經(jīng)乙酸乙烯酯乙烯共聚物分散體或乙酸乙烯酯聚合物分散體處理的低甲醛含量和高濕強(qiáng) ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及包含聚乙烯醇、pKa最高為4.0的酸和聚合物分散體的含水組合物，在所述聚合物乙酸乙烯酯單元占所述聚合物的至少60重量％，其中所述聚合物不含有任何含N-羥甲基單體的單元，并且其中至少部分聚乙烯醇是以用于所述聚合物的乳液穩(wěn)定劑的形式存在。還涉及一種提高纖維無(wú)紡基材的濕強(qiáng)度的方法，所述方法包括向所述基材施加一種或多種含水組合物，然后進(jìn)行最終干燥步驟，所述一種或多種含水組合物總共包含聚乙烯醇、pKa最高為4.0的酸、和聚合物分散體，在所述聚合物中乙酸乙烯酯占聚合物的至少60重量％。所述聚合物不含有任何含N-羥甲基單體的單元，并且至少部分所述聚乙烯醇是以用于所述聚合物的乳液穩(wěn)定劑的形式存在。還涉及以該方式制備的纖維無(wú)紡制品。
【專利說(shuō)明】經(jīng)乙酸乙烯酯乙烯共聚物分散體或乙酸乙烯酯聚合物分散體處理的低甲醛含量和高濕強(qiáng)度的纖維無(wú)紡基材

【背景技術(shù)】
[0001]含有N-羥甲基丙烯酰胺(NMA)的乙酸乙烯酯乙烯(VAE)共聚物和乙酸乙烯酯(VA)均聚物分散體作為自交聯(lián)型官能單體經(jīng)常被施加至無(wú)紡基材上以提供良好的干抗拉強(qiáng)度和濕抗拉強(qiáng)度以及良好的吸水性。這種基材的實(shí)例包括用于濕巾最終應(yīng)用的氣流鋪置無(wú)紡基材。濕巾具有含水組合物，例如洗液，其浸入基材中以提供濕的質(zhì)地，因而必須具有良好的濕抗拉強(qiáng)度。
[0002]然而在NMA交聯(lián)期間，產(chǎn)生作為不期望的副產(chǎn)物甲醛。此外，在許多情況下，由于在形成VAE共聚物時(shí)使用了甲醛次硫酸鈉作為氧化還原自由基引發(fā)劑，因而在交聯(lián)前在分散體中也存在甲醛。由于使用特定的防腐劑，也可能存在甲醛。但是在交聯(lián)反應(yīng)后在分散體以及基材中存在甲醛，對(duì)于該基材的制造商以及最終使用的用戶而言都是不期望的。然而使用不含NMA或其他交聯(lián)單體的VAE或VA樹(shù)脂的努力通常導(dǎo)致濕抗拉強(qiáng)度不足。因此，存在能夠提供可接受的濕抗拉強(qiáng)度和干抗拉強(qiáng)度同時(shí)使甲醛的產(chǎn)生最小化的方法和組合物的需求。
[0003]US7, 285，504B2公開(kāi)了具有提高的濕抗拉強(qiáng)度的基于乙酸乙烯酯(共聚)聚合物乳液的無(wú)紡粘合劑，其用聚乙烯醇穩(wěn)定。該提高是通過(guò)加入聚丙烯酸實(shí)現(xiàn)的。
[0004]EP0237643A2公開(kāi)了不含甲醛的乙酸乙烯酯/乙烯N-丙烯酰胺基乙醇酸共聚物用作無(wú)紡粘合劑。
[0005]在US5，143，954中描述了低甲醛含量的無(wú)紡粘合劑，采用N-羥甲基官能聚合物乳膠和甲醛清除劑。
[0006]US4，449，978公開(kāi)了在無(wú)紡物中甲醛含量低于50ppm的無(wú)紡產(chǎn)品。在無(wú)紡粘合劑中N-羥甲基丙烯酰胺被丙烯酰胺部分取代。氯化銨被公開(kāi)作為合適的催化劑用于誘導(dǎo)N-羥甲基單元交聯(lián)。
[0007]US5, 252，332描述了添加弱酸例如硼酸用于提高基于聚乙烯醇(PVOH)的粘合劑。該專利描述了含PVOH的VA或VAE被用于浸潰無(wú)紡物，然后干燥。當(dāng)用洗液潤(rùn)濕無(wú)紡物時(shí)，將硼酸加入洗液中以向無(wú)紡物提供臨時(shí)的濕強(qiáng)度。
