CN1714186A

CN1714186A - 高湿强度基材粘结剂

Info

Publication number: CN1714186A
Application number: CNA038256517A
Authority: CN
Inventors: J·L·沃尔克; P·穆米克; J·C·帕森斯; D·纳斯; C·巴坎布
Original assignee: Celanese International Corp
Current assignee: Celanese International Corp
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2005-12-28
Anticipated expiration: 2023-01-17
Also published as: EP1579050A1; WO2004059060A1; BR0317389A; CN100564640C; KR20050088318A; AU2003205228A1; ES2395722T3; WO2004059060A8; MXPA05006576A; HK1084705A1; CA2510892C; PL376024A1; KR100774125B1; CA2510892A1; EP1579050B1; IL169144A0

Abstract

本发明涉及一种由化学粘合纤维构成的纤维性基材，其中该纤维是以足以使该纤维粘结在一起形成一种自持纤维网的数量的聚合物粘结剂粘合的，且其中该粘结剂的特征在于当对于在210～215°F转鼓干燥90秒并在300～325°F固化2分钟的Whatman#4 CHR色谱纸以20％加入量测定时有4500克/英寸(g/in)以上的湿拉伸强度。较好，该纤维性基材中游离甲醛的水平低于15ppm。本发明的乳状液粘结剂可以用来使基材中的纤维粘结在一起；可以用来使颜料、颜色或其它物质粘结到基材上；可以用来作为背衬材料；也可以用来整理或表面处理一种基材。由于高水平交联，因而用该乳状液聚合物粘合或处理的基材有优异的湿强度和良好的耐久性/耐天候性和耐水/溶剂性能。

Description

高湿强度基材粘结剂

技术领域

本发明涉及一种能给纤维性基材提供高湿强度的自交联粘结剂。受益于该粘结剂的使用的纤维性基材包括非织造产品、机织产品、纸产品、玻璃纤维、及其它类似材料。

背景技术

非织造材料及其它纤维性产品由松散装配的纤维体组成，该纤维体用一种聚合物粘结剂粘合在一起形成一种自持纤维网，该纤维网可以用来生产很多物品，例如消费性毛巾、一次性抹布、妇女卫生用途和尿布的吸收剂介质、医用窗帘、桌布、和高级纸巾。非织造织物的强度尤其湿强度是很多应用上的一种重要性能。

改善非织造材料的拉伸强度的一种途径是将交联性单体掺入该聚合物中。该交联性单体能在施用到非织造纤维网上之后自交联。在这样的应用上最广泛使用的交联性单体是N-羟甲基丙烯酰胺。该交联性单体有两个问题。首先，在当前工艺下，可以用来生产一种有用粘结剂的交联性单体的数量是有一个上限的。其次，N-羟甲基丙烯酰胺是一种公认的甲醛源，是大多数应用上所不希望的。已经使用若干种方法，以利用可从N-羟甲基丙烯酰胺的使用得到的较高拉伸强度，同时使残留甲醛保持低水平。

美国专利No.4,449,978公开了使用丙烯酰胺代替部分N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)。用该聚合物的1.75～3.5％的N-羟甲基水平，得到了10ppm以下的游离甲醛水平。

美国专利No.5,540,987公开了使用一种抗坏血酸引发剂系统来使含有0.5～10％、较好1～5％N-羟甲基丙烯酰胺或其它交联性单体的非织造粘结剂的游离甲醛水平降低到10ppm以下。实例是在75～80℃的聚合物温度生成的、有3～5％NMA的乳状液聚合物。

目前仍需要一种可以给非织造织物提供比当前可得的更高水平的湿拉伸强度的粘结剂。对于很多应用来说，高湿强度必须是可以低甲醛水平得到的。

令人惊讶的是，已经发现，通过低温聚合制造的、有较低水平交联性单体例如N-羟甲基丙烯酰胺的乙烯-乙酸乙烯酯乳状液粘结剂，能产生湿拉伸强度高但甲醛水平低(15ppm以下)的非织造产品。

