JP4994390B2 - 殺菌剤をつけて使用するワイパ - Google Patents

Description

殺菌剤は、一般的に、微生物を殺し、感染症にかかる可能性を減らすために表面を洗浄するときに使用される。第四級塩化アンモニウム（以下、「第四級物」という）は、殺菌剤に使用される最も一般的で有効な殺虫剤の１つである。殺菌剤のラベルには、使用に際して殺菌剤を混合する方法、および、表面を浸したり、ワイパ（wiper）、タオル、スポンジ、または他の基材を使用したりすることによって殺菌剤を表面につける方法が記載されている。

第四級物は、また一般に、衛生剤の有効成分として使用されている。定義によると、「衛生剤」は、「殺菌剤」溶液に使用されるよりも低い濃度の第四級化合物を使用するものである。概して、殺菌剤は溶液中に第四級物を約６００〜３０００ｐｐｍ含むのに対し、衛生剤は溶液中に第四級物を約２００〜４００ｐｐｍしか含まない。例えば、衛生剤は、食品の下処理（例えばレストランや台所で）に使われるように、表面洗浄に対して安全である一方、殺菌剤は、病院環境の中で表面を洗浄するのに使われる。

アメリカ合衆国環境保護庁（ＥＰＡ）は、殺菌力を主張するには混合液に対する効果試験によって実証されることを要求するが、それは、使用者によって湿らされる乾燥ワイパから絞り取られる液体（事前に製造会社によって浸されたものではない）に対する試験ではない。問題は、ワイパを作る材料によっては、ワイパが殺菌剤中の有効な第四級物の１０〜６０％を消費するということである。有効な第四級物はワイパ基材の表面に吸着される。例えば、綿のタオルはその吸収性のため広く使われている。しかしながら、第四級物を基にしたタオルのような物に注入される殺菌剤溶液の中の有効な第四級物の６０％を、綿のタオルは消費する。同様に、ポリエステルのワイパは、ワイパのような物に注入される殺菌剤溶液の中の第四級物の約１０％を消費する。この殺菌剤溶液中の有効な第四級物の減少は、有害な微生物を殺す溶液の効果を減少させていた。同種の問題が、衛生剤にも生じている。

例えば、ワイパや他の基材が「殺菌剤に安定的（disinfectant stable）」とみなされるためには、基材は、殺菌剤溶液からワイパに注入された有効な殺菌剤の９０から１１０パーセントを絞り取ることができなければならない。特に、ワイパが「第四級物に安定的（quat stable）」とみなされるためには、第四級物を基にした殺菌剤溶液から基材に添加される第四級物の９０〜１１０％を絞り取ることができなければならない。

浸漬済みのワイパは、ラベル記載事項と矛盾しないように製造過程中に第四級物の濃度で補うことによってこの問題を解決する。ここにおいて、ワイパに関して「浸漬済み（pre-saturated）」という用語は、製造者によって望ましい液体に浸され、湿った状態で使用者に届けられるワイパに関連する。しかしながら、乾燥した基材として消費者に届けられ、消費者が自ら殺菌剤溶液を付加する生産物については、殺菌剤溶液中の第四級物のレベルを増加させることはできない。そういった場合には、溶液がそのような基材に加えられた後、消費者は、基材から１００％の第四級物が放出されることを当てにするに違いない。

溶液中の有効な第四級物の正電荷を活かすことによってこの問題を処理してきたものがある。例えば、溶液中の第四級物陽イオンを反発させるために、基材の表面に陽電荷を加えたものがある。衛生剤をつけて使用するワイパの分野においては、Svendsenの米国特許第6,667,290号では、正にまたは中性に荷電された粘着性の結合剤を使用して、その製品に全体として陽電荷を与え、衛生剤溶液中の第四級化合物と反発させる。正に荷電された界面活性剤もまたそのような製品に使用されるということも考えられる。しかしながら、そのような溶液は、第四級物イオンがより高い濃度で殺菌剤溶液中に存在すると、その効果を失う。

さらに、第四級物の効果が減少するという問題を処理した殺菌剤および／または衛生剤つけて使用可能な現在のワイパは、一般的に漂白剤溶液中で安定的ではない。第四級物溶液において経験したのと同様に、漂白剤溶液の有効な殺菌剤はワイパの基材に吸着される。このことは、表面を殺菌または衛生処理するために漂白剤を頻繁に使用する多くのエンドユーザーにとって問題となる。ある環境で第四級物溶液を使用する人であっても、他の環境において漂白剤溶液をしばしば使用し、同じワイパ製品を使いたがるだろう。

（発明の概要）
殺菌剤溶液中のワイパの効能という問題を考慮して、殺菌第四級物溶液および殺菌漂白剤溶液の使用に対して安定的で両立できるワイパを持つことが望ましい。

本発明は、合成繊維でできた乾燥基材および基材に存在する殺菌剤放出処理剤によって作られ、有効な殺菌剤に安定的な、殺菌剤溶液をつけて使用する乾燥ワイパに関する。ある実施形態においては、ワイパは、第四級物に安定的であり、漂白剤にも安定的である。

いくつかの実施形態においては、殺菌剤放出処理剤は第四級アンモニウム化合物であり、更に詳しくは、ジアルキルジメチルアンモニウム化合物であってもよい。さらに詳しくは、殺菌剤放出処理剤は、N-,N-ジアルキル-N,N-ジメチルアンモニウムＸ化合物であってもよく、ここでＸは、炭酸、重炭酸、硫酸、硫酸メチル、または硫酸エチルのような化学基である。ある実施形態においては、殺菌剤放出処理剤は、ジデシルジメチル炭酸アンモニウム、またはジデシルジメチル重炭酸アンモニウムである。他の実施形態においては、殺菌剤放出処理剤は、ラウリルジメチルアンモニウムヒドロキシプロピルアルキルポリグルコシドであってもよい。

