CN101874090A - 包括高分子量树脂和低分子量树脂的共混物的起皱粘合剂 - Google Patents

包括高分子量树脂和低分子量树脂的共混物的起皱粘合剂 Download PDF

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Abstract

一种组合物以及该组合物用于使纸幅起皱的用途，所述组合物包括基于聚合物活性物的约1∶99到约99∶1的比的一种或多种高分子量树脂和一种或多种低分子量树脂，其中所述高分子量树脂选自由下述物质组成的组：具有约100,000道尔顿到约5,000,000道尔顿的分子量的乙醛酸化聚丙烯酰胺、交联的聚氨基酰胺和聚氨基酰胺-表卤代醇树脂，且低分子量树脂选自由下述物质组成的组：具有小于约100,000道尔顿的分子量的乙醛酸化聚丙烯酰胺、交联的聚氨基酰胺和聚氨基酰胺-表卤代醇树脂，且其中高分子量的聚氨基酰胺-表卤代醇树脂和低分子量的聚氨基酰胺-表卤代醇树脂中的表卤代醇对仲氮原子的摩尔比小于约0.5。

Description

包括高分子量树脂和低分子量树脂的共混物的起皱粘合剂
技术领域
本发明涉及一种使纸制品起皱的方法，其中使用包括高分子量和低分子量的乙醛酸化聚丙烯酰胺、交联的聚氨基酰胺或聚氨基酰胺-表卤代醇树脂或其混合物的共混物的粘合剂组合物将纸幅粘附到起皱烘缸。
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)通过蒸汽加热的杨克烘缸和刮刀来实现。湿纤维网主要在压辊辊隙处被脱水，此处，纸页被转移到杨克表面。此时，纸幅具有35％-40％的稠度。纸页被进一步在热杨克烘缸上干燥到90％-97％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。虽然也可以发生由湿部配料组分促进粘合，但是主要通过将粘合剂喷涂到烘缸来提供粘合。最常用的杨克粘合剂是诸如聚氨基酰胺-表氯醇树脂、聚胺-表氯醇树脂、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酰胺、聚胺、聚酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮和聚醚的合成聚合物。还可以采用其他天然聚合物和衍生的天然聚合物，包括淀粉、瓜尔胶、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素以及类似物。各种低分子量的化合物、油和表面活性剂用于改变杨克涂层的特性。
美国专利第6,277,242号中描述了一种起皱粘合剂，其包括聚氨基酰胺表卤代醇树脂的混合物，其中第一树脂具有范围在约0.5∶1到约1.8∶1的表卤代醇对聚胺的仲氨基的摩尔比，且第二树脂具有小于0.5∶1的表卤代醇对聚胺的仲氨基的摩尔比。
薄纸行业关注制造要求在非常低的纸页湿度水平(＜3％)下起皱的非常软的薄纸(特级)。当低湿度起皱所要求大面积的干燥时，常规的起皱粘合剂往往会变硬且可再湿润性较弱。硬的涂层造成刀震颤和粘合损失，这会导致刀磨损和不均匀起皱。因而，存在对在低湿度起皱条件下保持柔软和可再润湿的起皱粘合剂的巨大需求。
常规的热固性粘合剂非常类似于永久性湿强度树脂，它们形成非常脆的涂层且在高湿度(＞6％)起皱条件下表现得更好。一些具有较低交联水平的热固性粘合剂要普遍得多且可以用于在更宽范围的纸页湿度3％-7％内进行起皱。当在较低湿度水平下起皱时，非热固性树脂通常更易于掌控并提供更好的纸页控制。改性剂，如，诸如丙三醇的多元醇可以被进一步用于调节粘合水平并改善涂层的柔软度和可再润湿性。然而，即使添加改性剂，常规的粘合剂也会变得太硬且它们的用途仍受限于＞3％的湿度水平。因此，存在对改进的起皱粘合剂组合物的持续需求。
发明概述
