离子敏感型水可分散性聚合物、其制备方法和使用其的制品的制作方法

专利名称：离子敏感型水可分散性聚合物、其制备方法和使用其的制品的制作方法
技术领域：
本发明涉及离子敏感型水可分散性聚合物配制料。本发明还涉及制造离子敏感型水可分散性聚合物配制料的方法和它们作为一次性用品的粘合剂组合物的用途。本发明进一步涉及含有离子敏感型水可分散性粘合剂组合物地一次性用品，如湿纸巾。
背景技术：
多年来，一次性废弃物的处理问题一直困扰着可提供一次性用品，如尿布、湿纸巾、失禁衣装和女性护理产品的那些工业。尽管在解决这一问题上已经取得重要进步，但是，薄弱环节之一是不能生产出经济性的粘结的纤维质薄片(fibrous web)，它在水中容易溶解或崩解，但仍然具有足够的使用强度。参见，例如，U.K.专利公开说明书2,241,373和USP4,186,233。没有此类产品，如果不除去的话，使用者将所述产品冲到马桶来废弃处理所述产品的能力将大大降低。此外，所述产品在填埋中崩解的能力是十分有限的，因为即使有的话，可生物降解或可光降解的产品组分中的大部分被塑料包封或被塑料粘结在一起，塑料经过很长时间才降解。因此，如果在水存在下所述塑料发生崩解，由于塑料包封或粘结的破裂使内部组件发生降解。
一次用产品，如尿布、女性护理用品和成人尿失禁护理产品可通过冲弃到马桶中而废弃。通常此类制品含有体侧内衬，它必须快速通过流体，如尿或经血，以使所述流体被产品的吸收性芯所吸收。典型地，所述体侧内衬可以是粘结的纤维质薄片，它理想地具有许多特性，如软度和挠性。体侧内衬的纤维质薄片典型地通过湿法成网或干法(空气)铺设一般无规的许多根纤维并用粘合剂组合物将它们结合在一起形成粘结的薄片来形成。过去的粘合剂组合物已经很好地发挥这一功能。然而，含有这些组合物的纤维质薄片倾向于是不可分散的和在典型的居家卫生系统中产生问题。
最近开发出的粘合剂组合物，比过去的粘合剂组合物，更具可分散性，并且更具环保性。粘合剂组合物中的一种含有在水中具有逆溶解度的聚合物材料。这些粘合剂组合物不溶于温水中，但可溶于冷水，如在马桶中见到的。众所周知的是，许多聚合物在含水介质中显示出浊点或逆溶解度性质。这些聚合物已经在几种出版物中被叙述用于各种用途，包括(1)作为蒸发延迟剂(JP 6207162)；(2)作为温度敏感型组合物，由于与相应温度变化有关的敏锐的颜色变化而可用作温度指示剂(JP 6192527)，(3)作为在特定温度下不透明并且在冷却至低于所述特定温度之后变透明的热敏材料(JP51003248和JP 81035703)；(4)作为具有良好吸收性和容易除去的伤口敷料(JP 6233809)；和(5)作为可冲弃掉的个人护理制品中的材料(USP5,509,913，1996年4月23日授权于Richard S.Yeo，并转让于金佰利-克拉克公司)。
所考虑的其它最近的粘合剂包括离子敏感型一类粘合剂。转让给Lion公司(日本东京)的几篇US和欧洲专利公开了含有丙烯酸和丙烯酸烷基或芳基酯的离子敏感型聚合物。参见USP5,312,883，5,317,063和5,384,189，这些公开内容被引入供参考，以及欧洲专利No.608460A1。在USP5,312,883中，公开了三元共聚物作为可冲弃非织造薄片的合适粘合剂。含有部分中和的丙烯酸、丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己基酯的所公开的丙烯酸型三元共聚物是在全世界一些地方用于可冲弃非织造薄片的合适粘合剂。然而，由于在部分中和的三元共聚物中少量丙烯酸钠的存在，这些粘合剂无法分散在含有超过约15ppm Ca2+和/或Mg2+的水中。当被放入含有超过约15ppm Ca2+和/或Mg2+离子的水中时，使用上述粘合剂的非织造薄片将保持大于30g/in的拉伸强度，不会负面影响所述薄片的“分散性”。所提出的破坏机理是每一个钙离子在分子内或分子间结合了两个羧酸根。分子内缔合引起所述聚合物链缠绕，最终导致聚合物沉淀。分子间缔合产生交联。不论发生分子内还是分子间缔合，所述三元共聚物不溶于含有超过约15ppmCa2+和/或Mg2+的水中。由于在钙离子和三元共聚物的羧酸根之间的强相互作用，复合物的解离几乎是不可能的，因为这一缔合是不可逆的。所以，暴露于高Ca2+和/或Mg2+浓度溶液中的上述聚合物将不分散在水中，即使钙浓度下降。这限制了聚合物作为可冲弃性粘合剂的应用，因为在美国的大部分地区具有硬水，它含有超过15ppmCa2+和/或Mg2+。
在转让给金佰利-克拉克的待审批的专利申请，即US专利申请序列号No.09/223,999(1998年12月31日提出申请)公开的内容被引入供参考，公开了Lion公司的上述专利的丙烯酸三元共聚物的改进。具体地说，US专利中请序列号No.09/223,999公开了磺酸根阴离子改性的丙烯酸三元共聚物，与未改性的Lion聚合物相比，它在较硬的水(例如高达200ppm Ca2+和/或Mg2+)中具有改进的分散性。然而，上述Lion公司参考专利的离子敏感型聚合物和待审批的专利申请的磺酸根阴离子改性的丙烯酸三元共聚物，当用作个人护理产品如湿纸巾的粘合剂时，典型地具有减少的片材湿润性，增大的片材劲度，增加的片材粘性，减少的粘合剂可喷性和较高的产品成本。
可分散的个人护理产品的另一获取途径被公开在日本东京的Kao公司的USP5,281,306中。这一专利公开了水可崩解的清洗片材，即湿纸巾，其包括用具有羧基的水溶性粘合剂处理过的水可分散性纤维。所述清洗片用含有5％-95％的水相容性有机溶剂和95％-5％水的清洗剂进行处理。优选的有机溶剂是丙二醇。所述清洗片保持了湿强度和不分散在有机溶剂型清洗剂中，但分散在水中。
虽然许多专利公开了用于水可分散或可冲弃的材料的各种离子和热敏感型的组合物，但仍然需要可分散的制品，它具有软度、挠性、三维数、和回弹性；具有在体温下在体液存在下的芯吸作用和结构完整性；和具有在马桶冲弃之后的真正的纤维分散，以使得纤维不缠绕树根或在污水管中弯曲。另外，已知的离子敏感型聚合物，如Lion公司的那些和金佰利-克拉克的待审批专利申请的那些，在高剪切速率下具有较高的粘度，使得通过喷雾来应用变得不可能或不切实际。而且，在现有技术中需要在全世界所有地区，包括软和硬水区域，具有水分散性的可冲弃制品。此外，还需要水分散性粘合剂，不减少使用它们的产品的湿润性并且是可喷雾的，以便容易和均匀地施涂于和穿透到产品中。最后，还需要水可分散性可冲弃的湿纸巾，它在贮存过程中是稳定的和在使用过程中保持所需水平的湿强度，并且可用含较少或基本上不含有机溶剂的湿润组合物进行润湿。此类产品需要有一个合理的成本但不影响产品的安全性和环境因素，和过去的产品无法实现的一些事情。

发明内容
本发明涉及离子敏感型聚合物配制料，它已经被开发出来可解决与文献中描述的现用的离子敏感型聚合物和其它聚合物有关的上述问题。本发明的离子敏感型聚合物配制料具有“触发性质”，以使得所述聚合物不溶于含有特殊类型和浓度的离子的离子湿润组合物(如约0.3％到10％的浓度的一价盐溶液)，但用水，包括二价盐溶液，如具有至多200ppm(百万分之份)钙和镁离子的硬水，稀释时能够溶解。与一些离子敏感型聚合物配制料不同，因为钙离子的离子交联作用，它在硬水中失去了分散性，本发明的聚合物配制料对于钙和/或镁离子相对不敏感。因此，含有本发明的聚合物配制料的可冲弃制品在硬水中保持了分散性。此外，本发明的离子敏感型聚合物配制料能够具有可喷性或减少的高剪切粘度之类的改进性能，改进的产品润湿性或降低的产物劲度和粘性的性质。
本发明的聚合物配制料可用作诸如在各种个人护理制品中的体侧内衬、流体分配材料、流体吸入材料(突涨)或覆盖坯料之类的应用的气流铺设和湿法成网非织造织物的粘合剂和结构组件。本发明的聚合物配制料特别适宜用作可冲弃个人护理制品，尤其个人使用如清洗或处理皮肤、化妆品卸装、指甲油除去、医疗护理用的湿纸巾，的粘合剂材料，以及用于硬面清洁、汽车护理的擦拭件，这其中包括含有清洁剂、消毒剂等的擦拭件。可冲弃制品在贮存和使用期间保持完整性或湿强度，并且在盐浓度降低至临界水平之下时在马桶中废弃之后它可分裂或分散。处理用的合适基材含有薄织物，如绉缩或无绉缩的薄织物，贴身(coform)制品，水合缠结薄片，气流铺设的毡片，短纤浆，非织造的薄片，和它们的复合材料。生产在本发明中使用的无皱缩薄织物和模塑的三维薄片的方法能够见于在共同拥有的US专利申请序列号08/912,906，“Wet Resilient Webs and DisposableArticles Made Therewith”，F.-J.Chen等人，1997年8月15日提出申请；1995年7月4日授权于Chiu等人的USP5,429,686；1995年3月21日授权于S.J.Sudall和S.A.Engel的USP5,399,412；1997年9月30日授权于Wendt等人的USP5,672,248；和1997年3月4日授权于Farrington等人的USP5,607,551；所有这些以全部内容被引入供参考。以上专利的模塑的薄织物结构体尤其有助于在湿纸巾中提供良好的清洁作用。良好的清洁作用还可以通过在其它基材中提供织构程度以及通过在织构化的织物等上压花、模塑、润湿和彻底空气干燥来促进。
气流铺设的材料能够通过将含有纤维和其它任选材料的气流，以基本干燥的条件，计量加入到典型水平移动的丝线(wire)形成用丝网(screen)上。将纤维和热塑性材料的混合物进行气流铺设的合适系统和装置公开于例如USP4,157,724(Persson)，1979年6月12日公布，和1984年12月25日再公布的Re.USP31,775；USP4,278,113(Persson)，1981年7月14日公布；USP4,264,289(DAY)，1981年4月28日公布；USP4,352,649(Jacobsen等人)，1982年10月5日；USP4,353,687(Hosler等人)，1982年10月12日公布；USP4,494,278(Kroyer等人)，1985年1月22日公布；USP4,627,806(詹森)，1986年12月9日公布；USP4,650,409(Nistri等人)，1987年3月17日公布；和USP4,724,980(Farley)，1988年2月16日公布；和USP4,640,810(Laursen等人)，1987年2月3日公布。
本发明还公开了通过使用上述独特的聚合物配制料作为粘合剂组合物如何制造水分散性非织造布，含有覆盖坯料(衬层)，吸入(突涨)材料和湿纸巾，它在具有第一种离子组成的流体中是稳定的，所述组成比如是在显著大于在典型的硬水中见到的特殊浓度下的一价离子。所获得的非织造布由于被定制的离子敏感型而变成可冲弃和水可分散性，它能够被触发，但无需考虑在美国和全世界的厕所马桶中的水的硬度。根据本发明的可分散的制品还能够具有软度和挠性的改进性质。此类制品也具有降低的粘性。在一些实例中，所述聚合物配制料(用它们处理此类制品)能够具有可喷性的改进性质，除了应用的方便性，转化成成本节省，它们还改进了在产品上的聚合物分布和穿透到产品中的能力。
本发明进一步公开了用于湿纸巾的改进的湿润组合物。使用本发明的聚合物配制料的湿纸巾在贮存过程中是稳定的并在使用过程中保持了所需水平的湿强度并用含有较少或基本上不含有机溶剂的湿润组合物或清洗剂润湿。
在阅读了所公开的下面详细说明的实施方案和所附的图和权利要求之后，本发明的这些特征和优点将变得十分清楚。


图1是描绘了三种粘合剂配制剂的湿强度数据与离子环境和浸泡时间相互关系的曲线图。
图2是显示了当包括68gsm软木气流铺设的薄片和离子敏感型粘合剂的织物被浸泡在含有钙离子的溶液中时，湿抗拉强度如何随时间推移而发生变化的图表(以g/2.54cm表示浸泡一段时间的CDWT)。
图3将取自图2的Lion SSB-3b产品的两个数据组(标为代码3300)与按照75/25比率掺混了Dur-O-SetRB聚合物的磺化盐敏性粘合剂进行对比。
具体实施例方式
为了成为适合用于可冲弃或水可分散性个人护理制品的有效的离子敏感型配制料，所述配制料应该理想地是(1)功能化的；即在控制的条件下保持湿强度和快速地溶解或分散在软水或硬水中，如在全世界的厕所马桶和洗涤槽中的水；(2)安全(无毒)；和(3)相对经济。除上述因素之外，当用作非织造基材如湿纸巾的粘合剂组合物时，离子敏感型配制料理想地应该具有(4)在工业规模上的可加工性，即在大规模基础上较快地施涂，如通过喷涂，因此要求粘合剂组合物在高剪切下具有较低的粘度；(5)提供可接受水平的片或基材的润湿性；和(6)提供改进的产品手感，如改进的产品挠性和降低的粘性。所述湿润组合物(用它来处理本发明的湿纸巾)能够提供前述的一些优点，和另外，能够提供以下各项中的一项或多项(7)改进的皮肤护理，如减少的皮肤刺激性或其它益处，(8)改善的触觉性质，和(9)通过在皮肤上的摩擦和润滑之间提供使用中的平衡来提供良好的清洁效果。本发明的离子敏感型聚合物配制料和用它制得的制品。尤其含有以下列出的特殊湿润组合物的湿纸巾，能够满足上述标准中的许多或全部。当然，没有必要要求在本发明的范围内的所有产品都具有本发明优选实施方案的全部优点。
本发明的聚合物配制料可从单种可触发性聚合物如离子敏感型聚合物，或从两种或多种不同聚合物的组合，如可触发性聚合物和助粘合剂，来形成。理想地，本发明的聚合物配制料的至少一种聚合物是离子敏感型聚合物。离子敏感型聚合物是现有技术中已知的并含有其水溶性随着在水中存在的离子的类型和量而发生变化的任何聚合物。可用于本发明中的离子敏感型聚合物包括，但不限于以上讨论的Lion聚合物，如Lion丙烯酸三元共聚物，转让给金佰利-克拉克环球公司的待审查专利申请09/223,999的磺酸根阴离子改性的丙烯酸三元共聚物；也转让给金佰利-克拉克环球公司的2000年5月04日申请的和标题为“离子敏感型可硬水分散性聚合物及其应用”(确定为KC No.15851；J&A No.11302-0481；Express MailLabel No.EL498682165US)的待审查US专利申请序列号No.的丙烯酸游离聚合物；以及，其它离子-和化学-敏感性聚合物，包括2000年3月28日授权于Mumick等人并且也转让给金佰利-克拉克环球公司的USP6,043,317的聚合物；这些文献的公开内容全部引入供参考。
其它已知的可触发性聚合物含有温度敏感的和热敏的聚合物，以及在被放入到抽水马桶或其它水源的水中的分散助剂存在下变成可分散性的那些聚合物，如在USP5,948,710(1999年9月7日授权于Pomplun等人和转让给金佰利-克拉克环球公司)中所讨论，它指出使聚合物在水中变成可降解的另一途径是通过利用温度变化。某些聚合物显示雾点温度。结果，这些聚合物将在特殊温度(它的雾点)下从溶液中沉淀析出。这些聚合物可用于形成纤维，它不溶于大于一定温度的水中，但是在较低温度的水中它们变得可溶，并因此可降解。结果，有可能选择或共混一种聚合物，它在体温或接近体温(37℃)下在体液如尿中不降解，但是当放入处于低于体温的一种温度下，例如处于室温(23℃)下的水中时它将会降解。此类聚合物的一个实例是聚乙烯基甲基醚，它具有34℃的雾点。当这一聚合物暴露于37℃的体液如尿时，在这一温度大于它的雾点(34℃)时它不降解。然而，如果所述聚合物被放入处于室温(23℃)下的水中，则随着时间的推移，在它现在暴露于处于比其雾点低的温度下的水中时它将回到溶液中。因此，所述聚合物将开始降解。聚乙烯基甲基醚和共聚物的共混物也可考虑。其它冷水可溶性聚合物含有由日本大阪的日本合成化学品有限公司提供的聚(乙烯醇)接枝共聚物，它编码为Ecomaty AX2000、AX10000和AX300G。离子敏感型聚合物
离子敏感型Lion聚合物和金佰利-克拉克环球公司的以上参考的待审查专利申请和US专利的离子敏感型聚合物可用于本发明中。转让给金佰利-克拉克环球公司的待审查专利申请09/223,999的磺酸根阴离子改性的丙烯酸三元共聚物是理想的，因为与Lion公司的聚合物和在技术文献中列举的其它聚合物不同，待审查的专利申请09/223,999的聚合物可溶于具有低于约10ppm Ca2+和/或Mg2+至约200ppm Ca2+和/或Mg2+的水中。待审查的专利申请的聚合物经配制后可最大程度减少在聚合物的阴离子和在水中的阳离子之间的潜在强相互作用。这一强相互作用可通过R.G.Pearson在“美国化学会志(Journal of the American Chemical Society)”，85卷，3533页(1963)中提出的硬-软酸-碱理论；或N.S.Isaacs在教科书“物理有机化学(Physical Organic Chemistry)”，Longman科技出版社，John Wiley&Sons，Inc.，纽约(1987)中来解释。硬的阴离子和硬的阳离子互相强烈影响。软的阴离子和软的阳离子也互相强烈影响。然而，软的阴离子和硬的阳离子彼此弱相互作用，和反之亦然。在Lion聚合物中，丙烯酸钠的羧酸根阴离子是硬的阴离子，它与在中等硬度和高硬度的水中存在的硬的阳离子Ca2+和/或Mg2+发生强烈相互作用。通过用较软的阴离子如磺酸根阴离子代替羧酸根阴离子，在离子可触发性聚合物的阴离子和在中等硬度和高硬度的水中所存在的硬阳离子之间的相互作用将减少。
这里使用的术语“软水”是指二价离子含量低于约10ppm的水。这里使用的术语“中度硬水”是指二价离子含量是约10到约50ppm的水。这里使用的术语“高硬度水”是指二价离子含量超过约50ppm到至多约200ppm的水。通过控制用于形成配制料的聚合物以及聚合物的组合的疏水/亲水平衡和组成，能够生产出具有所需使用粘结强度和在水中的水分散性的离子敏感型聚合物配制料。所述离子敏感型聚合物可以是共聚物，如三元共聚物。
本发明的离子敏感型丙烯酸共聚物可含有能够自由基聚合成共聚物和具体地说三元共聚物的丙烯酸单体和丙烯酸酯(丙烯酸烷基酯)单体的任何组合。合适的丙烯酸单体包括，但不局限于，丙烯酸和甲基丙烯酸。合适的丙烯酸单体包括，但不局限于，具有1-18个碳原子的烷基或3-18个碳原子的环烷基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯并且优选的是，具有1-12个碳原子的烷基或3-12个碳原子的环烷基的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯可以单独使用或结合使用。其它合适的单体包括，但不局限于，丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺型单体，如丙烯酰胺，N，N-二甲基丙烯酰胺，N-乙基丙烯酰胺，N-异丙基丙烯酰胺，和羟甲基丙烯酰胺；N-乙酰基吡咯烷酮；N-乙烯基甲酰胺；羟烷基丙烯酸酯和羟烷基甲基丙烯酸酯，如甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟乙基酯。其它合适的丙烯酸单体和丙烯酸酯单体公开于USP5,317,063(转让给Lion公司，日本东京)，它的公开内容全部引入这里供参考。特别优选的丙烯酸三元共聚物是LION SSB-3b，可以从Lion公司获得。(在供选择的实施方案中，所述离子敏感型聚合物是从不同于丙烯酸或它的衍生物的单体所形成的，或含有较少的丙烯酸，甲基丙烯酸，和它们的盐。)
