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JP6949120B2 - 水溶性繊維構造体及び粒子を含む水溶性単位用量物品 - Google Patents

水溶性繊維構造体及び粒子を含む水溶性単位用量物品 Download PDF

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Description

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。
水溶性単位用量物品は、布地又は硬質表面処理組成物を投入する便利で、効率的で、かつ清潔な方法を提供するので、消費者に望まれている。水溶性単位用量物品は、一定投入量の処理組成物を提供し、それによって、過剰投入又は過少投入を回避する。繊維性水溶性単位用量物品に対する消費者の関心がますます高まってきている。このような物品に関連する技術は、消費者が達成しようとする作業を行うことを物品が可能にすると共に、所望の活性剤を提供するという面から進化し続けている。
消費者は、液体、粉末、及び水溶性フィルムで構成された単位用量物品などの従来の形態の布地処理組成物と同等以上の洗浄能力をもつ繊維性水溶性単位用量物品を望んでいる。繊維性水溶性単位用量物品の洗浄性能を改善するために、配合者は、繊維性水溶性単位用量物品に活性剤含有粒子を組み込む。これら粒子を含めることにより、配合者は、繊維性水溶性単位用量物品をより嵩高くすることなく、当該物品の洗浄性能を向上させることができる。また、繊維性水溶性単位用量物品がコンパクトであることにより、当該物品をより効率的に消費者に直接輸送することができるようになる。
しかしながら、配合者は、活性剤含有粒子を繊維性水溶性単位用量物品に組み込むと、洗浄液への当該物品の溶解が減少することがある(それによって布地に残渣が残る)ことを見出した。活性剤含有粒子を含むいくつかの繊維性水溶性単位用量物品は、例えば、物品中のポケットなどに粒子が密に詰まっている場合、特にストレスのかかった洗浄条件、例えば低温洗浄において、溶解が減少することがある。要するに、コンパクトであり、改善された洗浄性能を有し、かつ改善された溶解性を示す繊維性水溶性単位用量物品が必要とされている。
驚くべきことに、活性剤含有粒子と繊維構造体とを含む繊維性水溶性単位用量物品は、当該構造体の繊維要素が粒子パッキングを拡張するスカフォールドを形成する場合、改善された溶解性を呈することが見出された。具体的には、本明細書に記載の膨張率試験法に従って測定したとき、選択された膨張率を有する繊維性水溶性単位用量物品は、改善された溶解性を呈する。
本開示は、水溶性繊維構造体と、当該構造体全体にわたって分布する複数の粒子とを含む水溶性単位用量物品であって、膨張率試験法に従って測定したとき、水溶性単位用量物品の膨張率が、約2〜4、好ましくは約2.2〜3.0、より好ましくは約2.3〜2.7の範囲である、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を作製する方法であって、フィラメント形成組成物を紡糸ダイから紡糸して、複数の繊維要素を形成する工程と、粒子供給源によって提供される複数の粒子を当該繊維要素と関連付けて、繊維要素/粒子混合物層を形成する工程と、粒子及び繊維要素の混合物を回収ベルト上に回収する工程とを含み、得られた水溶性単位用量物品が、膨張率試験法に従って測定したとき、約2〜4、好ましくは約2.2〜3.0、より好ましくは約2.3〜2.7の範囲の膨張率を有する、方法に関する。
本発明はまた、本発明に係る物品を使用する洗濯方法であって、本発明に係る少なくとも1つの物品を、洗浄される洗濯物と一緒に洗濯機に入れる工程と、洗浄又はクリーニング作業を行う工程と、を含む、洗濯方法に関する。
多プライ繊維構造体の例の断面図の概略図である。 水溶性単位用量物品の例の断面図を示すマイクロCTスキャン画像である。 材料のプライを作製するプロセスである。
用語の定義
本発明の特性及び利点は、本発明の幅広い表現を与えるよう意図される例を含む以下の記述から明らかになる。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。
本明細書で使用するとき、語句「水溶性単位用量物品」、「水溶性繊維構造体」、及び「水溶性繊維要素」は、単位用量物品、繊維構造体、及び繊維要素が水と混和性であることを意味する。換言すれば、単位用量物品、繊維構造体、又は繊維要素は、周囲条件で水と均質な溶液を形成することができる。本明細書で使用するとき、「周囲条件」とは、23℃±1.0℃及び相対湿度50%±2%を意味する。水溶性単位用量物品は、水性洗浄条件で約20マイクロメートル未満又は約50マイクロメートル未満の懸濁平均粒径で分散可能である不溶性物質を含有していてもよい。
「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。
用語「含む」は、用語「含む」が「からなる」又は「から本質的になる」ことを意味する実施形態も含むことを理解すべきである。
引用される特許文献及びその他の文献は全て、関連部分において、あたかもそれが本明細書に完全に再び述べられているかのように参照により組み込まれる。いかなる特許文献又はその他の文献の引用も、引用される特許文献及びその他の文献が本発明に対する先行技術であると認めるものではない。
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記載さ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記載さ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包含する。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示的に記載されているかのように含むことになる。
繊維性水溶性単位用量物品
本明細書に開示される含む繊維性水溶性単位用量物品は、活性剤含有粒子と繊維構造体とを含み、当該構造体の繊維要素が粒子パッキングを拡張するスカフォールドを形成し、それによって、当該物品の溶解性を改善する。繊維構造体は、複数の繊維要素、例えば複数のフィラメントを含んでいてよい。繊維構造体は、相互に絡み合っているか、ないしは別の方法で互いに関連付けられて、拡張された構成で粒子を保持する繊維性スカフォールドを形成する、複数の2つ以上及び/又は3つ以上の繊維要素を含んでいてよい。
繊維構造体の全体にわたってポケット内で粒子が一緒にクラスタを形成している、活性剤含有粒子及び繊維構造体を含む繊維性水溶性単位用量物品、並びに第1の繊維性プライと第2の繊維性プライとの間に密接に充填された剤含有粒子を含む繊維性水溶性単位用量物品(例えば、粒子を含有する繊維性サッシェ)では、溶解が減少し得る。これら構成、すなわち、粒子クラスタのポケット及び繊維性サッシェ内に密接に充填された粒子では、粒子の各クラスタ内又は粒子の密接な充填の接触ネットワーク及び多孔性は、従来の粒子パッキングの物理学によって支配される。したがって、粒子クラスタ及び繊維性サッシェ内に密接に充填された粒子は、従来の顆粒状洗剤組成物及び洗剤錠剤と同じ問題点を有し得る、すなわち、(特に低温で)溶解性が低く、その結果、洗浄中に粒子間で六方晶又は塊ゲル残渣が形成される。
繊維構造体の繊維要素が粒子パッキングを拡張するスカフォールドを形成する、活性剤含有粒子と繊維構造体とを含む繊維性水溶性単位用量物品は、吸水のためにより高い透過性を提供し、粒子−粒子接触を低減し、それによって溶解を改善する。透過性スカフォールドは、粒子を互いに実質的に分離して、粒子間に六角形又は塊−ゲル残渣が形成されるリスクを低減する。透過性スカフォールドは、粒子がスカフォールド材料間に散在するように、x、y、及びz方向の拡張を提供する。透過性スカフォールドはまた、構造体全体にわたって水の吸い上げを提供し、粒子の均一な湿潤及び分散を支援することができる。また、水が不十分な場合、粒子は、スカフォールド自体から六角形又は塊−ゲルが形成されるのを回避するために、スカフォールドの崩壊を防止するのに役立ち得る。本明細書に記載の直径試験法に従って測定された繊維要素の直径よりも、粒度分布試験法に従って測定された粒子の方が大きい場合、更なる利点が存在し得る。このような粒子は、繊維要素と比較してより低い比表面積を有するが、当該粒子は、物品の全体的な多孔性及び透過性を安定化させ、単位用量物品の分散及び溶解を促進する。
繊維性水溶性単位用量物品は、1つ以上のプライを含んでいてよい。繊維性水溶性単位用量物品は、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つのプライを含んでいてよい。繊維性プライは、繊維構造体であり得る。各プライは、1つ以上の層、例えば、1つ以上の繊維要素層、1つ以上の粒子層、及び/又は1つ以上の繊維要素/粒子混合層を含んでいてよい。当該層は封止されてもよい。特に、粒子層及び繊維要素/粒子混合物層は、粒子が漏出しないように封止され得る。水溶性単位用量物品は、複数のプライを含んでいてよく、各プライは、1つの層が繊維要素層であり、1つの層が繊維要素/粒子混合層である2つの層を含み、複数のプライは一緒に封止される(例えば、縁部で)。封止は、粒子の漏出を阻止することに加えて、単位用量物品がその元の構造を維持するのに役立ち得る。しかしながら、水溶性単位用量物品を水に添加した際、単位用量物品は溶解して、粒子を洗浄液中に放出する。
図2は、3つのプライを含む水溶性単位用量物品の例の断面図を示すマイクロCTスキャン画像であり、図中、各プライは、繊維状要素層及び繊維要素/粒子混合物層の2つの層で形成されている。3つのプライのそれぞれは、複数の繊維要素30、この場合フィラメントと、複数の粒子32とを含む。多プライの多層物品は、粒子が漏出しないように縁部200で封止される。物品202の外面は、繊維要素層である。
繊維要素及び/又は粒子は、異なる活性剤を含む2つ以上の領域を水溶性単位用量物品に提供するように、当該物品内、単一プライ内、又は複数のプライ内に配置され得る。例えば、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、物品の別の領域は、柔軟剤を含んでいてよい。
繊維性水溶性単位用量物品は、消費者が水溶性物品と相互作用する形態から始まり、水溶性物品が作製される原材料、例えば、プライ、繊維構造体、及び粒子に向かって逆に作用するように階層的に見ることができる。繊維性プライは、繊維構造体であり得る。例えば、図1は、第1のプライ10及び第1のプライ10に関連付けられている第2のプライ15を示し、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、この場合フィラメントと、x、y、及びz軸にランダムに分散している複数の粒子32とを含む。
繊維性水溶性単位用量物品の表面は、印刷領域を含んでいてもよい。印刷領域は、物品の表面の約10〜約100%を網羅していてよい。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、物品の1つを超える側面上に存在してよく、説明の文章及び/又は図形を含んでいてよい。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、1〜5000ppm、又は更には100〜2500ppm、又は更には250〜2000ppmが挙げられるが、これらに限定されない。
繊維性水溶性単位用量物品は、本明細書に記載の厚さ試験法によって測定したとき、0.01mm超、及び/又は0.05mm超、及び/又は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。
繊維性水溶性単位用量物品は、本明細書に記載の坪量試験法に従って測定したとき、約500グラム/m〜約5,000グラム/m、又は約1,000グラム/m〜約4,000グラム/m、又は約1,500グラム/m〜約3,500グラム/m、又は約2,000グラム/m〜約3,000グラム/mの坪量を有し得る。
繊維性水溶性単位用量物品は、水溶性繊維構造体と、本明細書に記載のとおり構造体全体にわたって分布する複数の粒子とを含んでいてよく、当該水溶性繊維構造体は、組成上の観点から、同一又は実質的に同一の複数の繊維要素を含む。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、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る場合に、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る場合に、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る場合に、繊維要素が1つ以上のその活性剤を放出する速度の違いであってよい。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であり得る。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。
繊維性水溶性単位用量物品は、異なる領域、例えば坪量、密度、キャリパー(caliper)、及び/又は湿潤の特徴の異なる領域を呈し得る。繊維性水溶性単位用量物品は、端封点で圧縮されてもよい。繊維性水溶性単位用量物品は、その表面の1つ以上に織り目(texture)を含んでいてよい。繊維性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。繊維性水溶性単位用量物品は、開口部を含んでいてよい。繊維性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、繊維要素の離散領域を有する繊維構造体を含んでいてよい。繊維性水溶性単位用量物品は、そのまま使用されてもよく、1つ以上の活性剤でコーティングされてもよい。
繊維構造体
繊維構造体は、1つ以上の繊維要素を含む。繊維要素は、互いに関連付けられて構造体を形成することができる。繊維構造体は、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、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。
繊維構造体は、1つ以上の層を含んでいてよく、層は共にプライを形成する。
繊維要素
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及び/又は界面活性剤などの1つ以上の活性剤を含んでよい。1つ以上の活性剤は、意図される使用条件に繊維要素及び/又は繊維要素を含む繊維構造体が曝されたときなどに、繊維要素から放出可能であり得る。
