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      環(huán)氧樹脂吸收聚合物粒子的制作方法

      文檔序號(hào):11934144閱讀:296來源:國知局
      本發(fā)明涉及一種可以用作制得紡粘非織造產(chǎn)品,如非織造墊的粘合劑組合物系統(tǒng)的一部分的水性聚合物分散液組合物。確切地說,本發(fā)明的水性聚合物分散液組合物在應(yīng)用于非織造織物時(shí)能夠獲得改進(jìn)的拉伸強(qiáng)度、伸長率百分比和增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂吸收性平衡。非織造織物涵蓋大量產(chǎn)品,包括消費(fèi)品,如床墊防塵罩、拋棄式紙尿布覆蓋織物、清潔毛巾、地毯、紙尿布;以及工業(yè)和商業(yè)商品,如抹布、輪胎簾線、傳送帶、醫(yī)院織物等。非織造織物生產(chǎn)技術(shù)包括經(jīng)由干法或濕法布置薄片形成步驟處理并且通過熱、機(jī)械或化學(xué)手段粘結(jié)的細(xì)絲或短纖維過濾器。非織造織物由彼此互連的多層纖維組成。因此,有必要施加粘合試劑以牢固地“膠接”織物層網(wǎng)以提供耐久性并且保持物理完整性。這些粘合劑主要測定非織造織物的磨損特性。如丙烯酸類乳膠的熱塑性聚合物粒子的水性分散液是最廣泛使用的非織造織物粘合試劑(“粘合劑”)。這些熱塑性聚合物粒子提供最大耐久性、色彩穩(wěn)定性和干燥/濕潤性能。丙烯酸類乳膠具有最廣泛范圍的織物手感特性。其可以經(jīng)調(diào)配以在極軟到極硬范圍內(nèi)變化。這些乳膠可以用于幾乎所有非織造物應(yīng)用。另外,已提出各種化學(xué)物質(zhì)以添加到丙烯酸類乳膠中,從而增強(qiáng)其穩(wěn)定性,從而提高操作性能。舉例來說,已知丙烯酸類乳膠通過表面活性劑,典型地外部陰離子表面活性劑穩(wěn)定;然而,通常通過在由如丙烯酸、甲基丙烯酸和衣康酸以及其鹽的單體聚合產(chǎn)生的羧酸或堿金屬乙酸鹽基團(tuán)的聚合物中包括結(jié)構(gòu)單元增強(qiáng)穩(wěn)定性。此外,已報(bào)導(dǎo)將可熱固化合物(如環(huán)氧樹脂)摻入丙烯酸類乳膠粒子中改進(jìn)“優(yōu)于未經(jīng)修飾的乳膠調(diào)配物的操作性能和濕潤和化學(xué)強(qiáng)度優(yōu)點(diǎn)”,同時(shí)減少或甚至去除揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的需要。(Young,G.C.,“用環(huán)氧樹脂分散液使乳膠乳液改性(ModifyingLatexEmulsionswithEpoxyResinDispersions)”,《粘合劑老化(AdhesivesAge)》,第24-27頁,(1996))。Young表明,可以通過在引入環(huán)氧樹脂之前降低聚合物pH來遏制反應(yīng)性;然而,所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,乳膠的膠體穩(wěn)定性將在低pH下受損。明顯,Young僅教示至多20%的環(huán)氧樹脂可以摻入乳膠粒子中(實(shí)例僅至多10%摻入)并且未提及具有所摻入的環(huán)氧樹脂的乳膠的固體百分比。因此,使超過10%的可熱固化合物吸收進(jìn)入高固體含量聚合粒子分散液中并且在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)方案,即加熱老化穩(wěn)定性測試下保持粒子穩(wěn)定性仍為一個(gè)挑戰(zhàn)。因此,發(fā)現(xiàn)允許摻入相對較高量的可熱固化合物的熱老化穩(wěn)定可固化乳膠2-包裝系統(tǒng)在所屬領(lǐng)域中將為改進(jìn)。