水分散性阳离子聚合物、其制备方法及其制品技术

本发明专利技术旨在可触发性、水分散性阳离子聚合物。本发明专利技术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。本发明专利技术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。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。
技术介绍
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Mg2+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。专利技术概述本专利技术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。本专利技术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，本专利技术的离子敏感性阳离子聚合物配剂对几百个ppm浓度下的钙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含一种阳离子单体和至少一种疏水单体的聚合物，其中所述聚合物是可触发的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：KD布兰哈姆，Y常，FJ朗，E麦克布赖德，C班亚德，
申请(专利权)人：金伯利克拉克环球有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]