(57)【要約】  本発明は、残留水分を有するティッシュウェブをヤンキーシリンダに移送し、乾燥したティッシュウェブをヤンキーシリンダからドクタブレードを使用して最終的に取り外し、乾燥したウェブを巻取り機で集めてティッシュリールを形成する方法に関する。本発明は、ヤンキー接着剤組成物自体にも関する。この方法は、残留水分を有するティッシュウェブをヤンキーシリンダに移送する前に、ヤンキーシリンダの表面に塗布される最終的な固形分を１０％未満有するヤンキー接着剤組成物の水溶液を調製するステップを伴う。本発明の方法では、ヤンキー接着剤の最終的な固形分の２０〜６５％の範囲の量で、ヤンキー接着剤の固形分の一部として、極めて高い分子量のポリビニルアルコールを有するＰＶＯＨ水溶液を塗布する。極めて高い分子量のポリビニルアルコールを有するＰＶＯＨ水溶液によって、９０ｃＰ〜３００ｃＰの範囲の粘度が確立される。
2021529898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
残留水分を有するティッシュウェブ（Ｗ）をヤンキーシリンダ（ＣＲ）に移送し、乾燥した前記ティッシュウェブを前記ヤンキーシリンダからドクタブレードを使用して最終的に取り外し、乾燥したウェブを巻取り機で集めてティッシュリールを形成する方法であって、
（ａ）残留水分を有する前記ティッシュウェブを前記ヤンキーシリンダに移送する前に、前記ヤンキーシリンダの表面に塗布される最終的な固形分を１０％未満有するヤンキー接着剤の水溶液を調製することと、
（ｂ）前記ヤンキー接着剤の溶液に、前記ヤンキー接着剤の前記最終的な固形分の２５〜６５％の範囲の量で、極めて高い分子量のポリビニルアルコールを有するＰＶＯＨ水溶液を添加して、前記ＰＶＯＨ水溶液中で９０ｃＰ〜３００ｃＰの範囲の粘度を得ることと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記ＰＶＯＨ水溶液を、前記ＰＶＯＨ水溶液の貯蔵中に８０〜１００℃の範囲の温度に加熱する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ＰＶＯＨ水溶液を前記ヤンキー接着剤の前記溶液に添加する前に、加熱された前記ＰＶＯＨ水溶液を４０〜６５℃の範囲の温度に冷却する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記ヤンキー接着剤の前記水溶液に、既製のＰＶＯＨ水溶液を添加する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記ＰＶＯＨ水溶液に、前記ヤンキー接着剤の前記最終的な固形分の１０〜４０％の範囲の量で、離型剤を混合する、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記離型剤は、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆを含む離型剤の群から選択される、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記ＰＶＯＨ水溶液に、前記ヤンキー接着剤の前記最終的な固形分の１５〜４５％の範囲の量で、更なるクレーピング接着剤を混合する、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記更なるクレーピング接着剤は、ポリ（アミノアミド）−エピハロヒドリンポリマー（ＰＡＥ）樹脂を含むクレーピング接着剤、他のポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）樹脂、エピクロロヒドリン、ＰＥＩ樹脂、ＰＶＡＭ樹脂、ポリアミン樹脂、およびＰＶＰ樹脂の群から選択される熱硬化性接着剤樹脂または非熱硬化性接着剤樹脂である、請求項７記載の方法。
【請求項９】
ＰＶＯＨとＰＡＥ樹脂との間の重量比は、１：１〜２．５：１の範囲にある、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記ＰＶＯＨ水溶液を、ミキサを使用してＰＶＯＨ粉末を水流に添加することによって現場で混合し、前記ＰＶＯＨ水溶液を約８０〜１３０℃に加熱し、前記ＰＶＯＨ水溶液を４５〜２００分の最小時間にわたって貯蔵し、前記ＰＶＯＨ水溶液を前記ヤンキーシリンダに供給する前に、前記ＰＶＯＨ水溶液を４０〜６５℃の範囲のより低い温度に冷却する、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記ＰＶＯＨ水溶液に更なる添加剤を、該更なる添加剤を混合するための更なるミキサを使用して添加する、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記ＰＶＯＨ水溶液に各添加剤を、各添加剤に専用のミキサを使用して混合する、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記ＰＶＯＨ水溶液は、最終的な前記ヤンキー接着剤（ＹＡ）として前記ヤンキーシリンダの表面に塗布される前に、様々な添加剤用の幾つかのミキサを通過する、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記離型剤を、前記ＰＶＯＨ水溶液の貯蔵時間の後に、かつヤンキー表面への最終的な前記ヤンキー接着剤（ＹＡ）の塗布から５分以内に、前記ＰＶＯＨ水溶液に混合する、請求項６記載の方法。
【請求項１５】
前記更なるクレーピング接着剤を、前記ＰＶＯＨ水溶液の貯蔵時間の後に、かつヤンキー表面への最終的な前記ヤンキー接着剤（ＹＡ）の塗布から５分以内に、前記ＰＶＯＨ水溶液に混合する、請求項７記載の方法。
【請求項１６】
残留水分を有する前記ティッシュウェブを前記ヤンキーシリンダに移送する前に、前記ティッシュウェブを少なくとも３５％の濃度まで部分的に乾燥させる、請求項１記載の方法。
