JP2005538213A - 押出洗浄製品 - Google Patents

Abstract

本発明は、一回使用サイズの個人洗浄製品とすることができる個人洗浄製品に向けられている。洗浄製品は、標準的な洗い方で使用されたときに水と接触すると崩壊することができる押出フォーム製品である。フォームが崩壊するのに伴って、フォームマトリックス中に保持された洗浄剤が放出される。製品の崩壊は、一定時間にわたってゆっくり起こるようにして、洗うために個々の寸法の洗浄剤が使用されるとき、完全に崩壊して、洗浄時間が所望のレベルの清浄度を確実に得るのに充分なだけ長い時間となるまで洗われるようにすることができる。或いは、製品は、直ちに崩壊して、本質的に一度に石鹸の全てが放出されるようにすることができる。製品は、天然でんぷん、凝集剤、水溶性崩壊剤、膨張剤、水溶性ポリマー、及び石鹸ベースの混合物から発泡された押出フォームである。随意的に、フォームは、特定の製品特徴を得るために、非構造化でんぷん、天然でんぷん、染料、香料などを含むことができる。

Description

伝染病の蔓延を制限するために今日見出されている最も効果的な方法の１つは、個人が効果的な洗浄を行うこと、特に手を洗うことである。手を洗うことは、適切な洗浄剤で度々洗うことだけではなく、衛生的な状態が確実に得られるのに十分なだけの間洗うことである。
多くの石鹸その他の洗剤は、正しく使えば所望の衛生レベルを与えることができる。しかしながら、これらの洗浄剤は、普通は固体又は液体の形態で一般に供給され、多くの人、特に子供は、おおまかに洗うだけであり、それゆえ、土、汚れ及び／又は病原物質を除去するのに要求されるだけ完全には洗浄しない。
こうした問題に対処する１つの試みにおいては、一定の洗浄時間が経過した後に色が変化する液体洗浄剤が開発されている。しかしながら、こうした洗浄剤は、高価なものとなりがちであり、主に外科的洗浄用途といった医療用途に向けられている。したがって、手頃な価格で、かつ子供が用いる場合であっても所望の洗浄時間を推奨することができる洗浄製品への必要性がある。

今日の洗浄剤において経験される別の問題には、洗浄剤を取り扱う際の難しさ、及び洗浄剤自体によって引き起こされるシンク領域まわりの見苦しさがある。例えば、固体石鹸を使用するときには、固体石鹸自体が使うにつれて徐々に見苦しくなっていくことだけではなく、石鹸がソープディッシュ又はトレイ上に残り、またシンク自体にも堆積して、見苦しい汚れをもたらすことがある。固体石鹸はまた、周知のように滑りやすく、濡らしたときにつかむのが難しい。液体洗浄剤も問題を引き起こすことがある。例えば、ディスペンサからうっかり過剰量の洗浄剤を出してしまうと、石鹸がシンク内に及びシンク周りに堆積することになるだけでなく、ボトル自体にも堆積して、ボトルが滑るようになり、汚いばかりでなくつかむのが困難になる。液体洗浄剤ディスペンサはまた、ディスペンサ出口に液体が堆積するために詰まりがちである。

したがって、シンク内又はシンクまわりを乱雑にさせずに所望の洗浄動作を与えることができる形態で消費者に供給可能な洗浄剤への更なる必要性がある。発泡フォームは、多様な物品を製造するのに用いられている材料である。例えば、発泡ポリスチレンフォームは、パッキング材料、及びプレート、カップ、給仕トレイ等といった軽量の使い捨て物品を形成するのに用いられている。最近では、以前の石油ベースのフォームより環境に優しい、すなわち生分解性フォームが開発されている。例としては、これらの生分解性フォームには、非構造化でんぷんがある。
非構造化でんぷんは、破壊された結晶構造をもち、本質的に熱可塑性となるでんぷんである。でんぷんは、可塑剤及び／又は尿素及びアルカリ水酸化物のような非構造化剤の存在下で、圧力、熱、及び機械的仕事を含む種々の方法によって非構造化することができる。例えば、でんぷんは、その構成成分のガラス転移温度及び融点より高い温度、通常は約１２０℃より高い温度で、非構造化剤の存在下で熱処理されて、非構造化でんぷんとなることができる。非構造化でんぷんに関する更なる情報については、例えば、引用により全ての関連する事柄をここに組み入れるＢａｓｔｉｏｌｉ他の米国特許第５，５６９，６９２号を参照されたい。

引用により全ての関連する事柄をここに組み入れるＢｉｂｙ他の米国特許第６，１８４，２６１号は、熱可塑性ポリマーと、非構造化でんぷんと、可塑剤との混合物の押出物である耐水性の生分解性フォームを開示している。
本発明は、以前の洗浄剤における問題を克服した、発泡フォーム材料から形成された押出洗浄製品を提供するものである。或る実施形態においては、フォームマトリックスは、非構造化でんぷんを含むことができる。

一実施形態においては、本発明は、新規な個人洗浄製品に向けられている。例えば、個人洗浄製品は、洗浄のために水と組み合わせて用いられたときに崩壊するようになる押出洗浄製品とすることができる。製品が崩壊する際に、該製品は洗浄剤を放出することができる。一実施形態においては、製品が完全に崩壊する前に、該製品は、使用後の所望レベルの清浄度を保証することができる時間調節された又は時間制御された洗浄時間を与えることができる。
一般に、本発明の押出洗浄製品は、天然でんぷん、水溶性崩壊剤、石鹸ベース、水溶性ポリマー、凝集剤、及び膨張剤を含む混合物から形成することができる。混合物を押出して、本発明の発泡フォームを形成することができる。洗浄工程の間にフォームが崩壊するのに伴い、石鹸ベースがフォームから放出されることになる。
水溶性崩壊剤は、例えばモルトデキストリンといったデキストリンとすることができる。一実施形態においては、押出機に送られる約２０重量％から約６５重量％までの構成成分は、水溶性崩壊剤とすることができる。
一実施形態においては、膨張剤は、エタノールといったアルコールとすることができる。一般に、押出機中の約５重量％から約１０重量％までの混合物は、膨張剤とすることができる。