特定の実施形態では、殺菌剤放出処理剤は、基材の重量を基にして約0.2パーセント以下の付加レベルで基材上に存在する。他の特定の実施形態では、ワイパもまたワイパ基材上に界面活性剤を有する。

さまざまな実施形態において、基材を作るのに使われる繊維の１００％が合成繊維であってもよい。さらにいうと、この基材は、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリエステル繊維、または複合繊維から作られてもよい。いくつかの実施形態においては、ワイパの基材は、メルトスパン(meltspun)、ドライレイド(drylaid)、ウエットレイド(wetlaid)、編み物、または織物である。ワイパの基材は、パターンロール結合(pattern roll bonded)、スルーエア結合(through-air bonded)、またはハイドロエンタングル(hydroentangled)であってもよい。

本発明は、また、殺菌表面に対するワイパシステムに関連し、そのシステムは合成繊維を有する乾燥基材および基材上に存在する殺菌剤放出処理剤からワイパを作り、ワイパは第四級物に安定であり、かつ、漂白剤にも安定である。その上、このシステムは殺菌剤溶液と、ワイパを収容しその中へ殺菌剤溶液が注入される容器とを有する。ある実施形態においては、このシステムのワイパは、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリエステル繊維、またはそのような重合体の複合的組み合わせから作られてもよい。別の実施形態においては、殺菌剤溶液は、第四級アンモニウム殺菌剤または殺菌性の漂白剤溶液である。

最後に、本発明は、また、殺菌剤溶液をつけて使用するワイパを生産する方法に関する。この方法は、合成繊維を有する乾燥基材を作成するステップと、ワイパが第四級物に安定的で、かつ、漂白剤にも安定的である基材に殺菌剤放出処理剤をつけるステップとを備える。いくつかの実施形態においては、殺菌剤放出処理剤は、基材を作成している間につけられてもよい。別の実施形態においては、殺菌剤放出処理剤は、基材の作成に先立って合成繊維につけられてもよい。別の実施形態においては、殺菌剤放出処理剤は、基材の作成後に合成繊維につけられてもよい。

ある実施形態においては、この方法は、基材が殺菌剤放出処理剤で処理された後にその基材を熱処理するステップを含む。

簡略かつ簡明にするために、本明細書に記載のどんな値の範囲も、その範囲に含まれるすべての値を含むことを意図するものであり、端点が当該明細書に記載された範囲内の全数値のいずれかである部分範囲を記載している特許請求の範囲をサポートするものと解釈される。仮の例を挙げると、本明細書で１から５までの範囲として開示されると、次の範囲のすべてに対応する特許請求の範囲をサポートするものと考えられる：１〜５；１〜４；１〜３；１〜２；２〜５；２〜４；２〜３；３〜５；３〜４；および４〜５。

＜定義＞
ここで使われる「不織布またはウエブ（nonwoven fabric or web）」という用語は、個々の繊維や糸が編み物のような物と同一ではない方法で重ねあわされた構造を有するウエブを意味する。不織布またはウエブは、例えばメルトブローン法、スパンボンド法、および梳繊接合法（bonded carded web processes）のような多くの方法から作られている。不織布の基本重量は、通常、材料のオンス毎平方ヤード（osy）、またはグラム毎平方メートル（g/m²若しくはgsm）であらわされ、繊維の有効径は通常ミクロン（マイクロメートル）であらわされる。（osyからgsmに換算するには、osyに33.91をかけることに注意）。

ここで使われる「スパンボンド(spunbond)」および「スパンボンドフィラメント(spunbonded filaments)」という用語は、小さな直径の連続したフィラメントに関係し、そのフィラメントは溶融した熱可塑性材料を複数の細かい、多くの場合円形の細管の紡糸口金からフィラメントとして、押し出して成形することによって作られ、押し出されたフィラメントの直径はその後急速に、例えば、エダクティブドローイング(eductive drawing)および／または他のよく知られたスパンボンド機構の通りに縮小する。スパンボンド不織布ウエブの製造物は、例えば、Appel等による米国特許4,340,563号、およびDorschner等による米国特許3,692,618号のような特許文献に示されている。これらの特許文献に開示された内容は、参照によってここに援用される。

ここで使われる「メルトブローン(meltblown)」という用語は、溶融した熱可塑性の材料を複数の細かい、通常は円形のダイ(die)細管を通して押し出し成形することによって作られる繊維を意味し、溶融した糸またはフィラメントは、収束する高速ガス（例えば空気）の流れに乗り、その流れは溶融熱可塑性材料のフィラメントを細くし、その直径を縮小させ、その直径はマイクロファイバーの直径となる。その後、このメルトブローン繊維は高速ガス流によって運ばれ、表面に集中して堆積し、乱雑に散乱したメルトブローン繊維のウエブを形成する。このような方法はさまざまな特許文献や刊行物において開示されており、その中にはNRLレポート4364、B.A.Wendt、E.L.Boone、およびD.D.Fluhartyによる「超細有機繊維の生産(Manufacture of Super-Fine Organic Fibers)」；NRLレポート5265、K.D.Lawrence、R.T.Lukas、J.A.Youngによる「超細熱可塑性繊維の形成のための改良装置(An Improved Device For The Formation of Super-Fine Thermoplastic Fbers)」；並びにButin等による1974年11月19日発行の米国特許3,849,241号が含まれる。