【請求項１７】
前記乾燥したティッシュウェブを前記ヤンキーシリンダから最終的に取り外す際に、前記ティッシュウェブを少なくとも９０％の濃度まで乾燥させる、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
ヤンキー接着剤組成物であって、
少なくとも９０重量％の水と１０重量％までの固形分とを含有する水溶液と、
前記固形分の２５〜６５％の範囲の量の極めて高い分子量のポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）を含有し、ＰＶＯＨ水溶液としての前記ヤンキー接着剤組成物に添加されている前記固形分の一部と、
を含み、
前記ＰＶＯＨ水溶液は、９０ｃＰ〜３００ｃＰの範囲の粘度を有する、
ヤンキー接着剤組成物。
【請求項１９】
前記固形分の１０〜４０％の範囲の量の離型剤を含有する前記固形分の一部をさらに含む、請求項１８記載のヤンキー接着剤組成物。
【請求項２０】
前記固形分の１５〜３５％の範囲の量の更なるクレーピング接着剤を含有する前記固形分の一部をさらに含む、請求項１９記載のヤンキー接着剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い吸収性を有するティッシュウェブの製造に使用される改善されたヤンキー接着剤、具体的には、ティッシュウェブをヤンキーに移送して最終的にドクタブレードによってヤンキーから剥がす前にヤンキーシリンダに塗布される、ポリビニルアルコールコポリマーブレンドを組み込んだ接着剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヤンキーに塗布されるヤンキー接着剤には、相互に相反する２つの効果が求められる。すなわち、１つには、ヤンキー接着剤が、ウェブを破ることなくヤンキーの表面に適切に移送することを補助すべきであること、すなわち、湿潤ウェブをヤンキー表面に吸引するウェットタック効果をもたらすべきであることであり、もう１つには、ヤンキー接着剤が、最終的に乾燥したウェブをヤンキーの表面からドクタブレードによって均一に取り外すことを容易にすべきであることである。したがって、これらの効果は、接着剤としての効果と、それから、もう１つには、離型剤としての効果との両方である。ヤンキーに移送する際の条件およびヤンキーから剥がす際の条件によって、多くの場合、ティッシュマシンの操作ウィンドウが極めて狭くなるので、幾つかの異なる種類のヤンキー接着剤組成物が使用および特許取得されており、これらはすべて、操作ウィンドウを改善または広げると主張しており、ほとんどの場合、ティッシュウェブの速度ひいては製造能力の向上を可能にすることを課題としていた。
【０００３】
ティッシュグレードは、通常、セルロース繊維を約１〜３％の低濃度で水性媒体に懸濁することによって製造される。次いで、この水膜がティッシュマシンの幅全体にわたってヘッドボックスに分配され、連続ウェブが形成されるまで水の除去が幾つかの段階で続く。大部分の水の除去は、第１の脱水ウェブまたはフェルトにおいて行われ、続いて、プレスの有無にかかわらず、重力または真空で補助した更なる脱水が行われる。最終的な乾燥は、ヤンキードライヤーでの蒸発によって達成されるが、これよりも、乾燥織物および／またはテクスチャード加工フェルトが先にあってよい。ヤンキードライヤーは、抄紙機およびティッシュマシンにおける特有のプロセスコンポーネントであり、高圧の高温蒸気によって内部で加熱される大型の加熱シリンダであり、紙ウェブまたはティッシュウェブの速度と同等の高い周速で回転する圧力容器として分類される。
【０００４】
ドクタブレードを使用してティッシュウェブをヤンキーから最終的に剥がす際に、最終的に乾燥させられるティッシュウェブにおいてクレーピング効果が誘発される。最終的にクレーピングされたティッシュウェブは、従来のドラム巻取り機または米国特許第５９０１９１８号明細書に相応するベルト巻取り機を使用してリールに巻かれる。
【０００５】
ティッシュグレードは、通常、紙ナプキンまたはトイレットペーパーなどの吸収性製品に必要な柔らかな感触性を満たすために、より大きな嵩および一定の規則のクレープを伴って作製され、ほとんどの場合、高い吸収性を伴って作製される。これは、ティッシュマシンにおけるティッシュウェブの取扱いに、抄紙機における紙ウェブの取扱いよりも多くのことが要求されることを意味する。というのも、紙ウェブは、高密度（低い嵩）と高い抗力指数（drag index）の架橋繊維とを伴って製造されるからである（したがって、抄紙機においては、それほど容易には破れない）。ティッシュの製造の大部分についての別の重要な特徴は、水洗トイレに捨てられた際にすぐに溶解して下水管の詰まりのリスクを回避することができるという、トイレットペーパーについての要件である。
【０００６】
ヤンキー接着剤は、嵩高のティッシュウェブをヤンキーシリンダに移送する際のウェットタック効果を高めて、それによって、ヤンキーシリンダの高温表面から嵩高のティッシュウェブへの良好な熱伝達をもたらすために、かつウェブの破れを引き起こすことなくヤンキーからの嵩高のティッシュウェブの剥がしを改善するために使用される。
【０００７】
ヤンキードライヤー接着剤として、様々な種類の熱硬化性接着剤樹脂または非熱硬化性接着剤樹脂が使用されており、この樹脂としては、
・ポリ（アミノアミド）−エピハロヒドリンポリマー（ＰＡＥ）樹脂、
・ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）樹脂、
・エピクロロヒドリン、
・ＰＥＩ樹脂、
・ＰＶＡＭ樹脂、
・ポリアミン樹脂、および
・ＰＶＰ樹脂
が挙げられる。
【０００８】
