用于可沖洗的無(wú)紡織物的粘合劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及離子敏感型、硬水可分散的聚合物以及它們作為粘合劑組合物在生產(chǎn) 一次性、可沖洗的（flushable)無(wú)紡織物（nonwoven fabrics)中的用途。所述一次性無(wú) 紡織物具有充足的強(qiáng)度以用作預(yù)濕的紙巾，同時(shí)也能夠分解使得它們與建筑和市政排水管 線、輸送和廢物處理系統(tǒng)相容。本發(fā)明的聚合物粘合劑是來自四種不同單體的共聚物，所述 單體為：丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己基酯和聚乙二醇（PEG)的烯丙基衍生物（例 如二乙二醇單烯丙基醚）。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 一直在研宄一次性織物（包括濕巾、一次性尿布、失禁用外衣（incontinent garment)和女性護(hù)理產(chǎn)品）的生產(chǎn)。然而，一個(gè)主要問題是生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的粘接纖維（coherent fibrous)網(wǎng)，其易于溶于水或在水中分解，同時(shí)維持使用中強(qiáng)度。如果不具備使用中強(qiáng)度， 則該產(chǎn)品將無(wú)法容易地使用和從包裝中取出，并且如果不具備其可溶解性質(zhì)，則該產(chǎn)品將 不能或不建議通過簡(jiǎn)單沖入廁所來處置。
[0004] 一次性織物可以以多種方法使用，例如一次性紙巾，并且可以摻入其它產(chǎn)品， 例如尿布、女性護(hù)理產(chǎn)品和成人失禁護(hù)理產(chǎn)品中。所述織物通常如下形成：用濕鋪法或 干（空氣）鋪法放置一般隨機(jī)層數(shù)的纖維，并將它們用粘合劑連接起來，以形成粘接網(wǎng) (coherent web)。然而，已知的粘合劑不易降解，因此防止或減少了一次性產(chǎn)品的降解。 本領(lǐng)域已知幾種鋪設(shè)技術(shù)，例如，濕鋪法（wet-laying)、空氣鋪法（air-laying)或梳理法 (carding)。本領(lǐng)域也已知幾種粘合技術(shù)，例如乳膠粘合、熱粘合纖維或通過噴水的水纏結(jié) (hydro-entanglement)。通常，所述無(wú)紡織物由水-纏結(jié)梳理和粘結(jié)，該技術(shù)已知為水刺布 (Spunlace)〇
[0005] 因此，對(duì)具有改善的硬水溶解度的粘合劑組合物存在需求。已知幾種聚合物在水 性介質(zhì)中展示了濁點(diǎn)或逆溶解性質(zhì)，例如作為具有良好吸收性質(zhì)和容易除去的創(chuàng)傷敷料 (JP 6233809)，和作為可沖洗個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品的材料（US 5, 509, 913)。
[0006] 其它已知粘合劑為離子敏感型粘合劑。例如，US 5, 312, 883、US 5, 317, 063、US 5, 384, 189和EP 608460公開了基于丙烯酸和丙烯酸烷基酯的離子敏感型聚合物。然而，這 些粘合劑不溶于含有超過15ppm鈣和/或鎂離子的水。值得注意的是，US 5, 312, 883公開 了三元聚合物作為合適的粘合劑用于可沖洗的非織造網(wǎng)。
[0007] US 6, 423, 804和US 6, 429, 261公開了將磺基（軟堿）和羧基（硬堿）一同摻入 聚合物鏈中。這些粘合劑不溶于含2-5%氯化鈉的溶液。
[0008] 盡管已知多種離子和溫度敏感型組合物用于可沖洗材料，仍然對(duì)以下可沖洗產(chǎn)品 存在需求：其在軟水和硬水區(qū)域具有自來水-可分解性，同時(shí)對(duì)更好的可加工性和使用性 質(zhì)具有提高的強(qiáng)度。為了實(shí)際應(yīng)用，所述粘合劑需要成本合理且不損失產(chǎn)品安全性和導(dǎo)致 環(huán)境問題，而這是過去和目前的產(chǎn)品未能做到的。此外，對(duì)以下可沖洗產(chǎn)品存在需求：具有 柔軟性、彈性，沖入廁所可纖維分散以便在市政排水管線、輸送和廢物處理系統(tǒng)中纖維不會(huì) 纏結(jié)障礙物。
[0009] 因此，本發(fā)明的目的在于提供能解決現(xiàn)有技術(shù)的不足的可沖洗的無(wú)紡織物，其包 含離子敏感型粘合劑聚合物組合物。
[0010] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供離子敏感型粘合劑聚合物組合物，其不溶于含約2 至5重量％的單價(jià)或多價(jià)離子的鹽溶液，并且其溶于含超過15ppm鈣和/或鎂離子的自來 水。
[0011] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于所述粘合劑聚合物組合物在制造可沖洗的無(wú)紡織物中 的用途。另外，所述織物可以用于制造多種物品。
[0012] 隨著說明書的進(jìn)行，本發(fā)明的上述和其它目的和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明涉及離子敏感型聚合物，其由以下單體形成：丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸 2-乙基己基酯和聚乙二醇（PEG)的烯丙基衍生物。
