水性聚合物制剂的制作方法

水性聚合物制剂
1.用于将纤维粘结在一起的聚合物可用于纺织工业。可将此类聚合物(通常称为“粘结剂”)以非织造垫的形式或以已被织造形成纺织品的线的形式施加到纤维上。此类聚合物的存在可以用于改善非织造或织造织物的拉伸强度，尤其是当用液体(用水(即“湿强度”)或用溶剂(即“溶剂强度”))浸渍织物时。
2.将粘结剂聚合物施加到纤维上的一种便捷方式是提供分散在水中的小颗粒形式的聚合物。这些颗粒可具有彼此完全相同的组成，或者可存在不同组成的颗粒。此类水性分散体相对于溶解在非水性溶剂中的可比较聚合物具有各种优点；水性分散体通常具有较低的粘度并且更环保。
3.可将水性分散体(其可以是乳液、胶乳、浆液、另一种形式的分散体或它们的组合)施加到纤维上，然后可通过蒸发除去水。通常期望聚合物在蒸发过程期间或之后经历交联反应。据认为，此类交联反应会增加最终织物的拉伸强度。在过去，一些聚合物粘结剂含有n-羟甲基丙烯酰胺(nma)的聚合单元，这促进了期望的交联，但此类聚合物在加热时会释放甲醛，这是不期望的。
4.us 8,173,744描述了一种基于水的底漆组合物，其含有两种酸或酸酐改性的聚烯烃并且还可含有一种或多种丙烯酸类聚合物，其中改性的聚烯烃与丙烯酸类聚合物的固体重量比为20/80至80/20。wo2018176298公开了一种可固化组合物，其包含按干重计70％至99％的丙烯酸乳液组分和按干重计1％至30％的通过乳化多羧酸化合物官能化的聚烯烃起始材料而制备的聚烯烃乳液组分。wo2018176298公开了该可固化组合物可用于处理柔性基材，诸如皮革、织造或非织造织物、毡和垫或其他纤维组件以及纤维。期望提供一种具有以下一个或多个益处的新型聚合物粘结剂：不含nma的聚合单元；提高湿强度；提高溶剂强度；以水性分散体的形式提供。
5.以下是对本发明的陈述。
6.本发明的第一方面是一种组合物，其包含水性介质，并且还包含分散在所述水性介质中的以下物质：
7.(a)包含马来酸化聚烯烃(a)的颗粒(a)，以及
8.(b)包含丙烯酸类聚合物(b)的颗粒(b)，其中基于所述丙烯酸类聚合物(b)的固体重量按重量计，所述丙烯酸类聚合物(b)包含：
9.(i)0.1％至10％的羟基官能丙烯酸单体的聚合单元，
10.(ii)1％至20％的羧基官能单体的聚合单元，以及
11.(iii)70％至98.9％的一种或多种附加单体(iii)的聚合单元，所述附加单体选自由丙烯酸单体、苯乙烯单体以及它们的混合物组成的组，
12.其中基于所述马来酸化聚烯烃(a)和所述丙烯酸类聚合物(b)的固体重量之和按重量计，所述马来酸化聚烯烃(a)以1％至19％的量存在。
13.本发明的第二方面是一种粘结纤维的方法，其包括使水性粘结剂组合物与纤维接触，然后使得或允许水从水性粘结剂组合物中蒸发，其中水性粘结剂组合物是权利要求1的组合物。
14.以是对本发明的详细描述。
15.如本文所用，除非上下文另有明确指示，否则以下术语具有指定的定义。
16.如本文所用，“聚合物”是由较小化学重复单元的反应产物构成的相对较大的分子。聚合物可具有线性、支化、星形、环状、超支化、交联或它们的组合的结构；聚合物可具有单种类型的重复单元(“均聚物”)，或者它们可具有多于一种类型的重复单元(“共聚物”)。共聚物可具有无规、按顺序、以嵌段形式、以其他排列方式或者以它们的任何混合物或组合排列的各种类型的重复单元。聚合物具有1,000或更高的数均分子量。
17.如本文所用，“聚合物的重量”意指聚合物的干重。
18.可以彼此反应以形成聚合物的重复单元的分子在本文中称为“单体”。如此形成的重复单元在本文中称为单体的“聚合单元”。