本発明の繊維要素は、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)を介して、繊維要素形成組成物とも称されるフィラメント形成組成物から紡糸され得る。
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、本発明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、当該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つ以上の極性溶媒(例えば水)を含んでもよく、この極性溶媒中に、1つ以上(例えば全て)のフィラメント形成材料及び/又は1つ以上(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由来のフィラメントなど)を紡糸する前に、溶解され及び/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。
繊維要素は、アルキルアルコキシル化サルフェートを実質的に含んでいなくてよい。各繊維要素は、乾燥繊維要素基準で、約0重量%、又は約0.1重量%、又は約5重量%、又は約10重量%、又は約15重量%、又は約20重量%、又は約25重量%、又は約30重量%、又は約35重量%、又は約40重量%から約0.2重量%、又は約1重量%、又は約5重量%、又は約10重量%、又は約15重量%、又は約20重量%、又は約25重量%、又は約30重量%、又は約35重量%、又は約40重量%、又は約50重量%のアルキルアルコキシル化サルフェートを含んでいてよい。繊維要素のそれぞれにおけるアルキルアルコキシル化サルフェートの量は、その加工安定性及びフィルム溶解性に影響を及ぼさないように十分に少量である。アルキルアルコキシル化サルフェートは、水に溶解したとき、特定の濃度範囲、例えば30〜60重量%で高度に粘稠な六方晶相を経験することがあり、その結果、ゲル状物質が生じる。したがって、繊維要素に相当量組み込まれた場合、アルキルアルコキシル化サルフェートは、水溶性単位用量物品の水への溶解を著しく減速させ、更により悪いことには、後で溶解していない固体が残る。それに対応して、このような界面活性剤の大部分は、粒子に配合される。
繊維要素はそれぞれ、少なくとも1つのフィラメント形成材料及び活性剤、好ましくは界面活性剤を含有していてよい。界面活性剤は比較的低い親水性を有していてよいが、その理由は、このような界面活性剤は、希釈されたときに粘稠なゲル様の六方晶相を形成する可能性が低いためである。フィラメントの形成においてこのような界面活性剤を使用することにより、洗浄中のゲル形成を有効に低減することができ、ひいては、溶解がより速くなり得、洗浄における残渣が少なくなるか又はなくなり得る。界面活性剤は、例えば、非アルコキシル化C6〜C20直鎖状又は分枝鎖状アルキルサルフェート(AS)、C6〜C20直鎖状アルキルベンゼンスルホネート(LAS)、及びこれらの組み合わせからなる群から選択することができる。界面活性剤は、C6〜C20直鎖状アルキルベンゼンスルホネート(LAS)であってよい。LAS界面活性剤は、当該技術分野において周知であり、市販の直鎖状アルキルベンゼンをスルホン化することによって容易に入手することができる。使用することができる例示的なC〜C20直鎖状アルキルベンゼンスルホネートとしては、C〜C20直鎖状アルキルベンゼンスルホン酸のアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はアンモニウムの塩、例えば、C11〜C18又はC11〜C14直鎖状アルキルベンゼンスルホン酸のナトリウム、カリウム、マグネシウム、及び/又はアンモニウムの塩が挙げられる。C12直鎖状アルキルベンゼンスルホン酸のナトリウム塩又はカリウム塩、例えば、C12直鎖状アルキルベンゼンスルホン酸のナトリウム塩、すなわちドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを界面活性剤として使用してよい。
繊維要素は、乾燥繊維要素基準及び/又は乾燥繊維構造体基準で少なくとも約5重量%、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と、乾燥繊維要素基準及び/又は乾燥繊維構造体基準で約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、好ましくは界面活性剤とを含み得る。繊維要素は、乾燥繊維要素基準及び/又は乾燥繊維構造体基準で約80重量%超の界面活性剤を含み得る。
好ましくは、各繊維要素は、十分に高い総界面活性剤含有量、例えば、乾燥繊維要素基準及び/又は乾燥繊維構造体基準で少なくとも約30重量%、又は少なくとも約40重量%、又は少なくとも約50重量%、又は少なくとも約60重量%、又は少なくとも約70重量%の界面活性剤を特徴とし得る。
繊維要素中に存在するフィラメント形成材料の総濃度は、乾燥繊維要素基準及び/又は乾燥繊維構造体基準で約5重量%〜約80重量%未満であってよく、繊維要素中に存在する界面活性剤の総濃度は、乾燥繊維要素基準及び/又は乾燥繊維構造体基準で約20重量%超〜約95重量%であってよい。
繊維要素の1つ以上は、他のアニオン性界面活性剤(すなわち、AS及びLAS以外)、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、カチオン性界面活性剤、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つの追加の界面活性剤を含んでいてよい。
他の好適なアニオン性界面活性剤としては、C〜C20直鎖状又は分枝鎖状アルキルスルホネート、C〜C20直鎖状又は分枝鎖状アルキルカルボキシレート、C〜C20直鎖状又は分枝鎖状アルキルホスフェート、C〜C20直鎖状又は分枝鎖状アルキルホスホネート、C〜C20アルキルN−メチルグルコースアミド、C〜C20メチルエステルスルホネート(methyl ester sulfonates、MES)、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
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(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)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る。本明細書で有用な非イオン性界面活性剤の非限定的な例としては、C〜C18アルキルエトキシレート、例えば、Shell製のNEODOL(登録商標)非イオン性界面活性剤、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、C12〜C18アルコール、及びエチレンオキシド/プロピレンオキシドブロックポリマーとのC〜C12アルキルフェノール縮合物、例えば、BASF製のPluronic(登録商標);C14〜C22中鎖分枝状アルコール(branched alcohols、BA);C14〜C22中鎖分枝状アルキルアルコキシレート(BAE、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、及びエーテルキャップ化ポリ(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としては、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も挙げられる。好適な非イオン性界面活性剤はまた、商品名Lutensol(登録商標)としてBASFから販売されているものを含む。
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ていてよく、例としては、アルコキシレート四級アンモニウム(alkoxylate quaternary ammonium(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(amido propyldimethyl amine(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。
好適カチオン性洗浄性界面活性剤は、下記の一般式:
(R)(R)(R)(R)N
(式中、Rは、直鎖状又は分枝鎖状、置換又は非置換の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、電荷の中性を提供するアニオンであり、好適なアニオンとしては、例えば塩化物などのハロゲン化物、硫酸、及びスルホン酸が挙げられる)を有する四級アンモニウム化合物である。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の好適な例としては、複素環式二級及び三級アミンの誘導体を含む、二級及び三級アミンの誘導体;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;アルキルジメチルベタイン、ココジメチルアミドプロピルベタイン、並びにスルホ及びヒドロキシベタインを含むベタイン;C〜C18(例えば、C12〜C18)アミンオキシド;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(アルキル基はC〜C18であってよい)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、又は脂肪族ラジカル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、脂肪族置換基の少なくとも1つがアニオン性水可溶化基、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また、サルコシネート、グリコシネート、タウリネート、及びこれらの混合物も挙げられる。
繊維要素は、アニオン性界面活性剤のみを含有する界面活性剤系、例えば、単一のアニオン性界面活性剤又は2つ以上の異なるアニオン性界面活性剤の組み合わせのいずれかを含んでいてよい。あるいは、繊維要素は、例えば、1つ以上のアニオン性界面活性剤と1つ以上の非イオン性界面活性剤との組み合わせ、又は1つ以上のアニオン性界面活性剤と1つ以上の双性イオン性界面活性剤との組み合わせ、又は1つ以上のアニオン性界面活性剤と1つ以上の両性界面活性剤との組み合わせ、又は1つ以上のアニオン性界面活性剤と1つ以上のカチオン性界面活性剤との組み合わせ、又は上記の種類の界面活性剤の全て(すなわち、アニオン性、非イオン性、両性、及びカチオン性)の組み合わせを含有する複合界面活性剤系を含んでいてもよい。
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、相対的に繊維より長い。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。
1つ以上の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。1つ以上の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。
繊維要素は、乾燥繊維要素基準及び/又は乾燥繊維構造体基準で約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、乾燥繊維要素基準及び/又は乾燥繊維構造体基準で約20重量%超〜約90重量%の活性剤、例えば、界面活性剤とを含んでいてよい。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いてよい。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は、ポリビニルアルコール、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、及び他の好適なポリマー、特にヒドロキシル含有ポリマー及びこれらの誘導体からなる群から選択され得る。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長化(attenuation)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。
1つ以上の活性剤は、意図される使用条件に繊維要素及び/又は繊維要素を含む繊維構造体が曝されたときに、放出可能であり得る及び/又は放出され得る。繊維要素中の1つ以上の活性剤は、界面活性剤、有機ポリマー化合物、及びこれらの混合物からなる群から選択され得る。
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。繊維要素の直径を使用して、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損失及び/又は変化の速度を制御することができる。
繊維要素は、互いに適合性又は不適合である2つ以上の異なる活性剤を含んでいてよい。繊維要素は、繊維要素内の活性剤、及び繊維要素の外面上の活性剤、例えば繊維要素の活性剤コーティングを含み得る。繊維要素の外面上の活性剤は、繊維要素中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。異なる場合は、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。1つ以上の活性剤は、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よい。1つ以上の活性剤は、繊維要素内に離散領域として分布してもよい。
粒子
本明細書に開示される水溶性単位用量物品は、繊維構造体内又は上に1つ以上の粒子を含んでいてよい。粒子は、水溶性であってよい。粒子は、可溶性及び/又は不溶性の材料を含有してもよく、不溶性材料は、水性洗浄条件で、約20マイクロメートル未満の懸濁平均粒径で分散可能である。粒子は、水溶性であってよい、例えば不溶性材料を実質的に含んでいなくてよい。
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、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(pastillation)、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。
