KR20200038968A - 단일형 세탁 세제 물품 - Google Patents

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Abstract

완전히 또는 실질적으로 수용성이고, 2개 이상의 비-섬유질 계면활성제-함유 시트 및 그러한 시트들 사이에 위치된 하나 이상의 별개의 계면활성제-함유 입자를 포함하는 단일형 세탁 세제 물품. 비-섬유질 시트는 상대적으로 덜 친수성인 제1 계면활성제를 함유하는 한편, 별개의 입자들은 상대적으로 더 친수성인 제2 계면활성제를 함유한다.

Description

단일형 세탁 세제 물품
본 발명은 수용성인 단일형 세탁 세제 물품(unitary laundry detergent article)에 관한 것이다.
물 중에 완전히 또는 실질적으로 용해성인 시트-유사(sheet-like) 세탁 세제 물품들이 당업계에 공지되어 있다. 이들은 분말 및 액체 세탁 세제 둘 모두보다 취급하기가 더 용이하다. 사용 동안 쉽게 엎질러질 수 있거나 주위 공기로부터 수분을 흡수하여 덩어리(즉, 케이킹(caking))를 형성할 수 있는 분말 세탁 세제와 대조적으로, 이러한 세탁 세제 시트는 엎질러짐 또는 케이킹의 위험을 상당히 저하시키는 일체형 또는 단일형 물품을 갖는다. 액체 세탁 세제와 달리, 이러한 세탁 세제 시트는 물을 거의 또는 전혀 함유하지 않는다. 결과적으로, 이들은 극히 농축되고, 누출의 위험이 거의 없거나 전혀 없이 운반 및 취급하기가 훨씬 더 용이하다. 또한, 이들은 선적 및 보관 동안 화학적으로 그리고 물리적으로 안정하며, 상당히 더 작은 물리적 및 환경적 풋프린트(footprint)를 갖는다.
최근에, 이들 시트-유사 세탁 세제 물품은, 주 필름 형성제로서 폴리비닐 알코올(PVA)의 채용에 의한 증가된 계면활성제 함량 및 회전 드럼 건조 공정의 채용에 의한 개선된 처리 효율을 포함한 진전을 다양한 측면에서 이루어 왔다. 결과적으로, 이들은 소비자들간에 점점 더 구매가능하고 인기가 있다.
그러나, 그러한 시트-유사 세탁 세제 물품은 사용될 수 있는 계면활성제의 유형에 대한 상당한 제한을 여전히 겪는데, 그 이유는 소수의 계면활성제(예를 들어, 알킬 설페이트)만이 회전 드럼 건조기 상에 시트를 형성하도록 처리될 수 있기 때문이다. 다른 계면활성제가 시트-유사 세탁 세제 물품 내로 혼입될 때, 생성된 물품은 바람직하지 않은 속성(예컨대, 느린 용해 및 원하지 않는 케이킹)을 나타낼 수 있고, 더욱 중요하게는, 시트-유사 물품은 필름 형성 동안 드럼 건조기에 점착될 수 있고 즉시 긁어낼 필요가 있을 수 있는데, 이는 제조 공정을 상당히 방해하고 처리 안정성을 감소시킬 수 있다. 시트-유사 세탁 세제 물품에 사용될 수 있는 계면활성제의 그러한 제한된 선택은, 특히 상보적인 세정 능력을 갖는 상이한 계면활성제들에 의해서만 효과적으로 제거될 수 있는 다양한 정원 오물(soil)에 천(fabric) 또는 의복이 노출되는 영역에서, 불량한 세정 성능으로 결국 이어진다.
따라서, 계면활성제의 선택에 있어서 더 많은 자유도 및 다양한 정원 오물에 걸친 대응하는 개선된 세정 성능을 가짐과 동시에, 처리 안정성 및 기존의 시트-유사 세탁 세제 물품의 다른 바람직한 속성, 예를 들어 신속한 용해 및 거의 또는 전혀 없는 케이킹을 유지하는 시트-유사 세탁 세제 물품에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명은, 둘 이상의 비-섬유질(non-fibrous) 계면활성제-함유 시트 사이에 개재된 하나 이상의 별개의 계면활성제-함유 입자를 포함하는, 수용성인 단일형 세탁 세제 물품을 제공한다. 구체적으로, 비-섬유질 시트는 상대적으로 덜 친수성인 제1 계면활성제를 함유하는 한편, 별개의 입자들은 상대적으로 더 친수성인 제2 계면활성제를 함유한다. 그러한 단일형 세탁 세제 물품은 입자-마킹(예컨대, 과립화 및/또는 분무 건조) 공정 및 필름-형성 공정에 의해 용이하게 제조될 수 있으며, 그의 이점은 계면활성제의 선택에서의 보다 큰 자유도, 개선된 세정 성능, 처리 안정성, 신속한 용해, 및 거의 또는 전혀 없는 케이킹을 포함한다.
