JP2022508256A - 粒子を含む繊維構造体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の特性及び利点は、本発明の幅広い表現を与えることを目的とした例を含む以下の説明文から明らかになろう。様々な修正がこの記述及び本発明の実施から当業者には明白となるであろう。この範囲は開示される特定の形態に限定されるようには意図されず、本発明は、特許請求の範囲によって定義されるような本発明の趣旨及び範囲内に含まれる全ての修正、均等物、及び代替物を網羅する。
本明細書では、水溶性繊維構造体と、水溶性繊維構造体に会合した複数の粒子とを含む水溶性単位用量物品を開示する。水溶性単位用量物品5を、図1に示す。水溶性単位用量物品5は、互いに重ね合わせられた水溶性の第1のプライ10と水溶性の第2のプライ15とを含むことができる。第1のプライ10の一部を第2のプライ15の一部と接合させて、水溶性単位用量物品5を形成することができる。プライの接合の仕方について、以下に更に説明する。
水溶性単位用量物品の表面は、印刷領域を含むことができる。印刷領域は、水溶性単位用量物品の表面の約10%~約100%をカバーすることができる。印刷領域は、インク、顔料、染料、青味剤、又はこれらの混合物を含んでよい。印刷領域は、不透明でも、半透明でも、透明でもよい。印刷領域は、単色を含んでいても、複数の色を含んでいてもよい。印刷領域は、水溶性単位用量物品の複数の面にあってよく、説明の文章及び/又は図柄を含むことができる。水溶性単位用量物品の表面は、嫌悪剤、例えば、苦味剤を含んでいてよい。好適な苦味剤としては、ナリンギン、スクロース八酢酸、塩酸キニーネ、安息香酸デナトニウム、又はこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。任意の好適な濃度の嫌悪剤を使用してよい。好適な濃度としては、約1~約5000ppm、又は更には約100~約2500ppm、又は更には約250~約2000ppmが挙げられるが、これらに限定されない。
水溶性単位用量物品は、消費者が水溶性物品とふれあう形態から始まり、水溶性単位用量物品が形成される原材料、例えば、プライ、層、繊維構造体、繊維要素、及び粒子へと逆の向きに階層的に見ることができる。繊維プライは、繊維構造体であってよい。繊維構造体は、1つ以上の繊維要素を含むことができる。繊維要素は、互いに会合して繊維構造体を形成することができる。繊維構造体は、繊維構造体内及び/又は構造体上に粒子を含み得る。繊維構造体は、水溶性であってよい。水溶性単位用量物品を水に加えると、水溶性単位用量物品は溶解して、洗浄液中に粒子を放出することができる。
本明細書に開示される水溶性単位用量物品は、水溶性繊維構造体と会合した複数の粒子を含むことができる。粒子のうちの1つ以上は水溶性であってよい。粒子のうちの1つ以上が非水溶性材料を含んでもよく、その場合、非水溶性材料は、水性洗浄条件で約50マイクロメートル未満、又は約20マイクロメートル未満の懸濁平均粒径に分散可能である。
各水溶性単位用量物品中の粒子の少なくとも約10%、又は少なくとも約20%、又は少なくとも約30%、又は少なくとも約40%、又は少なくとも約50%、又は少なくとも約60%、又は少なくとも約70%、又は少なくとも約80%、又は少なくとも約90%、及び最大約100%の粒子は、アルキルアルコキシサルフェート界面活性剤(例えば、アルキルエトキシサルフェート又はAES)で構成され得る。驚くべきことに、各水溶性単位用量物品中に存在する全アルキルアルコキシサルフェート界面活性剤の約10%~約100%を、構造体の繊維要素ではなく、1つ以上の粒子に分離することにより、より良好な溶解性及びより良好な洗浄性を有する水溶性単位用量物品が製造され得ることが見出された。
水溶性単位用量物品は、水溶性繊維構造体と会合した複数の小径粒子を更に含んでもよい。このような小径粒子は、単位用量物品中に存在する活性剤をより低濃度で与えるうえで有用となり得る。複数の小径粒子は、繊維性構造体のx軸、y軸、及びz軸にランダムに分散されてもよい。複数の小径粒子は、繊維構造体の不織構造体を形成する繊維要素間に残されたポケット内に存在してもよい。複数の小径粒子は、繊維性構造体の上に置かれてもよい。「小径粒子」とは、顆粒粒度分布試験法に従って測定した場合のD50粒径が約0.001mm~約0.9mmとなるような粒度分布を有する複数の粒子を指す。複数の小径粒子は、顆粒粒度分布試験法に従って測定した場合のD50粒径が約0.05mm~約0.75mmであるような粒度分布を有することができる。非限定的な例では、水溶性単位用量物品は、水溶性繊維構造体と、顆粒粒度分布試験法に従って測定した場合のD50粒径が約1mm~約4.75mmであるような粒度分布を有し得る、水溶性繊維構造体に会合した複数の粒子と、D50粒径が約0.001mm~約0.9mmであるような粒度分布を有し得る、水溶性繊維構造体に会合した複数の小径粒子と、を含むことができる。単位用量物品は、単位用量物品の意図される効果を与えるのに適した任意の量の小径粒子を含むことができる。小径粒子のうちの1つ以上は、活性剤を含んでもよい。小径粒子のうちの1つ以上は、活性剤を放出可能に含んでもよい。小径粒子のうちの1つ以上は、粒子の約3重量%~約95重量%の活性剤を含んでもよい。