石鹸ベースは、他の構成成分と共に押し出すことができる当該技術分野では公知のどんな所望の石鹸ベースとすることもできる。例えば、脂肪酸石鹸又は合成洗剤といった他のタイプの界面活性剤洗剤を、フォーム崩壊剤として供給される石鹸ベースとして用いることができる。押出機中の混合物は、一般に、約１０重量％から約３０重量％までの間の石鹸ベースを含むことができる。
押し出されて本発明の発泡フォーム製品を形成する混合物中には、水溶性ポリマーも含まれる。一実施形態においては、水溶性ポリマーは、例えば、ポリビニルアルコールといった水溶性熱可塑性ポリマーとすることができる。一般に、混合物は、約５％から約１０％までの間の水溶性ポリマーを含むことができる。

混合物はまた、約５重量％から約１０重量％までの間の凝集剤を含むことができる。一実施形態においては、凝集剤は、例えば食品等級のタルクといったタルクとすることができる。
混合物はまた、天然でんぷんを含むことができる。一実施形態においては、押出機中の混合物は、約３％から約１０％までの間の天然でんぷんとすることができる。
随意的には、押出される混合物中に他の添加剤を含めることができる。例えば、必要であれば、押出機中の混合物の約２５％までを非構造化でんぷんとすることができる。
混合物に可能な他の添加剤には、例えば、染料、香料、皮膚軟化薬、酸化防止剤、ビタミン等といった当該技術分野では一般に公知の添加剤がある。さらに、所望の添加剤を混合物に直接に、又は随意的にはカプセル化して、後で、例えば、製品が水の存在下で及び／又は洗浄動作による圧力の下で用いられたときに放出されるようにして、添加することができる。

一実施形態においては、洗浄製品は研磨洗浄製品とすることができ、研磨増強剤を、押し出される混合物中に含めることができる。
製品が洗浄のために用いられるのに伴って、フォームは、崩壊して石鹸ベースを放出することができる。一実施形態においては、崩壊にかかる時間は、約２分より短いものとすることができる。崩壊は、水との接触時間、水温、洗浄圧力、又はこれら３つのいずれかの組み合わせが誘因となる。

別の可能な実施形態においては、本発明は、押出洗浄製品を製造する方法に向けられている。一般に、この方法は、種々の構成成分を組み合わせて混合物を作り、次いで押出機を通過させることによって混合物を発泡させてフォームを形成することを含む。例えば、一実施形態においては、約０重量％から約２５重量％までの間の非構造化でんぷんと、約２０重量％から約６５重量％までの間の水溶性崩壊剤と、約１０重量％から約３０重量％までの間の石鹸ベースと、約５重量％から約１０重量％までの間の水溶性熱可塑性ポリマーと、約５重量％から約１０重量％までの間の凝集剤と、約３重量％から約１０％までの間の天然でんぷんと、約５重量％から約１０重量％までのアルコールとを混合し、次いで発泡させて、押出洗浄製品を形成することができる。
構成成分は、必要に応じて、例えば、Ｈｏｂａｒｔ（登録商標）ミキサといったミキサ内で混合し、次いで押出機に移送することができ、或いは押出機に直接加えて、押出機内で混合することができる。例えば、単一スクリュか又はツインスクリュ押出機といったどんな適切な押出機を用いることもできる。例えば、この方法においては、円錐ツインスクリュ押出機を用いることができる。一実施形態においては、共押出法を用いることができ、発泡製品は、異なる材料区域を含むことができる。

一般に、押出機は、約５０から約２５０ｒｐｍの間のスクリュ速度で作動することができる。さらに、押出機の供給区域は、約８０℃から約１３０℃までの間とすることができ、押出機のノズル温度は、約１００℃から約１７５℃までの間とすることができる。
本発明の押出洗浄製品は、どんな所望の形状及び向きのものとすることもできる。例えば、比較的平坦な形状又はさらに別の三次元形状に形成することができる。一実施形態においては、幾つかの個々のフォーム製品片を互いに付着させて、個々の製品の集合体を形成して、共に大きな構造体を形成するようにすることができる。
当業者が本発明を実現可能にするための最良の態様を含む本発明の十分な開示が、付属の図面を参照しながら、明細書の残りの部分にさらに詳しく記載される。
本明細書及び図面における参照番号の反復使用は、本発明の同じ又は類似の特徴又は要素を表わすことを意図されている。

ここで、本発明の実施形態を詳細に参照すると、その１つ又はそれ以上の実施例が後述されている。各実施例は、本発明の単なる説明のために与えられるものであって、本発明を制限するために与えられたものではない。実際上、本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、本発明に種々の修正及び変形を加えることができることが当業者には明らかであろう。例えば、１つの実施形態の一部として図示され又は説明された特徴を、別の実施形態に使用して、さらに別の実施形態を生み出すことができる。したがって、本発明は、こうした修正及び変形を、添付の請求項及びその均等物の範囲内に包含されるものとしてカバーするように意図されている。

本発明は、一般に、新規な個人洗浄製品に向けられている。より詳細には、本発明は、押出洗浄製品及び該押出洗浄製品を製造する方法を開示するものである。押出洗浄製品は、手、顔、体等を洗浄するのに用いられる際に水と接触している間に崩壊することができる押出フォームとすることができる。
一実施形態においては、製品は、一回使用サイズのものとすることができる。この実施形態においては、製品が洗浄するのに用いられるのに伴って、フォーム製品は崩壊することができる。この実施形態においては、洗浄工程は、製品が完全に崩壊するまで継続させることができる。製品は、所望の製品特徴に応じて、特に所望の崩壊時間となるように設計することができる。例えば、医療用途といった、より長い又はより充分な洗浄時間が望まれる実施形態においては、製品は、約２分間又はそれより長い時間にわたって比較的ゆっくりと崩壊するように設計することができる。或いは、迅速な洗浄が望まれる実施形態においては、製品は、本質的に即座に崩壊するに至るまで、より短い時間で崩壊するように設計することができる。一般に、本発明の押出洗浄剤は、水及び／又は洗浄圧に接触したときに、約２分以内に崩壊することができる。