ＰＡＥ接着剤は、米国特許第４５０１６４０号明細書に開示されていて、最もよく使用されている接着剤であり、市場規模の約９０％を占めている。ＰＡＥは、優れた接着性および再湿潤能力（rewet ability）をもたらすと主張されている。塗布されたＰＡＥ層は、消費されるのではなく、ヤンキーシリンダの１回転よりも多い回転でヤンキーの表面に留まり、ＰＡＥの別の層によって再湿潤され得ることが好ましい。
【０００９】
米国特許第７６０８１６４号明細書には、ＰＡＥ樹脂を有するヤンキー組成物におけるポリビニルアルコールコポリマーの使用が開示されているが、例は記載されていない。米国特許第７４０４８７５号明細書は、別の例である。したがって、ポリビニルアルコールの多くの公知のコポリマーが提案されてきた。
【００１０】
米国特許出願公開第２００２／００３７９４６号明細書には、使用されたポリビニルアルコールコポリマーの網羅的な一覧が開示されている。
【００１１】
米国特許第９７０２０８８号明細書には、ＰＶＯＨを樹脂として使用する方法が開示されており、低／中／高粘度の範囲の様々な品質が試験されている。試験されたＰＶＯＨは、４％水溶液において９０Ｃｐをはるかに下回る粘度をもたらす。さらに、同明細書の特許は、ヤンキーの前にウェブに軟化剤を同時に塗布することに関するものであり、同明細書の特許請求の範囲は、３：１〜７：１の範囲のＰＶＯＨとＰＡＥ樹脂との間の特定の重量比を包含している。すなわち、ＰＶＯＨの重量は、ＰＡＥ樹脂の重量の少なくとも３倍である。
【００１２】
ＰＶＯＨは、通常、水溶液中で約４〜５％の濃度で使用され、これは、予め混合された水溶液として購入されてもよいし、ティッシュマシンの現場で混合されてもよい。現場での混合が最も一般的なアプローチである。というのも、これによって、顆粒形態／粉末形態のＰＶＯＨのみを少量で入手すればよくなるので、経時的にはコストが削減されるからである。
【００１３】
ＰＶＯＨを使用する従来のヤンキー接着剤では、通常、水溶液に容易に混合される顆粒形態または粉末形態のＰＶＯＨが使用されるので、極めて高い分子量を有するＰＶＯＨの使用が実質的に回避される。
【００１４】
SELVOL（商標）では、４つの粘度範囲「超低」、「低」、「中」および「高」でＰＶＯＨのグレードの販売が促進されており、特性は、以下の表に一覧にされている。
【表１】
2021529898.tif 000003
【００１５】
ヤンキー接着剤として一般的に使用されるＰＶＯＨの２つのグレードは、Selvol 540およびSelvol 523のグレードである。Selvol 540のグレードは、４５．０〜５５．０ｃｐｓの範囲の粘度を確立することができる一方、Selvol 540は、２３．０〜２７．０ｃｐｓの範囲の粘度を確立することができ、これらはすべて、４％水溶液（２０℃）中であった。Selvol 523は、Selvol 540の分子量の２倍より多くの分子量を有するが、Selvol 540は、多くの場合、多くのティッシュマシンにおいて、接着剤としてSelvol 523に取って代わっている。
【発明の概要】
【００１６】
本発明は、ウェットタック移送が改善されていて、剥がす際にウェブの破れが生じない、ヤンキーがより高速で操作可能であり、ひいては、製造能力を増大させることができる、ヤンキー接着剤の改善された機能的な使用に関する。ヤンキー移送ニップでより高い粘度を有するヤンキー接着剤は、ヤンキーへのシート移送の均一性を改善するのに役立ち、したがって、ウェブの横方向の均一性ひいては最終的な巻取りロールのロール直径さえも改善する。
【００１７】
さらに、巻取りドラムのＣＤ方向の不均一性が低減され、製造される紙リールの直径が均一になり、それによって、個々の紙リールに巻かれるティッシュウェブの巻き数を増加させることができ、均一な内容物をもたらすことができる（メートルのティッシュウェブ）。
【００１８】
本発明は、また、ヤンキー接着剤がそれほどティッシュウェブに浸透しないので、ヤンキー接着剤の消費を減少させる。したがって、最終的な紙リールにもたらされるヤンキー接着剤の量が減り、また、それによって、下水道に廃棄された際のティッシュウェブの溶解が著しく速くなる。ウェブに捕捉されるヤンキー接着剤がより少なくなると、剥がし位置の後の残りのコーティングがより厚くなり、それによって、ヤンキー表面に塗布すべき新しいヤンキー接着剤がより少なくなる。これによって、後続の処理装置におけるヤンキー接着剤の堆積も減少する。
【００１９】
驚くべきことに、極めて高い分子量のＰＶＯＨを使用すると、大部分のＰＶＯＨがヤンキーシリンダの表面に留まるので、ウェットタック移送が劇的に改善されて、製造中により少量のＰＶＯＨが使用されるようになることが試験において判った。
【００２０】
また、より少ないＰＶＯＨがティッシュウェブに拡散するようになるので、水洗トイレに廃棄された際にはるかにより速く溶解するトイレットペーパーなどのティッシュ製品が得られる。これは、下水道システムにおける閉塞する詰まりの発生を防止するために最も重要である。
【００２１】
均一で一定のロール直径に関する紙ロールの品質も改善される。この極めて高い分子量のＰＶＯＨを、ヤンキー接着剤を塗布する前の調製中に適切に処理して、高温での滞留時間をより長くすることを保証すれば、ＰＶＯＨの取扱いが多少厳しくなり得る場合でも、完全な改善を達成することができる。
【００２２】
本発明の方法は、残留水分を有するティッシュウェブをヤンキーシリンダに移送し、乾燥したティッシュウェブをヤンキーシリンダからドクタブレードを使用して最終的に取り外すことを伴う。乾燥したウェブは巻取り機で集められてティッシュリールが形成される。本発明の方法は、
（ａ）残留水分を有するティッシュウェブをヤンキーシリンダに移送する前に、ヤンキーシリンダの表面に塗布される最終的な固形分を１０％未満有するヤンキー接着剤の水溶液を調製するステップと、
（ｂ）ヤンキー接着剤の溶液に、ヤンキー接着剤の最終的な固形分の２５〜６５％の範囲の量で、極めて高い分子量のポリビニルアルコールを有するＰＶＯＨ水溶液を添加して、ＰＶＯＨ水溶液中で９０ｃＰ〜３００ｃＰの範囲の粘度を得るステップと、
