JPH02224626A - ソフトティッシュペーパー - Google Patents
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Abstract
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Description
くはソフトでシルキーなフランネル様感触並びに触覚で
感知しうる高いバルク及び生理学的な表面平滑性を有す
る高バルクティッシュベーバーに関する。
、顔用及びトイレットティッシュとして通常好ましい。
めの公知の方法及び手段では通常引張り強度に悪影響を
与えてしまう。したがって、ティッシュペーパー製品の
デザインにおいては、引張り強度に対して柔軟性のバラ
ンスをとることが通常課題となっている。
パー、即ちユーザーにより彼らの感触でソフトに知覚さ
れるティッシュペーパーを製造する目的で導入された。
いけれども、弾力性、フレキシビリテ(−(flexl
bl 1ily)及び平滑性、並びにシルク又はフラン
ネルのように感じられるような主観的項目によって特徴
付けられる。本発明は、化学的添加剤、特にティッシュ
ペーパー製品のユーザーの感触をべとべと又は浦っぽく
させることなくティッシュペーパーにシルキーな又はフ
ランネル様の感覚を付与する物質の導入によって、ティ
ッシュペーパー、特に高バルクのクレープ化された(c
reped)ティッシュペーパーの触覚で感知しうる柔
軟性を改善することに関する。
にポリシロキサンと呼ばれるポリシロキサン物質がある
。加えて、界面活性物質も、柔軟性及び/又は表面平滑
性を更に高め、及び/叉はポリシロキサンにより引き起
こされる湿潤性のいかなる減少も少なくとも部分的に補
うために加えることができ;しかも、デンプンのような
バインダー物質も、ポリシロキサン及び使用されるので
あれば界面活性添加剤によって生じる強度の減少及び/
又はリンチング性(llntlng propensi
ty)の増加を少なくとも部分的に補うために加えるこ
とができる。
る柔軟性向上に応じやすい代表的な高バルクのクレープ
化されたティッシュペーパーは、下記米国特許:即ち、
ローレンス・H・サンフォード(Lawrence I
l、 ’3anf’ord)及びジェームズ−B・シッ
ソン(James B、 5lsson)に1%7年1
月31日付で発行された第3,301,746号:ビー
タ−・G・エアーズ(Peter G、 Ayers)
に1976年8月10日付で発行された第3,974.
025号;ジョージ・モーガン・Jr。
φF・リッチ(Thomas P、 Rlch)に19
76年11月り30口付で発行された第3,994,7
71号−ボール・D・トロクハン(Paul D、 T
rokhan)に1980年3月4日付で発行された第
4,191,609号;並びにポール◆D−トロクハン
に1987年11−120日付で発行された第4.63
7,859号の各明細書で開示されている。これらペー
パー類の各々は密な領域、即ちそれら各々の残部よりも
密な領域のパターンによって特徴付けられるが、かかる
密な領域は捺印用キャリア布帛の交差ナックルによるよ
うな製紙中に集密化されたことから生じる。他の高バル
クソフトティッシュペーパーは、シェリー−E−カース
テンス(Jerry IE、 Carstens)に1
981年11月17日付で発行された米国特許節4,3
00,981号;並びにニドワード・R−ウェルズ(E
dvard R,Melts)及びトー7ス−A・ヘン
スラー(ThoIas^、 l1ensler)に19
84年4月3日付で発行された第4,440,597号
の各明細書で開示されている。加えて、最終乾燥前にお
ける全体的集密化の回避により高バルクティッシュペー
パーを得ることは、D−L・ショー (D、L、Sha
w)に1974年6月28日付で発行された米国特許節
3,821,068号明細書で開示されており;製紙完
成紙料におけるデボンダ−(dcbondcr)及び弾
性ボンダー(bondcr)の使用による組合せで全体
的集密化の回避は、J−L・サルプツシ−・J r (
J、I、、5aivucci、Jr)に1974年5月
21日付で発行された米国特許節3.812゜000号
明細書で開示されている。
及びそれらの作用理論は、フリーマーク(Prieaa
rk)らに1973年8月281]付で発行された第3
,755,220号;マイセル(Melsel)らに1
974年10月29日付で発行された第3゜844.8
80号;及びベツカ−(Bccker)らに1979年
1月19日付で発行された第4,158.594号のよ
うな代表的米国特許明細書で開示されている。ティッシ
ュペーパーを改善するために提案された他の化学的処理
法としては、例えばケンジ・ハラらの***特許箱3,4
20,940号明細書で開示された方法、即ち清潔にし
かつふき取りを容易にするジメチルシリコーン浦のよう
なシリコーン油と植物性、動物性又は合成炭化水素油と
の組合せでトイレットティッシュペーパーを含浸させる
方法がある。
張り強度を増加させる周知の機械的方法は、製紙前にバ
ルブを機械的に精製することによる。一般に、精製度を
高めるほど引張り強度も高まる。しかしながら、ティッ
シュ引張り強度及び柔軟性に関する前記説明と一致して
、セルロースバルブの機械的精製度が高ければティッシ
ュペーパーの柔軟性に悪影響を与えてしまうが、イロし
製紙完成紙料及びプロセスの他のすべての面に変化はな
い。しカーしながら、本発明の適用によって、引張り強
度は柔軟性に悪影響を与えることなく増加させることが