因此,本發(fā)明提供一種熱塑性聚合物的水性分散液和一種具有適合用作非織造織物粘合劑的拉伸強(qiáng)度、伸長率百分比和粘彈性進(jìn)一步平衡改進(jìn)的粘合劑系統(tǒng)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明涉及一種水性聚合物分散液組合物,其包含吸收有具有至少兩個(gè)環(huán)氧乙烷基團(tuán)的可熱固化合物的單相熱塑性聚合物粒子的穩(wěn)定水性分散液,所述熱塑性聚合物粒子的特征在于具有足夠濃度的抗凝聚官能團(tuán)以使乳膠穩(wěn)定化而不會(huì)凝聚,其中所述熱塑性聚合物粒子為單體混合物的共聚合產(chǎn)物,所述單體混合物包含以單體混合物的總干燥重量計(jì)(a)35wt.%到71wt.%丙烯酸乙酯、(b)30wt.%到60wt.%甲基丙烯酸甲酯以及(c)5wt.%到10wt.%羥甲基丙烯酰胺。優(yōu)選地,如上文所描述的水性聚合物分散液組合物,其中所述可熱固化合物是液態(tài)環(huán)氧樹脂。優(yōu)選地,如上文所描述的水性聚合物分散液組合物,其中抗凝聚官能團(tuán)的濃度是以熱塑性聚合物粒子的重量計(jì)0.5到10wt.%。優(yōu)選地,如上文所描述的水性聚合物分散液組合物,其中熱塑性聚合物粒子的重量平均粒徑在150nm到450nm范圍內(nèi)。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種粘合劑系統(tǒng)組合物,其包含:(a)水性聚合物分散液組合物,所述水性聚合物分散液組合物包含吸收有具有至少兩個(gè)環(huán)氧乙烷基團(tuán)的可熱固化合物的單相熱塑性聚合物粒子的穩(wěn)定水性分散液,所述聚合物粒子的特征在于具有足夠濃度的抗凝聚官能團(tuán)以使乳膠穩(wěn)定化而不會(huì)凝聚,其中官能團(tuán)中的一個(gè)是羥甲基丙烯酰胺;以及(b)煮熟的淀粉。優(yōu)選地,如上文所描述的粘合劑系統(tǒng)組合物,其中包含吸收有具有至少兩個(gè)環(huán)氧乙烷基團(tuán)的可熱固化合物的單相熱塑性聚合物粒子的穩(wěn)定水性分散液的水性聚合物分散液組合物的濃度是以粘合劑系統(tǒng)的總干燥重量計(jì)40到50wt.%。優(yōu)選地,如上文所描述的粘合劑系統(tǒng)組合物,其中煮熟的淀粉的濃度是以粘合劑系統(tǒng)組合物的總干燥重量計(jì)50到60wt.%。本發(fā)明也涉及一種用于形成非織造織物復(fù)合物的方法,其包含以下步驟:(a)通過使單相熱塑性聚合物粒子的穩(wěn)定水性分散液吸收有具有至少兩個(gè)環(huán)氧乙烷基團(tuán)的可熱固化合物來形成水性聚合物分散液組合物,所述聚合物粒子的特征在于具有足夠濃度的抗凝聚官能團(tuán)以使乳膠穩(wěn)定化而不會(huì)凝聚,其中官能團(tuán)中的一個(gè)是羥甲基丙烯酰胺;(b)將水性聚合物分散液組合物與煮熟的淀粉混合以形成粘合劑系統(tǒng)組合物;以及(c)將粘合劑系統(tǒng)組合物涂覆到非織造織物上。優(yōu)選地,如上文所描述的方法,其中當(dāng)可熱固化合物具有至少兩個(gè)環(huán)氧乙烷基團(tuán)時(shí)非離子表面活性劑吸收有單相熱塑性聚合物粒子的穩(wěn)定水性分散液。優(yōu)選地,如上文所描述的方法,其中所述可熱固化合物混合為微粉化水性分散液。附圖說明圖1顯示比較實(shí)例4和本發(fā)明實(shí)例1-3的儲(chǔ)能模量值。具體實(shí)施方式除非另外指示,否則所有溫度和壓力單位都是室溫和標(biāo)準(zhǔn)壓力。所有包含圓括號(hào)的短語均表示所包括的括號(hào)中的物質(zhì)和其不存在中的任一者或兩者。舉例來說,在替代方案中,短語“(甲基)丙烯酸酯”包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。