单体在本发明的丙烯酸共聚物中的相对量将随所获得的聚合物中所需性能而变化。丙烯酸单体在共聚物中的摩尔％至多约70摩尔％。更具体地说，丙烯酸单体在共聚物中的摩尔％是约15-约50摩尔％。最具体地说，丙烯酸单体在共聚物中的摩尔％是约25-约40摩尔％。
更具体地说，用于本发明中的丙烯酸共聚物的例子包括10重量％-90重量％，理想地20重量％-70重量％的丙烯酸和/或甲基丙烯酸和90重量％-10重量％，理想地80重量％-30重量％的具有1-18个碳原子的烷基或具有3-18个碳原子的环烷基的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的共聚物，其中丙烯酸和/或甲基丙烯酸中1-60摩尔％，理想地5-50摩尔％被中和形成盐；或30重量％-75重量％，理想地40重量％-65重量％的丙烯酸，5重量％-30重量％，理想地10重量％-25重量％的具有8-12个碳原子的烷基的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯，和20重量％-40重量％，理想地25重量％-35重量％的具有2-4个碳原子的烷基的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的共聚物，其中丙烯酸的1-50摩尔％，理想地2-40摩尔％被中和而形成盐。
本发明的丙烯酸共聚物可具有平均分子量，它随聚合物的最终用途来变化。本发明的丙烯酸共聚物具有约10,000到约5,000,000的重均分子量。更具体地说，本发明的丙烯酸共聚物的重均分子量为约25,000到约2,000,000，或更具体地说，约200,000到约1,000,000。
本发明的丙烯酸共聚物可根据各种聚合方法，理想地溶液聚合方法，来制备。聚合方法的合适溶剂包括，但不局限于，低级醇如甲醇，乙醇和丙醇；水和一种或多种上述低级醇的混合溶剂；以及水和一种或多种低级酮如丙酮或甲基乙基酮的混合溶剂。
在本发明的聚合方法中，可以使用任何聚合引发剂。特殊引发剂的选择将取决于许多因素，其中包括但不限于，所述聚合温度，溶剂，和所使用的单体。用于本发明中的合适聚合引发剂包括，但不限于，2，2′-偶氮二异丁腈，2，2′-偶氮双(2-甲基丁腈)，2，2′-偶氮双(2，4-二甲基戊腈)，2，2′-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸化物，2，2′-偶氮双(N，N′-二亚甲基异丁基脒)，过硫酸钾，过硫酸铵，和过氧化氢水溶液。聚合引发剂的量理想地是约0.01-5重量％，基于所存在单体的总重量。
所述聚合温度可以根据所使用的聚合溶剂，单体和引发剂来变化，但一般是在约20℃到约90℃范围内。聚合时间通常是约2-约8小时。
根据本发明的磺酸根阴离子改性的丙烯酸共聚物包括与含有一个或多个磺酸根的单体一起被引入到本发明的丙烯酸共聚物中的亲水性单体，如丙烯酸或甲基丙烯酸。这些单体的磺酸根阴离子比羧酸根阴离子更软，因为磺酸根阴离子的负电荷在它们的三个氧原子和较大的硫原子上离域，与在羧酸根阴离子中的仅仅两个氧原子和较小的碳原子相反。含有较软的磺酸根阴离子的这些单体与硬水中存在的多价离子，尤其Ca2+和Mg2+离子之间的相互作用较少。合适的含磺酸根的单体包括，但不限于，2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸(AMPS)，和2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸的有机或无机盐，如2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸的碱土金属和有机胺盐，特别是2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸的钠盐(NaAMPS)。附加的合适的含磺酸根的单体包括，但不限于，2-甲基-2-丙烯磺酸，乙烯基磺酸，苯乙烯磺酸，甲基丙烯酸2-磺丙基酯和丙烯酸3-磺丙基酯，和它们的有机或无机盐，如碱土金属和有机胺盐，如烷基氢氧化铵，其中所述烷基是C1-C18。为了保持离子敏感型聚合物的疏水/亲水平衡，将一种或多种疏水性单体加入到聚合物中。
本发明的离子敏感型磺酸根阴离子改性的丙烯酸共聚物可从包括下列单体的单体类生产丙烯酸，甲基丙烯酸，或其组合；2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸(AMPS)和它的有机或无机盐，如它的钠盐(NaAMPS)；丙烯酸丁酯；和丙烯酸2-乙基己基酯。理想地，本发明的离子敏感型磺酸根阴离子改性的丙烯酸共聚物是从下列单体生产的丙烯酸；AMPS、NaAMPS或其组合；丙烯酸丁酯；和丙烯酸2-乙基己基酯。理想地，这些单体是以下列摩尔％存在于磺酸根阴离子改性的丙烯酸共聚物中丙烯酸，约35摩尔％至低于80摩尔％；AMPS或NaAMPS，大于0摩尔％到约20摩尔％；丙烯酸丁酯，大于0摩尔％到约65摩尔％；和丙烯酸2-乙基己基酯，大于0摩尔％到约45摩尔％。更具体地说，这些单体是以下列摩尔％存在于磺酸根阴离子改性的丙烯酸共聚物中丙烯酸，约50摩尔％至67摩尔％；AMPS或NaAMPS，大于0摩尔％到约10摩尔％；丙烯酸丁酯，约15摩尔％到约28摩尔％；和丙烯酸2-乙基己基酯，约7摩尔％到约15摩尔％。最具体地说，这些单体是以下列摩尔％存在于磺酸根阴离子改性的丙烯酸共聚物中丙烯酸，约57摩尔％到约66摩尔％；AMPS或NaAMPS，约1摩尔％到约6摩尔％；丙烯酸丁酯，约15摩尔％到约28摩尔％；和丙烯酸2-乙基己基酯，约7摩尔％到约13摩尔％；尤其，约60摩尔％丙烯酸，约5摩尔％AMPS或NaAMPS，约24.5摩尔％丙烯酸丁酯和约10.5摩尔％丙烯酸2-乙基己基酯。
如果AMPS用作所述单体中的一种，希望中和至少一部分所述酸组分。任何无机碱或有机碱可用作中和剂来中和所述酸组分。中和剂的例子包括，但不限于，无机碱，如氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化锂和碳酸钠，和胺类，如单乙醇胺，二乙醇胺，二乙氨基乙醇，氨，三甲胺，三乙胺，三丙胺，吗啉。优选的中和剂含有氢氧化钠，氢氧化钾，或其组合。
具有盐敏感性的磺酸根改性共聚物也可通过现有聚合物如共聚物或丙烯酸派生三元共聚物的磺化来生产。磺化聚合物的方法是现有技术中熟知的。磺化或硫酸化聚合物的生产方法公开于USP3,624,069(1971年11月授权于Schwelger)；USP4,419,403(1983年12月6日授权于Varona)；USP5,522,967(1996年6月4日授权于Shet)；USP4,220,739(1980年9月2日授权于Walles)，USP5,783,200(1998年7月21日授权于Motley等人)，以及下面的专利USP2,400,720；2,937,066；2,786,780；2,832,696；3,613,957，和3,740,258，所有这些被引入这里供参考。硫酸化和磺化的原理(例如，经由氨基磺酸处理，与亚硫酰氯或氯磺酸反应，或暴露于三氧化硫)在于由Samuel Shore和D.R.Berger在“Alcohol and Ether Alcohol Sulfates”在<阴离子表面活性剂Anionic Surfactants>，部分1，编辑Warner M.Linfield，纽约Marcel Dekker，Inc.，1976，135-149页中；和由Ben E.Edwards，“The Mechanisms of Sulfonation and Sulfation”，在<阴离子表面活性剂Anionic Surfactants>，部分1，编辑Warner M.Linfield，纽约Marcel DekkerInc.，1976，111-134页中所公开的途径，两者被引入这里供参考。
在本发明的又一实施方案中，上述离子敏感型聚合物配制料用作可冲弃和/或不可冲弃的制品的粘合剂材料。为了有效地成为在整个美国的可冲弃制品中的粘合剂材料，本发明的离子敏感型聚合物配制料保持稳定并在干燥或在较低浓度的一价离子情况下保持它们的完整性，但是在含有多达约200ppm二价离子，尤其钙和镁离子的水中变成可溶。理想地，含有丙烯酸共聚物的本发明的离子敏感型聚合物配制料不溶于含有至少约0.3重量％的一种或多种含有一价离子的无机和/或有机盐的盐溶液中。更理想地，含有丙烯酸共聚物的本发明的离子敏感型聚合物配制料不溶于含有约0.3重量％-约5.0重量％的一种或多种含有一价离子的无机和/或有机盐的盐溶液中。甚至更理想地，含有丙烯酸共聚物的本发明的离子敏感型聚合物配制料不溶于含有约1重量％-约3.0重量％的一种或多种含有一价离子的无机和/或有机盐的盐溶液中。合适的一价离子包括，但不限于，Na+离子，K+离子，Li+离子，NH4+离子，低分子量季铵化合物(例如，在任何侧基上具有少于5个碳原子的那些)，和其组合。
在另一实施方案中，含有磺酸根阴离子改性的丙烯酸共聚物的本发明的离子敏感型聚合物配制料不溶于含有至少约1重量％的一种或多种含有一价离子的无机和/或有机盐的盐溶液中。更理想地，含有磺酸根阴离子改性的丙烯酸三元共聚物的本发明的离子敏感型聚合物配制料不溶于含有约1重量％-约5.0重量％的一种或多种含有一价离子的无机和/或有机盐的盐溶液中。甚至更理想地，含有磺酸根阴离子改性的丙烯酸三元共聚物的本发明的离子敏感型聚合物配制料不溶于含有约1.0重量％-约3.0重量％的一种或多种含有一价离子的无机和/或有机盐的盐溶液中。合适的一价离子包括，但不限于，Na+离子，K+离子，Li+离子，NH4+离子，低分子量季铵化合物(例如，在任何侧基上具有少于5个碳原子的那些)，和其组合。
以由美国化学社会所进行的最近研究为基础，遍布美国的水硬度将随着CaCO3浓度从对于软水来说的接近零到对于极硬水来说的约500ppmCaCO3(约200ppm Ca2+离子)之间发生很大的变化。为了确保在整个国家(和整个全世界)中的聚合物配制料水分散性，本发明的离子敏感型聚合物配制料希望可溶于含有多达约50ppm Ca2+和/或Mg2+离子的水中。更理想地，本发明的离子敏感型聚合物配制料可溶于含有多达约100ppm Ca2+和/或Mg2+离子的水中。更理想地，本发明的离子敏感型聚合物配制料可溶于含有多达约150ppm Ca2+和/或Mg2+离子的水中。甚至更理想地，本发明的离子敏感型聚合物配制料可溶于含有多达约200ppm Ca2+和/或Mg2+离子的水中。
各种各样的聚合物/表面活性剂体系可用于提供离子敏感型Lion聚合物和待审查专利申请09/223,999的离子敏感型磺酸根阴离子改性的丙烯酸三元共聚物相同的功能，不需要限于磺酸基或羧基部分。此类其它体系被描述如下。
含有膦酸基，硫代膦酸基或其它有机磷基团作为能够与Ca++建立错配(mismatch)的“软”阴离子的磷酸化聚合物可用作本发明的离子敏感型聚合物。这包括改性纤维素或纤维素衍生物和相关的树胶，因为存在一价盐或其它电解质而变得不溶。在一个实施方案中，可溶性纤维素衍生物，如CMC，是磷酸化的并赋予不溶性，并且当在高离子强度或适当pH的溶液中时能够有效地作为离子敏感型聚合物配制料，但可分散于自来水中。在另一个实例中，属于阴离子或两性的氨基次膦酸基团可加成到聚合物上。氨基次膦酸基团可通过次磷酸盐与伯胺的缩合来加成。氯甲基次膦酸与胺类的反应也能够得到有用的阴离子基团，如Guenther W.Wasow在“Phosphorous-Containing Anionic Surfactants”，Anionic SurfactantsOrganicChemistry，编辑Helmut W.Stache，纽约Marcel Dekker，1996，589-590页中所述。包括上述书籍的第551-629页的整篇文摘提供了与制备具有有用的磷基团的聚合物有关的附加教导，和因此被引入供参考。
制备磷酸化纤维素纤维的其它方法是大家熟知的。这些方法可用于CMC，它然后可用作粘合剂。举例的方法被公开在USP3,739,782，1973年6月19日公布，授权于Bernardin。纤维素和经过改性具有其它“软”阴离子基团的合成或天然聚合物可以用作本发明的离子敏感型聚合物。
早已提供了有用的阴离子基团的天然聚合物能够用于本发明中。此类聚合物含有琼脂和鹿角菜胶，它们具有多个酯硫酸酯基团。如果必要，这些可以进一步改性以具有附加的阴离子基团(例如，磺化，磷酸化，等)。
具有两种或多种不同的软阴离子基团，如同时具有磺酸基和膦酸基，的聚合物也可用于本发明中，其中不同阴离子的相对量能够经过调节以优化聚合物的强度，离子敏感性和分散性。这也含有两性离子的和两性的化合物。尤其聚两性电解质能够在超过或低于所述等电点的情况下容易溶解，但在等电点处是不溶的，为基于电解质浓度和pH的触发机理提供潜在性。聚两性电解质的例子包括，但不限于，甲基丙烯酸和烯丙基胺的共聚物，甲基丙烯酸和2-乙烯基吡啶的共聚物，具有侧挂两性基团的聚硅氧烷离聚物，和直接从两性离子的单体盐形成的聚合物，如Salamone等人的共聚用单体(IPC)的离子对，全部由Irja Piirma公开于Polymeric Surfactants，纽约Marcel Dekker，Inc.，1992，251-254页，被引入供参考。
蛋白质能够盐析，任选经过改性而具有附加的软的离子基团，能够用作本发明的离子敏感型聚合物。
体系如含有褐藻酸衍生物或天然磺化聚合物的那些可用于本发明中，其中高浓度(大大大于可能在硬水中遇到的250ppm或更低的水平)的钙离子不溶解粘合剂，但甚至让硬水足够地稀释钙离子以赋予粘合剂可分散性。因此，尽管希望本发明的离子敏感型粘合剂不溶于含有大于临界浓度的一价金属离子的溶液中，在一些实施方案中有用的离子敏感型粘合剂不溶于含有大于临界浓度的二价金属离子的溶液中，但是，当二价金属离子浓度降至约200ppm或更具体地说降至约100ppm时变得可溶，使得具有离子敏感型聚合物作为粘合剂的纤维基材在含有高浓度的二价金属离子的溶液中保持良好的湿强度，而且在硬水或中硬度的水中变成水可分散性。因此，所述触发机理-导致预湿的纸巾丧失湿强度和甚至在硬水中变成可冲弃的-能够归因于一价或二价金属离子，尤其碱金属离子的稀释，对于一价离子，如钠是优选的。天然的聚合物和树胶，可用作离子敏感粘合剂，由R.L.Whistler和J.N.BeMiller描述在Industrial Gums，纽约Academic Press，Inc.，1973中，被引入供参考。下面描述在钙离子存在下变得硬实或形成凝胶的天然聚合物。
褐藻酸(为了有良好的分散性，它需要呈现海藻酸钠和海藻酸钙形式，基于在使用粘合剂用于药片时所报道的性能-参见Whistler和BeMiller的62页)，它作为海藻酸，海藻酸钙或一般作为大部分多价金属的盐是不溶的，但是作为海藻酸钠或作为与低分子量胺类或季铵化合物(p.67)所形成的盐是可溶性的，可用于本发明中。可以使用这一材料，尤其当锌是不能溶解的金属离子时。
其它有用的聚合物含有鹿角菜胶和Iridophycan，都是含有酯-硫酸酯的海草衍生物。
天然聚合物(含有纤维素在内)和合成聚合物都能够提供阴离子基团，如磺酸基，膦酸基，和羧基，能够在合适类型和浓度的离子存在下形成连接到其它分子的桥连结构。当所述离子浓度显著改变时，如通过将本发明的清洗制品放入抽水马桶中，所述制品变成低强度和崩解。
离子敏感型聚合物含有可分散在在规定条件下的含水环境中，但不分散在全部含水环境中的那些。离子含有碱可分散的或盐不溶的材料。例如，Eastman AQ共聚酯(Eastman Chemical Company，Kingsport，TN)能够分散在去离子水中，但不溶于盐水溶液中。它们已经被建议用于吸收体液的制品如尿布中。有关这些聚合物的其它信息被提供在欧洲专利申请773,315-A1，“含水可溶的聚酰胺的非织造薄片及由其构成的制品Nonwoven Web Comprising Water Soluble Polyamides and ArticlesConstructed Therefrom”，1997年5月14日出版，S.U.Ahmed。
有用的聚两性电解质含有聚丙烯酰胺型共聚物，它对于氯化钠浓度是高度敏感的。
USP3,939,836(它的公开内容被引入供参考)描述了硫酸化纤维素酯树脂的碱金属盐，它使织物具备良好的干拉强度，当所述织物与典型为体液如血液、月经液或尿的盐溶液接触时所述强度大部分得以保持并且还容易分散在水中。所述树脂具有0.10到0.45的硫酸酯取代度。在USP4,419,403(它的公开内容被引入这里供参考)中，纤维素的胶体态硫酸酯是高效的水可分散性粘合剂，其中粘合剂具有比’836专利高得多的硫酸酯取代度。′403专利的粘合剂在钾离子存在下形成凝胶。与可分散的聚合物和湿纸巾相关的其它专利包括USP4,117,187；5,417,977；4,309,469；5,317,063；5,312,883；5,384,189；5,543,488；5,571,876；5,709,940；5,718,790，它们的公开内容被引入这里供参考。助粘合剂聚合物
如上所述，本发明的聚合物配制料是从单种离子敏感型聚合物或两种或多种不同聚合物的组合形成的，其中至少一种聚合物是离子敏感型聚合物。第二种聚合物可以是助粘合剂聚合物。助粘合剂聚合物的类型和量应使得当与离子敏感型聚合物相混合时，所述助粘合剂聚合物适宜高度分散在所述离子敏感型聚合物中；即，希望离子敏感型聚合物是连续相和希望助粘合剂聚合物是非连续相。理想地，所述助粘合剂聚合物还可以满足几个附加标准。例如，助粘合剂聚合物能够具有玻璃化转变温度即Tg，它低于离子敏感型聚合物的玻璃化转变温度。此外或另外，助粘合剂聚合物可以是不溶于水的，或能够降低离子敏感型聚合物的剪切粘度。所述助粘合剂，以相对于可触发性聚合物的固体质量来说，为约45％或45％以下，具体地说约30％或30％以下，更具体地说约20％或20％以下，再更具体地说约15％或15％以下，和最具体地说约10％或10％以下的水平存在，举例的范围是约1％到约45％或约25％到约35％，以及约1％到约20％或约5％到约25％。助粘合剂的存在量应该足够的低，以使助粘合剂有潜力形成水不溶性的粘结体(bond)或膜，这样助粘合剂保持了不能产生足够交联的非连续相，或形成不溶性粘结体，损害了被处理基材的分散性。在一个实施方案中，本发明的离子敏感型聚合物配制料含有约75重量％的丙烯酸三元共聚物和约25重量％的聚(乙烯-乙酸乙烯酯)助粘合剂。
理想地，然而并非必然地，所述助粘合剂在与离子敏感型聚合物相结合时将会降低离子敏感型聚合物的剪切粘度到一种程度，以使得离子敏感型聚合物和助粘合剂聚合物的掺混物可以被喷雾。可喷雾的是指所述聚合物可通过喷雾方法被施加于非织造的纤维基材上，以及聚合物分布在整个基材上和聚合物穿透到基材中使得聚合物配制料均匀地施加于基材中。
所述助粘合剂聚合物可呈现乳液状乳胶形式。在所述乳胶液中使用的表面活性剂体系应要求它基本上不干扰所述离子敏感型聚合物的分散性。