本発明の押出洗浄製品は、一般に、崩壊剤、水溶性ポリマー、凝集剤、天然でんぷん、及び石鹸ベースからなるフォームを含み、これらは混合され、次いで押出工程により膨張剤で発泡されてフォームマトリックスを形成する。一実施形態においては、混合物はまた、非構造化でんぷんを含むことができる。
構成成分の相対的な量は、所望の製品特徴に応じて変化させることができる。例えば、非構造化でんぷんと崩壊剤の相対的な量は、フォームの崩壊速度を制御する一助となるだけでなく、崩壊後に残るどんなフォーム粒子の量及び大きさにも影響するように調整することができる。
随意的に他の構成成分をフォームに含有させて、例えば崩壊特性といった製品特徴をさらに洗練させることができる。非構造化でんぷんに加えて、他の随意的な添加剤には、例えば、染料、ビタミン、皮膚軟化薬、研磨増強剤、洗浄製品に所望の品質を付与することができるカプセル化された添加剤等がある。

フォーム製品が崩壊するのに伴って、種々の構成成分が完全に溶解して、洗い水によって洗い流されることができ、又は崩壊後に十分に小さい粒子が水とともに流れて、排水管又は汚水処理施設に悪影響を及ぼさずに下水道に流れることができる。異なる構成成分の相対的な量及び製品の全体的な構成は、崩壊速度に影響するように変化させることができる。例えば、洗浄製品は、水との接触時間、接触した水の温度、洗浄動作による圧力、又はこれらの幾つかの組み合わせに基づいて崩壊するように設計することができる。構成成分及び製品中に含められる随意的な添加剤の相対的な量は、所望の崩壊特徴が得られるように変化させることができる。構成成分の構成はまた、例えば、使用中の粒、色、匂い、及びフォームの感触といった洗浄剤の他の特徴に影響することがある。

洗浄製品は、押出工程を通じて製造可能な発泡フォーム製品である。一般に、これは、種々の構成成分を組み合わせてよく混ぜ、ノズルを通して押し出すことを含む。押出物は、ノズルを出るときに発泡し、それによりフォーム製品が製造される。フォーム製品は、どんな所望の形状に形成することもできる。例えば、押出物の比較的平坦なシートを押出機から出させて、それをさらに処理することができる。一実施形態においては、星、魚、マンガのキャラクタその他の形状といった平坦な形状を、押出物の平坦なシートから打ち抜くことができる。こうした形状はさらに、必要であれば、エンボス加工工程などによりさらに輪郭を定めるか又は際立たせることができる。或いは、ノズルで無限円筒形ロッドといった三次元フォームを形成することができる。これは、次に切断されるか又はそうでなければボール、クレヨン形の円筒、ふわっとした雲、ポップコーン、キャンディ形等といった三次元製品形状にされる。三次元フォームはまた、押出物を成形すること、例えば押出物を射出成形することによって作り出すことができる。

本発明のフォーム製品は、押出混合物に加えられる水溶性熱可塑性ポリマーを含むことができる。一実施形態においては、ポリビニルアルコールといった水溶性熱可塑性ポリマーを固体として混合物に加えて、フォーム洗浄剤の他の構成成分と共に押し出すことができる。例えば、ポリビニルアルコールは、約１００マイクロメートルより小さい平均粒径をもつ固体の形態で加えることができる。一実施形態においては、約４０から約９０マイクロメートルまでの間の平均粒径をもつポリビニルアルコールを混合物に加えることができる。水溶性の熱可塑性ポリマーは、例えば、乾燥製品の改善された圧縮性及び可塑性、並びに迅速な且つより完全なフォームの崩壊といった一定の所望の品質をフォームに付与することができる。一般に、水溶性ポリマーは、押出混合物の約５重量％から約１０重量％までの間を構成することができる。一実施形態においては、水溶性ポリマーは、混合物の約７．７重量％までを構成することができる。

水の存在下で必要な時に崩壊させるために、フォームは崩壊剤を含むことができる。崩壊剤は、フォームマトリックスを形成するポリマーの架橋を妨害することがあるどんな非ポリマー水溶性構成成分とすることもできる。一実施形態においては、崩壊剤としてデキストリンを混合物に加えることができる。しかしながら、例えば、マンニトール、ソルビトール、ショ糖、ラクトース、果糖、モルトスといった砂糖、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸カルシウムといった塩、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、トリオシン、及びバリンといったアミノ酸、クエン酸、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、コハク酸、フマル酸、酢酸ナトリウム、第一リン酸ナトリウム、酒石酸、酒石酸カリウムナトリウムといった緩衝剤、ポロキサマー、ポリソルベート、レシチン等といった表面活性剤、及び重炭酸ナトリウムとクエン酸とのブレンド、これに類似のブレンドといった発泡物質の組み合わせといった他の崩壊剤も可能である。約４００から４０００グラム／モルの分子量をもつマロデキストリンは、本発明における崩壊剤として有用な低分子量ポリマー材料の一例である。

本発明の一実施形態においては、約１００マイクロメートルより小さい平均粒径を有するモルトデキストリンを、崩壊剤として用いることができる。より具体的には、約４０マイクロメートルから約９０マイクロメートルまでの間の平均粒径を有するモルトデキストリンを用いることができるが、代替的に、より大きい崩壊剤を押出混合物に加えることができる。
洗浄製品中の崩壊剤の量は、最終的なフォーム製品における所望の崩壊特徴を得るために調節することができる。例えば、混合物中にどんな非構造化でんぷんをも含まない状態で崩壊剤の量を増加させることにより、本質的に水と接触したときに崩壊し、フォームから石鹸ベースを非常に迅速に放出することができる製品を作り出すことができる。逆に、ユーザがより精力的に、又は使い切り製品が完全に崩壊して全ての石鹸ベースがフォームから放出される前に、より長い時間をかけて洗うことが要求される、製品がよりゆっくりと崩壊する実施形態においては、より少量の崩壊剤を用いることができる。一実施形態においては、押し出される混合物の約２０重量％から約６５重量％までの間を、崩壊剤とすることができる。一実施形態においては、混合物の約３０重量％から約５０重量％までの間を、崩壊剤とすることができる。一実施形態においては、崩壊剤は、押出混合物の約３８．５重量％までを構成することができる。

