CN101309795B - 改性的乙烯胺/乙烯基甲酰胺聚合物用作起皱粘合剂 - Google Patents

改性的乙烯胺/乙烯基甲酰胺聚合物用作起皱粘合剂 Download PDF

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Abstract

本发明是使纸幅起皱的方法，其包括a)向旋转式起皱烘缸涂覆具有约6.5到约8的pH且包括一种或多种乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物的粘合剂组合物，乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物由约10％到约99％摩尔的乙烯胺单体和约90％到约1％摩尔的N-乙烯基甲酰胺单体组成；b)将纸幅压靠住起皱烘缸以实现纸幅粘合到起皱烘缸；以及c)用刮刀将纸幅从起皱烘缸上取下。

Description

改性的乙烯胺/乙烯基甲酰胺聚合物用作起皱粘合剂
技术领域
本发明涉及使纸制品起皱的方法，该方法利用具有约6.5到约8的pH的聚(乙烯胺/乙烯基甲酰胺)组合物将纸幅粘合到起皱烘缸。 
发明背景 
薄纸的期望性能(包括柔软性、松厚性、拉伸性和吸收性)一般通过蒸汽加热的杨克式烘缸和刮刀来实现。湿纤维纸幅主要在压辊辊隙处被脱水。这样，纸页被转移到杨克式烘缸的表面且具有约35-80％的稠度。纸页被进一步在热杨克式烘缸上干燥到通常90-98％的稠度，然后用刮刀取下。刀的机械作用会造成纤维-纤维结合的断裂并形成纸页内的微折叠结构。此过程被称为起皱。 
为了形成褶皱，纸幅必须粘合到杨克式烘缸的表面。通过将粘合剂涂覆到烘缸来提供粘合。最常用的杨克粘合剂是诸如聚氨基酰胺、聚酰胺、聚胺、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酰胺和聚醚的合成聚合物。各种低分子量的化合物用于改变杨克涂层的特性。 
较好的杨克涂层应该形成提供用于有效起皱的良好粘合性且是均匀的、耐用的和软的膜。涂层的均匀性不仅对影响所制得的纸页质量的连贯起皱来说是关键的，而且对均匀覆盖杨克表面以防止烘缸和刀过早磨损来说也是关键的。耐久性是指如何使杨克表面上，尤其是压辊辊隙处的涂层稳定的一种特征。如果涂层容易被冲洗掉，那么它就不能保护杨克烘缸且导致起皱刀的过度磨损。硬的涂层造成刀嘎嘎作响，这会导致刀磨损和不均匀地起皱。软而耐久的涂层是优选的。 
与环氧氯丙烷(PAE)交联的聚氨基酰胺因优势巨大而成为商业实践中最广泛使用的粘合剂。根据等级和起皱条件，涂层的粘合性、耐久性和 柔软性可以通过组合使用具有不同分子量的PAE树脂和/或诸如脱模油(release oils)、表面活性剂、保湿剂、磷酸盐等的改性剂而被调整到合适的水平。然而，PAE树脂并不通用且它们并不是对所有的薄纸等级和条件来说都适用。对PAE粘合剂来说，面临的最常见问题是它们倾向于累积在杨克烘缸上，有时称为“硬”涂层。这导致刀嘎嘎作响，造成纸页上的瑕疵或洞以及导致纸页断裂和机器停机。而且，即使现代PAE粘合剂中的环氧氯丙烷的量或环氧氯丙烷副产物的量非常低，业内也会优选使用非环氧氯丙烷的粘合剂，如果存在替代品的话。然而，其他非环氧氯丙烷的替代品包括聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酰胺和聚醚，就具有的涂层特性而言它们也存在不足，因为没有将涂层的耐久性、柔软性、粘合性和均匀性最佳地组合起来。因此，还存在改进起皱粘合剂组合物的需求。 
发明概述 
本发明是使纸幅起皱的方法，其包括a)向旋转式起皱烘缸涂覆具有约6.5到约8的pH且包括一种或多种乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物的粘合剂组合物，乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物由约10％到约99％摩尔的乙烯胺单体和约90％到约1％摩尔的N-乙烯基甲酰胺单体组成；b)将纸幅压靠住起皱烘缸以实现纸幅粘合到起皱烘缸；以及c)用刮刀将纸幅从起皱烘缸上取出。 
发明详述 
“薄纸纸幅、纸幅、幅、纸张、纸页和纸制品”全都指代由以下方法制造的纸页，所述方法包括步骤：形成含水的造纸配料；将此配料沉积到多孔的表面上，如长网线上；以及通过重力，或通过真空协助的排水或通过蒸发装置(即TAD)。在此方法的最终步骤中，通过起皱方法赋予纸期望的质地特征，起皱方法包括：a)向起皱烘缸的表面涂覆粘合剂组合物；b)将纤维素纸幅粘合到起皱烘缸；以及c)用刮刀从起皱烘缸上取出粘合的纸幅。 