[0008]盡管有上述提及的進(jìn)步，但是仍然需要簡(jiǎn)單且成本有效的方式向無(wú)紡物提供干抗拉強(qiáng)度和濕抗拉強(qiáng)度同時(shí)使甲醛的產(chǎn)生最小化或消除。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]—方面，本發(fā)明提供一種包含聚乙烯醇、pKa最高為4.0的酸和聚合物分散體的含水組合物，在所述聚合物中乙酸乙烯酯單元占所述聚合物的至少60重量％，其中所述聚合物不含有任何含N-羥甲基單體的單元，并且其中至少部分聚乙烯醇是以用于所述聚合物的乳液穩(wěn)定劑的形式存在。
[0010]另一方面，本發(fā)明提供一種提高纖維無(wú)紡基材的濕強(qiáng)度的方法。所述方法包括向所述基材施加一種或多種含水組合物，然后是最終干燥步驟，所述一種或多種含水組合物總共包含聚乙烯醇、PKa最高為4.0的酸和聚合物分散體，在所述聚合物中乙酸乙烯酯單元占所述聚合物的至少60重量％，其中所述聚合物不含有任何含N-羥甲基單體的單元，并且至少部分聚乙烯醇是以用于所述聚合物的乳液穩(wěn)定劑的形式存在。
[0011]又一方面，本發(fā)明提供由前述方法制備的纖維無(wú)紡制品。

【具體實(shí)施方式】
[0012]已發(fā)現(xiàn)含有聚乙烯醇(PVOH)和少量合適的酸的VA和VAE乳液甚至在沒(méi)有NMA或其他產(chǎn)生甲醛的共聚單體的情況下，也提供良好的無(wú)紡濕/干強(qiáng)度。無(wú)紡濕抗拉強(qiáng)度的提高需要PVOH作為乳液穩(wěn)定劑存在，并且被認(rèn)為用任何經(jīng)PVOH穩(wěn)定的VAE分散體都能發(fā)生，但是僅當(dāng)包括合適的酸時(shí)。雖然本領(lǐng)域已知使用酸促進(jìn)包括NMA或其他可交聯(lián)的含羥甲基單體單元的VAE聚合物中濕強(qiáng)度的提高，但是完全出人意料的是，如果添加合適的酸，不含有這些單體單元的VAE或VA分散體也可顯示出提高的濕強(qiáng)度。
[0013]因此本發(fā)明提供良好的濕強(qiáng)度同時(shí)具有少量或不產(chǎn)生甲醛。VA和VAE分散體都適用于本發(fā)明，但是為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)所述分散體或聚合物在此可被稱作VAE分散體或聚合物，應(yīng)理解這里使用術(shù)語(yǔ)“VAE”包括VA，除非上下文明確另有說(shuō)明。
[0014]VAE分散體
[0015]如果使用VAE(而不是VA)，在每種情況下基于乙酸乙烯酯和乙烯單體的總重量，乙酸乙烯酯含量為至少60重量通常為66重量％ -98重量％、或68重量％ -95重量％、或68重量％ -93重量％、或68重量％ -92重量％。如果所述聚合物不包括乙烯，VA含量通常為至少70重量％、或至少80重量％、或至少90重量％。如果VA含量低于100%,余下包含如下所述的一種或多種共聚單體和/或一種或多種輔助單體。
[0016]在每種情況下基于所述乙酸乙烯酯和乙烯單體的總重量，乙烯含量通常為2.0重量％ -34重量％，更通常為5重量％ -32重量％，最通常為8重量％ -32重量％。
