專利名稱：具有高濕/干拉伸強(qiáng)度比的非織造織物粘合劑的制作方法
背景技術(shù)：
非織造產(chǎn)品或者織物包括松散地匯集的纖網(wǎng)或者纖維團(tuán)，其用粘合劑粘合在一起。纖網(wǎng)可以用于許多最終應(yīng)用，包括預(yù)加濕抹布、紙巾、一次性尿布、過濾產(chǎn)品、一次性抹布等等。預(yù)加濕清潔抹布通常被稱為濕抹布和小毛巾，其包括基材，例如非織造纖網(wǎng)，其已經(jīng)用洗液、例如水基洗液預(yù)加濕。
存在兩種基本類型的用于提供預(yù)加濕抹布片的容器伸進(jìn)(reach-in)容器或者槽和上彈(pop-up)容器。在伸進(jìn)容器中，抹布的后緣與下一個抹布的前緣交織在一起。當(dāng)抹布片被抽出時(shí)，隨后的片從槽中被拉出。在上彈容器中，抹布是成卷的。當(dāng)抹布通過上彈容器中的縫隙或者開口被拉出時(shí)，后一個抹布的一小塊也被拉到縫隙外。
可接受的非織造產(chǎn)品受到許多因素的影響。兩個主要因素是濕拉伸強(qiáng)度和非織造產(chǎn)品的“手感”。個人護(hù)理產(chǎn)品，例如棉紙、擦手巾和衛(wèi)生巾必須具有足夠的濕拉伸強(qiáng)度，以便在濕的狀態(tài)下保持完整。然而，許多非織造織物應(yīng)用，例如加入了苛性洗液的預(yù)加濕抹布，與個人護(hù)理產(chǎn)品相比具有更高的濕拉伸強(qiáng)度要求。預(yù)加濕抹布還必須具有足夠的濕強(qiáng)度，以承受當(dāng)抹布從容器中被取出時(shí)在每個抹布上施加的應(yīng)力。特別地，當(dāng)從容器中取出抹布時(shí)，每個抹布不能裂口或者撕裂。第二個因素是，對于其中纖網(wǎng)與皮膚接觸的應(yīng)用，纖網(wǎng)應(yīng)具有足夠的柔軟性或者手感。
歷史上，為了獲得所希望的或者足夠的濕拉伸強(qiáng)度，常規(guī)做法是提高聚合物的干拉伸強(qiáng)度，或者使用較高的聚合物加入水平。然而，濕拉伸的水平通常在低于所要求的性能指標(biāo)時(shí)不再提高。提高自交聯(lián)單體的水平不能提高性能。在非織造產(chǎn)品中，較高的干拉伸強(qiáng)度傾向于增大產(chǎn)品的勁度或者硬度，使得在觸摸時(shí)感覺不舒服。
為了在非織造織物應(yīng)用中具有良好的市場認(rèn)可，聚合物還應(yīng)該具有非粘連特征。粘連被定義為粘合劑滲透的基材與自身或者未涂覆的基材的接觸層之間的不需要的粘合。在貯存期間，或者在制造成最終消費(fèi)形式之前，當(dāng)粘合的非織造基材在其自身上卷繞或者卷曲或者在其自身上堆疊時(shí)，在中等壓力、溫度或者高的相對濕度(RH)下能夠發(fā)生這種現(xiàn)象。
說明各種用于非織造技術(shù)中的粘合劑組合物的代表性的專利包括美國專利3,081,197公開了一種非織造織物粘合劑，其包含醋酸乙烯酯的聚合物、作為內(nèi)增塑劑的另一種可聚合化合物和可后固化共聚單體例如N-羥甲基丙烯酰胺(NMA)。
美國專利3,380,851公開了包含醋酸乙烯酯-乙烯-N-羥甲基丙烯酰胺的共聚體的粘合劑。乙烯含量為5到40重量％。
美國專利4,449,978公開了形成醋酸乙烯酯-乙烯非織造織物粘合劑的方法，該非織造織物粘合劑具有降低的甲醛散發(fā)量。交聯(lián)劑是N-羥甲基丙烯酰胺和丙烯酰胺的混合物。
美國專利5,540,987公開了用于非織造產(chǎn)品的無甲醛和甲醛量降低的醋酸乙烯酯/乙烯粘合劑的制備。這些粘合劑通過乳液聚合形成，其中使用了基于有機(jī)過氧化物和抗壞血酸的引發(fā)劑體系。對于甲醛量降低的非織造織物，交聯(lián)劑可以是N-羥甲基丙烯酰胺，而對于無甲醛的非織造產(chǎn)品，交聯(lián)劑可以是異丁氧基甲基丙烯酰胺。
美國2003/0176133A1公開了由化學(xué)結(jié)合纖維制成的高濕強(qiáng)度纖維基材，其中纖維借助于聚合物結(jié)合，聚合物的用量足以將纖維結(jié)合在一起形成自承的纖網(wǎng)。聚合物主要包含至少50％醋酸乙烯酯和交聯(lián)用單體，例如N-羥甲基丙烯酰胺和N-羥甲基丙烯酰胺/丙烯酰胺混合物。實(shí)施例10公開了作為用于非織造基材的粘合劑的由醋酸乙烯酯/乙烯/柯赫酸乙烯酯(vinyl versatate)/NMA/丙烯酰胺組成的聚合物，其具有-17℃的Tg。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于非織造材料應(yīng)用的基于可交聯(lián)醋酸乙烯酯/柯赫酸乙烯酯的聚合物粘合劑的改進(jìn)。用于非織造材料、尤其是預(yù)加濕抹布的粘合劑的改進(jìn)在于通過以下方法的任何一種生產(chǎn)由醋酸乙烯酯和柯赫酸乙烯酯組成的聚合物間歇聚合，其中原位或者內(nèi)部交聯(lián)用(多烯鍵不飽和的)單體的聚合的單元被引入聚合物；或者柯赫酸乙烯酯的延遲加入，其中通過延遲加入將柯赫酸乙烯酯聚合到聚合物中，使得形成富含柯赫酸乙烯酯的聚合物鏈段。優(yōu)選，原位或者內(nèi)部交聯(lián)用(多烯鍵不飽和的)單體的聚合的單元被引入聚合物中。
通常，0.005到1.5重量％的多烯鍵不飽和單體被引入聚合物。
在非織造產(chǎn)品中能夠獲得顯著的優(yōu)點(diǎn)，它們包括能夠使用醋酸乙烯酯交聯(lián)用聚合物生產(chǎn)非織造纖網(wǎng)，其具有高的濕/干拉伸強(qiáng)度比；能夠生產(chǎn)具有優(yōu)異的干和濕拉伸強(qiáng)度的非織造產(chǎn)品；能夠生產(chǎn)具有優(yōu)異的吸收速率的非織造產(chǎn)品；能夠生產(chǎn)具有優(yōu)越的柔軟性的非織造產(chǎn)品；和能夠使用工業(yè)可接受的聚合物粘合劑加入水平生產(chǎn)具有上述性能的非織造纖網(wǎng)。
發(fā)明詳述本發(fā)明對基于中等Tg乙烯基醋酸酯-柯赫酸酯非織造產(chǎn)品的現(xiàn)有乳液聚合醋酸乙烯酯交聯(lián)用乳液聚合物技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。
水基乳液聚合醋酸乙烯酯-柯赫酸乙烯酯聚合物基于由醋酸乙烯酯、柯赫酸乙烯酯和交聯(lián)用單體的聚合的單元組成的聚合物?；诰酆衔?，醋酸乙烯酯含量為30到90重量％、優(yōu)選40到80重量％，柯赫酸乙烯酯為5到70重量％、優(yōu)選10到50重量％、最優(yōu)選15到45重量％，和交聯(lián)用單體為1-10重量％、優(yōu)選3到8重量％。通常將乙烯引入這類聚合物，并且其量為0到25重量％、優(yōu)選2到25重量％和最優(yōu)選2.5到15重量％。