フォーム崩壊剤としてユーザに供給される石鹸ベースは、どんな適切な石鹸ベースとすることもでき、使用が想定される特定の製品となるように設計し、又は選択することができる。例えば、臨床的状況において用いられるような攻撃的な殺菌石鹸から敏感肌に用いられる優しい中性洗剤に至るまでのどんな所望の石鹸ベースをも、フォーム崩壊剤としてユーザに供給することができる。例えば、石鹸ベースは、脂肪酸石鹸といった石鹸とすることができる。或いは、石鹸ベースは、個人洗浄製品に適用可能であることが知られたどんな他の洗剤とすることもできる。例えば、当該技術分野では公知の界面活性剤システムは、所望の石鹸ベースとして用いることができる。可能な界面活性剤又は界面活性剤システムには、公知の陰イオン系、非イオン系、両性イオン系、又は両性界面活性剤がある。一実施形態においては、合成洗剤の調製品を石鹸ベースとして用いることができる。例えば、ＢＡＳＦ社から入手可能なＪｏｒｄａｐｏｎ（登録商標）ＣＬ小球化イセチオン酸界面活性剤として販売されているココイルイセチオン酸ナトリウム、Ｓｔｅｐａｎ社からＮａｃｃｏｎｏｌ（登録商標）という名称で市販されているドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、又はＳｔｅｐａｎ社から入手可能なＢｉｏ−Ｔｅｒｇｅ（登録商標）として市販されているオレフィンスルホン酸ナトリウムを含む合成洗剤システムは、本発明の洗浄製品における適切な石鹸ベースとすることができる。必要に応じて、洗浄製品中に単一の石鹸ベースを使用するか又は代替的に異なる石鹸ベースの組み合わせを一緒に用いることができる。

一般に、本発明の石鹸ベースは、押出機中の混合物の約１０重量％から約３０重量％までを構成することができる。より具体的には、混合物の石鹸ベース構成成分は、混合物の約１５重量％から約２５重量％とすることができる。一実施形態においては、押出機混合物は、約２２．１重量％の石鹸ベースを含むことができる。
押出機中の混合物はまた、膨張剤を含むことができる。膨張剤は、押出機中で過熱される気体又は液体のいずれかとすることができる。膨張剤は、製品を発泡させるように機能して、製品が押出機ノズルを出る際にフォームを形成する一助となる。例えば、液状膨張剤は、押出機スクリュを圧縮することによって過熱して、ノズルにおけるフォームの発泡を引き起こさせることができる。全発泡セル寸法及び量は、混合物に加えられる膨張剤の量及び特徴に影響される。これまでは、フォーム形成技術においては、主に水が液状膨張剤の選択肢であった。しかしながら、本発明においては、少なくとも或る程度は製品中の石鹸ベースの存在によって、フォームの所望の発泡を得るために水以外の膨張剤が好ましい。例えば、二酸化炭素のような種々のガスを含む膨張剤を、ノズルにおける最終的な押出の直前に押出機に導入することができる。

或いは、アルコールのような液状膨張剤を、押出機中の混合物に加えることができる。例えば、押出機混合物に加える液状膨張剤としてエタノールを用いることができる。一実施形態においては、押出機中の混合物の約５重量％から約１０重量％までを、例えばエタノールといった液状膨張剤とすることができる。一実施形態においては、混合物は、約７．７％の膨張剤を含むことができる。
本発明の洗浄製品はまた、マトリックス中に天然でんぷんを含むことができる。天然でんぷんは、水に多少溶けることができ、それにより使用中の洗浄剤の崩壊を助けることができる。一実施形態においては、フォームキャリアの迅速な温度に基づく崩壊が望まれるときには、押出機混合物中の天然でんぷんの量を増加させることが有益である。
一般に、混合物は、約２％から約１０％までの間の天然でんぷんを含むことができる。一実施形態においては、混合物は、約３．８重量％の天然でんぷんとすることができる。製品の崩壊特性に影響を与えることに加えて、天然でんぷんは、押し出されたときに固有の発泡特徴を有し、フォームにかなり剛直な構造体を与える一助とすることができる。

使用される天然でんぷんは、天然又は植物由来のものとすることができる。例えば、コーン、小麦、芋、米、モロコシ類、タピオカ又は種々の穀物といった植物から抽出されたでんぷんを用いることができる。一般に、洗浄製品の他の構成成分と混合される前に、天然でんぷんを粒状化して粒子にすることができる。例えば、天然でんぷんは、他の構成成分と混合される前に、粒状化して約１００マイクロメートルより小さい平均粒径を有する粒子にすることができる。一実施形態においては、でんぷんは、粒状化して、約４０マイクロメートルから約９０マイクロメートルまでの間の平均粒径にすることができる。

フォーム洗浄剤はまた、凝集剤を含むことができる。凝集剤は、空気セルの発生を開始させることができる小粒子材料であり、フォームにおいて形成されたセルサイズを制御する一助とすることができる。凝集剤はまた、フォームのテクスチャを改善し、滑らかな表面をもつ乾燥フォームを与えることができる。一般に、混合物は、約５重量％から約１０重量％までの間を凝集剤とすることができる。一実施形態においては、混合物は、約７．７％を凝集剤とすることができる。一実施形態においては、凝集剤は、食品等級のタルクとすることができる。例えば、約３００マイクロメートルより小さい平均粒径を有する食品等級のタルクを用いることができる。一実施形態においては、約５０から約２００マイクロメートルまでの間の平均粒径を有するタルクを用いることができる。凝集剤は、食品等級のタルクである必要はなく、例えば、一実施形態においては、凝集剤は、予想された手法で洗浄剤に用いられたときに健康に害を及ぼさないどんなグレードのタルクとすることもできる。

