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JP2022508256A - 粒子を含む繊維構造体及びその製造方法 - Google Patents

粒子を含む繊維構造体及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

水溶性繊維構造体と1つ以上の粒子とを含む水溶性単位用量物品の形態の、布地又は硬質表面上に活性剤を送達する家庭用ケア組成物、並びにその作製方法が本明細書に記載される。

Description

本明細書では、布地又は硬質表面上に水溶性繊維構造体及び複数の粒子を含む水溶性単位用量物品の形態の活性剤を送達する家庭用ケア組成物、並びにその製造方法について記載する。
洗剤産業においては、液体洗剤製品の利便性、審美性、及び溶解性を有するが、粒状洗剤製品、特に漂白活性化剤及び他の活性剤を含む粒状洗剤製品の洗浄性能及びコストを保持した家庭用洗剤を配合することに多大な関心が寄せられている。かかる利便性を提供すべく、洗剤製造業者は、消費者に水溶性単位用量物品を売り込んでいる。水溶性単位用量物品は、処理組成物を投入するのに便利で効率的、かつ清潔な方法を提供することから消費者に望まれている。水溶性単位用量物品は、計量された投入量の処理組成物を提供することにより、過剰投入又は過少投入が避けられる。少なくとも1つの内部コンパートメントを与えるように成形された水溶性フィルムで構成された物品をはじめとする、様々な種類の水溶性単位用量物品が知られている。かかるコンパートメントには固体及び/又は液体洗剤組成物が入れられる。水溶性単位用量物品は、洗濯水に投入されたときに完全に溶解し、かつかかる単位用量物品中に含まれる活性剤が洗濯水に効果的に分散することが期待される。
濃縮単位用量物品を配合する際の問題の1つは、特定の複数の活性剤が直接相互作用するため互いに不適合である場合にも、物品の小さな空間内に様々な活性剤が含まれることである。この問題を回避するため、別個の粒子内に活性剤を入れることで、例えば、全て液体の単一の組成物と比較して、不適合な活性剤同士が直接相互作用することを防ぐことができる。物品が繊維又は他の固体材料から構成される場合などでは、粒子はしばしば単位用量物品内に散りばめられ、又は単位用量物品が複数のコンパートメントを有する場合には単位用量物品内の別々のコンパートメント内に入れられる場合もある。使用される粒子は一般的に小径であり、概して粒子は、本明細書に記載される顆粒粒度分布試験法に従って測定した場合のD50粒径が1mm未満であるような粒度分布を有する。粒子をより小さくすることは、単位用量物品の限定された閉じ込め空間内に収めつつ、不適合な剤同士が互いに直接相互作用することを防ぐ効果的な方法となり得る。
配合者は、満足のいく消費者体験を提供するため、各活性剤を最小限の量で組み込む必要がある。各粒子は、保持することができる活性剤の量に関して制限される。したがって、配合者は、最小限の量の各活性剤を単位用量物品内に確実に組み入れられるよう、より粒径の小さい粒子の量を増やす必要がある。より小さい粒径のものであっても、粒子を増量させることは、単位用量物品の限定された閉じ込め空間内でより多くの粒子が互いに近接して充填されることを意味する。大量の密に充填された粒子は、物品が速やかに溶解して、活性剤を効果的に分散させる必要がある場合に問題となる。密に充填された小さい粒子が水との接触により湿潤すると、塊状のゲル状構造体となり(すなわち「ゲル化」)、粒子同士が互いに凝集して洗濯水中に効果的に分散できなくなる。活性剤の分散及び溶解が阻害されると、消費者体験には、活性剤が洗濯物を効果的に洗浄できず、製品が無駄になったとして影響し得る。
したがって、活性剤含有粒子を有する水溶性単位用量物品であって、洗濯水に投入される際に単位用量物品がゲル化することなく容易に溶解する一方で、充分な洗浄力、及び知覚される価値の高さという点で満足のいく消費者体験を提供する水溶性単位用量物品が求められている。
本開示は、水溶性繊維構造体と、水溶性繊維構造体と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、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であるような粒度分布を有し、かつ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に関する。
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にも関する。
本開示は、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、を含み、水溶性単位用量物品が、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み、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、水溶性繊維構造体が複数の繊維要素を更に含む、方法にも関する。
水溶性単位用量物品の斜視図である。 2つの層を有するプライの断面斜視図である。 粒子を有する多プライ繊維構造体の一例の概略断面図である。 プライを製造するための製造ラインである。 水溶性単位用量物品を形成するために第1のプライに接合される第2のプライである。 2プライ型水溶性単位用量物品の側面図である。
本開示は、水溶性繊維構造体と、当該水溶性繊維構造体と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、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4.5mmであるような粒度分布を有する、水溶性単位用量物品に関する。繊維構造体は、複数の繊維要素を更に含む。
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提供する。
本開示はまた、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、本開示による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、を含む方法にも関する。
理論に束縛されるものではないが、本開示の粒子を水溶性単位用量物品(例えば、洗濯洗剤物品)に組み込むことにより、粒子が、不適合性の活性剤同士が直接相互作用することが防止されるような形で単位用量物品の有限空間内に配置され得る(かかる粒子は、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ことを特徴とする)ことから、洗濯操作中に粒子内に含有された活性剤の効果的な分配を可能とし得ることが分かっている。互いに直接相互作用する場合に効果を失う可能性がある不適合な活性剤の例としては、酵素及び界面活性剤のものがある。酵素及び界面活性剤は、布地の洗濯への使用に際し優れた効果を与える2つの成分である。酵素は、特に界面活性剤と相互作用する場合に分解しやすいことが知られている。製剤は、酵素が界面活性剤と直接相互作用する場合、例えば、両者が液体洗濯洗剤中に入っている場合、又は単位用量物品の同じコンパートメント内に入れられている場合などに、酵素を変性させないための溶媒などの成分を含む場合がある。酵素及び/又は界面活性剤が粒子内に入れられていると、酵素は界面活性剤と直接相互作用しない。これらの粒子は、満足のいく体験を提供するのに必要な量の酵素及び/又は界面活性剤を含有する一方で、互いの直接的な相互作用を妨げるのに充分な分離を保つことができる。
このような粒子を水溶性単位用量物品に組み込むことの別のそのような効果としては、水溶性単位用量物品が洗濯水中により効果的に溶解し、塊状のゲル状構造体(ゲル化)のような負の影響を伴わずに活性剤を分散させることができる点がある。理論に束縛されるものではないが、開示される粒径は、通常の洗濯プロセスにおける分散剪断力に対して粒子間接触ネットワークの強度を低下させるものと推測される。すなわち、開示される粒子の良好な分散性は、塊状のゲル状構造を形成する持続的な接触の可能性を低減する。
定義
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。
本明細書において使用するとき、「the」、「a」及び「an」などの冠詞は、特許請求の範囲又は明細書において使用される場合、特許請求又は記載されているものの1つ以上のものを意味すると理解される。
本明細書で使用するとき、用語「含む(include)」、「含む(includes)」及び「含んでいる(including)」は、非限定であることが意図される。
「実質的に含まない」又は「実質的にない」という用語は、本明細書で使用するとき、その成分が完全に存在しないこと、又は単に不純物として若しくは別の成分の意図されない副産物として、その最少量であることのいずれかを指す。ある成分を「実質的に含まない」組成物とは、当該組成物が、当該組成物の約0.5重量%、0.25重量%、0.1重量%、0.05重量%、又は0.01重量%未満、又は更には0重量%しか当該成分を含まないことを意味する。
本明細書において、別に指示がない限り、全ての濃度及び比率は、組成物の重量基準である。
本明細書の全体を通して与えられる全ての最大数値限定は、それよりも小さい全ての数値限定を、かかるより小さい数値限定があたかも本明細書に明確に記載されているかのように含むものと理解すべきである。本明細書の全体を通して与えられる全ての最小数値限定は、それよりも高い全ての数値限定を、かかるより高い数値限定があたかも本明細書に明確に記載されているかのように含む。本明細書の全体を通して与えられる全ての数値範囲は、かかるより広い数値範囲内に含まれるより狭い全ての数値範囲を、かかるより狭い数値範囲があたかも全て本明細書に明確に記載されているかのように含む。
水溶性単位用量物品
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。
本明細書で使用するとき、語句「水溶性単位用量物品」、「水溶性繊維要素」、「水溶性繊維構造体」、及び「水溶性粒子」は、単位用量物品、繊維要素、繊維構造体又は粒子が、水に可溶性又は分散性であり、20マイクロメートルの最大孔径を有するガラスフィルタを使用して、以下に記載される方法によって測定した場合に、好ましくは、少なくとも50%、好ましくは少なくとも75%又は更には少なくとも95%の水溶性を有することを意味する。すなわち、50グラム±0.1グラムの単位用量物品、繊維要素、繊維構造体を予め秤量した400mLビーカーに加え、245mL±1mLの蒸留水を加える。これを、600rpmに設定した電磁攪拌器で30分間激しく撹拌する。次いで、混合物を、上記で定義した孔径(最大20マイクロメートル)の焼結ガラスフィルタにより濾過する。各工程は周囲条件で行う。本明細書で使用するところの「周囲条件」とは、23℃±1.0℃及び相対湿度50%±2%を意味する。任意の従来の方法によって、回収した濾液から水を乾燥させ、残った材料の重量を求める(これが溶解画分又は分散画分である)。次いで、溶解度又は分散率を計算することができる。
これらの繊維性水溶性単位用量物品は、様々な洗浄条件下、例えば、低温、少ない水量及び/又は短い洗浄サイクル、又は消費者が洗濯機に、特に高い吸水能を有するアイテムを入れすぎた場合のサイクルの下で溶解することができると同時に、対象とする消費者基材に対して(現在の液体製品と同様の性能で)意図された効果を示す活性剤を送達する。更に、本明細書に記載の水溶性単位用量物品は、活性剤を含む繊維を紡糸することによって、経済的に製造することができる。本明細書に記載の水溶性単位用量物品は、改善された洗浄性能も有する。
一般的特性
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、本明細書に記載される坪量試験法に従って測定した場合に約500g/m~約10,000g/m、又は約1,000g/m~約8,000g/m、又は約2000g/m~約6,000g/m、又は約3,000g/m~約5,000g/mの坪量を有することができる。
物品寸法に関して本明細書で使用するとき、「幅」は、その従来の定義に従った測定値を指す場合がある。例えば、直線形状の物品の場合、幅は、一方の縁部から反対側の縁部までの距離を指す。しかしながら、不規則形状の物品に関して、幅は、物品の境界に接する2つの平行平面間の最長距離である最大フェレ径又はキャリパ径を指す。1つの例では、10個の実質的に類似の複製物品を測定し、10個の個々の物品の幅の測定値の平均を集計し、値を0.01cm単位で報告することによって、平均幅が提供され得、個々の物品の幅の測定値は、較正され、NISTトレーサブルであり、0.01cm単位で測定可能な任意の適切な器具によって測定され得る。
物品寸法に関して本明細書で使用するとき、「長さ」は、その従来の定義に従った測定値を指す場合がある。例えば、不規則形状の物品に関して、長さは、物品の境界に接する2つの平行平面間の最長距離である最大フェレ径又はキャリパ径を指す。例えば、直線形状の物品の場合、長さは、一方の縁部から反対側の縁部までの距離を指す。1つの例では、10個の実質的に類似の複製物品を測定し、10個の個々の物品の長さ測定値の平均を集計し、値を0.01cm単位で報告することによって、平均長さが提供され得、個々の物品の長さ測定値は、較正され、NISTトレーサブルであり、0.01cm単位で測定可能な任意の適切な器具によって測定され得る。