在用于非織造應(yīng)用的乳液聚合醋酸乙烯酯-柯赫酸乙烯酯聚合物的開發(fā)中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，N-羥甲基丙烯酰胺在聚合物中的濃度并不是決定該聚合物能否用作非織造材料粘合劑的惟一因素。包括原位交聯(lián)劑(多烯鍵不飽和單體)，例如三烯丙基氰尿酸酯或者己二醇二丙烯酸酯，同樣有助于提高聚合物的干和濕拉伸強(qiáng)度。例如，當(dāng)通過加入原位交聯(lián)劑來形成聚合物時(shí)，干和濕拉伸強(qiáng)度高于不在被引入骨架中的原位交聯(lián)劑的存在下形成的那些聚合物。通常，這些原位交聯(lián)用單體以基于聚合物為0.005到1.5％重量的量加入。
內(nèi)部交聯(lián)用單體是多烯烴，其引起形成在四氫呋喃中不溶解的聚合物部分，使該部分的含量達(dá)到至少大約55％。在不使用內(nèi)部交聯(lián)用單體時(shí)，間歇聚合的醋酸乙烯酯/柯赫酸乙烯酯聚合物的不溶性級分將為大約50％或以下。原位聚合的內(nèi)部或者交聯(lián)用單體還增大了聚合物的分子量。大約60,000到300,000、通常75,000到大約200,000道爾頓的數(shù)均分子量(Mn)是優(yōu)選的。內(nèi)部交聯(lián)用單體的實(shí)例包括三烯丙基氰尿酸酯和C2-8二(甲基)丙烯酸酯，例如己二醇二丙烯酸酯。
柯赫酸乙烯酯代表飽和單羧酸的乙烯基酯，該單羧酸具有包含9到11個碳原子的高度支化的結(jié)構(gòu)。工業(yè)上，柯赫酸乙烯酯可以以商標(biāo)Veova得到。Veova的三個品級是Veova 9、Veova 10和Veova 11；其中的數(shù)目表示乙烯基酯的酸部分中的碳原子數(shù)目。
適合于形成非織造織物粘合劑的交聯(lián)用單體包括N-羥甲基丙烯酰胺，N-羥甲基丙烯酰胺和丙烯酰胺的混合物(通常比率為50/50，)，通常被稱為MAMD；丙烯酰胺基丁醛二甲縮醛，丙烯酰胺基丁醛二乙縮醛；丙烯酰胺基羥基乙酸，丙烯酰胺基羥基乙酸甲基酯甲基醚，異丁基羥甲基丙烯酰胺等等。N-羥甲基丙烯酰胺以及N-羥甲基丙烯酰胺和丙烯酰胺的混合物是特別的交聯(lián)劑，并且對于具有降低的游離甲醛散發(fā)量的聚合物是工業(yè)上的選擇。
可以使用通常用于在非織造織物中使用的聚合物的乳液聚合的其它共聚單體。通常引入0到10％重量的聚合的共聚單體單元。共聚單體的實(shí)例包括(甲基)丙烯酸C1-8酯，例如丙烯酸丁基酯和丙烯酸2-乙基己基酯，乙烯(正如前面提到的那樣)，以及羧酸類，例如(甲基)丙烯酸。羧酸類，例如丙烯酸，可用于提高在高水平的柯赫酸乙烯酯加入量下聚合物的吸收速率。
需要的聚合物的實(shí)例由以下組成醋酸乙烯酯/乙烯/柯赫酸乙烯酯/NMA/三烯丙基氰尿酸酯；和醋酸乙烯酯/乙烯/柯赫酸乙烯酯/NMA/丙烯酰胺/三烯丙基氰尿酸酯；聚合物的Tg應(yīng)該為大約35到-20℃、優(yōu)選大約15到-10℃。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，醋酸乙烯酯和柯赫酸乙烯酯在聚合物中的分布對聚合物的干和濕拉伸強(qiáng)度和其吸收速率兩者有影響。當(dāng)在聚合過程中進(jìn)行柯赫酸乙烯酯的延遲加入時(shí)，能夠獲得這些性能的改進(jìn)?？潞账嵋蚁サ姆蛛A段聚合容許降低柯赫酸乙烯酯的含量，同時(shí)獲得與間歇聚合相比相當(dāng)?shù)膬?yōu)良的濕強(qiáng)度。
延遲加入或者分階段聚合指一種方法，其中一種單體，在這種情況下是柯赫酸乙烯酯，在一定時(shí)間內(nèi)加入聚合介質(zhì)，使得其它單體(在這種情況下是醋酸乙烯酯)的主要部分在柯赫酸乙烯酯聚合之前聚合，因此產(chǎn)生大比例的富含柯赫酸乙烯酯的聚合物鏈段。延遲加入通常包括將主要部分的，例如通常大于50到75％的醋酸乙烯酯加料加入反應(yīng)器，并且在聚合過程中延遲柯赫酸乙烯酯的加入。極端的柯赫酸乙烯酯分階段加入包括使大比例的醋酸乙烯酯，例如至少大約35％的醋酸乙烯酯，在于聚合過程中延遲加入柯赫酸乙烯酯之前聚合。
單體在乳液聚合工藝中的聚合可以借助于熱引發(fā)劑或者氧化還原體系引發(fā)。熱引發(fā)劑在乳液聚合物技術(shù)中是眾所周知的，并且包括例如過硫酸銨、過硫酸鈉等等。適合的氧化還原體系是基于次硫酸鹽和過氧化物的。代表性的是甲醛合次硫酸氫鈉，亞磺酸，例如BruggoliteFF-6，或者抗壞血酸的異構(gòu)體，以及過氧化氫或者有機(jī)過氧化物，例如叔丁基氫過氧化物(t-BHP)和過氧化苯甲酸叔丁酯。在氧化還原體系中氧化和還原劑的量為大約0.1到3wt％。
有效的乳液聚合反應(yīng)溫度為大約30到100℃；優(yōu)選55到90℃，取決于引發(fā)劑是熱引發(fā)劑還是氧化還原體系。
聚合可以在大氣壓力下進(jìn)行，除了當(dāng)乙烯是共聚單體的時(shí)候。乙烯和任選地其它單體在小于大約2000磅/平方英寸(13,891kPa)的壓力下引入。這在攪拌下完成，同時(shí)溫度被提高到反應(yīng)溫度。引發(fā)劑、交聯(lián)用單體和乳化劑在反應(yīng)期中是分級或者逐漸地加入的，并且反應(yīng)混合物被維持在反應(yīng)溫度下達(dá)到生產(chǎn)所希望的產(chǎn)品所需要的一定時(shí)間。優(yōu)選的壓力范圍為大約50到1800磅/平方英寸(446到12,512kPa)。某些單體甚至可以在加入任何引發(fā)劑之前間歇地加入反應(yīng)器。
適合于非織造應(yīng)用的醋酸乙烯酯-乙烯聚合物的制備使用常規(guī)的穩(wěn)定劑體系。穩(wěn)定體系必須有助于形成具有至少40％重量、通常50％或者更高的固體含量的乳液。穩(wěn)定體系可以基于保護(hù)性膠體和表面活性劑的混合物以及表面活性劑的混合物。
保護(hù)膠體，例如聚乙烯醇或者纖維素膠體，可以用作本文描述的適合的穩(wěn)定體系的一種的組分。優(yōu)選的纖維素保護(hù)膠體的例子是羥乙基纖維素。保護(hù)膠體可以基于單體總量為大約0.1到10wt％、優(yōu)選0.5到5wt％的量使用。當(dāng)N-羥甲基丙烯酰胺被用作交聯(lián)劑時(shí)，使用聚乙烯醇是可接受的，但是不是優(yōu)選的。