一般に、繊維要素は、長さが平均直径を大きく上回る、例えば、長さと平均直径との比が少なくとも約10であるような細長い微粒子である。繊維要素は、フィラメント又は繊維であり得る。フィラメントは、繊維よりも相対的に長い。フィラメントは、約5.08cm(2インチ)以上、及び/又は約7.62cm(3インチ)以上、及び/又は約10.16cm(4インチ)以上、及び/又は約15.24cm(6インチ)以上の長さを有し得る。繊維は、約5.08cm(2インチ)未満、及び/又は約3.81cm(1.5インチ)未満、及び/又は約2.54cm(1インチ)未満の長さを有し得る。繊維要素に関して本明細書で使用するとき、「長さ」は、一方の末端から他方の末端までの繊維要素の最長軸に沿った長さを意味する。繊維要素が内部にねじれ、丸まり、又は曲がりを有する場合、長さは一方の末端からもう一方の末端までの繊維要素の全経路に沿った長さになる。
本明細書に記載の水溶性単位用量物品は、1つ以上の活性剤を含むことができる。活性剤は、(上述のように)繊維要素中に、(上述のように)粒子中に、及び/又は水溶性単位用量物品中に、プレミックスとして存在してよい。プレミックスは、例えば、水性吸収剤と組み合わされた活性剤のスラリーであってよい。活性剤は、界面活性剤、構造化剤、ビルダー、有機ポリマー化合物、高分子系分散剤、酵素、酵素安定剤、漂白系、増白剤、色相剤、キレート剤、泡抑制剤、コンディショニング剤、保湿剤、香料、香料を含む封入体、充填剤又はキャリア、アルカリ性系、pH制御系、緩衝剤、アルカノールアミン、及びこれらの混合物からなる群から選択することができる。このリストは非限定的なものであり、洗濯洗剤及び家庭用ケア組成物中に従来見られる他のそのような活性剤が含まれ得る。
界面活性剤は、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、双性イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、両性電解質界面活性剤、及びそれらの混合物からなる群から選択され得る。非限定的な例では、フィラメント形成組成物及び粒子組成物を含む本開示の組成物は、組成物の約10重量%~約80重量%、又は約20重量%~約70重量%の界面活性剤を含んでもよい。
好適なアニオン性界面活性剤は酸形態で存在してもよく、酸形態は中和されて界面活性剤塩を形成してもよい。典型的な中和剤としては、水酸化物、例えば、NaOH又はKOHなどの金属対イオン塩基が挙げられる。酸形態のアニオン性界面活性剤の更なる好適な中和剤としては、アンモニア、アミン、又はアルカノールアミンが挙げられる。アルカノールアミンの非限定的な例としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、及び当該技術分野において既知の他の直鎖又は分枝鎖アルカノールアミンが挙げられる。好適なアルカノールアミンとしては、2-アミノ-1-プロパノール、1-アミノプロパノール、モノイソプロパノールアミン、又は1-アミノ-3-プロパノールが挙げられる。アミン中和は完全又は部分的に行われてもよく、例えば、アニオン性界面活性剤混合物の一部はナトリウム又はカリウムにより中和されてもよく、またアニオン性界面活性剤混合物の一部はアミン又はアルカノールアミンにより中和されてもよい。
好適な非イオン性界面活性剤としては、アルコキシル化脂肪族アルコールが挙げられる。非イオン性界面活性剤は、式R(OC2H4)nOHのエトキシル化アルコール及びエトキシル化アルキルフェノールから選択され得、式中、Rは、約8個~約15個の炭素原子を含有する脂肪族炭化水素ラジカル、及びアルキル基が約8個~約12個の炭素原子を含有するアルキルフェニルラジカルからなる群から選択され、nの平均値は、約5~約15である。
カチオン性界面活性剤の非限定的な例としては、四級アンモニウム界面活性剤が挙げられ、これは26個以下の炭素原子を有し得、アルコキシレート四級アンモニウム(AQA)界面活性剤;ジメチルヒドロキシエチル四級アンモニウム;ジメチルヒドロキシエチルラウリルアンモニウムクロリド;ポリアミンカチオン性界面活性剤;カチオン性エステル界面活性剤;及びアミノ界面活性剤、例えば、アミドプロピルジメチルアミン(APA)が挙げられる。
(R)(R1)(R2)(R3)N+X-
式中、Rは、直鎖又は分枝鎖、置換又は非置換C6~18アルキル又はアルケニル部分であり、R1及びR2は独立してメチル又はエチル部分から選択され、R3は、ヒドロキシル、ヒドロキシメチル又はヒドロキシエチル部分であり、Xは電荷的中性を与えるアニオンであり、好適なアニオンとしては、ハロゲン化物、例えば塩化物;サルフェート;及びスルホネートが挙げられる。好適なカチオン性洗浄性界面活性剤は、モノ-C6~18アルキルモノ-ヒドロキシエチルジメチル四級アンモニウムクロリドである。非常に好適なカチオン性洗浄性界面活性剤は、モノ-C8~10アルキルモノ-ヒドロキシエチルジメチル四級アンモニウムクロリド、モノ-C10~12アルキルモノ-ヒドロキシエチルジメチル四級アンモニウムクロリド、及びモノ-C10アルキルモノ-ヒドロキシエチルジメチル四級アンモニウムクロリドである。
好適な双性イオン性界面活性剤としては、二級及び三級アミンの誘導体、複素環式二級及び三級アミンの誘導体、及び四級アンモニウム、四級ホスホニウム、又は三級スルホニウム化合物の誘導体が挙げられる。双性イオン性界面活性剤の好適な例としては、アルキルジメチルベタイン及びココジメチルアミドプロピルベタイン、C8~C18(例えば、C12~C18)アミンオキシド、並びにアルキル基がC8~C18であってよいN-アルキル-N,N-ジメチルアミノ-1-プロパンスルホネートなどのスルホ及びヒドロキシベタインを含む、ベタインが挙げられる。
