CN100390212C - 水分散性阳离子聚合物、其制备方法及其制品 - Google Patents

Abstract

本发明旨在可触发性、水分散性阳离子聚合物。本发明还旨在一种制备可触发性、水分散性阳离子聚合物的方法及其作为粘合剂组合物的应用。本发明进一步旨在包含可触发性、水分散性粘合剂组合物的含纤维的织物和纤网及其在水分散性个人护理产品如湿纸巾中的应用。

Description

水分散性阳离子聚合物、其制备方法及其制品

发明领域

本发明旨在离子敏感性或可触发性(triggerable)、水分散性或水溶性阳离子聚合物及聚合物配剂。本发明还旨在制备离子敏感性或可触发性、水分散性或水溶性阳离子聚合物及聚合物配剂的方法及其作为一次应用制品粘合剂组合物的应用。本发明进一步旨在一次应用制品，如包含离子敏感性或可触发性、水分散性粘合剂组合物的湿纸巾，所述粘合剂组合物包括阳离子聚合物或聚合物配剂。

发明背景

许多年以来，一次应用性问题一直在困扰着提供一次应用制品如尿布、湿纸巾、失禁服装和妇女护理产品的工业界。虽然在解决这个问题方面取得了很大进展，但薄弱环节之一是不能制造在水中易于溶解或分散开的，但仍具有足够的使用强度的经济的粘结在一起的纤维网。参见例如美国专利2,241,373和美国专利4,186,233。没有这样的产品，使用者通过将该产品冲到厕所中而丢弃它的可能性即使不消失，也会大大下降。另外，该产品在填埋中分解的可能性很有限，因为可以很好进行生物降解或光降解的大部分产品组分被包裹在塑料中或被塑料粘合在一起，而塑料不管以什么方式降解，也要经过很长时间。因此，如果在水存在下塑料可分散开，则由于塑料包裹或粘合的破坏其内部成分可以降解。

一次应用产品，如尿布、妇女护理产品和成人失禁护理产品可通过冲入厕所而丢弃。通常这种产品包括一个体侧衬垫，它必须能快速透过液体，如尿或经血，以使液体可被该产品的吸收芯吸收。典型的体侧衬垫可以是一个粘结纤维网，要求它具有许多特性，如柔软性和挠性。体侧衬垫材料的纤维网通常可以通过使许多一般随机排列的纤维经湿法成网或干法(气流)成网并用粘合剂组合物将它们粘结在一起形成粘结网而制成。过去的粘合剂组合物已将此功能完成得很好。但是包括这些组合物的纤维网倾向于是非分散性的，在典型的家庭卫生系统中存在问题。

新近研发的粘合剂组合物比过去的粘合剂组合物分散性更好并且更环保。一类粘合剂组合物包括在水中具有逆溶解性的聚合物材料。这些粘合剂组合物在温水中是不溶的，但在冷水中是可溶的，例如在厕所中可溶。众所周知许多聚合物在水性介质中显示浊化点或逆溶解性。有些文献引用这些聚合物用于各种用途，包括(1)作为蒸发抑制剂(JP 6207162)；(2)作为温度敏感组合物，由于伴随相应的温度变化具有明显的颜色变化而用作温度指示器(JP 6192527)；(3)作为在特定温度下不透明而在冷却到该特定温度之下时又变透明的热敏材料(JP51003248和JP 81035703)；(4)作为具有良好吸收特性并且易于除去的伤口敷料(JP 6233809)；和(5)作为冲走式个人护理产品中的材料(1996年4月23日授于Richard S.Yeo并转让给Kimberly-Clark公司的美国专利5,509,913)。

其它令人感兴趣的新近的粘合剂包括一类离子敏感性粘合剂。几个转让给日本东京Lion公司的美国专利和欧洲专利公开了包括丙烯酸和丙烯酸烷基酯或芳基酯的离子敏感性聚合物。参见美国专利5,312,883、5,317,063和5,384,189，以及欧洲专利608460A1，在此引入其公开内容作为参考。在美国专利5,312,883中，公开了适于作为冲走式无纺织纤网粘合剂的三元共聚物。公开的丙烯酸基三元共聚物包括部分被中和的丙烯酸、丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯，其是在世界的某些地方用于冲走式无纺织纤网的适宜粘合剂。但是，由于在部分中和的三元共聚物中存在少量丙烯酸钠，这些粘合剂不能分散在Ca²⁺和/或Mg²⁺含量大于约15ppm的水中。当放置在Ca²⁺和/或Mg²⁺离子含量大于约15ppm的水中时，使用上述粘合剂的无纺织纤网的拉伸强度保持在30g/in以上，这对网的分散性具有不利影响。对这种问题提出如下产生机理：每个钙离子与两个羧酸根基团进行分子内或分子间结合。分子内缔合引起聚合物链卷曲，最终导致聚合物沉淀。分子间缔合产生交联。无论发生分子内缔合还是分子间缔合，三元共聚物在Ca²⁺和/或Mg²⁺含量大于约15ppm的水中是不溶的。由于钙离子与三元共聚物的羧酸根基团间的强烈相互作用，复合物的离解是完全不可能的，因为这种缔合作用是不可逆的。因此，即使钙浓度降低，在Ca²⁺和/或Mg²⁺高浓度溶液中暴露过的上述聚合物也不会分散在水中。这限制了该聚合物作为冲走式粘合剂材料的应用，因为美国大部分地区是硬水，Ca²⁺和/或Mf²⁺含量大于15ppm。

在转让给Kimberly Clark的共同未决的申请，即1998年12月31日提交的美国专利申请系列号09/223,999(在此引入其公开内容作为参考)中，公开了对上面参考的Lion公司的专利中的丙烯酸三元共聚物的改进。具体而言，美国专利申请系列号09/223,999公开了一种磺酸盐阴离子改性的丙烯酸三元共聚物，相对于未改性的Lion聚合物，它改进了在较硬水例如Ca²⁺和/或Mg²⁺高至200ppm的水中的分散性。湿润的片材具有挠性并且是柔软的。但是，上面参考的专利中Lion公司的离子敏感性聚合物及共同未决申请中的磺酸盐阴离子改性的丙烯酸三元共聚物作为个人护理产品如湿纸巾的粘合剂时，一般具有降低的初始片材湿润性、提高的干片材硬挺性、提高的片材粘性、降低的粘合剂喷涂性和较高的产品成本。

另一个可分散个人护理产品的方法公开在属于日本东京的Kao公司的美国专利5,281,306中。该专利公开了一种可水分散开的清洁片材，即湿纸巾，它包含用带有羧基基团的水溶性粘合剂处理过的水分散性纤维。用含有5-95％可与水混溶的有机溶剂、盐和95-5％水的清洁剂处理清洁片材。优选的有机溶剂为丙二醇。清洁片材保持了湿润强度并且在有机溶剂基清洁剂中不分散，但在水中分散。然而，由于羧甲基纤维素的高粘度，使之难于施涂到纤维网上，有机溶剂的存在，以及对硬水的敏感性，使得该专利的组合物几乎没有商业应用前景。

虽然许多专利公开了各种用于水分散性或冲走式材料的离子和温度敏感性组合物，但仍存在对可分散性产品的需求，这些产品应具有柔软性、挠性、三维性和回弹性；在体温下于体液(包括粪便)存在下芯吸和结构的完整性；在厕所冲水后纤维真正分散以便产品不会被树根缠结或在下水管转弯处缠结。而且，在该领域要求冲走式产品在世界各地均具有水分散性。另外，要求水分散性粘合剂不降低应用其的产品的湿润性，并且能喷涂以较容易且均匀地施涂和穿透到产品中。最后，要求水分散性冲走式湿纸巾在储存期间是稳定的且在使用时保持所要求水平的湿润强度并且可被相对不含或基本不含有机溶剂的湿润组合物润湿。要求这样的产品价位合理、产品的安全性和环保问题不打折扣，没有过去产品没能解决的一些问题。

发明概述

本发明旨在离子敏感性阳离子聚合物及聚合物配剂并旨在可触发性阳离子聚合物及聚合物配剂，研发它们是为了解决文献中所述现在可得离子敏感性聚合物和其他聚合物所伴随的上述问题。本发明的离子敏感性聚合物配剂具有“触发性”，于是聚合物在包含特殊类型和浓度的不加溶试剂的湿润组合物，如浓度在约2％以上的一价盐溶液中是不溶的，但当用包括钙和镁离子高至200ppm(份每百万份)的硬水的水稀释时是可溶的。与由于通过钙离子进行离子交联而在硬水中失去分散性的某些离子敏感性聚合物配剂不同，本发明的离子敏感性阳离子聚合物配剂对几百个ppm浓度下的钙和/或镁离子是不敏感的并且对pH变化不敏感。本发明的离子专一性阳离子聚合物和聚合物配剂具有“触发性”，于是聚合物在包含特殊类型和浓度的不加溶试剂的湿润组合物，如浓度在约0.5％以上的能够形成复合物阴离子的二价金属盐溶液中是不溶的，但当用包括其它离子，如钙和镁离子高至200ppm(份每百万)的硬水中所发现的二价盐溶液的水稀释时是可溶的。因此，包含本发明聚合物配剂的冲走式产品在硬水或软水中均保持分散性。

本发明的聚合物配剂可用作气流成网和湿法成网无纺织物应用中的粘合剂和结构组分，如各种个人护理产品中的体侧衬垫、液体分布材料、液体吸收材料(脉动流)或覆盖材料。本发明的聚合物配剂特别适用于作为冲走式个人护理产品的粘合剂材料，所述产品特别为用于个人使用，如清洁或处理皮肤、除去化妆品、除去指甲油、医疗保健的湿纸巾，以及用于硬表面清洁、汽车养护的抹布，包括含有清洁剂、消毒剂等的抹布。冲走式产品在储存和使用期间保持完整或湿润强度，而在厕所中丢弃当盐或离子浓度下降至低于临界水平时则破裂或分散。处理用适宜基材包括薄纱，如绉纱或非绉薄纱、共成形(coform)产品、流体缠结(hydroentangled)纤网、气流成网垫、短纤浆、无纺纤网及其复合材料。用于本发明的非绉纱和模压三维薄纱纤网的生产方法可见下列普遍承认的专利：1997年8月15日由F.-J.Chen等提交的序列号为08/912,906的美国专利申请“湿润弹性纤网及由其制备的一次应用性制品”；1995年7月4日授于Chiu等的美国专利5,429,686；1995年3月21日授于S.J.Sudall和S.A.Engel的美国专利5,399,412；1997年9月30日授于Wendt等的美国专利5,672,248；和1997年3月4日授于Farrington等的美国专利5,607,551；在此引入这些专利的全部内容作为参考。上述专利的模压薄纱结构对提供湿纸巾的良好清洁性特别有帮助。良好的清洁性也可以通过在其它基材上进行某种程度变形以及通过在花式织物上进行轧花、模压、润湿和通气干燥以有通过其它措施而得到提高。本发明的阳离子聚合物和聚合物配剂作为纤维材料的粘合剂是特别有用的，因为该聚合物和聚合物配剂对纤维是直接亲和的。

气流成网材料可通过在基本干燥条件下将含有纤维和其它任选材料的气流计量加入到通常水平移动的金属丝网上而形成。关于纤维和热塑性材料的气流成网混合物的适宜体系和设备公开于例如下列专利中：1979年6月12日提交的美国专利4,157,724(Persson)，并于1984年12月25日再次提交的Re.U.S.Pat 31,775；1981年7月14日提交的美国专利4,278,113(Persson)；1981年4月28日提交的美国专利4,264,289(Day)；1982年10月5日提交的美国专利4,352,649(Jacobsen等)；1982年10月12日提交的美国专利4,353,687(Hosler等)；1985年1月22日提交的美国专利4,494,278(Kroyer等)；1986年12月9日提交的美国专利4,627,806(Johnson)；1987年3月17日提交的美国专利4,650,409(Nistri等)；1988年2月16日提交的美国专利4,724,980(Farley)；和1987年2月3日提交的美国专利4,640,810(Laursen等)，在此引入其全部公开内容作为参考。

本发明还公开了利用上述独特的聚合物配剂作为粘合剂组合物如何制备水分散性无纺织物，包括覆盖材料(衬垫)、吸收(脉动流)材料和湿纸巾，它们在具有一级离子组成，如一价离子或二价金属配阴离子的液体中于显著大于典型硬水或软水的特定浓度下是稳定的。由于所设计的对离子的敏感性，无论美国及世界各地厕所中水的硬度如何，它们均可被触发，所得无纺织物均可被冲走且是水分散性的。

本发明进一步公开了一种改进的用于湿纸巾的润湿组合物。使用本发明聚合物配剂的湿纸巾在储存时是稳定的且在使用期间保持了所要求的湿润强度水平并且可被相对不含或基本不含有机溶剂的湿润组合物或清洁剂润湿。

在审阅了对所公开的实施方案及附加的权利要求进行的下述详细说明后，本发明的这些及其它目的、特征及优点将是显而易见的。

公开实施方案详述

本发明可使用两种不同的可触发阳离子聚合物或聚合物组合物来实施。一种可触发阳离子聚合物组合物为离子敏感性阳离子聚合物组合物而另一种为特定离子性阳离子聚合物和聚合物组合物。下面将进一步讨论这两种体系。每一种阳离子聚合物组合物还可任选包括一种共粘合剂，用来改变阳离子聚合物组合物的一种或多种物理性能。

为了成为适用于冲走式或水分散性个人护理产品的有效离子敏感性或可触发式阳离子聚合物或阳离子聚合物配剂，要求配剂应该是(1)功能性的，即在控制条件下保持湿润强度并在软水或硬水中(如世界各地厕所和阴沟中)快速溶解或分散；(2)安全(无毒)；并且(3)相对经济。除了上述因素外，当用作无纺织基材如湿纸巾的粘合剂组合物时，要求离子敏感性或可触发式配剂应该是，(4)可进行工业规模加工，即可大规模地较快速施涂，如喷涂(要求粘合剂组合物在高剪切下具有较低的粘度)；(5)提供可接受的片材或基材湿润度。用来处理本发明湿纸巾的润湿组合物可以提供上述某些优点并且可以额外提供一种或多种(6)改进的皮肤护理，如降低皮肤的过敏性或其它益处，(7)改进的触觉性能，并且(8)通过提供使用过程中皮肤上摩擦和润滑间的平衡(皮肤滑移)来提高良好的清洁性。本发明的离子敏感性或可触发式阳离子聚合物和聚合物配剂及由其制备的制品，特别是包含下列湿润组合物的湿纸巾可以满足许多或全部上述标准。当然，本发明优选实施方案的所有优点均属于本发明范围是没有必要的。

离子敏感性阳离子聚合物组合物

本发明的离子敏感性阳离子聚合物可由两种、三种或四种不同的单体形成。本发明的共聚物为一种阳离子单体与至少一种疏水单体的聚合产物。本发明的三元共聚物或四无共聚物为一种阳离子单体、至少一种疏水单体和任选的至少一种亲水单体或水溶性非离子单体的聚合产物。

本发明的离子敏感性阳离子聚合物中的优选阳离子聚合物为[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵。

用于本发明离子敏感性阳离子聚合物中的适宜疏水单体包括但不限于丙烯酸烷基酯，如丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸月桂基酯和丙烯酸十六烷基酯。丙烯酸烷基酯的甲基丙烯酸酯同系物也是适宜的。

用于本发明离子敏感性阳离子聚合物中的适宜亲水单体或水溶性非离子单体包括但不限于丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺基单体，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；丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基单体，包括例如丙烯酸羟烷基酯和甲基丙烯酸羟烷基酯，如甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯；聚烷氧基丙烯酸酯，如聚乙二醇丙烯酸酯和聚烷氧基甲基丙烯酸酯，如聚乙二醇甲基丙烯酸酯(“PEG-MA”)。其它用于本发明离子敏感性阳离子聚合物中的适宜亲水单体或水溶性非离子单体包括但不限于N-乙烯基吡咯烷酮；和N-乙烯基甲酰胺。

本发明的优选四元共聚物为下列四种单体的聚合产物：丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵。本发明的优选三元共聚物是由三种不同的单体形成的：丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵。本发明的优选共聚物为[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵和丙烯酸丁酯或丙烯酸2-乙基己酯的聚合产物。本发明特别优选的三元共聚物为[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵和丙烯酸丁酯及丙烯酸2-乙基己酯的聚合产物。丙烯酰胺、[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵、丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯均购自AldrichChemical，Milwaukee，Wisconsin。

对于由丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵制备的离子敏感性四元共聚物，四元共聚物中单体的摩尔百分比如下：约35-少于80mol％丙烯酰胺；大于0-约45mol％丙烯酸丁酯；大于0-约65mol％丙烯酸2-乙基己酯；大于0-约20mol％[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵。更特别地四元共聚物中单体的摩尔百分比为约50-约67mol％丙烯酰胺；约15-约28mol％丙烯酸丁酯；约7-约15mol％丙烯酸2-乙基己酯；大于0-约10mol％[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵。最特别地四元共聚物中单体的摩尔百分比为约57-约66mol％丙烯酰胺；约15-约28mol％丙烯酸丁酯；约7-约13mol％丙烯酸2-乙基己酯；约1-约6mol％[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵。