でき;一方柔軟性も引張り強度に悪影響を与えることな
く改善することができる。
量、約0.6g/cc以下の繊維密度を有し、しかも例
えば高い柔軟性を発揮するポリシロキサンのような有効
量の化学的添加剤を含有したティッシュペーパーが提供
される。本ティッシュペーパーは、高度の触覚的な柔軟
性及び平滑性、並びにシルキーな及び/又はフランネル
様の感触を有する。好ましくは、ティッシュペーパーは
ティッシュペーパーの乾燥繊維重量に対して約0.00
4〜約2%のかかる化学的添加剤を含有するが、更に好
ましくはかかる添加剤の量は約0.004〜約0.3%
である。
サンであって、好ましいポリシロキサンとしてはアミノ
官能基含有ポリジメチルポリシロキサンがあるが、その
場合にポリマー側鎖の約10モル%以下がアミノ官能基
を含んでいる。表示法として置換度は平均分子量に直接
間するものではなく、ポリシロキサンの分子量が確認に
困難であることから、ポリシロキサンの粘度が分子量を
客観的に確認しうる指標として用いられる。したがって
、例えば約2%の置換が約125センチストークスの粘
度を有するポリシロキサンの場合に非常に有効であるこ
とが判明したが、約五〇万(5,000,000)セン
チストークス以上の粘度が置換の有無にかかわらず有効
である。アミノ官能基によるかかる置換に加えて、有効
な置換はカルボキシル、ヒドロキシル、エーテル、ポリ
エーテル、アルデヒド、ケトン、アミド、エステル及び
チオール基で行うこともできる。これらの有効な置換基
の中ではアミノ、カルボキシル及びヒドロキシル基を有
する一群が他のものよりも更に好ましく、アミノ官能基
が最も好ましい。
Dov Cornlng)製のダウ8075及びダウ2
00;並びにユニオン・カーバイド(UnionCar
t+1de)製のシルクs ット(Sl 1wet)
720及びウカーシル(Ucarsll) E P S
がある。
ればポリシロキサンの導入によって生じるであろうティ
ッシュペーパーの湿潤性のいかなる減少も少なくとも部
分的に補うために及び/又はティッシュペーパーの触覚
で知覚しうる表面゛l乏滑性を高めるために有効な量の
界面活性剤を史に含有していてもよい。好ましくは、界
面活性剤の量はティッシュペーパーの乾燥繊維ff1m
に対して約0.01〜約2%、更に好ましくは約0.0
5〜約0.5%である。しかも、好ましくは、界面活性
剤は非カチオン系であって、これがなければ界面活性剤
の導入によって生じるであろうティッシュペーパーの性
質に関する製造後の変化を実質上回避しうるようにティ
ッシュペーパーが製造された後その場で実質上非移動性
である。これは、例えば貯蔵、輸送、商品化中に通常出
会う温度以上の融点、例えば約50℃以上の融点を有す
る界面活性剤の使用及び本発明のティッシュペーパー製
品例の適用によって達成される。
ュペーパーは、これがなければS&S改質剤及び存在す
るのであれば界面活性物質の導入によって生じるであろ
う引張り強度のいかなる減少又はリンチング性の増加も
少なくとも部分的に補うためにデンプンの、ようなバイ
ンダー物質の白。
量は、ティッシュペーパーの乾燥繊維重量ベースで約0
.01〜約2%であることが好ましい。
キーなフランネル様感触を付与しうるポリシロキサンの
ような化学的添加剤約0. 004〜約0.3%:界面
活性物誓約0.1〜約2%:及びデンプン約0.1〜約
2%を含有しているが、これら添加剤のすべての量はテ
ィッシュペーパーの乾燥繊維重量ベースである。
うな化学的添加剤の導入によりシルキーなフランネル様
感及び触覚で知覚しつる高い柔軟性を有するティッシュ
ペーパーを提供する。かかるティッシュペーパーは、有
効量の界面活性物質及び/又はデンプンのようなバイン
ダー物質を更に含有していてもよい。一般的に言えば、
界面活性剤が触覚で知覚しうる生理学的な表面平滑性を
高め及び/又はティッシュペーパー(例えば、トイレッ
トティッシュ)の意図目的にとって十分な湿潤性を得る
ために含有させることができ;更にデンプンのようなバ
インダー物質もこれがなければ化学的添加剤及び使用さ
れるのであれば界面活性剤の添加によ−)で生じるであ
ろうティッシュペーパー引張り強度のいかなる減少及び
/又はリンチング性の悪化も少なくとも部分的に捕うた
めに含有させることができる。但し、好ましい化学的添
加剤がポリシロキサンであることから、“化学的添加剤
”及び″ポリシロキサン”という用語は本明細書におい
て一部互換的に用いられるが、しかしながらそれによっ
て本発明の範囲をポリシロキサン自体を含むティッシュ
ペーパーに限定したり又は“化学的添加剤″という用語
をポリシロキサン自体に限定したりするつもりではない
。
もりはないが、本発明のティッシュペーパー例は経験的
に決定された範囲の下記パラメターにより規定される三
元パラメーター領域の範囲内であるとして通常特徴付け
られる:第一に、それらの全フレキシビリティ一対それ
らの全強度の比率:第二に、それらの生理学的な表面平
滑性;及び第三に、それらの摩擦のスリップ・アンド・
スティック(811p−and−8tick)係数。例
えば、下記操作に従い行われた試験では、本発明の三元
パラメーター領域に関し、約0.13以下の全フレキシ
ビリティ一対それらの全引張り強度の比率:約0.95
以下の生理学的な表面平滑性;並びにパターン集密化テ
ィッシュペーパーの場合約0.033以下及び実質上均
一な密度を有するティッシュペーパー例の場合約0.0
38以下の摩擦のスリップ・アンド・スティック係数と
して規定される。逆に、試験されたかつ本発明の例でな
