(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）７０ないし９３％の水；
（Ｂ）５ないし２５％の部分加水分解ポリビニルアルコール；
（Ｃ）そのポリビニルアルコールと相溶性である０．５ないし１．５％の増粘剤ポリマー、前記増粘剤ポリマーはカルボキシメチルセルロースナトリウム、アルギン酸ナトリウム及びキサンタンガムより成る群より選ばれる、
（Ｄ）そのポリビニルアルコール用の０．５ないし３％の水溶性可塑剤；及び
（Ｅ）０．０５ないし０．３５％の水溶性消泡剤
から本質的になるチキソトロピック性、清澄な接着剤ゲル。
【請求項２】
ＲＶＦ型ブルックフィールド粘度計により、Ｎｏ．６スピンドルを用いて測定して、２５℃において、２０ＲＰＭのゲルの粘度を該ゲルの２ＲＰＭにおける粘度で割るときに、約１．５ないし４．５のチキソトロピー指数となるだけの増粘剤の量である請求項１のゲル。
【請求項３】
チキソトロピー指数が約１．５ないし４．０である請求項１の接着剤ゲル。
【請求項４】
ウェットタックが少なくとも２２５グラム／平方インチであり、そして温度２５℃および相対湿度３５％において、固化速度が１６ないし３５秒である請求項１の接着剤ゲル。
【請求項５】
可塑剤が２ないし５個の炭素原子および２ないし３個の水酸基を有するアルカンである請求項１の接着剤ゲル。
【請求項６】
その消泡剤が一官能ポリアルコキシル化ポリエーテルであることを特徴とする請求項１の接着剤ゲル。
【請求項７】
乾燥した後も、ゲルを温水または冷水で衣料から洗い落すことができる請求項１の接着剤ゲル。
【請求項８】
そのポリビニルアルコールの５ないし５０重量％がポリビニルピロリドンで置き換えられることを特徴とする請求項１の接着剤ゲル。
【請求項９】
（Ａ）７０ないし９３重量％の水；
（Ｂ）５ないし２５重量％の部分加水分解ポリビニルアルコール；
（Ｃ）そのポリビニルアルコール用の０．５ないし３重量％の水溶性可塑剤；
（Ｄ）気泡がゲルの清澄性をそこなうのを防ぐために十分な量の水溶性消泡剤及び
（Ｅ）そのゲルに１．５〜４．５チキソトロピー指数を付与するため、そのポリビニルアルコールと相溶性である０．５ないし１．５重量％の増粘剤ポリマー、前記増粘剤ポリマーはカルボキシメチルセルロースナトリウム、アルギン酸ナトリウム及びキサンタンガムより成る群より選ばれる、
から本質的になるチキソトロピック性、清澄な接着剤ゲル。
【請求項１０】
水の量がゲルの７５ないし９５重量％で、ポリビニルアルコールがゲルの５ないし２０重量％である請求項９の接着剤ゲル。
【請求項１１】
その増粘剤がカルボキシメチルセルロースナトリウム又はキサンタンガムある請求項９の接着剤ゲル。
【請求項１２】
そのポリビニルアルコールの５ないし５０重量％がポリビニルピロリドンで置き換えられることを特徴とする請求項９の接着剤ゲル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
発明の分野
本発明は、紙、板紙、布および木材のような多孔質および多少多孔質の基質用の清澄でチキソトロピックな水性の汎用ポリビニルアルコール接着剤ゲルに関する。
【０００２】
背景技術
紙のような多孔質および多少多孔質の基質に付着させるのに多種類の汎用接着剤が用いられる。しかし、幼児が教室内にあるような壁板および他の垂直な面で行う課題実習で用いるには、該接着剤には欠点がある。
【０００３】
本発明の接着剤ゲルは、実質的に、水；部分加水分解ポリビニルアルコール；ポリビニルアルコールと相溶しうる水に可溶な増粘剤ポリマー；水に可溶な消泡剤；およびゲルの清澄性をそこなわないポリビニルアルコールの水に可溶な可塑剤よりなる。場合により、ゲルの有利な性状をそこなわない他の成分を加えることもできる。相溶性のある防腐剤が通常ゲルに添加される。
【０００４】
１９８０年、Ｍｃ  Ｇｒａｗ−Ｈｉｌｌ，Ｉｎｃ．発行のＲ．Ｌ．Ｄａｖｉｄｓｏｎ著「Ｔｈｅ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｗａｔｅｒ−Ｓｏｌｕｂｌｅ  Ｇｕｍｓ  ａｎｄ  Ｒｅｓｉｎｓ」は２０−２０頁に、接着剤として、部分加水分解ポリビニルアルコールを開示し、さらに２０−１８頁に、多孔質基質内へのポリビニルアルコール溶液の浸透を制御するため、または浸漬による塗料の逃げを阻止するためにある種のゲル化剤の使用を開示する一方、該資料の２０−１９頁には、ポリビニルアルコールについて消泡剤の使用を開示している。該Ｈａｎｄｂｏｏｋの２１−１５頁および２１−１６頁にはポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）の接着性が記載されている。該資料は、数ある欠点の中で、ポリビニルアルコールについて、チキソトロピー剤の使用を述べてもいなければまた、本発明の有利な性状を得るのに用いられる成分の比率も述べていない。
【０００５】