好適な両性界面活性剤としては、二級若しくは三級アミンの脂肪族誘導体、又は脂肪族基が直鎖状若しくは分枝鎖状であってよく、脂肪族置換基のうちの1つが少なくとも約8個の炭素原子若しくは約8個~約18個の炭素原子を含有し、脂肪族置換基のうちの少なくとも1つが水溶性付与アニオン性基、例えば、カルボキシ、スルホネート、サルフェートを含有する、複素環式二級及び三級アミンの脂肪族誘導体が挙げられる。好適な両性界面活性剤としては、サルコシネート、グリシナート、タウリネート、及びこれらの混合物も挙げられる。
好適な酵素の例としては、ヘミセルラーゼ、ペルオキシダーゼ、プロテアーゼ、セルラーゼ、キシラナーゼ、リパーゼ、ホスホリパーゼ、エステラーゼ、クチナーゼ、ペクチナーゼ、マンナナーゼ、ペクテートリアーゼ、ケラチナーゼ、レダクターゼ、オキシダーゼ、フェノールオキシダーゼ、リポキシゲナーゼ、リグニナーゼ、プルラナーゼ、タンナーゼ、ペントサナーゼ、マラナーゼ、β-グルカナーゼ、アラビノシダーゼ、ヒアルロニダーゼ、コンドロイチナーゼ、ラッカーゼ、及びアミラーゼ、又はこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。典型的な組み合わせは、例えば、プロテアーゼ及びリパーゼをアミラーゼと共に含んでよい酵素カクテルである。上記の追加の酵素は、当該組成物の約0.00001重量%~約2重量%、約0.0001重量%~約1重量%、又は更には約0.001重量%~約0.5重量%の酵素タンパク質濃度で存在してもよい。本明細書に開示される組成物、フィラメント形成組成物、及び粒子組成物は、リパーゼ、アミラーゼ、プロテアーゼ、マンナナーゼ、セルラーゼ、ペクチナーゼ、及びこれらの混合物からなる群から選択され得る、約0.001重量%~約1重量%の酵素(補助剤として)を含み得る。
好適なビルダーとしては、アルミノケイ酸塩(例えば、ゼオライトA、ゼオライトP及びゼオライトMAPなどのゼオライトビルダー)、ケイ酸塩、リン酸塩、例えば、ポリリン酸塩(例えば、トリ-ポリリン酸ナトリウム)、具体的にはそのナトリウム塩;炭酸塩、重炭酸塩、セスキ炭酸塩、及び炭酸ナトリウム又はセスキ炭酸塩以外の炭酸塩鉱物;有機モノ-、ジ-、トリ-、及びテトラカルボキシレート、特に、酸、ナトリウム、カリウム、又はアルカノールアンモニウム塩形態の水溶性非界面活性剤カルボキシレート、並びに脂肪族及び芳香族の種類を含むオリゴマー又は重量平均分子量の小さな水溶性ポリマーカルボキシレート、並びにフィチン酸が挙げられる。追加の好適なビルダーは、クエン酸、乳酸、脂肪酸、ポリカルボキシレートビルダー、例えば、アクリル酸のコポリマー、アクリル酸及びマレイン酸のコポリマー、並びにアクリル酸及び/又はマレイン酸のコポリマー、並びに様々な種類の追加の官能基を有する他の好適なエチレン系モノマーから選択され得る。あるいは、組成物、フィラメント形成組成物及び粒子組成物は、ビルダーを実質的に含まなくてもよい。
好適な高分子系分散剤としては、カルボキシメチルセルロース、ポリ(ビニル-ピロリドン)、ポリ(エチレングリコール)、エチレンオキシド-プロピレンオキシド-エチレンオキシド(EOx1POyEOx2)トリブロックコポリマーであって、x1及びx2のそれぞれは、約2~約140の範囲であり、yは、約15~約70の範囲であるトリブロックコポリマー、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(ビニルピリジン-N-オキシド)、ポリ(ビニルイミダゾール)、ポリカルボキシレート、例えばポリアクリレート、マレイン酸/アクリル酸コポリマー、及びラウリルメタクリレート/アクリル酸コポリマーが挙げられる。
好適な汚れ遊離ポリマーは、以下の構造(I)、(II)、又は(III)のうちの1つによって定義される構造を有することができる:
(I)-[(OCHR1-CHR2)a-O-OC-Ar-CO-]d
(II)-[(OCHR3-CHR4)b-O-OC-sAr-CO-]e
(III)-[(OCHR5-CHR6)c-OR7]f
式中、
a、b及びcは、1~200であり、
d、e及びfは、1~50であり、
Arは、1,4-置換フェニレンであり、
sArは、5位がSO3Meで置換されている1,3-置換フェニレンであり、
Meは、Li、K、Mg/2、Ca/2、Al/3、アンモニウム、モノ-、ジ-、トリ-、若しくはテトラ-アルキルアンモニウム(アルキル基は、C1~C18アルキル又はC2~C10ヒドロキシアルキルである)、又はこれらの混合物であり、
R1、R2、R3、R4、R5、及びR6は、独立して、H又はC1~C18n-若しくはイソ-アルキルから選択され、
R7は、直鎖状若しくは分枝鎖状C1~C18アルキル、又は直鎖状若しくは分枝鎖状C2~C30アルケニル、又は5~9個の炭素原子を有するシクロアルキル基、又はC8~C30アリール基、又はC6~C30アリールアルキル基である。
好適なセルロース系ポリマーとしては、アルキルセルロース、アルキルアルコキシアルキルセルロース、カルボキシアルキルセルロース、アルキルカルボキシアルキルセルロースから選択されるものが挙げられる。セルロース系ポリマーは、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、メチルヒドロキシエチルセルロース、メチルカルボキシメチルセルロース、及びこれらの混合物からなる群から選択され得る。一態様では、カルボキシメチルセルロースは、0.5~0.9のカルボキシメチル置換度及び100,000Da~300,000Daの重量平均分子量を有することができる。
