JP2022543254A - 安定した泡を生成するための発泡性組成物及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a.発泡系を用意するステップ、及び、
b.本発明による発泡性組成物が形成されるように、1つ以上の気泡安定化剤を発泡系に添加するステップを含む方法が提供される。
a.1つ以上の発泡性酸粒子を用意するステップと、
b.1つ以上の発泡性酸粒子の少なくとも1つを1つ以上の気泡安定化剤でコーティングして、1つ以上の気泡安定化剤被覆発泡性酸粒子を形成するステップと、
c.1つ以上の発泡性塩粒子を1つ以上の気泡安定化剤被覆発泡性酸粒子に添加して、本発明による発泡性組成物を形成するステップとを含む方法が提供される。
a.1つ以上の発泡性塩粒子を用意するステップと、
b.1つ以上の発泡性塩粒子の少なくとも1つを1つ以上の気泡安定化剤でコーティングして、1つ以上の気泡安定化剤被覆発泡性塩粒子を形成するステップと、
c.1つ以上の発泡性酸粒子を1つ以上の気泡安定化剤被覆発泡性酸粒子に添加して、本発明による発泡性組成物を形成するステップとを含む方法が提供される。
a.1つ以上の発泡性塩粒子を、界面活性剤、例えば気泡安定化剤でコーティングして1つ以上のコーティングされた発泡性塩粒子を生成するステップと、
b.1つ以上のコーティングされた発泡性塩粒子を1つ以上の発泡性酸粒子と組み合わせて(例えば、混合して)発泡系を生成するステップと、
c.任意選択で、ステップbからの発泡系を、結合剤、例えば気泡安定化剤などの界面活性剤と接触させて、発泡系の凝集粒子を生成するステップとを含む方法が提供される。
本明細書で使用される「安定した泡」は、少なくとも4cm及び/若しくは少なくとも4.5cm及び/若しくは少なくとも5cm及び/若しくは少なくとも5.5cm及び/若しくは少なくとも6cmの高さを示し、並びに/又は、その泡は、少なくともその初期形態若しくは更により大きな形態、例えば、発泡試験方法に従って測定されるところのより大きな泡の高さ若しくは体積を、本明細書に記載の発泡試験方法に従って測定されるところの少なくとも5分間及び/若しくは少なくとも7分間及び/若しくは少なくとも10分間及び/若しくは少なくとも12分間及び/若しくは少なくとも15分間及び/若しくは少なくとも17分間及び/若しくは少なくとも20分間及び/若しくは少なくとも25分間及び/若しくは少なくとも30分間維持し、並びに/又は、安定した泡を生成する発泡性組成物が香料を更に含む場合、少なくとも3cm及び/若しくは少なくとも3.5cm及び/若しくは少なくとも4cm及び/若しくは少なくとも5cmの高さを示し、並びに/又は、その泡が、少なくとも初期の形態若しくは更により大きな形態、例えば、発泡試験方法に従って測定されるところのより大きな泡の高さ若しくは体積を、本明細書に記載の発泡試験方法に従って測定されるところの少なくとも5分間及び/若しくは少なくとも7分間及び/若しくは少なくとも10分間及び/若しくは少なくとも12分間及び/若しくは少なくとも15分間及び/若しくは少なくとも17分間及び/若しくは少なくとも20分間及び/若しくは少なくとも25分間及び/若しくは少なくとも30分間維持する。
本発明の発泡性組成物は、安定した泡を生成する。一例では、発泡性組成物は、1つ以上の気泡安定化剤、例えば1つ以上の界面活性剤、例えば1つ以上の硫酸塩部分フリーの及び/又はスルホン酸塩部分フリーの界面活性剤、並びに、ガス生成系、例えばCO2生成系、例えば発泡系、例えば1つ以上の発泡性酸及び1つ以上の発泡性塩を含む発泡系、例えば1つ以上の発泡性酸粒子及び1つ以上の発泡性塩粒子を含む発泡系を含む。
本発明の発泡性繊維構造は、複数の繊維要素、例えば複数のフィラメントと、1つ以上の粒子、例えば、水溶性の活性剤含有粒子などの1つ以上の活性剤含有粒子と、を含む。
粒子は、水溶性又は非水溶性であってもよい。一例では、ある粒子群は水溶性であってもよく、別の粒子群は非水溶性であってもよい。別の例では、粒子は、1つ以上の活性剤を含み得る(換言すれば、粒子は活性剤含有粒子を含み得る)。更に別の例では、粒子は、1つ以上の活性剤から本質的になり、かつ/又は1つ以上の活性剤からなる(換言すれば、粒子は、乾燥粒子基準で100重量%、又は約100重量%の1つ以上の活性剤を含み得る)。更に別の例では、粒子は水溶性粒子を含んでもよい。更に別の実施例では、粒子は、水溶性の活性剤含有粒子を含んでもよい。
繊維要素は、水溶性又は非水溶性であってよい。一例では、繊維要素は、1種以上のフィラメント形成材料を含む。別の例では、繊維要素は、1種以上の活性剤を含む。更に別の例では、繊維要素は、1種以上のフィラメント形成材料と、1種以上の活性剤と、を含む。別の例では、繊維要素は、水溶性繊維要素である。
フィラメント形成材料は、紡糸プロセスなどによってフィラメントを製造するのに好適な特性を呈するポリマー又はポリマーを製造することができるモノマーなど、任意の好適な材料である。
水溶性材料の非限定的な例には、水溶性ポリマーが含まれる。水溶性ポリマーは合成物であっても又は天然由来であってもよく、かつ化学的に及び/又は物理的に修飾されてもよい。一例では、極性溶媒可溶性ポリマーは、少なくとも10,000g/モル、及び/又は少なくとも20,000g/モル、及び/又は少なくとも40,000g/モル、及び/又は少なくとも80,000g/モル、及び/又は少なくとも100,000g/モル、及び/又は少なくとも1,000,000g/モル、及び/又は少なくとも3,000,000g/モル、及び/又は少なくとも10,000,000g/モル、及び/又は少なくとも20,000,000g/モル、及び/又は約40,000,000g/モルまで、及び/又は約30,000,000g/モルまでの重量平均分子量を示す。