いすべての現在のティッシュペーパーは、この三元パラ
メーター領域外であった。これらのパラメーター及び試
験法は以下で記載されている。
で用いられるフレキシビリティ−とは、力対伸び%デー
タから導かれるグラフ曲線の割線の勾配として規定され
るが、その場合に割線は原点(伸び0%、力0)及び力
/ c+++幅が20gであるグラフ曲線上の点を通る
。例えば、サンプル幅1c!a当たり20 gの力で1
0%(即ち、0.1e+n/cm長さ)伸びるサンプル
の場合には、(0%。
用いた場合2.0である: 2−Xl 本明細書で用いられる全フレキシビリティ−とは、機械
方向(sac旧ne−direction)フレキシビ
リティ−及び機械横方向(cross−machlne
−dlrecHon)フレキシビリティ−の幾何平均を
意味する。但し、これは機械方向フレキシビリティ−と
機械横方向フレキシビリティ−(g/am)の積の平方
根である。
機械横方向の破断強度g/サンプル幅emの幾何平均を
意味する。但し、これは機械方向の破断強度と機械横方
向の破断強度(g/サンプル幅cf11)の積の平方根
である。
の態様を強靭であると同時に高いバルク柔軟性を有する
と特徴付けるファクターと決定された。この比率は、こ
れによりウニビー(WABY)ファクターと呼ばれる。
引張り強度154g/amのサンプルは0.13のウニ
ピーファクターを有する。
柔軟性はそのウニピーファクターに反比例し、限られた
実験データによれば本発明のティッシュペーパー例はウ
ニピーファクター約0.13以下であることを示してい
る。更に、上記のようなフレキシビリティ−及び全引張
り強度の双方がg/■であって、それらの比率が無次元
であることから、ウニピーファクターは無次元であるこ
とに注意しなければならない。
ヤモンド針を有するプロフィロメーター(prorll
ometer) (下記)で機械方向にティッシュペー
パーサンプルをスキャニングすることで得られるファク
ター(以下、PSSファクター)であり、プロフィロメ
ーターは例えば日本の京都市南区にしきよ、からと町の
カド−・チク社(KATOTECII CO,、LTD
、)製の表面テスター(Surf’aeeTester
) KE S −F B −4のような表面試験装置に
設置される。このテスターにおいて、ティッシュサンプ
ルは電動ドラム上におかれ、針は12時の時計位置でド
ラム方向に重力偏向している。ドラムは111/秒のサ
ンプル速度となるように回転され、プローブに対してサ
ンプルを2cm移動させる。したがって、プローブは2
cmのサンプル長さを走査する。プロフィロメーターは
、正常力270麿gを与えるよう針のバランスを保つ手
段を備えている。基本的に、装置は”cmのサンプル長
さがプロフィロメータープローブ下で走査される際に針
の上下変位(龍)を検知する。得られた針振幅対針距離
走査データはデジタル化され、しかる後ノースカロライ
ナ州27605. ロー9−(Ralelgh) 、
ポスト・オフィス・ボックス(PostOrnce B
ox) 10066のSASインスティテユート社(S
AS In5titute Inc、)製のブロク・ス
ペクトラ(Proe 5pectra)標準プログラム
に従いフーリエ変換を行うことにより針振幅対振動数ス
ペクトルに変換される。これはサンプルのトポグラフィ
−(topography)におけるスペクトル成分を
明確にするが、しかる後振動数スペクトルデータはベリ
ー口により定量かつ報告されたようなヒト触覚応答性用
に調整される(ロナルド・T・ベリー口(Ronald
T、 Verrlllo)、 ”振動触覚閾値に対
する収縮筋領域の効果“ ジャーナル・オブ・ザ・アク
ースチカル会ソサエティーΦオブ・アメリカ(Jour
nal or the Aeoustleal 5oc
iety orAmerica) 、第35巻、第1%
2頁、1%3年]。
イクル7秒)であって、生理学的表面平滑性は指対サン
プル速度に関することから、べり−口型データは標準指
対サンプル速度ファクターとして65mm/秒で空間領
域(即ち、サイクル/龍)に変換される。最後に、デー
タはθ〜10サイクル/11で積分される。その結果が
PSSファクターである。図によれば、PSSファクタ
ーはθ〜10サイクル/龍におけるベリーロ調愁振動数
(サイクル/關)対針振幅曲線下の面積である。
プル(例えば、サンプル10)を走査して得られる平均
値で°ある。
ドアイランド州プロピデンスのフェデラル・プロダクツ
(Federal Products)製であるグール
ドーサーフアナライザー令エクィップメント・コントロ
ーラー(Gould 5urf’analyzer E
quipa+cntController) #21−
1330−20428、プローブ#21−3100−4
65、ダイヤモンド針チップ(半径0.0127朋)#
210120−00及び針チツプエクステンダー(ex
tcnder)# 22−0129−00を有する。プ
ロフィロメータープローブアセンブリーはカウンターバ
ランス(counterbalance)を装備してお
り、米国特許節4,300,981号明細書の第22図
で示されているように組み立てられている(前記参照)
。
プ−アンド−スティック係数(以下、S&S C0F
)は、摩擦係数の平均偏差として規定される。それは無
次元である。これは、走査されるサンプル、例えばフリ
ットガラスディスクの表面を滑るように配置かつ配列さ
れた針が装備された例えば上記カド−表面テスターのよ
うな市販試験装置を用いて求めることができる。サンプ
ルが上記のように走査される場合に、装置はサンプルが