对于由丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵制备的离子敏感性共聚物和三元共聚物，三元共聚物中单体的摩尔百分比如下：0-约90mol％丙烯酸丁酯；0-约75mol％丙烯酸2-乙基己酯；5-约60mol％[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵。

本发明的离子敏感性三元共聚物和四元共聚物的平均分子量随着聚合物的最终用途而变化。本发明的四元共聚物的重均分子量为约10,000-约5,000,000。更特别地本发明的四元共聚物的重均分子量为约25,000-约2,000,000，或更加特别地为约200,000-约1,000,000。本发明的三元共聚物的重均分子量为约10,000-约5,000,000。更特别地本发明的三元共聚物的重均分子量为约25,000-约2,000,000，或更加特别地为约200,000-约1,000,000。

本发明的离子敏感性三元共聚物和四元共聚物可以根据各种聚合方法来制备，理想的是溶液聚合方法。聚合方法所用适宜的溶剂包括但不限于低级醇如甲醇、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乙酮的混合溶剂。

在本发明的聚合方法中，可以使用任何自由基聚合引发剂。特定引发剂的选择依赖于许多因素，包括但不限于聚合温度、溶剂及所用单体。用于本发明的适宜聚合引发剂包括但不限于2，2’-偶氮二异丁腈、2，2’-偶氮二(2-甲基丁腈)、2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)、2，2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸化物、2，2’-偶氮二(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应占所存在单体总重量的约0.01-5重量％。

聚合温度可以根据所用聚合溶剂、单体和引发剂而变化，但一般为约20℃-约90℃。聚合时间一般为约2-约8小时。

在本发明的另一个实施方案中，上述离子敏感性阳离子聚合物配剂用作可冲走式和/或非冲走式产品的粘合剂材料。为了成为美国各地可冲走式产品的有效粘合剂材料，本发明的离子敏感性聚合物配剂在干燥或较高一价离子浓度时保持稳定并保持其完整性，但在含有高至约200ppm或更多二价离子，特别是钙和镁离子的水中变得可溶。理想地，本发明的离子敏感性阳离子聚合物配剂在含有至少约2重量％一种或多种包含一价和/或多价离子的无机和/或有机盐的盐溶液中是不溶的。更理想地，本发明的离子敏感性阳离子聚合物配剂在含有约2-约5重量％一种或多种包含一价和/或多价离子的无机和/或有机盐的盐溶液中是不溶的。甚至更加理想地，本发明的离子敏感性聚合物配剂在含有约2-约4重量％一种或多种包含一价和/或多价离子的无机和/或有机盐的盐溶液中是不溶的。适宜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(例如在任何侧链基团上含有少于5个碳者)及其组合物。适宜的多价离子包括但不限于Zn²⁺和Ca²⁺。

根据美国化学会最近进行的研究，美国各地的水硬度变化很大，CaC0₃的浓度由接近0的软水变化至约500ppm CaCO₃(约200ppm Ca²⁺离子)的非常硬的水。为了确保聚合物配剂在全国(以及全世界)的分散性，本发明的离子敏感性阳离子聚合物配剂理想地在含有高至约50ppm Ca²⁺和/或Mg²⁺离子的水中是可溶的。更理想地，本发明的离子敏感性阳离子聚合物配剂在含有高至约100ppm Ca²⁺和/或Mg²⁺离子的水中是可溶的。甚至更加理想地本发明的离子敏感性阳离子聚合物配剂在含有高至约150ppm Ca²⁺和/或Mg²⁺离子的水中是可溶的。尤其理想地，本发明的离子敏感性阳离子聚合物配剂在含有高至约200ppm Ca²⁺和/或Mg²⁺离子的水中是可溶的。

离子专一性阳离子聚合物组合物

当用作织造或无纺织基材，如湿纸巾的粘合剂时，上述离子敏感性聚合物组合物在干燥状态或湿润状态下通过离子可触发性帮助保持强度。高浓度盐使得粘合剂不溶并使它行使纤网粘合剂的功能。这种现象被称作“盐析”。以上内容确定了有用的离子敏感性聚合物组合物以及有用的聚合物/盐组合，它们为在使用和储存条件下的高强度创造条件，但在厕所中盐浓度下降至临界水平之下时使纤网破裂。作为本发明的一部分，已经发现较宽范围的聚合物组合物在这种触发式应用中是有用的，造成这些组合物可触发性的机理是由盐浓度和类型调节的。因此，已经发现离子专一性触发体系依赖于阳离子聚合物的性质、盐的阳离子种类和盐的阴离子种类。另外发现强度/分散性紧密受到两种离子类型的调节。这些新的阳离子聚合物粘合剂/盐组合可用于提供离子专一性触发体系，这种体系不仅与pH无关并且对水的硬度较不敏感，而且在比从前体系更低的外加盐水平下发挥作用。如此处所用，本发明的离子敏感性聚合物和离子专一性聚合物均被称作可触发式聚合物。

本发明的离子专一性阳离子聚合物包括1)一种阳离子单体，2)至少一种水不溶性疏水单体，及任选的3)一种亲水和/或水溶性非离子单体。本发明有用的阳离子单体包括季铵单体，包括但不限制阳离子单体选自[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵、(3-丙烯酰胺基丙基)三甲基氯化铵、N，N-二烯丙基二甲基氯化铵、丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧基乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰氧基乙基二甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧基乙基三甲基苄基氯化铵和季铵化乙烯基吡啶。其它的乙烯基官能化单体，当在二价金属配阴离子存在下与水不溶性疏水单体共聚形成离聚物时，在本发明中也是有用的。

本发明中有用的水不溶性疏水单体包括丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。其它的正烷基或支化烷基、丙烯酰胺基、丙烯酸酯类及其它的乙烯基官能化单体，当在二价金属配阴离子存在下与阳离子单体共聚形成离聚物或类似离聚物结构时，在本发明中也是有用的。

本发明中有用的亲水和/或水溶性非离子单体包括(甲基)丙烯酰胺、取代的(甲基)丙烯酰胺如二丙酮丙烯酰胺、羟烷基(甲基)丙烯酸酯、羟烷基丙烯酸酯如丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)；聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯和乙烯基吡咯烷酮。其它的乙烯基官能化单体，当在二价金属配阴离子存在下与水不溶性疏水单体及阳离子单体共聚形成离聚物时，在本发明中也是有用的。

成功研发离子专一性阳离子聚合物粘合剂的关键是通过仔细研究聚合物组成的变化来控制亲水和疏水单体的平衡。另外，检验和观察如下列实施例所示的关于特殊阳离子和阴离子类型的粘合剂性能带动了已有机理研究的发展。不想以任何方式为已有机理所限制，本申请人认为本发明的离子专一性聚合物组合物按如下所述起作用强。以下所示结果表明“离子专一”相互作用而不是在从前体系中所见的“盐析”效应。尽管离子强度会发挥作用，但此处呈现的数据清楚地显示出一种基于疏水缔合和离子专一相互作用的新型触发机理。该机理的本质目前尚未弄清。据认为某些二价金属离子如Zn²⁺、Ca²⁺和Mg²⁺在溶液中与卤素阴离子形成配离子如(ZnCl₄)^2-(F.Albert Cotton和Geoffrey William，《无机化学进展》，John Wiley and Sons.1980)。这些配离子已经作为大阳离子如季铵盐离子被离析出来。另外，这种相互作用在低介电常数的介质中会变得更强。Ca²⁺和Mg²⁺在水中一般不形成配合物，但在低级酮和醇(即在较低介电常数下)中可形成。

因此认为该机理依赖于在阳离子共聚物和三元共聚物的季铵基团存在下可形成配阴离子的二价金属离子。认为这些配离子可在相同的聚合物分子或其它分子上“桥连”季铵基团并得到准交联结构。另外，认为这些配离子簇构成离聚物或类似离聚物的区域，使得整体形态可在较低盐浓度下给出良好的纤网强度。由于配阴离子的形成强烈依赖于金属和抗衡离子的浓度，所以纤网在用可能含有其它离子的水稀释时会再分散，即使其它离子的浓度较高，如在硬水中所见。

对于由阳离子单体和水不溶性疏水单体制备的离子专一性共聚物，单体在共聚物中的摩尔百分比如下：约10-小于50mol％阳离子单体；和大于50-约90mol％水不溶性疏水单体。更特别地单体在共聚物中的摩尔百分比为约15-约25mol％阳离子单体；和约70-约85mol％水不溶性疏水单体。最特别地单体在共聚物中的摩尔百分比为约20mol％阳离子单体；和约80mol％水不溶性疏水单体。

对于由阳离子单体、水不溶性疏水单体和水溶性或亲水单体制备的离子专一性三元共聚物，单体在三元共聚物中的摩尔百分比如下：约5-小于50mol％阳离子单体；约30-约90mol％水不溶性疏水单体；和约10-约60mol％水溶性或亲水单体。

本发明的离子专一性共聚物和三元共聚物的平均分子量随着聚合物的最终用途而变化。本发明的共聚物和三元共聚物的重均分子量为约10,000-约5,000,000。更特别地本发明的共聚物和三元共聚物的重均分子量为约25,000-约2,000,000，或更加特别地为约200,000-约1,000,000。

本发明的离子专一性共聚物和三元共聚物可以根据与上述离子敏感性阳离子聚合物相同的自由基聚合方法来制备。

如上所述，离子专一性阳离子聚合物的机理依赖于聚合物阳离子的相互作用及湿润溶液中阴离子的量和特殊类型。已经发现作为本发明的一部分，阴离子必须是可形成配阴离子的二价金属离子。另外，二价金属离子的抗衡离子在本发明的可操作性方面似乎也发挥着作用。本发明中有用的二价金属离子包括Zn²⁺、Ca²⁺和Mg²⁺。本发明中有用的二价金属离子的抗衡离子包括卤素离子，特别是Cl^-、Br^-和I^-。因此，本发明中有用的盐包括ZnCl₂、MgCl₂和CaCl₂。在阳离子聚合物的季铵基团存在下可形成配阴离子的其它二价金属盐在本发明中也是有用的。

同样，不希望为已有机理所束缚，似乎某些二价离子如Zn²⁺在溶液中与卤素阴离子形成配合离子如(ZnCl₄)^2-(F.Albert Cotton和Geoffrey William，《无机化学进展》，John Wiley and Sons.1980)。

这些配离子已经作为大阳离子盐如季铵离子被离析出来。另外，这种相互作用在低介电常数的介质中会变得更强。Ca²⁺和Mg²⁺在水中一般不形成配合物，但在低级酮和醇(即较低介电常数下)中可形成。

因此，认为机理涉及在共聚物和三元共聚物的季铵基团存在下可形成配阴离子的二价金属离子。认为这些配离子可在相同的聚合物分子或其它分子上“桥连”季铵基团并得到准交联结构。另外，认为这些配离子簇构成离聚物，使得整体形态可在含有特定量和类型的盐的溶液中给出良好的纤网强度。由于配阴离子的形成强烈依赖于金属和抗衡离子的浓度，所以纤网在用不含有临界量这些配阴离子但可含其它一价或二价离子的水稀释时会再分散，如在硬水或软水中所见。

在本发明的另一个实施方案中，上述离子专一性阳离子聚合物配剂用作可冲走式和/或非冲走式产品的粘合剂材料。为了成为美国各地可冲走式产品的有效粘合剂材料，本发明的离子专一性阳离子聚合物配剂在干燥或较高一价离子浓度时保持稳定并保持其完整性，但在含有高至约200ppm或更多二价离子，特别是钙、镁和磺酸盐离子的水中变得可溶。理想地，本发明的离子专一性阳离子聚合物配剂在含有至少约0.5重量％一种或多种能够形成配阴离子的二价金属盐的溶液中是不溶的。更理想地，本发明的离子专一性阳离子聚合物配剂在含有约1-约5重量％一种或多种能够形成配阴离子的二价金属盐的溶液中是不溶的。更加理想地，本发明的离子专一性阳离子聚合物配剂在含有约2-约4重量％一种或多种能够形成配阴离子的二价金属盐的溶液中是不溶的。

为了确保聚合物配剂在全国(以及全世界)的分散性，本发明的离子专一性阳离子聚合物配剂理想地在含有高至约50ppm Ca²⁺和/或Mg²⁺离子的水中是可溶的。更理想地，本发明的离子专一性阳离子聚合物配剂在含有高至约100ppm Ca²⁺和/或Mg²⁺离子的水中是可溶的。更加理想地，本发明的离子专一性阳离子聚合物配剂在含有高至约150ppmCa²⁺和/或Mg²⁺离子的水中是可溶的。尤其理想地，本发明的离子专一性阳离子聚合物配剂在含有高至约200ppm Ca²⁺和/或Mg²⁺离子的水中是可溶的。

共粘合剂聚合物

如上所述，本发明的阳离子聚合物配剂是由一种可触发式聚合物或两种或多种不同的聚合物组合物形成的，其中至少一种聚合物是可触发式聚合物。第二种聚合物可以是共粘合剂聚合物。共粘合剂聚合物在类型上并且用量上为当与可触发式聚合物组合时可使共粘合剂聚合物如所希望地大量分散在可触发式聚合物中，即希望可触发式聚合物为连续相并且希望共粘合剂聚合物为非连续相。理想地，共粘合剂聚合物还能满足一些另外的标准。例如，共粘合剂聚合物的玻璃化转变温度，即Tg比可触发式聚合物的玻璃化转变温度低。另外或选择性地，共粘合剂聚合物在水中可以是不溶的，或者能够降低可触发式聚合物的剪切粘度。共粘合剂的存在量，相对于可触发式聚合物的固体质量计，为约45％或更少，特别是约30％或更少，更特别是约20％或更少，更加特别是约15％或更少，并且最特别是约10％或更少，其典型范围为约1％-约45％或约25％-约35％，以及约1％-约20％或约5％-约25％。共粘合剂存在的量应该足够低，因为共粘合剂具有形成水不溶性粘结物或薄膜的可能性，使得共粘合剂保持为非连续相，不能产生足够的交联，或不溶的粘结物而危害已处理基材的分散性。在一个实施方案中，本发明的聚合物配剂可包括约75重量％的可触发式聚合物和约25重量％的共粘合剂。

当与可触发式聚合物合用时，共粘合剂聚合物将可触发式聚合物的剪切粘度降低至可使可触发式聚合物与共粘合剂聚合物的组合物具有可喷涂性是理想的但不是必须的。可喷涂是指可通过喷涂将聚合物施涂在无纺织纤维基材上并且聚合物在基材中的分布及聚合物在基材中的穿透可使聚合物配剂均匀地施涂在基材上。

共粘合剂聚合物可以是乳胶形式的。用在这种乳胶中的表面活性剂体系应该基本不干扰可触发式聚合物的分散性。

在某些实施方案中，与只含有可触发式聚合物的制品相比，可触发式聚合物与共粘合剂聚合物的组合物降低了施涂了该组合物的制品的硬挺度。已经发现当将触发式聚合物施涂在无纺织基材如木浆气流成网层上以形成湿纸巾时，无纺织片材会具有不希望程度的僵硬性，这对干燥产品的感觉和加工期间干燥纤网的处理均是有害的，这时干燥基材的脆性会危害运行性。通过可触发式聚合物与共粘合剂聚合物的组合，这种制品的硬挺度可降低。

本发明的共粘合剂聚合物的平均分子量随着聚合物的最终用途而变化。理想地，共粘合剂聚合物的重均分子量为约500,000-约200,000,000。更理想地，共粘合剂聚合物的重均分子量为约500,000-约100,000,000。

能够满足许多或全部上述标准的共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)、乙烯基丙烯酸类三元共聚物、氯丁橡胶、聚酯胶乳、丙烯酸类乳胶、聚氯乙烯、乙烯-氯乙烯共聚物、羧化乙酸乙烯酯胶乳等，所有这些聚合物均可以是非交联的(例如不存在N-羟甲基丙烯酰胺或其它交联剂)、交联的、或潜在交联(即在交联剂存在下制备)但在最终产品中基本未交联的。

特别优选的非交联聚(乙烯-乙酸乙烯酯)为National Starch andChemical Co.，Bridgewater，NJ提供的Dur-O-Set

RB。特别优选的非交联聚(苯乙烯-丁二烯)为Mallard Creek Polymers，Charlotte，NC提供的Rovene

。特别优选的非交联(苯乙烯-丙烯酸)为Rohm andHaas，Philadeelphia，PA提供的Rhoplex

NM 1715K。

当使用胶乳共粘合剂或任何潜在可交联的共粘合剂时，应该防止胶乳形成将纤维基材粘结在一起并干扰制品分散性的显著水不溶的粘合体。因此，胶乳可以不合交联剂，如NMA，或不含交联剂的催化剂，或不含这两者。可以选择性地加入抑制剂来干扰交联剂或催化剂以使交联被削弱，即使是当制品被加热到正常交联温度时。这种抑制剂可以包括自由基捕捉剂、甲基氢醌、叔丁基儿茶酚、pH调节剂如氢氧化钾等。例如对于某些胶乳交联剂如N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)，提高pH如pH为8或更高可以在正常交联温度(例如约130℃或更高)下干扰交联。或者也可以将包含胶乳共粘合剂的制品保持在发生交联的温度范围之下的温度，以使交联剂的存在不会引起交联，或使交联程度保持足够低而不致危及制品的分散性。或者还可以将可交联胶乳的量保持在某一阈值水平之下以便即使发生交联，制品也保持可分散性。例如，少量可交联胶乳作为离散颗粒分散在离子敏感性粘合剂中即使是在完全交联时也有可能具有分散性。对于后一个实施方案，相对离子敏感性粘合剂，胶乳的量可以在约20重量％之下，并且更特别地在约15重量％之下。

