專利名稱：水分散性陽離子聚合物、其制備方法及其制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明旨在離子敏感性或可觸發(fā)性(triggerable)、水分散性或水溶性陽離子聚合物及聚合物配劑。本發(fā)明還旨在制備離子敏感性或可觸發(fā)性、水分散性或水溶性陽離子聚合物及聚合物配劑的方法及其作為一次應(yīng)用制品粘合劑組合物的應(yīng)用。本發(fā)明進(jìn)一步旨在一次應(yīng)用制品，如包含離子敏感性或可觸發(fā)性、水分散性粘合劑組合物的濕紙巾，所述粘合劑組合物包括陽離子聚合物或聚合物配劑。
背景技術(shù)：
許多年以來，一次應(yīng)用性問題一直在困擾著提供一次應(yīng)用制品如尿布、濕紙巾、失禁服裝和婦女護(hù)理產(chǎn)品的工業(yè)界。雖然在解決這個問題方面取得了很大進(jìn)展，但薄弱環(huán)節(jié)之一是不能制造在水中易于溶解或分散開的，但仍具有足夠的使用強度的經(jīng)濟(jì)的粘結(jié)在一起的纖維網(wǎng)。參見例如美國專利2,241,373和美國專利4,186,233。沒有這樣的產(chǎn)品，使用者通過將該產(chǎn)品沖到廁所中而丟棄它的可能性即使不消失，也會大大下降。另外，該產(chǎn)品在填埋中分解的可能性很有限，因為可以很好進(jìn)行生物降解或光降解的大部分產(chǎn)品組分被包裹在塑料中或被塑料粘合在一起，而塑料不管以什么方式降解，也要經(jīng)過很長時間。因此，如果在水存在下塑料可分散開，則由于塑料包裹或粘合的破壞其內(nèi)部成分可以降解。
一次應(yīng)用產(chǎn)品，如尿布、婦女護(hù)理產(chǎn)品和成人失禁護(hù)理產(chǎn)品可通過沖入廁所而丟棄。通常這種產(chǎn)品包括一個體側(cè)襯墊，它必須能快速透過液體，如尿或經(jīng)血，以使液體可被該產(chǎn)品的吸收芯吸收。典型的體側(cè)襯墊可以是一個粘結(jié)纖維網(wǎng)，要求它具有許多特性，如柔軟性和撓性。體側(cè)襯墊材料的纖維網(wǎng)通?？梢酝ㄟ^使許多一般隨機排列的纖維經(jīng)濕法成網(wǎng)或干法(氣流)成網(wǎng)并用粘合劑組合物將它們粘結(jié)在一起形成粘結(jié)網(wǎng)而制成。過去的粘合劑組合物已將此功能完成得很好。但是包括這些組合物的纖維網(wǎng)傾向于是非分散性的，在典型的家庭衛(wèi)生系統(tǒng)中存在問題。
新近研發(fā)的粘合劑組合物比過去的粘合劑組合物分散性更好并且更環(huán)保。一類粘合劑組合物包括在水中具有逆溶解性的聚合物材料。這些粘合劑組合物在溫水中是不溶的，但在冷水中是可溶的，例如在廁所中可溶。眾所周知許多聚合物在水性介質(zhì)中顯示濁化點或逆溶解性。有些文獻(xiàn)引用這些聚合物用于各種用途，包括(1)作為蒸發(fā)抑制劑(JP 6207162)；(2)作為溫度敏感組合物，由于伴隨相應(yīng)的溫度變化具有明顯的顏色變化而用作溫度指示器(JP 6192527)；(3)作為在特定溫度下不透明而在冷卻到該特定溫度之下時又變透明的熱敏材料(JP51003248和JP 81035703)；(4)作為具有良好吸收特性并且易于除去的傷口敷料(JP 6233809)；和(5)作為沖走式個人護(hù)理產(chǎn)品中的材料(1996年4月23日授于Richard S.Yeo并轉(zhuǎn)讓給Kimberly-Clark公司的美國專利5,509,913)。
其它令人感興趣的新近的粘合劑包括一類離子敏感性粘合劑。幾個轉(zhuǎn)讓給日本東京Lion公司的美國專利和歐洲專利公開了包括丙烯酸和丙烯酸烷基酯或芳基酯的離子敏感性聚合物。參見美國專利5,312,883、5,317,063和5,384,189，以及歐洲專利608460A1，在此引入其公開內(nèi)容作為參考。在美國專利5,312,883中，公開了適于作為沖走式無紡織纖網(wǎng)粘合劑的三元共聚物。公開的丙烯酸基三元共聚物包括部分被中和的丙烯酸、丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯，其是在世界的某些地方用于沖走式無紡織纖網(wǎng)的適宜粘合劑。但是，由于在部分中和的三元共聚物中存在少量丙烯酸鈉，這些粘合劑不能分散在Ca2+和/或Mg2+含量大于約15ppm的水中。當(dāng)放置在Ca2+和/或Mg2+離子含量大于約15ppm的水中時，使用上述粘合劑的無紡織纖網(wǎng)的拉伸強度保持在30g/in以上，這對網(wǎng)的分散性具有不利影響。對這種問題提出如下產(chǎn)生機理每個鈣離子與兩個羧酸根基團(tuán)進(jìn)行分子內(nèi)或分子間結(jié)合。分子內(nèi)締合引起聚合物鏈卷曲，最終導(dǎo)致聚合物沉淀。分子間締合產(chǎn)生交聯(lián)。無論發(fā)生分子內(nèi)締合還是分子間締合，三元共聚物在Ca2+和/或Mg2+含量大于約15ppm的水中是不溶的。由于鈣離子與三元共聚物的羧酸根基團(tuán)間的強烈相互作用，復(fù)合物的離解是完全不可能的，因為這種締合作用是不可逆的。因此，即使鈣濃度降低，在Ca2+和/或Mg2+高濃度溶液中暴露過的上述聚合物也不會分散在水中。這限制了該聚合物作為沖走式粘合劑材料的應(yīng)用，因為美國大部分地區(qū)是硬水，Ca2+和/或Mg2+含量大于15ppm。
在轉(zhuǎn)讓給Kimberly Clark的共同未決的申請，即1998年12月31日提交的美國專利申請系列號09/223,999(在此引入其公開內(nèi)容作為參考)中，公開了對上面參考的Lion公司的專利中的丙烯酸三元共聚物的改進(jìn)。具體而言，美國專利申請系列號09/223,999公開了一種磺酸鹽陰離子改性的丙烯酸三元共聚物，相對于未改性的Lion聚合物，它改進(jìn)了在較硬水例如Ca2+和/或Mg2+高至200ppm的水中的分散性。濕潤的片材具有撓性并且是柔軟的。但是，上面參考的專利中Lion公司的離子敏感性聚合物及共同未決申請中的磺酸鹽陰離子改性的丙烯酸三元共聚物作為個人護(hù)理產(chǎn)品如濕紙巾的粘合劑時，一般具有降低的初始片材濕潤性、提高的干片材硬挺性、提高的片材粘性、降低的粘合劑噴涂性和較高的產(chǎn)品成本。
另一個可分散個人護(hù)理產(chǎn)品的方法公開在屬于日本東京的Kao公司的美國專利5,281,306中。該專利公開了一種可水分散開的清潔片材，即濕紙巾，它包含用帶有羧基基團(tuán)的水溶性粘合劑處理過的水分散性纖維。用含有5-95％可與水混溶的有機溶劑、鹽和95-5％水的清潔劑處理清潔片材。優(yōu)選的有機溶劑為丙二醇。清潔片材保持了濕潤強度并且在有機溶劑基清潔劑中不分散，但在水中分散。然而，由于羧甲基纖維素的高粘度，使之難于施涂到纖維網(wǎng)上，有機溶劑的存在，以及對硬水的敏感性，使得該專利的組合物幾乎沒有商業(yè)應(yīng)用前景。
雖然許多專利公開了各種用于水分散性或沖走式材料的離子和溫度敏感性組合物，但仍存在對可分散性產(chǎn)品的需求，這些產(chǎn)品應(yīng)具有柔軟性、撓性、三維性和回彈性；在體溫下于體液(包括糞便)存在下芯吸和結(jié)構(gòu)的完整性；在廁所沖水后纖維真正分散以便產(chǎn)品不會被樹根纏結(jié)或在下水管轉(zhuǎn)彎處纏結(jié)。而且，在該領(lǐng)域要求沖走式產(chǎn)品在世界各地均具有水分散性。另外，要求水分散性粘合劑不降低應(yīng)用其的產(chǎn)品的濕潤性，并且能噴涂以較容易且均勻地施涂和穿透到產(chǎn)品中。最后，要求水分散性沖走式濕紙巾在儲存期間是穩(wěn)定的且在使用時保持所要求水平的濕潤強度并且可被相對不含或基本不含有機溶劑的濕潤組合物潤濕。要求這樣的產(chǎn)品價位合理、產(chǎn)品的安全性和環(huán)保問題不打折扣，沒有過去產(chǎn)品沒能解決的一些問題。
發(fā)明概述本發(fā)明旨在離子敏感性陽離子聚合物及聚合物配劑并旨在可觸發(fā)性陽離子聚合物及聚合物配劑，研發(fā)它們是為了解決文獻(xiàn)中所述現(xiàn)在可得離子敏感性聚合物和其他聚合物所伴隨的上述問題。本發(fā)明的離子敏感性聚合物配劑具有“觸發(fā)性”，于是聚合物在包含特殊類型和濃度的不加溶試劑的濕潤組合物，如濃度在約2％以上的一價鹽溶液中是不溶的，但當(dāng)用包括鈣和鎂離子高至200ppm(份每百萬份)的硬水的水稀釋時是可溶的。與由于通過鈣離子進(jìn)行離子交聯(lián)而在硬水中失去分散性的某些離子敏感性聚合物配劑不同，本發(fā)明的離子敏感性陽離子聚合物配劑對幾百個ppm濃度下的鈣和/或鎂離子是不敏感的并且對pH變化不敏感。本發(fā)明的離子專一性陽離子聚合物和聚合物配劑具有“觸發(fā)性”，于是聚合物在包含特殊類型和濃度的不加溶試劑的濕潤組合物，如濃度在約0.5％以上的能夠形成復(fù)合物陰離子的二價金屬鹽溶液中是不溶的，但當(dāng)用包括其它離子，如鈣和鎂離子高至200ppm(份每百萬)的硬水中所發(fā)現(xiàn)的二價鹽溶液的水稀釋時是可溶的。因此，包含本發(fā)明聚合物配劑的沖走式產(chǎn)品在硬水或軟水中均保持分散性。
本發(fā)明的聚合物配劑可用作氣流成網(wǎng)和濕法成網(wǎng)無紡織物應(yīng)用中的粘合劑和結(jié)構(gòu)組分，如各種個人護(hù)理產(chǎn)品中的體側(cè)襯墊、液體分布材料、液體吸收材料(脈動流)或覆蓋材料。本發(fā)明的聚合物配劑特別適用于作為沖走式個人護(hù)理產(chǎn)品的粘合劑材料，所述產(chǎn)品特別為用于個人使用，如清潔或處理皮膚、除去化妝品、除去指甲油、醫(yī)療保健的濕紙巾，以及用于硬表面清潔、汽車養(yǎng)護(hù)的抹布，包括含有清潔劑、消毒劑等的抹布。沖走式產(chǎn)品在儲存和使用期間保持完整或濕潤強度，而在廁所中丟棄當(dāng)鹽或離子濃度下降至低于臨界水平時則破裂或分散。處理用適宜基材包括薄紗，如縐紗或非縐薄紗、共成形(coform)產(chǎn)品、流體纏結(jié)(hydroentangled)纖網(wǎng)、氣流成網(wǎng)墊、短纖漿、無紡纖網(wǎng)及其復(fù)合材料。用于本發(fā)明的非縐紗和模壓三維薄紗纖網(wǎng)的生產(chǎn)方法可見下列普遍承認(rèn)的專利1997年8月15日由F.-J.Chen等提交的序列號為08/912,906的美國專利申請“濕潤彈性纖網(wǎng)及由其制備的一次應(yīng)用性制品”；1995年7月4日授于Chiu等的美國專利5,429,686；1995年3月21日授于S.J.Suda11和S.A.Engel的美國專利5,399,412；1997年9月30日授于Wendt等的美國專利5,672,248；和1997年3月4日授于Farrington等的美國專利5,607,551；在此引入這些專利的全部內(nèi)容作為參考。上述專利的模壓薄紗結(jié)構(gòu)對提供濕紙巾的良好清潔性特別有幫助。良好的清潔性也可以通過在其它基材上進(jìn)行某種程度變形以及通過在花式織物上進(jìn)行軋花、模壓、潤濕和通氣干燥以有通過其它措施而得到提高。本發(fā)明的陽離子聚合物和聚合物配劑作為纖維材料的粘合劑是特別有用的，因為該聚合物和聚合物配劑對纖維是直接親和的。
氣流成網(wǎng)材料可通過在基本干燥條件下將含有纖維和其它任選材料的氣流計量加入到通常水平移動的金屬絲網(wǎng)上而形成。關(guān)于纖維和熱塑性材料的氣流成網(wǎng)混合物的適宜體系和設(shè)備公開于例如下列專利中1979年6月12日提交的美國專利4,157,724(Persson)，并于1984年12月25日再次提交的Re.U.S.Pat 31,775；1981年7月14日提交的美國專利4,278,113(Persson)；1981年4月28日提交的美國專利4,264,289(Day)；1982年10月5日提交的美國專利4,352,649(Jacobsen等)；1982年10月12日提交的美國專利4,353,687(Hosler等)；1985年1月22日提交的美國專利4,494,278(Kroyer等)；1986年12月9提交的美國專利4,627,806(Johns on)；1987年3月17日提交的美國專利4,650,409(Nistri等)；1988年2月16提交的美國專利4,724,980(Farley)；和1987年2月3日提交的美國專利4,640,810(Laursen等)，在此引入其全部公開內(nèi)容作為參考。
本發(fā)明還公開了利用上述獨特的聚合物配劑作為粘合劑組合物如何制備水分散性無紡織物，包括覆蓋材料(襯墊)、吸收(脈動流)材料和濕紙巾，它們在具有一級離子組成，如一價離子或二價金屬配陰離子的液體中于顯著大于典型硬水或軟水的特定濃度下是穩(wěn)定的。由于所設(shè)計的對離子的敏感性，無論美國及世界各地廁所中水的硬度如何，它們均可被觸發(fā)，所得無紡織物均可被沖走且是水分散性的。
本發(fā)明進(jìn)一步公開了一種改進(jìn)的用于濕紙巾的潤濕組合物。使用本發(fā)明聚合物配劑的濕紙巾在儲存時是穩(wěn)定的且在使用期間保持了所要求的濕潤強度水平并且可被相對不含或基本不含有機溶劑的濕潤組合物或清潔劑潤濕。
在審閱了對所公開的實施方案及附加的權(quán)利要求進(jìn)行的下述詳細(xì)說明后，本發(fā)明的這些及其它目的、特征及優(yōu)點將是顯而易見的。
公開實施方案詳述本發(fā)明可使用兩種不同的可觸發(fā)陽離子聚合物或聚合物組合物來實施。一種可觸發(fā)陽離子聚合物組合物為離子敏感性陽離子聚合物組合物而另一種為特定離子性陽離子聚合物和聚合物組合物。下面將進(jìn)一步討論這兩種體系。每一種陽離子聚合物組合物還可任選包括一種共粘合劑，用來改變陽離子聚合物組合物的一種或多種物理性能。
為了成為適用于沖走式或水分散性個人護(hù)理產(chǎn)品的有效離子敏感性或可觸發(fā)式陽離子聚合物或陽離子聚合物配劑，要求配劑應(yīng)該是(1)功能性的，即在控制條件下保持濕潤強度并在軟水或硬水中(如世界各地廁所和陰溝中)快速溶解或分散；(2)安全(無毒)；并且(3)相對經(jīng)濟(jì)。除了上述因素外，當(dāng)用作無紡織基材如濕紙巾的粘合劑組合物時，要求離子敏感性或可觸發(fā)式配劑應(yīng)該是，(4)可進(jìn)行工業(yè)規(guī)模加工，即可大規(guī)模地較快速施涂，如噴涂(要求粘合劑組合物在高剪切下具有較低的粘度)；(5)提供可接受的片材或基材濕潤度。用來處理本發(fā)明濕紙巾的潤濕組合物可以提供上述某些優(yōu)點并且可以額外提供一種或多種(6)改進(jìn)的皮膚護(hù)理，如降低皮膚的過敏性或其它益處，(7)改進(jìn)的觸覺性能，并且(8)通過提供使用過程中皮膚上摩擦和潤滑間的平衡(皮膚滑移)來提高良好的清潔性。本發(fā)明的離子敏感性或可觸發(fā)式陽離子聚合物和聚合物配劑及由其制備的制品，特別是包含下列濕潤組合物的濕紙巾可以滿足許多或全部上述標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，本發(fā)明優(yōu)選實施方案的所有優(yōu)點均屬于本發(fā)明范圍是沒有必要的。
離子敏感性陽離子聚合物組合物本發(fā)明的離子敏感性陽離子聚合物可由兩種、三種或四種不同的單體形成。本發(fā)明的共聚物為一種陽離子單體與至少一種疏水單體的聚合產(chǎn)物。本發(fā)明的三元共聚物或四無共聚物為一種陽離子單體、至少一種疏水單體和任選的至少一種親水單體或水溶性非離子單體的聚合產(chǎn)物。
本發(fā)明的離子敏感性陽離子聚合物中的優(yōu)選陽離子聚合物為[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨。
用于本發(fā)明離子敏感性陽離子聚合物中的適宜疏水單體包括但不限于丙烯酸烷基酯，如丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸月桂基酯和丙烯酸十六烷基酯。丙烯酸烷基酯的甲基丙烯酸酯同系物也是適宜的。
用于本發(fā)明離子敏感性陽離子聚合物中的適宜親水單體或水溶性非離子單體包括但不限于丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺基單體，如丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺和羥甲基丙烯酰胺；丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基單體，包括例如丙烯酸羥烷基酯和甲基丙烯酸羥烷基酯，如甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯；聚烷氧基丙烯酸酯，如聚乙二醇丙烯酸酯和聚烷氧基甲基丙烯酸酯，如聚乙二醇甲基丙烯酸酯(“PEG-MA”)。其它用于本發(fā)明離子敏感性陽離子聚合物中的適宜親水單體或水溶性非離子單體包括但不限于N-乙烯基吡咯烷酮；和N-乙烯基甲酰胺。
