Аддитивные композиции для обработки различных основ
Иллюстрации
Показать всеСалфеточные изделия, содержащие аддитивную композицию, касаются косметических объемных салфеток, способа их получения и листового изделия. Салфеточное изделие с пухлостью более 3 см3/г включает салфеточное полотно из волокон целлюлозы и аддитивную композицию, присутствующую на первой стороне салфеточного полотна, которая содержит неволокнистый олефиновый полимер, сополимер этилен-карбоновой кислоты или их смеси. В другом варианте салфеточного изделия первая сторона бумажного полотна крепирована после нанесения вышеуказанной аддитивной композиции. Салфеточные изделия изготовляют способом, включающим нанесение вышеуказанной аддитивной композиции на первую сторону салфеточного полотна, где салфеточное полотно содержит волокна целлюлозы, и крепирование первой стороны салфеточного полотна крепирующей поверхностю, где аддитивная композиция помогает прилипать салфеточному полотну к крепирующей поверхности. Листовое изделие содержит полотно основы из целлюлозного волокна. Полотно основы представляет собой гидроперепутанное полотно, коформное полотно или уложенное воздухом полотно. Полотно содержит также вышеуказанную аддитивную композицию и имеет пухлость более чем около 3 см3/г. Техническим результатом является улучшение прочности салфеточного полотна и/или мягкости полотна на ощупь без сопутствующих проблем со слипанием. 4 н. и 33 з.п. ф-лы, 37 ил., 8 табл.
Реферат
РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
В данном изобретении заявлен приоритет, и она является частичным продолжением заявки Соединенных Штатов Америки №11/304063, поданной 15 декабря 2005.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Абсорбирующие салфеточные изделия, такие как бумажные полотенца, косметические салфетки, туалетная бумага и другие подобные изделия, созданы таким образом, чтобы включать несколько важных свойств. Например, изделия должны иметь хороший объем, быть мягкими на ощупь и обладать высокой абсорбцией. Продукт также должен иметь хорошую прочность и устойчивость к разрыву, даже во влажном состоянии. К сожалению, очень трудно производить бумажные изделия высокой прочности, которые также являются мягкими и высокоабсорбирующими. Обычно, если предпринимаются попытки улучшить одно из свойств изделия, другие характеристики изделия изменяются в худшую сторону.
Например, мягкость обычно увеличивают путем снижения или ослабления связи целлюлозных волокон в салфеточном изделии. Ингибирование или снижение связи волокон, однако, неблагоприятно влияет на прочность салфеточного полотна. В других вариантах мягкость повышается путем местного добавления мягчителя на внешние поверхности салфеточного полотна. Мягчитель может содержать, например, силикон. Силикон может наноситься на полотно с помощью печати, нанесения покрытия или распыления. Хотя силиконы делают салфеточные полотна более мягкими на ощупь, силиконы могут быть относительно дорогими и могут снижать прочность полотна, измеряемую как предел прочности на разрыв и/или абсорбированная энергия растяжения. Для улучшения прочности, в прошлом, к салфеточным изделиям добавляли различные упрочняющие агенты. Упрочняющие агенты могут быть добавлены для улучшения прочности салфеточного полотна в сухом состоянии или прочности салфеточного полотна во влажном состоянии. Некоторые упрочняющие агенты считаются временными, так как они только поддерживают прочность бумажного полотна во влажном состоянии в течение определенного периода времени. Временные влажные упрочняющие агенты, например, могут придавать прочность туалетной бумаге во время применения, но не предохраняют туалетную бумагу от разложения, когда ее выбрасывают в туалет и смывают в канализационную трубу или отстойник.