Ｐ．Ｃｏｌｕｍｂｕｓらの米国特許第３，４４２，８４５号（１９６９年５月６日）は、冷水または温水中に再分散可能なポリ酢酸ビニル接着剤に関するものである。該特許の接着剤組成物はポリ酢酸ビニルの融着防止剤として、ポリビニルアルコール、水に可溶のガム、およびセルロースエーテル類を使用している。プロピレングリコールおよび他のポリヒドロキシ化合物が、ポリビニルアルコールの可塑剤として挙げてある。しかし、本発明の接着剤ゲルに関連する数ある欠点の中で、米国特許第３，４４２，８４５号の接着剤は本発明の接着剤ゲルのチキソトロピック性、清澄性、または固化速度を有していない。
【０００６】
Ｐ．Ｃｏｌｕｍｂｕｓの米国特許４，２５１，４００号（１９８１年２月１７日）も、乾燥フィルム状になったものを、温水および冷水中に再分散可能であり、かつ融着防止剤としてポリビニルピロリドンおよび不揮発性で水に可溶な可塑剤を使用するポリ酢酸ビニル接着剤に関するものである。該特許は、ポリ酢酸ビニルおよびポリビニルピロリドンに加えて、接着剤組成物中に、ポリビニルアルコール、プロピレングリコールのみならず水に可溶なエーテル類の使用に言及している。米国特許第４，２５１，４００号の接着剤は固化速度、清澄性、およびチキソトロピック性のような本発明の接着剤ゲルの多くの性状を欠いている。
【０００７】
約８３％の水；１４％の部分加水分解ポリビニルアルコール；０．２％の水に可溶なポリアルコキシル化ポリエーテル消泡剤；１．８％のプロピレングリコールならびに全体の約０．２５％の増粘剤としてのホウ酸およびクエン酸を含有する粘質物は周知の商品である。さらに、この粘質物は本発明の接着剤ゲルのチキソトロピーおよびウェットタックのような性質を欠いている。
【０００８】
１９８７年１月２８日に発行されたＬｏｃｋｔｉｔｅの欧州特許出願公報第０２１００５２号は、一度に１または２滴の速度でシアノアクリレートのような反応性接着剤を分与する種々のチューブに関するものである。該特許は、弾力のあるプラスチックチューブディスペンサーに言及し、一般的に、接着剤がチキソトロピックでありうることを述べている。
【０００９】
【発明の要約】
本発明の一つの態様においては、ゲルにチキソトロピック性を付与する水に可溶な高粘度の増粘剤ポリマー、接着剤ポリマーの水に可溶な可塑剤、および水に可溶な消泡剤を含有する清澄な水性ポリビニルアルコール接着剤ゲルが提供される。チキソトロピック性があるために、フレキシブルチューブまたはスクィーズボトルを指で押すと接着剤の粘度が低下して、たとえば直径が約０．０６ないし０．１５インチの小さなオリフィスから容易に押出すことができるほどの低粘度になる。所望量の接着剤がオリフィスから流出した後、圧力を除くと、接着剤は急速にほぼ原のゲル状態に戻り、その結果ゲルの水平線を、紙のような多孔質の基質の垂直面に塗布しても流れない。
【００１０】
別の態様では、接着剤ゲルは無色明澄または透明である。
【００１１】
さらに他の態様では、接着剤ゲルはウェットタックが強く、固化速度がおそい。この接着剤ゲルは、ゲルを両基質に接触させた後、接着剤の固化によって、永続的な付着力および紙を引裂くような結合が生まれるまで、第２の基質を動かして再位置決めすることができる長い間、垂直面をなす第１の基質の所定の位置に第２の基質を保持する。
【００１２】
本発明の別の態様では、ポリビニルアルコール接着剤ポリマーの一部がポリビニルピロリドンで置換される。
【００１３】
さらに別の態様では、直径が約０．０６ないし０．１５インチのオリフィスを有し、指の圧力で接着剤を分与できるフレキシブルディスペンサーに本発明の接着剤ゲルを収容する製造品が提供される。
【００１４】
さらに他の態様では、フレキシブルディスペンサーのオリフィスが、ゲルのチキソトロピー指数および粘度と相互に関係づけられ、ディスペンサーに指の圧力を加えることによって、フレキシブルディスペンサーからゲルの押出しを可能にし、さらに、押出されたゲルは、垂直面をなす紙上に水平線状に塗布しても流れないビードを形成する。
【００１５】
本発明のこれ以外の態様は明細書全体およびクレームを読めば明らかとなろう。
【００１６】
本発明の利点には次のものがある。（１）本接着剤ゲルは、多孔質および多少多孔質の垂直面に適用しても流れず、また汎用の学校用糊として用いてもこぼれない。（２）本接着剤ゲルは、フレキシブルチューブやスクィーズボトルを指で圧すと小さなオリフィスから容易に、かつ定常流となって、押し出され、指の圧力を除くとゲルに戻る。（３）接着剤ゲルとディスペンサーの小さな、たとえば直径の約０．０６インチないし０．１５インチの開口部との組合せは、接着剤が乾燥しても、紙のしわをほとんどまたはまったく無くす。（４）清澄な弾力あるプラスチックディスペンサー中の接着剤は、ディスペンサー内部では淡色を含むこともある清澄のように見えることができる。（５）本接着剤ゲルは、好ましくは無色明澄であるか、または清澄な淡色を有し、かつ清澄な乾燥フィルムとなる。（６）接着剤の乾燥フィルムはフレキシブルで、曲げても割れない。（７）本接着剤ゲルは乾燥する間両紙面を互いに離れないようにするような強いウェットタックがある。（８）本接着剤ゲルは、紙を引裂くような永続的結合が生じる前に、基質を動かして、再位置めができるように、固化速度が遅い。（９）本接着剤ゲルのみならず乾燥フィルムも温水または冷水中で洗い落される。（１０）本接着剤ゲルは無毒の水に可溶な染料で容易に染めることができる。（１１）本接着剤ゲルは連邦有害物質法に規定されているように有毒でなく、また皮膚や目を刺激しない。