を含む。
【００２３】
このＰＶＯＨ水溶液をヤンキー接着剤の一部として使用すると、ＰＶＯＨ水溶液中で９０ｃＰ〜３００ｃＰの範囲の粘度が得られ、製造能力が劇的に改善され、先行技術のヤンキー接着剤を使用して製造される他のティッシュ製品よりも溶解しやすいティッシュ製品を有する均一な最終的なロールが得られる。
【００２４】
１つの好ましい実施形態によれば、ＰＶＯＨ水溶液が現場で調製されてよい。したがって、本発明の方法は、ＰＶＯＨ水溶液を、ＰＶＯＨ水溶液の貯蔵中に８０〜１００℃の範囲の温度に加熱することを伴い得る。そのような加熱によって、ＰＶＯＨ原料が水溶液により良好に溶解するばかりか、ヤンキー接着剤の水溶液への添加前にＰＶＯＨの膨潤が開始する。さらに、本発明の方法は、また、ＰＶＯＨ水溶液をヤンキー接着剤の溶液に添加する前に、加熱されたＰＶＯＨ水溶液を４０〜６５℃の範囲の温度に冷却することを含み得る。このように温度がより低いことは、すでにヤンキー接着剤の最初の塗布時に含水量が蒸発することを防止することができるので、最終的なヤンキー接着剤をヤンキーに塗布する際に有益である。
【００２５】
本発明の方法の代替的な実施形態によれば、ヤンキー接着剤の水溶液に、既製のＰＶＯＨ水溶液を添加してよい。したがって、ＰＶＯＨ水溶液をタンクで購入して、ＰＶＯＨ水溶液のための特定の混合システムへの投資を回避することができる。
【００２６】
本発明の方法の更なる別の実施形態によれば、ＰＶＯＨ水溶液に、ヤンキー接着剤の最終的な固形分の１０〜４０％の範囲の量で、離型剤を混合してよい。離型剤は、乾燥したウェブを最終的に剥がすのを容易にして、ウェブが破れるのを防止し、均一な直径を有する均一な最終的なロールの製造を補助するために必要である。離型剤は、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆを含む離型剤の群から選択される。
【００２７】
本発明の方法は、極めて高い分子量のポリビニルアルコールのみならず、ＰＶＯＨ水溶液に、ヤンキー接着剤の最終的な固形分の１５〜４５％の範囲の量で、更なるクレーピング接着剤を混合することをさらに伴い得る。更なるクレーピング接着剤は、ＰＶＯＨ水溶液の高い粘度を変化させ得ないので、相乗的な改善をもたらすことができ、更なるクレーピング接着剤は、極めて高い分子量のポリビニルアルコールよりもはるかに安価であり得るので、コストを削減することができる。したがって、極めて高い分子量のポリビニルアルコールからのヤンキー接着剤中の固形分のすべての部分を減らすことができる。更なるクレーピング接着剤は、好ましくは、ポリ（アミノアミド）−エピハロヒドリンポリマー（ＰＡＥ）樹脂を含むクレーピング接着剤、他のポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）樹脂、エピクロロヒドリン、ＰＥＩ樹脂、ＰＶＡＭ樹脂、ポリアミン樹脂、およびＰＶＰ樹脂の群から選択される熱硬化性接着剤樹脂または非熱硬化性接着剤樹脂である。好ましい使用法では、ＰＶＯＨとＰＡＥ樹脂との間の重量比は、１：１〜２．５：１の範囲にあってよい。
【００２８】
この方法の好ましい実施では、ＰＶＯＨ水溶液を、ミキサを使用してＰＶＯＨ粉末を水流に添加することによって現場で混合する場合、まず、ＰＶＯＨ水溶液を約８０〜１３０℃に加熱し、ＰＶＯＨ水溶液を４５〜２００分の最小時間にわたって貯蔵し、ＰＶＯＨ水溶液をヤンキーシリンダに供給する前に、ＰＶＯＨ水溶液を４０〜６５℃の範囲のより低い温度に冷却することを伴う。
【００２９】
本発明の方法の更なる好ましい実施形態では、ＰＶＯＨ水溶液に更なる添加剤を、これらの更なる添加剤を混合するための更なるミキサを使用して添加してよい。したがって、各添加剤が、専用のミキサタイプを使用することができ、ＰＶＯＨ水溶液に混合されると、極めて高い分子量のポリビニルアルコールに対しても更なる混合効果を加え、これをＰＶＯＨ水溶液中に十分に分散させ続ける。
【００３０】
好ましくは、ＰＶＯＨ水溶液に各添加剤を、各添加剤に専用のミキサを使用して混合する。したがって、ＰＶＯＨ水溶液は、最終的なヤンキー接着剤（ＹＡ）としてヤンキーシリンダの表面に塗布される前に、様々な添加剤用の幾つかのミキサを通過してよい。
【００３１】
好ましい実施形態によれば、離型剤を、ＰＶＯＨ水溶液の貯蔵時間の後に、かつヤンキー表面への最終的なヤンキー接着剤（ＹＡ）の塗布から５分以内に、ＰＶＯＨ水溶液に混合してもよい。したがって、離型剤は、ＰＶＯＨ水溶液中での延長された保持時間を必要とせずに、ヤンキー接着剤を塗布する直前に混合することができる。
【００３２】
本発明の方法の代替的な実施形態では、更なるクレーピング接着剤を、ＰＶＯＨ水溶液の貯蔵時間の後に、かつヤンキー表面への最終的なヤンキー接着剤（ＹＡ）の塗布から５分以内に、ＰＶＯＨ水溶液に混合してもよい。
【００３３】
本発明の方法は、好ましくは、残留水分を有するティッシュウェブをヤンキーシリンダに移送する前に、ティッシュウェブを少なくとも３５％の濃度まで部分的に乾燥させるヤンキーで使用される。また、乾燥したティッシュウェブをヤンキーシリンダから最終的に取り外す際に、ティッシュウェブを少なくとも９０％の濃度まで乾燥させるヤンキーに使用することも好ましい。
【００３４】
本発明は、また、ヤンキー接着剤組成物であって、それ自体、
少なくとも９０重量％の水と１０重量％までの固形分とを含有する水溶液と、
固形分の２５〜６５％の範囲の量の極めて高い分子量のポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）を含有し、ＰＶＯＨ水溶液としてのヤンキー接着剤組成物に添加されている固形分の一部と、
を含み
ＰＶＯＨ水溶液が、９０ｃＰ〜３００ｃＰの範囲の粘度を有する、
ヤンキー接着剤組成物に関する。
【００３５】