19.如本文所用，丙烯酸单体是选自(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸的烷基酯、在烷基基团上具有一个或多个取代基的(甲基)丙烯酸的烷基酯、(甲基)丙烯酰胺、n-取代的(甲基)丙烯酰胺以及它们的混合物的单体。前缀“(甲基)丙烯酰基
‑”
意指“丙烯酰基-或甲基丙烯酰基
‑”
。
20.如本文所用，苯乙烯类单体是选自苯乙烯、取代的苯乙烯以及它们的混合物的单体。取代的苯乙烯具有一个或多个位于芳环或乙烯基基团或它们的组合上的取代基。
21.羟基官能单体是具有一个或多个不是羧基基团的一部分的侧链oh基团的单体。羧基官能单体是具有侧链羧基的单体；羧基基团可以是中性形式或阴离子形式。
22.如本文所用，羟烷基(甲基)丙烯酰胺是丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的衍生物，其中烷基基团附接到(甲基)丙烯酰胺结构的氮原子，并且羟基基团附接到该烷基基团。
23.如本文所用，“丙烯酸”聚合物是其中50％或更多的聚合单元选自丙烯酸单体并且其中75％或更多的聚合单元选自由丙烯酸单体和苯乙烯单体组成的组的聚合物。百分比是基于聚合物的重量的重量百分比。
24.如本文所用，聚烯烃是其中基于聚合物的重量按重量计70％或更多的聚合单体单元选自烃烯烃、烃二烯以及它们的混合物的聚合物。马来酸化聚烯烃是已与马来酸酐反应以将羧基和/或酸酐基团共价附接到聚烯烃的聚烯烃。
25.水性介质是在包括5℃至50℃范围的温度范围内为液体的组合物。基于水性介质的重量按重量计，水性介质包含50％或更多的量的水。水性介质包括作为单个分子、原子或离子溶解的物质。水性介质不包括作为离散固体颗粒或液滴存在的物质，诸如乳液液滴、胶乳颗粒、分散的固体颗粒、其他形式的分散颗粒以及它们的组合。
26.聚合物的玻璃化转变温度(tg)通过动态扫描量热法通过中点法以10℃/min扫描来测量。单体的tg在本文中被定义为由该单体制成的均聚物的tg。
27.术语“纤维”是指具有一定几何形状的材料，而与材料的组成无关。纤维的最长尺寸比垂直于最长尺寸的任何尺寸长至少100倍。
28.本文呈现的比率如下表征。例如，如果认为比率为3:1或更大，则该比率可能为3:1或5:1或100:1，但可能不为2:1。该表征可如下概括地陈述。当本文认为比率为x:l或更大时，意味着该比率为y:l，其中y大于或等于x。对于另一个示例，如果认为比率为15:1或更小，则该比率可能为15:1或10:1或0.1:1，但可能不为20:1。概括地，当本文认为比率为w:l或更小时，意味着该比率为z:1，其中z小于或等于w。除非另有说明，否则比率按重量计。
29.本发明的组合物含有水性介质。优选地，水性介质含有基于水性介质的重量按重量计50％或更多、更优选75％或更多、更优选85％或更多、更优选90％或更多的量的水。
30.分散在水性介质中的是包含一种或多种马来酸化聚烯烃(a)的颗粒(a)。优选地，颗粒(a)的大部分或全部质量是马来酸化聚烯烃。也就是说，优选地，基于颗粒(a)的重量按重量计，颗粒(a)中马来酸化聚烯烃的量为50％或更多、更优选75％或更多、更优选85％或更多、更优选95％或更多。
31.通过聚合物主链的组成(如果忽略所附接的马来酸酐基团，该组成是聚合物将具有的组成)来表征马来酸化聚烯烃是有用的。主链组成被认为与聚烯烃在与马来酸酐反应之前所具有的组成相同。在优选的聚烯烃聚合物主链中，基于聚烯烃聚合物主链的重量按重量计，丙烯的聚合单元的量为50％或更多、更优选75％或更多、更优选85％或更多、更优选95％或更多。
32.马来酸化聚烯烃可通过酸值来表征。优选地，马来酸化聚烯烃(a)的酸值为35mg koh/g或更高、更优选45mg koh/g或更高、更优选55mg koh/g或更高。优选地，马来酸化聚烯烃(a)的酸值为90mg koh/g或更低、更优选80mg koh/g或更低、更优选70mg koh/g或更低。