薄纸纸幅可以主要包括含有化学浆和机械浆、植物纤维、再生纤维以及诸如聚丙烯的合成纤维的各种天然的和合成的纤维。薄纸纸幅还可以包括颗粒填料，如高岭土、二氧化钛和/碳酸钙。 
所有的百分比、比率和比例在这里都按重量计，除非另外具体指出。 
适用于本发明方法中的乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物是在形成自由基的条件下由N-乙烯基甲酰胺的聚合来制备，接着一部分酰氨基酸水解或碱水解成氨基。通过控制水解剂的化学计量，可以制备含有期望的乙烯胺/乙烯基甲酰胺比的乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物。乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物的制备描述在美国专利US5374334及其引用的文献中。制备乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物在含水的盐溶液中的稳定分散体描述在美国专利US6426383和US6894110中。乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物还可以Lupamin的商品名从BASF，Mount Olive，NJ购得。 
乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物的pH可以通过添加酸来调整到6.5-8的期望范围。代表性的酸包括硫酸、盐酸、磷酸、甲酸和乙酸以及类似的酸。在一个实施方案中，酸选自硫酸和甲酸。 
在一个实施方案中，乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物具有约100,000到约500,000道尔顿的重均分子量。 
在一个实施方案中，乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物由约20％到约80％摩尔的乙烯胺单体和约80％到约20％摩尔的N-乙烯基甲酰胺单体组成。 
在一个实施方案中，乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物的组合物具有约7到约7.5的pH。 
在一个实施方案中，乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物具有约300,000到约400,000道尔顿的重均分子量。 
在一个实施方案中，本发明是具有约6.5到8的pH且含有一种或多种乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物的聚合物组合物，该乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物由约10％到约99％摩尔的乙烯胺单体和约90％到约1％摩尔的N-乙烯基甲酰胺单体组成，其中乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物与基于聚合物活化物的约1％到约10％的一种或多种交联剂反应，其中交联剂含有至少一种环氧基且不含卤素。
根据此实施方案的代表性的交联剂包括聚乙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甘油丙氧基三缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、N，N-二缩水甘油基苯胺(N，N-diglcylidylaniline)、三(2，3-环氧丙基)异氰脲酸酯以及类似物。 
与交联剂的反应通常由在约20℃到约100℃的温度下加热乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物和期望量的交联剂的水溶液来实现。 
在一个实施方案中，与交联剂反应的乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物由约30％到约99％摩尔的乙烯胺单体和约70％到约1％摩尔的N-乙烯基甲酰胺单体组成。 
在一个实施方案中，与交联剂反应的乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物由约85％到约95％摩尔的乙烯胺单体和约15％到约5％摩尔的N-乙烯基甲酰胺单体组成。 
在一个实施方案中，与交联剂反应的乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物具有约10,000到约100,000道尔顿的重均分子量。 
