에틸렌/알파-올레핀 혼성중합체로부터 제조된 접착제 및표지 조성물 document_id A220623053521

접착제는 표면 부착에 의해 고체 물질 (예를 들어, 피착제 또는 기판)을 함께 고정할 수 있는 물질이다. 접착제는 고대부터 폭넓게 사용되어 왔다. 고고학자들은 기원전 4000년으로 거슬러 올라가 바빌론에서 및 기원전 1500년 내지 1000년 이집트에서 접착제로서 사용되었던 물질의 증거를 발견하였다. 최초의 접착제 특허는 어류로부터 제조된 아교에 대한 것으로 영국에서 약 1750년에 허여되었다. 그 후, 천연 고무, 동물의 뼈, 어류, 전분, 유단백질 또는 카세인을 사용한 접착제에 대한 특허가 허여되었다. 19세기 후반부터 합성 접착제의 개발은 많은 합성 접착제, 예컨대 니트로셀룰로스, 페놀-포름알데히드 수지, 우레아-포름알데히드 수지, 에폭시 수지, 비스말레이미드 수지, 폴리실록산, 폴리클로로프렌, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리시아노아크릴레이트, 핫멜트 접착제, 및 감압 접착제를 생성시켰다. 감압 접착제 (PSA)는 일반적으로 피착체에 접착을 시키는데 필요한 압력이 적용되는 경우 피착체에 결합하는 접착 물질이다. PSA는 영구적이거나 또는 제거가능할 수 있다. 재부착성 (removable) PSA는 포스트-잇 노트와 같은 임시고정 (repositionable) 용도에 폭넓게 사용되어 왔다. 감압 접착제는 일반적으로 중합체, 점착부여제 및 오일을 기재로 한다. 일부 통상적인 PSA는 중합체, 예컨대 천연 고무, 합성 고무 (예를 들어, 스티렌-부타디엔 고무 (SBR) 및 SIS), 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 및 폴리-알파-올레핀을 기재로 한다. PSA는 유성, 수성, 또는 핫멜트 시스템일 수 있다. 주변 온도에서의 핫멜트 접착제는 일반적으로 용융물로 가열되어 냉각 및 응고시 피착체 또는 기판을 함께 고정할 수 있는 고체 물질이다. 일부 용도에서, 결합된 기판은 기판이 열을 견딜 수 있는 경우 핫멜트 접착제를 재용융시킴으로써 탈착될 수 있다. 핫멜트 접착제는 종이 제품, 포장재, 적층 목재 판넬, 부엌 조리대, 차량, 테이프, 라벨, 및 일회용 기저귀, 병원 패드, 여성 위생 냅킨 및 수술 커튼과 같은 각종 일회용 물품에 사용될 수 있다. 이들 핫멜트 접착제는 일반적으로 중합체, 점착부여제, 및 왁스를 기재로 한다. 일부 통상적인 핫멜트 접착제는 에틸렌 기재 반결정질 중합체, 예컨대 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 (EVA) 및 선형 저밀도 폴리에틸렌 (LLDPE), 스티렌 블록 공중합체 (SBC), 예컨대 스티렌-이소프렌-스티렌 (SIS) 공중합체 및 스티렌-부타디엔-스티렌 (SBS) 공중합체, 에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합체 (EEA), 및 폴리우레탄 반응성 접착제 (PUR)를 비롯한 중합체 성분을 기재로 한다. 핫멜트 접착제의 한 바람직한 특성은 액체 담체의 부재이며, 이로 인해 용매 제거와 관련하여 비용이 드는 과정이 배제된다. 중합체, 점착부여제 및 임의로 적어도 충전제 또는 안료를 함유하는 일부 조성물은 열가소성 표지 조성물로서 사용될 수 있다. 중합체는 실란-개질 석유 수지, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 아택틱 폴리프로필렌, 카르복시-개질 탄화수소 수지, 에스테르-개질 탄화수소 수지, 폴리올레핀 공중합체, 또는 이들의 조합물일 수 있다. 각종 핫멜트 접착제, 감압 접착제, 및 도로 페인트의 이용가능성에도 불구하고, 개선된 특성을 갖는 새로운 접착제 조성물에 대한 필요성이 여전히 존재한다. 발명의 개요 상기 필요성은 본 발명의 다양한 측면에 의해 충족될 수 있다. 한 측면에서, 본 발명은 1종 이상의 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체 및 점착부여제를 포함하는 접착제 조성물에 관한 것이다. 특정 실시양태에서, 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체는 약 1.7 내지 약 3.5의 Mw/Mn, 하나 이상의 융점 Tm (℃), 및 밀도 d (g/㎤)를 가지며, Tm 및 d의 수치는 하기 관계식에 대응한다: Tm 003e# -2002.9 + 4538.5(d) - 2422.2(d)2. 