粒子のそれぞれは、比較的高い親水性を有する界面活性剤を含有していてよい。このような界面活性剤は、布地の洗浄及び染みの除去において非常に有効であり、したがって、本明細書に開示される水溶性単位用量物品に含まれることが望ましい。しかしながら、より親水性の高い界面活性剤は、水に溶解しながら、粘稠なゲル様の六方晶相を形成することがある。したがって、粘稠な六方晶相が繊維要素の加工及び繊維構造体の形成に悪影響を及ぼす場合があるので、このような界面活性剤を上述の繊維要素に配合することは困難である。このような界面活性剤を繊維構造体全体にわたって分布する粒子に配合することによって、このような加工上の課題を容易に回避することができる。更に、粘稠な六方晶相は、使用中の水溶性単位用量物品の水への溶解を減速させることがあるので、水に容易に分散することができる粒子にこのような親水性界面活性剤を配合することも有用であり、これによって、洗浄中の水溶性単位用量物品の全体的な溶解が改善される。
粒子からの水が繊維構造体の構造的一体性を損なわせないように、粒子は、比較的低い水/水分含量(例えば、合計水/水分の約10重量%以下、又は合計水/水分の約8重量%以下、又は全水分の約5重量%以下)、特に、比較的低い遊離/非結合水含量(約3重量%以下の遊離若しくは非結合水、又は約1重量%以下の遊離若しくは非結合水)を有していてよい。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、以下の含水量試験法を用いて測定される。
粒子の嵩密度は、約500g/L〜約1000g/L、又は約600g/L〜約900g/L、又は約700g/L〜約800g/Lの範囲であってよい。
上記の繊維構造体及び繊維要素と同様に、粒子もまた、例えば各粒子の総重量に対して少なくとも約30%、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%の十分に高い界面活性剤含有量を特徴とする。
粒子のそれぞれは、約0.1〜約10の範囲の重量平均アルコキシル化度を有するC6〜C20直鎖状又は分枝鎖状アルキルアルコキシル化サルフェート(AAS)、約5〜約15の範囲の重量平均アルコキシル化度を有するC6〜C20アルキルアルコキシル化アルコール(AA)、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される界面活性剤を含有していてよい。界面活性剤は、約0.1〜約10の範囲の重量平均アルコキシル化度を有するC〜C20直鎖状又は分枝鎖状AAS界面活性剤、又は約1〜約5の範囲の重量平均アルコキシル化度を有するC10〜C16直鎖状又は分枝鎖状アルキルエトキシル化サルフェート(AES)であってよい。このようなAAS(例えば、AES)界面活性剤は、単独で又は他の界面活性剤と組み合わせて使用することができる。AAS(例えば、AES)界面活性剤を、各粒子において主界面活性剤として使用してよい、すなわち、粒子中の全ての界面活性剤の総重量に対して50%以上の量で存在し、一方、1つ以上の他の界面活性剤(アニオン性、非イオン性、両性、及び/又はカチオン性)は、このようなAAS(例えば、AES)の補助界面活性剤として存在してよい。粒子は、約15重量%〜約60重量%、若しくは20重量%〜40重量%のアルキルアルコキシル化サルフェート、又は30重量%〜80重量%、若しくは更には50重量%〜70重量%のアルキルアルコキシル化サルフェートを含んでいてよい。
粒子中の界面活性剤は、非イオン性界面活性剤であってよい。好適な非イオン性界面活性剤としては、式R(OCOH(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)のアルキルエトキシル化アルコール及びアルキルエトキシル化フェノールなどのアルキルアルコキシル化アルコールが挙げられる。非イオン性界面活性剤は、アルコール中に平均約12個〜14個の炭素原子を有し、アルコール1モル当たり約9モルのエチレンオキシドの平均エトキシル化度を有するエトキシル化アルコールから選択され得る。本明細書で有用な非イオン性界面活性剤の他の非限定的な例としては、C〜C18アルキルエトキシレート、例えば、Shell製のNEODOL(登録商標)非イオン性界面活性剤、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、C12〜C18アルコール、及びエチレンオキシド/プロピレンオキシドブロックポリマーとのC〜C12アルキルフェノール縮合物、例えば、BASF製のPluronic(登録商標);C14〜C22中鎖分枝状アルコール、C14〜C22中鎖分枝状アルキルアルコキシレート(BAE、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、及びエーテルキャップ化ポリ(オキシアルキル化)アルコール界面活性剤が挙げられる。好適な非イオン性界面活性剤はまた、商品名Lutensol(登録商標)としてBASFから販売されているものを含む。
非イオン性界面活性剤は、5〜15の範囲の重量平均アルコキシル化度を有するC〜C20アルキルアルコキシル化アルコール(AA)であってよく、これは、単独で又は上記のAAS若しくはAES界面活性剤と組み合わせて粒子中に存在し得る。AAは、主界面活性剤として、又は粒子中のAAS若しくはAESの補助界面活性剤として存在していてよい。AAS(例えば、AES)界面活性剤は、粒子中の主界面活性剤として存在してよく、一方、AA界面活性剤は、例えば、約1:15〜約1:2、又は約1:10〜約1:3、又は約1:8〜約1:4の範囲の重量比で、このようなAAS又はAES界面活性剤の補助界面活性剤として存在する。
親水性界面活性剤は、各粒子の総重量に対して、約20%〜約90%、又は約30%〜約90%、又は約40%〜約90%、又は約50%〜約90%の範囲の量で粒子のそれぞれ中に存在してよい。
更に、本明細書に記載の粒子は、繊維構造体について上に記載したとおり、他のアニオン性界面活性剤(すなわち、AAS及びAES以外)、両性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の追加の界面活性剤を含んでもよい。このような追加の界面活性剤は、各粒子の総重量に対して、約0%〜約50%、又は約1%〜約40%、又は約2%〜約30%、又は約5%〜約20%の範囲の量で粒子のそれぞれ中に存在してよい。例えば、このような追加の界面活性剤は、C〜C20直鎖状又は分枝鎖状LAS、C〜C20直鎖状又は分枝鎖状AS、C〜C20直鎖状又は分枝鎖状アルキルスルホネート、C〜C20直鎖状又は分枝鎖状アルキルカルボキシレート、C〜C20直鎖状又は分枝鎖状アルキルホスフェート、C〜C20直鎖状又は分枝鎖状アルキルホスホネート、C〜C20アルキルN−メチルグルコースアミド、C〜C20メチルエステルスルホネート(MES)、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアニオン性界面活性剤であってよい。粒子は、アルキルベンゼンスルホネート、例えば、直鎖状アルキルベンゼンスルホネート(linear alkylbenzene sulfonate、LAS)を含んでいてよい。粒子は、1重量%〜50重量%のアルキルベンゼンスルホネート、又は5重量%〜30重量%のアルキルベンゼンスルホネートを含んでいてよい。
上述の界面活性剤は、粒子の総重量に対して約5%〜約90%、又は約10%〜約90%、又は約20%〜約90%、又は約30%〜約90%、及び又は約50%〜約90%の範囲の量で存在し得る界面活性剤系を形成し得る。
本明細書に記載の粒子は、(上記の界面活性剤に加えて)1つ以上の追加の活性剤を含んでよい。
粒子のそれぞれは、このような粒子の総重量に対して約0.5%〜約20%、又は約1%〜約15%、又は約2%〜約10%のレオロジー変性剤を更に含んでいてよい。本明細書で使用するとき、用語「レオロジー変性剤」は、濃縮界面活性剤の粘度及び弾性を実質的に低下させるように、濃縮界面活性剤、好ましくは中間状態の相構造を有する濃縮界面活性剤と相互作用する材料を意味する。好適なレオロジー変性剤としては、ソルビトールエトキシレート、グリセロールエトキシレート、ソルビタンエステル、タローアルキルエトキシル化アルコール、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、ポリエチレンイミン(polyethyleneimine、PEI)、PEIのアルコキシル化変異体、好ましくはエトキシル化PEI、N,N,N’,N’−テトラエトキシエチレンジアミン、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
レオロジー変性剤は、好ましくは、レオロジー変性剤が追加の洗剤機能性を有することを意味する「機能性レオロジー変性剤」である。場合によっては、本明細書で以下に記載される分散剤ポリマーが、機能性レオロジー変性剤としても機能し得る。レオロジー変性剤は、好ましくは、アルコキシル化ポリアルキレンイミン、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、N,N,N’,N’−テトラエトキシエチレンジアミン、及びこれらの混合物からなる群から選択される。
レオロジー変性剤は、ポリアルキレングリコールと組み合わせて、上記ポリマーのうちの1つ、例えば、エトキシル化PEIを含んでいてよい。第2の界面活性剤がAAS又はAESである場合、粒子のそれぞれは、このような各離散粒子の総重量に対して約0.5%〜約20%、又は約1%〜約15%、又は約2%〜約10%のポリアルキレングリコールを更に含んでいてよい。ポリアルキレングリコールは、500〜20,000ダルトン、又は約1000〜15,000ダルトン、及び又は2000〜8000ダルトンの範囲の重量平均分子量を有するポリエチレングリコールであってよい。
アルコキシル化ポリアルキレンイミン:アルコキシル化ポリアルキレンイミンは、実験式(PEI)(CHCHO)(CHCHCHO)を有していてよく、PEIはポリエチレンイミンコアであり、aは、変性前のPEIコアの数平均分子量(MW)であり、約100〜約100,000ダルトン、又は約200〜約5000ダルトン、又は約500〜約1000ダルトンの範囲であり、bは、PEIコア中の窒素原子当たりのエチレンオキシド(CHCHO)単位の重量平均数であって、0〜約60、又は約1〜約50、又は約5〜約40、又は約10〜約30の範囲であり、cは、PEIコア中の窒素原子当たりのプロピレンオキシド(CHCHCHO)単位の重量平均数であって、0〜約60、又は0〜約40、又は0〜約30、又は0〜約20の範囲である。
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: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において、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。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は、好ましくは、20〜70、好ましくは30〜60、より好ましくは45〜55のプロピレンオキシド単位の平均プロピレンオキシド鎖長を有する。
好ましくは、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は、約1000〜約10,000ダルトン、好ましくは約1500〜約8000ダルトン、より好ましくは約2000〜約7000ダルトン、更により好ましくは約2500〜約5000ダルトン、最も好ましくは約3500〜約3800ダルトンの分子量を有する。
好ましくは、各エチレンオキシドブロック又は鎖は、独立して、2〜90、好ましくは3〜50、より好ましくは4〜20のエチレンオキシド単位の平均鎖長を有する。好ましくは、コポリマーは、コポリマーの10%〜90%、好ましくは15%〜50%、最も好ましくは15%〜25%の複合エチレン−オキシドブロックを含む。最も好ましくは、総エチレンオキシド含量は、2つのエチレンオキシドブロックに等しく分けられる。本明細書において等しく分けられるとは、各エチレンオキシドブロックが平均でエチレンオキシド単位の総数の40%〜60%、好ましくは45%〜55%、更により好ましくは48%〜52%、最も好ましくは50%を含み、両エチレンオキシドブロックの%が合計100%になることを意味する。いくつかのエチレンオキシド−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は、洗浄性を改善する。
好ましくは、コポリマーは、約3500〜約3800ダルトンの分子量、45〜55のプロピレンオキシド単位のプロピレンオキシド含量、並びにエチレンオキシドブロック当たり4〜20のエチレンオキシド単位のエチレンオキシド含量を有する。
好ましくは、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は、1000〜10,000ダルトン、好ましくは1500〜8000ダルトン、より好ましくは2000〜7500ダルトンの分子量を有する。好ましくは、コポリマーは、コポリマーの10重量%〜95重量%、好ましくは12重量%〜90重量%、最も好ましくは15重量%〜85重量%の複合エチレン−オキシドブロックを含む。いくつかのエチレンオキシド−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は、溶解性を改善する。
好適なエチレンオキシド−プロピレンオキシド−エチレンオキシドトリブロックコポリマーは、BASFからPluronic PEシリーズとして又はDow Chemical CompanyからTergitol Lシリーズとして市販されている。特に好適な材料は、Pluronic PE 9200である。
N,N,N’,N’−テトラ(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン:N,N,N’,N’−テトラ(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミンは、キレート剤活性も有する好適な機能性レオロジー変性剤である。
粒度分布試験法に従って特性評価したとき、粒子のサイズ分布は、約150μm超かつ約1600μm未満のD50、又は205μm超及び約1000μm未満のD50、又は約300μm超のD50及び約850μm未満のD90、又は約350μm超かつ約700μm未満のD50を有し得る。
粒度分布試験法に従って特性評価したとき、粒子のサイズ分布は、約150μm超のD20及び約1400μm未満のD80、又は約200μm超のD20及び約1180μm未満のD80、又は約250μm超のD20及び約1000μm未満のD80を有し得る。