物品寸法に関して本明細書で使用するとき、「高さ」は、その従来の定義に従った測定値を指す場合がある。物品の高さ又は厚さは、例えば、本明細書に記載の厚さ試験法によって測定され得る。
水溶性単位用量物品は、約1cm~約20cm、約2cm~約20cm、約2cm~約18cm、約3cm~約15cm、約3cm~約12cm、約4cm~約8cm、約4cm~約6cm、又は約5cm~約6cmの長さを有することができる。特定の例では、水溶性単位用量物品は、約1cm~約10cm、約2cm~約10cm、又は約7cm~約9cmの長さを有することができる。
水溶性単位用量物品は、約1cm~約11cm、約2cm~約11cm、約2cm~約10cm、約3cm~約9cm、約4cm~約8cm、又は約4cm~約6cmの幅を有することができる。特定の例では、物品は、約1cm~約6cm、約2cm~約6cm、約3cm~約5cm、又は約3.5cm~約4.5cmの幅を有することができる。他の例では、水溶性単位用量物品は、約6cm~約8cmの幅を有することができる。
水溶性単位用量物品の長さとその幅との比は、約3:1~約0.5:1、約5:2~約0.5:1、又は約2:1~約1:1であってよい。
水溶性単位用量物品は、本明細書に記載される厚さ試験法によって測定した場合に約0.01mm超、及び/又は約0.05mm超、及び/又約は0.1mm超、及び/又は約100mm以下、及び/又は約50mm以下、及び/又は約20mm以下、及び/又は約10mm以下、及び/又は約5mm以下、及び/又は約2mm以下、及び/又は約0.5mm以下、及び/又は約0.3mm以下の厚さを呈し得る。
物品寸法(例えば、幅、長さ、高さ)は、梱包サイズの最小化、輸送コストの低減、梱包容積に対する物品容積の比の最大化など、望ましい梱包特性を与える一方で、水溶性単位用量物品に充分な保護を与えることができる製品輸送アセンブリの実現に寄与し得ると考えられる。例えば、望ましい物品寸法とすることにより、破損の低減を促し、それによりコスト及び廃棄を低減し、例えば、郵便物の投入口に入る輸送容器を提供することによって輸送における効率性を改善し、また、例えば、物品が輸送容器内で移動し得る空間を最小にすることによって、物品の固定及び保護を確実に行うことができると考えられる。
水溶性単位用量物品は、異なる領域、例えば坪量、密度、キャリパ、及び/又は湿潤の特徴の異なる領域を呈し得る。水溶性単位用量物品は、その表面の1つ以上に織り目を含んでいてよい。水溶性単位用量物品の表面は、非ランダムな反復パターンなどのパターンを含んでいてよい。水溶性単位用量物品は、開口部を含んでいてよい。水溶性単位用量物品は、構造体における繊維要素の他の領域とは異なる、繊維要素の別個の領域を有する繊維構造体を含んでいてよい。水溶性単位用量物品は、構造体内の繊維構造体の他の領域とは異なる1つ以上の粒子の別個の領域を有する繊維構造体を含んでいてよい。水溶性単位用量物品は、そのまま使用されてもよく、又は1つ以上の活性剤で更にコーティングされてもよい。
繊維構造体
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。
繊維性構造体は、単一プライ又は複数のプライで構成することができる。繊維構造体は、少なくとも2つの、及び/又は少なくとも3つの、及び/又は少なくとも4つの、及び/又は少なくとも5つのプライで構成することができる。各プライは1つ以上の繊維層を含むことができる。繊維層は、粒子繊維複合層を形成する繊維要素及び粒子を含むことができる。繊維層は、繊維要素を含み、粒子を含まなくてもよい。図2は、プライの非限定的な例を示す。図2は、第1の繊維層20及び第2の繊維層25を有する第1のプライ10の非限定的な例を示す。図2に示される非限定的な例では、第1の繊維層20は、繊維要素30を含むが粒子32は含んでおらず、第2の繊維層25は、繊維要素30及び粒子32の両方を含み、これらは粒子繊維複合層を形成している。プライ内の任意の数の繊維層が、繊維要素を含み、かつ粒子を含まなくてもよい。プライ内の任意の数の繊維層が、繊維要素及び粒子の両方を含み、粒子繊維複合層を形成してもよい。
第1のプライ10と第2のプライ15とは、会合して水溶性単位用量物品5を形成することができる。例えば、図3は、第1のプライ10と第1のプライ10と会合した第2のプライ15とからなる水溶性単位用量物品5を示しており、第1のプライ10及び第2のプライ15はそれぞれ、複数の繊維要素30と複数の粒子32とを含んでいる。第2のプライ15では、粒子32は、x軸、y軸、及びz軸にランダムに分散されている。第1のプライ10では、粒子32は、繊維性構造体の不織構造を形成する繊維要素30の間に残されたポケット内に存在している。あるいは、複数の粒子32が繊維性構造体の上に置かれてもよい。第2のプライ15は、第1のプライ10とは別個に提供されてもよい。第1のプライ10と第2のプライ15とは重ね合わせることができる。プライを製造する方法については後述する。
水溶性繊維構造体は、相互に絡み合うか又は他の形で互いに会合して繊維構造体を形成する複数の繊維要素を含むことができる。複数の粒子が繊維構造体と会合してもよい。繊維要素及び/又は粒子に関して本明細書で使用するところの「会合する(Associate)」、「会合した(Associated)」、「会合(Association)」、及び/又は「会合している(Associating)」とは、繊維構造体が形成されるように繊維要素及び/又は粒子を直接接触又は間接接触によって組み合わせることを意味する。繊維構造体は、均質、層状、単一、ゾーン形、又は他の点で望ましいとおりであってよく、異なる活性剤が様々な前述の部分を画定する。
水溶性単位用量物品は、水溶性繊維構造体と、繊維性構造体に会合した2つ以上の同一又は実質的に同一(組成上の観点から)の粒子とを含むことができる。水溶性単位用量物品は、水溶性繊維構造体及び2つ以上の粒子を含むことができる。粒子の違いの非限定的な例としては、直径、長さ、質感、形状、剛性、弾性の違いなどの物理的な違い;架橋度、溶解度、融点、ガラス転移温度(Tg)、活性剤、色、活性剤の濃度、粒子上の任意のコーティングの存在、生分解性であるか否か、又は疎水性であるか否か、といった化学的な違い;意図される使用条件に粒子が曝露される際に当該粒子がその物理的構造を失うかどうかの違い;意図される使用条件に粒子が曝露される際に粒子の形態が変化するかどうかの違い;並びに、意図される使用条件に粒子が曝露される際に粒子がその活性剤の1つ以上を放出する速度の違いであってよい。単位用量物品内の2つ以上の粒子が、異なる活性剤を含んでもよい。これは、異なる活性剤、例えばアニオン性界面活性剤及びカチオン性ポリマーが、互いに不適合であり得る場合にあり得る。異なる粒子を使用するとき、得られる構造体は、異なる湿潤、吸水、及び溶解度の特徴を呈し得る。
水溶性繊維構造体は、組成の観点から、同一又は実質的に同一の複数の繊維要素を含み得る。水溶性繊維構造体は、2つ以上の異なる繊維要素を含んでよい。繊維要素の相違点の非限定的な例は、直径、長さ、質感、形状、剛性、弾性の違いなどの物理的な違い;架橋レベル、溶解度、融点、ガラス転移温度(Tg)、活性剤、フィラメント形成材料、色、活性剤の濃度、坪量、フィラメント形成材料の濃度、繊維要素上の任意コーティングの存在、生分解性であるか否か、疎水性であるか否か、接触角などの化学的な違い;意図される使用条件に繊維要素が曝されたときに、繊維要素がその物理的構造を失うかどうかの違い;意図される使用条件に繊維要素が曝されたときに、繊維要素の形態が変化するかどうかの違い;及び意図される使用条件に繊維要素が曝されたときに、繊維要素がその活性剤のうちの1つ以上を放出する速度の違いであり得る。繊維構造体内の2つ以上の繊維要素は、異なる活性剤を含んでいてよい。これは、異なる活性剤、例えばアニオン性界面活性剤及びカチオン性ポリマーが互いに不適合であり得る場合にあり得る。異なる繊維要素を使用するとき、得られる構造体は、異なる湿潤、吸水、及び溶解度の特徴を呈し得る。
繊維要素及び/又は複数の粒子を、単一のプライ又は複数のプライの水溶性単位用量物品内に配置することによって、異なる活性剤を含む2つ以上の領域を有する水溶性単位用量物品を提供することができる。例えば、水溶性単位用量物品の1つの領域は、漂白剤及び/又は界面活性剤を含んでいてよく、水溶性単位用量物品の別の領域は、柔軟剤を含んでいてよい。これは、互いに不適合である2種以上の活性剤が存在して、互いの直接的な相互作用が有効性を低下させる場合には特に有益である。粒子及び繊維要素については、以下でより詳細に説明する。
粒子
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。
粒子は、離散していてよい。本明細書で使用するとき、用語「離散」とは、ヒトの肉眼の下、又は走査型電子顕微鏡(scanning electron microscope、SEM)及び透過型電子顕微鏡(transmission electron microscope、TEM)などの電子撮像装置の下で、互いに構造的に区別される粒子を指す。粒子は、肉眼下で互いに離散していてもよい。
本明細書で使用するとき、用語「粒子」は、微量の固体物質を指す。粒子は、粉末、顆粒、凝集体、封入物、マイクロカプセル、及び/又は小球であってよい。粒子は、噴霧乾燥、凝集、押出、造粒、封入、錠剤化、及びこれらの組み合わせなど、当該技術分野において周知の多くの方法を使用して作製され得る。粒子の形状は、球状、棒状、皿状、管状、四角形、矩形、円盤状、星状、又はフレーク状の規則的な又は不規則な形状であってよい。本明細書に開示される粒子は、概して非繊維性である。
複数の粒子は、D50粒径が約1mm~約4.75mmであるような粒度分布を有してもよい。好ましくは、複数の粒子は、D50粒径が約1.7mm~約3.5mmであるような粒度分布を有してもよい。非限定的な例では、複数の粒子は、D20粒径が約1mm超であり、D80粒径が約4.75mm未満であるような粒度分布を有してもよい。非限定的な例では、複数の粒子は、D20粒径が約1.7mm超であり、D80粒径が約3.5mm未満であるような粒度分布を有してもよい。非限定的な例では、複数の粒子は、D10粒径が約1mm超であり、D80粒径が約4.75mm未満であるような粒度分布を有してもよい。非限定的な例では、複数の粒子は、D10粒径が約1.7mm超であり、D80粒径が約3.5mm未満であるような粒度分布を有してもよい。粒度分布は、本明細書に記載の顆粒粒度度分布試験法に従って測定される。驚くべきことに、開示される粒度分布の粒子は、当該粒子が、充分とみなされる度合いの洗浄を与えるのに充分な量の活性剤を含み、かつ各粒子が互いに、不適合な活性剤の直接的な相互作用を排除するのに充分な距離にあるため、単位用量物品をゲル化させずに洗浄液に効果的に溶解及び分散させることを可能とする一方で、満足のいく洗浄という点で満足のいく消費者体験を与え得ることが見出された。
開示される粒度分布の粒子を取り入れることの効果は、布地の洗濯に使用するための単位用量物品などの製品の、消費者によって知覚される価値に関連し得る。例えば、水溶性単位用量物品の一部としてより大きな粒径の粒子を含めることにより、ごく少量しか存在しない場合であっても、有益な成分の存在を示す強いキューを消費者に示すことができる。更に、大きな粒径の一部の粒子は、重量がより重くてもよい。製品のサイズ及び重量が、消費者により知覚される製品価値に影響し得ることが知られている。より大きくて重量の重い製品は、より小さくて重量の軽い製品と比較して価値が高いという知覚を消費者に示し得る。更に、より大きな粒径の粒子は、肉眼でより容易に視認可能であり得る。製品において視認可能な粒子は、成分がウェブ内又は液体組成物中に単純に取り込まれていて視認することが難しい場合とは異なり、消費者が成分であると考えるものが実際に目に見えることから、製品中により多くの成分が存在すると消費者に知覚させることができる。消費者は、視認可能な粒子を有する、より大きくて重量の重い製品が、より高濃度の有益な成分を提供し、恐らくはより優れた製品効果を提供するかもしれないと知覚する可能性がある。消費者はしばしば、より多くの製品単位を使用することが優れた洗浄効果をもたらし、より少ない製品単位を使用することは低い洗浄効果しかもたらさないという先入観、また、成分を見ることができない洗剤は成分を含んでいないかもしれないという先入観を抱きがちであることから、この知覚は、洗濯洗剤製品などの洗浄製品に関して特に当てはまる。
複数の粒子は、粒子からの水が繊維構造体の構造的一体性を損なわないような比較的少ない水(水分)含量(例えば、粒子の約10重量%以下の水、又は粒子の約8重量%以下の水、又は粒子の約5重量%以下の水、特に比較的低い遊離/非結合水含量(例えば、粒子の約3重量%以下の遊離若しくは非結合水、又は粒子の約1重量%以下の遊離若しくは非結合水)を含むことができる。更に、粒子中の水分含量が制限されると、粒子自体のゲル化のリスクが低下する。粒子中に存在する水(水分含量)は、以下に記載される含水量試験法に従って測定される。
複数の粒子の嵩密度は、約400g/L~約1000g/L、又は約500g/L~約900g/L、又は約600g/L~約800g/Lの範囲であってよい。
