JP2008525577A - 耐蝕性プライ結合接着剤と製品、および前記接着剤を混和させる方法 - Google Patents

Abstract

耐蝕性の接着剤組成物を提供する。その接着剤組成物は、多重プライセルロース繊維構造でプライを一緒に結合させるのに有用である。その接着剤を含む多重プライセルロース繊維構造と、前記構造から製造される製品と、そして前記構造を製造する方法も開示する。接着剤組成物は、ポリビニルアルコールポリマーと腐食防止剤を含む。接着剤組成物を、セルロース構造上へ吹付けるかまたはコーティングして、互いに構造の層を結合させることができる。耐蝕性の接着剤組成物は、例えば吹付け装置およびアプリケータロールのような接着剤の取扱いおよび施用に使用される様々なデバイスにおいて腐食を防止するのに有用である。セルロース繊維構造を使用して、ペーパータオル、トイレットペーパー、ティッシュペーパー、ナプキンおよび他の吸収剤材料を含む様々な製品を製造できる。

Description

背景情報
［０００１］ セルロース繊維ウェブ構造は、様々な一般的な消費製品で使用されている。例えば、セルロース繊維構造は、ペーパータオル、トイレットペーパー、ティッシュペーパー、ナプキンなどで使用されており、不織布として一般的に公知である。このような紙製品に対する大きな需要は、この種の製品の改良バージョンおよびそれらの製造法に関する需要を創出してきた。

［０００２］ 単一プライ構造が使用されるが、多重プライセルロース繊維構造も消費製品の製造時に使用されることは公知である。前記製品は、互いの上に形成された複数のプライを有するセルロース繊維構造である。最終多層不織布が使用される場合、これらの層またはプライは、離層を防止して構造的完全性を維持するために典型的には結合される。

［０００３］ 個々のセルロース繊維ウェブを結合させて多重プライ構造にすることは、しばしば、接着剤を施用せずに、加工装置によって前記構造をエンボスすることによって達成される。典型的なエンボス法では、並置された軸方向に平行なエンボスロールの間に形成されたニップを通して２つ以上のパイルが供給される。これらのロール上のエンボスメントノブは、各プライを対向プライと強制的に係合させ且つ接触関係にする。プライの圧縮領域は、美的に美しいパターンを製造する利点、ならびに、対面接触でプライを結合且つ保持するための手段を提供する利点を有する。

［０００４］ プライまたはウェブの結合を制御することは、しばしば困難である。不充分な、過剰なまたはむらのあるプライ結合は、複雑で高速な機械を詰まらせ；廃棄物を生み、製造速度を低下させ、また品質を悪化させることがある。エンボス（接着剤なし）による接着強度は、とりわけ、繊維ウェブの含水率または乾燥度、および周囲空気湿度に依存して変化することがある。エンボスによる結合は、時には、エンボスロールへの圧力を上げることによって向上させることができるが、この種の圧力は、エンボスロールを、特に雌ロール（対向している雄金属彫刻ロールによってパターンがその上に型押される複合材料から作られた通常はより軟質のロールである）をより急速に摩耗させることがある。
更に、両方のエンボスロールのジャーナルおよびベアリングも、増大した圧力に長期間にわたって晒される場合、早期に摩耗することがある。

［０００５］ 異なる方法では、繊維プライは、エンボスではなく、化学的な接着剤を使用して結合させることができる。例えば、米国特許第５，４６６，３１８号は、水性接着剤を使用してウェブを積層する方法を開示している。接着剤による結合は、時には、エンボスによる結合の問題のうちのいくつかを回避するために使用されるが、接着剤は、「貫通結合（ｔｈｒｏｕｇｈ ｂｏｎｄｉｎｇ）」または「ブロッキング」のような問題も引き起こし、その場合、隣接ラミネートは互いに接着し、また、そのロールからラミネート製品が繰り出されるのを妨げる。また、結合の不均一性により、組織の縮みおよび印刷の不良というような問題も引き起こされる。

［０００６］ 米国特許第６，６０２，５７７号、第６，６３５，１３４号および第６，６４９，０２５号は、接着剤組成物を使用してプライを一緒に結合させる多重プライペーパー構造を開示している。ポリビニルアルコールをベースとする接着剤を含む種々の接着剤組成物が開示されている。

［０００７］ 米国特許第３，１３５，６４８号では、水溶性硼素化合物をコポリマーに加えることによって、そして酸を加えてより低いｐＨにすることによって、高い湿潤粘着性を有するポリビニルアルコール接着剤を調製できることが開示されている。