在一个实施方案中，本发明是一种组合物，所述组合物包括基于聚合物活性物的约1∶99到约99∶1的比的一种或多种高分子量树脂和一种或多种低分子量树脂，其中所述高分子量树脂选自由下述物质组成的组：具有约100,000道尔顿到约5,000,000道尔顿的分子量的乙醛酸化聚丙烯酰胺、交联的聚氨基酰胺和聚氨基酰胺-表卤代醇树脂，且低分子量树脂选自由下述物质组成的组：具有小于约100,000道尔顿的分子量的乙醛酸化聚丙烯酰胺、交联的聚氨基酰胺和聚氨基酰胺-表卤代醇树脂，且其中高分子量的聚氨基酰胺-表卤代醇树脂和低分子量的聚氨基酰胺-表卤代醇树脂中的表卤代醇对仲氮原子的摩尔比小于约0.5。
在另一个实施方案中，本发明是一种使纸幅起皱的方法，所述方法包括：a)向旋转式起皱烘缸应用粘合剂组合物，所述粘合剂组合物包括基于聚合物活性物的约1∶99到约99∶1的比的一种或多种高分子量树脂和一种或多种低分子量树脂，其中所述高分子量树脂选自由下述物质组成的组：具有约100,000道尔顿到约5,000,000道尔顿的分子量的乙醛酸化聚丙烯酰胺、交联的聚氨基酰胺和聚氨基酰胺-表卤代醇树脂，且低分子量树脂选自由下述物质组成的组：具有小于约100,000道尔顿的分子量的乙醛酸化聚丙烯酰胺、交联的聚氨基酰胺和聚氨基酰胺-表卤代醇树脂，且其中高分子量的聚氨基酰胺-表卤代醇树脂和低分子量的聚氨基酰胺-表卤代醇树脂中的表卤代醇对仲氮原子的摩尔比小于约0.5；b)将所述纸幅压靠住所述起皱烘缸以实现将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移走。
在另一个实施方案中，本发明是一种含水的起皱组合物，所述含水的起皱组合物包括50重量百分比到约99.99重量百分比的水和约50重量百分比到约0.01重量百分比的组合物，该组合物包括基于聚合物活性物的约1∶99到约99∶1的比的一种或多种高分子量树脂和一种或多种低分子量树脂，其中所述高分子量树脂选自由下述物质组成的组：具有约100,000道尔顿到约5,000,000道尔顿的分子量的乙醛酸化聚丙烯酰胺、交联的聚氨基酰胺和聚氨基酰胺-表卤代醇树脂，且低分子量树脂选自由下述物质组成的组：具有小于约100,000道尔顿的分子量的乙醛酸化聚丙烯酰胺、交联的聚氨基酰胺和聚氨基酰胺-表卤代醇树脂，且其中高分子量的聚氨基酰胺-表卤代醇树脂和低分子量的聚氨基酰胺-表卤代醇树脂中的表卤代醇对仲氮原子的摩尔比小于约0.5。
发明详述
本发明包括约1∶99到约99∶1的比的高分子量树脂和低分子量树脂的混合物，其中高分子量树脂和低分子量树脂都选自乙醛酸化聚丙烯酰胺、交联的聚氨基酰胺和聚氨基酰胺-表卤代醇树脂，高分子量树脂组分具有约100,000道尔顿到约5,000,000道尔顿的分子量，而低分子量树脂组分具有小于约100,000道尔顿的分子量。
在一个实施方案中，高分子量树脂具有约300,000道尔顿到约800,000道尔顿的分子量，且低分子量树脂具有约20,000道尔顿到约50,000道尔顿的分子量。
在一个实施方案中，组合物包括基于聚合物活性物的约10∶90到约90∶10的比的高分子量树脂与低分子量树脂。
在一个实施方案中，组合物包括基于聚合物活性物的约25∶75到约75∶25的比的高分子量树脂与低分子量树脂。
用在本发明组合物中的聚氨基酰胺-表卤代醇树脂是水溶性的阳离子热固性树脂，其通常是通过使一种或多种含有仲胺基的聚亚烷基聚胺(polyalkylene polyamine)与一种或多种二羧酸衍生物反应生成聚氨基酰胺，并然后使聚氨基酰胺与表卤代醇反应生成聚氨基酰胺-表卤代醇树脂来制备的。聚氨基酰胺-表卤代醇树脂的制备描述在，例如美国专利第6,277,242号和美国公布的专利申请第2005/0217817号和第2007/0151684号中。