粒子のうちの1つ以上は、洗浄性能を補助又は向上させるため、及び/又はその審美性を変更するための1つ以上の活性剤(例えば、補助洗剤成分)を含んでもよい。粒子のうちの1つ以上は、活性剤を含む粒子が、意図される使用条件に曝露される場合などに、活性剤を放出可能に含むことができる。粒子のうちの1つ以上は、粒子の約3重量%~約95重量%、約5重量%~約85重量%、約10重量%~約75重量%、約15重量%~約65重量%の活性剤を含むことができる。活性剤は、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、香料を含む封入体、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することができる。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で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。
非限定的な例では、粒子のうちの1つ以上は活性剤を含んでもよく、活性剤は漂白剤系を含んでもよく、漂白剤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であってよく、好ましくは漂白活性化剤は、ノナノイルオキシベンゼンスルホネート(NOBS)である。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。好適な漂白剤系については下記に更に記載する。
非限定的な例では、粒子のうちの1つ以上は活性剤を含んでもよく、活性剤は界面活性剤を含んでもよい。界面活性剤は、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することができる。界面活性剤については下記に更に記載する。
非限定的な例では、粒子のうちの1つ以上は活性剤を含んでもよく、活性剤は高分子系分散剤を含んでもよい。高分子系分散剤は、アルコキシル化ポリエチレンイミン(PEI)であってよい。高分子系分散剤については下記に更に記載する。
非限定的な例では、粒子のうちの1つ以上は活性剤を含んでもよく、活性剤は酵素を含んでもよい。酵素については下記に更に記載する。
活性剤については下記に更に記載する。
粒子は、同一であっても、異なっていてもよい。粒子は、固体の自由流動性粒子であり得る。粒子は、完全に配合された洗濯洗剤組成物又は、洗濯洗剤組成物の一部を形成する噴霧乾燥粒子、押出成形粒子、又は凝集粒子など、その一部を含み得る。本明細書に開示される水溶性単位用量物品は、噴霧乾燥ベース洗剤粒子及び/又は凝集ベース洗剤粒子及び/又は押出成形ベース洗剤粒子など、複数の化学的に異なる粒子を、以下から選択される1種以上の、典型的には2種以上の、又は5種以上の、又は更には10種以上の粒子と組み合わせて含み得る:界面活性剤凝集物、界面活性剤押出成形物、界面活性剤ニードル、界面活性剤ヌードル、界面活性剤フレークを含む、界面活性剤粒子;リン酸塩粒子;ゼオライト粒子;ケイ酸塩粒子、特にケイ酸ナトリウム粒子;炭酸塩粒子、特に炭酸ナトリウム粒子;ポリマー粒子、例えばカルボキシレートポリマー粒子、セルロース系ポリマー粒子、デンプン粒子、ポリエステル粒子、ポリアミン粒子、テレフタレートポリマー粒子、ポリエチレングリコール粒子;審美粒子、例えば着色したヌードル、ニードル、ラメラ粒子及びリング状粒子;酵素粒子、例えば、プロテアーゼ顆粒、アミラーゼ顆粒、リパーゼ顆粒、セルラーゼ顆粒、マンナナーゼ顆粒、ペクチン酸リアーゼ顆粒、キシログルカナーゼ顆粒、漂白酵素顆粒及びこれらの酵素のいずれかの共顆粒化物(好ましくは、これらの酵素顆粒は硫酸ナトリウムを含む);漂白剤粒子、例えば、過炭酸塩粒子、特に、例えば炭酸塩、硫酸塩、ケイ酸塩、ホウケイ酸塩、又はこれらの任意の組み合わせでコーティングされた過炭酸塩などのコーティングされた過炭酸塩粒子、過ホウ酸塩粒子、漂白活性剤粒子、例えば、テトラアセチルエチレンジアミン粒子及び/又はアルキルオキシベンゼンスルホネート粒子、漂白触媒粒子、例えば、遷移金属触媒粒子、及び/又はイソキノリニウム漂白触媒粒子、予形成過酸粒子、特に、コーティングされた予形成過酸粒子;充填剤粒子、例えば、硫酸塩粒子及び塩化物粒子;粘土粒子、例えば、モンモリロナイト粒子並びに粘土及びシリコーンの粒子;凝集剤粒子、例えば、ポリエチレンオキシド粒子;ワックス粒子、例えば、ワックス凝集物;シリコーン粒子、増白剤粒子;移染防止剤粒子;染料固着剤粒子;香料粒子、例えば、香料マイクロカプセル及びデンプン封入香料アコード粒子、又はプロ香料粒子、例えばシッフ塩基反応生成物粒子;色相染料粒子;キレート剤粒子、例えばキレート剤凝集物;並びにこれらの任意の組み合わせ。
アルキルアルコキシサルフェート含有粒子
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。
アルキルエトキシサルフェート含有粒子(本明細書ではAES粒子と呼ばれる)は、約0.5~約6のモル平均エトキシル化度を有する、約5質量%~約60質量%のエトキシル化アルキルサルフェート界面活性剤を含むことができる。場合により、粒子は、補助界面活性剤、緩衝剤、ビルダー、洗浄性ポリマー、及び/又はキレート活性物質を含む補助活性成分を含んでもよい。場合により、粒子は、界面活性剤を固相中で安定化させるために使用される構造化材料を含んでもよい。エトキシル化アルキルサルフェート界面活性剤は、約0.8~約1.2のモル平均エトキシル化度と、(i)約40重量%~約50重量%がエトキシル化度0を有し(すなわち、非エトキシル化)、(ii)約20質量%~約30質量%がエトキシル化度1を有し、(iii)約20質量%~約40質量%が2以上のエトキシル化度を有するようなモルエトキシル化分布とを有することができる。AESのモルエトキシル化分布は、エトキシル化アルコール生成物のモルエトキシル化分布をその合成中に制御することによって操作することができる。AESのモルエトキシル化分布は、質量分析によって分子量分布を測定することによって求めることができる。エトキシル化アルキルサルフェート界面活性剤は、当該技術分野において周知の方法を使用して合成することができる。
AES粒子は、濃縮界面活性剤ペーストを補助粉末材料と凝集させることによって製造される凝集体の形態であってもよい。AES粒子は、冷水洗浄において効果的な吸湿性活性物質などの更なる洗浄活性物質、及び/又は固体形態で物理的に処理及び/又は安定化させることが困難な活性物質を含んでもよい。
AES粒子は、約10重量%~約80重量%のビルダーを含んでもよい。ビルダーは、ゼオライトA、層状ケイ酸塩、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することができる。AES粒子は、その物理的構造及び化学的構造を安定化させるのに適した粉末加工助剤を含んでもよい。好適な粉末加工助剤としては、沈殿シリカ及びその変形物が挙げられる。AES粒子は、約10重量%~約40重量%の緩衝剤を含んでもよい。緩衝剤は、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、二硫酸ナトリウム、セスキ硫酸ナトリウム、クエン酸、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。AES粒子は、約5重量%~約20重量%のキレート剤を含んでもよい。キレート剤は、クエン酸ナトリウム、カルボキシラートメチル-グルタミン酸四ナトリウム(AkzoNobel,Amsterdam,Netherlandsより商品名DISSOLVINE(登録商標)又はGLDAで市販されるもの)、メチルグリシン二酢酸三ナトリウム(BASF USA、Cincinnati,Ohio,USAより商品名TRILON(登録商標)M又はMGDAで市販されるもの)、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、エチレンジアミン二コハク酸(EDDS)、ジヒドロキシベンゼンジスルホン酸二ナトリウム、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。
AES粒子は、ポリエチレンイミン(エトキシル化及びアルコキシル化)、アルカリポリカルボキシレート、及びこれらの変形物、好ましくは、ポリカルボキシレートナトリウム、両親媒性グラフトコポリマー、例えば、BASF USA(Cincinnati,Ohio,USA)より商品名SOKALAN(登録商標)HP22で市販されるもの、変性ポリアクリレート、及びこれらの混合物からなる群から選択される高分子系分散剤を約5~20重量%含んでもよい。高分子系分散剤については下記に更に記載する。
AES粒子は、ポリビニルアルコール(PVOH)、ポリエチレンオキシド(PEO)、及びこれらのブレンド、約75%~85%の加水分解度及び約30,000~80,000g/モルの重量平均分子量を有するポリビニルアルコール(PVOH)、並びに約100,000~2,000,000g/モルの重量平均分子量を有するポリエチレンオキシド(PEO)からなる群から選択される約1~15重量%の繊維構造化ポリマーを含んでもよい。
他の粒子
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。
繊維要素
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。
繊維要素は、水溶性であってよい。繊維要素は、1つ以上のフィラメント形成材料を含んでもよい。本開示の繊維要素は、好適な紡糸プロセス操作(例えばメルトブロー、スパンボンディング、エレクトロスピニング及び/又は回転紡糸など)によって、繊維要素形成組成物とも呼ばれるフィラメント形成組成物から紡糸されてよい。本明細書で使用するとき、「フィラメント形成組成物」及び/又は「繊維要素形成組成物」は、メルトブローイング及び/又はスパンボンディングなど、本開示の繊維要素を製造するのに好適な組成物を意味する。フィラメント形成組成物は、1つ以上のフィラメント形成材料であって、材料を繊維要素へと紡糸するのに好適なものにする特性を呈する材料を含む。フィラメント形成材料は、ポリマーを含み得る。1つ以上のフィラメント形成材料に加えて、フィラメント形成組成物は、1つ以上の活性剤、例えば、界面活性剤を含んでいてよい。更に、フィラメント形成組成物は、1種以上の極性溶媒(水など)を含んでもよく、この極性溶媒中に、1つ以上の、例えば全てのフィラメント形成材料及び/又は1つ以上の、例えば全ての活性剤が、繊維要素(フィラメント形成組成物に由来するフィラメントなど)を紡糸する前に、溶解及び/又は分散される。
フィラメント形成組成物は、2つ以上の異なるフィラメント形成材料を含んでいてよい。したがって、繊維要素は、単成分(1種のフィラメント形成材料)、及び/又は二成分などの多成分であってよい。2つ以上の異なるフィラメント形成材料をランダムに組み合わせて繊維要素を形成してもよい。2つ以上の異なるフィラメント形成材料は、シースコア型の二成分繊維要素などのように規則正しく結合して繊維要素を形成してもよく、これは、本開示の目的において、異なるフィラメント形成材料のランダムな混合物であるとはみなされない。二成分繊維要素は、サイドバイサイド、シースコア、海島型などの任意の形態であってよい。
繊維要素のうちの1つ以上は、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ことができる。繊維要素の1つ以上は、乾燥繊維要素基準で少なくとも約5%、及び/又は少なくとも約10重量%、及び/又は少なくとも約15重量%、及び/又は少なくとも約20重量%、及び/又は約80重量%未満、及び/又は約75重量%未満、及び/又は約65重量%未満、及び/又は約60重量%未満、及び/又は約55重量%未満、及び/又は約50重量%未満、及び/又は約45重量%未満、及び/又は約40重量%未満、及び/又は約35重量%未満、及び/又は約30重量%未満、及び/又は約25重量%未満のフィラメント形成材料を含むことができる。
フィラメント形成材料は、紡糸プロセスなどによって繊維要素を作製するのに好適な特性を呈するポリマー又はそのようなポリマーを作製することができるモノマーなどの材料であってよい。1つの例では、フィラメント形成材料は、アルコール可溶性材料及び/又は水溶性材料などの、極性溶媒可溶性材料を含み得る。1つの例では、フィラメント形成材料は、非極性溶媒可溶性材料を含んでよい。1つの例では、フィラメント形成材料は、フィルム形成材料とすることができる。1つの例では、フィラメント形成材料は、合成又は天然由来のものとすることができ、その材料は、化学的、酵素的、及び/又は物理的に改変することができる。
1つの例では、フィラメント形成材料は、アクリルモノマーから誘導されたポリマー、例えば、エチレン性不飽和性カルボン酸モノマー及びエチレン性不飽和モノマー、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルムアミド、ポリビニルアミン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、アクリル酸及びメチルアクリルレートのコポリマー、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンオキシド、デンプン及びデンプン誘導体、プルラン、ゼラチン、並びにセルロース誘導体(例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース)からなる群から選択されるポリマーを含み得る。
