JPH0313888B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、大部分製紙用の繊維を有する織つて
いない布から成り、該布が変性グアーゴム、およ
び布を予め湿潤させるための硼酸塩イオンを含有
する水に基づく洗い薬で含浸されていることから
成る、予め湿潤させた拭材に関する。 洗い流し可能な織つていない布および繊維中入
れ綿が一時的な湿潤強度を有するようにされてき
た。一時的な湿潤強度を得るための一つのやり方
は、そのゲルが大容量の水の存在下では壊れてし
まうが限定された量の液体の存在下では強度を一
時的に保持している、硼酸塩イオンでゲル化され
たポリビニルアルコールを使用することである
（例えば1979年４月13日付の米国特許出願番号第
06／029613号参照）。 布の一時的な湿潤強度を得るための先行技術の
方法は、水に基づく洗い薬で湿潤され、商業製品
の水上輸送の間に遭遇し得る極端な環境条件にさ
らされ、そして尚も使用後は消散し得るという一
方で、長い時間（例えば何ケ月も）に亘つて湿潤
強度を維持するということに関して、不十分であ
る。しばしば、先行技術の方法で製造された生成
物は、水に基づく洗い薬と長く接触させる間にそ
の湿潤強度を失つたり、或いは、高められた温
度、例えば140〓に曝された後に大量の水に浸漬
させると消散する能力を失つたりする。 洗い流し可能な繊維シート材料の中にグアーゴ
ムを使用することは公知である（米国特許第
3554788号参照）。しかし、米国特許第3923592号
は、実施例３で、その乾燥強度の高い％を湿潤時
に保持するべき洗い流し可能な生成物に不十分な
乾燥強度を提供するとしてグアーゴムを記載して
いる。 本発明に従い、大部分製紙用繊維から成る、織
つていない粘着的に結合した布は、変性グアーゴ
ムの水溶液で含浸される。グアーゴムで処理され
た布は乾燥され、次に硼酸塩イオンを含有する水
に基づく洗い薬と接触され、グアーゴムを錯化さ
せる。この布は水に基づく洗い薬で長い間湿潤さ
れている間も少なくとも１つの方向に少なくとも
4oz／inの引張強度を有し、そして布の重量の少
なくとも10倍の容量の水の中に浸漬させると実質
的に湿潤引張強度を失う。湿潤引張強度は錯化さ
れたグアーゴムによつて布に与えられる。活性量
の硼酸塩を含有する水に基づく該洗い薬は、ま
た、香料、石けん、または保存料の如き望みの洗
い薬成分を含むこともでき、約８乃至10の範囲内
のPHに調整される。更に、この織つていない布
は、小さい比率の水に不溶性のラテツクスと粘着
的に結合され、硼酸塩と錯形成し得る種類のグア
ーゴムが布の中に主要な割合で含まれている時
は、その湿潤強度を増大させることができる。 この中で使用される時は、「グアーゴム」なる
語句は、いなごまめゴムを含めた、ポリガラクト
マンナン類のポリヒドロキシ誘導体の如何なるも
のをも包含する。本発明で使用される変性グアー
ゴムは、溶液固体の濃度に対してその粘度を低下
させるためのリン酸塩を含有するか、或いはヒド
ロキシプロピル置換グアーゴムとする。本発明の
目的のためには、そのようなゴムの両方を「変性
グアーゴム」なる語で包含する。 含浸された拭材の布成分は、大部分短い繊維か
ら成り、乾燥成形布または非湿潤強化、湿潤すき
込み紙布とすることができる。 乾燥成形布は、繊維を水中のスラリーとし、次
に有孔表面の上に繊維を沈積させてそこを通して
水を通過させることによつて布を形成させるとい
う、古典的な湿潤すき込み製紙法以外の方法によ
つて製造された、織られていない材料の種類のも
のである。乾燥成形法は水および繊維スラリーを
使用せず、従つて、成形工程の間には湿分も存在
し得るが、「乾燥」成形されたと呼ばれる。本発