ヤンキー接着剤のこの組成物は、大方の場合、ＰＶＯＨ水溶液と同程度の高粘度を得ることになり、更なる添加剤は、ヤンキー接着剤の最終的な粘度をＰＶＯＨ水溶液の粘度の１０％未満変化させるだけであり、その一方で、極めて高い分子量のポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）の量は、固形分の２５〜６５％の範囲の量に制限される。
【００３６】
本発明のヤンキー接着剤は、また、それ自体、固形分の１０〜４０％の範囲の量の離型剤を含有する固形分の一部を含有してもよい。これは、ヤンキー接着剤における固形分の総含有量、すなわち、１０重量％までが、総固形分の約１〜４％を離型剤として含有していればよいことを意味する。
【００３７】
本発明のヤンキー接着剤は、また、それ自体、固形分の１５〜３５％の範囲の量の更なるクレーピング接着剤を含有する固形分の一部を含有してもよい。これは、ヤンキー接着剤における固形分の総含有量、すなわち、１０重量％までが、総固形分の約１．５〜３．５％を更なるクレーピング接着剤として含有していればよいことを意味する。
【００３８】
先に定義されているヤンキー接着剤組成物は、高い分子量のＰＶＯＨを使用しているが、極めて高い分子量を有するＰＶＯＨの使用時の粘度を確立することからは遠い既知の接着剤組成物よりも良好な特性を達成することができ、ここでは、ＰＶＯＨの総含有量は、比較的低く、好ましくは、更なるクレーピング接着剤としてのＰＡＥの一部と混合され得るが、これは、最終的なヤンキー接着剤の粘度に深刻な影響を与えないほど小さな割合である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
以下の図を参照して本発明を詳細に説明する。
【図１】ティッシュウェブを供給し、ヤンキーシリンダの表面に移送し、乾燥したウェブを最終的に剥がし、紙リール上にウェブを集めるティッシュマシンの一部の概略的なレイアウト図である。
【図２ａ】第１の実施形態におけるヤンキー接着剤塗布システムの概略的なレイアウト図である。
【図２ｂ】第２の実施形態におけるヤンキー接着剤塗布システムの概略的なレイアウト図である。
【図２ｃ】第３の実施形態におけるヤンキー接着剤塗布システムの概略的なレイアウト図である。
【図２ｄ】第４の実施形態におけるヤンキー接着剤塗布システムの概略的なレイアウト図である。
【図３】ヤンキー接着剤組成物を調製および貯蔵するために使用される保持容器の代替的な実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
ウェブ濃度の定義について、重量パーセントを使用する。すなわち、３５％のウェブ濃度とは、６５重量％の水と、３５％の絶乾パルプ（フィラー、光沢剤などを含む）と、を含む。
【００４１】
ヤンキー接着剤組成物の定義について、９０％の水と１０％の総固形物とを含む組成物とは、９０重量％の水と、合計で１０重量％の固形物を含む総固形物と、を含む。
【００４２】
「ウェットタック」とは、通常、ヤンキーシリンダにおける更なる乾燥の前にヤンキー乾燥シリンダ上の接着剤コーティングがウェットウェブをヤンキーに接着する能力を指す。
【００４３】
以下でＰＶＯＨと称されるポリビニルアルコール樹脂は、異なるプロセスを使用して製造することができ、異なる重合度が得られる。しかしながら、より高い重合度を有する一部のＰＶＯＨは、より低い重合度を有する別のＰＶＯＨよりも水溶液中で得られる粘度が低くなることがあるので、重合度は、水溶液中で得られる粘度と明確には関連していない。同じことが、使用されるＰＶＯＨについての定義として分子量を選択する場合にも当てはまる。重要な特徴は、水溶液中でＰＶＯＨを混合する場合に得ることができる粘度である。
【００４４】
ＰＶＯＨ、更なる樹脂、および離型剤の含有量に加えて、改質剤も添加することができ、この改質剤は、接着フィルムが硬化することを防止する。改質剤としては、第４級アンモニウム錯体、ポリエチレングリコール、リン酸塩、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリゴ糖などが挙げられる。
【００４５】
図１には、ティッシュウェブＷを移送位置ＴＰでヤンキーシリンダＣＲ（多くの場合、クレーピングロールと称される）に移送するティッシュマシンの最後の部分が概略的に示されている。ティッシュウェブＷは、任意の適切なフェルトＦ上の移送位置に運ばれ、ウェブは、ロール１とヤンキーシリンダＣＲとの間の移送ニップにおいてヤンキーＣＲの表面に移送される。
【００４６】
ここに示されるように、ウェブはほぼ平坦である（丸で囲んだ図Ｃ１を参照）が、移送位置の前にフェルトＦからのやや構造化された表面が生じている場合がある。先行するフェルトＦに対するヤンキーの速度を低下させることによって、移送中に一次クレープをウェブ上に生じさせてもよいし（丸で囲んだ図Ｃ２を参照）、生じさせなくてもよい。
【００４７】
ヤンキーは、高圧の蒸気によって内部が加熱されるシリンダであり、ウェブ中の水分を大幅に減少させる。ウェブは、角度αにわたって通過中に乾燥に曝される。その後、ドクタブレード１０を使用して、剥がし位置ＴＯにおいてヤンキーシリンダからウェブを取り外す。ドクタブレードは、ウェブに最後のクレープを生じさせる場合がある（丸で囲んだ図Ｃ３を参照）。
【００４８】
ウェブは、剥がされた後に、従来の巻取りドラム１１ｂに導かれ、紙リール１１ｃを形成する。巻取りドラム１１ｂは、支持シリンダ１１ａによって駆動される。
【００４９】
図１に示されるように、ヤンキー接着剤ＹＡは、移送位置ＴＰよりも前でヤンキーの表面に塗布される。塗布されるヤンキー接着剤の量は、弁Ｖによって制御することができ、この弁は、任意の適切な供給速度に設定された手動制御弁であってもよいし、塗布後に測定されるヤンキー接着剤の厚さに応じて制御ユニットＣＰＵによって閉ループで制御されてもよい。
【００５０】
ヤンキー接着剤の厚さは、任意の先行技術の非接触式の測定手段１５によって測定することができる。