[0017]任選地，在一些實(shí)施方案中可利用的聚合物性質(zhì)的范圍可通過(guò)使其他共聚單體與乙酸乙烯酯、或與乙酸乙烯酯和乙烯共聚合來(lái)擴(kuò)大。通常，合適的共聚單體是具有一個(gè)可聚合的烯烴基團(tuán)的單體。這種共聚單體的實(shí)例為具有3-18個(gè)碳原子的羧酸的乙烯酯。優(yōu)選的乙烯酯是丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、乙酸1-甲基乙烯酯、新戊酸乙烯酯，以及具有9-11個(gè)碳原子的α-支化一元羧酸的乙烯酯，其實(shí)例為VE0VA9? 或 VEOVAI O? 酯(購(gòu)自 Momentive Specialty Chemicals, Houston, TX)。其他合適的共聚單體包括丙烯酸或甲基丙烯酸與具有1-15個(gè)碳原子的未支化或支化醇的酯。示例性的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酸、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸降冰片基酯。其他合適的共聚單體包括鹵乙烯例如氯乙烯，或烯烴例如丙烯。一般其他共聚單體以基于共聚物中共聚單體的總量0.5重量％ -30重量％、優(yōu)選0.5重量％ -20重量％的量共聚合。
[0018]任選地，基于乙酸乙烯酯和乙烯的總量，還可共聚合0.05重量％ -10重量％的其他單體(輔助單體)。輔助單體包括可聚合的烯烴基團(tuán)和至少一種其他官能團(tuán)，所述其他官能團(tuán)可以是其他可聚合的烯烴基團(tuán)以便于提供交聯(lián)。其他官能團(tuán)可包括活性基團(tuán)例如羧基或磺酸基。
[0019]輔助單體的實(shí)例為烯鍵式不飽和一元羧酸和烯鍵式不飽和二元羧酸，通常是丙烯酸、甲基丙烯酸、富馬酸和馬來(lái)酸；烯鍵式不飽和甲酰胺和烯鍵式不飽和腈，通常是丙烯酰胺和丙烯腈；富馬酸和馬來(lái)酸的單酯和二酯，例如二乙基酯和二異丙基酯以及馬來(lái)酸酐；烯鍵式不飽和磺酸及其鹽，通常是乙烯基磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸。其他實(shí)例是預(yù)交聯(lián)的共聚單體例如聚烯鍵式不飽和共聚單體，例如己二酸二乙烯酯、馬來(lái)酸二烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯或氰尿酸三烯丙酯。環(huán)氧官能共聚單體也是合適的，例如甲基丙烯酸縮水甘油酯和丙烯酸縮水甘油酯。其他實(shí)例是硅官能共聚單體，例如丙烯酰氧丙基三(烷氧基)硅烷和甲基丙稀酸氧丙基二(烷氧基)硅烷、乙烯基二烷氧基硅烷和乙烯基甲基二烷氧基硅烷，可存在的烷氧基是例如甲氧基、乙氧基和乙氧基丙二醇釀基。其他單體包含輕基或CO基團(tuán)，實(shí)例為甲基丙烯酸羥烷基酯和丙烯酸羥烷基酯例如丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯或丙烯酸羥丁酯或甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯或甲基丙烯酸羥丁酯，以及化合物例如雙丙酮丙烯酰胺和乙?；阴Ｑ趸一┧狨セ蛞阴；阴Ｑ趸一谆┧狨?。
[0020]雖然一些應(yīng)用可能喜歡在VAE中包含其他單體，例如以上所列的那些，但是在制備聚合物粘合劑中，在一些情況下不包含特定單體可能是有利的，這取決于給定應(yīng)用的具體需要。在其他情況下，可包括的這些單體的量至多為聚合物粘合劑的1.0重量％。該不包含的或有限量的單體可包括以下的任一種或多種:異丁氧基甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺基乙醇酸、丙烯酰胺基丁醛、丙烯酰胺基丁醛的二烷基縮醛、含縮水甘油基的化合物(例如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、異氰尿酸三縮水甘油酯等)、烯鍵式不飽和磷酸酯、膦酸酯或硫酸酯、烯鍵式不飽和硅化合物、(甲基)丙烯酰胺或N-取代的(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸酯、乙烯酯、丙烯腈、丁二烯、苯乙烯、乙烯基甲苯、二乙烯基苯和/或其他不同于乙烯的烯烴式不飽和烴、鹵代單體(例如氯乙烯)，以及烯丙醇的酯。
