地毯涂料组合物.pdf

本发明涉及使用乳液粘结剂的地毯涂料组合物和采用该地毯涂料组合物制备的地毯产品，该乳液粘结剂通过乙烯、乙烯基酯单体和功能性单体乳液聚合制备。

1.  一种地毯涂料组合物，其包含：
a)具有的Tg为大约0到-40℃、以在地毯涂料组合物中有效发挥粘结剂作用的量存在的互聚物，所述互聚物通过将以下物质乳液聚合来制备：
一种或多种乙烯基酯单体；
乙烯；
大约1-10pphm的至少一种功能性单体；
水；
包含聚乙烯醇和一种或多种表面活性剂的稳定体系；和
任选地，一种或多种共聚单体或多官能共聚单体。

2.  权利要求1的组合物，其中该互聚物通过大约60-80pphm乙烯基酯单体、大约20-40pphm乙烯和大约1-10pphm功能性单体乳液聚合来制备。

3.  权利要求1的组合物，其中该聚合物通过大约70-80pphm乙烯基酯单体、大约20-30pphm乙烯和大约1-7pphm功能性单体乳液聚合来制备。

4.  权利要求1的组合物，其中该乙烯基酯单体选自由链烷酸的酯组成的组，该酸含1-大约13个碳原子，且该功能性单体选自由丙烯酸和甲基丙烯酸，或马来酸的半酯例如马来酸单乙、单丁或单辛酯，丙烯酸β羧基乙酯，丙烯酰胺，N，N-二甲基丙烯酰胺，丙烯酸羟烷酯，甲基丙烯酸羟烷酯，N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮，N-乙烯基甲酰胺、以及它们的混合物组成的组。

5.  权利要求1的组合物，其中该乙烯基酯是乙酸乙烯酯并且该功能性单体选自由丙烯酸和甲基丙烯酸，或马来酸的半酯例如马来酸单乙、单丁或单辛酯，丙烯酸β羧基乙酯，丙烯酰胺，N，N-二甲基丙烯酰胺，丙烯酸羟烷酯，甲基丙烯酸羟烷酯，N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮，N-乙烯基甲酰胺、以及它们的混合物组成的组。

6.  权利要求1的组合物，其中该功能性单体是丙烯酸。

7.  权利要求1的组合物，其进一步包含有效发挥其各自预定作用的量的一种或多种选自由填料、增稠剂、消泡剂、发泡剂和分散剂组成的组的成分。

8.  权利要求1的组合物，其中该组合物提供了至少10磅的在聚乙烯醇缩丁醛基材上的层离平均载荷。

9.  权利要求1的组合物，其中该任选的一种或多种共聚单体选自由丙烯酸酯和马来酸酯组成的组。

10.  权利要求9的组合物，其中该任选的一种或多种共聚单体选自由丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和它们的混合物组成的组。

11.  权利要求1的组合物，其中该任选的多官能共聚单体选自由己二酸二烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、二丙烯酸丁二醇酯、甲基丙烯酸烯丙酯和它们的混合物组成的组。

12.  一种地毯产品，其包括：
地毯底衬或基材，
地毯纤维；和
包含以下物质的地毯涂料组合物：
(a)以在该地毯涂料组合物中有效发挥粘结剂作用的量存在的互聚物，所述互聚物通过将以下物质乳液聚合来制备：
一种或多种乙烯基酯单体；
乙烯；和
大约1-10pphm的至少一种功能性单体，
(b)水；和
(c)包含聚乙烯醇和一种或多种表面活性剂的以有效将该聚合物分散于水中的量存在的乳化剂，其中该地毯底衬或基材上已施涂了有效地将地毯纤维固定到聚乙烯醇缩丁醛地毯底衬或聚乙烯醇缩丁醛基材上的量的该地毯涂料组合物。

13.  权利要求12的地毯产品，其中该互聚物通过大约60-80pphm乙烯基酯单体、大约20-40pphm乙烯和大约1-10pphm功能性单体乳液聚合制备。

14.  权利要求12的地毯产品，其中该聚合物通过大约70-80pphm乙烯基酯单体、大约20-30pphm乙烯和大约1-7pphm功能性单体乳液聚合制备。

15.  权利要求12的地毯产品，其中该乙烯基酯单体选自链烷酸的酯组成的组，该酸含1-大约13个碳原子，且该功能性单体选自由丙烯酸和甲基丙烯酸，或马来酸的半酯例如马来酸单乙、单丁或单辛酯，丙烯酸β羧基乙酯，丙烯酰胺，N，N-二甲基丙烯酰胺，丙烯酸羟烷酯，甲基丙烯酸羟烷酯，N-乙烯基甲酰胺、以及它们的混合物组成的组。