如本文所使用,術(shù)語“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以及其混合物,并且本文所使用的術(shù)語“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸、甲基丙烯酸以及其混合物。如本文所使用,術(shù)語“聚合物”在替代方案中是指由一種或多種不同單體制成的聚合物,如共聚物、三元共聚物、四元共聚物、五元共聚物等,并且可以是無規(guī)、嵌段、接枝、依序或梯度聚合物中的任一個(gè)。如本文所使用,除非另外指示,否則術(shù)語“平均粒徑”是指如通過光散射(LS),使用BI-90粒徑分析器(紐約州霍爾茨維爾布魯克海文儀器公司(BrookhavenInstrumentsCorp.Holtsville,NY))所測定的重量平均粒徑。如本文所使用,短語“wt.%”代表重量百分比。適用于涂敷在根據(jù)本發(fā)明的非織造織物上的粘合劑系統(tǒng)組合物包含水性聚合物分散液組合物和淀粉組合物。水性聚合物分散液組合物在第一方面中,本發(fā)明包含一種水性聚合物分散液組合物,其包含吸收有具有至少兩個(gè)環(huán)氧乙烷基團(tuán)的可熱固化合物的單相熱塑性聚合物粒子的穩(wěn)定水性分散液??蔁峁袒衔锖凶銐驖舛鹊目鼓酃倌軋F(tuán)以使單相熱塑性聚合物粒子(也通常被稱為“乳膠”)穩(wěn)定化而不會(huì)凝聚。吸收的可熱固化合物優(yōu)選具有多個(gè)環(huán)氧乙烷基團(tuán);更優(yōu)選地,可熱固化合物是酚醛清漆樹脂、二、三或四縮水甘油醚或二或三或四縮水甘油酯。適合的可熱固化合物的實(shí)例包括雙酚A的二縮水甘油醚、雙酚F的二縮水甘油醚、1,4-丁二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、鄰苯二甲酸的二環(huán)氧甘油酯、1,4-環(huán)己烷二甲醇二縮水甘油醚、1,3-環(huán)己烷二甲醇二縮水甘油醚、六氫鄰苯二甲酸二環(huán)氧甘油酯和酚醛清漆樹脂以及其組合。可商購可熱固化合物是D.E.R.TM331液態(tài)環(huán)氧樹脂(陶氏化學(xué)公司(TheDowChemicalCompany)和其附屬公司的商標(biāo))。另一方面,熱塑性聚合物粒子的水性分散液可以經(jīng)由自由基乳液或懸浮液加成聚合或通過在剪切力下使預(yù)先形成的聚合物分散于水性介質(zhì)中來實(shí)現(xiàn)。適合的乳膠的實(shí)例包括丙烯酸、苯乙烯-丁二烯、氨基甲酸酯、酯、烯烴、氯乙烯、乙烯乙酸乙烯酯以及聚乙酸乙烯酯類乳膠,其中丙烯酸和苯乙烯-丙烯酸乳膠為優(yōu)選的。熱塑性聚合物粒子的另一個(gè)特征為含有抗凝聚官能團(tuán),其是指與環(huán)氧乙烷基團(tuán)(和酯基,如果存在)充分無反應(yīng)的親水性基團(tuán)以使得乳膠粒子在60℃下熱老化穩(wěn)定10天。本文中使用術(shù)語“在60℃下熱老化穩(wěn)定10天”是指在60℃下經(jīng)受加熱老化10天的乳膠的粒徑不會(huì)提高超出此類熱老化研究之前的粒徑的大于30%??鼓酃倌軋F(tuán)可以使用含有抗凝聚官能團(tuán)的單體(抗凝聚單體)摻入聚合物粒子中,不過也可能通過接枝摻入此類基團(tuán)。認(rèn)為抗凝聚基團(tuán)為有效的,因?yàn)樗鼈冊跓崂匣瘲l件下為親水性的以及與環(huán)氧乙烷基團(tuán)的非反應(yīng)性。普通類的此類基團(tuán)包括酰胺基團(tuán)、乙酰乙酰氧基基團(tuán)和強(qiáng)質(zhì)子酸,這調(diào)節(jié)pH以形成其共軛物堿??鼓蹎误w的特定實(shí)例包括丙烯酰胺、羥甲基丙烯酰胺、苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯和丙烯酰胺基-甲基-丙烷磺酸酯。這些單體的對應(yīng)的抗凝聚官能團(tuán)說明于下:點(diǎn)線是指抗凝聚官能單體與聚合物的連接點(diǎn)。