表面活性劑或者乳化劑可以基于單體總重量為大約1到10wt％、優(yōu)選1.5到6wt％的含量使用，并且可以包括任何已知的和常規(guī)的表面活性劑和乳化劑，原則上是迄今用于乳液聚合的非離子、陰離子和陽離子材料。提供良好的結(jié)果的陰離子表面活性劑包括烷基硫酸鹽和醚硫酸鹽，(某些包括環(huán)氧乙烷單元)，例如十二烷基硫酸鈉、辛基硫酸鈉、十三基硫酸鈉和異癸基硫酸鈉，月桂基醚(laureth)硫酸鈉、辛基醚(octeth)硫酸鈉、十三基醚(trideceth)硫酸鈉，磺酸鹽，例如十二烷基苯磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽和磺基丁二酸鹽，以及磷酸酯，例如各種直鏈醇磷酸酯，支鏈醇磷酸酯和烷基酚磷酸酯。還可以使用可以與乙烯基單體聚合的陰離子表面活性劑。這些的實(shí)例包括乙烯基磺酸鈉(SVS)和2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙烷磺酸鈉(AMPS)。
適合的非離子表面活性劑的例子包括Igepal表面活性劑，其是一系列烷基苯氧基-聚(亞乙基氧基)乙醇的成員，其具有包含大約7到18個碳原子的烷基基團(tuán)并且具有大約4到100個亞乙基氧基單元，例如辛基苯氧基聚(亞乙基氧基)乙醇、壬基苯氧基聚(亞乙基氧基)乙醇和十二烷基苯氧基聚(亞乙基氧基)乙醇。其它包括脂肪酸酰胺、脂肪酸酯、甘油酯以及其乙氧基化物、環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷嵌段共聚物、仲醇乙氧基化物和十三烷基醇乙氧基化物。
本發(fā)明乳液聚合物的聚合物粒子的平均粒徑分布為0.05微米到2微米、優(yōu)選0.10微米到1微米。
在形成非織造產(chǎn)品中，開始層或者物質(zhì)可以通過用于將纖維沉積或者布置成纖網(wǎng)或者層的任何一種常規(guī)技術(shù)來形成。這些技術(shù)包括梳理、扯松、空氣鋪設(shè)等等。通過一種或多種這些技術(shù)形成的單個纖網(wǎng)或者薄層還可以被層壓，以提供較厚的層，以便轉(zhuǎn)化為織物。通常，纖維在許多的與織物主平面一般地對準(zhǔn)的各個方向中伸展，彼此重疊、相交和支撐，形成開口的多孔結(jié)構(gòu)。在提到“纖維素”纖維時(shí)，是指主要包含C6H10O5基團(tuán)的那些纖維。因此，在開始層中使用的纖維的實(shí)例是天然纖維素纖維，例如木漿、棉花和大麻纖維，以及合成纖維，例如聚丙烯、聚酯、人造絲等等。通常，開始層中的纖維可以包括天然纖維，例如羊毛或者黃麻；人造纖維，例如纖維素醋酸酯；合成纖維，例如聚酰胺、尼龍、聚酯、丙烯酸類、聚烯烴，例如聚乙烯、聚氯乙烯，聚氨酯，等等，它們可以單獨(dú)地或者彼此混合地使用。
纖維開始層進(jìn)行幾種類型的粘合操作的至少一種，以將單根纖維固定在一起，以形成自承的纖網(wǎng)。某些眾所周知的粘合方法是噴霧，整體浸漬，或者用粘合劑的間斷的或者連續(xù)的直線或者波狀線或者區(qū)域印刷該纖網(wǎng)，所述粘合劑在纖網(wǎng)上通常橫向地或者對角地延伸，并且根據(jù)需要還可以沿著纖網(wǎng)延伸。
施加到纖維的開始纖網(wǎng)的粘合劑的量，基于干基計(jì)算，基于開始纖網(wǎng)的重量，應(yīng)該為至少大約3重量％，并且適合地為大約10到大約100重量％或以上，優(yōu)選大約10到大約30重量％。然后將浸漬的纖網(wǎng)干燥和固化。因此，通過將織物通過空氣烘箱等將它們適當(dāng)?shù)馗稍铮缓笸ㄟ^固化烘箱。正如本領(lǐng)域中已知的，為了促進(jìn)交聯(lián)，適當(dāng)?shù)厥褂盟岽呋瘎绲V物酸，例如氯化氫，或者有機(jī)酸，例如檸檬酸或者草酸，或者酸性鹽，例如氯化銨和磷酸氫二銨。催化劑的量通常是聚合物總量的大約0.5到2％。
為了獲得最佳的交聯(lián)，典型的條件是足夠的時(shí)間和溫度，例如在150到200°F(66到93℃)下達(dá)到4到6分鐘，然后在300到310°F(149到154℃)下固化3到5分鐘或以上。然而，正如本領(lǐng)域中眾所周知的，可以使用其它時(shí)間-溫度關(guān)系，使用在較高的溫度下較短的時(shí)間或者在較低的溫度下較長的時(shí)間。
以下實(shí)施例是本發(fā)明各種實(shí)施方案的例證，并且不用于限制本發(fā)明的范圍。MAMD，N-羥甲基丙烯酰胺/丙烯酰胺的50/50混合物被用作交聯(lián)用單體。報(bào)告的聚合物百分?jǐn)?shù)僅僅包括基礎(chǔ)聚合物骨架組成，并且排除交聯(lián)用單體，MAMD。通常，MAMD的含量基于聚合物重量為大約5％。聚合物主鏈中的內(nèi)部交聯(lián)劑的含量，在某些情況下，已經(jīng)被近似，以便于實(shí)施例的評價(jià)。將要被描述的表1提供了內(nèi)部交聯(lián)用單體的精確含量。示于每個實(shí)施例中的聚合物組成表示聚合物主鏈的非官能的組成。
對比實(shí)施例1醋酸乙烯酯/乙烯/Veova 10非織造織物粘合劑的間歇生產(chǎn)該實(shí)施例是基于美國2003/0176133A1的實(shí)施例10中描述的優(yōu)選聚合過程的對照例，除了Veova 10的量被調(diào)節(jié)到接近使用量的兩倍。
在一加侖不銹鋼壓力反應(yīng)器中裝入以下混合物
Aerosol A-102月桂基醚磺基丁二酸二鈉(30％水溶液)；Cytec提供。
Rhodacal DS-10十二烷基苯磺酸鈉，Rhodia提供。
使用了以下延遲混合物
在氮?dú)獯迪聪乱?00rpm的速度開始攪拌。然后將攪拌提高到1000rpm，并且將反應(yīng)器加熱到32℃。在用295克乙烯將反應(yīng)器增壓之后，加入7.5克異抗壞血酸鈉溶液，然后以0.5克/分鐘的速度加入叔丁基氫過氧化物溶液。在引發(fā)時(shí)，將叔丁基氫過氧化物延遲增加到1.0克/分鐘，以3.9克/分鐘開始MAMD延遲，并且以0.7克/分鐘重新開始異抗壞血酸鈉延遲。在80分鐘內(nèi)，使反應(yīng)溫度勻變達(dá)到80℃。在94分鐘時(shí)完成MAMD加入，將反應(yīng)混合物的溫度保持另外5分鐘。然后將反應(yīng)冷卻到60℃，轉(zhuǎn)移到脫氣裝置中，并且加入1.5克Foamaster VF消泡劑。在聚合之后調(diào)節(jié)pH。
測定的所得乳液聚合物的性能如下
對比實(shí)施例2醋酸乙烯酯/乙烯/Veova 10非織造織物粘合劑的間歇生產(chǎn)該實(shí)施例類似于實(shí)施例1，除了Veova 10含量被調(diào)節(jié)到近似于US2003/0176133A1的實(shí)施例10中的含量。
在一加侖不銹鋼壓力反應(yīng)器中裝入以下混合物
使用了以下延遲混合物
在氮?dú)獯迪聪乱?00rpm的速度開始攪拌。然后將攪拌提高到1000rpm，并且將反應(yīng)器加熱到32℃。在用295克乙烯將反應(yīng)器增壓之后，加入7.5克異抗壞血酸鈉溶液，然后以0.5克/分鐘的速度加入叔丁基氫過氧化物溶液。在引發(fā)時(shí)，將叔丁基氫過氧化物延遲增加到1.0克/分鐘，以3.9克/分鐘開始MAMD延遲，并且以0.7克/分鐘重新開始異抗壞血酸鈉延遲。在20分鐘內(nèi)，使反應(yīng)溫度勻變達(dá)到80℃。