ここで使われる「梳繊接合ウエブ（bonded carded webs）」という用語は、通常梱で購入される短繊維から作られるウエブに関係する。この梱は繊維を裂く繊維分解ユニット／ピッカーに置かれる。次に、繊維の方向が機械の方向に向いた不織布ウエブを作るために、短繊維をさらに細かく分解して機械の方向に一列に整列させる、組み合わせまたはくしけずりユニット（combining or carding unit)へ、この繊維は送られる。一度ウエブが形成されると、いくつかの結合方法のうち１つ以上の方法よってそれは結合される。１つの結合方法は、粉結合(powder bonding)であって、粉末の粘着成分がウエブ中に分布し、そして、たいていはウエブを熱し熱い空気で粘着性が出ることによって活性化される。別の結合方法は、パターン結合（pattern bonding）であり、熱せられたカレンダーロールまたは超音波結合装置が繊維を結合するために使われ、通常はウエブ全体に対する部分的な結合パターンであり、またはその代わりにウエブはもしそう望むなら全表面に対して結合してもよい。複数の成分の主要繊維を使用するとき、スルーエア結合装置（through-air bonding equipment）は、多くものに適用できるため、特に有利である。

ここで使われる「複層ラミネート(multiplayer laminate)」は１つ以上の層がスパンボンドおよび／またはメルトブローンであるラミネート、例えば、スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（SMS）ラミネート並びにBrock等による米国特許4,041,203号、Collier等による米国特許5,169,706号、Potts等による米国特許5,145,727号、Perkins等による米国特許5,178,931号およびTimmons等による米国特許5,188,885号に開示されているような他のもののようなラミネートである。このようなラミネートは、最初にスパンボンド布層を、次にメルトブローン布層を、そして最後に別のスパンボンド層を可動形成ベルト上に連続的に堆積させ、そして下記の方法でそのラミネートを結合させることによって作られる。あるいは、この布層は、個別に作られ、ロールに集められ、独立した結合ステップで組み合わせられてもよい。このような布は、通常、約0.1から12osy（6から400gsm）の、より詳細には、約0.4から約３osy（約14から約100 g/m²）の基本重量をもつ。複層ラミネートはまた、多くものに適用するために、多くの異なる形状をとり、泡、ティッシュ（tissues）、織物、または編み物というような他の材料を含む１つ以上のフィルム層を有する。

ここで使われる「重合体（polymer)」という用語は、単独重合体、例えばブロック、クラフト、ランダム、および交互共重合体のような共重合体、三元共重合体等、並びにそれらの混合および変形を含むが、これらに限定されない。さらに、他に特別な限定がない限り、「重合体」という用語は、分子の幾何学的に可能なすべての形状を含む。これらの形状は、イソタクチック、シンジオタクチック、およびランダムシンメトリを含むが、これらに限定されない。

ここで使われる「熱可塑性」という用語は、融解処理可能な重合体に関連する。

ここで使われる「単一構成要素(monocomponent)」繊維という用語は、１種類のみの重合体を使用する１つ以上の押出機から作られる繊維に関連する。このことは、色、帯電防止性、潤滑性、浸水性等を得るために少量の添加剤が付加された１種類の重合体から作られる繊維を除外すること意味しない。これらの添加剤、例えば色をつけるための二酸化チタンは、一般的には５重量パーセントより少ない量で存在し、より典型的には、約２重量パーセントである。

ここで使われる「コンジュゲート繊維(conjugate fibers)」という用語は、異なる押出機から押し出される少なくとも２つの重合体によって作られるが、１つの繊維を作るように一緒に紡がれた繊維に関する。コンジュゲート繊維はまた、時には多構成要素(multicomponent)繊維または複合(bicomponent)繊維ともいわれる。コンジュゲート繊維は単一構成要素繊維であるかもしれないが、通常、これらの重合体は互いに異なる種類のものである。これらの重合体はコンジュゲート繊維の横断面に対してほぼ別個に置かれたゾーンに配置され、コンジュゲート繊維の長さ方向に沿って連続的に伸びる。このようなコンジュゲート繊維の形状は、例えば、１つの重合体が別の重合体に囲まれる鞘／芯配置であってもよく、または、隣り合った配置、パイ配置若しくは「海の中の島々（islands-in-the-sea）」配置であってもよい。コンジュゲート繊維は、Kaneko等による米国特許第5,108,820号、Krueger等による米国特許第4,795,668号、Marcher等による米国特許第5,540,992号およびStrack等による米国特許第5,336,552号において教示されている。コンジュゲート繊維はまた、Pike等による米国特許第5,382,400号において教示されており、２つの（またはそれより多い）重合体の拡張および収縮の比率を変えることによって繊維にひだを作っている。ひだの付いた繊維は、機械的手段およびドイツ特許DT 25 13 251 A1の方法によっても作ることができる。２つ構成要素の繊維に対して、これらの重合体は75/25、50/50、25/75の比率または他のすべての望ましい比率で存在している。これらの繊維は、非伝統的な形状の繊維を記載したHogle等による米国特許第5,277,976号、Hillsによる米国特許第5,466,410号並びにLargman等による米国特許第5,069,970号および第5,057,368号に記載されたような形状をもってもよい。

ここで使われる「二成分繊維(biconstituent fibers)」という用語は、同じ押出機から混合されて押し出される少なくとも２つの重合体から作られている繊維に関連する。「混合(blend)」という用語は下記のとおり定義される。二成分繊維は、繊維の横断面に対して相対的に一定の位置に区別されたゾーンに配置されるさまざまな重合体成分をもっているのではなく、また、通常はさまざまな重合体が繊維の全長に沿って連続するのでもなく、その代わりに、通常は乱雑に始まって終わる小繊維または小繊維の前身を作っている。二成分繊維は多成分繊維(multiconstituent fibers)といわれることもある。この一般的なタイプの繊維は、例えば、Gessnerによる米国特許第5,108,827号および米国特許第5,294,482号において論じられている。複合および二成分繊維はまた、教科書Polymer Blends and Composites（John A. Manson, Leslie H. Sperling著、コピーライト1976、Plenum Press, Plenum Publishing Corporation of New York部、IBSN 0-306-30831-2、273ページから277ページ）において論じられている。