アミンの非限定的な例としては、ポリエーテルアミン、ポリアミン、オリゴアミン、トリアミン、ジアミン、ペンタミン、テトラアミン、又はこれらの組み合わせを挙げることができるが、これらに限定されない。好適な追加のアミンの具体的な例としては、テトラエチレンペンタミン、トリエチレンテトラアミン、ジエチレントリアミン、又はこれらの混合物が挙げられる。
漂白剤系は、1つ以上の漂白活性化剤、漂白触媒、漂白剤、及び洗濯洗剤組成物に使用するための粒子内の漂白剤に関する当業者には周知の任意の他の成分を含むことができる。他の成分としては、光漂白剤、過酸化水素、過酸化水素源、予形成過酸、及びこれらの混合物を挙げることができる。好適な漂白触媒としては、イミニウムカチオン及びポリイオン、イミニウム双性イオン、変性アミン、変性アミンオキシド、N-スルホニルイミン、N-ホスホニルイミン、N-アシルイミン、チアジアゾールジオキシド、ペルフルオロイミン、環状糖ケトン、並びにこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。好適な漂白活性化剤としては、これらに限定されるものではないが、ノナノイルオキシベンゼンスルホネート(NOBS)、テトラアセチルエチレンジアミン(TAED)、アシルヒドラジン、アミド由来漂白活性化剤、及びこれらの混合物が挙げられる。アミド由来漂白活性化剤としては、これらに限定されるものではないが、(6-オクタンアミドカプロイル)オキシベンゼンスルホネート、(6~25ノナンアミドカプロイル)オキシベンゼンスルホネート、及び(6-デカンアミドカプロイル)オキシベンゼンスルホネートが挙げられる。
本開示に好適な市販の蛍光増白剤は、スチルベン、ピラゾリン、クマリン、ベンゾキサゾール、カルボン酸、メチンシアニン、ジベンゾチオフェン-5,5-ジオキシド、アゾール、5及び6員環の複素環、並びに他の様々な物質の誘導体を含むがこれらに限定されない、サブグループに分類することができる。
布地調色剤(場合により補色剤、青味剤、又はホワイトニング剤とも称される)は、典型的には、青色又は紫色の色合いを布地に与える。色相剤は、単独又は組み合わせのいずれかで使用され、特定の色相の色合いを作り出し、かつ/又は異なる種類の布地に色合いを付けることができる。これは、例えば赤と緑-青の染料とを混合して青又は紫の色合いを生じさせることによりもたらされ得る。色相剤は、アクリジン、アントラキノン(多環式キノンを含む)、アジン、前金属化した(premetallized)アゾを含むアゾ(例えば、モノアゾ、ジアゾ、トリスアゾ、テトラキスアゾ、ポリアゾ)、ベンゾジフラン及びベンゾジフラノン、カロテノイド、クマリン、シアニン、ジアザヘミシアニン、ジフェニルメタン、ホルマザン、ヘミシアニン、インジゴイド、メタン、ナフタルイミド、ナフトキノン、ニトロ及びニトロソ、オキサジン、フタロシアニン、ピラゾール、スチルベン、スチリル、トリアリールメタン、トリフェニルメタン、キサンテン、並びにこれらの混合物を含むが、これらに限定されない任意の既知の染料の化学分類から選択され得る。
封入体は、コアと、内面及び外面を有するシェルとを含んでよく、シェルがコアを封入する。コアは、あらゆる洗濯ケア助剤を含むことができるが、典型的には、コアは、香料;増白剤;色調染料;防虫剤;シリコーン;ワックス;着香剤;布地柔軟化剤;スキンケア剤、一態様では、パラフィン;酵素;抗菌剤;漂白剤;感覚惹起剤;並びにこれらの混合物からなる群から選択される洗濯ケア助剤を含むことができる。シェルは、ポリエチレン、ポリアミド;場合により他のコモノマーを含有するポリビニルアルコール;ポリスチレン;ポリイソプレン;ポリカーボネート;ポリエステル;ポリアクリレート;アミノプラスト(一態様では、アミノプラストは、ポリ尿素、ポリウレタン、及び/又はポリ尿素ウレタンを含んでもよく、一態様では、当該ポリ尿素は、ポリオキシメチレン尿素及び/又はメラミンホルムアルデヒドを含んでもよい);ポリオレフィン;多糖類、(一態様では、多糖類は、アルギン酸塩及び/又はキトサンを含んでもよい);ゼラチン;セラック;エポキシ樹脂;ビニルポリマー;水不溶性無機材料;シリコーン;並びにこれらの混合物からなる群から選択される洗濯ケア助剤を含むことができる。
香料及び香料成分の非限定的な例としては、アルデヒド、ケトン、エステルなどが挙げられるが、これらに限定されない。他の例としては、様々な天然抽出物及び天然エキスが挙げられ、これらは、オレンジ油、レモン油、バラ抽出物、ラベンダー、ムスク、パチョリ、バルサムエキス、ビャクダン油、パイン油、シーダーなどの成分の複雑な混合物を含むことができる。最終的な香料は、そのような成分の非常に複雑な混合物を含むことができる。仕上げた香料は、組成物の約0.01重量%~約2重量%の範囲の濃度で含まれ得る。
移染防止剤は、洗浄プロセス中のある布地から別の布地への染料の移動を阻害するのに有効である。概して、このような移染防止剤としては、ポリビニルピロリドンポリマー、ポリアミンN-オキシドポリマー、N-ビニルピロリドン及びN-ビニルイミダゾールのコポリマー、マンガンフタロシアニン、ペルオキシダーゼ、及びこれらの混合物を挙げることができる。使用する場合、これらの剤は、組成物の約0.0001重量%~約10重量%、いくつかの例では、組成物の約0.01重量%~約5重量%、他の例では、組成物の約0.05重量%~約2重量%の濃度で使用することができる。