活性剤は、繊維要素及び/又は粒子及び/又は発泡性繊維構造自体以外の何かに効果をもたらすように、例えば、繊維要素及び/又は粒子及び/又は発泡性繊維構造の外部の環境に効果をもたらすように設計及び意図される添加剤の部類である。活性剤は、繊維要素の意図した使用条件下で、意図した効果を生じさせる任意の好適な添加剤であってよい。例えば、活性剤は、以下からなる群から選択してよい:パーソナルクレンジング及び/又はコンディショニング剤、例えば、ヘアケア剤(例えば、シャンプー剤及び/又は染毛剤)、ヘアコンディショニング剤、スキンケア剤、日焼け止め剤、及びスキンコンディショニング剤;洗濯物ケア及び/又はコンディショニング剤、例えば、布地ケア剤、布地コンディショニング剤、布地柔軟剤、布地しわ防止剤、布地ケア静電気防止剤、布地ケア染み除去剤、汚れ放出剤、分散剤、発泡抑制剤、発泡促進剤、消泡剤、及び布地リフレッシング剤;液体及び/又は粉末食器洗浄剤(食器手洗い及び/又は自動食器洗浄機用)、硬質表面ケア剤及び/又はコンディショニング剤及び/又は研磨剤;他の洗浄及び/又はコンディショニング剤、例えば、抗微生物剤、抗菌剤、抗真菌剤、布地色相剤、香料、漂白剤(例えば、酸素漂白剤、過酸化水素、過炭酸塩漂白剤、過ホウ酸塩漂白剤、塩素漂白剤)、漂白活性化剤、キレート剤、ビルダー、ローション、増白剤、空気ケア剤、カーペットケア剤、移染防止剤、粘土汚れ除去剤、再付着防止剤、ポリマー汚れ放出剤、ポリマー分散剤、アルコキシ化ポリアミンポリマー、アルコキシ化ポリカルボキシレートポリマー、両親媒性グラフトコポリマー、溶解助剤、緩衝系、水軟化剤、水硬化剤、pH調整剤、酵素、凝集剤、発泡剤、防腐剤、化粧剤、メークアップ除去剤、起泡剤、付着助剤、コアセルベート形成剤、粘土、増粘剤、ラテックス、シリカ、乾燥剤、臭気制御剤、制汗剤、冷却剤、加温剤、吸収性ゲル剤、抗炎症剤、染料、顔料、酸及び塩基;液体処理活性剤;農業用活性剤;工業用活性剤;摂取可能な活性剤、例えば、医薬剤、口腔ケア剤、例えば歯のホワイトニング剤、歯ケア剤、洗口剤、及び歯周歯肉ケア剤、可食性剤、食用剤、ビタミン、ミネラル;水処理剤、例えば、水清澄剤及び/又は水消毒剤、並びにこれらの混合物。
好適な界面活性剤の非限定的な例としては、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、双性界面活性剤、両性界面活性剤、及びこれらの混合物が挙げられる。共界面活性剤はまた、繊維要素及び/又は粒子に含まれていてもよい。洗濯用洗剤及び/又は食器洗浄用洗剤として使用するために設計された繊維要素及び/又は粒子に関して、界面活性剤の総濃度は、染み及び/又はにおい除去を含む洗浄を提供するのに十分でなければならず、一般的に約0.5%~約95%の範囲である。更に、洗濯用洗剤及び/又は食器洗浄用洗剤のための繊維要素及び/又は粒子で使用するために設計された2つ以上の界面活性剤を含む界面活性剤系は、全アニオン性界面活性剤系、アニオン性-非イオン性界面活性剤の混合物若しくは非イオン性-カチオン性界面活性剤の混合物を含む混合型界面活性剤系、又は低発泡性非イオン性界面活性剤を含んでいてよい。
好適なアニオン性界面活性剤の非限定的な例としては、アルキルサルフェート、アルキルエーテルサルフェート、分枝状アルキルサルフェート、分枝状アルキルアルコキシレート、分枝状アルコキシレートサルフェート、中鎖分枝状アルキルアリルスルホネート、硫酸化モノグリセリド、スルホン化オレフィン、アルキルアリルスルホネート、一級又は二級アルカンスルホネート、アルキルスルホスクシネート、アシルタウレート、アシルイセチオネート、アルキルグリセリルエーテルスルホン酸塩、スルホン化メチルエステル、スルホン化脂肪酸、アルキルホスフェート、アシルグルタメート、アシルサルコシネート、アルキルスルホアセテート、アシル化ペプチド、アルキルエーテルカルボキシレート、アシルラクチレート、アニオン性フルオロ界面活性剤、ラウロイルグルタミン酸ナトリウム、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
好適なカチオン性界面活性剤の非限定的な例としては、以下の式(I)を有するものが挙げられる:
好適な非イオン性界面活性剤の非限定的な例としては、アルコキシル化アルコール(AE)及びアルキルフェノール、ポリヒドロキシ脂肪酸アミド(PFAA)、アルキルポリグリコシド(APG)、C10~C18グリセロールエーテルなどが挙げられる。
双極性又は両性界面活性剤の非限定例としては、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類の例に関しては、米国特許第3,929,678号の第19欄38行目~第22欄48行目を参照されたい。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を含むベタイン、C8~C18(例えば、C12~C18)アミンオキシド、並びに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が挙げられる(ここで、アルキル基は、C8~C18、特定の実施形態ではC10~C14とすることができる)。
両性界面活性剤の非限定的な例としては、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若しくは分枝鎖であり得る、複素環式二級及び三球アミンの脂肪族誘導体、並びにこれらの混合物が挙げられる。その脂肪族置換基の1つは、少なくとも約8個の炭素原子、例えば約8~約18個の炭素原子を含んでよく、少なくとも1つは、アニオン性水可溶化基、例えばカルボキシ、スルホン酸塩、硫酸塩を含む。両性界面活性剤の好適な例については、米国特許第3,929,678号、第19段18~35行を参照のこと。