聚酰胺可以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胺在适合形成长链聚酰胺的条件下缩聚制得，该条件如在高于约130℃的温度下维持若干小时且除去水或醇副产物。所得到的聚酰胺通常具有约500道尔顿到约500,000道尔顿的重均分子量(由凝胶渗透色谱法/多角度光散射(GPC/MALLS)确定)以及对于25℃时的50％的溶液来说高于约100cps的聚合物Brookfield粘度。在聚合反应快结束时可以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基本上全部的伯氨基反应，但不足以与聚亚烷基聚胺的仲氨基反应到任何显著程度的足够量的有机酸衍生物。在一个实施方案中，有机二羧酸衍生物与聚亚烷基聚胺是以约0.8∶1到约1.4∶1的摩尔比进行反应的。在另一个实施方案中，有机二羧酸衍生物与聚亚烷基聚胺是以约0.9∶1到约1.0∶0.9的摩尔比进行反应的。
“有机二羧酸衍生物”包括脂族二羧酸和芳族二羧酸以及其相应的酰基氯(acid chloride)、酸酐和酯以及其混合物。酯优选是C1-C3脂族酯。选择有机二羧酸衍生物以使所得到的聚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、己二酸、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、己二酸二甲酯、己二酸甲基乙酯、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、二价酸酯(DBE)、聚(乙二醇)二(羧甲基)醚、琥珀酰氯、二氯戊二酰(glutaryl dichloride)、己二酰二氯、癸二酰二氯、癸二酸盐、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。
“聚亚烷基聚胺”意指具有两个伯胺基(-NH2)和至少一个仲胺基的那些有机化合物，其中氨基氮原子通过亚烷基连接在一起，条件是两个氮原子并不连接到同一个碳原子上。代表性的聚亚烷基聚胺包括二亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、四亚乙基五胺(TEPA)、二亚丙基三胺以及类似物。
聚氨基酰胺随后在受控的条件下与表氯醇反应以形成聚氨基酰胺-表氯醇(PAE)树脂。优选地，用水稀释聚氨基酰胺至约10重量百分比到约50重量百分比的浓度，且在低于约25℃下冷却溶液。随后，将足以与聚氨基酰胺中的期望量的仲氨基反应的量的表氯醇缓慢地添加在溶液中。接着，在约40℃到约100℃的温度下加热混合物，直至达到期望的粘度，通常约2到约8小时。合适的聚氨基酰胺-表氯醇树脂的制备描述在专利第6,277,242号中，该专利在此以引用方式并入。
在一个实施方案中，表卤代醇是表氯醇。
在一个实施方案中，表氯醇对聚氨基酰胺中的仲氮原子的摩尔比小于约0.5。
在一个实施方案中，聚氨基酰胺是二亚乙基三胺与二羧酸衍生物的反应产物，二羧酸衍生物选自己二酸、戊二酸、DBE-2二价酸酯、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯或其混合物。
使用在本发明的组合物中的乙醛酸化聚丙烯酰胺树脂可以通过使包括酰氨基的聚合物与一种或多种醛在4到12之间的pH下进行反应来制备。乙醛酸化聚丙烯酰胺的制备描述在，如美国专利申请公布第2005/0161181号中。