无论可交联与否，胶乳化合物不必是共粘合剂。有用的非交联胶乳乳液分散在其中的成功离子敏感性粘合剂薄膜的SEM显微照片显示胶乳共粘合剂颗粒在离子敏感性粘合剂中可以保持为离散实体，可以部分地用作填料材料。据认为其它材料也可起类似作用，包括分散在可触发式粘合剂中的无机或颗粒填料，任选包括加入的表面活性剂/分散剂。例如，在一个预想的实施方案中，自由流动的出自Presperse，Inc.(Piscataway，NJ)的Ganzpearl PS-8F粒子，约0.4微米的苯乙烯/二乙烯基苯共聚物粒子，可以以约2-10重量％的水平分散在可触发式粘合剂中以改进可触发式粘合剂的机械、触觉和光学性能。其它类似填料途径可包括金属、玻璃、炭、矿物、石英和/或塑料如丙烯酸类或酚类者的微粒、微球、或微珠，以及有惰性气体密封在其内部的中空粒子。实例包括出自瑞典Expancel的EXPANCEL酚类微球，当加热时它们显著膨胀，或由宾州PQ公司提供的称为PM 6545的丙烯酸微球。发泡剂，包括溶解在可触发式粘合剂中的CO₂，作为可触发式粘合剂基体中的气泡也可以提供有帮助的不连续性，允许可触发式粘合剂中的分散气相用作共粘合剂。一般，任何不易与粘合剂溶混的相容性材料，特别是本身具有粘结或粘合性能者，如果它不是以干扰产品水分散性的方式提供相当多的连接纤维的共价键的状态存在，则均可以用作共粘合剂。但是，还可提供另外益处如降低了的喷涂粘度的材料是特别优选的。已经发现粘结性共粘合剂如不含交联剂或含有少量交联剂的胶乳特别有助于在较宽的加工条件范围，包括在高温下干燥提供优良结果。

如上所述，共粘合剂聚合物的Tg可以比可触发式聚合物的Tg低，据认为这样可以改进被处理基材的挠性，特别是在干燥状态下。下面所示表1为用于本发明的一些优选聚合物玻璃化转变温度的比较。

表1.所选聚合物的玻璃化转变温度

聚合物	玻璃化转变温度-Tg
		来自下面实施例2的1#阳离子样品	15℃
来自下面实施例2的6#阳离子样品	24℃
		Rhoplex  NW 1715K(干燥)	-6℃
Rovene 4817(干燥)	-4℃
		Elite 33(干燥)	-10℃
Elite 22(干燥)	-15℃

在替代的实施方案中，本发明的可触发式聚合物配剂包含约55-约95重量％可触发式聚合物和约5-约45重量％聚(乙烯-乙酸乙烯酯)。更理想地，本发明的可触发式聚合物配剂包含约75重量％可触发式聚合物和约25重量％聚(乙烯-乙酸乙烯酯)。

如上所述，有用的共粘合剂聚合物包括各种市售的胶乳乳液，包括选自Rovene

系列者(出自Mallard Creek Polymers of Charlotte，N.C.的苯乙烯丁二烯胶乳)、Rohm and Haas Company的Rhoplex

胶乳和National Starch的Elite

胶乳。聚合物乳液或分散体一般包括小的聚合物颗粒，如可交联的乙烯乙酸乙烯酯共聚物，一般是球形的，分散在水中并由表面活性组分如低分子量乳化剂或高分子量保护性胶体稳定。必须仔细选择适当的乳液体系以使乳液不与阳离子粘合剂相互作用而干扰触发性能。

这些液体粘合剂可以通过粘合剂处理无纺织纤网领域已知的方法，包括喷涂或泡沫涂布、溢流辊隙浸渍、帘式淋涂等施涂到气流成网纤网或其它基材上，然后进行干燥。一般，可以考虑各种各样的胶乳化合物和其它树脂或乳液，包括乙酸乙烯酯共聚物胶乳，如出自Union Oil Chemicals Divisions的76 RES 7800和出自NationalStarch and Chemical Corporation的Duroset RB

，Resyn

25-1103，Resyn

25-1109，Resyn25-1119和Resyn

25-1189，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物乳液，如出自Air Products and Chemicals Inc.的Airflex

乙烯-乙酸乙烯酯，丙烯酸类-乙酸乙烯酯共聚物乳液，如出自Rohm and Haas Company的Rhoplex

AR-74，出自ReichholdChemicals Inc.的Synthemul

97-726，出自National Starch andChemical Corporation的Resyn

25-1140，25-1141，25-1142和Resyn-6820，乙烯基丙烯酸类三元共聚物胶乳，如出自Union OilChemicals Divisions的76 RES 3103和出自National Starch andChemical Corporation的Resyn

251110，丙烯酸类乳胶，如出自Rohm and Haas Company的Rhoplex

B-15J，Rhoplex

P-376，Rhoplex

TR-407，Rhoplex

E-940，Rhoplex

TR934，Rhoplex

TR-520，Rhoplex

HA-24和Rhoplex

NW1825，及出自B.F.GoodrichChemical Group的Hycar2600X322，Hycar2671，Hycar

2679，Hycar

26120和Hycar

2600X347，苯乙烯-丁二烯胶乳，如出自Union Oil Chemicals Divisions的76 RES 4100和76 RES 8100，出自Reichhold Chemicals Inc.的Tylac树脂乳液68-412，Tylac

树脂乳液68-067，68-319，68-413，68-500，68-501和出自DowChemical Company的DL6672A，DL6663A，DL6638A，DL6626A，DL6620A，DL615A，DL617A，DL620A，DL640A，DL650A；以及橡胶胶乳，如出自Serva Biochemicals的氯丁橡胶；聚酯胶乳，如出自Eastman Chemical Company的Eastman AQ29D；氯乙烯胶乳，如出自B.F.Goodrich Chemical Group的Geon

352；乙烯-氯乙烯共聚物乳液，如出自Air Products and Chemicals Inc.的Airflex

乙烯-氯乙烯；聚乙酸乙烯酯均聚物乳液，如出自Air Products andChemicals Inc.的Vinac

；羧化乙酸乙烯酯乳液树脂，如出自Reichhold Chemicals Inc.的Synthemul

合成树脂乳液40-502，40-503和97-664以及出自Rohm and Haas Company的Polyco2149，2150和2171。硅酮乳液和粘合剂也在考虑之中。

共粘合剂聚合物可以包括在施涂了粘合剂混合物之后改进基材湿润性的表面活性化合物。已经用可触发式聚合物配剂处理过的干燥基材的湿润性在某些实施方案中会发生问题，因为可触发式聚合物配剂的疏水部分在干燥期间可以变成选择性取向而朝向空气相，当随后施涂润湿组合物时产生难以润湿的疏水表面，除非向润湿组合物中加入表面活性剂。共粘合剂聚合物中的表面活性剂或其它表面活性组分可以改进已经用可触发式聚合物配剂处理过的干燥基材的湿润性。共粘合剂聚合物中的表面活性剂不应该显著干扰可触发式聚合物配剂。因此，粘合剂在有表面活性剂存在的预润湿纸巾中应该保持良好的完整性和触觉性能。

在一个实施方案中，有效的共粘合剂聚合物取代一部分可触发式聚合物配剂，并且相对于不含共粘合剂聚合物但包含足以获得给定拉伸强度含量的可触发式聚合物配剂的其它同样的预润湿纸巾而言，使在具有至少一种下列性能：较低硬度、较好触觉性能(例如润滑性或光滑性)或降低的成本的预润湿纸巾获得预定的强度水平。

其它共粘合剂聚合物

在本发明的某些实施方案中可以施涂Wacker Polymer Systems(Burghausen，德国)的干燥乳剂粉末(DEP)粘合剂如VINNEK

体系粘合剂。它们是由液态乳液形成的可再分散的自由流动粘合剂粉末。来自分散体中的小聚合物颗粒是在水溶性保护性胶体的保护性基材中以粉末颗粒形式提供的。通过无机晶体片晶保护粉末颗粒表面防止结块。结果，曾经在液态分散体中的聚合物颗粒现在以可以再分散到水中或加入湿气后可以变为膨胀粘性颗粒的可自由流动干燥粉末形式存在。这些颗粒可以通过在气流成网过程中将其与纤维一起沉积而施涂在高蓬松度无纺织物上，并随后加入10％-30％的水分使颗粒膨胀并粘结在纤维上。可将这称为“口香糖效应”，表示纤网中的干燥非粘性纤维一旦润湿变得象口香糖一样胶粘。获得与极性表面及其它表面的良好粘结。这些粘合剂以自由流动颗粒形式存在，是由经干燥和试剂处理以防止在干燥状态粘结的胶乳乳液形成的。它们可在气流成网过程中夹带在空气中并与纤维一起沉积，或者可以通过静电方法、直接接触、重力加料装置及其它方法施涂到基材上。它们可以与粘合剂分开施涂，可在粘合剂干燥之前或之后施涂。与水分(液体或蒸汽)接触将胶乳颗粒再次水合并使之膨胀粘结到纤维上。干燥并加热到高温(例如160℃以上)使粘合剂颗粒交联并成为耐水性的，但在低温干燥(例如110℃或更低)可引起成膜及一定程度的纤维粘结，不会严重削弱预湿纸巾的水分散性。因此认为市售产品不降低交联剂用量，而通过控制共粘合剂聚合物固化就可以直接使用，如限制干燥的时间和温度，从而提供不显著交联的粘结程度。

如Klaus Kohlhammer博士在“新型气流涂覆粘合剂”，《国际非织造物报告》，1999年9月342期第20-22、28-31页所指出，干燥的乳剂粘合剂粉末具有在纤网形成期间易于引入到无纺织物或气置网纤网中的优点，与将材料施涂到存在的基材上相反，它能够提高对共粘合剂聚合物部位的控制。因此，可以制备其中已经包含干燥乳剂粘合剂的无纺织物或气流成网纤网，然后当施涂离子敏感性聚合物配剂时进行润湿，此时干燥乳剂粉末变得胶粘并粘结在基材上。或者，可以在用可触发式粘合剂处理过基材并干燥后通过过滤机理将干燥乳剂粉末截留在基材中，此时施涂湿润组合物干燥乳剂粉末就呈现胶粘性。

在另一个实施方案中，干燥乳剂粉末分散到可触发式聚合物配剂溶液中的方法包括：在可触发式聚合物配剂溶液被喷涂到纤网上时施涂粉末，或者将干燥乳剂粉末颗粒加入并分散到可触发式聚合物配剂溶液中，其后通过喷涂、泡沫施涂法或其它本领域已知技术施涂混合物于纤网上。

粘合剂配剂及包含它的织物

本发明的可触发式聚合物配剂可以用作粘合剂。本发明的可触发式聚合物配剂可以施涂到任何纤维基材上。该粘合剂特别适合用于水分散性产品中。适宜的纤维基材包括但不限于非织造和织造织物。在许多实施方案中，特别是个人护理产品中，优选的基材为非织造织物。此处所用术语“非织造织物”是指具有由各根纤维或丝无规排列成类似垫的形式的结构的织物(包括纸)。非织造织物可由许多方法制造，包括但不限于气流成网法、湿法成网法、流体缠结法、短纤维梳理和粘结法，及溶液纺丝。

可触发式粘合剂组合物可通过任何已知的施涂方法施涂到纤维基材上。施涂粘合剂材料的适宜方法包括但不限于印刷、喷涂、静电喷涂、涂布、溢流辊隙、计量加压辊、浸渍或任何其它技术。粘合剂组合物的量可以计量加入并均匀地分布在纤维基材中或不均匀地分布在纤维基材中。粘合剂组合物可以分布在整个纤维基材中或者分布在众多紧密相隔的小区域中。在多数实施方案中，要求粘合剂组合物均匀地分布。

为了易于施涂到纤维基材上，可以将可触发式粘合剂溶解在水或非水性溶剂如甲醇、乙醇、丙酮等中，水是优选的溶剂。溶解在溶剂中的粘合剂的量可根据所用聚合物及织物用途而变化。理想地，粘合剂溶液包含高达约50重量％的粘合剂组合物固体。更理想地，粘合剂溶液包含约10-30重量％的粘合剂组合物固体，特别是约15-25重量％的粘合剂组合物固体。如果需要，可以在粘合剂组分溶液中引入增塑剂、香料、着色剂、消泡剂、抗菌剂、防腐剂、表面活性剂、增稠剂、填料、遮光剂、增粘剂、防粘剂及类似的添加剂。

一旦将可触发式粘合剂组合物施涂在基材上，基材就可通过任何常规的方法进行干燥。干燥后，与未经处理的湿法成网或干法成网基材的拉伸强度相比，粘结在一起的纤维基材显示出改进的拉伸强度，而且当放置在具有较高多价离子浓度的软水或硬水中并搅动时还具有快速“崩解”或分散开的能力。例如，与未经处理的不含粘合剂的基材的干燥拉伸强度相比，纤维基材的干燥拉伸强度可提高至少25％。更特别地，与未经处理的不含粘合剂的基材的干燥拉伸强度相比，纤维基材的干燥拉伸强度可提高至少100％。更加特别地，与未经处理的不含粘合剂的基材的干燥拉伸强度相比，纤维基材的干燥拉伸强度可提高至少500％。

本发明的一个所希望的特征是，当存在于，“添加”于所得纤维基材中的粘合剂组合物的量只占整个基材重量的一小部分时，实现了拉伸强度的改进。“添加”的量可根据具体应用而变化；但是“添加”的最佳量得到在使用时具有整体性而在水中搅动时还能快速分散的纤维基材。例如粘合剂组分一般占基材总重量的约5-约65重量％。更特别地，粘合剂组分可占基材总重量的约10-约35重量％。更加特别地，粘合剂组分可占基材总重量的约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，本发明的非织造织物是耐摩擦的并且在含有特定量和类型的上述离子的水溶液中保持相当大的拉伸强度。因为后一性能，本发明的非织造织物非常适于作为一次应用产品，如卫生巾、尿布、成人失禁产品及干燥和预湿纸巾(湿纸巾)，它们在世界各地在用过后均可扔到冲水马桶中。

形成上述织物的纤维可以由许多材料制成，包括天然纤维、合成纤维及其组合。纤维的选择取决于例如最终织物的预期最终用途和纤维的成本。例如，适宜的纤维基材可包括但不限于天然纤维如棉、亚麻、黄麻、大麻、羊毛、木桨等。类似地可以同样使用再生纤维素纤维如粘胶人造纤维和铜铵人造纤维，改性纤维素纤维如纤维素乙酸酯，或合成纤维如得生自聚丙烯、聚乙烯、聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸类等者，可以单独使用或彼此联合使用。如果需要也可使用一种或多种上述纤维的共混物。在木桨纤维中，可以使用任何已知的造纸纤维，包括软木和硬木纤维。例如纤维可以进行化学打浆或机械打浆、漂白或不漂白、原态或再生、高屈服(yield)或低屈服等。还可以使用经过丝光处理的、化学硬挺整理的或交联的纤维。

合成纤维素纤维类型包括各种人造纤维及其它衍生自粘胶液或化学改性纤维素的纤维，包括再生纤维素和溶液纺丝纤维素如Lyocell。可以使用化学处理的天然纤维素纤维，如浸碱浆粕、化学硬挺整理的或交联的纤维，或磺化的纤维。可以使用再生纤维以及原态纤维。可以使用由微生物制造的纤维素和其它纤维素衍生物。此处所用术语“纤维素”是指包括任何含有纤维素作为主要成份的材料和，具体地说，包含至少50重量％纤维素或纤维素衍生物。因此，该术语包括棉、典型的木桨、非木纤维素纤维、纤维素乙酸酯、纤维素三乙酸酯、人造纤维、热机械木桨、化学木桨、脱胶(debonded)化学木桨、马利筋或细菌纤维素。

本发明的可触发式粘合剂还可施涂到其它纤维或粒子上。可用本发明的可触发式粘合剂处理的其它纤维包括例如由羧甲基纤维素、甲壳质和脱乙酰壳多糖制造的纤维。本发明的可触发式粘合剂还可施涂到粒子上，如聚丙烯酸钠超吸收粒子。超吸收粒子通常被引入到用于个人护理用品的纤维基材，特别是非织造织物上或中。

纤维长度在生产本发明的织物中是重要的。在某些实施方案中，如可冲走式产品中，纤维长度更加重要。纤维的最短长度取决于形成纤维基材所选择的方法。例如，通过梳理形成的纤维基材，纤维长度通常至少应该为约42mm以确保均匀性。

通过气流成网或湿法成网方法形成纤维基材时，纤维长度理想地可以为约0.2-6mm。虽然长度大于50mm的纤维也在本发明的范围内，但已经证明当将大量长度大于15mm的纤维置于可冲走式织物中时，尽管纤维会在水中分散和分离，但其长度倾向于形成纤维“绳”，这是在家用厕所冲水时所不希望的。因此，对于这些产品，要求纤维长度为约15mm或更短以便在厕所冲水时纤维不会具有“成绳”倾向。虽然各种长度的纤维在本发明中均是可用的，但要求纤维长度小于约15mm以便在接触水时纤维易于彼此分散。纤维，特别是合成纤维，也能是卷曲的。