16.  权利要求12的地毯产品，其中该乙烯基酯是乙酸乙烯酯，且该功能性单体选自由丙烯酸和甲基丙烯酸，或马来酸的半酯例如马来酸单乙、单丁或单辛酯，丙烯酸β羧基乙酯，丙烯酰胺，N，N-二甲基丙烯酰胺，丙烯酸羟烷酯，甲基丙烯酸羟烷酯，N-乙烯基甲酰胺、以及它们的混合物组成的组。

17.  权利要求10的地毯产品，其中该地毯涂料组合物进一步包含有效发挥其各自预定作用的量的一种或多种选自由填料、增稠剂、消泡剂、发泡剂和分散剂组成的组的成分。

18.  权利要求12的地毯产品，其中该地毯涂料组合物提供了至少10磅的在聚乙烯醇缩丁醛基材上的层离载荷。

地毯涂料组合物
发明领域
本发明涉及地毯涂料组合物，其包含乙烯/乙烯酯基乳液粘结剂并显示改进的对聚乙烯醇缩丁醛基材的粘附性。
发明背景
大多数常规地毯包含具有切割或未切割毛圈形式的纱线簇绒的主底衬，这些纱绒从该底衬向上延伸形成绒毛表面。在簇绒地毯的情况下，通过簇绒针将纱线插入主底衬中并向该主底衬施涂预涂层或粘结剂。在非簇绒或粘结的绒毛地毯的情况下，将纤维嵌入并实际上通过粘结剂组合物将该纤维固定。
在这两种情形下，地毯结构体通常还包括粘结到主底衬上的第二底衬。第二底衬为地毯提供额外的垫充、吸收噪音、添加尺寸稳定性并通常起绝热体的作用。通过粘结剂组合物或通过施涂到簇绒固定的已涂覆主底衬上的粘合剂层将第二底衬层层压到主底衬上。类似的技术被用于制备组合地毯和连续辊压的商品。一种最常用类型的第二底衬由聚氯乙烯(“PVC”)制造。将PVC作为液体增塑溶胶(该溶胶然后固化)施涂到地毯背面，或作为预成形薄片被热层压到地毯背面。乙烯乙酸乙烯酯基乳液由于其对PVC优异的粘附性已经作为主要的预涂覆粘结剂用于PVC底衬的地毯。地毯制造商一直在寻找代替PVC的替代材料且聚乙烯醇缩丁醛(“PVB”)已被确定为可能的候选材料，因为它是不含卤素的材料。PVB的使用对在底涂层(也称预涂层)中使用的粘结剂提出了进一步的要求，即它应该提供对PVB第二底衬良好的粘附性。因此，粘结剂的物理性能对成功地用作本发明的地毯底衬涂料是重要的。在这点上，存在此类涂料必须满足的许多重要要求。它必须能够涂覆到地毯上并且能够使用通常在地毯工业中用于胶乳，例如乳液、涂料的方法和设备进行干燥。它必须提供优异的对绒毛纤维的粘附性以将它们紧紧地固定到底衬上，在簇绒和非簇绒构造中都如此。涂料也必须具有低的烟密度值和高的阻燃性能并必须接受填料如碳酸钙、粘土、三水合铝、重晶石和长石。另外，涂料必须维持足够的柔软度和柔韧性，即使在高的填料装载量下或低温下仍如此，以使地毯(若以连续形式制备的话)能够在安装期间容易地卷拢和铺开。因而该柔软度和柔韧性将根据地毯的类型而变化，但是重要的是，在所有情况下，组合地毯将是平坦的且不显示卷曲或成圆顶状趋势。
理想的是提供一种用于制造地毯和组合地毯的涂料组合物，其中该涂料组合物显示出对PVB优异的粘附性。另外，该涂料组合物必须能够接受和永久地附着于第二底衬如PVB、热熔粘合剂、机织织物、泡沫或固体膜或其它底衬组合物上。
发明概述
本发明涉及包含乳液粘结剂的地毯涂料组合物，该乳液粘结剂包含通过将以下物质乳液聚合制备的互聚物：乙烯、可与乙烯共聚合的乙烯基酯单体和大约1pphm(重量份/一百重量份用来制备该互聚物的单体)-10pphm的功能性单体。该乳液粘结剂用保护性胶体(如聚乙烯醇)和表面活性剂包的结合来稳定。该涂料组合物也可以包含有效发挥它们各自预定作用的量的、选自由填料、增稠剂、发泡剂和分散剂组成的组的成分。本发明还涉及制造的制品，即地毯产品，该制品上已施涂了有效地提供对PVB基材有充分粘附性的量的该涂料组合物。
发明详述
本发明的的涂料组合物包含通过将以下物质乳液聚合制备的乳液粘结剂：大约20-40pphm乙烯、大约60-80pphm乙烯基酯单体、大约1-10pphm功能性单体、大约2-5pphm聚乙烯醇、大约1-4pphm表面活性剂；和至多5pphm任选的共聚单体，条件是所用的任选共聚单体的最大量必须有效维持该涂料组合物对PVB第二底衬的足够粘附性。