在一些实施方案中，离子敏感型聚合物和所述助粘合剂聚合物的结合，与仅仅用所述离子敏感型聚合物的制品相比，将降低采用了它们的制品的劲度。现已发现，当为了形成湿纸巾将所述离子敏感型聚合物，如磺酸根阴离子改性的丙烯酸三元共聚物，施加于非织造基材，如木纸浆的气流铺设的层上时，所述非织造的片材具有所不希望的劲度，这有害于干燥产品的手感或在处理过程中干燥薄片的处置(handling)，当干燥基材的脆性破坏运动性时。通过将所述离子敏感型聚合物和所述助粘合剂聚合物相结合，可减少此类制品的劲度。
本发明的助粘合剂聚合物具有平均分子量，它随聚合物的最终用途来变化。理想地，所述助粘合剂聚合物具有重均分子量为约500,000到约200,000,000。更理想地，所述助粘合剂聚合物具有重均分子量为约500,000到约100,000,000。
满足前述标准中的许多或全部的助粘合剂聚合物包括，但不限于，聚(乙烯-乙酸乙烯酯)，聚(苯乙烯-丁二烯)，聚(苯乙烯-丙烯酸)，乙烯基丙烯酸三元共聚物，氯丁二烯橡胶，聚酯乳胶，丙烯酸乳液乳胶，聚氯乙烯，乙烯-氯乙烯共聚物，羧酸化乙酸乙烯酯乳胶等，它们全部可以是非交联(例如，缺少N-羟甲基丙烯酰胺或其它交联剂)，交联，或潜在性交联(即，制备后有交联剂存在)的，但在最终产品中基本上不交联。
特别优选的非交联的聚(乙烯-乙酸乙烯酯)是从National Starch andChemical Co.，Bridgewater，NJ商购的Dur-O-SetRB。特别优选的非交联的聚(苯乙烯-丁二烯)是可从Mallard Creek Polymers，Charlotte，NC获得的Rovene4817。特别优选的非交联的聚(苯乙烯-丙烯酸)是可从Rohm andHaas，Philadelphia，PA获得的RhoplexNM 1715K。
当使用乳胶助粘合剂或任何潜在性可交联的助粘合剂时，所述乳胶应该阻止形成基本上水不溶性的粘结体，它将纤维基材粘结在一起并干扰制品的分散性。因此，所述乳胶可以不含交联剂，如NMA，或不含所述交联剂的催化剂，或两者。另外地，可以添加干扰交联剂或干扰催化剂的抑制剂，以使得甚至当制品被加热至正常的交联温度时交联被破坏。此类抑制剂可以包括自由基清除剂，甲基氢醌，叔丁基邻苯二酚，pH调节剂如氢氧化钾等。对于一些乳胶交联剂，如N-羟甲基-丙烯酰胺(NMA)，例如，提高的pH如8或8以上的pH能够干扰在正常交联温度(例如，约130℃或130℃以上)下的交联。也另外地，含有乳胶助粘合剂的制品能够保持在可发生交联的温度范围之下的温度，以使得交联剂的存在不会导致交联，或使得交联度保持足够的低，从而使制品的分散性不受损害。也另外地，可交联的乳胶的量能够保持低于阈值水平，以使得即使有交联，所述制品仍然保持可分散性。例如，少量的可交联的乳胶作为离散颗粒分散在离子敏感型粘合剂中能够允许有分散性，即使当充分交联时。对于后一实施方案，乳胶的量能够低于约20重量％，和，更具体地说，低于约15重量％，相对于离子敏感型粘合剂。
乳胶化合物，不管可交联与否，不必是所述助粘合剂。在其中分散了有用的非交联乳胶液的成功的离子敏感粘合剂膜的SEM显微照片已显示，乳胶助粘合剂颗粒能够作为离散的实体保持在离子敏感型粘合剂中，有可能部分地用作填料。可以相信，其它材料可以起着类似作用，包括在离子敏感型粘合剂中分散的矿物或粒状填料，任选含有所添加的表面活性剂/分散剂。例如，在一个设想的实施方案中，Presperse，Inc.(Piscataway，NJ)的自由流动式Ganzpearl PS-8F颗粒，具有约0.4微米颗粒的苯乙烯/乙烯基苯共聚物，可以以约2-10重量％的量存在于离子敏感型粘合剂中以改进所述离子敏感型粘合剂的机械、触觉和光学性质。其它的填料状物质包括金属，玻璃，碳，矿物，石英和/或塑料如丙烯酸或酚醛树脂的微粒，微球粒，或微珠，以及具有在内部密封了的惰性气氛的中空颗粒。例子包括从瑞典的Expancel获得的EXPANCEL酚醛树脂微球体(在加热时显著膨胀)，或从宾夕法尼亚州的PQ公司获得的已知为PM 6545的丙烯酸树脂微球体。发泡剂，包括溶于离子敏感型粘合剂中的二氧化碳，也可以在离子敏感型粘合剂的基质中提供有帮助的作为气泡的不连续性，让离子敏感型粘合剂中的分散气相用作助粘合剂。通常，不与粘合剂混溶的任何相容性材料，尤其其本身具有粘合或粘结性质的材料，能够用作助粘合剂，如果不是以这种状态提供，将以干扰产品的水分散性的方式导致主要以共价键结合纤维。然而，还提供附加益处，如减少的喷射粘度，的那些材料是尤其优选的。粘合的助粘合剂，如不含交联剂或含有少量的交联剂的乳胶，已经被认为是尤其有助于在宽范围的处理条件(含有在升高的温度下干燥)下提供良好的结果。
如上所述，助粘合剂聚合物的Tg可以低于离子敏感型聚合物的Tg，它被认为改进了被处理基材的挠性，尤其在干燥状态下。在以下表1中给出的是可用于本发明中的优选聚合物中的一些的玻璃化转变温度的对比。
表1.选择聚合物的玻璃化转变温度
在另一的实施方案中，本发明的离子敏感型聚合物配制料含有约55-约95重量％的磺酸根阴离子改性的丙烯酸三元共聚物和约5-约45重量％的聚(乙烯-乙酸乙烯酯)。更理想地，本发明的离子敏感型聚合物配制料含有约75重量％的磺酸根阴离子改性的丙烯酸三元共聚物和约25重量％的聚(乙烯-乙酸乙烯酯)。
如上所述，有用的助粘合剂聚合物可以含有许多商购的乳胶液，包括从Rovene系列(从Charlotte，N.C.的Mallard Creek Polymers获得的苯乙烯-丁二烯乳胶)，Rohm and Haas Company的Rhoplex乳胶，和National Starch的Elite乳胶中选择的那些。聚合物乳液或分散体通常含有被分散在水中的小的聚合物颗粒，如典型为球形的可交联的乙烯-乙酸乙烯共聚物，并用表面活性成分如低分子量乳化剂或高分子量保护胶体加以稳定化。这些液体粘合剂可以通过在非织造织物薄片的粘合剂处理的现有技术领域中已知的方法，包括喷雾或泡沫体涂敷，充溢辊隙浸渍，幕涂等方法，被施用于气流铺设的薄片或其它基材上，随后加以干燥。一般，可以考虑各种类型的乳胶化合物和其它树脂或乳液，其中包括乙酸乙烯酯共聚物乳胶，如Union Oil Chemicals Divisions的76 RES 7800和National Starch andChemical公司的Resyn25-1103，Resyn25-1109，Resyn25-1119和Resyn25-1189，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物乳液，如Air Products andChemicals Inc.的Airflex乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，丙烯酸-乙酸乙烯酯共聚物乳液，如Rohm and Haas Company的RhoplexAR-74，ReichholdChemicals Inc.的Synthemul97-726，National Starch and Chemical公司的Resyn25-1140，25-1141，25-1142和Resyn-6820，乙烯基丙烯酸三元共聚物乳胶，如Union Oil Chemical Division的76 RES 3103，和National Starchand Chemical公司的Resyn251110，丙烯酸乳液乳胶，如Rohm and HaasCompany的RhoplexB-15J，RhoplexP-376，RhoplexTR-407，RhoplexE-940，RhoplexTR934，RhoplexTR-520，RhoplexHA-24和RhoplexNW1825，和B.F.Goodrich Chemical Group的Hycar2600X322，Hycar2671，Hycar2679，Hycar26120和Hycar2600X347，苯乙烯-丁二烯乳胶，如Union Oil Chemicals Division的76 RES 4100和76 RES 8100，Reichhold ChemicalInc.的Tylac树脂乳液68-412，Tyla树脂乳液68-067，68-319，68-413，68-500，68501，和Dow Chemical Company的DL6672A，DL6663A，DL6638A，DL6626A，DL6620A，DL615A，DL617A，DL620A，DL640A，DL650A；和橡胶乳胶，如Serva Biochemicals的氯丁橡胶；聚酯乳胶，如Eastman Chemical Company的Eastman AQ 29D；氯乙烯乳胶，如B.F.Goodrich Chemical Group的Gelon352；乙烯-氯乙烯共聚物乳液，如Air Products and Chemicals的Airflex乙烯-氯乙烯；聚乙酸乙烯酯均聚物乳液，如Air Products and Chemicals的Vinac；羧酸化乙酸乙烯酯乳液树脂，如Reichhold Chemicals Inc.的Synthemul合成树脂乳液40-502，40-503和97-664以及Rohm and Haas Company的Polyco2149，2150和2171。聚硅氧烷乳液和粘合剂也可考虑。
助粘合剂聚合物可以含有表面活性化合物，它在粘合剂混合物的施用之后改进基材的润湿性。
在某些实施方案中，已用离子敏感型聚合物配制料处理过的干燥基材的润湿性可能会成为问题，因为离子敏感型聚合物配制料的疏水性部分在干燥过程中变成朝气相方向选择性取向，产生了疏水性表面，当以后施加湿润组合物时很难润湿它，除非将表面活性剂加入到所述湿润组合物中。在助粘合剂聚合物中的表面活性剂或其它表面活性成分能够改进已用离子敏感型聚合物配制料处理的干燥过的基材的润湿性。在助粘合剂聚合物中的表面活性剂不应该显著干扰离子敏感型聚合物配制料。因此，所述粘合剂应该保持有表面活性剂存在的预湿纸巾的良好的完整性和触觉性质。
在一个实施方案中，相对于缺少助粘合剂聚合物和含有用量足以实现给定的拉伸强度的离子敏感型聚合物配制料的其他等同预湿纸巾相比而言，有效的助粘合剂聚合物代替所述离子敏感型聚合物配制料的一部分并允许在具有较低劲度、较好触觉性质(例如润滑性或平滑度)或低成本当中的至少一个的预湿纸巾中实现给定的强度水平。其它助粘合剂聚合物
Wacker Polymer Systems(Burghausen，Germany)的干乳胶粉末(DEP)粘合剂，如粘合剂的VINNEK体系，能够在本发明的一些实施方案中应用。这些是从液体乳液形成的可再分散的、自由流动的粘合剂粉末。来自分散体的小的聚合物颗粒能够以粉末颗粒形式提供在水溶性保护胶体的保护性基质中。粉末颗粒的表面通过无机晶体的小片状体来防止结饼。结果，一旦处于液体分散体中，聚合物颗粒现在以自由流动、干燥粉末形式获得，它能够再分散于水中或通过水分的增加而变成溶胀的、粘性颗粒。这些颗粒能够通过在气流铺设过程中用纤维沉积它们，随后添加10％-30％水分引起颗粒溶胀并粘附于纤维上，而最终应用于高膨松度非织造布中。这可以称作“口香糖效应”，是指在薄片中的干燥、无粘性纤维在一旦弄湿之后变成象口香糖一样的粘性。获得了对于极性表面和其它表面的良好粘合性。这些粘合剂可作为从乳胶液形成的自由流动性颗粒获得，所述乳胶液已经加以干燥和用试剂处理以防止在干燥状态下内聚。它们能够夹含在空气中和在气流铺设过程中用纤维沉积下来，或通过静电方式、通过直接接触、通过重力进给装置和其它方式施用于基材中。它们能够在粘合剂干燥之前或之后，在缺少粘合剂的情况下被应用。作为液体或蒸汽形式与水分接触将使乳胶颗粒发生再水合，并引起它们溶胀和粘附于纤维上。干燥和加热到高温(例如，大于160℃)引起粘合剂颗粒变成交联的和耐水性，但在较低温度(例如在110℃或更低)下干燥能够导致膜的形成和一定程度的纤维粘结，但不会严重地损害预湿纸巾的水分散性。因此，可以相信，能够使用所述商购产品，通过控制助粘合剂聚合物的固化，如限制干燥的时间和温度以提供一定的粘结但不显著交联，来减少交联剂的量。
正如Dr.Klaus Kohlhammer在“New Airlaid Binders”，NonwovensReport International，1999年9月，期号342，20-22，28-31页中所指出的，干乳胶粘合剂粉末具有下列优点，它们能够在薄片的形成过程中容易地被引入到非织造的或气流铺设的薄片中，与将所述材料施加于现有基材上相反，允许对于助粘合剂聚合物的分布有更大的控制。因此，非织造的或气流铺设的薄片能够在制备后早已在其中具有干乳液粘合剂，随后在施加离子敏感型聚合物配制料溶液时被弄湿，据此干乳液粉末变成粘性和有助于基材的粘结。另外地，所述干乳液粉末能够在基材已用离子敏感型粘合剂处理和干燥之后通过过滤机理被夹含在基材中，据此在施用湿润组合物之后所述干乳液粉末变成粘性。
在另一个实施方案中，所述干乳液粉末通过如下方法被分散到离子敏感型聚合物配制料溶液中将粉末作为离子敏感型聚合物配制料溶液被喷雾到薄片上或通过添加和分散所述干乳液粉末颗粒到离子敏感型聚合物配制料溶液中，在此之后所述混合物通过喷射、通过泡沫体涂敷方法或通过在现有技术中已知的其它技术被应用于薄片上。粘合剂配制料和含有它的织物
本发明的聚合物配制料可用作粘合剂。本发明的粘合剂配制料可施用到任何纤维基材上。所述粘合剂特别适合用于水可分散性产品中。合适的纤维基材包括，但不限于，非织造的和机织的织物。在许多实施方案中，尤其个人护理产品，优选的基材是非织造的织物。这里使用的术语“非织造织物”是指这样一种织物，它具有各根纤维或长丝以毡状(含有纸张)方式无规地排列的一种结构。非织造织物能够从各种方法生产，这些方法包括但不限于，气流铺设方法，湿法成网方法，水合缠结(hydroentangling)方法，切断纤维起绒和粘结方法，和溶液纺丝方法。
所述粘合剂组合物可通过任何已知的施涂方法被施用于纤维基材上。施用粘合剂材料的合适方法包括，但不限于，印刷，喷射，静电喷涂，涂敷，充溢辊隙涂敷，计量压榨辊，浸渍的或通过任何其它技术。粘合剂组合物的量可以计量和均匀分布在纤维基材中或不均匀地分布在纤维基材中。所述粘合剂组合物被分布在整个纤维基材中或它分布在许多小的密集的区域中。在大部分的实施方案中，粘合剂组合物的均匀分布是理想的。
为了便于施用于纤维基材中，所述粘合剂溶于水中，或溶于非水溶剂如甲醇，乙醇，丙酮等中，其中水是优选的溶剂。溶于所述溶剂中的粘合剂的量将随所使用的聚合物和织物应用来变化。理想地，所述粘合剂溶液含有至多约25重量％的粘合剂组合物固体。更理想地，所述粘合剂溶液含有约10-20重量％的粘合剂组合物固体，尤其约12重量％的粘合剂组合物固体。增塑剂，香料，着色剂，防沫剂，杀菌剂，防腐剂，表面活性剂，增稠剂，填料，遮光剂，增粘剂，防粘剂，和类似的添加剂能够被引入到粘合剂组分的溶液中，如果需要的话。
一旦所述粘合剂组合物被施用于所述基材中，所述基材通过任何普通方式被干燥。一旦干燥，当与未处理的湿法成网或干法成网的基材的拉伸强度相比时，所述粘结的纤维基材显示出改进的拉伸强度，而且，当被放入具有较高的多价离子浓度的软或硬水中并加以搅拌时，还有能力快速地“崩溃”，或崩解。例如，与不含粘合剂的未处理基材的干拉强度相比，纤维基材的干拉强度可提高至少25％。更具体地说，与不含粘合剂的未处理基材的干拉强度相比，纤维基材的干拉强度可提高至少100％。甚至更具体地说，与不含粘合剂的未处理基材的干拉强度相比，纤维基材的干拉强度可提高至少500％。
本发明的理想的特征是，当存在，“附加”，于所获得的纤维基材上的粘合剂组合物的量代表了整个基材的重量的仅仅小部分时，就能够实现拉伸强度的改进。“附加”的量可以根据具体的应用而改变；然而，最佳的“附加”量可获得一种纤维基材，它在使用时具有完整性并且在水中搅拌时快速地分散。例如，粘合剂组分典型地是基材总重量的约5-约65重量％。更具体地说，粘合剂组分是基材总重量的约10-约35重量％。甚至更特别地，粘合剂组分是基材总重量的约17-约22重量％。
本发明的非织造织物具有良好的使用拉伸强度，以及离子触发性。理想地，对于使用丙烯酸三元共聚物和大于约1重量％NaCl的那些配制料，和一价离子的混合物，对于使用磺酸根阴离子改性的丙烯酸三元共聚物的那些配制料，本发明的非织造织物是耐磨的和在水溶液中保持了主要的拉伸强度，所述水溶液含有大于约0.3重量％NaCl或一价离子的混合物。还有，所述非织造织物可分散在非常软的到中等硬度的再到高硬度的水中。由于后一性质，本发明的非织造织物最适合用于一次用产品，如卫生棉，尿布，成人尿失禁用产品，和干燥和预湿的纸巾(湿纸巾)，它们在全世界的任何地方供使用之后扔入有抽水设备的厕所中。
形成以上织物的纤维可以从各种材料包括天然纤维、合成纤维和其组合制得。纤维的选择取决于，例如，成品织物的所预计的最终用途和纤维成本。例如，合适的纤维基材可包括，但不限于，天然纤维如棉花，亚麻，黄麻，大麻，羊绒，木质纸浆等等。类似地，再生的纤维素纤维，如粘液丝和铜铵丝，改性纤维素纤维，如醋酸纤维素，或合成纤维，如从聚丙烯，聚乙烯，其它聚烯烃类，聚酯，聚酰胺，聚丙烯酸等单独或彼此结合所得到的那些纤维，同样可以使用。如果需要，也可以使用以上纤维中的一种或多种的混纺物。在木质纸浆纤维当中，任何已知的造纸纤维都可使用，包括软木和硬木纤维。纤维例如可以是化学法制浆的或机械法制浆的，漂白或未漂白的，原始的或再循环回用的，高造浆的或低造浆的，等等。丝光处理的，化学增韧或交联的纤维也可使用。
合成的纤维素纤维类型包括所有类型的人造丝和从粘胶或化学改性纤维素获得的其它纤维，包括再生纤维素和溶剂纺丝的纤维素，如Lyocell。可以使用化学处理的天然纤维素纤维，如作丝光处理的纸浆，化学增韧或交联的纤维，或磺化纤维。再循环的纤维，和原始纤维，也都能使用。通过微生物产生的纤维素和其它纤维素衍生物都能够使用。这里使用的术语“纤维素的”是指纤维素作为主要成分的任何材料，和具体地说，含有至少50重量％的纤维素或纤维素衍生物。因此，术语包括棉花，典型的木质纸浆，非木质的纤维素纤维，醋酸纤维素，三乙酸纤维素，人造丝，热机械法的木质纸浆，化学法木纸浆，脱粘结的化学木纸浆，马利筋(milkweed)，或细菌产生的纤维素。纤维长度对于生产本发明的织物是重要的。在一些实例如可冲弃制品中，纤维长度是更重要的。纤维的最小长度取决于为了形成纤维基材所选择的方法。例如，当通过起绒法形成纤维基材时，纤维的长度应该通常是至少约42mm，为的是确保均匀性。当纤维基材通过气流铺设或湿法成网方法形成时。虽然具有大于50mm的长度的纤维是在本发明的范围内，理想地所述纤维长度可以是约0.2-6mm，但已经确定的是，当将主要量的长度大于约15mm的纤维置入可冲弃织物中时，尽管纤维分散和分开在水中，但是它们的长度倾向于形成纤维的“拧绳”，这是在家庭马桶中冲弃时所不希望的。所以。虽然各种长度的纤维在本发明中都适用，但对于这些产品，希望所述纤维长度是约15mm或更少，，理想的纤维具有低于约15mm的长度，以当它们被马桶冲弃时使纤维不会倾向于“拧成绳状”，纤维在接触水时彼此容易分散开。所述纤维，尤其是合成纤维，也能够起皱。
本发明的织物是以单层或多层形成的。对于多层而言，这些层通常在位置上以并置或面对面关系设置以及这些层中的全部或一部分可粘结于相邻层。本发明的非织造薄片也可以许多单独的非织造薄片形成，其中单独的非织造薄片可以单层或多层形成的。其中在非织造薄片包括多层的情况下，非织造薄片的整个厚度可进行粘合剂涂敷或各单个层单独地进行粘合剂涂敷和然后与其它层按照并置关系相结合而形成成品的非织造薄片。