在一个实施方案中，与交联剂反应的乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物具有约300,00到约60,000道尔顿的重均分子量。 
在一个实施方案中，交联剂选自聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDGE)和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(TMPTE)。 
在一个实施方案中，一种或多种根据本发明的乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物以及一种或多种选自聚氨基酰胺、聚亚烷基聚胺、聚(乙烯醇/乙酸乙烯酯)、聚氮丙啶和聚乙烯胺共聚物组成的组中的聚合物与基于聚合物活化物的约1％到约10％的一种或多种此处描述的交联剂反应，所述共聚物的重量比为5/95到95/5。 
聚氨基酰胺通常由一种或多种有机二羧酸衍生物和一种或多种聚亚烷基聚氨在适合形成长链聚酰胺的条件下缩合聚合制得，优选在高于约130℃的温度下维持若干小时且除去水和乙醇的副产物的条件下。所得到的聚氨基酰胺通常具有约500到约500,000道尔顿的重均分子量以及对25 ℃时的50％的溶液来说高于约100厘泊(cp)的聚合物Brookfield粘度。在聚合反应快结束时添加水以形成含水的聚合物溶液。 
通常来说，使用与聚亚烷基聚胺的几乎全部的伯氨反应，但不与聚亚烷基聚胺的仲氨充分反应到任何显著程度的足够量的有机酸衍生物。有机二羧酸衍生物/聚亚烷基聚胺的摩尔比优选在约0.9/1.0和约1.0/0.9之间。 
“有机二羧酸衍生物”包括脂肪族二羧酸和芳族二羧酸以及其相应的盐酸、酸酐和酯以及其混合物。酯是优选的C1-C3脂肪族酯。选择有机二羧酸衍生物以使所得到的聚氨基酰胺是水溶性的或水可分散的。 
代表性的有机二羧酸和其衍生物包括马来酸、琥珀酸、戊二酸、乙二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、萘二甲酸、马来酸二甲酯、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、琥珀酸二甲酯、琥珀酸二异丙酯、戊二酸二甲酯、戊二酸二乙酯、乙二酸二甲酯、甲基乙基乙二酸酯、癸二酸二甲酯、邻苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、萘二甲酸二甲酯、二元酯(DBE)、聚(乙二醇)二(羧甲基)醚、琥珀酰氯、戊二酰氯、乙二酰氯、癸二酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、萘二甲酸酯、马来酸酐、琥珀酸酐、戊二酸酐、邻苯二甲酸酐、1，8-萘酸酐以及类似物。DBE-2二元酯、乙二酸、戊二酸二甲酯和乙二酸二甲酯是优选的。 
“聚亚烷基聚胺”意指那些具有两个伯胺基(-NH2)以及至少一个仲氨的有机化合物，其中氨基氮原子通过亚烷基连接在一起，倘若两个氮原子没有连接到同一个碳原子上的话。代表性的聚亚烷基聚胺包括二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)、四乙烯五胺(TEPA)、二丙烯三胺以及类似物。 
聚(乙烯醇/乙酸乙烯酯)可以通过乙酸乙烯酯单体的自由基聚合(如EP0942008及其引用的文献中描述的)，接着进行酸水解或碱水解(如描述在“聚乙烯醇”中的，由C.A.Finch，John Wiley & Sons编辑，New York，1973，pp.91-120)来制备。聚(乙烯醇/乙酸乙烯酯)还可以在市场上购得，如以Celvol的商品名从Dallas，TX的Celanese公司购得以及以Elvanol的商品名从Wilmington，DE的E.I.DuPont de Nemours & Company购得。 
在一个实施方案中，聚(乙烯醇/乙酸乙烯酯)具有约13,000到约186,000道尔顿的重均分子量且由约87-99.5％摩尔的乙烯醇单元和约13％到约0.5％摩尔的乙酸乙烯酯单元组成。 
在一个实施方案中，聚(乙烯醇/乙酸乙烯酯)具有约30,000到约60,000道尔顿的重均分子量且由约87-89％摩尔的乙烯醇单元和约13％到约11％摩尔的乙酸乙烯酯单元组成。 
聚乙烯胺可以通过水解聚(N-乙烯基甲酰胺)来制备，如美国专利US5374334及其引用的文献中描述的。用于本发明的方法和组合物的聚乙烯胺通常具有约5,000到约500,000道尔顿的重均分子量。在一个实施方案中，聚乙烯胺具有约10,000到约100,000道尔顿的重均分子量。 