本发明的织物可由单层或多层构成。在多层情况下，一般将各层以并列或面对面的关系排位并且所有或部分层可与相邻层粘结在一起。本发明的无纺织纤网也可由许多单独的无纺织纤网形成，其中单独的无纺织纤网可由单层或多层构成。在无纺织纤网包括多层的实例中，可对无纺织纤网整体进行粘合剂施涂或者对各层分别进行粘合剂施涂并随后以并列关系与其它层合并形成最终无纺织纤网。

在一个实施方案中，本发明的织物基材可被引入到清洁和体液吸收产品如卫生巾、尿布、成人失禁产品、外科服装、薄纱、湿纸巾等中。这些产品可包括包含一层或多层吸收性纤维材料的吸收芯。芯还可包含一层或多层可通过液体的元件，如纤维薄纱、砂布、塑料网等。它们一般用作将芯组分束缚在一起的包装材料。另外，芯可包含不透过液体的元件或阻挡装置以将流经芯的液体排除并留在产品的外表面。要求阻挡装置也是水分散性的。与上述水分散性粘合剂具有基本相同组成的聚合物薄膜特别适用于此目的。根据本发明，所述聚合物组合物可用于形成每种上述产品部件，包括吸收芯层、可通过液体的元件、包装材料及不透过液体的元件或阻挡装置。

本发明的可触发式粘合剂配剂特别适于粘结气流成网非织造织物的纤维。这些气流成网材料用作体侧衬垫、液体分布材料、液体吸收材料如脉冲流材料、吸收性包装片材及用于各种水分散性个人护理产品的覆盖原料。气流成网材料可特别用作预湿纸巾(湿纸巾)。气流成网非织造织物的基重可为约20-约200g/m²(“gsm”)，短纤维为约0.5-10旦，长度为约6-15微米。脉冲流或吸收材料需要更好的弹性和更高的膨松性，因此使用6旦或更大的短纤维制造这些产品。要求脉冲流或吸收材料的最终密度为约0.025g/cm³(“g/cc”)-约0.10g/cc。液体分布材料可具有更高的密度，要求范围为约0.10-约0.20g/cc，使用更低旦的纤维，最希望纤维的旦小于约1.5。纸巾的纤维密度一般可为约0.025g/cc-约0.2g/cc并且基重为约20gsm-约150gsm；特别为约30gsm-约90gsm，且最特别为约60gsm-约65gsm。

本发明的非织造织物还可以引入到诸如卫生巾、尿布、外科服装、薄纱等体液吸收产品中。在一个实施方案中，可触发式粘合剂是这样的：当与体液接触时它不会溶解，因为体液中一价离子的浓度高于溶解所需要的水平，即大于2重量％。非织造织物保持其结构、柔软性并且在实际应用中显示令人满意的韧性。但是，当与多价离子如Ca²⁺和Mg²⁺离子的浓度高达约200ppm或更高的水接触时，粘合剂分散。非织造织物结构很容易破裂并分散在水中。

在本发明的一个实施方案中，非织造织物的使用拉伸强度通过用包含本发明可触发式聚合物配剂的粘合剂材料形成非织造织物并随后将一种或多种一价和/或多价盐施涂到非织造织物或形成配阴离子的二价金属离子盐上而增强。可以通过本领域普通技术人员已知的任何方法将盐施涂到非织造织物上，所述方法包括但不限于将固体粉末施涂在织物上和将盐溶液喷涂在织物上。盐的量可根据具体应用而变化。但施涂到织物上的盐量一般为盐固体占织物总重量的约0.5重量％-约10重量％。本发明的含盐织物可用于许多织物应用中，包括但不限于卫生巾、外科服装和尿布。

本领域技术人员易于理解，本发明的粘合剂配剂和纤维基材可有利地用于制备许多制品，包括但不限于设计为与体液接触的吸收性个人护理产品。这种产品可只包括一层纤维基材，或可包括上述元件的组合。虽然本发明的粘合剂配剂和纤维基材特别适用于个人护理产品，但该粘合剂配剂和纤维基材也可有利地用于各种消费品。

与本领域已知的其它粘合剂体系不同，本发明的可触发式聚合物配剂无需高温即可被活化为粘合剂。虽然干燥或除水对获得粘合剂在纤维网中的良好分布是有用的，但高温本身不是必须的，因为粘合剂不需要具有高活化能的交联或其它化学反应来起粘合剂作用。而是与溶解性不加溶化合物(一般为盐)的相互作用足以使粘合剂变得不溶，即“盐析”或被聚合物的阳离子与来自盐的二价金属配阴离子间的相互作用活化。因此，如果需要，干燥步骤可以免去，或者代之以低温除水操作如室温干燥或冷冻干燥。高温一般对干燥有帮助，但干燥可在低于通常驱动交联反应所需温度之下进行。因此，基材所暴露的或基材所达到的峰值温度可在下列任意温度之下：180℃、160℃、140℃、120℃、110℃、105℃、100℃、90℃、75℃和60℃，典型的峰值网温范围为约50℃-约110℃，或约70℃-约140℃。当然，可以使用高温，但在多数实施方案中是不必的。虽然聚合物体系，如市售胶乳乳液，也可包含适于在160℃或更高温度反应的交联剂，但保持较低的峰值温度对防止聚合物中浓度过浓是有利的，否则会妨碍预湿纸巾的水分散性。

湿纸巾润湿组合物及包含它的湿纸巾

本发明一个特别有趣的实施方案为由上述可触发式粘合剂组合物和纤维材料制造预湿纸巾或湿纸巾。对于纸巾，纤维材料可以是织造或非织造织物形式的；但是非织造织物更理想。要求非织造织物由较短的纤维如木桨纤维形成。纤维的最小长度依赖于形成非织造织物所选择的方法。当用湿法或干法形成非织造织物时，要求纤维长度为约0.1微米-15微米。要求本发明的非织造织物，在未被粘合剂或粘合剂材料粘结在一起时，具有较低的湿润粘结强度。当这种非织造织物被粘合剂组合物粘结在一起时，所述粘合剂组合物在自来水和下水道水中失去其粘结强度，织物通过冲水和移动至下水管道产生的扰动而容易地破裂。

制成的纸巾可以在要求的折叠条件下单独包装在防潮口袋中或者包装于在不透水袋中装有任何要求数目纸巾片的容器中，纸巾涂有润湿组合物。制成的纸巾也可以以成卷地独立片包装在防潮容器中，卷中包有任何要求数目的纸巾片，纸巾涂有润湿组合物。卷可以是无芯的或者是空芯或实芯的。无芯卷(包括空芯或没有实芯的卷)可以用已知的无芯卷卷绕机生产，包括SRP Industry，Inc.(San Jose，CA)及Shimizu Manufacturing(日本)的卷绕机，及1987年5月26日授于Gietman的美国专利4,667,890所公开的设备。实芯缠绕的无芯卷对于给定体积可以提供更多产品并且可以适应各种分散体。

相对于干织物的重量计，要求纸巾包含约10％-约400％的湿润组合物，更希望包含约100％-约300％的湿润组合物，并且更加希望包含约180％-约240％的湿润组合物。纸巾在库存、运输、零售展示和消费者保存期间保持其要求的特性。因此，保存期限可为两个月至两年。

用于包装湿装材料如纸巾和毛巾等的各种形式的非渗透性口袋和储存装置均是本领域众所周知的。其中任何一种均可用于包装本发明的预湿纸巾。

要求用水性湿润组合物润湿本发明的预湿纸巾，该组合物具有一种或多种下列性能：

(1)与上述本发明的可触发式粘合剂组合物相容；

(2)可使预湿纸巾在转变、储存和使用(包括分散)期间保持其湿润强度及在抽水马桶中的分散性；

(3)不刺激皮肤；

(4)降低纸巾的粘性，并提供独特的触觉性能，如皮肤滑移性和“类似洗液的感觉”；和

(5)起传递“湿润清洁”和其它皮肤健康益处媒介物的作用。

湿润组合物不应该起粘合剂溶剂的作用并且一般不包含水之外的溶剂，并且特别不包含有机溶剂，尽管根据润湿组合物的芳香性和盐浓度，可以存在少量(＜1％)香料增溶剂，如聚山梨醇酯20。要求润湿组合物包含占润湿组合物总重量少于约10wt％的有机溶剂，如丙二醇或其它二醇、多羟基醇等。更希望润湿组合物包含少于约4wt％的有机溶剂。更加希望润湿组合物包含少于约1wt％的有机溶剂。润湿组合物可以基本不含有机溶剂。基本不含是指含量微不足道或不重要、或含量对产品的触发性能无影响。

本发明的一个方面为润湿组合物，它包含直到用水稀释不加溶试剂水分散性粘合剂的强度开始衰减时一直保持水分散性粘合剂强度的不加溶试剂。水分散性粘合剂可以是本发明的任何可触发式粘合剂组合物或任何其它的可触发式粘合剂组合物。润湿组合物中的不加溶试剂可以是盐(如各种可触发式聚合物中所公开者)、含有一价和多价两种离子的盐的混合物、或任何其它化合物，它为水分散性粘合剂组合物提供使用和储存强度，并且可以在水中稀释，当粘合剂聚合物触发成更弱的状态时允许基材分散。要求对于离子敏感性聚合物而言，润湿组合物含有占润湿组合物总重量大于约2重量％的不加溶试剂，对于离子专一性聚合物而言，润湿组合物含有占润湿组合物总重量大于约0.5重量％的不加溶试剂。特别地，润湿组合物可包含约0.5重量％-约20重量％的不加溶试剂。更加特别地润湿组合物可包含约1重量％-约5重量％的不加溶试剂。更精确地，润湿组合物可包括约2重量％-约4重量％的不加溶试剂。优选的盐混合物为NaCl和ZnCl₂。

本发明的润湿组合物可进一步包括各种与不加溶试剂和水分散性粘合剂相容的添加剂，以使纸巾的强度和分散功能不受危及。润湿组合物中的适宜添加剂包括但不限于下列添加剂：护肤添加剂；气味控制剂；降低粘合剂粘性的防粘剂；微粒；抗菌剂；防腐剂；润湿剂和清洁剂，如清洁剂、表面活性剂、某些硅酮；润滑剂；改进触觉感觉(例如润滑性)的表面手感改性剂；香料；香料增溶剂；遮光剂；荧光增白剂；紫外吸收剂；药物；及pH控制剂，如苹果酸或氢氧化钾。

护肤添加剂

此处所用术语“护肤添加剂”代表为使用者提供一种或多种益处，如降低由粪便酶引起的尿布皮疹和/或其它皮肤损害可能性的添加剂。这些酶，特别是胰蛋白酶钠、胰凝乳蛋白酶和弹性硬蛋白酶为胃肠道中消化食物产生的蛋白水解酶。例如，婴儿粪便倾向于是水样的并且在其它物质外含有细菌和一定量的未降解消化酶。已经发现如果这些酶与皮肤接触相当的时间会引起本身不舒服的刺激并且可使皮肤易受微生物的感染。作为对策，护肤添加剂包括但不限于此后所列的酶抑制剂和螯合剂。润湿组合物可包含占润湿组合物总重量少于约5重量％的护肤添加剂。更特别地，润湿组合物可包含约0.01重量％-约2重量％护肤添加剂。更加特别地，润湿组合物可包含约0.01重量％-约0.05重量％护肤添加剂。

各种护肤添加剂均可以被加入到本发明的润湿组合物和预湿纸巾中或包含在其中。在本发明的一个实施方案中，加入颗粒形式的护肤添加剂用作粪便酶抑制剂，在降低由粪便酶引起的尿布皮疹和皮肤损害方面提供潜在的益处。2000年4月18日授于Schulz等的美国专利6,051,749(在此引入其全部内容作为参考)公开了织造或非织造纤网中的亲有机质粘土，据说在抑制粪便酶方面是有用的。这种材料可用于本发明，包括长链有机季铵化合物与一种或多种下列粘土的反应产物：蒙脱石、膨润土、贝得石、锂蒙脱石、滑石粉和斯皂石(stevensite)。

其它已知的可用作本发明润湿组合物中护肤添加剂的酶抑制剂和螯合剂包括抑制胰蛋白酶钠和其它消化或粪便酶者，以及脲酶抑制剂。例如，酶抑制剂和抗微生物剂可以用来防止体液中形式气味。例如，据说起着气味吸收作用的脲酶抑制剂是由T.Trinh在1998年6月25日出版的国际专利申请98/26808“具有气味控制系统的吸收制品”中公开的，在此引入其全部内容作为参考。这种抑制剂可被引入到本发明的润湿组合物和预湿纸巾中，其包括过渡金属离于及其溶解性盐，如银、铜、锌、铁和铝盐。阴离子也可提供脲酶抑制作用，如硼酸根、肌醇六磷酸根等。具有潜在价值的化合物包括但不限于氯酸银、硝酸银、乙酸汞、氯化汞、硝酸汞、偏硼酸铜、溴酸铜、溴化铜、氯化铜、二氯酸铜、硝酸铜、水杨酸铜、硫酸铜、乙酸锌、硼酸锌、肌醇六磷酸锌、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。

已经公开的具有脲酶抑制性能的其它盐包括铁和铝盐，特别是硝酸盐和铋盐。Trinh公开了其它脲酶抑制剂，包括异羟肟酸及其衍生物；硫脲；羟胺；肌醇六磷酸盐；各种植物提取物，包括各种丹宁，例如豆角丹宁及其衍生物如绿原酸衍生物；天然存在的酸如抗坏血酸、柠檬酸及其盐；二氨基磷酸苯基酯/二氨基磷酸苯基酯；氨基磷酸芳基酯金属配合物，包括取代的二氨基磷酸盐化合物；氮上无取代基的氨基磷酸盐；硼酸和/或其盐，特别包括硼砂和/或有机硼酸化合物；欧洲专利申请408,199公开的化合物；二硫代氨基甲酸钠、铜、锰和/或锌；醌类；酚类；秋兰姆；取代的绕丹宁乙酸；烷基化苯醌；甲脒化二硫；1：3-二酮马来酸酐；琥珀酰胺；邻苯二甲酸酐；酚酸(pehenicacid)；N，N-二卤代-2-咪唑啉酮；N-卤代-2-唑啉酮；硫代和/或酰基磷三酰胺和/或其取代衍生物，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硫衍生物；环三磷氮杂三烯衍生物；肟的邻二氨基氧膦基衍生物；溴硝基化合物；S-芳基和/或烷基二酰氨基硫代磷酸酯；二氨基氧膦基衍生物；一和/或多磷酸二酰胺(phosphorodiamide)；5-取代-苯并噁硫醇-2-酮；N-(二氨基氧膦基)芳基氨甲酰；烷氧基1，2-苯并噻嗪化合物等。

许多其它的护肤添加剂可以引入到本发明的润湿组合物和预湿纸巾中，包括但不限于日光遮挡剂和紫外吸收剂、痤疮治疗剂、药物、碳酸氢钠(包括其胶囊形式)、维生素及其衍生物如维生素A或E、植物性药材如金缕梅提取物和库拉索芦荟、尿囊素、润滑药、消毒剂、控制皱纹或抗衰老的羟基酸、遮光剂、晒黑促进剂、皮肤增光剂、除臭剂和止汗剂、对皮肤有益和具有其它用途的神经酰胺、收敛剂、润湿剂、指甲油去除剂、杀虫剂、抗氧剂、防腐剂、消炎剂等，只要添加剂和与其联用的离子敏感性粘合剂组合物，特别是本发明的离子敏感性粘合剂组合物相容(即在水中稀释之前不引起预湿纸巾湿润状态下强度的显著降低，同时允许在水中的分散性)。

用于皮肤护理和具有其它益处的有用材料列于McCutcheon’s1999，Vol.2：功能材料，MC Publishing Company，Glen Rock，NJ。许多对皮肤护理有用的植物性药材由Active Organics，Lewisville，Taxas提供。

气味控制添加剂

用于本发明润湿组合物和预湿纸巾中的适宜气味控制添加剂包括但不限于锌盐；滑石粉；胶囊香料(包括微胶囊、大胶囊、和装在脂质体、泡囊或乳液中的香料)；螯合剂，如乙二胺四乙酸；沸石；活性硅石、活性炭颗粒或纤维；活性硅石细粒；多元羧酸，如柠檬酸；环糊精及环糊精衍生物；脱乙酰壳多糖或甲壳质及其衍生物；氧化剂；抗菌剂，包括载银沸石(例如位于Beverly，Massachusetts的BFTechnologies以商品名HEALTHSHIELD^TM出售者)；三氯羟基二苯醚；硅藻土；及其混合物。除了控制来自身体或身体废物的气味外，气味控制策略还可用于遮盖或控制任何已处理基材的气味。要求润湿组合物含有占润湿组合物总重量少于约5重量％的气味控制添加剂。更希望润湿组合物含有约0.01重量％-约2重量％的气味控制添加剂。更加希望润湿组合物含有约0.03重量％-约1重量％的气味控制添加剂。