本發(fā)明的優(yōu)選四元共聚物為下列四種單體的聚合產(chǎn)物丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨。本發(fā)明的優(yōu)選三元共聚物是由三種不同的單體形成的丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨。本發(fā)明的優(yōu)選共聚物為[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨和丙烯酸丁酯或丙烯酸2-乙基己酯的聚合產(chǎn)物。本發(fā)明特別優(yōu)選的三元共聚物為[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨和丙烯酸丁酯及丙烯酸2-乙基己酯的聚合產(chǎn)物。丙烯酰胺、[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨、丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯均購自AldrichChemical，Milwaukee，Wisconsin。
對于由丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨制備的離子敏感性四元共聚物，四元共聚物中單體的摩爾百分比如下約35-少于80mol％丙烯酰胺；大于0-約45mol％丙烯酸丁酯；大于0-約65mol％丙烯酸2-乙基己酯；大于0-約20mol％[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨。更特別地四元共聚物中單體的摩爾百分比為約50-約67mol％丙烯酰胺；約15-約28mol％丙烯酸丁酯；約7-約15mol％丙烯酸2-乙基己酯；大于0-約10mol％[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨。最特別地四元共聚物中單體的摩爾百分比為約57-約66mol％丙烯酰胺；約15-約28mol％丙烯酸丁酯；約7-約13mol％丙烯酸2-乙基己酯；約1-約6mol％[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨。
對于由丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨制備的離子敏感性共聚物和三元共聚物，三元共聚物中單體的摩爾百分比如下0-約90mol％丙烯酸丁酯；0-約75mol％丙烯酸2-乙基己酯；5-約60mol％[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨。
本發(fā)明的離子敏感性三元共聚物和四元共聚物的平均分子量隨著聚合物的最終用途而變化。本發(fā)明的四元共聚物的重均分子量為約10,000-約5,000,000。更特別地本發(fā)明的四元共聚物的重均分子量為約25,000-約2,000,000，或更加特別地為約200,000-約1,000,000。本發(fā)明的三元共聚物的重均分子量為約10,000-約5,000,000。更特別地本發(fā)明的三元共聚物的重均分子量為約25,000-約2,000,000，或更加特別地為約200,000-約1,000,000。
本發(fā)明的離子敏感性三元共聚物和四元共聚物可以根據(jù)各種聚合方法來制備，理想的是溶液聚合方法。聚合方法所用適宜的溶劑包括但不限于低級醇如甲醇、乙醇和丙醇；水和一種或多種上述低級醇的混合溶劑；以及水和一種或多種低級酮如丙酮或甲乙酮的混合溶劑。
在本發(fā)明的聚合方法中，可以使用任何自由基聚合引發(fā)劑。特定引發(fā)劑的選擇依賴于許多因素，包括但不限于聚合溫度、溶劑及所用單體。用于本發(fā)明的適宜聚合引發(fā)劑包括但不限于2，2’-偶氮二異丁腈、2，2’-偶氮二(2-甲基丁腈)、2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)、2，2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二鹽酸化物、2，2’-偶氮二(N，N’-二亞甲基異丁基脒)、過硫酸鉀、過硫酸銨和過氧化氫水溶液。聚合引發(fā)劑的量理想地應(yīng)占所存在單體總重量的約0.01-5重量％。
聚合溫度可以根據(jù)所用聚合溶劑、單體和引發(fā)劑而變化，但一般為約20℃-約90℃。聚合時間一般為約2-約8小時。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，上述離子敏感性陽離子聚合物配劑用作可沖走式和/或非沖走式產(chǎn)品的粘合劑材料。為了成為美國各地可沖走式產(chǎn)品的有效粘合劑材料，本發(fā)明的離子敏感性聚合物配劑在干燥或較高一價離子濃度時保持穩(wěn)定并保持其完整性，但在含有高至約200ppm或更多二價離子，特別是鈣和鎂離子的水中變得可溶。理想地，本發(fā)明的離子敏感性陽離子聚合物配劑在含有至少約2重量％一種或多種包含一價和/或多價離子的無機和/或有機鹽的鹽溶液中是不溶的。更理想地，本發(fā)明的離子敏感性陽離子聚合物配劑在含有約2-約5重量％一種或多種包含一價和/或多價離子的無機和/或有機鹽的鹽溶液中是不溶的。甚至更加理想地，本發(fā)明的離子敏感性聚合物配劑在含有約2-約4重量％一種或多種包含一價和/或多價離子的無機和/或有機鹽的鹽溶液中是不溶的。適宜的一價離子包括但不限于Na+離子、K+離子、Li+離子、NH4+離子、低分子量季銨化合物(例如在任何側(cè)鏈基團(tuán)上含有少于5個碳者)及其組合物。適宜的多價離子包括但不限于Zn2+和Ca2+。
根據(jù)美國化學(xué)會最近進(jìn)行的研究，美國各地的水硬度變化很大，CaCO3的濃度由接近0的軟水變化至約500ppm CaCO3(約200ppm Ca2+離子)的非常硬的水。為了確保聚合物配劑在全國(以及全世界)的分散性，本發(fā)明的離子敏感性陽離子聚合物配劑理想地在含有高至約50ppm Ca2+和/或Mg2+離子的水中是可溶的。更理想地，本發(fā)明的離子敏感性陽離子聚合物配劑在含有高至約100ppm Ca2+和/或Mg2+離子的水中是可溶的。甚至更加理想地本發(fā)明的離子敏感性陽離子聚合物配劑在含有高至約150ppm Ca2+和/或Mg2+離子的水中是可溶的。尤其理想地，本發(fā)明的離子敏感性陽離子聚合物配劑在含有高至約200ppm Ca2+和/或Mg2+離子的水中是可溶的。
離子專一性陽離子聚合物組合物當(dāng)用作織造或無紡織基材，如濕紙巾的粘合劑時，上述離子敏感性聚合物組合物在干燥狀態(tài)或濕潤狀態(tài)下通過離子可觸發(fā)性幫助保持強度。高濃度鹽使得粘合劑不溶并使它行使纖網(wǎng)粘合劑的功能。這種現(xiàn)象被稱作“鹽析”。以上內(nèi)容確定了有用的離子敏感性聚合物組合物以及有用的聚合物/鹽組合，它們?yōu)樵谑褂煤蛢Υ鏃l件下的高強度創(chuàng)造條件，但在廁所中鹽濃度下降至臨界水平之下時使纖網(wǎng)破裂。作為本發(fā)明的一部分，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)較寬范圍的聚合物組合物在這種觸發(fā)式應(yīng)用中是有用的，造成這些組合物可觸發(fā)性的機理是由鹽濃度和類型調(diào)節(jié)的。因此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)離子專一性觸發(fā)體系依賴于陽離子聚合物的性質(zhì)、鹽的陽離子種類和鹽的陰離子種類。另外發(fā)現(xiàn)強度/分散性緊密受到兩種離子類型的調(diào)節(jié)。這些新的陽離子聚合物粘合劑/鹽組合可用于提供離子專一性觸發(fā)體系，這種體系不僅與pH無關(guān)并且對水的硬度較不敏感，而且在比從前體系更低的外加鹽水平下發(fā)揮作用。如此處所用，本發(fā)明的離子敏感性聚合物和離子專一性聚合物均被稱作可觸發(fā)式聚合物。
本發(fā)明的離子專一性陽離子聚合物包括1)一種陽離子單體，2)至少一種水不溶性疏水單體，及任選的3)一種親水和/或水溶性非離子單體。本發(fā)明有用的陽離子單體包括季銨單體，包括但不限制陽離子單體選自[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨、(3-丙烯酰胺基丙基)三甲基氯化銨、N，N-二烯丙基二甲基氯化銨、丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨、丙烯酰氧基乙基二甲基芐基氯化銨、甲基丙烯酰氧基乙基二甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧基乙基三甲基芐基氯化銨和季銨化乙烯基吡啶。其它的乙烯基官能化單體，當(dāng)在二價金屬配陰離子存在下與水不溶性疏水單體共聚形成離聚物時，在本發(fā)明中也是有用的。
本發(fā)明中有用的水不溶性疏水單體包括丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。其它的正烷基或支化烷基、丙烯酰胺基、丙烯酸酯類及其它的乙烯基官能化單體，當(dāng)在二價金屬配陰離子存在下與陽離子單體共聚形成離聚物或類似離聚物結(jié)構(gòu)時，在本發(fā)明中也是有用的。
本發(fā)明中有用的親水和/或水溶性非離子單體包括(甲基)丙烯酰胺、取代的(甲基)丙烯酰胺如二丙酮丙烯酰胺、羥烷基(甲基)丙烯酸酯、羥烷基丙烯酸酯如丙烯酸羥乙酯或甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)；聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯和乙烯基吡咯烷酮。其它的乙烯基官能化單體，當(dāng)在二價金屬配陰離子存在下與水不溶性疏水單體及陽離子單體共聚形成離聚物時，在本發(fā)明中也是有用的。
成功研發(fā)離子專一性陽離子聚合物粘合劑的關(guān)鍵是通過仔細(xì)研究聚合物組成的變化來控制親水和疏水單體的平衡。另外，檢驗和觀察如下列實施例所示的關(guān)于特殊陽離子和陰離子類型的粘合劑性能帶動了已有機理研究的發(fā)展。不想以任何方式為已有機理所限制，本申請人認(rèn)為本發(fā)明的離子專一性聚合物組合物按如下所述起作用強。以下所示結(jié)果表明“離子專一”相互作用而不是在從前體系中所見的“鹽析”效應(yīng)。盡管離子強度會發(fā)揮作用，但此處呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)清楚地顯示出一種基于疏水締合和離子專一相互作用的新型觸發(fā)機理。該機理的本質(zhì)目前尚未弄清。據(jù)認(rèn)為某些二價金屬離子如Zn2+、Ca2+和Mg2+在溶液中與鹵素陰離子形成配離子如(ZnCl4)2-(F.Albert Cotton和Geoffrey William，《無機化學(xué)進(jìn)展》，John Wiley and Sons.1980)。這些配離子已經(jīng)作為大陽離子如季銨鹽離子被離析出來。另外，這種相互作用在低介電常數(shù)的介質(zhì)中會變得更強。Ca2+和Mg2+在水中一般不形成配合物，但在低級酮和醇(即在較低介電常數(shù)下)中可形成。
因此認(rèn)為該機理依賴于在陽離子共聚物和三元共聚物的季銨基團(tuán)存在下可形成配陰離子的二價金屬離子。認(rèn)為這些配離子可在相同的聚合物分子或其它分子上“橋連”季銨基團(tuán)并得到準(zhǔn)交聯(lián)結(jié)構(gòu)。另外，認(rèn)為這些配離子簇構(gòu)成離聚物或類似離聚物的區(qū)域，使得整體形態(tài)可在較低鹽濃度下給出良好的纖網(wǎng)強度。由于配陰離子的形成強烈依賴于金屬和抗衡離子的濃度，所以纖網(wǎng)在用可能含有其它離子的水稀釋時會再分散，即使其它離子的濃度較高，如在硬水中所見。
對于由陽離子單體和水不溶性疏水單體制備的離子專一性共聚物，單體在共聚物中的摩爾百分比如下約10-小于50mol％陽離子單體；和大于50-約90mol％水不溶性疏水單體。更特別地單體在共聚物中的摩爾百分比為約15-約25mol％陽離子單體；和約70-約85mol％水不溶性疏水單體。最特別地單體在共聚物中的摩爾百分比為約20mol％陽離子單體；和約80mol％水不溶性疏水單體。
對于由陽離子單體、水不溶性疏水單體和水溶性或親水單體制備的離子專一性三元共聚物，單體在三元共聚物中的摩爾百分比如下約5-小于50mol％陽離子單體；約30-約90mol％水不溶性疏水單體；和約10-約60mol％水溶性或親水單體。
本發(fā)明的離子專一性共聚物和三元共聚物的平均分子量隨著聚合物的最終用途而變化。本發(fā)明的共聚物和三元共聚物的重均分子量為約10,000-約5,000,000。更特別地本發(fā)明的共聚物和三元共聚物的重均分子量為約25,000-約2,000,000，或更加特別地為約200,000-約1,000,000。
本發(fā)明的離子專一性共聚物和三元共聚物可以根據(jù)與上述離子敏感性陽離子聚合物相同的自由基聚合方法來制備。
如上所述，離子專一性陽離子聚合物的機理依賴于聚合物陽離子的相互作用及濕潤溶液中陰離子的量和特殊類型。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)作為本發(fā)明的一部分，陰離子必須是可形成配陰離子的二價金屬離子。另外，二價金屬離子的抗衡離子在本發(fā)明的可操作性方面似乎也發(fā)揮著作用。本發(fā)明中有用的二價金屬離子包括Zn2+、Ca2+和Mg2+。本發(fā)明中有用的二價金屬離子的抗衡離子包括鹵素離子，特別是Cl-、Br-和I-。因此，本發(fā)明中有用的鹽包括ZnCl2、MgCl2和CaCl2。在陽離子聚合物的季銨基團(tuán)存在下可形成配陰離子的其它二價金屬鹽在本發(fā)明中也是有用的。
同樣，不希望為已有機理所束縛，似乎某些二價離子如Zn2+在溶液中與鹵素陰離子形成配合離子如(ZnCl4)2-(F.Albert Cotton和Geoffrey William，《無機化學(xué)進(jìn)展》，John Wiley and Sons.1980)。這些配離子已經(jīng)作為大陽離子鹽如季銨離子被離析出來。另外，這種相互作用在低介電常數(shù)的介質(zhì)中會變得更強。Ca2+和Mg2+在水中一般不形成配合物，但在低級酮和醇(即較低介電常數(shù)下)中可形成。
因此，認(rèn)為機理涉及在共聚物和三元共聚物的季銨基團(tuán)存在下可形成配陰離子的二價金屬離子。認(rèn)為這些配離子可在相同的聚合物分子或其它分子上“橋連”季銨基團(tuán)并得到準(zhǔn)交聯(lián)結(jié)構(gòu)。另外，認(rèn)為這些配離子簇構(gòu)成離聚物，使得整體形態(tài)可在含有特定量和類型的鹽的溶液中給出良好的纖網(wǎng)強度。由于配陰離子的形成強烈依賴于金屬和抗衡離子的濃度，所以纖網(wǎng)在用不含有臨界量這些配陰離子但可含其它一價或二價離子的水稀釋時會再分散，如在硬水或軟水中所見。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，上述離子專一性陽離子聚合物配劑用作可沖走式和/或非沖走式產(chǎn)品的粘合劑材料。為了成為美國各地可沖走式產(chǎn)品的有效粘合劑材料，本發(fā)明的離子專一性陽離子聚合物配劑在干燥或較高一價離子濃度時保持穩(wěn)定并保持其完整性，但在含有高至約200ppm或更多二價離子，特別是鈣、鎂和磺酸鹽離子的水中變得可溶。理想地，本發(fā)明的離子專一性陽離子聚合物配劑在含有至少約0.5重量％一種或多種能夠形成配陰離子的二價金屬鹽的溶液中是不溶的。更理想地，本發(fā)明的離子專一性陽離子聚合物配劑在含有約1-約5重量％一種或多種能夠形成配陰離子的二價金屬鹽的溶液中是不溶的。更加理想地，本發(fā)明的離子專一性陽離子聚合物配劑在含有約2-約4重量％一種或多種能夠形成配陰離子的二價金屬鹽的溶液中是不溶的。