明に好適な典型的な乾燥成形非織込布は、大部分
が製紙用の長さの繊維から製造されたという条件
で、空気すき込み布および梳布である（少量の織
物の長さの繊維もこれらのものと混和され得る）。
布の繊維の大部分が製紙用長さまたはそれより短
いものであれば（製紙用繊維は平均長さ3/8イン
チまたはこれ以下）、綿のリンターおよびレーヨ
ン、ポリエステルおよびこれらのものの混合物の
如き合成繊維も好適であるが、繊維は普通木材パ
ルプ繊維とする。繊維をガス状の流体、典型的に
は空気の中に分散させ、有効表面の上に沈積させ
て布を形成させる。そのような布を成形する装置
は普通乾燥布成形機と呼ばれ、市販で入手し得
る。 乾燥成形布は、布に構造堅固性を与えるために
粘着で結合させなければならない。粘着処理され
た布は乾燥させて粘着を矯す。時々、製造工程の
種々の時点で少量の湿分を加えるが、布は矢張、
現分野では、「乾燥成形された」と呼ばれる。粘
着性のもの無しでは、布は少ししか或いは全く強
度を有さず、引き続いての変換段階で操作するこ
とができなくなつてしまう。 湿潤すき込み紙布も、これらのものが布に約４
オンス／インチより大きい湿潤引張強度を如何な
る方向にも与えるのに十分な量の通常の湿潤強度
樹脂を含有していなければ、本発明で使用するの
に適している。そのような湿潤すき込み紙布は、
ここでは、非湿潤強化紙布と呼ぶ。そのような非
湿潤強化紙布は、本発明の粘着組成物で強化し洗
い薬で湿潤させると、少なくとも１つの方向に
4oz／inより大きい引張強度を有するが尚も水に
消散し得る。 本発明の主な発明概念は、アルカリ性のPHを有
し硼酸塩イオンを含有する水に基づく洗い薬と組
み合せて変性グアーゴムを使用することに関す
る。 布の繊維は変性グアーゴムで共に結合されて、
湿潤強度および構造の堅固性を与える。ポリマー
固体の重量および布中の空気乾燥繊維の重量を基
準として約５％乃至約14％のグアーゴムを布に加
える。好ましくは約10％のグアーゴムを布に加え
る。粘着物を乾燥成形布に施用する通常の方法
は、組成物を成形された布の上へ噴霧すること、
組成物を発泡させる泡を布の上に拡げること、お
よびグラビアロールプリントの如きよく知られた
方法によつて、湿潤強度組成物の別個の区域から
成る連続または不連続なプリント模様の中に、組
成物を布の上へプリントすること、の如き方法を
含めて、本発明で使用するのに適している。 施用の好ましい方法は、泡を布の両側に塗布す
れば１回の操作で望みの水準の固体の施用が可能
となるので、発泡法である。ヒドロキシプロピル
置換グアーゴムは空気をよくとりこむので本方法
に殊に好適である。好ましくは、変性グアーゴム
は布の両表面を横断して一様に施用し、そして繊
維を有効に布へ結合するべく布の中へ浸入するも
のとする。繊維の大部分は製紙用の長さ（平均長
10mmまたはそれ以下）からなるので、布の湿潤強
度は実質的に錯化されたグアーゴムによるもので
ある。 望ましければ、小さい比率の通常の湿潤強度ラ
テツクスを繊維布に施用し得る。好ましくは、そ
の量は粘着物の全重量に対して固体が20重量％と
し、残る80％は変性グアーゴムとする。 湿潤強度ラテツクスは、繊維粘着剤として機能
し得る、非自己架橋性の水に消散し得る熱硬化ポ
リマー乳剤とすることができ、少なくとも約
100000の分子量を有し、そして約−50℃乃至約＋
45℃の範囲のガラス転移温度（ポリマー固体の空
気乾燥フイルムの捩り係数が300Kg／cm²となる温
度）を有するフイルム形成ポリマーである。「非
自己架橋性」とは、直接或いは架橋剤と経由する
にしても、隣のポリマー鎖と架橋するための好適
な架橋残基をポリマー鎖中に有さないポリマーを