應(yīng)注意,甲基丙烯酸磷酸乙酯和丙烯酰胺基-甲基-丙烷磺酸酯基團(tuán)優(yōu)選主要以其共軛堿形式(即,鹽形式)存在。AAEM以其烯胺形式更穩(wěn)定,其可以在聚合后通過使聚合物與優(yōu)選化學(xué)計(jì)量的伯胺(R-NH2)或氨反應(yīng)來制備,其中R是H或烷基:雖然含有羧酸的單體是不抗凝聚的,但出人意料地發(fā)現(xiàn),羧酸基可以摻入聚合物粒子中,限制條件為聚合物含有足夠水平的抗凝聚基團(tuán)和pH足夠高以在熱老化條件下保持乳膠穩(wěn)定性。盡管不受理論所束縛,但據(jù)相信,抗凝聚基團(tuán)在穩(wěn)定聚合物方面是有效的,因?yàn)榛鶊F(tuán)在熱老化條件下都是親水性和對環(huán)氧基來說非反應(yīng)性的。在抗凝聚基團(tuán)由含有強(qiáng)酸官能團(tuán)(甲基丙烯酸磷酸乙基酯、羥甲基丙烯酰胺、苯乙烯磺酸鈉和丙烯酰胺基-甲基-丙烷磺酸酯)的單體產(chǎn)生的情況下,已發(fā)現(xiàn),通過將乳膠pH調(diào)節(jié)到高于多元酸(如甲基丙烯酸磷酸乙基酯)的第一pKa或高于一元酸(如苯乙烯磺酸鈉和丙烯酰胺基-甲基-丙烷磺酸酯)的pKa的水平來實(shí)現(xiàn)膠體穩(wěn)定性和抗凝聚。如果pH過低,那么酸催化的環(huán)氧乙烷環(huán)開環(huán)可以在更高pH下發(fā)生,在熱老化條件下此類機(jī)制不可用并且共軛堿是非親核性的。聚合物中抗凝聚官能團(tuán)的濃度足以在熱老化條件下使熱塑性聚合物穩(wěn)定化,優(yōu)選為以聚合物的重量計(jì),0.5,更優(yōu)選1到優(yōu)選10,并且更優(yōu)選到5重量百分比。優(yōu)選地,羧酸基的濃度可以是以聚合物的重量計(jì)至多20重量百分比,更優(yōu)選0.1到5重量百分比。在本發(fā)明的另一方面中,熱塑性聚合物粒子的水性分散液是含有抗凝聚官能團(tuán)結(jié)構(gòu)單元的丙烯酸乳膠。適用于制備此類丙烯酸乳膠的單體包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯,如羥甲基丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸2-乙基己酯以及其組合??赡苡欣氖窃谌槟z制劑中包括鏈轉(zhuǎn)移劑。鏈轉(zhuǎn)移劑的實(shí)例包括(但不限于)十二烷基硫醇、丁基巰基丙酸酯、甲基巰基丙酸酯、巰基丙酸等。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,丙烯酸乳膠的單體包含以單體混合物的總干燥重量計(jì)35到70%,或優(yōu)選45到55%的丙烯酸乙酯;30到60%或優(yōu)選40到50%的甲基丙烯酸甲酯;以及5到10%或優(yōu)選3到6%的羥甲基丙烯酰胺。如先前所提到,一個(gè)或多個(gè)酸單體的結(jié)構(gòu)單元也可以最值得注意地包括丙烯酸、甲基丙烯酸和衣康酸。此外,丙烯酸乳膠還可以包括其它單體的結(jié)構(gòu)單元,如苯乙烯和丙烯腈,以及賦予可共固化官能團(tuán)的單體,如丙烯酸縮水甘油酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯。在某些實(shí)施例中,可能有利的是將共聚多烯系不飽和單體基團(tuán)摻入聚合物中。多烯系不飽和單體包括例如(甲基)丙烯酸烯丙酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,2-乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯和二乙烯基苯??赡苡绕溆欣氖菍⒋祟悊误w基團(tuán)不均勻地?fù)饺刖酆衔镏幸孕纬啥嘞嗑酆衔锪W樱瑥亩纬珊?殼、半球面或閉塞形態(tài)。在某些實(shí)施例中,可以有益的是使用多相聚合物粒子,如Duda等人在《朗繆爾(Langmuir)》2005,21,1096-1102中公開的那些。