為了確保聚合物配劑在全國(以及全世界)的分散性，本發(fā)明的離子專一性陽離子聚合物配劑理想地在含有高至約50ppm Ca2+和/或Mg2+離子的水中是可溶的。更理想地，本發(fā)明的離子專一性陽離子聚合物配劑在含有高至約100ppm Ca2+和/或Mg2+離子的水中是可溶的。更加理想地，本發(fā)明的離子專一性陽離子聚合物配劑在含有高至約150ppmCa2+和/或Mg2+離子的水中是可溶的。尤其理想地，本發(fā)明的離子專一性陽離子聚合物配劑在含有高至約200ppm Ca2+和/或Mg2+離子的水中是可溶的。
共粘合劑聚合物如上所述，本發(fā)明的陽離子聚合物配劑是由一種可觸發(fā)式聚合物或兩種或多種不同的聚合物組合物形成的，其中至少一種聚合物是可觸發(fā)式聚合物。第二種聚合物可以是共粘合劑聚合物。共粘合劑聚合物在類型上并且用量上為當(dāng)與可觸發(fā)式聚合物組合時可使共粘合劑聚合物如所希望地大量分散在可觸發(fā)式聚合物中，即希望可觸發(fā)式聚合物為連續(xù)相并且希望共粘合劑聚合物為非連續(xù)相。理想地，共粘合劑聚合物還能滿足一些另外的標(biāo)準(zhǔn)。例如，共粘合劑聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，即Tg比可觸發(fā)式聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低。另外或選擇性地，共粘合劑聚合物在水中可以是不溶的，或者能夠降低可觸發(fā)式聚合物的剪切粘度。共粘合劑的存在量，相對于可觸發(fā)式聚合物的固體質(zhì)量計，為約45％或更少，特別是約30％或更少，更特別是約20％或更少，更加特別是約15％或更少，并且最特別是約10％或更少，其典型范圍為約1％-約45％或約25％-約35％，以及約1％-約20％或約5％-約25％。共粘合劑存在的量應(yīng)該足夠低，因為共粘合劑具有形成水不溶性粘結(jié)物或薄膜的可能性，使得共粘合劑保持為非連續(xù)相，不能產(chǎn)生足夠的交聯(lián)，或不溶的粘結(jié)物而危害已處理基材的分散性。在一個實施方案中，本發(fā)明的聚合物配劑可包括約75重量％的可觸發(fā)式聚合物和約25重量％的共粘合劑。
當(dāng)與可觸發(fā)式聚合物合用時，共粘合劑聚合物將可觸發(fā)式聚合物的剪切粘度降低至可使可觸發(fā)式聚合物與共粘合劑聚合物的組合物具有可噴涂性是理想的但不是必須的?？蓢娡渴侵缚赏ㄟ^噴涂將聚合物施涂在無紡織纖維基材上并且聚合物在基材中的分布及聚合物在基材中的穿透可使聚合物配劑均勻地施涂在基材上。
共粘合劑聚合物可以是乳膠形式的。用在這種乳膠中的表面活性劑體系應(yīng)該基本不干擾可觸發(fā)式聚合物的分散性。
在某些實施方案中，與只含有可觸發(fā)式聚合物的制品相比，可觸發(fā)式聚合物與共粘合劑聚合物的組合物降低了施涂了該組合物的制品的硬挺度。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)將觸發(fā)式聚合物施涂在無紡織基材如木漿氣流成網(wǎng)層上以形成濕紙巾時，無紡織片材會具有不希望程度的僵硬性，這對干燥產(chǎn)品的感覺和加工期間干燥纖網(wǎng)的處理均是有害的，這時干燥基材的脆性會危害運行性。通過可觸發(fā)式聚合物與共粘合劑聚合物的組合，這種制品的硬挺度可降低。
本發(fā)明的共粘合劑聚合物的平均分子量隨著聚合物的最終用途而變化。理想地，共粘合劑聚合物的重均分子量為約500,000-約200,000,000。更理想地，共粘合劑聚合物的重均分子量為約500,000-約100,000,000。
能夠滿足許多或全部上述標(biāo)準(zhǔn)的共粘合劑聚合物包括但不限于聚(乙烯-乙酸乙烯酯)、聚(苯乙烯-丁二烯)、聚(苯乙烯-丙烯酸)、乙烯基丙烯酸類三元共聚物、氯丁橡膠、聚酯膠乳、丙烯酸類乳膠、聚氯乙稀、乙烯-氯乙烯共聚物、羧化乙酸乙烯酯膠乳等，所有這些聚合物均可以是非交聯(lián)的(例如不存在N-羥甲基丙烯酰胺或其它交聯(lián)劑)、交聯(lián)的、或潛在交聯(lián)(即在交聯(lián)劑存在下制備)但在最終產(chǎn)品中基本未交聯(lián)的。
特別優(yōu)選的非交聯(lián)聚(乙烯-乙酸乙烯酯)為National Starch andChemical Co.，Bridgewater，NJ提供的Dur-O-SetRB。特別優(yōu)選的非交聯(lián)聚(苯乙烯-丁二烯)為Mallard Creek Polymers，Charlotte，NC提供的Rovene。特別優(yōu)選的非交聯(lián)(苯乙烯-丙烯酸)為Rohm andHaas，Philadeelphia，PA提供的RhoplexNM 1715K。
當(dāng)使用膠乳共粘合劑或任何潛在可交聯(lián)的共粘合劑時，應(yīng)該防止膠乳形成將纖維基材粘結(jié)在一起并干擾制品分散性的顯著水不溶的粘合體。因此，膠乳可以不含交聯(lián)劑，如NMA，或不含交聯(lián)劑的催化劑，或不含這兩者。可以選擇性地加入抑制劑來干擾交聯(lián)劑或催化劑以使交聯(lián)被削弱，即使是當(dāng)制品被加熱到正常交聯(lián)溫度時。這種抑制劑可以包括自由基捕捉劑、甲基氫醌、叔丁基兒茶酚、pH調(diào)節(jié)劑如氫氧化鉀等。例如對于某些膠乳交聯(lián)劑如N-羥甲基丙烯酰胺(NMA)，提高pH如pH為8或更高可以在正常交聯(lián)溫度(例如約130℃或更高)下干擾交聯(lián)。或者也可以將包含膠乳共粘合劑的制品保持在發(fā)生交聯(lián)的溫度范圍之下的溫度，以使交聯(lián)劑的存在不會引起交聯(lián)，或使交聯(lián)程度保持足夠低而不致危及制品的分散性?；蛘哌€可以將可交聯(lián)膠乳的量保持在某一閾值水平之下以便即使發(fā)生交聯(lián)，制品也保持可分散性。例如，少量可交聯(lián)膠乳作為離散顆粒分散在離子敏感性粘合劑中即使是在完全交聯(lián)時也有可能具有分散性。對于后一個實施方案，相對離子敏感性粘合劑，膠乳的量可以在約20重量％之下，并且更特別地在約15重量％之下。
無論可交聯(lián)與否，膠乳化合物不必是共粘合劑。有用的非交聯(lián)膠乳乳液分散在其中的成功離子敏感性粘合劑薄膜的SEM顯微照片顯示膠乳共粘合劑顆粒在離子敏感性粘合劑中可以保持為離散實體，可以部分地用作填料材料。據(jù)認(rèn)為其它材料也可起類似作用，包括分散在可觸發(fā)式粘合劑中的無機或顆粒填料，任選包括加入的表面活性劑/分散劑。例如，在一個預(yù)想的實施方案中，自由流動的出自Presperse，Inc.(Piscataway，NJ)的Ganzpearl PS-8F粒子，約0.4微米的苯乙烯/二乙烯基苯共聚物粒子，可以以約2-10重量％的水平分散在可觸發(fā)式粘合劑中以改進(jìn)可觸發(fā)式粘合劑的機械、觸覺和光學(xué)性能。其它類似填料途徑可包括金屬、玻璃、炭、礦物、石英和/或塑料如丙烯酸類或酚類者的微粒、微球、或微珠，以及有惰性氣體密封在其內(nèi)部的中空粒子。實例包括出自瑞典Expancel的EXPANCEL酚類微球，當(dāng)加熱時它們顯著膨脹，或由賓州PQ公司提供的稱為PM 6545的丙烯酸微球。發(fā)泡劑，包括溶解在可觸發(fā)式粘合劑中的CO2，作為可觸發(fā)式粘合劑基體中的氣泡也可以提供有幫助的不連續(xù)性，允許可觸發(fā)式粘合劑中的分散氣相用作共粘合劑。一般，任何不易與粘合劑溶混的相容性材料，特別是本身具有粘結(jié)或粘合性能者，如果它不是以干擾產(chǎn)品水分散性的方式提供相當(dāng)多的連接纖維的共價鍵的狀態(tài)存在，則均可以用作共粘合劑。但是，還可提供另外益處如降低了的噴涂粘度的材料是特別優(yōu)選的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)粘結(jié)性共粘合劑如不含交聯(lián)劑或含有少量交聯(lián)劑的膠乳特別有助于在較寬的加工條件范圍，包括在高溫下干燥提供優(yōu)良結(jié)果。
如上所述，共粘合劑聚合物的Tg可以比可觸發(fā)式聚合物的Tg低，據(jù)認(rèn)為這樣可以改進(jìn)被處理基材的撓性，特別是在干燥狀態(tài)下。下面所示表1為用于本發(fā)明的一些優(yōu)選聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的比較。
表1.所選聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度
在替代的實施方案中，本發(fā)明的可觸發(fā)式聚合物配劑包含約55-約95重量％可觸發(fā)式聚合物和約5-約45重量％聚(乙烯-乙酸乙烯酯)。更理想地，本發(fā)明的可觸發(fā)式聚合物配劑包含約75重量％可觸發(fā)式聚合物和約25重量％聚(乙烯-乙酸乙烯酯)。
如上所述，有用的共粘合劑聚合物包括各種市售的膠乳乳液，包括選自Rovene系列者(出自Mallard Creek Polymers of Charlotte，N.C.的苯乙烯丁二烯膠乳)、Rohm and Haas Company的Rhoplex膠乳和National Starch的Elite膠乳。聚合物乳液或分散體一般包括小的聚合物顆粒，如可交聯(lián)的乙烯乙酸乙烯酯共聚物，一般是球形的，分散在水中并由表面活性組分如低分子量乳化劑或高分子量保護(hù)性膠體穩(wěn)定。必須仔細(xì)選擇適當(dāng)?shù)娜橐后w系以使乳液不與陽離子粘合劑相互作用而干擾觸發(fā)性能。
這些液體粘合劑可以通過粘合劑處理無紡織纖網(wǎng)領(lǐng)域已知的方法，包括噴涂或泡沫涂布、溢流輥隙浸漬、簾式淋涂等施涂到氣流成網(wǎng)纖網(wǎng)或其它基材上，然后進(jìn)行干燥。一般，可以考慮各種各樣的膠乳化合物和其它樹脂或乳液，包括乙酸乙烯酯共聚物膠乳，如出自Union Oil Chemicals Divisions的76 RES 7800和出自NationalStarch and Chemical Corporation的Duroset RB，Resyn25-1103，Resyn25-1109，Resyn25-1119和Resyn25-1189，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物乳液，如出自Air Products and Chemicals Inc.的Airflex乙烯-乙酸乙烯酯，丙烯酸類-乙酸乙烯酯共聚物乳液，如出自Rohm and Haas Company的RhoplexAR-74，出自ReichholdChemicals Inc.的Synthemul97-726，出自National Starch andChemical Corporation的Resyn25-1140，25-1141，25-1142和Resyn-6820，乙烯基丙烯酸類三元共聚物膠乳，如出自Union OilChemicals Divisions的76 RES 3103和出自National Starch andChemical Corporation的Resyn251110，丙烯酸類乳膠，如出自Rohm and Haas Company的RhoplexB-15J，RhoplexP-376，RhoplexTR-407，RhoplexE-940，RhoplexTR934，RhoplexTR-520，RhoplexHA-24和RhoplexNW1825，及出自B.F.GoodrichChemical Group的Hycar2600 X 322，Hycar2671，Hycar2679，Hycar26120和Hycar2600 X 347，苯乙烯-丁二烯膠乳，如出自Union Oil Chemicals Divisions的76 RES 4100和76 RES 8100，出自Reichhold Chemicals Inc.的Tylac樹脂乳液68-412，Tylac樹脂乳液68-067，68-319，68-413，68-500，68-501和出自DowChemical Company的DL6672A，DL6663A，DL6638A，DL6626A，DL6620A，DL615A，DL617A，DL620A，DL640A，DL650A；以及橡膠膠乳，如出自Serva Biochemicals的氯丁橡膠；聚酯膠乳，如出自Eastman Chemical Company的Eastman AQ 29D；氯乙烯膠乳，如出自B.F.Goodrich Chemical Group的Geon352；烯-氯乙烯共聚物乳液，如出自Air Products and Chemicals Inc.的Airflex乙烯-氯乙烯；聚乙酸乙烯酯均聚物乳液，如出自Air Products andChemicals Inc.的Vinac；羧化乙酸乙烯酯乳液樹脂，如出自Reichhold Chemicals Inc.的Synthemul合成樹脂乳液40-502，40-503和97-664 及出自Rohm and Haas Company的Polyco2149，2150和2171。硅酮乳液和粘合劑也在考慮之中。
共粘合劑聚合物可以包括在施涂了粘合劑混合物之后改進(jìn)基材濕潤性的表面活性化合物。已經(jīng)用可觸發(fā)式聚合物配劑處理過的干燥基材的濕潤性在某些實施方案中會發(fā)生問題，因為可觸發(fā)式聚合物配劑的疏水部分在干燥期間可以變成選擇性取向而朝向空氣相，當(dāng)隨后施涂潤濕組合物時產(chǎn)生難以潤濕的疏水表面，除非向潤濕組合物中加入表面活性劑。共粘合劑聚合物中的表面活性劑或其它表面活性組分可以改進(jìn)已經(jīng)用可觸發(fā)式聚合物配劑處理過的干燥基材的濕潤性。共粘合劑聚合物中的表面活性劑不應(yīng)該顯著干擾可觸發(fā)式聚合物配劑。因此，粘合劑在有表面活性劑存在的預(yù)潤濕紙巾中應(yīng)該保持良好的完整性和觸覺性能。
在一個實施方案中，有效的共粘合劑聚合物取代一部分可觸發(fā)式聚合物配劑，并且相對于不含共粘合劑聚合物但包含足以獲得給定拉伸強度含量的可觸發(fā)式聚合物配劑的其它同樣的預(yù)潤濕紙巾而言，使在具有至少一種下列性能較低硬度、較好觸覺性能(例如潤滑性或光滑性)或降低的成本的預(yù)潤濕紙巾獲得預(yù)定的強度水平。
其它共粘合劑聚合物在本發(fā)明的某些實施方案中可以施涂Wacker Polymer Systems(Burghausen，德國)的干燥乳劑粉末(DEP)粘合劑如VINNEK體系粘合劑。它們是由液態(tài)乳液形成的可再分散的自由流動粘合劑粉末。來自分散體中的小聚合物顆粒是在水溶性保護(hù)性膠體的保護(hù)性基材中以粉末顆粒形式提供的。通過無機晶體片晶保護(hù)粉末顆粒表面防止結(jié)塊。結(jié)果，曾經(jīng)在液態(tài)分散體中的聚合物顆?，F(xiàn)在以可以再分散到水中或加入濕氣后可以變?yōu)榕蛎浾承灶w粒的可自由流動干燥粉末形式存在。這些顆?？梢酝ㄟ^在氣流成網(wǎng)過程中將其與纖維一起沉積而施涂在高蓬松度無紡織物上，并隨后加入10％-30％的水分使顆粒膨脹并粘結(jié)在纖維上?？蓪⑦@稱為“口香糖效應(yīng)”，表示纖網(wǎng)中的干燥非粘性纖維一旦潤濕變得象口香糖一樣膠粘。獲得與極性表面及其它表面的良好粘結(jié)。這些粘合劑以自由流動顆粒形式存在，是由經(jīng)干燥和試劑處理以防止在干燥狀態(tài)粘結(jié)的膠乳乳液形成的。它們可在氣流成網(wǎng)過程中夾帶在空氣中并與纖維一起沉積，或者可以通過靜電方法、直接接觸、重力加料裝置及其它方法施涂到基材上。它們可以與粘合劑分開施涂，可在粘合劑干燥之前或之后施涂。與水分(液體或蒸汽)接觸將膠乳顆粒再次水合并使之膨脹粘結(jié)到纖維上。干燥并加熱到高溫(例如160℃以上)使粘合劑顆粒交聯(lián)并成為耐水性的，但在低溫干燥(例如110℃或更低)可引起成膜及一定程度的纖維粘結(jié)，不會嚴(yán)重削弱預(yù)濕紙巾的水分散性。因此認(rèn)為市售產(chǎn)品不降低交聯(lián)劑用量，而通過控制共粘合劑聚合物固化就可以直接使用，如限制干燥的時間和溫度，從而提供不顯著交聯(lián)的粘結(jié)程度。
如Klaus Kohlhammer博士在“新型氣流涂覆粘合劑”，《國際非織造物報告》，1999年9月342期第20-22、28-31頁所指出，干燥的乳劑粘合劑粉末具有在纖網(wǎng)形成期間易于引入到無紡織物或氣置網(wǎng)纖網(wǎng)中的優(yōu)點，與將材料施涂到存在的基材上相反，它能夠提高對共粘合劑聚合物部位的控制。因此，可以制備其中已經(jīng)包含干燥乳劑粘合劑的無紡織物或氣流成網(wǎng)纖網(wǎng)，然后當(dāng)施涂離子敏感性聚合物配劑時進(jìn)行潤濕，此時干燥乳劑粉末變得膠粘并粘結(jié)在基材上。或者，可以在用可觸發(fā)式粘合劑處理過基材并干燥后通過過濾機理將干燥乳劑粉末截留在基材中，此時施涂濕潤組合物干燥乳劑粉末就呈現(xiàn)膠粘性。