在一个实例中，本发明的织物基材可引入到清洗产品和体液吸收性产品，如卫生棉，尿布，成人失禁用品，外科绷带，薄织物，湿纸巾，等等中。这些产品可以含有吸收性芯，后者包括一层或多层的吸收性纤维材料。所述芯也可含有一层或多层的流体渗透性元件，如纤维组织，薄纱，塑料网，等等。这些通常可用作包装材料以便将芯的组分保持在一起。另外，所述芯可以包括流体不渗透的元件或阻隔元件，以阻止流体通过芯和在产品的外表面上。理想地，所述阻隔元件也是水分散性的。具有基本上与上述水可分散性粘合剂相同的组成的聚合物的膜特别适合于这一目的。根据本发明，所述聚合物组合物可用于形成上述产品组件中的每一种，其中包括吸收性芯的各层，流体可渗透的元件，包装材料，和流体不渗透的元件或阻隔元件。
本发明的粘合剂配制剂特别用于粘结气流铺设的非织造织物的纤维。这些气流铺设的材料可用于各种水可分散性个人护理产品的体侧内衬，流体分配材料，流体吸入材料，如突涨(surge)材料，吸收性包裹片和覆盖坯料。气流铺设的材料特别可用于用作预湿的纸巾(湿纸巾)。气流铺设的非织造薄片的基重可以是约20-约200克/每平方米(“gsm”)，对于切断纤维具有约0.5-10的旦尼尔和约6-15毫米的长度。突涨或吸入性材料需要更好的回弹性和更高的膨松度，因此具有约6旦尼尔或更大旦尼尔数的切断纤维用于制造这些产品。突涨或吸入性材料的所需最终密度是在约0.025克/每立方厘米(“g/cc”)到约0.10g/cc之间。流体分配材料可具有较高的密度，对于使用较低旦尼尔的纤维来说在约0.10到约0.20g/cc的所需范围内，最需要的纤维具有低于约1.5的旦尼尔。纸巾通常具有的纤维密度为约0.025克/立方厘米到约0.2克/立方厘米和基重为约20gsm到约150gsm；具体地说约30-约90gsm，和最具体地说，约60gsm到约65gsm。
本发明的非织造织物也可引入到此类体液吸收制品，如卫生棉，尿布，外科绷带，薄织物等中。在一个实例中，所述粘合剂要求在被体液接触时不发生溶解，因为一价离子在体液中的浓度大于溶解所需要的水平；即大于0.3重量％和/或大于1重量％。非织造织物保持了它的结构，软度和显示出对于实际应用所令人满意的韧性。然而，当与具有至多约200ppm的多价离子(如Ca2+和Mg2+离子)浓度的水接触时，粘合剂如含有磺酸根阴离子改性的丙烯酸三元共聚物的粘合剂会分散。类似地，当与具有低于约10ppm的多价离子(如Ca2+和Mg2+离子)浓度的水接触时，含有磺酸根阴离子改性的丙烯酸三元共聚物的粘合剂会分散。所述非织造织物结构然后容易地破裂和分散在水中。
在本发明的一个实例中，非织造织物的使用拉伸强度是通过用含有本发明的离子敏感型聚合物配制料的粘结材料形成非织造织物和随后将一种或多种一价和/或多价盐施加于非织造织物中来增强。所述盐可通过现有技术领域中的那些技术人员已知的任何方法被施加于非织造织物中，所述方法包括但不限于将固体粉末施涂到织物上和将盐溶液喷射到织物上。盐的量可以随具体应用而变化。然而，施加到织物中的盐的量典型地是约0.1重量％到约10重量％的盐固体，基于织物的总重量。本发明的含盐的织物可用于许多织物应用中，其中包括但不限于，女性内衣衬垫，外科绷带，和尿布。
现有技术领域中的技术人员可以理解，本发明的粘合剂配制料和纤维基材可理想地用于各种产品的制备中，其中包括但不限于，被设计与体液接触的吸收性个人护理产品。此类产品可以仅仅含有单层的纤维基材，或可以含有如上所述的各元件的组合体。虽然本发明的粘合剂配制料和纤维基材特别适合于个人护理产品，但是所述粘合剂配制料和纤维基材可以理想地用于各种消费品。
与三元共聚物单独使用时相比，本发明的丙烯酸三元共聚物或磺酸根阴离子改性的丙烯酸三元共聚物和非交联的聚(乙烯-乙酸乙烯酯)的组合获得了改进的结果。例如，当本发明的离子敏感型聚合物配制料用于湿纸巾的粘合剂组合物时，所述湿纸巾对于第一次玷污(insult)具有改进的润湿性但不损失分散性，这允许纸巾基片容易地被湿纸巾溶液以实用(commercial)速度所湿透。本发明的离子敏感型聚合物配制料也降低干燥基片的劲度，改进在产品的进一步转化过程中干燥和另外脆性的片材的运动性(runnability)，降低纸巾的粘性和/或改进离子敏感型粘合剂的可喷性，从而改进粘合剂在基片中的分布和穿透。
与现有技术领域中已知的其它粘合剂体系不同，本发明的离子敏感型聚合物配制料能够用作粘合剂，而无需使用升高的温度。尽管干燥或除水可用于实现粘合剂在纤维薄片中的良好分布，但是升高的温度本身不是关键的，因为粘合剂不需要具有高活化能的交联或其它化学反应而可用作粘合剂。相反地，与可溶性活性化合物(典型地为盐)的相互作用足以引起粘合剂变成活性(不溶性)或“盐析”。因此，如果需要，干燥步骤能够避免，或用低温除水操作如室温干燥或冷冻干燥来替代。升高的温度通常有助于干燥，但是干燥能够在比正常为驱动交联反应所需的温度低的一种温度下进行。因此，基材所接触到的或基材所遇到的峰值温度能够是低于下列这些中的任何一种180℃，160℃，140℃，120℃，110℃，105℃，100℃，90℃，75℃，和60℃，对于薄片峰值温度的举例范围是约50℃到约110℃，或约70℃到约140℃。当然，可以使用更高的温度，但在大多数实例中是不需要的。尽管助粘合剂聚合物体系，如商购的乳胶液，也可含有适合于在160℃或更高温度下反应的交联剂，保持较低的峰值温度对于防止在助粘合剂聚合物中产生过高强度是有益的，因为过高强度会妨碍预湿纸巾的水分散性。湿纸巾的湿润组合物和含有它的湿纸巾
本发明的一个特别有益的实施方案是从上述离子敏感型粘合剂组合物和纤维状材料生产预湿纸巾或湿纸巾。对于纸巾，所述纤维材料可以是纺织或非织造织物的形式；然而，非织造织物是更理想的。所述非织造织物理想地是从较短纤维，如木质纸浆纤维形成的。纤维的最小长度取决于为了形成非织造织物所选择的方法。尽管非织造织物是通过湿法或干法形成的，所述纤维长度适宜是约0.1毫米到15毫米。理想地，当它不通过粘合剂或粘结材料粘结在一起时，本发明的非织造织物具有较低的湿内聚强度。当此类非织造织物通过粘合剂组合物被粘结在一起时，它在自来水中和在下水道的水中失去它的粘结强度，所述织物容易被冲弃提供的搅动所破裂并移动穿过所述下水管。
成品纸巾可以单个包装，适宜以折叠状态，以防潮的封套形式或以容纳了任何所需数目的片的容器包装，这些片材用施加到纸巾的湿润组合物进行水密性包装。成品纸巾也可以作为单独片材的卷材包装在防潮容器中，后者用施加到纸巾上的湿润组合物保持任何所需数目的片材在卷筒上。卷筒可以是无芯的和中空的或实心的。无芯的卷筒，包括具有中空中心或没有实心中心的卷材，可以用已知的无芯卷筒卷纸机来生产，包括SRPIndustry，Inc.(San Jose，CA)的那些；Shimizu Manufacturing(日本)，和在USP 4,667,890(1987年5月26日公布，授权于Gietman)中公开的设备。实心卷绕的无芯卷筒(rolls)能够为给定的体积提供更多的产品并能够用各种分配器来调整。
相对于干燥织物的重量，理想地所述纸巾可以含有约10％-约400％的湿润组合物，更理想地约100％至约300％的湿润组合物，和甚至更理想地约180％至约240％的湿润组合物。纸巾在入库、运输、零售展示和消费者贮存中牵涉到的时间内保持了它的所需特性。因此，贮存期限可以是两月到两年。
用于容纳湿包装的材料如纸巾和小毛巾等的各种不可渗透的包封体和贮存器具是现有技术领域中熟知的。这些中的任何一种可用于包装本发明的预湿纸巾。
理想地，本发明的预湿纸巾用含水的湿润组合物来润湿，它具有一种或多种下列性质
(1)与本发明的上述离子敏感型粘合剂组合物相容；
(2)能够使预湿纸巾在运输、贮存和使用(含有分配)过程中保持它的湿强度，以及在抽水马桶中的分散性；
(3)没有引起皮肤刺激性；
(4)减少纸巾的粘性，和提供独特的触觉性质，如皮肤滑动和“洗液状触感”；和
(5)用作媒介物以便产生“保湿清洗”和其它皮肤健康益处。
所述湿润组合物不应该用作粘合剂的溶剂和一般不含有除水以外的其它溶剂，特别是不含有机溶剂，虽然少量(＜1％)的香料增溶剂如polysorbate 20可以存在，取决于湿润组合物的香料和盐浓度。理想地，以湿润组合物的总重量为基础，所述湿润组合物含有低于约10重量％的有机溶剂，如丙二醇或其它二醇类，多羟基醇等等。更理想地，所述湿润组合物含有低于约4重量％的有机溶剂。甚至更理想地，所述湿润组合物含有低于约1重量％的有机溶剂。所述湿润组合物可以基本上不含有机溶剂。
本发明的一个方面是湿润组合物，它含有活化用化合物，后者保持水可分散性粘合剂的强度一直到活化化合物用水稀释为止，据此，水可分散性粘合剂的强度开始衰退。所述水可分散性粘合剂可以是本发明的离子敏感型粘合剂组合物或任何其它离子敏感型粘合剂组合物中的任何一种。在湿润组合物中的活性化合物可以是盐，如氯化钠，或任何其它化合物，它为水可分散性粘合剂组合物提供使用和贮存强度，并能够在水中稀释，允许作为粘合剂聚合物的基质的分散体触发到虚弱状态。理想地，所述湿润组合物含有低于约10重量％的活性化合物，以湿润组合物的总重量为基础。具体地说，所述湿润组合物可以含有约0.3重量％到约5重量％的活性化合物。甚至更具体地说，所述湿润组合物可以含有约2重量％到约4重量％的活性化合物。
本发明的湿润组合物可进一步含有与活性化合物相容的各种添加剂和水可分散性粘合剂，只要纸巾的强度和分散性功能不受损害。在湿润组合物中的合适添加剂包括，但不限于下列添加剂皮肤护理添加剂；气味控制剂；减少粘合剂的粘性的脱粘剂；微粒体；抗微生物剂；防腐剂；润湿剂和清洁剂如洗涤剂，表面活性剂，和一些聚硅氧烷；润肤剂；改进皮肤上触觉(例如润滑性)的表面触感改性剂；香料；香料增溶剂；遮光剂；萤光增白剂；UV吸收剂；药物；和pH调节剂，如苹果酸或氢氧化钾。皮肤护理添加剂
这里使用的术语“皮肤护理添加剂”表示一种添加剂，它为使用者提供一种或多种益处，如尿布疹和/或被排泄物的酶引起的其它皮肤损害的可能性的减少。这些酶，特别是胰蛋白酶，糜蛋白酶和弹性蛋白酶，是在消化食物的胃肠道中产生的蛋白水解酶。对于婴儿，例如，粪便倾向于是多水的并与其它物质一起还含有细菌和一定量的未降解的消化酶。这些酶，如果它们与皮肤接触任何值得注意的一段时间，已发现会引起刺激(其本身不舒服)和易使皮肤被微生物感染。作为对策，皮肤护理添加剂包括，但不限于，下面将描述的酶抑制剂和多价螯合剂。所述湿润组合物可以含有低于约5重量％的皮肤护理添加剂，基于湿润组合物的总重量。更具体地说，所述湿润组合物可以含有约0.01重量％到约2重量％的皮肤护理添加剂。甚至更具体地说，所述湿润组合物可以含有约0.01重量％到约0.05重量％的皮肤护理添加剂。
许多皮肤护理添加剂可加入到湿润组合物和本发明或其中所含有的预湿纸巾中。在本发明的一个实施方案中，颗粒形式的皮肤护理添加剂被添加作为排泄物酶抑制剂，在由排泄物酶引起的尿布疹和皮肤损伤的减少上提供潜在的益处。USP6,051,749(2000年4月18日授权于Schulz等人，它的全部内容被引入这里供参考)公开了在纺织或非织造薄片中的亲有机粘土，据说可用于抑制排泄物的酶。此类材料可用于本发明中，包括长链有机季铵化合物与下列粘土中的一种或多种的反应产物蒙脱土，膨润土，贝得石，锂蒙脱石，皂石，和硅镁石。
其它已知的酶抑制剂和多价螯合剂可用作本发明的湿润组合物中的皮肤护理添加剂，其中包括抑制胰蛋白酶和其它消化或排泄物酶的那些抑制剂，和尿素酶的抑制剂。例如，酶抑制剂和抗微生物剂可用来防止体液中气味的形成。例如，尿素酶抑制剂，它还据说在气味吸收中起一定作用，由T.Trinh公开于世界专利申请No.98/26808，“Absorbent Articles withOdor Control System”，1998年6月25日出版，其全部内容被引入这里供参考。此类抑制剂可引入到本发明的湿润组合物和预湿纸巾中并含有过渡金属离子和它们的可溶性盐，如银，铜，锌，铁，和铝盐。所述阴离子也可提供尿素酶抑制作用，如硼酸根，植酸根等等。有潜在价值的化合物包括，但不限于，氯酸银，硝酸银，乙酸亚汞，氯化汞，硝酸汞，偏硼酸铜，溴酸铜，溴化铜，氯化铜，重铬酸铜，硝酸铜，水杨酸铜，硫酸铜，乙酸锌，硼酸锌，植酸锌，溴酸锌，溴化锌，氯酸锌，氯化锌，硫酸锌，乙酸镉，硼酸镉，溴化镉，氯酸镉，氯化镉，甲酸镉，碘酸镉，碘化镉，高锰酸镉，硝酸镉，硫酸镉，和氯化金。
被公开为具有尿素酶抑制性质的其它盐包括铁和铝盐，尤其硝酸盐，和铋盐。其它尿素酶抑制剂已被Trinh公开，其中包括异羟肟酸和它的衍生物；硫脲；羟胺；植酸的盐；各种种类的植物的提取物，包括各种鞣酸类，例如角豆树丹宁酸，和它们的衍生物如绿原酸衍生物；天然酸如抗坏血酸，柠檬酸，和它们的盐；苯基磷酰二胺/二氨基磷酸苯基酯；金属芳基磷酰胺复合物，包括取代磷酰二胺化合物；没有在氮上取代的磷酰胺；硼酸和/或它的盐，尤其包括，硼砂，和/或有机硼酸化合物；在欧洲专利申请408,199中公开的化合物；钠，铜，锰，和/或锌的二硫代氨基甲酸盐；醌类；酚类；秋兰姆；取代绕丹宁乙酸；烷基化苯醌；formarnidine二硫化物；13-二酮马来酸酐；琥珀酰胺；邻苯二甲酸酐；山嵛酸(pehenic acid)；/N，N-二卤-2-咪唑啉酮类(imidazolidinones)；N-卤-2-恶唑啉酮类(oxazolidinones)；硫代和/或酰基磷酰三胺，和/或它们的取代衍生物，硫代吡啶-N-氧化物，硫代吡啶，和硫代嘧啶；二氨基氧膦基化合物的氧化的硫衍生物；cyclotriphosphazatriene衍生物；肟的邻二氨基氧膦基衍生物；溴-硝基化合物；S-芳基和/或烷基二酰胺基磷酰硫羟酸酯(diamidophosphorothiolates)；二氨基氧膦基衍生物；单和/或多磷酰二胺；5-取代-benzoxathiol-2-酮；N(二氨基氧膦基)芳基羧酰胺；烷氧基-1，2-benzothaizin化合物；等等。
许多其它皮肤护理添加剂可引入到本发明的湿润组合物和预湿纸巾中，包括但不限于，遮光剂和UV吸收剂，粉刺处理剂，药物，小苏打(含有它的微囊剂)，维生素类和它们的衍生物如维生素A或E，植物性药材如金缕梅提取物和芦荟浸出液，尿囊素，润肤剂，消毒剂，用于皱纹控制或抗老化效应的醇酸，防晒剂，变软(tanning)促进剂，皮肤增白剂，除臭药和防汗剂，有利于皮肤和其它益处的神经酰胺，收敛药，补湿剂，指甲膏清洗剂，驱虫剂，抗氧化剂，防腐剂，消炎剂等等，前提条件是，所述添加剂与相关的离子敏感型粘合剂组合物和尤其本发明的离子敏感型粘合剂组合物相容(即，在稀释到水中之前，它们不会在预湿纸巾的湿态下引起强度的较大损失，同时允许在水中的分散性)。
皮肤护理和其它用处的有用物质被列于McCutcheon的1999年2卷Functional Materials，MC Publishing Company，Glen Rock，NJ。皮肤护理的许多有用的植物性药材可由Active Organics，Lewisville，Texas提供。气味控制添加剂
用于本发明的湿润组合物和预湿纸巾中的合适气味控制添加剂包括，但不限于，锌盐；滑石粉；包封的香料(含有微囊剂，大囊剂，和包封在脂质体、vessicles或微乳液中的香料)；螯合剂，如乙二胺四乙酸；沸石类；活性硅土，活性炭粒料或纤维；活性硅土微粒；多羧酸，如柠檬酸；环糊精和环糊精衍生物；脱乙酰壳多糖或壳多糖和它们的衍生物；氧化剂；抗微生物剂，含有担载了银的沸石类(例如，由位于Beverly，Massachusetts的BF Technologies公司以商标HEALTHSHIELDTM销售的那些产品)；三氯生(triclosan)；硅藻土；和它们的混合物。除了控制来自身体或身体废物的气味，气味控制策略还可以用于屏蔽或控制被处理基材的任何气味。理想地，所述湿润组合物可以含有低于约5重量％的气味控制添加剂，基于湿润组合物的总重量。更理想地，所述湿润组合物可以含有约0.01重量％到约2重量％的气味控制添加剂。甚至更理想地，所述湿润组合物可以含有约0.03重量％到约1重量％的气味控制添加剂。
在本发明的一个实施方案中，湿润组合物和/或预湿纸巾含有衍生化的环糊精，如在溶液中的羟丙基β-环糊精，它在擦拭之后保留在皮肤上和提供气味吸收层。在其它实例中，臭气源通过施加气味控制添加剂被除去或中和，例如借助于螯合剂，它结合了为常常产生气味的许多蛋白酶类和其它酶的功能所需要的金属基团。螯合所述金属基团会干扰酶的作用和减少产品泛恶臭的危险。
将脱乙酰壳多糖或壳多糖衍生物应用到非织造薄片和纤维素纤维的原理由S.Lee等人描述在“Antimicrobial and Blood Repellent Finishes forCotton and Nonwoven Fabrics Based on Chitosan and Fluoropolymers”，Textile Research Journal，69(2)；104-112，1999年2月。脱粘剂
尽管升高的盐浓度可降低离子敏感型粘合剂的粘性，粘性降低的其它方式常常是理想的。因此，脱粘剂可用于湿润组合物中以降低所述离子敏感型粘合剂的粘性，如果需要的话。合适的脱粘剂含有现有技术领域中已知的降低在用粘合剂状聚合物或能够减少在皮肤上粘合剂状聚合物的粘性触感的任何物质处理过的两个相邻纤维片之间的粘性。脱粘剂能够作为干燥形式的固体颗粒，作为悬浮液或作为颗粒的淤浆被施用。沉积可通过喷射，涂敷，静电积附，冲击，过滤(即，压差驱动负载了颗粒物的气相通过基材，由过滤机理沉积颗粒物)等等来实现，和可以均匀地施加于基材的一个或多个表面上或以图案(例如，重复或无规图案)施加于基材表面的一部分上。所述脱粘剂可以在整个基材的厚度上存在，但集中在一个或两个表面上，并且主要仅仅在基材的一个或两个表面上存在。
特定的脱粘剂包括，但不限于，粉末，如滑石粉，碳酸钙，云母；淀粉，如玉米淀粉；石松粉；矿物填料，如二氧化钛；石英粉；氧化铝；通常的金属氧化物；焙烤粉(baking powder)；硅藻土；等等。聚合物及具有低表面能的其它添加剂也可使用，其中包括各种的氟化聚合物，聚硅氧烷添加剂，聚烯烃类和热塑性塑料，蜡，在造纸工业中已知的脱粘剂，包括具有烷基侧链的化合物如具有16或更碳原子的那些化合物，等等。用作模具和蜡烛制造的脱模剂的化合物，以及干润滑剂和氟化的脱模剂也可以考虑。
在一个实施方案中，所述脱粘剂含有聚四氟乙烯(PTFE)，如由Miller-Stephenson(Danbury，CT)作为喷雾产品销售的用于PTFE脱模剂干润滑剂MS-122DF中的PTFE调聚物(KRYTOXDF)化合物。例如，PTFE颗粒可在预湿纸巾的卷绕之前通过喷雾施加到基材的一侧上。在一个实施方案中，在卷绕成卷筒纸之前，脱粘剂仅仅施用到基材的一个表面上。
理想地，所述湿润组合物可以含有低于约25重量％的脱粘剂，基于湿润组合物的总重量。更理想地，所述湿润组合物含有约0.01重量％到约10重量％的脱粘剂，更具体地说约5％或更少。甚至更特定地，所述湿润组合物可以含有约0.05重量％到约2重量％的脱粘剂。