随意的には、フォームは、非構造化でんぷんを含むことができる。製品の非構造化でんぷんの構成成分は、本質的にはアミロース及び／又はアミロペクチンからなる天然又は植物由来のどんなでんぷんからのものとすることもできる。でんぷんは、例えば、芋、米、トウモロコシ、タピオカ、又はライ麦、小麦、エンバク等といった種々のシリアルのようなどんな適切な植物から抽出することもできる。必要であれば、化学的に修飾されたでんぷん及び異なる遺伝子型のでんぷんを用いることもできる。さらに、でんぷんのエトキシ誘導体、酢酸でんぷん、陽イオンでんぷん、酸化でんぷん、架橋でんぷん等を用いることもできる。押出機混合物に加えられる非構造化でんぷんは、どんな適切な直径の平均粒径を有することもできる。例えば、非構造化でんぷんは、約３００マイクロメートルより大きい平均粒径を有することができる。一実施形態においては、非構造化でんぷんは、約３００マイクロメートルから約１ミリメートルまでの間の平均粒径を有することができる。

非構造化でんぷんは、フォーム製品において高度に架橋されたものとなり、発泡後に押出物の開放構造を維持する一助とすることができる。また、高度に架橋すると、天然でんぷんより水中での耐溶解性が高まり、洗浄製品の他の構成成分よりゆっくりと崩壊することができる。したがって、製品中の非構造化でんぷんの量を多くすると、フォームはよりゆっくりと崩壊することができる。それゆえ、崩壊する前に長い洗浄時間が望まれる製品を製造するときには、押し出されてフォームを形成する混合物中の非構造化でんぷんの量を増加させることが有益である。さらに、洗浄の間にフォームが壊れ、崩壊する際に、非構造化でんぷんの小粒子は、それらの一体性を維持することができる。フォーム中の非構造化でんぷんの量が多くなると、残留粒子がより大きく且つより多くなる。したがって、より研磨性のある洗浄製品が望まれる本発明の或る実施形態は、フォーム混合物中に比較的高いレベルの非構造化でんぷんを含むことができる。

一般に、最終製品に望まれる特徴に応じて、押出機中の混合物の約２５重量％までを非構造化でんぷんとすることができる。一実施形態においては、押出機中の混合物は、０％から約２３％までの間の非構造化でんぷんを含むことができる。一実施形態においては、押出機中の混合物は、約２０．３％の非構造化でんぷんを含むことができる。
必要であれば、本発明の洗浄製品に他の添加剤を含めることができる。例えば、染料、皮膚軟化薬、香料、油、ビタミン、ｐＨ調整剤、抗菌剤、酸化防止剤等を洗浄剤に含めることができる。さらに、本発明の或る実施形態は、洗浄剤の研磨性を増加させるために種々の添加剤を含むことができる。例えば、微小球、或いは軽石又はシリカといった他の粒子のような研磨増強粒子を洗浄剤中に含ませることができる。
微小球は、直径約１０マイクロメートルから約１ｍｍまでとすることができ、典型的には、約１から約５マイクロメートルまでのシェル厚さを有し、一方、マクロスフェア（幾つかの実施形態において用いることができる）は、約１ｍｍより大きい直径を有することができる。こうした材料は、金属、ガラス、炭素、マイカ、石英又は他の鉱物、ペンシルバニア州所在のＰＱ社から入手可能なＰＭ６５４５として知られているアクリル微小球、及びＩＳＰ社（ニュージャージー州ウェイン所在）の架橋アクリレートＳｕｎＳｐｈｅｒｅｓ（登録商標）といった中空の微小球、それに類似の中空の小球、並びにＥｘｐａｎｃｅｌ（登録商標）微小球（オランダ、Ａｋｚｏ Ｎｏｂｅｌの事業部であるスエーデン、Ｓｔｏｃｋｖｉｋｓｖｅｒｋｅｎ所在のＥｘｐａｎｃｅｌ）といった膨張可能な小球などを含むアクリル又はフェノールといったプラスチックのマイクロビードを含むことができる。

洗浄製品はまた、崩壊する際に製品の特徴を変化させることができる添加剤と共に構築することができる。例えば、カプセル化された添加剤を混合物に加えることができる。カプセル化された添加剤は、洗浄工程の間に、時間、温度、及び／又は圧力の関数として放出することができる。可能性のあるカプセル化添加剤には、例えば、染料、皮膚軟化薬又は香料がある。さらに、水との接触の後に変化するための時間を与える徐放性添加剤を含ませて、製品が使用と共に崩壊するのに伴って、例えば色又は匂いといった製品特徴を変化させることができる。こうした時間の経過による変化のトリガは、例えば、温度変化、圧力変動、ｐＨ変化、洗浄の間の異なる構成成分の混合等といった使用中に直面する変化に関係している。
一実施形態においては、押出機に加えられて本発明の押出洗浄製品を形成する混合物は、０％から約２５％までの間の非構造化でんぷんと、約２０重量％から約６５重量％までのデキストリンと、約１０重量％から約３０重量％までの合成洗剤と、約５重量％から約１０重量％までのエタノールと、約５重量％から約１０重量％の食品等級タルクと、約５重量％から約１０重量％までのポリビニルアルコールと、約２重量％から約１０重量％までの天然でんぷんと、約５重量％までの香料とを含むことができる。