发明内容

本发明涉及一种由化学粘合纤维构成的纤维性基材，其中，该纤维是用一种聚合物粘结剂以足以使该纤维粘结在一起形成一种自持纤维网的数量粘合的。该粘结剂的特征在于，当对于在210～215°F转鼓干燥90秒、在300～325°F固化2分钟的Whatman#4色谱纸以20％加入量测定时，有4500克/英寸(g/in)以上的平均横向(CMD)湿拉伸强度。

本发明也涉及一种粘合基材，包含

a)一种包含纤维的基材；和

b)一种包含至少6wt％、较好至少7wt％交联性单体单元的聚合物粘结剂，

其中，所述粘合基材的特征在于有15ppm以下的游离甲醛，且其中，所述粘结剂是以足以使该纤维粘结在一起形成一种自持纤维网的数量存在的。

本发明进一步涉及一种非织造产品，该产品包含用乳状液聚合物粘结剂粘合在一起的非织造纤维网，该粘结剂包含

a)至少50wt％乙酸乙烯酯单元；

b)0～40wt％乙烯单元；

c)6～20wt％交联性单体单元；

d)0.1～7wt％丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、或其混合物；和

e)0～40wt％其它共聚单体

其中，所述非织造产品有干燥后低于15ppm的游离甲醛含量。

本发明进一步涉及一种包含可以是机织的或非织造的、已经在其上涂布了乳状液聚合物的天然纤维或合成纤维的处理纤维性基材，其中，该纤维性基材中游离甲醛的水平低于15ppm，且其中，该乳状液聚合物的特征在于，当对于在210～215°F转鼓干燥90秒、在300～325°F固化2分钟的Whatman#4色谱纸以20％加入量测定时，有4500克/英寸(g/in)以上的湿拉伸强度。

具体实施方式

本发明涉及由一种聚合物粘结剂粘合在一起的纤维性基材。该聚合物粘结剂含有能给该产品提供高强度的交联性单体单元。较好，该粘合纤维性基材有15ppm以下的成品中纤维网甲醛。

本文中使用的“纤维网甲醛”、“游离甲醛”、或“织物甲醛”系指用日本厚生省(卫生部)方法JM 112-1973测定的可萃取甲醛的数量。本文中使用的低纤维网甲醛水平系指最终产品中15ppm以下、较好10ppm以下的可萃取甲醛水平。

本发明的聚合物粘结剂较好是一种可交联乳状液聚合物。本文中使用的“可交联”系指一种能要么经由自交联机理要么经由使至少一种功能性单体结合到能发生聚合后交联反应而生成交联键的聚合物主链中而发生交联的聚合物。改善的湿强度也可以通过添加外交联剂例如蜜胺-甲醛、脲-甲醛、苯酚-甲醛、乙二醛加合物、及其它业内众所周知的类似化学物质来达到。这些交联剂并没有聚合到该聚合物主链上，而是后添加到聚合物混合物中的。与这些添加剂相联系的负面影响往往是粘结剂稳定性、和提高游离甲醛水平。为了本发明之目的，将聚合物粘结剂定义为将所有交联性片段都直接聚合到聚合物主链上者，且不包括任何一种需要随后添加或者后添加外交联剂的系统。酸催化剂可以是为增强交联反应而后添加的，但众所周知的是，这些催化剂并没有参与该交联反应本身。

在较好的实施方案中，该聚合物粘结剂是从乙酸乙烯酯、至少一种可交联单体、要么丙烯酰胺要么甲基丙烯酰胺、和任选地其它烯键不饱和单体生成的。

主单体是乙酸乙烯酯，且本发明的乳状液是从含有至少50wt％乙酸乙烯酯的聚合物衍生的。

这里使用的交联性单体包括N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺、N-羟甲基氨基甲酸烯丙酯、异丁氧甲基丙烯酰胺、正丁氧甲基丙烯酰胺、或其混合物。较好的交联性单体是N-羟甲基丙烯酰胺以及N-羟甲基丙烯酰胺与丙烯酰胺的掺合物。掺合物的一个实例是可购自Cytec Industries公司的NMA-LF。丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、或其混合物也可以用于生成该聚合物粘结剂。这些单体有某种有限的交联能力。(甲基)丙烯酰胺可以作为与如上提到的交联性单体的混合物的一部分包括在内。以该聚合物的重量为基准，丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺是以0.1～7wt％、较好1～5wt％存在的。以该聚合物的重量为基准，该交联性单体一般是以6wt％以上、较好7～20wt％、更好7～12wt％的水平使用的。

