に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項９】
０．１～２ｗｔ％の量で抗酸化剤が存在する、請求項１～８のいずれか一項に記載のホットメルト接着剤組成物。
【請求項１０】
接着剤組成物中のポリオレフィンポリマーが、アモルファスポリ－アルファ－オレフィンコポリマー（ＡＰＡＯ）、ポリプロピレンホモポリマーまたはポリブテンホモポリマーから、好ましくはエチレン－プロピレンコポリマーまたはエチレン－ブテンコポリマーの群から選択され、より好ましくは０～５０ｗｔ％、好ましくは５～３７．５ｗｔ％、より好ましくは７～３５ｗｔ％、そして最も好ましくは１０～２５ｗｔ％のエチレン含有量を有する、請求項１～９のいずれか一項に記載のホットメルト接着剤組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホットメルト接着剤組成物に関する。本発明は、特に不織布ラミネートなどの不織布製品を製造するための、ポリオレフィンベースのホットメルト接着剤組成物を提供する。本発明は、また、組成物を使用して製造された不織布ラミネート、組成物および不織布ラミネートを製造する方法、ならびに不織布ラミネートを製造する際の組成物の使用を提供する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
接着剤は、一般的に言えば、２つの別々のアイテム（「被着体」）の片面または両面に塗布される物質であり、それらを互いに結び付け、アイテム間に接着剤接合を形成することによってそれらの分離に抵抗する。特定の接着剤の物理的または化学的形態、接合される材料のタイプ、または接着剤が塗布される条件に基づく特性を説明するために、「接着剤」という語と組み合わせて形容詞が使用されることがある。
【０００３】
たとえば感圧接着剤（ＰＳＡ）は、接着剤を被着体と接合させるために軽い圧力を適用して接合を形成する。それらは、流れと流れに対する抵抗との間のバランスをとるように設計されている。接着剤が被着体に流れる（すなわち「濡れる」）のに十分柔らかいため、接合が形成される。接着剤は、接着剤に応力が加えられたときに流れに抵抗するのに十分な硬さがあるため、接着剤には強度がある。接着剤と被着体が近接すると、ファンデルワールス力などの分子相互作用が接合に関与し、その極限強度に大きく貢献する。ＰＳＡは、永久的または除去可能な適用のために設計されている。永久的な適用の例は、電力設備の安全ラベル、暖房、換気、空調ダクト作業用のホイルテープ、自動車の内部トリムアセンブリ、音響/振動減衰フィルムを含む。
【０００４】
一部の高性能永久的ＰＳＡは、高い接着値を示し、高温でも接触面積１平方センチメートル当たりキログラムの重量を支える。永久的ＰＳＡは、（たとえば、誤ってラベル付けされた商品を回収するために）最初は除去可能であり、数時間または数日後に永久的な接合への接着を構築する。
【０００５】
ホットメルト接着剤（ＨＭＡ）は別のタイプの接着剤であり、１００％非揮発性の固体熱可塑性プラスチックである。適用中、ホットメルト接着剤が、溶融状態にある高温で、好ましくは６５～１８０℃の範囲で、接合される基材の少なくとも１つに塗布され、他の基材と接触させられ、その後、冷却固化される。その後、これらの基材間に強い接合を形成する。このほとんど即時の接合により、ホットメルト接着剤は、自動化された作業用の優れた候補になる。これらの中で、ホットメルト接着剤の最も一般的な用途には、不織布ラミネートなどの不織布構造の接合が含まれる。典型的なホットメルト接着剤は、ベースポリマー、希釈ワックスまたはオイル、粘着付与剤、安定剤、および任意選択的なフィラーで構成されている。エチレン酢酸ビニルポリマーベースのホットメルト接着剤は、その使いやすさと接合できる一般的な材料の範囲が広いため、工芸品に特に人気がある。スチレンブロックコポリマー体は、その二重の特性、すなわち別の相のゴム状挙動に関連するスチレン相の結合のために、ホットメルト接着剤において一般的に使用されている。それらは、また、不織布材料における滲み（ｂｌｅｅｄ－ｔｈｒｏｕｇｈ）に対して非常に耐性がある。