[0021]釋放甲醛的共聚單體(例如N-羥甲基官能單體)被從本發(fā)明的組合物中排除?；谙嗤碛?，還希望在粘合劑中，優(yōu)選在整個(gè)組合物中不包括脲甲醛、甘脲，以及其他產(chǎn)生甲醛的部分。因此在一些實(shí)施方案中，所述組合物完全不含產(chǎn)生甲醛的成分。
[0022]在一些實(shí)施方案中，只有不含有其他共聚單體單元或輔助單體的VA均聚物和/或VAE共聚物用于本發(fā)明的組合物中。
[0023]單體的選擇或共聚單體的重量比的選擇優(yōu)選使得通常產(chǎn)生_30°C~+35°C的玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg。聚合物的玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg可通過(guò)差示掃描量熱法(DSC)以已知的方式來(lái)測(cè)定。所述Tg還可由Fox方程式預(yù)先大概計(jì)算得出。根據(jù)Fox T.G., Bull.Am.PhysicsSoc.1, 3,第 123 頁(yè)(1956): 1/Tg = xl/Tgl+x2/Tg2+...+xn/Tgn,其中 xn 為單體 η 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(重量％ /100)，Tgn為單體η的均聚物的以開(kāi)爾文表示的玻璃轉(zhuǎn)變溫度。在PolymerHandbook2nd Edit1n, J.ffiley&Sons, New York(1975)中給出了均聚物的 Tg 值。
[0024]聚乙烯醇(PVOH)
[0025]聚乙烯醇是平均水解度為80-99.9摩爾％的部分水解或完全水解的聚乙酸乙烯酯。合適的PVOH可包括超低粘度(對(duì)于4%水溶液為3-4cps)、低粘度(對(duì)于4%水溶液為5-6cps)、中等粘度(對(duì)于4%水溶液為22-30cps)和高粘度(對(duì)于4%水溶液為45-72cps)的各種。超低粘度的PVOH具有150-300的質(zhì)量平均(mass-average)聚合度和13，000-23，000的重均分子量。低粘度的PVOH具有350-650的質(zhì)量平均聚合度和31，000-50，OOO的重均分子量。中等粘度的PVOH具有1000-1500的質(zhì)量平均聚合度和85，000-124, 000的重均分子量。高粘度的PVOH具有1600-2200的質(zhì)量平均聚合度和146，000-186，000的重均分子量。根據(jù)本發(fā)明可使用任何聚乙烯醇(PVOH)。在一些實(shí)施方案中，PVOH的粘度是超低、低或中等的。
[0026]聚乙烯醇的重均分子量和聚合度通常通過(guò)使用尺寸排阻色譜法/凝膠滲透色譜法測(cè)量技術(shù)來(lái)測(cè)定。聚乙烯醇的粘度通常使用Hdppler落球式粘度計(jì)(DIN53015)或Ubbelohde粘度計(jì)(毛細(xì)管粘度計(jì)，DIN51562和DIN53012)對(duì)PVOH的4%固體水溶液測(cè)量。國(guó)際慣例是表述20°C下4%聚乙烯醇水溶液的粘度。