除乙酸乙烯酯和交联性单体外，较好的聚合物粘结剂还可以与任何惯常采用共聚单体中至少一种共聚。适用的共聚单体包括选自下列一组的那些：乙烯；氯乙烯；含有1～20C原子的脂肪族羧酸的乙烯酯；每个烷基上含有1～8C原子的马来酸和富马酸的二烷酯；以及丙烯酸和甲基丙烯酸的C₁-C₈烷酯。这些共聚单体可以以可多达总聚合物组合物48wt％的水平存在于该乳状液共聚物中。在乙烯是共聚单体的情况下，它一般以可多达约40wt％的数量使用。本发明的一种较好共聚物是从乙酸乙烯酯和乙烯衍生的共聚物。

烯键不饱和羧酸可以用于乳状液聚合物中。这些包括有3～6C原子的链烯酸或有4～6C原子的链烯二酸，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸或富马酸，或其混合物，其用量应足以在该共聚物中提供可多达约4wt％单体单元。

任选地，也可以少量即可多达约1wt％存在多不饱和可共聚单体。这样的共聚单体会包括那些可与乙酸乙烯酯共聚的多烯键不饱和单体，例如巴豆酸乙烯酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、马来酸二烯丙酯、己二酸二乙烯酯、己二酸二烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、亚甲基二丙烯酰胺、氰脲酸三烯丙酯等。此外，某些有助于该共聚物乳状液的稳定性的可共聚单体例如乙烯基磺酸钠也可在此用来作为胶乳稳定剂。这些任选地存在的单体当采用时是以单体混合物的0.1～约2wt％的非常低数量添加的。

该乳状液是使用惯常间歇、半间歇或半连续乳液聚合程序制备的。间歇聚合之所以较好，是因为它一般产生较高分子量聚合物，而较高分子量聚合物导致较高湿强度粘结剂。一般来说，这些单体是在水性介质中、在氧化还原引发剂体系和至少一种乳化剂的存在下聚合的。

当使用间歇工艺时，将乙酸乙烯酯和任何一种任选的非功能性单体例如乙烯悬浮于水中。边充分搅拌边逐渐加热到聚合温度。均化期之后是聚合期，在此期间引发剂和包括N-羟甲基丙烯酰胺在内的功能性单体是渐增地或连续地添加的。功能性单体是缓慢添加到该反应中的，以最大限度减少功能性单体的均聚，从而促进该功能性单体结合到聚合物主链中。若采用缓慢添加程序，则该乙酸乙烯酯和任何一种任选共聚单体是在整个聚合反应期间逐渐添加的。在两者当中任意一种情况下，该聚合都是在25℃～60℃、较好35℃～60℃的温度进行足以达到低残留单体含量的时间例如0.5～约10小时、较好2～6小时，产生一种有1wt％以下、较好0.2wt％以下游离单体的胶乳。越低的聚合反应温度范围能达到更具受控的转化速率，从而能结合更高水平的交联性单体。

在含有乙烯的乙烯酯共聚物的情况下，适用于乳液聚合的工艺详见列为本文参考文献的美国专利No.5,540,987。

引发剂体系一般是一种对较低温度聚合有效的氧化还原体系。使用过硫酸盐或过氧化物引发剂以及一种还原剂的氧化还原体系是较好的。可以使用过氧化物引发剂、最好氢过氧化叔丁基(tBHP)来引发聚合。一种特别好的引发剂体系包含以该乳状液总量为基准0.05～3wt％、较好0.1～1wt％数量的疏水性氢过氧化物和以该乳状液总量为基准0.05～3wt％、较好0.1～1wt％数量的抗坏血酸。该氧化还原引发剂体系是在聚合期间缓慢添加的。

为了控制自由基的发生，通常将一种过渡金属掺入该氧化还原体系中，这样的金属包括铁盐，例如氯化亚铁和氯化铁以及硫酸亚铁铵。过渡金属的使用和形成聚合介质氧化还原体系的添加水平是众所周知的。