【０００６】
ここ数年、従来のスチレンブロックコポリマーに取って代わり始めている新しいタイプのポリオレフィンポリマーが、接着剤用に、特に不織布用途において開発された。ホットメルト接着剤の配合には、多くの異なるオレフィンポリマーが使用されてきた。最初の１つは、さまざまな粘着付与剤、可塑剤、ワックス、およびフィラーと組み合わせて、さまざまなエンドユースの用途（たとえば、ＥａｓｔｍａｎＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ（Ｋｉｎｇｓｐｏｒｔ，Ｔｅｎｎｅｓｓｅｅ）のＥａｓｔｏｆｌｅｘ製品の範囲）用のホットメルト接着剤を製造できるアモルファスポリプロピレン（ＡＰＰ）であった。その後、オリジナルのＡＰＰポリマーよりもはるかに改善された特性を持つオレフィンポリマーが利用可能になった。これらは、アモルファスポリアルファオレフィン（ＡＰＡＯ）と呼ばれる。これらは、たとえばおむつの製造（不織布とポリエチレンの接合）に非常に適しているが、弾性アタッチメントの用途に必要なレベルの高温クリープ耐性がなく、従来のホットメルト塗布装置を使用してうまくスプレーすることができない。
【０００７】
ＡＰＡＯは、プロピレン、エチレン、ブテンなどのさまざまなモノマー、またはＣ１０までの高級オレフィンと、チーグラーナッタ触媒またはメタロセン触媒による重合を使用して製造することができる。それらは、広い分子量分布を有するランダムポリマーであり、３０Ｊ／ｇ未満の融解熱によって表される非常に低い結晶化度を持っている。
【０００８】
残念ながら、Ｃ４－Ｃ１０アルファオレフィンは非常に高価である可能性があり、重合プロセス中に限られた反応性を示す可能性もある。そのため、半結晶性（３０～８０Ｊ／ｇの熱融解）で、コポリマーの硬度と接合強度を経時的に高める結晶性ポリプロピレンを含むプロピレン-エチレンコポリマーが開発された。しかし、エチレン含有量が高すぎることで軟化点が高くなるか、接着特性が低下するため、それらの用途は制限される。
【０００９】
ホットメルト接着剤の高い融点または軟化点は、接合される基材が非常に薄く、高温に敏感であるため、不織布業界では望ましくない。さらに、上記のオレフィンポリマーは、噴霧可能性、性能、および温度適用ウィンドウの点で、不織布ＨＭＡ用のスチレンブロックコポリマーの特性に匹敵できていない。
【００１０】
したがって、より最近では、より正確に調整された特性を備えたポリオレフィンが開発された。このような特性の例には、結晶化度をさらに低下させ、低密度ポリマーを提供するための、より狭い分子量分布または１－ブテンまたは１－オクテンなどの高レベルのコモノマーが含まれる。一方では、これは、チェーンシャトル重合によって製造されたハード（結晶性、低コモノマー含有量）およびソフト（アモルファス、高コモノマー含有量）セグメントを含むオレフィンブロックコポリマー（ＯＢＣ）で得ることができ（例えば、ＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ）のＩｎｆｕｓｅ製品の範囲）、同様の密度の典型的なメタロセンランダムポリマーと比較して、ポリマーにはるかに優れた高温耐性と弾性を与える。あるいは、一方で、結晶性ではなくなり、特定の触媒を使用して製造されたアモルファスポリプロピレンホモポリマー（例えば、出光興産株式会社（東京、日本）のＬ－Ｍｏｄｕ製品の範囲）は、ポリマーの立体規則性を制御し、優れた噴霧可能性と接合強度を示す。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許