1つ以上の香料及び/又は香料原材料、例えばアコード及び/又はノートを、本発明の繊維要素及び/又は粒子のうちの1つ以上に組み込んでよい。香料は、アルデヒド香料成分、ケトン香料成分、及びこれらの混合物からなる群から選択される香料成分を含んでもよい。
ある実施形態では、ピリジンチオン粒子は、本発明で使用するのに好適な抗菌活性剤である。ある実施形態では、抗ふけ活性剤は、1-ヒドロキシ-2-ピリジンチオン塩であり、粒子形態である。ある実施形態では、ピリジンチオン粒子の濃度は、本発明の繊維構造の乾燥繊維要素、及び/又は乾燥粒子、及び/又は乾燥発泡性繊維構造の約0.01重量%~約5重量%、又は約0.1重量%~約3重量%、又は約0.1重量%~約2重量%の範囲である。一実施形態では、ピリジンチオン塩は、亜鉛、スズ、カドミウム、マグネシウム、アルミニウム及びジルコニウム等の重金属、一般的には亜鉛から形成されるもの、典型的には1-ヒドロキシ-2-ピリジンチオンの亜鉛塩(「亜鉛ピリジンチオン」又は「ZPT」として知られている)、通常、血小板粒子形態の1-ヒドロキシ-2-ピリジンチオン塩である。ある実施形態では、小板形粒子形態の1-ヒドロキシ-2-ピリジンチオン塩は、本明細書に記載の粒径分布試験法に従って測定されるとき、約20マイクロメートル以下、又は約5マイクロメートル以下、又は約2.5マイクロメートル以下の平均粒径を有する。他のカチオン(例えば、ナトリウム)から形成される塩もまた好適であり得る。ピリジンチオン活性物質は、例えば、米国特許第2,809,971号、同第3,236,733号、同第3,753,196号、同第3,761,418号、同第4,345,080号、同第4,323,683号、同第4,379,753号、及び同第4,470,982号に記載されている。
本発明の繊維要素及び/又は粒子は、1つ以上の漂白剤を含んでもよい。好適な漂白剤の非限定的な例としては、ペルオキシ酸(例えば、フタルイミドペルオキシヘキサン酸(PAP))、過ホウ酸塩、過炭酸塩、塩素系漂白剤、酸素系漂白剤、次亜ハロゲン酸系漂白剤、漂白剤前駆体、漂白活性剤、漂白触媒、過酸化水素、漂白促進剤、光漂白剤、漂白性酵素、フリーラジカル開始剤、過酸素系漂白剤、及びこれらの混合物が挙げられる。
本発明の繊維要素及び/又は粒子は、1つ以上の移染防止剤を含んでよい。好適なポリマー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、ポリビニルオキサゾリドン、並びにポリビニルイミダゾール、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。移染防止剤は、乾燥繊維要素基準、及び/又は乾燥粒子基準、及び/又は乾燥発泡性繊維構造基準で、約0.0001%~約10%、約0.01%~約5%、又は更には約0.1%~約3重量%の濃度で、本発明の繊維要素、及び/又は粒子、及び/又は発泡性繊維構造製品に存在してもよい。
本発明の繊維要素及び/又は粒子は、光沢剤、例えば蛍光光沢剤などの活性剤を含有し得る。かかる光沢剤は、洗浄される物品に薄い色を付けてもよい。
組成物は、色相剤を含んでもよい。好適な色相剤としては、染料、染料-粘土複合体、及び顔料が挙げられる。好適な染料としては、低分子染料及びポリマー染料が挙げられる。好適な低分子染料としては、ダイレクトブルー、ダイレクトレッド、ダイレクトバイオレット、アシッドブルー、アシッドレッド、アシッドバイオレット、ベーシックブルー、ベーシックバイオレット及びベーシックレッド、又はこれらの混合物のカラーインデックス(Colour Index、C.I.)分類に区分される染料からなる群から選択される低分子染料が挙げられる。
a)[(CH2CR’HO)x(CH2CR”HO)yH]
[式中、R’は、H、CH3、CH2O(CH2CH2O)zH、及びこれらの混合物からなる群から選択され、R’’は、H、CH2O(CH2CH2O)zH、及びこれらの混合物からなる群から選択され、x+y≦5であり、y≧1であり、z=0~5である]、
b)R1=アルキル、アリール又はアリールアルキル、及びR2=[(CH2CR’HO)x(CH2CR”HO)yH]
[式中、R’は、H、CH3、CH2O(CH2CH2O)zH、及びこれらの混合物からなる群から選択され、R’’は、H、CH2O(CH2CH2O)zH、及びこれらの混合物からなる群から選択され、x+y≦10であり、y≧1であり、z=0~5である]、
c)R1=[CH2CH2(OR3)CH2OR4]及びR2=[CH2CH2(OR3)CH2OR4]
[式中、R3は、H、(CH2CH2O)zH、及びこれらの混合物からなる群から選択され、z=0~10であり、
R4は、(C1~C16)アルキル基、アリール基、及びこれらの混合物からなる群から選択される]、
d)式中、R1及びR2は、スチレンオキシド、グリシジルメチルエーテル、イソブチルグリシジルエーテル、イソプロピルグリシジルエーテル、t-ブチルグリシジルエーテル、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル及びグリシジルヘキサデシルエーテルの、アミノ付加生成物に1~10個のアルキレンオキシド単位を付加したものから独立して選択することができる。
1つ以上の酵素が本発明の繊維要素及び/又は粒子中に存在していてよい。好適な酵素の非限定的な例としては、プロテアーゼ、アミラーゼ、リパーゼ、マンナナーゼ及びエンドグルカナーゼを含むカルボヒドラーゼ、ペクチナーゼ、ヘミセルラーゼ、ペルオキシダーゼ、キシラナーゼ、ホスホリパーゼ、エステラーゼ、クチナーゼ、ケラタナーゼ、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(penosanase)、マラナーゼ、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、及びそれらの混合物が挙げられる。