【００１７】
図１は、容量が約３液体オンスのクリンプされた密閉端１４がついた清澄な中空チューブ部分１２を有する通常のフレキシブルなプラスチックの低密度ポリエチレンチューブディスペンサー１０を示す。ポリエチレンの壁厚は０．０１８インチである。密閉端１４はクリンプ１４よりも先に、ディスペンサー１０を吊して陳列したり貯蔵したりできるように、切り込み部分１８のついた延長フラップ１６がある。チューブ１２の分与端２０には、キャップ端部２４をひねりながらキャップ２２を所定の位置に保つことによってオリフィス２６を開閉させることができる通常のねじ山付きディスペンサーのキャップ２２がある。ディスペンサー１０は本発明の接着剤ゲル４０を含有し、ディスペンサーを見ると、チューブ１２に接する接着剤４０は清澄な外観を呈する。
【００１８】
図２はキャップ２４の端にあるディスペンサー開口部２６をさらに明確に示す。
【００１９】
図３は、容量が４液体オンスの清澄で、通常のフレキシブルなプラスチックの低密度ポリエチレン製スクィーズボトル３０を示す。ボトル３０には通常のねじ山付き開口端（図示せず）を有するネック部３２がある。通常のディスペンサーキャップ２２にはネック部３２のねじ山とかみ合う内面ねじ山がある。キャップ２２は、図１および図２と同様に、キャップ端部２４をひねることによってオリフィス２６を開閉させることができる。ディスペンサーボトル３０は清澄なゲル状接着剤４０を含有している。接着剤４０を含有するボトル３０の部分の清澄性すなわち透明性は図１の場合と同様である。
【００２０】
図４はキャップ２４の端にあるディスペンサー開口部２６をさらに明確に示す。
【００２１】
フレキシブルプラスチックチューブまたはスクィーズボトルの代りに、変形可能で、延性のある金属チューブのような他のディスペンサーを使用することができるが、このようなチューブは清澄性を与えない。
【００２２】
本発明の好ましい接着剤ゲルは清澄である。「清澄性」という用語は、本明細書では不透明性と対照的に使用する。「清澄性」という用語は透明性、すなわち、透視性だけでなく半透明性をも含む。
【００２３】
本明細書で使用する「水に可溶」という用語は、水に溶解または混和可能で、使用濃度において清澄な溶液となる固体または液体の溶液を指す。
【００２４】
「チキソトロピー指数」はゲルを動揺させない状態と力によってゲルが変位しつつある状態とのゲルの粘度差である。本明細書で使用する「チキソトロピック」という用語は、また擬似塑性を含むつもりである。本発明で用いられるチキソトロピー指数は、チューブまたはスクィーズボトルのようなフレキシブルディスペンサーに指の圧力を加えることによって、ディスペンサー開口部からのゲルの押出しを可能にする。接着剤はオリフィスから押出された後、急速に高粘度に戻る。接着剤ゲルを、本発明に用いられるディスペンサーの小さいオリフィスから押出して、垂直面状にある紙に適用すると、０．１５インチ未満、好ましくは０．１インチ未満のような少量のクリープはありうるけれども、外力を適用しないと、流れない。すなわち広がらない。直径が０．１インチ未満、たとえば直径が０．７３インチのオリフィスのような小さいオリフィスのディスペンサーではクリープが最小限になる。
【００２５】
本発明の接着剤ゲルのチキソトロピー指数は、約１．５から４．５まで、好ましくは約１．５から４まで、とくには１．８から２．５まで変動する。本明細書で用いるチキソトロピー指数は、ＲＶＦ型ブルックフィールド粘度計によりＮｏ．６スピンドルを用いて、２５℃における２ＲＰＭ（毎分の回転数）のゲル粘度の読みを２０ＲＰＭの粘度の読みで除して得た値である。粘度の読みは、ゲルが、攪拌または他のゲル構造の動揺後、ある時間、たとえば１２時間、ゲルを静止状態、たとえば動揺しない状態に置いた後に行う。チキソトロピー指数の測定方法が異なると、違った結果が生じることに注意しなければならない。
【００２６】
本発明の接着剤ゲルの粘度は、ＲＶＦ型ブルックフィールド粘度計により、Ｎｏ．６スピンドルを用いて、２ＲＰＭ（毎分の回転数）で測定すると、２５℃において約３０，０００ｃｐｓ（センチポアズ）ないし１００，０００ｃｐｓ、好ましくは２５℃において約５０，０００ｃｐｓないし９０，０００ｃｐｓである。ＲＶＦ型ブルックフィールド粘度計により、Ｎｏ．６スピンドルを用いて、２０ＲＰＭで測定すると、チキソトロピック指数がここに示された範囲内にあれば、粘度は２５℃において、約１５，０００ｃｐｓないし６０，０００ｃｐｓ、好ましくは約２０，０００ｃｐｓないし４０，０００ｃｐｓである。