合适的醛包括含有具有足够的反应性以与聚合物的氨基或酰氨基反应的至少一个醛(-CHO)官能团的任何化合物。代表性的醛包括甲醛、多聚甲醛、戊二醛、乙二醛以及类似物。乙二醛是优选的。聚合物主链加上醛的总浓度是在约5重量百分比到约35重量百分比之间。通常来说，制备聚合物主链的水溶液，以便更好地控制反应速率并增大产物稳定性。反应温度通常是约20℃到约80℃，优选约20℃到约40℃。向聚合物主链水溶液中添加醛的水溶液，且良好地混合以防止凝胶形成。在添加醛之后，将pH调节至约4到约12以获得期望的反应速率。在调节pH之后，对给定的醛对酰胺的比来说，通常单反应酰胺(monoreacted amide)的量是最佳的，且二元反应的酰胺(direacted amide)的量是低的。在反应过程中，使用Brookfield粘度计来监测粘度增加的速率。0.5cps的粘度增加表明聚合物分子量的增大和二元反应的酰胺的量增大。在粘度增加过程中，通常维持单反应酰胺的量，但二元反应的酰胺的量随粘度增大。通常来说，期望的粘度增加对应于单反应酰胺、二元反应的酰胺和分子量的期望水平。反应速率取决于温度、聚合物和醛的总浓度、醛对酰胺官能团的比以及pH。当温度、聚合物和醛的总浓度、醛对酰胺官能团的比或pH增大时，期望乙醛酸化的速率较高。通过降低聚合物和醛的总浓度、温度、醛对酰胺官能团的比或pH(至约2到约3.5之间)，可以减慢反应速率。反应结束时，未反应的醛的量增加，因为醛对酰胺官能团的比增大。然而，单反应酰胺和二元反应的酰胺的总量变得更大。
乙醛酸化聚丙烯酰胺的稳定性取决于存储温度、产物粘度、反应的酰胺胺的总量、聚合物和醛的总浓度、醛对酰胺/胺官能团的比以及pH。通常来说，产物的pH维持在低pH(2到3.5)下，且聚合物和醛的总浓度被优化以延长贮藏稳定性。
选择反应条件，使得聚合物中至少约5mol％，优选约10mol％的酰氨基与醛反应以形成乙醛酸化聚丙烯酰胺。
在一个实施方案中，乙醛酸化聚丙烯酰胺树脂选自二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酰胺共聚物与一种或多种醛的反应产物，所述醛选自甲醛、多聚甲醛、乙二醛和戊二醛。
乙醛酸化聚丙烯酰胺可以包括约50mol％到约99mol％，优选约70mol％到约99mol％的丙烯酰胺单体和1mol％到约50mol％，优选1mol％到约30mol％的N，N-二烯丙基二甲基氯化铵，其中共聚物的约2mol％到约50mol％，优选约5mol％到约15mol％的酰胺基已经与乙二醛反应。
适于使用在本发明组合物中的交联的聚氨基酰胺树脂可以是通过使如本文描述的聚氨基酰胺与式HOC(CH2)xCHO(其中x是0-6)的双官能醛反应来制备的。代表性的双官能醛包括戊二醛、乙二醛以及类似物。合适的交联的聚氨基酰胺树脂的制备描述在美国专利第5,382,323号中。
在典型的制备中，在高达约52℃的温度下加热聚氨基酰胺的溶液。接着，以0.1-1.1mol/聚合物重复单元的水平，使聚氨基酰胺溶液与二醛反应。持续进行聚氨基酰胺与二醛之间的反应，直到获得期望的分子量，此时，将反应混合物稀释至2％-20％活性物并酸化至约2.5到约5.0的pH。用于调节产物的pH的酸的特性不是关键所在。代表性的酸包括硫酸、乙酸、柠檬酸、磷酸、盐酸以及类似物。
在一个实施方案中，交联的聚氨基酰胺树脂选自一种或多种醛与聚氨基酰胺的反应产物，所述醛选自乙二醛和戊二醛，所述聚氨基酰胺是二亚乙基三胺与一种或多种二羧酸衍生物的共聚物，二羧酸衍生物选自DBE-2二价酸酯、己二酸、戊二酸、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯。
构成本发明组合物的高分子量组分和低分子量组分的树脂各自独立地选自乙醛酸化聚丙烯酰胺、交联的聚氨基酰胺和聚氨基酰胺-表卤代醇树脂。
在一些实施方案中，高分子量树脂和低分子量树脂选自聚氨基酰胺表卤代醇树脂，聚氨基酰胺表卤代醇树脂选自表氯醇与聚氨基酰胺的反应产物，聚氨基酰胺是二亚乙基三胺与一种或多种二羧酸衍生物的共聚物，二羧酸衍生物选自DBE-2二价酸酯、己二酸、戊二酸、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯。
