專利名稱：用于無紡基材的甲醛含量極低的粘合劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
含有作為自交聯(lián)官能單體的N-羥甲基丙烯酰胺(NMA)的乙酸乙烯酯乙烯(VAE)共聚物分散體經(jīng)常被施加在無紡基材上以提供良好的干抗拉強(qiáng)度和濕抗拉強(qiáng)度以及良好的水吸收率。此類基材的例子包括用于濕巾最終用途應(yīng)用的干法無紡基材。濕巾含有含水組合物，例如洗液，其浸入基材中以提供濕的織物。
背景技術(shù)：
然而在VAE交聯(lián)期間，產(chǎn)生作為非期望的副產(chǎn)物的甲醛。此外，在許多情況下，在交聯(lián)之前由于使用了甲醛次硫酸鈉作為在形成VAE共聚物時的氧化還原自由基引發(fā)劑，甲醛也存在于分散體中。由于使用了特定的防腐劑，也可能存在甲醛。然而在交聯(lián)反應(yīng)之后在分散體以及在基材中存在甲醛，對于基材的制造商以及最終使用的用戶而言都是非期望的。然而使用不含NMA或其他交聯(lián)單體的VAE樹脂的努力通常導(dǎo)致干抗拉強(qiáng)度和濕抗拉強(qiáng)度不足及水吸收率不足。因此，存在能夠提供可接受的濕抗拉強(qiáng)度和干抗拉強(qiáng)度以及吸收率而不會產(chǎn)生甲醛的方法和組合物的需求。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明提供低甲醛含量的粘合劑組合物，以提高無紡基材的濕抗拉強(qiáng)度和干抗拉強(qiáng)度。該組合物包含a)使用了非離子型、陽離子型或兩性型分散體穩(wěn)定劑的乙酸乙烯酯乙烯共聚物含水分散體，b)殼聚糖，及c) —種或多種不含分散體穩(wěn)定劑的表面活性劑。粘合劑組合物的自由甲醛含量不大于lOppm，一種或多種表面活性劑的至少90重量％是非離子型、陽離子型、兩性型或它們的組合，分散體中的共聚物不含產(chǎn)生甲醛的部分。另一方面，本發(fā)明提供包含用本發(fā)明的粘合劑組合物處理的無紡基材的無紡產(chǎn)品。在某些方面，本發(fā)明提供用含水組合物浸潰的該產(chǎn)品。
具體實施例方式本發(fā)明提供組合物和方法，以使無紡基材具有良好的濕強(qiáng)度和干強(qiáng)度以及吸收率，幾乎不或者不形成甲醛?，F(xiàn)在公開了使用殼聚糖(經(jīng)改性的天然多糖聚合物)、一種或多種非離子型和/或陽離子型和/或兩性型潤濕表面活性劑以及甲醛含量低的不含NMA的VAE的三組份組合，在作為粘合劑施加至纖維素纖維(例如，在無紡基材是紙的情況下)或者施加至纖維素/合成纖維無紡基材時，提供良好的濕強(qiáng)度和干強(qiáng)度性能和良好的親水性特性。不同于含有NMA的VAE強(qiáng)度試劑，該組合在分散體和用作為粘合劑的組合物處理的無紡基材中均獲得非常低(接近Oppm)水平的自由甲醛。與此不同，使用典型的含有NMA的分散體，則獲得含有>10ppm甲醛的基材，而且根據(jù)ASTM D5910-96所測，分散體本身通?？赡芎兄辽?0ppm的自由甲醛。(在經(jīng)處理的基材中的甲醛水平可以采用該方法的改變的方案進(jìn)行測量，其中在通過D5910-96進(jìn)行測試之前對基材實施水萃取。)由實施例可以看出，VAE與殼聚糖的組合產(chǎn)生了出人意料的合作效應(yīng)，與預(yù)期相比提供了明顯更高的干抗拉強(qiáng)度和濕抗拉強(qiáng)度。含有潤濕表面活性劑，以提供含水液體對于用該組合物處理的無紡基材的適當(dāng)吸收率。