好適なキレート剤としては、銅、鉄、及び/又はマンガンキレート剤、並びにこれらの混合物が挙げられる。このようなキレート剤は、ホスホネート、アミノカルボキシレート、アミノホスホネート、スクシネート、多官能的に置換された芳香族キレート剤、2-ピリジノール-Nーオキシド化合物、ヒドロキサム酸、カルボキシメチルイヌリン、及びこれらの混合物からなる群から選択することができる。キレート剤は、酸の形態、又は、アルカリ金属、アンモニウム、及びその置換アンモニウム塩、並びにこれらの混合物を含む、塩の形態で存在することができる。本明細書での使用に適した他のキレート剤としては、Dequest Italmatch Chemicals(Genoa,Italy)より商品名DEQUEST(登録商標)シリーズとして市販されるもの;BASF USA(Cincinnati,Ohio,USA)より商品名TRILON(登録商標)シリーズとして市販されるもの;並びにAkzo-Nobel N.V.(Amsterdam,Netherlands)、DowDuPont(以前のDuPont及びDow Chemical)(Midland,Michigan,USA及びWilmington,Delaware,USA)、並びにNalco(Naperville,Illinois,USA)より市販される更なるキレート剤がある。
泡の形成を低減又は抑制するための化合物を、水溶性単位用量物品に組み込んでもよい。泡の抑制は、いわゆる「高濃度洗浄プロセス」において、また前側投入方式の洗濯機において、特に重要である場合がある。泡抑制剤の例としては、モノカルボン脂肪酸及びその可溶性塩、パラフィンなどの高分子量炭化水素、脂肪酸エステル(例えば、脂肪酸トリグリセリド)、一価アルコールの脂肪酸エステル、脂肪族C18~C40ケトン(例えば、ステアロン)、N-アルキル化アミノトリアジン、約100℃未満の融点を有するワックス状炭化水素、シリコーン泡抑制剤、並びに二級アルコールが挙げられる。
高起泡性が望ましい場合、C10~C16アルカノールアミドなどの増泡剤を使用してよい。いくつかの例としては、C10~C14モノエタノール及びジエタノールアミドが挙げられる。所望される場合、更なる泡をもたらして、グリース除去性能を高めるために、MgCl2、MgSO4、CaCl2、CaSO4などの水溶性マグネシウム及び/又はカルシウム塩を、組成物の約0.1重量%~約2重量%の濃度で加えてもよい。
好適なコンディショニング剤としては、高融点脂肪族化合物が挙げられる。本明細書において有用な高融点脂肪族化合物は、25℃以上の融点を有し、脂肪族アルコール、脂肪酸、脂肪族アルコール誘導体、脂肪酸誘導体、及びこれらの混合物からなる群から選択される。好適なコンディショニング剤としては、非イオン性ポリマー及びコンディショニングオイル、例えば、炭化水素油、ポリオレフィン、及び脂肪酸エステルも挙げられる。
好適な布地強化ポリマーは、典型的には、カチオン性に帯電され、かつ/又は高い重量平均分子量を有する。布地強化ポリマーは、ホモポリマーであってもよく、又は2つ以上の種類のモノマーから形成されてもよい。ポリマーのモノマー重量は、概して、5,000~10,000,000、典型的には少なくとも10,000、好ましくは100,000~2,000,000の範囲である。好ましい布地強化ポリマーは、組成物に意図される用途のpH(このpHは、概して、pH3~pH9、好ましくはpH4~pH8の範囲)において、少なくとも0.2meq/gm、好ましくは少なくとも0.25meq/gm、より好ましくは少なくとも0.3meq/gmであり、ただしまた、好ましくは5meq/gm未満、より好ましくは3meq/gm未満、最も好ましくは2meq/gm未満でもある、カチオン電荷密度を有する。布地強化ポリマーは、天然に由来するものであっても又は合成に由来するものであってもよい。
真珠光沢剤の非限定的な例としては、以下が挙げられる:雲母、二酸化チタンコーティングした雲母、オキシ塩化ビスマス、魚のうろこ、アルキレングリコールのモノエステル及びジエステル。真珠光沢剤は、エチレングリコールジステアレート(EGDS)であってもよい。
好適な衛生及び悪臭活性剤としては、リシノール酸亜鉛、チモール、Lonza(Basel Switzerland)より商品名BARDAC(商標)で市販されるものを含む四級アンモニウム塩、BASF USA(Cincinnati,Ohio,USA)より商品名LUPASOL(登録商標)で市販されるものを含むポリエチレンイミン及びその亜鉛錯体、銀及び銀化合物、特にAg+又はナノ銀分散液を徐放するように設計されたものが挙げられる。
本明細書に記載の水溶性単位用量物品は、水性洗浄又はクリーニング操作において使用している間、洗浄水が約7~約12、いくつかの例では約7~約11のpHを有するように配合され得る。推奨される使用濃度でpHを制御する技法としては、緩衝剤、アルカリ、又は酸の使用が挙げられ、これらは当業者には公知である。これらの技術としては、炭酸ナトリウム、クエン酸若しくはクエン酸ナトリウム、乳酸若しくは乳酸塩、モノエタノールアミン若しくは他のアミン、ホウ酸若しくはホウ酸塩、及び当該技術分野において既知の他のpH調整化合物の使用が挙げられるが、これらに限定されない。
開示される粒度分布を有する粒子は、多くの方法によって製造することができる。好ましいプロセスとしては、押出/切断、押出/球状化、凝集、噴霧乾燥、レイヤリング、及びこれらの組み合わせによる造粒が挙げられる。
