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JP2009544869A - ナノサイズの粒子及びアニオン性洗剤キャリーオーバー許容度を有する布地向上組成物 - Google Patents

ナノサイズの粒子及びアニオン性洗剤キャリーオーバー許容度を有する布地向上組成物 Download PDF

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JP2009544869A
JP2009544869A JP2009523086A JP2009523086A JP2009544869A JP 2009544869 A JP2009544869 A JP 2009544869A JP 2009523086 A JP2009523086 A JP 2009523086A JP 2009523086 A JP2009523086 A JP 2009523086A JP 2009544869 A JP2009544869 A JP 2009544869A
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fabric enhancing
foam
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ラウル、ビクトリーノ、ヌーネス
ケ‐ミン、クアン
アレッサンドロ、コロナ、ザ、サード
マシュー、ローレンス、リンチ
アリス、マリー、ワード
ユゴー、ジャン、マリー、デメイエール
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Abstract

布地向上組成物であって、少なくとも1つの布地柔軟化活性物質を含み、前記布地柔軟化活性物質が、強度で重み付けした粒径分布を有する複数の粒子を含み、少なくとも約50%の前記粒子が約170nm未満の粒径を有する、布地向上組成物。

Description

十分なアニオン性洗剤キャリーオーバー許容度(anionic detergent carry over tolerance)を有する布地向上組成物(fabric enhancing composition)に対する必要性が報告されてきている。好適なアニオン性洗剤キャリーオーバー許容度に関連して報告される効果には、透明なすすぎ溶液、泡の形成防止、洗剤界面活性剤残留物を含有するすすぎ溶液に添加した際の柔らかな手触りの付与、が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、デメエーレ(Demeyere)らによる米国特許公開第2004/0060390 A1号を参照されたい。界面活性剤スカベンジャーなどの添加剤の使用を介して、良好なアニオン性洗剤キャリーオーバー許容度を可能にする布地向上組成物を提供するために、様々な試みが行われてきている。しかしながら、界面活性剤スカベンジャーなどの添加剤は、高価である可能性があり、並びに、成分を複合する際の工程追加といった、加工及び製造を複雑する恐れがある。このように、界面活性剤スカベンジャーの添加に頼らずに良好なアニオン性洗剤キャリーオーバー許容度を提供する布地向上組成物に対する必要性が依然として存在する。
良好なアニオン性洗剤キャリーオーバー許容効果を提供する別の試みには、尾部が1つ及び尾部が2つのカチオン性布地柔軟仕上げ(fabric softener)活性物質の特定の混合物を使用することが含まれる。例えば、フランケンバック(Frankenbach)らによる米国特許公開第2006/0252668 A1号を参照されたい。この試みは報告のように泡の形成防止にいくらか効果を提供するものの、これらの処方の試みは、高価であること、並びに、加工及び製造を複雑にしてしまうことなどの、同様の問題を有する。更に、特定の濃度の、尾部が1つ及び尾部が2つのカチオン性布地柔軟仕上げ活性物質に頼ることは、使用可能な布地柔軟化物質の可能な種類や組合せを制限する。
米国特許公開第2004/0060390 A1号 米国特許公開第2006/0252668 A1号
界面活性剤スカベンジャーなどの添加剤並びに特定の濃度の、尾部が1つ及び尾部が2つのカチオン性布地柔軟化活性物質の存在を必要とせずに、十分なアニオン性洗剤キャリーオーバー許容度及び泡の形成防止を提供可能な新しい布地向上組成物に対する必要性が依然として存在する。
本発明の1つの態様は、布地向上組成物を提供し、この布地向上組成物は、強度で重み付けした粒径分布を有する複数の粒子を含む少なくとも1つの布地柔軟化活性物質を含み、その粒子の少なくとも約50%が約170nm以下の粒径を有する。
本発明の別の態様は、予め水性洗剤液と接触していた布地を、本発明による布地向上組成物を含有するすすぎ溶液と接触させる工程を含む、布地をすすぐ方法を提供する。
本発明の別の態様は、マニュアルすすぎプロセス中に消費される水の容量を減らす方法であって、本発明による布地コンディショニング組成物を水槽内に加える工程と、前記水槽内に前記布地を浸漬させて次に洗剤液と接触させる工程と、を含む方法を提供する。
本発明による複数のナノサイズの層状小胞を含むナノサイズの粒子の低温電子顕微鏡(Cyro-TEM)写真。 非ナノサイズの直径を有する多層状小胞を示す従来の布地向上組成物の低温電子顕微鏡(Cyro-TEM)写真。
定義