[0027]在一些實(shí)施方案中，PVOH的合適的實(shí)例包括平均水解度為80-96摩爾％的部分水解的聚乙酸乙烯酯或混合物。特別優(yōu)選平均水解度為86-90摩爾％的部分水解的聚乙酸乙烯酯，通常在每種情況下都具有150-2200的質(zhì)量平均聚合度。為了調(diào)整所產(chǎn)生的聚合物分散體的粘度，使用具有不同聚合度的聚乙烯醇的混合物可能是有利的，在該情況下各成分的聚合度可小于或大于混合物的150-2200的質(zhì)量平均聚合度。
[0028]在一些實(shí)施方案中，合適的PVOH實(shí)例包括完全水解的聚乙酸乙烯酯，例如平均水解度為96.1摩爾％ -99.9摩爾％的那些，通常是平均水解度為97.5摩爾％ -99.5摩爾％的那些，單獨(dú)或與部分水解的聚乙酸乙烯酯的混合物，所述完全水解的實(shí)例通常具有150-2200的質(zhì)量平均聚合度。
[0029]或者，或此外，在一些實(shí)施方案中還可使用改性聚乙烯醇。例如，其可包括含有官能團(tuán)如乙酰乙?；腜V0H，或包含共聚單體單元的PV0H，如月桂酸乙烯酯改性的聚乙烯醇或VERSATIC?酸乙烯酯改性的聚乙烯醇。VERSATIC?酸乙烯酯以商品名稱VE0VA? 例如 VE0VA?9 和 VEOVAtm1 可購(gòu)自 Momentive Specialty Chemicals。乙烯改性的聚乙烯醇也是合適的，其是已知的，例如商品名稱為EXCEVAL?的聚合物(KurarayAmerica, Inc.，Houston, TX)。這些可單獨(dú)使用或與標(biāo)準(zhǔn)未取代的聚乙烯醇聯(lián)合使用。優(yōu)選的乙烯改性的聚乙烯醇的乙烯含量最多為12摩爾％，優(yōu)選I摩爾％ -7摩爾％，更優(yōu)選2摩爾％ -6摩爾％，尤其是2摩爾％ -4摩爾％。在每種情況下質(zhì)量平均聚合度為500-5000，優(yōu)選2000-4500，更優(yōu)選3000-4000，基于通過(guò)水性凝膠滲透色譜法獲得的分子量數(shù)據(jù)。
[0030]所述平均水解度一般大于92摩爾％，優(yōu)選為94.5摩爾％ -99.9摩爾％，更優(yōu)選為98.1摩爾％ -99.5摩爾％。當(dāng)然，還可使用不同的乙烯改性的聚乙烯醇的混合物或者所述混合物與部分水解的和/或完全水解的標(biāo)準(zhǔn)聚乙烯醇聯(lián)合使用，這可能是有利的。
[0031]所述PVOH作為乳液穩(wěn)定劑通常以每100重量份聚合物1-10重量份的含量存在。更代表性地，所述含量為2-8份，或4-5份。
[0032]VAE分散體的制備
[0033]用聚乙烯醇穩(wěn)定的VAE分散體可通過(guò)乳液聚合來(lái)制備，通常在40°C _100°C，更通常在50°C -90°C，最通常在60°C _80°C的溫度下進(jìn)行。聚合壓力一般為40-100巴，更通常是45-90巴，特別是可在45-85巴之間變化，這取決于乙烯進(jìn)料。聚合還可使用例如通常用于乳液聚合的氧化還原引發(fā)劑組合來(lái)引發(fā)。
[0034]氧化還原引發(fā)劑體系可用于制備適用于本發(fā)明的VAE乳液。所述引發(fā)劑可以是產(chǎn)生甲醛的氧化還原引發(fā)體系例如甲醛次硫酸鈉。但是，在一些實(shí)施方案中，需要使分散體中的甲醛含量最小化，從而使VAE粘結(jié)的無(wú)紡基材中的甲醛含量最小化。在該情況下，需要使用無(wú)甲醛產(chǎn)生的氧化還原引發(fā)體系制備的VAE。一般，用于氧化還原對(duì)的合適的無(wú)甲醛產(chǎn)生的還原劑包括，作為非限制性實(shí)例，本領(lǐng)域已知的基于抗壞血酸、重亞硫酸鹽、異抗壞血酸鹽或酒石酸的化學(xué)成分的那些，以及由Bruggeman Chemical of Heilbronn, Germany制造的稱作為BRUGGOUTE? FF6M的商用還原劑。還可以使用非氧化還原引發(fā)劑，例如過(guò)硫酸鹽、過(guò)氧化物和偶氮型引發(fā)劑，所有這些都是本領(lǐng)域已知的。