일 태양에서, 본 발명은 2개 이상의 비-섬유질 시트들 및 그러한 2개 이상의 비-섬유질 시트들 사이에 배치된 하나 이상의 별개의 입자들을 포함하는 단일형 세탁 세제 물품에 관한 것이다. 그러한 비-섬유질 시트들 및 그러한 별개의 입자들 둘 모두는 수용성이다. 비-섬유질 시트들 각각은 적어도 하나의 필름 형성제 및 제1 계면활성제를 함유하는 한편, 그러한 제1 계면활성제는 약 7.5 이하의 친수성 지수(Hydrophilic Index, HI)를 특징으로 한다. 제1 계면활성제는, 예를 들어, 비-알콕실화 C6-C20 선형 또는 분지형 알킬 설페이트(AS), C6-C20 선형 알킬벤젠 설포네이트(LAS), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 별개의 입자들 각각은 제2 계면활성제를 함유하는 한편, 그러한 제2 계면활성제는 약 7.5 초과의 HI를 특징으로 한다. 제2 계면활성제는, 예를 들어, 중량 평균 알콕실화도가 약 0.1 내지 약 10의 범위인 C6-C20 선형 또는 분지형 알킬알콕실화 설페이트(AAS), 중량 평균 알콕실화도가 약 5 내지 약 15의 범위인 C6-C20 알킬알콕실화 알코올(AA), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
비-섬유질 시트들 각각은 두께가 약 0.1 mm 내지 약 10 mm의 범위이고, 더욱 바람직하게는 길이 대 두께 종횡비가 약 5:1 이상이고, 가장 바람직하게는 폭 대 두께 종횡비가 약 5:1 이상이다.
별개의 입자들은 중위 입자 크기가 약 1 μm 내지 약 2000 μm, 바람직하게는 약 100 μm 내지 약 1500 μm, 더욱 바람직하게는 약 250 μm 내지 약 1000 μm의 범위인 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 필수적이지는 않지만, 별개의 입자들은 전술된 비-섬유질 시트들 중 적어도 하나 내에 적어도 부분적으로 매립된다.
바람직하게는, 제1 계면활성제 및/또는 제2 계면활성제는 각각 비-섬유질 시트들 및/또는 별개의 입자들 각각에서 주 계면활성제이다. 제1 계면활성제는 바람직하게는 비알콕실화 C6-C18 선형 또는 분지형 AS 계면활성제이고, 더욱 바람직하게는 비알콕실화 C12-C14 선형 또는 분지형 AS 계면활성제이다. 제2 계면활성제는 바람직하게는 중량 평균 알콕실화도가 약 0.1 내지 약 10의 범위인 C6-C20 선형 또는 분지형 AAS 계면활성제이고, 더욱 바람직하게는 중량 평균 알콕실화도가 약 1 내지 약 5의 범위인 C10-C16 선형 또는 분지형 알킬에톡실화 설페이트(AES)이다.
본 발명의 특히 바람직한 실시 형태에서, 비-섬유질 시트들 각각은 (1) 그러한 각각의 비-섬유질 시트의 총 중량을 기준으로 약 5% 내지 약 90%, 바람직하게는 약 20% 내지 약 90%, 더욱 바람직하게는 약 30% 내지 약 90%, 가장 바람직하게는 약 40% 내지 약 90%의 제1 계면활성제; 및 바람직하게는 (2) 그러한 각각의 비-섬유질 시트의 총 중량을 기준으로 약 1% 내지 약 70%, 바람직하게는 약 2% 내지 약 60%, 더욱 바람직하게는 약 5% 내지 약 50%, 가장 바람직하게는 약 10% 내지 약 40%의 전술된 적어도 하나의 필름 형성제를 함유한다. 선택적으로, 비-섬유질 시트들 각각은 그러한 각각의 비-섬유질 시트의 총 중량을 기준으로 0% 내지 15%, 바람직하게는 0% 내지 10%, 더욱 바람직하게는 0% 내지 5%, 가장 바람직하게는 0% 내지 1%의 제2 계면활성제를 추가로 포함할 수 있다.