酵素が本発明の繊維要素及び/又は粒子中に存在するとき、繊維要素及び/又は粒子中に酵素安定化系も含まれていてよい。酵素は、様々な技術によって安定化させることができる。酵素安定化技法の非限定的な例は、米国特許第3,600,319号及び同第3,519,570号、欧州特許第199,405号、同第200,586号、及び国際公開第9401532号に開示され、例示されている。
本発明の繊維要素及び/又は粒子は、熱形成剤を含有し得る。熱形成剤は、水及び/又は酸素(例えば、空気中の酸素など)の存在下で熱を発生させ、それによって、水及び/又は酸素の存在下で発泡性繊維構造の分解速度を加速させ、繊維要素中の1つ以上の活性物質の有効性を向上させるために配合される。あるいは、熱形成剤は、発泡性繊維構造からの1つ以上の活性物質の放出速度を加速するのにも使用され得る。熱形成剤は、酸素に曝されるとき(すなわち、空気中の酸素、水中の酸素など)、発熱反応が起きるように配合される。多くの異なる材料及び材料の組み合わせが、熱形成剤として使用され得る。発泡性繊維構造に使用され得る非限定的な熱形成剤としては、電解質塩(例えば、塩化アルミニウム、塩化カルシウム、硫酸カルシウム、塩化第二銅、塩化第一銅、硫酸鉄、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化マンガン、硫酸マンガン、塩化カリウム、硫酸カリウム、酢酸ナトリウム、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、硫酸カリウムなど)、グリコール(例えば、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールなど)、石灰(例えば、生石灰、消石灰など)、金属(例えば、クロム、銅、鉄、マグネシウム、マンガンなど)、金属酸化物(例えば、酸化アルミニウム、酸化鉄など)、ポリアルキレンアミン、ポリアルキレンイミン、ポリビニルアミン、ゼオライト、グリセリン、1,3,プロパンジオール、ポリソルベートエステル(例えば、Tweens20、60、85、80)、及び/又はポリグリセロールエステル(例えば、Stepan製のNoobe、Drewpol、及びDrewmulze)が挙げられる。熱形成剤は、1つ以上の材料から形成され得る。例えば、硫酸マグネシウムは、単独で熱形成剤を形成し得る。別の非限定的な例では、約2~25重量%の活性炭、約30~70重量%の鉄粉末及び約1~10重量%の金属塩の組み合わせで、熱形成剤を形成し得る。理解されるように、他の又は追加の材料を単独で又は他の材料と共に使用して、熱形成剤を形成することもできる。発泡性繊維構造に使用される熱形成剤を形成するのに使用され得る材料の非限定的な例は、米国特許第5,674,270号及び同第6,020,040号、並びに米国特許出願公開第2008/0132438号及び同第2011/0301070号に開示されている。
本発明の繊維要素及び/又は粒子は、水及び/又は酸素の存在下で発泡性繊維構造が分解する速度を加速させるために使用される分解促進剤を含有し得る。使用される場合、分解促進剤は、一般的に、水及び/又は酸素に曝露されたときにガスを放出するように設計され、当該ガスは、次に、発泡性繊維構造周辺の区域を撹拌して、発泡性繊維構造の担体フィルムの分解を加速させる。更に又はあるいは、分解促進剤は、使用される場合、発泡性繊維構造からの1つ以上の活性物質の放出速度を加速させるのに使用されてもよいが、ただし、これは必須ではない。使用される場合、分解促進剤は、又はあるいは、発泡性繊維構造中の1種以上の活性物質の効率を向上するのに使用され得るが、ただし、これは必須ではない。分解促進剤は、1つ以上の材料、例えば、限定するものでないが、アルカリ金属炭酸塩(例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなど)、アルカリ金属炭酸水素塩(例えば、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなど)、炭酸アンモニウムなどを含むことができる。水溶性ストリップは、任意選択で、発泡性繊維構造中の1つ以上の分解促進剤を活性化又はその活性化率を増加させるために使用される1つ以上の活性化剤を含むことができる。理解され得るように、1種以上の活性剤は、分解促進剤が発泡性繊維構造中に存在しない場合であっても、発泡性繊維構造中に含まれ得るが、ただし、これは必須ではない。例えば、活性剤は、酸性化合物又は塩基性化合物を含んでよく、かかる酸性化合物又は塩基性化合物は、促進剤を分解するか、又は発泡性繊維構造中に含まれない場合に、発泡性繊維構造中で1つ以上の活性剤に対する補助剤として使用され得る。使用されるとき、発泡性繊維構造に含まれ得る活性化剤の非限定的な例としては、有機酸(例えば、ヒドロキシ-カルボン酸[クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、乳酸、グルコン酸など]、飽和脂肪族カルボン酸[酢酸、コハク酸など]、不飽和脂肪族カルボン酸[例えば、フマル酸など]を挙げることができる。発泡性繊維構造に使用される分解促進剤及び活性剤を形成するのに使用され得る材料の非限定的な例は、米国特許出願公開第2011/0301070号に開示されている。
繊維要素及び/又は粒子及び/又は発泡性繊維構造が誘発条件に曝露されたとき、繊維要素及び/又は粒子及び/又は発泡性繊維構造から1つ以上の活性剤が放出され得る。一例では、繊維要素及び/又は粒子及び/又は発泡性繊維構造、あるいはこれらの一部が、その同一性を失ったとき、言い換えれば、その物理的構造を失ったときに、繊維要素及び/又は粒子及び/又は発泡性繊維構造、あるいはこれらの一部から1つ以上の活性剤が放出され得る。例えば、フィラメント形成材料が溶解したとき、融解したとき、又はその構造が失われるような何らかの他の変形工程を経たときに、繊維要素、及び/又は粒子、及び/又は発泡性繊維構造は、その物理的構造を失う。一例では、繊維要素及び/又は粒子及び/又は発泡性繊維構造の形態が変化したとき、繊維要素及び/又は粒子及び/又は発泡性繊維構造から1つ以上の活性剤が放出される。