【００２７】
本発明の接着剤ゲルの主成分は水である。水の量は、接着剤ゲルの約７０重量％ないし９３重量％、好ましくは７５重量％ないし９３重量％、とくには約８０重量％ないし９０重量％というような広範囲に及ぶことができる。
【００２８】
ポリビニルアルコール接着剤ポリマー
本発明で用いられる接着剤は部分加水分解ポリビニルアルコールまたはポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を含む該ポリビニルアルコール（ただし、ＰＶＰはポリビニルアルコールの最大約１／２を置換する）である。ポリビニルアルコールは通常、約２５，０００ないし１００，０００、好ましくは約４０，０００ないし８０，０００の分子量を有している。ポリビニルアルコールの粘度は、４％水溶液において、ＬＶＦ型ブルックフィールド粘度計により、Ｎｏ．１スピンドルを用い、２０℃において、６０ＲＰＭで測定すると、業界で、低粘度と呼ばれる、約５ないし６ｃｐｓのような粘度から、業界で高粘度と呼ばれる４０ないし５０ｃｐｓのような粘度まで広範囲にわたることができる。部分加水分解ポリビニルアルコールの好ましい加水分解度は８７％ないし８９％である。
【００２９】
ＰＶＰは、分子量をＫ値で表わすと、Ｋ値が約２６ないし１００というような広範囲にわたる分子量を有する。
【００３０】
ゲル中のポリビニルアルコールまたはＰＶＰを含むポリビニルアルコールの量は、接着剤ゲルの約５重量％ないし２５重量％、好ましくは約５重量％ないし２０重量％、とくには接着剤ゲルの１０重量％ないし１５重量％というような広範囲にわたることができる。
【００３１】
高粘度増粘剤ポリマー
高粘度増粘剤ポリマーは、ポリビニルアルコールと相溶可能であって、本発明の接着剤ゲルのチキソトロピー指数および粘度の範囲内で、チキソトロピック性または擬似塑性を付与する任意の水に可溶な増粘剤ポリマーであることができる。「相溶可能」とは、ゲル中の成分の分離を生じないという点で混合可能という意味である。高粘度増粘剤ポリマーの実例としては、本明細書で単にＣＭＣともいう、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、アルギン酸ナトリウム、およびキサンタンガムを挙げることができる。増粘剤の量は、接着剤ゲルに所望のチキソトロピー指数および粘度を与えるだけの量である。該量は、通常、接着剤ゲルの約０．５重量％から１．５重量％、好ましくは接着剤ゲルの０．８５重量％から１．２５重量％にわたる。
【００３２】
水に可溶な可塑剤
ゲルの清澄性をそこなわないポリビニルアルコールの水に可溶な可塑剤が本発明の使用に適当である。該可塑剤はポリビニルアルコールを軟化させ、接着剤を粘着性にし、さらに乾燥フィルムを衣料から洗い落しやすくするのを助ける。該可塑剤の実例としては、プロピレングリコール；グリセロール；エチレングリコール；およびジエチレングリコールのような炭素原子が２ないし５個および水酸基が２ないし３個のアルカン類を挙げることができるが、エチレングリコールおよびジエチレングリコールにはいくらか毒性のあることがある。水に可溶な可塑剤の量はポリビニルアルコールを可塑化させるだけの量で、おおむね、接着剤ゲルの約０．５重量％から３重量％に及ぶ。
【００３３】
水に可溶な消泡剤
本発明において、たとえばブトキシポリオキシエチレン−プロポキシルプロピレングリコールといったポリアルコキシル化ポリエーテル類のような通常の水に可溶な消泡剤を使用することができる。シラン消泡剤も使用可能であるが、ゲルの透明性に悪影響を及ぼすことがある。消泡剤の量は、ゲルの清澄性をそこなう濃度の、ゲル中の気泡を排除するだけの量である。概して、消泡剤の量はゲル組成物の約０．０５重量％から０．３５重量％にわたる。消泡剤は、また、ゲルの密度を保持し、製造過程における過度の泡を防いで、ディスペンサーへのゲルの充填を容易にする。
【００３４】
ディスペンサーを操作するには、オリフィス２６を開くようにキャップ端部２４をひねり、親指と人指し指または親指と他の指との指の圧力を用いて、ゲル４０をディスペンサーチューブ１２またはディスペンサースクィーズボトル３０から紙のような基質上に分与する。ディスペンサーキャップのオリフィス２６の直径は、約０．０６ないし０．１５インチ、好ましくは０．０７ないし０．１０インチ、とくには約０．０７ないし０．０８インチである。チキソトロピックなゲル状接着剤４０は、動揺していない状態では高粘度であるにもかかわらず、チキソトロピック性があるために、指で圧すと、定常流となって、キャップのオリフィス２６から流出する。ディスペンサー開口部が、ゲルのチキソトロピー比および粘度に関して、フレキシブルディスペンサーを指で押すとゲルを押出すことができ、一方垂直に取付けた紙片上に水平線状の押出しゲルのビードが流れない横断面をもちさえすれば、分与開口部は円形である必要はない。該開口部の面積は約０．０１１ないし約０．１２平方インチとする必要がある。