本明細書で用いるとき、用語「洗濯残留物」とは、洗濯プロセスの洗浄サイクル中に布地上又は洗浄液中のどちらかに存在し得るあらゆる物質を意味し、すすぎ浴溶液中に洗濯された布地によってキャリーオーバーされる、あらゆる物質を意味する。従って、「洗濯残留物」には、残留汚れ、粒子状物質、洗剤界面活性剤、洗剤ビルダー、漂白剤、金属イオン、脂質、酵素、及び洗浄サイクル溶液中に存在し得た他のあらゆる物質が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で用いるとき、「すすぎ浴溶液」は布地の洗浄に続いて行われるこれらのすすぎに使用される溶液である。すすぎ浴溶液は自動若しくは非自動洗濯機の中で用いられてもよく、又は手洗いの場合には洗面器若しくはバケツなどの簡便な容器の中で使用されてもよい。すすぎ浴溶液は初めは水であり、その後、洗濯された布地並びにそれに伴う洗濯残留物及び/又はすすぎ添加(rinse-added)布地トリートメント組成物が導入される。
以下の「発明を実施するための形態」及び「特許請求の範囲」で用いられるとき、「可視の沈殿」又は「泡」は、一般的に性質上不透明である凝集物質を指す。必ずしも固体又は緻密とは限らないが、このような泡は肉眼により確認できるほど十分大きく、典型的には、これらの最短軸に沿って測定すると約0.4mm以上である。
I.布地向上組成物
複数の粒子を含む少なくとも1つの布地柔軟化剤を含む布地向上組成物であって、前記粒子の少なくとも約50重量%が約170nm未満の粒径を有する(以下では「ナノサイズの粒子」)布地向上組成物が、界面活性剤スカベンジャー並びに尾部が1つ及び尾部が2つのカチオン性布地柔軟仕上げ活性物質の特定の混合物を含むがこれに限定されない添加剤を加えずに、良好なアニオン性洗剤キャリーオーバー許容度を提供することが驚くべきことに発見された。1つの実施形態では、前記ナノサイズの粒子は複数の層状小胞を含む。理論に束縛されるものではないが、ナノサイズの粒子は、ここに定義されるように、自動及びマニュアル手洗いシステムのすすぎ溶液中に存在する、少なくとも一部の任意の洗剤界面活性剤組成物及び/又は洗濯残留物を捕捉するのに十分なカチオン性電荷の曝露を提供すると考えられている。
A.ナノサイズの粒子
本発明は、約10nm〜約170nm、あるいは約150nm未満、あるいは約120nm未満、あるいは約80nm未満の平均粒径を有する複数の粒子を含む、少なくとも1つの布地柔軟化活性物質を含む。1つの実施形態では、複数の粒子は強度で重み付けした粒径分布を有し、複数のこの粒子の少なくとも約50%、あるいは少なくとも80%、あるいは少なくとも90%、あるい99%まで、あるいは約99.9%までが、約170nm未満、あるいは約150nm未満、あるいは約120nm未満、あるいは約80nm未満の粒径を有する。ここで定義されるように、平均粒径及び強度で重み付けした粒径分布は、本明細書で定義される動的光散乱法により測定される。別の実施形態では、複数の粒子は層状小胞、ディスク、小板、層状シート、及びこれらの組合せを含む。
図1は、本発明による複数のナノサイズの粒子(10)の低温電子顕微鏡(Cyro-TEM)写真を提供する。図2は、例えば直径約200nm超の、非ナノサイズの直径を有し、多層状である複数の層状小胞(40)を示す従来の布地向上組成物の低温電子顕微鏡(Cyro-TEM)写真を提供する。
1.動的光散乱法
動的光散乱法は、光散乱データ技術により粒径を測定するのに使用できる。本明細書で用いるとき、粒径はマルバーン・ゼータサイザー・ナノ(Malvern Zetasizer Nano)ZSのモデルZEN 3600によって測定される。製造者:マルバーン・インスツルメント社(Malvern Instruments Ltd)、英国WR14 1XZ、ウスターシャー州マルバーン、グローヴウッドロード、エニグマビジネスパーク(Enigma Business Park, Grovewood Road, Malvern, Worcestershire WR141XZ, United Kingdom)。
機器の管理用及びデータ取得用に使用されるソフトウェアは、マルバーン・インスツルメント社(Malvern Instruments Ltd)著作権所有のディスパ−ション・テクノロジー・ソフトウェア・バージョン4.20である。
結果は、強度で粒径に対して重み付けした分布として表示される。この分布から、%に基づいた粒径分布及び平均粒径が決定できる。
試料は、測定される分散剤中に約1%〜約3%の布地柔軟化活性物質濃度が得られるように、試料の連続相として同様な組成物を有する分散剤、例えば分散連続相中と同量の水、溶媒及び酸、で希釈される。試料は一定の試料容量、例えば5mLで、採取される。試料は使い捨てキュベット(マルバーン(Malvern)社からのDTS0012)中に定置され、測定は25℃において試料平衡時間2分で行われる。
上記で規定されたソフトウェアの測定設定は、20稼動/測定及び稼動持続時間10秒で「マニュアル測定(manual measurement)」である。測定数は2回で、測定間に遅延がないようにする。上記ソフトウェアによる結果の計算は、ソフトウェアにより提供されるように汎用モデルを使用する。結果はソフト及びハードウェアにより内部設定される品質基準に見合う必要がある。
B.布地柔軟化活性物質
本発明の布地向上組成物は布地柔軟化活性物質(FSA)又は1つ以上のFSAの混合物を含む。1つの実施形態では、布地向上組成物は少なくとも前記組成物の約1重量%、あるいは少なくとも約2重量%、あるいは少なくとも約3重量%、あるいは少なくとも約5重量%、あるいは少なくとも約10重量%、あるいは少なくとも約12重量%であって、約90重量%未満、あるいは40重量%未満、あるいは約30重量%未満、あるいは約20重量%未満、あるいは約18重量%未満、あるいは約15重量%未満、である前記FSAを含む。1つの実施形態ではFSAはカチオン性である。
1つの好適なFSAは次式の化合物を含む:
{R4−m−N−[(CH−Y−R}X (1)