33.分散在水性介质中的是包含一种或多种丙烯酸类聚合物(b)的颗粒(b)。优选地，颗粒(b)的大部分或全部质量是丙烯酸类聚合物。也就是说，优选地，基于颗粒(b)的重量按重量计，颗粒(b)中丙烯酸类聚合物的量为50％或更多、更优选75％或更多、更优选85％或更多、更优选95％或更多。
34.丙烯酸类聚合物(b)包含羟基官能丙烯酸单体的聚合单元。优选的羟基官能丙烯酸单体是(甲基)丙烯酸羟烷基酯、己内酯改性的(甲基)丙烯酸酯以及它们的混合物。己内酯改性的(甲基)丙烯酸酯具有结构(i)：
[0035][0036]
其中r为氢或甲基，并且n为1至10的整数。在(甲基)丙烯酸羟烷基酯中，优选的烷基基团是乙基和丙基。优选的(甲基)丙烯酸羟烷基酯是丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟乙酯。优选的己内酯改性的(甲基)丙烯酸酯具有为氢的r。优选的己内酯改性的(甲基)丙烯酸酯具有5或更小、更优选4或更小、更优选为3或更小的n。
[0037]
优选地，基于丙烯酸类聚合物(b)的重量按重量计，丙烯酸类聚合物(b)中羟基官能丙烯酸单体的聚合单元的量为0.1％或更多、更优选0.2％或更多、更优选0.5％或更多、更优选0.9％或更多。优选地，基于丙烯酸类聚合物(b)的重量按重量计，丙烯酸类聚合物(b)中羟基官能丙烯酸单体的聚合单元的量为10％或更少、更优选7％或更少、更优选5％或更少、更优选3％或更少。
[0038]
丙烯酸类聚合物(b)还包含羧基官能单体的聚合单元。优选的羧基官能单体是丙烯酸单体，更优选地是(甲基)丙烯酸、衣康酸以及它们的混合物。在丙烯酸与甲基丙烯酸之间，丙烯酸是优选的。
[0039]
优选地，基于丙烯酸类聚合物(b)的重量按重量计，丙烯酸类聚合物(b)中羧基官
能单体的聚合单元的量为1％或更多、更优选1.5％或更多、更优选2％或更多。优选地，基于丙烯酸类聚合物(b)的重量按重量计，丙烯酸类聚合物(b)中羧基官能单体的聚合单元的量为20重量％或更少、更优选15％或更少、更优选10％或更少、更优选7％或更少。
[0040]
丙烯酸类聚合物(b)还含有附加单体(本文标记为单体(iii))的聚合单元，该附加单体既不是羟基官能丙烯酸单体也不是羧基官能单体。附加单体(iii)选自丙烯酸单体、苯乙烯单体以及它们的混合物。
[0041]
优选地，单体(iii)含有一种或多种tg为20℃或以下、更优选0℃或以下、更优选-20℃或以下、更优选-40℃或以下的丙烯酸单体。优选地，单体(iii)含有一种或多种tg为-100℃或更高、更优选-80℃或更高的丙烯酸单体。优选地，单体(iii)含有一种或多种未取代的(甲基)丙烯酸的烷基酯、更优选一种或多种未取代的丙烯酸的烷基酯。在未取代的(甲基)丙烯酸的烷基酯中，优选的是其中烷基基团具有2个或更多的碳原子、更优选3个或更多的碳原子的那些。在未取代的(甲基)丙烯酸的烷基酯中，优选的是其中烷基基团具有12个或更少的碳原子、更优选8个或更少的碳原子的那些。
[0042]
在单体(iii)的聚合单元内，优选地，基于聚合物(b)的重量按重量计，丙烯酸单体的聚合单元的量为50％或更多、更优选60％或更多、更优选70％或更多。在单体(iii)的聚合单元内，优选地，基于聚合物(b)的重量按重量计，丙烯酸单体的聚合单元的量为95％或更少、更优选90％或更少。
[0043]
优选地，单体(iii)还含有一种或多种苯乙烯单体。优选的苯乙烯单体是苯乙烯、α-烷基苯乙烯、其他取代的苯乙烯以及它们的混合物，更优选的是苯乙烯。在单体(iii)的聚合单元内，优选地，苯乙烯单体的聚合单元的量为2％或更多、更优选5％或更多、更优选10％或更多。在单体(iii)的聚合单元内，优选地，苯乙烯单体的聚合单元的量为50％或更少、更优选40％或更少、更优选25％或更少、更优选15％或更少。