Связующие агенты также местно наносят на салфеточные изделия отдельно или вместе с операциями крепирования. Например, один из конкретных способов, который оказался очень удачным для производства бумажных полотенец и салфеток, описан в патенте США № 3879257, Gentile, et al., который полностью включен сюда в качестве ссылки. У Gentile, et al. описан способ, в котором связующий материал наносят в виде тонкого определенного рисунка на волокнистое полотно. Затем полотно приклеивают к нагретой крепируемой поверхности и крепируют на поверхности. Связующий материал наносят на другую сторону полотна и полотно так же крепируют. Способ, описанный у Gentile, et al., дает продукты для вытирания, имеющие исключительный объем, исключительную мягкость и хорошую впитывающую способность. Поверхностные области полотна также имеют превосходную прочность, стойкость к изнашиванию и свойства вытирать насухо. Хотя способ и изделия, описанные у Gentile, et al., предоставляют множество достижений в области производства бумажных впитывающих изделий, дальнейшее улучшение различных аспектов бумажных впитывающих изделий остается желательным. Например, все еще существует необходимость в определенных упрочняющих агентах, которые могут быть введены в бумажные полотна без значительного неблагоприятного воздействия на мягкость полотен. Также существует необходимость в упрочняющем агенте, который может быть введен в полотно на любой стадии его производства. Например, существует необходимость в усиливающем агенте, который может быть добавлен к листовой целлюлозе до образования пульпы, водной суспензии волокон, применяемой для получения салфеточного полотна, к формованному салфеточному полотну до сушки и/или к салфеточному полотну, которое уже высушено.
Более того, в прошлом, аддитивные композиции, местно наносимые на салфеточные полотна, имели тенденцию, при определенных обстоятельствах, создавать проблему слипания, что приводит к склеиванию двух соседних салфеточных полотен. Как таковая, существует необходимость в аддитивной композиции или усиливающем агенте, которые местно наносят на салфеточное полотно без создания проблем слипания.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В общем, данное описание относится к влажным и сухим листовым изделиям, имеющим улучшенные свойства благодаря присутствию аддитивной композиции. Листовое изделие может включать, например, туалетную бумагу, косметические салфетки, бумажные полотенца, промышленные салфетки, влажные салфетки и подобные. Продукт может содержать один слой или множество слоев. Аддитивная композиция может быть введена в листовое изделие для улучшения прочности изделия без значительного отрицательного воздействия на мягкость и/или слипание. Фактически, аддитивная композиция может действительно улучшить мягкость в сочетании с улучшением прочности. Аддитивная композиция также может повышать прочность без сопутствующих проблем со слипанием. Аддитивная композиция может содержать, например, водную дисперсию, содержащую термопластичную смолу. В одном варианте аддитивная композиция наносится местно на полотно, например, во время операции крепирования.
Аддитивная композиция может содержать неволокнистый олефиновый полимер. Аддитивная композиция, например, может содержать пленкообразователь, и олефиновый полимер может содержать сополимер этилена и, по крайней мере, одного сомономера, содержащего алкен, такой как 1-октен. Аддитивная композиция также может содержать диспергирующий агент, такой как карбоновая кислота. Примеры конкретных диспергирующих агентов, например, включают жирные кислоты, такие как олеиновая кислота или стеариновая кислота.
В одном конкретном варианте аддитивная композиция может содержать сополимер этилена и октена в сочетании с сополимером этилена-акриловой кислоты. Сополимер этилена-акриловой кислоты является не только термопластичной смолой, но также служит в качестве диспергирующего агента. Сополимер этилена и октена может присутствовать в сочетании с сополимером этилена-акриловой кислоты в массовом соотношении от около 1:10 до около 10:1, например от около 2:3 до около 3:2.
Композиция олефинового полимера может иметь кристалличность менее около 50%, например менее около 20%. Олефиновый полимер также может иметь индекс расплава менее около 1000 г/10 мин, например менее около 700 г/10 мин. Олефиновый полимер также может иметь относительно небольшой размер частиц, например, 0,1 микрона до около 5 микронов, при нахождении в водной дисперсии.
В альтернативном варианте аддитивная композиция может содержать сополимер этилена-акриловой кислоты. Сополимер этилена-акриловой кислоты может присутствовать в аддитивной композиции в сочетании с диспергирующим агентом, таким как жирная кислота.
В одном варианте аддитивная композиция может местно наноситься на одну или обе стороны салфеточного полотна. При нанесении на салфеточное полотно было обнаружено, что аддитивная композиция может образовывать прерывистую, но взаимосвязанную пленку в зависимости от количества, наносимого на полотно. Таким образом, аддитивная композиция увеличивает прочность полотна без значительного воздействия на способность полотна абсорбировать жидкости. Например, образованная прерывистая пленка содержит отверстия, которые позволяют жидкостям абсорбироваться салфеточным полотном.