式中、各R置換基は水素、短鎖C〜C、好適なC〜Cアルキル又はヒドロキシアルキル基(例えば、メチル、エチル、プロピル、ヒドロキシエチルなど)、ポリ(C2〜3アルコキシ)、好適なポリエトキシ、ベンジル、又はこれらの混合物のいずれかであり;各mは2又は3であり;各nは1〜約4で好適には2であり;各Yは、−O−(O)C−、−C(O)−O−、−NR−C(O)−、又は−C(O)−NR−であり;各R中の炭素の合計数は(ただし、Yが−O−(O)C−又は−NR−C(O)−のときは+1)C12〜C22であり、好適にはC14〜C20であり、各Rはヒドロカルビル、又は置換ヒドロカルビル基であり、Xは塩化物、臭化物、硫酸メチル、硫酸エチル、硫酸塩及び硝酸塩などの柔軟仕上げ剤適合性アニオンである。
第二の好適なFSAは次の一般式を有する:
[RCHCH(YR)(CHYR)]X
式中、Y、R、R及びXはそれぞれ、上記と同じ意味を有する。このような化合物には、次式を有するものが挙げられる:
[CH(+)[CHCH(CHO(O)CR)O(O)CR]C1(−)(2)
式中、各Rはメチル又はエチル基であり、好適には各RはC15〜C19の範囲内にある。本明細書で使用するとき、ジエステルが明記される場合、それは存在するモノエステルを包含することができる。
これらの種類の試剤及びその一般的製造法は、米国特許第4,137,180号(ナイク(Naik)ら、1979年1月30日発行)に開示されている。DEQA(2)の例は、式1,2−ジ(アシルオキシ)−3−トリメチルアンモニオプロパンクロリドを有する「プロピル」エステル四級アンモニウム布地柔軟仕上げ剤活性物質である。
第三の好適なFSAは次式を有する:
[R4−m−N−R ]X (3)
式中、R、R及びXはそれぞれ、上記と同じ意味を有する。
第四の好適なFSAは次式を有する:
式中、R、R、及びAの各々は上記に与えられた定義を有し、各RはC1〜6アルキレン基、好適にはエチレン基であり、Gは酸素原子又は−NR−基である。
第五の好適なFSAは次式を有する:
式中、R、R及びGは上記のように定義される。
第六の好適なFSAは、脂肪酸とジアルキレントリアミンとの、例えばモル比約2:1での、縮合反応生成物を含み、この反応生成物は、次式の化合物を含有する:
−C(O)−NH−R−NH−R−NH−C(O)−R (6)
式中、R、Rは上記のように定義され、各RはC1〜6アルキレン基であり、好適にはエチレン基であり、反応生成物は所望により硫酸ジメチルなどのアルキル化剤の添加によって四級化されてもよい。このような四級化反応生成物は米国特許第5,296,622号(アップヒューズ(Uphues)ら、1994年3月22日発行)に更に詳細に記載されている。
第七の好適なFSAは次式を有する:
[R−C(O)−NR−R−N(R)−R−NR−C(O)−R (7)
式中、R、R、R、R及びAは上記のように定義される。
第八の好適なFSAは脂肪酸とヒドロキシアルキルアルキレンジアミンとのモル比約2:1での反応生成物を含み、この反応生成物は次式の化合物を含有する:
−C(O)−NH−R−N(ROH)−C(O)−R (8)
式中、R、R及びRは、上記のように定義される。
第九の好適な種類のFSAは、次式を有する:
式中、R、R、R、及びAは、上記のように定義される。
化合物(1)の非限定的な例は、N,N−ビス(ステアロイル−オキシ−エチル)N,N−ジメチルアンモニウムクロリド、N,N−ビス(タローイル−オキシ−エチル)N,Nジメチルアンモニウムクロリド、N,N−ビス(ステアロイル−オキシ−エチル)N−(2ヒドロキシエチル)N−メチルアンモニウムメチルスルファートである。
化合物(2)に非限定的な例は、1,2ジ(ステアロイル−オキシ)3トリメチルアンモニウムプロパンクロリドである。
化合物(3)の非限定的な例は、ジキャノーラジメチルアンモニウムクロリド、ジ(ハード)タロージメチルアンモニウムクロリド、ジキャノーラジメチルアンモニウムメチルスルファートなどの、ジアルキレンジメチルアンモニウム塩である。本発明で使用可能な市販のジアルキレンジメチルアンモニウム塩は、ウィトコ社(Witco Corporation)から商標名アドゲン(Adogen)(登録商標)472として入手可能なジオレイルジメチルアンモニウムクロリド、及び、アクゾ・ノーベル・アルクアッド(Akzo Nobel Arquad)2HT75より入手可能なジハードタロージメチルアンモニウムクロリドである。
化合物(4)の非限定的な例は1−メチル−1−ステアロイルアミドエチル−2−ステアロイルイミダゾリニウムメチルスルファートであり、式中、Rは非環式脂肪族C15〜C17炭化水素基であり、Rはエチレン基であり、GはNH基であり、Rはメチル基であり、Aはメチルスルファートアニオンであり、ウィトコ社(Witco Corporation)より商標名バリソフト(Varisoft)(登録商標)として市販されている。
化合物(5)の非限定的な例は、1−タローイルアミドエチル−2−タローイルイミダゾリンであり、Rは、非環式脂肪族C15〜C17炭化水素基であり、Rはエチレン基であり、GはNH基である。
化合物(6)の非限定的な例は、脂肪酸とジエチレントリアミンとのモル比約2:1での反応生成物であり、この反応生成物の混合物は次式のN,N−ジアルキルジエチレントリアミンを含有する:
−C(O)−NH−CHCH−NH−CHCH−NH−C(O)−R
式中、R−C(O)は、ヘンケル社(Henkel Corporation)から入手可能なエマーソル(Emersol)(登録商標)223LL又はエマーソル(登録商標)7021などの、植物又は動物を供給源として得られた市販の脂肪酸のアルキル基であり、R及びRは二価のエチレン基である。
化合物(7)の非限定的な例は、次式を有するジ脂肪アミドアミン系柔軟仕上げ剤である:
[R−C(O)−NH−CHCH−N(CH)(CHCHOH)−CHCH−NH−C(O)−RCHSO
式中、R−C(O)は、ウィトコ社(Witco Corporation)から商標名バリソフト(Varisoft)(登録商標)222LTとして市販されているアルキル基である。
化合物(8)の非限定的な例は、脂肪酸とN−2−ヒドロキシエチルエチレンジアミンとのモル比約2:1での反応生成物であり、この反応生成物の混合物は次式の化合物を含有する:
−C(O)−NH−CHCH−N(CHCHOH)−C(O)−R
式中、R−C(O)は、ヘンケル社(Henkel Corporation)から入手可能なエマーソル(Emersol)(登録商標)223LL又はエマーソル(登録商標)7021などの、植物又は動物を供給源として得られた市販の脂肪酸のアルキル基である。
化合物(9)の非限定的な例は次式を有するジ四級化合物である:
式中、Rは脂肪酸から得られ、化合物はウィトコ社(Witco Company)から入手可能である。
上記で開示されたFSAの上記種類のあらゆる組合せ及び混合物が、本発明での使用に好適であることは理解されるであろう。
アニオンA
本明細書のカチオン性窒素系塩において、アニオンAは柔軟仕上げ剤に相溶性のあるいずれかのアニオンであり、電気的に中性である。ほとんどの場合、これらの塩において電気的中性をもたらすために使用されるアニオンは、強酸由来のものであり、特に、塩化物、臭化物、又はヨウ化物のようなハロゲン化物由来のものである。硫酸メチル、硫酸エチル、酢酸塩、ギ酸塩、硫酸塩、炭酸塩などのような、他のアニオンを使用することもできる。塩化物及び硫酸メチルがアニオンAに好適な候補である。またアニオンは、二価の電荷を有することもでき、その場合、Aは、基の半分を表わす。
C.アニオン性スカベンジャー
本明細書で用いるとき、アニオン性スカベンジャーは洗剤スカベンジャー及び/又は界面活性剤スカベンジャーを含む。本発明の布地向上組成物は、驚くべきことに、本明細書で定義する泡形成試験(Floc Formation Test)から決定されるように、アニオン性スカベンジャーの添加に頼らずに良好なアニオン性洗剤キャリーオーバー許容度を提供可能であることが観察されている。理論に束縛されるものではないが、洗剤キャリーオーバー許容度は本発明の粒子の、粒径分布及び/又は平均粒径に部分的によるものと考えられる。粒子及び/又は層状小胞の寸法は十分な量のカチオン性電荷を曝露して、自動及びマニュアル手洗いシステムのすすぎ溶液中に存在する、少なくとも一部の任意の洗剤界面活性剤及び/又は洗濯残留物を捕捉する。
本発明の1つの実施形態では、布地向上組成物はアニオン性スカベンジャーを含む。1つの実施形態では、布地向上組成物は約0から、あるいは約0.01%〜約10%の、あるいは約5%までの、あるいは約1%までの、あるいは約0.1%までの、アニオン性スカベンジャーを含む。別の実施形態では、布地向上組成物はアニオン性スカベンジャーを含まないか又は実質的に含まない。本明細書で使用するとき、「成分を実質的に含まない」とは、いかなる量の成分も組成物中に意図的に加えられないことを意味する。
好適なアニオン性スカベンジャーには、モノアルキル第四級アンモニウム化合物及びこれらのアミン前駆体、ポリビニルアミン、並びにポリ第四級アンモニウム化合物及びこれらのアミン前駆体が挙げられる。例えば、米国特許公開第2003/0060390号、0078〜0122を参照されたい。本発明は、驚くべきことに、アニオン性スカベンジャーの添加に頼らずに、好適なアニオン性洗剤捕捉キャリーオーバー及び泡の形成防止を提供することが判明している。理論に束縛されるものではないが、ナノサイズの粒子はすすぎ浴溶液中で洗濯残留物と接触したときに、FSAのカチオン性部分の十分な曝露を提供して、泡の形成を抑制すると考えられる。
D.泡抑制系
本発明の1つの実施形態では、布地向上組成物は泡抑制系を含む。泡抑制系の好適な濃度は、組成物の約0.01重量%〜約10重量%、あるいは約0.02重量%〜約5重量%、あるいは約0.05重量%〜約2重量%である。このような泡抑制系は、従来のC11〜C18アルキルベンゼンスルホン酸塩(「LAS」)などの高発泡性界面活性剤からの洗濯残留物を含むすすぎ浴溶液を使用する際に、本発明の組成物で使用するのに好適である。
好適な泡抑制系には、シリコーン消泡化合物、2−アルキルアルカノール消泡化合物のようなアルコール消泡化合物、脂肪酸、パラフィン消泡化合物、及びこれらの混合物を含む、あらゆる消泡化合物が挙げられる。好適な泡抑制系の非限定的な例は米国特許公開第2003/0060390 A1号、及び「カーク・オスマー工業化学百科事典(Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology)」第三版、第7巻、430〜447ページ(ジョン・ワイリー&サンズ社(John Wiley & Sons, Inc.)1979年)に提供されている。
好適な組成物は少なくとも約90%の、あるいは少なくとも約95%の、あるいは少なくとも約99%の、泡低減値を有するものである。約99%の泡低減値とは、溶液の表面を部分的に覆う白い膜又はいくらか散乱した気泡の任意の存在を除き、可視の発泡体がすべて消失する場合を指す。
泡低減試験