本発明の繊維要素はフィラメント形成組成物から製造される。フィラメント形成組成物は極性溶媒系組成物である。一例では、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及び1つ以上の活性剤を含む水溶性組成物である。
ηは、ダイの条件における流体粘度(長さ×時間当たりの質量の単位)であり、
σは、流体の表面張力(時間の二乗当たりの質量の単位)である。速度、粘度、及び表面張力が一連の一貫した単位で表されるとき、得られる毛管数は、それ自体の単位を有しないことになる。個別単位は打ち消すことになる。
一例では、繊維要素は、伸長助剤を含む。伸長助剤の非限定的な例としては、ポリマー、他の伸長助剤、及びこれらの組み合わせを挙げることができる。
本発明の繊維要素は、任意の好適なプロセスによって作製することができる。繊維要素を作製するための好適なプロセスの非限定的な例は以下に記載される。
a.1つ以上のフィラメント形成材料及び任意に1つ以上の活性剤を含むフィラメント形成組成物30を準備するステップと、
b.例えば、紡糸用ダイ32を介して、フィラメント形成組成物30を、1つ以上のフィラメント形成材料及び任意に1つ以上の活性剤を含む1つ以上の繊維要素14、例えば、フィラメントに紡糸するステップと、を含む。1つ以上の活性剤は、意図する使用条件に曝されたときに、繊維要素から放出可能であり得る。繊維要素14中に存在する1つ以上のフィラメント形成材料の総濃度は、活性剤がその中に存在する場合、乾燥繊維要素基準及び/又は乾燥発泡性繊維構造基準で、80重量%未満、及び/又は70重量%未満、及び/又は65重量%未満、及び/又は50重量%以下であってよく、1つ以上の活性剤の総濃度は、繊維要素中に存在する場合、乾燥繊維要素基準及び/又は乾燥発泡性繊維構造基準で、20重量%超、及び/又は35重量%超、及び/又は50重量%以上、65重量%以上、及び/又は80重量%以上であり得る。
本発明の一例では、図7に示されるように、本発明の発泡性繊維構造層10は、図5及び図6に示されるように、紡糸ダイ32からフィラメント形成組成物30を紡糸することによって作製されて、フィラメントなど複数の繊維要素14を形成し、次いで、粒子源40、例えば、シフター又はエアレイド成形ヘッドによって供給される1つ以上の粒子18を結合させてもよい。粒子18は、繊維要素14内に分散されてもよい。粒子18と繊維要素14との混合物は、三次元テクスチャなどのテクスチャを発泡性繊維構造10の少なくとも1つの表面に付与する、パターン化された収集ベルトなど収集ベルト42上で収集されてもよい。
粒子の添加は、初期繊維の形成中、又はパターン付きベルト上への初期繊維の回収後に達成され得る。粒子の添加により、粒子が構造体中に捕捉される、3つの方法が開示される。
実施例1-本発明の気泡安定化剤被覆発泡性塩粒子
重炭酸ナトリウム粒子(粉末)などの発泡性塩粒子10kgを、低剪断対流ミキサー、例えば、6リットルの作業体積及び約1.4m/秒の先端速度を有するForberg二重軸パドルミキサー又は同等の対流ミキサーに加える。対流ミキサーのパドルを1.4m/秒で回転させ、発泡性塩粒子を混合した状態で、凝集塊を実質的に又は完全に含まない気泡安定化剤被覆自由流動性発泡性塩粒子が得られるまで、気泡安定化剤溶液、例えばDSCG溶液(42%活性)480gを対流ミキサーにゆっくり加える。次いで、気泡安定化剤被覆発泡性塩粒子をオーブン中で乾燥させ、必要に応じて、本明細書に記載の粒度分布試験方法に従って測定されるところの所望の粒径になるようにふるい分けする。
重炭酸ナトリウム粒子(粉末)などの非常に微細な発泡性塩粒子5kg及びクエン酸粒子などの5kgの発泡性酸粒子を、低剪断対流ミキサー、例えば、6リットルの作業体積及び約1.4m/秒の先端速度を有するForberg二重軸パドルミキサー又は同等の対流ミキサーに加える。対流ミキサーのパドルを1.4m/秒で回転させ、発泡性塩粒子及び発泡性酸粒子を混合した状態で、発泡性塩粒子及び発泡性酸粒子を含む自由流動性の気泡安定化剤結合凝集体が得られるまで、気泡安定化剤溶液、例えばDSCG溶液(42%活性)480gを対流ミキサーにゆっくり加える。次いで、気泡安定化剤結合凝集体をオーブン中で乾燥させ、必要に応じて、本明細書に記載の粒度分布試験方法に従って測定されるところの所望の粒径になるようにふるい分けする。
重炭酸ナトリウム粒子(粉末)などの発泡性塩粒子5kg及びクエン酸粒子などの5kgの発泡性酸粒子を、低剪断対流ミキサー、例えば、6リットルの作業体積及び約1.4m/秒の先端速度を有するForberg二重軸パドルミキサー又は同等の対流ミキサーに加える。対流ミキサーのパドルを1.4m/秒で回転させ、発泡性塩粒子及び発泡性酸粒子を混合した状態で、発泡性塩粒子及び発泡性酸粒子を含む自由流動性の気泡安定化剤結合凝集体が得られるまで、気泡安定化剤溶液、例えばDSCG溶液(42%活性)480gを対流ミキサーにゆっくり加える。次いで、気泡安定化剤結合凝集体をオーブン中で乾燥させ、必要に応じて、本明細書に記載の粒度分布試験方法に従って測定されるところの所望の粒径になるようにふるい分けする。
7gの香料、例えば本発明による香料、及び3gのポリマー、例えばSigma-Aldrich製の溶融Pluronic P123などのPPO-PEOブロックコポリマーをガラスバイアルに加え、約23℃で液体混合物が形成されるまで混合する。次いで、得られた液体を10gの担体粒子、例えばシリカ粒子(Evonik製のZeodent 9175)に加え、自由流動性粉末(香料/ポリマー混合物担持担体粒子)が形成されるまで穏やかに混合する。その後、香料/ポリマー混合物担持担体粒子を、実施例1に記載の対流ミキサーで、実施例1からの気泡安定化剤被覆発泡性塩粒子及び/又は実施例3からの気泡安定化剤結合凝集体と混合して、本発明による香料を含む発泡性組成物を形成する。