现已发现，由乙烯、乙烯基酯单体和功能性单体制备的乳液聚合物提供了优异的用于地毯底衬的粘结剂，尤其用于采用PVB衬底的地毯。该乳液粘结剂可以配制用来制备底涂地毯的涂料组合物，该涂料组合物基于地毯涂料组合物的总重量包含20-70wt％的乳液粘结剂和80-30wt％的填料。
本发明的涂料组合物有利地用于制备常规簇绒地毯、非簇绒地毯和针刺地毯，并且使用大多数地毯制造厂容易获得的设备进行干燥。因此，该涂料可用于制备包含主底衬的绒毛地毯，其中绒头纱线从该主底衬伸出形成绒毛簇；以及用于非簇绒地毯，其中将纤维嵌入已涂覆到织造或非织造基材上的粘结剂组合物中。另外，该涂料组合物中可以添加填料，如碳酸钙、粘土和三水合铝，它们增强地毯的阻燃性和低的烟性能而不会不利地影响该涂料的粘合性。例如，该涂料可以包含大约20-70wt％的乳液粘结剂组合物和大约80-30wt％的三水合铝填料。
本发明还提供制备绒毛或簇绒地毯的方法，该方法包括如下步骤：
a)将纱线植入或针入织造或非织造底衬；
b)将本发明的地毯涂料施涂到该底衬背面使得该纱线嵌入地毯涂料；
c)将所得的地毯结构体干燥。
在制备此类簇绒地毯中，还希望在干燥该地毯涂料之前或之后将第二底衬施加到该主底衬上，这取决于所用底衬的类型。
非簇绒地毯也可以使用本发明的地毯涂料组合物通过包括以下步骤的方法来制备：
a)将本发明的组合物涂覆到基材上；
b)将地毯纤维嵌入基材；和
c)将所得的地毯结构体干燥。
这些非簇绒地毯也可以使用第二底衬有利地制备以提供额外的尺寸稳定性。
用来制备本文乳液粘结剂的乙烯基酯单体是链烷酸的酯，该酸具有1-大约13个碳原子。乙酸乙烯酯是优选的单体，原因在于其易可获得性和低成本。乙烯基酯的用量为大约60-80pphm，优选70-80pphm。
乙烯组分通常以大约20-40pphm，优选大约20-30pphm的水平添加。
在乳液粘结剂的制备中使用功能性单体。例举的功能性单体包括丙烯酸和甲基丙烯酸，或马来酸的半酯如马来酸单乙、单丁或单辛酯，丙烯酸β羧基乙酯，丙烯酰胺，N，N-二甲基丙烯酰胺，丙烯酸羟烷酯，甲基丙烯酸羟烷酯，N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮，N-乙烯基甲酰胺等。
乳液粘结剂用聚乙烯醇(下文中称为PVOH)和表面活性剂包的结合来稳定。虽然可以使用阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的结合，但是优选该表面活性剂主要是阴离子型的。
也可以包括其它任选的共聚单体如丙烯酸酯和马来酸酯。例举的丙烯酸酯和马来酸酯单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等。
将少量一种或多种多官能的共聚单体引入乳液聚合物也是所希望的。适合的多官能共聚单体包括，例如己二酸二烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、二丙烯酸丁二醇酯、甲基丙烯酸烯丙酯等。后面的多官能共聚单体通常以小于2.5pphm，优选小于0.5pphm的水平使用，这取决于具体的多官能共聚单体的性质。优选乳液粘结剂在不使用此类单体的情况下制备。
另外，有助于乳液粘结剂稳定性的某些可共聚单体例如乙烯基磺酸在本文中作为乳液稳定剂也是有用的。这些任选存在的单体，如果使用的话，以0.1-大约2pphm的非常低的量添加。
优选地，互聚物具有大约0到-40℃的Tg并且是大约20-40pphm的乙烯单体、大约60-80pphm的乙烯基酯单体和大约1-10pphm的功能性单体的乳液聚合产物。更优选该乳液聚合物是通过将以下物质乳液聚合制备的：大约20-30pphm的乙烯、大约70-80pphm的乙酸乙烯酯、大约1-7pphm的功能性单体、大约2-5pphm的PVOH、大约1-4pphm的表面活性剂和小于5pphm的任选共聚单体。更优选在制备该互聚物中使用小于2.5pphm的任选共聚单体。