經(jīng)處理的無紡基材具有高水平的濕抗拉強(qiáng)度和干抗拉強(qiáng)度，以及極低水平的自由甲醛。這些特性使其可用于濕巾或干巾產(chǎn)品。現(xiàn)在分別描述這些組份，然后描述合適的組合物及其用途。VAE共聚物分散體出于本發(fā)明的目的，VAE共聚物不含NMA單元或任何其他的含有羥甲基的單體，并且不含任何在粘合劑組合物中或者在經(jīng)處理的基材上產(chǎn)生甲醛的單體。由此，該共聚物不含產(chǎn)生甲醛的部分。與使用將產(chǎn)生甲醛的甲醛次硫酸鈉(SFS)用作還原劑的更加典型的氧化還原對引發(fā)劑的情況不同，優(yōu)選還通過利用不含產(chǎn)生甲醛的部分的引發(fā)劑引發(fā)乙酸乙烯酯/乙烯分散體聚合作用制備該共聚物。一般而言，氧化還原對的合適的不產(chǎn)生甲醛的還原劑包括以下非限制性實例，在現(xiàn)有技術(shù)中已知的基于抗壞血酸、亞硫酸氫鹽、異抗壞血酸鹽或酒石酸的化學(xué)試劑，以及由德國Heilbronn的Bruggeman Chemical公司生產(chǎn)的稱作BRUGGOLITE FF6M的商購還原劑。還可以使用非氧化還原引發(fā)劑，例如過硫酸鹽、過氧化物和偶氮型引發(fā)劑，它們均是在現(xiàn)有技術(shù)中已知的。一種合適的VAE共聚物是購自德國慕尼黑的Wacker化學(xué)股份公司的稱作VINNAPAS RB18的非離子型聚乙烯醇(PVOH)穩(wěn)定化的VAE。根據(jù)ASTM D5910-96測得的作為55%非揮發(fā)性物質(zhì)的分散體的VINNAPAS RB18的自由甲醛水平的平均值為6. 3ppm，其中通過液相色譜測定分散體聚合物中的自由甲醛，而類似的利用SFS制得的PVOH穩(wěn)定化的分散體測得的數(shù)值則>40. Oppm。優(yōu)選使用PVOH或某些其他的非離子型、陽離子型或兩性型分散體穩(wěn)定劑，而不是陰離子型，其原因在下面進(jìn)行描述。合適的穩(wěn)定劑包括聚合物穩(wěn)定 劑，例如纖維素化合物(例如羥乙基纖維素)、糊精、聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酰胺。其他可使用的穩(wěn)定劑可以包括陽離子型、兩性型或非離子型表面活性劑。例子包括乙氧基化的脂肪族胺、氧化胺、環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷嵌段共聚物、醇乙氧基化物、烷基酚乙氧基化物、二醇酯、酰胺、苯甲基季銨化合物、兩性乙酸鹽、兩性丙酸鹽、兩性磺酸鹽和氨基丙酸鹽。在配制品中VAE的功能是為無紡基材提供更高水平的干抗拉強(qiáng)度，超過殼聚糖作為唯一的粘合劑可以提供的干抗拉強(qiáng)度。VAE的低的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度(Tg=17°C，在VINNAPAS RB18的情況下)還預(yù)期為無紡基材提供改善的拉伸和伸長特性，克服殼聚糖(Tg>140°C)的脆性特性。在用于將其轉(zhuǎn)化成最終產(chǎn)品的設(shè)備上處理無紡基材時，這些特性是重要的。殼聚糖殼聚糖β _ (1，4) _2_氨基_2_脫氧-D-匍糖直鏈均聚物。其是通過由蟹殼獲得的
殼多糖的堿性脫乙酰作用制備的。其結(jié)構(gòu)如下
權(quán)利要求