本開示はまた、水溶性単位用量物品の製造方法であって、a)水溶性の第1のプライを提供する工程と、b)水溶性の第1のプライとは別の水溶性の第2のプライを提供する工程と、c)複数の粒子を提供する工程と、d)複数の粒子を水溶性の第1のプライ及び/又は水溶性の第2のプライと会合させる工程と、e)水溶性の第1のプライと水溶性の第2のプライとを重ね合わせる工程と、f)水溶性の第1のプライの一部を水溶性の第2のプライの一部と接合して水溶性単位用量物品を形成する工程と、を含み、複数の粒子が水溶性単位用量物品内に収容され、複数の粒子が、顆粒粒度分布試験法に従って測定した場合にD50粒径が約1mm~約4.75mmであるような粒度分布を有する、水溶性単位用量物品の製造方法も包含する。内部に収容される、とは、粒子が単位用量物品から容易に漏出しないか、又は単位用量物品から脱落しないことを意味する。粒子は、繊維層のx軸、y軸、及びz軸にランダムに分散されてもよく、粒子は、繊維層のうちの任意の1つ以上の層の上に配置されてもよく、粒子はプライの間に配置されてもよい、といった具合である。プライが接合されるプライの各部分のそれぞれの表面は、プライ同士の接合又は封止に影響しないように粒子を有さなくてもよい。重ね合わせられた、とは、一方のプライが他方のプライの上又は下に配置されることを意味し、重ね合わせられたプライの間には更なるプライ又は他の材料、例えば活性剤を配置することが可能である。第1のプライの部分が第2のプライの部分と接合されて水溶性単位用量物品を形成することができる。接合されるとは、要素が互いに対して直接取り付けられること、又は接合されると称される要素に取り付けられるか若しくは接続される1つ以上の中間要素を介して間接的に、互いに対して取り付けられるか若しくは接続されることを意味する。各プライは1つ以上の繊維層を含むことができる。水溶性の第1のプライ及び水溶性の第2のプライのそれぞれが1つ以上の繊維層を含んでもよく、水溶性の第1のプライの1つ以上の繊維層の少なくとも1つ及び/又は水溶性の第2のプライの1つ以上の繊維層の少なくとも1つを、複数の粒子を含む粒子繊維複合層とすることができる。
本開示はまた、本開示による水溶性単位用量物品を使用して基材を処理する方法であって、水溶性単位用量物品を提供する工程と、水溶性単位用量物品を、処理すべき1つ以上の基材と接触させる工程と、を含む方法も包含し得る。本方法は、場合により、水溶性単位用量物品に水を添加して洗浄液を形成する工程と、得られた洗浄液を、処理すべき1つ以上の基材と接触させる工程と、を含んでもよい。本方法は、本開示の水溶性単位用量物品による処理に適した布地及びあらゆる硬質表面の処理に関して適用することができる。処理に適した硬質表面としては、これらに限定されるものではないが、カウンタートップ、テーブルトップ、食器、便器、及びフローリングが挙げられる。この方法は、例えば、前処理として、及び/又は洗浄処理として使用することができる。この方法は、手動で、自動的に、又は、例えば、最初に基材を手作業で前処理した後、自動洗浄処理を行う場合など手動と自動との組み合わせで行われてもよい。各工程を任意の回数だけ繰り返すか、又は組み合わせることで、処理された基材を得ることができる。
坪量試験法
±0.001gの感度限界の上皿化学天秤を使用して、12個の使用可能なユニットを積み重ねて繊維構造体の坪量を測定する。風防を使用して、天秤を気流及び他の外乱から保護する。3.500インチ±0.0035インチ×3.500インチ±0.0035インチと測定された精密切断ダイを使用して、全ての試料を調製する。
坪量=(積み重ねた試料の質量)/[(積み重ねた試料中の正方形1つの面積)×(積み重ねた試料中の正方形の数)]
例えば、
坪量(lbs/3000ft2)=[[積み重ねた試料の質量(g)/453.6(g/lbs)]/[12.25(in2)/144(in2/ft2)×12]]×3000
又は、
坪量(g/m2)=積み重ねた試料の質量(g)/[79.032(cm2)/10,000(cm2/m2)×12]
走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope、SEM)又は光学顕微鏡、及び画像解析ソフトウェアを使用して、離散繊維要素又は繊維構造体内の繊維要素の直径を求める。繊維要素を測定のために適切に拡大するように、200~10,000倍の倍率を選択する。SEMを使用する場合には、電子ビーム中での繊維要素の帯電及び振動を避けるために、試料に金又はパラジウム化合物をスパッタリングする。SEM又は光学顕微鏡を用いて得られた画像(モニタースクリーン上)から繊維要素の直径を測定するにはマニュアルの手順を用いる。マウス及びカーソルツールを使用して、ランダムに選択された繊維要素の縁部を探し、その後、その幅(すなわち、その点における繊維要素の方向に対して垂直)にわたって繊維要素の他方の縁部まで測定する。目盛り付きの較正された画像解析ツールにより、μm単位で実際の読取値を取得するための目盛りが提供される。繊維構造体内の繊維要素については、SEM又は光学顕微鏡を使用して、繊維構造体の試料全体からいくつかの繊維要素を無作為に選択する。繊維構造体の少なくとも2つの部分を切り取り、この方法で試験する。統計解析のために、このような測定を全部で少なくとも100回実施し、次いで、全てのデータを記録する。記録したデータを用いて、繊維要素の直径の平均値(平均)、繊維要素の直径の標準偏差、及び繊維要素の直径の中央値を計算する。