制备乙烯/乙酸乙烯酯共聚物乳液的方法在本领域中是熟知的，并且可以使用任何常用的程序以及引入乙烯压力，例如化学教科书POLYMERSYNTHESIS(聚合物合成)，第I和II卷，Stanley R.Sandler和Wolf Kara著，Academis Press，New York and London(1974)和PREPARATIVEMETHODS OF POLYMER CHEMISTRY(聚合物化学制备方法)，第二版，Wayne R.Sorenson和Tod W.Campbell著，Interscience Publishers(JohnWiley & Sons)，New York(1968)以及美国专利5,026,765中描述的那些乳液聚合技术。
制备固体含量为大约40-75wt％的本发明乙烯/乙酸乙烯酯基乳液的优选方法包括首先制备种子乳液。将包含乳化剂和含有表面活性剂的PVOH的预混合物首先加入聚合反应器、搅拌并用氮气吹扫两次，然后用乙烯吹扫。将需要量的乙酸乙烯酯单体加入该反应器用于种子形成。然后用必要的乙烯压力对该反应器加压以提供具有所需乙烯含量的EVA共聚物。反应进行氧化还原聚合。可以切断对该反应器的加压乙烯源，使得聚合时乙烯压力下降，或者保持该加压乙烯源开启以维持整个反应过程中的乙烯压力，即补充乙烯。在大约40℃下，压力平衡到所需的乙烯压力。
在种子形成之后，在一段时间内添加氧化还原组分和缓慢添加单体。在反应结束时，将该材料(其具有大约2-3％的游离VA单体)输送到汽提塔。然后添加还原/氧化剂直到该游离单体含量减少到小于1％，优选小于0.1％。将聚合反应介质冷却并调节到大约4-6的pH值以维持稳定的乳液。
适合的自由基聚合催化剂是已知用来促进乳液聚合的催化剂并包括水溶性氧化剂，例如有机过氧化物(例如，过氧化氢叔丁基(t-BHP)、氢过氧化枯烯等)，无机氧化剂(例如，过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵等)和在水相中由水溶性还原剂激活的那些催化剂。典型的还原剂例如是抗坏血酸、异抗坏血酸、甲醛化次硫酸钠(SFS)、2-羟基-2-亚磺酸基乙酸二钠盐等。这些催化剂以足够引起聚合的催化量使用。按一般规律，催化量为大约0.1-5pphm。
乳化剂是乳液聚合中常用的那些。乳化剂可以是阴离子型、阳离子型表面活性剂化合物或它们的混合物。
适合的非离子型乳化剂包括聚氧化乙烯缩合物。可以使用的示例性聚氧乙烯缩合物包括聚氧乙烯脂族醚，例如聚氧乙烯月桂基醚和聚氧乙烯油基醚；聚氧乙烯烷芳基醚，例如聚氧乙烯壬基酚醚和聚氧乙烯辛基酚醚；较高级脂肪酸的聚氧乙烯酯，例如聚氧乙烯月桂酸脂和聚氧乙烯油酸酯，以及环氧乙烷与树脂酸和浮油酸的缩合物；聚氧乙烯酰胺和聚氧乙烯胺缩合物例如N-聚氧乙烯月桂酰胺，和N-月桂基-N-聚氧乙烯胺等；以及聚氧乙烯硫醚例如聚氧乙烯正十二烷基硫醚。
可以使用的非离子型乳化剂还包括可以从BASF以商品名PLURONIC和TETRONIC获得的一系列表面活性剂。PLURONIC^乳化剂是通过将PO控制加成到丙二醇的两个羟基上而制备的环氧乙烷(EO)/环氧丙烷(PO)/环氧乙烷嵌段共聚物。然后将EO加成而将此疏水物夹在两个亲水性基团之间，其通过长度进行控制以构成最终分子的10-80％(w/w)。PLURONIC^R乳化剂是通过将EO加成到乙二醇上以提供具有指定分子量的亲水物而制备的PO/EO/PO嵌段共聚物。然后将PO加成以在分子外侧获得疏水性嵌段。TETRONIC^乳化剂是由PO和EO顺序加成到乙烯-二胺上衍生得到的四官能嵌段共聚物。TETRONIC^乳化剂通过EO和PO顺序加成到乙烯-二胺上来制备。另外，由Air Products以商品名SURFYNOL^销售的炔属二醇的一系列环氧乙烷加合物适合作为非离子型乳化剂。
代表性的阴离子型乳化剂包括烷基芳基磺酸盐、碱金属烷基硫酸盐、磺化烷基酯和脂肪酸皂。具体的实例包括十二烷基苯磺酸钠、丁基萘磺酸钠、月桂基硫酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸二钠、磺基琥珀酸N-十八烷基酯、磺基琥珀酸的乙氧基化醇半酯二钠和二辛基磺基琥珀酸钠。该乳化剂以有效实现该聚合物在水相中充分乳化和提供所需的粒度和粒度分布的量使用。在该聚合物的制备中也可以使用本领域已知对乳液聚合中各种具体目的有用的其它成分，例如酸、盐、链转移剂和螯合剂。例如，如果可聚合成分包括单烯键不饱和羧酸单体，则优选在酸性条件下(pH值2-7，优选2-5)聚合。在此类情况下，水性介质可以包括那些通常用来提供所需pH值范围的缓冲体系的已知弱酸和它们的盐。