聚合是在2～7、较好3～5之间的pH进行的。为了保持该pH范围、可能有用的是在惯常缓冲体系的存在下、例如在碱金属乙酸盐、碱金属碳酸盐、碱金属磷酸盐的存在下工作。在一些情况下，也可以添加聚合调节剂例如硫醇、氯仿、二氯甲烷和三氯乙烯。

有用的分散剂是乳液聚合中一般使用的乳化剂、表面活性剂、和保护胶体、或其混合物。该乳化剂可以是业内已知的阴离子型、阳离子型或非离子型表面活性化合物。该乳化剂可以是阴离子型、阳离子型或非离子型表面活性化合物。适用的阴离子型乳化剂是诸如烷基磺酸盐、烷芳基磺酸盐、硫酸烷酯盐、羟基链烷醇的硫酸酯盐、烷基和烷芳基二磺酸盐、磺化脂肪酸、聚乙氧基化链烷醇和烷基苯酚的硫酸酯盐和磷酸酯盐、以及磺基琥珀酸的酯。适用的阳离子型乳化剂是诸如烷基季铵盐、和烷基季鏻盐。适用的非离子型乳化剂的实例是5～50mol环氧乙烷加成到有6～22C原子的直链或支化链链烷醇、或烷基苯酚、或高级脂肪酸、或高级脂肪酸酰胺、或者伯或仲高级烷胺上的加成产物；以及环氧丙烷与环氧乙烷及其混合物的嵌段共聚物。当使用乳化剂的组合时，有利的是使用与相对亲水乳化剂组合的相对疏水乳化剂。乳化剂数量一般是该聚合中所使用单体的约1～10、较好约2～约8wt％。除上述乳化剂外，也可以使用各种保护胶体。适用的胶体包括聚乙烯醇、部分乙酰化例如可高达50％乙酰化的聚乙烯醇，酪蛋白，羟乙基淀粉、羧甲基纤维素、阿拉伯胶等合成乳液聚合物技术行业内已知的那些。一般来说，以总乳状液为基准，这些胶体是以0.05～4wt％的水平使用的。

该聚合中使用的分散剂可以全部添加到初始进料中，也可以在聚合期间连续地或间歇式地添加该乳化剂的一部分例如其25～90wt％。

该聚合反应一般是连续的，直至残留乙酸乙烯酯单体含量低于约1％、较好低于0.2％。然后，让完成反应产物冷却到约室温，同时将其密封而与大气隔离开。

该乳状液是以相对高固体含量例如35～60％、较好50～55％生产和使用的，尽管当希望时它们可以用水稀释。较好，该乳状液在50％固体时的粘度低于500cps。

该胶乳的粒度可以用所采用非离子型或阴离子型乳化剂或保护胶体的数量来调节。为了得到较小的粒度，要使用较大量的乳化剂。一般来说，所采用的乳化剂数量越大，平均粒度就越小。

本发明的聚合物粘结剂的Tg一般在-60℃～+50℃、较好-40℃～+35℃范围内。

用本发明聚合物粘结剂处理的纤维性基材的一种显著性能是优异的湿强度。粘结剂的湿强度可以通过在Whatman#4 CHR色谱纸上测定来确定，这种测定适用于确定各种各样应用中和各种各样基材上的湿强度。湿强度是通过用一种饱和工艺在Whatman#4 CHR色谱纸上施用20wt％粘结剂加入量来测定的。然后，该纸在210～215°F转鼓式干燥90秒、在300～325°F固化2分钟。切割1英寸×5英寸饱和Whatman纸条，使得在与机器方向垂直的方向(CMD)上有5英寸长。拉伸强度是在一台设定于3英寸夹持长度和1英寸/min的标准Instron拉伸试验机上测定的。湿拉伸强度是在该样品在Aerosol OT润湿剂的1.0％溶液中浸渍1分钟之后测定的。测定5～7个拉伸试条的湿拉伸强度，取平均值。当用这种方法测试时，本发明的聚合物粘结剂的平均CMD湿强度大于4500克/英寸、较好大于4750克/英寸、最好大于5000克/英寸。在本发明的基材中实测的高湿强度使得制造商使用等效加入量就能达到湿强度高得多的非织造织物产品，或替而代之，以较低加入量就可以达到等效湿强度从而节省材料成本。