図１は、本発明の押出洗浄製品を形成する方法の１つの可能な実施形態を示す。この実施形態においては、押出機１０４を介して発泡させることができる構成成分を、最初にミキサ１０２において組み合わせることができる。混合物の構成成分を組み合わせるために、どんな適切なミキサを用いることもできる。例えば、一実施形態においては、図１に示すようなダブルリボンミキサ１０２を使用することができる。しかしながら、他の形式のミキサを代替的に使用することもできる。例えば、Ｈｏｂａｒｔ（登録商標）社によって市販されているような食品ミキサを使用することができる。一実施形態においては、Ｈｏｂａｒｔ（登録商標）モデルＡ１２０−２ミキサを使用して、混合物が押出機に供給される前に構成成分を混合することができる。或いは、別個の混合段階を避けることができ、構成成分を押出機に直接加えて、ノズルにおける発泡の前に押出機自体の内部で混合することができる。

構成成分をミキサ又は押出機に加えるのに特定の順番はない。ミキサは、全ての構成成分を全体的に混合するのに十分なだけ長い時間にわたって周囲温度で作動させることができる。例えば、構成成分を、約１分から約１５分間にわたってミキサ１０２中で混合して、所望の押出機供給を得ることができる。押出機供給は、普通は完全に乾いたものとすることができる。例えば、押出機供給は、約４％から約１０％までの間の水分含量を有することができる。一実施形態においては、押出機供給は、約７．２４％から約７．４１％までの間の水分含量を有することができる。
押出機供給は、普通は、スクリュフィードを用いることによって押出機１０４を通して送ることができるが、これは、本発明の方法においては必要ではない。例えば、押出機は、Ｒａｎｄｃａｓｔｌｅ社から入手可能なもののような単一スクリュ押出機とするか、又は例えばＷａｎｇｅｒ又はＢｒａｂｅｎｄｅｒ社から入手可能なもののようなツインスクリュ押出機とすることができる。

一実施形態においては、例えば、円錐ツインスクリュ押出機といったツインスクリュ押出機を用いることができる。円錐ツインスクリュ押出機は、供給物を全体的に混合して、非常に一様な構造を持つフォームを与えることができる。
本発明の工程にスクリュ押出機が用いられるときには、工程において単一又はツインスクリュ押出機のいずれが用いられるかに関係なく、スクリュ速度は、通常は約５０から約２５０ｒｐｍまでの間、より具体的には約１００から約２００ｒｐｍまでの間とすることができる。押出機中の混合物の滞留時間は、約１５秒から約２分までの間とすることができる。
典型的には、押出機は、４つの区域、すなわち供給区域、計量区域、圧縮区域及びダイ区域について説明される。本発明においては、供給区域は、一般に、約８０℃から約１４５℃までの間、より具体的には約１００℃の温度を有することができる。残りの区域は、約１００℃から約１７５℃までの間といった、より高い温度とすることができる。約１７５℃より高い温度は、フォームの構成成分の炭化を引き起こすことがあり、それは避けるべきである。一実施形態においては、押出機のノズル１０６における温度は、約１６５℃とすることができる。混合物が押出機を通過する際に、約３００ｐｓｉから約１５００ｐｓｉまで加圧される。混合物が高温の押出機を出て、周囲温度及び圧力に入ると、発泡してフォームを形成することができる。

押出機から出たときにフォームにおいて得られる発泡量は、幾つかの要因の組み合わせによって決まる。例えば、混合物に加えられる膨張剤の量は、発泡量に影響する。さらに、混合物に加えられる他の構成成分の量、押出機の温度及び圧力プロフィール、並びに押出機のスクリュ速度の全てが、フォームの発泡特徴に影響する。押出機を出る際のフォームの大きな発泡は、使用のときにより完全に崩壊する洗浄製品、すなわち水と組み合わされ、一定時間の洗浄動作が行われたときに、崩壊して、残留する製品の粒が僅かであるか又は全く無い、一回使用サイズの製品を与える。
押出機ノズル１０６が丸みを帯びている実施形態においては、ノズル直径を発泡後のフォーム直径と単に比べることによって発泡値を得ることができる。他のノズル形状にも同等の手段を用いることができる。一般に、本発明の洗浄製品は、押出したときに少なくとも約１４０％の発泡を呈することができる。一実施形態においては、洗浄製品は、押出したときに約１４０％から約５５０％までの間の発泡を呈することができる。

押出機のノズル１０６は、どんな所望の形状とすることもでき、どんな所望の形状の洗浄製品を製造するように設計することもできる。例えば、ノズル１０６は、押出物の平坦なシートを製造できるスロットとすることができる。次いで、最終的な製品形状を押出物から打抜きして、所望の形状を有する平坦な洗浄製品を製造することができる。必要であれば、こうした実施形態においては、例えばエンボス加工工程といった公知の絵柄形成工程のいずれかを用いて付加的な細部又は形状付けを加えることができる。図２Ｂに示された平坦な魚の図、及び図２Ｃに示された花は、比較的平坦な製品形状の２つの可能な実施形態を示しているが、幾つかの例を挙げると、星、月、太陽、雲、動物、文字、漫画のキャラクタといったどんな形状を形成することもできる。

或いは、押出機ノズル１０６は、より複雑な断面形状をもつことができ、最終製品形状は、押出機を出る際に押出物を単にスライスして所望の長さにすることによって形成することができる。押出物の付加的な成形はまた、必要であれば、より複雑な三次元形状を製造するために行うことができる。例えば、図２Ａに示すような球を形成することができる。三次元形状はまた、例えば、射出成形加工技術といった他の公知の加工技術を用いて形成することができる。どんな所望の形状を形成することもできる。例えば、個々の洗浄製品は、例えば、ポップコーン又はキャンディといった食品、クレヨン、雲、綿花などの一般的な品目に似せることができる。

本発明の一実施形態においては、幾つかの個々のサイズの洗浄製品を互いに組み合わせて、１つの大きな集合体を形成することができる。例えば、接触点に少量の水などで幾つかの球形製品をつなげて部品を互いに結合させて、例えば、連結された大量の石鹸泡又はブドウの房に似た１つの組み合わされた形状を形成することができる。洗うために用いるときには、房から１個の製品片を引き離すことができる。個々の形状、例えば個々の「泡」又は「ぶどう」はさらに、種々の色及び匂いのものとすることができ、その特徴は、製品が乾燥しているときに現れるか又は製品が濡れたときにのみ現れるようにすることができる。より複雑な形状はまた、大きな花、動物等といった互いに付着された多くの異なる形状からなるものとすることもでき、それから洗うために１つのかけらを引き離すことができる。