除了用作脱粘剂之外，淀粉化合物也可改进预湿纸巾的强度性质。例如，已经发现，未胶凝的淀粉颗粒，如亲水性木薯淀粉，当以相对于湿润组合物的重量的约1重量％或1重量％以上的水平存在时，能够在比没有淀粉存在的可能情况更低的盐浓度下让预湿纸巾保持同样的强度。因此，例如，与没有淀粉时所需要的4％盐的水平对比，给定的强度能够在盐存在下用在湿润组合物中的2％盐来实现。淀粉可通过将淀粉加入到合成锂皂石的悬浮液中来应用，以改进淀粉在湿润组合物中的分散性。微颗粒物
本发明的湿润组合物可通过添加固体颗粒或微颗粒物而进一步改性。合适的颗粒物包括，但不限于，云母，硅石，氧化铝，碳酸钙，高岭土，滑石，和沸石类。所述颗粒物可用硬脂酸或其它添加剂处理，以增强颗粒物对粘合剂体系的吸引或桥接，如果需要的话。同时，通常在造纸工业中用作助留剂的双组分微颗粒物体系也可使用。此类双组分微颗粒物体系通常含有胶体微粒相，如硅石微粒，和用于将颗粒物桥接到所形成的薄片的纤维上的水溶性阳离子聚合物。颗粒物在湿润组合物中的存在能够起着一个或多个有用的作用，如(1)增大预湿纸巾的不透明性；(2)改性所述预湿纸巾的流变性质或降低它的粘性；(3)改进纸巾的触觉性质；或(4)经颗粒状载体如多孔载体或微胶囊输送所需试剂到皮肤上。理想地，所述湿润组合物可以含有低于约25重量％的颗粒物，基于湿润组合物的总重量。更具体地说，所述湿润组合物可以含有约0.05重量％到约10重量％的微粒物。甚至更具体地说，所述湿润组合物可以含有约0.1重量％到约5重量％的微粒物。微囊剂和其它输送媒介物
微囊剂和其它输送媒介物也可用于本发明的湿润组合物以提供护肤剂；药物；舒适增进剂，如桉树植物提取物；香料；护肤剂；气味控制添加剂；维生素类；粉末物；及使用者的皮肤的其它添加剂。具体地说，所述湿润组合物可以含有至多约25重量％的微囊剂或其它输送媒介物，基于湿润组合物的总重量。更具体地说，所述湿润组合物可以含有约0.05重量％到约10重量％的微囊剂或其它输送媒介物。甚至更具体地说，所述湿润组合物可以含有约0.2重量％到约5.0重量％的微囊剂或其它输送媒介物。
微囊剂和其它输送媒介物是现有技术领域中为大家所熟知的。例如，POLY-POREE200(Chemdal Corp.，Arlington Heights，IL)，是含有软、空心圆球体的输送剂，所述球体含有输送媒介物重量10倍以上的添加剂。据报道与POLY-POREE200一起使用的已知的添加剂包括，但不限于，过氧化苯甲酰，水杨酸，视黄醇，棕榈酸视黄酯，甲氧基肉桂酸辛基酯，生育酚，聚硅氧烷化合物(DC435)，和矿物油。另一个有用的输送媒介物是以POLY-POREL200销售的海绵状材料，它据报道与聚硅氧烷(DC 435)和矿物油一起使用。其它已知的输送体系包括环糊精和它们的衍生物，脂质体，聚合物海绵，和喷雾干燥的淀粉。
存在于微囊剂中的添加剂与湿润组合物中的环境和其它试剂分离，直至纸巾应用于皮肤上为止，据此微囊剂破裂和输送它的负载物到皮肤上或其它表面上。防腐剂和抗微生物剂
本发明的湿润组合物也可含有防腐剂和/或抗微生物剂。几种防腐剂和/或抗微生物剂，如Mackstat H 66(可以从McIntyre Group，Chicago，IL商购)，已经发现在防止细菌和霉菌生长上获得优良的效果。其它合适的防腐剂和抗微生物剂包括，但不限于DMDM乙内酰脲(例如，Glydant PlusTM，Lonza，Inc.，Fair Lawn，NJ)，丁基氨基甲酸碘丙炔基酯，Kathon(Rohm andHass，Philadelphia，PA)，对羟基苯甲酸甲酯，羟苯丙酯，2-溴-2-硝基丙烷-1，3-二醇，苯甲酸，等等。理想地，所述湿润组合物含有低于约2重量％(按活性基)的防腐剂和/或抗微生物剂，基于湿润组合物的总重量。更理想地，所述湿润组合物可以含有约0.01重量％到约1重量％的防腐剂和/或抗微生物剂。甚至更理想地，所述湿润组合物可以含有约0.01重量％到约0.5重量％的防腐剂和/或抗微生物剂。润湿剂和清洗剂
各种润湿剂和/或清洗剂可用于本发明的湿润组合物。合适的润湿剂和/或清洗剂包括，但不限于，洗涤剂和非离子、两性和阴离子表面活性剂，尤其氨基酸型表面活性剂。与其它阴离子表面活性剂相比，氨基酸型表面活性剂体系，如从氨基酸类L-谷氨酸和其它天然脂肪酸衍生的那些，提供与人皮肤的pH相容性和良好的清洗能力，同时是比较安全的和提供改进的触觉和加湿性能。表面活性剂的一个功能是改进干燥基材用湿润组合物的润湿效果。表面活性剂的另一功能是当预湿纸巾接触污垢区域时可分散浴室污垢，并增强它们(污垢)进入到基材中的吸收能力。所述表面活性剂能够进一步协助于化妆品卸装，一般的个人清洁，硬面清洗，气味控制，等等。
氨基酸型表面活性剂的一种商品例子是由Ajinomoto公司(日本东京)以商品名Amisoft销售的酰基谷氨酸盐。理想地，所述湿润组合物含有低于约3重量％的润湿剂和/或清洗剂，基于湿润组合物的总重量。更理想地，所述湿润组合物可以含有约0.01重量％到约2重量％的润湿剂和/或清洗剂。甚至更理想地，所述湿润组合物可以含有约0.1重量％到约0.5重量％的润湿剂和/或清洗剂。
虽然氨基酸型表面活性剂特别可用于本发明的湿润组合物，但是各种表面活性剂可用于本发明。合适的非离子型表面活性剂包括，但不限于，环氧乙烷与通过环氧丙烷与丙二醇的缩合所形成的疏水性(亲脂性)聚氧化烯基料的缩合产物。这些化合物的疏水性部分具有足够高的分子量，以使它具有水不溶性。聚氧化乙烯结构部分加成到这一疏水性部分上将提高分子总体的水溶性，和产物的液体属性被保持到这样一种程度，在所述程度下聚氧化乙烯含量是缩合产物的总重量的约50％。这一类型的化合物的例子包括商购的Pluronic表面活性剂(BASF Wyandotte Corp.)，尤其其中聚氧化丙烯醚具有约1500-3000的分子量和聚氧化乙烯含量是所述分子重量的约35-55％的那些，即Pluronic L-62。
其它有用的非离子型表面活性剂包括，但不限于，C8-C22烷基醇类与2-50摩尔的环氧乙烷/每摩尔醇的缩合产物。这一类型的化合物的例子包括C11-C15仲烷基醇类与3-50摩尔环氧乙烷/每摩尔醇的缩合产物，它可作为Poly-Tergent SLF系列从Olin Chemicals公司或作为TERGITOL系列即TERGITOL25-L-7(它是由约7摩尔的环氧乙烷与C12-C15链烷醇缩合形成的)从Union Carbide公司商购。
可用于本发明的湿润组合物中的其它非离子型表面活性剂包括C6-C12烷基酚如(壬基苯氧基)聚氧乙烯醚的氧化乙烯酯类。特别有用的是将约8-12摩尔的环氧乙烷与壬基酚缩合所制备的酯类，即IGEPALCO系列(GAF Corp.)。
其它非离子表面活性剂包括，但不限于，作为葡萄糖(右旋葡萄糖)和直链或支链醇的缩合产物而衍生出的烷基聚糖苷(APG)。表面活性剂的糖苷部分提供了具有高羟基密度的亲水段，它增强水溶性。另外，糖苷的乙缩醛键的固有稳定性提供了在碱性体系中的化学稳定性。此外，与一些非离子表面活性剂不同，烷基聚糖苷不具有浊点，使得无需水溶助长剂就可进行配方设计，而且这些是非常温和的以及容易生物降解的非离子型表面活性剂。这一类型的表面活性剂可从Horizon Chemical以商品名APG-300，APG-350，APG-500，和APG-500获得。
聚硅氧烷类是以纯净形式，或作为微乳液，粗乳液等获得的另一类润湿剂。一种举例的非离子型表面活性剂基团是硅酮-二醇(silicone-glycol)共聚物。这些表面活性剂可通过将聚(低级)烯化氧链加成到二甲基聚硅氧烷醇类的游离羟基上来制备并可从Dow Corning Corp作为Dow Corning190和193表面活性剂(CTFA名称dimethicone copolyol即二甲聚硅氧烷共聚物多元醇)获得。这些表面活性剂，有或者没有任何挥发性硅酮用作溶剂，用于控制由其它表面活性剂产生的泡沫，和还为金属，陶瓷，和玻璃表面增加光亮。
阴离子表面活性剂也可用于本发明的湿润组合物。由于它们的高去垢性而变得有用的阴离子表面活性剂含有具有8-22个碳原子的烷基取代基的阴离子洗涤剂盐，如水溶性的高级脂肪酸碱金属皂，例如，肉豆蔻酸钠和棕榈酸钠。优选类型的阴离子表面活性剂包括含有疏水性高级烷基结构部分(典型地含有约8-22个碳原子)的水溶性硫酸化和磺化的阴离子型碱金属和碱土金属洗涤剂盐，如在烷基中具有约1-16个碳原子的高级烷基单或多核芳基磺酸盐，例子是作为Bio-Soft系列即Bio-Soft D-40(StepanChemical Co.)获得。
其它有用的种类的阴离子表面活性剂包括，但不限于，烷基萘磺酸的碱金属盐(甲基萘磺酸钠，Petro AA，Petrochemical公司)；硫酸化单高级脂肪酸甘油酯，如椰子油脂肪酸的硫酸化单酸甘油酯的钠盐和牛脂酸的硫酸化单酸甘油酯的钾盐；含有约10-18个碳原子的硫酸化脂族醇的碱金属盐(例如十二烷基硫酸钠和十八烷基硫酸钠)；C14-C16-α-烯烃磺酸钠，如Bio-Terge系列(Stepan Chemical Co.)；硫酸化氧化乙烯脂肪醇的碱金属盐(约3摩尔环氧乙烷与C12-C15正链烷醇的缩合产物的硫酸钠或铵盐，即theNeodol ethoxysulfates，Shell Chemical Co.)；低分子量烷基醇磺酸的高级脂肪酯的碱金属盐，例如异硫羰酸的钠盐的脂肪酸酯，脂肪的乙醇酰胺硫酸盐；氨基烷基磺酸的脂肪酸酰胺，例如牛磺酸的月桂酸酰胺；以及许多其它阴离子有机表面活性剂，如二甲苯磺酸钠，萘磺酸钠，甲苯磺酸钠和它们的混合物。
其它有用的种类的阴离子表面活性剂包括8-(4-正烷基-2-环己烯基)-辛酸，其中环己烯基环被附加的羧酸基团取代。这些化合物或它们的钾盐，可以从Westvaco公司作为Diacid 1550或H-240获得。通常，这些阴离子型表面活性剂能够以它们的碱金属盐，铵或碱土金属盐形式使用。聚硅氧烷颗粒的粗乳液和微乳液
所述湿润组合物可以进一步含有聚硅氧烷颗粒的水微乳液。例如，USP6,037,407，“Process for the Preparation of Aqueous Emulsions ofSilicone Oils and/or Gums and/or Resins”，2000年3月14日公布，公开了在水里微乳液中的有机基聚硅氧烷。理想地，所述湿润组合物含有低于约5重量％的聚硅氧烷颗粒的微乳液，基于湿润组合物的总重量。更理想地，所述湿润组合物含有约0.02重量％到约3重量％的聚硅氧烷颗粒的微乳液。甚至更理想地，所述湿润组合物含有约0.02重量％到约0.5重量％的聚硅氧烷颗粒的微乳液。
聚硅氧烷乳液一般能够通过任何已知的涂敷方法被施涂于预湿纸巾中。例如，预湿纸巾可用含有水可分散性或水混溶性的聚硅氧烷型组分(它与湿润组合物中的活性化合物相容)的水性组合物来弄湿。此外，所述纸巾能够含有具有水可分散性粘合剂的纤维的非织造薄片，其中薄片用含有聚硅氧烷型磺基琥珀酸盐的洗液弄湿。所述聚硅氧烷型磺基琥珀酸盐无需高含量的表面活性剂就可提供温和的和有效的清洗。另外，聚硅氧烷型磺基琥珀酸盐提供了增溶功能，它防止油溶性组分如香料组分，维生素提取物，植物提取物，和挥发油的沉淀。
在本发明的一个实施方案中，所述湿润组合物含有聚硅氧烷共聚物多元醇磺基琥珀酸盐，如二甲聚硅氧烷共聚物多元醇磺基琥珀酸二钠和二甲聚硅氧烷共聚物多元醇磺基琥珀酸二铵。理想地，所述湿润组合物含有低于约2重量％的聚硅氧烷型磺基琥珀酸盐，和更理想地约0.05重量％到0.3重量％的聚硅氧烷型磺基琥珀酸盐。
在含有聚硅氧烷乳液的产品的另一个实例中，Dow Corning 9506粉末也可存在于所述湿润组合物。Dow Corning 9506粉末被认为含有二甲聚硅氧烷/乙烯基二甲聚硅氧烷互聚物并且是球形粉末，据说可用于控制皮肤油类(参见“New Chemical Perspectives”，Soap and Cosmetics，76卷，No.3，2000年3月，12页)。因此，水可分散性纸巾，它输送有效控制皮肤油类的粉末，也在本发明的范围内。制备聚硅氧烷乳液的原理公开于WO97/10100，1997年3月20日出版。润肤剂
本发明的湿润组合物也可含有一种或多种润肤剂。合适的润肤剂包括，但不限于，PEG 75羊毛脂，gluceth 20苯甲酸甲基酯，苯甲酸C12-C15烷基酯，乙氧基化鲸蜡基十八烷基醇，以Lambent蜡WS-L，Lambent WD-F，Cetiol HE(Henkel Corp.)，Glucam P20(Amerchol)，Polyox WSR N-10(UnionCarbide)，Polyox WSR N-3000(Union Carbide)，Luviquat(BASF)，Finsolv SLB101(Finetex Corp.)，貂油，尿囊素，十八烷基醇，Estol 1517(Unichema)，和Finsolv SLB 201(Finetex Corp.)销售的产品。
润肤剂也能够在用湿润组合物润湿之前或之后被施加于制品的表面上。此类润肤剂不溶于湿润组合物中和可以是固定的，除非当受到外力作用时。例如，矿脂型润肤剂能够以图案方式施加于一个表面上，在此之后另一表面被润湿以饱和所述纸巾。此类产物能够提供清洁表面和相反的皮肤处理表面。
在本发明的此类产品和其它产品中的润肤剂组合物能够含有塑性或流体润肤剂，如一种或多种液烃(例如，矿脂)，矿物油等，植物和动物脂肪(例如，羊毛脂，磷脂类和它们的衍生物)和/或聚硅氧烷材料，如一种或多种烷基取代的聚硅氧烷聚合物，包括公开在USP5,891,126(1999年4月6日授权于Osborn，III等)中的聚硅氧烷润肤剂。任选地，亲水性表面活性剂可与塑性润肤剂相结合，改进涂敷表面的润湿性。在本发明的一些实例中，可以考虑，液态烃润肤剂和/或烷基取代的聚硅氧烷聚合物可以与一种或多种从脂肪酸或脂肪醇衍生的脂肪酸酯润肤剂掺混或结合。
在本发明的一个实例中，所述润肤剂物质呈现润肤剂掺混物形式。理想地，所述润肤剂掺混物含有一种或多种液烃(例如，矿脂)，矿物油等，植物和动物脂肪(例如，羊毛脂，磷脂类和它们的衍生物)，与聚硅氧烷材料如一种或多种烷基取代的聚硅氧烷聚合物的组合。更理想地，所述润肤剂掺混物含有液烃(例如，矿脂)与二甲聚硅氧烷或与二甲聚硅氧烷和其它烷基取代的聚硅氧烷聚合物的组合。在本发明的一些实例中，可以考虑，液态烃润肤剂类和/或烷基取代的聚硅氧烷聚合物类的掺混物可以进一步与一种或多种从脂肪酸或脂肪醇衍生的脂肪酸酯润肤剂掺混。椰油脂肪酸PEG-7甘油基酯，作为Standamul HE(Henkel Corp.，Hoboken，N.J)商购，也可以考虑。
可用于本发明湿润组合物中的水溶性、自乳化润肤剂油包括聚氧基烷氧基化羊毛脂和聚氧基烷氧基化脂肪醇，如在USP4,690,821(1987年9月1日授权于Smith等人)中所公开的。所述聚氧基烷氧基链适宜含有混合的亚丙基氧基和亚乙基氧基单元。所述羊毛脂衍生物典型地含有约20-70此类低级烷氧基单元，而C12-C20-脂肪醇用约8-15的低级烷基单元加以衍生化。一种此类有用的羊毛脂衍生物是Lanexol AWS(PPG12-PEG-50，Croda，Inc.，纽约，N.Y.)。有用的聚(15-20)C2-C3-烷氧基化物是PPG-5-Ceteth-20，已知为Procetyl AWS(Croda，Inc.)。
根据本发明的一个实例，所述润肤剂材料减少了湿润组合物的所不希望的触觉属性，如果有的话。例如，润肤剂材料，包括二甲聚硅氧烷，能够减少由湿润组合物中的离子敏感型粘合剂或其它组分引起的粘性的水平，因此可用作脱粘剂。
理想地，所述湿润组合物含有低于约25重量％的润肤剂，基于湿润组合物的总重量。更具体地说，所述湿润组合物可以含有低于约5重量％的润肤剂，和最具体地说低于约2％润肤剂。更理想地，所述湿润组合物可以含有约0.01重量％到约8重量％的润肤剂。甚至更理想地，所述湿润组合物可以含有约0.2重量％到约2重量％的润肤剂。
在一个实施方案中，本发明的湿润组合物和/或预湿纸巾含有水包油型乳液，后者含有被分散在水相中的含有至少一种润肤剂油和至少一种润肤剂蜡稳定剂的油相，所述水相含有至少一种多元醇润肤剂和至少一种有机水溶性洗涤剂，如在USP4,559,157(1985年12月17日公布，授权于Smith等人，其全部内容被引入供参考)中所公开。表面触感改性剂
表面触感改性剂用于改进在产品使用过程中皮肤的触觉(例如，润滑性)。合适的表面触感改性剂包括，但不限于，商购的脱粘剂；和软化剂，如在薄织物制造的现有技术领域中使用的软化剂，含有具有脂肪酸侧基的季铵化合物，聚硅氧烷，蜡等。可用作软化剂的举例性质的季铵化合物被公开在USP3,554,862，1971年1月12日授权于Hervey等人；USP4,144,122，1979年3月13日授权于Emanuelsson等人，USP5,573,637，1996年11月12日授权于Ampulski等人；和USP4,476,323，1984年10月9日授权于Hellsten等人，所有这些专利的内容被引入这里供参考。理想地，所述湿润组合物含有低于约2重量％的表面触感改性剂，基于湿润组合物的总重量。更理想地，所述湿润组合物可以含有约0.01重量％到约1重量％的表面触感改性剂。甚至更理想地，所述湿润组合物可以含有约0.001重量％到约0.05重量％的表面触感改性剂。香料
许多香料可用于本发明的湿润组合物。理想地，所述湿润组合物含有低于约2重量％的香料，基于湿润组合物的总重量。更理想地，所述湿润组合物可以含有约0.01重量％到约1重量％的香料。甚至更理想地，所述湿润组合物可以含有约0.01重量％到约0.05重量％的香料。香料增溶剂
此外，许多香料增溶剂可用于本发明的湿润组合物。合适的香料增溶剂包括，但不限于，聚山梨酸酯20(polysorbate 20)，丙二醇，乙醇，异丙醇，二甘醇单乙醚，二丙二醇醚，邻苯二甲酸二乙酯，柠檬酸三乙酯，Ameroxol OE-2(Amerchol Corp.)，Brij 78和Brij 98(ICI表面活性剂)，Arlasolve 200(ICI表面活性剂)，Calfax 16L-35(Pilot Chemical Co.)，CapmulPOE-S(Abitec Corp.)，Finsolv SUBSTANTIAL(Finetex)等。理想地，所述湿润组合物含有低于约2重量％的香料增溶剂，基于湿润组合物的总重量。更理想地，所述湿润组合物可以含有约0.01重量％到约1重量％的香料增溶剂。甚至更理想地，所述湿润组合物可以含有约0.01重量％到约0.05重量％的香料增溶剂。遮光剂
合适的遮光剂包括，但不限于，二氧化钛或其它矿物或颜料，和合成遮光剂如REACTOPAQUE颗粒(可以从Sequa Chemicals，Inc.，Chester，South Carolina商购)。理想地，所述湿润组合物含有低于约2重量％的遮光剂，基于湿润组合物的总重量。更理想地，所述湿润组合物可以含有约0.01重量％到约1重量％的遮光剂。甚至更理想地，所述湿润组合物可以含有约0.01重量％到约0.05重量％的遮光剂。pH调节剂