開示の簡単な説明
［０００８］ この開示は、多重プライセルロース繊維構造においてプライを一緒に結合させる場合の使用に適する耐蝕性接着剤組成物に関する。この開示は、本明細書において開示される接着剤を含む多重プライセルロース繊維構造と、前記構造から製造される製品と、そして前記構造を製造する方法とにも関する。

［０００９］ 接着剤組成物は、ポリビニルアルコールポリマーならびに少なくとも１種の腐食防止剤を含む。腐食防止剤は、中和アミン化合物；ポリオキシレートの水性ブレンド；少なくとも１種のメルカプタンとアミン化合物とのブレンド；安息香酸ナトリウム；亜硫酸、二カリウム塩およびジエチルアミノエタノールの組み合わせ；またはそれらの混合物から選択することができる。接着剤組成物は、約８９重量％〜約９５重量％のポリビニルアルコールポリマーと、約０．２５重量％〜約１．０重量％の腐食防止剤とを含む溶解した固形分を含む水溶液である。ポリビニルアルコールポリマーは、ホモポリマーであることができるか、または、少なくとも１種のコモノマ−、例えばエチレン、メチルアクリレート、ビニルアミン、カルボン酸、分岐アルキル酸ビニルエステル、例えばＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ＰｒｏｄｕｃｔｓからＶｅｏＶａ（登録商標）という名称で市販されている５個および９〜１１個の炭素原子を有するα−分岐カルボン酸のビニルエステル、ビニルアミン、他のコモノマ−を含むコポリマーであることができる。

［００１０］ 一つの実施態様では、本明細書において説明される組成物、製品および方法にしたがって有用なポリビニルアルコールポリマーは、約３００〜約４，０００の重合度、約１３，３００〜約４００，０００の数平均分子量を有していて、且つ約８８モル％〜約９９．９モル％加水分解されている。

［００１１］ もう一つの実施態様では、約１２４，０００〜約１８６，０００の数平均分子量を有するポリビニルアルコールポリマーと一緒に製造された配合物は、固形分４部を含む様々な固体濃度においてプライ層中に接着剤の移動が無い良好な粘着性能を提供する。配合物も腐食活性を示さない。

［００１２］ 接着剤組成物を硼酸塩化(borated)して、様々な方法と装置とによって接着剤を施用するための適当なちょう度を提供し、且つ、湿潤接着性を向上させることができる。接着剤組成物を、セルロースの構造上へ吹付けるかまたはコーティングして、互いに構造の層を結合させることができる。中和されたアミン；ポリオキシレートの水性ブレンド；少なくとも１種のメルカプタンと少なくとも１種のアミン化合物とのブレンド、安息香酸ナトリウム、亜硫酸と、二カリウム塩と、ジエチルアミノエタノールとの組み合わせ；またはそれらの混合物を含む腐食防止剤は、本明細書記載の接着剤組成物と特に且つ驚くほど適合性がある。
一つの実施態様では、腐食防止剤として安息香酸ナトリウムが選択される。

［００１３］ 耐蝕性の接着剤組成物は、例えば吹付け装置およびアプリケータロールのような接着剤の取扱いおよび施用に使用される様々なデバイスにおいて腐食を防止するのに有用である。

［００１４］ セルロース繊維構造は、ペーパータオル、トイレットペーパー、ティッシュペーパー、ナプキンおよび他の吸収剤製品を含む様々な製品で使用できる。
詳細な説明
［００１６］ 様々な消費製品は、ティシュペーパーウェブのようなセルロース繊維ウェブの多重層を含む構造から通常は製造される。これらの製品としては、ペーパータオル、トイレットペーパー、ティッシュペーパー、ナプキンおよび他の吸収材、例えば体液を吸収するための材料が挙げられる。本開示は、複数のセルロース繊維ウェブを一緒に結合させるための耐蝕性接着剤に関する。結合されたウェブは、上記の製品を含む様々な消費製品を製造するのに有用である。本明細書で開示される接着剤は、施用のし易さ、貼合せ用バインダーとしての有用性、そしてプロセス装置の腐食抑制によって特徴づけられる。
この開示は、本明細書において開示される接着剤を含む多重プライ構造と、前記構造から製造される製品と、そして前記構造を製造する方法とにも関する。

［００１７］ 本明細書において開示される接着剤は、全てのタイプのセルロース繊維ウェブおよび製品、例えばペーパータオル、トイレットペーパー、ティッシュペーパーおよびナプキンなどに適用できる。しかしながら、前記接着剤は、多重プライペーパータオル製品の製造で特に有用であることが認められる。