その下を動かされる、即ち走査される際に針上の横向き
力を感知する。横向き力は摩擦力と呼ばれ、摩擦力対針
重量の比率は摩擦係数llである。次いで、装置は各サ
ンプルの各スキャン毎にS&S COFを決定するた
め下記式に解答する。
値であり; Xは2cmである。
答性を有するポリシロキサン処理ティッシュペーパーと
しては、格別限定されず、慣用的なフェルト圧縮ティッ
シュペーパー;サンフォードーシッソン及びその弟子に
より例示されたようなパターン密度化ティッシュペーパ
ー;及びサルプツシ−により例示されたような高バルク
非集密化ティッシュペーパーがある。ティッシュペーパ
ーは同質又は多層構造であってもよく、それから製造さ
れるティッシュペーパー製品も単層叉は多層構造であっ
てよい。ティッシュペーパーは、約10〜約65g/耐
の基本重量及び約0.60g / ce以下の密度を有
することが好ましい。好ましくは、基本重量は約35g
/rrr以下で、密度は約0.30g/cc以下である
。最も好ましくは、密度は約0.08〜約0.20g/
ce以下である。
得られる繊維がある。コツトンリンターバガス等のよう
な他のセルロース繊維質パルプ繊維も使用可能であって
、本発明の範囲内に属すると考えられる。レイヨン、ポ
リエチレン及びポリプロピレン繊維のような合成繊維も
、天然セルロース繊維と組合せて用いることができる。
辻(Hercules、Ine、) (プラウエア州
つィルミントン)製のパルペックス(PulpexTM
)である。
酸プロセスで製造される化学的バルブがあり、機械的パ
ルプとしては例えば砕木及び熱機械的パルプ及び化学的
改質熱機械的パルプがある。
れらがそれで製造されるティッシュシートに優れた触覚
で知覚しつる柔軟性を付与するからである。時々“砕木
゛と呼ばれる落葉樹及び時々“軟木°と呼ばれる針葉樹
の双方から得られるパルプも使用可能である。
に用いられる製紙完成紙料はそれに加えられる他の成分
又は物質:例えば湿潤強度及び−時的湿潤強度樹脂を有
していてもよい。
シロキサン物質としては、ポリマー、オリゴマー、コポ
リマー及び他のマルチモノマーシロキサン物質がある。
のようなポリマー、オリゴマー、コポリマー及び他のマ
ルチモノマーシロキサン物質のすべてを含む。しかも、
ポリシロキサンは直鎖、分岐鎖のいずれであっても、又
は環状構造を有していてもよい。
マーシロキサン単位を有するものかある上記式中、各シ
ロキサンモノマー単位に関するR1及びR2は各々独立
していずれかのアルキル、アリール、アルケニル、アル
カリール、アラルキル、シクロアルキル、ハロゲン化炭
化水素又は他の基である。このような基はいずれも、置
換されても又は非置換であってもよい。いずれの具体的
なモノマー単位のR及びR2基も、次の隣接モノマー単
位の対応官能基と異なっていてよい。しかも、基は直鎖
、分岐鎖のいずれであっても、又は環状構造を有してい
てもよい。基R1及びR2は、更に及び各々独立して、
格別限定されないが、例えば、シロキサン、ポリシロキ
サン及びポリシランのような他のシリコーン官能基であ
ってもよい。基R及びR2は、例えばアルコール、カル
ボン酸及びアミン官能基を含めた様々な有機官能基のい
ずれかを有することもできる。
構造に付与されるソフトでシルキーな感じ及び親水性の
相対変に影響を与えることが判明した。一般に、ポリシ
ロキサンにより付与されるソフトなシルキー感の程度は
、置換ポリシロキサンの親水性が減少するに従い増加す
る。アミノ官能基ポリシロキサンが本発明で特に好まし
い。
ルガノポリシロキサン物質がある:上記式中、各R1−
R9基は各々独立していずれかのCl−C1−置換アル
キル又はアリール基であり、Rloはいずれかの置換C
1−010アルキル又はアリール基である。好ましくは
、各RIR9基は各々独立していずれかのC,−C4非
置換アルキル基である。当業者であれば、例えばR9又
はRloが置換基であるか否かで技術的に差異はないと
認識するであろう。b対(a十b)のモル比は、好まし
くはO〜約20%、更に好ましくは0〜約10%、最も
好ましくは約1〜約5%である。
り、Rloは置換又は非置換アルキル、アリール又はア
ルケニル基である。このような物質は、具体的なケース
で適切な具体的官能基をf−iするポリジメチルシロキ
サンとして、本明細書で通常記載されている。ポリジメ
チルシロキサン類の例としては、例えばポリジメチルシ
ロキサン、アルキル炭化水素R1o基を有するポリジメ
チルシロキサン並びに1以上のアミノ、カルボキシル、
ヒドロキシル、エーテル、ポリエーテル、アルデヒド、
ケトン、アミド、エステル、チオール及び/又はかかる
官能基のアルキル及びアルケニルアナログを含めた他の
R1o官能基を有するポリジメチルシロキサンがある。
官能又はアミノアルキル官能ポリジメチルシロキサンで
ある。これらポリジメチルシロキサン類の例示リストは
、それによって特に掲示されなかった他のものを除外す
る意味ではない。
サンが流動性であるか又はティッシュペーパーへの適用
時に流動性であるように製造されうる限り、ポリシロキ
サン類の粘度が通常変動しうる広い範囲内で変動するこ
とができる。これには、格別限定されず、約25センチ
ストークスはどの低いものから約20,000,000
センチストークス又はそれ以上の粘度のものまである。
、例えばポリシロキサンを界面活性剤で乳化させるか又
は例示目的のみで示ずヘキサンのような溶媒の助けでポ
リシロキサンを溶液にするような方法によって、ティッ
シュペーパーウェブ(web)上に有効に沈着させるこ
とができる。ポリシロキサン類をティッシュペーパーウ