粒度分布試験法に従って特性評価したとき、粒子のサイズ分布は、約150μm超のD10及び約1400μm未満のD90、又は約200μm超のD10及び約1180μm未満のD90、又は約250μm超のD10及び約1000μm未満のD90を有し得る。
本明細書に開示される粒子は、所望により、洗浄性能を支援若しくは強化するため、又はその審美性を改変するための1つ以上の他の活性剤(例えば、補助洗剤成分)を含んでいてもよい。このような補助洗剤成分の例示的な例としては、以下が挙げられる:(1)炭酸塩(重炭酸塩及びセスキ炭酸塩を含む)、硫酸塩、リン酸塩(トリポリリン酸塩、ピロリン酸塩、及びガラス質ポリマーメタリン酸塩によって例示される)、ホスホン酸塩、フィチン酸、ケイ酸塩、ゼオライト、クエン酸塩、ポリカルボン酸塩及びその塩(例えば、メリト酸、コハク酸、オキシジコハク酸、ポリマレイン酸、ベンゼン1,3,5−トリカルボン酸、カルボキシメチルオキシコハク酸、及びこれらの可溶性塩)、エーテルヒドロキシポリカルボン酸塩、無水マレイン酸とエチレン又はビニルメチルエーテルとのコポリマー、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン−2,4,6−トリスルホン酸、3,3−ジカルボキシ−4−オキサ−1,6−ヘキサンジオエート、ポリ酢酸(例えば、エチレンジアミン四酢酸及びニトリロ三酢酸)及びその塩、脂肪酸(例えば、C12〜C18モノカルボン酸)などの無機及び/又は有機ビルダー;(2)アミノカルボン酸塩、アミノホスホン酸塩、多官能的に置換された芳香族キレート剤、及びこれらの混合物からなる群から選択される、鉄及び/又はマンガンキレート剤などのキレート剤;(3)水溶性エトキシル化アミン(特に、エトキシル化テトラエチレンペンタミン)などの粘土汚れ除去/再付着防止剤;(4)高分子ポリカルボン酸塩、アクリル酸/マレイン酸系コポリマー及びその水溶性塩、ヒドロキシプロピルアクリレート、マレイン酸/アクリル酸/ビニルアルコールターポリマー、ポリアスパラギン酸塩、及びポリグルタミン酸塩などのポリマー分散剤;(5)スチルベン、ピラゾリン、クマリン、カルボン酸、メチンシアニン、ジベンゾチフェン−5,5−ジオキシド、アゾール、5員及び6員環複素環などの誘導体が挙げられるがこれらに限定されない、蛍光増白剤;(6)モノカルボン酸脂肪酸及びその可溶性塩、高分子量炭化水素(例えば、パラフィン、ハロパラフィン、脂肪酸エステル、一価アルコールの脂肪酸エステル、脂肪族C18〜C40ケトンなど)、N−アルキル化アミノトリアジン、プロピレンオキシド、モノステアリルホスフェート、シリコーン又はその誘導体、二級アルコール(例えば、2−アルキルアルカノール)、及びこのようなアルコールとシリコーン油との混合物などの抑泡剤;(7)C10〜C16アルカノールアミド、C10〜C14モノエタノール及びジエタノールアミド、高起泡性界面活性剤(例えば、アミンオキシド、ベタイン、及びスルタイン)、並びに可溶性マグネシウム塩(例えば、MgCl、MgSOなど)などの起泡促進剤;(8)スメクタイト粘土、アミン柔軟剤、及びカチオン性柔軟剤などの布地柔軟剤;(9)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、並びにこれらの混合物などの移染防止剤;(10)プロテアーゼ、アミラーゼ、リパーゼ、セルラーゼ、及びペルオキシダーゼ、並びにこれらの混合物などの酵素;(11)カルシウム及び/又はマグネシウムイオンの水溶性供給源、ホウ酸又はホウ酸塩(酸化ホウ素、ホウ砂、及び他のアルカリ金属ホウ酸塩など)を含む酵素安定剤;(12)過炭酸塩(例えば、炭酸ナトリウム過酸化水素化物、ピロリン酸ナトリウム過酸化水素化物、尿素過酸化水素化物、及び過酸化ナトリウム)、過硫酸塩、過ホウ酸塩、マグネシウムモノペルオキシフタレート六水和物、メタクロロ過安息香酸のマグネシウム塩、4−ノニルアミノ−4−オキソペルオキシ酪酸及びジペルオキシドデカン二酸、6−ノニルアミノ−6−オキソペルオキシカプロン酸、及び光活性化漂白剤(例えば、スルホン化亜鉛及び/又はアルミニウムフタロシアニン)などの漂白剤;(13)ノナノイルオキシベンゼンスルホネート(nonanoyloxybenzene sulfonate、NOBS)、テトラアセチルエチレンジアミン(tetraacetyl ethylene diamine、TAED)、(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−ノナンアミドカプロイル)オキシベンゼンスルホネート、(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、及びこれらの混合物を含むアミド由来の漂白活性化剤、ベンゾオキサジン型活性化剤、アシルラクタム活性化剤(特にアシルカプロラクタム及びアシルバレロラクタム)などの漂白活性化剤;並びに(14)キャリア、ヒドロトロープ、加工助剤、染料又は顔料(特に色相染料)、香料(純香料及び香料マイクロカプセルの両方を含む)、及び固体充填剤が挙げられるがこれらに限定されない、任意の他の既知の洗剤補助成分。
他の粒子
上記の界面活性剤含有粒子に加えて、本明細書に記載の水溶性単位用量物品は、繊維構造体全体にわたって分布する他の粒子を更に含有していてよい。例えば、このような他の粒子は、可溶性及び/又は不溶性の材料を含んでいてよく、当該不溶性材料は、水性洗浄条件で約20マイクロメートル未満の懸濁平均粒径で分散可能である。
他の粒子は、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。他の粒子は、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。他の粒子の形状は、球状、棒状、皿状、管状、四角形、矩形、円盤状、星状、繊維状であってよく、規則的な又は不規則なランダム形状を有していてよい。
他の粒子は、粒度分布試験法に従って測定したとき、約150μm〜約1600μmのD50粒径を有し得る。
他の粒子は、任意の固体の自由流動性粒子であってよく、以下のような化学的に異なる粒子の混合物を含んでいてよい:界面活性剤凝集体、界面活性剤押出品、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(第2の界面活性剤を実質的に含まないもの);リン酸塩粒子;ゼオライト粒子;ケイ酸塩粒子、特にナトリウムケイ酸塩粒子、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、有色ヌードル、ニードル、ラメラ粒子及びリング粒子;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、及びこれら酵素のいずれかの共顆粒(これら酵素顆粒は、硫酸ナトリウムを含み得る);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、漂白活性化剤粒子、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、予成形過酸粒子、特に、コーティングされた予成形過酸粒子;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及び粘土とシリコーンの粒子;凝集剤粒子、例えば、酸化ポリエチレン粒子;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;色調染料粒子;キレート剤凝集物のようなキレート剤粒子;及びこれらの任意の組み合わせ。
有効成分
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有してもよい。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、又は物品中に、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、酵素、酵素安定剤、漂白系、増白剤、色相剤、キレート剤、抑泡剤、コンディショニング剤、保湿剤、香料、香料マイクロカプセル、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され得る。
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。
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状又は分枝鎖状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硫酸塩材料用の硫酸塩洗浄性界面活性剤、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、直鎖状、部分的に分枝鎖状、分枝鎖状、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硫酸塩材料は、アルキルエーテル硫酸塩又はアルキルポリエトキシレート硫酸塩としても既知のエトキシル化アルキル硫酸塩界面活性剤を含む。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、アンモニウム、及びアルキロールアンモニウムの塩が挙げられる。(「アルキル」という用語には、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、アルキルエーテル硫酸塩界面活性剤は、アルキルエーテル硫酸塩の混合物であってもよく、当該混合物は、約12個〜30個の炭素原子の範囲内、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の範囲内の平均(算術平均)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、アルキルエーテル硫酸塩界面活性剤は、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。なお更なる例では、アルキルエーテル硫酸塩界面活性剤は、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はまた、本開示の洗剤組成物に添加され、アニオン性界面活性剤構成成分として使用されてもよい。非アルコキシル化、例えば、非エトキシル化アルキル硫酸塩界面活性剤の例としては、高級C〜C20脂肪族アルコールの硫酸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(この基は、直鎖状であっても分枝鎖状であってもよい)であり、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(線状)又は分枝鎖状の配置で含有する、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、直線状である。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11〜14個の平均炭素原子数を有していてよい。具体的な例では、線状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、市販の直線状アルキルベンゼン(LAB)をスルホン化することによって得ることができる。好適なLABとしては、商標名Isochem(登録商標)としてSasolによって供給されているもの又は商標名Petrelab(登録商標)としてPetrsaによって供給されているものなどの低2−フェニルLABが挙げられ、他の好適なLABとしては、商標名Hyblene(登録商標)としてSasolによって供給されているものなどの高2−フェニルLABが挙げられる。好適なアニオン性洗浄性界面活性剤は、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、修飾LAS(MLAS)である。
アニオン性界面活性剤は、C2位で100%分岐している(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−アルキル分岐一級アルキルサルフェートを含み得る。2−アルキル分岐アルキルサルフェート及び2−アルキル分岐アルキルアルコキシサルフェートは、一般に、2−アルキル分岐アルコール(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−アルキル分岐アルコール、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は、Sasolから市販されており、例えば、LIAL(登録商標)、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)である。C14/C15分枝状一級アルキルサルフェートも市販されており、例えば、すなわち、LIAL(登録商標)145サルフェートである。
アニオン性界面活性剤は、中鎖分枝状アニオン性界面活性剤、例えば、中鎖分枝状アルキルサルフェート及び/又は中鎖分枝状アルキルベンゼンスルホネートなどの中鎖分枝状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には、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含まれる。
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(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)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的な例としては、C〜C18アルキルエトキシレート、例えば、Shell製のNEODOL(登録商標)非イオン性界面活性剤、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、C12〜C18アルコール、及びエチレンオキシド/プロピレンオキシドブロックポリマーとのC〜C12アルキルフェノール縮合物、例えば、BASF製のPluronic(登録商標);C14〜C22中鎖分枝状アルコール(branched alcohols、BA);C14〜C22中鎖分枝状アルキルアルコキシレート(BAE、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、及びエーテルキャップ化ポリ(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としては、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も挙げられる。好適な非イオン性界面活性剤はまた、商品名Lutensol(登録商標)としてBASFから販売されているものを含む。