특정 실시양태에서, 본원에 제공된 접착제 조성물에서의 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체는 약 1.7 내지 약 3.5의 Mw/Mn을 갖고, 용융열 ΔH (J/g), 및 가장 큰 DSC 피크와 가장 큰 CRYSTAF 피크 간의 온도차로서 정의되는 차이량 ΔT (℃)을 특징으로 하며, ΔT와 ΔH의 수치는 하기 관계식을 갖는다: 0 초과 130 J/g 이하의 ΔH의 경우 ΔT 003e# -0.1299(ΔH) + 62.81, 130 J/g 초과의 ΔH의 경우 ΔT ≥ 48℃, 여기서, CRYSTAF 피크는 누적 중합체의 5％ 이상을 사용하여 결정되며, 중합체의 5％ 미만이 식별가능한 CRYSTAF 피크를 갖는 경우 CRYSTAF 온도는 30℃이다. 특정 실시양태에서, 본원에 제공된 접착제 조성물에서의 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체는 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체의 압축 성형 필름을 사용하여 측정된 300％ 변형률 및 1 사이클에서의 탄성 회복률 Re (％) 및 밀도 d (g/㎤)를 특징으로 하며, 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체가 실질적으로 가교상을 갖지 않을 경우 Re와 d의 수치는 하기 관계식을 충족한다: Re 003e# 1481-1629(d), Re 003e# 1491-1629(d), Re 003e# 1501-1629(d) 또는 Re 003e# 1511-1629(d). 특정 실시양태에서, 본원에 제공된 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체는 TREF를 사용하여 분별시 40℃ 내지 130℃에서 용출되는 분자 분획물을 갖고, 상기 분획물은 동일한 온도 범위에서 용출되는 비교용 랜덤 에틸렌 혼성중합체 분획물의 공단량체 몰 함량보다 5％ 이상 높은 공단량체 몰 함량을 갖는 것 (여기서, 상기 비교용 랜덤 에틸렌 혼성중합체는 동일한 공단량체(들)을 갖고 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체의 10％ 이내의 용융 지수, 밀도 및 공단량체 몰 함량 (전체 중합체 기준)을 가짐)을 특징으로 한다. 특정 실시양태에서, 본원에 제공된 접착제 조성물에서의 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체는 25℃에서 저장 모듈러스, G'(25℃), 및 100℃에서 저장 모듈러스, G'(100℃)를 가지며, G'(25℃) 대 G'(100℃)의 비율은 약 1:1 내지 약 9:1이다. 특정 실시양태에서, 본원에 제공된 접착제 조성물에서의 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체는 TREF를 사용하여 분별시 40℃ 내지 130℃에서 용출되는 분자 분획물을 갖고, 상기 분획물은 약 0.5 이상 약 1 이하의 블록 지수를 갖는다. 특정 실시양태에서, 본원에 제공된 접착제 조성물에서의 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체는 0 초과 약 1.0 이하의 평균 블록 지수 및 약 1.3 초과의 분자량 분포 Mw/Mn을 갖는다. 특정 실시양태에서, 본원에 제공된 접착제 조성물은 핫멜트 접착제, 감압 접착제, 또는 열가소성 표지 조성물이다. 특정 실시양태에서, 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체에서의 α-올레핀은 스티렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐, 노르보르넨, 1-데센, 1,5-헥사디엔 또는 이들의 조합물이다. 특정 실시양태에서, 본원에 제공된 조성물에서의 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체는 약 500 내지 약 500,000의 수평균 분자량 Mn을 갖는다. 특정 실시양태에서, 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체는 ASTM D-1238, 조건 190℃/2.16 kg에 따라 측정시 약 1 내지 약 5000 g/10 분, 약 2 내지 약 2000 g/10 분, 또는 약 5 내지 약 1500 g/10 분 범위의 용융 지수를 갖는다. 