[0035]在聚合期間可用聚乙烯醇(PVOH)或PVOH和表面活性劑(乳化劑)穩(wěn)定所述分散體。在聚合期間所述聚乙烯醇的總量，基于單體的總重量，一般為I重量％ -10重量％，優(yōu)選2重量％ -8重量％,更優(yōu)選4重量％ -5重量％。
[0036]優(yōu)選在聚合中不添加乳化劑。在特殊情況下伴隨使用少量乳化劑，通?；趩误w的量I重量％ -5重量％，可能是有利的。合適的乳化劑是陰離子型或陽(yáng)離子型或非離子型乳化劑，例如陰離子型乳化劑，例如鏈長(zhǎng)為8-18個(gè)碳原子的烷基硫酸酯、疏水基具有8-18個(gè)碳原子并且具有至多40個(gè)環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷單元的烷基醚硫酸酯或烷基芳基醚硫酸酯、具有8-18個(gè)碳原子的烷基磺酸酯或烷基芳基磺酸酯、磺基琥珀酸與一元醇或烷基酚的酯和半酯；或非離子型表面活性劑，例如具有8-40個(gè)環(huán)氧乙烷單元的烷基聚乙二醇醚或烷基芳基聚乙二醇醚。優(yōu)選地，這些表面活性劑不含有烷基酚乙氧基化物結(jié)構(gòu)并且不是內(nèi)分泌干擾物。
[0037]合適的VAE分散體的固含量通常為45重量％ _75重量％，但是可使用具有其他固含量的分散體。
[0038]酸
[0039]各種酸可與含PVOH的VAE組合物配制以提供提高的濕強(qiáng)度，只要該酸的pKa足夠低，即酸強(qiáng)度足夠高。pKa應(yīng)當(dāng)最高為4.0，或最高3.5，或最高2.5，或最高2.0。高分子羧酸不適于本發(fā)明的目的。因此，例如含有丙烯酸、馬來(lái)酸或富馬酸單元的均聚物或共聚物不能構(gòu)成本發(fā)明的組合物所需的酸，因此這些和/或其他高分子羧酸在一些實(shí)施方案中可從本發(fā)明的組合物中排除。
[0040]在一些實(shí)施方案中，使用無(wú)機(jī)酸或其他無(wú)機(jī)酸或非羧酸。非限制性的實(shí)例包括鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸和高氯酸。還可使用二元酸或三元酸的部分堿金屬鹽或銨鹽。非限制性的實(shí)例包括硫酸氫鈉、硫酸氫鉀和硫酸氫銨，以及磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀和磷酸二氫銨。
[0041]酸與揮發(fā)性堿反應(yīng)形成的鹽被認(rèn)為是適用于本發(fā)明的目的的酸，所述揮發(fā)性堿例如氯化銨，其中氨在使用中蒸發(fā)并將酸(HCl)留在經(jīng)處理的無(wú)紡物中。這種鹽的pKa應(yīng)理解是指酸本身的pKa (例如HCl，在氯化銨的情況下)。這些酸的非限制性實(shí)例包括硫酸銨、氯化銨和磷酸銨。
[0042]在配制物中酸的量基于100份干VAE聚合物以干份測(cè)量通常至少為0.1份，或至少為0.2份，或至少為0.5份，或至少為1份。通常該量至多為5份，或至多4份，或至多3份。在許多情況下，濕強(qiáng)度在1-3份范圍內(nèi)呈現(xiàn)穩(wěn)定。
[0043]所述酸可與VAE和PVOH配制，或可在干燥VAE和PVOH之前或之后，單獨(dú)加入到經(jīng)VAE和PVOH處理的基材。
[0044]無(wú)紡某材的處理