【００５１】
図２ａ〜２ｄには、ヤンキー接着剤塗布システムの４つの異なる主要なレイアウト図が示されている。
【００５２】
図２ａには、ＰＶＯＨのみが水溶液としてヤンキー接着剤ＹＡに添加される第１の基本的なシステムレイアウト図が開示されている。ヤンキー接着剤塗布システムは、ヤンキーシリンダの全幅にわたってまたは最小でもウェブを運ぶ部分幅ＷＷにわたって配置された幾つかのノズル１４ｎを有する第１の供給ブーム１４を含む。好ましくは、各ノズル１４ｎは、測定手段１５内の単一の測定ヘッドに応答してウェブ幅の狭いストリップにおけるヤンキー接着剤の塗布速度を調整することが可能な固有の駆動信号１４ｃによって個別に制御され得る。供給ブーム１４は、貯蔵容器２０からのヤンキー接着剤および供給ブーム１４からの戻り流からのヤンキー接着剤を供給するポンプＰ１で加圧される。ここに示されるように、供給ブームは、供給ブームに供給されたヤンキー接着剤の一部がポンプＰ１に戻るように、連続的なヤンキー接着剤流に曝され得る。ポンプＰ１に戻る循環率は、供給ブームに供給されたヤンキー接着剤の量の２０〜８０％であり得る。第１の基本的なシステムレイアウト図では、新しいヤンキー接着剤が、ノズル１４ｎを介して供給される量と置き換わる個別の供給流においてＰＶＯＨ調製システムＰｒｅｐに加えられる。これは水溶液であるので、清浄水Ａｑが、場合によっては、最大で約８０〜１００℃に水を加熱するヒータを介して、新鮮なＰＶＯＨとの初期混合中に加えられる。しかしながら、この第１の実施形態では、ヒータは、ミキサの後に配置されている。より冷たい水との初期混合の後に、最大で約１３０℃までの幾分より高い温度が確立される場合があるものの、この場合、貯蔵容器は、圧力容器として設計される必要があり、これには、コストがさらにかかる。新鮮なＰＶＯＨとの初期混合中に８０〜１３０℃に加熱すると、極めて高い分子量のポリビニルアルコールの混合がさらに改善され、分子鎖が相互に解れて、ＰＶＯＨの膨潤が生じる。ＰＶＯＨの種類によっては、過度の加熱で分子鎖の長さが短縮される可能性のある最大温度が生じる場合がある（これは防止する必要がある）。
【００５３】
その後、極めて高い分子量のポリビニルアルコールＰＶＯＨＵＨＭＷを有する水溶液は、貯蔵容器２０に供給される。極めて高い分子量のポリビニルアルコールの分子鎖は極めて長く、相互に鎖を解くのに時間がかかるので、最良の効果を得るためには、ＰＶＯＨを有する加熱された水溶液を長期間にわたって貯蔵することが重要である。したがって、貯蔵容器は、ＰＶＯＨ溶液の全体積に対してより長い貯蔵時間を確立する幾つかの区画に分割され得る。図２ａでは、ＰＶＯＨ水溶液の新鮮な混合物が、貯蔵時間なしで第１の区画の底部に供給される。底部に加えることによって、ＰＶＯＨが層として底部に形成されることが抑制される。まず、すべての区画における保持時間が過ぎた後に、ヤンキーコーティングＹＡが、最後の区画の底部から供給され得る。貯蔵容器２０から供給されるＰＶＯＨ水溶液の温度は、ここでは約８０〜１３０℃であり、ブーム１４に供給する前に低下させる必要があるので、冷却器Ｃｏを使用して、温度を約４０〜６５℃に下げる。このタイプの調製システムＰｒｅｐは、好ましくは、高い製造速度を有するティッシュマシン内で使用される。この場合、ＰＶＯＨの消費量が多くなり、すでに混合された水溶液を購入する代わりに、現場で混合すべき新鮮なＰＶＯＨを使用することが可能になり、後者の選択はより高価である。しかしながら、調製システムは、代替的には、樽またはタンクからすでに混合されたＰＶＯＨ水溶液を吸引するポンプＰ２と置き換えられ得る。
【００５４】
図２ｂには、第２の基本的なシステムレイアウト図が開示されている。ここでの違いは、多くの添加剤がブーム１４の再循環ループに混合されることである。各添加剤は、ここに示されるような専用のミキサに、好ましくはスタティックミキサを使用して添加され得る。添加剤としては、ＰＡＥ／ＡＤＨなどの少なくとも更なるクレーピング接着剤、離型剤ＲＡ、および可塑剤が挙げられ得る。これらの更なる添加剤を再循環に混合する順序は、好ましくは、各添加剤を再循環に均一に混合することがどれほど容易であるかを考慮して行われる。調製システム内で水に混合される極めて高い分子量のＰＶＯＨについては、この添加剤を調製システム内でミキサにかけ、次いで、更なる添加剤用の後続の各ミキサ内で更なる再混合にもかける。スタティックミキサで穏やかに繰り返し混合すると、極めて高い分子量のＰＶＯＨの完全な混合が改善される。
【００５５】
図２ｃには、第３の基本的なシステムレイアウト図が開示されている。ここでの違いは、すべての添加剤が、再循環流に入る前に調製システムＰｒｅｐ内で混合されることである。この実施形態では、混合するのが最も難しい添加剤である極めて高い分子量のＰＶＯＨが、まず専用のミキサに添加され、その後、加熱され、続いて、一連の専用のミキサ内で補足的な添加剤が混合され、それから貯蔵容器２０に供給される。新しいヤンキー接着剤は、再循環に圧送される前に、冷却器Ｃｏにおいて冷却される。
【００５６】
図２ｄには、第４の基本的なシステムレイアウト図が開示されているが、ここでは、ブームからブームへの供給量に戻る再循環流がない。極めて高い分子量のＰＶＯＨは、まず水Ａｑの供給流に混合され、加熱が統合された容器２０に送られる。ＰＶＯＨ水溶液は、十分な貯蔵時間の後に、冷却器Ｃｏを介して、更なる添加剤、この場合はＰＡＥ／ＡＤＨなどの更なるクレーピング接着剤用の第１の混合ステーションに供給される。その後、離型剤ＲＡ、リン酸塩、および可塑剤が、一連の専用のミキサに添加され得る。このようにして混合されてブームに供給される最終的なヤンキー添加剤はまた、比較的大きな粒子が通過してブームに達し、そこでノズルが閉塞することを防止することが可能な少なくとも２つのフィルタＦを並列に有する濾過システムを通過し得る。並列フィルタを使用すると、濾過モードのままのフィルタを通してヤンキー添加剤を供給することがなおも可能でありながら、その際に１つのフィルタの逆洗および洗浄が可能になる。