各种保护性胶体也可以用来代替上述乳化剂或者除了上述乳化剂之外还使用各种保护性胶体。适合的胶体包括PVOH、酪蛋白、羟乙基纤维素、淀粉、羧基乙基纤维素、阿拉伯树胶等，如合成乳液聚合物技术领域中所已知的。一般而言，这些胶体以基于总乳液0.05-4wt％的水平使用。
将聚合成分结合的方式可以是各种已知的单体进料方法，例如连续单体添加、递增单体添加、或者一次加入全部量的单体而添加。全部量的水性介质与聚合添加剂可以在引入单体之前存在于聚合容器中，或者，可以在聚合过程中连续地或递增地添加水性介质或它的一部分。
聚合之后，所得水性多相聚合物乳液粘结剂的固体含量可以通过添加水或通过蒸馏除去水调节到所需水平。通常，聚合物固体含量的所需水平基于乳液的总重量为大约40-75wt％，更优选大约50-70wt％。
如果需要的话，可以将常规添加剂引入含有本发明粘结剂的涂料组合物以改进其性能。这些添加剂可以包括填料、增稠剂、分散剂、着色剂、杀生物剂、发泡剂等。
特别地，用填料例如粘土、碳酸钙、三水合铝、硫酸钡、长石等装载涂料组合物的能力使得改进了阻燃性、降低了烟性能和减少了涂料组合物的成本。将根据本发明优选的涂料组合物用填料装载以得到基于组合物总重量包含大约20-70wt％乳液粘结剂和大约80-30wt％填料的组合物，这部分地取决于所构造的地毯类型和形式。
在制备簇绒地毯中，将纱线植入或针入主底衬，该主底衬通常是非织造聚丙烯、聚乙烯或聚酯或织造的黄麻纤维或聚丙烯。如果使用第二底衬，它通常由与用作主底衬的那些材料相似的织造或非织造材料形成，并在干燥步骤之前直接施加到湿润的预涂覆的主底衬上或者与隔离粘合剂一起施加到干燥的预涂覆主底衬上。此类第二底衬为地毯提供尺寸稳定性。第二底衬也可以是预形成的片状聚合物或共聚物形式。适合的预形成的片状组合物包括聚氨酯聚合物，乙烯、丙烯、异丁烯、聚乙烯醇缩丁醛和聚氯乙烯的聚合物和共聚物。当使用预形成的片状第二底衬时，可以将它预发泡然后层压到主底衬上，或该组合物可以包含热可活化的发泡剂并可以恰在层压之前或层压之后发泡。此外，该第二底衬可以显示其本身的热塑性粘合性能，并且该第二底衬可以在层压之前预热以赋予其表面粘附性。或者，第二底衬可以包含热熔体、液体PVC增塑溶胶、一层或多层熔凝的PVB层或沥青，它们通常与玻璃纤维纱布或其它已知提供尺寸稳定性的纱布同时使用。
在形成非簇绒地毯中，通常将地毯涂料增稠到大约25,000-75,000cps的粘度并施涂到纱布表面上。然后使用常规技术将纤维直接嵌入湿润的涂料中然后干燥。此外，理想地使用与上述相似的第二涂料。
该涂料以以下方式施涂，使其穿入地毯纱线的纤维以产生较好的粘附、纤维束完整性、抗起毛性和适合的绒毛粘结值。适合的地毯表现性能可以通过施涂用量为大约10-40盎司/平方码(干基重)的涂料组合物来获得。
使用以下试验程序来评价本发明的地毯涂料组合物。
地毯测试规程
地毯涂料配制剂
                            Wt％
互聚物(62％固含量)          58.0
分散剂(25％固含量)          0.4
碳酸钙填料                  33.0
增稠剂(10％固含量)          2.3
发泡助剂(30％固含量)        0.7
水                          4.5
总化合物固含量              ＝69.5％
Brookfieid化合物粘度        ＝6,000-12,000cps
(#4或5转子/72F/20rpm)
地毯涂覆程序