В других вариантах аддитивная композиция может наноситься на полотно в относительно небольших количествах так, чтобы аддитивная композиция образовывала отдельные обработанные области на поверхности полотна. Даже в таких небольших количествах, однако, аддитивная композиция может улучшать одно или более из свойств полотна. Также преимуществом является то, что аддитивная композиция не проникает значительно в салфеточное полотно при нанесении. Например, аддитивная композиция проникает в салфеточное полотно в менее около 30% толщины полотна, например в менее около 20%, например в менее около 10% толщины полотна. Оставаясь преимущественно на поверхности полотна, аддитивная композиция не влияет на способность поглощать жидкость полотном. Далее, аддитивная композиция не увеличивает значительно жесткость полотна и, как описано выше, не создает проблемы слипания.
В одном варианте аддитивная композиция может наноситься на одну сторону салфеточного полотна для прилипания салфеточного полотна к креповому барабану и для крепирования салфеточного полотна от поверхности барабана. В этом варианте, например, аддитивная композиция может наноситься на одну сторону бумажного полотна согласно шаблону. Шаблон может включать, например, шаблон из отдельных форм, сетчатый шаблон или их сочетание. Для нанесения аддитивной композиции на бумажное полотно аддитивная композиция может быть нанесена печатью на бумажное полотно согласно шаблону. Например, в одном варианте, может применяться принтер для ротационной глубокой печати.
Аддитивная композиция может быть нанесена на одну сторону бумажного полотна в количестве от около 0,1% до около 30% масс. В некоторых вариантах после нанесения аддитивной композиции на полотно, полотно может быть высушено при температуре в интервале, равном или превышающем температуру плавления основного полимера в аддитивной композиции. При нанесении аддитивная композиция остается практически на поверхности бумажного полотна для повышения прочности без воздействия на свойства абсорбции полотна. Например, при нанесении на бумажное полотно аддитивная композиция может проникать в бумажное полотно на менее чем около 10% от толщины бумажного полотна, например на менее около 5% толщины полотна. Аддитивная композиция может образовывать прерывистую пленку на поверхности салфеточного полотна для обеспечения прочности, в то же время оставляя необработанные области, где жидкости могут быть быстро абсорбированы полотном.
Когда салфеточное полотно прилипает к креповому барабану, при желании, креповый барабан может быть нагрет. Например, крепирующая поверхность может быть нагрета до температуры от около 80°С до около 200°С, например от около 100°С до около 150°С. Аддитивная композиция может наноситься только на одну сторону салфеточного полотна, или может наноситься на обе стороны полотна по одинаковым или разным шаблонам. При нанесении на обе стороны полотна обе стороны полотна могут быть крепированы от крепового барабана или только одна сторона может быть крепирована.
Салфеточное полотно, обработанное аддитивной композицией, может, в одном варианте, содержать некрепированное высушенное воздухом полотно до нанесения аддитивной композиции. После крепирования от крепирующей поверхности полотно может иметь относительно большую массу, такую как более около 10 см3/г. Салфеточное изделие может применяться в виде однослойного изделия или может быть введено в многослойное изделие.
Как описано выше, аддитивная композиция может улучшать различные свойства основы. Например, аддитивная композиция придает основе свойство мягкости и свойство лосьона. Один из тестов, в котором измеряют один аспект мягкости, называют тестом на скачки при трении. Во время теста на скачки при трении салазки протягивают над поверхностью основы, пока измеряют силу противодействия. Более высокое количество скачков при трении указывает на поверхность с более выраженными свойствами лосьона с более низкими тянущими силами. Салфеточные полотна, обработанные в соответствии с данным изобретением, например, могут иметь количество скачков при трении на одной стороне более около - 0,01, например от около - 0,006 до около 0,7, например от около 0 до около 0,7.
Основы, обработанные в соответствии с данным изобретением, могут быть получены полностью из целлюлозных волокон, таких как пульпа, или могут быть получены из смеси волокон. Например, основы могут содержать целлюлозные волокна в сочетании с синтетическими волокнами.
Основы, которые могут быть обработаны в соответствии с данным изобретением, включают полученные мокрой выкладкой салфеточные полотна. В других вариантах, однако, основа может содержать полотна, полученные аэродинамическим способом, полотна, полученные гидроперепутыванием, коформованное полотно и подобные. Другие особенности и аспекты данного изобретения более подробно описаны ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Полное и достаточное для воспроизведения описание данного изобретения, включая наилучший образ его осуществления для специалиста в данной области техники, представлено ниже более конкретно в остальной части описания, включая ссылки на сопутствующие чертежи.
На фиг.1 представлена схематическая диаграмма машины для получения салфеточного полотна, иллюстрирующая получение многослойного салфеточного полотна, имеющего множество слоев в соответствии с данным изобретением.