聚乙烯亚胺可以通过聚合乙烯亚胺来制备，如美国专利US2182306和US3251778中描述的。聚乙烯亚胺还可以在市场上购得，如以商品名Lupasol从BASF，Mount Olive，NJ购得。通常用于本发明的方法和组合物的聚乙烯亚胺具有约1,000到约1,000,000道尔顿的重均分子量。 
在一个实施方案中，乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物和/或交联的乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物通过与一种或多种通式为X-R-CO2M卤代有机酸反应来改性，通式X-R-CO2M中，X是F、Cl、Br或I，R是烷基或烷基芳基以及M是H或者是包括锂、钠、钾、钙、铵以及类似物的碱或碱土金属或铵反离子。烷基可以是直链或支链的且通常含有1到约6个碳原子。芳基通常是苯基，任选地用一个或多个卤素、烷基、烷氧基或羟基取代。 
代表性的卤代有机酸包括氯乙酸、4-(氯甲基)苯甲酸、2-氯丙酸、3-氯丙酸、溴乙酸、2-溴丁酸、3-溴丁酸、4-溴丁酸、□-溴异丁酸以及类似物和它们的盐。 
在一个实施方案中，卤代酸是氯乙酸或其盐。 
在一个实施方案中，本发明的粘合剂组合物还包括一种或多种水溶性多元醇。 
正如这里使用的，“多元醇”指低级的水溶性多元醇，其主要包括亚烷基以及高达约6个羟基，其中亚烷基任选地被一个或多个O或NH基团断开。代表性的水溶性多元醇包括丙三醇、乙二醇、1，4-丁二醇、二乙醇胺、三乙醇胺、山梨糖醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、聚乙二醇以及类似物。 
在一个实施方案中，多元醇选自丙三醇、乙二醇、山梨糖醇、二乙二醇、丙二醇、聚乙二醇和二乙醇胺。 
在一个实施方案中，多元醇是丙三醇。 
以干聚合物为基准，按重量计，与乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物相比的水溶性多元醇的量的范围通常从约5％到约95％。在一个实施方案中，按重量计，期望使用约10-75％之间的水溶性多元醇。应该认识到并不是所有的水溶性多元醇都能产生类似的结果。在某些情况下，根据采用的温度，使用的特定乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物和其他变量、常规的实验法将是确定使用的最佳水溶性多元醇所必须的，以及与乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物一起所采用的特定的量。 
本发明的粘合剂组合物通常以稀的水溶液形式涂覆到起皱烘缸的表面。在一个实施方案中，稀溶液包括约0.01％到约10.0％重量的本发明的聚合物。在另一个实施方案中，本发明的聚合物以约0.05％到约5.0％重量的浓度被包括在水溶液中。在另一个实施方案中，本发明的聚合物以约0.1％到约1.0％重量的浓度被包括在水溶液中。起皱粘合剂领域的技术人员应该理解混合物中水的百分比量这么大的原因部分是基于只需要在起皱烘缸的表面上沉积非常薄的粘合剂层，在一个实施方案中，这用喷杆最容易实现。 
上述喷涂涂覆可以进一步通过各种方式来改进，如通过使用专门为双倍或三倍覆盖而设计的喷杆，通过振荡喷杆以及通过从喷杆的出口再循环稀释的脱模助剂组合物以增强混合并降低析出的可能性。 
在一个实施方案中，也是水溶液形式的脱模助剂与聚合物粘合剂一起涂覆到杨克烘缸。脱模助剂提供了用于从杨克烘缸使薄纸起皱的杨克烘缸表面和刮刀之间的润滑。脱模助剂还允许在起皱过程中使薄纸从粘合剂脱离。代表性的脱模助剂包括主要包括环烷油、石蜡油、植物油、矿物油或合成油的脱模油以及乳化表面活性剂。为了形成稳定的含水分散体，脱模助剂通常使用一种或多种诸如脂肪酸、烷氧基化醇、烷氧基化脂肪酸以及类似物的表面活性剂来配制。脱模助剂可以在粘合剂组合物之前或之后涂覆到起皱烘缸上，或可以与涂覆到起皱烘缸的粘合剂一起配制。
本发明的粘合剂组合物还可以与本领域中使用的功能添加剂一起使用以改善薄纸或纸巾的柔软性。代表性的功能添加剂包括具有约12到约22个碳原子的脂肪链的有机季盐，其包括二烷基咪唑啉季盐、二烷基二酰胺胺季盐、单烷基三甲基铵季盐、二烷基二甲基铵季盐、三烷基单甲基铵季盐、环氧基化季盐、二烷基和三烷基酯季盐以及类似物。另外合适的功能添加剂包括聚硅氧烷、季硅氧烷(quaternary silicone)、有机反应性聚硅氧烷、氨基官能的聚二甲基硅氧烷以及类似物。 