다른 실시양태에서, 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체는 ASTM D-1238, 조건 190℃/2.16 kg에 따라 측정시 약 0.1 내지 약 2000 g/10 분 범위의 용융 지수를 갖는다. 특정 실시양태에서, 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체는 ASTM D-1238, 조건 190℃/2.16 kg에 따라 측정시 약 1 내지 약 1500 g/10 분, 약 2 내지 약 1000 g/10 분, 또는 약 5 내지 약 500 g/10 분 범위의 용융 지수를 갖는다. 특정 실시양태에서, 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체는 ASTM D-1238, 조건 190℃/2.16 kg에 따라 측정시 약 5 내지 약 50 g/10 분, 또는 약 10 내지 약 30 g/10 분 범위의 용융 지수를 갖는다. 한 실시양태에서, 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체의 전체 밀도는 약 0.85 내지 0.88 g/cc 또는 약 0.86 내지 0.875 g/cc이다. 특정 실시양태에서, 본원에 제공된 조성물 중 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체의 범위는 총 조성물의 약 10 중량％ 내지 약 50 중량％이다. 특정 실시양태에서, 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체는 총 조성물의 약 15 중량％ 내지 약 30 중량％이다. 특정 실시양태에서, 접착제 조성물 중 점착부여제의 양은 총 조성물의 약 5 중량％ 내지 약 70 중량％이다. 특정 실시양태에서, 점착부여제는 총 조성물의 약 20 중량％ 내지 약 70 중량％로 존재한다. 특정 실시양태에서, 점착부여제는 1종 이상의 천연 및 개질 수지; 천연 또는 개질 로진의 글리세롤 또는 펜타에리트리톨 에스테르; 천연 테르펜의 공중합체 또는 삼원 공중합체; 폴리테르펜 수지 또는 수소화 폴리테르펜 수지; 페놀 개질 테르펜 수지 또는 이의 수소화 유도체; 지방족 또는 시클로지방족 탄화수소 수지 또는 이의 수소화 유도체; 방향족 탄화수소 수지 또는 이의 수소화 유도체; 방향족 개질 지방족 또는 시클로지방족 탄화수소 수지 또는 이의 수소화 유도체; 또는 이들의 조합물이다. 점착부여제가 지방족 탄화수소 수지일 경우 5개 이상의 탄소 원자를 가질 수 있다. 특정 실시양태에서, 점착부여제는 80℃ 이상의 R＆B 연화점을 갖는다. 특정 실시양태에서, 본원에 제공된 접착제 조성물은 가소제, 오일, 왁스, 항산화제, UV 안정화제, 착색제 또는 안료, 충전제, 유동 보조제, 커플링제, 가교제, 계면활성제, 용매, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 포함한다. 특정 실시양태에서, 첨가제는 가소제, 예컨대 광유, 액체 폴리부텐, 또는 이들의 조합물이다. 특정 실시양태에서, 조성물은 추가로 왁스, 예컨대 석유 왁스, 저분자량 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌, 합성 왁스, 폴리올레핀 왁스, 밀랍, 식물성 왁스, 콩 왁스, 야자 왁스, 초 왁스, 또는 25℃ 초과의 융점을 갖는 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체를 포함한다. 특정 실시양태에서, 왁스는 약 400 내지 약 6,000 g/몰의 수평균 분자량을 갖는 저분자량 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌이다. 왁스는 총 조성물의 약 10 중량％ 내지 약 50 중량％ 또는 20 중량％ 내지 약 40 중량％로 존재할 수 있다. 특정 실시양태에서, 조성물은 추가로 항산화제를 포함한다. 항산화제는 총 조성물의 0 중량％ 초과 내지 약 1 중량％ 또는 약 0.05 중량％ 내지 약 0.75 중량％로 존재할 수 있다. 특정 실시양태에서, 조성물은 추가로 충전제를 포함한다. 충전제는 총 조성물의 80 중량％ 이하의 양으로 존재할 수 있다. 