在本发明的一个实施方案中，润湿组合物和/或预湿纸巾在溶液中包含衍生的环糊精，如羟丙基β-环糊精，擦拭后留在皮肤上并且提供气味吸收层。在其它的实施方案中，通过使用气味控制添加剂，例如通过与通常产生气味的许多蛋白酶和其它酶发挥作用所必需的金属基团结合的螯合剂的作用来除去或中和气味源。螯合金属基团干扰了酶的作用并且降低了产品中臭气的风险。

对非织造织物和纤维素纤维施用脱乙酰壳多糖或甲壳质衍生物的原理述于S.Lee等的“用于脱乙酰壳多糖和氟代聚合物基棉和非织造织物的抗菌和斥血整理剂”，织物研究杂志(Textile ResearchJournal)，69(2)；104-112，1999年2月。

防粘剂

虽然提高盐浓度可降低触发式粘合剂的粘性，但经常需要降低粘性的其它方法。因此，防粘剂可用于润湿组合物以降低可触发式粘合剂可能存在的粘性。适宜的防粘剂包括任何本领域已知的用以降低两个相邻的用粘合剂类聚合物处理过的纤维片材间粘性的物质或者任何能够降低粘合剂类聚合物在皮肤上的粘性感觉的物质。防粘剂可以干燥的固体颗粒、悬浮液或颗粒浆的形式使用。可以通过喷涂、涂布、静电沉积、浸渍、过滤(即差动压力驱动负载颗粒的气相通过基材，通过过滤原理沉积颗粒)等进行沉积，并且可以均匀地施涂在基材的一个或多个表面上或者在基材表面上的一部分或表面上施涂上图案(例如重复或随机的图案)。防粘剂可存在于基材的整个厚度中，但也可以集中在一个或两个表面上，并且可以基本上只存在于基材的一个或两个表面上。

具体的防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；无机填料，如二氧化钛；硅石粉；矾土；一般的金属氧化物；发酵粉；硅藻土等。还可以使用具有低表面能的聚合物和其它添加剂，包括各种氟代聚合物、硅酮添加剂、聚烯烃和热塑性塑料、蜡、造纸工业中已知的脱胶剂，包括带有烷基侧链如含有16或更多个碳原子者的化合物等。用作模具脱模剂和制造蜡烛的化合物以及干燥润滑剂和氟代脱模剂也均在考虑之列。

在一个实施方案中，防粘剂包括聚四氟乙烯(PTFE)，如用于PTFE脱模剂干燥润滑剂MS-122DF的PTFE调聚物(KRYTOX

DF)化合物，由Miller-Stephenson(Danbury，CT)作为一种喷涂产品出售。例如，可在卷绕预湿纸巾之前通过喷涂在基材的一侧施涂上PTEF颗粒。在一个实施方案中，在卷绕成卷前将防粘剂只施涂在基材的一个表面上。

要求润湿组合物包含占润湿组合物总重量少于约25重量％的防粘剂。更希望润湿组合物包含约0.01重量％-约10重量％的防粘剂，更特别地为约5重量％或更少。更加特别地润湿组合物包含约0.05重量％-约2重量％的防粘剂。

除了作为防粘剂，淀粉化合物还可改进预湿纸巾的强度性能。例如，已经发现非凝胶淀粉颗粒，如亲水木薯淀粉，当以相对润湿组合物重量约1％或更高水平存在时，可以使预湿纸巾在比不存在淀粉时可能的盐浓度更低的盐浓度下保持相同的强度。因此，例如，在存在淀粉时润湿组合物中含2％的盐可获得给定强度，相比而言没有淀粉时需要4％的盐才可获得同样强度。可以通过将淀粉加入到合成锂皂石(laponite)悬浮液中而使用淀粉以改进淀粉在润湿组合物中的分散。

微粒

本发明的润湿组合物可通过加入固体颗粒或微粒进行进一步改性。适宜的颗粒包括但不限于云母、硅石、矾土、碳酸钙、高岭土、滑石和沸石。如果需要，可用硬脂酸或其它添加剂处理颗粒以增强颗粒对粘合剂体系的吸引或桥接。同样也可以使用通常在造纸工业中用作助留剂的双组分微粒体系。这种双组分微粒体系一般包括胶体颗粒相，如硅石颗粒，及用于桥接颗粒和形成纤网的纤维的水溶性阳离子聚合物。存在于润湿组合物中的颗粒可以发挥一种或多种有用的功能，如(1)提高预湿纸巾的遮光性；(2)改进预湿纸巾的液流性或降低其粘性；(3)改进纸巾的触觉性能；或(4)通过颗粒载体如多孔载体或微胶囊将需要的试剂传递给皮肤。要求润湿组合物包含占润湿组合物总重量少于约25重量％的颗粒。更特别地润湿组合物可包含约0.05重量％-约10重量％的微粒。更加特别地润湿组合物可包含约0.1重量％-约5重量％的微粒。

微胶囊及其它传递载体

微胶囊及其它传递载体也可用于本发明的润湿组合物中以为使用者的皮肤提供护肤剂；药疗；舒适促进剂，如桉树；香水；气味控制添加剂；维生素；粉末；及其它添加剂。特别地润湿组合物可包含占润湿组合物总重量高达约25重量％的微胶囊或其它传递载体。更特别地润湿组合物可包含约0.05重量％-约10重量％的微胶囊或其它传递载体。更加特别地润湿组合物可包含约0.2重量％-约5.0重量％的微胶囊或其它它传递载体。

微胶囊及其它传递载体是本领域为人熟知的。例如，POLY-PORE

E200(Chemical Corp.，Arlington Heights，IL)是一种包含柔软中空球的传递试剂，该球可包含10倍以上于传递载体重量的添加剂。报道的已经与POLY-PORE

E200合用的已知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、甲氧基肉桂酸辛酯、生育酚、硅酮化合物(DC 435)及矿物油。另一种有用的传递载体为以POLY-PORE

L200出售的海绵状材料，据报道已经与硅酮(DC 435)和矿物油合用。其它已知的传递体系包括环糊精及其衍生物、脂质体、聚合物海绵和喷雾干燥淀粉。

直到纸巾用于皮肤时存在于微胶囊中的添加剂才与润湿组合物环境及其中的其它试剂分离，此时微胶囊破裂并将其负载物释放到皮肤或其它表面上。

防腐剂和抗菌剂

本发明的润湿组合物还可包含防腐剂和/或抗菌剂。已经发现几种防腐剂和/或抗菌剂，如Mackstat H 66(由McIntyre Group，Chicago，IL提供)在防止细菌和霉菌生长方面给出了优秀结果。其它适宜的防腐剂和抗菌剂包括但不限于DMDM乙内酰脲(例如Glydant Plus^TM，Lonza，Inc，Fair Lawn，NJ)、碘丙炔基丁基氨基甲酸酯、Kathon(Rohm andHass，Philadelphia，PA)、羟基苯甲酸甲酯、羟基苯甲酸丙酯、2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇、苯甲酸等。要求润湿组合物包含占润湿组合物总重量少于约2重量％防腐剂和/或抗菌剂，按活性成分为基础计。更希望润湿组合物包含约0.01重量％-约1重量％的防腐剂和/或抗菌剂。更加希望润湿组合物包含约0.01重量％-约0.5重量％的防腐剂和/或抗菌剂。

润湿剂和清洁剂

各种润湿剂和/或清洁剂可用于本发明的润湿组合物中。适宜的润湿剂和/或清洁剂包括但不限于洗涤剂和非离子、两性离子和阴离子表面活性剂，特别是氨基酸基表面活性剂。氨基酸基表面活性剂体系，如衍生自氨基酸L-谷氨酸和其它天然脂肪酸者，提供了与人体皮肤相容的pH和良好的清洁能力，同时与其它的阴离子表面活性剂相比是较为安全并且提供了改进的触觉和润湿性能。表面活性剂的一个功能是改进具有润湿组合物的干燥基材的湿润性。表面活性剂的另一个功能是当预湿纸巾接触污染区域时可以分散盥洗污染物并且增加其在基材中的吸收。表面活性剂还能帮助去除化妆品，有助于一般的个人清洁、硬表面清洁、气味控制等。

氨基酸基表面活性剂的一个市售实例为酰基谷氨酸盐，由日本东京的Ajinomoto Corp.以Amisoft商品名出售。要求润湿组合物包含占润湿组合物总重量少于约3重量％润湿剂和/或清洁剂。更希望润湿组合物包含约0.01重量％-约2wt％的润湿剂和/或清洁剂。更加希望润湿组合物包含约0.1重量％-约0.5重量％的润湿剂和/或清洁剂。

虽然氨基酸基表面活性剂在本发明的润湿组合物中是特别有用的，但各种表面活性剂均可用于本发明。适宜的非离子表面活性剂包括但不限于环氧乙烷与由环氧丙烷和丙二醇缩合形成的疏水(亲油)聚氧化烯碱的缩合产物。要求这些化合物的疏水部分的分子量足够高以赋予其水不溶性。向该疏水部分加入聚氧乙烯部分能提高分子整体水溶性，并且产品的液体特性在聚氧乙烯含量高达缩合产物总重量的约50％时得以保持。这类化合物的实例包括市售Pluronic表面活性剂(BASF Wyandotte Corp.)，特别是其中聚氧丙烯醚分子量约为1500-3000且聚氧乙烯含量约占分子的35-55重量％者，即Pluronic L-62。

其它有用的非离子表面活性剂包括但不限于每摩尔醇含有2-50mol环氧乙烷的C₈-C₂₂烷基醇与环氧乙烷的缩合产物。这类化合物的实例包括每摩尔醇含有3-50mol环氧乙烷的C₁₁-C₁₅仲烷基醇与环氧乙烷的缩合产物，由Olin Chemicals以Poly-Tergent SLF系列或由UnionCarbide以TERGITOL

系列，即TERGITOL

25-L-7(约7mol环氧乙烷与C₁₂-C₁₅链烷醇缩合而形成)出售。

其它可用于本发明润湿组合物中的非离子表面活性剂包括C₆-C₁₂烷基酚的环氧乙烷酯如(壬基苯氧基)聚氧化乙烯醚。特别有用的为通过约8-12mol环氧乙烷和壬基苯酚缩合而制备的酯，即IGEPALCO系列(GAF Cor p.)。另外的非离子表面活性剂包括但不限于烷基聚糖苷(APG)，为葡萄糖(D葡萄糖)和直链或支链醇的缩合产物。表面活性剂的糖苷部分提供高羟基密度的亲水部分，增强水溶性。而且糖苷的乙缩醛键的固有稳定性提供了碱体系的化学稳定性。另外，与某些非离子表面活性剂不同，烷基聚糖苷没有浊点，允许没有水溶助长剂而进行配制，并且它们是非常温和且易于生物降解的非离子表面活性剂。这类表面活性剂由Horizon Chemical以商品名APG-300，APG-350，APG-500和APG-500出售。

硅酮是另一类以纯品、或微乳剂、大乳剂等形式提供的润湿剂。一类非离子表面活性剂的实例为硅酮-二醇共聚物。这些表面活性剂是通过向二甲基聚硅氧烷醇的自由羟基基团中加入聚低级烯氧基链制备的并且由Dow Corning Corp以Dow Corning 190和193表面活性剂(CTFA名：聚二甲基硅氧烷共聚醇)提供。这些含有或不含作为溶剂的任何挥发性硅酮的表面活性剂起控制由其它表面活性剂产生的泡沫的作用并且为金属、陶瓷和玻璃表面提供光泽。

阴离子表面活性剂也可用于本发明的润湿组合物中。由于其高清洁作用而有用的阴离子表面活性剂包括含有8-22个碳原子的烷基取代基的阴离子洗涤剂盐如水溶性高级脂肪酸碱金属肥皂，例如肉豆蔻酸钠和棕榈酸钠。一类优选的阴离子表面活性剂包括含有疏水的高级烷基部分(一般含有约8-22个碳原子)的水溶性硫酸化和磺酸化阴离子碱金属和碱土金属洗涤剂盐，如烷基基团中含有约1-16个碳原子的高级烷基单或多环芳基磺酸盐，实例为以Bio-Soft系列，即Bio-SoftD-40(Stepan Chemical Co.)提供者。

其它有用类型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 Corporayion)；硫酸化高级脂肪酸单甘油酯如椰子油脂肪酸的硫酸化单甘油酯的钠盐和牛脂脂肪酸的硫酸化单甘油酯的钾盐；含有约10-18个碳原子的硫酸化脂肪醇的碱金属盐(例如月桂基硫酸钠和硬脂基硫酸钠)；C₁₄-C₁₆-α-烯烃磺酸钠如Bio-Terge系列(Stepan Chemical Co.)；硫酸化乙烯氧基脂肪醇的碱金属盐(约3mol环氧乙烷与C₁₂-C₁₅-正链烷醇的缩合产物的硫酸钠或铵，即Neodol乙氧基硫酸盐，Shell Chemical Co.)；低分子量烷基醇磺酸的高级脂肪酯的碱金属盐，例如异硫氰酸(isothionicacid)钠盐的脂肪酸酯、脂肪乙醇酰胺硫酸盐；氨基烷基磺酸的脂肪酸酰胺，例如牛磺酸的月桂酸酰胺；以及各种其它阴离子有机表面活性剂如二甲苯磺酸钠、萘磺酸钠、甲苯磺酸钠及其混合物。

另外有用类型的阴离子表面活性剂包括8-(4-正烷基-2-环己烯基)-辛酸，其中环己烯基环被另外的羧酸基团取代。这些化合物或其钾盐由Westvaco Corporation以Diacid 1550或H-240出售。总之，这些阴离子表面活性剂可以其碱金属盐、铵盐或碱土金属盐的形式使用。

大乳剂和微乳剂硅酮粒子

润湿组合物可进一步包含水性微乳剂硅酮粒子。例如，2000年3月14日授于的美国专利6,037,407“制备硅酮油和/或硅橡胶和/或硅酮树脂水性乳剂的方法”公开了水性微乳剂中的有机硅氧烷。要求润湿组合物包含占润湿组合物总重量少于约5重量％的微乳剂硅酮粒子。更希望润湿组合物包含约0.02重量％-约3重量％的微乳剂硅酮粒子。更加希望润湿组合物包含约0.02重量％-约0.5重量％的微乳剂硅酮粒子。

硅酮乳剂一般可通过任何已知的涂布方法施涂到预湿纸巾上。例如，可用包含与在润湿组合物中的不加溶化合物相容的、水分散性或水溶混性的硅酮型组分的水性组合物润湿预湿纸巾。另外，纸巾可包括含有水分散性粘合剂的纤维非织造纤网，其中纤网用包含硅酮型磺基丁二酸盐的洗液润湿。硅酮型磺基丁二酸盐无需高含量表面活性剂就可提供温和且有效的清洁。另外，硅酮型磺基丁二酸盐提供了增溶功能，防止油溶性组分如香料组分、维生素提取物、植物提取物和精油沉淀。

在本发明的一个实施方案中，润湿组合物包括一种硅酮共聚醇磺基丁二酸盐，如聚二甲基硅氧烷共聚醇磺基丁二酸二钠和聚二甲基硅氧烷共聚醇磺基丁二酸二铵。要求润湿组合物包含少于约2重量％的硅酮型磺基丁二酸盐，且更希望包含约0.05重量％-约0.30重量％的硅酮型磺基丁二酸盐。

在包含硅酮乳剂的产品的另一个实例中，Dow Corning 9506粉末也可以存在于润湿组合物中。认为Dow Corning 9506粉末包含聚二甲基硅氧烷/乙烯基聚二甲基硅氧烷交叉聚合物并且是球形粉末，据说在控制皮肤油方面有用(见“化学品的新前景”，肥皂和化妆品(Soap andCosmetics)，Vol.76，No.3，2000年3月，12页)。因此，可释放出可有效控制皮肤油的粉末的水分散性纸巾也在本发明的范围内。制备硅酮乳剂的原理公开于1997年3月20日出版的WO 97/10100中。

润滑剂

本发明的润湿组合物还包含一种或多种润滑剂。适宜的润滑剂包括但不限于PEG 75羊毛脂，苯甲酸甲酯gluceth 20，C₁₂-C₁₅苯甲酸烷基酯，乙氧基十六基十八醇，以Lambent蜡WS-L，Lambent WD-F，Cetiol HE(Henkel Corp.)出售的产品，Glucam P20(Amerchol)，Polyox WSR N-10(Union Carbide)，Polyox WSR N-3000(UnionCarbide)，Luviquat(BASF)，Finsolv SLB 101(Finetex Corp.)，貂油，尿囊素，硬脂醇，Estol 1517(Unichema)和Finsolv SLB 201(Finetex  Corp.)。

润滑剂也可在用润湿组合物润湿之前或之后施涂在制品表面。这种润滑剂可以不溶于润湿组合物并且可以是不能够动的，除了当暴露于外力时。例如，可以印压形式将一种矿脂基润滑剂施涂在一个表面，其后润湿另一个表面使纸巾饱和。这样的产品可提供清洁表面和相对的对皮肤进行治疗表面。

在本发明的这种产品及其它产品中的润滑剂组合物可以包括塑性或流体润滑剂如一种或多种液态烃(例如矿脂)、矿物油类、蔬菜和动物脂肪(例如羊毛脂、磷脂及其衍生物)和/或硅酮材料如一种或多种烷基取代的聚硅氧烷聚合物，包括1999年4月6日授于Osborn，III等的美国专利5,891,126所公开的聚硅氧烷润滑剂。任选亲水表面活性剂与塑性润滑剂共同使用以改进涂敷表面的湿润性。在本发明的某些实施方案中，考虑将液态烃润滑剂和/或烷基取代的聚硅氧烷聚合物共混或者与一种或多种衍生自脂肪酸或脂肪醇的脂肪酸酯润滑剂共用。