1つの例では、フィラメント形成材料は、ポリビニルアルコール(PVOH)、ポリビニルアルコール(PVOH)誘導体、デンプン、デンプン誘導体、セルロース誘導体、ヘミセルロース、ヘミセルロース誘導体、タンパク質、アルギン酸ナトリウム、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、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、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、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るポリマーを含み得る。
1つの例では、フィラメント形成材料は、アニオン性、カチオン性、双性イオン性及び/又は非イオン性のポリマーなどの、1つ以上の置換ポリマーを含む。ポリマーは、例えばポリビニルアルコール(「PVOH」)などのヒドロキシルポリマー、部分加水分解したポリ酢酸ビニル、及び/又は多糖(例えばデンプン)、及び/又はデンプン誘導体(例えばエトキシル化デンプン)、及び/又は酸希釈デンプン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、及び/又はヒドロキシエチルセルロースを含んでもよい。ポリマーは、ポリエチレン及び/又はテレフタレートを含み得る。フィラメント形成材料は、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)、ヒドロキシル含有ポリマー及びこれらの誘導体、並びにこれらの混合物からなる群から選択することができる。好ましくは、フィラメント形成材料は、ポリビニルアルコール(PVOH)、デンプン、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレンオキシド(PEO)、ヒドロキシル含有ポリマー及びこれらの誘導体、並びにこれらの混合物からなる群から選択することができる。繊維要素の1つ以上は、ポリビニルアルコール(PVOH)、デンプン、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレンオキシド(PEO)、ヒドロキシル含有ポリマー及びこれらの誘導体、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ことができる。フィラメント形成材料は、当業者には周知の他のそのような好適なポリマーを含んでもよい。フィラメント形成材料は、約100,000g/モル~約3,000,000g/モルの重量平均分子量の範囲であり得る。この範囲では、フィラメント形成材料は、繊維作製プロセスにおいて繊維の細径化が阻害されるほど弾性ではないように、伸長レオロジーを提供し得ると考えられる。
繊維要素の1つ以上は、活性剤を含んでもよい。繊維要素の1つ以上は、活性剤を含む1つ以上の繊維要素が、意図される使用条件に曝露される場合などに、活性剤を放出可能に含むことができる。繊維要素の1つ以上は、乾燥繊維要素基準で約5重量%~約95%重量%の活性剤を含むことができる。繊維要素の1つ以上は、乾燥繊維要素基準で約10重量%~約90重量%の活性剤を含んでもよい。繊維要素の1つ以上は、乾燥繊維要素基準で約20重量%超、及び/又は少なくとも約35重量%、及び/又は少なくとも約40重量%、及び/又は少なくとも約45重量%、及び/又は少なくとも約50重量%、及び/又は少なくとも約55重量%、及び/又は少なくとも約60重量%、及び/又は少なくとも約65重量%、及び/又は少なくとも約70重量%、及び/又は約95重量%未満、及び/又は約90重量%未満、及び/又は約85重量%未満、及び/又は約80重量%未満、及び/又は約75重量%未満の活性剤を含むことができる。
活性剤は、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、香料を含む封入体、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することができる。界面活性剤は、アニオン性界面活性剤、アルコキシル化アミン、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。活性剤は、アルキルアルコキシサルフェート(例えば、アルキルエトキシサルフェート又はAES)、アルコキシル化ポリアミン、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。活性剤については以下により詳細に説明する。
1つ以上の繊維要素が、互いに適合性又は不適合性である2つ以上の異なる活性剤を含んでもよい。1つ以上の繊維要素は、繊維要素内の活性剤と、繊維要素の外面上の活性剤、例えば繊維要素上の活性剤コーティングとを含んでもよい。繊維要素の外面上の活性剤は、繊維要素内に存在する活性剤と同じであってもよく、又はこれと異なっていてもよい。異なる場合、活性剤は互いに相溶性であってもよく、又は非相溶性であってもよい。活性剤は、繊維要素全体に均一に分布又は実質的に均一に分布していてもよい。活性剤は、繊維要素内に離散領域として分布していてもよい。
非限定的な例では、繊維要素の1つ以上は、乾燥繊維要素基準で約10重量%~約80重量%未満のフィラメント形成材料、例えば、ポリビニルアルコールポリマー、デンプンポリマー、及び/又はカルボキシメチルセルロースポリマーと、乾燥繊維要素基準で約20重量%超~約90重量%未満の活性剤とを含むことができる。繊維要素は、可塑剤(例えば、グリセリン)及び/又はpH調整剤(例えば、クエン酸)を更に含んでよい。繊維要素は、約2.0以下の、活性剤に対するフィラメント形成材料の重量比を有し得る。フィラメント形成材料及び活性剤は、約2.0以下、及び/又は約1.85以下、及び/又は約1.7未満、及び/又は約1.6未満、及び/又は約1.5未満、及び/又は約1.3未満、及び/又は約1.2未満、及び/又は約1未満、及び/又は約0.7未満、及び/又は約0.5未満、及び/又は約0.4未満、及び/又は約0.3未満、及び/又は約0.1超、及び/又は約0.15超、及び/又は約0.2超の、活性剤に対するフィラメント形成材料の合計濃度の重量比で繊維要素中に存在し得る。フィラメント形成材料及び活性剤は、約0.2~約0.7の、活性剤に対するフィラメント形成材料の合計濃度の重量比で繊維要素中に存在し得る。
本開示の繊維要素は、親水性又は疎水性であり得る。繊維要素は、繊維要素固有の親水性又は疎水性特性を変化させるために、表面処理及び/又は内部処理されてもよい。
繊維要素は、本明細書に記載の直径試験法に従って測定したとき、約300μm未満、及び/又は約75μm未満、及び/又は約50μm未満、及び/又は約25μm未満、及び/又は約10μm未満、及び/又は約5μm未満、及び/又は約1μm未満の直径を呈し得る。繊維要素は、本明細書に記載の直径試験法に従って測定したとき、約1μmを超える直径を呈し得る。繊維要素の直径を利用して、繊維要素中に存在する1つ以上の活性剤の放出速度、及び/又は繊維要素の物理的構造の劣化及び/又は変化の速度を制御することができる。
活性剤
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
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。
アニオン性界面活性剤
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。
相挙動を調節する手段としてアニオン性界面活性剤に塩を補給してもよく、好適な塩は、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、炭酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、及びこれらの混合物からなる群から選択され得る。
好適なアニオン性界面活性剤の非限定例としては、任意の従来のアニオン性界面活性剤が挙げられる。これは、例えばアルコキシル化及び/又は非アルコキシル化アルキルサルフェート材料用のサルフェート洗浄性界面活性剤、及び/又はスルホン酸系洗浄性界面活性剤、例えばアルキルベンゼンスルホネートを含んでもよい。好適なアニオン性界面活性剤は、再生可能資源、廃棄物、石油、又はこれらの混合物に由来し得る。好適なアニオン性界面活性剤は、直鎖、部分的に分枝鎖、分枝鎖、又はこれらの混合物であり得る。
アルコキシル化アルキルサルフェート材料は、アルキルエーテルサルフェート又はアルキルポリエトキシレートサルフェートとしても既知のエトキシル化アルキルサルフェート界面活性剤を含み得る。エトキシル化アルキルサルフェートの例としては、水溶性塩、特にその分子構造中に約8個~約30個の炭素原子を含有するアルキル基並びにスルホン酸及びその塩を有する有機硫黄反応生成物の、アルカリ金属塩、アンモニウム塩、及びアルキロールアンモニウム塩が挙げられる。用語「アルキル」には、アシル基のアルキル部分が含まれる。いくつかの例では、アルキル基は、約15個の炭素原子~約30個の炭素原子を含有する。他の例では、アルキルエーテルサルフェート界面活性剤は、アルキルエーテルサルフェートの混合物であってもよく、混合物は、約12個~30個の炭素原子の範囲内の平均(算術平均)炭素鎖長、いくつかの例では約12個~15個の炭素原子の平均炭素鎖長、及び約1モル~4モルのエチレンオキシドの平均(算術平均)エトキシル化度、いくつかの例では1.8モルのエチレンオキシドの平均(算術平均)エトキシル化度を有する。更なる例では、アルキルエーテルサルフェート界面活性剤は、約10個の炭素原子~約18個の炭素原子の炭素鎖長、及び約1~約6モルのエチレンオキシドのエトキシル化度を有していてよい。なおも更なる例では、アルキルエーテルサルフェート界面活性剤は、ピークのあるエトキシル化分布を含んでもよい。
非アルコキシル化アルキルサルフェートをアニオン性界面活性剤成分として使用してもよい。非アルコキシル化、例えば、非エトキシル化アルキルサルフェート界面活性剤の例としては、高級C~C20脂肪族アルコールのサルフェート化によって生成されるものが挙げられる。いくつかの例では、一級アルキルサルフェート界面活性剤は、一般式:ROSO [式中、Rは、典型的には、直鎖状C~C20ヒドロカルビル基であり、この基は、直鎖状であっても分枝鎖状であってもよく、Mは、水可溶化カチオンである]を有する。いくつかの例では、Rは、C10~C18アルキルであり、Mは、アルカリ金属である。他の例では、Rは、C12/C14アルキルであり、Mは、ナトリウム、例えば天然アルコールに由来するものである。
他の有用なアニオン性界面活性剤は、アルキル基が約9個~約15個の炭素原子を直鎖状(直鎖)又は分枝鎖状の構造で含有する、アルキルベンゼンスルホネートのアルカリ金属塩を含み得る。いくつかの例では、アルキル基は、直鎖である。かかる直鎖状アルキルベンゼンスルホネートは、「LAS」として既知である。他の例では、直鎖アルキルベンゼンスルホネートは、アルキル基中に約11個~14個の平均炭素原子数を有していてよい。具体的な例では、直鎖の直鎖状アルキルベンゼンスルホネートは、アルキル基中に約11.8個の炭素原子の平均炭素原子数を有していてよく、これはC11.8LASと略される場合もある。
好適なアルキルベンゼンスルホネート(LAS)は、市販の直鎖アルキルベンゼン(LAB)をスルホン化することによって得られる場合があり、好適なLABとしては、商品名ISOCHEM(登録商標)としてSasol Limited(Sandton,South Africa)より市販されるもの、又は商品名PETRELAB(登録商標)としてPetroquimica Espanola S.A.,Petresa,(Madrid,Spain)より市販されるものなどの低2-フェニルLABが挙げられ、他の好適なLABとしては、商品名HYBLENE(登録商標)としてSasol Limited(Sandton,South Africa)より市販されるものなどの高2-フェニルLABが挙げられる。好適なアニオン性洗浄界面活性剤は、DETAL触媒プロセスによって得られるアルキルベンゼンスルホネートであるが、HFなどの他の合成経路が好適な場合もある。一態様では、LASのマグネシウム塩が用いられる。
好適なアルキルベンゼンスルホネートの別の例は、芳香環がアルキル鎖の2又は3位に結合している分枝、例えばメチル分枝を含有する位置異性体である、変性LAS(MLAS)である。
アニオン性界面活性剤は、C2位で100%分枝している(C1は、アルコキシル化サルフェート部分に共有結合している炭素原子である)2-アルキル分枝鎖一級アルキルサルフェートを含み得る。2-アルキル分枝鎖アルキルサルフェート及び2-アルキル分枝鎖アルキルアルコキシサルフェートは一般に、2-アルキル分枝鎖アルコール(疎水性物質として)に由来する。オキソプロセスに由来する2-アルキル分枝鎖アルコール、例えば、2-アルキル-1-アルカノール又は2-アルキル一級アルコールとしては、Sasol Limited(Sandton,South Africa)から、例えば、商品名LIAL(登録商標)、及びISALCHEM(登録商標)(分留プロセスによりLIAL(登録商標)アルコールから調製される)で市販されるものが挙げられる。C14/C15分枝鎖一級アルキルサルフェートは、Sasol Limited(Sandton,South Africa)より商品名LIAL(登録商標)145サルフェートとしても市販されている。