将配混的样品在实验室起泡装置(Hobart混合器)中发泡以获得起泡或发泡的化合物，吹胀比为1∶3-3∶1(空气与化合物之比)。然后将发泡的化合物刮涂到簇绒地毯的背面。该簇绒地毯具有18-28盎司/平方码的未涂覆重量。一旦用发泡的化合物涂覆，就将该地毯在130℃下干燥8分钟。
干燥的预涂层化合物的加入重量为22-30盎司/平方码。测试预涂覆的地毯样品对PVB的粘附。通过测试使该预涂覆的地毯从其已热层压到上面的PVB预形成薄片上层离时所需要的力对PVB的粘附进行测量。
层离值的测试方法
PVB粘附
这一测试通过测试该预涂覆地毯从其已热层压到上面的预形成PVB薄片上分离所需要的力来测量地毯涂料的PVB粘附性。该测试通过将地毯样品和PVB薄片在140-160℃的温度下加热6分钟来进行。使与该地毯样品的底衬接触的已加热PVB薄片穿过间隙为1/4英寸的一组轧辊。这样做是模拟地毯工业中所用的热层压工艺。然后，使该PVB薄片与该涂覆的地毯样品部分分离，并且将每个组分放于Instron夹具的顶部或底部。然后使该Instron夹具以12英寸/分的速率分离，测量并记录将该PVB底衬从预涂覆地毯上分离所需要的力。结果以磅/3英寸宽的地毯条的单位来报道。
实施例1.根据下文中描述的程序制备乳液粘结剂(互聚物)。
制备本发明的乙酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液的通用程序如下：
反应器的初始进料包括以下组分：
水(去离子的)                                  1400.0g
硫酸亚铁(1％水溶液)                           16.0
PVOH LV(88％水解)；25％水溶液                 375.0
磺基琥珀酸酸的乙氧基化醇半酯二钠，31％水溶液  155.0
PVOH MV(92％水解)；10％水溶液                 470.0
PVOH LV(98％水解)；10％水溶液                 235.0
脂肪醇(C12/14)乙氧基化物(30EO)，65％          40.0
碳酸氢钠                                      0.9
依地烯100(1％)                                16.0
磷酸                                          1.5
甲醛化次硫酸钠                                2.0
乙酸乙烯酯                                    940.0g
乙烯                在50℃下使反应器平衡到600psi的量
缓慢添加：
1.乙酸乙烯酯                         2445g
2.水                                 250.0
过氧化氢叔丁基(70％水溶液)           16.0
3.水(去离子的)                       250.0g
甲醛化次硫酸钠                       12.0
碳酸氢钠                             1.0
用磷酸将初始水性进料的pH值调节到4.0-4.3。
将初始的水性混合物装入10L不锈钢压力反应器中。将其用氮气冲洗。在大约250rpm下的搅拌下加入乙酸乙烯酯。在关闭所有反应器口之后，将反应器用氮气(25-40psi)吹扫两次然后用乙烯(50psi)吹扫，然后将其加热到50℃。将搅拌增加到550rpm并用乙烯将其加压到600psi。使反应器温度和乙烯压力平衡15-20分钟。然后关闭乙烯供给。将搅拌降低到400rpm。