泡低減は次のようにして測定される:ドデシルベンゼンスルホン酸のナトリウム塩(工業銘柄、カタログナンバー28,995〜7でアルドリッチ(Aldrich)社により供給される)の約0.02%溶液(20℃〜25℃で硬度0.21g毎L(12米国g/g)mp水を使用)750gが1リットル円筒型広口瓶(直径:高さの比がおよそ5:8)に加えられる。この溶液は参照として働く。参照溶液及び泡形成試験(下記参照)から得られる濾液が約15秒間に亘って強く振盪される。これにより、参照溶液の上に約3cmの泡が生じる。振盪が終わってから15秒後に、試験溶液上に残っている泡の存在が目視により評価される。高さの%で表示される泡低減値は、15秒後の試験試料の泡の高さを振盪直後の参照試料の泡の高さ(〜3cm)と比較することで計算される。
E.他の要素
1.香料添加物
1つの実施形態では、布地向上組成物は香料添加物を含む。本明細書で使用するとき、「香料添加物」は、水槽中に及び/又はそれと接触した布地上に後で放出されるいずれかの発香性物質を意味する。本明細書の香料添加物は、それらの組成物が比較的単純なものであることもでき、又はすべて任意の所望の香りを提供するように選択される、天然及び合成の化学香料構成成分の高度に洗練された複雑な混合物を含むこともできる。異なる香料組成物の非限定的な例を含む香料添加物についての更なる情報は米国特許公開第2003/0104969 A1号(2003年6月5日発行、キャズウェル(Caswell)ら)、米国特許第5,714,137号(1998年2月3日発行、トリン(Trinh)ら)、及び米国特許第6,048,830号(2000年4月11日発行、ギャロン(Gallon)ら)で入手可能である。
1つの実施形態では、香料添加物は香料マイクロカプセルを含む。香料マイクロカプセルには、次の参照に記載されるものを挙げてもよい:米国特許公開第2003/215417 A1号、同第2003/216488 A1号、同第2003/158344 A1号、同第2003/165692 A1号、同第2004/071742 A1号、同第2004/071746 A1号、同第2004/072719 A1号、同第2004/072720 A1号、同第2003/203829 A1号、同第2003/195133 A1号、同第2004/087477 A1号、同第2004/0106536 A1号;欧州特許第1393706 A1号;米国特許第6,645,479号、同第6,200,949号、同第4,882,220号、同第4,917,920号、同第4,515,461号、同第4,234,627号及び米国再発行特許第32,713号。1つの実施形態では、香料マイクロカプセルは砕けやすい香料マイクロカプセル(例えば、水活性化香料マイクロカプセルに対比して)である。脆砕性は、外部からの直接的圧力又は剪断力を受けた際に、マイクロカプセルが破裂、又は破断して開く傾向を指す。本発明の目的のため、使用されるマイクロカプセルは、前記マイクロカプセルで処理される布地に取り付けられている間に、カプセルを含有する布地が磨耗される又は取扱われることで操作されるときに遭遇する力によって破壊され得る(それによってカプセルの内容物を放出する)場合に、「砕けやすい」。
1つの実施形態では、本発明は約ゼロ%〜約5%の、あるいは約0.1%〜約3.5%の、あるいは0.3%〜2%の、香料添加物を含む。
2.pH緩衝剤
本発明の1つの実施形態では、布地向上組成物は、布地向上組成物を酸性にする(約6を下回る、あるいは約2〜約5、あるいは2.5〜4のpHを有する)のに適切な量のpH緩衝剤を更に含む。pH緩衝剤の好適な濃度は、布地向上組成物の約ゼロ重量%〜約4重量%、あるいは約0.01重量%〜約2重量%である。好適なpH緩衝剤は、塩化水素、クエン酸、他の有機又は無機酸、及びこれらの混合物を含む。
3.追加添加物
追加添加物は任意であるが、布地向上組成物によく使用されることは当業者であれば理解するであろう。布地向上組成物は、水、着色剤、香料、ブルーミング香料、香料マイクロカプセル、シクロデキストリン、臭気抑制剤、電解質、防腐剤、蛍光増白剤、乳白剤、構造剤、粘度調節剤、付着助剤、粘土のような固体形状の布地コンディショニング剤、乳化剤、安定剤、縮み防止剤、染み付き防止剤、殺菌剤、殺真菌剤、腐食防止剤、及びこれらの混合物などを含む追加添加物を更に含む。例えば、米国特許第4,157,307号(イエーガー(Jaeger)ら)、同第5,942,217号(ウー(Woo)ら)、及び同第6,875,735号(フランケンバック(Frankenbach)ら)を参照されたい。追加の好適な添加物は既知であり、必要に応じて本処方に含めることができる。例えば、米国特許公開第2004/0204337号を参照されたい。1つの実施形態では、布地向上組成物は、前述の添加物のいずれも全く含まないか又は実質的に含まない。
1つの実施形態では、本発明の組成物は、洗浄性界面活性剤を全く含まないか又は実質的に含まない。1つの実施形態では、組成物は布地向上組成物の約5重量%未満の、あるいは約2重量%未満の、あるいは約1重量%未満の、あるいは約0.5重量%未満の、洗浄性界面活性剤を含む。
別の実施形態では、本発明の布地向上組成物は、生体組織、特に皮膚及び毛髪の、症状及び/又は疾患を治療するのに適した生物学的に活性な(化粧品用又は製薬用)試剤を全く含まないか又は実質的に含まない。更に、1つの実施形態では、組成物は、酸素感受性を有する物質(例えば、レチノールなどの試剤)を全く含まない。米国特許公開第2002/0001613 A1号の45〜48段落及び同第2001/0124033号の42〜43段落は、本発明のこの実施形態に顕著に存在しない「生物学的に活性な」試剤の例を提供している。
II.アニオン性洗剤キャリーオーバー許容度
アニオン性洗剤キャリーオーバー許容度及び泡の形成防止は、本明細書で定義される泡形成試験により測定できる。本発明の1つの実施形態は、アニオン性界面活性剤キャリーオーバー条件下の第一すすぎ浴溶液中に泡形成がないこと、又は実質的に泡形成が存在しないことを提供する。好適な凝集塊形成試験方法は米国特許出願公開第2003/0060390号の段落227〜228に詳しい。