在另一個實施方案中，干燥乳劑粉末分散到可觸發(fā)式聚合物配劑溶液中的方法包括在可觸發(fā)式聚合物配劑溶液被噴涂到纖網(wǎng)上時施涂粉末，或者將干燥乳劑粉末顆粒加入并分散到可觸發(fā)式聚合物配劑溶液中，其后通過噴涂、泡沫施涂法或其它本領(lǐng)域已知技術(shù)施涂混合物于纖網(wǎng)上。
粘合劑配劑及包含它的織物本發(fā)明的可觸發(fā)式聚合物配劑可以用作粘合劑。本發(fā)明的可觸發(fā)式聚合物配劑可以施涂到任何纖維基材上。該粘合劑特別適合用于水分散性產(chǎn)品中。適宜的纖維基材包括但不限于非織造和織造織物。在許多實施方案中，特別是個人護(hù)理產(chǎn)品中，優(yōu)選的基材為非織造織物。此處所用術(shù)語“非織造織物”是指具有由各根纖維或絲無規(guī)排列成類似墊的形式的結(jié)構(gòu)的織物(包括紙)。非織造織物可由許多方法制造，包括但不限于氣流成網(wǎng)法、濕法成網(wǎng)法、流體纏結(jié)法、短纖維梳理和粘結(jié)法，及溶液紡絲。
可觸發(fā)式粘合劑組合物可通過任何已知的施涂方法施涂到纖維基材上。施涂粘合劑材料的適宜方法包括但不限于印刷、噴涂、靜電噴涂、涂布、溢流輥隙、計量加壓輥、浸漬或任何其它技術(shù)。粘合劑組合物的量可以計量加入并均勻地分布在纖維基材中或不均勻地分布在纖維基材中。粘合劑組合物可以分布在整個纖維基材中或者分布在眾多緊密相隔的小區(qū)域中。在多數(shù)實施方案中，要求粘合劑組合物均勻地分布。
為了易于施涂到纖維基材上，可以將可觸發(fā)式粘合劑溶解在水或非水性溶劑如甲醇、乙醇、丙酮等中，水是優(yōu)選的溶劑。溶解在溶劑中的粘合劑的量可根據(jù)所用聚合物及織物用途而變化。理想地，粘合劑溶液包含高達(dá)約50重量％的粘合劑組合物固體。更理想地，粘合劑溶液包含約10-30重量％的粘合劑組合物固體，特別是約15-25重量％的粘合劑組合物固體。如果需要，可以在粘合劑組分溶液中引入增塑劑、香料、著色劑、消泡劑、抗菌劑、防腐劑、表面活性劑、增稠劑、填料、遮光劑、增粘劑、防粘劑及類似的添加劑。
一旦將可觸發(fā)式粘合劑組合物施涂在基材上，基材就可通過任何常規(guī)的方法進(jìn)行干燥。干燥后，與未經(jīng)處理的濕法成網(wǎng)或干法成網(wǎng)基材的拉伸強度相比，粘結(jié)在一起的纖維基材顯示出改進(jìn)的拉伸強度，而且當(dāng)放置在具有較高多價離子濃度的軟水或硬水中并攪動時還具有快速“崩解”或分散開的能力。例如，與未經(jīng)處理的不含粘合劑的基材的干燥拉伸強度相比，纖維基材的干燥拉伸強度可提高至少25％。更特別地，與未經(jīng)處理的不含粘合劑的基材的干燥拉伸強度相比，纖維基材的干燥拉伸強度可提高至少100％。更加特別地，與未經(jīng)處理的不含粘合劑的基材的干燥拉伸強度相比，纖維基材的干燥拉伸強度可提高至少500％。
本發(fā)明的一個所希望的特征是，當(dāng)存在于，“添加”于所得纖維基材中的粘合劑組合物的量只占整個基材重量的一小部分時，實現(xiàn)了拉伸強度的改進(jìn)?！疤砑印钡牧靠筛鶕?jù)具體應(yīng)用而變化；但是“添加”的最佳量得到在使用時具有整體性而在水中攪動時還能快速分散的纖維基材。例如粘合劑組分一般占基材總重量的約5-約65重量％。更特別地，粘合劑組分可占基材總重量的約10-約35重量％。更加特別地，粘合劑組分可占基材總重量的約17-約22重量％。
本發(fā)明的非織造織物具有良好的使用拉伸強度以及離子觸發(fā)性。理想地，本發(fā)明的非織造織物是耐摩擦的并且在含有特定量和類型的上述離子的水溶液中保持相當(dāng)大的拉伸強度。因為后一性能，本發(fā)明的非織造織物非常適于作為一次應(yīng)用產(chǎn)品，如衛(wèi)生巾、尿布、成人失禁產(chǎn)品及干燥和預(yù)濕紙巾(濕紙巾)，它們在世界各地在用過后均可扔到?jīng)_水馬桶中。
形成上述織物的纖維可以由許多材料制成，包括天然纖維、合成纖維及其組合。纖維的選擇取決于例如最終織物的預(yù)期最終用途和纖維的成本。例如，適宜的纖維基材可包括但不限于天然纖維如棉、亞麻、黃麻、大麻、羊毛、木槳等。類似地可以同樣使用再生纖維素纖維如粘膠人造纖維和銅銨人造纖維，改性纖維素纖維如纖維素乙酸酯，或合成纖維如得生自聚丙烯、聚乙稀、聚烯烴、聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸類等者，可以單獨使用或彼此聯(lián)合使用。如果需要也可使用一種或多種上述纖維的共混物。在木槳纖維中，可以使用任何已知的造紙纖維，包括軟木和硬木纖維。例如纖維可以進(jìn)行化學(xué)打漿或機械打漿、漂白或不漂白、原態(tài)或再生、高屈服(yield)或低屈服等。還可以使用經(jīng)過絲光處理的、化學(xué)硬挺整理的或交聯(lián)的纖維。
合成纖維素纖維類型包括各種人造纖維及其它衍生自粘膠液或化學(xué)改性纖維素的纖維，包括再生纖維素和溶液紡絲纖維素如Lyocell?？梢允褂没瘜W(xué)處理的天然纖維素纖維，如浸堿漿粕、化學(xué)硬挺整理的或交聯(lián)的纖維，或磺化的纖維。可以使用再生纖維以及原態(tài)纖維。可以使用由微生物制造的纖維素和其它纖維素衍生物。此處所用術(shù)語“纖維素”是指包括任何含有纖維素作為主要成份的材料和，具體地說，包含至少50重量％纖維素或纖維素衍生物。因此，該術(shù)語包括棉、典型的木槳、非木纖維素纖維、纖維素乙酸酯、纖維素三乙酸酯、人造纖維、熱機械木槳、化學(xué)木槳、脫膠(debonded)化學(xué)木槳、馬利筋或細(xì)菌纖維素。
本發(fā)明的可觸發(fā)式粘合劑還可施涂到其它纖維或粒子上?？捎帽景l(fā)明的可觸發(fā)式粘合劑處理的其它纖維包括例如由羧甲基纖維素、甲殼質(zhì)和脫乙酰殼多糖制造的纖維。本發(fā)明的可觸發(fā)式粘合劑還可施涂到粒子上，如聚丙烯酸鈉超吸收粒子。超吸收粒子通常被引入到用于個人護(hù)理用品的纖維基材，特別是非織造織物上或中。
纖維長度在生產(chǎn)本發(fā)明的織物中是重要的。在某些實施方案中，如可沖走式產(chǎn)品中，纖維長度更加重要。纖維的最短長度取決于形成纖維基材所選擇的方法。例如，通過梳理形成的纖維基材，纖維長度通常至少應(yīng)該為約42mm以確保均勻性。
通過氣流成網(wǎng)或濕法成網(wǎng)方法形成纖維基材時，纖維長度理想地可以為約0.2-6mm。雖然長度大于50mm的纖維也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，但已經(jīng)證明當(dāng)將大量長度大于15mm的纖維置于可沖走式織物中時，盡管纖維會在水中分散和分離，但其長度傾向于形成纖維“繩”，這是在家用廁所沖水時所不希望的。因此，對于這些產(chǎn)品，要求纖維長度為約15mm或更短以便在廁所沖水時纖維不會具有“成繩”傾向。雖然各種長度的纖維在本發(fā)明中均是可用的，但要求纖維長度小于約15mm以便在接觸水時纖維易于彼此分散。纖維，特別是合成纖維，也能是卷曲的。
本發(fā)明的織物可由單層或多層構(gòu)成。在多層情況下，一般將各層以并列或面對面的關(guān)系排位并且所有或部分層可與相鄰層粘結(jié)在一起。本發(fā)明的無紡織纖網(wǎng)也可由許多單獨的無紡織纖網(wǎng)形成，其中單獨的無紡織纖網(wǎng)可由單層或多層構(gòu)成。在無紡織纖網(wǎng)包括多層的實例中，可對無紡織纖網(wǎng)整體進(jìn)行粘合劑施涂或者對各層分別進(jìn)行粘合劑施涂并隨后以并列關(guān)系與其它層合并形成最終無紡織纖網(wǎng)。
在一個實施方案中，本發(fā)明的織物基材可被引入到清潔和體液吸收產(chǎn)品如衛(wèi)生巾、尿布、成人失禁產(chǎn)品、外科服裝、薄紗、濕紙巾等中。這些產(chǎn)品可包括包含一層或多層吸收性纖維材料的吸收芯。芯還可包含一層或多層可通過液體的元件，如纖維薄紗、砂布、塑料網(wǎng)等。它們一般用作將芯組分束縛在一起的包裝材料。另外，芯可包含不透過液體的元件或阻擋裝置以將流經(jīng)芯的液體排除并留在產(chǎn)品的外表面。要求阻擋裝置也是水分散性的。與上述水分散性粘合劑具有基本相同組成的聚合物薄膜特別適用于此目的。根據(jù)本發(fā)明，所述聚合物組合物可用于形成每種上述產(chǎn)品部件，包括吸收芯層、可通過液體的元件、包裝材料及不透過液體的元件或阻擋裝置。
本發(fā)明的可觸發(fā)式粘合劑配劑特別適于粘結(jié)氣流成網(wǎng)非織造織物的纖維。這些氣流成網(wǎng)材料用作體側(cè)襯墊、液體分布材料、液體吸收材料如脈沖流材料、吸收性包裝片材及用于各種水分散性個人護(hù)理產(chǎn)品的覆蓋原料。氣流成網(wǎng)材料可特別用作預(yù)濕紙巾(濕紙巾)。氣流成網(wǎng)非織造織物的基重可為約20-約200g/m2(“gsm”)，短纖維為約0.5-10旦，長度為約6-15微米。脈沖流或吸收材料需要更好的彈性和更高的膨松性，因此使用6旦或更大的短纖維制造這些產(chǎn)品。要求脈沖流或吸收材料的最終密度為約0.025g/cm3(“g/cc”)-約0.10g/cc。液體分布材料可具有更高的密度，要求范圍為約0.10-約0.20g/cc，使用更低旦的纖維，最希望纖維的旦小于約1.5。紙巾的纖維密度一般可為約0.025g/cc-約0.2g/cc并且基重為約20gsm-約150gsm；特別為約30gsm-約90gsm，且最特別為約60gsm-約65gsm。
本發(fā)明的非織造織物還可以引入到諸如衛(wèi)生巾、尿布、外科服裝、薄紗等體液吸收產(chǎn)品中。在一個實施方案中，可觸發(fā)式粘合劑是這樣的當(dāng)與體液接觸時它不會溶解，因為體液中一價離子的濃度高于溶解所需要的水平，即大于2重量％。非織造織物保持其結(jié)構(gòu)、柔軟性并且在實際應(yīng)用中顯示令人滿意的韌性。但是，當(dāng)與多價離子如Ca2+和Mg2+離子的濃度高達(dá)約200ppm或更高的水接觸時，粘合劑分散。非織造織物結(jié)構(gòu)很容易破裂并分散在水中。
在本發(fā)明的一個實施方案中，非織造織物的使用拉伸強度通過用包含本發(fā)明可觸發(fā)式聚合物配劑的粘合劑材料形成非織造織物并隨后將一種或多種一價和/或多價鹽施涂到非織造織物或形成配陰離子的二價金屬離子鹽上而增強?？梢酝ㄟ^本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任何方法將鹽施涂到非織造織物上，所述方法包括但不限于將固體粉末施涂在織物上和將鹽溶液噴涂在織物上。鹽的量可根據(jù)具體應(yīng)用而變化。但施涂到織物上的鹽量一般為鹽固體占織物總重量的約0.5重量％-約10重量％。本發(fā)明的含鹽織物可用于許多織物應(yīng)用中，包括但不限于衛(wèi)生巾、外科服裝和尿布。
本領(lǐng)域技術(shù)人員易于理解，本發(fā)明的粘合劑配劑和纖維基材可有利地用于制備許多制品，包括但不限于設(shè)計為與體液接觸的吸收性個人護(hù)理產(chǎn)品。這種產(chǎn)品可只包括一層纖維基材，或可包括上述元件的組合。雖然本發(fā)明的粘合劑配劑和纖維基材特別適用于個人護(hù)理產(chǎn)品，但該粘合劑配劑和纖維基材也可有利地用于各種消費品。
與本領(lǐng)域已知的其它粘合劑體系不同，本發(fā)明的可觸發(fā)式聚合物配劑無需高溫即可被活化為粘合劑。雖然干燥或除水對獲得粘合劑在纖維網(wǎng)中的良好分布是有用的，但高溫本身不是必須的，因為粘合劑不需要具有高活化能的交聯(lián)或其它化學(xué)反應(yīng)來起粘合劑作用。而是與溶解性不加溶化合物(一般為鹽)的相互作用足以使粘合劑變得不溶，即“鹽析”或被聚合物的陽離子與來自鹽的二價金屬配陰離子間的相互作用活化。因此，如果需要，干燥步驟可以免去，或者代之以低溫除水操作如室溫干燥或冷凍干燥。高溫一般對干燥有幫助，但干燥可在低于通常驅(qū)動交聯(lián)反應(yīng)所需溫度之下進(jìn)行。因此，基材所暴露的或基材所達(dá)到的峰值溫度可在下列任意溫度之下180℃、160℃、140℃、120℃、110℃、105℃、100℃、90℃、75℃和60℃，典型的峰值網(wǎng)溫范圍為約50℃-約110℃，或約70℃-約140℃。當(dāng)然，可以使用高溫，但在多數(shù)實施方案中是不必的。雖然聚合物體系，如市售膠乳乳液，也可包含適于在160℃或更高溫度反應(yīng)的交聯(lián)劑，但保持較低的峰值溫度對防止聚合物中濃度過濃是有利的，否則會妨礙預(yù)濕紙巾的水分散性。
濕紙巾潤濕組合物及包含它的濕紙巾本發(fā)明一個特別有趣的實施方案為由上述可觸發(fā)式粘合劑組合物和纖維材料制造預(yù)濕紙巾或濕紙巾。對于紙巾，纖維材料可以是織造或非織造織物形式的；但是非織造織物更理想。要求非織造織物由較短的纖維如木槳纖維形成。纖維的最小長度依賴于形成非織造織物所選擇的方法。當(dāng)用濕法或干法形成非織造織物時，要求纖維長度為約0.1微米-15微米。要求本發(fā)明的非織造織物，在未被粘合劑或粘合劑材料粘結(jié)在一起時，具有較低的濕潤粘結(jié)強度。當(dāng)這種非織造織物被粘合劑組合物粘結(jié)在一起時，所述粘合劑組合物在自來水和下水道水中失去其粘結(jié)強度，織物通過沖水和移動至下水管道產(chǎn)生的擾動而容易地破裂。
制成的紙巾可以在要求的折疊條件下單獨包裝在防潮口袋中或者包裝于在不透水袋中裝有任何要求數(shù)目紙巾片的容器中，紙巾涂有潤濕組合物。制成的紙巾也可以以成卷地獨立片包裝在防潮容器中，卷中包有任何要求數(shù)目的紙巾片，紙巾涂有潤濕組合物。卷可以是無芯的或者是空芯或?qū)嵭镜?。無芯卷(包括空芯或沒有實芯的卷)可以用已知的無芯卷卷繞機生產(chǎn)，包括SRP Industry，Inc.(San Jose，CA)及Shimizu Manufacturing(日本)的卷繞機，及1987年5月26日授于Gietman的美國專利4,667,890所公開的設(shè)備。實芯纏繞的無芯卷對于給定體積可以提供更多產(chǎn)品并且可以適應(yīng)各種分散體。
相對于干織物的重量計，要求紙巾包含約10％-約400％的濕潤組合物，更希望包含約100％-約300％的濕潤組合物，并且更加希望包含約180％-約240％的濕潤組合物。紙巾在庫存、運輸、零售展示和消費者保存期間保持其要求的特性。因此，保存期限可為兩個月至兩年。
用于包裝濕裝材料如紙巾和毛巾等的各種形式的非滲透性口袋和儲存裝置均是本領(lǐng)域眾所周知的。其中任何一種均可用于包裝本發(fā)明的預(yù)濕紙巾。
要求用水性濕潤組合物潤濕本發(fā)明的預(yù)濕紙巾，該組合物具有一種或多種下列性能(1)與上述本發(fā)明的可觸發(fā)式粘合劑組合物相容；(2)可使預(yù)濕紙巾在轉(zhuǎn)變、儲存和使用(包括分散)期間保持其濕潤強度及在抽水馬桶中的分散性；(3)不刺激皮膚；(4)降低紙巾的粘性，并提供獨特的觸覺性能，如皮膚滑移性和“類似洗液的感覺”；和(5)起傳遞“濕潤清潔”和其它皮膚健康益處媒介物的作用。
濕潤組合物不應(yīng)該起粘合劑溶劑的作用并且一般不包含水之外的溶劑，并且特別不包含有機溶劑，盡管根據(jù)潤濕組合物的芳香性和鹽濃度，可以存在少量(＜1％)香料增溶劑，如聚山梨醇酯20。要求潤濕組合物包含占潤濕組合物總重量少于約10wt％的有機溶劑，如丙二醇或其它二醇、多羥基醇等。更希望潤濕組合物包含少于約4wt％的有機溶劑。更加希望潤濕組合物包含少于約1wt％的有機溶劑。潤濕組合物可以基本不含有機溶劑。基本不含是指含量微不足道或不重要、或含量對產(chǎn)品的觸發(fā)性能無影響。
本發(fā)明的一個方面為潤濕組合物，它包含直到用水稀釋不加溶試劑水分散性粘合劑的強度開始衰減時一直保持水分散性粘合劑強度的不加溶試劑。水分散性粘合劑可以是本發(fā)明的任何可觸發(fā)式粘合劑組合物或任何其它的可觸發(fā)式粘合劑組合物。潤濕組合物中的不加溶試劑可以是鹽(如各種可觸發(fā)式聚合物中所公開者)、含有一價和多價兩種離子的鹽的混合物、或任何其它化合物，它為水分散性粘合劑組合物提供使用和儲存強度，并且可以在水中稀釋，當(dāng)粘合劑聚合物觸發(fā)成更弱的狀態(tài)時允許基材分散。要求對于離子敏感性聚合物而言，潤濕組合物含有占潤濕組合物總重量大于約2重量％的不加溶試劑，對于離子專一性聚合物而言，潤濕組合物含有占潤濕組合物總重量大于約0.5重量％的不加溶試劑。特別地，潤濕組合物可包含約0.5重量％-約20重量％的不加溶試劑。更加特別地潤濕組合物可包含約1重量％-約5重量％的不加溶試劑。更精確地，潤濕組合物可包括約2重量％-約4重量％的不加溶試劑。優(yōu)選的鹽混合物為NaCl和ZnCl2。