意味する。そのようなポリマーは、普通、工業で
は非架橋性または架橋可能と呼ばれるが自己架橋
性とは呼ばれない。そのようなポリマーは普通、
ポリアクリル酸もしくはポリビニルポリマーまた
はこれらのもののコポリマーである。水に消散し
得るとは、ポリマが水に不溶性であるが或る場合
には乳化剤（表面活性剤）の助けで水中の乳剤を
形成するべく消散し得るという意味である。アク
リル酸ポリマーの他に、好適なポリマーには、ビ
ニル、ニトリルおよびスチレンブタジエンポリマ
ーおよびエチレンビニルアセテートの如きそれら
のもののコポリマー類が含まれる。 或いは、湿潤強度ラテツクスは、ポリマーの中
にポリマーを自己架橋性とする反応性座位を組み
入れた、水に消散し得る自己架橋性ポリマーとす
ることができる。典型的な反応性座位には、カル
ボキシルまたはＮ−メチロールアクリルアミド官
能基が含まれる。好適なポリマーは、約100000よ
り大きい分子量および−50℃乃至＋45℃の範囲の
一次のガラス転移温度（ポリマー固体の空気乾燥
フイルムの捩り係数が300Kg／cm²となる温度）を
有するものである。本発明に適する典型的な自己
架橋ポリマー乳剤には、アクリル酸、ニトリル、
ビニルおよびスチレンブタジエンポリマー並びに
これらのもののコポリマーが含まれる。 変性グアーゴムの含浸および乾燥の後、布を洗
い薬で湿潤させる（普通は飽和させる）。洗い薬
は硼酸塩イオンを含有する水溶液とする（硼酸ナ
トリウムの如き他の当量の硼酸塩イオン源も使用
し得るが、普通は硼酸から得る）。洗い薬は、グ
アーゴムと錯形成し布に湿潤強度を賦与するのに
十分な、活性量の硼酸塩イオンを含有しなければ
ならない。該活性量は、約8.0乃至10.0の範囲の
PHの少なくとも0.5％の硼酸の溶液中に通常は存
在する。0.5％乃至３％の硼酸を含有する洗い薬
が好ましい。 水の洗い薬のPHは好ましくはアルカリ性側に調
整する。８乃至９の範囲のPHが、殊にトリエタノ
ールアミンの如き好適な緩衝剤で緩衝した時に
は、殊に好適である。顕著な湿潤強度を有する、
予め湿潤された好適な拭材を得るためには、好ま
しくは、布の空気乾燥重量を基準として約100％
乃至約600％の洗い薬で湿潤させて布を包装する。 グアーゴムは洗い薬の中に硼酸塩イオンと反応
して耐水性のゲルを生成し、これによつて、硼酸
塩含有洗い薬で湿潤している間、布を強化してい
る。相互作用は、硼酸塩イオンと錯形成し得る有
機ヒドロキシ酸またはケト酸のイオンで顕著に改
善される。水に基づく洗い薬中の硼酸塩イオンと
錯形成し得る化合物は、洗い薬の有効性を顕著に
増大させる。有機ヒドロキシ酸またはケト酸また
はナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウ
ムおよびマグネシウム塩の如きこれらのものの塩
が好ましい。α−ヒドロキシ脂肪族酸、ｏ−芳香
族ヒドロキシ酸、脂環式ヒドロキシ酸およびケト
酸が硼酸塩イオンと錯形成するのに一般に好適で
ある。有機酸またはその塩の硼酸塩イオンと錯体
を形成する能力は、有機酸またはその塩の存在下
で硼酸溶液の電導度が増分上昇することによつて
示される。「電導度の増分上昇」は、有機酸（ま
たは塩）および硼酸溶液の観測された電導度マイ
ナス個々の有機酸（または塩）および硼酸溶液の
電導度の和における上昇である。 殊に好適なのはαまたはｏ−ヒドロキシカルボ
ン酸、殊にα−ヒドロキシ二塩基酸の塩である。
酒石酸ナトリウムもしくはカリウム、クエン酸カ
リウム、およびナトリウムもしくはカリウムの乳
酸塩およびサリチル酸塩が極めて好適であり、ク
エン酸カリウムが最も好ましい。硼酸溶液の電導
度を増加させ得る好適なα−ヒドロキシ酸、ｏ−
芳香族ヒドロキシ酸、ケト酸および脂環式α−ヒ