この試験の下で、残留アニオン性界面活性剤を含有するすすぎ溶液中で泡形成がないこと又は実質的に存在しないことが本発明の特徴である。凝集塊形成試験方法:ドデシルベンゼンスルホン酸のナトリウム塩(工業銘柄、カタログナンバー28,995〜7でアルドリッチ(Aldrich)社により供給される)の約0.02%溶液(20℃〜25℃で硬度0.21g毎L(12米国g/g)mp水を使用)750gが1リットル円筒型広口瓶(直径:高さの比がおよそ5:8)に加えられる。広口瓶は密閉され、15秒間に亘って強く振盪されて、溶液の上に約3cmの泡が生じる。
これに続き、試験される組成物5gが、泡立った溶液の表面に注がれる。次に、ビーカー中の溶液は30秒間に亘って100rpmの速度でマニュアルで攪拌される(20cm長、0.5cmのプラスチック製スパチュラを使用)。攪拌から1分後に、溶液は、回収皿に取り付けられた米国標準試験ふるい(AS(商標)E11規格第40号、タイラー(Tyler)35メッシュ相当品、開口部425ミクロン、ふるい直径20cm(8インチ))の表面上に、均一に注がれる。この皿の寸法は、いったん750グラムの試験溶液全部を加えた後、ふるいのワイヤーが皿の中の液体表面より少なくとも1cm下にあるような寸法である。続いてふるいはマニュアルで皿から持ち上げられ(水平に保ちつつ)、泡の存在について検査される。試験溶液は、ふるいに残っている可視の泡の総数が50未満である場合、泡を「実質的に含まない」と定義される。試験溶液は、残っている可視の泡の総数が10未満である場合、泡を「全く含まない」と定義される。濾液は同じ形の1リットル広口瓶に回収される。
試験溶液は、ふるいに残っている可視の泡の総数が約50未満である場合、泡を「実質的に含まない」と定義する。試験溶液は、残っている可視の泡の総数が10未満である場合、泡を「全く含まない」と定義する。本発明の1つの実施形態は、すすぎ浴溶液が第一すすぎ浴溶液中の泡を全く含まないか、又は実質的に含まないように第一すすぎ浴溶液中で布地を柔軟化するために、本発明の布地ケア組成物の使用を提供する。
III.使用方法
A.すすぎプロセス
本組成物はいわゆるすすぎプロセスに使用でき、このプロセスにおいて組成物は上記に定義したように、最初に水性すすぎ浴溶液中に希釈される。続いて、洗剤液で洗浄済みの洗濯された布地は任意で第一の非効率的なすすぎ工程ですすがれる。ここで定義されるように、「非効率的な工程」とは残留洗剤、洗濯残留物、及び/又は汚れが依然として布地の中に保持されたままであり得ることを意味する。これらの洗濯された布地は希釈された組成物を有するすすぎ溶液中に定置される。もちろん、組成物はまた、いったん布地が水槽中に浸されてから加えられてもよい。この工程に続いて、すすぎ浴溶液中の布地に攪拌が適用され、これにより泡が破砕する。次に布地は任意で絞られ、その後乾燥にかけられる。
従って、洗剤液中で予め洗浄された布地を本発明の組成物と接触させる工程を含む、布地をすすぐ方法が提供される。同様に、本発明は、高起泡性洗剤溶液中で洗浄された布地に布地柔軟性を付与する一方で、望ましくない凝集塊の生成を伴わずに、泡、すなわち発泡の削減をすすぎに提供するために、本発明の組成物の使用を提供する。1つの実施形態では、本プロセスは単独のすすぎ工程を含み、この工程では前述の泡抑制剤は布地向上剤の約0.0重量%〜約5重量%を構成する。本明細書で使用するとき、「単独のすすぎ工程」とは、洗浄工程の後に1回のみのすすぎ工程が乾燥工程の前に行われることを意味する。
このすすぎプロセスは、たらい若しくはバケツの中でマニュアルで行われてもよく、非自動化洗濯機の中で行われてもよく、又は自動洗濯機の中で行われてもよい。手洗いが行われる場合、洗濯された布地を洗剤液から取り出し、絞る。次に本発明の組成物は新しい水に加えられ、その後布地は、直接か、又は任意の非効率的な第一のすすぎ工程の後かに、従来のすすぎ慣習に従って組成物を含有する水の中ですすがれる。次に布地は乾燥され得る。
IV.製造プロセス
本発明の組成物は、超音波ホモジナイザーによって生成される組成物中に、キャビテーションを伴うプロセスを使用して製造され得る。本明細書で用いるとき、超音波ホモジナイザーは、流体力学キャビテーション反応器を含む。理論に束縛されるものではないが、流体力学又は超音波キャビテーションは組成物内に十分な破砕を生じさせて好適な寸法のナノ粒子を形成する。
本発明の組成物を製造するプロセスは、混合チャンバ内に供給物(供給物は少なくともカチオン性柔軟化化合物と水性キャリアなどの溶媒とを含有する)を提供する工程;次に約1J/mL〜約50J/mLのエネルギー密度を前記供給物にかけて混合チャンバ内の供給物の中で激しいキャビテーションを引き起こし、これによって布地向上剤を製造する工程と、を含む。次にこのプロセスは布地向上剤を約1kg/分〜約1000kg/分の流量で放出する工程を含む。1つの実施形態では、供給物は開口部を形成する要素を介して前述の混合チャンバ中に供給される。1つの実施形態では、混合チャンバは刃を有する。
供給物を該供給物にかけた約1J/mL〜約50J/mLのエネルギー密度にさらすプロセス工程は混合チャンバ内を移動する組成物内にキャビテーションを引き起こし、混合チャンバ内の供給物に十分な破砕を生じさせ、FSAに本発明によるナノサイズの粒子を形成させると考えられている。
別の実施形態では、供給物はpH調整剤、香料、溶媒、及びこれらの混合物を更に含む。更なる実施形態では、供給物は第一の供給物が水からなり、第二の供給物が水以外の成分からなる二段供給を使用して混合チャンバ内に導入される。二段供給システムでは、水は約10℃〜約95℃で、あるいは約20℃〜約85℃で、導入されることができ、第二の供給物は約50℃〜約95℃で、あるいは70℃〜約90℃で、導入されることができる。別の実施形態では、供給物は異なる組成物が混合チャンバ内への導入前に組み合わされている単段供給を使用して、混合チャンバ内に導入される。別の実施形態では、供給物が混合チャンバ内に導入される前に予め混合されていない。