ェブに適用する具体的な方法は、以下で更に詳細に説明
されている。
キサンの触覚効力がその平均分子量と直接関係があり、
かつ粘度が分子量と直接関係があると考えられている。
シロキサン類の分7−mを直接測定することが比較的困
難であることから、ティッシュペーパーに高い触覚応答
性、即ち柔軟性、シルキー性(sllklness)及
びフランネル様を付与することに関する見掛上の操作パ
ラメーターとしてここでは粘度が用いられている。
(Geen)に1958年3月11日付で発行された米
国特許第2,826,551号;ドラコツ(Drako
rr)に1976年6月22日付で発行された米国特許
第3,%4,500号;ペーダー(Pader)に19
82年12月21日付で発行された米国特許第4,36
4,837号;及びウールストン(%oolston)
l:: 1%0年9月28日付で公開された英国特許節
849,433号の各明細書がある。更に、1984年
にベトラーチ・システムズ社(Petrarch 5y
stes+s、Inc、)から頒布された“ケイ素化合
物”、第181−217頁は、ポリシロキサン類一般に
関する多数のリスト及び記載を含んでいる。
しかる後、即ちそれが湿っているか(即ち、最終乾燥前
に)もしくは乾燥しているか(即ち、最終乾燥後に)の
いずれかのときにティッシュペーパーに適用することが
できる。好ましくは、ポリシロキサン含有水性混合物は
それが製紙機を通過する際にティッシュペーパー上にス
プレーされるが、その機械としては、例えば、格別限定
されないが、プレドライヤー前もしくはプレドライヤー
後のいずれかで又はヤンキー(Yankee)ドライヤ
ー/クリープ化位置の後であっても、但しウェブはポリ
シロキサンが適用された後でクリープ化されることが好
ましいが、サンフォードーシッソン(Sanford−
9isson) (前記参照)で開示された全体配置の
製紙機が参考にされる。
潤ウェブに適用されることが好ましい。
リシロキサンが混和しうる例えばヘキサジのように適切
な非水性溶媒を含む溶液として適用することもできる。
は適切な界面乳化剤で乳化させてもよい。乳化されたポ
リシロキサンは適用の容易性から好ましく、即ち生のポ
リシロキサン水性溶液は水及びポリシロキサン相への分
離を阻害するために攪拌されねばならないからである。
ることが好ましい。典型的プロセスでは、ウェブは遊離
水の排除によるポリシロキサンの損失を減少させるため
ポリシロキサン適用前に形成され、しかる後脱水される
。ポリシロキサンは、従来のプレスされたティッシュペ
ーパーの製造に際して約15%以上の繊維コンシスチン
シー(conslstency)時に湿潤ウェブに;及
び新たに形成されたウェブが細メツシユ長網抄紙機から
比較的粗い捺印/キャリア布帛に移される製紙機による
ティッシュペーパーの製造に際して約20〜約35%の
繊維コンシスチンシーを有する湿潤ウェブに適用される
ことが好ましい。その理由は、繊維が移行中に実質上可
動的であるほど十分に低い繊維コンシスチンシー時に移
行させることが好ましく、しかも排水が製紙機で進みそ
れらの可動性が実質上消失した後でポリシロキサンを適
用することが好ましいからである。更に、高い繊維コン
シスチンシー時におけるポリシロキサンの添加はペーパ
ー中及び上でのより大きな保留性を確保し、即ちその繊
維コンシスチンシーを増加させるためにウェブから排除
される水によってポリシロキサンはさほど失われなくな
る。
レー及びグラビア印刷がある。スプレーは、経済的であ
ってかつポリシロキサンの量及び分布を正確にコントロ
ールしやすいことから、最も好ましい。それほど好まし
くはない他の方法としては、形成ワイヤ又は布帛上にポ
リシロキサンを沈着させ、しかる後ティッシュウェブに
接触させる方法;及び、ウェブ形成前にポリシロキサン
を完成紙料中に導入する方法がある。ポリシロキサン含
有液体を湿潤ウェブ上にスプレーするために適した装置
としては、ジョーシア州タッカ−のV−1−Bシステム
ズ社(V、1.B、Systems、 Inc、)製の
2mmノズルのような外部ミックス空気微粉砕ノズルが
ある。ポリシロキサン含有液体を湿潤ウェブ上に印刷す
るために適した装置としては、輪転グラビアプリンター
がある。
適用されるべきである。実質上シート全体がポリシロキ
サンの触覚効果を有するよう、均一な分布が望ましい。
範囲内に属し、上記基準に合致する。
処理に関して前記された同様の方法によって乾燥ペーパ
ーウェブに適用することができる。
ロキサンは、油又はローションのような添加物質の助け
なしに柔軟化されたシルキーでフランネル様のべとべと
しない感触を呈しうることが、驚くべきことに発見され
た。重要なことに、これらの効果はトイレットペーパー
用に望ましい範囲内の高い湿潤性と共に本発明の多くの
例で得ることができる。好ましくは、本発明に従いポリ
シロキサンで処理されたティッシュペーパーは、約2%
以下のポリシロキサンを含有する。ポリシロキサン約2
%以下で処理されたティッシュペーパーがかかる低レベ
ルのポリシロキサンでそれに付与された実質的な柔軟性
及びシルキー性効果を有することは、本発明の予想外の
効果である。
リシロキサンを有するティッシュペーパーは柔軟性、シ
ルキー性及びフランネル様性質の面で増加しているが、
但しポリシロキサンから生じる湿潤性に関するいかなる
悪影響も補うために界面活性剤の添加を要することなく
トイレットペーパーとしての使用に十分な湿潤性を維持
している。
最少レベルは、柔軟性、シルキー性又はフランネル様性
質に関する触覚的差異をペーパーに付与する上で少なく