[0044]
优选地，聚合物(b)中羟烷基(甲基)丙烯酰胺单体的聚合单元的量很少或没有。也就是说，优选地，基于丙烯酸类聚合物(b)的重量以重量百分比计，聚合物(b)中羟烷基(甲基)丙烯酰胺单体的聚合单元的量为0至0.2％、更优选0至0.1％、更优选0至0.05％、更优选零。
[0045]
优选地，丙烯酸类聚合物(b)的tg为150℃或更低、更优选100℃或更低、更优选50℃或更低、更优选25℃或更低、更优选0℃或更低。优选地，丙烯酸类聚合物(b)的tg为-100℃或更高、更优选-50℃或更高。
[0046]
聚合物(b)为分散在水性介质中的颗粒形式。可通过任何方法制备聚合物(b)并将其制成分散形式。制备聚合物(b)并将其制成分散形式的优选方法是如下所述的水性乳液聚合。在水性乳液聚合中，一种或多种单体乳液由分散在水性介质中的一种或多种单体的液滴制成。将这些一种或多种乳液暴露于聚合引发剂，该聚合引发剂是可以反应形成一个或多个可以引发单体的自由基聚合的自由基部分的化合物。可通过任何方法将单体乳液暴露于引发剂，包括例如间歇聚合方法和连续加成聚合方法。优选地，引发剂是水溶性的(即，2克或更多可在25℃下溶解在水中)。新的颗粒形成，其中聚合物(b)通过自由基聚合生长。当该过程完成时，颗粒被称为胶乳颗粒，并且分散在水性介质中的聚合物(b)颗粒的组合物被称为胶乳。
[0047]
水性乳液聚合可作为单阶段过程或作为多阶段过程进行。在单阶段过程中，如上
所述聚合一种或多种单体乳液，并使用所得胶乳。在两阶段过程中，一旦单一单体乳液(或单体乳液的单一混合物)已完成聚合过程(即，在第一阶段结束时)，在第一阶段中形成的聚合物的存在下将新的单体乳液(或单体乳液的混合物)暴露于引发剂，并且所得聚合的完成是第二阶段的结束。类似地，可执行附加阶段。通过具有两个或更多个阶段的过程形成多阶段聚合物。
[0048]
可通过任何方法使马来酸化聚烯烃(a)和丙烯酸类聚合物(b)结合在一起。在优选的方法中，提供马来酸化聚烯烃(a)的颗粒的水性分散体；通过水性乳液聚合单独制备聚合物(b)的胶乳；并且将两种分散体混合。
[0049]
优选地，以组合物的总重量的百分比计，组合物中所有固体聚合物的总重量为10％或更大、更优选20％或更多、更优选30％或更多。优选地，以组合物的总重量的百分比计，组合物中所有固体聚合物的总重量为50％或更少。
[0050]
马来酸化聚烯烃(a)和丙烯酸类聚合物(b)的相对量可通过量“pcta”来表征，该量被定义为马来酸化聚烯烃(a)的固体重量占马来酸化聚烯烃(a)和丙烯酸类聚合物(b)的总固体重量的百分比。优选地，pcta为1％或更多、更优选2％或更多、更优选5％或更多、更优选7％或更多。优选地，pcta为19％或更少、更优选16％或更少、更优选13％或更少、更优选10％或更少。
[0051]
本发明的组合物可用于任何目的。优选的用途是作为非织造织物的粘结剂。例如，可例如通过浸渍、计量、喷涂或其他方法使一批单根纤维(即尚未纺成线的纤维)与本发明的组合物接触；将本发明的组合物中的水蒸发或允许其蒸发，以产生非织造垫。可在蒸发水之前或期间加热或不加热所得非织造垫(即，暴露于高于40℃的温度)。预期连续体积的聚合物将粘附到多于一根纤维上，因此聚合物将用于将纤维粘结在一起。
[0052]
聚合物粘结剂的有效性的一个量度是非织造垫的拉伸强度，特别是当已将垫暴露于水或有机溶剂时。较高的拉伸强度是期望的。
[0053]