別の実施形態では、本発明の布地向上剤を製造するために使用される装置は超音波ホモジナイザーである。理論に束縛されるものではないが、超音波ホモジナイザーは流体力学及び/又は超音波キャビテーションにより粒径の減少を達成すると考えられている。更に、超音波ホモジナイザーは、従来の高せん断ミキサーと比較して、より高い出力密度及びエネルギー密度で操作可能である。例えば、米国特許公開第2002/0001613 A1号(ネイミーク(Neimiec)ら)及び同2004/0014632 A1号(ハワード(Howard)ら)、並びに米国特許第5,174,930号(スタインメッセ(Stainmesse)ら)を参照されたい。好適な超音波ホモジナイザーの1つの非限定的な例は、ソノレーター(Sonolator)(商標)(供給元はコネティカット州のソニック・コーポレーション(Sonic Corporation))である。
A.エネルギー密度
エネルギー密度は、混合チャンバ内の供給物に滞留時間に亘って出力密度をかけることによって生み出される。本発明の1つの実施形態では、前述の混合チャンバ内で前述の供給物にキャビテーションをかける工程が行われるが、これは約1J/mL〜約100J/mLの、あるいは約1J/mL〜約50J/mLの、あるいは約5J/mL〜約35J/mLの、エネルギー密度を有する。エネルギー密度は次式で表すことができる:
E=W×ΔT
式中、Eはエネルギー密度を表し、Wは出力密度を表し、ΔTは滞留時間を表す。ここで定義されるように、「滞留時間」とは小胞が混合チャンバ内に留まる時間の平均量を意味する。滞留時間は空洞寸法を布地向上剤の流量で除す計算により決定される。
B.出力密度及び滞留時間
本発明の布地柔軟仕上げ剤組成物は従来の高せん断混合よりも比較的高い出力密度を必要とする。本明細書で使用される超音波混合又は流体力学キャビテーション反応器について、出力密度は次式で決定される:
W=ΔP/ΔT
式中、Wは出力密度であり、ΔPは混合チャンバ内に適用された圧力であり、ΔTは滞留時間である。
1つの実施形態では、出力密度は約0.5W/mL〜約100,000W/mLの、あるいは約50W/mL〜約30,000W/mLの、出力密度から生成される。本発明の布地向上剤を達成するのに必要な最小出力密度は、20kHzにおいて約0.5W/mLである。
出力密度が約0.5W/mLである場合、滞留時間は約15分であり、あるいは、出力密度が約100,000W/mLである場合、滞留時間は約5ミリ秒である。1つの実施形態では、滞留時間は約1ミリ秒(m秒)〜約1秒、あるいは約1m秒〜約100m秒、あるいは約5m秒〜約50m秒である。更に、滞留時間が1分未満である場合、出力密度は10W/mL超である必要がある。あるいは、滞留時間が1秒未満である場合、出力密度は500W/mL超である必要がある。滞留時間が10m秒未満である場合、出力密度は50,000W/mL超である必要がある。
供給物が必要なエネルギー密度(上述の出力密度及び滞留時間から生成される)にさらされた後、布地向上剤は約1kg/分〜約1000kg/分の、あるいは10kg/分〜約500kg/分の、流量で放出される。流量は次の等式で表されることができる:Q=30A√(ΔP)、式中、Q=流量、A=開口部寸法、及びΔP=混合チャンバ内の圧力。ここで定義されるように、開口部寸法とは開口部断面積である。1つの実施形態では、開口部寸法は、約0.065mm(0.0001インチ)〜65mm(約0.1インチ)、あるいは0.3mm(0.0005インチ)〜65mm(約0.1インチ)である。
V.実施例
(実施例1):
14%の布地柔軟化活性物質と酸性の水とを有する溶液は二段供給を介して、ソノレーター(Sonolator)(商標)(供給元はコネティカット州のソニック・コーポレーション(Sonic Corporation))に供給される。第四級アンモニウム化合物及び水の両方が70℃に予め熱せられる。次に、2つの流れが、ソノレーター(登録商標)を1回で貫流する。この走行のための開口部寸法は、0.3mm(0.0005インチ)である。得られた出力密度は次の通りである:
使用されるFSAは、次の化学名:N,N−ジタローオイルオキシエチル−N,N−ジメチルアンモニウムクロリドを有する、ソフトタローDEEDMACとして既知の第四級アンモニウムである。このFSAはデグサ社(Degussa)から商標名アドゲン(Adogen)SDMCで入手可能であり、約56のIV値を有する。
実行#1Bは、ソノレーター(登録商標)プロセスの直前に第四級アンモニウム化合物(柔軟性活性物質)の溶解エステルに香料を添加する。最終製品中の香料の濃度は1.5%である。
(実施例2):
試料2A〜2Fは、布地柔軟化活性物質と酸性の水を混合して調製して、上述した二段供給プロセスを使用してソノレーター(商標)(供給元はコネティカット州のソニック・コーポレーション、)中に入れる。試料2G及び2Hは、IKA社のオーバーヘッド・ミキサーを使用して液体布地コンディショナー活性物質を酸性の水の中に分散することで調製される。これらの混合物の粒径は、動的光散乱法を使用して測定される。香油及び泡抑制剤が後から加えられて、下表に与えられた組成物を生じる。これらの組成物の洗剤キャリーオーバー許容度は、上記で定義したような凝集塊形成試験方法を使用して測定される。
(1)ステパン社(Stepan)から商標ステパンテックス(Stepantex)KDとして入手可能なジアルキル四級化物(Di-alkylquat)