這些形態(tài)的制備是所屬領(lǐng)域中熟知的。多級(jí)乳液聚合工藝通常形成至少兩種彼此不相容的聚合物組合物,從而形成至少兩個(gè)相。兩種或更多種聚合物組合物的相互不相容性和聚合物粒子的所得多相結(jié)構(gòu)可以通過多種方式測定,包括掃描電子顯微術(shù),使用染色技術(shù)以加強(qiáng)各相之間的差異。多相聚合物粒子可以具有各種幾何結(jié)構(gòu),包括核/殼或核/鞘粒子;具有部分囊封核的殼相的核/殼粒子;以及具有多個(gè)核的核/殼粒子。這些乳膠的最終特性通常通過平衡單獨(dú)相的單體組成和其相對比例來實(shí)現(xiàn)。對于本發(fā)明,可能有利的是使用不同或類似的Tg和類似或不同的疏水性。乳膠的最終用途應(yīng)用通常指示每個(gè)聚合物相的特性。丙烯酸乳膠的形態(tài)不嚴(yán)格限于有機(jī)材料。可能有利的是利用具有嵌入或吸附的無機(jī)相或結(jié)構(gòu)域的聚合物;例如涂料組合物可以包括囊封聚合物的不透明顏料粒子,包含i)不透明顏料粒子,如二氧化鈦粒子,其直徑在100nm到500nm范圍內(nèi)并且折射率為至少1.8;ii)囊封聚合物;以及ⅲ)用于囊封的不透明顏料粒子和聚合物的聚合分散劑。此類囊封聚合物的不透明顏料粒子例如描述于美國專利公開案US2010/0298483A1中。在另一個(gè)實(shí)例中,涂料組合物可以包括如WO2007/112503A1中所描述的囊封聚合物的不透明顏料粒子。吸收的丙烯酸熱塑性聚合物粒子宜使用常規(guī)乳液聚合技術(shù)單獨(dú)地由可熱固化合物制備,接著與可熱固化合物組合,所述可熱固化合物可以是無雜質(zhì)的或呈水性分散液形式,優(yōu)選呈水性分散液形式,更優(yōu)選呈微粉化水性分散液形式。當(dāng)添加可熱固化合物作為水性分散液時(shí),用穩(wěn)定量的表面活性劑使乳液穩(wěn)定化,優(yōu)選濃度在以重量計(jì)約0.5到約5%范圍內(nèi)。非離子表面活性劑是優(yōu)選的,包括無APEO非離子濕潤劑,如聚亞烷基氧化物嵌段共聚物、聚氧化乙烯二醇烷基醚、葡糖苷烷基醚、脂肪酸酯、丙三醇烷基酯、脫水山梨糖醇烷基酯和聚氧化乙烯二醇烷基苯酚醚,包括可商購的濕潤劑,如TritonX-405辛基苯酚乙氧基化物(陶氏化學(xué)公司或其附屬公司的商標(biāo))。當(dāng)將可熱固化合物與乳膠組合作為無雜質(zhì)的化合物時(shí),通過在室溫下或高于室溫下攪動(dòng)促進(jìn)吸收。用本發(fā)明組合物可實(shí)現(xiàn)高固體含量吸收丙烯酸乳膠,即,固體含量為至少以乳膠的總重量計(jì)40重量百分比并且尤其在45-60重量百分比范圍內(nèi)的丙烯酸乳膠。此外,這些吸收乳膠因?yàn)榕c先前技術(shù)的那些不同,所以可以經(jīng)修飾以包括出人意料地高水平的可熱固化合物,典型地在以熱塑性粒子和可熱固化合物的重量計(jì)25-60重量百分比或30-50重量百分比范圍內(nèi)??梢灾苽洳痪哂腥軇┑倪@些吸收乳膠并且因此能夠獲得實(shí)際上不存在的VOC。吸收的水性聚合物分散液組合物適用作雙包裝調(diào)配物的一個(gè)部分,第二部分為在使用之前添加的使得可熱固化合物固化的硬化劑(即,固化劑)。因此,本發(fā)明的吸收的水性聚合物分散液組合物基本上不含硬化劑;即,促進(jìn)環(huán)氧乙烷環(huán)開環(huán)以使可熱固化合物去穩(wěn)定化的化合物的濃度不足。優(yōu)選地,吸收的水性聚合物分散液組合物含有不超過0.05%,更優(yōu)選不超過0.005%,并且最優(yōu)選0%的硬化劑。吸收的水性聚合物分散液組合物可以用水可相容的外部硬化劑固化。硬化劑的實(shí)例排除包括胺、酰氨基胺、肼、酸酐、異氰酸酯、酚類樹脂、聚酰胺和多硫醇的組合物。所使用的硬化劑量一般在約1:0.75到1:1.5親核試劑等效物(例如胺等效物)比環(huán)氧乙烷等效物范圍內(nèi)改變。