На фиг.2 представлена схематическая диаграмма одного варианта способа получения не крепированных высушенных воздухом салфеточных полотен для применения в соответствии с данным изобретением.
На фиг.3 представлена схематическая диаграмма одного варианта способа получения прессованных во влажном состоянии, крепированных салфеточных полотен для применения в соответствии с данным изобретением.
На фиг.4 представлена схематическая диаграмма одного варианта способа нанесения аддитивных композиций на каждую сторону салфеточного полотна и крепирования одной стороны полотна в соответствии с данным изобретением.
На фиг.5 представлена горизонтальная проекция одного варианта шаблона, который применяют для нанесения аддитивных композиций на салфеточное полотно в соответствии с данным изобретением.
На фиг.6 представлен другой вариант шаблона, который применяют для нанесения аддитивных композиций на салфеточные полотна в соответствии с данным изобретением.
На фиг.7 представлена горизонтальная проекция другого альтернативного варианта шаблона, который применяют для нанесения аддитивных композиций на салфеточные полотна в соответствии с данным изобретением.
На фиг.8 представлена схематическая диаграмма альтернативного варианта способа нанесения аддитивной композиции на одну сторону салфеточного полотна и крепирования одной стороны полотна в соответствии с данным изобретением.
На фиг.9-26 и 28-34 представлены результаты, полученные в описанных ниже примерах.
На фиг.27 представлена диаграмма, иллюстрирующая оборудование, применяемое для проведения теста на скачки при трении.
На фиг.35 представлена схематическая диаграмма другого варианта способа получения крепированных салфеточных полотен в соответствии с данным изобретением.
На фиг.36 представлена схематическая диаграмма еще одного варианта способа нанесения аддитивной композиции на одну сторону салфеточного полотна и крепирования одной стороны полотна в соответствии с данным изобретением.
На фиг.37 представлена схематическая диаграмма еще одного варианта способа нанесения аддитивной композиции на одну сторону салфеточного полотна и крепирования одной стороны полотна в соответствии с данным изобретением.
Повторяющееся применение номеров позиций в данном описании и на чертежах предназначено для обозначения одинаковых или аналогичных деталей или элементов данного описания.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Специалисту в данной области техники понятно, что данное обсуждение является описанием только примерных вариантов и не является ограничивающим более широких аспектов данного изобретения.
В общем, данное изобретение связано с введением аддитивной композиции в листовые изделия, такие как салфеточное полотно, для улучшения прочности полотна. Прочность полотна может быть увеличена без значительного негативного действия на ощущаемые свойства мягкости полотна. Фактически, мягкость может быть увеличена в некоторых областях применения. Аддитивная композиция может содержать полиолефиновую дисперсию. Например, полиолефиновая дисперсия может содержать полимерные частицы, имеющие относительно маленький размер, например менее около 5 микронов, в водной среде, при нанесении или введении в салфеточное полотно. При высушивании, однако, полимерные частицы обычно неразличимы. Например, в одном варианте аддитивная композиция может содержать пленкообразующую композицию, которая образует прерывистую пленку и/или образует отдельные обработанные области на основе. В некоторых вариантах полиолефиновая дисперсия может также содержать диспергирующий агент.
Как более подробно описано ниже, аддитивная композиция может быть введена в салфеточное полотно с применением различных методик и на различных стадиях производства салфеточного изделия. Например, в одном варианте, аддитивная композиция может быть объединена с водной суспензией волокон, которую применяют для получения салфеточного полотна. В альтернативном варианте аддитивная композиция может быть нанесена на сухую пульпу, которую применяют для получения водной суспензии волокон. В еще одном варианте аддитивная композиция может быть местно нанесена на салфеточное полотно, пока салфеточное полотно является влажным, или после того, как салфеточное полотно будет высушено. Например, в одном варианте, аддитивная композиция может быть нанесена местно на салфеточное полотно. Например, аддитивная композиция может быть нанесена на салфеточное полотно во время операции крепирования. В частности, было обнаружено, что аддитивная композиция хорошо подходит для приклеивания салфеточного полотна к крепирующей поверхности во время процесса крепирования.