적어도 하나의 필름 형성제는 폴리비닐 알코올, 폴리알킬렌 글리콜, 전분 또는 변성 전분, 셀룰로오스 또는 개질된 셀룰로오스, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐피롤리돈, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 수용성 중합체일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 수용성 중합체는 폴리비닐 알코올, 폴리알킬렌 글리콜, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 별개의 입자들 각각은 그러한 각각의 별개의 입자의 총 중량을 기준으로 약 20% 내지 약 90%, 바람직하게는 약 30% 내지 약 90%, 더욱 바람직하게는 약 40% 내지 약 90%, 가장 바람직하게는 약 50% 내지 약 90%의 전술된 제2 계면활성제를 함유한다. 선택적으로, 별개의 입자들 각각은 그러한 각각의 별개의 입자의 총 중량을 기준으로 0% 내지 50%, 바람직하게는 0% 내지 30%, 더욱 바람직하게는 0% 내지 20%, 가장 바람직하게는 0% 내지 15%의 제1 계면활성제를 추가로 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 제2 계면활성제가 AAS 또는 AES인 경우, 별개의 입자들 각각은 그러한 각각의 별개의 입자의 총 중량을 기준으로 약 0.5% 내지 약 20%, 바람직하게는 약 1% 내지 약 15%, 더욱 바람직하게는 약 2% 내지 약 10%의 알콕실화 폴리알킬렌이민을 추가로 포함한다. 알콕실화 폴리알킬렌이민은 (PEI) a (CH2CH2O) b (CH2CH2CH2O) c 의 실험식을 가질 수 있으며, 상기 실험식에서, PEI는 폴리에틸렌이민 코어이고, a는 개질 전의 PEI 코어의 수평균 분자량(number average molecular weight)(MWn)이며, 이는 약 100 내지 약 100,000 달톤, 바람직하게는 약 200 내지 약 5000 달톤, 더욱 바람직하게는 약 500 내지 약 1000 달톤의 범위이고, b는 상기 PEI 코어 내의 질소 원자당 에틸렌 옥사이드(CH2CH2O) 단위의 중량 평균 수이고, 0 내지 약 60, 바람직하게는 약 1 내지 약 50, 더욱 바람직하게는 약 5 내지 약 40, 가장 바람직하게는 약 10 내지 약 30의 범위이며; c는 상기 PEI 코어 내의 질소 원자당 프로필렌 옥사이드(CH2CH2CH2O) 단위의 중량 평균 수이고, 0 내지 약 60, 바람직하게는 0 내지 약 40, 더욱 바람직하게는 0 내지 약 30, 가장 바람직하게는 0 내지 약 20의 범위이다.
제2 계면활성제가 AAS 또는 AES인 경우, 별개의 입자들 각각은 그러한 각각의 별개의 입자의 총 중량을 기준으로 약 0.5% 내지 약 20%, 바람직하게는 약 1% 내지 약 15%, 더욱 바람직하게는 약 2% 내지 약 10%의 폴리알킬렌 글리콜을 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 폴리알킬렌 글리콜은 중량 평균 분자량이 500 내지 20,000 달톤, 바람직하게는 약 1000 내지 15,000 달톤, 더욱 바람직하게는 2000 내지 8000 달톤의 범위인 폴리에틸렌 글리콜이다. 더욱 바람직하게는, 폴리알킬렌 글리콜은 상기 기재된 바와 같이 알콕실화 폴리알킬렌이민과 함께 상기 별개의 입자들 각각 내에 존재한다.
본 발명의 단일형 세탁 세제 물품은 전술된 비-섬유질 시트들 중 적어도 하나에 근접하게 배치된 하나 이상의 섬유질 시트들을 추가로 포함할 수 있는 한편, 하나 이상의 섬유질 시트들은 또한 수용성이다. 하나 이상의 섬유질 시트들 각각은 바람직하게는 복수의 필라멘트들을 포함하고, 더욱 바람직하게는 그러한 필라멘트들 각각은 상기 각각의 필라멘트의 총 건조 중량을 기준으로 약 10% 내지 약 90%, 바람직하게는 약 20% 내지 약 80%, 더욱 바람직하게는 약 30% 내지 약 70%의 제3 계면활성제를 함유한다. 바람직하게는, 필수적이지는 않지만, 제3 계면활성제는 제1 계면활성제와 동일하다.
다른 태양에서, 본 발명은, 예를 들어 전처리 및/또는 세정이 필요한 천들의 섹션을 습윤시키고 단일형 세탁 세제 물품의 적어도 일부분을 천들의 습윤된 섹션과 직접 접촉시킴으로써, 천들을 전처리 및/또는 세정하기 위한, 상기 언급된 바와 같은 단일형 세탁 세제 물품의 용도에 관한 것이다.
본 발명의 이들 및 다른 태양은 본 발명의 하기 상세한 설명을 읽을 때 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른, 2개의 비-섬유질 계면활성제-함유 시트 사이에 개재되면서 자유롭게 유동하는 별개의 계면활성제-함유 입자들을 포함하는 단일형 세탁 세제 물품의 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른, 2개의 비-섬유질 계면활성제-함유 시트 사이에 개재되면서 2개의 시트 내에 부분적으로 매립되어서 부동화된(immobilized) 별개의 계면활성제-함유 입자들을 포함하는 단일형 세탁 세제 물품의 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른, 결과적으로 2개의 추가적인 비-섬유질 계면활성제-함유 시트 사이에 개재된 비-섬유질 계면활성제-함유 시트 내에 완전히 매립된 별개의 계면활성제-함유 입자들을 포함하는 단일형 세탁 세제 물품의 개략 단면도이다.