在其他实施方案中，低分子量树脂是交联的聚氨基酰胺树脂，交联的聚氨基酰胺树脂选自一种或多种醛与聚氨基酰胺的反应产物，醛选自乙二醛和戊二醛，聚氨基酰胺是二亚乙基三胺与一种或多种二羧酸衍生物的共聚物，二羧酸衍生物选自DBE-2二价酸酯、己二酸、戊二酸、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯。
在其他实施方案中，高分子量树脂和低分子量树脂选自聚氨基酰胺表卤代醇树脂，聚氨基酰胺表卤代醇树脂选自表氯醇与聚氨基酰胺的反应产物，聚氨基酰胺是二亚乙基三胺与己二酸的共聚物。
在其他实施方案中，高分子量树脂是乙醛酸化聚氨基酰胺，乙醛酸化聚氨基酰胺选自二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酰胺共聚物与一种或多种醛的反应产物，醛选自甲醛、多聚甲醛、乙二醛和戊二醛，且低分子量树脂选自由乙醛酸化聚丙烯酰胺、交联的聚氨基酰胺和聚氨基酰胺-表卤代醇树脂组成的组。
在其他实施方案中，高分子量树脂是交联的聚氨基酰胺树脂，交联的聚氨基酰胺树脂选自一种或多种醛与聚氨基酰胺的反应产物，醛选自乙二醛和戊二醛，聚氨基酰胺是二亚乙基三胺与一种或多种二羧酸衍生物的共聚物，二羧酸衍生物选自DBE-2二价酸酯、己二酸、戊二酸、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯。
本发明的组合物可以以稀水溶液的形式被应用到起皱烘缸的表面。在一个实施方案中，水溶液包括约0.01重量百分比到约50重量百分比的高分子量树脂与低分子量树脂的混合物和约99.99重量百分比到约50重量百分比的水。起皱粘合剂领域的技术人员将理解，混合物中的这种较大百分比的水的原因部分是基于只需要在起皱烘缸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。
可以调节水溶液的pH以便进一步稳定组合物。在一个实施方案中，将pH调节到约2-7。在另一个实施方案中，将pH调节到约4-6。可以使用任何有机酸或无机酸来实现pH调节。代表性的酸包括甲酸、乙酸、硫酸、盐酸、磷酸以及类似物。在一个实施方案中，使用硫酸或磷酸或其混合物来调节pH。
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多元醇、一种或多种磷酸盐或其混合物。
正如这里使用的，“多元醇”指简单的水溶性多元醇，其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基团隔断。代表性的多元醇包括丙三醇、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。
代表性的磷酸盐包括正磷酸盐、焦磷酸盐、偏磷酸盐、多磷酸盐、亚磷酸盐和次磷酸盐的钠盐、钾盐和铵盐。磷酸盐还包括通过用磷酸调节起皱组合物的pH而原位形成的磷酸盐。在一个实施方案中，磷酸盐选自磷酸一铵、磷酸二铵、通过用磷酸调节起皱组合物的pH而原位形成的磷酸盐及其混合物。
以干聚合物计，多元醇和/或磷酸盐与树脂组合物相比的量通常在约0.5重量百分比到约100重量百分比的范围内。在一个实施方案中，期望使用约0.5重量百分比到约20重量百分比的多元醇和/或磷酸盐。应理解，并不是所有多元醇都产生类似的结果。在某些情形中，取决于所采用的温度、所使用的特定树脂组合物和其他变量，常规的试验将是必须的，以便确定要使用的最佳多元醇或磷酸盐，以及与特定的树脂组合物结合使用的特定的量。