［００１８］ 本明細書記載の接着剤は、ポリビニルアルコールポリマーならびに少なくとも１種の腐食防止剤を含む。接着剤組成物は、約８９重量％〜約９５重量％のポリビニルアルコールポリマーと、約０．２５重量％〜約１．０重量％の腐食防止剤とを含む溶解固形分を含む水溶液である。ポリビニルアルコールポリマーは、ホモポリマーであるか、または、少なくとも１種のコモノマ−、例えばエチレン、メチルアクリレート、カルボン酸、分岐アルキル酸ビニルエステル、例えばＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ＰｒｏｄｕｃｔｓからＶｅｏＶａ（登録商標）という名称で市販されている５個および９〜１１個の炭素原子を有するα−分岐カルボン酸のビニルエステル、アクリルアミド、および他のコモノマ−を含むコポリマーであることができる。本明細書で使用される用語「コポリマー」は、少なくとも２種のモノマー単位を含むポリマーであり、而してターポリマーなどを含む。

［００１９］ 一つの実施態様では、本明細書記載のポリビニルアルコールポリマーは、約３００〜約４，０００の重合度、約１３，３００〜約４００，０００の数平均分子量を有していて、そして約８８モル％〜約９９．９モル％加水分解されている。別の実施態様では、本明細書記載のポリビニルアルコールホモポリマーポリマーは、約１６００〜約２６００の重合度、約７０，０００〜約１１６，０００の数平均分子量を有していて、そして約９５モル％〜約９９．９モル％加水分解されている。

［００２０］ 本明細書記載の接着剤中に含有させるのに有用な例示的なポリビニルアルコールポリマーは、ＳＭ ７３、ＭＨ８２および ＳＨ９５ＥＸＰという名称でＣｅｌａｎｅｓｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されている。これらのポリビニルアルコールポリマーは、粘着性が増強されたＰＶＯＨグレードである。ＳＭ７３は、１０％の固形分、２０℃、そして４．０〜４．７のｐＨにおいて、１２００〜１６００ｃｐｓの粘度を有し；
ＭＨ８２は、１０％の固形分、２０℃、そして４．４〜４．９のｐＨにおいて、４２００〜５９００ｃｐｓの粘度を有し；そして、ＳＨ９５ＥＸＰは、４．０％の固形分、２０℃、および４〜５．５のｐＨにおいて、６５〜１０５ｃｐｓの粘度を有する。

［００２１］ 本明細書記載の接着剤中に含有させるのに有用なポリビニルアルコールポリマーは、硼素化合物と反応させることによって硼酸塩化することができる。適当な硼素化合物としては、例えば、硼酸、硼酸メチル、三弗化硼素、無水硼酸、硼砂、ペルオキシボレートおよびボランが挙げられる。一つの実施態様では、硼素化合物は、硼酸ナトリウム十水和物（硼砂）である。硼素化合物は、ポリビニルアルコールコーティング配合物に加えることができるか、または、ポリビニルアルコールの既に形成された層に対して水溶液オーバーコートとして施用できる。

［００２２］ ポリビニルアルコールを硼酸塩化する(borating)ことは、ポリビニルアルコール接着剤組成物の粘度を制御するのに役立つ。この粘度調節は、ポリビニルアルコールポリマーにおける硼素イオンとヒドロキシル基との間での錯体の形成によって提供される。８を超えるｐＨでは、硼酸イオンが存在し、架橋に利用可能であり、また、接着剤組成物のゲル化を引き起こすのに利用可能である。より低いｐＨでは、ボレート(borate)は、水素によって束縛されるので、架橋に利用することができない。而して、硼酸イオンによって引き起こされるゲル化は可逆的である。ポリビニルアルコールを硼酸塩化することによって、セルロースウェブに容易に施用することができる且つ／または接着させることができるゲル化された接着剤組成物を製造することができる。硼酸塩化は、米国特許第３，１３５，６４８号に開示されている高い湿潤粘着性の接着剤を提供するのにも役立つ。

［００２３］ 一つの実施態様では、硼酸は、硼酸塩化剤として使用することができ、また、硼酸は、ポリビニルアルコールポリマーの総重量を基準として約３．０重量％〜約１５．０重量％の濃度で接着剤配合物中に混和させることができる。別の実施態様では、硼酸は、ポリビニルアルコールポリマーの総重量を基準として約４．０重量％〜約１０．０重量％の濃度で接着剤配合物中に混和させることができる。もう一つ別の実施態様では、硼酸は、ポリビニルアルコールポリマーの総重量を基準として約４．０重量％〜約７．０重量％の濃度で接着剤配合物中に混和させることができる。

［００２４］ 一つの実施態様では、腐食防止剤は、中性アミン化合物であってもよい。
本明細書記載の接着剤配合物において有用な中性アミンは、種々の市販の中性アミン配合物である。接着剤配合物中に含有させるのに有用な中性アミンは、例えば、ＷＣＩ １１５６Ｎ、ＷＣＩ １００、ＷＣＩ １５５およびＷＣＩ １１５７という名称で、カンザス州スターリングにあるＪＡＣＡＭ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，ＬＬＣから市販されている。