【００３５】
ゲルを垂直面をなす基質に適用する場合には、ゲルのチキソトロピック性によってゲルは流れることなく、かつ最小量のクリープを有する。該クリープは概して、０．１５インチ未満であって、０．１インチ未満のことが多い。ディスペンサーの小さい開口部から適用されるチキソトロピックなゲルの能力によって、色画用紙のような第１の基質上に、接着剤の量だけでなく乾燥時の紙のしわを出来るだけ少なくする薄い接着剤層を付与することができる。他の色画用紙のような第２の基質を、付着させるために、第１の基質に、押付けると、ゲルの強いタックは垂直面上の所定の位置に第２の基質を保持する。遅い固化速度によって、恒久的に、両基質を所定の位置に保持する繊維を引裂くような結合が、両基質間に生成する前に、たとえば第２の面を第１の面の上に動かすことによって第２の基質を位置決めする長い時間が可能となる。
【００３６】
当業者がここに示す本発明を、さらによく理解できるように、下記の実施例を示す。実施例中のみならず本出願のほかのどこかにある部および百分率はすべて、とくに断らなければ、重量単位のものである。また、「ウェットタック」および「固化速度」を測定する方法も下記に示す。
【００３７】
ウェットタックを測定する方法
この方法はグレード１またはグレード２のシロマツのブロックを使用し、各ブロックの長さは２インチ、高さが０．７５インチ、および幅が１．７５インチである。木の木目はブロックの長さに平行で、高さ０．７５インチおよび長さが２インチの側面はかんなをかけて滑らかにしてある。該側面をここでは試験側面という。したがって各試験側面は１．５平方インチの表面になる。
【００３８】
一連の試験を前記の木のブロックについて行い、試験ごとにブロック２個を必要とする。各試験では、各ブロックの試験側面の１つの中心にアイスクリューを置く。次にゲル状接着剤が１．５平方インチの表面全体を被覆するように、試験ブロックの１つのアイスクリューの反対面にゲル状接着剤を置く。第２のブロックのアイスクリューとは反対側の第２のブロックの試験側面および接着剤を付けた第１のブロックの側面を滑動させて互いに圧しつけ、同時に１つのブロックの端が他のブロックの端よりも外に出ないように正しく重ねる。第１のブロックのアイスクリューにはかりを取付け、他方第２のブロックのアイスクリューにおもりを付ける。次にオペレーターははかりを上に揚げて、おもりが揚がるように２つのブロックを垂直に揚げる。このようにオペレーターが手ではかりを揚げると、次には、はかりがアイスクリューによって、第１のブロックを揚げる。これにより、次には接着剤のウェットタックによって第２のブロックが揚り、さらに第２ブロックのアイスクリューに付いているおもりが揚がる。この試験をきれいな木のブロックで繰返し、２つのブロック間の接着剤が第２ブロックおよび付着したおもりを揚げることができなくなるまで、毎回おもりを増す。この試験で揚げられた最後のおもりを接着剤のウェットタックの量または単にウェットタックという。この試験は、接着面に垂直の方向のウェットタックを測定するものである。この試験について長々と述べたけれども、本試験は、オペレーターが迅速に行うことが可能であり、しかも信頼性を期待して行われる。木のブロック間でウェットタックを測定するときの接着剤は、ディスペンサーのオリフィスに残った場合の接着剤の物理的化学的状態に極めて類似する。ウェットタックは、しばしば接着剤の定着力と呼ばれるものの尺度である。基質を、垂直面をなす別々の基質と接着剤でくっつける場合には、最低量のウェットタックが必要であり、さもないと、所定の位置に保持されないで、むしろ位置決めのために湿潤接着剤に依存している基質は第１の基質の垂直面から滑り落ちるであろう。本発明のゲルのウェットタックは、約２２５ｇ／平方インチから６００グラム／平方インチ以上、好ましくは約２５０グラム／平方インチから５００グラム／平方インチにわたるのが好ましい。
【００３９】
固化速度の測定方法
固化速度の測定は白色の写生帳の上で行う。５．５×８．５インチの写生帳の平滑な白い紙の上に接着剤層を置く。写生帳のほぼ中央で、紙の長さに平行に１つの接着剤層を置く。Ｌｅｎｅｔａ  Ｃｏｍｐａｎｙが供給するＮｏ．２２  ＷＩＲＥ−ＣＡＴＯＲを用いてこの接着剤を平らに広げる。ＷＩＲＥ−ＣＡＴＯＲはワイヤを巻付けたロッド（ｗｉｒｅ  ｗｒａｐ  ｒｏｄ）とも呼ばれる。ＷＩＲＥ−ＣＡＴＯＲは単一の接着剤層から均一な厚さのフィルムに引き伸ばす。Ｎｏ．２２  ＷＩＲＥ−ＣＡＴＯＲを用いて接着剤層を１．５ミルの厚さに引き伸ばす。
【００４０】
同一の紙の第２の紙片を、指で掴めるように、一方の細い端を立てた。第２の紙片を第１の紙片の上に押し付ける。次に、第２の紙片の立てた端を持ち上げ、かつ第１の紙片を所定の位置に抑えつけることによって、二枚の紙片を徐々に引きはがす。繊維を引き裂くような結合を見いだすのに要する時間が固化速度である。本発明のゲルの好ましい固化速度は約１６秒ないし３５秒で、約１８秒ないし３２秒が好ましい。