(2)デグサ社(Degussa)から商標レボクワート(Rewoquat)V3282として入手可能なジアルキル四級化物
(3)ワッカー社(Wacker)から入手可能な泡抑制剤
(4)標準的な混合装置(流体力学又は超音波キャビテーション以外)を使用して行われる分散
(5)TNTC:計数するには多すぎる、すなわち50超
実施例2A、2B、2C、2D、2E、及び2Fは本発明の範囲内にある。実施例2G及び2Hは、本発明の範囲内にない従来の布地柔軟化組成物である。
本明細書を通じて所与のすべての最大数値限定は、より小さい数値限定が本明細書に明確に記載されているかのように、より小さいすべての数値限定を含むと理解されるべきである。本明細書を通じて与えられるすべての最小数値限定は、それより大きいすべての数値限定を、それより大きい数値限定が本明細書に明確に記載されているかのように包含する。本明細書を通じて与えられるすべての数値範囲は、その広い数値範囲内にある、すべてのより狭い数値範囲を、その狭い数値範囲が本明細書に明確に記載されているかのように包含する。
特に指定がない限り、本明細書の明細、実施例、及び請求の範囲におけるすべての部、比、及び百分率は重量基準であり、すべての数値限定は、当該技術分野により提供される通常の程度の精度で使用される。
本明細書に開示されている寸法及び値は、列挙した正確な数値に厳しく限定されるものとして理解すべきではない。それよりむしろ、特に規定がない限り、こうした各寸法は、列挙された値とその値周辺の機能的に同等の範囲との両方を意味することを意図している。例えば、「40mm」として開示された寸法は、「約40mm」を意味することを意図する。
特に記載のない限り、冠詞「a」、「an」、及び「the」は、「1つ又はそれ以上」を意図する。
本発明の特定の諸実施形態を図示し、記載したが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることは当業者には自明であろう。従って、本発明の範囲内にあるかようなすべての変更及び修正を、付加された特許請求の範囲でカバーするものとする。
「発明を実施するための形態」において引用するすべての文献は、その関連部分において参照として本明細書に組み込まれるものであるが、いずれの文献の引用も、こうした引用が本発明の先行技術であることを容認するものとして解釈すべきではない。本書における用語のいずれかの意味又は定義が、参考として組み込まれた文献におけるいずれかの意味又は定義と相反する限りにおいては、本文書においてその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。
本発明の特定の諸実施形態を図示し、記載したが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることは当業者には自明であろう。従って、本発明の範囲内にあるかようなすべての変更及び修正を、付加された特許請求の範囲でカバーするものとする。

Claims (10)

  1. 布地向上組成物であって、前記布地向上組成物の1重量%〜90重量%の少なくとも1つの布地柔軟化活性物質を含み、前記布地柔軟化活性物質が複数の粒子を含み、少なくとも50%あるいは少なくとも80%の前記粒子が170nm未満の粒径を有する、布地向上組成物。
  2. 前記布地柔軟化活性物質が、少なくとも1つの第四級アンモニウム化合物、少なくとも1つのエステル−第四級アンモニウム化合物、又はこれらの混合物を含む、請求項1に記載の布地向上組成物。
  3. 前記布地柔軟化活性物質が、N,N−ジ(アシル−オキシエチル)−N,N−ジメチルアンモニウムクロリドを含む、請求項1又は2に記載の布地向上組成物。
  4. 前記布地向上組成物が、アニオン性スカベンジャーを実質的に含まないか、あるいは前記布地向上組成物の0〜10重量%のアニオン性スカベンジャーを含み、前記組成物が残留洗剤界面活性剤を含むすすぎ浴溶液中に分与される場合に前記すすぎ溶液が可視の泡を実質的に含まない、請求項1〜3のいずれか一項に記載の布地向上組成物。
  5. 前記布地向上組成物が、前記布地向上組成物の0.01重量%〜10重量%の泡抑制剤と、前記布地向上組成物が残留洗剤界面活性剤を含むすすぎ浴溶液中に分与される場合に少なくとも90%の泡低減値と、を更に含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の布地向上組成物。
  6. 布地をすすぐ方法であって、予め水性洗剤液と接触していた布地を、請求項1〜6のいずれか一項に記載の布地向上組成物を含有するすすぎ溶液と接触させる工程を含む、方法。
  7. マニュアルすすぎプロセス中に消費される水の容量を減らす方法であって、
    (a)請求項1に記載の布地向上組成物を水槽内に加える工程と、
    (b)前記水槽内に前記布地を浸漬させて次に洗剤液と接触させる工程と、
    を含む、方法。
  8. 前記布地向上組成物が、泡低減試験の下で少なくとも90%の泡低減を提供する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記水槽内に前記布地を浸漬させて次に洗剤液と接触させる前記工程が、凝集塊形成試験方法の下で凝集塊形成を実質的に生じない、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記布地をマニュアルですすぐ工程を更に含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
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