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ていてよく、例としては、アルコキシレート四級アンモニウム(alkoxylate quaternary ammonium(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(amido propyldimethyl amine(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。
好適カチオン性洗浄性界面活性剤は、下記の一般式:
(R)(R)(R)(R)N
(式中、Rは、直鎖状又は分枝鎖状、置換又は非置換の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、電荷の中性を提供するアニオンであり、好適なアニオンとしては、例えば塩化物などのハロゲン化物、硫酸、及びスルホン酸が挙げられる)を有する四級アンモニウム化合物である。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、又は四級アンモニウム、四級ホスホニウム、若しく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、又は脂肪族ラジカル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、脂肪族置換基の少なくとも1つがアニオン性水可溶化基、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また、サルコシネート、グリコシネート、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。洗剤組成物中に存在するとき、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いてよい。本明細書に開示される組成物は、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(添加剤として)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水溶性低分子量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。更なる好適な洗剤ビルダーは、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、及び多様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のコポリマーから選択されてもよい。代替的に、組成物はビルダーを実質的に含まなくてもよい。
ポリマー分散剤
好適なポリマー分散剤としては、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。
好適なポリマー分散剤としては、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、又はその硫酸化若しくはスルホン化変異体などの両親媒性洗浄ポリマーが挙げられる。
好適なポリマー分散剤は、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を含む。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、例えば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み得る。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、及びこれらを硫酸化したものが挙げられるが、これらに限定されない。ポリプロポキシル化誘導体も包含させることができる。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20EO基までエトキシル化されている600g/モルポリエチレンイミンコアであり、BASFから入手可能である。本明細書に記載の洗剤組成物は、洗剤組成物の約0.1重量%〜約10重量%、いくつかの例では、約0.1重量%〜約8重量%、他の例では、約0.1重量%〜約6重量%のアルコキシル化ポリアミンを含み得る。
好適なポリマー分散剤としては、カルボキシレートポリマーが挙げられる。所望により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。
好適なポリマー分散剤としては、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、これら物質は、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「骨格鎖」にエステル結合され、「櫛形」ポリマー型構造を提供する。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。本明細書に記載の洗剤組成物は、洗剤組成物の約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%、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み得る。
好適なポリマー分散剤としては、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骨格鎖と、(ii)ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール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は、BASFから供給されているSokalan(登録商標)HP22である。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骨格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骨格鎖の分子量は、典型的には約6000であり、ポリエチレンオキシドのポリ酢酸ビニルに対する重量比は、約40〜60であり、50のエチレンオキシド単位当たりグラフト点は1個以下である。
汚れ放出ポリマー
好適な汚れ放出ポリマーは、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:
(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個〜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)。
好適な汚れ放出ポリマーは、Rhodiaによって供給されているRepel−o−tex SF、SF−2及びSRP6を含むRepel−o−texポリマーなどのポリエステル汚れ放出ポリマーである。他の好適な汚れ放出ポリマーとしては、Clariantによって供給されているTexcare SRA100、SRA300、SRN100、SRN170、SRN240、SRN300及びSRN325を含むTexcareポリマーが挙げられる。他の好適な汚れ放出ポリマーは、Marloquestポリマー(例えば、Sasolにより供給されているMarloquest SLなど)である。
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の分子量を有する。
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
漂白触媒以外の好適な漂白剤は、光触媒、漂白活性化剤、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含む。一般に、漂白剤を用いる場合、本発明の洗剤組成物は、洗剤組成物の約0.1重量%〜約50重量%又は更には約0.1重量%〜約25重量%の漂白剤を含み得る。
漂白触媒
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;修飾アミン;修飾アミンオキシド;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、及びこれらの混合物を含むが、これらに限定されない。
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(増白剤15、BASFによって商標名Tinopal AMS−GXとして市販されている)、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(BASFによって商標名Tinopal UNPA−GXとして市販されている)、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(BASFによって商標名Tinopal 5 BM−GXとして市販されている)からなる群から選択され得る。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。
布地色相剤
布地色相剤(時に補色剤、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、青色又は紫色の色調を布地に与える。色相剤は、単独又は組み合わせのいずれかで使用して、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つけることができる。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提供され得る。色相剤は、任意の既知の化学的部類の染料から選択されてよく、これには、アクリジン、アントラキノン(多環式キノンを含む)、アジン、予め金属化されたアゾを含むアゾ(例えば、モノアゾ、ジスアゾ、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が挙げられるが、これらに限定されない。
好適な布地色相剤は、染料、染料−粘土共役体、並びに有機及び無機顔料を含む。好適な染料には、低分子染料及びポリマー染料も含まれる。好適な小分子染料は、例えば、ブルー、バイオレット、レッド、グリーン、又はブラックに分類され、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、又は分散染料の色指数(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を含む。好適なポリマー染料には、共有結合している(共役していると称されることもある)色原体(色素ポリマー共役体)を含有するポリマー、例えば、ポリマーの骨格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は、Liquitint(登録商標)(Milliken、Spartanburg,South Carolina,USA)の名称で販売されている布地直接着色剤、少なくとも1つの反応染料と、ヒドロキシル部分、第一級アミン部分、第二級アミン部分、チオール部分、及びこれらの混合物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−ポリマー共役体からなる群から選択されるポリマー染料も含む。好適なポリマー染料は、Liquitint(登録商標)バイオレットCT、Megazyme(Wicklow,Ireland)によって商品名AZO−CM−CELLULOSE、商品コードS−ACMCとして販売されているC.I.リアクティブブルー19と共役されているCMCなどの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の染料に共有結合している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含む。
前述の布地色相剤は、組み合わせて用いることができる(布地色相剤のいずれの混合物も用いることができる)。
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いてよく、当該シェルが当該コアを封入する。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;ビタミン;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;感覚剤;及びこれらの混合物からなる群から選択される材料を含んでもよく、当該シェルは、ポリエチレン;ポリアミド、任意に他のコ−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、当該アミノプラストは、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、当該多糖類は、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;非水溶性無機材料;シリコーン;及びこれらの混合物からなる群から選択される材料を含んでもよい。
好ましい封入剤は、香料を含む。好ましい封入剤は、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んでいてもよいシェルを含む。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。好ましい封入剤は、コア材とシェルとを含み、当該シェルは、当該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。当該封入剤の少なくとも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。当該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)から購入することができる。組成物は、例えば、封入体に加えて、付着助剤を含んでいてもよい。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。完成した香料は、洗剤組成物の約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。一般に、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が挙げられ得る。使用する場合、これら剤は、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%の濃度で使用され得る。