［００２５］ 第二の実施態様では、腐食防止剤は、ポリオキシレートの水性ブレンドであることができる。本明細書記載の接着剤配合物において有用なポリオキシレートの水性ブレンドは、様々な市販の水性ポリオキシレート配合物である。ポリオキシレートの適当な水性ブレンドは、Ｎａｌｃｏ ＡＣＴ ５２２１１という名称で、Ｎａｌｃｏから市販されている。

［００２６］ 別の実施態様では、腐食防止剤は、少なくとも１種のメルカプタンと少なくとも１種のアミン化合物とのブレンドであることができる。このタイプの腐食防止剤は、例えば、Ｒｏｄｉｎｅ ２００２という名称でＨｅｎｋｅｌから市販されている。

［００２７］ 更に別の実施態様では、腐食防止剤は、安息香酸ナトリウムであることができる。このタイプの腐食防止剤は、例えば、Ｐｒｏｂｅｎｚ ＳＧという名称でＶｅｌｓｉｃｏｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている。

［００２８］ 更に別の実施態様では、腐食防止剤は、亜硫酸、二カリウム塩、ジエチルアミノエタノールの組み合わせであることができる。このタイプの腐食防止剤は、例えば、Ｏｐｔｉｇａｒｄ ＭＣＡ ６２４という名称でＧＥ Ｂｅｔｚから市販されている。

［００２９］ ある種の実施態様では、接着剤配合物は、これらの様々な腐食防止剤のうちの１種以上から成る混合物を含むことができる。
［００３０］ 一つの実施態様では、接着剤配合物の固形分の約８９重量％〜約９５重量％はポリビニルアルコールポリマー由来であり、そして、接着剤配合物の固形分の約０．２５重量％〜約１．０重量％は腐食防止剤由来である。別の実施態様では、接着剤配合物の固形分の約９０．０重量％〜約９５．０重量％はポリビニルアルコールポリマー由来であり、そして、固形分の約０．３重量％〜約０．６重量％は腐食防止剤由来である。更に別の実施態様では、接着剤配合物の固形分の約９３．０重量％〜約９４．５重量％はポリビニルアルコールポリマー由来であり、そして、固形分の約０．４重量％〜約０．５５重量％は腐食防止剤由来である。これらの濃度範囲の腐食防止剤は、上記した腐食防止剤のうちの任意の１種から、または、特定された腐食防止剤のうちの１種以上から成る混合物から選択できる。特定の実施態様では、接着剤配合物の固形分の約０．２５重量％〜約１．０重量％は、中性アミン腐食防止剤由来である。

［００３１］ 一つの実施態様では、硼酸塩化ポリビニルアルコールポリマーを含む接着剤配合物の粘度は、６０回転／分（＃２スピンドル）のＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ ＬＶＤを使用して２０℃で測定すると、４％の固形分で約７０ｃｐｓ〜約１００ｃｐｓである。

［００３２］ 本明細書記載の接着剤配合物は、種々の他の成分を含むこともできる。例えば、特定の実施態様では、配合物は、最終接着剤配合物のｐＨを制御するために、約０．１５重量％〜約０．５重量％の脱泡剤および約０．２重量％〜約１．７重量％の有機酸を含むこともできる。有用な有機酸としては、例えば、フマル酸、クエン酸およびそれらの混合物が挙げられる。

［００３３］ 一つの実施態様では、本明細書記載の接着剤配合物を水に溶かして、接着剤配合物の水溶液を作る。本明細書記載の接着剤配合物の成分は、標準温度および標準圧力下で固体である。その水溶液に関して、その中に溶解された固体の量は、全ての接着剤溶液の重量を基準とした固体百分率で記載できる。一つの実施態様では、本明細書記載の水性接着剤配合物は、約２．０重量％〜約８．０重量％の固形分を有する。第二の実施態様では、水性接着剤配合物の固形分は、約２．５重量％〜約５．０重量％である。第三の実施態様では、固形分は、約４．５重量％〜約３．０重量％である。

［００３４］ 本明細書で概説されるパラメーター内にあるポリビニルアルコールポリマーを含む接着剤配合物は、上で考察したパラメーターの外にあるポリビニルアルコールポリマーと比較したときに、優れた性能特性を示すことが予期外に認められた。例えば、加水分解レベルがより低いポリビニルアルコールポリマーは、本明細書記載の用途には不適であることが認められた。８７％〜９７％の加水分解レベルを有するポリビニルアルコールポリマーを含む接着剤配合物は、充分な耐水性を示さず、多重プライのティッシュペーパー用途における湿潤強度が不充分であることが認められた。例えば、８８％加水分解されたポリビニルアルコールポリマーを含む配合物の試験では、多重プライティッシュ用途で使用されるとき、湿潤結合引張強度は０であり、それに対して、９９％加水分解されたポリビニルアルコールポリマー配合物は、２．５４リニアｃｍ（ｌｉｎｅａｒ ｃｍ）あたり少なくとも約３．０３ｋｇの湿潤結合引張強度を示した。