【００４１】
ここに挙げるウェットタックと固化速度の値はいずれも温度２５℃および相対湿度３５％で得たものである。
【００４２】
実  施  例  １
この実施例は、本発明の接着剤ゲルの組成、調製法および性質のみならず本発明の物品の使用法を示す。
【００４３】
成分 重量部
脱イオン水                                      ８３．５１
ポリビニルアルコール1                           １３．３３
カルボキシメチルセルロースナトリウム塩2           １．００
消泡剤3                                           ０．２５
パラヒドロキシ安息香酸エチル                      ０．０５
安息香酸                                          ０．１０
プロピレングリコール                              １．７５
青色染料4                                         ０．０１
1   Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．より供給される部分加水分解ポリビニルアルコールであるＶＩＮＯＬ  ５２３。
【００４４】
2   デラウェア州、ＷｉｌｍｉｎｇｔｏｎのＡｑｕａｌｏｎ  Ｃｏｍｐａｎｙより供給されるＣＭＣ  ７ＨＸ４。
【００４５】
3   ニュージャージー州、ＲｉｄｇｅｆｉｅｌｄのＴｈｏｍａｓ  Ｗ．ＤｕｎｎＣｏｒｐより供給される一官能ポリアルコキシル化ポリエーテル消泡剤である
ＤＥＦＯＡＭＥＲ  ６２２。
【００４６】
4   ニュージャージー州、Ｓｏｕｔｈ  ＰｌａｉｎｆｉｅｌｄのＷａｒｎｅｒＪｅｎｋｉｎｓｏｎ  Ｃｏｓｍｅｔｉｃ  Ｃｏｌｏｒｓより供給される  Ｎｏ．５６０１，ＦＤ＆Ｃ  Ｂｌｕｅ  Ｎｏ．１。
【００４７】
実施例１の接着剤は、攪拌機を備えたジャケット付タンクの中で、急速に攪拌しながら、ポリビニルアルコールおよびＣＭＣを徐々に水に添加することによって調製した。ＣＭＣは、水に加える前に、ポリビニルアルコールの一部とドライブレンドするのが好ましい。次に消泡剤を加えた。ゲル中の全量の水の一部は、混合物を水蒸気と接触させながら加熱するときに、水蒸気の凝縮によって得ることができる。パラヒドロキシ安息香酸エチルおよび安息香酸を次に組成物中に混合して、混合物の温度を８５℃ないし９０℃に上げて、組成物が滑らかで均質になるまで、緩やかに攪拌しながら約１５ないし２０分加熱した。ついで、絶えずゆるやかに攪拌しながら組成物を５０℃に冷却した。次に、染料２部と水９８部とを混合して、あらかじめ調製しておいた青色染料を添加した。混合はバッチの色が均一になるまで続けた。
【００４８】
次に、接着剤を、キャップ２２、ノズル２４および直径が０．０７３インチの開口部２６を有する３液体オンスの清澄な低密度ポリエチレンチューブ１２に充填した。充填後、チューブ１２の後端をヒートシールして、図１および図２に示すようにフラップ１６が延びているクリンプ１４を形成させた。ゲル４０と直接接触しているチューブ１２の部分は透明で、若干青味がかっていた。ゲルと直接接触していなかったチューブ１２の部分は半透明であった。
【００４９】
本明細書に示す実施例はすべて実施例１とほぼ同様に行った。
【００５０】
実施例１の接着剤ゲルは透明で青味を帯び、オリフィス２６の直径が０．０７３インチの弾力性のあるプラスチックチューブ１２から指の圧力で容易に分与できる。ゲルのウェットタックは４３５ｇ（グラム）／平方インチで、固化時間は２５秒であった。ゲルには気泡がなく、該チューブのオリフィスから垂直に保持した紙片上に分与すると、ゲルは流れない接着剤の均一で、薄い水平なビードを形成し、乾燥して清澄なフィルムになると、繊維を引き裂くような結合を生じた。強力なウェットタックは垂直面の所定の位置に第２の紙片を保持し、同時に、長い固化時間は、恒久的な接着層が形成しない中に、第１の紙片上に第２の紙片を動かして、再位置決めすることを可能にした。ゲルは乾燥前だけでなく乾燥後にも衣料から洗い落せた。この生成物は前記の発明の要約で説明した利点をすべて示した。そのチキソトロピー指数は約２であった。ＲＶＦ型ブルックフィールド粘度計により、Ｎｏ．６スピンドルを用いて２５℃で測定したときの接着剤ゲルの粘度は次の通りであった。
【００５１】
製造後当初、２ＲＰＭの速度では５０，０００ないし６０，０００ｃｐｓの粘度。
【００５２】
製造後当初、２０ＲＰＭの速度では２４，０００ないし２８，０００ｃｐｓの粘度。
【００５３】
約１２時間放置後、２ＲＰＭの速度では７０，０００ないし８０，０００ｃｐｓの粘度。