在一个实施方案中，将也被稀释、乳化或分散成含水形式的脱模助剂(release aid)与聚合物粘合剂一起应用到杨克烘缸。脱膜助剂与杨克烘缸表面上的粘合剂材料相互作用以避免过多的涂层聚积，以掌控纸页粘合并减少刮刀磨损。代表性的脱模助剂包括脱模油和乳化表面活性剂，脱膜油包括环烷油、石蜡油、植物油、矿物油或合成油。为了形成稳定的含水分散体，脱模助剂通常使用诸如脂肪酸、烷氧基化醇、烷氧基化脂肪酸以及类似物的一种或多种表面活性剂来配制。脱模助剂可以在粘合剂组合物之前或之后被应用到起皱烘缸上，或可以与应用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(dialkylimidazolinium quaternary salt)、二烷基二酰氨基胺季盐、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、二烷基酯季盐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、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，功能添加剂选自二烷基咪唑啉季盐和季硅氧烷。
在一个实施方案中，功能添加剂是与应用到起皱烘缸上的本发明的粘合剂组合物一起配制的。
上述喷涂应用可以进一步通过各种方式来改进，如通过使用专门为双重或三重覆盖而设计的喷杆，通过振荡喷杆以及通过从喷杆的出口再循环稀释的起皱助剂组合物以增强混合并降低析出(separation)的可能性。采用PCT 2004031475中描述的方法和装置也可以实现树脂组合物的靶向应用。
可选择地，可以通过使用空气(或气体)喷雾而不是水溶液将组合物、功能添加剂和/或脱模助剂应用到起皱烘缸。
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。
实施例1
代表性的粘合剂组合物的制备
向150ml烧杯中加装35重量百分比的己二酸、二亚乙基三胺以及表氯醇的三元共聚物的水溶液(17.97g)，该三元共聚物具有约0.04的表氯醇对仲胺的摩尔比和约25,000的平均分子量；15重量百分比的戊二酸、二亚乙基三胺以及表氯醇的三元共聚物的水溶液(22.73g)，该三元共聚物具有约0.20的表氯醇对仲胺的摩尔比和约600,000的平均分子量；以及水(29.31g)。混合该混合物直至均匀并用浓硫酸将pH调节到5.0。
实施例2
膜溶解度
代表性的粘合剂组合物(1mL)被调节至pH 7并被应用到从纸巾切割的预称重的1”x2”带。将该带置于105℃的炉中1小时并称重以确定该带中的聚合物的质量。接着，将该带置于含有已经在恒温振动器中被加热至50℃的150mL的自来水的玻璃瓶中。以150rpm且在50℃下振动用盖密封的瓶1小时。此时间之后，从瓶中取出该带并置于105℃的炉中直到干燥。一旦干燥，再次称重该带，并计算已经溶解的聚合物的量。结果显示在表1中。
在下面的实施例中，PAE-I是戊二酸、二亚乙基三胺以及表氯醇的三元共聚物，该三元共聚物具有约0.20的表氯醇对仲胺的摩尔比和约600,000的平均分子量；PAE-II是己二酸、二亚乙基三胺以及表氯醇的三元共聚物，该三元共聚物具有约0.90的表氯醇对仲胺的摩尔比和约400,000的平均分子量，其制备描述在专利第6,277,242号中；以及PAE-III是己二酸、二亚乙基三胺以及表氯醇的三元共聚物，该三元共聚物具有约0.04的表氯醇对仲胺的摩尔比和约25,000的平均分子量。
表1
Figure GPA00001141259300111
如表1所示，非常软的粘合剂膜的膜溶解度(完全水溶性的)随着添加本发明的PAE-III粘合剂和现有技术的树脂而降低。膜溶解度的降低表明涂层耐久性的改善(改善的对水的抵抗性)。
实施例3
剥离力粘合
由本发明的制剂提供的粘合通过剥离粘合测试来测量。此测试测量了从加热的金属板剥离棉带所需的力。首先，通过#40涂覆棒将粘合剂组合物应用到金属板。以15％的活性物将粘合剂应用到该板。将金属板加热至100℃且在此温度下通过1.9kg的圆柱辊子将湿(湿粘性)或干(干粘性)的棉带压成膜。在应用到该带之后，将金属板置于105℃的炉中15分钟以干燥该带。然后，将金属板夹到张力试验仪上。将棉布的一端夹到测试机的气动夹具上且以180°的角度和恒定的速度从板上剥离该布。在剥离过程中，将金属板控制到100℃的温度。结果显示在表2中。