［００３５］ ポリビニルアルコールポリマーの分子量も、本明細書記載の接着剤配合物の性能に影響するファクターである。例えば、水性接着剤配合物の固形分が４重量％のとき、７０，０００未満の数平均分子量を有するポリビニルアルコールポリマーは、良好な性能を示さないことが認められた。この種のホモポリマーを含む接着剤は、セルロース繊維基板中を移行する傾向がある。

［００３６］ 本明細書記載の多重プライ構造は、少なくとも２つのセルロース繊維ウェブから製造される。理論的には、ウェブの数は無制限である。しかしながら、第一の実施態様では、多重プライ構造は、２つのウェブを含む。第二の実施態様では、多重プライ構造は、３つのプライを有し、第三の実施態様では、構造は４つのウェブを含む。

［００３７］ 構造の隣接しているウェブは、上記した少なくとも１種の接着剤配合物によって互いに接着される。接着剤配合物は、各隣接ウェブの表面に、または、隣接ウェブのうちの１つの表面に施用できる。

［００３８］ 構造の近接層間の各界面には、接着剤は、一つの実施態様では、約２０．０ｇ／ｍ^２未満の濃度で施用できる。別の実施態様では、接着剤は、約５．０ｇ／ｍ^２〜約１５．０ｇ／ｍ^２の濃度で施用できる。第三の実施態様では、接着剤は、約５．０ｇ／ｍ^２〜約１０．０ｇ／ｍ^２の濃度で施用できる。

［００３９］ この開示にしたがう２プライ構造の概略図は、図１に記載してある。
２つの表面２および３を有する第一ウェブ１は、２つの表面５および６を有する第二ウェブ４に接着される。本明細書記載の接着剤配合物のうちの少なくとも１つの層７は、第一および第二のウェブそれぞれの表面２および５の間に配置される。接着剤は、表面２および表面５のそれぞれに施用でき、または、表面２または表面５のただ１つ施用できる。一般的に、２つの隣接面のうちの１つだけに接着剤を施用するのが簡便であり且つより経済的である。

［００４０］ 接着剤配合物は、米国特許第６，６３５，１３４号で開示されている吹付けまたは米国特許第６，６４９，０２５号で開示されているアプリケータロールのような公知で任意の適当な手段によって、１つ以上の表面に施用できる。接着剤を施用したら、第一ウェブ１は、米国特許第６，６４９，０２５号で開示されているプレスローラのような任意の適当な手段によって第二ウェブ４に結合される。ウェブが結合されると、ラミネート構造体が形成される。

［００４１］ 接着剤配合物の施用後に、蒸発またはその中にある水を吸収させることによって接着剤配合物を乾燥させて、接着剤配合物の固体成分を残し、ラミネート層を一緒に接着させる。

［００４２］ 本明細書記載の接着剤配合物は、接着剤使用率が低くても、ラミネート構造のプライ間に良好な結合強度を提供することを見出した。例えば、接着剤配合物は、使用される接着剤配合物の総重量を基準として、従来のポリビニルアルコール配合物に比べて低い２０％〜３０％の使用率において、従来のポリビニルアルコールベースの接着剤に匹敵するセルロース繊維ウェブ間の接着レベルを提供する。

［００４３］ 上記したように、本明細書記載の接着剤配合物中に腐食防止剤として中性アミンを含有させることによって、接着剤配合物を施用して多重プライ構造を製造するために使用される様々なプロセス装置における金属部品の腐食が排除または抑制される。

実施例データ
［００４４］ 本明細書記載の腐食防止剤を含む接着剤配合物の腐食性および腐食防止剤を含んでいない接着剤の腐食性を、試験で比較した。様々な接着剤配合物の腐食性を、軟鋼腐食試験片に関して試験した。本明細書記載の例示的な接着剤配合物の性能を、腐食防止剤を含んでいない対照である接着剤配合物に関して試験した。詳しくは、腐食防止剤を含んでいない３つの対照配合物、すなわち、酸を含んでいない配合物、クエン酸を含む配合物、およびフマル酸を含む配合物について試験した。酸（Ａ１）を含んでいない配合物は、Ｃｅｌｖｏｌ １６５という名称でＣｅｌａｎｅｓｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されているＰＶＯＨポリマーを１００％含んでいた。このＰＶＯＨポリマーは、９９．３を超える加水分解率、そして４％固形分および２０℃において６２〜７２センチポアズの粘度を有している。これらの配合物は、それぞれ配合物Ａ１〜Ａ３として表１に明示してある。全ての対照配合物は、４重量％の固形分の水溶液であった。