とも有効なレベルである。
、ポリシロキサンの具体的なタイプ、及びポリシロキサ
ンがデンプン、界面活性剤又は他の添加剤もしくは処理
剤で補充されているか否かに応じて変動する。ティッシ
ュペーパーで適用+iJ能なポリシロキサン保留範囲に
制限はないが、好ましくは少なくとも約0.004%、
更に好ましくは少なくとも約0.01%、更に一層好ま
しくは少なくとも約0.05%、最も好ましくは少なく
とも約0.1%のポリシロキサンがティッシュペーパー
により保持される。
ポリシロキサンは、ティッシュペーパーの両面に付され
、即ち表面レベル繊維の外面側の表面に付される。ポリ
シロキサンがティッシュペーパーの一面に付される場合
には、その一部は通常ティッシュペーパー内部に少なく
とも部分的に浸透する。好ましい例では、触覚応答性を
発揮するために十分なポリシロキサンは、両表面がポリ
シロキサンの効果をそれに付与しうるようにティッシュ
ペーパーの全体厚にわたって浸透している。
に適用される場合に、反対面へのポリシロキサン浸透を
促進させる上で有用であると判明した一方法は、ポリシ
ロキサンの適用箇所における湿潤ティッシュペーパーの
地表面側からティッシュペーパーを真空脱水することで
ある。
理することに加えて、かかるティッシュペーパーを界面
活性物質で処理することも望ましいと判明した。これは
、ポリシロキサン用の乳化剤として存在しうるいかなる
界面活性物質であってもよい。
パーは、高湿潤性が望まれる用途に関して考えられる場
合には界面活性剤で処理されることが好ましい。最も好
ましくは、前記のような一定の引張りベースで更に柔軟
性効果を得るために非カチオン系界面活性剤を湿潤ティ
ッシュペーパーウェブに適用する。親水性を望ましいレ
ベルまで増加させるために必要な界面活性剤の量は、ポ
リシロキサンのタイプ及びレベル並びに界面活性剤のタ
イプに依存する。しかしながら、一般的なガイドライン
として、約0,01〜約2%、好ましくは約0.05〜
約0.5%の界面活性剤がティッシュペーパーで保持さ
れていれば、約2%以下のレベルのポリシロキサンの場
合にトイレットペーパーを含む大半の適用分野で十分に
高い湿潤性を発揮するために十分であると考えられる。
がティッシュペーパーに導入された場合に、2%をかな
り超えるレベルのポリシロキサンでも適用可能である。
更に好ましくはノニオン系である。し、かじながら、カ
チオン系界面活性剤も使用i+J能である。非カチオン
系界面活性剤としては、アニオン系、ノニオン系、両性
及び双極性界面活性剤がある。好ましくは、前記のよう
に界面活性剤は、他の場合には界面活性剤の導入によっ
て生じるであろうティッシュペーパーの性質に関する製
造後の変化を実質上回避しつるようにティッシュペーパ
ーが製造された後その場で実質上非移動性であることで
ある。これは、例えば貯蔵、輸送、商品化中に通常出会
う温度以上の融点、例えば約50℃以上の融点を有する
界面活性剤の使用及び本発明のティッシュペーパー製品
例の適用によって達成される。更に、界面活性剤は湿潤
ウェブに適用された場合に水溶性であることが好ましい
。
シュペーパーウェブに適用される非カチオン系界面活性
剤のレベルは、最終製品に関する一定の引張りベースで
かかる効果を付与するために必要な最少有効レベルから
約2%まで:ウェブに保持される非カチオン系界面活性
剤として好ましくは約0.01〜約1%、更に好ましく
は約0.01〜約0.5%、最も好ましくは約0.05
〜約0. 3%の範囲である。
とが好ましい。アニオン系界面活性剤の例としては、線
状アルキルスルホネート類及びアルキルベンゼンスルホ
ネート類がある。ノニオン系界面活性剤の例としては、
クローブII: (Croda。
ロデスタ (CrodestaTM) S L −40
のようなアルキルグリコシドエステル;w、 K、ラン
グトン(W、K。
た米国特許節4,011,389号明細書で記載されて
いるようなアルキルグリコシドエーテル;及びグリコ・
ケミカルズ社(Glyco Chemicals、In
c、)〔コネチカット州グリニッジ〕製のベゴスバース
(PegosperseTM) 200 M Lのよう
なアルキルポリエトキシル化エステルを含むアルキルグ
リコシド類がある。界面活性剤例の上記リストは、単に
例示のためであって、本発明の範囲を制限する意味では
ない。
いずれかの乳化界面活性剤に加えて、ポリシロキサン類
を適用するために用いられる同様の方法及び装置で適用
することができる。これらの方法としては、スプレー及
びグラビア印刷がある。他の方法としては、ウェブと接
触させる前の形成ワイヤ又は布帛への適用法がある。ポ
リシロキサン乳化界面活性物質以外のいずれの界面活性
剤も以下で“界面活性剤″と呼ばれ、乳化ポリシロキサ
ンの乳化成分として存在するいずれの界面活性剤も以下
で“乳化剤”と呼ばれる。
前にティッシュペーパーに適用される。
及び最終乾燥前に適用される。非カチオン系界面活性剤
は、好ましくは約10〜約7506、更に好ましくは約
15〜約35%の繊維コンシスチンシーレベル時に適用
される。驚くべきことに、湿潤ウェブに適用される非カ
チオン系界面?A性剤の保持率は、界面活性剤が繊維に
イオン的に大質的でない条件下でたとえそれが適用され
る場合であっても高い。約90%を超える保持率は、化
学的保持助剤を使用せずとも好ましい繊維コンシスチン
シー時に予想される。
比較的低レベルのバインダーでポリシロキサン含有ティ
ッシュペーパーを処理することも望ましい。ティッシュ
ペーパーはデンブンノに溶液で処理されることが好まし