本發(fā)明的潤濕組合物可進(jìn)一步包括各種與不加溶試劑和水分散性粘合劑相容的添加劑，以使紙巾的強度和分散功能不受危及。潤濕組合物中的適宜添加劑包括但不限于下列添加劑護(hù)膚添加劑；氣味控制劑；降低粘合劑粘性的防粘劑；微粒；抗菌劑；防腐劑；潤濕劑和清潔劑，如清潔劑、表面活性劑、某些硅酮；潤滑劑；改進(jìn)觸覺感覺(例如潤滑性)的表面手感改性劑；香料；香料增溶劑；遮光劑；熒光增白劑；紫外吸收劑；藥物；及pH控制劑，如蘋果酸或氫氧化鉀。
護(hù)膚添加劑此處所用術(shù)語“護(hù)膚添加劑”代表為使用者提供一種或多種益處，如降低由糞便酶引起的尿布皮疹和/或其它皮膚損害可能性的添加劑。這些酶，特別是胰蛋白酶鈉、胰凝乳蛋白酶和彈性硬蛋白酶為胃腸道中消化食物產(chǎn)生的蛋白水解酶。例如，嬰兒糞便傾向于是水樣的并且在其它物質(zhì)外含有細(xì)菌和一定量的未降解消化酶。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果這些酶與皮膚接觸相當(dāng)?shù)臅r間會引起本身不舒服的刺激并且可使皮膚易受微生物的感染。作為對策，護(hù)膚添加劑包括但不限于此后所列的酶抑制劑和螯合劑。潤濕組合物可包含占潤濕組合物總重量少于約5重量％的護(hù)膚添加劑。更特別地，潤濕組合物可包含約0.01重量％-約2重量％護(hù)膚添加劑。更加特別地，潤濕組合物可包含約0.01重量％-約0.05重量％護(hù)膚添加劑。
各種護(hù)膚添加劑均可以被加入到本發(fā)明的潤濕組合物和預(yù)濕紙巾中或包含在其中。在本發(fā)明的一個實施方案中，加入顆粒形式的護(hù)膚添加劑用作糞便酶抑制劑，在降低由糞便酶引起的尿布皮疹和皮膚損害方面提供潛在的益處。2000年4月18日授于Schulz等的美國專利6,051,749(在此引入其全部內(nèi)容作為參考)公開了織造或非織造纖網(wǎng)中的親有機質(zhì)粘土，據(jù)說在抑制糞便酶方面是有用的。這種材料可用于本發(fā)明，包括長鏈有機季銨化合物與一種或多種下列粘土的反應(yīng)產(chǎn)物蒙脫石、膨潤土、貝得石、鋰蒙脫石、滑石粉和斯皂石(stevensite)。
其它已知的可用作本發(fā)明潤濕組合物中護(hù)膚添加劑的酶抑制劑和螯合劑包括抑制胰蛋白酶鈉和其它消化或糞便酶者，以及脲酶抑制劑。例如，酶抑制劑和抗微生物劑可以用來防止體液中形式氣味。例如，據(jù)說起著氣味吸收作用的脲酶抑制劑是由T.Trinh在1998年6月25日出版的國際專利申請98/26808“具有氣味控制系統(tǒng)的吸收制品”中公開的，在此引入其全部內(nèi)容作為參考。這種抑制劑可被引入到本發(fā)明的潤濕組合物和預(yù)濕紙巾中，其包括過渡金屬離子及其溶解性鹽，如銀、銅、鋅、鐵和鋁鹽。陰離子也可提供脲酶抑制作用，如硼酸根、肌醇六磷酸根等。具有潛在價值的化合物包括但不限于氯酸銀、硝酸銀、乙酸汞、氯化汞、硝酸汞、偏硼酸銅、溴酸銅、溴化銅、氯化銅、二氯酸銅、硝酸銅、水楊酸銅、硫酸銅、乙酸鋅、硼酸鋅、肌醇六磷酸鋅、溴酸鋅、溴化鋅、氯酸鋅、氯化鋅、硫酸鋅、乙酸鎘、硼酸鎘、溴化鎘、氯酸鎘、氯化鎘、甲酸鎘、碘酸鎘、碘化鎘、高錳酸鎘、硝酸鎘、硫酸鎘和氯化金。
已經(jīng)公開的具有脲酶抑制性能的其它鹽包括鐵和鋁鹽，特別是硝酸鹽和鉍鹽。Trinh公開了其它脲酶抑制劑，包括異羥肟酸及其衍生物；硫脲；羥胺；肌醇六磷酸鹽；各種植物提取物，包括各種丹寧，例如豆角丹寧及其衍生物如綠原酸衍生物；天然存在的酸如抗壞血酸、檸檬酸及其鹽；二氨基磷酸苯基酯/二氨基磷酸苯基酯；氨基磷酸芳基酯金屬配合物，包括取代的二氨基磷酸鹽化合物；氮上無取代基的氨基磷酸鹽；硼酸和/或其鹽，特別包括硼砂和/或有機硼酸化合物；歐洲專利申請408,199公開的化合物；二硫代氨基甲酸鈉、銅、錳和/或鋅；醌類；酚類；秋蘭姆；取代的繞丹寧乙酸；烷基化苯醌；甲脒化二硫；13-二酮馬來酸酐；琥珀酰胺；鄰苯二甲酸酐；酚酸(pehenicacid)；N，N-二鹵代-2-咪唑啉酮；N-鹵代-2-唑啉酮；硫代和/或?；兹０泛?或其取代衍生物，硫代吡啶-N-氧化物，硫代吡啶和硫代嘧啶；二氨基氧膦基化合物的氧化硫衍生物；環(huán)三磷氮雜三烯衍生物；肟的鄰二氨基氧膦基衍生物；溴硝基化合物；S-芳基和/或烷基二酰氨基硫代磷酸酯；二氨基氧膦基衍生物；一和/或多磷酸二酰胺(phosphorodiamide)；5-取代-苯并噁硫醇-2-酮；N-(二氨基氧膦基)芳基氨甲酰；烷氧基1，2-苯并噻嗪化合物等。
許多其它的擴(kuò)膚添加劑可以引入到本發(fā)明的潤濕組合物和預(yù)濕紙巾中，包括但不限于日光遮擋劑和紫外吸收劑、痤瘡治療劑、藥物、碳酸氫鈉(包括其膠囊形式)、維生素及其衍生物如維生素A或E、植物性藥材如金縷梅提取物和庫拉索蘆薈、尿囊素、潤滑藥、消毒劑、控制皺紋或抗衰老的羥基酸、遮光劑、曬黑促進(jìn)劑、皮膚增光劑、除臭劑和止汗劑、對皮膚有益和具有其它用途的神經(jīng)酰胺、收斂劑、潤濕劑、指甲油去除劑、殺蟲劑、抗氧劑、防腐劑、消炎劑等，只要添加劑和與其聯(lián)用的離子敏感性粘合劑組合物，特別是本發(fā)明的離子敏感性粘合劑組合物相容(即在水中稀釋之前不引起預(yù)濕紙巾濕潤狀態(tài)下強度的顯著降低，同時允許在水中的分散性)。
用于皮膚護(hù)理和具有其它益處的有用材料列于McCutcheon’s1999，Vol.2功能材料，MC Publishing Company，Glen Rock，NJ。許多對皮膚護(hù)理有用的植物性藥材由Active Organics，Lewisville，Taxas提供。
氣味控制添加劑用于本發(fā)明潤濕組合物和預(yù)濕紙巾中的適宜氣味控制添加劑包括但不限于鋅鹽；滑石粉；膠囊香料(包括微膠囊、大膠囊、和裝在脂質(zhì)體、泡囊或乳液中的香料)；螯合劑，如乙二胺四乙酸；沸石；活性硅石、活性炭顆粒或纖維；活性硅石細(xì)粒；多元羧酸，如檸檬酸；環(huán)糊精及環(huán)糊精衍生物；脫乙酰殼多糖或甲殼質(zhì)及其衍生物；氧化劑；抗菌劑，包括載銀沸石(例如位于Beverly，Massachusetts的BFTechnologies以商品名HEALTHSHIELDTM出售者)；三氯羥基二苯醚；硅藻土；及其混合物。除了控制來自身體或身體廢物的氣味外，氣味控制策略還可用于遮蓋或控制任何已處理基材的氣味。要求潤濕組合物含有占潤濕組合物總重量少于約5重量％的氣味控制添加劑。更希望潤濕組合物含有約0.01重量％-約2重量％的氣味控制添加劑。更加希望潤濕組合物含有約0.03重量％-約1重量％的氣味控制添加劑。
在本發(fā)明的一個實施方案中，潤濕組合物和/或預(yù)濕紙巾在溶液中包含衍生的環(huán)糊精，如羥丙基β-環(huán)糊精，擦拭后留在皮膚上并且提供氣味吸收層。在其它的實施方案中，通過使用氣味控制添加劑，例如通過與通常產(chǎn)生氣味的許多蛋白酶和其它酶發(fā)揮作用所必需的金屬基團(tuán)結(jié)合的螯合劑的作用來除去或中和氣味源。螯合金屬基團(tuán)干擾了酶的作用并且降低了產(chǎn)品中臭氣的風(fēng)險。
對非織造織物和纖維素纖維施用脫乙酰殼多糖或甲殼質(zhì)衍生物的原理述于S.Lee等的“用于脫乙酰殼多糖和氟代聚合物基棉和非織造織物的抗菌和斥血整理劑”，織物研究雜志(Textile ResearchJournal)，69(2)；104-112，1999年2月。
防粘劑雖然提高鹽濃度可降低觸發(fā)式粘合劑的粘性，但經(jīng)常需要降低粘性的其它方法。因此，防粘劑可用于潤濕組合物以降低可觸發(fā)式粘合劑可能存在的粘性。適宜的防粘劑包括任何本領(lǐng)域已知的用以降低兩個相鄰的用粘合劑類聚合物處理過的纖維片材間粘性的物質(zhì)或者任何能夠降低粘合劑類聚合物在皮膚上的粘性感覺的物質(zhì)。防粘劑可以干燥的固體顆粒、懸浮液或顆粒漿的形式使用。可以通過噴涂、涂布、靜電沉積、浸漬、過濾(即差動壓力驅(qū)動負(fù)載顆粒的氣相通過基材，通過過濾原理沉積顆粒)等進(jìn)行沉積，并且可以均勻地施涂在基材的一個或多個表面上或者在基材表面上的一部分或表面上施涂上圖案(例如重復(fù)或隨機的圖案)。防粘劑可存在于基材的整個厚度中，但也可以集中在一個或兩個表面上，并且可以基本上只存在于基材的一個或兩個表面上。
具體的防粘劑包括但不限于粉末，如滑石粉、碳酸鈣、云母；淀粉，如玉米淀粉；石松粉；無機填料，如二氧化鈦；硅石粉；礬土；一般的金屬氧化物；發(fā)酵粉；硅藻土等。還可以使用具有低表面能的聚合物和其它添加劑，包括各種氟代聚合物、硅酮添加劑、聚烯烴和熱塑性塑料、蠟、造紙工業(yè)中已知的脫膠劑，包括帶有烷基側(cè)鏈如含有16或更多個碳原子者的化合物等。用作模具脫模劑和制造蠟燭的化合物以及干燥潤滑劑和氟代脫模劑也均在考慮之列。
在一個實施方案中，防粘劑包括聚四氟乙烯(PTFE)，如用于PTFE脫模劑干燥潤滑劑MS-122DF的PTFE調(diào)聚物(KRYTOXDF)化合物，由Miller-Stephens on(Danbury，CT)作為一種噴涂產(chǎn)品出售。例如，可在卷繞預(yù)濕紙巾之前通過噴涂在基材的一側(cè)施涂上PTEF顆粒。在一個實施方案中，在卷繞成卷前將防粘劑只施涂在基材的一個表面上。
要求潤濕組合物包含占潤濕組合物總重量少于約25重量％的防粘劑。更希望潤濕組合物包含約0.01重量％-約10重量％的防粘劑，更特別地為約5重量％或更少。更加特別地潤濕組合物包含約0.05重量％-約2重量％的防粘劑。
除了作為防粘劑，淀粉化合物還可改進(jìn)預(yù)濕紙巾的強度性能。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)非凝膠淀粉顆粒，如親水木薯淀粉，當(dāng)以相對潤濕組合物重量約1％或更高水平存在時，可以使預(yù)濕紙巾在比不存在淀粉時可能的鹽濃度更低的鹽濃度下保持相同的強度。因此，例如，在存在淀粉時潤濕組合物中含2％的鹽可獲得給定強度，相比而言沒有淀粉時需要4％的鹽才可獲得同樣強度。可以通過將淀粉加入到合成鋰皂石(laponite)懸浮液中而使用淀粉以改進(jìn)淀粉在潤濕組合物中的分散。
微粒本發(fā)明的潤濕組合物可通過加入固體顆?；蛭⒘＿M(jìn)行進(jìn)一步改性。適宜的顆粒包括但不限于云母、硅石、礬土、碳酸鈣、高嶺土、滑石和沸石。如果需要，可用硬脂酸或其它添加劑處理顆粒以增強顆粒對粘合劑體系的吸引或橋接。同樣也可以使用通常在造紙工業(yè)中用作助留劑的雙組分微粒體系。這種雙組分微粒體系一般包括膠體顆粒相，如硅石顆粒，及用于橋接顆粒和形成纖網(wǎng)的纖維的水溶性陽離子聚合物。存在于潤濕組合物中的顆粒可以發(fā)揮一種或多種有用的功能，如(1)提高預(yù)濕紙巾的遮光性；(2)改進(jìn)預(yù)濕紙巾的液流性或降低其粘性；(3)改進(jìn)紙巾的觸覺性能；或(4)通過顆粒載體如多孔載體或微膠囊將需要的試劑傳遞給皮膚。要求潤濕組合物包含占潤濕組合物總重量少于約25重量％的顆粒。更特別地潤濕組合物可包含約0.05重量％-約10重量％的微粒。更加特別地潤濕組合物可包含約0.1重量％-約5重量％的微粒。
微膠囊及其它傳遞載體微膠囊及其它傳遞載體也可用于本發(fā)明的潤濕組合物中以為使用者的皮膚提供護(hù)膚劑；藥療；舒適促進(jìn)劑，如桉樹；香水；氣味控制添加劑；維生素；粉末；及其它添加劑。特別地潤濕組合物可包含占潤濕組合物總重量高達(dá)約25重量％的微膠囊或其它傳遞載體。更特別地潤濕組合物可包含約0.05重量％-約10重量％的微膠囊或其它傳遞載體。更加特別地潤濕組合物可包含約0.2重量％-約5.0重量％的微膠囊或其它它傳遞載體。
微膠囊及其它傳遞載體是本領(lǐng)域為人熟知的。例如，POLY-POREE200(Chemical Corp.，Arlington Heights，IL)是一種包含柔軟中空球的傳遞試劑，該球可包含10倍以上于傳遞載體重量的添加劑。報道的已經(jīng)與POLY-POREE200合用的已知添加劑包括但不限于過氧化苯甲酰、水楊酸、視黃醇、棕櫚酸視黃酯、甲氧基肉桂酸辛酯、生育酚、硅酮化合物(DC 435)及礦物油。另一種有用的傳遞載體為以POLY-POREL200出售的海綿狀材料，據(jù)報道已經(jīng)與硅酮(DC 435)和礦物油合用。其它已知的傳遞體系包括環(huán)糊精及其衍生物、脂質(zhì)體、聚合物海綿和噴霧干燥淀粉。
直到紙巾用于皮膚時存在于微膠囊中的添加劑才與潤濕組合物環(huán)境及其中的其它試劑分離，此時微膠囊破裂并將其負(fù)載物釋放到皮膚或其它表面上。
防腐劑和抗菌劑本發(fā)明的潤濕組合物還可包含防腐劑和/或抗菌劑。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)幾種防腐劑和/或抗菌劑，如Mackstat H66(由McIntyreg Group，Chicago，IL提供)在防止細(xì)菌和霉菌生長方面給出了優(yōu)秀結(jié)果。其它適宜的防腐劑和抗菌劑包括但不限于DMDM乙內(nèi)酰脲(例如Glydant PlusTM，Lonza，Inc.，F(xiàn)air Lawn，NJ)、碘丙炔基丁基氨基甲酸酯、Kathon(Rohm andHass，Philadelphia，PA)、羥基苯甲酸甲酯、羥基苯甲酸丙酯、2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇、苯甲酸等。要求潤濕組合物包含占潤濕組合物總重量少于約2重量％防腐劑和/或抗菌劑，按活性成分為基礎(chǔ)計。更希望潤濕組合物包含約0.01重量％-約1重量％的防腐劑和/或抗菌劑。更加希望潤濕組合物包含約0.01重量％-約0.5重量％的防腐劑和/或抗菌劑。
潤濕劑和清潔劑各種潤濕劑和/或清潔劑可用于本發(fā)明的潤濕組合物中。適宜的潤濕劑和/或清潔劑包括但不限于洗滌劑和非離子、兩性離子和陰離子表面活性劑，特別是氨基酸基表面活性劑。氨基酸基表面活性劑體系，如衍生自氨基酸L-谷氨酸和其它天然脂肪酸者，提供了與人體皮膚相容的pH和良好的清潔能力，同時與其它的陰離子表面活性劑相比是較為安全并且提供了改進(jìn)的觸覺和潤濕性能。表面活性劑的一個功能是改進(jìn)具有潤濕組合物的干燥基材的濕潤性。表面活性劑的另一個功能是當(dāng)預(yù)濕紙巾接觸污染區(qū)域時可以分散盥洗污染物并且增加其在基材中的吸收。表面活性劑還能幫助去除化妝品，有助于一般的個人清潔、硬表面清潔、氣味控制等。
氨基酸基表面活性劑的一個市售實例為?；劝彼猁}，由日本東京的Ajinomoto Corp.以Amisoft商品名出售。要求潤濕組合物包含占潤濕組合物總重量少于約3重量％潤濕劑和/或清潔劑。更希望潤濕組合物包含約0.01重量％-約2wt％的潤濕劑和/或清潔劑。更加希望潤濕組合物包含約0.1重量％-約0.5重量％的潤濕劑和/或清潔劑。
雖然氨基酸基表面活性劑在本發(fā)明的潤濕組合物中是特別有用的，但各種表面活性劑均可用于本發(fā)明。適宜的非離子表面活性劑包括但不限于環(huán)氧乙烷與由環(huán)氧丙烷和丙二醇縮合形成的疏水(親油)聚氧化烯堿的縮合產(chǎn)物。要求這些化合物的疏水部分的分子量足夠高以賦予其水不溶性。向該疏水部分加入聚氧乙烯部分能提高分子整體水溶性，并且產(chǎn)品的液體特性在聚氧乙烯含量高達(dá)縮合產(chǎn)物總重量的約50％時得以保持。這類化合物的實例包括市售Pluronic表面活性劑(BASF Wyandotte Corp.)，特別是其中聚氧丙烯醚分子量約為1500-3000且聚氧乙烯含量約占分子的35-55重量％者，即Pluronic L-62。
其它有用的非離子表面活性劑包括但不限于每摩爾醇含有2-50mol環(huán)氧乙烷的C8-C22烷基醇與環(huán)氧乙烷的縮合產(chǎn)物。這類化合物的實例包括每摩爾醇含有3-50mol環(huán)氧乙烷的C11-C15仲烷基醇與環(huán)氧乙烷的縮合產(chǎn)物，由Olin Chemicals以Poly-Tergent SLF系列或由UnionCarbide以TERGITOL系列，即TERGITOL25-L-7(約7mol環(huán)氧乙烷與C12-C15鏈烷醇縮合而形成)出售。
其它可用于本發(fā)明潤濕組合物中的非離子表面活性劑包括C6-C12烷基酚的環(huán)氧乙烷酯如(壬基苯氧基)聚氧化乙烯醚。特別有用的為通過約8-12mol環(huán)氧乙烷和壬基苯酚縮合而制備的酯，即IGEPALCO系列(GAF Corp.)。另外的非離子表面活性劑包括但不限于烷基聚糖苷(APG)，為葡萄糖(D葡萄糖)和直鏈或支鏈醇的縮合產(chǎn)物。表面活性劑的糖苷部分提供高羥基密度的親水部分，增強水溶性。而且糖苷的乙縮醛鍵的固有穩(wěn)定性提供了堿體系的化學(xué)穩(wěn)定性。另外，與某些非離子表面活性劑不同，烷基聚糖苷沒有濁點，允許沒有水溶助長劑而進(jìn)行配制，并且它們是非常溫和且易于生物降解的非離子表面活性劑。這類表面活性劑由Horizon Chemical以商品名APG-300，APG-350，APG-500和APG-500出售。