ここで使われている「連続的なフィラメント(continuous filaments)」とは、直径に対する長さの比が少なくとも約1000、通常はより高い比を有する連続的に作られた重合体フィラメントの撚り（strands）関する。このようなフィラメントは、典型的には、一定の型を有するダイヘッドおよびそこに配置された毛管状の孔を通して融解した材料を押し出して作られる。

ここで使われる「短繊維(staple fiber)」という用語は、一般的に20センチメートル以下の繊維長さに作られまたは切られた繊維に関する。

（詳細な説明）
本発明は、実質上乾燥した形態で（すなわち、事前に浸漬されずに）最終消費者に届けられるワイパを提供することを目的とする。使用者は、表面を殺菌または衛生処理するために、自分で殺菌剤または衛生剤溶液をワイパに加えまたは使用してもよい。最終消費者は個々のワイパを殺菌剤溶液に浸してもよいし、ワイパの束をまとめて殺菌剤に浸すように殺菌剤を乾燥ワイパの束に加えてもよい。このタイプの実際の製品はKimberly-Clark社（Roswell GA)から入手できるWETTASK（登録商標）システムであり、使用者は１巻きのワイパと、使用者が殺菌剤、衛生剤、または他の洗浄剤を注ぎ、ワイパを浸すためのバケツとを提供される。そして、この浸されたワイパは、表面を殺菌し、衛生処理し、または別の方法で洗浄するために使用されてもよい。

乾燥ワイパは、使用者にとって使いやすいあらゆる形態で最終使用者に提供される。このワイパは、個々のワイパとして、個々のワイパが積み重なった物として、折り重なったワイパとして、ロール状のワイパとして、または使用者の特別な需要に見合った他の形態で、最終消費者に届けられてもよい。さらに、このワイパは、使用者の殺菌剤、衛生剤、および／または洗浄剤溶液をつけてワイパを使用することを容易にする特別なパッケージで使用者に届けられてもよい。例えば、WETTASK（登録商標）システムは、溶液および１巻きのワイパを入れるバケツとともに使用者に届けられる。

本発明に係るワイパは、ワイパの最終用途にふさわしい繊維から作られる。この繊維は、典型的には３インチ（約7.6cm）より短い、相対的に短い繊維長さの繊維であってもよく、または、メルトスピン（meltspinning）法（すなわち、スパンボンドおよびメルトブローン法）によって生産されるような、より長く、実質的にはより連続した繊維であってもよい。このワイパは、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル、ポリビニル、ポリウレタン、および他のよく知られた合成繊維のような合成繊維から作られることが好ましい。適切なポリオレフィンはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン等を含むがこれらに限定されず、適切なポリアミドはナイロン６、ナイロン６／６、ナイロン１０、ナイロン１２等を含むがこれらに限定されず、適切なポリエステルはポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート等を含むがこれらに限定されない。

このワイパは、さらに、１種類より多い数の繊維を有してもよいし、二成分繊維を有してもよいし、またはコンジュゲート繊維を有してもよい。さらに、本発明に係るワイパには合成繊維が使用されることが好ましいが、セルロース材料のような天然繊維が存在してもよい。同様に、レーヨンのような再生セルロース繊維が、合成繊維に追加して本発明にかかるワイパに存在してもよい。

本発明にかかるワイパの製作に使われるプロセスは、一般的にこの技術分野で周知である。このようなワイパは、無数の周知の方法で一般的に生産される。ワイパは、織、編、湿式作成、乾式作成、および不織製造方法で作られうる。これらの方法は、スパンボンド、メルトブローン、単繊維梳繊接合ウエブ、エアーレイイング法(air laying processes)、ウエットレイイング法（wet laying processes)、溶液紡糸、パターンロール結合(pattern-roll bonding)、スルーエア結合(through-air bonding)、およびハイドロエンタングリング(hydroentangling)を含むがこれらに限定されない。

ワイパは単一層のウエブである基材ウエブから作られることができ、また、複数の層で作られた基材ウエブから作られてもよい。複数の層で作られた基材ウエブは、それぞれの層に同種の材料を有してもよく、また、異なる層で作られてもよい。ワイパは複層ラミネートであってもよい。

本発明に係る基材ウエブは実質的に乾燥しており、その結果として使用者に届けられたときはワイパは実質的に乾燥している。ここで使われる「実質的に乾燥」という用語は、環境中の湿気以外は液体に触れていないウエブに関連する。

本発明に係るワイパに使用されうる材料の例は、Morman等による米国特許第4,820,577号、Singletonによる米国特許第4,950,526号、Georger等による米国特許第5,350,624号、Hermans等による米国特許第6,331,230号、Hermans等による米国特許第6,149,767号、Skoogらによる米国特許第6,177,370号、Arnold等による米国特許第6,649,547号、Qin等による米国特許第6,692,825号、Steinke等による米国特許第6,736,916号、Boggs等による米国特許第6,777,056号、Varonaによる米国特許第6,797,360号、およびDeLucia等による米国特許第6,797,377号に開示されている。

本発明に係るワイパに使われてもよい材料の１つの例は、このようなワイパに一般的に使われ、Kimberly-Clark社、Roswell、GAによってHYDROKNIT（登録商標）として販売されているハイドロエンタングル(hydroentangled)材料である。このようなハイドロエンタングル材料の実施例は、Everhart等による米国特許第5,284,703号、Everhart等による米国特許第5,389,202号、Anderson等による米国特許第6,103,061号、およびEverhart等による米国特許第6,784,126において論じられている。