用于本发明的湿润组合物中的合适pH调节剂包括，但不限于，苹果酸，柠檬酸，盐酸，乙酸，氢氧化钠，氢氧化钾，等等。适当的pH范围可以最大程度地减少从皮肤上的湿润组合物产生的皮肤刺激性的量。理想地，湿润组合物的pH范围是约3.5到约6.5。更理想地，湿润组合物的pH范围是约4到约6。理想地，所述湿润组合物含有低于约2重量％的pH调节剂，基于湿润组合物的总重量。更理想地，所述湿润组合物可以含有约0.01重量％到约1重量％的pH调节剂。甚至更理想地，所述湿润组合物可以含有约0.01重量％到约0.05重量％的pH调节剂。
虽然从上述组分中的一种或多种所形成的许多湿润组合物可用于本发明的湿纸巾，但是，在一个实施方案中，所述湿润组合物含有下面的组分，按湿润组合物的重量百分数给出，如下表2中所示
表2.湿润组合物各组分
在本发明的另一个实例中，所述湿润组合物含有下面的组分，按湿润组合物的重量百分数给出，如下表3中所示
表3.湿润组合物各组分
在本发明的另一个实例中，所述湿润组合物含有下面的组分，按湿润组合物的重量百分数给出，如下表4中所示
表4.举例的湿润组合物
应该指出的是，上述的本发明的湿润组合物可以与本发明的上述离子敏感型粘合剂组合物中的任何一种一起使用。此外，上述的本发明湿润组合物可以与任何其它粘合剂组合物一起使用，包括常规粘合剂组合物，或与任何已知的纤维或吸收性基材一起使用，不论是否是可分散的。强度性质
除非另作说明，根据下面的规程进行拉伸试验。干燥产物的试验应该用与ASTM-1117-80，部分7类似的程序，按照Tappi(纸浆的造纸工业技术协会)条件(50％相对湿度，73°F)来进行。拉伸试验是用恒定十字头速度拉伸试验机如具有RSA-210-kg负载传感器的Thwing Albert 1256-100拉伸试验机进行。样品被切成3-英寸宽和6英寸长，并且安放在具有4-英寸夹持长度的夹器之间。十字头速度是12英寸/分钟。测量峰值负荷(对于拉伸强度)和在峰值负荷下的伸长率(对于拉伸)。对于横向(CD)拉伸试验，样品在横向上裁切。对于纵向(MD)拉伸试验，样品在纵向(cross direction)上裁切。
在施加湿润组合物之前，对于所选取的薄片报道干燥状态下的拉伸试验。纵向干拉伸强度缩写为“MDDT”和横向干拉伸强度缩写为“CDDT”。结果能够报导为kg/3-in或换算为单位g/in或g/2.54cm。
基于切成适当尺寸的样品的干重，过量的湿润溶液(4％盐溶液，没有其它添加剂，除非另作说明)被施用，达到250-400％的溶液附加量。湿润的样品然后立即穿过Atlas Lab Wringer(Atlas Electric Devices Company，Chicago，Ill.，No.10404 LW-1，空载)以便均匀地分布所述溶液在样品中和温和地除去过量溶液以达到200％的最终溶液附加量。需要几个迭代次数或几轮来达到取决于样品的附加量目标。完工的预湿样品然后被装入塑料袋中防止在试验前干燥。
在样品于密封的塑料袋中放置一夜达平衡之后，使用原样的预湿样品如上所述来进行横向湿拉伸试验(CDWT)或纵向湿拉伸强度(MDWT)。
对于与在接触到新溶液之后所发生的预湿薄片的强度损失有关的各种试验，具有200mm×120mm的尺寸和足够深以容纳1000ml的容器可以填充700ml的所选择的浸泡液。取决于试样尺寸，将不超过108平方英寸的样品浸泡在700ml的浸泡液中。平衡了一夜的预湿样品被浸泡在浸泡液中，然后无干扰地浸泡一段规定的时间(典型地1小时)。在浸泡时间结束后，小心地将样品从浸泡液中取出，沥掉水，和然后立即按以上所述进行试验(即，样品立即安放在拉伸试验机中和进行试验，没有穿过wringer)。对于高度可分散的材料，样品常常不能在没有崩溃的情况下从浸泡液中取出。对于相应的溶液，此类样品的浸湿的拉伸值被记录为零。
对于去离子的浸泡的横向湿拉伸强度试验，S-CDWT，将样品浸泡在去离子水中达1小时，然后进行试验。对于硬水浸泡的横向湿拉伸强度，S-CDWT-M(M指二价金属离子)，样品被浸入从氯化钙和氯化镁制得的含有200ppm的Ca++/Mg++(2∶1比率)的水中，浸泡1小时，然后进行试验。对于中等硬度的水浸泡的横向湿拉伸强度，MS-CDWT-M，样品被浸泡在含有50ppm的Ca++/Mg++(按2∶1比率)的水中，浸泡1小时，然后进行试验。用其它时间增量或浸泡液进行试验应该指明以防止与S-CDWT或S-CDWT-M试验的混淆。
在本发明的一个实施方案中，通过使用在表3中的上述湿润组合物和含有约80重量％的漂白的牛皮纸纤维和20重量％的本发明上述离子敏感型粘合剂组合物中的任何一种的气流铺设的纤维材料来生产湿纸巾，其中所述重量百分数是基于干燥非织造织物的总重量。在本发明的再一个实施方案中，通过使用在表3中的上述湿润组合物和含有90重量％的漂白的软木纤维和10重量％的含有丙烯酸三元共聚物或基本上不含丙烯酸单体的共聚物的离子敏感型粘合剂组合物的气流铺设的纤维材料来生产湿纸巾，其中所述重量百分数是基于干燥非织造织物的总重量。被添加到非织造织物中的湿润组合物的量，相对于这些实例中干燥非织造织物的重量，适宜是约180重量％到约240重量％。
理想地，本发明的湿纸巾具有至少100g/in的使用湿抗拉强度(CDWT)，和在具有约50ppm的Ca2+和/或Mg2+离子浓度的水中浸泡约1小时之后低于约30g/in的拉伸强度(MS-CDWT-M)。更理想地，湿纸巾具有至少300g/in的使用湿抗拉强度(CDWT)，和在具有约50ppm的Ca2+和/或Mg2+离子浓度的水中浸泡约1小时之后低于约30g/in的拉伸强度(MS-CDWT-M)。在另一实例中，湿纸巾适宜具有至少200g/in的使用湿抗拉强度(CDWT)，和在具有约200ppm的Ca2+和/或Mg2+离子浓度的水中浸泡约1小时之后低于约20g/in的拉伸强度(S-CDWT-M)。甚至更理想地，湿纸巾具有至少300g/in的使用湿抗拉强度，和在具有约200ppm的Ca2+和/或Mg2+离子浓度的水中浸泡约1小时之后低于约20g/in的拉伸强度(S-CDWT-M)。
理想地，用含有丙烯酸三元共聚物的本发明的粘合剂材料处理的湿纸巾具有当用10％-400％(按重量计)的含有超过0.3重量％的一价离子(NaCl)浓度的湿纸巾溶液浸泡时对于1英寸宽度样品在加工横向(crossmachine direction)上至少100g/in的使用湿抗拉强度，以及在去离子水中浸泡约1小时之后低于约30g/in的拉伸强度。更理想地，用含有丙烯酸三元共聚物的本发明的粘合剂材料处理的湿纸巾具有当用10％-400％(按重量计)的含有超过0.3重量％的一价离子(NaCl)浓度的湿纸巾溶液浸泡时对于1英寸宽度样品在加工横向(cross machine direction)上至少200g/in的使用湿抗拉强度，以及在去离子水中浸泡约1小时之后具有低于约30g/in的拉伸强度。
在另外的实例中，用含有磺酸根阴离子改性的丙烯酸三元共聚物的本发明的粘合剂材料处理的湿纸巾适宜具有当用10％-400％(按重量计)的含有超过1重量％的一价离子(NaCl)浓度的湿纸巾溶液浸泡时对于1英寸宽度样品在加工横向(cross machine direction)上至少200g/in的使用拉伸强度，和在具有约50ppm的Ca2+和/或Mg2+离子浓度的水中浸泡约1小时之后具有低于约30g/in的拉伸强度。甚至更理想地，用含有磺酸根阴离子改性的丙烯酸三元共聚物的本发明的粘合剂材料处理的湿纸巾具有当用10％-400％(按重量计)的含有超过1重量％的一价离子(NaCl)浓度的湿纸巾溶液浸泡时对于1英寸宽度样品在加工横向(cross machine direction)上至少200g/in的使用拉伸强度，和在具有约200 ppm的Ca2+和/或Mg2+离子浓度的水中浸泡约1小时之后具有低于约30g/in的拉伸强度。
比可冲弃湿纸巾具有高的基重或湿强度的产品可具有较高的湿拉伸强度。例如，产品如预湿手巾或硬面清洁纸巾可具有大于70gsm的基重，如80gsm到150gsm。此类产品能够具有500g/in或更大的CDWT值，具有约150g/in或更少，更具体地说约100g/in或更少，和最具体地说约50g/in或更少的S-CDWT值，对于S-CDWT-M可能有类似的范围。分散性
测量薄片(不论干燥或预湿)的分散性的早期工作通常依赖于其中薄片在水中时接受剪切作用的系统，如测量在被机械混合器搅动的同时薄片破碎所花费的时间。恒定接受剪切为设计在马桶中被冲弃的产品提供了不切实际的和过度乐观的试验，而在马桶中剪切的程度是微弱的和极其短暂的。一旦所述产品已穿过马桶的颈部并进入化粪池，剪切速率可以忽略。此外，所述产品在被冲弃时不能被来自抽水马桶的水充分湿润，或确切地说，当施加冲弃的瞬间剪切时产品的湿润组合物没有足够的时间被抽水马桶的水替换。因此，当事实上，它可能不适合于化粪池(septic)系统时，分散性的先前测量结果提示产品是可分散的。
对于分散性的现实评价，可以相信，需要相对静态的测量来更好地模拟一旦产品被来自马桶的水充分湿润时真实产品所经历的低剪切。因此，已经开发了分散性的试验方法，它不依赖于剪切和它提供了评价产品对于化粪池系统的适合性的改进方式。在这一方法中，产品的拉伸强度是以它的最初形式，湿润的形式(上面描述的CDWT测量)和在产品于第二溶液中浸泡1小时之后(S-CDWT或S-CDWT-M试验中任一个)测量的。第二溶液可以是用于“去离子的分散性”值的测定的去离子水或用于“硬水分散性”值的测量的硬水(根据S-CDWT-M试验)。在两种情况中的任一种中，所述分散性定义为(1减去在第二溶液中横向湿拉伸强度除以原始横向湿拉伸强度的比率)*100％。因此，如果预湿纸巾在硬水中浸泡1小时之后损失了它的CD湿拉伸强度的75％，则硬水分散性是(1-0.25)*100％＝75％。本发明的制品能够具有80％或更高，更具体地说90％或更高，再具体地说95％或更高的去离子水分散性，并能够具有约100％的去离子水分散性。本发明的制品能够具有70％或更高，更具体地说80％或更高，再具体地说90％或更高的硬水分散性，并能够具有约100％的去离子水分散性。制造湿纸巾的方法
技术领域：
本发明的预湿纸巾可以用几种方法制造。在一个实施方案中，所述离子敏感型聚合物组合物作为水溶液或悬浮液的一部分被施加于纤维基材中，其中需要后续干燥以除去水和促进纤维的粘结。尤其，在干燥过程中，所述粘合剂迁移到纤维的交叉点并在这些区域中活化为粘合剂，因此对基材提供可接受的强度。例如，可以采用下面的步骤
1.提供不是高度粘结的吸收性基材(例如，未粘结的气流铺设的薄片，薄织物网，梳理纤维网，短纤浆，等)。
2.将离子敏感型聚合物组合物施加到所述基材中，典型地以液体，悬浮液，或泡沫体形式。
3.将助粘合剂聚合物施加到所述基材上。
4.干燥所述基材以促进所述基材的粘结。
所述基材可以干燥，要求峰值基材温度不超过160℃，或140℃，或120℃，110℃，或100℃。在一个实施方案中，所述基材温度不超过80℃或60℃。
5.将湿润组合物施加到所述基材上。
6.将湿润的基材以卷筒纸形式或堆叠方式放置并包装所述产品。
助粘合剂聚合物的施加可以与粘合剂组合物的施加同时进行，这通过预先两者来实现，或助粘合剂聚合物可以在粘合剂施加之前或之后被添加。其它步骤适宜按照以上所示顺序来进行。
离子敏感型聚合物组合物施用到基材上能够通过如下方法进行通过喷射；通过泡沫体涂敷；通过沉浸在浴中；通过幕涂；通过涂敷和用电线缠绕的棒计量(涂层厚度)；让基材穿过充溢辊隙；通过与涂有粘合剂溶液的预先计量的湿润的辊接触；通过将基材压靠在含有离子敏感型聚合物组合物的可变形载体如海绵或毡片上以便转移到基材上；通过印刷，如凹版印刷、喷墨或橡胶版轮转印刷；和现有技术领域中已知的任何其它方式。
在施用粘合剂或助粘合剂聚合物时泡沫体的使用中，混合物被发泡，典型地利用起泡剂，并均匀地涂布在基材上，在此之后施加真空以从基材中抽掉泡沫。任何已知的泡沫应用方法都能使用，包括USP4,018,647，“Process for the Impregnation of a Wet Fiber Web with a Heat SensitizedFoamed Latex Binder”的方法(1977年4月19日授权于Wietsma)，它的全部内容被引入供参考。Wietsma公开了一种方法，其中发泡的乳胶通过添加热敏化剂如官能化硅氧烷化合物(含有硅氧烷氧化烯嵌段共聚物和有机基聚硅氧烷)来进行热敏化。可应用的热敏化剂的特定例子和它们用于乳胶的热敏化的应用被描述在美国专利No.3,255,140；3,255,141；3,483,240和3,484,394，它们全部被引入这里供参考。据说与施加发泡的乳胶粘合剂的现有方法相比，热敏化剂的使用得到了具有非常软的和纺织品状手感的产品。
热敏化剂的添加量取决于，尤其，所使用的乳胶的类型，所需要的凝固温度，机器速度和在机器的干燥段中的温度，并且一般是在约0.05到约3％(按重量计)范围内，按基于乳胶的干重以干燥物质计算；但也可以使用更大或更少的量。热敏化剂能够以这样一种量添加，使得乳胶在远远低于水的沸点的温度下，例如在35℃到95℃，或约35℃到65℃范围内的温度下，发生凝固。
不希望受理论的束缚，可以相信，在粘合剂溶液的施用之后和在湿润组合物的施用之前的干燥步骤可以在水分被驱除时通过将粘合剂驱赶到纤维交叉点来增强纤维基材的粘结作用，因此促进了粘合剂的有效利用然而，在供选择的方法，以上列出的干燥步骤可以跳过，而是将离子敏感型聚合物组合物施用于基材上，无需过多的中间干燥就可施涂所述湿润组合物。在这一方法的一个版本中，离子敏感型聚合物组合物有选择地粘附于所述纤维上，在任选的压制步骤中除去多余的水，但没有粘合剂从基材上的显著损失。在另一个版本中，在施涂湿润组合物之前，没有太多地除水。在另一供选择的方法中，所述离子敏感型聚合物组合物和所述湿润组合物同时施用，任选随后添加盐或其它活性化合物以活化或进一步活化所述粘合剂。
本发明进一步通过下面的实施例来说明，它们不以任何方式解释为对本发明范围的限制。相反地，可以清楚地理解，借助于各种其它实施方案、改进方案和它们的等同物，在阅读这里的叙述之后，在不脱离本发明的精神和/或所附权利要求的范围的前提下，它们本身可以被现有技术的那些技术人员所想到。
这里使用的薄片的“厚度”是用连接到Mitutoyo DigimaticIndicator(Mitutoyo公司，31-19，Shiba 5-chome，Minato-ku，Tokyo 108，Japan)的芯轴的3-in丙烯酸塑料圆盘测量的和它将0.05psi的净载荷传递给所测量的样品。当圆盘停留在平整表面上时，Mitutoyo Digimatic Indicator调零。当具有与丙烯酸圆盘至少同样大的尺寸的样品被放置在圆盘之下时，厚度读数能够从指示器的数字读取器上获得。本发明的水可分散性基材可以具有任何合适的厚度，如约0.1mm到5mm。对于湿纸巾，厚度能够在0.2mm到约1mm，更具体地说约0.3mm到约0.7mm的范围内。厚度可以，例如，通过在薄片形成过程中或之后应用压缩辊，通过在粘合剂或湿润组合物已经施用之后加压，或通过在形成卷筒纸时控制卷绕的张力，来加以控制。
测量厚度的平台(platen)方法的使用得到了宏观水平上的平均厚度。局部厚度可以改变，尤其如果所述产品已经压花或具有另外给予的三维织构。实施例1
磺酸根阴离子改性的丙烯酸三元共聚物的制备
将丙烯酸(43.3g，0.60摩尔)，AMPS(10.7g，0.052摩尔)，丙烯酸丁酯(35.2g，0.27摩尔)，和丙烯酸2-乙基己基酯(20g，0.11摩尔)溶于55g的丙酮/水(70/30)混合物中。将引发剂，2，2-偶氮二异丁腈(AIBN)(0.51g，3.1×10-3摩尔)，溶于20ml的丙酮中。通过将N2鼓泡通过单体溶液达20分钟来使所述溶液去氧。向装有冷凝器、两个加料漏斗和磁力搅拌器的1000ml三颈圆底烧瓶中添加120g的丙酮/水(70/30)混合物。溶剂在氮气氛围中被加热至回流。单体和引发剂同时经过2小时从加料漏斗中添加。让聚合反应进行另外两小时，在这一段时间结束时，加料漏斗和冷凝器被蒸馏头和机械搅拌棒取代以除去丙酮。在蒸馏过程中保持N2的稳恒流，同时温度逐渐从约65℃提高到约90℃。当所述蒸馏完成时，将400g的去离子水加入以降低聚合物溶液的粘度。获得了不澄清、但均匀的溶液。
使用以上所述的程序合成总共九种聚合物(样品1-9)。将溶于20ml水中的NaOH(2.1g，0.052摩尔)在室温下加入以中和样品中的AMPS组分。样品1-9的组成总结在下表5中。
全部百分比是以摩尔％给出。
表5.磺酸根阴离子改性的丙烯酸三元共聚物实施例2
丙烯酸三元共聚物的制备
通过使用在USP5,312,883的实施例2中给出的聚合程序来生产丙烯酸三元共聚物。使用下列单体丙烯酸(50g，0.69摩尔)，丙烯酸丁酯(25g，0.20摩尔)，和丙烯酸2-乙基己基酯(25g，0.14摩尔)。所述聚合物用0.1摩尔氢氧化钠中和。实施例3
离子敏感型聚合物配制料的制备
在表5中制备的聚合物，样品9和以上实施例2与Dur-O-Set RB混合，形成本发明的离子敏感型聚合物配制料。按下表6中所示制备聚合物配制料。
表6.离子敏感型聚合物配制料实施例4
离子敏感型聚合物配制料的溶解性
测量实施例3的聚合物配制料对在硬水中存在的二价阳离子的敏感性。将实施例3的样品1-10放入具有从＜10到200ppm变化的Ca2+浓度的几种CaCl2溶液中。在浸泡1小时之后，标出每一种聚合物的溶解度。溶解度结果在下表7中给出。
表7.溶解度结果
在每一种情况下，从含有NaAMPS的共混物流延形成的膜比含有丙烯酸三元共聚物的膜更可溶，尤其随着钙离子浓度增加。实施例5
有和没有交联的聚合物配制料的粘结强度的试验
对于中试规模的试验，我们使用与2-5％bico纤维粘结在一起的纸浆型(CF 405或NB 416纸浆形式Weyerhaeuser)气流铺设的基片。所述bico纤维是具有活化聚乙烯外皮和聚酯芯的Type-255(从KoSa Fibers ofSalisbury，NC获得)或具有聚乙烯外皮和聚丙烯芯的Danaklon纤维(从FiberVisions of Varde，Denmark获得)。两种类型的bico纤维是2-3旦尼尔和切成6mm长度。通过将12-15重量％溶液喷射到上述基片的两侧上来施涂粘合剂配制剂。在减去由于bico纤维带来的薄片基本强度之后，报道在各种条件下基片的强度。表8报导了具有不同配方的基片在0.4重量％NaCl中的强度(CDWT)以及在去离子水中浸泡1小时之后的强度(S-CDWT)
表8.拉伸强度
BW基重
CDWT加工横向湿拉伸强度。
S-CDWT在去离子水中浸泡1小时之后的CDWT。
全部以上代码都在第一次玷污时充分湿透，相对于含有100％丙烯酸三元共聚物的粘合剂配制剂。同时，含有EVA的粘合剂配制剂，比100％丙烯酸三元共聚物更好地喷射，导致在基材上大大改进的粘合剂分布和穿透。明显地，不可交联的那些配制剂即样品5，11和12具有低于30g/in的S-CDWT。实施例6
制备具有下表9中所示组成的粘合剂配制剂。将12重量％固体含量的粘合剂配制剂喷涂在气流铺设的薄片的两侧上。气流铺设的薄片是基于纸浆(CF 405，从Weyerhaeuser获得)。表9示出了基片在0.9重量％NaCl溶液中的强度(CDWT)和在去离子水中浸泡1小时之后的强度(S-CDWT)。还示出了在样品于盐溶液中老化长达16周的时间之后对强度的影响。当它们于盐溶液中老化时，将防腐剂，如Mackstat H66，加入到样品中以防止在基片上的霉菌生长。