在94分鐘時(shí)完成MAMD加入，將反應(yīng)混合物的溫度保持另外5分鐘。然后將反應(yīng)冷卻到60℃，轉(zhuǎn)移到脫氣裝置中，并且加入1.5克FoamasterVF消泡劑。
測得的所得到的乳液聚合物(實(shí)施例2)的性能如下
實(shí)施例3醋酸乙烯酯/乙烯/Veova 10/三烯丙基氰尿酸酯(TAC)非織造織物粘合劑的間歇生產(chǎn)該實(shí)施例類似于實(shí)施例2，除了就地加入內(nèi)部交聯(lián)劑，即三烯丙基氰尿酸酯。該實(shí)施例的目的是確定使用這類單體是否影響非織造產(chǎn)品的濕/干強(qiáng)度。
在一加侖不銹鋼壓力反應(yīng)器中裝入以下混合物
使用了以下延遲混合物
在氮?dú)獯迪聪乱?00rpm的速度開始攪拌。然后將攪拌提高到1000rpm，并且將反應(yīng)器加熱到32℃。在用295克乙烯將反應(yīng)器增壓之后，加入7.5克異抗壞血酸鈉溶液，然后以0.5克/分鐘的速度加入叔丁基氫過氧化物溶液。在引發(fā)時(shí)，將叔丁基氫過氧化物延遲增加到1.0克/分鐘，以3.9克/分鐘開始MAMD延遲，并且以0.7克/分鐘重新開始異抗壞血酸鈉延遲。在20分鐘內(nèi)，使反應(yīng)溫度勻變達(dá)到80℃。
在94分鐘時(shí)完成MAMD加入，將反應(yīng)混合物的溫度保持另外5分鐘。然后將反應(yīng)冷卻到60℃，轉(zhuǎn)移到脫氣裝置中，并且加入1.5克FoamasterVF消泡劑。
測得的所得到的乳液聚合物(實(shí)施例3)的性能如下
實(shí)施例4醋酸乙烯酯/乙烯/Veova 10/TAC非織造織物粘合劑的假間歇生產(chǎn)該實(shí)施例類似于實(shí)施例1，主要的區(qū)別在于使用就地交聯(lián)劑和使用分階段的聚合。在該實(shí)施例中，某些醋酸乙烯酯和柯赫酸乙烯酯與初始批次一起加入，即～85％和～15％在接近聚合終點(diǎn)時(shí)加入。
在一加侖不銹鋼壓力反應(yīng)器中裝入以下混合物
使用了以下延遲混合物
在氮?dú)獯迪聪乱?00rpm的速度開始攪拌。然后將攪拌提高到1000rpm，并且將反應(yīng)器加熱到32℃。在用317克乙烯將反應(yīng)器增壓之后，加入7.3克異抗壞血酸鈉溶液，然后以0.5克/分鐘的速度加入叔丁基氫過氧化物溶液。在引發(fā)時(shí)，將叔丁基氫過氧化物延遲增加到1.0克/分鐘，以3.9克/分鐘開始MAMD延遲，并且以0.7克/分鐘重新開始異抗壞血酸鈉延遲。在80分鐘內(nèi)，使反應(yīng)溫度勻變達(dá)到85℃。在75分鐘時(shí)，在下一個15分鐘內(nèi)，以15.4克/分鐘的速度加入醋酸乙烯酯/Veova 10延遲。
在94分鐘時(shí)完成MAMD加入，將反應(yīng)混合物的溫度保持另外5分鐘。然后將反應(yīng)冷卻到60℃，轉(zhuǎn)移到脫氣裝置中，并且加入1.5克FoamasterVF消泡劑。
測得的所得到的乳液聚合物(實(shí)施例4)的性能如下
實(shí)施例5醋酸乙烯酯/乙烯/Veova 10/TAC非織造織物粘合劑的極端的分階段生產(chǎn)該實(shí)施例類似于實(shí)施例4，除了柯赫酸乙烯酯的加入方式不同。在此，不將柯赫酸乙烯酯與初始批次一起加入，并且?guī)缀跛锌潞账嵋蚁ピ谥辽?0％的醋酸乙烯酯聚合之后加入。
在一加侖不銹鋼壓力反應(yīng)器中裝入以下混合物
使用了以下延遲混合物
在氮?dú)獯迪聪乱?00rpm的速度開始攪拌。然后將攪拌提高到1000rpm，并且將反應(yīng)器加熱到32℃。在用50克乙烯將反應(yīng)器增壓之后，加入7.3克異抗壞血酸鈉溶液，然后以0.5克/分鐘的速度加入叔丁基氫過氧化物溶液。在引發(fā)時(shí)，將叔丁基氫過氧化物延遲增加到1.0克/分鐘，以0.75克/分鐘開始MAMD延遲，并且以0.7克/分鐘重新開始異抗壞血酸鈉延遲。在80分鐘內(nèi)，使反應(yīng)溫度勻變達(dá)到85℃。在60分鐘時(shí)，以17.7克/分鐘的速度加入Veova 10延遲，并且在下一個30分鐘中將MAMD延遲增加到7.02克/分鐘。
在94分鐘時(shí)完成MAMD加入，將反應(yīng)混合物的溫度保持另外5分鐘。然后將反應(yīng)冷卻到60℃，轉(zhuǎn)移到脫氣裝置中，并且加入1.5克FoamasterVF消泡劑。
測得的所得到的乳液聚合物(實(shí)施例5)的性能如下
實(shí)施例6醋酸乙烯酯/乙烯/Veova 10/TAC非織造織物粘合劑的極端的分階段生產(chǎn)該實(shí)施例類似于實(shí)施例5，除了柯赫酸乙烯酯的含量被降低。
在一加侖不銹鋼壓力反應(yīng)器中裝入以下混合物
使用了以下延遲混合物
在氮?dú)獯迪聪乱?00rpm的速度開始攪拌。然后將攪拌提高到1000rpm，并且將反應(yīng)器加熱到32℃。在用50克乙烯將反應(yīng)器增壓之后，加入7.3克異抗壞血酸鈉溶液，然后以0.5克/分鐘的速度加入叔丁基氫過氧化物溶液。在引發(fā)時(shí)，將叔丁基氫過氧化物延遲增加到1.0克/分鐘，以0.75克/分鐘開始MAMD延遲，并且以0.7克/分鐘重新開始異抗壞血酸鈉延遲。在80分鐘內(nèi)，使反應(yīng)溫度勻變達(dá)到85℃。在60分鐘時(shí)間點(diǎn)，(預(yù)定反應(yīng)時(shí)間已經(jīng)完成2/3)，以17.7克/分鐘的速度開始Veova 10延遲，并且對于下一個30分鐘，將MAMD延遲增加到7.02克/分鐘。
在94分鐘時(shí)完成MAMD加入，將反應(yīng)混合物的溫度保持另外5分鐘。然后將反應(yīng)冷卻到60℃，轉(zhuǎn)移到脫氣裝置中，并且加入1.5克FoamasterVF消泡劑。
測得的所得到的乳液聚合物(實(shí)施例6)的性能如下
實(shí)施例7醋酸乙烯酯/乙烯/Veova 10/TAC非織造織物粘合劑的分階段生產(chǎn)該實(shí)施例類似于實(shí)施例5，除了柯赫酸乙烯酯在引發(fā)的時(shí)候加入，并且在聚合過程中其在聚合介質(zhì)中的加入被延遲。
在一加侖不銹鋼壓力反應(yīng)器中裝入以下混合物
使用了以下延遲混合物
在氮?dú)獯迪聪乱?00rpm的速度開始攪拌。然后將攪拌提高到1000rpm，并且將反應(yīng)器加熱到32℃。在用50克乙烯將反應(yīng)器增壓之后，加入7.3克異抗壞血酸鈉溶液，然后以0.5克/分鐘的速度加入叔丁基氫過氧化物溶液。在引發(fā)時(shí)，將叔丁基氫過氧化物延遲增加到1.0克/分鐘，以0.75克/分鐘開始MAMD延遲，并且以0.7克/分鐘重新開始異抗壞血酸鈉延遲。在這時(shí)，以5.75克/分鐘的速度開始Veova 10延遲。在80分鐘內(nèi)，使反應(yīng)溫度勻變達(dá)到85℃。