本発明に係るワイパは、一般的に表面の殺菌、衛生処理、および洗浄に使用される殺菌剤、衛生剤、および洗浄剤をつけて使用するのに適することを意図している。上述したように、最も一般的で有効な殺菌剤および衛生剤は、殺菌剤溶液中の有効な殺菌剤として第四級塩化アンモニウム化合物（第四級物）を使用する。このような殺菌剤溶液の例としては、JohnsonDiversey社（Sturtevant, WI)から入手できる「Virex II 128 One-Step Disinfectant Cleaner and Deodorant」がある。第四級物殺菌剤を含む他の溶液は、3M(St. Paul, MN)から入手可能であり、「5L 3M（商標） Quat Disinfectant clearner 5L (Product No.5)」および「4L 3M（商標） Bathroom Disinfectant Cleaner 4L(Product No.4)」という商品名で販売されている。

次亜塩素酸ナトリウム漂白剤溶液は、別の一般的な殺菌剤である。このような溶液はよく知られており、一般にたくさんの供給者から入手できる。

本発明は、溶液中の有効な殺菌剤の効果を大きく減少させることなく、そのような一般的な殺菌剤をつけて使用できるワイパを提供する。このワイパは、そのような一般的な殺菌剤溶液に安定的であると考えられる。特に、本発明に係るワイパに殺菌剤放出処理剤に付加することは、殺菌剤溶液の有効な殺菌剤がワイパに吸着されることを防ぐ。殺菌剤溶液をつけてワイパを使用することに関してここで使われている「安定的(stable)」という用語は、ワイパに注入された溶液中の有効な殺菌剤を約９０から１１０パーセントの間で絞り出すことのできるワイパに関連する。また、このようなワイパがそのような殺菌剤溶液に曝されると予想される一定の時間（例えば、そのような１巻きのワイパが殺菌剤溶液の入ったバケツに入れられている時間）にわたって、当該ワイパは安定を保つことが望ましい。

ここで論じた「安定性（stability）」は殺菌剤溶液に関するものであるが、その性質は衛生剤溶液にも拡大解釈されるということに注意すべきである。殺菌剤溶液中により高い濃度で存在する有効成分（すなわち、より多くの有効な成分がワイパに吸着されうる）に対して安定的なワイパが、衛生剤溶液中により低い濃度で存在する同種の有効殺菌剤（すなわち、より少ない有効な成分がワイパに吸着されうる）に対してもまた安定的であろうという結論に至ることは合理的である。

第四級物および漂白剤の両方の殺菌剤中で安定的であることが見出された殺菌剤放出処理剤の１つは、ジアルキルジメチルアンモニウム化合物である。本発明に対して有効であることが見出されたジアルキルジメチルアンモニウム化合物の特定の形態は、炭酸および重炭酸ジアルキルジメチルアンモニウム化合物である。これらのジアルキルジメチルアンモニウム化合物は、炭酸塩か重炭酸塩かの部分群を有し、しばしば両方とも溶液中に見出される。１つの特定の化合物は、Lonza社(Fair Lawn, NJ)から入手可能な、炭酸／重炭酸ジデシルルジメチルアンモニウムであり、Carboquat（登録商標）22C50の商品名の下に売られている。（従来、Carboquat（登録商標）化合物の主要な用途は殺菌剤／殺虫剤として材木を処理することであった。）同様に、ジアルキルジメチルアンモニウム化合物は、炭酸または重炭酸基よりもむしろ、硫酸、メチル硫酸、またはエチル硫酸基のような硫酸基をもってもよい。

第四級物および漂白剤の両方の殺菌剤に安定的であることが見出された別の種類の殺菌剤放出処理剤は、アルキルポリグルコシドアンモニウム化合物である。このような化合物は糖類やアルキルポリグルコシドの主鎖が第四級化される長短のアルキル鎖をもつ糖類から得られる。このような化合物の例は、Suga（登録商標）Quat L-1010, L-1210, およびL-8610の商品名の下にColonial Chemical社(South Pittsburg, TN)によって売られているようなラウリルジメチルアンモニウムヒドロキシプロピルアルキルポリグルコシドであろう。（従来、SugaQuat（登録商標）化合物の主要な用途は、パーソナルケア製剤に使用されるスキンおよびヘアコンディショナーとしてであった。）

発明者は、作用に関するどんな１理論にも限定されることを意図しておらず、本発明に係る殺菌剤放出処理剤が２つのメカニズムによって有効な殺菌剤が吸着されることを防いでいると考えられている。これらのメカニズムは殺菌剤放出処理剤がカチオン基と大きなアニオン基とを有することに基づいている。第１のメカニズムにおいて、本発明に係る殺菌剤放出処理剤の陽イオン的性質が有効な殺菌剤を電気化学的にはじく。第２のメカニズムにおいて、本発明に係る殺菌剤放出処理剤の特徴的な物理的幾何学的形状が殺菌剤溶液中の有効な殺菌剤がワイパに吸着されることを防ぐ。このように、本発明に係る殺菌剤放出処理剤はワイパに第四級物を基にした殺菌剤溶液または漂白剤を基にした殺菌剤溶液のどちらにも安定を保つ能力を与えることができる。

他の同種の殺菌剤放出処理剤もまたこれらのメカニズムを基礎にすることができ、同様の第四級物および漂白剤への安定性をワイパに与えうる。有効な殺菌剤を電気化学的にはじく能力およびこれらをワイパ基材に吸着されることを幾何学的に防ぐ能力の双方をもつ他の同種の処理剤も、同様に展開する。例えば、メチル硫酸イミダゾリニウムのようなイミダゾリニウム化合物もまた、同種の第四級物および漂白剤に対する安定性を提供するものであり、この化合物の陰イオン成分が上述の化学基（すなわち、炭酸、重炭酸、硫酸、メチル硫酸、エチル硫酸等）であるときに顕著である。