本发明的乳状液粘结剂可以用来使基材中的纤维粘结在一起；可以用来使颜料、颜色或其它物质粘结到基材上；可以用来作为背衬材料；或可以用来整理或表面处理基材。

该乳状液粘结剂可以用来生产非织造织物产品。本发明的非织造织物产品是一种化学粘合干成形纤维网，与机械缠结或热粘合纤维网正相反。该纤维网可以用任何一种业内已知工艺例如粗梳工艺、气流法工艺、干法成网工艺、湿法成网工艺、或气流成形工艺形成。该纤维可以是天然的、合成的、或其混合物。该粘结剂是用任何一种业内已知手段例如印刷、泡沫、饱和、涂布、和喷雾施用到该纤维上的；然后，在蒸汽圆筒烘燥机或烘箱中干燥，如同当前非织造织物卷材物品生产中的做法。可用于本发明的非织造织物的粘结剂加入水平可以是0.1～100％、较好3～30％。用本发明的粘结剂制造的非织造物可用于湿完整性或回弹力重要的用途，例如抹布、尿布、妇女卫生用品、医疗用品、和过滤用品。非织造织物抹布可以以干燥形式使用并在临使用前润湿，也可以用业内已知的要么水性溶剂要么有机溶剂预先加湿。抹布可用于包括家庭保洁、个人清洁、童用擦拭、工业擦拭在内的用途。本发明的非织造织物包括一次性非织造织物产品以及耐用的非织造织物例如磨垫、医用织物、服装衬里两大类。

本发明的乳状液粘结剂也可以用来作为双重绉纸的粘结剂。双重绉纸用于毛巾布等产品中。该粘结剂是约4～20％的添加水平印刷施用的。

该乳状液粘结剂可以用来以业内已知手段粘结其它纤维例如玻璃纤维和碳纤维。

本发明的乳状液聚合物粘结剂还可用于使颜料、颜色或其它物质粘结到基材上。用途会包括纸整理、彩色纸粘结剂、和磨垫包括砂纸。

该聚合物可以用来作为机织织物和非织造织物上的涂层或处理，以改善基材、尤其与水性或非水性液体接触的基材的强度和耐用性。

涂布了该乳状液的纸和乙烯基产品可以用于湿强度是其一种重要性能的用途，例如用于需要高湿撕裂强度的墙布。

该聚合物的性能使其可用于地毯背衬和铺地用途例如乙烯基地垫。

该乳状液聚合物中的高水平交联给用该聚合物作为涂料粘结剂处理的基材提供了良好的耐用性、耐天候性和耐水与溶剂性能。除机织和非织造织物外，得益于用该乳状液处理的其它材料包括但不限定于金属、皮革、木材、帆布、保护篷、焦油帆布、植绒室内装饰、和絮填。