通过本发明的组合物粘结在一起的纤维可由任何材料制成。纤维可以是矿物纤维或有机纤维。有机纤维可以是天然的或人造的。一些合适的天然有机纤维由例如纤维素、纤维素衍生物、棉、亚麻和羊毛制成。一些合适的人造有机纤维由例如人造丝、尼龙、聚酯、丙烯酸类聚合物和聚烯烃制成。在本发明的实践中，纤维可以是合适纤维的混合物。
[0054]
以下是本发明的实施例。除非另有说明，否则操作在室温(大约23℃)下进行。
[0055]
本文所用的缩写如下：
[0056]
di＝去离子
[0057]
sbs＝亚硫酸氢钠
[0058]
aps＝过硫酸铵
[0059]
t-bhp＝叔丁基过氧化氢
[0060]
ff6＝来自bruggemann chemical的bruggelite
tm
还原剂
[0061]
ds-4＝来自solvay的十二烷基苯磺酸钠
[0062]
ba＝丙烯酸正丁酯
[0063]
sty＝苯乙烯
[0064]
ia＝衣康酸
[0065]
aa＝丙烯酸
[0066]
hema ＝甲基丙烯酸羟乙酯
[0067]
hea＝丙烯酸羟乙酯
[0068]
fa2d＝己内酯改性的丙烯酸单体(上述结构(i)，其中r为氢并且n为2)。
[0069]
ac-597p＝马来酸酐改性的聚丙烯分散体(按重量计固体聚合物为39％；酸值为63mg koh/g，由honeywell供应)。
[0070]
triton
tm x-100＝来自dow chemical company的表面活性剂
[0071]
ipa＝异丙醇
[0072]
纸＝来自whatman ltd.的whatman
tm 4号纸
[0073]
实施例1：丙烯酸类聚合物胶乳的合成
[0074]
根据以下过程制备单阶段丙烯酸胶乳(表示为胶乳b-1)，基于共聚物的干重按重量计，其包含81％ba、13％sty、2.5％aa、2.5％ia、1％hema。
[0075]
单体乳液b-1的制备：将5.77g ds-4溶解在475g去离子水(di水)中。通过向搅拌的溶液中缓慢添加以下化学品来制备乳化的单体混合物：6.84g ia、13.7g hema、34.2g aa、1107.4g ba、177.7g sty。
[0076]
将含有50.42g ds4和370g di水的溶液置于配备有热电偶、冷却冷凝器和搅拌器的5颈5升圆底烧瓶中，并在氮气下加热至70℃。将255g 60℃di水中的27.4g衣康酸(ia)装入反应釜(kettle)中。然后将82.8g单体乳液装入反应釜中。然后将25g di水中的3.72g aps和20g di水中的1.86g亚硫酸氢钠(sbs)装入反应釜中。当放热峰出现并且温度为70℃时，在120分钟内进料剩余的单体乳液、aps溶液(50g di水中的2.48g)和sbs溶液(50g di水中的1.24g)。将聚合反应温度保持在69℃至71℃。在完成添加之后，用90g di水冲洗容纳单体乳液的容器和通向烧瓶的进料管，并且将冲洗液加回到烧瓶中。然后在70℃下保持15分钟。保持后，装入t-bhp(70％，5g di水中的1.05g)和ff6(5g di水中的0.9g)溶液。保持15分钟，然后在60分钟内逐渐添加t-bhp(70％，38g di水中的3.98g)和ff6(42g di水中的3.38g)溶液。将反应冷却至室温(大约23℃)。添加15g氨溶液以将ph值调节至6.5～7.5。固体含量为45％。
[0077]
根据与b-1相同的过程制备胶乳b-2，不同的是单体乳液的配方：将5.77g ds-4溶解在475g去离子水(di水)中。通过向搅拌的溶液中缓慢添加以下化学品来制备乳化的单体混合物：6.84g ia、13.7g fa2d、34.2g冰丙烯酸、1093.8g丙烯酸丁酯、177.7g苯乙烯。
[0078]