この殺菌剤放出処理剤は、このような処理剤を基材に付加するのに適切な周知のどんな方法で本発明に係るワイパに付加されてもよい。この処理剤は、基材に転換する前の単繊維に付加されてもよいし、また、この繊維の融解押し出し中にこの繊維に組み込まれてもよい。同様に、この処理剤は、この基材ウエブの製造過程のどのポイントでワイパの基材ウエブに付加されてもよい。この処理剤にはたくさんの周知のプロセスのどれを適用してもよく、それは、噴射の適用、グラビア印刷、ブラシ、泡、スロットダイ、ちょっと浸して絞る方法、浸潤、または他の同種のプロセスを含むがこれらに限定されることを意図しない。

典型的には、殺菌剤放出処理剤は、ワイパの重量に対し0.20パーセントよりも低い付加的レベルでワイパ基材に用いられる。より好ましくは、殺菌剤放出処理剤を約0.05パーセントと約0.20パーセントの間の量で存在させる。さらに好ましくは、殺菌剤放出処理剤を約0.08パーセントと0.15パーセントとの間の量で存在させる。

任意で、本発明に係るワイパは、殺菌剤放出処理剤に加えて他の化合物を組み込んでもよい。このような付加的化合物は、ワイパの機能や美観を高めるようなあらゆる化合物であってもよい。例えば、このような任意の化合物は、界面活性剤、pH緩衝材、キレート剤、抗菌物質などを含むが、これらに限定されない。

さらに、驚くべきことに、本発明に係る殺菌剤放出処理剤を有するワイパは熱アニーリング(annealing)がある程度改善されているということがわかった。本発明に係る完成したワイパをわずかに上昇した熱に当てると、有効な殺菌剤を放出するワイパの能力の効果の変動が減少するということが見出された。この熱アニーリングは、約25℃より高く、約100℃より低い温度で行われることが好ましい。より好ましくは、この熱アニーリングは、約38℃と約65℃との間の温度で行われるべきである。また、本発明に係るワイパは、約45日より少ない期間にこのような上昇した温度に曝されることが好ましい。本発明に係るワイパは、約14日間以下の期間にこの上昇した温度に曝されることがより好ましい。

＜実施例１〜７＞
ポリプロピレン（ＰＰ)メルトブローン材料（100パーセントＰＰ）が試験生産ラインで作られ、本発明に係る様々な殺菌剤放出処理剤で処理された。このＰＰメルトブローン材料は、基本重量が１oz/yd²（33.91グラム/m²）となるように作られた。殺菌剤放出処理剤は、ダイチップのスロットから出て、メルトブローン繊維がメルトブローンウエブを作るために集まるフォーミングワイアをたどる間に、メルトブローンプロセスの繊維束に直接噴射された。このメルトブローンウエブはその後350度F（177℃）の熱結合ドットパターンカレンダー（thermal bond dot patterned calender）によって結合された。フォーミングワイアの下の真空（18〜21インチH₂O（4.5×10³ 〜5.2×10³ Pa)）は、さらに繊維を統合し、繊維状ウエブを通して過剰な処理溶液を吸引した。

このＰＰメルトブローン材料は、12.5インチ（318mm）の長さのワイパごとに12インチ（308mm）幅にミシン目を入れられ、ｖ字に折られ、形態を調整する中心流に核を持たずに巻き上げられた。完成したロールは、高さ約6インチ（154mm）、直径約6インチ（154mm）であった。

表１に示すように、本発明に係る３つの異なる殺菌剤放出処理剤が実施例１〜４のワイパを生産するのに使われた。実施例１および２には、２つの異なる付加レベルのCarboquat（登録商標）22C50が使われた。実施例３は、SugaQuat（登録商標）L1010を用いて同様に作られた。実施例４は、SugaQuat（登録商標）L8610を用いて同様に作られた。

さらに、３つの比較基準例も作られた（実施例５〜７）。実施例５はどんな処理剤も付加されていないＰＰメルトブローンウエブであった。実施例６は、Cognis社（Cincinnati, OH）から入手可能なGlucopon 220UP 界面活性剤を入れて作られた。実施例７は、Lonza社から入手可能な第四級塩化アンモニウム化合物、Bardac（登録商標）2280を入れて作られた。

＜試験＞
本発明に係るワイパの有効な殺菌剤を放出する効果を評価するために、ロールは初めに既知の有効な殺菌剤濃度を有する殺菌剤溶液に浸された。そして、サンプルワイパはこのロールから取り去られ、殺菌剤溶液がワイパから絞り出された。その後、この絞り出された殺菌剤溶液は分析され、絞り出された有効な殺菌剤の濃度と最初にワイパロールに与えられた有効な殺菌剤濃度とが比べられた。

４つの異なる殺菌剤溶液が本発明に係るワイパの試験に使われた：１）JohsonDiversey社（Sturtevant、WI）製のVirex 128、２）3M製（St.Paul、MN）の3M-4L；３）3M製（St.Paul、MN）の3M-5L；および４）Clorox（Oakland、CA)製の塩素系漂白剤。それぞれの殺菌剤は、脱イオン水によって希釈された特定の濃度にされた。殺菌剤の水に対する希釈率は、１）Virex 128、１対１２８；２）3M-4L、１対５９；３）3M-5L、１対２５６；および４）漂白剤、１対２４、であった。