本発明の一実施形態においては、共押出工程を用いることができ、そのようにして製造された洗浄製品は、他の区域とは異なる材料の区域を有する多区域洗浄製品とすることができる。例えば、洗浄製品は、図２Ｃに示される花といった所望の形状に製造することができ、花の外側区域２１０は、或るタイプの押出物であり、花の内側区域２２０は、例えば異なる色といった異なる特徴の押出物である。或いは、区域の１つは、本発明のフォーム押出物以外の全く異なる材料から形成することができる。一実施形態においては、２つの区域が崩壊され、それらの構成成分が洗浄中に混合されるのに伴って、例えば色及び／又は匂いといった製品特徴が変化する。
ここで本発明の種々の実施形態についての参照を行い、その実施例を以下に記載する。各実施例は、本発明の単なる説明のために与えられるものであって、本発明を制限するために与えられるものではない。実際上、本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、本発明に種々の修正及び変形を行うことができることが、当業者には明らかであろう。

Ｈｏｂａｒｔ（登録商標）モデルＡ１２０−２ミキサにおいて混合物を調製し、円錐ツインスクリュ押出機に供給した。混合物は、以下の表１に記載される構成成分量で調製した。押出機は、表に示されるような種々のノズル出口温度及びスクリュ速度で作動させた。石鹸ベースは、Ｓｔｅｐａｎ社から入手可能なＮａｃｃｏｎｏｌ（登録商標）（約１ｍｍより小さい平均粒径）とＢＡＳＦ社から入手可能なＪｏｒｄａｐｏｎ（登録商標）ＣＬ小球化イセチオン酸とが組み合わされた合成洗剤であった。ノズルは、全てのサンプルについて３ｍｍの直径をもつ円形であった。石鹸の泡の特徴は、パネル調査者による主観的判断を通じて判断され、以下に定められるように分類された。
少ない：ほとんど泡立たない、非常に水っぽい、薄い石鹸泡。
普通：小さく少量の泡が立つ、水っぽい、薄い石鹸泡。
良い：普通評価より多く且つ大きい泡が立つ、幾らかの石鹸泡。
優良：多くの泡が立つ、厚い石鹸泡。

フォームが崩壊した後の残りの粒子状物質を、目的別分類に基づき、粒子の量／数、並びに粒子の大きさの視覚的評価を通じて以下のように分類した。
非常に細かい：ほとんど粒がなく、ほとんど目に付かない大きさの粒をもつ。
細かい：非常に小さく、非常に微細な粒。
中程度：目に付く大きさの粒
大きい：洗浄剤の大きく、非常に目に付く粒又は塊
全体：僅かな崩壊：洗浄剤の大きくほとんど全体的な塊。

上記の実施例１のように混合物を調製し、押出した。混合物に加えられる構成成分の量及び製品特徴を、以下の表２に記載する。

上記の実施例１のように混合物を調製し、押出した。混合物に加えられる構成成分の量及び製品特徴を、以下の表３に記載する。以下の表に示すように、サンプルにおいては種々のノズル直径を使用した。

上記の実施例１のように混合物を調製し、押出した。混合物に加えられる構成成分の量及び製品特徴を、以下の表４に記載する。

上記の実施例１のように混合物を調製し、押出した。混合物に加えられる構成成分の量及び製品特徴を、以下の表５に記載する。

上述の実施例の結果によって分かるように、本発明の方法は、様々な特徴をもつ押出洗浄製品を製造することができる。したがって、この方法は、例えば、不当な実験なしに、溶解速度、溶解したときの石鹸水の特徴、洗浄剤の研磨性、洗浄剤の攻撃性などといったいずれかの所望のパラメータに従って押出洗浄製品を製造するように適合させることができる。
当業者であれば、添付の請求項により詳細に記載される本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、これらの及び本発明への他の修正及び変形を行うことができるであろう。さらに、種々の実施形態の態様は、完全に又は部分的に交換可能であることが理解される。さらに、当業者であれば、上記の説明は単なる例示であって、添付の請求項にさらに記載される本発明を制限するように意図されるものではないことが分かるであろう。

本発明の押出洗浄製品を製造する方法の一実施形態である。 本発明の可能な実施形態の例である。 本発明の可能な実施形態の例である。 本発明の可能な実施形態の例である。

Claims (49)