【００５４】
約１２時間放置後、２０ＲＰＭの速度では３０，０００ないし４０，０００ｃｐｓの粘度。
【００５５】
製造から１ケ月後、２ＲＰＭの速度で測定したときには、粘度は１００，０００ｃｐｓを超えなかった。
【００５６】
本発明の接着剤のｐＨは４．８であった。
【００５７】
実  施  例  ２
本実施例は、本発明の有利な性質を有する別の配合を提供し、低粘度のポリビニルアルコールの使用を示す。青色染料、ＣＭＣおよび消泡剤は実施例１と同一であった。
【００５８】
成分 重量％
脱イオン水                            ７６．８４
青色染料                                ０．０１
ポリビニルアルコール＊                ２０．００
ＣＭＣ                                  １．０
消泡剤                                  ０．２５
パラヒドロキシ安息香酸エチル            ０．０５
安息香酸                                ０．１０
プロピレングリコール                    １．７５
＊Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．から供給される製品のＶＩＮＯＬ  ２０５。
【００５９】
このゲルはブルックフィールドＲＶＦ型粘度計によりＮｏ．６スピンドルを用いて、２５℃で測定したときの粘度は、２ＲＰＭで６７，５００ｃｐｓ、２０ＲＰＭで２１，０００ｃｐｓであった。チキソトロピー指数は２．４でウェットタックは２５０ｇ／平方インチであった。
【００６０】
実  施  例  ３
本実施例は本発明の有利な性質を有する生成物を得た少量のポリビニルアルコールおよびＣＭＣの使用を示すものである。
【００６１】
成分 重量部
脱イオン水                            ８５．４
青色染料                                ０．０１
消泡剤                                  ０．２５
ポリビニルアルコール＊                １１．６
ＣＭＣ                                  ０．８７
プロピレングリコール                    １．７５
防腐剤＊＊                              ０．１０
＊Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．から供給されるＶＩＮＯＬ  ５４０で、高粘度で加水分解率が８７ないし９８％の部分加水分解ポリビニルアルコール。
【００６２】
＊＊Ｒｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａａｓ  Ｃｏ．より供給される５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンと２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンとの混合物であるＫＡＴＨＯＮ  ＬＸ１．５。
【００６３】
実施例３で使用した青色染料、消泡剤およびＣＭＣは実施例１と同じであった。
【００６４】
実  施  例  ４
本実施例は、かなりの量のポリビニルピロリドンを含有する本発明の組成物の配合を示す。
【００６５】
成分 重量部
脱イオン水                            ８３．５１
消泡剤                                  ０．２５
ポリビニルアルコール                    ６．６７
ＣＭＣ                                  １．００
ポリビニルピロリドン＊                  ６．６６
プロピレングリコール                    １．７５
青色染料                                ０．０１
パラヒドロキシ安息香酸エチル            ０．０５
安息香酸                                ０．１０
＊  Ｂ．Ａ．Ｓ．Ｆ．Ａｔｋｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔより供給されるＬＵＶＩＳＯＬ  Ｋ−９０。
【００６６】
本実施例４の接着剤ゲルの粘度は、ブルックフィールドＲＶＦ型粘度計を用いて、Ｎｏ．６スピンドルで、２５℃において測定したとき、２ＲＰＭで３５，０００ｃｐｓ、２０ＲＰＭで２０，０００ｃｐｓであった。チキソトロピー指数は１．７５で、ウェットタックは２５０ｇ／平方インチであった。ポリビニルアルコール、ＣＭＣ、および青色染料は実施例１で用いたものと同じであった。