アニオン性界面活性剤は、中鎖分枝鎖アニオン性界面活性剤、例えば、中鎖分枝鎖アルキルサルフェート及び/又は中鎖分枝鎖アルキルベンゼンスルホネートなどの中鎖分枝鎖アニオン性洗浄性界面活性剤を含み得る。
更なる好適なアニオン性界面活性剤としては、メチルエステルスルホネート、パラフィンスルホネート、α-オレフィンスルホネート、及び内部オレフィンスルホネートが挙げられる。
非イオン性界面活性剤
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(OCOH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。
本明細書で有用な非イオン性界面活性剤の他の非限定例としては、Shell Chemicals(Houston,Texas)より商品名NEODOL(登録商標)で市販されているものを含む、C~C18アルキルエトキシレート;アルコキシレート単位がエチレンオキシ単位、プロピレンオキシ単位、又はこれらの混合物であり得るC~C12アルキルフェノールアルコキシレート;エチレンオキシド/プロピレンオキシドブロックポリマーとのC12~C18アルコール及びC~C12アルキルフェノール縮合物(BASF USA(Cincinnati,Ohio,USA)より商品名PLURONIC(登録商標)で市販されているものなど);C14~C22中鎖分枝状アルコール、BA;C14~C22中鎖分枝鎖状アルキルアルコキシレートBAEx(式中、xは1~30である);アルキル多糖類;具体的にはアルキルポリグリコシド;ポリヒドロキシ脂肪酸アミド、並びにエーテルキャップしたポリ(オキシアルキル化)アルコール界面活性剤が挙げられる。
好適な非イオン性洗浄性界面活性剤はまた、アルキルポリグルコシド及びアルキルアルコキシル化アルコールを含む。好適な非イオン性界面活性剤としてはまた、BASF USA(Cincinnati,Ohio,USA)から商品名LUTENSOL(登録商標)で市販されているものも挙げられる。
カチオン性界面活性剤
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。
好適なカチオン性洗浄性界面活性剤としてはまた、アルキルピリジニウム化合物、アルキル四級アンモニウム化合物、アルキル四級ホスホニウム化合物、アルキル三級スルホニウム化合物、及びこれらの混合物も挙げられる。
好適なカチオン性洗浄性界面活性剤は、以下の一般式を有する、四級アンモニウム化合物であり、
(R)(R)(R)(R)N
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、R及びRは独立してメチル又はエチル部分から選択され、R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。
双性イオン性界面活性剤
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、C~C18(例えば、C12~C18)アミンオキシド、並びにアルキル基がC~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。
両性界面活性剤
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。
酵素
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。
ビルダー
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。
高分子系分散剤
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(EOxPOyEOx)トリブロックコポリマーであって、x及びx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。
好適な高分子系分散剤としては、以下の一般構造:ビス((CO)(CO)n)(CH)-N-C2x-N-(CH)-ビス((CO)(CO)n)[式中、n=20~30であり、x=3~8である]を有する化合物、又はそのサルフェート化体若しくはスルホン化体などの両親媒性洗浄ポリマーが挙げられる。
好適な高分子系分散剤としては、布地及び表面からグリース粒子を除去するように、バランスの取れた親水性と疎水性を有する両親媒性アルコキシル化グリース洗浄ポリマーが挙げられる。両親媒性アルコキシル化グリース洗浄ポリマーは、コア構造及びそのコア構造に結合した複数のアルコキシレート基(alkoxylate group)を含んでもよい。これらは、内側ポリエチレンオキシドブロック及び外側ポリプロピレンオキシドブロックを有するアルコキシル化ポリアルキレンイミンを含んでいてもよい。このような化合物としては、エトキシル化ポリエチレンイミン、エトキシル化ヘキサメチレンジアミン、及びこれらのサルフェート化体を挙げることができるが、これらに限定されない。ポリプロポキシル化誘導体も挙げることができる。多種多様なアミン及びポリアルキレンイミンを様々な程度にアルコキシル化することができる。有用な例は、NH1個当たり20個のEO基までエトキシル化されている600g/モルのポリエチレンイミンコアである。本明細書に記載される組成物、フィラメント形成組成物、及び粒子組成物は、組成物の約0.1重量%~約20重量%、いくつかの例では、約0.1重量%~約10重量%、及び他の例では、約0.1重量%~約8重量%のアルコキシル化ポリアミンを含むことができる。
好適な高分子系分散剤としては、カルボキシレートポリマーが挙げられる。任意に、スルホン化されていてもよい好適なカルボキシレートポリマーとしては、マレアート/アクリレートランダムコポリマー又はポリ(メタ)アクリレートホモポリマーが挙げられる。一態様では、カルボキシレートポリマーは、4,000Da~9,000Da又は6,000Da~9,000Daの重量平均分子量を有するポリ(メタ)アクリレートホモポリマーである。
好適な高分子系分散剤としては、グリース除去を提供するためにも使用することができるアルコキシル化ポリカルボキシレートが挙げられる。化学的に、これらの材料は、7~8個の(メタ)アクリレート単位ごとに1本のエトキシ側鎖を有するポリ(メタ)アクリレートを含む。側鎖は、式-(CHCHO)(CHCH[式中、mは、2~3であり、nは、6~12である]のものである。側鎖は、ポリアクリレート「主鎖」にエステル結合され、「櫛形」ポリマー型の構造を提供する。重量平均分子量は変動し得るが、約2000~約50,000の範囲内であってよい。本明細書に記載される組成物、フィラメント形成組成物、及び粒子組成物は、組成物の約0.1重量%~約10重量%、いくつかの例では、約0.25重量%~約5重量%、及び他の例では、約0.3重量%~約2重量%のアルコキシル化ポリカルボキシレートを含んでもよい。
好適な高分子系分散剤としては、両親媒性グラフトコポリマーが挙げられる。好適な両親媒性グラフトコポリマーは、(i)ポリエチレングリコール主鎖と、(ii)ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール(PVOH)及びこれらの混合物から選択される少なくとも1つのペンダント部分と、を含む。好適な両親媒性グラフトコポリマーとしては、BASF USA(Cincinnati,Ohio,USA)より商品名SOKALAN(登録商標)HP22で市販されるものが挙げられる。好適なポリマーは、ランダムグラフトコポリマー、例えば、ポリエチレンオキシド主鎖と複数のポリビニルアセテート側鎖とを有するポリ酢酸ビニルグラフト化ポリエチレンオキシドコポリマーを含む。ポリエチレンオキシド主鎖の分子量は、典型的には約6000であり、ポリエチレンオキシドのポリビニルアセテートに対する重量比は、約40~60であり、かつグラフト点は、エチレンオキシド単位50個当たり1個以下である。
汚れ遊離ポリマー
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)-[(OCHR-CHR-O-OC-Ar-CO-]
(II)-[(OCHR-CHR-O-OC-sAr-CO-]
(III)-[(OCHR-CHR-OR
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SOMe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、C~C18アルキル又はC~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、
、R、R、R、R、及びRは、独立して、H又はC~C18n-若しくはイソ-アルキルから選択され、
は、直鎖状若しくは分枝鎖状C~C18アルキル、又は直鎖状若しくは分枝鎖状C~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C~C30アリール基、又はC~C30アリールアルキル基である。
好適な汚れ遊離ポリマーとしては、REPEel O-TEX(登録商標)SF、REPEEL O-TEX(登録商標)SF-2、及びREPEel O-TEX(登録商標)SRP6を含む、Rhodia(Solvay Group(La Defense,France)により合併)より商品名REPEEL-O-TEX(登録商標)で市販されるものなどのポリエステル系汚れ遊離ポリマーがある。他の好適な汚れ遊離ポリマーとしては、TEXCARE(登録商標)SRA100、TEXCARE(登録商標)SRA300、TEXCARE(登録商標)SRN100、TEXCARE(登録商標)SRN170、TEXCARE(登録商標)SRN240、TEXCARE(登録商標)SRN300、及びTEXCARE(登録商標)SRN325を含む、Clariant(Charlotte,North Carolina,USA)より商品名TEXCARE(登録商標)で販売されるものが挙げられる。他の好適な汚れ遊離ポリマーとしては、Sasol Limited(Sandton,South Africa)より商品名MARLOQUEST(登録商標)SLで市販されるものが挙げられる。
セルロース系ポリマー
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
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
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。
増白剤
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。
蛍光増白剤は、4,4’-ビス{[4-アニリノ-6-モルホリノ-s-トリアジン-2-イル]-アミノ}-2,2’-スチルベンジスルホン酸二ナトリウム;4,4’-ビス{[(4-アニリノ-6-(N-2-ビス-ヒドロキシエチル)-s-トリアジン-2-イル]-アミノ}-2,2’-スチルベンジスルホン酸二ナトリウム;4,4’-ビス{[4-アニリノ-6-(N-2-ヒドロキシエチル-N-メチルアミノ)-s-トリアジン-2-イル]-アミノ}-2,2’-スチルベンジスルホン酸二ナトリウムからなる群から選択することができる。
4,4’-ビス{[4-アニリノ-6-モルホリノ-s-トリアジン-2-イル]-アミノ}-2,2’-スチルベンジスルホン酸塩としては、BASF USA(Cincinnati,Ohio,USA)より商品名TINOPAL(登録商標)AMS-GXで市販されるもの、brightener 15を挙げることができる。4,4’-ビス{[4-アニリノ-6-(N-2-ビス-ヒドロキシエチル)-s-トリアジン-2-イル]-アミノ}-2,2’-スチルベンジスルホン酸二ナトリウムは、BASF USA(Cincinnati,Ohio,USA)より商品名Tinopal(登録商標)UNPA-GXで市販されるものを挙げることができる。4,4’-ビス{[4-アニリノ-6-(N-2-ヒドロキシエチル-N-メチルアミノ)-s-トリアジン-2-イル]-アミノ}-2,2’-スチルベンジスルホン酸二ナトリウムとしては、BASF USA(Cincinnati,Ohio,USA)より商品名Tinopal(登録商標)5BM-GXで市販されるものを挙げることができる。蛍光増白剤は、4,4’-ビス{[4-アニリノ-6-モルホリノ-s-トリアジン-2-イル]-アミノ}-2,2’-スチルベンジスルホン酸二ナトリウムであってよい。
増白剤は、粒子の形態で、又は好適な溶媒、例えば非イオン性界面活性剤、プロパンジオールとのプレミックスとして添加されてもよい。
布地色調剤
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。