[0045]所述VAE/PV0H/酸粘合劑組合物通常經(jīng)噴涂、浸潰、凹版印刷或發(fā)泡施加至無(wú)紡基材上。所述配制物通常以0.5% -30%的固含量施加，取決于所需的相對(duì)添加量(add-on)。所述配制物施加至基材后，干燥所述基材。這通常在120°C-160°C的溫度下進(jìn)行，但是可使用更高或更低的溫度。在處理組合物中還可包括濕添加劑不僅有助于潤(rùn)濕基材上配制的粘合劑，而且潤(rùn)濕隨后的纖維無(wú)紡基材制品。一個(gè)實(shí)例是AEROSOL? OT 二辛基橫基玻拍酸鈉(Cytec Industries Inc.，West Paterson, NJ)。所述潤(rùn)濕劑可以基于干聚合物的重量0.1-3干份的量添加到配制物中，但是更通常以0.5-2份配制。
[0046]一個(gè)可選的應(yīng)用方法是，首先將含PVOH的VAE施加至無(wú)紡基材(有或沒(méi)有潤(rùn)濕添加劑)并干燥基材上的粘合劑，然后向干燥的VAE粘結(jié)無(wú)紡物單獨(dú)施加酸，并再次干燥該基材。對(duì)于每個(gè)單獨(dú)的干燥步驟，溫度通常為120°C-160°C，但是可使用更高或更低的溫度。
[0047]用于無(wú)紡基材的纖維材料可以是天然纖維例如(但不限于)纖維素纖維，或合成纖維，所述合成纖維包括但不限于聚酯、聚乙烯、聚丙烯和聚乙烯醇中的一種或多種，或粘膠纖維，或這些的任意組合。所述纖維無(wú)紡基材本身可根據(jù)本領(lǐng)域已知的各種方法制備，包括但不限于氣流成網(wǎng)法、濕法成網(wǎng)、粗梳法和水刺法。
[0048]如以下實(shí)施例所看到的，根據(jù)本發(fā)明的組合物產(chǎn)生的無(wú)紡物濕強(qiáng)度比由用VAE和PVOH粘結(jié)而不含任何酸的無(wú)紡物獲得的可大約高30% -140%,比單獨(dú)用酸處理獲得的高50% -170%。
[0049]實(shí)施例
[0050]制備一系列適合噴涂至無(wú)紡基材的粘合劑乳液，其具有如下描述的組成。
[0051]分散體I為具有55重量％的固含量的經(jīng)PVOH穩(wěn)定的VAE分散體，共聚物含有82重量％的乙酸乙烯酯和18重量％的乙烯，并且具有0°C的玻璃轉(zhuǎn)變溫度。所述分散體用基于共聚物重量4.2重量％的PVOH (88摩爾％的水解度)穩(wěn)定。該分散體使用甲醛次硫酸鈉(SFS)作為自由基引發(fā)劑制備。
[0052]分散體2是具有55重量％的固含量的經(jīng)PVOH穩(wěn)定的VAE分散體，共聚物含有90重量％的乙酸乙烯酯和10重量的％乙烯，并且具有17°C的玻璃轉(zhuǎn)變溫度。所述分散體用基于共聚物重量3.9重量％的PVOH(88摩爾％的水解度)穩(wěn)定。該分散體用無(wú)甲醛產(chǎn)生的氧化還原引發(fā)體系制備。
[0053]分散體3為具有55重量％的固含量的經(jīng)PVOH穩(wěn)定的VAE分散體，共聚物含有91重量％的乙酸乙烯酯和9重量％的乙烯，并且具有23°C的玻璃轉(zhuǎn)變溫度。所述分散體用基于共聚物重量2.8重量％的PVOH(98摩爾％的水解度)以及1.5重量％的PVOH(88摩爾％的水解度)穩(wěn)定。該分散體用SFS作為自由基引發(fā)劑制備。
[0054]分散體4為具有63%的固含量的共穩(wěn)定的(表面活性劑和PVOH) VAE分散體，共聚物含有85.5重量％的乙酸乙烯酯和14.5重量％的乙烯，并且具有5°C的玻璃轉(zhuǎn)變溫度。所述分散體用基于共聚物重量3.0重量％的PVOH (88摩爾％的水解度)和2.5重量％的乳化劑穩(wěn)定。該分散體用無(wú)甲醛產(chǎn)生的氧化還原引發(fā)體系制備。
[0055]分散體5為具有55重量％的固含量的乙酸乙烯酯均聚物分散體，其具有33°C的玻璃轉(zhuǎn)變溫度。所述分散體用基于VA均聚物重量5重量％的PVOH (88摩爾％的水解度)穩(wěn)定。