ドロキシ酸の列記したものは、Organoboron
Chemistry，第１巻、Howard Steinberg，
Interscience Publishers，1964の中の748ページ
から始まる表16−２の中に含まれている。そのよ
うな酸のナトリウム、カリウム、リチウム、アン
モニウムおよびマグネシウム塩は、本発明の洗い
薬の中で、硼酸塩イオンと組み合せて使用するの
に殊に好適である。Organoboron Chemistryの
表16−２は、２乃至８個の炭素原子を有するα−
ヒドロキシ酸、７乃至11の炭素原子を有するｏ−
芳香族ヒドロキシ酸、４乃至８個の炭素原子を有
する脂環式α−ヒドロキシ酸、および３乃至10個
の炭素原子を有するケト酸が好適であると示して
いる。溶液中の硼酸塩化学の、硼酸塩と錯形成し
得る化合物に対するモル比は0.1：乃至1.6：１と
すべきであるが、0.5：１が好ましい。この比の
目的では、洗い薬溶液中の解離化合物（イオン）
は未解離の化合物と同等であると考える。 変性グアーゴムで処理された布は、硼酸塩イオ
ンおよび上で規定した如く誘導される硼酸塩イオ
ンと錯体を形成し得る化合物を含有する洗い薬の
中で長い間包装されている間も、消散する能力を
維持している。硼酸塩イオンでゲル化されたポリ
ビニルアルコールによつて湿潤強度を提供された
布と比較して、本発明の布は、高められた温度で
エージングを受けた時に、湿潤引張強度および消
散性の維持の両面で、より良い安定性を示す。更
に、グアーゴムはポリビニルアルコールよりも低
い濃度の硼酸と錯形成し得る。このことは、硼酸
が有毒であり、またこのものはヒトの皮膚を通し
て容易に吸収され得るので、重要である。また、
硼酸の水中への溶解度は限られているので、もし
濃度が高いと、拭材を空気に曝した時に硼酸の結
晶化が起り、これによつて生成物の外観が顕著に
乱される。 次の実施例は、水に基づく洗い薬と極端な環境
の中に長く接触させた際でさえ布に実質的な湿潤
強度を賦与する粘着剤組成物を達成し、しかしそ
の布は、布を大容量の水に曝した時に布の湿潤強
度が実質的に減少するので、試験の如く消散可能
であるという点で、本発明の機能性を示してい
る。この中に示す全ての％および部は、他に示さ
なければ重量に基づくものである。 実施例 １ 基本重量60g／m²を有する空気すき込み布を、
固体濃度1.5％で1000センチポアズ（cps）の粘度
を有するある種のリン酸塩添加グアーゴムを含有
する水系バインダー混合物で含浸させた。施用は
布の両側に発泡塗布によつて行ない、施用された
グアーゴムの量が布の12重量％と等しくなるよう
にした。 布を乾燥させ、次に下記の洗い薬で、乾燥布の
250重量％に等しい量だけ含浸させた。

【表】 洗い薬で湿潤させて１時間後、布は機械方向の
引張強度20オンス／インチを有し、145〓で１週
間後には、18.6oz／inであつた。湿潤１時間後に
水の中で静かに撹拌すると、布の試料は259秒で
消散し、湿潤後１週間では120秒であつた。 実施例 ２ 基本重量60g／m²を有する空気すき込み布を、
ヒドロキシプロピルグアーゴムを含有する水系バ
インダー混合物で含浸させた。施用は布の両側に
発泡塗布によつて行ない、施用されたグアーゴム
の量が布の５重量％と等しくなるようにした。 布を乾燥させ、次に下記の洗い薬で、乾燥布の
250重量％に等しい量だけ含浸させた。 洗い薬成分 重量部 硼酸 ３％ イソプロピルアルコール 48.5％ 水 48.5％ 洗い薬で湿潤させて１時間後、布は16oz／inの
機械方向引張強度を有し、145〓で３日後には
60oz／inであつた。湿潤１時間後に水の中で静か
に撹拌すると、布の試料は170秒で消散し、湿潤