在94分鐘時(shí)完成MAMD加入，將反應(yīng)混合物的溫度保持另外5分鐘。然后將反應(yīng)冷卻到60℃，轉(zhuǎn)移到脫氣裝置中，并且加入1.5克FoamasterVF消泡劑。
測得的所得到的乳液聚合物(實(shí)施例7)的性能如下
對比實(shí)施例8醋酸乙烯酯/乙烯/Veova 9非織造織物粘合劑的間歇生產(chǎn)該實(shí)施例類似于實(shí)施例1，除了使用Veova 9代替Veova 10。在一加侖不銹鋼壓力反應(yīng)器中裝入以下混合物
使用了以下延遲混合物
在氮?dú)獯迪聪乱?00rpm的速度開始攪拌。然后將攪拌提高到1000rpm，并且將反應(yīng)器加熱到32℃。在用295克乙烯將反應(yīng)器增壓之后，加入7.5克異抗壞血酸鈉溶液，然后以0.5克/分鐘的速度加入叔丁基氫過氧化物溶液。在引發(fā)時(shí)，將叔丁基氫過氧化物延遲增加到1.0克/分鐘，以3.9克/分鐘開始MAMD延遲，并且以0.7克/分鐘重新開始異抗壞血酸鈉延遲。在80分鐘內(nèi)，使反應(yīng)溫度勻變達(dá)到80℃。
在50分鐘時(shí)將MAMD速率降低到1.4克/分鐘，并且在94分鐘時(shí)完成，然后將反應(yīng)混合物的溫度保持另外的5分鐘。然后將反應(yīng)冷卻到60℃，轉(zhuǎn)移到脫氣裝置中，并且加入1.5克Foamaster VF消泡劑。
測得的所得到的乳液聚合物(實(shí)施例8)的性能如下
實(shí)施例9醋酸乙烯酯/乙烯/Veova 9/TAC非織造織物粘合劑的間歇生產(chǎn)該實(shí)施例類似于實(shí)施例8，除了使用原位交聯(lián)劑。在一加侖不銹鋼壓力反應(yīng)器中裝入以下混合物
使用了以下延遲混合物
在氮?dú)獯迪聪乱?00rpm的速度開始攪拌。然后將攪拌提高到1000rpm，并且將反應(yīng)器加熱到32℃。在用295克乙烯將反應(yīng)器增壓之后，加入7.5克異抗壞血酸鈉溶液，然后以0.5克/分鐘的速度加入叔丁基氫過氧化物溶液。在引發(fā)時(shí)，將叔丁基氫過氧化物延遲增加到1.0克/分鐘，以3.9克/分鐘開始MAMD延遲，并且以0.7克/分鐘重新開始異抗壞血酸鈉延遲。在80分鐘內(nèi)，使反應(yīng)溫度勻變達(dá)到80℃。
在50分鐘時(shí)將MAMD速率降低到1.4克/分鐘，并且在94分鐘時(shí)完成，然后將反應(yīng)混合物的溫度保持另外的5分鐘。然后將反應(yīng)冷卻到60℃，轉(zhuǎn)移到脫氣裝置中，并且加入1.5克Foamaster VF消泡劑。
測得的所得到的乳液聚合物(實(shí)施例9)的性能如下
實(shí)施例10
醋酸乙烯酯/Veova 10/TAC非織造織物粘合劑的假間歇生產(chǎn)該實(shí)施例類似于實(shí)施例4，除了聚合物中沒有乙烯。在一加侖不銹鋼壓力反應(yīng)器中裝入以下混合物
使用了以下延遲混合物
在氮?dú)獯迪聪乱?00rpm的速度開始攪拌。然后將攪拌提高到1000rpm，并且將反應(yīng)器加熱到32℃。在反應(yīng)器中加入7.3克異抗壞血酸鈉溶液，然后以0.5克/分鐘的速度加入叔丁基氫過氧化物溶液。在引發(fā)時(shí)，將叔丁基氫過氧化物延遲增加到1.0克/分鐘，以3.9克/分鐘開始MAMD延遲，并且以0.7克/分鐘重新開始異抗壞血酸鈉延遲。在80分鐘內(nèi)，使反應(yīng)溫度勻變達(dá)到85℃。在75分鐘時(shí)開始醋酸乙烯酯/Veova10延遲，并且在下一個15分鐘中以15.4克/分鐘的速度加入。
在94分鐘時(shí)完成MAMD加入，將反應(yīng)混合物的溫度保持另外5分鐘。然后將反應(yīng)冷卻到60℃，轉(zhuǎn)移到脫氣裝置中，并且加入1.5克FoamasterVF消泡劑。
測得的所得到的乳液聚合物(實(shí)施例10)的性能如下
實(shí)施例11醋酸乙烯酯/乙烯/Veova 10/TAC非織造織物粘合劑的間歇生產(chǎn)該實(shí)施例類似于實(shí)施例3，除了Veova 10的含量已經(jīng)被降低。在一加侖不銹鋼壓力反應(yīng)器中裝入以下混合物
使用了以下延遲混合物
在氮?dú)獯迪聪乱?00rpm的速度開始攪拌。然后將攪拌提高到1000rpm，并且將反應(yīng)器加熱到32℃。在用295克乙烯將反應(yīng)器增壓之后，加入7.5克異抗壞血酸鈉溶液，然后以0.5克/分鐘的速度加入叔丁基氫過氧化物溶液。在引發(fā)時(shí)，將叔丁基氫過氧化物延遲增加到1.0克/分鐘，以3.9克/分鐘開始MAMD延遲，并且以0.7克/分鐘重新開始異抗壞血酸鈉延遲。在20分鐘內(nèi)，使反應(yīng)溫度勻變達(dá)到80℃。
在94分鐘時(shí)完成MAMD加入，將反應(yīng)混合物的溫度保持另外5分鐘。然后將反應(yīng)冷卻到60℃，轉(zhuǎn)移到脫氣裝置中，并且加入1.5克FoamasterVF消泡劑。
測得的所得到的乳液聚合物(實(shí)施例11)的性能如下
實(shí)施例12醋酸乙烯酯/乙烯/Veova 10/TAC非織造織物粘合劑的間歇生產(chǎn)該實(shí)施例類似于實(shí)施例11，除了Veova 10含量隨類似的乙烯含量而增加。在一加侖不銹鋼壓力反應(yīng)器中裝入以下混合物
使用了以下延遲混合物
在氮?dú)獯迪聪乱?00rpm的速度開始攪拌。然后將攪拌提高到1000rpm，并且將反應(yīng)器加熱到32℃。在用295克乙烯將反應(yīng)器增壓之后，加入7.5克異抗壞血酸鈉溶液，然后以0.5克/分鐘的速度加入叔丁基氫過氧化物溶液。在引發(fā)時(shí)，將叔丁基氫過氧化物延遲增加到1.0克/分鐘，以3.9克/分鐘開始MAMD延遲，并且以0.7克/分鐘重新開始異抗壞血酸鈉延遲。在20分鐘內(nèi)，使反應(yīng)溫度勻變達(dá)到80℃。
在94分鐘時(shí)完成MAMD加入，將反應(yīng)混合物的溫度保持另外5分鐘。然后將反應(yīng)冷卻到60℃，轉(zhuǎn)移到脫氣裝置中，并且加入1.5克FoamasterVF消泡劑。
測得的所得到的乳液聚合物(實(shí)施例12)的性能如下
實(shí)施例13醋酸乙烯酯/乙烯/Veova 10/TAC非織造織物粘合劑的間歇生產(chǎn)該實(shí)施例類似于實(shí)施例11和12，除了在相似的乙烯含量下，Veova10含量高于實(shí)施例11和低于實(shí)施例12。在一加侖不銹鋼壓力反應(yīng)器中裝入以下混合物