根据与swx1307相同的过程制备胶乳b-3，不同的是单体乳液的配方：将5.77g ds-4溶解在475g去离子水(di水)中。通过向搅拌的溶液中缓慢添加以下化学品来制备乳化的单体混合物：6.84g ia、34.2g hea、1107.4g丙烯酸丁酯、191.4g苯乙烯。
[0079]
根据与swx1307相同的过程制备胶乳b-4，不同的是单体乳液的配方：将5.77g ds-4溶解在475g去离子水(di水)中。通过向搅拌的溶液中缓慢添加以下化学品来制备乳化的单体混合物：6.84g ia、34.2g fa2d、1107.4g丙烯酸丁酯、191.4g苯乙烯。
[0080]
根据与b-1相同的过程制备比较胶乳c-1，不同的是单体乳液的配方：将5.77g ds-4溶解在475g去离子水(di水)中。通过向搅拌的溶液中缓慢添加以下化学品来制备乳化的单体混合物：6.84g ia、34.2g冰丙烯酸、1093.8g丙烯酸丁酯、191.4g苯乙烯。
[0081]
胶乳b-5：根据以下过程制备两阶段丙烯酸胶乳(表示为胶乳b-5)，其包含基于第一阶段中的总单体计90％的单体和90％ba、5.55％sty、1.67％aa、2.78％ia，以及基于第二
阶段中的总单体计10％的单体和88％sty、10％hema、2％aa。
[0082]
单体乳液-阶段i(b-5)的制备：将5.77g ds-4溶解在475g去离子水(di水)中。通过向搅拌的溶液中缓慢添加以下化学品来制备乳化的单体混合物：6.84g ia、20.4g aa、1107.4g ba、68.4g sty。
[0083]
单体混合物-阶段ii(b-5)的制备：将120.3g sty、13.7g hema和2.7g aa混合在一起。
[0084]
将含有50.42g ds4和370g去离子水(本文为“di水”)的溶液置于配备有热电偶、冷却冷凝器和搅拌器的5颈5升圆底烧瓶中，并在氮气下加热至70℃。将255g 60℃di水中的27.4g衣康酸(ia)装入反应釜(kettle)中。然后将82.8g单体乳液-阶段i装入反应釜中。然后将25g di水中的3.72g过硫酸铵(aps)和20g di水中的1.86g亚硫酸氢钠(sbs)装入反应釜中。当放热峰出现并且温度为70℃时，在120分钟内进料剩余的单体乳液-阶段i、aps溶液(50g di水中的2.48g)和sbs溶液(50g di水中的1.24g)。将聚合反应温度保持在69℃至71℃。在完成添加之后，用90g di水冲洗容纳单体乳液的容器和通向烧瓶的进料管，并且将冲洗液加回到烧瓶中。然后在70℃下保持15分钟。
[0085]
保持后，装入单体混合物-阶段ii，然后装入t-bhp(70％，5g di水中的1.05g)和ff6(5g di水中的0.9g)溶液。保持15分钟，然后在60分钟内逐渐添加t-bhp(70％，38g di水中的3.98g)和ff6(42g di水中的3.38g)溶液。将反应冷却至室温(大约23℃)。添加15g氨溶液以将ph值调节至6.5～7.5。固体含量为45％。
[0086]
根据与b-1相同的过程制备比较胶乳c-2，不同的是单体混合物-阶段ii的配方：将123g sty、13.7g aa混合在一起。
[0087]
上述胶乳的组成在下表中汇总。符号“//”将两阶段过程中的两个阶段分开。所示的量按重量计。
[0088][0089]
实施例2：粘结剂组合物的测试
[0090]
如下制备共混粘结剂：将11.5重量份的水性分散体ac-579p与100重量份的上述水性胶乳中的一种混合，搅拌15分钟。在每种所得混合物中，基于马来酸化聚烯烃和丙烯酸类聚合物的固体重量之和，固体马来酸化聚烯烃的重量百分比为9.1％。
[0091]
纯丙烯酸粘结剂各自是上述胶乳中的一种，按原样使用。
[0092]
如下测试粘结剂的有效性。将一片whatman
tm
纸28cm
×