３日後では85秒であつた。 比較例 本発明の驚異的且つ予想外の結果を例示するた
めに、ここで定義した如く「変性」されていない
異なるグアーゴムを使用して布を製造した。 基本重量60g／m²を有する空気すき込み布を、
四級化されたグアーゴムを含有する水系バインダ
ー混合物で含浸させた。施用は布の両側に発泡塗
布によつて行ない、施用されたグアーゴムの量が
布の５重量％と等しくなるようにした。 布を乾燥させ、次に実施例２の洗い薬で、乾燥
布の250重量％に等しい量だけ含浸させた。 洗い薬で湿潤させて１時間後、布は5oz／inの
機械方向引張強度を有し、145〓で３日後には
4oz／inであつた。湿潤１時間後に水の中で静か
に撹拌すると、布の試料は消散に1000秒以上必要
とし、湿潤３日後で尚も1000秒以上を必要とし、
これは商業標準により受容できない位長い時間で
ある。 実施例 ３ 基本重量60g／m²を有する空気すき込みを、高
スチレンSBRラテツクス16％および実施例１の
リン酸塩添加グアーゴム84％から成る水系バイン
ダー混合物で含浸させた。施用は布の両側に発泡
塗布によつて行ない、施用されたグアーゴムの量
が布の14重量％と等しくなるようにした。 布を乾燥させ、次に下記の洗い薬で、乾燥布の
250重量％に等しい量だけ含浸させた。 洗薬成分 重量部 硼酸ナトリウム １％ イソプロピルアルコール 48.85％ 殺 菌 剤 0.15％ 水 50.0％ 洗い薬で湿潤させて１時間後、布は33oz／inの
機械方向引張強度を有し、145〓で３日後は
23oz／inであつた。湿潤１時間後に水の中で静か
に撹拌すると、布の試料は450秒で消散し、湿潤
３日後では320秒で消散した。 実施例 ４ 基本重量60g／m²を有する空気すき込み布を、
アクリル酸ラテツクス20％および実施例１のリン
酸塩添加グアーゴム80％から成る水系バインダー
混合物で含浸させた。施用は布の両側に発泡塗布
によつて行ない、施用されたグアーゴムの量が布
の12重量％と等しくなるようにした。 布を乾燥させ、次に実施例３の洗い薬で、乾燥
布の250重量％に等しい量だけ含浸させた。 洗いで湿潤させて１時間後、布は19oz／inの機
械方向引張強度を有し、145〓で３日後は13oz／
inであつた。湿潤１時間後に水の中で静かに撹拌
すると、布は試料は320秒で消散し、湿潤３日後
は500秒で消散した。 本発明はその好ましい具体例に関連して記載さ
れてきたが、種々の変形が、冒頭の特許請求の範
囲規定の本発明の精神および範囲から離れること
なく本分野に熟達した人によつて達成され得るこ
とは言うまでもない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 大部分製紙用繊維を有する織られていない布
   から成り、該布が変性グアーゴム、および硼酸塩
   イオンを含有する水系のアルカリ性洗い薬で含浸
   されていることから成る、水に消散し得る予め湿
   潤させた拭材。 ２ 変性グアーゴムがリン酸塩を加えたグアーゴ
   ムであることから成る、特許請求の範囲第１項記
   載の拭材。 ３ 変性グアーゴムがヒドロキシプロピル置換グ
   アーゴムであることから成る、特許請求の範囲第
   １項記載の拭材。 ４ 変性グアーゴムがポリマー固体として測つて
   布中の空気乾燥繊維の５乃至14重量％の量だけ存
   在することから成る、特許請求の範囲第１項記載
   の拭材。 ５ 洗い薬が更に硼酸塩イオンと錯形成し得る有
   機ヒドロキシ酸またはケト酸を含有することから
   成る、特許請求の範囲第１項記載の拭材。 ６ 有機ヒドロキシ酸がクエン酸カリウムである
   ことから成る、特許請求の範囲第５項記載の拭
   材。