以下の表3に示す次の配合を有する本発明による発泡性繊維構造を、本発明に従って調製する。
特に指定がない限り、定義の節で記載されたものを含む本明細書に記載の全ての試験及び以下の試験法は、試験前最低2時間、約23℃±1.0℃の温度及び50%±2%の相対湿度に調整された部屋で調整されたサンプルに対して行われる。試験したサンプルは、「使用可能ユニット」である。本明細書で使用するとき、「使用可能ユニット」とは、意図される目的のために消費者によって使用される、例えば単位用量物品/製品を意味する。全ての試験は、同一環境条件下及びこのように調整した室内で実施する。しわ、破れ等の欠陥を有するサンプルは試験しない。本明細書に記載のとおりに調整されたサンプルは、試験目的に関し、乾燥サンプル(例えば「乾燥フィラメント」)であるとみなされる。全ての計器は、製造業者の仕様書に従って較正される。
坪量は、試験されるサンプルのg/m2の重量として定義される。これは、適切な天秤を使用して、調整されたサンプルの既知の面積を正確に秤量し、試験したサンプルの重量及び面積を記録し、適切な変換係数を適用し、最後にサンプルのg/m2の坪量を計算することによって決定される。
坪量=(サンプルの質量)/(サンプルの面積)。
又は具体的には、
坪量(g/m2)=(サンプルの質量(g))/(0.001704m2)。
繊維要素、及び/又は粒子、及び/又は発泡性繊維構造中に存在する含水(水分)率を、以下の含水率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繊維要素、及び/又は粒子、及び/又は発泡性繊維構造、あるいはそれらの一部(「試料」)を、23℃±1.0℃の温度、及び50%±2%の相対湿度に調整された部屋に試験前の少なくとも24時間置く。各発泡性繊維構造サンプルは、少なくとも4平方インチの面積を有するが、天秤の計量皿上に適切に適合するのに十分小さい寸法である。上述の温度及び湿度の条件下で、少なくとも小数第4位まで測定できる天秤を用いて、サンプルの重量を、10分の間に前の(測定した)重量からの変化が0.5%未満になるまで、5分ごとに記録する。最終重量を、「平衡重量」として記録する。10分以内に、サンプルを、乾燥させるために、強制空気乾燥器中のホイル上に、70℃±2℃、相対湿度4%±2%で、24時間置く。24時間の乾燥後、サンプルを取り除き、15秒以内にその重量を測定する。この重量は、サンプルの「乾燥重量」と呼ばれる。
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、離散繊維要素又は発泡性繊維構造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、サンプル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。発泡性繊維構造内の繊維要素については、SEM又は光学顕微鏡を使用して、発泡性繊維構造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。発泡性繊維構造の少なくとも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。
材料(例えば、ポリマー)の重量平均分子量(molecular weight、Mw)は、混床式カラムを使用してゲル浸透クロマトグラフィ(Gel Permeation Chromatography、GPC)によって求められる。以下の構成要素:Millenium(登録商標)、Model 600Eポンプ、システムコントローラ及びコントローラソフトウェアバージョン3.2、Model 717 Plusオートサンプラ、並びにCHM-009246カラムヒータ(全てWaters Corporation(Milford,MA,USA)製)を有する高性能液体クロマトグラフ(HPLC)を使用する。カラムは、長さ600mm及び内径7.5mmのPLゲル20μm混合Aカラム(ゲル分子量:1,000g/モル~40,000,000g/モル)であり、ガードカラムは、長さ50mm、ID7.5mmのPLゲル20μmである。カラムの温度は55℃であり、注入量は200μLである。検出器は、Wyatt Technology(Santa Barbara,CA,USA)製のAstra(登録商標)ソフトウェア、バージョン4.73.04検出器ソフトウェア、K5セル及び690nmレーザを有するレーザ光散乱検出器を備える、DAWN(登録商標)Enhanced Optical System(EOS)である。奇数が振られた検出器のゲインを、101に設定する。偶数が振られた検出器のゲインを、20.9に設定する。Wyatt TechnologyのOptilab(登録商標)示差屈折率計を、50℃に設定する。ゲインを10に設定する。移動相は、0.1%w/vのLiBrを含むHPLC等級のジメチルスルホキシドであり、移動相の流量は、1mL/分、定組成である。実行時間は、30分間である。
装置及び材料(図11~図13も参照):
600mLビーカー58
磁気撹拌器60(LablineモデルNo.1250又は等価物)
磁気撹拌子62(5cm)
温度計(1~100℃+/-1℃)
打抜型--寸法3.8cm×3.2cmのステンレス鋼打抜型
35mmのスライド台ホルダー66(又は等価物)
以下の特性を有するCincinnati市水道水又は等価物:合計硬度=155mg/L(CaCO3として);カルシウム含量=33.2mg/L;マグネシウム含量=17.5mg/L;ホスフェート含量=0.0462。