【００５７】
図２ａ〜２ｃの基本的なシステムレイアウト図はすべて、ブーム１４から貯蔵容器またはポンプＰ１に戻る戻し管ＹＡＲＥＴを含むが、ヤンキー接着剤を大量に消費するシステムでは（すなわち、より大型のティッシュマシンの場合）、図２ｄに示されるシステムのように、この戻し管は省略可能である。しかしながら、戻し管によって、再導入時に貯蔵容器２０に撹拌効果が追加され、ヤンキー接着剤の総平均滞留時間が増加し、水溶液が繰り返し混合にかけられるので、幾つかの利点が追加される。
【００５８】
図３には、代替的な貯蔵容器２０が示されている。これは、４つのチャンバを直列に有する設計であり、仕切り壁は３つだけ必要とされる。水とＰＶＯＨとを有する新鮮な水溶液は、貯蔵容器２０内の右側の第１のチャンバの底部に供給される。このように底部に流入することによって、このチャンバ内でＰＶＯＨが沈降することが抑制される。第１のチャンバから、水溶液は、底部に戻り流ＹＡＲＥＴの入口を有する第２および第３のチャンバにオーバフローする。そして、まず水溶液が最初の３つのチャンバを通過したら、これは左側の最後の第４のチャンバにオーバフローする。ここに示されるように、上部液面に形成されるフロックを破壊する撹拌部材を有する幾つかのモータ駆動式の撹拌器が配置されていてもよい。
【００５９】
試験
流したヤンキー接着剤は、１５〜３５ｍｇ／ｍ２の総追加物を有しており、
・Crepetrol 9750：２０〜６５％
・Crepetrol 874およびRezosol CS-3290：１０〜４０％
・Kuraray KP200-88 KX：２５〜６５％
を含有していた。
【００６０】
試験の結果は、ヤンキーコーティングが、ＰＡＥ、非ＰＡＥ樹脂、熱硬化性（架橋）樹脂、および非熱硬化性樹脂（完全架橋）で機能することを示す。というのも、ヤンキー接着剤は、ＰＶＯＨとは異なり、クレープブレードにおいて主に活性化して接着力をもたらし、ヤンキー移送ニップにおいてはそれほどでもないからである。非ＰＡＥ樹脂としては、コーティングシステムにまたは抄紙機のウェットエンドに直接使用される、ＧＰＡＭ樹脂、ＰＶＡＭおよびこれらの誘導体、ＣＰＡＭ、ＡＰＡＭ、相互侵入網目構造（ＩＰＮｓ）が挙げられる。ヤンキーコーティングパッケージは、リン酸塩添加剤がヤンキーコーティングに使用されているかどうかに関係なく機能する（ＭＡＰ、ＤＡＰ、ＴＫＰＰ、および他の種類のポリリン酸塩）。
【００６１】
Kuraray KP200-88 KX（極めて高いＭＷのＰＶＯＨ）の効果は、CS-3290ヤンキー改質剤と組み合わせて使用された場合に向上した。２０℃の４％水溶液中で得られるKuraray KP200-88 KXの粘度は、１７５．０〜２２５．０ｃＰの範囲にあるだろう。
【００６２】
Kuraray KP200-88 KXをSelvol 523およびSelvol 540と比較した。Sekisuiによって中ＭＷのＰＶＯＨとして分類されたSelvol 523では、２０℃の４％水溶液中で２３．０〜２３．７ｃＰの範囲の粘度が得られ、これは、８７．０〜８９．０％の加水分解レベルにあった。Sekisuiによって高ＭＷのＰＶＯＨとして分類されたSelvol 540では、２０℃の４％水溶液中で４５〜５５ｃＰの範囲の粘度が得られ、これは、８７．０〜８９．０％の加水分解レベルにあった。Selvol 350も代替物であるが、６０〜７２ｃＰの範囲の粘度を得ることができた。
【００６３】
試験したKurarayの製品KP200-88 KXの粘度範囲は、標準のSelvol 540の４倍近くである。Kurarayは、KP200-88 KXをプレミアムＰＶＯＨグレード／製品と呼んでいる。KP200-88 KXの加水分解レベルは、８７．０〜８９．０％の範囲にあり、すなわち、Selvol 523/540の場合と同じであり、これは、加水分解レベル自体が、どのような粘度が得られ得るかを明確には表していないことを示す。
【００６４】
Rezosol CS-3290は、Solenis LLCによって供給されている改質剤化学薬品である。これはまた、Crepetrol 874（界面活性剤ベースの改質剤）と一緒に機能した。これは、イミダゾリン第４級アミンベースのヤンキー改質剤などの他の改質剤と一緒に機能することができ、油ベースの放出（鉱油または植物油の放出）を使用する用途に適切であり得る。
【００６５】
これは、条件が、設備、水分の状態などに応じて機械ごとに大きく異なり得るので、総追加物の幅広い範囲で、すなわち、１〜１５０ｍｇ／ｍ２の範囲で、かつ各成分の幅広い範囲の比率にわたって実施することができる。
【００６６】
これは、通気乾燥（ＴＡＤ）、ＮＴＴ、ＱＲＴ、シングルまたはダブルリクレープ（ＳＲＣまたはＤＲＣ）、アドバンスドモールディングティッシュシステム（ＡＴＭＯＳ：Advanced Molding Tissue System）、および従来のライトドライクレープアセット（ＬＤＣ：light dry-crepe assets）などのティッシュ製造プロセスをカバーするのに十分広くあるべきである。
【図１】
2021529898.tif 000004
【図２ａ】
2021529898.tif 000005
【図２ｂ】
2021529898.tif 000006
【図２ｃ】
2021529898.tif 000007
【図２ｄ】
2021529898.tif 000008
【図３】
2021529898.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和3年6月8日(2021.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