［００４５］ 本明細書記載の配合物の例示である、腐食防止剤を含む６つの接着剤配合物の第一セットを試験した。例示的な配合物の第一セットは、クエン酸またはフマル酸を含んでいた。例示的配合物は、３つの腐食防止剤のうちの１種、中性アミン（ＷＣＩ １１５６Ｎ）、ポリオキシアルキレートの水性ブレンド（Ｎａｌｃｏ ＡＣＴ ５２２１１）、およびメルカプタンとアミン化合物とのブレンド（Ｒｏｄｉｎｅ ２００２）を含んでいた。例示的な配合物は、Ｂ１〜Ｂ６として表Ｉに明示してある。例示的な配合物の第一セットのうちの全ては、固形分４重量％の水溶液であった。

［００４６］ 試験では、１／１６インチ（０．１５８８ｃｍ）の厚さを有し、重量が１０〜１１．５ｇである７．６２ｃｍ ｘ １．２７ｃｍの軟鋼ブランクまたは軟鋼腐食試験片を使用し、固形分４％の接着剤溶液２００ｇ中に入れた。その溶液と腐食試験片を、５４．４℃の一定温度に制御したオーブンに入れた。その接着剤溶液を、色変化に関して、２４、４８、７２、９６、１２０および１６８時間後に評価した。溶液中に１６８時間配置した後に、金属腐食試験片を取り出し、清浄にし、乾燥させ、そして、再計量して、腐食試験片それぞれから失われた金属の重量を測定した。酸を含んでいないＰＶＯＨ対照溶液は、１６８時間の暴露後、明澄な色および金属損失０％を示した。酸を含み且つ腐食防止剤が存在していない接着剤溶液は、１６８時間後に、暗褐色を呈し、そして０．７４重量％〜０．７５重量％の金属腐食試験片重量損失を示した。酸および腐食防止剤を含む溶液中での損失は最小限に抑えられた。これらの結果の詳細は、表ＩＩに示してある。

［００４７］ データから分かるように、中性アミン腐食防止剤とフマル酸との組み合わせは、他の腐食防止剤の組み合わせに比べて、予期外に優れた結果を示した。特に、「Ｂ６」配合物に関して記録された結果を参照されたい。

［００４８］ 本明細書記載の配合物による５つの例示的な接着剤配合物の第二セットを試験した。全ての配合物は、中性アミン腐食防止剤および脱泡剤を含む。使用される脱泡剤は、アルカリ酸化物コポリマーであった。前記脱泡剤は、ＨＬ−３６の名称で、Ｈａｒｃｏｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されている。例示的配合物は、配合物Ｃ１〜Ｃ５として表ＩＩＩに示してある。全ての配合物は、配合物の総重量を基準として固形分が４．０重量％となるように水中に溶かして調製した。

［００４９］ 例示的配合物Ｃ１〜Ｃ５に関しても、１／１６インチ（０．１５８８ｃｍ）の厚さを有し且つ重量が１０〜１１．５ｇである７．６２ｃｍ ｘ １．２７ｃｍの軟鋼ブランクまたは軟鋼腐食試験片を固形分４％の接着剤溶液２００ｇ中に入れて試験した。その溶液と腐食試験片を、５４．４℃の一定温度に制御したオーブンに入れた。その接着剤溶液を、色変化に関して、２４、４８、７２、９６、および１４４時間後に評価した。溶液中に１４４時間配置した後、金属腐食試験片を取り出し、清浄にし、乾燥させ、そして再計量して、腐食試験片それぞれから失われた金属の重量を測定した。全ての配合物は、１４４時間の暴露後、明澄な色および最小の金属損失を示した。これらの結果の詳細は、表ＩＶに示してある。

［００５０］ 表ＩＶのデータから分かるように、中性アミン腐食防止剤と脱泡剤とを含む配合物は、淡色および最小の重量損失によって証明されるように充分に機能した。
［００５１］ 腐食防止剤の他の組に関しては、追加の試験で評価した。その試験では、安息香酸ナトリウムと、腐食防止剤として、亜硫酸、二カリウム塩、ジエチルアミノエタノールの組み合わせとを含む特定のＰＶＯＨ接着剤配合物の腐食性を評価した。これらの接着剤配合物の腐食性を、中性アミン腐食防止剤を含む接着剤配合物と比較した。