1.用于提高無紡基材的濕抗拉強(qiáng)度和干抗拉強(qiáng)度的甲醛含量低的粘合劑組合物，其中所述組合物包含 a)使用非離子型、陽離子型或兩性型分散體穩(wěn)定劑的乙酸乙烯酯乙烯共聚物含水分散體， b)殼聚糖，及 c)一種或多種不含分散體穩(wěn)定劑的表面活性劑； 其中所述粘合劑組合物的自由甲醛含量不大于lOppm，至少90重量％的所述一種或多種表面活性劑是非離子型、陽離子型、兩性型或它們的組合，所述分散體中的共聚物不含產(chǎn)生甲醛的部分。
2.權(quán)利要求1的粘合劑組合物，其中所述分散體穩(wěn)定劑是聚合的。
3.權(quán)利要求1的粘合劑組合物，其中所述分散體穩(wěn)定劑是非離子型。
4.權(quán)利要求1的粘合劑組合物,其中所述分散體穩(wěn)定劑包含聚乙烯醇。
5.權(quán)利要求1的粘合劑組合物，其中所述分散體穩(wěn)定劑包含羥乙基纖維素。
6.權(quán)利要求1的粘合劑組合物，其中至少98重量％的所述一種或多種表面活性劑是非離子型、陽離子型、兩性型或它們的組合。
7.權(quán)利要求1的粘合劑組合物，其中所述一種或多種表面活性劑包含醇乙氧基化物。
8.權(quán)利要求7的粘合劑組合物，其中所述分散體穩(wěn)定劑包含聚乙烯醇。
9.權(quán)利要求1的粘合劑組合物，其中所述一種或多種表面活性劑包含乙氧基化的乙炔二醇。
10.權(quán)利要求1的粘合劑組合物，其中所述乙酸乙烯酯乙烯共聚物分散體是通過由不產(chǎn)生甲醛的引發(fā)劑系統(tǒng)引發(fā)的乳液聚合作用形成的。
11.權(quán)利要求1的粘合劑組合物，其中所述乙酸乙烯酯乙烯共聚物分散體是通過由不產(chǎn)生甲醛的氧化還原對系統(tǒng)引發(fā)的乳液聚合作用形成的。
12.權(quán)利要求1的粘合劑組合物，其中所述共聚物構(gòu)成99.7重量％至77重量％的非揮發(fā)性物質(zhì)，殼聚糖構(gòu)成O. 2重量％至20重量％的非揮發(fā)性物質(zhì)，所述一種或多種表面活性劑構(gòu)成O.1重量％至3重量％的非揮發(fā)性物質(zhì)。
13.包含用權(quán)利要求1的組合物處理的無紡基材的無紡產(chǎn)品。
14.權(quán)利要求13的無紡產(chǎn)品，其中所述無紡基材是干法所制的，并且包含合成纖維和纖維素。
15.權(quán)利要求13的無紡產(chǎn)品，其中所述無紡基材是濕法基材。
16.包含無紡基材的無紡濕巾，所述無紡基材用權(quán)利要求1的組合物處理，然后用足以提供濕織物的量的含水組合物浸潰。
17.權(quán)利要求16的無紡濕巾，其中所述含水組合物是洗液。
18.權(quán)利要求16的無紡濕巾，其中所述無紡基材是干法所制的，并且包含合成纖維和纖維素。
19.權(quán)利要求16的無紡濕巾，其中所述無紡基材是濕法基材。
全文摘要
用于提高無紡基材的濕抗拉強(qiáng)度和干抗拉強(qiáng)度的甲醛含量低的粘合劑組合物，其中所述組合物包含a)使用非離子型、陽離子型或兩性型分散體穩(wěn)定劑的乙酸乙烯酯乙烯共聚物含水分散體，b)殼聚糖，及c)一種或多種不含分散體穩(wěn)定劑的表面活性劑；其中所述粘合劑組合物的自由甲醛含量不大于10ppm，至少90重量％的所述一種或多種表面活性劑是非離子型、陽離子型、兩性型或它們的組合，所述分散體中的共聚物不含產(chǎn)生甲醛的部分。
文檔編號D21H21/20GK103038416SQ201180037581
公開日2013年4月10日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者J·R·博伊蘭, C·W·佩里 申請人:瓦克化學(xué)公司