도 4는 내부에 완전히 매립된 별개의 계면활성제-함유 입자들을 보여주는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 비-섬유질 계면활성제-함유 시트의 X-선 컴퓨터 단층촬영(CT) 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 각각 도 4의 위치 1, 위치 2, 위치 3으로부터의 도 4의 시트의 X-선 CT 토포그래피 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른, 결과적으로 2개의 비-섬유질 계면활성제-함유 시트 사이에 개재된, 복수의 필라멘트를 포함하는 섬유질 계면활성제-함유 시트 내에 완전히 매립된 별개의 계면활성제-함유 입자들을 포함하는 단일형 세탁 세제 물품의 개략 단면도이다.
본 발명의 다양한 실시 형태의 특징 및 효과는, 본 발명을 넓게 표현하고자 하는 구체적인 실시 형태의 예를 포함하는 하기의 설명으로부터 명백해질 것이다. 다양한 수정이 본 명세서로부터 그리고 본 발명의 실시로부터 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명의 범주는 개시된 특정 형태로 제한되고자 하는 것은 아니며, 본 발명은 청구범위에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 사상 및 범주 내에 속하는 모든 수정, 등가물 및 대안을 포함한다.
본 명세서에 개시된 치수 및 값은 언급된 정확한 수치 값으로 엄격하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 대신에, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 그러한 치수는 열거된 값과, 그 값 부근의 기능적으로 등가인 범위 둘 모두를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, "40 mm"로 개시된 치수는 "약 40 mm"를 의미하도록 의도된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 단수형 용어는, 청구범위에 사용될 때, 청구되거나 기재되는 하나 이상의 것을 의미하는 것으로 이해된다. 용어 "포함하다", "포함한다", "포함하는", "함유하다", "함유한다", "함유하는", "구비하다", "구비한다" 및 "구비하는"은 모두 비제한적인 의미이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "단일형"은 시각적으로 응집성이고 구조적으로 일체인 물품을 형성하도록 함께 조합되는 복수의 구별되는 부분을 포함하는 구조체를 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "비-섬유질"은 섬유질 요소가 없거나 실질적으로 없는 구조체를 지칭한다. 본 명세서에서 용어 "섬유질 요소" 및 "필라멘트"는 길이가 평균 단면 직경을 크게 초과하는, 즉 10:1 이상의 길이 대 직경 종횡비를 갖는 기다란 입자를 지칭하도록 상호교환가능하게 사용되며, 바람직하게는 그러한 기다란 입자는 평균 단면 직경이 1 mm 이하이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "시트"는 두께, 길이 및 폭을 갖는 한편, 길이 대 두께 종횡비 및 폭 대 두께 종횡비 둘 모두가 약 5:1 이상이고 길이 대 폭 종횡비가 약 1:1 이상인 3차원 형상을 지칭한다. 바람직하게는, 길이 대 두께 종횡비 및 폭 대 두께 종횡비 둘 모두는 약 10:1 이상이고, 길이 대 폭 종횡비는 약 1.2:1 이상이다. 더욱 바람직하게는, 길이 대 두께 종횡비 및 폭 대 두께 종횡비 둘 모두는 약 15:1 이상이고, 길이 대 폭 종횡비는 약 1.5:1 이상이다. 가장 바람직하게는, 길이 대 두께 종횡비 및 폭 대 두께 종횡비 둘 모두는 약 20:1 이상이고, 길이 대 폭 종횡비는 약 1.618:1 이상이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "별개의"는 육안으로 또는 전자 영상화 장치, 예를 들어 주사 전자 현미경(SEM) 및 투과 전자 현미경(TEM) 하에서 서로 구조적으로 구별되는 입자를 지칭한다. 바람직하게는, 본 발명의 별개의 입자들은 육안으로 서로 구조적으로 구별된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "입자"는 미량의 고체 물질, 예를 들어 분말, 과립, 캡슐화물, 마이크로캡슐, 및/또는 프릴(prill)을 지칭한다. 본 발명의 입자는 구체, 막대, 플레이트, 튜브, 정사각형, 직사각형, 디스크, 별 또는 규칙적이거나 불규칙적인 형상의 플레이크(flake)일 수 있지만, 이들은 비-섬유질이다. 