使用了以下延遲混合物
在氮?dú)獯迪聪乱?00rpm的速度開始攪拌。然后將攪拌提高到1000rpm，并且將反應(yīng)器加熱到32℃。在用295克乙烯將反應(yīng)器增壓之后，加入7.5克異抗壞血酸鈉溶液，然后以0.5克/分鐘的速度加入叔丁基氫過氧化物溶液。在引發(fā)時(shí)，將叔丁基氫過氧化物延遲增加到1.0克/分鐘，以3.9克/分鐘開始MAMD延遲，并且以0.7克/分鐘重新開始異抗壞血酸鈉延遲。在20分鐘內(nèi)，使反應(yīng)溫度勻變達(dá)到80℃。
在94分鐘時(shí)完成MAMD加入，將反應(yīng)混合物的溫度保持另外5分鐘。然后將反應(yīng)冷卻到60℃，轉(zhuǎn)移到脫氣裝置中，并且加入1.5克FoamasterVF消泡劑。
測得的所得到的乳液聚合物(實(shí)施例13)的性能如下
實(shí)施例14醋酸乙烯酯/乙烯/Veova 10/TAC非織造織物粘合劑的間歇生產(chǎn)該實(shí)施例類似于實(shí)施例1，顯示了在相似的Veova 10含量下內(nèi)部交聯(lián)劑的效果。在一加侖不銹鋼壓力反應(yīng)器中裝入以下混合物
使用了以下延遲混合物
在氮?dú)獯迪聪乱?00rpm的速度開始攪拌。然后將攪拌提高到1000rpm，并且將反應(yīng)器加熱到32℃。在用295克乙烯將反應(yīng)器增壓之后，加入7.5克異抗壞血酸鈉溶液，然后以0.5克/分鐘的速度加入叔丁基氫過氧化物溶液。在引發(fā)時(shí)，將叔丁基氫過氧化物延遲增加到1.0克/分鐘，以3.9克/分鐘開始MAMD延遲，并且以0.7克/分鐘重新開始異抗壞血酸鈉延遲。在20分鐘內(nèi)，使反應(yīng)溫度勻變達(dá)到80℃。
在94分鐘時(shí)完成MAMD加入，將反應(yīng)混合物的溫度保持另外5分鐘。然后將反應(yīng)冷卻到60℃，轉(zhuǎn)移到脫氣裝置中，并且加入1.5克FoamasterVF消泡劑。
測得的所得到的乳液聚合物(實(shí)施例14)的性能如下
實(shí)施例15醋酸乙烯酯/乙烯/Veova 10/TAC非織造織物粘合劑的間歇生產(chǎn)該實(shí)施例類似于實(shí)施例14。在一加侖不銹鋼壓力反應(yīng)器中裝入以下混合物
使用了以下延遲混合物
在氮?dú)獯迪聪乱?00rpm的速度開始攪拌。然后將攪拌提高到1000rpm，并且將反應(yīng)器加熱到32℃。在用295克乙烯將反應(yīng)器增壓之后，加入7.5克異抗壞血酸鈉溶液，然后以0.5克/分鐘的速度加入叔丁基氫過氧化物溶液。在引發(fā)時(shí)，將叔丁基氫過氧化物延遲增加到1.0克/分鐘，以3.9克/分鐘開始MAMD延遲，并且以0.7克/分鐘重新開始異抗壞血酸鈉延遲。在20分鐘內(nèi)，使反應(yīng)溫度勻變達(dá)到80℃。
在94分鐘時(shí)完成MAMD加入，將反應(yīng)混合物的溫度保持另外5分鐘。然后將反應(yīng)冷卻到60℃，轉(zhuǎn)移到脫氣裝置中，并且加入1.5克FoamasterVF消泡劑。
測得的所得到的乳液聚合物(實(shí)施例15)的性能如下
實(shí)施例16醋酸乙烯酯/乙烯/Veova 10/TAC非織造織物粘合劑的分階段生產(chǎn)該實(shí)施例類似于實(shí)施例7，除了TAC的含量被提高。在一加侖不銹鋼壓力反應(yīng)器中裝入以下混合物
使用了以下延遲混合物
AMPS是2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙烷磺酸鈉，Lubrizol提供(50％水溶液)。
在氮?dú)獯迪聪乱?00rpm的速度開始攪拌。然后將攪拌提高到1000rpm，并且將反應(yīng)器加熱到32℃。在用50克乙烯將反應(yīng)器增壓之后，加入7.3克異抗壞血酸鈉溶液，然后以0.5克/分鐘的速度加入叔丁基氫過氧化物溶液。在引發(fā)時(shí)，將叔丁基氫過氧化物延遲增加到1.0克/分鐘，以0.75克/分鐘開始MAMD延遲，并且以0.7克/分鐘重新開始異抗壞血酸鈉延遲。在這時(shí)，以5.75克/分鐘的速度開始Veova 10延遲。在80分鐘內(nèi)，使反應(yīng)溫度勻變達(dá)到85℃。
在94分鐘時(shí)完成MAMD加入，將反應(yīng)混合物的溫度保持另外5分鐘。然后將反應(yīng)冷卻到60℃，轉(zhuǎn)移到脫氣裝置中，并且加入1.5克FoamasterVF消泡劑。
測得的所得到的乳液聚合物(實(shí)施例16)的性能如下
實(shí)施例17醋酸乙烯酯/乙烯/Veova 10/1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDODA)非織造織物粘合劑的分階段生產(chǎn)該實(shí)施例類似于實(shí)施例7和16，除了己二醇二丙烯酸酯代替三烯丙基氰尿酸酯被用作原位交聯(lián)劑。在一加侖不銹鋼壓力反應(yīng)器中裝入以下混合物
使用了以下延遲混合物
在氮?dú)獯迪聪乱?00rpm的速度開始攪拌。然后將攪拌提高到1000rpm，并且將反應(yīng)器加熱到32℃。在用50克乙烯將反應(yīng)器增壓之后，加入7.3克異抗壞血酸鈉溶液，然后以0.5克/分鐘的速度加入叔丁基氫過氧化物溶液。在引發(fā)時(shí)，將叔丁基氫過氧化物延遲增加到1.0克/分鐘，以0.75克/分鐘開始MAMD延遲，并且以0.7克/分鐘重新開始異抗壞血酸鈉延遲。在這時(shí)，以5.75克/分鐘的速度開始Veova 10延遲。在80分鐘內(nèi)，使反應(yīng)溫度勻變達(dá)到85℃。
在94分鐘時(shí)完成MAMD加入，將反應(yīng)混合物的溫度保持另外5分鐘。然后將反應(yīng)冷卻到60℃，轉(zhuǎn)移到脫氣裝置中，并且加入1.5克FoamasterVF消泡劑。
測得的所得到的乳液聚合物(實(shí)施例17)的性能如下
實(shí)施例18醋酸乙烯酯/乙烯/Veova 10/TAC非織造織物粘合劑的間歇生產(chǎn)該實(shí)施例類似于實(shí)施例1，除了乙烯的含量被降低，并且加入了TAC。在一加侖不銹鋼壓力反應(yīng)器中裝入以下混合物
使用了以下延遲混合物
在氮?dú)獯迪聪乱?00rpm的速度開始攪拌。然后將攪拌提高到1000rpm，并且將反應(yīng)器加熱到32℃。在用50克乙烯將反應(yīng)器增壓之后，加入7.5克異抗壞血酸鈉溶液，然后以0.5克/分鐘的速度加入叔丁基氫過氧化物溶液。在引發(fā)時(shí)，將叔丁基氫過氧化物延遲增加到1.0克/分鐘，以3.9克/分鐘開始MAMD延遲，并且以0.7克/分鐘重新開始異抗壞血酸鈉延遲。在20分鐘內(nèi)，使反應(yīng)溫度勻變達(dá)到80℃。