サンプルワイパロールは、ねじふたと、ふた分配口とを有する1.2ガロン（4.54L）のバケツの中に置かれ、このロールはロールの折られていない側の端が上を向くようにバケツの中に置かれた。約0.5ガロン（1.89L）の量の試験用殺菌剤溶液は、その後、この溶液がこのオープンロールコア（センター）やロールとバケツとの間の周縁部に零れ落ちないように注意深くロールに注がれた。その後、ふたがバケツに置かれた。さらに、0.5ガロン（1.89L）の同じ試験用殺菌剤溶液が対照例として保持された。

サンプルはこのような試験バケツから１時間、３日、７日、１４日および２８日経過時点で採取された。それぞれのサンプル採取期間に対して、１０個のワイパがバケツの分配口から取り去られ、大きなジッパーがついたビニール袋に入れられた。そして、この袋は浸漬されたサンプルワイパに含まれていた殺菌剤溶液の約120mLを得るために圧搾された。そして、絞り出された殺菌剤溶液は有効な殺菌剤について分析された。そして、このビニール袋およびサンプルワイパは捨てられた。対照例として、同量の殺菌剤溶液が同じ試験期間で対照サンプルから取り去られた。

ワイパから絞り出された溶液と対照サンプル中にあった溶液の双方に存在する第四級アミンは、界面活性剤電極および自動的滴定装置を利用した逆滴定によって測定された。逆滴定において、過剰な（10mL）ラウリル硫酸ナトリウム溶液（0.005M）が、蒸留水70mLと一緒に、溶液サンプルのうち25mLの試料に加えられ、そして、塩化ベンゼトニウム（0.005M）で滴定された。絞り出された溶液の120mLのサンプルのそれぞれに対して３回の滴定が行われた。

逆滴定は、自動滴定装置のTitrinoモデル736CPと、自動試料採取装置のSample Changerモデル730とを使用し、ソフトウエアBrikmann Titrino WorkCellバージョン4.0を利用して完了した（これらすべてはMetrohm社（Herisau、スイス）から入手可能）。Orion Model 93-42界面活性剤電極およびOrion Model 90-02 Double Junction照合電極、両者ともThermo Electron社（Waltham、MA）から入手可能であるが、これらもまた使用された。

そして、絞り出された殺菌剤の百分率は、ワイパから絞り出されたものの中に存在する第四級アミン濃度を対照サンプルに存在する第四級アミン濃度で割ることによって算出された。

同様に、漂白剤溶液に浸漬されたワイパから絞り出された溶液および対照サンプル中の溶液の双方に存在する次亜塩素酸ナトリウムは酸化還元滴定によって測定された。酸化還元測定において、3.33パーセントの酢酸60mLと1.0Nのヨウ化カリウム10mLとがサンプル溶液のうち25mLの試料に加えられた。深いさび色を示すこの混合液をかき混ぜながら明るい黄色を示すようになるまで0.1Nの標準チオ硫酸ナトリウムで滴定した。約3〜4mLの0.3%デンプン指示薬を加えると濃い紫色を示した。滴下に関しては、この混合液が無色になるまで滴定された。

そして、第四級アミンの試験と同様に、絞り出された殺菌剤の百分率は、ワイパから絞り出されたものに存在する次亜塩素酸ナトリウム濃度を対照サンプルに存在する次亜塩素酸ナトリウム濃度で割ることによって算出された。

本実施例のそれぞれのロールは、４つの殺菌剤溶液のそれぞれで試験された。表２、３、４および５は、Virex128、3M-4L、3M-5Lおよび漂白剤の殺菌剤溶液に対する試験において絞り出された殺菌剤の百分率の結果をそれぞれ示す。さらに、これらの結果はそれぞれの殺菌剤溶液に対して図１〜８に示されている。本発明に係る殺菌剤放出処理剤を使用した実施例（実施例１〜４）は図２、４、６、および８に示されている。比較実施例（実施例５〜７）は図１、３、５、および７に示されている。ＰＰメルトブローン材料は漂白剤を吸収しないため試験で絞り出せる溶液がないので、漂白剤に対する比較実施例５の結果はないということに注意すべきである。

表２ Virex128殺菌剤における第四級物放出

表３ 3L-4L殺菌剤における第四級物放出

表４ 3M-5L殺菌剤における第四級物放出

表５ 漂白殺菌剤放出

表２〜５および図１〜８に示された結果からわかるように、本発明に係る実施例は、ワイパにもたらされた有効な殺菌剤の約90パーセントと110パーセントとの間で絞り出すことができるもののみであった。Carboquat（登録商標）処理剤をつけて作られた実施例（実施例１および２）はSugaQuat（登録商標）処理剤をつけて作られた実施例（実施例３および４）よりもわずかによい結果を出した。

比較実施例（実施例５〜８）はいくつかの異なる殺菌剤溶液に対し満足な結果を得たが、第四級物を基にした殺菌剤溶液（Virex128、3M-4L、3M-5L）と漂白殺菌剤溶液との両方に満足な結果を出すことはできなかった。

さらに加えて、実施例２のワイパのロールは合計45日間130度F（55℃）の部屋にさらに置かれた。サンプルロールは暖められた部屋から7日後、14日後、および45日後に取り去られた。そして、これらのサンプル期間熱せられた後取り去られたそれぞれのロールは、上述の方法で第四級物の放出百分率を求めるため28日間にわたって試験された。その結果は図９、１０および１１に示されている。

図９〜図１１によってしだいにわかるように、第四級物の放出量は、熱せられた期間が長くなるにつれて減少した。しかしながら、どのケースにおいてもワイパからの第四級物の放出は90〜110パーセントの望ましい範囲内に留まることができた。さらに、図９、１０、および１１からわかるように、第四級物の放出量は、第四級物放出試験期間を通してほぼ一定のまま（すなわち、低変化性）だった。