以下实施例是为进一步说明和解释本发明而提供的，无论如何不应视为限制。

实施例1

本发明的乙酸乙烯酯-乙烯共聚物乳状液的一般制备程序如下：

反应器中的初始加料包括下列：

水(去离子的) 2200.0g

硫酸亚铁(1％水溶液) 16.0

乙烯基磺酸钠(25％) 96.0

硫酸月桂醚酯钠(3EO)，30％水溶液 100.0

脂肪醇(C12/14)乙氧基化物(10EO)，80％ 40.0

脂肪醇(C12/14)乙氧基化物(30EO)，65％ 45.0

乙酸钠 0.5

乙二胺四乙酸(1％) 16.0

磷酸 1.5

抗坏血酸 1.6

乙酸乙烯酯 3000.0g

乙烯-在50℃使反应器平衡到750psi的数量

缓慢加料：

1.水 800.0

硫酸月桂醚酯钠(3EO)，30％水溶液 40.0

脂肪醇(C12/14)乙氧基化物(10EO)，80％ 40.0

脂肪醇(C12/14)乙氧基化物(30EO)，65％ 45.0

乙酸钠 1.8

NMA-LF(48％)^* 580.0

磺基琥珀酸二辛酸钠(75％) 30.0

2.水(去离子的) 250.0g

氢过氧化叔丁基(70％水溶液) 16.0

3.水(去离子的) 250.0g

抗坏血酸 12.0

^*NMA-LF是N-羟甲基丙烯酰胺/丙烯酰胺的掺合物(48％水溶液)，可购自Cytec Industries公司。

初始水性加料的pH用磷酸调整到4.0～4.3。

一个10L不锈钢压力反应器中加入初始水性混合物。用氮气吹扫。在以约250rpm搅拌下添加乙酸乙烯酯。关闭所有反应器加料口之后，用氮气(25～40psi)、然后用乙烯(50psi)吹扫2次。然后将其加热到50℃。将搅拌增加到550rpm，用乙烯加压到750psi。使反应器温度和乙烯压力平衡15～20分钟。然后切断乙烯供应。使搅拌减少到400rpm。

通过以2.5小时速率(80cc/hr)开始2种氧化还原缓慢加料(No.2和3)来引发该反应。在初始温度上升约2～5℃之后调整夹套温度和氧化剂速率(No.2)，以使温度能在约15分钟后达到60℃。开始并以4小时时间添加缓慢加料No.1。在此运行期间，调整氧化剂和还原剂速率，以保持在60℃运行的反应的转化率。使该反应继续，直至残留乙酸乙烯酯减少到1.5～2.0％(约2～2.5小时)。然后，将其冷却到45℃，并转移到脱气槽中使残留乙烯压力放空。将消泡剂Colloid681f(Allied Colloids公司)添加到脱气槽中，随后加完氧化还原引发剂。这包括15g 6％ t-BHP溶液，等5分钟，然后用15分钟时间添加15g 6％抗坏血酸溶液。这使乙酸乙烯酯减少到＜0.3％。冷却到30℃后，用14％氢氧化铵将pH调整到4～5。

该乳状液的最终性能：

固体，％ 48.5

粘度(20rpm，RVT#3) 640cps

pH 4.0

％硬渣(200目) 0.020

Tg，℃ -15℃

实施例2

重复实施例1的工艺，但改变VA/E比例。初始添加的乙酸乙烯酯是3200g，且初始加入的乙烯压力是600psi。反应像在实施例1中那样在60℃进行，并以4小时缓慢加料No.1(交联性单体)。