残留水分を有するティッシュウェブ（Ｗ）をヤンキーシリンダ（ＣＲ）に移送し、乾燥した前記ティッシュウェブを前記ヤンキーシリンダからドクタブレードを使用して最終的に取り外し、乾燥したウェブを巻取り機で集めてティッシュリールを形成する方法であって、
（ａ）残留水分を有する前記ティッシュウェブを前記ヤンキーシリンダに移送する前に、前記ヤンキーシリンダの表面に塗布される最終的な固形分を１０％未満有するヤンキー接着剤の水溶液を調製することと、
（ｂ）前記ヤンキー接着剤の溶液に、前記ヤンキー接着剤の前記最終的な固形分の２５〜６５％の範囲の量で、極めて高い分子量のポリビニルアルコールを有するＰＶＯＨ水溶液を添加して、前記ＰＶＯＨ水溶液が９０ｍＰａ〜３００ｍＰａの範囲の粘度を得ることと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記ＰＶＯＨ水溶液を、前記ＰＶＯＨ水溶液の貯蔵中に８０〜１００℃の範囲の温度に加熱する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ＰＶＯＨ水溶液を前記ヤンキー接着剤の前記溶液に添加する前に、加熱された前記ＰＶＯＨ水溶液を４０〜６５℃の範囲の温度に冷却する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記ヤンキー接着剤の前記水溶液に、既製のＰＶＯＨ水溶液を添加する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記ＰＶＯＨ水溶液に、前記ヤンキー接着剤の前記最終的な固形分の１０〜４０％の範囲の量で、離型剤を混合する、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記ＰＶＯＨ水溶液に、前記ヤンキー接着剤の前記最終的な固形分の１５〜４５％の範囲の量で、更なるクレーピング接着剤を混合する、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記更なるクレーピング接着剤は、ポリ（アミノアミド）−エピハロヒドリンポリマー（ＰＡＥ）樹脂を含むクレーピング接着剤、他のポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）樹脂、エピクロロヒドリン、ＰＥＩ樹脂、ＰＶＡＭ樹脂、ポリアミン樹脂、およびＰＶＰ樹脂の群から選択される熱硬化性接着剤樹脂または非熱硬化性接着剤樹脂である、請求項６記載の方法。
【請求項８】
ＰＶＯＨとＰＡＥ樹脂との間の重量比は、１：１〜２．５：１の範囲にある、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記ＰＶＯＨ水溶液を、ミキサを使用してＰＶＯＨ粉末を水流に添加することによって現場で混合し、前記ＰＶＯＨ水溶液を約８０〜１３０℃に加熱し、前記ＰＶＯＨ水溶液を４５〜２００分の最小時間にわたって貯蔵し、前記ＰＶＯＨ水溶液を前記ヤンキーシリンダに供給する前に、前記ＰＶＯＨ水溶液を４０〜６５℃の範囲のより低い温度に冷却する、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記ＰＶＯＨ水溶液に更なる添加剤を、該更なる添加剤を混合するための更なるミキサを使用して添加する、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記ＰＶＯＨ水溶液に各添加剤を、各添加剤に専用のミキサを使用して混合する、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記ＰＶＯＨ水溶液は、最終的な前記ヤンキー接着剤（ＹＡ）として前記ヤンキーシリンダの表面に塗布される前に、様々な添加剤用の幾つかのミキサを通過する、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記離型剤を、前記ＰＶＯＨ水溶液の貯蔵時間の後に、かつヤンキー表面への最終的な前記ヤンキー接着剤（ＹＡ）の塗布から５分以内に、前記ＰＶＯＨ水溶液に混合する、請求項５記載の方法。
【請求項１４】
前記更なるクレーピング接着剤を、前記ＰＶＯＨ水溶液の貯蔵時間の後に、かつヤンキー表面への最終的な前記ヤンキー接着剤（ＹＡ）の塗布から５分以内に、前記ＰＶＯＨ水溶液に混合する、請求項６記載の方法。
【請求項１５】
残留水分を有する前記ティッシュウェブを前記ヤンキーシリンダに移送する前に、前記ティッシュウェブを少なくとも３５％の濃度まで部分的に乾燥させる、請求項１記載の方法。
【請求項１６】
前記乾燥したティッシュウェブを前記ヤンキーシリンダから最終的に取り外す際に、前記ティッシュウェブを少なくとも９０％の濃度まで乾燥させる、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
ヤンキー接着剤組成物であって、
少なくとも９０重量％の水と１０重量％までの固形分とを含有する水溶液と、
前記固形分の２５〜６５％の範囲の量の極めて高い分子量のポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）を含有し、ＰＶＯＨ水溶液としての前記ヤンキー接着剤組成物に添加されている前記固形分の一部と、
を含み、
前記ＰＶＯＨ水溶液は、９０ｍＰａ〜３００ｍＰａの範囲の粘度を有する、
ヤンキー接着剤組成物。
【請求項１８】
前記固形分の１０〜４０％の範囲の量の離型剤を含有する前記固形分の一部をさらに含む、請求項１７記載のヤンキー接着剤組成物。
【請求項１９】
前記固形分の１５〜３５％の範囲の量の更なるクレーピング接着剤を含有する前記固形分の一部をさらに含む、請求項１８記載のヤンキー接着剤組成物。
【国際調査報告】
2021529898.tif 000010
2021529898.tif 000011
2021529898.tif 000012
2021529898.tif 000013
2021529898.tif 000014