硅酮是另一類以純品、或微乳劑、大乳劑等形式提供的潤濕劑。一類非離子表面活性劑的實例為硅酮-二醇共聚物。這些表面活性劑是通過向二甲基聚硅氧烷醇的自由羥基基團(tuán)中加入聚低級烯氧基鏈制備的并且由Dow Corning Corp以Dow Corning 190和193表面活性劑(CTFA名聚二甲基硅氧烷共聚醇)提供。這些含有或不含作為溶劑的任何揮發(fā)性硅酮的表面活性劑起控制由其它表面活性劑產(chǎn)生的泡沫的作用并且為金屬、陶瓷和玻璃表面提供光澤。
陰離子表面活性劑也可用于本發(fā)明的潤濕組合物中。由于其高清潔作用而有用的陰離子表面活性劑包括含有8-22個碳原子的烷基取代基的陰離子洗滌劑鹽如水溶性高級脂肪酸堿金屬肥皂，例如肉豆蔻酸鈉和棕櫚酸鈉。一類優(yōu)選的陰離子表面活性劑包括含有疏水的高級烷基部分(一般含有約8-22個碳原子)的水溶性硫酸化和磺酸化陰離子堿金屬和堿土金屬洗滌劑鹽，如烷基基團(tuán)中含有約1-16個碳原子的高級烷基單或多環(huán)芳基磺酸鹽，實例為以Bio-Soft系列，即Bio-SoftD-40(Stepan Chemical Co.)提供者。
其它有用類型的陰離子表面活性劑包括但不限于烷基萘磺酸的堿金屬鹽(甲基萘磺酸鈉，Petro AA，Petrochemical Corporayion)；硫酸化高級脂肪酸單甘油酯如椰子油脂肪酸的硫酸化單甘油酯的鈉鹽和牛脂脂肪酸的硫酸化單甘油酯的鉀鹽；含有約10-18個碳原子的硫酸化脂肪醇的堿金屬鹽(例如月桂基硫酸鈉和硬脂基硫酸鈉)；C14-C16-α-烯烴磺酸鈉如Bio-Terge系列(Stepan Chemical Co.)；硫酸化乙烯氧基脂肪醇的堿金屬鹽(約3mol環(huán)氧乙烷與C12-C15-正鏈烷醇的縮合產(chǎn)物的硫酸鈉或銨，即Neodol乙氧基硫酸鹽，Shell Chemical Co.)；低分子量烷基醇磺酸的高級脂肪酯的堿金屬鹽，例如異硫氰酸(isothionicacid)鈉鹽的脂肪酸酯、脂肪乙醇酰胺硫酸鹽；氨基烷基磺酸的脂肪酸酰胺，例如?；撬岬脑鹿鹚狨０?；以及各種其它陰離子有機表面活性劑如二甲苯磺酸鈉、萘磺酸鈉、甲苯磺酸鈉及其混合物。
另外有用類型的陰離子表面活性劑包括8-(4-正烷基-2-環(huán)己烯基)-辛酸，其中環(huán)己烯基環(huán)被另外的羧酸基團(tuán)取代。這些化合物或其鉀鹽由Westvaco Corporation以Diacid 1550或H-240出售。總之，這些陰離子表面活性劑可以其堿金屬鹽、銨鹽或堿土金屬鹽的形式使用。
大乳劑和微乳劑硅酮粒子潤濕組合物可進(jìn)一步包含水性微乳劑硅酮粒子。例如，2000年3月14日授于的美國專利6,037,407“制備硅酮油和/或硅橡膠和/或硅酮樹脂水性乳劑的方法”公開了水性微乳劑中的有機硅氧烷。要求潤濕組合物包含占潤濕組合物總重量少于約5重量％的微乳劑硅酮粒子。更希望潤濕組合物包含約0.02重量％-約3重量％的微乳劑硅酮粒子。更加希望潤濕組合物包含約0.02重量％-約0.5重量％的微乳劑硅酮粒子。
硅酮乳劑一般可通過任何已知的涂布方法施涂到預(yù)濕紙巾上。例如，可用包含與在潤濕組合物中的不加溶化合物相容的、水分散性或水溶混性的硅酮型組分的水性組合物潤濕預(yù)濕紙巾。另外，紙巾可包括含有水分散性粘合劑的纖維非織造纖網(wǎng)，其中纖網(wǎng)用包含硅酮型磺基丁二酸鹽的洗液潤濕。硅酮型磺基丁二酸鹽無需高含量表面活性劑就可提供溫和且有效的清潔。另外，硅酮型磺基丁二酸鹽提供了增溶功能，防止油溶性組分如香料組分、維生素提取物、植物提取物和精油沉淀。
在本發(fā)明的一個實施方案中，潤濕組合物包括一種硅酮共聚醇磺基丁二酸鹽，如聚二甲基硅氧烷共聚醇磺基丁二酸二鈉和聚二甲基硅氧烷共聚醇磺基丁二酸二銨。要求潤濕組合物包含少于約2重量％的硅酮型磺基丁二酸鹽，且更希望包含約0.05重量％-約0.30重量％的硅酮型磺基丁二酸鹽。
在包含硅酮乳劑的產(chǎn)品的另一個實例中，Dow Corning 9506粉末也可以存在于潤濕組合物中。認(rèn)為Dow Corning 9506粉末包含聚二甲基硅氧烷/乙烯基聚二甲基硅氧烷交叉聚合物并且是球形粉末，據(jù)說在控制皮膚油方面有用(見“化學(xué)品的新前景”，肥皂和化妝品(Soap andCosmetics)，Vol.76，No.3，2000年3月，12頁)。因此，可釋放出可有效控制皮膚油的粉末的水分散性紙巾也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。制備硅酮乳劑的原理公開于1997年3月20日出版的WO 97/10100中。
潤滑劑本發(fā)明的潤濕組合物還包含一種或多種潤滑劑。適宜的潤滑劑包括但不限于PEG 75羊毛脂，苯甲酸甲酯gluceth 20，C12-C15苯甲酸烷基酯，乙氧基十六基十八醇，以Lambent蠟WS-L，Lambent WD-F，Cetiol HE(Henkel Corp.)出售的產(chǎn)品，Glucam P20(Amerchol)，Polyox WSR N-10(Union Carbide)，Polyox WSR N-3000(UnionCarbide)，Luviquat(BASF)，F(xiàn)insolv SLB 101(Finetex Corp.)，貂油，尿囊素，硬脂醇，Estol 1517(Unichema)和Finsolv SLB 201(Finetex Corp.)。
潤滑劑也可在用潤濕組合物潤濕之前或之后施涂在制品表面。這種潤滑劑可以不溶于潤濕組合物并且可以是不能夠動的，除了當(dāng)暴露于外力時。例如，可以印壓形式將一種礦脂基潤滑劑施涂在一個表面，其后潤濕另一個表面使紙巾飽和。這樣的產(chǎn)品可提供清潔表面和相對的對皮膚進(jìn)行治療表面。
在本發(fā)明的這種產(chǎn)品及其它產(chǎn)品中的潤滑劑組合物可以包括塑性或流體潤滑劑如一種或多種液態(tài)烴(例如礦脂)、礦物油類、蔬菜和動物脂肪(例如羊毛脂、磷脂及其衍生物)和/或硅酮材料如一種或多種烷基取代的聚硅氧烷聚合物，包括1999年4月6日授于Osborn，III等的美國專利5,891,126所公開的聚硅氧烷潤滑劑。任選親水表面活性劑與塑性潤滑劑共同使用以改進(jìn)涂敷表面的濕潤性。在本發(fā)明的某些實施方案中，考慮將液態(tài)烴潤滑劑和/或烷基取代的聚硅氧烷聚合物共混或者與一種或多種衍生自脂肪酸或脂肪醇的脂肪酸酯潤滑劑共用。
在本發(fā)明的一個實施方案中，潤滑劑材料為潤滑劑共混物形式的。要求潤滑劑共混物包括一種或多種液態(tài)烴(例如礦脂)、礦物油類、蔬菜和動物脂肪(例如羊毛脂、磷脂及其衍生物)與硅酮材料如一種或多種烷基取代的聚硅氧烷聚合物的組合。更希望潤滑劑共混物包括液態(tài)烴(例如礦脂)與聚二甲基硅氧烷或與聚二甲基硅氧烷和其它烷基取代的聚硅氧烷聚合物的組合。在本發(fā)明的某些實施方案中，考慮將液態(tài)烴潤滑劑和/或烷基取代的聚硅氧烷聚合物的共混物與一種或多種衍生自脂肪酸或脂肪醇的脂肪酸酯潤滑劑共混。也可以考慮PEG-7椰子油脂肪酸甘油酯(glyceryl cocoate)，以Standamul HE(HenkelCorp.，Hoboken，N.J)提供。
可用于本潤濕組合物中的水溶性自乳化潤滑油包括聚氧烷氧基化羊毛脂和聚氧烷氧基化脂肪醇，如在1987年9月1日授于Smith等的美國專利4,690,821中所公開的。要求聚氧烷氧基鏈包括混合的丙烯氧基和乙烯氧基單元。羊毛脂衍生物一般包括約20-70個這種低級烷氧基單元而C12-C20脂肪醇衍生自約8-15個低級烷基單元。一個這種有用的羊毛脂衍生物為Lanexol AWS(PPG-12-PEG-50，Croda，Inc.，New York，N.Y.)。一個有用的聚(15-20)C2-C3烷氧基化物為PPG-5-Ceteth-20，稱為Procetyl AWS(Croda，Inc.)。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，潤滑劑材料降低了潤濕組合物可能存在的不希望的觸覺特性。例如，包括聚二甲基硅氧烷的潤滑劑材料可以降低可能由潤濕組合物中離子敏感性粘合劑或其它組分引起的粘性水平，因此用作防粘劑。
要求潤濕組合物包含占潤濕組合物總重量少于約25重量％的潤滑劑。更特別地潤濕組合物可包含少于約5重量％的潤滑劑，且最特別地少于約2重量％的潤滑劑。更希望潤濕組合物可包含約0.01-約8重量％的潤滑劑。更加希望潤濕組合物可包含約0.2-約2重量％的潤滑劑。
在一個實施方案中，本發(fā)明的潤濕組合物和/或預(yù)濕紙巾包括一種水包油乳液，其中，油相包含至少一種潤滑油和至少一種潤膚蠟穩(wěn)定劑，分散在包含至少一種多羥基醇潤滑劑和至少一種有機水溶性洗滌劑的水相中，如在1985年12月17日授于Smith等的美國專利4,559,157中所公開，在此引入其全部內(nèi)容作為參考。
表面手感改性劑表面手感改性劑用于在產(chǎn)品使用期間改進(jìn)皮膚的觸覺感覺(例如光滑性)。適宜的表面手感改性劑包括但不限于市售防粘劑；及軟化劑，如用于組織修復(fù)領(lǐng)域的軟化劑，包括帶有脂肪酸側(cè)鏈基團(tuán)的季銨化合物、硅酮、蠟等。用作軟化劑的季銨化合物實例公開于1971年1月12日授于Hervey等的美國專利3,554,862；1979年3月13日授于Emanuelsson等的美國專利4,144,122；1996年11月12日授于Ampulski等的美國專利5,573,637；和1984年10月9日授于Hellsten等的美國專利4,476,323，在此引入其全部內(nèi)容作為參考。要求潤濕組合物包含占潤濕組合物總重量少于約2重量％的表面手感改性劑。更希望潤濕組合物包含約0.01-約1重量％的表面手感改性劑。更加希望潤濕組合物包含約0.01-約0.05wt％的表面手感改性劑。
香料各種香料可用于本發(fā)明的潤濕組合物中。要求潤濕組合物包含占潤濕組合物總重量少于約2重量％的香料。更希望潤濕組合物包含約0.01-約1重量％的香料。更加希望潤濕組合物包含約0.01-約0.05wt％的香料。
香料增溶劑另外各種香料增溶劑可用于本發(fā)明的潤濕組合物中。適宜的香料增溶劑包括但不限于聚山梨酯20、丙二醇、乙醇、異丙醇、二甘醇單乙醚、二丙甘醇、鄰苯二甲酸二乙酯、檸檬酸三乙酯、Ameroxol OE-2(Amerchol Corp.)、Brij 78和Brij 98(ICI Surfactants)、Arlasolve 200(ICI Surfactants)、Calfax 16L-35(Pilot ChemicalCo.)、Capmul POE-S(Abitec Corp.)、Finsolv SUBSTANTIAL(Finetex)等。要求潤濕組合物包含占潤濕組合物總重量少于約2重量％的香料增溶劑。更希望潤濕組合物包含約0.01-約1重量％的香料增溶劑。更加希望潤濕組合物包含約0.01-約0.05wt％的香料增溶劑。
遮光劑適宜的遮光劑包括但不限于二氧化鈦或其它的無機物或顏料及合成的遮光劑，如REACTOPAQUE粒子(由SequaChemicals Inc.，Chester，South Carolina提供)。要求潤濕組合物包含占潤濕組合物總重量少于約2重量％的遮光劑。更希望潤濕組合物包含約0.01-約1重量％的遮光劑。更加希望潤濕組合物包含約0.01-約0.05wt％的遮光劑。
PH控制劑用于本發(fā)明潤濕組合物中的適宜pH控制劑包括但不限于鹽酸、乙酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀等。適當(dāng)?shù)膒H范圍可使?jié)櫇窠M合物在皮膚上引起的皮膚刺激最小。要求潤濕組合物的pH范圍為約3.5-約6.5。更希望潤濕組合物的pH范圍為約4-約6。要求濕紙巾產(chǎn)品即包括織物部分和潤濕溶液部分的全部濕紙巾產(chǎn)品的整體pH為約3.9-4.5；優(yōu)選為約4.2。要求潤濕組合物包含占潤濕組合物總重量少于約2重量％的pH調(diào)節(jié)劑。更希望潤濕組合物包含約0.01-約1重量％的pH調(diào)節(jié)劑。更加希望潤濕組合物包含約0.01-約0.05wt％的pH調(diào)節(jié)劑。
雖然由一種或多種上述組分形成的各種潤濕組合物均可與本發(fā)明濕紙巾一起使用，但在一個實施方案中，潤濕組合物包含下列組分，以占潤濕組合物的重量百分比給出，示于下表2中表2 潤濕組合物組分
在本發(fā)明的另一個實施方案中，潤濕組合物包含下列組分，以占潤濕組合物的重量百分比給出，示于下表3中表3 潤濕組合物組分
在本發(fā)明的另一個實施方案中，潤濕組合物包含下列組分，以占潤濕組合物的重量百分比給出，示于下表4中表4 潤濕組合物組分
應(yīng)該注意，本發(fā)明的上述潤濕組合物可與任何一種本發(fā)明的上述可觸發(fā)式粘合劑組合物一起使用。另外，本發(fā)明的上述潤濕組合物可與任何其它的粘合劑組合物(包括傳統(tǒng)的粘合劑組合物)，或與任何已知的纖維或吸收性基材(無論是否是分散性的)一起使用。
強度性能在本發(fā)明的一個實施方案中，濕紙巾是使用上述表3中的潤濕組合物和包含約80重量％漂白的牛皮紙纖維和20重量％任意本發(fā)明的上述離子專一性粘合劑組合物的氣流成網(wǎng)纖維材料制成的，其中重量百分比是基于干燥非織造織物總重量的。在本發(fā)明的另一個實施方案中，濕紙巾是使用上述表2中的潤濕組合物和包含90重量％軟木纖維和10重量％本發(fā)明的離子敏感性粘合劑的氣流成網(wǎng)纖維材料制成的。要求加入到非織造織物中的潤濕組合物的量，相對于這些實施方案中的干燥非織造織物的重量，為約180重量％-約240重量％。
要求本發(fā)明的濕紙巾具有至少為約100g/in的使用潤濕拉伸強度，即交叉框濕拉伸(CDWT)，并且在于Ca2+和/或Mg2+離子濃度約為50ppm的水中浸泡約1小時后具有小于約30g/in的拉伸強度。更希望濕紙巾具有至少為約300g/in(CDWT)的使用潤濕拉伸強度，并且在于Ca2+和/或Mg2+離子濃度約為50ppm的水中浸泡約1小時后具有小于約20g/in的拉伸強度。在另一個實施方案中，希望濕紙巾具有至少為約100g/in(CDWT)的使用潤濕拉伸強度，并且在于Ca2+和/或Mg2+離子濃度約為200ppm的水中浸泡約1小時后具有小于約30g/in的拉伸強度。更加希望濕紙巾具有至少為約300g/in(CDWT)的使用潤濕拉伸強度，并且在于Ca2+和/或Mg2+離子濃度約為200ppm的水中浸泡約1小時后具有小于約20g/in的拉伸強度。
要求用本發(fā)明的粘合劑材料處理過的濕紙巾當(dāng)用含有2重量％以上一價離子(NaCl)濃度的10重量％-400重量％濕紙巾溶液浸泡時，對于1英寸寬樣品在機器橫向具有至少100g/in的使用濕拉伸強度，并且在去離子水中浸泡約1小時后具有小于約30g/in的拉伸強度。更希望用本發(fā)明的粘合劑材料處理過的濕紙巾當(dāng)用含有2重量％以上一價離子(NaCl)濃度的10重量％-400重量％濕紙巾溶液浸泡時，對于1英寸寬樣品在機器橫向具有至少200g/in的使用拉伸強度，并且在去離子水中浸泡約1小時后具有小于約30g/in的拉伸強度。更希望用本發(fā)明的粘合劑材料處理過的濕紙巾當(dāng)用含有2重量％以上一價離子(NaCl)濃度的10重量％-400重量％濕紙巾溶液浸泡時，對于1英寸寬樣品在機器橫向具有至少300g/in的使用拉伸強度，并且在去離子水中浸泡約1小時后具有小于約20g/in的拉伸強度。
要求用本發(fā)明的粘合劑材料處理過的濕紙巾當(dāng)用含有0.5重量％以上ZnCl2的10重量％-400重量％濕紙巾溶液浸泡時，對于1英寸寬樣品在機器橫向具有至少100g/in的使用濕拉伸強度，并且在去離子水中浸泡約1小時后具有小于約30g/in的拉伸強度。更希望用本發(fā)明的粘合劑材料處理過的濕紙巾當(dāng)用含有0.5重量％以上ZnCl2的10重量％-400重量％濕紙巾溶液浸泡時，對于1英寸寬樣品在機器橫向具有至少200g/in的使用拉伸強度，并且在去離子水中浸泡約1小時后具有小于約30g/in的拉伸強度。更希望用本發(fā)明的粘合劑材料處理過的濕紙巾當(dāng)用含有0.5重量％以上ZnCl2的10重量％-400重量％濕紙巾溶液浸泡時，對于1英寸寬樣品在機器橫向具有至少300g/in的使用拉伸強度，并且在去離子水中浸泡約1小時后具有小于約20g/in的拉伸強度。