본 발명의 입자들은 본 명세서에 기재된 중위 입자 크기 시험(Median Particle Size Test)에 따라 측정될 때 2000 μm 이하의 중위 입자 크기를 가질 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 입자들은 본 명세서에 기재된 중위 입자 크기 시험에 따라 측정할 때 약 1 μm 내지 약 2000 μm, 더욱 바람직하게는 약 10 μm 내지 약 1800 μm, 더욱 더 바람직하게는 약 50 μm 내지 약 1700 μm, 더욱 더 바람직하게는 약 100 μm 내지 약 1500 μm, 더욱 더 바람직하게는 약 250 μm 내지 약 1000 μm, 가장 바람직하게는 약 300 μm 내지 약 800 μm의 범위인 중위 입자 크기를 갖는다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "수용성"은, 약 25 그램 이상, 바람직하게는 약 50 그램 이상, 더욱 바람직하게는 약 100 그램 이상, 가장 바람직하게는 약 150 그램 이상의 샘플 재료를 충분히 교반하면서 20℃에서 그리고 대기압 하에서 1 리터(1 L)의 탈이온수에 넣을 때, 그러한 재료가 물에 완전히 용해되거나 분산되어 가시적인 고형물을 전혀 남기지 않거나 가시적으로 분리된 상을 형성하지 않는 능력을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "용해 백분율(%)"은 후술되는 흑색의 면 파우치 용해 시험(Black Cotton Pouch Dissolution Test)에서 규정된 시간 내에 샘플 재료가 용해되는 능력을 지칭한다. 샘플 재료의 용해 백분율(%)은
Figure pct00001
로서 계산될 수 있다. 이러한 백분율이 높을수록, 샘플 재료는 규정된 시간 안에 더 잘 용해된다. 용해되지 않은 고형물이 건조 후에 충분한 수분을 보유한다면 이 비율은 음(negative)일 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 계면활성제의 "친수성 지수" 또는 "HI"는 하기 식에 의해 계산된다:
Figure pct00002
상기 식에서, Mh는 계면활성제 내의 모든 친수성 기의 분자량이고, MT는 계면활성제의 총 분자량이다. Mh 및 MT 둘 모두는 중량 평균 분자량을 지칭한다. 예를 들어, 평균 알킬 사슬 길이가 약 11.8인 선형 알킬벤젠 설포네이트는 HI 값이 약 4.97이다. 다른 예를 들어, C12-C14 알킬 설페이트는 HI 값이 약 6.98이다. 또 다른 예를 들어, 평균 에톡실화도가 약 1인 C12-C14 알킬에톡실화 설페이트는 HI 값이 약 8.78이며, 평균 에톡실화도가 약 3인 C12-C14 알킬에톡실화 설페이트는 HI 값이 약 11.57이다. 또 다른 예를 들어, 평균 에톡실화도가 약 7인 C14-C15 알킬에톡실화 알코올은 HI 값이 약 12.73이며, 평균 에톡실화도가 약 9인 C12-C14 알킬에톡실화 알코올은 HI 값이 약 14.72이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "주 계면활성제"는 그러한 물품 내의 모든 계면활성제의 총 중량을 기준으로 50% 이상의 양으로 물품 내에 존재하는 계면활성제를 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "본질적으로 이루어진"은 명백하게 개시된 성분들의 효과 또는 기능을 방해할 성분을 조성물이 함유하지 않음을 의미한다. 또한, 용어 "실질적으로 없는" 또는 "실질적으로 결여된"은 지시된 재료가 0 중량% 내지 약 5 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 3 중량%의 양으로 존재함을 의미한다. 용어 "본질적으로 없는"은, 지시된 재료가 0 중량% 내지 약 1 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 약 0.5 중량%, 더욱 바람직하게는 0 중량% 내지 약 0.1 중량%의 양으로 존재하며, 가장 바람직하게는 분석적으로 검출가능한 수준으로 존재하지 않음을 의미한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 모든 농도 및 비는 달리 명시되지 않는 한 중량 기준이다. 본 명세서에서의 모든 온도는 달리 지시되지 않는 한 섭씨 온도(℃)이다. 달리 구체적으로 언급되지 않는다면, 본 명세서의 모든 조건은 20℃에서 그리고 대기압 하에서이다. 모든 중합체 분자량은 달리 구체적으로 언급되지 않는 한 중량 평균 분자량에 의해 결정된다.
비-섬유질 시트
본 발명의 단일형 세탁 세제 물품에서 별개의 입자들을 보유하거나 포함하기 위해 사용되는 비-섬유질 시트는 수용성이다. 다시 말하면, 이들은 통상적인 세탁 세제 시트 중 일부와 마찬가지로 어떠한 수불용성 기재(substrate)도 포함하지 않는다.
그러한 비-섬유질 시트들 각각은 적어도 하나의 필름 형성제 및 제1 계면활성제를 함유한다. 제1 계면활성제는 (별개의 입자에 의해 함유된 제2 계면활성제에 비하여) 상대적으로 낮은 친수성을 가지고, 7.5 이하의 친수성 지수(HI)를 특징으로 한다. 그러한 제1 계면활성제는, 제2 계면활성제에 비하여, 희석되는 동안 점성의 겔-유사 육방정계 상을 형성할 가능성이 더 적다. 따라서, 그러한 제1 계면활성제를 별개의 입자들보다는 오히려 비-섬유질 시트를 형성하는 데 사용함으로써, 본 발명은 세척 동안 겔 형성을 효과적으로 감소시킬 수 있으며, 이는 결국 신속한 용해로 이어지고, 생성된 단일형 세탁 세제 구조체의 용해될 수 없는 잔류물이 적거나 전혀 없게 된다.