好適な布地調色剤としては、染料、染料-粘土結合体、並びに有機及び無機顔料が挙げられる。また、好適な染料としては、小分子染料及びポリマー染料も挙げられる。好適な小分子染料としては、例えば、青色、紫色、赤色、緑色、又は黒色に分類され、単独で又は組み合わせのいずれかで所望の色合いをもたらす、直接染料、塩基性染料、反応染料若しくは加水分解した反応性染料、溶媒染料、又は分散染料のカラーインデックス(C.I.)分類に分類される染料からなる群から選択される小分子染料が挙げられる。好適なポリマー染料としては、共有結合している(結合していると称されることもある)色原体(染料-ポリマー結合体)を含有するポリマー、例えば、ポリマーの主鎖に共重合した色原体を有するポリマー及びこれらの混合物からなる群から選択されるポリマー染料が挙げられる。好適なポリマー染料としてはまた、商品名Liquitint(登録商標)でMilliken(Spartanburg,South Carolina,USA)より市販される布地直接着色剤、少なくとも1種の反応染料と、ヒドロキシル部分、一級アミン部分、二級アミン部分、チオール部分、及びこれらの混合部分からなる群から選択される部分を含むポリマーからなる群から選択されるポリマーと、から形成される染料-ポリマー結合体からなる群から選択されるポリマー染料も挙げられる。好適なポリマー染料としては、非染色着色剤;リアクティブブルー、リアクティブバイオレット、又はリアクティブレッド染料に共有結合させたカルボキシメチルセルロース(CMC);アルコキシル化トリフェニル-メタンポリマー着色剤;アルコキシル化チオフェンポリマー着色剤、及びこれらの混合物からなる群から選択されるポリマー染料も挙げられる。
非染色着色剤の非限定的な例としては、Milliken Chemical(Spartanburg,South Carolina,USA)より商標LIQUITINT(登録商標)Violet CTで市販されるものがある。リアクティブブルーに共有結合させたカルボキシメチルセルロース(CMC)の非限定的な例としては、Megazyme(Wicklow,Ireland)より商品名Azo-CM-Cellulose、製品コードS-ACMCで市販されるものがある。
前述の布地調色剤は、組み合わせて使用されてもよい(布地調色剤の任意の混合物が使用されてもよい)。
封入体
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。
好ましい封入体は、香料マイクロカプセルなどの香料を含んでもよい。好ましい封入体は、メラミンホルムアルデヒド及び/又は架橋メラミンホルムアルデヒドを含み得るシェルを含んでもよい。他の好ましいカプセルは、ポリアクリレート系シェルを含むことができる。好ましい封入体は、コア材とシェルとを含むことができ、シェルはコア材を少なくとも部分的に取り囲むことが開示されている。封入体の少なくとも75%、85%、又は更には90%は、0.2MPa~10MPaの破壊強度、及び封入された有益剤の初期総量に対して0%~20%、又は更には10%若しくは5%未満の有益剤漏出率を有し得る。封入体の少なくとも75%、85%、若しくは更には90%が、(i)1マイクロメートル~80マイクロメートル、5マイクロメートル~60マイクロメートル、10マイクロメートル~50マイクロメートル、若しくは更には15マイクロメートル~40マイクロメートルの粒径を有し得、及び/又は(ii)当該封入体の少なくとも75%、85%、若しくは更には90%が、30nm~250nm、80nm~180nm、又は更には100nm~160nmの粒子壁厚を有し得るものが好ましい。ホルムアルデヒドスカベンジャーは、封入剤と共に、例えばカプセルスラリー中で用いてもよく、及び/又は封入剤を組成物に添加する前、添加している間、若しくは添加した後に組成物に添加してもよい。
好適なカプセルは、既知のプロセスを使用して作製することができる。あるいは、好適なカプセルは、Encapsys LLC(Appleton,Wisconsin USA)から購入することもできる。水溶性単位用量物品は、例えば、封入体に加えて、付着助剤を更に含んでもよい。好ましい付着助剤は、カチオン性及び非イオン性ポリマーからなる群から選択される。好適なポリマーとしては、カチオンデンプン、カチオン性ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルホルムアルデヒド、ローカストビーンガム、マンナン、キシログルカン、タマリンドガム、ポリエチレンテレフタレート、並びに任意にアクリル酸及びアクリルアミドを含む群から選択される1つ以上のモノマーと共にジメチルアミノエチルメタクリレートを含有するポリマーが挙げられる。
香料
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
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。
キレート剤
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。
泡抑制剤
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。
更なる好適な消泡剤は、フェニルプロピルメチル置換ポリシロキサンから誘導されるものである。
組成物、フィラメント形成組成物、及び粒子組成物は、アリール又はアルキルアリール置換基を有する有機変性シリコーンポリマーから選択される泡抑制剤を、シリコーン樹脂及び変性シリカである一次充填剤と組み合わせて含んでもよい。組成物は、組成物の約0.001重量%~約4.0重量%のこのような泡抑制剤を含んでいてよい。
組成物は、a)約80~約92%のエチルメチル,メチル(2-フェニルプロピル)シロキサン;ステアリン酸オクチル中約5~約14%のMQ樹脂、及び約3~約7%の変性シリカの混合物;b)約78~約92%のエチルメチル,メチル(2-フェニルプロピル)シロキサン;ステアリン酸オクチル中約3~約10%のMQ樹脂;約4~約12%の変性シリカの混合物;又はc)これらの混合物、から選択される抑制剤を含んでよく、百分率は、消泡剤の重量に対するものである。
増泡剤
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、MgCl、MgSO、CaCl、CaSO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。
コンディショニング剤
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。
好適なコンディショニング剤としては、一般にシリコーン(例えば、シリコーンオイル、ポリオイル、カチオン性シリコーン、シリコーンガム、高屈折率のシリコーン、及びシリコーン樹脂)、有機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)、若しくはこれらの組み合わせを特徴とするコンディショニング剤、又は他の方法で本明細書の水性界面活性剤マトリックス中に液体の分散粒子を形成するコンディショニング剤が挙げられる。
布地強化ポリマー
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
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。
衛生及び悪臭
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。
緩衝系
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。
本明細書における組成物は、動的なインウオッシュpHプロファイルを有することができる。このような組成物では、(i)水と接触した約3分後に洗浄液のpHが10を超え、(ii)水と接触して約10分後に洗浄液のpHが9.5未満になり、(iii)水と接触した約20分後に洗浄液のpHが9.0未満になり、更に(iv)所望により、洗浄液の平衡pHが約7.0~約8.5の範囲になるように、ワックスで覆われたクエン酸粒子を他のpH制御剤と共に使用してもよい。
粒子を製造する方法
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。
押出造粒は、好ましくは、界面活性物質を含む硬いペーストを形成ダイに通すことで行われ、通常は、特徴的な直径を有する円筒状である所望の断面のヌードルが製造される。ヌードルは、切片に切断又は分解することができ、必要に応じてタンブリングミキサー又はスフェロナイザーを使用して丸めることができる。押出成形された表面が粘着性である場合、流動助剤として作用する微細な乾燥粉末を混合又は球状化工程で添加してもよく、この微粉体は押出成形された切片を効果的にコーティングする。
結合剤による凝集を用いて顆粒を形成し、好適な流れ及び応力場を有するミキサー内で好適な液体結合剤と微粉末とを混合して顆粒を生成することができる。好ましい結合剤としては、液体界面活性剤、界面活性剤溶液、洗浄性ポリマー溶液、及びキレート剤溶液などの洗剤活性物質を挙げることができる。好ましい粉末としては、ビルダー、緩衝剤、及び他の乾燥洗剤成分を挙げることができる。加工に更なる粉末が必要である場合、粘土の沈降シリカなどの微細な吸収性粉末を不活性なプロセス助剤として使用してもよい。
例えば、押出、凝集、又は噴霧乾燥によって作製された任意のコア顆粒の粒径をレイヤリングプロセスを用いて増大させることができる。好適なレイヤリングプロセスについては、米国特許出願公開第2007/0196502号に詳細に記載されている。
水溶性単位用量物品の作製方法
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。
粒子繊維複合層は、フィラメント形成組成物の溶液を提供し、フィラメント形成組成物を複数の紡糸口金を有する1つ以上のダイブロックアセンブリに通して複数の繊維要素を形成し、粒子源によって供給される複数の粒子を繊維要素と会合させて粒子と繊維要素との混合物を有する粒子繊維複合構造物を形成し(ただし、複数の粒子は、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1mm~約4.75mmであるような粒度分布を有する)、続いて、粒子繊維複合構造体を回収ベルト上に堆積させて粒子繊維複合層を形成することによって形成することができる。層を形成するプロセスについては下記に更に記載される。
図4は、プライを製造するための製造ラインの図であり、複数の層を会合させてプライを形成することができる。図4に例示するように、フィラメント形成組成物35の溶液を供給することができる。フィラメント形成組成物35は、1つ以上のフィラメント形成材料と、場合により1つ以上の活性剤とを含むことができる。フィラメント形成組成物35を、複数の紡糸口金45を有する1つ以上のダイブロックアセンブリ40に通過させることで1つ以上のフィラメント形成材料と場合により1つ以上の活性剤とを含む複数の繊維要素30を形成することができる。複数のダイブロックアセンブリ40を使用して、繊維要素30の異なる繊維層を紡糸することができる。異なる繊維層の繊維要素30は、互いに異なる組成、又は互いに同じ組成を有することができる。すなわち、あるダイブロックアセンブリ40に提供されるフィラメント形成組成物35が、別のダイブロックアセンブリ40に提供されるフィラメント形成組成物35とは組成的に異なっていてもよい。機械方向MDに動く回収ベルト50上に繊維要素30を堆積させて繊維層を形成することができる。特定のプライにおいて3つ、4つ、又は任意の他の整数の繊維層を形成するために、直列に配置された複数のダイブロックアセンブリ40を提供することができる。
ダイブロックアセンブリ40と回収ベルト50との間の繊維要素30の流れに粒子32を導入することができる。粒子32は、粒子受け部から振動式、ベルト式、又はスクリュー式フィーダーのような粒子ベルトフィーダー41に供給することができる。所望の粒子32の塊をプロセス中に供給するようにベルトフィーダー41を設定及び制御することができる。粒子ベルトフィーダー41は、粒子32を空気流中に浮遊させ、繊維要素30内に誘導して繊維要素30と粒子32とが混じり合った混合物を形成する、エアナイフ42又は他の流動化搬送システムのような注入システムに供給することができ、その後、この混合物を回収ベルト50上に堆積して粒子繊維複合層を形成することができる。好ましくは、粒子ベルトフィーダー41は、粒子供給材料の混乱を最小限に抑えるために、出口を除いて完全に囲い込まれている。場合により、繊維要素30を回収ベルト50上に堆積させた後に粒子32を導入してもよい。場合により、重力によって、及び/又は場合によりフィラメント形成組成物35の流れと流れとの間で粒子32を導入してもよい。エアレイド成形ヘッド又はシフターを使用して粒子32を導入してもよい。これらの1つ以上の繊維層は、図4に示される第1のプライ10のようなプライを形成することができる。
本開示の粒子などのより大きな粒径の粒子を有することの利点は、一般に粒子が大きくなるほど粒径が大きくなり、また同様に質量も大きくなるため、供給プロセスにおける運動量が大きくなることから、粒子を取り扱う際の制御性が高くなる点である。理論に束縛されるものではないが、粒子の粒径が小さく、重量が軽くなるほど、粒子が収集ベルト上の他の場所に堆積するか又は転がる可能性があり、又は粒子が回収ベルト上にまったく着地せずに、回収ベルト上に繊維要素が回収される形成ゾーンの境界の外側に落下する場合があるため、加工処理の間に粒子を制御することがより困難となる。