通过以2.5小时的速率(80cc/小时)启动两个缓慢添加(2和3号)将反应引发。在初始温度升高之后，大约2-5℃，将夹套温度和氧化剂速率(2号)进行调节使得温度在大约15分钟达到65℃。启动缓慢添加1号并历经3.5小时加入。加入乙烯以维持1100psi的反应器压力2小时。在运行期间，将氧化剂和还原剂速率进行调节以维持反应在65℃-70℃下运行时的转化速率。在缓慢添加1号结束之后，继续反应直到残留乙酸乙烯酯减少到1.5-2.0％(大约0.5小时)。然后冷却到45℃并输送到脱气罐以放出残留乙烯压力。将2g消泡剂，Colloid 681f(Allied Colloids)添加到该脱气罐中，接着完成氧化还原引发剂注射。这包括15g 6％的t-BHP溶液，等待5分钟，然后是15g 6％的SFS溶液，历经15分钟添加。这样将乙酸乙烯酯降低到＜0.3％。冷却到30℃后，用14％的氢氧化铵将pH值调节到4-5。
乳液具有以下最终性能：(粘结剂A：72VA/28E)
固体，％                63.0
粘度(20rpm，RVT#3)      5000cps
pH                      4.5
％粗粒(200目)           0.020
Tg                      -22℃
实施例2
重复实施例1的方法，不同在于将47g丙烯酸(AA)加入到缓慢添加的1号中。反应如实施例1中那样在68℃下运行并用4小时缓慢添加1号(功能性单体)。最终组合物是72VA/28E/1AA(粘结剂C)
乳液具有以下最终性能：
固体，％                63.0
粘度(20rpm，RVT#3)      3800cps
PH                      4.3
％粗粒(200目)           0.020
Tg                      -20℃
实施例3
如实施例2中那样制造乳液，其中将功能性单体丙烯酸AA的水平增加到94g。反应以与实施例2中相同的那样运行。最终乳液具有以下性能：该组合物是72VA/28E/2AA(粘结剂D)
固体，％                62.0
粘度(20rpm，RVT#3)      1610cps
PH                      4.5
％粗粒(200目)           0.025
Tg                      -16℃
类似地，组合物以中等的丙烯酸水平制备如下：
粘结剂B：72VA/28E/0.5AA
E：      72VA/28E/2.5AA
F：      72VA/28E/3AA
实施例4
如实施例2中那样制备乳液，其中将功能性单体改变成丙烯酸羟丙酯(HPA)，添加量为47g。
反应以与实施例2中相同的方法运行。最终乳液具有以下性能：粘结剂G：72VA/28E/1HPA
固体，％                62.3
粘度(20rpm，RVT#3)      4470cps
pH                      4.6
％粗粒(200目)           0.020
Tg                      -15℃
实施例5
如实施例4，其中将功能性单体改变成丙烯酰胺(AM)，以47g缓慢添加。最终乳液具有以下性能：粘结剂H：72VA/28E/1AM
固体，％                62.4
粘度(20rpm，RVT#3)      4350cps
PH                      4.6
％粗粒(200目)           0.010
Tg                      -20℃
实施例6
如实施例4，其中NVF(N-乙烯基甲酰胺)用作功能性单体；以47g缓慢添加。最终乳液具有以下性能：粘结剂I：72VA/28E/1NVF
固体，％                62.1
粘度(20rpm，RVT#3)      4610cps
PH                      4.6
％砂粒(200目)           0.012
Tg                      -20℃
实施例7
根据上文描述的程序制备乳液粘结剂。制备的对比粘结剂和七种其它粘结剂的单体组成在表1中给出。
                                表1