前述の実施例および説明は、実例を示すことを意図して提供されたものであり、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではなく、本発明の範囲は特許請求の範囲およびそれらと均等なすべてのものによって定義されることがわかるだろう。

さまざまな試験時間における比較実施例のワイパから絞り出された溶液中の有効な第四級物の百分率の図である。 さまざまな試験時間における本発明の実施例のワイパから絞り出された溶液中の有効な第四級物の百分率の図である。 さまざまな試験時間における比較実施例のワイパから絞り出された溶液中の有効な第四級物の百分率の図である。 さまざまな試験時間における本発明の実施例のワイパから絞り出された溶液中の有効な第四級物の百分率の図である。 さまざまな試験時間における比較実施例のワイパから絞り出された溶液中の有効な第四級物の百分率の図である。 さまざまな試験時間における本発明の実施例のワイパから絞り出された溶液中の有効な第四級物の百分率の図である。 さまざまな試験時間における比較実施例のワイパから絞り出された溶液中の有効な漂白殺菌剤の百分率の図である。 さまざまな試験時間における本発明の実施例のワイパから絞り出された溶液中の有効な漂白殺菌剤の百分率の図である。 さまざまな試験時間における、異なる殺菌剤溶液に対して55℃で7日経過後に本発明に係るワイパから絞り出された溶液中の有効な殺菌剤の百分率の図である。 さまざまな試験時間における、異なる殺菌剤溶液に対して55℃で14日経過後に本発明に係るワイパから絞り出された溶液中の有効な殺菌剤の百分率の図である。 さまざまな試験時間における、異なる殺菌剤溶液に対して55℃で45日経過後に本発明に係るワイパから絞り出された溶液中の有効な殺菌剤の百分率の図である。

Claims (14)

1. 殺菌剤溶液に安定的な乾燥ワイパであって、
   合成繊維を有する乾燥基材と、
   前記基材上に存在する殺菌剤放出処理剤と
   を備え、
   前記殺菌剤放出処理剤は、前記基材の重量を基準にして０．０５パーセント以上、０．２パーセント以下の付加的レベルで前記基材上に存在し、よって、前記ワイパは、第四級塩化アンモニウム殺菌剤溶液及び漂白殺菌剤溶液のいずれが注入されても、前記ワイパに注入される前記殺菌剤溶液の有効な殺菌剤濃度に対する前記ワイパから絞り出された溶液の有効な殺菌剤濃度の百分率が９０から１１０パーセントとなるような、前記有効な殺菌剤に対する安定性を有し、
   前記殺菌剤放出処理剤は、Ｎ−，Ｎ−ジアルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムＸ化合物からなる第四級アンモニウム化合物であり、ここで、Ｘは炭酸、重炭酸、硫酸、硫酸メチル、および硫酸エチルよりなる群から選ばれた化学基を表し、前記Ｎ−，Ｎ−ジアルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムＸ化合物は、ラウリルジメチルアンモニウムヒドロキシプロピルアルキルポリグルコシドであることを特徴とするワイパ。
2. 前記殺菌剤放出処理剤は、ジデシルジメチル炭酸アンモニウムおよびジデシルジメチル重炭酸アンモニウムよりなる群から選ばれることを特徴とする請求項１に記載のワイパ。
3. 前記基材は、１００パーセントの合成繊維を含むことを特徴とする請求項１に記載のワイパ。
4. 前記基材は、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリエステル繊維、または複合繊維を含むことを特徴とする請求項３に記載のワイパ。
5. 前記基材は、メルトスパン基材、ドライレイド基材、ウエットレイド基材、編み物基材、および織物基材よりなる群から選ばれることを特徴とする請求項３に記載のワイパ。
6. 前記基材は、パターンロール結合、スルーエア結合、およびハイドロエンタングルよりなる群から選ばれることを特徴とする請求項３に記載のワイパ。
7. 前記基材上に存在する界面活性剤をさらに含むことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のワイパ。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のワイパと、殺菌剤溶液と、当該ワイパを収容し、その中に該殺菌剤溶液が注入される容器とを含むことを特徴とする表面殺菌用のワイパシステム。
9. 前記殺菌剤溶液が第四級アンモニウム殺菌剤または殺菌漂白剤溶液であることを特徴とする請求項８に記載のワイパシステム。
10. 殺菌剤溶液をつけて使用するワイパを生産する方法であって、
    合成繊維を含む乾燥基材を作るステップと、
    前記ワイパが、第四級塩化アンモニウム殺菌剤溶液及び漂白殺菌剤溶液のいずれの中においても有効な殺菌剤に安定的となるように、前記基材の重量を基準にして０．０５パーセント以上、０．２パーセント以下の付加的レベルで殺菌剤放出処理剤を前記基材につけるステップと
    を含み、
    前記殺菌剤放出処理剤は、Ｎ−，Ｎ−ジアルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムＸ化合物からなる第四級アンモニウム化合物であり、ここで、Ｘは炭酸、重炭酸、硫酸、硫酸メチル、および硫酸エチルよりなる群から選ばれた化学基を表し、前記Ｎ−，Ｎ−ジアルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムＸ化合物は、ラウリルジメチルアンモニウムヒドロキシプロピルアルキルポリグルコシドであることを特徴とする方法。
11. 前記殺菌剤放出処理剤は、前記基材の作成中につけられることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記殺菌剤放出処理剤は、前記基材の作成前に前記合成繊維につけられることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
13. 前記殺菌剤放出処理剤は、前記基材の作成後に前記合成繊維につけられることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
14. 前記基材が前記殺菌剤放出処理剤で処理された後に、前記基材を熱処理するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１０〜請求項１３のいずれか一項に記載の方法。

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