충전제는 모래, 탈크, 백운석, 탄산칼슘, 점토, 실리카, 운모, 규회석, 장석, 규산알루미늄, 알루미나, 수화 알루미나, 유리 비드, 유리 미소구, 세라믹 미소구, 열가소성 미소구, 중정석, 목재 가루, 또는 이들의 조합물로부터 선택될 수 있다. 특정 실시양태에서, 본원에 제공된 조성물은 적어도 32℃, 43℃, 54℃, 또는 66℃의 전단 접착 파괴 온도를 갖는다. 특정 실시양태에서, 조성물은 약 100 N/dm 이상의 폴리에스테르 기판에 대한 180° 박리 접착력을 갖는다. 특정 실시양태에서, 조성물은 0.1 lbs 초과, 1.5 lbs 초과, 또는 3 lbs 초과의 스테인레스 기판에 대한 180° 박리 접착력을 갖는다. 특정 실시양태에서, 조성물은 0.1 lbs 초과, 1.5 lbs 초과, 또는 3 lbs 초과의 폴리프로필렌 기판에 대한 180° 박리 접착력을 갖는다. 특정 실시양태에서, 조성물은 177℃에서 약 500 내지 약 50,000 cp의 브룩필드(Brookfield) 점도를 갖는다. 특정 실시양태에서, 조성물은 약 1 x 103 내지 약 1 x 106 Pa, 약 2 x 103 내지 약 5 x 105 Pa, 또는 약 1 x 104 내지 약 5 x 105 Pa의 G'(25℃)를 갖는다. 특정 실시양태에서, 본원에 제공된 조성물에서의 G'(25℃) 대 G'(75℃)의 비율은 약 1:1 내지 약 110:1, 약 1:1 내지 약 75:1, 약 1:1 내지 약 25:1, 약 1:1 내지 약 20:1, 약 1:1 내지 약 15:1, 약 1:1 내지 약 10:1, 약 1:1 내지 약 9:1, 약 1:1 내지 약 8:1, 약 1:1 내지 약 7:1, 약 1:1 내지 약 6:1, 약 1:1 내지 약 5:1, 또는 약 1:1 내지 약 4:1이다. 특정 실시양태에서, 본원에 제공된 접착제 조성물의 루프 점착력 (loop tack)은 약 0.5 lb 초과, 약 1 lb 초과, 또는 약 2 lb 초과이다. 특정 실시양태에서, 조성물은 약 130℉ 초과, 약 140℉ 초과, 또는 약 150℉ 초과의 핫멜트 접착제 조성물의 SAFT를 갖는다. 본원에서 특정 조성물은 약 180℉ 초과, 약 190℉ 초과, 또는 약 200℉ 초과의 SAFT를 갖는다. 특정 실시양태에서, 감압 접착제 조성물의 SAFT는 54℃를 초과한다. 특정 실시양태에서, 본원에 제공된 감압 접착제 조성물의 SAFT는 90℉ 이상, 110℉ 이상, 130℉ 이상, 또는 150℉ 이상이다. 특정 실시양태에서, 감압 접착제 조성물의 섬유 인열률은 약 25 내지 약 60℃의 온도에서 100％이다. 특정 실시양태에서, 본원에 제공된 열가소성 표지 조성물은 충전제 및 안료를 추가로 포함한다. 충전제는 유리 미소구 또는 유리 비드를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 열가소성 표지 조성물은 핫멜트 압출 도로 표지, 핫멜트 분무 도로 표지, 핫멜트 수동 도포 도로 표지, 착색된 핫멜트 표지 자전거 레인, 시뮬레이션 또는 훈련 도로 표지, 예비성형 압출 교통 부호 또는 테이프, 유연하고 부드러운 스포츠/운동장 표면 표지, 선박의 안전 표지, 또는 반사 교통 안전 코팅의 형태이다. 특정 실시양태에서, 본원에 기재된 조성물로 코팅된 기판을 포함하는 물품이 제공된다. 물품은 테이프, 라벨, 전사지, 상자, 판지, 트레이, 의료 장치, 붕대 및 위생용품으로부터 선택된다. 또다른 측면에서, 본 발명은 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체를 점착부여제와 블렌딩하는 단계를 포함하는 상기 조성물의 제조 방법에 관한 것이다. 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체는 상기 및 본원의 다른 곳에 기재된다. 특정 실시양태에서, 상기 방법은 추가로 가소제, 오일, 왁스, 항산화제, UV 안정화제, 착색제 또는 안료, 충전제, 유동 보조제, 커플링제, 가교제, 계면활성제, 용매, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 블렌딩하는 단계를 포함한다. 특정 실시양태에서, 첨가제는 가소제 또는 오일이다. 특정 실시양태에서, 첨가제는 왁스이다. 특정 실시양태에서, 첨가제는 항산화제이다. 특정 실시양태에서, 첨가제는 안료이다. 특정 실시양태에서, 첨가제는 충전제이다. 특정 실시양태에서, 충전제는 유리 비드 또는 유리 미소구를 포함한다. 본 발명의 추가 측면 및 본 발명의 다양한 실시양태의 특징 및 특성은 하기 기재로 명백해질 것이다.