顆粒粒度分布試験を実施して、粒子の特徴的なサイズを求める。これは、分析に使用される篩サイズ及び篩時間のための更なる規格と共に、1989年5月26日に承認されたASTM D 502-89「Standard Test Method for Particle Size of Soaps and Other Detergents」を使用して実施される。第7章「Procedure using machine-sieving method」に従って、本明細書で言及される粒径の範囲を網羅するために、米国標準(ASTM E11)篩#4(4.75mm)、#6(3.35mm)、#8(2.36mm)、#12(1.7mm)、#16(1.18mm)、#20(850um)、#30(600um)、#40(425um)、#50(300um)、#70(212um)、#100(150um)を含む清潔な乾燥した篩の入れ子を必要とする。規定された機械篩い法が、上記の入れ子状の篩と共に使用される。好適な篩振盪機は、W.S.Tyler Company(Ohio,U.S.A.)から入手することができる。篩振盪試験試料は約100グラムであり、5分間振盪される。
Dx=10^[Log(Da)-(Log(Da)-Log(Db))×(Qa-x%)/(Qa-Qb)]
(式中、Logは、10を底とする対数であり、Qa及びQbは、それぞれx番目の百分位数の直上及び直下の測定データの累積質量百分位数であり、Da及びDbは、これらのデータに対応する篩サイズの値(μm)である。)。
D10=10^[Log(300)-(Log(300)-Log(212))×(15.2%-10%)/(15.2%-6.8%)]=242um
D50=10^[Log(600)-(Log(600)-Log(425))×(60.3%-50%)/(60.3%-32.4%)]=528um
D90=10^[Log(1180)-(Log(1180)-Log(850))×(99.3%-90%)/(99.3%-89.0%)]=878um
各切断された試料がVIR Electronic Thickness Tester Model II(Thwing-Albert Instrument Company(Philadelphia,Pennsylvania,USA)から入手可能)のロードフット搭載面よりも大きなサイズになるように、繊維構造体試料から5つの試料を切り取ることによって、繊維構造体の厚さを測定する。典型的に、ロードフット搭載面は、約3.14平方インチの円形表面積を有する。試料を水平な平面とロードフット搭載面との間に固定する。ロードフット搭載面は、15.5g/cm2の拘束圧を試料に印加する。各試料の厚みは、平面とロードフット搭載面との間に生じるギャップである。厚みは、5つの試料の平均の厚みとして計算される。結果をミリメートル(mm)で報告する。
粒子及び/又は繊維構造体中に存在する水(水分)含有量は、以下の含水量試験法を使用して測定する。事前に切断されたシートの形態である粒子又はその一部(「試料」)を、試験前に少なくとも24時間、23℃±1.0℃の温度及び50%±2%の相対湿度に調整された部屋に載置する。各構造体試料は、少なくとも4平方インチの面積を有するが、天秤の計量皿に適切にフィットするのに充分小さいサイズである。上述の温度及び湿度条件下で、少なくとも小数点第4位まで測定できる天秤を用いて、10分間に検出される、前の重量からの変化が0.5%未満になるまで、5分間ごとに試料の重量を記録する。最終重量を、「平衡重量」として記録する。乾燥させるために、10分以内に、70℃±2℃、相対湿度4%±2%の強制空気乾燥器中のホイル上に試料を載せ、24時間置く。24時間の乾燥後、試料を取り除き、15秒以内にその重量を測定する。この重量は、試料の「乾燥重量」と呼ばれる。
図4に示すように、上記に述べたように、フィラメント形成組成物35の溶液が与えられ、これを第1の紡糸口金45を有するダイブロックアセンブリ40に通過させて複数の繊維要素30を形成することができる。繊維要素30は、回収ベルト50上に堆積させることができる。別の複数の繊維要素30を形成する第2の紡糸口金45を、第1の紡糸口金45の下流に配置することができる。繊維要素30の第1の層を有する回収ベルト50は、機械方向MDに動いて、粒子ベルトフィーダー41、及びエアナイフ42のような射出システム内の下を通過することができる。粒子ベルトフィーダー41及び射出システムは、第2の紡糸口金45から、繊維要素30の真下の回収ベルト50上のランディングゾーンに向けて粒子32を実質的に射出することができる。
LASは、Stepan(Northfield,Illinois,USA)又はHuntsman Corpより市販されている、平均脂肪族炭素鎖長がC11~C12である直鎖アルキルベンゼンスルホネートとすることができる。HLASは、酸形態である。
Claims (15)
- 水溶性繊維構造体と、前記水溶性繊維構造体に会合した複数の粒子とを含む水溶性単位用量物品であって、前記複数の粒子が、顆粒粒度分布試験法に従って測定した場合のD50粒度が約1mm~約4.75mm、好ましくは約1.7mm~約3.5mmであるような粒度分布を有し、かつ前記水溶性繊維構造体が複数の繊維要素を更に含む、水溶性単位用量物品。
- 前記粒子のうちの1つ以上が水溶性である、請求項1に記載の水溶性単位用量物品。
- 前記粒子のうちの1つ以上が、前記粒子の約3重量%~約95重量%の活性剤を含む、請求項1又は2に記載の水溶性単位用量物品。
- 前記活性剤が、界面活性剤、構造化剤、ビルダー、有機高分子化合物、高分子系分散剤、酵素、酵素安定剤、漂白剤系、増白剤、色相剤、キレート剤、泡抑制剤、増泡剤、移染防止剤、コンディショニング剤、香料、洗濯ケア補助剤を含む封入体、緩衝剤、アルカノールアミン、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項3に記載の水溶性単位用量物品。