［００５２］ 様々な接着剤配合物の腐食性を、軟鋼腐食試験片に関して試験した。詳しくは、４．２および５．２のｐＨにおいて２種の中性アミン配合物を、４．２および５．２のｐＨを有する、安息香酸ナトリウムと、亜硫酸、二カリウム塩およびジエチルアミノエタノール腐食防止剤の組み合わせとを含む配合物と比較した。全ての配合物は、上記したように、Ｃ１６５という名称でＣｅｌａｎｅｓｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されているＰＶＯＨポリマーを含んでいる。使用した安息香酸ナトリウムは、例えば、Ｐｒｏｂｅｎｚ ＳＧという名称でＶｅｌｓｉｃｏｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている商品であった。使用される亜硫酸、二カリウム塩およびジエチルアミノエタノールの組み合わせは、Ｏｐｔｉｇｕａｒｄ ＭＣＡ６２４という名称でＧＥ Ｂｅｔｚから市販されている商品であった。示してあるように、溶液のｐＨは、フマル酸を添加することによって調節した。全ての配合物は、上記したように、脱泡剤ＨＬ−３６を含んでいた。これらの配合物は、表Ｖでは、それぞれ適用可能なｐＨを有する、Ｃ４〜Ｃ５（上記配合物Ｃ４およびＣ５と同じ中性アミン配合物）、Ｄ１〜Ｄ２（安息香酸ナトリウム）およびＥ１〜Ｅ２（亜硫酸、二カリウム塩およびジエチルアミノエタノールの組み合わせ）として明示してある。全ての配合物は、固形分４．０重量％（固形分の重量％は、示してある個々の成分に由来するものである）の水溶液であった。

［００５３］ 試験では、１／１６インチ（０．１５８８ｃｍ）の厚さを有し、重量が１０〜１１．５ｇである７．６２ｃｍ ｘ １．２７ｃｍの軟鋼ブランクまたは軟鋼腐食試験片を使用し、固形分４％の接着剤溶液２００ｇ中に配置するか、または、その溶液の蒸気を含む密閉チャンパ中に懸濁させた。腐食試験片は、制御温度下で溶液に１６８時間暴露した。腐食の程度は、暴露された間に腐食試験片から失われた重量によって測定した。これらの結果の詳細は、表ＶＩ〜ＶＩＩＩに示してある。

［００５４］ 表ＶＩ〜ＶＩＩＩには、液相および気相の溶液に暴露された鋼鉄腐食試験片に関して、２つの異なる接着剤溶液ｐＨおよび２つの異なる温度における３種の異なる腐食防止剤による腐食試験の結果が記録してある。結果は、腐食時間１年へと外挿し、失われる１年あたりのミル数（「ＭＰＹ」）で表してある。

［００５５］ 本明細書記載の様々な範囲に関して、詳述される任意の上限は、当然、選択される部分範囲の任意の下限と組み合わせることができる。
［００５６］本明細書で言及したすべての特許および刊行物は、それらの全内容を本明細書に引用したものとする。

［００５７］ 本発明およびその利点を詳細に説明してきたが、様々な修正、代替および変更が、クレームによって規定される本発明の趣旨と範囲から逸脱することなく成し得ることを了解すべきである。

本明細書記載の接着剤配合物の施用の概略図である。

Claims (20)