该乳状液的最终性能：

固体，％ 50.5

粘度(20rpm，RVT#3) 1300cps

pH 4.0

％硬渣(200目) 0.020

Tg，℃ 0℃

实施例3

像在实施例2中那样制备乳状液，并将交联性单体NMA-LF的水平提高到692g。反应像在实施例1中那样进行。最终乳状液有下列性能：

固体，％ 49.6

粘度(20rpm，RVT#3) 750cps

pH 4.0

％硬渣(200目) 0.030

Tg，℃ 0℃

实施例4

像在实施例1中那样制备乳状液，并将交联性单体变成600g NMAII^*。该反应像在实施例1中那样进行。最终乳状液有下列性能：

固体，％ 50.5

粘度(20rpm，RVT#3) 480cps

pH 4.0

％硬渣(200目) 0.030

Tg， -17℃

^*NMA II是甲醛少的48％NMA水溶液，是按照美国专利No.5,415,926制备的。

实施例5

实施例1增加以720g添加的II型NMA。

最终乳状液有下列性能：

固体，％ 49.6

粘度(20rpm，RVT#3) 372cps

pH 3.7

％硬渣(200目) 0.020

Tg，℃ -15℃

实施例6

同实施例2，但NMA LF代之以720g NMA-II。最终乳状液有下列性能：

固体，％ 50.5

粘度(20rpm，RVT#3) 1350cps

pH 4.0

％硬渣(200目) 0.020

Tg，℃ 0℃

实施例7

同实施例2，但NMA LF代之以775g NMA-II。最终乳状液有下列性能：

固体，％ 50.7

粘度(20rpm，RVT#3) 450cps

pH 4.0

％硬渣(200目) 0.030

Tg，℃ 0℃

实施例8

同实施例2配方。只是缓慢加料1中交联性单体NMA-LF的水平为666g。然而，聚合在85℃进行。

固体，％ 49.6

粘度(20rpm，RVT#3) 220cps

pH 3.9

％硬渣(200目) 0.015

Tg，℃ 0℃

实施例9

实施例8的组成，但聚合在75℃进行。最终乳状液有下列性能：

固体，％ 49.6

粘度(20rpm，RVT#3) 1250cps

pH 3.9

％硬渣(200目) 0.020

Tg，℃ 0℃

实施例10

实施例2的组成，然而600g初始乙酸乙酯代之以Veova 10单体。工艺像在该实施例中那样在60℃进行。最终乳状液有下列性能：

固体，％ 50.9

粘度(20rpm，RVT#3) 580cps

pH 3.7

％硬渣(200目) 0.020

Tg，℃ -17℃

实施例11

像在实施例2中那样制作配方，但缓慢加料1中交联性单体NMA-LF的水平为650g，并使乙酸钠减少到1g。还原剂抗坏血酸完全用Bruggolite FF6代替，即一种可购自L.Bruggemann公司的市售亚磺酸类型。聚合在60℃进行。

固体，％ 49.8

粘度(20rpm，RVT#3) 340cps

pH 4.8

％硬渣(200目) 0.020

Tg，℃ 0℃

实施例12 比较例

DUR-O-SET Elite 22，一种-15℃ Tg自交联EVA乳状液共聚物，可购自National Starch and Chemical Company。

实施例13 比较例

AIRFLEX 192，一种+12℃ Tg自交联EVA乳状液共聚物，可购自Air Products and Chemicals公司。

表1

实施例	反应温度	Tq	交联性单体	交联性单体	CMD	织物甲醛
实施例	反应温度	Tq	交联性单体	交联性单体	CMD	织物甲醛	#	℃	℃	类型	水平	湿拉伸强度	ppm
				pts.phm	g/in		#	℃	℃	类型	水平	湿拉伸强度	ppm
				pts.phm	g/in		12345678910111213	6060606060606085606060	-1500-15150000200-15+10	NMA LFNMA LFNMA LFNMA IINMA IINMA IINMA IINMA LFNMA LFNMA LFNMA LF	778.378.38.398878	4765472050654610482551354891442146524559416037104306	11201191714

CMD湿拉伸性能是利用以上所述向Whatman#4 CHR色谱纸上施用乳状液聚合物达到20wt％加入量的程序产生的。该加入量是利用20～30％固体的浴固体达到的。所有实施例都包括0.75％～1.0％酸催化剂(聚合物固体/催化剂固体)。然后，该纸在210～215°F转鼓式干燥90秒、在300～325°F固化2分钟。将饱和Whatman纸切割成1英寸×5英寸试条，使得在与机器方向垂直的方向(CMD)上有5英寸长度。拉伸强度是在一台设定于3英寸夹持长度和1英寸/分钟十字头速度的标准Instron拉伸试验机上测定的。湿拉伸强度是在样品在1.0％Aerosol OT润湿剂溶液中浸渍1分钟之后测定的。在该Instron试验机上，在与机器方向垂直的方向上拉5～7个试条以产生湿拉伸强度值，取平均测定值。

实施例14～25是通过一台M&J Fibretech中试气流成网机(丹麦霍森斯)上产生气流成网非织造织物结构完成的。DUR-O-SET Elite 33是一种+10℃ Tg自交联EVA共聚物，可购自National Starch andChemical Company，而AIRFLEX 192是一种+10℃ Tg自交联EVA共聚物，可购自Air Products and Chemicals公司。气流成网非织造织物结构是利用50米/分钟的机器线速度和155℃的出口片材温度产生的。气流成网基础片材由55g/m²(gsm)的目标织物单位重量和0.8～1.1毫米(mm)的厚度范围。聚合物加入量目标是最终非织造织物的14wt％和18wt％，而且是通过以12～13％的稀释固体喷雾施用该粘结剂达到的。所有气流成网结构都利用可购自Weyerhaeuser Company的Weyerhaeuser NB416绒毛浆。