在本发明的一个实施方案中，润滑剂材料为润滑剂共混物形式的。要求润滑剂共混物包括一种或多种液态烃(例如矿脂)、矿物油类、蔬菜和动物脂肪(例如羊毛脂、磷脂及其衍生物)与硅酮材料如一种或多种烷基取代的聚硅氧烷聚合物的组合。更希望润滑剂共混物包括液态烃(例如矿脂)与聚二甲基硅氧烷或与聚二甲基硅氧烷和其它烷基取代的聚硅氧烷聚合物的组合。在本发明的某些实施方案中，考虑将液态烃润滑剂和/或烷基取代的聚硅氧烷聚合物的共混物与一种或多种衍生自脂肪酸或脂肪醇的脂肪酸酯润滑剂共混。也可以考虑PEG-7椰子油脂肪酸甘油酯(glyceryl cocoate)，以Standamul HE(HenkelCorp.，Hoboken，N.J)提供。

可用于本润湿组合物中的水溶性自乳化润滑油包括聚氧烷氧基化羊毛脂和聚氧烷氧基化脂肪醇，如在1987年9月1日授于Smith等的美国专利4,690,821中所公开的。要求聚氧烷氧基链包括混合的丙烯氧基和乙烯氧基单元。羊毛脂衍生物一般包括约20-70个这种低级烷氧基单元而C₁₂-C₂₀脂肪醇衍生自约8-15个低级烷基单元。一个这种有用的羊毛脂衍生物为Lanexol AWS(PPG-12-PEG-50，Croda，Inc.，New York，N.Y.)。一个有用的聚(15-20)C₂-C₃烷氧基化物为PPG-5-Ceteth-20，称为Procetyl AWS(Croda，Inc.)。

根据本发明的一个实施方案，润滑剂材料降低了润湿组合物可能存在的不希望的触觉特性。例如，包括聚二甲基硅氧烷的润滑剂材料可以降低可能由润湿组合物中离子敏感性粘合剂或其它组分引起的粘性水平，因此用作防粘剂。

要求润湿组合物包含占润湿组合物总重量少于约25重量％的润滑剂。更特别地润湿组合物可包含少于约5重量％的润滑剂，且最特别地少于约2重量％的润滑剂。更希望润湿组合物可包含约0.01-约8重量％的润滑剂。更加希望润湿组合物可包含约0.2-约2重量％的润滑剂。

在一个实施方案中，本发明的润湿组合物和/或预湿纸巾包括一种水包油乳液，其中，油相包含至少一种润滑油和至少一种润肤蜡稳定剂，分散在包含至少一种多羟基醇润滑剂和至少一种有机水溶性洗涤剂的水相中，如在1985年l2月17日授于Smith等的美国专利4,559,157中所公开，在此引入其全部内容作为参考。

表面手感改性剂

表面手感改性剂用于在产品使用期间改进皮肤的触觉感觉(例如光滑性)。适宜的表面手感改性剂包括但不限于市售防粘剂；及软化剂，如用于组织修复领域的软化剂，包括带有脂肪酸侧链基团的季铵化合物、硅酮、蜡等。用作软化剂的季铵化合物实例公开于1971年1月12日授于Hervey等的美国专利3,554,862；1979年3月13日授于Emanuelsson等的美国专利4,144,122；1996年11月12日授于Ampulski等的美国专利5,573,637；和1984年10月9日授于Hellsten等的美国专利4,476,323，在此引入其全部内容作为参考。要求润湿组合物包含占润湿组合物总重量少于约2重量％的表面手感改性剂。更希望润湿组合物包含约0.01-约1重量％的表面手感改性剂。更加希望润湿组合物包含约0.01-约0.05wt％的表面手感改性剂。

香料

各种香料可用于本发明的润湿组合物中。要求润湿组合物包含占润湿组合物总重量少于约2重量％的香料。更希望润湿组合物包含约0.01-约l重量％的香料。更加希望润湿组合物包含约0.01-约0.05wt％的香料。

香料增溶剂

另外各种香料增溶剂可用于本发明的润湿组合物中。适宜的香料增溶剂包括但不限于聚山梨酯20、丙二醇、乙醇、异丙醇、二甘醇单乙醚、二丙甘醇、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 Surfactants)、Arlasolve 200(ICI Surfactants)、Calfax 16L-35(Pilot ChemicalCo.)、Capmul POE-S(Abitec Corp.)、Finsolv SUBSTANTIAL(Finetex)等。要求润湿组合物包含占润湿组合物总重量少于约2重量％的香料增溶剂。更希望润湿组合物包含约0.01-约1重量％的香料增溶剂。更加希望润湿组合物包含约0.01-约0.05wt％的香料增溶剂。遮光剂

适宜的遮光剂包括但不限于二氧化钛或其它的无机物或颜料及合成的遮光剂，如REACTOPAQUE

粒子(由Sequa Chemicals Inc.，Chester，South Carolina提供)。要求润湿组合物包含占润湿组合物总重量少于约2重量％的遮光剂。更希望润湿组合物包含约0.01-约1重量％的遮光剂。更加希望润湿组合物包含约0.01-约0.05wt％的遮光剂。

PH控制剂

用于本发明润湿组合物中的适宜pH控制剂包括但不限于盐酸、乙酸、氢氧化钠、氢氧化钾等。适当的pH范围可使润湿组合物在皮肤上引起的皮肤刺激最小。要求润湿组合物的pH范围为约3.5-约6.5。更希望润湿组合物的pH范围为约4-约6。要求湿纸巾产品即包括织物部分和润湿溶液部分的全部湿纸巾产品的整体pH为约3.9-4.5；优选为约4.2。要求润湿组合物包含占润湿组合物总重量少于约2重量％的pH调节剂。更希望润湿组合物包含约0.01-约1重量％的pH调节剂。更加希望润湿组合物包含约0.01-约0.05wt％的pH调节剂。

虽然由一种或多种上述组分形成的各种润湿组合物均可与本发明湿纸巾一起使用，但在一个实施方案中，润湿组合物包含下列组分，以占润湿组合物的重量百分比给出，示于下表2中：

表2润湿组合物组分

润湿组合物组分

重量百分比

去离子水	约86-约98
		不加溶化合物	约2-约20
防腐剂	最多约2
		表面活性剂	最多约2
硅酮乳剂	最多约1
		润滑剂	最多约1
香料	最多约0.3
		香料增溶剂	最多约0.5
PH调节剂	最多约0.2

在本发明的另一个实施方案中，润湿组合物包含下列组分，以占润湿组合物的重量百分比给出，示于下表3中：

表3润湿组合物组分

润湿组合物组分种类	具体润湿组合物组分	组分名称	重量百分比
				载体	去离子水		约86-约98
不加溶化合物	氯化钠(MillportEnt.，Milwaukee，WI)		约2-约20
				防腐剂	甘油，IPBC andDMDM乙内酰脲	Mackstat H-66(McIntyre Group，Chicago，IL)	最多约2
表面活性剂	酰基谷氨酸盐	CS22(Ajinomoto，Tokyo，Japan)	最多约2
				硅酮乳剂(防粘剂/皮肤感觉剂)	聚二甲基硅氧烷醇和TEA十二烷基苯磺酸盐	DC1785(DowCorning，Midland，MI)	最多约1
润滑剂	PEG-75羊毛脂	Solulan L-575(Amerchol，Middlesex，NJ)	最多约1
				香料	香料	Dragoco 0/708768	最多约0.3

		(Dragoco，Roseville，MN)
				香料增溶剂	聚山梨酯20	GlennsurfL20(GlennCorp.，St.Paul，MN)	最多约0.5
PH调节剂	苹果酸至pH 5(Haarman &Reimer，Tetrboro，NJ)		最多约0.2

在本发明的另一个实施方案中，润湿组合物包含下列组分，以占润湿组合物的重量百分比给出，示于下表4中：

表4润湿组合物组分

润湿组合物组分种类	具体润湿组合物组分	组分名称	重量百分比
				载体	去离子水		约93
不加溶化合物	氯化锌		约1
				防腐剂	甘油，IPBC andDMDM乙内酰脲	Mackstat H-66	约1
表面活性剂	酰基谷氨酸盐	CS22/ECS  22P	约1
				硅酮乳剂	聚二甲基硅氧烷醇和TEA十二烷基苯磺酸盐	DC1784/DC1785	约0.5
润滑剂	PEG-75羊毛脂	Solulan L-575	约0.25
				香料	香料	Dragoco香料0/708768	约0.05
香料增溶剂	聚山梨酯20	Glennsurf L20	约0.25
				PH调节剂	苹果酸至pH 5		约0.07

应该注意，本发明的上述润湿组合物可与任何一种本发明的上述可触发式粘合剂组合物一起使用。另外，本发明的上述润湿组合物可与任何其它的粘合剂组合物(包括传统的粘合剂组合物)，或与任何已知的纤维或吸收性基材(无论是否是分散性的)一起使用。

强度性能

在本发明的一个实施方案中，湿纸巾是使用上述表3中的润湿组合物和包含约80重量％漂白的牛皮纸纤维和20重量％任意本发明的上述离子专一性粘合剂组合物的气流成网纤维材料制成的，其中重量百分比是基于干燥非织造织物总重量的。在本发明的另一个实施方案中，湿纸巾是使用上述表2中的润湿组合物和包含90重量％软木纤维和10重量％本发明的离子敏感性粘合剂的气流成网纤维材料制成的。要求加入到非织造织物中的润湿组合物的量，相对于这些实施方案中的干燥非织造织物的重量，为约180重量％-约240重量％.

要求本发明的湿纸巾具有至少为约100g/in的使用润湿拉伸强度，即交叉框湿拉伸(CDWT)，并且在于Ca²⁺和/或Mg²⁺离子浓度约为50ppm的水中浸泡约1小时后具有小于约30g/in的拉伸强度。更希望湿纸巾具有至少为约300g/in(CDWT)的使用润湿拉伸强度，并且在于Ca²⁺和/或Mg²⁺离子浓度约为50ppm的水中浸泡约1小时后具有小于约20g/in的拉伸强度。在另一个实施方案中，希望湿纸巾具有至少为约100g/in(CDWT)的使用润湿拉伸强度，并且在于Ca²⁺和/或Mg²⁺离子浓度约为200ppm的水中浸泡约1小时后具有小于约30g/in的拉伸强度。更加希望湿纸巾具有至少为约300g/in(CDWT)的使用润湿拉伸强度，并且在于Ca²⁺和/或Mg²⁺离子浓度约为200ppm的水中浸泡约1小时后具有小于约20g/in的拉伸强度。

要求用本发明的粘合剂材料处理过的湿纸巾当用含有2重量％以上一价离子(NaCl)浓度的10重量％-400重量％湿纸巾溶液浸泡时，对于1英寸宽样品在机器横向具有至少100g/in的使用湿拉伸强度，并且在去离子水中浸泡约1小时后具有小于约30g/in的拉伸强度。更希望用本发明的粘合剂材料处理过的湿纸巾当用含有2重量％以上一价离子(NaCl)浓度的10重量％-400重量％湿纸巾溶液浸泡时，对于1英寸宽样品在机器横向具有至少200g/in的使用拉伸强度，并且在去离子水中浸泡约1小时后具有小于约30g/in的拉伸强度。更希望用本发明的粘合剂材料处理过的湿纸巾当用含有2重量％以上一价离子(NaCl)浓度的10重量％-400重量％湿纸巾溶液浸泡时，对于1英寸宽样品在机器横向具有至少300g/in的使用拉伸强度，并且在去离子水中浸泡约1小时后具有小于约20g/in的拉伸强度。

要求用本发明的粘合剂材料处理过的湿纸巾当用含有0.5重量％以上ZnCl₂的10重量％-400重量％湿纸巾溶液浸泡时，对于1英寸宽样品在机器横向具有至少100g/in的使用湿拉伸强度，并且在去离子水中浸泡约1小时后具有小于约30g/in的拉伸强度。更希望用本发明的粘合剂材料处理过的湿纸巾当用含有0.5重量％以上ZnCl₂的10重量％-400重量％湿纸巾溶液浸泡时，对于1英寸宽样品在机器横向具有至少200g/in的使用拉伸强度，并且在去离子水中浸泡约1小时后具有小于约30g/in的拉伸强度。更希望用本发明的粘合剂材料处理过的湿纸巾当用含有0.5重量％以上ZnCl₂的10重量％-400重量％湿纸巾溶液浸泡时，对于1英寸宽样品在机器横向具有至少300g/in的使用拉伸强度，并且在去离子水中浸泡约1小时后具有小于约20g/in的拉伸强度。

具有比冲走式湿纸巾更高基重或湿强度的产品可以具有较高的湿拉伸强度。例如，诸如预湿毛巾或硬表面清洁纸巾等产品可以具有超过70gsm，如80gsm-150gsm的基重。这种产品的CDWT值为500g/in或更大，并且浸泡后值为约150g/in或更小，更特别地为约100g/in或更小，且最特别地为约50g/in或更小。

制备湿纸巾的方法

本发明的预湿纸巾可以几种方式制备。在一个实施方案中，将可触发式聚合物组合物作为水溶液或悬浮液的一部分施涂在纤维基材上，其中需要随后进行干燥以除去水并促进纤维粘结。特别地，在干燥期间，粘合剂迁移至纤维的交叉点并且在该区域变为活化粘合剂，由此为基材提供可以接受的强度。例如，可以使用下列步骤：

1.提供未高度粘结的吸收性基材(例如未粘结的气流成网纤网、薄纤网、梳理纤网、短纤浆等)。

2.对基材施涂可触发式聚合物组合物，一般以液体、悬浮液或泡沫的形式。

3.干燥基材以促进基材的粘结。基材可以在基材最高温度不超过约100℃-220℃的情况下进行干燥。在一个实施方案中，基材温度不超过60℃-80℃。

5.对基材施涂润湿组合物。

6.将润湿基材以卷或叠的形式摆放并包装产品。

对基材施涂可触发式聚合物组合物可以采用下列方法进行：喷涂、泡沫施涂、浴中浸渍、帘式涂布、采用绕线式刮涂棒涂布并计量；使基材通过溢流辊隙；与用粘合剂溶液涂布的预计量润湿辊接触；将基材对着含有可触发式聚合物组合物的可变形载体如海绵或毡制品挤压以实现向基材中的转移；印刷如凹版印刷、喷墨或苯胺印刷；以及任何其它本领域已知的方法。

在使用泡沫施涂粘合剂或共粘合剂聚合物时，使混合物发泡，一般用发泡剂，并均匀分散在基材上，其后减压以抽出基材中的泡沫。可以使用任何已知的泡沫施涂方法，包括1977年4月19日授于Wietsma的美国专利4,018,647“使用热敏发泡胶乳粘合剂浸渍湿纤维网的方法”中的方法，在此引入其全部内容作为参考。在Wietsma公开的方法中，通过加入热敏剂如包含硅氧烷氧化烯嵌段共聚物和有机聚硅氧烷的功能性硅氧烷化合物使发泡胶乳热敏化。可用热敏剂及其作为胶乳热敏化应用的具体实例描述于美国专利3,255,140；3,255,141；3,483,240和3,484,394中，在此引入其全部内容作为参考。据说与以前使用发泡胶乳粘合剂方法相比，使用热敏剂得到的产品具有非常柔软且类似织物的手感。

加入的热敏剂量特别依赖于所用胶乳的类型、要求的凝结温度、机器速度及机器干燥部分的温度，并且一般在约0.05-约3重量％的范围内，以干燥物质占胶乳的干重计算；但也可使用更大或更小的量。热敏剂的加入量应使胶乳在远低于水的沸点之下凝结，例如在35℃-95℃，或约35℃-65℃范围的温度下。

不希望受到现有理论的束缚，我们认为在施涂了可触发式粘合剂溶液之后而在施涂润湿组合物之前的干燥步骤通过随着水分被赶走驱使粘合剂进入纤维交叉点增强了纤维基材的粘结，由此促进粘合剂的有效使用。但是，在替换的方法中，省略上述干燥步骤，将可触发式聚合物组合物施涂在基材上，然后不经明显的中间干燥而施涂润湿组合物。在该方法的一个版本中，可触发式聚合物组合物选择性地粘结到纤维上，允许过量的水在任选的加压步骤中被除去而粘合剂不会从基材中显著丢失。在另一个版本中，在施涂润湿组合物之前不大量除去水。在另一个替代方法中，同时施涂可触发式聚合物组合物和润湿组合物，任选随后加入盐或其它不加溶化合物以进一步赋予粘合剂不溶性。

通过下列实施例进一步说明本发明，这些实施例不以任何方式构成对其范围的强行限制。相反，应该清楚地理解为这些手段可用于各种其它的实施方案、修改及其等价物，在阅读完此处的说明书后，本领域技术人员可以清楚了解它们而不背离本发明精神和/或所附权利要求范围。