비-섬유질 시트는, 그의 두께, 그의 길이 및 그의 폭이 (1) 약 5:1 이상의 길이 대 두께 종횡비, (2) 약 5:1 이상의 폭 대 두께 종횡비 및 (3) 약 1:1 이상의 길이 대 폭 종횡비를 특징으로 하는 한, 임의의 형상 또는 크기를 가질 수 있다. 또한, 단일형 세탁 세제 물품을 위한 뒤따르는 모든 크기 관련 파라미터 및/또는 형상 관련 파라미터는 비-섬유질 시트 각각에 적용된다.
비-섬유질 시트들 각각은 충분히 높은 총 계면활성제 함량, 예컨대 그러한 시트의 총 중량을 기준으로 약 30% 이상, 바람직하게는 약 40% 이상, 더욱 바람직하게는 약 50% 이상, 더욱 바람직하게는 약 60% 이상, 가장 바람직하게는 약 70% 이상을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 언급된 바와 같은 제1 계면활성제는 비-섬유질 시트들 각각에서 주 계면활성제인데, 즉 이는 그러한 비-섬유질 시트 내의 모든 계면활성제의 총 중량을 기준으로 약 50% 이상의 양으로 존재한다. 제1 계면활성제는 HI가 약 7.5 이하, 바람직하게는 약 4 내지 7.5, 더욱 바람직하게는 4.5 내지 7인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제1 계면활성제로서 사용하기에 적합한 계면활성제에는 비알콕실화 C6-C20 선형 또는 분지형 알킬 설페이트(AS), C6-C20 선형 알킬벤젠 설포네이트(LAS), 및 이들의 조합이 포함된다. 본 발명의 비-섬유질 시트에서 제1 계면활성제로서 사용하기에 특히 바람직한 유형의 계면활성제는 이하에서 "미드-컷(mid-cut) AS"로 지칭되는 비알콕실화 C6-C18 AS인 한편, 이들 각각은 약 6 내지 약 18개의 탄소 원자를 함유하는 분지형 또는 선형 비알콕실화 알킬 기를 갖는다. 본 발명의 특히 바람직한 실시 형태에서, 미드-컷 AS는 비-섬유질 시트에서 주 계면활성제로서 존재하는데, 즉 이는 비-섬유질 시트 내의 모든 계면활성제의 총 중량을 기준으로 약 50% 이상인 양으로 존재하는 한편, LAS와 같은 다른 계면활성제는 보조 계면활성제(co-surfactant)로서 존재한다.
본 발명의 미드-컷 AS는 R-O-SO3 - M+의 일반식을 가지며, R은 분지형 또는 선형 비알콕실화 C6-C18 알킬 기이고, M은 알칼리 금속, 알칼리 토금속 또는 암모늄의 양이온이다. 바람직하게는, AS 계면활성제의 R 기는 약 8 내지 약 16개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 약 10 내지 약 14개의 탄소 원자, 가장 바람직하게는 약 12 내지 약 14개의 탄소 원자를 포함한다. R은 치환되거나 비치환될 수 있으며, 바람직하게는 비치환된다. R에는 어떠한 알콕실화도 실질적으로 없다. M은 바람직하게는 나트륨, 칼륨, 또는 마그네슘의 양이온이며, 더욱 바람직하게는 M은 나트륨 양이온이다.
본 발명에 사용되는 미드-컷 AS 계면활성제의 양은 비-섬유질 시트의 총 중량을 기준으로 약 5% 내지 약 90%, 바람직하게는 약 10% 내지 약 80%, 더욱 바람직하게는 약 20% 내지 약 75%, 가장 바람직하게는 약 30% 내지 약 70%의 범위일 수 있다. 그러한 미드-컷 AS 계면활성제(들)는 바람직하게는 비-섬유질 시트의 계면활성제 시스템에서 주 계면활성제로서 기능한다. 다시 말하면, 미드-컷 AS 계면활성제(들)는 비-섬유질 시트 내의 모든 계면활성제의 총 중량을 기준으로 50% 초과의 양으로 존재한다.