[0056] 分散體6為具有55重量％的固含量的經(jīng)乳化劑穩(wěn)定的VAE分散體(沒(méi)有PV0H)，共聚物含有85重量％的乙酸乙烯酯和15重量％的乙烯，并且具有+6°C的玻璃轉(zhuǎn)變溫度。所述分散體用基于共聚物重量4.0重量％的乳化劑穩(wěn)定。該分散體用無(wú)甲醛產(chǎn)生的氧化還原引發(fā)體系制備。
[0057]粘合劑和PVOH的研究
[0058]將分散體1-4和6配制成如下的適于施涂至無(wú)紡基材的組合物，在每種情況下產(chǎn)生20%非揮發(fā)性成分的組合物。
[0059]

【權(quán)利要求】
1.一種含水組合物，其包含聚乙烯醇、PKa最高為4.0的酸和聚合物分散體，在所述聚合物中乙酸乙烯酯單元占所述聚合物的至少60重量％，其中所述聚合物不含有任何含N-羥甲基的單體的單元，以及其中至少部分所述聚乙烯醇是以用于所述聚合物的乳液穩(wěn)定劑的形式存在。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中所述酸為無(wú)機(jī)酸或其銨鹽。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中所述酸為氯化銨。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中所述酸為二元酸或三元酸的部分堿金屬鹽。
5.權(quán)利要求1的組合物，其中所述酸為硫酸氫鈉。
6.前述權(quán)利要求之一的組合物，其中所述聚合物為乙酸乙烯酯乙烯共聚物。
7.前述權(quán)利要求之一的組合物，其中全部所述聚乙烯醇是以用于所述聚合物的乳液穩(wěn)定劑的形式存在。
8.提高纖維無(wú)紡基材的濕強(qiáng)度的方法，所述方法包括向所述基材施加一種或多種含水組合物，然后是最終干燥步驟，其中所述一種或多種含水組合物總共包含聚乙烯醇、PKa最高為4.0的酸和聚合物分散體，在所述聚合物中乙酸乙烯酯單元占所述聚合物的至少60重量％，其中所述聚合物不含有任何含N-羥甲基的單體的單元，以及其中至少部分所述聚乙烯醇是以用于所述聚合物的乳液穩(wěn)定劑的形式存在。
9.權(quán)利要求8的方法，其中所述聚乙烯醇、所述聚合物分散體和所述酸是在同一個(gè)含水組合物中施加。
10.權(quán)利要求8的方法，其中所述聚乙烯醇和所述聚合物分散體在第一含水組合物中提供，然后在預(yù)干燥步驟中干燥所述第一含水組合物，隨后施加酸，然后進(jìn)行所述最終干燥步驟。
11.權(quán)利要求8-10之一的方法，其中所述最終干燥步驟是在120°C-160°c的溫度下進(jìn)行的。
12.權(quán)利要求8-11之一的方法，其中全部所述聚乙烯醇是以用于所述聚合物的乳液穩(wěn)定劑的形式存在的。
13.權(quán)利要求8-12之一的方法，其中所述酸為無(wú)機(jī)酸或其銨鹽。
14.權(quán)利要求8-12之一的方法，其中所述酸為氯化銨。
15.權(quán)利要求8-12之一的方法，其中所述酸為二元酸或三元酸的部分堿金屬鹽。
16.權(quán)利要求8-12之一的方法，其中所述酸為硫酸氫鈉。
17.權(quán)利要求8-16之一的方法，其中所述聚合物為乙酸乙烯酯乙烯共聚物。
18.由權(quán)利要求8-17之一的方法制得的纖維無(wú)紡制品。
【文檔編號(hào)】D04H1/64GK104136557SQ201280060479
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月7日
【發(fā)明者】J·R·博伊蘭, C·W·佩里 申請(qǐng)人:瓦克化學(xué)公司