此处所用纤网的“厚度”是用与Mitutoyo Digimatic Indicator(Mitutoyo Corporation，31-19，Shiba 5-chome，Minato-ku，Toyo108，Japan)的锭子相连的3-in丙烯酸类料盘测定的，该锭子将0.05psi的净负载传递给被测样品。当盘位于平坦表面时对MitutoyoDigimatic Indicator进行校零。当将尺寸至少与丙烯酸类塑料盘同样大的样品放在盘下时，由指示器的读出数据可以得到厚度读数。本发明的水分散性基材可具有任何适宜的厚度，如约0.1mm-5mm。对于湿纸巾，厚度可以为0.2mm-约1mm，更特别为约0.3mm-约0.7mm。例如通过在成网期间或其后使用压实辊、通过在施涂了粘合剂或润湿组合物后进行压制、或通过在形成良好卷时控制缠绕张力可以控制厚度。

使用压盘法测定厚度得到的是宏观水平上的平均厚度。局部厚度可变化，特别是如果产品被轧花或另外获得三维织物组织。

实施例1

聚合物通过改变下列单体的组合以自由基聚合方法合成：丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵(“MQUAT”)。每个聚合均在甲醇中进行。典型步骤叙述如下。

将丙烯酰胺(39.1g，0.55mol)、丙烯酸丁酯(32.0g，0.25mol)、丙烯酸2-乙基己酯(18.4g，0.10mol)和MQUAT(27.6g 75重量％的溶液，0.10mol)溶解在50g甲醇中。将自由基引发剂2，2’-偶氮二异丁腈(“AIBN”)(0.66g，4.0×10’mol)溶解在20ml甲醇中。将N2鼓入单体溶液20分钟对其进行除氧。向1000ml配有一个冷凝器、两个加料漏斗和一个磁力搅拌器的圆底三颈烧瓶中加入125g甲醇。在氮气下将溶剂加热至轻微回流。在两小时内经加料漏斗将单体和引发剂同时加入。聚合反应再进行两小时，结束时将加料漏斗和冷凝管换成蒸馏头和机械搅拌棒以除去甲醇。蒸馏期间保持稳定的N₂气流。蒸馏结束后(约3小时)，将400g去离子水加入到聚合物溶液中。不再加热并让溶液搅拌过夜。

或者，聚合物可通过一次性向反应烧瓶中加入单体和引发剂并反应4小时而制备。该合成方法在下文被称作“一锅法”合成。总共合成了8种聚合物并且其组成归纳于下面表5中。

表5聚合物组成

样品	％MQUAT	％AM	％AA	％BA	％EHA
						1	10	0	55	25	10
2	10	55	0	25	10
						3	60	0	0	20	20
4	45	0	0	35	20
						5	35	0	0	35	30
6	30	0	0	35	35
						7	20	0	0	40	40
8	15	0	0	45	40

样品制备：

使用由BFF人造纤维(1.5d×25mm)组成的水分散性湿法成网无纺织物作为试验基片。将每一基片切割，尺寸约为5.5in(CD)×9in(MD)。将一张剥离纸放在记事本上，然后放一张基片。用一片透明胶带(Scotch胶带)将上述两片固定在记事本上。将一个#20开槽绕丝棒横放在样品顶部。将一股待测聚合物溶液沿该棒倒下。然后棒滚过样品长度，略微施加压力。从剥离纸的底部擦去过量的聚合物，并将样品放置在60℃的强制风烘箱中至少10分钟。在涂布每个样品之间对棒进行必要的清理。样品干燥后，将其从烘箱中移出。将每个样品的顶部用裁纸刀去除。然后将每个样品从剥离纸上剥离下来并将过量的聚合物薄膜轻轻地从样品边缘拉开。随后将每个样品片切割成10个1in(CD)×4in(MD)的条带。

拉伸试验：

使用带有Testworks 3.03版本软件的SinTech 1/D拉伸试验机对所有样品进行试验。所有试验均在机器方向使用50磅测压元件和气动橡胶夹具进行。测量仪长度设定为3in，十字头速度为12in/min。湿样品在夹具上夹牢并拉伸至断裂。每个样品的峰值载荷记录为感兴趣的数据。未将数据归一化为100％追加水平。如果测定样品是分散的则峰值载荷记录为“0”值。如果各条带由于缺乏结构完整性而不能从盐溶液中完整取出则认为样品是分散的。

每个样品的使用强度是通过将拉伸样品浸泡在各种盐溶液中而进行模拟评价的。盐溶液的浓度以2重量％NaCl溶液(相当于0.34M)为基准进行选择。0.68M和1.36M NaCl溶液分别对应4重量％和8重量％。对于每种其它的试验盐选择同样的体积摩尔浓度，但是重量百分比不必与氯化钠溶液相同。试验用盐溶液包括0.34M NaCl，0.68MNaCl，1.36M NaCl，0.34M CaCl₂，0.68M CaCl₂，1.36M CaCl₂，0.34M Na₂SO₄，0.68M Na₂SO₄，1.36M Na₂SO₄，0.17M ZnCl₂，0.34M ZnCl₂，0.51M ZnCl₂，0.34M ZnSO₄，0.17M ZnCl₂+0.17M NaCl，0.34M LiCl，0.34M KCl，0.34M Na₃PO₄和0.34M MgCl₂。

将24个拉伸样品放置在试验盐溶液中浸泡过夜。每次向盐溶液中加入一个条带以避免样品粘结在一起。平均浸泡时间约为17小时，浸泡溶液的体积保持恒定，约为500mL。过夜浸泡后，对8个样品直接测定峰值载荷。该试验模拟评价的是储存和使用强度。8个样品放置在200ppm的Ca²⁺/Mg²⁺中1小时，8个样品放置在200ppm的Ca²⁺/M²⁺中3小时。浸泡后测定样品的峰值载荷。该试验模拟评价的是随弃在美国最硬的水中的情况。

触发性能：

聚合物1显示了在几种氯化钠溶液中的盐敏感性和重要的强度。但是，该聚合物在200ppm的Ca²⁺/Mg²⁺中不分散，如下表6所示。

表6丙烯酸基聚合物的拉伸强度(g/in)

盐浓度	过夜浸泡	硬水中1小时	硬水中3小时
				0.34M	565	606	648
0.68M	639	649	634
				1.36M	722	600	608

推测：聚合物中的正电荷促进羧酸基团离解产生羧酸根阴离子。羧酸根阴离子与Ca²⁺间形成配合物引起交联，阻止了在硬水中的分散。为了获得硬水中的分散性，用水溶性单体丙烯酰胺替代丙烯酸。丙烯酰胺聚合物(样品2)在几种盐溶液中的触发行为归纳于下表7中。

表7丙烯酰胺基聚合物在各种盐溶液中的拉伸强度(g/in)

盐浓度	过夜浸泡	硬水中1小时	硬水中3小时
				0.34M NaCl	311	0	0
0.68M NaCl	317	0	0
				1.36M NaCl	429	0	0
0.34M CaCl2	664	636	656
				0.68M CaCl2	635	662	666
1.36M CaCl2	603	616	596
				0.34M Na2SO4	289	0	0
0.68M Na2SO4	486	160	0
				1.36M Na2SO4	897	265	181
0.17M ZnCl2	345	0	0
				0.34M ZnZ12	519	0	0
1.36M ZnCl2	661	0	0

一般的趋势显示盐溶液浓度的提高增加了聚合物粘合剂的使用强度。聚合物的性能是盐专一性的。聚合物在NaCl中显示了中等强度和良好的分散性。聚合物的强度几乎随Na₂SO₄浓度增加而线性增长，但只在较高盐水平时才达到良好强度。分散性走势相反。聚合物在ZnCl₂中显示了好的强度和良好的分散性。对于CaCl₂，聚合物显示了良好的强度，在研究范围内与盐浓度无关，但在放入硬水中时未观察到强度下降。两种结果表明聚合物的交联由Ca²⁺引起。一般认为丙烯酰胺是盐敏感性的，但其与Ca²⁺的相互作用仍是未知的。基于聚合物在其它盐如ZnCl₂和NaCl中浸泡时在硬水中分散良好的事实，显而易见延迟只在某些Ca²⁺浓度以上时发生。

丙烯酰胺基聚合物值得关注的一点是残留在聚合物溶液中的丙烯酰胺单体的毒性。为了避免安全方面的担心，要从组合物中除去丙烯酰胺。样品3-8仅由三种单体制成：MQUAT，BA和EHA。表8总结了其触发行为。

表8MQUAT，BA和EHA聚合物的溶解性能

样品	3	4	5	6	7	8
							溶解性	可溶	可溶	分散	分散	可触发	不溶

它们的盐敏感性显著不同，因为组成的小变化可对聚合物的溶液行为产生很大影响。总之，其溶解性随着MQUAT含量的下降而降低。样品3和4即使在非常高的盐浓度下也溶于水。样品5和6溶于水，在高盐水平时沉淀，但不显示强度。样品8由于其高疏水性而不溶于水。样品7由于其疏水和亲水单体间微妙的平衡而具有最好的触发性能。该聚合物在各种盐溶液中的行为示于下表9中。

表9聚合物7在各种盐溶液中的性能(g/in)

盐溶液	在盐溶液中浸泡过夜	在硬水中浸泡1小时	在硬水中浸泡3小时
				0.34M L1Cl	65	0	0
0.34M NaCl	66	0	0
				0.34M KCl	81	0	0
0.34M MgCl2	96	0	0
				0.34M CaCl2	183	0	0
0.34M ZnCl2	861	33	25
				0.17M ZnCl2+0.17M NaCl	819	27	12
0.065M ZnCl2+0.15M NaCl	370	0	0
				0.34M Na2SO4	0	0	0
0.34M Na3PO4	895	736	699

聚合物在一价盐，即LiCl，NaCl和KCl中显示出触发性能，但缺乏有意义的强度，远没有达到最小使用强度目标300g/in。在二价阳离子中的性能是高度选择性的。聚合物在MgCl₂和CaCl₂显示的强度很普通，但在ZnCl₂中显示了超过800g/in的优异强度。聚合物在0.17M ZnCl₂和0.17M NaCl混合盐中还显示了优异的可触发性。当ZnCl₂浓度降低到0.065M时，强度下降。聚合物在所有这些盐中均显示了良好的硬水分散性。

对阴离子，特别是多价阴离子对触发性能的影响进行了试验。聚合物在NaCl中的强度普通，虽然分散性良好。聚合物在Na₂SO₄中的强度为0。在这一发现后，为了比较聚合物在Zn²⁺离子中的异常强度和其在SO₄ ^2-离子中完全没有强度的现象，还进行了聚合物在ZnSO₄中的试验。聚合物在ZnSO₄溶液中显示的强度为0。聚合物与磷酸根离子形成不分散的配合物，即使是在去离子水中几小时它也不会分散。幸运的是磷酸根离子在废水流中极少，因此不会对产品应用中聚合物的分散性造成问题。

包含20％MQUAT，40％BA和40％EHA的“一锅法”聚合物在经过过夜浸泡后显示了896.6g/in的优异强度。但是，“一锅法”聚合物的分散性不如典型聚合物的好，在硬水中浸泡1小时后仍显示138.7g/in的强度，浸泡3小时后强度仍为90.2g/in。总之，“一锅法”聚合物显示了良好的触发性能。虽然使用“一锅法”聚合物的结果低于要求结果，但认为通过优化聚合物设计可以制得具有可接受强度的“一锅法”聚合物，因此认为其属于本发明范围。

实施例2

聚合：

以上述相同方式通过自由基聚合合成聚合物。MQUAT、丙烯酸正丁酯(BA)和丙烯酸2-乙基己酯(EHA)的使用比例见表10所列。

通过¹³C NMR对聚合物组成进行表征，每个样品的组成见表11。在多数情况下聚合物组成与加料比一致，只相差几个百分点。这对于均相溶液聚合是可以预期的，其中所有单体具有类似的反应性。

表10聚合物加料比

样品	NB#	加入MQUATmol％	加入BAmol％	加入EHAmol％
					#1(028)	7421-028	20.0	40.0	40.0
#2(041)	7421-041	15.8	42.1	42.1
					#3(046)	7421-045	243	43.2	32.4
#4(064)	7421-064	21.7	39.1	39.1
					#5(075)	7421-075	12,6	58.9	28.5
#6(083)	7421-083	20.0	80.0	0.0
					#7(094)	7421-094	17.9	41.1	41.0
#8(100)	7421-100	14.5	42.8	42.7
					#9(130)	7421-130	27.3	30.4	36.3

表11聚合物组成

样品	测定MQUATmol％	测定BAmol％	测定EHAmol％
				#1(028)	19.5	43.4	37.1
#2(041)	18.1	46.4	35.5
				#3(045)	25.7	43.3	31.0
#4(064)	22.8	403	36.8
				#5(075)	12.1	59.4	28.5
#6(083)	20.2	79.8	0.0
				#7(094)	18.3	46.2	35.5
#8(100)	13.3	47.6	39.1
				#9(130)	25.6	40.5	33.9

样品制备：

使用两种基片材料来评价阳离子粘合剂。第一种为由BFF人造纤维(1.5d×25mm)组成的水分散性湿法成网无纺织物。将每一基片切割，尺寸约为5.5in(CD)×9in(MD)。将一张剥离纸放在记事本上，然后放一张基片。用一片透明胶带(Scotch胶带)将上述两片固定在记事本上。将一个#20开槽绕丝棒横放在样品顶部。将一股待测聚合物溶液沿该棒倒下。略微施加压力后棒滚过样品长度。从剥离纸的底端擦去过量的聚合物，并将样品放置在60℃的强制风烘箱中至少10分钟。在涂布每个样品之间对棒进行必要的清理。

样品干燥后，将其从烘箱中移出。将每个样品的顶部用裁纸刀去除。然后将每个样品从剥离纸上剥离下来并将过量的聚合物薄膜轻轻地从样品边缘拉开。随后将每个样品片切割成10个1in(CD)×4in(MD)的条带。这些样品的追加范围为100％。

所用第二种材料为以下列方式制备的无绉通气干燥(UCTAD)薄纱基片。一层共混的无绉通气干燥薄纱基片总体上是根据1997年3月4日授于Farrington等的美国专利5,607,551(在此引入其公开内容作为参考)制备的。更具体而言，将65磅(干计算)桉树硬木牛皮纸纤维和35磅(按烘干计算)北方软木牛皮纸(NSWK)纤维以3％的稠度在碎浆机中分散25分钟，在转移到成浆池(machine chest)中之前进行精制并稀释至1％的稠度。成型前将原料进一步稀释至稠度约为0.1％，并以得到含有65％桉树和35％NSWK共混片材的方式转移到单层立位调浆箱中。对形成的纤网进行非压缩脱水并快速转移至以比成型织物慢约25％的速度运行的转移织物上。然后将纤网转移到完全干燥的织物上进行干燥。所得片材总基重为18.5磅/2880ft²。

通过加压室喷涂来施涂粘合剂并在通气干燥烘箱中于165℃干燥2分钟。对于所有UCTAD样品大约的粘合剂追加为20％。然后如上所述对样品进行切割。

拉伸试验：

使用带有Testworks 3.03版本软件的SinTech 1/D拉伸试验机对所有样品进行试验。试验使用60磅测压元件和气动橡胶夹具进行。测量仪长度设定为2in，十字头速度为12in/min。湿样品在夹具上夹牢并拉伸至断裂。每个样品的峰值载荷记录为感兴趣的数据。如果测定样品是分散的则峰值载荷记录为“0”值。如果各条带由于缺乏结构完整性而不能从盐溶液中完整取出则认为样品是分散的。

每个样品的使用强度是通过将拉伸样品浸泡在下述各种盐溶液中而进行模拟评价的。随弃强度或分散性是通过将浸泡在盐溶液中至少12小时的样品转移到去离子水或模拟硬水(200ppm Ca²⁺/Mg²⁺)中而进行评价的。使用了NaCl(4％)以及几种二价金属盐。使用了各种水平的ZnCl₂以及MgCl₂，CaCl₂，ZnSO₄和MgSO₄。除非特别指明，试验方法与实施例1中公开的相同。

触发性能：

证明该研究中共聚物和三元共聚物触发性能的数据示于表12-20。表12和13显示了在浓缩NaCl和ZnCl₂溶液中的交叉框湿拉伸(以g/in为单位的峰值载荷)，即CDWT。按照亲水性升高的顺序重新排列了样品的顺序。

表12NaCl湿溶液的湿拉伸值(BFF人造纤维)(g/in)

样品	％MQUAT	5.2％NaCl	4％NaCl	去离子水	硬水
						#5(075)	12.1		826.5	494.3	572.2
#8(100)	13.3		1238.6	844.6	908.0
						#2(041)	18.1		241.1	158.7	114.5
#7(094)	18.3		736.9	28.0	173.1
						#1(028)	19.5		174.3	14.4	12.1
#6(083)	20.2	60.8	56.2	2.4	0.0
						#4(064)	22.8	28.2	41.1	0.9	1.9
#9(130)	25.6		9.1	0.0	0.0
						#3(045)	25.1		7.4	0.0	0.0