【００６７】
実  施  例  ５
本実施例は、増粘剤ポリマーとしてキサンタンガムを用いた本発明の組成物を示す。
【００６８】
成分 重量部
脱イオン水                            ８３．５１
青色染料                                ０．０１
ポリビニルアルコール                  １３．３３
キサンタンガム1                         １．００
消泡剤                                  ０．２５
パラヒドロキシ安息香酸エチル            ０．０５
安息香酸                                ０．１０
プロピレングリコール                    １．７５
1   Ｍｅｒｃｋ  ＆  Ｃｏ．のＫｅｌｃｏ部より供給される工業用キサンタンガムであるＫＡＬＺＡＮ。
【００６９】
実施例５のゲルは、チキソトロピー指数が約４．６の場合に、粘度が６２，０００ｃｐｓおよび１３．５００ｃｐｓであった。この粘度はブルックフィールドＰＶＦ型粘度計を用いて、Ｎｏ．６スピンドルで、２５℃において測定したものである。本生成物のウェットタックは４００グラム／平方インチであった。
【００７０】
実  施  例  ６
本実施例は、本発明のゲル状接着剤を調製するための増粘剤ポリマーとして、アルギン酸ナトリウムの使用を示すものである。残りの成分は実施例１で用いたものと同じである。
【００７１】
成分 重量部
脱イオン水                            ８３．５１
青色染料                                ０．０１
ポリビニルアルコール                  １３．３３
アルギン酸ナトリウム＊                  １．００
消泡剤                                  ０．２５
パラヒドロキシ安息香酸エチル            ０．０５
安息香酸                                ０．１０
プロピレングリコール                    １．７５
1   Ｍｅｒｃｋ  ＆  Ｃｏ．のＫｅｌｃｏ部より供給されるＫＥＬＧＩＮ  ＭＶ。
【００７２】
本実施例６のゲルの粘度は、ブルックフィールドＲＶＦ型粘度計において、Ｎｏ．６スピンドルを用いて２５℃で測定したとき、２ＲＰＭおよび２０ＲＰＭでそれぞれ３５，０００ｃｐｓおよび２３，０００ｃｐｓであった。ゲルのチキソトロピー指数は約１．５、ウェットタックは３３５ｇ／平方インチであった。
【００７３】
実  施  例  ７
本実施例は増粘剤ポリマーとしてのヒドロキシプロピルメチルセルロースの不適合性を示すものである。この配合は、ヒドロキシメチルセルロースの厚い層が、分離されて、試料上面に生成されたので不満足なものであった。
【００７４】
成分 重量部
脱イオン水                              ８３．５１
ＦＤ＆Ｃ  Ｎｏ．１（２％水溶液）          ０．０１
ポリビニルアルコール                    １３．３３
ヒドロキシプロピルメチルセルロース＊      １．００
消泡剤                                    ０．２５
パラヒドロキシ安息香酸エチル              ０．０５
安息香酸                                  ０．１０
プロピレングリコール                      １．７５
＊  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．より供給されるＭＥＴＨＯＣＥＬＬ  Ｋ１５  ＭＳ。
【００７５】
ヒドロキシプロピルメチルセルロース以外の残りの成分は実施例１の成分と同じであった。
【００７６】
実  施  例  ８
実施例７の配合中、ヒドロキシメチルセルロースの代りにヒドロキシエチルセルロースを置き換えても、ヒドロキシエチルセルロースの厚い層が配合物から分離したので、これも不満足な結果を示した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の接着剤ゲルを含有するフレキシブルチューブディスペンサーの側面図である。
【図２】図１に示したフレキシブルチューブディスペンサーの平面図である。
【図３】本発明の接着剤ゲルを含有するフレキシブルスクィーズボトルディスペンサーの側面図である。
【図４】図３に示したフレキシブルスクィーズボトルディスペンサーの平面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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