く、史にシートは適用時に湿っていることが好ましい。
ことに加え、低レベルのデンプンでも、高レベルのデン
プン添加により生じるであろうボーディネス(boar
diness) (即ち、剛性)の付与なしにティッシ
ュペーパーの引張り強度に関して適度の改善を与える。
れたティッシュペーパー、例えばバルブの精製度増加又
は他の乾燥強度添加剤の添加により高い引張り強度を有
するシートと比較して改善された強度/柔軟性関係を有
するティッシュペーパーが得られる。この成果は特に驚
異的である。何故ならば、デンプンは柔軟性が重要な特
性でない適用分野、例えば板紙において柔軟性を犠牲に
して強度を持たせるため伝統的に用いられてきたからで
ある。しかも、デンプンは表面印刷適性を改善する印刷
及び筆記ペーパー用のフィラーとして用いられてきたの
である。
親水性によって特徴付けられる。デンプン物質の例とし
てはコーンスターチ及びポテトスターチがあるが、但し
それによって適切なデンプン物質の範囲を制限するつも
りはなく、工業上アミ才力(amloea)デンプンと
して知られるロウ状コーンスターチが特に好ましい。ア
ミオカデンブンは、普通のコーンスターチがアミロペク
チン及びアミロースの双方を含有することから、それが
すべてアミロペクチンである点で普通のコーンスターチ
とは異なる。アミオカデンブンの様々な独特の特徴は、
“アミ才力−ロウ状コーンからのデンプン”、H,H,
ショップマイヤー01.H。
(FoodIndustries) 、 1945年1
2月、第106=108頁(第1476−1478頁)
で更に記載されている。
粒形が好ましい。デンプンは、顆粒の膨脹を導くために
十分調理されていることが好ましい。
前に調理する等によって膨脹される。このように高度に
膨脹されたデンプン顆粒は、“十分に調理された″と呼
ばれる。分散条件は通常デンプン顆粒のサイズ、顆粒の
結晶度及び存在するアミロース量に応じて変動する。十
分に調理されたアミオカデンブンは、例えばコンシスチ
ンシー約4%のデンプン顆粒水性スラリーを約190丁
で約30〜約40分間加熱することによって製造するこ
とができる。
び窒素に結合したメチロール基等の含窒素基を有するよ
うに修正されたナショナル・スターチ・アンド・ケミカ
ル社(National 5tarel+ andCh
emical Company) にュージャージー州
ブリッジウォーター)製デンプンのような改質カチオン
性デンプンがある。このような改質デンプン物質は、湿
潤及び/又は乾燥強度を高めるためにバルブ品添加剤と
して今まで主に用いられてきた。しかしながら、湿潤テ
ィッシュペーパーウェブへの適用により本発明に従い適
用された場合に、それらは同様の改質デンプン物質のウ
ェットエンド(wet−end)添加と比較して湿潤強
度に関する効果が低いであろう。このような改質デンプ
ン物質が非改質デンプンよりも高価であることを考えれ
ば、後者が通常好ましかった。
ペーパーに適用されねばならない。デンプン基質物質は
、好ましくはウェブが約80%以下の繊維コンシスチン
シーを有する場合にティッシュペーパーウェブに加えら
れる。非カチオン系デンプン物質は精製度が高まっても
特定強度レベルで柔軟性に関し観察可能な効果を発揮し
つるほど十分ウェブに保持されるが、約15〜約80%
の繊維コンシスチンシーを有する湿潤ティッシュウェブ
に適用されることが好ましい。
に適用されることが好ましい。適用り法としてはポリシ
ロキサンの適用に関して前記された同様の方法、好まし
くはスプレーによる、それほど好ましくなければ印刷に
よる方法がある。デンプンは、ポリシロキサン及び/又
は界面活性剤の添加と同時に、その前又は後でティッシ
ュペーパーウェブに適用される。
シートと比較して乾燥時にリントコントロール及び付随
する強度を増加させるために有効な量のデンプンがシー
トに適用されることが好ましい。乾燥繊維重量ベースで
計算した場合に、好ましくは約0.01〜約2,0%の
デンプンが乾燥シートに保持され、更に好ましくは約0
,2〜約1.0%のデンプン基質物質が保持される。
の分析は、適用業界で許容されるいずれかの方法によっ
て実施することができる。例えば、ティッシュペーパー
により保持されるポリシロキサンレベルは、有機溶媒に
よるポリシロキサンの溶媒抽出、しかる後抽出物中のケ
イ素レベルを調べる原子吸光スペクトル分析によって測
定され;アルキルグリコシド類のようなノニオン系界面
活性剤のレベルは、有機溶媒による抽出、しかる後抽出
物中の界面活性剤レベルを調べるガスクロマトグラフィ
ーによって測定され;線状アルキルスルホネート類のよ
うなアニオン系界面活性剤のレベルは、水抽出、しかる
後抽出物の比色分析によってΔp1定され;デンプンの
レベルは、デンプンからグルコースへのアミラーゼ消化
、しかる後グルコースレベルを調べる比色分析によって
測定される。これらの方法は例示であって、ティッシュ
ペーパーにより保持される特定成分のレベルをA11l
定するために有用な他の方法を除外する意味ではない。
ティッシュペーパーの傾向を言う。ティッシュペーパー
の親水性は、乾燥ティッシュペーパーが水で完全に湿潤
するために必要な時間を4p1定することによって幾分
定量されるであろう。この時間は“湿潤時間”と呼ばれ
る。湿潤時間に関して不変の、かつ反復可能な試験法を
提供するために、下記操作が湿潤時間ハ1定のために用
いられる;第一に、約4−378 X 4−3hインチ
(約11.1812cm)のティッシュペーパー(1が
造の乾燥(繊維コンシスチンシーレベル90%以上)サ
ンプルユニットシートが用意される;第二に、シートは