表2
Figure GPA00001141259300121
表2中所示的数据证明，相比于现有技术的共混物，用本发明的最佳的PAE-I/PAE-III的比的共混物获得的剥离粘合要高得多。用基于聚合物活性物的25/75的比的戊二酸、二亚乙基三胺和表氯醇的三元共聚物(PAE-I)与己二酸、二亚乙基三胺和表氯醇的三元共聚物(PAE-III)的共混物获得了最佳结果。
可以对本文描述的本发明的组合物、方法的操作和排列进行改变而并不背离权利要求所界定的本发明的概念和范围。

Claims (24)

1.一种组合物，所述组合物包括基于聚合物活性物的约1∶99到约99∶1的比的一种或多种高分子量树脂和一种或多种低分子量树脂，其中所述高分子量树脂选自由下述物质组成的组：具有约100,000道尔顿到约5,000,000道尔顿的分子量的乙醛酸化聚丙烯酰胺、交联的聚氨基酰胺和聚氨基酰胺-表卤代醇树脂，且所述低分子量树脂选自由下述物质组成的组：具有小于约100,000道尔顿的分子量的乙醛酸化聚丙烯酰胺、交联的聚氨基酰胺和聚氨基酰胺-表卤代醇树脂，且其中高分子量的聚氨基酰胺-表卤代醇树脂和低分子量的聚氨基酰胺-表卤代醇树脂中的表卤代醇对仲氮原子的摩尔比小于约0.5。
2.如权利要求1所述的组合物，其中所述聚氨基酰胺表卤代醇树脂选自表氯醇与聚氨基酰胺的反应产物，所述聚氨基酰胺是二亚乙基三胺与一种或多种二羧酸衍生物的共聚物，所述二羧酸衍生物选自DBE-2二价酸酯、己二酸、戊二酸、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯。
3.如权利要求1所述的组合物，其中所述乙醛酸化聚丙烯酰胺树脂选自二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酰胺共聚物与一种或多种醛的反应产物，所述醛选自甲醛、多聚甲醛、乙二醛和戊二醛。
4.如权利要求1所述的组合物，其中所述交联的聚氨基酰胺树脂选自一种或多种醛与聚氨基酰胺的反应产物，所述醛选自乙二醛和戊二醛，所述聚氨基酰胺是二亚乙基三胺与一种或多种二羧酸衍生物的共聚物，所述二羧酸衍生物选自DBE-2二价酸酯、己二酸、戊二酸、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯。
5.如权利要求1所述的组合物，其中所述高分子量树脂和所述低分子量树脂选自聚氨基酰胺表卤代醇树脂，所述聚氨基酰胺表卤代醇树脂选自表氯醇与聚氨基酰胺的反应产物，所述聚氨基酰胺是二亚乙基三胺与一种或多种二羧酸衍生物的共聚物，所述二羧酸衍生物选自DBE-2二价酸酯、己二酸、戊二酸、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯。
6.如权利要求4所述的组合物，其中所述高分子量树脂具有约300,000道尔顿到约800,000道尔顿的分子量，且所述低分子量树脂具有约20,000道尔顿到约50,000道尔顿的分子量。
7.如权利要求6所述的组合物，所述组合物包括基于聚合物活性物的约10∶90到约90∶10的比的所述高分子量树脂与所述低分子量树脂。
8.如权利要求7所述的组合物，其中所述高分子量树脂和所述低分子量树脂选自聚氨基酰胺表卤代醇树脂，所述聚氨基酰胺表卤代醇树脂选自表氯醇与聚氨基酰胺的反应产物，所述聚氨基酰胺是二亚乙基三胺与己二酸的共聚物。
9.如权利要求8所述的组合物，所述组合物包括基于聚合物活性物的约25∶75到约75∶25的比的所述高分子量树脂与所述低分子量树脂。