46cm浸入300ml配制的乳液中。将处理过的基材用mathis拉轧机进行拉轧，然后在150℃下干燥和固化3分钟。将聚合物在纸上的添加量控制在14％与16％之间(聚合物的重量占纸的重量)。将固化的基材切成2.54cm(1英寸)
×
10.16cm(4英寸)的片，其中较长方向是纸的横向(cd)方向。在以下每种处理下测试样本的拉伸强度：在instron
tm
拉伸试验机上测试干强度(未处理)、湿强度(在0.1重量％的triton x-100/水溶液中浸泡30分钟后)和ipa强度(在异丙醇中浸泡30分钟后)。湿强度反映粘结剂对水的抵抗力，ipa强度反映粘结剂对溶剂的抵抗力。据认为，粘结剂增加纸的强度的有效性表明粘结剂在各种情况下(包括例如在非织造织物中)将纤维粘结在一起的有效性。
[0093]
拉伸试验结果报告如下。所示的单位是千克力(kgf)，其可被解释为每2.54cm样品宽度的kgf。标题“id”是指每种粘结剂的识别标签；以“c”结尾的id标签是比较样品。聚合物的量以固体重量百分比(重量％)表示。
[0094][0095]
所有样品均不含甲醛。
[0096]
一组有用的比较是将每种本发明混合物与相应的纯净物粘结剂进行比较(例如，将共混物-1与比较纯净物-1c进行比较)。共混物-1具有可接受的高干拉伸强度，因此共混物-1具有低于纯净物-1c的干拉伸强度这一事实被认为是无关紧要的。更重要的是共混物-1具有显著更高的湿拉伸强度(比纯净物-1c增加32％)和ipa拉伸强度(比纯净物-1c增加
37％)这一事实。
[0097]
当分别将共混物-2、共混物-3、共混物-4和共混物-5中的每一种与纯净物-2c、纯净物-3c、纯净物-4c和纯净物-5c进行比较时，显示出共混物样品中的干拉伸强度、湿拉伸强度和ipa拉伸强度均高于相应的比较纯净物样品，其中拉伸强度比纯净物样品增加25％至50％。
[0098]
共混物实施例与比较纯净物实施例的这些比较表明，包括马来酸化聚烯烃和丙烯酸类聚合物两者的本发明共混粘结剂的性能优于单独的丙烯酸类聚合物粘结剂。
[0099]
另一个有用的比较是将共混物-6c与纯净物-6c进行比较。这两种比较样品都缺乏羟基官能单体。共混物样品的湿拉伸强度比纯净物样品有所改善。然而，湿拉伸强度的这种改善相对于纯净物样品仅为7％，这比在具有羟基官能单体的样品中的纯净物与共混物比较中观察到的改善小得多。这表明羟基官能单体和与马来酸化聚烯烃的共混物两者都是实现优异性能所需要的。共混物-7c与纯净物-7c的比较显示出相同的趋势并得到相同的结论。
[0100]
将纯净物-6c与纯净物-1c进行比较也是有用的。该比较显示出羟基官能单体的存在(纯净物-1c)或不存在(纯净物-6c)的影响。这两种样品都具有可接受的干拉伸强度。而且，这两种样品的湿拉伸强度和ipa拉伸强度几乎相同。因此，当不存在马来酸化聚烯烃时，在丙烯酸类聚合物中仅包括羟基官能单体不会改善性能。这再次表明羟基官能单体和马来酸化聚烯烃的存在两者都是实现优异性能所需要的。
[0101]
检查纯净物-5c、共混物-5、纯净物-7c和共混物-7c的结果也是有用的。样品纯净物-7c和共混物-7都使用不具有羟基官能丙烯酸单体的聚合单元的丙烯酸类聚合物。共混物-7c比纯净物-7c具有更高的湿拉伸强度，但湿拉伸强度的改善仅为14％。也就是说，丙烯酸类与马来酸化聚烯烃的共混物比单独的丙烯酸类产生更高的强度，但在不存在羟基官能丙烯酸单体的聚合单元的情况下，由于使用马来酸化聚烯烃而得到的改善是不明显的。相比之下，样品纯净物-5c和共混物-5在丙烯酸类聚合物中确实具有羟基官能丙烯酸单体的聚合单元，并且在这种情况下，共混物-5显示出湿拉伸强度比纯净物-5c有较大改善(增加44％)。也就是说，羟基官能丙烯酸单体的聚合单元的存在极大地增强了马来酸化聚烯烃的存在的效果。