適合的硬化劑的實(shí)例包括例如二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺、2,2,4-三甲基己二胺、2,4,4-三甲基己二胺、1,6-己二胺、1-乙基-1,3-丙二胺、雙(3-氨丙基)哌嗪、N-氨基乙基哌嗪、N,N-雙(3-氨丙基)乙二胺、2,4-甲苯二胺、2,6-甲苯二胺、1,2-二氨基環(huán)己烷、1,4-二氨基-3,6-二乙基環(huán)己烷、1,2-二氨基-4-乙基環(huán)己烷、1,4-二氨基-3,6-二乙基環(huán)己烷、1-環(huán)己基-3,4-二氨基環(huán)己烷、異佛爾酮二胺、降莰烷二胺、4,4'-二胺基二環(huán)己基甲烷、4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷、4,4'-二氨基二環(huán)己基-丙烷、2,2-雙(4-氨基環(huán)己基)丙烷、3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷、3-氨基-1-環(huán)己烷-氨基-丙烷、1,3-雙(氨基甲基)環(huán)己烷和1,4-雙(氨基甲基)環(huán)己烷、間二甲苯二胺、對二甲苯二胺、聚環(huán)氧丙烷二胺、聚酰胺基胺和通過脲和具有醛的三聚氰胺的反應(yīng)形成的氨基塑料樹脂。水可相容硬化劑的商購實(shí)例包括Epi-cure8535、8536、8537、8290和8292固化劑;Anquamine401固化劑;Casamid360和362固化劑;Epilink381固化劑、DP660固化劑、硬化劑HZ350、92-113和92-116;BeckopoxEH659W、EH623W、VEH2133W固化劑;以及Epotuf37-680和27-681固化劑。吸收的水性聚合物分散液組合物可以在較寬溫度范圍內(nèi)固化能有效地使可熱固樹脂固化的時(shí)間。在另一個(gè)方面中,本發(fā)明是一種用于形成固化復(fù)合物的方法,其包含以下步驟:a)將含有吸收的乳膠(如油漆)的組合物與硬化劑接觸以形成可固化組合物,b)將可固化組合物涂覆到襯底上,以及c)使所施加的組合物固化,其中步驟a)和b)是依序或同時(shí)的。同時(shí)添加可以使用雙噴嘴噴涂適宜地進(jìn)行。襯底的實(shí)例包括金屬、塑料、混凝土、木材、瀝青、毛發(fā)、紙、皮革、橡膠、泡沫或紡織物。粒徑在提供穩(wěn)定的吸收的水性聚合物分散液組合物的范圍內(nèi),而無與沉降相關(guān)的問題。吸收的乳膠的重量平均粒徑(如毛細(xì)管流體動(dòng)力學(xué)分級(jí)分離所測定)典型地在150nm到450nm范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的涂料組合物可以進(jìn)一步包括以下添加劑中的一種或多種:溶劑;填充劑;顏料(如二氧化鈦、云母、碳酸鈣、硅石、氧化鋅、研磨玻璃、鋁三水合物、滑石、三氧化二銻、飛灰和粘土);囊封聚合物的顏料(如囊封或部分囊封聚合物的二氧化鈦、氧化鋅或鋅鋇白);吸附或粘結(jié)到顏料(如二氧化鈦、中空顏料、包括具有一個(gè)或多個(gè)空隙的顏料)表面的聚合物或聚合物乳液;分散劑(如氨基醇和聚羧酸酯);表面活性劑;消泡劑;防腐劑,如殺生物劑、防霉劑、殺真菌劑、除藻劑以及其組合;助流劑;調(diào)平劑;以及額外中和試劑(如氫氧化物、胺、氨和碳酸酯)。淀粉組合物根據(jù)本發(fā)明公開的粘合劑系統(tǒng)組合物包含淀粉。在一些實(shí)施例中,提供包含流體溶脹粒子的煮熟的淀粉。舉例來說,可以將淀粉與水混合并且在一定溫度范圍(例如130℉-250℉)下蒸煮混合物直到形成流體溶脹粒子為止。用于形成流體溶脹粒子的蒸煮時(shí)間和溫度可以變化。淀粉形成溶脹但并未爆裂或溶解的流體溶脹粒子。