具有比沖走式濕紙巾更高基重或濕強度的產(chǎn)品可以具有較高的濕拉伸強度。例如，諸如預(yù)濕毛巾或硬表面清潔紙巾等產(chǎn)品可以具有超過70gsm，如80gsm-150gsm的基重。這種產(chǎn)品的CDWT值為500g/in或更大，并且浸泡后值為約150g/in或更小，更特別地為約100g/in或更小，且最特別地為約50g/in或更小。
制備濕紙巾的方法本發(fā)明的預(yù)濕紙巾可以幾種方式制備。在一個實施方案中，將可觸發(fā)式聚合物組合物作為水溶液或懸浮液的一部分施涂在纖維基材上，其中需要隨后進(jìn)行干燥以除去水并促進(jìn)纖維粘結(jié)。特別地，在干燥期間，粘合劑遷移至纖維的交叉點并且在該區(qū)域變?yōu)榛罨澈蟿?，由此為基材提供可以接受的強度。例如，可以使用下列步驟1.提供未高度粘結(jié)的吸收性基材(例如未粘結(jié)的氣流成網(wǎng)纖網(wǎng)、薄纖網(wǎng)、梳理纖網(wǎng)、短纖漿等)。
2.對基材施涂可觸發(fā)式聚合物組合物，一般以液體、懸浮液或泡沫的形式。
3.干燥基材以促進(jìn)基材的粘結(jié)?；目梢栽诨淖罡邷囟炔怀^約100℃-220℃的情況下進(jìn)行干燥。在一個實施方案中，基材溫度不超過60℃-80℃。
5.對基材施涂潤濕組合物。
6.將潤濕基材以卷或疊的形式擺放并包裝產(chǎn)品。
對基材施涂可觸發(fā)式聚合物組合物可以采用下列方法進(jìn)行噴涂、泡沫施涂、浴中浸漬、簾式涂布、采用繞線式刮涂棒涂布并計量；使基材通過溢流輥隙；與用粘合劑溶液涂布的預(yù)計量潤濕輥接觸；將基材對著含有可觸發(fā)式聚合物組合物的可變形載體如海綿或氈制品擠壓以實現(xiàn)向基材中的轉(zhuǎn)移；印刷如凹版印刷、噴墨或苯胺印刷；以及任何其它本領(lǐng)域已知的方法。
在使用泡沫施涂粘合劑或共粘合劑聚合物時，使混合物發(fā)泡，一般用發(fā)泡劑，并均勻分散在基材上，其后減壓以抽出基材中的泡沫?？梢允褂萌魏我阎呐菽┩糠椒?，包括1977年4月19日授于Wietsma的美國專利4,018,647“使用熱敏發(fā)泡膠乳粘合劑浸漬濕纖維網(wǎng)的方法”中的方法，在此引入其全部內(nèi)容作為參考。在Wietsma公開的方法中，通過加入熱敏劑如包含硅氧烷氧化烯嵌段共聚物和有機聚硅氧烷的功能性硅氧烷化合物使發(fā)泡膠乳熱敏化?？捎脽崦魟┘捌渥鳛槟z乳熱敏化應(yīng)用的具體實例描述于美國專利3,255,140；3,255,141；3,483,240和3,484,394中，在此引入其全部內(nèi)容作為參考。據(jù)說與以前使用發(fā)泡膠乳粘合劑方法相比，使用熱敏劑得到的產(chǎn)品具有非常柔軟且類似織物的手感。
加入的熱敏劑量特別依賴于所用膠乳的類型、要求的凝結(jié)溫度、機器速度及機器干燥部分的溫度，并且一般在約0.05-約3重量％的范圍內(nèi)，以干燥物質(zhì)占膠乳的干重計算；但也可使用更大或更小的量。熱敏劑的加入量應(yīng)使膠乳在遠(yuǎn)低于水的沸點之下凝結(jié)，例如在35℃-95℃，或約35℃-65℃范圍的溫度下。
不希望受到現(xiàn)有理論的束縛，我們認(rèn)為在施涂了可觸發(fā)式粘合劑溶液之后而在施涂潤濕組合物之前的干燥步驟通過隨著水分被趕走驅(qū)使粘合劑進(jìn)入纖維交叉點增強了纖維基材的粘結(jié)，由此促進(jìn)粘合劑的有效使用。但是，在替換的方法中，省略上述干燥步驟，將可觸發(fā)式聚合物組合物施涂在基材上，然后不經(jīng)明顯的中間干燥而施涂潤濕組合物。在該方法的一個版本中，可觸發(fā)式聚合物組合物選擇性地粘結(jié)到纖維上，允許過量的水在任選的加壓步驟中被除去而粘合劑不會從基材中顯著丟失。在另一個版本中，在施涂潤濕組合物之前不大量除去水。在另一個替代方法中，同時施涂可觸發(fā)式聚合物組合物和潤濕組合物，任選隨后加入鹽或其它不加溶化合物以進(jìn)一步賦予粘合劑不溶性。
通過下列實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，這些實施例不以任何方式構(gòu)成對其范圍的強行限制。相反，應(yīng)該清楚地理解為這些手段可用于各種其它的實施方案、修改及其等價物，在閱讀完此處的說明書后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以清楚了解它們而不背離本發(fā)明精神和/或所附權(quán)利要求范圍。
此處所用纖網(wǎng)的“厚度”是用與Mitutoyo Digimatic Indicator(Mitutoyo Corporation，31-19，Shiba 5-chome，Minato-ku，Tokyo108，Japan)的錠子相連的3-in丙烯酸類料盤測定的，該錠子將0.05psi的凈負(fù)載傳遞給被測樣品。當(dāng)盤位于平坦表面時對MitutoyoDigimatic Indicator進(jìn)行校零。當(dāng)將尺寸至少與丙烯酸類塑料盤同樣大的樣品放在盤下時，由指示器的讀出數(shù)據(jù)可以得到厚度讀數(shù)。本發(fā)明的水分散性基材可具有任何適宜的厚度，如約0.1mm-5mm。對于濕紙巾，厚度可以為0.2mm-約1mm，更特別為約0.3mm-約0.7mm。例如通過在成網(wǎng)期間或其后使用壓實輥、通過在施涂了粘合劑或潤濕組合物后進(jìn)行壓制、或通過在形成良好卷時控制纏繞張力可以控制厚度。
使用壓盤法測定厚度得到的是宏觀水平上的平均厚度。局部厚度可變化，特別是如果產(chǎn)品被軋花或另外獲得三維織物組織。
實施例1聚合物通過改變下列單體的組合以自由基聚合方法合成丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨(“MQUAT”)。每個聚合均在甲醇中進(jìn)行。典型步驟敘述如下。
將丙烯酰胺(39.1g，0.55mol)、丙烯酸丁酯(32.0g，0.25mol)、丙烯酸2-乙基己酯(18.4g，0.10mol)和MQUAT(27.6g 75重量％的溶液，0.10mol)溶解在50g甲醇中。將自由基引發(fā)劑2，2’-偶氮二異丁腈(“AIBN”)(0.66g，4.0×10’mol)溶解在20ml甲醇中。將N2鼓入單體溶液20分鐘對其進(jìn)行除氧。向1000ml配有一個冷凝器、兩個加料漏斗和一個磁力攪拌器的圓底三頸燒瓶中加入125g甲醇。在氮氣下將溶劑加熱至輕微回流。在兩小時內(nèi)經(jīng)加料漏斗將單體和引發(fā)劑同時加入。聚合反應(yīng)再進(jìn)行兩小時，結(jié)束時將加料漏斗和冷凝管換成蒸餾頭和機械攪拌棒以除去甲醇。蒸餾期間保持穩(wěn)定的N2氣流。蒸餾結(jié)束后(約3小時)，將400g去離子水加入到聚合物溶液中。不再加熱并讓溶液攪拌過夜。
或者，聚合物可通過一次性向反應(yīng)燒瓶中加入單體和引發(fā)劑并反應(yīng)4小時而制備。該合成方法在下文被稱作“一鍋法”合成?？偣埠铣闪?種聚合物并且其組成歸納于下面表5中。
表5 聚合物組成
樣品制備使用由BFF人造纖維(1.5d×25mm)組成的水分散性濕法成網(wǎng)無紡織物作為試驗基片。將每一基片切割，尺寸約為5.5in(CD)×9in(MD)。將一張剝離紙放在記事本上，然后放一張基片。用一片透明膠帶(Scotch膠帶)將上述兩片固定在記事本上。將一個#20開槽繞絲棒橫放在樣品頂部。將一股待測聚合物溶液沿該棒倒下。然后棒滾過樣品長度，略微施加壓力。從剝離紙的底部擦去過量的聚合物，并將樣品放置在60℃的強制風(fēng)烘箱中至少10分鐘。在涂布每個樣品之間對棒進(jìn)行必要的清理。樣品干燥后，將其從烘箱中移出。將每個樣品的頂部用裁紙刀去除。然后將每個樣品從剝離紙上剝離下來并將過量的聚合物薄膜輕輕地從樣品邊緣拉開。隨后將每個樣品片切割成10個1in(CD)×4in(MD)的條帶。
拉伸試驗使用帶有Testworks 3.03版本軟件的SinTech 1/D拉伸試驗機對所有樣品進(jìn)行試驗。所有試驗均在機器方向使用50磅測壓元件和氣動橡膠夾具進(jìn)行。測量儀長度設(shè)定為3in，十字頭速度為12in/min。濕樣品在夾具上夾牢并拉伸至斷裂。每個樣品的峰值載荷記錄為感興趣的數(shù)據(jù)。未將數(shù)據(jù)歸一化為100％追加水平。如果測定樣品是分散的則峰值載荷記錄為“0”值。如果各條帶由于缺乏結(jié)構(gòu)完整性而不能從鹽溶液中完整取出則認(rèn)為樣品是分散的。
每個樣品的使用強度是通過將拉伸樣品浸泡在各種鹽溶液中而進(jìn)行模擬評價的。鹽溶液的濃度以2重量％NaCl溶液(相當(dāng)于0.34M)為基準(zhǔn)進(jìn)行選擇。0.68M和1.36M NaCl溶液分別對應(yīng)4重量％和8重量％。對于每種其它的試驗鹽選擇同樣的體積摩爾濃度，但是重量百分比不必與氯化鈉溶液相同。試驗用鹽溶液包括0.34M NaCl，0.68MNaCl，1.36M NaCl，0.34M CaCl2，0.68M CaCl2，1.36M CaCl2，0.34M Na2SO4，0.68M Na2SO4，1.36M Na2SO4，0.17M ZnCl2，0.34M ZnCl2，0.51M ZnCl2，0.34M ZnSO4，0.17M ZnCl2+0.17M NaCl，0.34M LiCl，0.34M KCl，0.34M Na3PO4和0.34M MgCl2。
將24個拉伸樣品放置在試驗鹽溶液中浸泡過夜。每次向鹽溶液中加入一個條帶以避免樣品粘結(jié)在一起。平均浸泡時間約為17小時，浸泡溶液的體積保持恒定，約為500mL。過夜浸泡后，對8個樣品直接測定峰值載荷。該試驗?zāi)M評價的是儲存和使用強度。8個樣品放置在200ppm的Ca2+/Mg2+中1小時，8個樣品放置在200ppm的Ca2+/Mg2+中3小時。浸泡后測定樣品的峰值載荷。該試驗?zāi)M評價的是隨棄在美國最硬的水中的情況。
觸發(fā)性能聚合物1顯示了在幾種氯化鈉溶液中的鹽敏感性和重要的強度。但是，該聚合物在200ppm的Ca2+/Mg2+中不分散，如下表6所示。
表6 丙烯酸基聚合物的拉伸強度(g/in)
推測聚合物中的正電荷促進(jìn)羧酸基團(tuán)離解產(chǎn)生羧酸根陰離子。羧酸根陰離子與Ca2+間形成配合物引起交聯(lián)，阻止了在硬水中的分散。為了獲得硬水中的分散性，用水溶性單體丙烯酰胺替代丙烯酸。丙烯酰胺聚合物(樣品2)在幾種鹽溶液中的觸發(fā)行為歸納于下表7中。
表7 丙烯酰胺基聚合物在各種鹽溶液中的拉伸強度(g/in)
一般的趨勢顯示鹽溶液濃度的提高增加了聚合物粘合劑的使用強度。聚合物的性能是鹽專一性的。聚合物在NaCl中顯示了中等強度和良好的分散性。聚合物的強度幾乎隨Na2SO4濃度增加而線性增長，但只在較高鹽水平時才達(dá)到良好強度。分散性走勢相反。聚合物在ZnCl2中顯示了好的強度和良好的分散性。對于CaCl2，聚合物顯示了良好的強度，在研究范圍內(nèi)與鹽濃度無關(guān)，但在放入硬水中時未觀察到強度下降。兩種結(jié)果表明聚合物的交聯(lián)由Ca2+引起。一般認(rèn)為丙烯酰胺是鹽敏感性的，但其與Ca2+的相互作用仍是未知的?；诰酆衔镌谄渌}如ZnCl2和NaCl中浸泡時在硬水中分散良好的事實，顯而易見延遲只在某些Ca2+濃度以上時發(fā)生。
丙烯酰胺基聚合物值得關(guān)注的一點是殘留在聚合物溶液中的丙烯酰胺單體的毒性。為了避免安全方面的擔(dān)心，要從組合物中除去丙烯酰胺。樣品3-8僅由三種單體制成MQUAT，BA和EHA。表8總結(jié)了其觸發(fā)行為。
表8 MQUAT，BA和EHA聚合物的溶解性能
它們的鹽敏感性顯著不同，因為組成的小變化可對聚合物的溶液行為產(chǎn)生很大影響?？傊?，其溶解性隨著MQUAT含量的下降而降低。樣品3和4即使在非常高的鹽濃度下也溶于水。樣品5和6溶于水，在高鹽水平時沉淀，但不顯示強度。樣品8由于其高疏水性而不溶于水。樣品7由于其疏水和親水單體間微妙的平衡而具有最好的觸發(fā)性能。該聚合物在各種鹽溶液中的行為示于下表9中。
表9 聚合物7在各種鹽溶液中的性能(g/in)
聚合物在一價鹽，即LiCl，NaCl和KCl中顯示出觸發(fā)性能，但缺乏有意義的強度，遠(yuǎn)沒有達(dá)到最小使用強度目標(biāo)300g/in。在二價陽離子中的性能是高度選擇性的。聚合物在MgCl2和CaCl2顯示的強度很普通，但在ZnCl2中顯示了超過800g/in的優(yōu)異強度。聚合物在0.17M ZnCl2和0.17M NaCl混合鹽中還顯示了優(yōu)異的可觸發(fā)性。當(dāng)ZnCl2濃度降低到0.065M時，強度下降。聚合物在所有這些鹽中均顯示了良好的硬水分散性。
對陰離子，特別是多價陰離子對觸發(fā)性能的影響進(jìn)行了試驗。聚合物在NaCl中的強度普通，雖然分散性良好。聚合物在Na2SO4中的強度為0。在這一發(fā)現(xiàn)后，為了比較聚合物在Zn2+離子中的異常強度和其在SO42-離子中完全沒有強度的現(xiàn)象，還進(jìn)行了聚合物在ZnSO4中的試驗。聚合物在ZnSO4溶液中顯示的強度為0。聚合物與磷酸根離子形成不分散的配合物，即使是在去離子水中幾小時它也不會分散。幸運的是磷酸根離子在廢水流中極少，因此不會對產(chǎn)品應(yīng)用中聚合物的分散性造成問題。
包含20％MQUAT，40％BA和40％EHA的“一鍋法”聚合物在經(jīng)過過夜浸泡后顯示了896.6g/in的優(yōu)異強度。但是，“一鍋法”聚合物的分散性不如典型聚合物的好，在硬水中浸泡1小時后仍顯示138.7g/in的強度，浸泡3小時后強度仍為90.2g/in?？傊耙诲伔ā本酆衔镲@示了良好的觸發(fā)性能。雖然使用“一鍋法”聚合物的結(jié)果低于要求結(jié)果，但認(rèn)為通過優(yōu)化聚合物設(shè)計可以制得具有可接受強度的“一鍋法”聚合物，因此認(rèn)為其屬于本發(fā)明范圍。
實施例2聚合以上述相同方式通過自由基聚合合成聚合物。MQUAT、丙烯酸正丁酯(BA)和丙烯酸2-乙基己酯(EHA)的使用比例見表10所列。
通過13C NMR對聚合物組成進(jìn)行表征，每個樣品的組成見表11。在多數(shù)情況下聚合物組成與加料比一致，只相差幾個百分點。這對于均相溶液聚合是可以預(yù)期的，其中所有單體具有類似的反應(yīng)性。
表10 聚合物加料比
表11 聚合物組成
樣品制備使用兩種基片材料來評價陽離子粘合劑。第一種為由BFF人造纖維(1.5d×25mm)組成的水分散性濕法成網(wǎng)無紡織物。將每一基片切割，尺寸約為5.5in(CD)×9in(MD)。將一張剝離紙放在記事本上，然后放一張基片。用一片透明膠帶(Scotch膠帶)將上述兩片固定在記事本上。將一個#20開槽繞絲棒橫放在樣品頂部。將一股待測聚合物溶液沿該棒倒下。略微施加壓力后棒滾過樣品長度。從剝離紙的底端擦去過量的聚合物，并將樣品放置在60℃的強制風(fēng)烘箱中至少10分鐘。在涂布每個樣品之間對棒進(jìn)行必要的清理。
樣品干燥后，將其從烘箱中移出。將每個樣品的頂部用裁紙刀去除。然后將每個樣品從剝離紙上剝離下來并將過量的聚合物薄膜輕輕地從樣品邊緣拉開。隨后將每個樣品片切割成10個1in(CD)×4in(MD)的條帶。這些樣品的追加范圍為100％。
所用第二種材料為以下列方式制備的無縐通氣干燥(UCTAD)薄紗基片。一層共混的無縐通氣干燥薄紗基片總體上是根據(jù)1997年3月4日授于Farrington等的美國專利5,607,551(在此引入其公開內(nèi)容作為參考)制備的。更具體而言，將65磅(干計算)桉樹硬木牛皮紙纖維和35磅(按烘干計算)北方軟木牛皮紙(NSWK)纖維以3％的稠度在碎漿機中分散25分鐘，在轉(zhuǎn)移到成漿池(machine chest)中之前進(jìn)行精制并稀釋至1％的稠度。成型前將原料進(jìn)一步稀釋至稠度約為0.1％，并以得到含有65％桉樹和35％NSWK共混片材的方式轉(zhuǎn)移到單層立位調(diào)漿箱中。對形成的纖網(wǎng)進(jìn)行非壓縮脫水并快速轉(zhuǎn)移至以比成型織物慢約25％的速度運行的轉(zhuǎn)移織物上。然后將纖網(wǎng)轉(zhuǎn)移到完全干燥的織物上進(jìn)行干燥。所得片材總基重為18.5磅/2880 ft2。
通過加壓室噴涂來施涂粘合劑并在通氣干燥烘箱中于165℃干燥2分鐘。對于所有UCTAD樣品大約的粘合劑追加為20％。然后如上所述對樣品進(jìn)行切割。
拉伸試驗使用帶有Testworks 3.03版本軟件的SinTech 1/D拉伸試驗機對所有樣品進(jìn)行試驗。試驗使用60磅測壓元件和氣動橡膠夾具進(jìn)行。測量儀長度設(shè)定為2in，十字頭速度為12in/min。濕樣品在夾具上夾牢并拉伸至斷裂。每個樣品的峰值載荷記錄為感興趣的數(shù)據(jù)。如果測定樣品是分散的則峰值載荷記錄為“0”值。如果各條帶由于缺乏結(jié)構(gòu)完整性而不能從鹽溶液中完整取出則認(rèn)為樣品是分散的。