1. 押出フォーム洗浄製品であって、
   水溶性崩壊剤と、
   天然でんぷんと、
   石鹸ベースと、
   凝集剤と、
   水溶性ポリマーと、
   を含み、前記フォームは、該フォームが水と接触したときに崩壊し、該フォームが崩壊するのに伴って、該フォームから前記石鹸ベースが放出されるようになったことを特徴とする洗浄製品。
2. 約５重量％から約１０重量％までの間の凝集剤を含むことを特徴とする請求項１に記載の洗浄製品。
3. 前記凝集剤がタルクからなることを特徴とする請求項１に記載の洗浄製品。
4. 前記タルクが食品等級のタルクからなることを特徴とする請求項３に記載の洗浄製品。
5. 前記製品が、約５％から約１０％までの間の水溶性ポリマーを含むことを特徴とする請求項１に記載の洗浄製品。
6. 前記水溶性ポリマーが、ポリビニルアルコールを含むことを特徴とする請求項５に記載の洗浄製品。
7. 前記製品が、約２％から約１０％までの間の天然でんぷんを含むことを特徴とする請求項１に記載の洗浄製品。
8. 前記製品が、約２０重量％から約６５重量％までの間の水溶性崩壊剤を含むことを特徴とする請求項１に記載の洗浄製品。
9. 前記水溶性崩壊剤がデキストリンを含むことを特徴とする請求項１に記載の洗浄製品。
10. 前記水溶性崩壊剤がモルトデキストリンを含むことを特徴とする請求項９に記載の洗浄製品。
11. 前記フォームが約２分以内で崩壊することを特徴とする請求項１に記載の洗浄製品。
12. 前記フォームが、水の温度に依存して、一定時間に亘って崩壊することを特徴とする請求項１に記載の洗浄製品。
13. 前記洗浄製品が、約１０重量％から約３０重量％までの間の石鹸ベースを含むことを特徴とする請求項１に記載の洗浄製品。
14. 前記石鹸ベースが合成洗剤を含むことを特徴とする請求項１に記載の洗浄製品。
15. 前記石鹸ベースが脂肪酸石鹸を含むことを特徴とする請求項１に記載の洗浄製品。
16. 染料、香料、皮膚軟化薬、ビタミン、酸化防止剤、及びこれらの混合物からなる群から選択された添加剤をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の洗浄製品。
17. カプセル化された添加剤をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の洗浄製品。
18. 研磨増強添加剤をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の洗浄製品。
19. 非構造化でんぷんをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の洗浄製品。
20. 前記製品が、約２５重量％より少ない非構造化でんぷんを含むことを特徴とする請求項１９に記載の洗浄製品。
21. 水溶性崩壊剤と、
    凝集剤と、
    石鹸ベースと、
    天然でんぷんと、
    水溶性の熱可塑性ポリマーと、
    膨張剤と、
    を含む混合物から形成され、前記フォームは、該フォームが水と接触したときに崩壊し、該フォームが崩壊するのに伴って、該フォームから前記石鹸ベースが放出されるようになったことを特徴とする洗浄製品。
22. 非構造化でんぷんをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の洗浄製品。
23. 前記混合物が、約２５重量％より少ない非構造化でんぷんを含むことを特徴とする請求項２２に記載の洗浄製品。
24. 前記混合物が、約２０重量％から約５０重量％までの間の水溶性崩壊剤と、合成洗剤、脂肪酸石鹸、及びその混合物からなる群から選択された約１０重量％から約３０重量％までの間の石鹸ベースと、約５％から約１０％までの間の水溶性熱可塑性ポリマーと、約５重量％から約１０重量％までの間の膨張剤と、約５重量％から約１０重量％までの間の凝集剤と、０％から約２５％までの間の非構造化でんぷんと、約２％から約１０％までの間の天然でんぷんと、を含むことを特徴とする請求項２１に記載の洗浄製品。
25. 前記フォームが約２分以内で崩壊することを特徴とする請求項２４に記載の洗浄製品。
26. 前記フォームが水と接触したときに崩壊することを特徴とする請求項２４に記載の洗浄製品。
27. 前記フォームが、水の温度に依存して、一定時間に亘って崩壊することを特徴とする請求項２４に記載の洗浄製品。
28. 前記膨張剤がアルコールを含むことを特徴とする請求項２１に記載の洗浄製品。
29. 前記アルコールがエタノールを含むことを特徴とする請求項２８に記載の洗浄製品。
30. 前記水溶性崩壊剤がデキストリンを含むことを特徴とする請求項２１に記載の洗浄製品。
31. 前記水溶性崩壊剤がモルトデキストリンを含むことを特徴とする請求項３０に記載の洗浄製品。
32. 前記凝集剤が食品等級のタルクであることを特徴とする請求項２１に記載の洗浄製品。
33. 前記水溶性の熱可塑性ポリマーがポリビニルアルコールを含むことを特徴とする請求項２１に記載の洗浄製品。
34. 前記混合物がさらに、染料、香料、皮膚軟化薬、ビタミン、酸化防止剤、及びこれらの混合物からなる群から選択された添加剤を含むことを特徴とする請求項２１に記載の洗浄製品。
35. 前記混合物がさらにカプセル化された添加剤を含むことを特徴とする請求項２１に記載の洗浄製品。
36. 前記混合物がさらに研磨増強剤を含む、請求項２１に記載の洗浄製品。
37. 押出洗浄製品を製造する方法であって、
    約２５重量％より少ない非構造化でんぷんと、約２０重量％から約６５重量％までの間の水溶性崩壊剤と、合成洗剤、脂肪酸石鹸、及びその混合物からなる群から選択された約１０重量％から約３０重量％までの間の石鹸ベースと、約５重量％から約１０重量％までの間の凝集剤と、約２％から約１０％までの間の天然でんぷんと、約５％から約１０％までの間の水溶性熱可塑性ポリマーと、約５重量％から約１０重量％までの間のアルコールと、を含む混合物を形成し、
    前記混合物を押出機に通すことにより発泡させてフォームを形成する、
    ことを含む方法。
38. 前記混合物が、前記押出機に移送される前にミキサ内で形成されることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
39. 前記押出機が、単一スクリュ押出機であることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
40. 前記押出機が、ツインスクリュ押出機であることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
41. 前記ツインスクリュ押出機が、円錐ツインスクリュ押出機であることを特徴とする請求項４０に記載の方法。
42. 前記押出機が、約５０から約２５０ｒｐｍまでの間のスクリュ速度で作動することを特徴とする請求項３７に記載の方法。
43. 前記押出機が、約８０℃から約１３０℃までの間の温度の給送区域と、約１００℃から約１７５℃までの間の温度のノズルとを定めることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
44. 前記押出機が共押出機であることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
45. 前記フォームを切断して、特定の形状の押出洗浄製品を形成することをさらに含む、請求項３７に記載の方法。
46. ２つ又はそれ以上の形状の押出洗浄製品を互いに付着させて、洗浄製品の集合体を形成することをさらに含む、請求項４５に記載の方法。
47. 前記特定の形状をエンボス加工することをさらに含む、請求項４５に記載の方法。
48. 前記フォームを成形することをさらに含む、請求項３７に記載の方法。
49. 前記フォームを射出成形することをさらに含む、請求項３７に記載の方法。

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