1つ以上の繊維層が、プライを形成することができる。所与のプライにおいて3つ、4つ、又は任意の他の整数の層を形成するために、直列に配置された複数のダイブロックアセンブリを提供することができる。複数のプライ及び多層プライは、製造業者が各プライ又は各層に異なる製品効果を与えることを可能にする。粒子及び/又は他の活性剤を含まない繊維層を設けることが考えられる。このような繊維層は、水溶性単位用量物品の外向き表面として有益であり、このような表面は、印刷がしやすく、手触りがよく、粒子又は他の活性剤が外力との接触によって破裂又は脱落しない。
例えば、第1のプライは、直列に配置された1つ以上のダイブロックアセンブリによって形成される複数の層からなる第1の連続プライウェブの一部として提供され得る。第2のプライは、直列に配置された1つ以上のダイブロックアセンブリ40によって形成される複数の層からなる第2の連続プライウェブの一部として提供され得る。第1の連続プライウェブは、第2の連続プライウェブとは別の表面上に形成されてもよい。第1の連続プライウェブと第2の連続プライウェブとは、多プライ構造体に重ね合わされ、次いで、切断され、互いに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。あるいは、第1の連続プライウェブ及び第2の連続プライウェブを、2つの連続プライのウェブを重ね合わせる前に切断して、各連続プライウェブを別個の第1及び第2のプライに分離し、次にこれらを互いに接合してもよい。
図5に示されるように、第2のプライ15を、第2のプライ15とは別の第1のプライ10と接合して水溶性の単位用量物品5を形成することができる。第1のプライ10と第2のプライ15とは、互いに対して重ね合わせることができる。水溶性単位用量物品5の製造方法は、第1のプライ10と第2のプライ15とを重ね合わせる工程を含んでもよく、これは、第1のプライ10が第2のプライ15の上又は下に配置されることを意味する。
図6に示されるように、第1のプライ10の部分と第2のプライ15の部分とを、例えば、接着ロールを使用することによって互いに接合して水溶性単位用量物品5を形成することができる。第1のプライ10と第2のプライ15との間に収容された、第3の、第4の、第5の、又は任意の数の別個のプライがあってもよい。場合により、第1のプライ10及び第2のプライ15は、第1のプライ10と第2のプライ15とが第3のプライを介して互いに接合されるように、第3のプライに接合することができる。好ましくは、2つ以上のプライは、繊維プライの上部及び/又は繊維プライ間及び/又は層内に分布した任意の粒子32が水溶性単位用量物品5から漏出しないように、縁部シールを設けることなどのために、プライの縁部で互いに接合される。封止は、粒子32の漏出を阻止することに加えて、水溶性単位用量物品5がその元の構造を維持するのに役立ち得る。水溶性単位用量物品5は、端封点で圧縮されてもよい。図6に示されるものなどの非限定的な例では、水溶性単位用量物品5は、第1のプライ10及び第2のプライ15を含むことができ、各プライは2つの繊維層を含み、複数のプライ同士を(例えば、縁部において)互いに接合することができる。図6に示される非限定的な例では、第1のプライ10及び第2のプライ15はそれぞれ、複数の繊維要素30を含みかつ粒子32を含まない繊維層と、複数の繊維要素30及び複数の粒子32の両方を含む繊維層(粒子繊維複合層)と、を含んでいる。図6に示される非限定的な例では、粒子32を含まない繊維層は、水溶性単位用量物品5の外向き表面として配置され、粒子繊維複合層は、水溶性単位用量物品5の内向き表面として配置されている。
プライは、熱接着によって互いに接合又は接着することができる。熱接着は、プライが熱可塑性粉末、任意には水溶性熱可塑性材料、を含有する場合、実用的であり得る。また、プライを構成する繊維が熱可塑性である場合も、熱接着が実用的であり得る。プライは、任意選択で、カレンダボンド、ポイントボンド、超音波結合、赤外線結合、通気結合、ニードルパンチ、水流交絡、溶融結合、接着結合、又は材料のプライを結合させるための他の既知の技術的アプローチで結合させてよい。
基材の処理方法
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。
本方法は、布地を処理すること、又は布地を洗濯することに関するものであってもよい。本方法は、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。布地を処理する方法は、例えば手洗いによって手動で行われてもよく、自動洗濯機によって自動的に行われてもよく、又は手動と自動の組み合わせとして行われてもよい。
例えば、前処理として使用される場合、消費者は、水溶性単位用量物品の1つ以上のコンパートメントを切り開いて、水溶性単位用量物品の1つ以上のコンパートメント内に含まれる組成物を大気に曝露し、組成物を、処理すべき基材、ここでは布地、と接触させることができる。あるいは、消費者は、水溶性単位用量物品を、洗い桶などの容器中に入れ、水溶性単位用量物品に水を加えることで例えば洗浄液を形成することもできる。次いで、消費者は、布地を洗い桶の中に投入することができる。次いで、消費者は、布地に組成物を擦り込み、かつ/又は布地同士を手で、かつ/又は同じ若しくは他の布地と、かつ/又は水溶性単位用量物品以外の別の家庭用ケア組成物とこすり合わせることができる。消費者は、洗浄液内で布地を撹拌することができる。消費者は、布地が家庭用ケア組成物を吸収するのに適当な任意の時間(例えば、約10分間、約20分間、約30分間、約40分間、約50分間、約60分間、一晩、など)にわたって、濃縮された形態又は洗浄液中で、布地を家庭用ケア組成物と接触したままにしておくことができる。布地が家庭用ケア組成物を充分に吸収したと消費者が判断した後、消費者は、布地にべたつきがないように、又は泡が残っていると感じられないように、布地から家庭用ケア組成物をすすぎ落とすことができる。あるいは、消費者は、家庭用ケア組成物をすすぎ落とさないことにして、洗浄処理に進んでもよい。布地の前処理は、独立したプロセスとして行ってもよく、又は洗浄処理に加えて行ってもよい。
例えば、自動洗濯機によって自動的に行われる洗浄処理として使用される場合、消費者は、1つ以上の水溶性単位用量物品を、洗濯機ドラムなどの容器内に投入することができる。消費者は、処理すべき1つ以上の基材、ここでは布地を容器内に投入することができる。次いで、消費者は、自動洗濯機が、容器、ここでは洗濯機ドラムに水が供給されるように信号を出すよう、自動洗濯機の洗浄処理サイクルを設定することができる。これにより、水と水溶性単位用量物品は、結果として得られる洗浄液を形成することができる。得られた洗浄液と布地を接触させる。複数の水溶性単位用量物品を、例えば、洗浄すべき布地の汚れ度合い、洗浄すべき洗濯物の量などの様々な因子に応じて使用することができる。任意の好適な洗濯機が使用され得る。当業者は、関連の洗浄操作に好適な機械を認識するであろう。本開示の水溶性単位用量物品は、布地添加剤、布地柔軟剤、すすぎ補助剤などの他の組成物と組み合わせて使用することができる。洗浄温度は、30℃以下であり得る。洗浄操作は、5~20分の持続時間を有する少なくとも1回の洗浄サイクルを含み得る。自動洗濯機は回転ドラムを含み得、少なくとも1回の洗濯サイクル中、ドラムは、15~40rpm、好ましくは20~35rpmの回転速度を有する。
例えば、手洗いなどの手動で行われる洗浄処理として使用される場合、消費者は、1つ以上の水溶性単位用量物品を、桶又はバケツなどの容器に投入することができる。消費者は、容器内の水溶性単位用量物品に水を加えて洗浄液を形成することができる。消費者は、処理すべき1つ以上の基材、ここでは布地を、容器中、したがって洗浄液に投入することができる。消費者は、洗浄液中で布地を手動で撹拌してもよい。消費者は、処理すべき1つ以上の基材(ここでは布地)を容器に投入し、次いで、容器から布地を取り出して、布地同士を手で、及び/又は同じ若しくは他の布地と、及び/又は洗濯板などの別の表面とこすり合わせることができる。
本方法は、食器などの硬質表面を処理することに関するものであってもよい。本方法は、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。布地を処理する方法は、例えば食器手洗いによって手動で行われてもよく、自動洗浄機によって自動的に行われてもよく、又は手動と自動の組み合わせとして行われてもよい。
例えば、前処理として使用される場合、消費者は、水溶性単位用量物品の1つ以上のコンパートメントを切り開いて、水溶性単位用量物品の1つ以上のコンパートメント内に含まれる組成物を大気に曝露し、組成物を、処理すべき基材、ここでは食器、と接触させることができる。あるいは、消費者は、水溶性単位用量物品を、シンク又は洗い桶などの容器内に入れ、水溶性単位用量物品に水を加えることで例えば洗浄液を形成することもできる。次いで、消費者は、食器を洗い桶又はシンクの中に入れることができる。次いで、消費者は、食器に組成物を手で、かつ/又はスポンジなどの外部の洗浄器具によって、かつ/又は水溶性単位用量物品の外部の別の家庭用ケア組成物と共に擦り込むことができる。消費者は、食べ残し汚れが家庭用ケア組成物を吸収するのに適当な任意の時間(例えば、約10分間、約20分間、約30分間、約40分間、約50分間、約60分間、一晩、など)にわたって、濃縮された形態又は洗浄液中で、食器を家庭用ケア組成物と接触させておくことができる。食べ残し汚れが家庭用ケア組成物を充分に吸収したと消費者が判断した後、消費者は、食器がべたついていないように、又は泡が残っていることが感じられないように、食器から家庭用ケア組成物をすすぎ落とすことができる。あるいは、消費者は、家庭用ケア組成物をすすぎ落とさないことにして、洗浄処理に進んでもよい。食器の前処理は、独立したプロセスとして行ってもよく、又は洗浄処理に加えて行ってもよい。
例えば、自動食器洗い機によって自動的に行われる洗浄処理として使用される場合、消費者は、1つ以上の水溶性単位用量物品を、食器洗い機のドラムなどの容器内に投入することができる。消費者は、処理すべき1つ以上の基材、ここでは食器を容器内に投入することができる。次いで、消費者は、自動食器洗い機が、容器、ここでは食器洗い機のドラムに水が供給されるように信号を出すよう、食器洗い処理サイクルを設定することができる。これにより、水と水溶性単位用量物品は、結果として得られる洗浄液を形成することができる。得られた洗浄液と食器を接触させる。任意の適当な食器洗い機を使用することができる。当業者には、関連の洗浄操作に適した食器洗い機が認識されよう。本開示の水溶性単位用量物品は、漂白剤、すすぎ補助剤等の他の組成物と組み合わせて使用することができる。洗浄温度は、約45℃~約75℃とすることができる。
例えば、食器の手洗いなどの手動で行われる洗浄処理として使用される場合、消費者は、1つ以上の水溶性単位用量物品を、桶又はシンクなどの容器内に投入することができる。消費者は、容器内の水溶性単位用量物品に水を加えて洗浄液を形成することができる。消費者は、処理すべき1つ以上の基材、ここでは食器を、容器中、したがって洗浄液に入れることができる。あるいは、消費者は、食器を容器中に入れる必要はなく、食器を容器の外部の洗浄液と接触させてもよい。消費者は、手、及び/又はスポンジ、食器ブラシ、及び/又はタオルなどの外部の洗浄器具を使用して食器をこすり洗いすることができる。こすり洗い工程は、食器を洗浄液中に浸漬又は部分的に浸漬した状態で行うか、又は容器の外で食器を洗浄液中に浸さずに行うことができる。例えば、消費者は、スポンジを洗浄液中に浸漬した後、食器の表面にスポンジを接触させて、食器をスポンジでこすり洗いすることができる。例えば、消費者は、食器を容器中で洗浄液に浸漬した後、食器が洗浄液中に浸漬された状態か、又は部分的に浸漬された状態でスポンジを使用して食器をこすり洗いすることができる。
本方法は、フローリング又は便器などの硬質表面を処理することに関するものであってもよい。本方法は、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。フローリング又は便器を処理する方法は、手動で行われてもよい。