바람직하게는, 비-섬유질 시트의 계면활성제 시스템은, 예를 들어, C6, C8, C10, C12, C14, C16, 및 C18 AS 계면활성제를 포함하는, 짝수의 탄소 원자를 갖는 선형 AS 계면활성제를 약 50 중량% 초과, 바람직하게는 약 60 중량% 초과, 더욱 바람직하게는 70 중량% 또는 80 중량% 초과, 가장 바람직하게는 90 중량% 초과 또는 심지어 100 중량%(즉, 실질적으로 순수함)로 포함하는, 미드-컷 AS 계면활성제들의 혼합물을 함유할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 비-섬유질 시트의 계면활성제 시스템은, C6-C14 AS 계면활성제가 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 85% 내지 약 100%의 범위의 양으로 존재하는, 미드-컷 AS 계면활성제들의 혼합물을 함유한다. 이 혼합물은 "C6-C14-풍부 AS 혼합물"로 지칭될 수 있다. 더욱 바람직하게는, 그러한 C6-C14-풍부 AS 혼합물은 약 90 중량% 내지 약 100 중량%, 또는 92 중량% 내지 약 98 중량%, 또는 약 94 중량% 내지 약 96 중량%, 또는 100 중량%의(즉, 순수한) C6-C14 AS를 함유한다.
본 발명의 특히 바람직한 실시 형태에서, 계면활성제 시스템은 약 30 중량% 내지 약 100 중량% 또는 약 50 중량% 내지 약 99 중량%, 바람직하게는 약 60 중량% 내지 약 95 중량%, 더욱 바람직하게는 약 65 중량% 내지 약 90 중량%, 가장 바람직하게는 약 70 중량% 내지 약 80 중량%의 C12-C14 AS를 포함하는, 미드-컷 AS 계면활성제들의 혼합물을 함유하며, 이는 "C12-C14-풍부 AS 혼합물"로서 지칭될 수 있다. 바람직하게는, 그러한 C12-C14-풍부 AS 혼합물은 대부분의 C12 AS를 함유한다. 본 발명의 가장 바람직한 실시 형태에서, 계면활성제 시스템은, C12 및/또는 C14 AS 계면활성제, 예를 들어, 100% C12 AS 또는 약 70 중량% 내지 약 80 중량%의 C12 AS 및 20 중량% 내지 약 30 중량%의 C14 AS로 이루어지며 다른 AS 계면활성제는 거의 또는 전혀 없는 미드-컷 AS 계면활성제들의 혼합물을 포함한다.
본 발명의 가장 바람직한 실시 형태에서, 비-섬유질 시트들 각각은, 그러한 시트의 총 중량을 기준으로 약 10 중량% 내지 약 70 중량%, 바람직하게는 약 20 중량% 내지 약 60 중량%의 순수한 C12 AS 또는 C12-C14-풍부 AS 혼합물을 함유하는 한편, C12-C14-풍부 AS 혼합물은 그러한 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 70 중량% 내지 약 80 중량%의 C12 AS 및 20 중량% 내지 약 30 중량%의 C14 AS를 함유한다.
본 발명의 실시에 특히 적합한 구매가능한 미드-컷 AS 혼합물은 코그니스(Cognis)(독일 몬하임 소재)로부터의 텍사폰(Texapon)(등록상표) V95 G이다.
본 발명의 비-섬유질 시트에서 주 계면활성제로서 사용하기 위한 다른 바람직한 유형의 계면활성제는 C6-C20 선형 알킬벤젠 설포네이트(LAS)이며, 이는 단독으로 또는 상기에 기재된 미드-컷 AS와 조합하여 비-섬유질 시트에 존재할 수 있다. LAS는 주 계면활성제로서, 또는 미드-컷 AS에 대한 보조 계면활성제로서 비-섬유질 시트에 존재할 수 있다. 본 발명의 특히 바람직한 실시 형태에서, LAS는, 예를 들어 1:15 내지 1:2, 바람직하게는 1:10 내지 1:3, 그리고 더욱 바람직하게는 1:8 내지 1:4의 범위의 중량비로, 미드-컷 AS에 대한 보조 계면활성제로서 비-섬유질 시트에 존재한다.
LAS 계면활성제는 당업계에 잘 알려져 있으며, 구매가능한 선형 알킬벤젠을 설폰화함으로써 용이하게 얻어질 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 예시적인 C6-C20 선형 알킬벤젠 설포네이트에는 C6-C20 선형 알킬벤젠 설폰산의 알칼리 금속, 알칼리 토금속 또는 암모늄 염, 및 바람직하게는 C11-C18 또는 C11-C14 선형 알킬벤젠 설폰산의 나트륨, 칼륨, 마그네슘 및/또는 암모늄 염이 포함된다. C12 선형 알킬벤젠 설폰산의 나트륨 또는 칼륨 염이 더욱 바람직하며, C12 선형 알킬벤젠 설폰산의 나트륨 염, 즉 소듐 도데실벤젠 설포네이트가 가장 바람직하다. 존재하는 경우, 비-섬유질 시트 내의 LAS의 양은 비-섬유질 시트의 총 중량을 기준으로 약 1% 내지 약 90%, 바람직하게는 약 2% 내지 약 70%, 그리고 더욱 바람직하게는 약 5% 내지 약 40%의 범위일 수 있다. 본 발명의 가장 바람직한 실시 형태에서, 비-섬유질 시트들 각각은 그러한 비-섬유질 시트의 총 중량을 기준으로 약 5% 내지 약 20%의, C12 선형 알킬벤젠 설폰산의 나트륨, 칼륨, 또는 마그네슘 염을 포함한다.