在94分鐘時(shí)完成MAMD加入，將反應(yīng)混合物的溫度保持另外5分鐘。然后將反應(yīng)冷卻到60℃，轉(zhuǎn)移到脫氣裝置中，并且加入1.5克FoamasterVF消泡劑。
測得的所得到的乳液聚合物(實(shí)施例18)的性能如下
實(shí)施例19醋酸乙烯酯/乙烯/Veova 10/丙烯酸/TAC非織造織物粘合劑的間歇生產(chǎn)該實(shí)施例類似于實(shí)施例18，除了加入丙烯酸，以確定其對聚合物吸收速率的影響。在一加侖不銹鋼壓力反應(yīng)器中裝入以下混合物
使用了以下延遲混合物
在氮?dú)獯迪聪乱?00rpm的速度開始攪拌。然后將攪拌提高到1000rpm，并且將反應(yīng)器加熱到32℃。在用50克乙烯將反應(yīng)器增壓之后，加入7.5克異抗壞血酸鈉溶液，然后以0.5克/分鐘的速度加入叔丁基氫過氧化物溶液。在引發(fā)時(shí)，將叔丁基氫過氧化物延遲增加到1.0克/分鐘，以3.9克/分鐘開始MAMD延遲，并且以0.7克/分鐘重新開始異抗壞血酸鈉延遲。在20分鐘內(nèi)，使反應(yīng)溫度勻變達(dá)到80℃。在75分鐘時(shí)，開始醋酸乙烯酯/Veova 10/丙烯酸延遲，持續(xù)15分鐘。
在94分鐘時(shí)完成MAMD加入，將反應(yīng)混合物的溫度保持另外5分鐘。然后將反應(yīng)冷卻到60℃，轉(zhuǎn)移到脫氣裝置中，并且加入1.5克FoamasterVF消泡劑。
測得的所得到的乳液聚合物(實(shí)施例19)的性能如下
實(shí)施例20粘合劑在非織造纖網(wǎng)中的評價(jià)對實(shí)施例1-19的粘合劑在非織造纖維素基材上的性能進(jìn)行了評價(jià)。以下過程被用于評價(jià)本文描述的材料。
粘合劑制劑由本文描述的乳液聚合物組合物、水、作為自身交聯(lián)反應(yīng)的催化劑的1％(固體比固體)氯化銨(NH4Cl)和少量的潤濕表面活性劑組成。將粘合劑組合物稀釋到10％固體，并且均勻地噴霧到氣流鋪置的纖網(wǎng)上，該纖網(wǎng)是纖維素和低熔融(low melt)雙組分纖維的85∶15共混物的纖網(wǎng)(提供時(shí)的基礎(chǔ)重量75g/m2)。粘合劑的目標(biāo)加入重量是20重量％+/-2重量％。將噴霧的纖網(wǎng)干燥，并且在Mathis LTE空氣烘箱中在320°F(160℃)下固化3分鐘。
試驗(yàn)方法使用類似于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法測定拉伸強(qiáng)度，例如ASTM-D1117(紙和紙板強(qiáng)度的機(jī)械拉伸測試)、TAPPI T-494(干拉伸)和TAPPI T-456(使用Finch杯儀器測定濕拉伸強(qiáng)度)。
測定濕拉伸強(qiáng)度的特定的過程如下將成品(粘合的)干燥和固化的氣流鋪置纖網(wǎng)剪成5厘米寬帶材，并且將該帶材環(huán)繞在finch杯儀器上，然后將該儀器用濕拉伸流體(去離子水或者加入了少量的潤濕劑的去離子水，例如0.5％(固體比固體)Aerosol-OT，市售可得的丁二酸二辛酯磺酸鈉表面活性劑)充填。然后進(jìn)行TAPPI T-456的過程。
Instron 1122型機(jī)械拉伸試驗(yàn)機(jī)被用來測定干和濕拉伸強(qiáng)度。拉伸強(qiáng)度以克/5厘米報(bào)告。
聚合物的分子量在聚合物的可溶級分上測定，并且以道爾頓計(jì)量，其值與數(shù)均分子量相似。
吸收速率借助于測定作為時(shí)間(以秒計(jì))函數(shù)的最大吸收能力來測定。該速率以每克纖網(wǎng)每秒鐘吸收的水的克數(shù)報(bào)告。
過程如下用10％氫氧化鈉水溶液將100克水溶液(14.2％固體)的pH調(diào)節(jié)到6。在該分散體中加入0.71克Bacot e20碳酸銨鋯(1％固體比固體)，并且將得到的含水分散體(0.71g)慢慢地倒(drizzled)到稱重的7厘米Whatman#1濾紙盤上。將濾紙?jiān)?49℃下干燥20分鐘，然后置于密封的塑料袋中(防止?jié)駳馕?，在控制溫度和濕度的房間里放置過夜。然后稱重測試樣品，計(jì)算存在的聚合物的量。然后將樣品夾在兩個新鮮的Whatman#1濾紙之間，并且放到重量分析吸收性能試驗(yàn)系統(tǒng)(GATS)儀器(來自MK Systems)上，在上面放置0.07psi重體，以防止樣品漂浮移開。
每種聚合物的組成和制備方法以及試驗(yàn)結(jié)果報(bào)告在表1中。表1給出了基于聚合物總重量的內(nèi)部交聯(lián)劑和交聯(lián)劑的具體含量。單體的重量％是基于聚合物總重量。AIRFLEX192(A-192)自交聯(lián)醋酸乙烯酯/乙烯聚合物乳液被用作對照。
表1
1在這些實(shí)施例中，大部分單體在加入氧化還原對之前批量加入；然而，少量的醋酸乙烯酯和Veova在75-分鐘時(shí)加入。
A-192＝AIRFLEX 192VAE聚合物；NMA＝N-羥甲基丙烯酰胺TAC＝三烯丙基氰尿酸酯；HDODA＝1，6-己二醇二丙烯酸酯對比實(shí)施例1和2按照US2003/0176133A1的實(shí)施例10描述的優(yōu)選處理過程進(jìn)行，以便評價(jià)柯赫酸乙烯酯含量對賦予非織造產(chǎn)品的干和濕拉伸強(qiáng)度的影響。結(jié)果顯示，當(dāng)柯赫酸乙烯酯含量提高時(shí)，與吸收速率一樣，干和濕拉伸強(qiáng)度降低。
實(shí)施例11-13顯示，當(dāng)柯赫酸乙烯酯含量提高時(shí)，當(dāng)內(nèi)部交聯(lián)劑(TAC)被引入聚合物主鏈時(shí)，干和濕拉伸強(qiáng)度提高。應(yīng)當(dāng)注意的是，就濕拉伸強(qiáng)度而言的優(yōu)良結(jié)果，可以在相似于以對比實(shí)施例1和2的方式生產(chǎn)的聚合物的Veova 10含量下和相似的乙烯含量(實(shí)施例12對對比實(shí)施例2)下獲得，而較低的Veova 10含量，連同加入聚合的內(nèi)部交聯(lián)用單體的單元，接近于實(shí)施例2聚合物(實(shí)施例11)的干和濕強(qiáng)度。另外，吸收速率保持高的值。
比較實(shí)施例18與實(shí)施例11和13可見，在較高的Veova 10含量下吸收速率下降。但是吸收性可以通過添加少量的丙烯酸(實(shí)施例19)得到提高。