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、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、酸又は塩の形で存在することができる。本明細書での使用に好適な他のキレート剤は、市販のDEQUESTシリーズ、並びにMonsanto,Akzo−Nobel,DuPont,Dowのキレート剤、BASF及びNalcoのTrilon(登録商標)シリーズである。
抑泡剤
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。抑泡性は、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、特に重要である可能性がある。抑泡剤の例としては、モノカルボン脂肪酸及びその中の可溶性塩、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、シリコーン抑泡剤、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に由来するものである。
洗剤組成物は、シリコーン樹脂及び修飾シリカである一次充填剤と組み合わせたアリール又はアルキルアリール置換基を伴う有機修飾シリコーンポリマーから選択される抑泡剤を含んでもよい。洗剤組成物は、組成物の約0.001重量%〜約4.0重量%のこのような抑泡剤を含んでいてよい。
洗剤組成物は、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、から選択される抑泡剤を含み、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起泡促進剤を使用してよい。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。必要に応じて、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、洗剤組成物の約0.1重量%〜約2重量%の濃度で添加して、追加の泡をもたらし、グリース除去性能を増強することもできる。
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。
布地改良ポリマー
好適な布地改良ポリマーは、典型的には、カチオン性に帯電され、かつ/又は高分子量を有する。布地改良ポリマーは、ホモポリマーであってもよく、又は2つ以上のタイプ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、一般に、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。好ましい布地改良ポリマーは、組成物の意図される用途のpH(このpHは、一般に、pH3〜pH9、好ましくはpH4〜pH8の範囲)において、少なくとも約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であるが、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。布地改良ポリマーは、天然起源のもであっても又は合成起源の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、ビスマスオキシクロリド、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、Bardac(登録商標)などの四級アンモニウム塩、ポリエチレンイミン(BASF製のLupasol(登録商標)など)及びその亜鉛錯体、銀及び銀化合物、特に、Ag又はナノ銀分散体をゆっくり放出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7.0〜約12、いくつかの例では約7.0〜約11のpHを有するように配合され得る。推奨される使用レベルで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周知である。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。
本明細書の洗剤組成物は、動的な洗浄中pHプロファイルを含んでもよい。このような洗剤組成物は、(i)水と接触した約3分後に洗浄液のpHが10を超え、(ii)水と接触した約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、そして(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。
作製方法
図3に例示するように、フィラメント形成組成物35の溶液が提供される。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と、所望により1つ以上の活性剤とを含んでいてよい。フィラメント形成組成物35は、複数の紡糸口金45を含む1つ以上のダイブロックアセンブリ40を通過して、1つ以上のフィラメント形成材料と所望により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。複数のダイブロック組立体40を用いて、繊維要素30の異なる層を紡糸することができ、異なる層の繊維要素30は互いに異なる組成を有するか、又は互いに同じである。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、直列接続された2つを超えるダイブロックアセンブリを提供することができる。機械方向MDに移動しているベルト50上に繊維要素30を堆積させて、第1のプライ10を形成することができる。
ダイブロックアセンブリ40とベルト50との間の繊維要素30の流れに粒子を導入することができる。粒子受け部からベルトフィーダー41又は所望によりスクリューフィーダーに、粒子を供給することができる。所望の粒子塊をプロセスに送達するように、ベルトフィーダー41を設定及び制御することができる。ベルトフィーダーは、空気流中の粒子を繊維要素30内に懸濁させ、方向付けるエアナイフ42を供給して、その後ベルト50上に堆積する繊維要素30及び粒子が混合された粒子−繊維層を形成することができる。
水溶性製品を形成するために、第1のプライ10を提供することができる。第2のプライ15は、第1のプライ10とは別個に提供され得る。第1のプライ10及び第2のプライ15は、互いに重ねられる。重ねられるとは、重ねられたプライの間に追加のプライ又は他の材料、例えば活性剤が配置されていてもよいという条件で、一方が他方の上又は下に配置されることを意味する。第1プライ10の一部を第2のプライ15の一部に接合させて、水溶性製品5を形成することができる。各プライは1つ以上の層を含んでいてよい。
洗濯方法
本発明はまた、本発明に係る物品を使用する洗濯方法であって、本発明に係る少なくとも1つの物品を、洗浄される洗濯物と一緒に洗濯機に入れる工程と、洗浄又はクリーニング操作を行う工程とを含む、洗濯方法を包含する。
任意の好適な洗濯機が使用され得る。当業者は、関連の洗浄作業に好適な洗濯機を認識するであろう。本発明の物品は、布地添加剤、布地柔軟剤、すすぎ助剤などの他の組成物と共に使用され得る。
洗浄温度は、30℃以下であってよい。洗浄プロセスは、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んでいてよく、少なくとも1回の洗浄サイクル中、ドラムは、15〜40rpm、好ましくは20〜35rpmの回転速度を有する。
本開示の具体的に想到される態様は、下記の番号付き段落に記述される。
1.水溶性繊維構造体、好ましくは繊維要素、より好ましくはフィラメントを含む水溶性繊維構造体と、当該構造体全体にわたって分布する複数の粒子とを含む水溶性単位用量物品を含む水溶性単位用量物品であって、膨張率試験法に従って測定したとき、水溶性単位用量物品の膨張率が、約2〜4、好ましくは約2.2〜3.0、より好ましくは約2.3〜2.7の範囲である、水溶性単位用量物品。
2.膨張率試験法に従って測定したとき、膨張率が、約4未満、好ましくは約3.0未満、より好ましくは約2.7未満である、段落1に記載の水溶性単位用量物品。
3.粒度分布試験法に従って測定したとき、当該粒子が、約150μm〜約1600μmのD50粒径を有する、段落1又は2に記載の水溶性単位用量物品。
4.粒度分布試験法に従って測定したときの当該粒子のD50粒径と、直径試験法に従って測定したときの当該繊維要素の直径との比が、約10:1〜約100:1、好ましくは約15:1〜約50:1、より好ましくは約20:1〜約40:1である、段落1〜3のいずれかに記載の水溶性単位用量物品。
5.当該粒子が、約200g/L〜約800g/Lの嵩密度を有する、段落1〜4のいずれかに記載の水溶性単位用量物品。
6.各繊維要素が、乾燥繊維要素基準で約10重量%〜約90重量%、好ましくは約20重量%〜約80重量%、より好ましくは約30重量%〜約70重量%の総活性剤を含む、段落1〜5のいずれかに記載の水溶性単位用量物品。
7.各繊維要素が、界面活性剤、構造化剤、ビルダー、有機高分子化合物、酵素、酵素安定剤、漂白系、増白剤、色相剤、キレート剤、抑泡剤、コンディショニング剤、保湿剤、香料、香料マイクロカプセル、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、蚊忌避剤、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含む、段落1〜6のいずれかに記載の水溶性単位用量物品。
8.各繊維要素が、非アルコキシル化C6〜C20直鎖状又は分枝鎖状アルキルサルフェート(AS)、C6〜C20直鎖状アルキルベンゼンスルホネート(LAS)、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される界面活性剤、好ましくはC6〜C20直鎖状アルキルベンゼンスルホネート(LAS)を含む、段落1〜7のいずれかに記載の水溶性単位用量物品。
9.当該粒子の少なくとも1つが、界面活性剤、構造化剤、ビルダー、有機高分子化合物、酵素、酵素安定剤、漂白系、増白剤、色相剤、キレート剤、抑泡剤、コンディショニング剤、保湿剤、香料、香料マイクロカプセル、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、蚊忌避剤、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含む、段落1〜8のいずれかに記載の水溶性単位用量物品。
10.当該粒子の少なくとも1つが、0.1〜10の範囲の重量平均アルコキシル化度を有するC6〜C20直鎖状又は分枝鎖状アルキルアルコキシル化サルフェート(AAS)、5〜15の範囲の重量平均アルコキシル化度を有するC6〜C20アルキルアルコキシル化アルコール(AA)、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される界面活性剤を含む、段落1〜9のいずれかに記載の水溶性単位用量物品。
11.少なくとも1つの粒子が、1つ以上の水不溶性材料を含む、段落1〜10のいずれかに記載の水溶性単位用量物品。
12.当該不溶性材料が、約20マイクロメートル未満又は約50マイクロメートル未満の懸濁平均粒径で分散可能である、段落1〜11のいずれかに記載の水溶性単位用量物品。
13.当該粒子の少なくとも1つが、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界面活性剤を含み、好ましくは、当該界面活性剤が、アニオン性界面活性剤、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、より好ましくは、当該界面活性剤が、アニオン性界面活性剤であり、更により好ましくは、当該界面活性剤が、直鎖状又は分枝鎖状アルキルベンゼンスルホネート、直鎖状又は分枝鎖状アルキルサルフェート、及びこれらの混合物からなる群から選択される、段落1〜12のいずれかに記載の水溶性単位用量物品。
14.当該粒子の少なくとも1つが、各離散粒子の総重量に対して0.5%〜20%、好ましくは1%〜15%、より好ましくは2%〜10%の、アルコキシル化ポリアルキレンイミン、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、好ましくは約2〜約100、より好ましくは約2〜約80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、N,N,N’,N’−テトラ(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、及びこれらの混合物からなる群から選択されるレオロジー変性剤を含み、好ましくは、当該アルコキシル化ポリアルキレンイミンが、実験式(PEI)a(CH2CH2O)b(CH2CH2CH2O)cを有し、PEIはポリエチレンイミンコアであり、aは、変性前のPEIコアの数平均分子量(MWn)であって、100〜100,000ダルトン、好ましくは200〜5000ダルトン、より好ましくは500〜1000ダルトンの範囲であり、bは、PEIコア中の窒素原子当たりのエチレンオキシド(CH2CH2O)単位の重量平均数であって、0〜60、好ましくは1〜50、より好ましくは5〜40、又は10〜30の範囲であり、cは、PEIコア中の窒素原子当たりのプロピレンオキシド(CH2CH2CH2O)単位の重量平均数であって、0〜60、好ましくは0〜40、より好ましくは0〜30、最も好ましくは0〜20の範囲であり、好ましくはアルコキシル化ポリエチレンイミン(PEI)である、段落1〜13のいずれかに記載の水溶性単位用量物品。
15.当該粒子の少なくとも1つが、当該各離散粒子の総重量に対して、0.5%〜20%、好ましくは1%〜15%、より好ましくは2%〜10%のポリアルキレングリコールを含み、当該ポリアルキレングリコールが、好ましくは、500〜20,000ダルトン、好ましくは約1000〜15,000ダルトン、より好ましくは2000〜8000ダルトンの範囲の重量平均分子量を有するポリエチレングリコールである、段落1〜14のいずれかに記載の水溶性単位用量物品。
16.当該繊維要素が、フィラメント、繊維、又はこれらの混合物であり、好ましくは、当該繊維要素がフィラメントである、段落1〜15のいずれかに記載の水溶性単位用量物品。