10.如权利要求1所述的组合物，其中所述高分子量树脂是乙醛酸化聚氨基酰胺，所述乙醛酸化聚氨基酰胺选自二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酰胺共聚物与一种或多种醛的反应产物，所述醛选自甲醛、多聚甲醛、乙二醛和戊二醛，且所述低分子量树脂选自由乙醛酸化聚丙烯酰胺、交联的聚氨基酰胺和聚氨基酰胺-表卤代醇树脂组成的组。
11.如权利要求10所述的组合物，其中所述高分子量树脂具有约300,000道尔顿到约800,000道尔顿的分子量，且所述低分子量树脂具有约20,000道尔顿到约50,000道尔顿的分子量。
12.如权利要求6所述的组合物，所述组合物包括基于聚合物活性物的约10∶90到约90∶10的比的所述高分子量树脂与所述低分子量树脂。
13.如权利要求12所述的组合物，其中低分子量树脂选自聚氨基酰胺表卤代醇树脂，所述聚氨基酰胺表卤代醇树脂选自表氯醇与聚氨基酰胺的反应产物，所述聚氨基酰胺是二亚乙基三胺与己二酸的共聚物。
14.如权利要求13所述的组合物，所述组合物包括基于聚合物活性物的约25∶75到约75∶25的比的所述高分子量树脂与所述低分子量树脂。
15.如权利要求1所述的组合物，其中所述高分子量树脂是交联的聚氨基酰胺树脂，所述交联的聚氨基酰胺树脂选自一种或多种醛与聚氨基酰胺的反应产物，所述醛选自乙二醛和戊二醛，所述聚氨基酰胺是二亚乙基三胺与一种或多种二羧酸衍生物的共聚物，所述二羧酸衍生物选自DBE-2二价酸酯、己二酸、戊二酸、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯。
16.如权利要求15所述的组合物，其中所述高分子量树脂具有约300,000道尔顿到约800,000道尔顿的分子量，且所述低分子量树脂具有约20,000道尔顿到约50,000道尔顿的分子量。
17.如权利要求16所述的组合物，所述组合物包括基于聚合物活性物的约10∶90到约90∶10的比的所述高分子量树脂与所述低分子量树脂。
18.如权利要求17所述的组合物，其中低分子量树脂选自聚氨基酰胺表卤代醇树脂，所述聚氨基酰胺表卤代醇树脂选自表氯醇与聚氨基酰胺的反应产物，所述聚氨基酰胺是二亚乙基三胺与己二酸的共聚物。
19.如权利要求18所述的组合物，所述组合物包括基于聚合物活性物的约25∶75到约75∶25的比的所述高分子量树脂与所述低分子量树脂。
20.如权利要求17所述的组合物，其中所述低分子量树脂是交联的聚氨基酰胺树脂，所述交联的聚氨基酰胺树脂选自一种或多种醛与聚氨基酰胺的反应产物，所述醛选自乙二醛和戊二醛，所述聚氨基酰胺是二亚乙基三胺与一种或多种二羧酸衍生物的共聚物，所述二羧酸衍生物选自DBE-2二价酸酯、己二酸、戊二酸、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯。
21.如权利要求13所述的组合物，所述组合物包括基于聚合物活性物的约25∶75到约75∶25的比的所述高分子量树脂与所述低分子量树脂。
22.一种含水的起皱粘合剂组合物，所述含水的起皱粘合剂组合物包括约0.01重量百分比到约50重量百分比的权利要求1所述的组合物和约99.99重量百分比到约50重量百分比的水。
23.如权利要求22所述的含水的起皱组合物，所述含水的起皱组合物还包括一种或多种磷酸盐、一种或多种多元醇或其混合物。
24.一种使纸幅起皱的方法，所述方法包括：
a)向旋转式起皱烘缸应用粘合剂组合物，所述粘合剂组合物包括基于聚合物活性物的约1∶99到约99∶1的比的一种或多种聚氨基酰胺表卤代醇树脂与一种或多种聚酰胺；
b)将所述纸幅压靠住所述起皱烘缸以实现将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移走。
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