23℃±1.0℃及び50%RH±2%の一定の温度及び湿度環境で少なくとも2時間、試料を平衡化する。本明細書に定義される坪量試験法を用いて、測定を行う発泡性繊維構造試料の坪量を測定する。24×36mmの孔面積寸法を有する35mmのスライド台64内に収まるように、打抜型を使用して、発泡性繊維構造試料から3つの溶解試験の試験片を切り抜く(3.8cm×3.2cm)。各試料を別々の35mmスライドマウント64に固定する。磁気撹拌子62を600mLビーカー58に入れる。蛇口をひねって水道水(又は等価物)を出し、温度計で水温を測定し、必要に応じて、試験温度に維持するように温水又は冷水で調整する。試験温度は、15℃±1℃の水である。試験温度に到達したら、ビーカー58に15℃±1℃の水道水500mL±5mLを充填する。充填されたビーカー58を磁気撹拌器60上に置き、撹拌器62のスイッチを入れ、渦が発生し、かつ渦の底部がビーカー58の400mLの印に達するまで、撹拌速度を調整する。スライド台64の長端部70が水面と平行になるように、35mmスライド台64を35mmスライド台ホルダー66のワニクランプ68に固定する。ワニクランプ68は、スライド台64の長端部70の中央に位置付ける必要がある。ホルダー66の深さ調節器72は、深さ調節器72の底部とワニクランプ68の底部との距離が~11+/-0.125インチとなるように設定する必要がある。この設置により、サンプル表面が水の流れと垂直に配置される。1回の動作で、固定されたスライド及びクランプを水中に下ろし、タイマーを起動させる。サンプルがビーカーの中心になるようにサンプルを下ろす。不織布構造体が分断されると、崩壊が生じる。これを崩壊時間として記録する。目に見える不織布構造体が全てスライド台から離れたら、溶解していない不織布構造体の断片について溶液のモニタリングを続けながら、スライドを水から引き上げる。不織布構造体の断片が全てもはや水中に見えなくなったら、溶解が生じている。これを溶解時間として記録する。
各切断されたサンプルがVIR Electronic Thickness Tester Model II(Thwing-Albert Instrument Company(Philadelphia,PA)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、発泡性繊維構造サンプルの5つのサンプルを切り取ることによって、発泡性繊維構造の厚みを測定する。典型的に、ロードフット搭載面は、約3.14平方インチの円形表面積を有する。試料を水平な平面とロードフット搭載面との間に固定する。ロードフット搭載面は、15.5g/cm2の拘束圧を試料に印加する。各試料の厚みは、平面とロードフット搭載面との間に生じるギャップである。厚みは、5つの試料の平均の厚みとして計算される。結果をミリメートル(mm)で報告する。
本発明のフィラメント形成組成物の剪断粘度は、毛管レオメーターである、Goettfert USA(Rock Hill SC,USA)で製造されたGoettfert Rheograph6000を使用して測定する。測定は、1.0mmの直径D及び30mmの長さL(すなわちL/D=30)を有する毛管ダイを使用して行う。ダイをレオメーターの20mmバレルの下端に取り付け、これを75℃のダイ試験温度で保持する。ダイ試験温度に予め熱しておいたフィラメント形成組成物の60gの試料を、レオメーターのバレル領域にロードする。サンプルから、閉じ込められた空気を全て取り除く。一連の選択された速度1,000~10,000秒-1で、サンプルをバレルから毛管ダイを通して押し出す。見かけの剪断粘度は、サンプルがバレルから毛管ダイを通って進むときにサンプルに生じる圧力低下及び毛管ダイを通るサンプルの流量から、レオメーターのソフトウェアを用いて計算することができる。log(見かけの剪断粘度)をlog(剪断速度)に対してプロットすることができ、このプロットを式η=Kγn-1(式中、Kは材料の粘度定数であり、nは材料の薄化指数であり、γは剪断速度である)に従って、指数法則でフィッティングすることができる。本明細書におけるフィラメント形成組成物の見かけの剪断粘度の報告値は、指数法則関係を用いて剪断速度3,000秒-1に対する補間から計算される。
繊維要素組成物測定用に繊維要素を調製するために、繊維要素の外面上に存在する任意の除去可能であるコーティング組成物及び/又は材料を除去することによって、繊維要素を調整する。それを実行する方法の例としては、繊維要素を変化させずに外部のコーティングを除去する好適な溶媒で、繊維要素を3回洗浄することである。その後、繊維要素の水分が10%未満となるまで、繊維要素を、温度23℃±1.0℃で、空気乾燥させる。調整した繊維要素の化学分析を次いで完了させ、フィラメント形成材料、及び繊維要素内に存在する活性剤に関して、繊維要素の組成の構成を決定する。
ZURNバキュームブレーカ(Z-6000-A-WS、ZURN Industries Inc.)が装備されたSelectronic Exposed Battery Flush Valve Systemを備えたAmerican Standard Afwall 1.28gpf配管トイレを用い、以下の特性を有するシンシナティ市の水又は同等物を使用して試験を行う。総硬度=CaCO3が155mg/L;カルシウム含量=33.2mg/L;マグネシウム含量=17.5mg/L;リン酸塩含有量=0.0462、及び便器内のpH約6~8。水の温度は23℃±1℃、相対湿度は50%±2%である。