例えば、フローリング又は便器の前処理として使用される場合、消費者は、水溶性単位用量物品の1つ以上のコンパートメントを切り開いて、水溶性単位用量物品の1つ以上のコンパートメント内に含まれる組成物を大気に曝露し、組成物を、処理すべき基材と接触させることができる。あるいは、消費者は、水溶性単位用量物品を、洗い桶などの容器中に入れ、水溶性単位用量物品に水を加えることで例えば洗浄液を形成することもできる。フローリングの場合、消費者は次に洗浄液をフローリング上に注ぎ出し、かつ/又は、モップ若しくは自動/半自動フローリング洗浄機などの外部の洗浄器具を使用して洗浄溶液を床板と接触させることができる。便器の場合、消費者は次に洗浄液を便器に注ぎ、かつ/又はトイレブラシなどの外部の洗浄器具を使用して洗浄液を便器の表面と接触させることができる。あるいは、基材が便器である場合、水溶性単位用量物品が便器内に投入される場合、既に便器内にある水が水溶性単位用量物品を溶解して洗浄液を形成するため、消費者は、水溶性単位用量物品を切り開かないことを選択することができる。消費者は、硬質表面上の除去すべき残渣が家庭用ケア組成物を吸収するのに適当な任意の時間(例えば、約10分間、約20分間、約30分間、約40分間、約50分間、約60分間、一晩、など)にわたって、濃縮された形態又は洗浄液中で、硬質表面を家庭用ケア組成物と接触したままにしておくことができる。残渣が家庭用ケア組成物を充分に吸収したと消費者が判断した後、消費者は、フローリング又は便器から家庭用ケア組成物をすすぎ落とすことができる。あるいは、消費者は、家庭用ケア組成物をすすぎ落とさないことにして、洗浄処理に進んでもよい。食器の前処理は、独立したプロセスとして行ってもよく、又は洗浄処理に加えて行ってもよい。例えば、洗浄処理として使用される場合、一般的には前処理プロセスと同じ工程が行われるが、消費者は、望ましくない残渣が硬質表面上の組成物を吸収するよりも速く、硬質表面から組成物をこすり落とす及び/又はすすぎ落としてもよい。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硬質表面を得ることができる。硬質表面を処理するための水溶性単位用量物品は、洗浄の分野において既知の1種以上の成分(例えば硬質表面の洗浄に有用である)、例えば酸性成分、例えば、水垢の良好な除去性能を提供する酸性成分(例えば、ギ酸、クエン酸、ソルビン酸、酢酸、ホウ酸、マレイン酸、アジピン酸、乳酸、リンゴ酸、マロン酸、グリコール酸、又はこれらの混合物)を提供する酸性成分などを含む、本発明の1つ以上の繊維構造体を含み得る。酸性硬質表面洗浄物品に含まれ得る成分の例としては、米国特許第7,696,143号に記載のものが挙げられる。あるいは、硬質表面洗浄物品は、アルカリ性成分(例えば、アルカノールアミン、炭酸塩、重炭酸塩化合物、又はこれらの混合物)を含む。アルカリ性硬質表面洗浄物品に含まれ得る成分の例としては、米国特許出願公開第2010/0206328(A1)号に記載のものが挙げられる。
試験方法
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。
精密切断用金型を用いて、試料を正方形に切断する。切断した正方形をまとめて、試料12個の厚さに積み重ねる。積み重ねた試料の質量を測定し、結果を0.001g単位で記録する。
以下のように、lbs/3000ft又はg/mで坪量を計算する。
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/3000ft)=[[積み重ねた試料の質量(g)/453.6(g/lbs)]/[12.25(in)/144(in/ft)×12]]×3000
又は、
坪量(g/m)=積み重ねた試料の質量(g)/[79.032(cm)/10,000(cm/m)×12]
結果を0.1lbs/3000ft又は0.1g/m単位で報告する。積み重ねた試料の面積が少なくとも100平方インチになるように、上述のものと同様の精密カッターを使用して試料寸法を変更又は様々に変えてもよい。
直径試験法
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。
別の有用な統計は、特定の上限よりも小さい繊維要素集団の量の算出である。この統計値を決定するために、繊維要素の直径の結果のうち上限よりも小さいものの個数をカウントするようにソフトウェアをプログラムし、そのカウント(データの合計数で除し、100%を掛ける)を、上限よりも小さいパーセント(例えば直径が1マイクロメートル未満のパーセント又はサブミクロン%)として、パーセントで記録する。本発明者らは、個々の円形繊維要素に関し測定された直径(μm)をdiとして表す。
繊維要素が非円形断面を有する場合、繊維要素の直径の測定値は、水力直径として求められ、水力直径と等しいものと設定される。水力直径とは繊維要素の断面積を4倍して、繊維要素の断面の周囲長さ(中空の繊維要素の場合は外周囲長さ)で除したものである。平均直径、あるいは数平均直径は、以下のとおりに計算する:
Figure 2022508256000002
顆粒粒度分布試験法
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。
各篩のマイクロメートルサイズの開口部を対数横軸に対してプロットし、累積質量パーセント(Q)を線形縦軸に対してプロットする片対数プロット上に、データをプロットする。上記データ表現の例は、ISO 9276-1:1998、「Representation of results of particle size analysis-Part 1:Graphical Representation」の図A.4に記載されている。特徴的な粒径(Dx)は、この発明の目的において、累積質量パーセントがxパーセントと等しい点における横軸値として定義され、以下の式を使用してx%値の直上(a)及び直下(b)のデータ点間の直線補間によって計算される。
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。)。
例のデータ及び計算:
Figure 2022508256000003
D10(x=10%)の場合、CMPFが約10%(Da)の直上にある篩サイズ(μm)は300μmであり、直下にあるスクリーン(Db)は212μmである。10%の直上の累積質量(Qa)は15.2%であり、直下(Qb)は6.8%である。
D10=10^[Log(300)-(Log(300)-Log(212))×(15.2%-10%)/(15.2%-6.8%)]=242um
D50(x=50%)の場合、CMPFが50%(Da)の直上にあるミクロン篩サイズ(Da)は1180μmであり、直下にあるスクリーン(Db)は850μmである。90%の直上の累積質量(Qa)は99.3%であり、直下(Qb)は89.0%である。
D50=10^[Log(600)-(Log(600)-Log(425))×(60.3%-50%)/(60.3%-32.4%)]=528um
D90(x=90%)の場合、CMPFが約90%(Da)の直上にある篩サイズ(μm)は600μmであり、直下にあるスクリーン(Db)は425μmである。50%の直上の累積質量(Qa)は60.3%であり、直下(Qb)は32.4%である。
D90=10^[Log(1180)-(Log(1180)-Log(850))×(99.3%-90%)/(99.3%-89.0%)]=878um
厚さ試験法
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/cm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。
含水率試験法
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。
試料の含水(水分)率を以下のように計算する。
Figure 2022508256000004
3つの複製試料中の含水(水分)重量%を平均して、試料における含水(水分)重量%として報告する。結果は、0.1%単位で報告する。
(実施例1)
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。
下記表1に、繊維要素を作製するために使用することができる、本開示の乾燥繊維組成物の非限定的な試料配合を記載する。繊維要素を作製するには、好ましくは約45%~60%の固形分含量を有する水溶液を、図4に示されるような1つ以上の紡糸口金45を通して加工する。適当な紡糸口金45は、細径化空気流を有するダイブロックアセンブリ40を、細径化された繊維要素30が回収ベルト50に衝突する前に繊維要素を実質的に乾燥させるのに適した乾燥空気流と共に含む。下記の例は、例示的なものである。量は、組成物の重量に対する重量%として示す。
Figure 2022508256000005
下記表2に、本開示の粒子組成物の非限定的な試料配合を記載する。粒子は、粉砕、噴霧乾燥、凝集、押出、造粒、封入、錠剤化、及びこれらの任意の組み合わせを含む様々な適当なプロセスによって作製することができる。添加前に1つ以上の粒子を互いに混合してもよい。下記の例は、例示的なものである。量は、組成物の重量に対する重量%として示す。表2の粒子は、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1mm~約4.75mmであるような粒度分布を有する粒子である。
Figure 2022508256000006
得られた製品である水溶性単位用量物品を表3に例示し、繊維及び粒子成分(それぞれ表1及び2から)による製品シャーシの構造の詳細を、製品の正味のシャーシ組成と共に示す。香料、酵素、泡抑制剤、漂白剤などの他の製品補助材料をシャーシに添加してもよいことに留意されたい。以下の例示的な例では、各シャーシは、2つのプライから構成される。
シャーシは、本開示の粒子を有する広範囲の洗剤製品を例示する。下記の例は、例示的なものである。
Figure 2022508256000007
実施例1の原材料
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。
AESは、Stepan(Northfield,Illinois,USA)又はShell Chemicals(Houston,TX,USA)より市販されているものなどの、C12~14アルキルエトキシ(3)サルフェート、C14~15アルキルエトキシ(2.5)サルフェート、又はC12~15アルキルエトキシ(1.8)サルフェートとすることができる。
ASは、Stepan(Northfield,Illinois,USA)より市販されるものなどのC12~14サルフェート、及び/又は中鎖分枝状アルキルサルフェートである。
分散剤ポリマー(Disp.polymer)は、BASF(Cincinnati,Ohio,USA)から供給されるもののようにアクリレート:マレエート比=70:30を有することができる。
PEG-PVAcポリマーは、ポリエチレンオキシド主鎖及び複数のポリ酢酸ビニル側鎖を有する、ポリ酢酸ビニルグラフト化ポリエチレンオキシドコポリマーである。ポリエチレンオキシド主鎖の重量平均分子量は、約6000であり、ポリエチレンオキシドとポリ酢酸ビニルとの重量比は、40~60個であり、かつグラフト点はエチレンオキシド単位50個当たり約1個以下である。かかるポリマーとしては、BASF USA(Cincinnati,Ohio,USA)より市販されるものが挙げられる。
PE20は、-NH当たり20個のエトキシレート基を有するポリエチレンイミンコアを有するエトキシル化ポリエチレンイミンであってよい。このようなエトキシル化ポリエチレンイミンとしては、BASF USA(Cincinnati,Ohio,USA)から市販されているものを挙げることができる。
漂白活性化剤は、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することができる。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。
残部は、界面活性剤ペースト中の残留水分、加工助剤、並びに微量塩及び未反応アルコールを加えた任意の追加の活性物質を含み得る。
本明細書に開示される寸法及び値は、列挙された正確な数値に厳密に限定されるものとして理解されるべきではない。その代わりに、特に指示がない限り、このような寸法はそれぞれ、列挙された値とその値を囲む機能的に同等な範囲との両方を意味することが意図されている。例えば、「40mm」と開示された寸法は、「約40mm」を意味することが意図される。
明瞭にする目的のために、総「重量%」値は、100重量%を超えない。
相互参照される文書又は関連特許若しくは出願を含めた、本明細書に引用される全ての文書は、明示的に除外されるか又は特に限定されない限り、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。いかなる文献の引用も、本明細書中で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であるとはみなされず、あるいはそれを単独で又は他の任意の参考文献(単数又は複数)と組み合わせたときに、そのようないかなる発明も教示、示唆又は開示するとはみなされない。更に、本文書における用語の任意の意味又は定義が、参照により組み込まれた文書内の同じ用語の任意の意味又は定義と矛盾する場合、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。
本開示の特定の実施例及び/又は実施形態について図示し説明したが、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が当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内にある全てのそのような変更及び修正を添付の特許請求の範囲に網羅することが意図されている。

Claims (15)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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。
  13. 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。
  14. 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。
  15. 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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