在一个实施方案中，功能添加剂是与涂覆到起皱烘缸上的本发明的粘合剂组合物一起配制的。 
在一个实施方案中，功能添加剂选自二烷基咪唑啉季盐和季硅氧烷。 
通过参考下面的实施例可以更好地理解前述内容，提供下面的实施例是为了阐述的目的而不是为了限制本发明的范围。 
用于制备本发明的粘合剂组合物的代表性聚合物显示在表1中。 
表1 
使用在本发明中的商业聚合物的描述 
  主链聚合物   描述
  聚合物A1   聚(乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺)，～95/5的摩尔比，MW～340kDa
  聚合物B2   聚(乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺)，～30/70的摩尔比，MW～340kDa
  聚合物C3   聚(乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺)，～95/5的摩尔比，MW～45kDa
  聚合物D4   聚(己二酸/二乙烯三胺)，～1/1的摩尔比，MW～10-12kDa
  聚合物E5   聚(乙烯醇/乙酸乙酯)，～88/12的摩尔比，MW～31-50kDa
  聚合物F6   聚氨基酰胺-环氧氯丙烷(PAE)树脂(与环氧氯丙烷交联的聚合物D)
1Lupamin 9095，可从BASF，Mount Olive，NJ.购得，2Lupamin 9030，可从BASF，Mount Olive，NJ.购得，3Lupamin 4595，可从BASF，Mount Olive，NJ.购得，4可从Nalco公司，Naperville，IL.购得，5可从Celanese，Dallas，TX.购得，6可从Nalco公司，Naperville，IL.购得 
实施例1 
制备与PEGDGE反应的聚(乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺)的溶液 
将聚(乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺)(Lupamin 9095，80g)和去离子水(112g)在250ml的反应器中充分混合，之后将该混合物在充氮的条件下边搅拌边加热到80℃。将聚(乙二醇)二缩水甘油醚(Mn＝350，0.13g)添加到反应器中，以及此溶液在80℃下再加热两个小时。将该溶液冷却到25℃并收集。溶液的pH是9.0。随后用硫酸将此pH调整到期望值。 
实施例2 
制备与TMPTE反应的聚(乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺)的溶液 
将聚(乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺)(Lupamin 4595，240.0g)和去离子水(575g)在1500ml的反应器中混合，之后将该混合物在充氮的条件下边搅拌边加热到80℃。经过两个小时的时间将三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(TMPTE，9.9g)缓慢地添加到反应器中，以及此溶液在8 0℃下进一步加热两个小时。将该溶液冷却到25℃。溶液的pH是9.1。随后用硫酸将此pH调整到期望值。 
实施例3 
制备与TMPTE反应且被氯代乙酸钠改性的聚(乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺)的溶液 
向实施例2中制备的与TMPTE反应的聚(乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺)的一部分(160g)添加在15.1g水(15.1g)中的氯代乙酸钠(2.67g)的溶液，之后将该混合物加热到80℃维持两个小时。将该溶液冷却到25℃以提供具有7.5pH的标题化合物的溶液。 
实施例4 
制备与TMPTE反应的聚乙烯醇/聚(乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺)的溶液 
将聚乙烯醇(Celvol 21205，214.3g)、Lupamin 4595(120.0g)和去离子水(165.0g)在1000ml的反应器中混合，之后将该混合物在充氮的条件下边搅拌边加热到80℃。经过一个小时的时间缓慢地添加TMPTE(3.5g)，以及此溶液在80℃下进一步加热两个小时。将该溶液冷却到25℃以提供具有7.8pH的标题组合物。 
实施例5 