表2

实施例	聚合物	聚合物	织物单位重量	织物厚度	CMD湿拉伸强度
实施例	聚合物	聚合物	织物单位重量	织物厚度	CMD湿拉伸强度	#	类型	加入量	gsm	mm	N/5cm
		％				#	类型	加入量	gsm	mm	N/5cm
		％				141516171819202122232425	实施例3实施例3实施例3实施例3Elite 33Elite 33Elite 33Elite 33Airflex 192Airflcx 192Airflex 192Airflex 192	141418181414181814141818	53.654.654.254.554.154.553.254.853.754.753.755.9	1.000.701.000.751.000.750.950.751.050.751.000.80	4.37.35.910.43.95.54.77.52.96.25.18.5

CMD湿拉伸性能是利用EDANA试验方法EDANA 20.2-89在水中完成的。所有聚合物都与0.75％～1.0％酸催化剂(聚合物固体/催化剂固体)一起配制，而AIRFLEX 192还包括另外一种1％磺基琥珀酸二辛酯盐表面活性剂配方(聚合物固体/表面活性剂固体)。CMD湿测定值是牛顿/5厘米(N/5cm)定义的。

Claims

1.一种包含化学粘合纤维的纤维性基材，其中所述纤维是用一种聚合物粘结剂粘合的，其中所述粘结剂是以足以使这些纤维粘结在一起形成一种自持纤维网的数量存在的，且其中所述粘结剂的特征在于当以20％加入量、使用Whatman#4 CHR色谱纸、在210～215°F转鼓式干燥90秒并在300～325°F固化2分钟测定时有4500克/英寸(g/in)以上与机器方向垂直的方向(CMD)的平均湿拉伸强度。

2.权利要求1的纤维性基材，其中所述基材是一种非织造织物材料。

3.权利要求2的纤维性基材，其中所述非织造织物材料包含化学粘合干成形非织造纤维网。

4.权利要求1的纤维性基材，其中游离甲醛的水平低于15ppm。

5.权利要求4的纤维性基材，其中游离甲醛的水平低于10ppm。

6.权利要求1的纤维性基材，其中该粘结剂的特征在于有4750g/in以上的湿拉伸强度。

7.权利要求6的纤维性基材，其中该粘结剂的特征在于有5000g/in以上的湿拉伸强度。

8.权利要求1的纤维性基材，其中所述纤维是天然纤维、合成纤维、或其混合物。

9.一种粘合基材，包含

a)一种包含纤维的基材；和

b)一种包含至少6wt％交联性单体单元的聚合物粘结剂，

其中所述粘合基材的特征在于有低于15ppm游离甲醛，且其中所述粘结剂是以足以使纤维粘结在一起形成一种自持纤维网的数量存在的。

10.权利要求9的粘合基材，其中所述交联性单体是N-羟甲基丙烯酰胺。

11.权利要求9的粘合基材，其中所述聚合物粘结剂进一步包含0.1～7wt％丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、或其混合物。

12.权利要求9的粘合基材，其中所述基材包含一种非织造织物产品。

13.权利要求9的粘合基材，其中所述非织造织物产品是用气流成网工艺形成的。

14.权利要求9的粘合基材，其中游离甲醛的水平低于10ppm。

15.权利要求9的粘合基材，其中所述基材是一种双重绉纸、玻璃纤维、磨垫、地毯或地板覆盖物、墙布、或纸。

16.权利要求9的粘合基材，包含至少7wt％交联性单体单元。

17.一种非织造织物产品，包含一种用乳状液聚合物粘结剂粘合在一起的纤维的非织造纤维网，该粘结剂包含

a)至少50wt％乙烯酯单元；

b)0～40wt％乙烯单元；

c)5～20wt％交联性单体单元；

d)0.1～5wt％丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、或其混合物；

e)0～40wt％其它共聚单体，

其中，所述非织造织物产品的干燥后游离甲醛含量低于15ppm。

18.权利要求17的非织造织物产品，包含7～12wt％交联性单体。

19.权利要求17的非织造织物产品，其中所述交联性单体包含N-羟甲基丙烯酰胺。

20.权利要求17的非织造织物产品，其中所述粘结剂的特征在于当以20％加入量、使用Whatman#4 CHR色谱纸、在210～215°F转鼓式干燥90秒并在300～325°F固化2分钟测定时有4500克/英寸(g/in)以上与机器方向垂直的方向的平均湿拉伸强度。