- 前記粒子のうちの1つ以上が活性剤を含み、前記活性剤が漂白系を含み、前記漂白系は、ノナノイルオキシベンゼンスルホネート(NOBS)、テトラアセチルエチレンジアミン(TAED)、アシルヒドラジン、アミド由来漂白活性化剤、及びこれらの混合物からなる群から選択される漂白活性化剤を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の水溶性単位用量物品。
- 前記粒子のうちの1つ以上が活性剤を含み、前記活性剤が界面活性剤を含み、前記界面活性剤が、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、双性イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項1~5のいずれか一項に記載の水溶性単位用量物品。
- 前記粒子の少なくとも約10%が、アルキルアルコキシサルフェート界面活性剤を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の水溶性単位用量物品。
- 前記粒子のうちの1つ以上が活性剤を含み、前記活性剤が高分子系分散剤を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の水溶性単位用量物品。
- 前記粒子のうちの1つ以上が、界面活性剤、構造化剤、ビルダー、有機高分子化合物、高分子系分散剤、酵素、酵素安定剤、漂白剤系、増白剤、色相剤、キレート剤、泡抑制剤、増泡剤、移染防止剤、コンディショニング剤、香料、洗濯ケア補助剤を含む封入体、緩衝剤、アルカノールアミン、及びこれらの混合物からなる群から選択される活性剤を放出可能に含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の水溶性単位用量物品。
- 前記水溶性単位用量物品が、前記水溶性繊維構造体に会合した複数のより小径の粒子を更に含み、前記複数のより小径の粒子が、顆粒粒度分布試験法に従って測定した場合のD50粒度が約0.001mm~約0.9mmであるような粒度分布を有する、請求項1~9のいずれか一項に記載の水溶性単位用量物品。
- 前記複数の粒子が、含水量試験法に従って測定した場合に前記粒子の約10重量%以下の水を含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の水溶性単位用量物品。
- 前記繊維要素のうちの1つ以上が、乾燥繊維要素基準で約5重量%~約80重量%のフィラメント形成材料を含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の水溶性単位用量物品。
- 前記繊維要素のうちの1つ以上が、プルラン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルピロリドン、アルギン酸ナトリウム、キサンタンガム、トラガカントガム、グアーガム、アカシアガム、アラビアガム、ポリアクリル酸、メチルメタクリレートコポリマー、カルボキシビニルポリマー、デキストリン、ペクチン、キチン、レバン、エルシナン、コラーゲン、ゼラチン、ゼイン、グルテン、大豆タンパク質、カゼイン、ポリビニルアルコール(PVOH)、カルボキシル化ポリビニルアルコール(PVOH)、スルホン化ポリビニルアルコール(PVOH)、デンプン、デンプン誘導体、ヘミセルロース、ヘミセルロース誘導体、タンパク質、キトサン、キトサン誘導体、ポリエチレングリコール、テトラメチレンエーテルグリコール、ヒドロキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレンオキシド(PEO)、ヒドロキシ含有ポリマー及びそれらの誘導体、並びにこれらの混合物からなる群から選択されるフィラメント形成材料を含む、請求項1~12のいずれか一項に記載の水溶性単位用量物品。
- 請求項1~13のいずれか一項に記載の水溶性単位用量物品の製造方法であって、
a.水溶性の第1のプライを提供する工程と、
b.前記水溶性の第1のプライとは別の水溶性の第2のプライを提供する工程と、
c.複数の粒子を提供する工程と、
d.前記複数の粒子を前記水溶性の第1のプライ及び/又は前記水溶性の第2のプライと会合させる工程と、
e.前記水溶性の第1のプライと前記水溶性の第2のプライとを重ね合わせる工程と、
f.前記水溶性の第1プライの一部を前記水溶性第2プライの一部と接合して前記水溶性単位用量物品を形成する工程であって、前記複数の粒子が前記水溶性単位用量物品内に含有される、工程と、を含み、
前記複数の粒子が、顆粒粒度分布試験法に従って測定した場合のD50粒径が約1mm~約4.75mmであるような粒度分布を有する、方法。 - 請求項1~14のいずれか一項に記載の水溶性単位用量物品を使用して基材を処理する方法であって、水溶性単位用量物品を提供する工程と、前記水溶性単位用量物品を、処理すべき1つ以上の基材と接触させる工程と、を含み、前記水溶性単位用量物品が、水溶性繊維構造体と、前記水溶性繊維構造体に会合した複数の粒子とを含み、前記複数の粒子が、顆粒粒度分布試験法に従って測定した場合のD50粒径が約1mm~約4.75mmであるような粒度分布を有し、前記水溶性繊維構造体が複数の繊維要素を更に含む、方法。
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