制备与TMPTE反应且被氯代乙酸钠改性的聚乙烯醇/聚(乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺)的溶液 
向实施例4中制备的与TMPTE反应的聚乙烯醇/聚(乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺)的一部分(140g)添加在水中的氯代乙酸钠(1.0g)的溶液，之后将该混合物加热到80℃维持两个小时。将该溶液冷却到25℃以提供具有7.1 pH的标题组合物。 
实施例6 
pH的影响 
通过湿粘性(wet tack)剥离力(peel adhesion)测试测量了pH对本发明的组合物提供的粘合性的影响。此测试测量了将棉带从加热的金属板上剥离所需要的力。首先用#40涂覆棒将粘合剂组合物的膜涂覆到金属板。以15％的活化物将粘合剂涂覆到板。加热金属板到100℃，此时通过1.9kg的圆柱辊将湿棉带压入膜中。在施加棉带后，将金属板置于105℃的炉中15分钟以干燥带。然后将金属板夹到拉伸测试装置中。棉布的一端夹入测试装置的气动夹持器中，然后以180°的角度和以恒定的速度从板剥离棉布。在剥离过程中，将板控制到100℃的温度。pH对用于本发明的代表性聚合物的粘合性的影响结果显示在表2中。利用甲酸调整样品的pH。 
表2 
通过调整pH来改善粘合性 
如表2所示，在测试的范围内，剥离力变化显著。优选的pH范围是约7-7.5。 
实施例7 
多元醇对粘合性的影响 
在此实施例中，将不同量的丙三醇添加到本发明的代表性聚合物组合物中以及采用上述湿粘性剥离力测试来评估对粘合性的影响。如表3所示，代表性的粘合剂组合物的粘合性通过添加丙三醇得到增强。 
表3 
通过添加丙三醇来改善粘合性 
实施例8 
多元醇对玻璃化转变温度的影响 
在此实施例中，TA 2920差示扫描量热仪DSC(TA仪器，New Castle，DE)用于测量代表性的聚合物组合物的玻璃化转变温度。通过在105℃下铸膜来制备聚合物样品。DSC仪器用铟标样校准。用于DSC分析的样品尺寸是约10-15mg。在10℃/min的加热速率下加热样品。从第二次扫描开始采用半波高度法确定聚合物的玻璃化转变温度。 
在一定程度上，作为粘合剂的特定聚合物的有效性取决于其玻璃化转变温度。因此，玻璃化转变温度的变化可用于对杨克烘缸上的聚合物性能产生影响。如表4所示，向聚合物A和B添加丙三醇显著地改变了它们的Tg。 
表4 
丙三醇对玻璃化转变温度(Tg)的影响 
实施例9 
交联剂的影响 
采用上述湿粘性剥离力测试评估了使代表性的聚合物与交联剂反应对粘合性的影响。如表5所示，通过与PEGDGE-350反应，尤其在6.7-7.6的pH范围内反应增强了粘合性。 
表5 
通过使代表性的聚合物与非环氧氯丙烷的交联剂，PEGDGE-350反应来改善粘合性 
实施例10 
交联剂和后改性剂(post modifiers)的影响 
采用上述湿粘性剥离力测试评估了使代表性的聚合物与交联剂反应以及通过与卤代有机酸反应来后改性聚合物对粘合性的影响。结果显示在表6中。 
表6 
通过与交联剂反应以及用卤代有机酸后改性的代表性聚合物的剥离力粘合性的改进 
如表6所示，聚合物C、D和E比参照的商业PAE型粘合剂，使用环氧氯丙烷交联剂制得的聚合物F给出了更低的粘合性。这些主链或主链混合物与交联剂的反应以及任选地用氯乙酸或其钠盐进行的后改性，生成了与参照的，聚合物F的粘合性相匹配或显著超过该粘合性。 
系列4显示了与主链本身相比，9∶1比的两种主链，聚合物D和聚合物C与TMPTE(样品4A)反应后，改进了粘合性。通过将pH从9.2 调整到7.5(样品4B)来进行进一步的改进，但是粘合性仍就比参照的聚合物F低。在用氯乙酸后处理(样品4C)后，实现了更大的改进，从而导致比参照的聚合物F高60％的粘合性。 
系列5显示了用于不同比率的聚合物D对聚合物C，4∶1(样品5A和5B)的类似结果。其还验证了高浓度的后改性剂(氯乙酸)有利于粘合性(样品5C)。 
系列6显示了样品6A的后改性，样品6A是与TMPTE反应的聚合物C/聚合物D，使用氯乙酸(样品6A)优于使用其钠盐(样品6B)。 
系列7显示了聚合物E/聚合物C的混合物与TMPTE的反应产生了比母主链和参照产物，聚合物F相比，具有极大改善的粘合性的材料(样品7A)。然而，用氯乙酸钠后改性(样品7B和7C)不利于粘合性。 
实施例11 
丙三醇和交联剂对粘合性和玻璃化转变温度的影响。 
采用上述湿粘性剥离力测试和玻璃化转变温度的测试评估了交联剂和添加的丙三醇对代表性的聚合物组合物(聚合物5A)的玻璃化转变温度和粘合性的影响。结果显示在表7中。 
表7 
丙三醇和交联剂对粘合性以及玻璃化转变温度的影响。 