Было обнаружено, что применение аддитивной композиции, содержащей полиолефиновую дисперсию, придает различную пользу и преимущества в зависимости от конкретного варианта. Например, было обнаружено, что аддитивная композиция улучшает средний геометрический предел прочности на разрыв и поглощенную среднюю геометрическую энергию растяжения обработанных салфеточных полотен в сравнении с необработанными полотнами. Далее, указанные выше свойства прочности на разрыв могут быть улучшены без значительного отрицательного воздействия на жесткость салфеточных полотен по сравнению с необработанными полотнами и по сравнению с салфеточными полотнами, обработанными силиконовыми композициями, которые обычно получали в прошлом. Таким образом, салфеточные полотна в соответствии с данным изобретением могут иметь ощущаемую мягкость, сходную или эквивалентную салфеточным полотнам, обработанным силиконовой композицией. Салфеточные полотна, полученные в соответствии с данным изобретением, однако, могут иметь значительно улучшенные свойства прочности при тех же уровнях ощущаемой мягкости. Увеличение свойств прочности также сравнимо с салфеточными полотнами известного уровня техники, обработанными связующим материалом, таким как сополимер этилена-винилацетата. Проблемы слипания, однако, которые приводят к слипанию соседних листов, значительно снижаются, если салфеточные полотна получают в соответствии с данным изобретением, по сравнению с полотнами, обработанными аддитивной композицией на основе сополимера этилена-винилацетата, как делали в прошлом. Представленные выше преимущества и польза могут быть получены введением аддитивной композиции в салфеточное полотно фактически на любой стадии производства полотна. Аддитивная композиция обычно содержит водную дисперсию, содержащую, по крайней мере, одну термопластичную смолу, воду и, необязательно, по крайней мере, один диспергирующий агент. Термопластичная смола присутствует в дисперсии в виде частиц относительно небольшого размера. Например, средний объемный размер частиц полимера может быть менее около 5 микронов. Актуальный размер частиц может зависеть от различных факторов, включая термопластичный полимер, присутствующий в дисперсии. Таким образом, средний объемный размер частиц может быть от около 0,05 микрона до около 5 микронов, например менее около 4 микронов, например менее около 3 микронов, например менее около 2 микронов, например менее около 1 микрона. Размер частиц может быть измерен на светорассеиваюшем анализаторе размера частиц Coulter LS230 или другом подходящем оборудовании. При присутствии в водной дисперсии и при присутствии в салфеточным полотне термопластичная смола обычно находится в неволокнистой форме. Гранулометрический состав полимерных частиц в дисперсии может быть менее или равным до около 2,0, например менее 1,9, 1,7 или 1,5.
Примеры водных дисперсий, которые могут быть введены в аддитивную композицию в соответствии с данным изобретением, описаны, например, в публикации заявки на патент США №2005/0100754, публикации заявки на патент США №2005/0192365, публикации РСТ №WO 2005/021638 и публикации РСТ №WO 2005/021622, которые включены сюда в качестве ссылки.
В одном варианте аддитивная композиция может включать пленкообразующую композицию, способную образовывать пленку на поверхности салфеточного полотна. Например, при местном нанесении на салфеточное полотно аддитивная композиция может образовывать прерывистую, но взаимосвязанную пленку. Другими словами, аддитивная композиция образует взаимосвязанную полимерную сеть на поверхности салфеточного полотна. Пленка, или полимерная сеть, однако, является прерывистой в том смысле, что в пленке содержатся различные отверстия. Размер отверстий может варьироваться в зависимости от количества аддитивной композиции, которую наносят на полотно, и способа, которым наносят аддитивную композицию. Что особенно преимущественно, отверстия позволяют жидкостям абсорбироваться через прерывистую пленку в салфеточное полотно. В этом смысле на капиллярные свойства салфеточного полотенца практически не влияет присутствие аддитивной композиции.
В других вариантах, если аддитивную композицию добавляют в относительно небольших количествах к основе, аддитивная композиция не образует взаимосвязанной сети, но, вместо этого, проявляется на основе в виде обработанных отдельных областей. Даже при относительно низких количествах, однако, аддитивная композиция может улучшать, по крайней мере, одно свойство основы. Например, тактильное свойство основы может быть улучшено даже при количествах менее около 2,5% масс., например менее чем 2% масс., например менее чем 1,5% масс., например менее чем 1% масс, например даже менее чем 0,5% масс.