表9.基片的拉伸强度
表9中的结果表明，甚至当Dur-O-Set RB用作EVA时在所使用盐溶液中广泛老化之后，薄片没有损失初始性质。如果交联剂存在于EVA中，在将样品老化几周之后得到较低的分散性。实施例7
在图1中示出了NaAMPS改性三元共聚物的强度性质，它在硬水(至多200ppm Ca++/Mg++溶液)中也是可分散的。基于75重量％NaAMPS改性丙烯酸三元共聚物(SSB)和25重量％EVA(Dur-O-SetRB)的基片在使用过程(在1.5％或4.0％NaCl溶液中)中显示出非常良好的强度并可分散在极硬水中。SSB-4在10分钟内分散在硬水中。SSB-5在3小时内分散在硬水中。NaAMPS-SSB比Lion-SSB更具粘性。
实施例5-7的拉伸强度结果是用MTS拉伸试验设备，MTS 500/S装置(MTS Systems，Research Park，North Carolina)，通过使用Windows软件的TestworksTM 3.10版本来获得。代替试验用的标称3-英寸试条，使用1-英寸宽试条，切成6英寸长度。在试验设备的涂有橡胶的夹器之间的夹持长度是3英寸。试验是在12in/min的规定十字头速度下操作。采用改性试验程序的MTS设备一般得到与使用3-英寸宽的样品和Thwing-Albert试验机的前面所述的拉伸试验程序相当的结果。实施例8
助粘合剂聚合物在离子敏感型聚合物中的添加可降低聚合物共混物的剪切粘度，与单独的离子敏感型聚合物的剪切粘度相比。表10说明了在根据本发明在丙烯酸三元共聚物(SSB-2)中添加各种助粘合剂聚合物的效果。
表10.各种助粘合剂聚合物添加到SSB-2中所带来的效果
表10显示，RhoplexNW 1715K，Rovene4817和Dur-O-SetRB的添加显著降低单独SSB-2丙烯酸三元共聚物的剪切粘度。粘度的降低不是归因于SSB-2的纯粹稀释，因为聚丙烯酸钠的添加导致了SSB-2的剪切粘度的显著提高。实施例9
从RhoplexNW 1715K，Rovene4817和Dur-O-SetRB制备干燥的实心棒材。通过将一定量的聚合物倾倒在矩形聚硅氧烷模具(1cm宽、4cm长和3mm深的开放式矩形聚硅氧烷模具)中来制备棒材。模具中的聚合物然后在60℃下加热一夜。在模具中的干燥聚合物然后被放入装有30ml的在约23℃下的去离子水的容器中，放置1小时。棒材没有分散在去离子水中。
从分别与RhoplexNW 1715K，Rovene4817和Dur-O-SetRB共混的磺酸根阴离子改性的丙烯酸三元共聚物(NaAMPS+SSB)制备棒材样品。从75重量％磺酸根阴离子改性的丙烯酸三元共聚物和25重量％助粘合剂聚合物制备聚合物共混物。按照与以上所述同样的方式制备棒材样品。棒材样品然后被加到去离子水中。从下列聚合物共混物制备的棒材样品中的每一种在1小时内分散在去离子水中即NaAMPS+SSB/Rhoplex NW1715K，NaAMPS+SSB/Rovene 4817和NaAMPS+SSB/Dur-O-Set RB。实施例10
在具有66.5英寸的宽度的商购气流铺设机器上制备气流铺设的薄片形式的基材。具有两个成形封头(forming heads)的DanWeb气流铺设前身用于生产具有约60gsm的基重的基材。使用纸浆片形式的WeyerhaeuserCF405漂白软木牛皮纸纤维并在锤磨机中纤维化，然后在200-300英尺/分钟速度的运动丝网上形成气流铺设的薄片。新形成的薄片通过加热压实辊来致密化并转移到第二丝网上，其中薄片用水的雾化喷射来湿润，刚好在用于将薄片进一步致密化的第二压实辊之前施加了估计5％水分附加量。所述薄片然后被转移到烘箱丝网上和在顶端用离子敏感型聚合物配制料混合物喷射到薄片的暴露表面上，相对于薄片的干燥纤维质量施加10％离子敏感型聚合物配制料固体。
离子敏感型聚合物配制料混合物含有含有12％粘合剂固体的作为载体的水，其中粘合剂含有75％SSB-4作为离子敏感型聚合物配制料和25％RhoplexNW-1715K乳胶液(Rohm and Haas Corp.)作为助粘合剂聚合物。
用在95psi下操作的由Spraying Systems Co.(Wheaton，Illinois)制造的一系列Quick Veejet喷嘴，Nozzle No.730077，来进行喷射。在薄片上方的喷杆在5.5-英寸中心上以8英寸的尖端-丝网距离(tip-to-wire distance)提供13个此类喷嘴。这一排列实现了这一试验的离子敏感型聚合物配制料溶液的喷射雾锥的100％重叠。
在所述薄片被喷射之后，它被运送到具有225℃空气的通流的烘箱中以干燥粘合剂溶液。所述薄片然后被转移到另一个烘箱丝网的下侧，在它之上有另一喷杆(spray boom)穿过，其中更多离子敏感型聚合物配制料溶液被喷射到薄片的底侧上以增加另外10重量％固体，相对于薄片的干燥纤维质量来计算。所述薄片然后穿过有225℃空气的通流空气干燥措施的两个相继的干燥装置，完成薄片的干燥。跨越薄片的压差是约10英寸水柱。三个干燥器段(从第一到第三)的长度分别是约9，10和6英尺。
在干燥之后薄片的厚度是1.14mm(这一数值，与这里报道的其它物理性能一样，能够根据纤维、基重等来变化)。薄片的纵向干拉伸(MDDT)强度是在4.59kg/3in下测量的。薄片的横向干拉伸(CDDT)强度是在3.82kg/3in下测量的，有8.98％的CD拉伸。
干燥和处理过的薄片然后修剪成60英寸宽度，卷取和随后切成4-英寸宽的卷筒纸，它然后用湿润组合物处理并形成适合用作预湿的沐浴擦拭纸巾的无芯卷筒纸。在将薄片卷取成尺寸适合于使用的卷筒纸之前，将湿润组合物均匀地喷射到4-英寸宽的薄片的一侧上。所述湿润组合物是在去离子水中的4重量％NaCl。
在0.76kg/3in下测量在4重量％盐水下的横向湿拉伸(CDWT)强度。浸泡的CDWT强度有效地是0，与浸泡的CD拉伸强度一样，说明片材是完全可分散的。实施例11
所形成的片材等同于实施例10的片材，只是在气流铺设的薄片中的纤维是75％软木牛皮纸和25％PET纤维。在干燥之后薄片的厚度是1.35mm。薄片的纵向干拉伸(MDDT)强度是在3.87kg/3in下测量的。薄片的横向干拉伸(CDDT)强度是在2.84kg/3in下测量的，有11.31％的CD拉伸。在0.82kg/3in下测量在4重量％盐水下的横向湿拉伸(CDWT)强度。浸泡的CDWT强度有效地是0，与浸泡的CD拉伸强度一样。实施例12
根据实施例10进行附加的实施例，只是Rovene乳胶液用作助粘合剂聚合物以及基重和纤维组成按表11中所示来变化。浸泡的CDWT结果全部是0，表明拉伸强度的完全损失。其它结果示于表11中，其中Pulp/PET指定在基材中软木与合成纤维的比率，BW是基重(gsm)，TH是厚度(mm)和S-CDWT-M是在含有200ppm的Ca++/Mg++(按2∶1比率)的水中浸泡的样品的一小时浸泡CD湿拉伸试验。
表11.实施例3A-3F的测量。
非零S-CDWT-M值(在硬水中浸泡湿拉伸)对于具有25％PET纤维的两个试验来说是非零的，提示较高量的合成纤维开始损害水分散性。实施例13
与实施例10类似地制备预湿纸巾，只是助粘合剂聚合物是由NationalStarch提供的基本上不含交联剂的改性Elite乳胶液。薄片的基重是61.35，厚度1.21毫米，MDDT 5.09kg/3in，MD拉伸7.89％，CDDT 3.90kg/3in，CD拉伸9.50％，在4％盐水中CDWT 0.78kg/3in，CDWT拉伸32.96％，以及在去离子水(S-CDWT)和硬水(S-CDWT-M)两者中一小时之后的残余强度都是0kg/3in。实施例14颗粒物添加
用含有颗粒物淤浆的湿润组合物制备含有实施例10的基片的预湿纸巾。所述颗粒物选自由Presperse，Inc.(Piscataway，New Jersey)销售的下列产品
表12.被选择用于预湿纸巾的Presperse，Inc.的颗粒物
对于表12中的每一种颗粒类型，制备了具有0.5％，1％，2％，5％，和10％(按重量计)的颗粒浓度的湿润组合物的五个1000克批料。通过向1.15升烧杯中添加适当量的去离子的、过滤的水来制备每一批料(对于5个批料，所述水量分别是926.3g，921.3g，911g，881g，和831g)。在放置于Ther摩尔yne Cimarec 2搅拌器上的同时由2.5-英寸磁力搅拌棒搅拌所述罐的内容物，搅拌速度被设定到可在5只罐当中的每一个中提供强中心涡旋的最大值。每一批料含有4重量％氯化钠，作为40g盐被加入到水中；1重量％(10g)Amisoft ECS22-P酰基谷氨酸盐表面活性剂(Ajinomoto，Tokyo，Japan)；0.5重量％(5g)DC聚硅氧烷乳液(Dow Corning)，被加入到盐水和表面活性剂中；1重量％(10g)Mackstat H 66防腐剂(McIntyreGroup，Chicago，Illinois)；和0.05重量％(0.5g)的香料，它首先混入0.25重量％(2.5g)的聚山梨酸酯20(polysorbate 20)中，然后混入含有前述成分的溶液中；和各种量的粉末(0.5到10重量％或5g到100g)。所述粉末在溶液被搅拌的同时被加入到溶液中并让其润湿并在添加粉末之后经过约30分钟的一段时间被悬浮。需要一些附加的手工搅拌，使一些粉末促进混合。一旦粉末分散在液体中，通过添加以50重量％的强度在水中制得的苹果酸将pH调节至5.0。所述pH用具有Model 59002-72 KK8电极的Cole FarmerModel 59002-00 pH/mV/℃仪测量。
然后将颗粒悬浮液中的每一种加入到干燥的气流铺设式基片中，后者已根据实施例13用NaAMPS粘合剂和助粘合剂聚合物处理。添加水平是200％，通过喷雾施加于薄片的一侧上。弄湿的薄片然后被密封在塑料袋中放置一夜。用作为湿润组合物的颗粒状悬浮液处理过的预湿纸巾的考察已揭示了颗粒一般保留在湿纸巾中，无需附加的增稠剂或聚合物助留剂。压榨所述预湿纸巾，例如，得到在表观上基本上没有颗粒物的几乎清澈的流体，与用于湿润纸巾的乳状悬浮液相反。通常，在使用所述纸巾之后没有在手中留下看得见的残留物。所述颗粒物也通常改进了不透明型和似乎轻微地提供了触觉性质改进(减少粘性，更好的流变感觉)。实施例15
未凝胶化的淀粉颗粒在本发明的湿润组合物中的作用是作为减少粘性和改进预湿纸巾的表面触感的手段来考察的。含有木薯淀粉的五种湿润组合物是根据在表13中的配方制备的。根据实施例10的软木气流铺设的薄片用湿润组合物以300％附加量润湿。(QS是指足以达到所需pH的“量”)。
表13.含有淀粉的五种湿润组合物的配方
当用人手感觉时，包含淀粉的预湿纸巾显示出减少的粘性，与没有淀粉的类似预湿纸巾相比。含有淀粉的纸巾也感觉比较光滑。实施例16
通过使用在表14中列出的湿润组合物制备附加的预湿纸巾，这些组合物中的一种含有淀粉作为添加剂和其中另一种含有植物性药材。所述湿润组合物被加入到含有离子敏感型粘合剂的气流铺设的纤维基材中。所述湿润组合物是以分别300和200重量％的附加量添加。表14.两种湿润组合物的配方实施例17粘合剂说明
制备各种离子敏感型粘合剂，它含有丙烯酸(AA)、丁基丙烯酸(butacrylic acid)(BA)、2-乙基己基-丙烯酸，和AMPS，具有在表15中所示的摩尔％和分子量表15.含有AMPS的离子敏感型粘合剂
根据实施例1的方法制备这些粘合剂，但是作为能够生产几百加仑/每批的分批方法来按比例增大。实施例18典型的湿润溶液
根据以下特定的重量％混合下列成分来制备湿润组合物92.88重量％去离子水，4重量％NaCl，1重量％Mackstat H-66防腐剂(McIntyreGroup，Chicago，Illinois)，1重量％CS22酰基谷氨酸盐阴离子表面活性剂(Amisoft Corp.，Tokyo，Japan)，0.5重量％DC 1785聚硅氧烷乳液(DowCorning)，0.25重量％Solulan L-575(PEG-75羊毛脂，可以从Amerchol(Union Carbide的分公司))，0.05重量％Dragoco香料0/708768(Dragoco SA，Cuautitlan Izcalli，D.F.Mexico，Mexico)，0.25重量％聚山梨酸酯20(polysorbate 20)，和约0.07重量％的50重量％浓度苹果酸溶液使pH调至5.0。实施例19
处理过的基片；
用实施例10所述的设备制造气流铺设的基材。基重是65gsm和所述纤维是100％Weyerhaeuser CF405漂白软木牛皮纸浆。所述粘合剂溶液具有12.8重量％的粘合剂固体含量，其中有75重量％是表15的SSB代码H和25重量％Dur-O-Set RB乳胶助粘合剂(National Starch)。按照实施例1中所述，所述粘合剂溶液被喷射到薄片上，对于全部三个烘箱部分，具有215℃的干燥器空气温度。实施例20处理过的基片；
根据实施例10制备气流铺设的基材，只是基重是63gsm和烘箱温度是227℃。卷轴速度是197fpm。干燥薄片的厚度是1.30mm。
MDDT是5.55kg/3-in，CCDT是4.83kg/3-in，CDWT(在4％NaCl溶液中)是1.07kg/3-in，和S-CDWT以及S-CDWT-M(1小时浸泡试验)得到0kg/3-in。
干燥的薄片中的一些被切成4.25-英寸宽度和利用含有在去离子水中的4％NaCl、但没有表面活性剂的湿润组合物以225％附加量进行处理。弄湿的薄片使用以0.070英寸深度操作的穿刺刀进行穿刺，穿刺每一4.5英寸。穿刺后的薄片被卷绕成具有100个穿刺片/每卷(约37.5英尺/每卷)的无芯卷筒纸并放入白色塑料盒中以便以后用于预湿纸巾的分配器中。实施例21
实施例20的干燥、处理过的薄片的一部分用实施例18的湿润组合物进行润湿并转化成穿刺卷筒纸形式，用作不需要浴室分配器的预湿纸巾。对比实施例22
通过使用在实施例10中描述的方法，制造具有60.1gsm的基重的常规、粘合剂粘结的气流铺设的基材。Dur-O-Set E-646(National Starch)与木质纸浆(CF405)一起使用。所述基材用4％NaCl溶液湿润和使用所述方法测试。所述粘合剂完全使Dur-O-Set E-646化合物自交联；不使用盐敏性的粘合剂。所述粘合剂固体质量是基材质量的17％。薄片的干燥厚度是1.4mm，和CDWT值是1.3kg/3-in，而S-CDWT是1.2kg和S-CDWT-M是1.15kg，表明在浸泡之后薄片保持了几乎所有它的强度，和显示了交联的乳胶提供了薄片的主要拉伸强度和乳胶粘结在水中基本上没有削弱。实施例23
按以下所述，通过使用表15的盐敏性粘合剂和在表16中所示的助粘合剂(不是自交联型)，制备了许多粘合剂/助粘合剂组合。
表16.不自交联的乳胶助粘合剂
通过使用在实施例10中所述的方法，从漂白牛皮纸纤维制造气流铺设的基材。所述基材用4％NaCl溶液湿润和使用所述方法测试。全部基材由木质纸浆(CF405)和粘合剂组成。结果示于表17中，其中粘合剂混合物一致地含有75％的选自表15中的盐敏性粘合剂和25％的选自表16中的助粘合剂。粘合剂/助粘合剂栏是指分别在表15和16中列出的粘合剂和助粘合剂。例如，“A/1”是指在表15中SSB Code A和表16的助粘合剂的混合物。
表17.各种粘合剂体系的拉伸强度数据
在表17中看出，在去离子水中浸泡1小时之后，几乎所有基材损失了它们拉伸强度的80％以上(S-CDWT)。在200ppm的二价阳离子(Ca++/Mg++比为2∶1)的溶液中浸泡1小时之后，基材损失了它们强度的60％以上((S-CDWT-M)。尤其，对于在表17中所示的试验，当盐敏性粘合剂的分子量低于1,200,000时，在200ppm溶液中浸泡1小时之后，样品完全损失它们的强度。在200ppm二阶阳离子溶液中3小时的浸泡时间之后，具有高分子量的SSB通常损失了它们的更多强度，但仍然具有非零的拉伸强度。
相比之下，对比实施例22在去离子水或200ppm二价离子溶液中浸泡1小时之后损失了低于15％的它们的强度。在表17中的全部基材在浸泡之后比对比实施例22损失了更多的拉伸强度。实施例24
表16的不同助粘合剂与表15的盐敏性粘合剂代码F掺混。粘合剂掺混物然后使用在实施例10中描述的方法施涂，生产出在表18中列出的气流铺设的基材。在每一种情况下，20％粘合剂固体是以75％SSB/25％助粘合剂的共混物形式被施用于基材上。
表18.各种助粘合剂体系的拉伸强度数据
在类似的试验条件下，全部三种助粘合剂同等地进行。全部基材都在200ppm二阶阳离子溶液中损失了它们的拉伸强度(S-CDWT-M)，与助粘合剂类型无关。实施例25测量针对于从适合用作湿卫生纸产品的预湿纸巾的无芯卷材的外层上退出产品所需要的剥离力。所述产品是根据实施例10，以200％湿润组合物的附加量来制造。所述干燥的薄片被切成4.25-英寸宽和用湿润组合物以200％附加量处理，所述组合物含有在具有表面活性剂，聚硅氧烷(silicone)，和羊毛脂的去离子水中的4％NaCl，如在表19中对于湿润组合物Q、R和S所列出。弄湿的薄片使用穿刺刀进行穿刺，操作时穿刺每4.5英寸。穿刺后的薄片被卷绕成具有100个穿刺片/每卷(约37.5英尺/每卷)的无芯卷筒
纸并密封在塑料盒中以便以后用于预湿纸巾的分配器中。
表19.在三湿润组合物中的其它添加剂
所述卷筒纸自由地处于具有圆的、有肋条的底部的塑料筒中，所述底部保持卷筒纸就位，使得当在卷筒纸的尾端向上垂直拖曳来松退所述卷筒纸时，有最小的摩擦。相邻层相互粘附，使得需要施加一些力才能分离这些层。所需要的剥离力低于卷筒纸的重量和似乎大体上大于在卷筒纸转动时由筒所提供的摩擦阻力，这可部分地在分离点处由薄片和卷筒纸之间的角度来验证。没有剥离力，在拔起的薄片和在分离点处垂直于卷筒纸的线(line)之间的角度将是90度，但是松展开具有盐敏性粘合剂的湿卷筒纸时，角度基本上低于90度，因此给予剥离力来分离开所述薄片。
所述剥离力用装有TestWorks 3.10软件的MTS Sintech 1/G试验机测量。全部试验是在Tappi标准条件下在控制条件的实验室中进行。具有橡胶表面的4.5-英寸宽的夹具夹持卷筒纸的尾部，让卷筒纸位置直接在夹具之下，这使得如果没有剥离力引起薄片包住卷筒纸的一部分和偏离于垂直方向，则在卷筒纸上退卷时尾部保持垂直。所述夹具连接于十字头，它以100cm/分钟的速度向上拖曳薄织物薄片。剥离力由50N负载传感器测量。通过将4片各自分离的两个试验和5片各自分离的两个试验加以平均，来记录从卷筒纸上拔出18片的平均负载。来自卷筒纸的仅仅第一批18片用于所述测量。每种条件两个卷筒纸的平均剥离力(对于总共36片取总平均)被记录在下表20中。表20.从卷绕的湿卷筒纸上取下薄片所需要的剥离力(克)。
对于具有在7和15cm之间的宽度(在表20中试验的卷筒纸的宽度是10.8cm)的卷筒纸的剥离力适宜低于500g，更优选低于300g，再优选低于约200g，进一步优选低于约160g，最优选低于约120g，具有约50g到约350g，或约80g到约200g的举例性范围。一般地说，湿卷筒纸的每4-英寸宽度的剥离力能够是这些范围的上述值中的任何一种。实施例26