並列に四折りされ、しかる後径約0.75インチ(約1
.9cm)〜約1インチ(約2.5cm)のボール状に
もみくしゃにされる。第三に、ボール状シートは72丁
(約22℃)の蒸留水表面上におかれ、タイマーが同時
に掛けられる;第四に、ボール状シートの湿潤か完1′
シた時にタイマーが停止されかつ読み取られる。湿潤の
完了は目視観察される。
た最終用途に依存する。様々な適用分野で用いられるテ
ィッシュペーパー、例えばトイレットペーパーの場合に
は、トイレで排水される際の目詰まりを防止するために
比較的短時間で完全に湿潤することが望まれる。好まし
くは、湿潤時間は2分間以下である。更に好ましくは、
湿潤時間は30秒間以下である。最も好ましくは、湿潤
時間は10秒間以下である。
造後直ちに測定することができる。しかしながら、親水
性に関する実質的増加は、ティッシュペーパーが製造さ
れた後最初の2週間において、即ちペーパーがその製造
後2週間経過した後で生じる。よって、上記湿潤時間は
かかる2週間E1の最後に測定されることが好ましい。
間は“2週間湿潤時間“と呼ばれる。
いられた場合に、キャリパー(ealipcr)で割ら
れたペーパーの基本重量として計算された平均密度であ
って、適切な単位変換がそこでなされる。本明細書で用
いられるティッシュペーパーのキャリパ−とは、95g
/In2 (15,5g/m2)の圧縮荷重に付された
場合におけるペーパーの厚さである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、約10〜約65g/m^2の坪量及び約0.6g/
cm^3以下の密度を有するティッシュペーパーであっ
て、 上記ペーパーがセルロース繊維及び少量のポリシロキサ
ン物質を含み、このポリシロキサンの量が上記ティッシ
ュペーパーの乾燥繊維重量に対して少なくとも約0.0
04%のポリシロキサンであることを特徴とするティッ
シュペーパー。 2、ポリシロキサンの有効量がティッシュペーパーの乾
燥繊維重量に対してポリシロキサン約0.004〜約2
%である、請求項1に記載のティッシユペーパー。 3、ポリシロキサンの有効量がティッシュペーパーの乾
燥繊維重量に対してポリシロキサン約0.004〜約0
.3%である、請求項1に記載のティッシュペーパー。 4、ポリシロキサンがアミノ、カルボキシル、ヒドロキ
シル、エーテル、ポリエーテル、アルデヒド、ケトン、
アミド、エステル及びチオール基からなる群より選択さ
れる水素結合官能基を有するポリジメチルポリシロキサ
ンであって、上記水素結合官能基が約20%以下の置換
モルパーセンテージで存在する、請求項1に記載のティ
ッシュペーパー。 5、ポリシロキサンが約10%以下の置換モルパーセン
テージ及び約25センチストークス以上の粘度を有する
、請求項4に記載のティッシュペーパー。 6、ポリシロキサンが約1.0〜約5%の置換モルパー
センテージ及び約25〜約 20,000,000センチストークスの粘度を有する
、請求項4に記載のティッシュペーパー。 7、置換モルパーセンテージが約2%であって、粘度が
約125センチストークスである、請求項4に記載のテ
ィッシュペーパー。 8、ティッシュペーパーがその製造から2週間エージン
グ後約2分間以下の湿潤時間を有することを確実にする
上で十分な量の界面活性物質を更に含有した、請求項1
に記載のティッシュペーパー。 9、界面活性剤の量が、2週間エージングされたティッ
シュペーパーが約30秒間以下の湿潤時間を有すること
を確実にする上で十分である、請求項8に記載のティッ
シュペーパー。 10、少量の界面活性物質を更に含有し、その量がティ
ッシュペーパーの乾燥繊維重量に対して約0.01〜約
2%である、請求項1に記載のティッシュペーパー。 11、界面活性剤の量がティッシュペーパーの乾燥繊維
重量に対して約0.05〜約0.5%である、請求項1
0に記載のティッシュペーパー。 12、界面活性物質が非カチオン系である、請求項1又
は10に記載のティッシュペーパー。 13、界面活性剤が少なくとも約50℃の融点を有する
、請求項1又は10に記載のティッシュペーパー。 14、これがなければポリシロキサン及び存在するので
あれば界面活性剤の導入によって生じるであろうティッ
シュペーパーの引張り強度のいかなる減少又はリンチン
グ性の増加も少なくとも部分的に補うために有効な量の
バインダー物質を更に含有した、請求項1、8又は10
に記載のティッシュペーパー。 15、バインダー物質がデンプンである、請求項14に
記載のティッシュペーパー。 16、デンプンの有効量がティッシュペーパーの乾燥繊
維重量に対して約0.01〜約2%である、請求項15
に記載のティッシュペーパー。 17、少量の界面活性物質を更に含有し、その量がティ
ッシュペーパーの乾燥繊維重量に対して約0.01〜約
0.5%である、請求項2又は3に記載のティッシュペ
ーパー。 18、これがなければポリシロキサン及び存在するので
あれば界面活性剤の導入によって生じるであろうティッ
シュペーパーの引張り強度のいかなる減少又はリンチン
グ性の増加も少なくとも部分的に補うために有効な量の
バインダー物質を更に含有した、請求項17に記載のテ
ィッシュペーパー。 19、バインダー物質がデンプンである、請求項18に
記載のティッシュペーパー。 20、デンプンの有効量がティッシュペーパーの乾燥繊
維重量に対して約0.01〜約2%である、請求項19
に記載のティッシュペーパー。
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