粒度分布試験は、粒子の特徴的なサイズを求めるために行われ、粒子は、別個の粒子であり得、粒子は、気泡安定化剤被覆発泡性酸粒子又は気泡安定化剤被覆発泡性塩粒子、及び/又は、凝集体(例えば気泡安定化剤によって互いに結合された別個の粒子)であり得る。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節「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(850マイクロメートル)、#30(600マイクロメートル)、#40(425マイクロメートル)、#50(300マイクロメートル)、#70(212マイクロメートル)、#100(150マイクロメートル)、#170(90マイクロメートル)、#325(44マイクロメートル)及びパン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。篩振盪試験サンプルは約100グラムであり、5分間振盪される。
Dx=10^[Log(Da)-(Log(Da)-Log(Db))×(Qa-x%)/(Qa-Qb)]
式中、Logは、10を底とする対数であり、Qa及びQbは、それぞれx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の値であり、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の値である。
Claims (12)
- 発泡性組成物であって、
a.1つ以上の気泡安定化剤と、
b.発泡系と、
を含み、
発泡試験方法に従って測定されるところの安定した泡を生成する、発泡性組成物。 - 前記1つ以上の気泡安定化剤のうちの少なくとも1つが界面活性剤を含み、好ましくは、前記界面活性剤が、グルタミン酸塩界面活性剤を含み、より好ましくは、前記グルタミン酸塩界面活性剤が、ココイルグルタミン酸ナトリウム、ココイルグルタミン酸二ナトリウム、ココイルグルタミン酸カリウム、ココイルグルタミン酸二カリウム、ココイルグルタミン酸アンモニウム、ココイルグルタミン酸二アンモニウム、ラウロイルグルタミン酸ナトリウム、ラウロイルグルタミン酸二ナトリウム、ラウロイルグルタミン酸カリウム、ラウロイルグルタミン酸二カリウム、カプリロイルグルタミン酸ナトリウム、カプリロイルグルタミン酸二ナトリウム、カプリロイルグルタミン酸カリウム、カプリロイルグルタミン酸二カリウム、ウンデシレノイルグルタミン酸ナトリウム、ウンデシレノイルグルタミン酸二ナトリウム、ウンデシレノイルグルタミン酸カリウム、ウンデシレノイルグルタミン酸二カリウム、水素化タロウオイル(tallowoyl)グルタミン酸二ナトリウム、ステアロイルグルタミン酸ナトリウム、ステアロイルグルタミン酸二ナトリウム、ステアロイルグルタミン酸カリウム、ステアロイルグルタミン酸二カリウム、ミリストイルグルタミン酸ナトリウム、ミリストイルグルタミン酸二ナトリウム、ミリストイルグルタミン酸カリウム、ミリストイルグルタミン酸二カリウム、ココイル/水素化タロウオイルグルタミン酸ナトリウム、ココイル/パルモイル/サンフラワーオイル(sunfloweroyl)グルタミン酸ナトリウム、水素化タロウオイルグルタミン酸ナトリウム、オリボイルグルタミン酸ナトリウム、オリボイルグルタミン酸二ナトリウム、パルモイルグルタミン酸ナトリウム、パルモイルグルタミン酸二ナトリウム、TEA-ココイルグルタミン酸塩、TEA-水素化タロウオイルグルタミン酸塩、TEA-ラウロイルグルタミン酸塩、及びこれらの混合物からなる群から選択され、更により好ましくは、前記グルタミン酸塩界面活性剤が、ココイルグルタミン酸二ナトリウム(DSCG)を含む、請求項1に記載の発泡性組成物。
- 前記発泡系が1つ以上の発泡性酸を含み、好ましくは前記発泡性酸の少なくとも1つが発泡性酸粒子を含み、より好ましくは前記発泡性酸粒子が気泡安定化剤被覆発泡性酸粒子を含む、請求項1又は2に記載の発泡性組成物。
- 前記発泡系が1つ以上の発泡性塩を含み、好ましくは前記発泡性塩の少なくとも1つが発泡性塩粒子を含み、より好ましくは前記発泡性塩粒子が気泡安定化剤被覆発泡性塩粒子を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の発泡性組成物。
- 前記発泡系が、
a.約10%から約60%の1つ以上の発泡性酸と、
b.約10%から約60%の1つ以上の発泡性塩と、
を含み、
前記1つ以上の発泡性酸と前記1つ以上の発泡性塩とが組み合わさって、前記発泡系の最大100重量%を構成する、請求項1~4のいずれか一項に記載の発泡性組成物。 - 前記発泡性組成物が、粉末、凝集体、及びそれらの混合物からなる群から選択される粒子の形態である、請求項1~5のいずれか一項に記載の発泡性組成物。
- 前記発泡性組成物が香料を更に含み、好ましくは前記香料が担体粒子中に存在し、より好ましくは前記担体粒子がシリカを含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の発泡性組成物。
- 前記発泡系が、前記気泡安定化剤によって互いに結合された発泡性酸粒子及び発泡性塩粒子を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の発泡性組成物。
- 前記発泡系が、前記気泡安定化剤によって互いに結合された気泡安定化剤被覆発泡性酸粒子及び気泡安定化剤被覆発泡性塩粒子を含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の発泡性組成物。
- 発泡性組成物を製造するための方法であって、
a.発泡系を用意するステップ、及び、
b.請求項1~9のいずれか一項に記載の発泡性組成物が形成されるように、1つ以上の気泡安定化剤を前記発泡系に添加するステップ、
を含む、方法。 - 請求項1~9のいずれか一項に記載の発泡性組成物を含む繊維構造を備える発泡性繊維構造製品。
- 請求項1~9のいずれか一項に記載の発泡性組成物を含むパウチ。
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