舉例來說,在一些實(shí)施例中,煮熟的淀粉具有約1到約20的顆粒溶脹力(GSP),優(yōu)選地,煮熟的淀粉具有約9到約17的GSP,并且更優(yōu)選地,煮熟的淀粉具有約9到13的GSP。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,粘合劑系統(tǒng)組合物中的淀粉組合物的量典型地是以粘合劑系統(tǒng)組合物的總干燥重量計(jì)50到60wt.%。在一些實(shí)施例中,上漿組合物中使用的淀粉不易于溶于水。在一些實(shí)施例中,上漿組合物中使用的淀粉可以是保留一些顆粒結(jié)構(gòu)的特定淀粉以使得在水合作用之后保留離散粒子??梢栽诳煽氐臈l件下通過許多技術(shù),如化學(xué)交聯(lián)、物理修飾、物理締合和/或水合作用制備顆粒淀粉。本發(fā)明結(jié)合組合物適合的淀粉包括來源于淀粉來源的任何經(jīng)改性的或未改性的淀粉,如玉米、小麥、馬鈴薯、木薯、樹薯、糯玉米、西米、稻米、雜合淀粉、基因改性淀粉以及其組合。可以用于上漿組合物中的淀粉的實(shí)例包括:氧化淀粉;陽離子淀粉,如胺改性淀粉;酯或醚改性的淀粉,如乙酸鹽淀粉、淀粉磷酸鹽、琥珀酸鹽淀粉、羥烷基淀粉醚、環(huán)氧丙烷改性淀粉以及羧甲基淀粉;淀粉接枝共聚物,如淀粉接枝聚丙烯酰胺和淀粉接枝丙烯腈;交聯(lián)淀粉,如可購自嘉吉有限公司(Cargill,Ltd.)的CARGILLC-FILMTM和可購自塞拉尼斯有限公司(Celanese,Ltd.)的NATIONALTM1554;磷酸二淀粉、己二酸二淀粉、乙?;憾岫矸?、羥丙基二磷酸淀粉和乙?;姿岬矸?、未改性的高淀粉酶玉米淀粉(V、VII,可購自德克薩斯州達(dá)拉斯塞拉尼斯有限公司)以及其組合。交聯(lián)淀粉可以通過用任何數(shù)量的交聯(lián)劑,如雙功能醚化和/或酯化試劑,如環(huán)氧氯丙烷、雙-β-氯乙基醚、二元有機(jī)酸、磷酸鹽、氧氯化磷、三偏磷酸鹽和直鏈混合酸酐或乙酸和二或三元羧酸處理淀粉形成。實(shí)例以下實(shí)例僅出于說明性目的并且并不打算限制本發(fā)明的范圍。以下表1列出用于制備根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的實(shí)例的原材料。以下表2還包括用于制備在本文中說明為實(shí)例1-3和比較例4和5的粘合劑系統(tǒng)的化學(xué)物質(zhì)。表1本發(fā)明實(shí)例1-制備具有吸收有環(huán)氧樹脂和淀粉的MOA單體乳膠的聚合物粘合劑系統(tǒng)在玻璃罐中以以下表2中所示的量混合DER-331液態(tài)環(huán)氧樹脂、去離子水和TRITONTMX-405表面活性劑。根據(jù)表2,通過在添加環(huán)氧樹脂之前添加氨水溶液調(diào)節(jié)每個(gè)乳膠樣品的pH。用磁性攪拌器攪動(dòng)混合物約15分鐘,并且接著使用Pro250手持均質(zhì)器(普羅科學(xué)公司(ProScientific,Inc.))均質(zhì)化約10秒。接著歷經(jīng)2分鐘在攪拌下將MOA單體乳膠(例如可商購的PRIMALTMTR407)添加到環(huán)氧樹脂乳液中。攪動(dòng)摻合物30分鐘,此時(shí)添加更多去離子水(110克)。持續(xù)攪拌30分鐘并且使水性聚合物分散液組合物靜置過夜。其后,將1055.3克可商購淀粉,在此情況下嘉吉C-膜07312與水混合,接著在80℃下加熱30分鐘。接著使淀粉混合物冷卻到環(huán)境溫度。最終,將冷卻的淀粉與水性聚合物分散液組合物混合30分鐘。因此,形成根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的粘合劑系統(tǒng)組合物。比較實(shí)例2-制備具有吸收有環(huán)氧樹脂和淀粉的PEM單體乳膠的聚合物粘合劑系統(tǒng)除了替代使用PRIMALTR407,在攪拌下將1000克PEM單體乳膠(作為EXPTM4674可商購的)添加到環(huán)氧樹脂乳液中以外,如上述實(shí)例1中所描述制備粘合劑系統(tǒng)。