每個樣品的使用強度是通過將拉伸樣品浸泡在下述各種鹽溶液中而進(jìn)行模擬評價的。隨棄強度或分散性是通過將浸泡在鹽溶液中至少12小時的樣品轉(zhuǎn)移到去離子水或模擬硬水(200ppm Ca2+/Mg2+)中而進(jìn)行評價的。使用了NaCl(4％)以及幾種二價金屬鹽。使用了各種水平的ZnCl2以及MgCl2，CaCl2，ZnSO4和MgSO4。除非特別指明，試驗方法與實施例1中公開的相同。
觸發(fā)性能證明該研究中共聚物和三元共聚物觸發(fā)性能的數(shù)據(jù)示于表12-20。表12和13顯示了在濃縮NaCl和ZnCl2溶液中的交叉框濕拉伸(以g/in為單位的峰值載荷)，即CDWT。按照親水性升高的順序重新排列了樣品的順序。
表12 NaCl濕溶液的濕拉伸值(BFF人造纖維)(g/in)
NaCl中的觸發(fā)行為表明有用的組成范圍較窄。在18％MQUAT及更低的水平下，粘合劑顯示良好的纖網(wǎng)強度，但在去離子水或硬水中不能再分散。在引入中等量(約19-22％)MQUAT單體時，4％NaCl中顯示出某有用的纖網(wǎng)強度。隨后人造纖維網(wǎng)在去離子水和硬水中實質(zhì)上失去了全部強度。在引入較大量MQUAT(＞25％)時，4％NaCl中纖網(wǎng)強度低于目標(biāo)值。最佳觸發(fā)組合物似乎應(yīng)包含約20％MQUAT。注意#6樣品為20/80MQUAT/BA共聚物，而#1樣品具有BA和EHA的大致相當(dāng)?shù)牧俊?br> 表13 4％ ZnCl2濕溶液的濕拉伸值(BFF人造纖維)(g/in)
顯然對于4％ ZnCl2溶液中樣品存在更寬范圍的有用觸發(fā)組成。含有約19-26％MQUAT的樣品顯示了在鹽溶液中非常好的纖網(wǎng)強度，但當(dāng)轉(zhuǎn)移至去離子水或硬水中時完全失去強度。含有約18％或更少MQUAT的粘合劑當(dāng)轉(zhuǎn)移至去離子水或硬水中時仍然不能分散。對NaCl和ZnCl2中不同行為的一種解釋為離子強度。4％ ZnCl2的離子強度(I)值為0.88，而對應(yīng)的4％ NaCl的I值為0.68。二價Zn2+離子對離子強度具有較大影響，因此在相同重量百分比下兩個值不同。
但是可以證明離子強度的影響不能單獨解釋所觀察到的不同行為。表12顯示了在5.2％ NaCl(I＝0.89)中#4和#6樣品的濕拉伸值，該溶液具有與4％ ZnCl2幾乎相同的I值。粘合劑即使在5.2％NaCl中仍不能顯示有用的強度性能。事實上，4％ ZnCl2中的濕拉伸值仍相當(dāng)大。
為了更系統(tǒng)地探討ZnCl2對粘合劑性能的影響，進(jìn)行了使用4％、3.2％和1％鹽的研究工作。這些數(shù)據(jù)見下面的表14-17。在4％和3％ ZnCl2時，樣品1、6、4、9和3顯示了良好的觸發(fā)性能。#7樣品顯示了良好的纖網(wǎng)強度，但在去離子水和硬水中不能完全分散。樣品2、8和5疏水性太強而不能顯示觸發(fā)性能。在2％ ZnCl2時，只有#1樣品顯示出良好的纖網(wǎng)強度和分散性。較親水的樣品不能顯示足夠的纖網(wǎng)強度，而較疏水的樣品不能完全分散。
表14 4％ ZnCl2濕溶液的濕拉伸值的重復(fù)(BFF人造纖維)(g/in)
表15 3％ ZnCl2濕溶液的濕拉伸值(BFF人造纖維)(g/in)
在1％ ZnCl2中，#1樣品顯示了某些觸發(fā)性能，但顯示的強度水平低于優(yōu)選水平。令人感興趣的是，在該低鹽水平下，#7樣品顯示了某些有用的觸發(fā)性能。強度在此低范圍內(nèi)，分散性稍低于要求，但效果是明顯的。
表16 2％ ZnCl2濕溶液的濕拉伸值(BFF人造纖維)(g/in)
表17 1％ ZnCl2濕溶液的濕拉伸值(BFF人造纖維)(g/in)
顯然疏水/親水平衡對于這些陽離子粘合劑是非常重要的，盡管所必需的觸發(fā)范圍和鹽水平是較寬的。為了進(jìn)一步證明這一效果，合成了含有0、50和20mol％BA的MQUAT聚合物并進(jìn)行了試驗。這些數(shù)據(jù)見表9。MQUAT均聚物和50/50 BA共聚物不能顯示足夠的纖網(wǎng)強度。20/80 MQUAT/BA共聚物顯示了在4％ ZnCl2中良好的強度和分散性。顯而易見，疏水物的含量在這些粘合劑的粘結(jié)性能方面起作用。
表18 BA共聚單體對濕拉伸的影響(BFF人造纖維)
還對使用約20％追加20/80 MQUAT/BA共聚物(#6)的UCTAD薄紗基材(#6)進(jìn)行了檢驗。作為ZnCl2溶液百分含量函數(shù)的CDWT示于表19。總之，人造纖維基片的相同趨勢是明顯的。但是，對于4％和3％ZnCl2，UCTAD基片分散性似乎下降。在2％ ZnCl2時，體系實際上似乎顯示出強度和再分散性之間良好的平衡性。當(dāng)使用1％ ZnCl2時強度下降至要求的水平之下。
表19 ％ ZnCl2對使用#6樣品的UCTAD薄紗的CDWT的影響
其它二價離子的影響以及不同抗衡離子的影響示于表20中。如上所述4％ ZnCl2中出現(xiàn)良好的強度。同樣，其它二價離子鹽，如MgCl2和CaCl2在可接受的強度水平下可提供觸發(fā)性能。但是，當(dāng)使用這些離子的硫酸鹽時，得到不充足的強度或觸發(fā)性能。顯而易見，這些體系中的觸發(fā)行為是由所用鹽的陽離子和陰離子兩者共同調(diào)節(jié)的。
表20 二價離子和抗衡離子對使用#6樣品的UCTAD薄紗的CDWT的影響
這些結(jié)果似乎表明是“離子專一性”相互作用而不是以前體系中所見的“鹽析”效應(yīng)。雖然在此離子強度要發(fā)揮作用，但此處給出的數(shù)據(jù)清楚地表明，一種基于疏水締合和離子專一性相互作用的新型觸發(fā)機理。
實施例3聚合以上述相同方式通過自由基聚合合成陽離子可觸發(fā)式聚合物。以下列比例使用MQUAT、丙烯酸正丁酯(BA)和丙烯酸2-乙基己酯(EHA)MQUAT 20mol％、BA 40mol％和EHA 40mol％。其在高鹽溶液如4重量％ ZnCl2中是穩(wěn)定的，并且當(dāng)鹽濃度下降至某一水平如0.5重量％以下時在水中是可溶的。由于聚合物所攜帶的帶電荷基團(tuán)的特性，其分散性實際上不受存在的二價陽離子如高達(dá)200ppm的Ca2+和Mg2+的影響，因此，聚合物即使在美國家庭所發(fā)現(xiàn)的最硬的水中也表現(xiàn)良好。
濕紙巾樣品制備為了制造濕紙巾產(chǎn)品，通過噴涂將離子敏感性陽離子聚合物水溶液施涂在基材上。基材為由BFF人造纖維(1.5d×25mm)組成的水分散性濕法成網(wǎng)無紡織物。制備了兩種不同的粘合劑溶液。第一種溶液為離子敏感性聚合物的水溶液。另一種溶液為離子敏感性聚合物(75重量％)和乳液聚合物形式的共粘合劑(25重量％)的水溶液。共粘合劑為聚合物體系提供幾個優(yōu)點，包括改進(jìn)流變性能以更好地噴涂，較好的粘合劑穿透性以得到更高強度，降低粘性并節(jié)約成本。
選擇共粘合劑的乳液體系是關(guān)鍵的。共粘合劑的乳液體系不能與離子敏感性陽離子聚合物相互作用而干擾觸發(fā)性能。對三種乳液型聚合物進(jìn)行了試驗。由Mallard Creek Polymers，Charlotte，NC制造的苯乙烯丁二烯共聚物Rovene 4817和由Rohm and Haas，Philadelphia，PA制造的苯乙烯丙烯酸酯共聚物Rhoplex P-376。陽離子聚合物與Rovene 4817和Rhoplex P-376組合引起粘合劑從水溶液中嚴(yán)重沉淀出來。據(jù)推測用于Rovene 4817和Rhoplex P-376中的陰離子乳液表面活性劑可以通過靜電力與帶陽離子電荷的聚合物相互作用，由此使粘合劑從懸浮液中沉淀出來。因此確定，這些乳液聚合物不適于與本發(fā)明的陽離子離子敏感性聚合物一起使用。
所研究的第三種乳液聚合物為由National Starch and ChemicalCompany制造的Duroset RB。Duroset RB為乙烯乙酸乙烯酯共聚物。當(dāng)Duroset RB與陽離子聚合物組合時，只觀察到少量沉淀，并且不干擾粘合劑體系的觸發(fā)性能。
制備了兩種不同的樣品。一種基材樣品包括只由陽離子聚合物制成的粘合劑；另一種基材包含由75重量％陽離子聚合物和25重量％Duroset RB制成的粘合劑。樣品是以與轉(zhuǎn)讓給Kimberly-Clark的共同未決美國專利申請09/564,939(在此引入其公開內(nèi)容作為參考)中所公開的相同方式制備的。
將樣品浸泡在含有4重量％ ZnCl2的水溶液中。然后將樣品浸泡在含有200ppm Ca2+/Mg2+的水中。隨后測試樣品的拉伸強度。該試驗結(jié)果示于下表21中。
表21 陽離子粘合劑的觸發(fā)性能
上述試驗結(jié)果顯示，加入25％ Duroset RB拉伸強度下降約20％。兩種樣品均顯示出在4％ ZnCl2溶液中可接受的濕強度。在200ppmCa2+/Mg2+的溶液中浸泡1小時后，峰值載荷顯著下降。強度實際上為0。浸泡3小時后，含有Duroset RB的樣品無需振蕩即完全分散。
可以考慮將只使用少量陰離子表面活性劑或使用弱陰離子表面活性劑的乳液聚合物用作本發(fā)明中的共粘合劑，只要它們引起的沉淀程度不足以干擾聚合物組合物觸發(fā)性能即可。還可以特別考慮將使用非離子或陽離子表面活性劑體系的其它乳液聚合物用作本發(fā)明中的共粘合劑。
當(dāng)然應(yīng)該理解上述內(nèi)容只涉及本發(fā)明的某些公開實施方案，在不背離附加權(quán)利要求中所列的本發(fā)明的精神和范圍前提下可以在其中作各種修改或變更。
權(quán)利要求
1.一種包含一種陽離子單體和至少一種疏水單體的聚合物，其中所述聚合物是可觸發(fā)的。
2.一種包含一種陽離子單體、至少一種疏水單體和至少一種水溶性或親水性單體的聚合物，其中所述聚合物是可觸發(fā)的。
3.一種包含一種季銨單體和至少一種疏水單體的聚合物，其中所述聚合物是可觸發(fā)的。
4.一種權(quán)利要求3的聚合物，進(jìn)一步包括至少一種水溶性或親水性單體。
5.一種包含[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨和至少一種疏水單體的聚合物，其中所述聚合物是可觸發(fā)的。
6.權(quán)利要求5的聚合物，進(jìn)一步包括至少一種水溶性或親水性單體。
7.一種聚合物，其包含[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨、丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。
8.一種含有包含[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨、丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯的聚合物的組合物。
9.一種用于將纖維材料粘合成整體纖網(wǎng)的粘合劑組合物，所述粘合劑組合物包含權(quán)利要求1的聚合物。
10.一種包含纖維材料和粘合劑材料的非織造織物，所述粘合劑材料包含權(quán)利要求1的聚合物。
11.一種用于將纖維材料粘合成整體纖網(wǎng)的粘合劑組合物，所述粘合劑組合物包含權(quán)利要求2的聚合物。
12.一種包含纖維材料和粘合劑材料的非織造織物，所述粘合劑材料包含權(quán)利要求2的聚合物。
13.一種用于將纖維材料粘合成整體纖網(wǎng)的粘合劑組合物，所述粘合劑組合物包含權(quán)利要求3的聚合物。
14.一種包含纖維材料和粘合劑材料的非織造織物，所述粘合劑材料包含權(quán)利要求3的聚合物。
15.一種用于將纖維材料粘合成整體纖網(wǎng)的粘合劑組合物，所述粘合劑組合物包含權(quán)利要求4的聚合物。
16.一種包含纖維材料和粘合劑材料的非織造織物，所述粘合劑材料包含權(quán)利要求4的聚合物。
17.一種纖維基材，包括纖維材料；和用于將所述纖維材料粘合成整體纖網(wǎng)的粘合劑組合物，所述粘合劑組合物包含含有一種陽離子單體和至少一種疏水單體的聚合物。
18.權(quán)利要求17的纖維基材，其中所述聚合物進(jìn)一步包含至少一種水溶性或親水性單體。
19.權(quán)利要求17的纖維基材，其中所述陽離子單體包含一種季銨單體。
20.權(quán)利要求17的纖維基材，其中所述聚合物進(jìn)一步包含至少一種水溶性或親水性單體。
21.一種包含權(quán)利要求18的纖維基材的水分散性制品。
22.一種包含權(quán)利要求19的纖維基材的水分散性制品。
23.一種包含權(quán)利要求20的纖維基材的水分散性制品。
24.一種包含權(quán)利要求23的纖維基材的水分散性制品。
25.一種濕紙巾，包括一種纖維材料；一種用于將所述纖維材料粘合成整體纖網(wǎng)的粘合劑組合物，所述粘合劑組合物包含含有一種陽離子單體和至少一種疏水單體的聚合物；和被一種潤濕溶液潤濕的所述纖維材料，所述潤濕溶液含有足夠量的不加溶試劑以使所述粘合劑組合物在所述潤濕溶液中不溶。
26.權(quán)利要求25的濕紙巾，其中所述共聚物進(jìn)一步包含至少一種水溶性或親水性單體。
27.權(quán)利要求25的濕紙巾，其中所述陽離子單體包含一種季銨單體。
28.權(quán)利要求27的濕紙巾，其中所述聚合物進(jìn)一步包含至少一種水溶性或親水性單體。
29.權(quán)利要求25的濕紙巾，其中所述陽離子單體包含[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨。
30.權(quán)利要求29的濕紙巾，其中所述聚合物進(jìn)一步包含至少一種水溶性或親水性單體。
31.權(quán)利要求29的濕紙巾，其中所述聚合物包含[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨、丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。
32.一種制備濕紙巾的方法，包括形成纖維材料基材；對所述基材施涂包含一種共聚物的粘合劑組合物，所述共聚物包含一種陽離子單體和至少一種疏水單體；并且對所述基材施涂一種潤濕溶液，該溶液含有足夠量的不加溶試劑以使所述粘合劑組合物在所述潤濕溶液中不溶。
33.權(quán)利要求32的方法，其中所述共聚物進(jìn)一步包含至少一種水溶性或親水性單體。
34.權(quán)利要求32的方法，其中所述陽離子單體為一種季銨單體。
35.權(quán)利要求32的方法，其中所述聚合物包含[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨、丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。
36.權(quán)利要求32的方法，其中所述不加溶試劑選自NaCl，ZnCl2及其混合物。
37.一種方法，包括對纖維材料基材進(jìn)行涂布；用于所述纖維材料的粘合劑組合物包含一種陽離子單體和至少一種疏水單體的聚合產(chǎn)物。
38.權(quán)利要求37的方法，其中所述粘合劑進(jìn)一步包括至少一種親水單體的聚合產(chǎn)物。
39.權(quán)利要求37的方法，其中所述陽離子單體為一種季銨單體。
40.權(quán)利要求37的方法，其中所述聚合物包含[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化銨、丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。
41.權(quán)利要求40的方法，其中所述聚合物進(jìn)一步包含至少一種水溶性或親水性單體。
全文摘要
本發(fā)明旨在可觸發(fā)性、水分散性陽離子聚合物。本發(fā)明還旨在一種制備可觸發(fā)性、水分散性陽離子聚合物的方法及其作為粘合劑組合物的應(yīng)用。本發(fā)明進(jìn)一步旨在包含可觸發(fā)性、水分散性粘合劑組合物的含纖維的織物和纖網(wǎng)及其在水分散性個人護(hù)理產(chǎn)品如濕紙巾中的應(yīng)用。
文檔編號C07D403/06GK1608086SQ02809832
公開日2005年4月20日 申請日期2002年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月22日
發(fā)明者K·D·布蘭哈姆, Y·常, F·J·朗, E·麥克布賴德, C·班亞德 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司