Далее, в некоторых вариантах аддитивная композиция остается преимущественно на поверхности салфеточного полотна и не проникает в полотно при нанесении. В этом случае прерывистая пленка не только позволяет салфеточного полотну абсорбировать жидкости, которые контактируют с поверхностью, но и не оказывает значительного воздействия на способность салфеточного полотна абсорбировать относительно большие количества жидкости. Таким образом, аддитивная композиция не оказывает значительного влияния на свойства абсорбции жидкости полотном, одновременно повышая прочность полотна без значительного негативного воздействия на жесткость полотна.
Толщина аддитивной композиции, присутствующей на поверхности основы, может варьироваться в зависимости от ингредиентов аддитивной композиции и наносимого количества. В общем, например, толщина может варьироваться от около 0,01 микрона до около 10 микронов. При более высоких количествах, например, толщина может быть от около 3 микронов до около 8 микронов. При более низких уровнях добавления толщина может быть от около 0,1 микрона до около 1 микрона, например от около 0,3 микрона до около 0,7 микрона.
При относительно низких количествах аддитивная композиция может также по-другому располагаться на основе, чем при относительно высоких количествах. Например, при относительно низких количествах на основе образуются не только отдельные обработанные области, но аддитивная композиция может лучше соответствовать топографии основы. Например, в одном варианте было обнаружено, что аддитивная композиция соответствует крепированной форме основы, если основа крепирована.
Термопластичная смола, содержащаяся в аддитивной композиции, может варьироваться в зависимости от конкретного применения и желаемого результата. В одном варианте, например, термопластичной смолой является олефиновый полимер. В данном описании олефиновый полимер относится к классу ненасыщенных углеводородов с открытой цепью, имеющих общую формулу CnH2n. Олефиновый полимер может присутствовать в виде сополимера, такого как интерполимер. В данном описании в основном олефиновый полимер относится к полимеру, который содержит менее около 1% замещения.
В одном конкретном варианте, например, олефиновый полимер может содержать альфа-олефиновый сополимер этилена, по крайней мере, одним сомономером, выбранным из группы, включающей С4-С20 линейный, разветвленный или циклический диен или соединение этиленвинила, такое как винилацетат, и соединение, представленное формулой H2C=CHR, где R является С1-С20 линейной, разветвленной или циклической алкильной группой или С6-С20 арильный группой. Примеры сомономеров включают пропилен, 1-бутен, 3-метил-1-бутен, 4-метил-1-пентен, 3-метил-1-пентен, 1-гептен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен и 1-додецен. В некоторых вариантах сополимер этилена имеет пухлость менее около 0,92 г/см3.
В других вариантах термопластичная смола содержит альфа-олефиновый сополимер пропилена с, по крайней мере, одним сомономером, выбранным из группы, включающей этилен. С4-С20 линейный, разветвленный или циклический диен и соединение, представленное формулой H2C=CHR, где R является С1-С20 линейной, разветвленной или циклической алкильной группой или С6-С20 арильной группой. Примеры сомономеров включают этилен, 1-бутен, 3-метил-1-бутен, 4-метил-1-пентен, 3-метил-1-пентен, 1-гептен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен и 1-додецен. В некоторых вариантах сомономер присутствует в количестве от около 5% масс. до около 25% масс. сополимера. В одном варианте применяют пропилен-этиленовый сополимер.
Другие примеры термопластичных смол, которые могут применяться в соответствии с данным изобретением, включают гомополимеры и сополимеры (включая эластомеры) олефина, такие как этилен, пропилен, 1-бутен, 3-метил-1-бутен, 4-метил-1-пентен, 3-метил-1-пентен, 1-гептен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен и 1-додецен, обычно представленные полиэтиленом, полипропиленом, поли-1-бутен, поли-3-метил-1-бутен, поли-3-метил-1-пентен, поли-4-метил-1-пентен, этилен-пропиленовый сополимер, этилен-1-бутеновый сополимер и пропилен-1-бутеновый сополимер; сополимеры (включая эластомеры) альфа-олефина с конъюгированным или неконъюгированным диеном, обычно представленные этилен-бутадиеновым сополимером и этилен-этилиденовым сополимером; и полиолефины (включая эластомеры), такие как сополимеры двух или более альфа-олефинов с конъюгированным диеном, обычно представленные этилен-пропилен-бутадиеновым сополимером, этилен-пропилен-дициклопентадиеновым сополимером, этилен-пропилен-1,5-гексадиеновым сополимером и этилен-пропилен-этилиденнорборненовым сополимером; сополимеры этилена-винилового соединения, такие как этилен-винилацетатные сополимеры с N-метилольными функциональными сомономерами, сополимеры этилена-винилового спирта с N-метилольными функциональными сомономерами, сополимер этилена-винилхлорида, сополимеры этилена-акриловой кислоты или этилена-(мет)акриловой кислоты и этилен-(мет)акрилатный сополимер; стирольные сополимеры (включая эластомеры), такие как полистирол, ABS, акрилонитрил-стирольный сополимер, метилстирол-стирольный сополимер; и стирольные блок-сополимеры (включая эластомеры), такие как стирол-бутадиеновый сополимер и его гидрат, и стирол-изопрен-стирольный триблоксополимер; поливиниловые соединения, такие как хлорид поливинила, хлорид поливинилидена, сополимер хлорида винила-хлорида винилидена, акрилат полиметила и меткрилат полиметила; полиамиды, такие как нейлон 6, нейлон 6,6 и нейлон 12; термопластичные сложные полиэфиры, такие как полиэтилентерефталат и полибутилентерефталат; поликарбонат, оксид полифенилена и подобные. Эти смолы могут применяться отдельно или в сочетании двух или более.