附加的样品是根据以上实施例24制备，只是15重量％的所述纤维混合物是由6mm起皱的PET纤维(KoSa)组成。表16的不同助粘合剂与表15的盐敏性粘合剂代码F掺混。粘合剂掺混物然后使用在实施例10中描述的方法施涂，生产出气流铺设的基材，它们的性质在表21中列出。在每一种情况下，20％粘合剂固体是以75％SSB/25％助粘合剂的共混物形式被施用于基材上。这些基材的性质在用4％NaCl溶液湿润之后测量。全部三个助粘合剂同等地进行试验。全部基材都在200ppm二阶阳离子溶液中损失了它们的拉伸强度，与助粘合剂类型无关。与在实施例24中的平行结果对比，合成纤维的引入导致了轻微至中等的强度改进(CDWT)和干燥容积的适度增加。
表21.具有PET纤维和各种助粘合剂的基材的数据。实施例27
根据实施例26，增大了被加入到纤维混合物中的合成纤维的量来进行另外的实施例。使用6mm起皱PET纤维(KoSa)或6mm起皱2.4分特的Lyocell纤维，如下表22中所注明。所述粘合剂掺混物是75％SSB和25％助粘合剂的恒定掺混物。
表22.具有PET纤维和各种助粘合剂的基材的数据。
在200ppm的二阶阳离子中的非零浸泡CDWT拉伸强度对于有25％合成纤维(PET或Lyocell)的那些试验组合来说是非零的，预示着更高的量开始损害水分散性。实施例28
在表23中示出的基材全部根据实施例10的方法制造和根据实施例23中描述的方法制备。在表23中的全部基材是从气流铺设的纸浆(CF405)形成。全部粘合剂掺混物是75％SSB和25％助粘合剂。片材的干燥厚度可通过在粘合剂的第一次喷涂之前由两个压实辊调节薄片压缩的水平来加以控制。使用表15的SSB代码O和Q。
表23.具有PET纤维和各种助粘合剂的基材的数据。
看起来，在粘合剂施涂之前干燥薄片的压缩能够显著提高最终片材湿强度，但不影响分散性。这一出乎意外的强度提高程度使得能够在含有基重减少和/或片材中粘合剂百分比减少在内的各种结合中实现同等的湿拉伸值。实施例29
全部基材是根据在实施例27中描述的方法来制备。全部基材是由表24中注明的纤维混合物与片材中20％粘合剂和用作助粘合剂的Dur-O-SetRB组成。合成纤维是起皱的和6mm的PET(KoSa)或者6或8mm的具有1.7或2.4分特的Lyocell(Accordis)。
表24.具有各种纤维和粘合剂的基材的数据。表24的实施例揭示了合成纤维长度、SSB分子量和薄片压缩相结合能够影响产品的分散性，这由它的S-CDWT-M值来说明。由6或8mm合成纤维组成的全部基材可用低分子量SSB分散。随着分子量的提高，在二阶阳离子溶液中浸泡1小时之后8mm Lyocell基材开始保留其强度的一些；然而，这一基材可分散在DI水中。在粘合剂施涂之前干燥薄片的致密化也能够影响含有合成纤维的基材(代码3015和3016)的分散性。代码3015和代码3016都充分可分散在DI水中。通过选择较低分子量SSB与合成纤维和干燥薄片致密化相结合，能够添加片材的分散性。实施例30
制备在表25中列出的基材，用4％NaCl溶液湿润，和根据在实施例29中描述的方法进行试验。各基材由所注明的纤维混合物和20％粘合剂与表25中注明的SSB/助粘合剂掺混物组成。Dur-O-Set RB是在表25中列出的全部样品中使用的助粘合剂。全部代码使用100％软木纤维，只是最后一个代码2813含有15％PET纤维(从KoSa获得的6mm起皱纤维)。基重通常保持恒定到约60gsm。气流铺设的薄片的厚度可通过在粘合剂的第一次喷涂之前由两个压实辊调节薄片压缩的水平来加以控制。通过使用织物手感测定器(Handle-o-meter)测量在表25中所选择基材的干燥CD劲度并记录为劲度。
表25.具有各种粘合剂掺混物的基材的数据。
随着盐敏性粘合剂在掺混物中的百分比从100％下降到55％，在恒定干燥容积下仅仅CDWT有中等程度提高。在粘合剂掺混物中65％盐敏性粘合剂的组成下，在200ppm的二阶阳离子溶液中浸泡1小时之后基材开始保留更大部分的它的湿强度。随着在第一粘合剂施涂之前薄片致密化和盐敏性粘合剂在掺混物中的百分比被减少至65％或65％以下，在DI水或200ppm二阶阳离子溶液中浸泡1小时之后保留了更大的强度，与在更高干燥容积(dry bulk)下的同样组合物相比。这些实施例揭示了通过提高助粘合剂含量，不管有或没有薄片的附加致密化，都开始影响基材分散性。
表25中的结果还显示，随着在粘合剂施涂之前干燥薄片的厚度被压缩，CDWT有较大的提高。代码3007到3010显示，与减少的干燥容积(bulk)对应地提高CDWT，在恒定粘合剂条件下没有基材分散性的损失。
基于Handle-O-Meter结果(劲度)，看起来似乎当掺混物中盐敏性粘合剂的百分比降低时，基材的CD劲度会下降。实施例31
根据在实施例10和23中描述的方法制备在表26中列出的基材。各基材含有纸浆(CF405)和20％粘合剂。所述粘合剂具有在表26中给出的SSB/助粘合剂掺混物。Dur-O-Set RB是助粘合剂。所述基材被转变成卷筒纸形式并用表19的溶液Q湿润(溶液D)。测量针对于从根据实施例25中所描述的方法的预湿纸巾的无芯卷材的外层上退卷出产品所需要的剥离力。这些试验的结果记录在下表26中。
表26.无芯卷筒纸的剥离力结果。
在这种情况下，降低掺混物中盐敏性粘合剂的百分比将降低剥离力。实施例32
根据下表27中的信息，使用SSB粘合剂(参见表15)和Dur-O-Set RB助粘合剂(表16的助粘合剂)的75/25掺混物，与实施例10中同样地制备样品。表27中的拉伸强度结果显示了在一定范围的产品条件下的良好分散性。
表27.一定范围的粘合剂和基片性质的拉伸强度结果。
表27中报道的样品说明了粘合剂含量，基重，和薄片厚度(按照它能够生产可分散的基材)的这些范围中的一些。实施例33
使用SSB粘合剂(参见表15)和助粘合剂(参见表16)的75/25掺混物，一般与实施例10中同样地制备样品，如表28中所注明。全部基材含有占纤维混合物的15％的6mm起皱、2.4分特的Lyocell(Accordis)与85％软木浆(CF405)。全部基材由19％粘合剂和81％粘合剂掺混物组成。
表28.一定范围的粘合剂和基片性质的拉伸强度结果。
表28中，在200ppm二阶阳离子溶液中浸泡1小时之后全部样品损失它们的湿强度的至少75％(S-CDWT-M)。这些样品中的主要区别在于SSB组成，如表15中所表明。与盐敏性粘合剂W和AB相比，盐敏性粘合剂L和E具有相同的组成但不同的分子量(参见表15)。盐敏性粘合剂W和AB具有相同的组成但不同的分子量。在没有助粘合剂的情况下，W/1和AB/2处理过的基材似乎不如L/1和E/2处理过的基材那样可分散。降低所述盐敏性粘合剂的分子量可用于制造更加可分散的基材，如基材AB/1所示。或，改变盐敏性粘合剂的组成可用于制造更加可分散的基材，如L/1和E/2所说明。因此，通过改变所述盐敏性粘合剂的分子组成或它的分子量，能够制造出充分可分散的掺混物。另外地，通过选择与盐敏性粘合剂更加相容的不同助粘合剂化学性质，能够制造出充分可分散的粘合剂掺混物，由基材AB/2和AB/1所示。实施例34
含有约6％NMA交联剂，AirFlex 105(Air Products，Allentown，PA)，的乳胶液与表15的SSB代码H按照75份SSB与25份乳胶颗粒的比率进行掺混，并流延成具有尺寸1cm×4cm×3mm的8根条形体(bar)，如实施例9中所说明。通过在60℃空气中干燥一夜制备四根条形体，与此同时另外四根条形体是在167℃下干燥3小时。每一组的两条形体然后各自被放入30mL的4％NaCl溶液中和静置1小时，在此之后利用重量分析法测定溶解度。来自两组的条形体(两种干燥条件)基本上完全不溶于盐溶液中。来自每一组的剩余条形体各自被放入含有200ppm钙和镁离子(按2∶1比率)的在约23℃下的30ml硬水中，静置1小时。在167℃下干燥并放入硬水中的两条形体基本上完全不溶(0％可溶解)。在60℃下干燥和放入硬水中的两条形体分别是54％和53％可溶解，这是出乎意料的低，假定乳胶在这一温度下干燥时基本上未交联。然而，当乳胶与SSB混合时发生一些凝固，这说明在两种混合物之间可能的相容性问题，因此溶解度受影响，或一些凝固的颗粒物无法通过滤纸。在Airflex乳胶中的一些NMA交联剂还有可能促进掺混物的交联或凝胶化。虽然可以相信，更相容的乳胶液将得到更高的溶解度，但也可以相信较低交联剂含量(例如，低于6％，具体地说低于2％，更具体地说低于1％，和最具体地说低于0.3％交联剂，基于固体质量)的助粘合剂有助于保持所述干燥聚合物共混物的高溶解度。
图1显示处理过的气流铺设基片的湿拉伸结果，其中在不同的盐溶液或硬水中进行试验。根据实施例10制备气流铺设的基片并提供了标记为代码X、代码Y和代码Z的盐敏性粘合剂组合物的20％附加量。代码X是含有60％丙烯酸，10.5％丙烯酸2-乙基己基酯，24.5％丙烯酸丁酯，和5％NaAMPS的粘合剂聚合物，根据实施例1来聚合，具有1.3百万的分子量，对应于表15中的代码B。代码Y是类似的但具有约550,000的分子量，对应于在表15中的代码D。代码Z是类似的但具有62％丙烯酸和8.5％丙烯酸2-乙基己基酯作为单体，具有约1.2百万的分子量，对应于表15中的代码G。全部粘合剂与Dur-O-Set RB助粘合剂按75∶25比率掺混。处理过的薄片与实施例10中同样地干燥，然后用4％或1.5％NaCl溶液湿润。根据CDWT规程进行湿拉伸强度试验，但具有在实施例5中所描述的例外(例如使用1-英寸宽带材和MTS拉伸试验机)。
对于用4％溶液制备的样品进行浸泡的CD拉伸试验。对于每一代码所显示的四栏(其中一些因为零值而没有见到)对应于从四个不同试验获得的结果。开头的两栏是薄片在4％或1.5％NaCl溶液中的“原本”CDWT值。第三和第四栏是对于已用4％溶液湿润的各薄片而言的在1小时和3小时的S-CDWT-M(硬水浸泡)结果。
结果显示在1.5％NaCl和4％NaCl的两种情况下良好的湿强度，对于用代码Y处理的薄片具有优异的强度损失(100％的硬水分散性)，代码Z的良好强度损失，和代码X的残余强度。代码X与代码Y对比揭示了分子量减少凝固促进盐敏性粘合剂的分散性。
图2是显示了当含有离子敏感型粘合剂的68gsm软木气流铺设的薄片被浸泡在含有钙离子的溶液中时，湿拉伸强度如何随时间推移而发生变化的图表(在一定的浸泡时间范围内作为CDWT(以克计)/每2.54cm来报告)。用20重量％粘合剂制备湿薄片，粘合剂含有85％Lion(Tokyo，Japan)SSB-3b丙烯酸型三元共聚物和15％Dur-O-Set RB(National Starch)助粘合剂。在干燥后，薄片用含有0.9％NaCl，0.5％磷脂CDM(Mona)，和0.5％Mackstat H-66的溶液湿润，并显示了约400g/in(或g/2.54cm)的湿强度。溶液附加量是250％，基于薄片的干重。处理过的薄片然后在含有0，13，29和109ppm水平的钙离子的无NaCl的水中浸泡，得到了图2中所示的对于湿抗拉强度/时间的四条曲线。在109ppm钙离子下基本上没有强度损失。在29ppm钙离子中保持了大于100g/in的强度。似乎表明，在水中甚至少量的钙离子将干扰用Lion SSB-3b产品处理的薄片的分散性。
图3将取自图2的Lion SSB-3b产品的两个数据组(标为代码3300)与按照75/25比率掺混了Dur-O-SetRB聚合物的磺化盐敏性粘合剂进行对比。标为代码2102的数据组涉及到含有磺化盐敏性粘合剂的65-gsm薄片，这对应于表15中的SSB代码H。这一薄片用描述在表4中的溶液湿润。溶液附加量是225％，基于薄片的干重。当浸泡在硬水中，甚至在257ppm的钙离子浓度下，所述粘合剂配制剂显示了拉伸强度的急剧下降，因此有良好的触发性。因此，本发明的磺化盐敏性粘合剂在硬水中的分散能力上有很大改进，与现有技术的丙烯酸型三元共聚物相比。
图2和图3中的拉伸强度结果是用MTS拉伸试验设备，MTS 500/S装置(MTS Systems，Research Park，North Carolina)，通过使用Windows软件的TestworksTM 3.10版本来获得。代替试验用的标称3-英寸试条，使用1-英寸宽试条，切成6英寸长度。在试验设备的涂有橡胶的夹器之间的夹持长度是3英寸。试验是在12in/min的规定十字头速度下操作。
当然，应当理解的是，上文仅仅涉及本发明的某些已公开的实施方案，而且在不脱离由所附权利要求阐明的本发明的精神和范围的前提下可作许多改进或修改。
权利要求
1.离子敏感型聚合物，其中所述聚合物不溶于含有至少约0.3重量％盐的中性盐溶液，所述盐包含一种或多种单价或多价离子；并且其中所述聚合物可溶于含有至多约500ppm的一种或多种多价离子的自来水。
2.权利要求1的离子敏感型聚合物，其中所述聚合物不溶于含有至少约0.3重量％盐的中性盐溶液，所述盐包含一种或多种单价或多价离子；并且其中所述聚合物可溶于含有约15ppm至约200ppm的一种或多种多价离子的自来水。
3.权利要求2的离子敏感型聚合物，其中所述聚合物不溶于含有至少约0.3重量％盐的中性盐溶液，所述盐包含一种或多种单价或多价离子；并且其中所述聚合物可溶于含有约15ppm至约150ppm的一种或多种多价离子的自来水。
4.权利要求3的离子敏感型聚合物，其中所述聚合物不溶于含有至少约0.3重量％盐的中性盐溶液，所述盐包含一种或多种单价或多价离子；并且其中所述聚合物可溶于含有约15ppm至约100ppm的一种或多种多价离子的自来水。
5.权利要求4的离子敏感型聚合物，其中所述聚合物不溶于含有至少约0.3重量％盐的中性盐溶液，所述盐包含一种或多种单价或多价离子；并且其中所述聚合物可溶于含有约15ppm至约50ppm的一种或多种多价离子的自来水。
6.权利要求1的离子敏感型聚合物，其中所述聚合物不溶于含有约0.5重量％至约5.0重量％盐的中性盐溶液。
7.权利要求1的离子敏感型聚合物，其中所述聚合物不溶于含有约0.5重量％至约3.0重量％盐的中性盐溶液。
8.权利要求1的离子敏感型聚合物，其中所述的多价离子包括Ca2+离子、Mg2+离子、Zn2+离子或其组合。
9.权利要求1的离子敏感型聚合物，其中所述的单价离子包括Na+离子、Li+离子、K+离子、NH4+离子或其组合。
10.权利要求1的离子敏感型聚合物，其中所述的聚合物由(a)丙烯酸、甲基丙烯酸、或其组合；(b)2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸(AMPS)、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸钠盐(NaAMPS)、或其组合；和(c)一种或多种丙烯酸烷基酯形成。
11.权利要求10的离子敏感型聚合物，其中所述的聚合物由单体丙烯酸；AMPS、NaAMPS、或其组合；丙烯酸丁酯；和丙烯酸2-乙基己酯形成。
12.权利要求11的离子敏感型聚合物，其中所述的聚合物由约35至约80摩尔％丙烯酸；大于0至约20摩尔％AMPS、NaAMPS、或其组合；大于0至约65摩尔％丙烯酸丁酯；和大于0至约45摩尔％丙烯酸2-乙基己酯形成。
13.权利要求12的离子敏感型聚合物，其中所述的聚合物由约50至约67摩尔％丙烯酸；大于0至约10摩尔％AMPS、NaAMPS、或其组合；约15至约28摩尔％丙烯酸丁酯；和约7至约15摩尔％丙烯酸2-乙基己酯形成。
14.权利要求13的离子敏感型聚合物，其中所述的聚合物由约57至少于66摩尔％丙烯酸；约1至约6摩尔％AMPS、NaAMPS、或其组合；约15至约28摩尔％丙烯酸丁酯；和约7至约13摩尔％丙烯酸2-乙基己酯形成。
15.权利要求14的离子敏感型聚合物，其中所述的聚合物由约60摩尔％丙烯酸；约5摩尔％AMPS、NaAMPS、或其组合；约24.5摩尔％丙烯酸丁酯；和约10.5摩尔％丙烯酸2-乙基己酯形成。
16.用于将纤维质材料粘结成整薄片的粘合剂组合物，其中所述粘合剂组合物含有权利要求1的离子敏感型聚合物。
17.含有纤维质材料和粘合剂材料的非纺造织物，其中所述粘合剂材料含有权利要求16的粘合剂组合物。
18.离子敏感型聚合物，其由丙烯酸；AMPS、NaAMPS、或其组合；丙烯酸丁酯；和丙烯酸2-乙基己酯形成；其中所述聚合物不溶于含有至少约0.3重量％盐的中性盐溶液，所述盐包括一种或多种单价或多价离子；并且其中所述聚合物可溶于含有至多约500ppm的一种或多种多价离子的自来水。
19.权利要求18的离子敏感型聚合物，其中所述的聚合物由约35至约80摩尔％丙烯酸；大于0至约2 0摩尔％AMPS、NaAMPS、或其组合；大于0至约65摩尔％丙烯酸丁酯；和大于0至约45摩尔％丙烯酸2-乙基己酯形成。
20.权利要求19的离子敏感型聚合物，其中所述的聚合物由约50至约67摩尔％丙烯酸；大于0至约10摩尔％AMPS、NaAMPS、或其组合；约15至约28摩尔％丙烯酸丁酯；和约7至约15摩尔％丙烯酸2-乙基己酯形成。
21.权利要求20的离子敏感型聚合物，其中所述的聚合物由约57至少于66摩尔％丙烯酸；约1至约6摩尔％AMPS、NaAMPS、或其组合；约15至约28摩尔％丙烯酸丁酯；和约7至约13摩尔％丙烯酸2-乙基己酯形成。
22.权利要求21的离子敏感型聚合物，其中所述的聚合物由约60摩尔％丙烯酸；约5摩尔％AMPS、NaAMPS、或其组合；约24.5摩尔％丙烯酸丁酯；和约10.5摩尔％丙烯酸2-乙基己酯形成。
23.用于将纤维质材料粘结成整薄片的粘合剂组合物，其中所述粘合剂组合物含有权利要求18的离子敏感型聚合物。
24.含有纤维质材料和粘合剂材料的非纺造织物，其中所述粘合剂材料含有权利要求23的粘合剂组合物。
25.权利要求1的离子敏感型聚合物的制备方法，其中该方法包括形成亲水/疏水平衡的两种或更多种单体的混合物，其中至少一种单体包含一个或多个亲水部分，并且至少一种单体包含一个或多个疏水部分；和聚合所述混合物。
26.权利要求25的方法，其中所述的聚合物由约35至约80摩尔％丙烯酸；大于0至约20摩尔％AMPS、NaAMPS、或其组合；大于0至约65摩尔％丙烯酸丁酯；和大于0至约45摩尔％丙烯酸2-乙基己酯形成。
27.纤维质基材，该基材包含纤维质材料；和含有权利要求12的离子敏感型聚合物的粘合剂组合物。
28.含有权利要求27的纤维质基材的水可分散性制品。
29.权利要求28的水可分散性制品，其中所述水可分散性制品包括体侧衬垫、流体分配材料、流体吸入材料、吸收性包裹纸、覆盖层或湿纸巾。
30.含有权利要求27的纤维质基材的湿纸巾。
全文摘要
本发明涉及离子敏感型水可分散性聚合物，其制备方法及其作为粘合剂组合物的应用。本发明还涉及含有离子敏感型水可分散性粘合剂组合物的含纤维的织物和薄片，及其在水可分散性的个人护理产品中的应用。
文档编号A61F13/53GK1444607SQ0180897
公开日2003年9月24日 申请日期2001年5月3日 优先权日2000年5月4日
发明者帕夫尼特·S·穆米克, 威廉·S·蓬普隆, 富兰克林·M·C·陈, 福雷德里克·J·朗, 金·G·希克, 沃尔特·T·舒尔茨, 肯尼思·Y·王, 戴维·A·索伦斯, 张义华 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司