NaCl中的触发行为表明有用的组成范围较窄。在18％MQUAT及更低的水平下，粘合剂显示良好的纤网强度，但在去离子水或硬水中不能再分散。在引入中等量(约19-22％)MQUAT单体时，4％NaCl中显示出某有用的纤网强度。随后人造纤维网在去离子水和硬水中实质上失去了全部强度。在引入较大量MQUAT(＞25％)时，4％NaCl中纤网强度低于目标值。最佳触发组合物似乎应包含约20％MQUAT。注意#6样品为20/80MQUAT/BA共聚物，而#1样品具有BA和EHA的大致相当的量。

表134％ZnCl₂湿溶液的湿拉伸值(BFF人造纤维)(g/in)

样品	％MQUAT	4％ZnCl2	去离子水	硬水
					#5(075)	12.1	1019.2	445.5	403.5
#8(100)	13.3	1189.9	1180.2	658.1
					#2(041)	18.1.	546.6	110.4	85.1
#7(094)	18.3	1107.8	159.6	658.1
					#1(028)	19.5	743.3	26.5	29.2
#6(083)	20.2	679.1	4.2	0.3
					#4(064)	22.8	981.2	5.0	4.9
#9(130)	25.6	726.7	9.2	8.9
					#3(045)	25.7	776.4	1.5	0.0

显然对于4％ZnCl₂溶液中样品存在更宽范围的有用触发组成。含有约19-26％MQUAT的样品显示了在盐溶液中非常好的纤网强度，但当转移至去离子水或硬水中时完全失去强度。含有约18％或更少MQUAT的粘合剂当转移至去离子水或硬水中时仍然不能分散。对NaCl和ZnCl₂中不同行为的一种解释为离子强度。4％ZnCl₂的离子强度(I)值为0.88，而对应的4％NaCl的I值为0.68。二价Zn²⁺离子对离子强度具有较大影响，因此在相同重量百分比下两个值不同。

但是可以证明离子强度的影响不能单独解释所观察到的不同行为。表12显示了在5.2％NaCl(I＝0.89)中#4和#6样品的湿拉伸值，该溶液具有与4％ZnCl₂几乎相同的I值。粘合剂即使在5.2％NaCl中仍不能显示有用的强度性能。事实上，4％ZnCl₂中的湿拉伸值仍相当大。

为了更系统地探讨ZnCl₂对粘合剂性能的影响，进行了使用4％、3.2％和1％盐的研究工作。这些数据见下面的表14-17。在4％和3％ZnCl₂时，样品1、6、4、9和3显示了良好的触发性能。#7样品显示了良好的纤网强度，但在去离子水和硬水中不能完全分散。样品2、8和5疏水性太强而不能显示触发性能。在2％ZnCl₂时，只有#1样品显示出良好的纤网强度和分散性。较亲水的样品不能显示足够的纤网强度，而较疏水的样品不能完全分散。

表144％ZnCl₂湿溶液的湿拉伸值的重复(BFF人造纤维)(g/in)

样品	4％ZnCl2	去离子水	硬水
				#5(075)	658.2	252.5	255.2
#8(100)	709.9	337.5	352.2
				#2(041)	未分析	未分析	未分析
#7(094)	675.1	50.9	70.4
				#1(028)	622.0	18.2	19.2
#6(083)	561.6	3.3	2.4
				#4(064)	512.4	8.1	15.9
#9(130)	574.1	0.0	0.0
				#3(046)	590.2	5.5	8.8

表153％ZnCl₂湿溶液的湿拉伸值(BFF人造纤维)(g/in)

样品	3％ZnCl2	去离子水	硬水
				#5(075)	729.1	268.4	281.5
#8(1100)	671.3	281.7	318.7
				#2(041)	未分析	未分析	未分析
#7(094)	676.9	43.3	63.5
				#1(028)	535.0	6.9	13.4
#6(083)	324.5	0.0	0.0
				#4(064)	516.0	4.6	10.4
#9(130)	288.5	0.0	0.0
				#3(046)	497.4	2.1	7.8

在1％ZnCl₂中，#1样品显示了某些触发性能，但显示的强度水平低于优选水平。令人感兴趣的是，在该低盐水平下，#7样品显示了某些有用的触发性能。强度在此低范围内，分散性稍低于要求，但效果是明显的。

表162％ZnCl₂湿溶液的湿拉伸值(BFF人造纤维)(g/in)

样品	2％ZnCl2	去离子水	硬水
				#5(075)	615.9	177.9	253.3
#8(100)	651.6	322.9	347.6
				#2(041)	n/a	n/a	n/a
#7(094)	552.0	34.5	71.5
				#1(028)	385.8	6.0	8.9
#6(083)	0.0	0.0	0.0
				#4(064)	89.9	0.0	4.5
#9(130)	0.0	0.0	0.0
				#3(045)	12.4	0.0	0.0

表171％ZnCl₂湿溶液的湿拉伸值(BFF人造纤维)(g/in)

样品	1％ZnCl2	去离子水	硬水
				#5(075)	474.09	293.02	279.90
#8(100)	482.82	258.83	298.85
				#2(041)	n/a	n/a	n/a
#7(094)	200.91	9.36	24.90
				#1(028)	48.42	0.00	0.00
#6(083)	0.00	0.00	0.00
				#4(064)	0.00	0.00	0.00
#9(130)	0.00	0.00	0.00
				#3(045)	0.00	0.00	0.00

显然疏水/亲水平衡对于这些阳离子粘合剂是非常重要的，尽管所必需的触发范围和盐水平是较宽的。为了进一步证明这一效果，合成了含有0、50和20mol％BA的MQUAT聚合物并进行了试验。这些数据见表9。MQUAT均聚物和50/50BA共聚物不能显示足够的纤网强度。20/80MQUAT/BA共聚物显示了在4％ZnCl₂中良好的强度和分散性。显而易见，疏水物的含量在这些粘合剂的粘结性能方面起作用。

表18BA共聚单体对湿拉伸的影响(BFF人造纤维)

样品	NB#	加入MQUATmol％	加入BAmol％	ZnCl2中CDWT(g/in.)	去离子水中CDNT(g/in.)	硬水中CDWT(g/in)
							#10	6787-34	20	80	560.3	0	0
#12	6787-54	50	50	0	0	0
							#11	6787-38	100	0	0	0	0

还对使用约20％追加20/80MQUAT/BA共聚物(#6)的UCTAD薄纱基材(#6)进行了检验。作为ZnCl₂溶液百分含量函数的CDWT示于表19。总之，人造纤维基片的相同趋势是明显的。但是，对于4％和3％ZnCl₂，UCTAD基片分散性似乎下降。在2％ZnCl₂时，体系实际上似乎显示出强度和再分散性之间良好的平衡性。当使用1％ZnCl₂时强度下降至要求的水平之下。

表19％ZnCl₂对使用#6样品的UCTAD薄纱的CDWT的影响

％ZnCl2	盐溶液	去离子水	硬水
				4	396.7	n/a	36.4
3	522.3	18.4	34
				2	296.2	2.2	11.7
1	55.9	0.1	0.2

其它二价离子的影响以及不同抗衡离子的影响示于表20中。如上所述4％ZnCl₂中出现良好的强度。同样，其它二价离子盐，如MgCl₂和CaCl₂在可接受的强度水平下可提供触发性能。但是，当使用这些离子的硫酸盐时，得到不充足的强度或触发性能。显而易见，这些体系中的触发行为是由所用盐的阳离子和阴离子两者共同调节的。

表20二价离子和抗衡离子对使用#6样品的UCTAD薄纱的CDWT的影响

盐类型	4％溶液	去离子水	硬水
				ZnCl2	364.2	37.6	49.4
MgCl2	133.9	6.6	8.6
				CaCl2	93.3	3.9	7.4
ZnSO4	9.8	7.9	13.3
				MgSO4	15.6	8.8	15.4

这些结果似乎表明是“离子专一性”相互作用而不是以前体系中所见的“盐析”效应。虽然在此离子强度要发挥作用，但此处给出的数据清楚地表明，一种基于疏水缔合和离子专一性相互作用的新型触发机理。

实施例3

聚合：

以上述相同方式通过自由基聚合合成阳离子可触发式聚合物。以下列比例使用MQUAT、丙烯酸正丁酯(BA)和丙烯酸2-乙基己酯(EHA)：MQUAT 20mol％、BA 40mol％和EHA 40mol％。其在高盐溶液如4重量％ZnCl₂中是稳定的，并且当盐浓度下降至某一水平如0.5重量％以下时在水中是可溶的。由于聚合物所携带的带电荷基团的特性，其分散性实际上不受存在的二价阳离子如高达200ppm的Ca²⁺和Mg²⁺的影响，因此，聚合物即使在美国家庭所发现的最硬的水中也表现良好。

湿纸巾样品制备：

为了制造湿纸巾产品，通过喷涂将离子敏感性阳离子聚合物水溶液施涂在基材上。基材为由BFF人造纤维(1.5d×25mm)组成的水分散性湿法成网无纺织物。制备了两种不同的粘合剂溶液。第一种溶液为离子敏感性聚合物的水溶液。另一种溶液为离子敏感性聚合物(75重量％)和乳液聚合物形式的共粘合剂(25重量％)的水溶液。共粘合剂为聚合物体系提供几个优点，包括改进流变性能以更好地喷涂，较好的粘合剂穿透性以得到更高强度，降低粘性并节约成本。

选择共粘合剂的乳液体系是关键的。共粘合剂的乳液体系不能与离子敏感性阳离子聚合物相互作用而干扰触发性能。对三种乳液型聚合物进行了试验。由Mallard Creek Polymers，Charlotte，NC制造的苯乙烯丁二烯共聚物Rovene 4817和由Rohm and Haas，Philadelphia，PA制造的苯乙烯丙烯酸酯共聚物Rhoplex P-376。阳离子聚合物与Rovene 4817和Rhoplex P-376组合引起粘合剂从水溶液中严重沉淀出来。据推测：用于Rovene 4817和Rhoplex P-376中的阴离子乳液表面活性剂可以通过静电力与带阳离子电荷的聚合物相互作用，由此使粘合剂从悬浮液中沉淀出来。因此确定，这些乳液聚合物不适于与本发明的阳离子离子敏感性聚合物一起使用。

所研究的第三种乳液聚合物为由National Starch and ChemicalCompany制造的Duroset RB

。Duroset RB为乙烯乙酸乙烯酯共聚物。当Duroset RB

与阳离子聚合物组合时，只观察到少量沉淀，并且不干扰粘合剂体系的触发性能。

制备了两种不同的样品。一种基材样品包括只由阳离子聚合物制成的粘合剂；另一种基材包含由75重量％阳离子聚合物和25重量％Duroset RB制成的粘合剂。样品是以与转让给Kimberly-Clark的共同未决美国专利申请09/564,939(在此引入其公开内容作为参考)中所公开的相同方式制备的。

将样品浸泡在含有4重量％ZnCl₂的水溶液中。然后将样品浸泡在含有200ppm Ca²⁺/Mg²⁺的水中。随后测试样品的拉伸强度。该试验结果示于下表21中。

表21阳离子粘合剂的触发性能

上述试验结果显示，加入25％Duroset RB

拉伸强度下降约20％。两种样品均显示出在4％ZnCl₂溶液中可接受的湿强度。在200ppmCa²⁺/Mg²⁺的溶液中浸泡1小时后，峰值载荷显著下降。强度实际上为0。浸泡3小时后，含有Duroset RB

的样品无需振荡即完全分散。

可以考虑将只使用少量阴离子表面活性剂或使用弱阴离子表面活性剂的乳液聚合物用作本发明中的共粘合剂，只要它们引起的沉淀程度不足以干扰聚合物组合物触发性能即可。还可以特别考虑将使用非离子或阳离子表面活性剂体系的其它乳液聚合物用作本发明中的共粘合剂。

当然应该理解上述内容只涉及本发明的某些公开实施方案，在不背离附加权利要求中所列的本发明的精神和范围前提下可以在其中作各种修改或变更。

Claims (32)

1.一种纤维基材，包括：

纤维材料；和

一种用于将所述纤维材料粘合成整体纤网的粘合剂组合物，所述粘合剂组合物包含含有一种阳离子季铵单体和至少一种疏水单体的聚合物。

2.权利要求1所述的纤维基材，其中所述阳离子季铵单体选自[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵、(3-丙烯酰胺基丙基)三甲基氯化铵、N，N-二烯丙基二甲基氯化铵、丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧基乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰氧基乙基二甲基氯化铵和甲基丙烯酰氧基乙基二甲基苄基氯化铵。

3.权利要求2所述的纤维基材，其中所述阳离子季铵单体为[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵。

4.权利要求1所述的纤维基材，其中所述至少一种疏水单体选自正烷基单体单元类、支化烷基单体单元类、丙烯酰胺类、甲基丙烯酸烷基酯和丙烯酸酯类。

5.权利要求1所述的纤维基材，其中所述至少一种疏水单体选自正烷基单体单元类和支化烷基单体单元类。

6.权利要求1所述的纤维基材，其中所述至少一种疏水单体选自丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。

7.权利要求1所述的纤维基材，其中所述聚合物进一步包括至少一种亲水性单体或水溶性非离子单体。

8.权利要求7所述的纤维基材，其中所述至少一种亲水性单体或水溶性非离子单体选自(甲基)丙烯酰胺、取代的(甲基)丙烯酰胺、羟烷基(甲基)丙烯酸酯、羟烷基丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯和乙烯基吡咯烷酮。

9.权利要求1所述的纤维基材，其中所述聚合物进一步包含至少一种共粘合剂聚合物。

10.权利要求9所述的纤维基材，其中所述共粘合剂聚合物选自聚(乙烯-乙酸乙烯酯)、聚(苯乙烯-丁二烯)、聚(苯乙烯-丙烯酸)、乙烯基丙烯酸类三元共聚物、氯丁橡胶、聚酯胶乳、丙烯酸类乳胶、聚氯乙烯和乙烯-氯乙烯共聚物。

11.权利要求1所述的纤维基材，其中所述聚合物包含至少一种非交联的共粘合剂聚合物。

12.权利要求11所述的纤维基材，其中所述非交联的共粘合剂聚合物分散在所述聚合物中，使得所述含有一种阳离子季铵单体和至少一种疏水单体的聚合物为连续相，所述共粘合剂聚合物为非连续相。

13.权利要求1所述的纤维基材，其中所述聚合物由[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵、丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯形成。

14.权利要求1所述的纤维基材，其中所述聚合物由[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酰胺形成。

15.权利要求1-14中任一项所述的纤维基材，其进一步包含在所述聚合物存在下在水中能够形成复合物阴离子的二价金属盐。

16.权利要求15所述的纤维基材，其中所述纤维基材在含有至少约0.5重量％的二价金属盐的水溶液中是不溶的，并且其中所述纤维基材在含有高至约200ppm的一种或多种一价或多价离子的水中是可分散的。

17.权利要求1-14中任一项所述的纤维基材，其中所述纤维基材包括织造或无纺织纤维。

18.权利要求1-14中任一项所述的纤维基材，其中所述纤维基材包括纸巾网。

19.权利要求1-14中任一项所述的纤维基材，其中所述纤维基材包括气置网。

20.权利要求1-14中任一项所述的纤维基材，其中所述纤维基材包括流体缠结纤网。

21.权利要求1-14中任一项所述的纤维基材，其中所述纤维基材不溶在含有至少约0.5重量％的一种或多种能够形成配阴离子的二价金属盐的溶液中。

22.权利要求21所述的纤维基材，其中所述纤维基材可溶在含高至约200ppm或更多的二价离子的水中。

23.权利要求1-14中任一项所述的纤维基材，其中所述纤维基材由一种含有足够量的不加溶试剂的润湿溶液弄湿，使粘合剂组合物不溶解于润湿溶液中。

24.权利要求23所述的纤维基材，其中所述不加溶试剂为盐、含有一价和多价两种离子的盐的混合物、或一种化合物，所述化合物为粘合剂组合物提供使用和储存强度，并且可以在水中稀释，从而当粘合剂聚合物触发成更弱的状态时允许纤维基材分散。

25.权利要求23所述的纤维基材，其中所述纤维基材不溶解在润湿溶液中，该润湿溶液含有至少约0.5重量％的一种或多种能够形成配阴离子的二价金属盐，并且其中所述纤维基材可分散在含有高至约200ppm或更多的二价离子的水中。

26.权利要求24或25的纤维基材，其中所述不加溶试剂具有选自ZnCl₂、MgCl₂和CaCl₂的盐。

27.一种包含权利要求1-26中任一项所述的纤维基材的水可分散制品。

28.权利要求27所述的水可分散制品，其中所述水可分散制品为湿纸巾。

29.权利要求28所述的水可分散制品，其中所述湿纸巾具有至少为约100g/英寸的使用润湿拉伸强度，并且在具有Ca²⁺和/或Mg²⁺离子浓度约为50ppm的水中浸泡约1小时后，具有小于约30g/英寸的拉伸强度。

30.一种制备纤维基材的方法，其包括将权利要求1-14中任一项所述的粘合剂组合物施涂到纤维材料的基材。

31.权利要求30所述的方法，其还包括将润湿溶液施涂到基材，该润湿溶液含有足够量的不加溶试剂以使所述粘合剂组合物在所述润湿溶液中不溶。

32.权利要求31所述的方法，其中所述不加溶试剂为盐、含有一价和多价两种离子的盐的混合物、或一种化合物，所述化合物为粘合剂组合物提供使用和储存强度，并且可以在水中稀释，从而当粘合剂聚合物触发成更弱的状态时允许纤维基材分散。