В конкретных вариантах применяют полиолефины, такие как полипропилен, полиэтилен и их сополимеры и смеси, а также этилен-пропилен-диеновые тройные сополимеры. В некоторых вариантах олефиновые полимеры включают гомогенные полимеры, описанные в патенте США №3645992, Elston; полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), описанный в патенте США №4076698, Anderson; гетерогенно разветвленный линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП); гетерогенно разветвленный линейный полиэтилен очень низкой плотности (ЛПЭОНП); гомогенно разветвленные линейные сополимеры этилена/альфа-олефина; гомогенно разветвленные практически линейные полимеры этилена/альфа-олефина, которые могут быть получены, например, способом, описанным в патентах США №№5272236 и 5278272, описание способа включено сюда в качестве ссылки; и получаемые свободнорадикальной полимеризацией при высоком давлении этиленовый полимеры и сополимеры, такие как полиэтилен низкой плотности (ПЭНП). В еще одном варианте данного изобретения термопластичная смола содержит сополимер этилена-карбоновой кислоты, такой как сополимеры этилена-акриловой кислоты (ЭАК) и этилена-метакриловой кислоты, такие как, например, доступные под торговым наименованием PRIMACOR™ от The Dow Chemical Company, NUCREL™ от DuPont и ESCOR™ от ExxonMobil, и описанные в патентах США №№ 4599392, 4988781 и 59384373, каждый из которых полностью включен сюда в качестве ссылки, и сополимеры этилена-винилацетата (ЭВА). Полимерные композиции, описанные в патентах США №№6538070, 6566446, 5869575, 6448341, 5677383, 6316549, 6111023 или 5844045, каждый из которых полностью включен сюда в качестве ссылки, также применимы в некоторых вариантах. Конечно, также могут применяться смеси полимеров. В некоторых вариантах смеси включают два различных полимера Зиглера-Натта. В других вариантах смеси могут включать смеси полимеров Зиглера-Натта и металлоцена. В других вариантах применяемая здесь термопластичная смола представляет собой два различных металлоценовых полимера.
В одном конкретном варианте термопластичная смола включает альфа-олефиновый сополимер этилена и сомономера, включающего алкен, такой как 1-октен. Сополимер этилена и октена может присутствовать в аддитивной композиции отдельно или в сочетании с другой термопластичной смолой, такой как сополимер этилена-акриловой кислоты. Особенно предпочтительно сополимер этилена-акриловой кислоты является не только термопластичной смолой, но также служит в качестве диспергирующего агента. В некоторых вариантах аддитивная композиция должна содержать пленкообразующую композицию. Также было обнаружено, что сополимер этилена-акриловой кислоты может содействовать образованию пленок, в то время как сополимер этилена и октена снижает жесткость. При нанесении на салфеточное полотно композиция может образовывать или может не образовывать пленку на изделии в зависимости от того, как наносят композицию и количества наносимой композиции. При образовании пленки на салфеточном полотне пленка может быть сплошной или прерывистой. Если присутствуют оба, массовое соотношение между сополимером этилена и октена и сополимера этилена-акриловой кислоты может быть от около 1:10 до около 10:1, например от около 3:2 до около 2:3.