    丙三醇的浓度(聚合物活化物％)     剥离力(g/in)     Tg(℃)
    0     732     58
    6.7     859     48
    13.3     919     34
    26.7     796     15
    53.3     696     -8
如表7所示，就玻璃化转变温度(Tg)而言，与TMPTE的反应具有额外的好处。样品5A的Tg是非常低的，58℃，比母聚合物D主链的101℃低。向5A添加丙三醇导致了Tg的进一步降低。剥离力粘合性也受丙三醇的影响。粘合性的增加量在13％的丙三醇水平(基于活化物)时达到顶峰，从而导致剥离力25％的增加。丙三醇水平更高时，粘合性开始减小。 
可以对此处描述的本发明方法的组合物、操作和安排进行变化而并不 偏离由权利要求界定的本发明的概念和范围。 

Claims (15)

1.一种使纸幅起皱的方法，其包括
a)向旋转式起皱烘缸涂覆具有6.5到8的pH值且包括一种或多种乙烯胺／N-乙烯基甲酰胺聚合物的粘合剂组合物，所述乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物由10到99摩尔百分比的乙烯胺单体和90到1摩尔百分比的N-乙烯基甲酰胺单体组成；
b)将所述纸幅压靠住所述起皱烘缸以实现所述纸幅粘合到所述起皱烘缸；以及
c)用刮刀将所述纸幅从所述起皱烘缸上取出，
其中所述乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物是通过与氯乙酸反应而改性的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物具有100,000到500,000道尔顿的重均分子量。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述聚合物由20到80摩尔百分比的乙烯胺单体和80到20摩尔百分比的N-乙烯基甲酰胺单体组成。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述组合物具有7到7.5的pH值。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述聚合物具有300,000到400,000道尔顿的重均分子量。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物与基于聚合物活化物的按重量计1％到10％的一种或多种交联剂反应，其中所述交联剂含有至少一种环氧基且不含卤素。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物由30到99摩尔百分比的乙烯胺单体和70到1摩尔百分比的N-乙烯基甲酰胺单体组成。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物具有10,000到100,000道尔顿的重均分子量。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述交联剂选自聚乙二醇二缩水甘油醚和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物由85到95摩尔百分比的乙烯胺单体和15到5摩尔百分比的N-乙烯基甲酰胺单体组成。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物具有30,000到60,000道尔顿的重均分子量。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述粘合剂组合物还包括一种或多种水溶性多元醇。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述水溶性多元醇选自丙三醇、乙二醇、山梨糖醇、二乙二醇、丙二醇、聚乙二醇和二乙醇胺。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述水溶性多元醇是丙三醇。
15.根据权利要求1所述的方法，其中乙烯胺/N-乙烯基甲酰胺聚合物与基于聚合物活化物的按重量计1％到10％的一种或多种含有至少一种环氧基的交联剂以及一种或多种聚合物反应，所述一种或多种聚合物选自由聚氨基酰胺、聚亚烷基聚胺、聚(乙烯醇／乙酸乙烯酯)，以及聚氮丙啶与聚乙烯胺的共聚物组成的组，所述共聚物的重量比为5／95到95／5。
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