實(shí)施例5-7、17和18顯示了延遲加入Veova 10對聚合過程的影響。當(dāng)延遲或者分階段加入與加入內(nèi)部交聯(lián)劑相結(jié)合時(shí)，獲得了優(yōu)良的干和濕拉伸強(qiáng)度?？梢韵嘈牛@種優(yōu)勢可歸因于在聚合物中形成了富含柯赫酸乙烯酯的聚合物鏈段。與現(xiàn)有技術(shù)工藝相比，還獲得了相似的濕與干的比率。因此，通過添加內(nèi)部交聯(lián)劑，并且優(yōu)選地當(dāng)同時(shí)進(jìn)行柯赫酸乙烯酯的延遲加入時(shí)，可以提高基于醋酸乙烯酯/柯赫酸乙烯酯的聚合物的非織造產(chǎn)品的干強(qiáng)度和相應(yīng)的濕強(qiáng)度，并且優(yōu)于用于非織造產(chǎn)品的基于醋酸乙烯酯/乙烯/NMA的商品粘合劑。
綜上所述，在所有上述實(shí)施例中，Veova被用來代替某些醋酸乙烯酯，不僅在原料的磅數(shù)中，而且以相同的方式被加入到反應(yīng)器中。例如，對于其中50％的醋酸乙烯酯被替換為Veova的情況，在預(yù)混合物中醋酸乙烯酯的50％被替換為Veova，并且在延遲中醋酸乙烯酯的50％也被替換為Veova。然而，如果Veova僅僅在大部分醋酸乙烯酯已經(jīng)聚合之后加入，則顯著提高粘合劑性能所需要的Veova的量是顯著較少的。
實(shí)施例1-19中的聚合物的令人驚奇的特征是，當(dāng)Veova以與醋酸乙烯酯的加入不同的形式加入時(shí)(參考實(shí)施例5對17和6對17)，則獲得相似的濕拉伸強(qiáng)度所需要的Veova 10的含量相對較低。
雖然不打算受理論的束縛，但是在實(shí)施例5和6中采用的分階段聚合在較大部分的醋酸乙烯酯已經(jīng)聚合之后引入Veova 10。這可以被看作是芯-殼聚合，因此粒子的殼部富含疏水性Veova分子，而不是親水性醋酸乙烯酯鏈。
加入內(nèi)部交聯(lián)劑還顯示了在干和濕拉伸強(qiáng)度方面的提高，并且在20％加入量下，濕拉伸強(qiáng)度為至少大約1650，通常至少1800，并且在優(yōu)選的條件下，可以獲得超過2000克/5厘米的值。
權(quán)利要求
1.在非織造產(chǎn)品中，該產(chǎn)品包含用聚合物粘合在一起的纖維的非織造纖網(wǎng)，該聚合物由醋酸乙烯酯和柯赫酸乙烯酯的聚合的單元以及交聯(lián)用單體的聚合的單元組成，改進(jìn)包括在所述聚合物中作為內(nèi)部交聯(lián)劑引入多烯鍵不飽和單體的聚合的單元。
2.權(quán)利要求1的非織造產(chǎn)品，其中聚合物由以下物質(zhì)組成基于聚合物的總重量，30到90％重量的醋酸乙烯酯的聚合的單元、大約5到70％重量的柯赫酸乙烯酯的聚合的單元、0到25％重量的乙烯和1到10％重量的交聯(lián)用單體，以及0.005到1.5重量％的多烯鍵不飽和單體。
3.權(quán)利要求2的非織造產(chǎn)品，其中交聯(lián)用單體是N-羥甲基丙烯酰胺。
4.權(quán)利要求3的非織造產(chǎn)品，其中所述聚合物具有35到-20℃的Tg。
5.權(quán)利要求4的非織造產(chǎn)品，其中所述聚合物具有基于聚合物總重量為大約15到45％重量的柯赫酸乙烯酯。
6.權(quán)利要求5的非織造產(chǎn)品，其中聚合物具有基于聚合物總重量為3到8％交聯(lián)用單體。
7.權(quán)利要求6的非織造產(chǎn)品，其中所述聚合物在四氫呋喃中的不溶性級分是至少55％重量。
8.權(quán)利要求6的非織造產(chǎn)品，其中所述多烯鍵不飽和單體是三烯丙基氰尿酸酯。
9.權(quán)利要求6的非織造產(chǎn)品，其中多烯鍵不飽和單體是1，6-己二醇二丙烯酸酯。
10.權(quán)利要求6的非織造產(chǎn)品，其中非織造纖網(wǎng)的濕拉伸強(qiáng)度是至少1650克/5厘米，使用TAPPI T-456(使用Finch杯儀器的濕拉伸強(qiáng)度測定方法)在20％加入量下測定。
11.權(quán)利要求10的非織造產(chǎn)品，其中濕拉伸強(qiáng)度是至少2000克/5厘米。
12.在非織造產(chǎn)品中，該非織造產(chǎn)品包含用聚合物粘合在一起的纖維的非織造纖網(wǎng)，該聚合物由醋酸乙烯酯和柯赫酸乙烯酯的聚合的單元和交聯(lián)用單體的聚合的單元組成，改進(jìn)包括通過在聚合介質(zhì)中延遲加入柯赫酸乙烯酯，以便形成富含柯赫酸乙烯酯的聚合物鏈段，以形成所述聚合物。
13.權(quán)利要求12的非織造產(chǎn)品，其中將柯赫酸乙烯酯加入聚合介質(zhì)中，使得主要量的柯赫酸乙烯酯在大部分醋酸乙烯酯已經(jīng)聚合之后聚合。
14.權(quán)利要求13的非織造產(chǎn)品，其中聚合物由以下物質(zhì)組成基于聚合物總重量，30％到90％重量的醋酸乙烯酯的聚合的單元、大約5到70％重量的聚合的柯赫酸乙烯酯、大約0到25％重量的乙烯的聚合的單元、1到10％的交聯(lián)用單體和0到1.5％重量的作為內(nèi)部交聯(lián)劑的聚合的多烯鍵不飽和單體。
15.權(quán)利要求14的非織造產(chǎn)品，其中交聯(lián)用單體是N-羥甲基丙烯酰胺。
16.權(quán)利要求15的非織造產(chǎn)品，其中所述聚合物具有35到-20℃的Tg。
17.權(quán)利要求15的非織造產(chǎn)品，其中所述聚合物具有基于聚合物的總重量為大約15到45％的柯赫酸乙烯酯。
18.權(quán)利要求17的非織造產(chǎn)品，其中聚合物具有基于聚合物總重量為3到8％重量的交聯(lián)用單體。
19.權(quán)利要求18的非織造產(chǎn)品，其中所述聚合物在四氫呋喃中的不溶性級分是至少55％重量。
20.權(quán)利要求18的非織造產(chǎn)品，其中所述多烯鍵不飽和單體是三烯丙基氰尿酸酯。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于非織造材料應(yīng)用的基于可交聯(lián)醋酸乙烯酯/柯赫酸乙烯酯的聚合物粘合劑的改進(jìn)。用于非織造材料、尤其是預(yù)加濕抹布的粘合劑的改進(jìn)在于通過以下方法的任何一種生產(chǎn)由醋酸乙烯酯和柯赫酸乙烯酯組成的聚合物間歇聚合，其中原位或者內(nèi)部交聯(lián)用(多烯鍵不飽和的)單體的聚合的單元被引入聚合物；或者柯赫酸乙烯酯的延遲加入，其中通過延遲加入將柯赫酸乙烯酯聚合到聚合物中，使得形成富含柯赫酸乙烯酯的聚合物鏈段；并且，優(yōu)選地，將多烯鍵不飽和單體的聚合的單元引入聚合物。
文檔編號D04H1/64GK1690150SQ20051006691
公開日2005年11月2日 申請日期2005年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月23日
發(fā)明者J·E·戈德斯泰恩, R·J·帕格拉滋 申請人:氣體產(chǎn)品聚合物公司