[0014] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述稀丙基衍生化PEG選自二乙二醇稀丙基醚（diethylene glycol allyl)、三乙二醇稀丙基醚（triethylene glycol allyl)和四乙二醇稀丙基醚 (tetraethylene glycol allyl)，或其任一組合。
[0015] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明的離子敏感型聚合物不溶于含2-5%單價(jià)或多價(jià)離子 的鹽溶液，并且溶于含10_300ppm鈣離子的自來水。
[0016] 本發(fā)明的離子敏感型聚合物包含約30至約65重量％的丙烯酸；約20至約45重 量％的丙烯酸丁酯；約7至約30重量％的丙烯酸2-乙基己基酯；和約2至約20重量％的 PEG的烯丙基衍生物。在【具體實(shí)施方式】中，本發(fā)明的離子敏感型聚合物包含約35至約55重 量％的丙烯酸；約25至約40重量％的丙烯酸丁酯；約10至約25重量％的丙烯酸2-乙基 己基酯；和約5至約20重量％的PEG的烯丙基衍生物。
[0017] 本發(fā)明還提供用于將纖維材料粘合成整體網(wǎng)的粘合劑組合物，其包含本發(fā)明的離 子敏感型聚合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，離子敏感型聚合物的含量為約5重量％至約50重 量％，例如約10重量％至約40重量％。
[0018] 本發(fā)明還涉及一次性、可沖洗、可被水分解的物品，其包含纖維網(wǎng)和本發(fā)明的粘合 劑組合物。所述一次性、可沖洗、可被水分解的物品可例如選自濕巾（wet wipe)、嬰兒護(hù)理 產(chǎn)品、兒童護(hù)理產(chǎn)品、成人護(hù)理產(chǎn)品、女性護(hù)理產(chǎn)品、醫(yī)療護(hù)理產(chǎn)品、手術(shù)產(chǎn)品、包裝材料和 家用擦拭巾（household wipe)。在【具體實(shí)施方式】中，所述一次性、可沖洗、可被水分解的物 品的基底為無(wú)紡織物。
[0019] 在【具體實(shí)施方式】中，所述粘合劑在本發(fā)明的織物中的含量相對(duì)于織物的總重量不 超過30重量％。在更具體的實(shí)施方式中，所述粘合劑在織物中的含量相對(duì)于織物的總重量 不超過約10重量％，例如不超過2重量％。
[0020] 本發(fā)明還涉及制造本發(fā)明的一次性、可沖洗、水可分散的物品的方法，其包括以下 步驟：
[0021] -將本文所述的粘合劑組合物施用至織物上；
[0022] -干燥所述織物；
[0023] _將所述織物切成所需尺寸和形狀；
[0024]-將其用濕巾洗劑（包括潤(rùn)濕組合物或潤(rùn)濕溶液（wetting solution)或潤(rùn)濕劑或 合適的液體）浸漬；
[0025] -將所述織物包裝在不透液體的（liquid-proof)包裝中。
[0026] 根據(jù)一個(gè)【具體實(shí)施方式】，在所述織物的形成過程中或形成之后，將本發(fā)明的粘合 劑組合物直接施用在纖維上。
[0027] 除非另外定義，否則本文所用的所有技術(shù)和/或科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域的 技術(shù)人員通常理解的相同含義。盡管與本文所述方法和材料相似或相同的方法和材料可以 用于實(shí)施或測(cè)試本發(fā)明的實(shí)施方式，但是仍然在下文描述示例性方法和/或材料。另外，所 述材料、方法和實(shí)施例僅為例示性的，并非旨在成為必要限定。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 本發(fā)明的聚合物僅由丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己基酯和聚乙二醇 (PEG)的烯丙基衍生物（例如二乙二醇單烯丙基醚）形成。
[0029] 所述聚合物同時(shí)含有親水基團(tuán)（羧基、二乙二醇基）和疏水基團(tuán)（丁基、2-乙基 己基）。這些基團(tuán)的存在提供了聚合物對(duì)不同基底的良好粘附性，所述基底尤其是由不同 纖維（例如纖維素纖維（紙漿、纖維膠、天絲（Tencel)及其它））和不同合成纖維（例如聚 酯、聚丙烯等）制成的無(wú)紡織物。所述聚合物還包含羧基基團(tuán)，其提供離子敏感性質(zhì)，即溶 解度取決于水溶液的離子強(qiáng)度的性質(zhì)。
[0030] 本發(fā)明的一個(gè)示例性聚合物為由以下四種單體制成的四元聚合物：（i)丙烯酸、 (ii)丙烯酸丁酯、（iii)丙烯酸2-乙基己基酯和（iv)二乙二醇烯丙基醚，該示例性聚合物 在下文稱為ISP 2。ISP 2具有離子敏感性質(zhì)，并且不溶于具有高離子強(qiáng)度的溶液。例如， 當(dāng)加入1-2滴5%氯化鈉溶液至5ml的ISP 2溶液（1% )時(shí)，將形成ISP 2的白色渾濁沉 淀。例如，ISP 2的分子量和玻璃轉(zhuǎn)化溫度（Tg)的檢查顯示分別為約20KDa和約6. 5°C。
[0031] 適合用于一次性可沖洗個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品的離子敏感型材料理論上應(yīng)當(dāng)在控制的條 件下維持使用