Термопластичная смола, такая как сополимер этилена и октена, может иметь кристалличность менее около 50%, например менее около 25%. Полимер может быть получен с применением катализатора с единым центром полимеризации на металле и может иметь средневесовую молекулярную массу от около 15000 до около 5 миллионов, например от около 20000 до около 1 миллиона. Молекулярно-массовое распределение полимера может быть от около 1,01 до около 40, например от около 1,5 до около 20, например от около 1.8 до около 10.
В зависимости от термопластичного полимера индекс расплава полимера может варьироваться от около 0,001 г/10 мин до около 1000 г/10 мин, например от около 0,5 г/10 мин до около 800 г/10 мин. Например, в одном варианте, индекс расплава термопластичной смолы может быть от около 100 г/10 мин до около 700 г/10 мин. Термопластичная смола также может иметь относительно низкую температуру плавления. Например, температура плавления термопластичной смолы может быть менее около 140°С, например менее чем 130°С, например менее чем 120°С. Например, в одном варианте, температура плавления может быть менее около 90°С. Температура стеклования термопластичной смолы также может быть относительно низкой. Например, температура стеклования может быть менее около 50°С, например менее около 40°С. Одна или более термопластичные смолы могут содержаться в аддитивной композиции в количестве от около 1% масс. до около 96% масс. Например, термопластичная смола может присутствовать в водной дисперсии в количестве от около 10% масс, до около 70% масс., например от около 20% до около 50% масс.
В дополнение, по крайней мере, к одной термопластичной смоле водная дисперсия может содержать диспергирующий агент. Диспергирующим агентом является агент, который способствует образованию и/или стабилизации дисперсии. Один или более диспергирующих агента могут быть введены в состав аддитивной композиции. В общем, может применяться любой подходящий диспергирующий агент. В одном варианте, например, диспергирующий агент содержит, по крайней мере, одну карболовую кислоту, соли, по крайней мере, одной карбоновой кислоты или сложный эфир карбоновой кислоты или соль сложного эфира карбоновой кислоты. Примеры карбоновых кислот, применяемых в качестве диспергатора, включают жирные кислоты, такие как монтановая кислота, стеариновая кислота, олеиновая кислота и подобные. В некоторых вариантах карбоновая кислота, соль карбоновой кислоты или фрагмент, по крайней мере, одной карбоновой кислоты сложного эфира карбоновой кислоты или фрагмент, по крайней мере, одной карбоновой кислоты соли сложного эфира карбоновой кислоты имеет менее 25 атомов углерода. В других вариантах карбоновая кислота, соль карбоновой кислоты или фрагмент, по крайней мере, одной карбоновой кислоты сложного эфира карбоновой кислоты или фрагмент, по крайней мере, одной карбоновой кислоты соли сложного эфира карбоновой кислоты имеют от 12 до 25 атомов углерода. В некоторых вариантах предпочтительны карбоновая кислота, соль карбоновой кислоты или фрагмент, по крайней мере, одной карбоновой кислоты сложного эфира карбоновой кислоты или фрагмент, по крайней мере, одной карбоновой кислоты соли сложного эфира карбоновой кислоты, которые имеют от 15 до 25 атомов углерода. В других вариантах количество атомов углерода составляет от 25 до 60. Некоторые примеры солей содержат катион, выбранный из группы, включающей катион щелочного металла, катион щелочноземельного металла или катион аммония или алкиламмония.
В других вариантах диспергирующий агент выбирают из группы, включающей полимеры этилена-карбоновой кислоты и их соли, такие как сополимеры этилена-акриловой кислоты или сополимеры этилена-метакриловой кислоты.
В других вариантах диспергирующий агент выбирают из карбоксилатов алкилового эфира, петролейных сульфонатов, сульфонированного полиоксиэтиленированного спирта, сульфированных или фосфатированных полиоксиэтиленированных спиртов, полимерных диспергирующих агентов на основе оксида этилена/оксида пропилена/оксида этилена, первичных и вторичных этоксилатов спирта, алкилгликозидов и алкилглицеридов.
Если в качестве диспергирующего агента применяют сополимер этилена-акриловой кислоты, сополимер также может быть термопластичной смолой.
В одном конкретном варианте водная дисперсия содержит сополимер этилена и октена, сополимер этилена-акриловой кислоты и жирную кислоту, такую как стеариновая кислота или олеиновая кислота. Диспергирующий агент, такой как карбоновая кислота, может присутствовать в водной дисперсии в количестве от около 0,1% до около 10% масс. В дополнение к указанным выше компон