1. （ｉ）約３００〜約４，０００の重合度を有し且つ約８８モル％〜約９９．９モル％加水分解されているポリビニルアルコールポリマーと；（ｉｉ）腐食防止剤との水溶液を含む接着剤組成物。
2. ポリビニルアルコールおよび腐食防止剤を、水溶液の総重量を基準として約２重量％〜約８重量％の固形分となるように水溶液中に溶解させる請求項１記載の接着剤組成物。
3. 該固形分の約８９重量％〜約９５重量％が該ポリビニルアルコールポリマー由来であり、そして該固形分の約０．２５重量％〜約１．０重量％が該腐食防止剤由来である請求項２記載の接着剤組成物。
4. 該腐食防止剤化合物を、中性アミン；ポリオキシレートの水性ブレンド；少なくとも１種のメルカプタンと少なくとも１種のアミン化合物とのブレンド；安息香酸ナトリウム；亜硫酸、二カリウム塩、ジエチルアミノエタノールの組み合わせ；およびそれらの混合物から成る群より選択する請求項３記載の接着剤組成物。
5. 該腐食防止剤化合物が、安息香酸ナトリウムである請求項３記載の接着剤組成物。
6. 該ポリビニルアルコールポリマーが硼酸塩化されている(borated)請求項５記載の接着剤組成物。
7. 該ポリビニルアルコールおよび該腐食防止剤を、水溶液の総重量を基準として約３重量％〜約５重量％の固形分となるように該水溶液中に溶解させる請求項６記載の接着剤組成物。
8. 該ポリビニルアルコールポリマーを、硼酸、硼酸メチル、三弗化硼素、三酸化二硼素、硼砂、ペルオキソボレートおよびボランから成る群より選択される硼素化合物によって硼酸塩化された請求項７記載の接着剤組成物。
9. 該硼素化合物が、該ポリビニルアルコールポリマーの総重量を基準として約３重量％〜約１５重量％で含まれる硼酸である請求項８の接着剤組成物。
10. 該ポリビニルアルコールポリマーを、ホモポリマーと、エチレン、メチルアクリレート、カルボン酸、アルキル酸ビニルエステル、アクリルアミドおよびビニルアミンから選択される少なくとも１種のコモノマーを含むコポリマーとから成る群より選択する請求項９記載の接着剤組成物。
11. （ａ）第一および第二の表面を有するセルロース繊維材料から成る第一プライ；
    （ｂ）第一および第二の表面を有するセルロース繊維材料から成る第二プライ、該第二プライの該第一表面は、該第一プライの該第一表面に接着される；
    （ｃ）（ｉ）約３００〜約４，０００の重合度を有し且つ約８８．０モル％〜約９９．９モル％加水分解されているポリビニルアルコールポリマーと；（ｉｉ）腐食防止剤化合物とを含む接着剤組成物
    を含み；そして
    （ｄ）該接着剤組成物を、該第一プライと該第二プライとの間に配置する
    ことを特徴とする多重プライセルロース繊維ラミネート構造。
12. 該セルロース繊維材料が、ティッシュペーパーから成る請求項１１記載の多重プライセルロース繊維ラミネート構造。
13. 該接着剤組成物の約８９重量％〜約９５重量％が該ポリビニルアルコールポリマー由来であり、そして該接着剤組成物の約０．２５重量％〜約１重量％が該腐食防止剤由来である請求項１２記載の多重プライセルロース繊維ラミネート構造。
14. 該構造がペーパータオルであり、そして、該腐食防止剤を、中性アミン；ポリオキシレートの水性ブレンド；少なくとも１種のメルカプタンと少なくとも１種のアミン化合物とのブレンド；安息香酸ナトリウム；亜硫酸、二カリウム塩、ジエチルアミノエタノールの組み合わせ；およびそれらの混合物から成る群より選択する請求項１３記載の多重プライセルロース繊維ラミネート構造。
15. 該腐食防止剤化合物が安息香酸ナトリウムであり、そして該ポリビニルアルコールポリマーを硼酸化する請求項１４記載の多重プライ構造。
16. 以下の工程：すなわち、
    （ａ）約３００〜約４，０００の重合度を有し且つ約８８．０モル％〜約９９．９モル％加水分解されているポリビニルアルコールポリマーと；（ｉｉ）腐食防止剤化合物との水溶液を含む接着剤組成物を、第一表面および第二表面を有するセルロース繊維材料の第一プライに施用して、セルロース繊維材料の該第一プライの該第一表面上に該接着剤のコーティングを形成する工程；そして
    （ｂ）セルロース繊維材料の該第一プライの該第一表面を、第一表面および第二表面を有するセルロース繊維材料の第二プライに接触させて、セルロース繊維材料の該第一プライの該第一表面を、セルロース繊維材料の該第二プライの該第一表面に接着させる工程
    を含む多重プライセルロース繊維ラミネートを製造する方法。
17. 該接着剤組成物の該ポリビニルアルコールと該腐食防止剤を、水溶液の総重量を基準として固形分が約２重量％〜約８重量％となるように該水溶液中に溶解させ、且つ、該腐食防止剤を、中性アミン；ポリオキシレートの水性ブレンド；少なくとも１種のメルカプタンと少なくとも１種のアミン化合物とのブレンド；安息香酸ナトリウム；亜硫酸、二カリウム塩、ジエチルアミノエタノールの組み合わせ；およびそれらの混合物から成る群より選択する請求項１６記載の方法。
18. 該接着剤組成物の該固形分の約８９重量％〜約９５重量％が該ポリビニルアルコールポリマー由来であり、そして該固形分の約０．２５重量％〜約１重量％が該腐食防止剤由来である請求項１７記載の方法。
19. 該接着剤組成物の該腐食防止剤化合物が安息香酸ナトリウムであり、そしてセルロースの繊維材料の該第一プライとセルロースの繊維材料の該第二プライがティッシュペーパーを構成する請求項１８記載の方法。
20. 該接着剤組成物を、約５ｇ／ｍ^２〜約１５ｇ／ｍ^２の濃度の該第一プライの該第一表面でティッシュペーパーの該第一プライの該第一表面に施用する請求項１９記載の方法。

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