比較實(shí)例3-制備具有吸收有環(huán)氧樹脂和淀粉的PEM單體乳膠的粘合劑系統(tǒng)除了替代使用PRIMALTR407,在攪拌下將1000克PEM單體乳膠(作為EXPTM4674可商購的)添加到環(huán)氧樹脂乳液中以外,如上述實(shí)例1中所描述制備粘合劑系統(tǒng)。比較實(shí)例4-制備具有MOA單體乳膠、淀粉并且無環(huán)氧樹脂的粘合劑組合物表2將聚合物粘合劑系統(tǒng)涂敷到非織造墊上在已制備所有粘合劑系統(tǒng)實(shí)例1-4之后,接著將每個(gè)粘合劑系統(tǒng)實(shí)例與水混合到9%的經(jīng)稀釋固體含量。接著,通過在開放環(huán)境和環(huán)境溫度中使用砑光輥,使每個(gè)粘合劑系統(tǒng)實(shí)例1-4紡粘非織造墊輥筒涂布有上述每個(gè)粘合劑系統(tǒng)實(shí)例。添加到每個(gè)紡粘非織造墊中的粘合劑系統(tǒng)實(shí)例的量構(gòu)成紡粘非織造墊重量的20%。最終,使給與有粘合劑系統(tǒng)實(shí)例的所有紡粘非織造墊在200℃下在馬西斯(Mathis)烘箱中固化3分鐘。評(píng)估給與有聚合物粘合劑系統(tǒng)實(shí)例的紡粘非織造墊(給與的非織造墊)測試方法:在給與的非織造墊分析中使用以下測試方法。(1)機(jī)械特性評(píng)估:通過在通用測試機(jī)(高鐵(Gotech)AI7000M)上使用ISO9073-3-1989測試每個(gè)給與的非織造墊的拉伸最大值(最大拉伸應(yīng)力)。將涂層樣品切割成35cm×5cm條帶,在20cm的標(biāo)距和200mm/min的十字頭速度下測試給與的非織造墊測試條帶。測試溫度設(shè)定在23℃下。通過在通用測試機(jī)(高鐵AI7000M)上使用ISO9073-3-1989測試斷裂伸長率(測試伸長率)。將涂層樣品切割成35cm×5cm條帶。測試溫度設(shè)定在23℃下,其中標(biāo)距為20cm并且十字頭速度為200mm/min。動(dòng)態(tài)機(jī)械分析(DMA):在非織造樣品上通過使用TA儀器Q800DMA測試粘彈性特性。測試參數(shù)為斜變溫度設(shè)定為從室溫到200℃,提高速率為每分鐘4℃。測試結(jié)果以下表3比較了在給與的非織造墊1(涂敷有本發(fā)明實(shí)例1的非織造墊)、給與的非織造墊2(涂敷有比較實(shí)例2的非織造墊)、給與的非織造墊3(涂敷有比較實(shí)例3的非織造墊)和給與的非織造墊4(涂敷有比較實(shí)例4的非織造墊)上進(jìn)行的分析的評(píng)估結(jié)果,本發(fā)明實(shí)例拉伸強(qiáng)度(牛頓)伸長率/%給與的非織造墊165033給與的非織造墊250732給與的非織造墊351531給與的非織造墊455930表3如上述表3中所示,當(dāng)與可比實(shí)例2和3(含有吸收的含PEM官能單體的水性聚合物分散液組合物)、本發(fā)明實(shí)例1(含有吸收的含MOA官能單體的水性聚合物分散液組合物)進(jìn)行比較時(shí),顯示總體優(yōu)良的物理特性。具體地說,相比于比較實(shí)例2和3,本發(fā)明實(shí)例1顯示更好的拉伸強(qiáng)度和伸長率特性。當(dāng)相比于比較實(shí)例4時(shí),盡管本發(fā)明實(shí)例1和比較實(shí)例4都使用具有MOA官能單體的粘合劑系統(tǒng)組合物,但本發(fā)明實(shí)例1由于使用水性環(huán)氧樹脂作為可熱固化合物而顯示更好的物理特性。另外,以下圖1顯示本發(fā)明實(shí)例1也表明比其它實(shí)例更高的儲(chǔ)能模量值,這指示本發(fā)明實(shí)例1展現(xiàn)優(yōu)良的粘彈性特性。當(dāng)前第1頁1 2 3 
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