17.少なくとも1つの繊維要素が、好ましくはプルラン、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、カルボキシメチルセルロース、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、カルボキシル化ポリビニルアルコール、スルホン化ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、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、及び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、段落1〜16のいずれかに記載の水溶性単位用量物品。
18.洗浄残渣試験法に従って測定したとき、当該水溶性単位用量物品が、約1.0以下の洗浄残渣試験等級を呈する、段落1〜17のいずれかに記載の水溶性単位用量物品。
19.当該水溶性単位用量物品が、本明細書に記載の坪量試験法に従って測定したとき、約500グラム/m2〜約5,000グラム/m2、好ましくは約1,000グラム/m2〜約4,000グラム/m2、より好ましくは約1,500グラム/m2〜約3,500グラム/m2、更により好ましくは約2,000グラム/m2〜約3,000グラム/m2の坪量を有する、段落1〜18のいずれかに記載の水溶性単位用量物品。
20.当該粒子の少なくとも1つが、当該粒子の約5重量%〜約60%重量%の活性剤、好ましくは、アルキルアルコキシサルフェート及び直鎖状アルキルベンゼンスルホネートからなる群から選択されるアニオン性界面活性剤を含む、段落1〜19のいずれかに記載の水溶性単位用量物品。
21.当該繊維要素中の当該活性剤が、当該粒子の少なくとも1つにおける当該活性剤とは異なる、段落1〜20のいずれかに記載の水溶性単位用量物品。
22.当該物品が、約1cm〜約11cmの幅、約1cm〜約20cmの長さ、約0.01mm〜約50mmの高さを有する、段落1〜21のいずれかに記載の水溶性単位用量物品。
23.当該フィラメント形成材料がポリマーを含み、好ましくは、当該ポリマーが、ポリビニルアルコール、ポリアルキレングリコール、デンプン又は変性デンプン、セルロース又は変性セルロース、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、より好ましくは、当該水溶性ポリマーが、ポリビニルアルコール、ポリアルキレングリコール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、段落1〜22のいずれかに記載の水溶性単位用量物品。
試験法
厚さ試験法
物品の幾何学的中心で厚さを測定する、Check−Line(登録商標)(Electromatic製)デジタル厚さゲージ、モデル#J−40−Vを使用して物品の厚さキャリパーを測定することによって、物品の厚さを測定する。
膨張率試験法
「膨張率」は、基準状態に対する物品の体積の尺度であり、基準状態は、間隙孔(interstitial porosity)を有さない物品の体積である。間隙孔は、物品内の繊維要素と粒子との間に存在する開放孔として定義される。単軸ダイにおいて10MPaに拘束圧縮することは、本開示に従って作製された洗剤物品製品における間隙孔を実質的に除去するのに適切である。数学的に、膨張率は、以下のとおりである:
膨張率=(初期試料体積)/(10MPaにおける圧縮体積)
膨張率試験手順:
1)例えば、厚さ試験法に記載したとおり、例えば好適なキャリパーツールを使用して、試料の中心位置における非圧縮高さ(h)を測定する。なお、コア試料を切断する後述のプロセスは、物品を圧縮して、厚さ測定に影響を与える場合がある。したがって、コア試料を切断する前に物品の高さを測定する。
2)直径dの代表的な円筒形コア試料(例えば、直径少なくとも9mm)を物品の中央領域から切断する。
3)コア試料をコアリングツールから圧縮ダイ(ダイの内径はコア直径と同じである)に注意深く移す。
4)ダイに適合するパンチ(すなわち、クリアランス耐性を有する)及び好適な圧縮試験スタンド(例えば、好適な圧縮プラテンを備えるInstronモデル3369)を使用して、試料を10MPaに圧縮する。
5)圧縮された試料をパンチ及びダイアセンブリから取り出し、その高さhを測定する。試料質量mを計量する。なお、取り出しが困難である場合、鉱油で軽く拭き取って、パンチ及びダイの壁を予潤滑してもよい。
6)試料の膨張率、DR=h/h
7)試料の嵩密度=m/(h×π/4×d
8)所与の物品の代表的な試料を使用して、上記手順を3回繰り返す。物品の膨張率は、3つの試料の膨張率の数値平均である。物品の嵩密度は、3つの試料の嵩密度の数値平均である。
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。
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)/[(積み重ねた試料内の正方形1個の面積)×(積み重ねた試料内の正方形の数)]
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の少なくとも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変動させてもよい。
粒度分布試験法
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 E 11)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には、上記の入れ子状の篩が使用される。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開口部を対数横軸にプロットし、累積質量パーセント(Q)を線形縦軸に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 92761:1998、「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、これらデータに対応するマイクロメートル篩サイズ値である。)
例のデータ及び計算:
Figure 0006949120
D10(x=10%)の場合、CMPFが10%(Da)の直上にあるミクロン篩サイズ(Da)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90%(Da)の直上にあるミクロン篩サイズ(Da)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
直径試験法
走査型電子顕微鏡(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、試料を金又はパラジウム化合物で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な)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又は光学顕微鏡を用いて、繊維構造体の試料全体からいくつかの繊維要素をランダムに選択する。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。
別の有用な統計値として、特定の上限以下である繊維要素の集合の量を算出する。この統計値を決定するために、繊維要素の直径の結果のいくつが上限よりも小さいか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で)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。数−平均直径、あるいは平均直径は、以下のとおりに計算する:
Figure 0006949120
QB02625のためのマイクロCT法
7μmの等方性空間分解能でデータセットを取得することができるマイクロCT X線走査機器を使用して、試験する試料を撮像する。好適な機器の一例は、以下の設定で作動するSCANCOシステムモデル50マイクロCTスキャナ(Scanco Medical AG,Bruttisellen,Switzerland)である;エネルギーレベル:133μAにおいて45kVp;投影:3000;視野:35mm;積分時間:750ms;4回の平均;及びボクセルサイズ:7μm。
一方の封止された縁部から他方の端部までの線を切断して、2つの完全な封止された縁部が交わる先端部の下が約20mmの三角形を形成することによって、分析する試験試料を調製し、得られた切断面は、長さ約28mmである。調製された試料を、低減衰試料調製用取付発泡体の環の間に交互に重ねて平らに置き、走査のために直径35mmのプラスチック円筒管内に取り付ける。取り付けられた切断試料全ての体積全体がデータセットに含まれるように、試料の走査を取得する。
試料内の繊維、粒子、及び空隙空間の体積百分率を確実にかつ繰り返し測定するために、粒子、繊維、及び空隙空間を定性的に評価することができる3Dスラブのデータを作成する製品の断面から試料の小さなサブボリュームを抽出する。この体積のデータを包含するマスクを作成する。マスクは、空隙体積測定値をバイアスする製品の外部に空隙要素を含んでいてはならない。更に、分析のために選択される製品の領域は、製品上の物理的ランドマークからの一定距離に基づく。
体積の内部を3つの領域:1)粒子、2)繊維、及び3)空隙空間に分けるために、これら3つの領域を最適に分離する自動閾値化アルゴリズムを利用する。粒子は繊維よりも高密度であるので、セグメント化粒子のわずかな拡張の追加工程も実行すべきである。これにより、粒子の表面における予想される部分体積平均を考慮することができる。次いで、拡張されたセグメント化粒子は、計算された総体積を有することができる。次いで、下限閾値を使用して空気から繊維を分離する。繊維体積は、下限閾値を上回るボクセルの共通集合(intersection)であり、粒子領域の一部ではない。最後に、次いで、繊維及び粒子体積の和集合(union)から全体的なマスク体積を減じることによって空隙容積が得られる。
この1つの実行は、2つのソフトウェアプラットフォーム:Avizo 9.2.0及びMatlab R2016b(いずれもWindows 64bitワークステーション上で実行される)の使用を通して行われる。この場合、Scanco mCT503D X線マイクロCTスキャナからデータを収集し、7マイクロメートルボクセルの解像度でデータを収集した。走査及び画像再構成が完了した後、スキャナは、ISQファイルと称される16ビットのデータセットを作成し、ここで、グレーレベルはX線減衰の変化を反映し、ひいては、材料密度に関連する。この場合、ISQはかなり大きく、5038×5038×1326の寸法である。
ISQファイルを、Avizo 9.2.0に読み込む。0.15のスケーリング係数を用いて8ビットに変換する。11mmだけオフセットされた1つの角部に対して斜めであるサブボリュームを選択する。分析のために厚さ3.5mmのスラブを選択する。
ロバストな自動閾値化スキームを適用するために、3つの試料のそれぞれからの断面スライスをMatlab R2016Bに読み込む。次いで、「multithresh()」と呼ばれる関数を使用して、セグメントをN個の異なる領域(この例ではN=2である)に分割する。この関数は、画像ヒストグラムの分布に基づいて最適なセグメント化を提供する、「大津の手法」と呼ばれる周知のアルゴリズムに基づく。次いで、3つの試料のこれらの閾値の平均値を選択した。この例では、繊維から粒子を分離する閾値は124であり、空気から繊維を分離する閾値は48であった。半径1の球状構造化要素を使用する更なる拡張を、セグメント化された粒子データにおいて使用して、部分体積平均を補償する。次いで、Avizoにおけるヒストグラム関数によって、繊維及び粒子及び総マスク体積に関連する総体積の計算が可能になる。次いで、総マスク体積から繊維及び粒子の体積を減じることから空隙体積が得られる。次いで、更なる分析又は可視化のために、これら結果をExcelに転送してもよい。
洗浄残渣試験法
洗浄残渣試験を使用して、布地の洗剤残渣に遭遇する確率を測定する。使用中のこの確率に影響を及ぼす多くの変動要因が存在するが、洗浄残渣試験は、ストレスを受けた機械洗浄条件、特に用量が洗浄ドラムに直接添加される条件において残渣に遭遇するリスクの良好な指標である。
機械洗浄の変動要因を考慮するために、洗浄残渣試験は、4つの比較製品試料を含むように設計されており、各製品は4つの複製物を有する。50°F+/−1°Fに設定された水温制御システムに接続されたWhirlpool Duet洗濯機(型番WFW 9200 SQO2)を使用して試験を行う。
黒色のビロードポーチは、Equest U.K.(電話番号(01207)529920)から供給されている。材料供給源:Denholme Velvets,Halifax Road,Denholme,Bradford,West Yorkshire,England BD134EZ(電話番号(01274)832646)。材料の種類:150cmのC.R.Cotton Pile Velvet、品質8897、黒色、72%綿、28%モダール。Equestの縫合の説明:23.5cm×47cmの黒色のビロードの矩形を切り取る。これを折り畳んで、ベルベットが内側になっている正方形を作製する。オーバーロックステッチ(ほつれを防止する)を使用して、2つの側部に沿って縫い付け、1つの開いた縁部を残す。ブランク識別ラベル(3×3cmの平らな綿)を片面に縫い付ける。
試験準備:
1.1つの開いている縁部において、ビロードが外側になるようにポーチを裏返す。
2.製品コード及び内部/外部複製をマジックインキで識別ラベルに記入する。
3.各比較製品について、その製品を試験するのに使用される黒色ビロードポーチの右後角部に1用量を置く。
4.黒色ポーチの開放端部を2cmの継ぎ目で折り畳み、開口部の全長に沿って幅2cmの継ぎ目の中央において縫い目で閉じる。
5.合計で試験製品当たり4つの複製物を有するように、これを繰り返す。
6.黒色ポーチを洗濯機に入れる。以下の指示に従う。
黒色ポーチの洗浄:
1.各洗濯機ごとに交互に、洗剤負荷(すなわち、右後角部)が互いに隣接するように、4つの黒色ビロードポーチを互いに隣接して配置する。例えば、4つの比較製品にA、B、C、及びDとラベルをつけた場合、第1の洗浄ではポーチABCD、第2の洗浄ではBCDA、第3の洗浄ではDCAB、第4の洗浄ではDABCの順である。配置されたポーチをドラムの後部に置く。
2.洗浄機をデリケートな洗浄プログラムで開始し、水温制御システムを介して50°F+/−1°F及び6gpg硬度の混合水を使用し、追加のバラスト負荷は加えない。洗浄サイクル全体を行う。
3.洗浄サイクルの終了時に、ポーチを洗濯機から取り出し、確実に残渣を全くこぼさないように、3つの側面(折り畳まれた側面を除いて全て)に沿って開ける。
4.開けた直後にポーチを等級付けする。ポーチを放置して乾燥させない。記録シートに2人の独立した採点者A及びBの付けた等級を記録する。
5.得られた8つの等級(4つのポーチ、2人の採点者)を数値的に平均化して、洗浄残渣試験等級を与える。洗浄残渣試験等級<=1を合格とみなし、製品が製造業者の投入推奨に従って使用されるとき、布地残渣に遭遇するリスクが最小限であることを示す。洗浄残渣試験等級>1は、潜在的な欠陥リスクであるとみなされる。
黒色ポーチの等級付け。以下の記述的な等級付け尺度に従って、2人の審査を受けた判定者が黒色ポーチを等級付けする:
0=残渣なし
0.5=最大直径1cmの非常に小さいスポット
1=それぞれ最大直径2cmの最高3つの小さな拡散スポット、スポットは平坦(すなわちフィルム様)であり、半透明である
2=それぞれ直径2cmの3つを超える小さなスポット、最大で黒色のポーチ全体が平坦で透明な残渣で覆われている
2.5=直径1cm未満の小さな不透明残渣(すなわち、ゲル様)。
3=直径1cm〜2cmの不透明残基(すなわち、ゲル様)。
4=直径3cm〜直径4cmの不透明残基(すなわち、ゲル様)。
5=直径4〜6cmの直径を有する厚いゲル様残渣。
6=直径>6cmの直径を有する厚いゲル様残渣。
7=製品は、実質的に溶解せず、残渣は、軟らかくゲル様である。
8=製品は、実質的に溶解せず、残渣は、硬く弾性であり(シリコーンのような感触)、グレード8は、製品が汚染されていた可能性があることを示すため、特別である。
(実施例1)
図1に示すように、第1の紡糸ビームを使用して繊維要素の第1の層を紡糸し、形成ベルト上に回収する。次いで、繊維の第1の層を有する形成ベルトを、粒子添加システムで改造された第2の紡糸ビームの下を通過させる。粒子添加システムは、第2の紡糸ビームから繊維要素の直下にある形成ベルト上のランディングゾーンに向かって粒子を実質的に注入することができる。好適な粒子添加システムは、振動、ベルト又はスクリューフィーダーなどの粒子フィーダー、及びエアナイフ又は他の流動化搬送システムなどの射出システムから組み立てられ得る。横断方向における粒子の一貫した分布を支援するために、好ましくは、粒子が複合構造体の全幅にわたって送達されることを確実にするために、粒子を紡糸ダイとほぼ同じ幅にわたって供給する。好ましくは、粒子フィーダーは、粒子供給材料の破壊を最小限に抑えるために、出口を除いて完全に取り囲まれる。第2の紡糸ビーム下の形成ベルト上において粒子及び繊維要素が共衝突することによって、粒子パッキングが拡張され、繊維が粒子間孔に実質的に浸透する複合構造体が作り出される。
以下の表1に、繊維要素を作製するために使用される、本発明の乾燥した繊維組成物の非限定的な例を記載する。繊維要素を作製するために、好ましくは約45%〜60%の固形分含有量を有する水溶液を、図1に示すように1つ以上の紡糸ビームを通して加工する。好適な紡糸ビームは、細長化空気流を有するキャピラリーダイと、形成ベルト上で衝突する前に細長化した繊維を実質的に乾燥させるのに好適な乾燥空気流とを含む。
好ましくは、ポリビニルアルコール(Polyvinyl Alcohol、PVOH)とポリエチレンオキシド(Polyethylene Oxide、PEO)とのブレンドを、約5:1〜約10:1のブレンド比で使用する。PEO部分は、好ましくは、約100,000〜2,000,000g/モルの分子量のブレンドを含む。
Figure 0006949120
以下の表2に、本発明の粒子組成物の非限定的な例を記載する。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好適なプロセスによって作製され得る。複合構造体に添加する前に1つ以上の粒子を一緒に混合してもよい。
Figure 0006949120
得られた製品を表3に例示し、製品のための未希釈のシャーシ組成物を用いて、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提供する。香料、酵素、抑泡剤、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。
Figure 0006949120
実施例1の原材料
LASは、Stepan(Northfield,Illinois,USA)又はHuntsman Corpによって供給されている、平均脂肪族炭素鎖長C11〜C12を有する直鎖状アルキルベンゼンスルホネートである。HLASは、酸形態である。
AESは、Stepan(Northfield,Illinois,USA)又はShell Chemicals(Houston,TX,USA)によって供給されている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、C12〜15アルキルエトキシ(1.8)サルフェート、C12〜15アルキルエトキシ(1.0)サルフェート、又はC14〜15アルキルエトキシ(1.0)サルフェートである。
ASは、Stepan(Northfield,Illinois,USA)によって供給されている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(分散ポリ)は、BASF(Ludwigshafen,Germany)によって供給されている、分子量70,000及びアクリレート:マレエート比=70:30である。
エトキシル化ポリエチレンイミン(PE20)は、−NH当たり20のエトキシレート基を有する、600g/モル分子量のポリエチレンイミンコアである。BASF(Ludwigshafenm,Germany)より販売される。
キレート剤は、Akzo−Nobel(Amsterdam,Netherlands)から入手可能なジエチレントリアミン五酢酸(diethylenetriaminepentaacetic acid、DTPA)である。
ポリエチレングリコール4000g/モル分子量(PEG4k)は、Dow Chemical(Midland,Michigan,USA)から入手可能である。
好適な等級のポリビニルアルコール(PVOH)は、Kuraray Poval(Houston Texas,USA)から入手可能であり、好ましくはKuraray Poval Grade 505である。
好適な等級のポリエチレンオキシド(PEO)は、Dow Chemical(Midland,Michigan,USA)から入手可能であり、POLYOX WSR N10及びPOLYOX WSR N60Kを含む。
(実施例2)
以下の実施例は、本発明の好ましい膨張率範囲内にある4つの単位用量製品(A〜D)、辛うじて当該範囲内にある1つの単位用量製品(E)、及び指定の膨張率範囲外の1つの単位用量製品(F)についての膨張率測定値及び洗浄残渣試験等級を提供する。実施例の全ての製品は、繊維F2を使用して作製する。直径25.4mm(1インチ)のコアリングツールで製品をサンプリングし、5kN(〜10MPa)の力標的に圧縮するインストロンモデル5569試験機を使用して内径25.4mm(1インチ)のパンチ及びダイのセットで圧縮することによって、膨張率測定を行った。
製品A及びBは、同じ種類の粒子P3を有するが、複合構造体中の粒子/繊維の比及び洗浄残渣試験に含まれる総用量質量が異なる。両方とも、最小限のバルク圧縮で組み立てた。両方とも指定の膨張率範囲内にあり、両方とも、比較的高い坪量及び用量質量であっても、洗浄残渣試験において残渣を全く残さずに完全に溶解する。
製品C〜Fは、同じ種類の粒子(P4)及びシャーシ(C9)を有し、その複合構造体における粒子/繊維比が共通であり、違いは、単位用量構造体を組み立てる際に使用した予圧縮の程度である。粒子P4の化学的性質、具体的には、レオロジー変性剤(PE20)が低濃度であることは、ストレスを受けた溶解に辛うじて適している。したがって、この実施例のために選択した。製品Cは、その組み立て中にバルク圧縮を本質的に行わなかった。製品Dは、その組み立て中に緩やかなバルク圧縮(〜0.04MPa)で組み立て、膨張率を〜2.6から〜2.35に減少させた。製品Eは、その組み立て中に中程度のバルク圧縮(〜0.2MPa)で組み立て、膨張率を〜2.1に減少させた。製品Fは、高いバルク圧縮(〜1MPa)下で組み立て、膨張率を〜1.5に減少させた。このシリーズは、溶解に対する膨張率(DR)の効果を示し、好ましいDR範囲内にある製品C及びDは、許容可能な洗浄残留等級を有し、製品Eは、辛うじて範囲内であり、洗浄残渣試験にはわずかに不合格である。製品FはDR範囲外であり、洗浄残渣試験ではひどく不合格である。この実施例は、製品溶解に対する、膨張率によって特徴付けられる構造体の効果を示す。
Figure 0006949120
本明細書で開示する寸法及び値は、列挙された正確な数値に厳密に限られる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」として開示される寸法は、「約40mm」を意味するものとする。
明瞭にする目的のために、総「重量%」値は、100重量%を超えない。
相互参照される又は関連特許若しくは出願のいずれをも含めた、本明細書に引用されている全ての文書は、明示的に除外される、又は特に限定されない限り、その全体が本明細書に参照として組み込まれる。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、そのような発明全てを教示、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、参照することによって組み込まれた文書内の同じ用語の意味又は定義と矛盾する場合、本文書における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、本発明の範囲内に含まれるそのような全ての変更及び修正は、添付の特許請求の範囲にて網羅することを意図したものである。

Claims (13)

  1. 繊維要素を含む水溶性繊維構造体と、前記構造体全体にわたって分布する複数の粒子とを含む水溶性単位用量物品であって、膨張率試験法に従って測定したとき、前記水溶性単位用量物品の膨張率が、2〜4の範囲であり、
    前記粒子の少なくとも1つは、1.0〜10の範囲の重量平均アルコキシル化度を有するC6〜C20直鎖状又は分枝鎖状アルキルアルコキシル化サルフェート(AAS)からなる第1の界面活性剤を含み、
    前記繊維要素は、非アルコキシル化C6〜C20直鎖状又は分枝鎖状アルキルサルフェート(AS)、C6〜C20直鎖状アルキルベンゼンスルホネート(LAS)、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される第2の界面活性剤を含、水溶性単位用量物品。
  2. 膨張率試験法に従って測定したとき、膨張率が、2以上、4未満である、請求項1に記載の水溶性単位用量物品。
  3. 粒度分布試験法に従って測定したとき、前記粒子が、150μm〜1600μmのD50粒径を有する、請求項1又は2に記載の水溶性単位用量物品。
  4. 粒度分布試験法に従って測定したときの前記粒子のD50粒径と、直径試験法に従って測定したときの前記繊維要素の直径との比が、10:1〜100:1である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の水溶性単位用量物品。
  5. 前記粒子が、200g/L〜800g/Lの嵩密度を有する、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. 各繊維要素が、乾燥繊維要素基準で10重量%〜90重量%の総活性剤を含む、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. 各繊維要素が、構造化剤、ビルダー、有機高分子化合物、酵素、酵素安定剤、漂白系、増白剤、色相剤、キレート剤、抑泡剤、コンディショニング剤、保湿剤、香料、香料マイクロカプセル、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、蚊忌避剤、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更に含む、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. 前記粒子の少なくとも1つが、構造化剤、ビルダー、有機高分子化合物、酵素、酵素安定剤、漂白系、増白剤、色相剤、キレート剤、抑泡剤、コンディショニング剤、保湿剤、香料、香料マイクロカプセル、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、蚊忌避剤、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含む、請求項1〜のいずれか一項に記載の水溶性単位用量物品。
  9. 少なくとも1つの粒子が、1つ以上の水不溶性材料を含む、請求項1〜のいずれか一項に記載の水溶性単位用量物品。
  10. 前記粒子の少なくとも1つが、前記複数の粒子の総重量に対して0.5%〜20%の、アルコキシル化ポリアルキレンイミン、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、2〜140の範囲であり、yは、15〜70の範囲であるトリブロックコポリマー、N,N,N',N'−テトラ(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、及びこれらの混合物からなる群から選択されるレオロジー変性剤を含む、請求項1〜のいずれか一項に記載の水溶性単位用量物品。
  11. 前記粒子の少なくとも1つが、前記複数の粒子の総重量に対して、0.5%〜20%のポリアルキレングリコールを含む、請求項1〜1のいずれか一項に記載の水溶性単位用量物品。
  12. 少なくとも1つの繊維要素が、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、カルボキシメチルセルロース、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、カルボキシル化ポリビニルアルコール、スルホン化ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、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、及び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1〜1のいずれか一項に記載の水溶性単位用量物品。
  13. 前記水溶性単位用量物品が、本明細書に記載の坪量試験法に従って測定したとき、500グラム/m2〜5,000グラム/m2の坪量を有する、請求項1〜1のいずれか一項に記載の水溶性単位用量物品。
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