비-섬유질 시트들 각각은 다른 음이온성 계면활성제(즉, AS 및 LAS 이외의 것), 비이온성 계면활성제, 쯔비터이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 추가적인 계면활성제를 포함할 수 있다.
본 발명의 비-섬유질 시트 내에 포함되기에 적합한 다른 음이온성 계면활성제에는 C6-C20 선형 또는 분지형 알킬 설포네이트, C6-C20 선형 또는 분지형 알킬 카르복실레이트, C6-C20 선형 또는 분지형 알킬 포스페이트, C6-C20 선형 또는 분지형 알킬 포스포네이트, C6-C20 알킬 N-메틸 글루코스 아미드, C6-C20 메틸 에스테르 설포네이트(MES), 및 이들의 조합이 포함된다.
적합한 비이온성 계면활성제에는 알콕실화 지방 알코올이 포함된다. 비이온성 계면활성제는 화학식 R(OC2H4) n OH의 에톡실화 알코올 및 에톡실화 알킬 페놀로부터 선택될 수 있으며, 여기서, R은 약 8 내지 약 15개의 탄소 원자를 함유하는 지방족 탄화수소 라디칼 및 알킬 기가 약 8 내지 약 12개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 페닐 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되고, n의 평균값은 약 5 내지 약 15이다. 본 발명에 유용한 비이온성 계면활성제의 비제한적인 예에는 C8-C18 알킬 에톡실레이트, 예를 들어, 쉘(Shell)로부터의 네오돌(NEODOL)(등록상표) 비이온성 계면활성제; C6-C12 알킬 페놀 알콕실레이트(여기서, 알콕실레이트 단위는 에틸렌옥시 단위, 프로필렌옥시 단위, 또는 이들의 혼합물일 수 있음); 바스프(BASF)로부터의 플루로닉(Pluronic)(등록상표)과 같은 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 블록 중합체를 갖는 C12-C18 알코올 및 C6-C12 알킬 페놀 축합물; C14-C22 중쇄(mid-chain) 분지형 알코올(BA); C14-C22 중쇄 분지형 알킬 알콕실레이트, BAE x (여기서, x는 1 내지 30임); 알킬폴리사카라이드; 구체적으로 알킬폴리글리코사이드; 폴리하이드록시 지방산 아미드; 및 에테르 캡핑된 폴리(옥시알킬화) 알코올 계면활성제가 포함된다. 적합한 비이온성 세척성 계면활성제에는 알킬 폴리글루코사이드 및 알킬 알콕실화 알코올이 또한 포함된다. 적합한 비이온성 계면활성제는 또한 바스프로부터 상표명 루텐솔(Lutensol)(등록상표)로 판매되는 것들을 포함한다.
양이온성 계면활성제의 비제한적인 예에는, 26개 이하의 탄소 원자를 가질 수 있는 4차 암모늄 계면활성제가 포함되고, 이는 알콕실레이트 4차 암모늄(AQA) 계면활성제; 다이메틸 하이드록시에틸 4차 암모늄; 다이메틸 하이드록시에틸 라우릴 암모늄 클로라이드; 폴리아민 양이온성 계면활성제; 양이온성 에스테르 계면활성제; 및 아미노 계면활성제, 예를 들어 아미도 프로필다이메틸 아민(APA)이 포함된다. 적합한 양이온성 세척성 계면활성제에는 알킬 피리디늄 화합물, 알킬 4차 암모늄 화합물, 알킬 4차 포스포늄 화합물, 알킬 3차 설포늄 화합물, 및 이들의 혼합물이 또한 포함된다.
적합한 양이온성 세척성 계면활성제는 하기 일반식을 갖는 4차 암모늄 화합물이다:
(R)(R1)(R2)(R3)N+ X-
상기 식에서, R은 선형 또는 분지형의 치환 또는 비치환된 C6-18 알킬 또는 알케닐 모이어티이고, R1 및 R2는 독립적으로 메틸 또는 에틸 모이어티로부터 선택되고, R3은 하이드록실, 하이드록시메틸 또는 하이드록시에틸 모이어티이고, X는 전하 중성을 제공하는 음이온이며, 적합한 음이온에는 할라이드, 예를 들어, 클로라이드; 설페이트; 및 설포네이트가 포함된다. 적합한 양이온성 세척성 계면활성제는 모노-C6-18 알킬 모노-하이드록시에틸 다이메틸 4차 암모늄 클로라이드이다. 매우 적합한 양이온성 세척성 계면활성제는 모노-C8-10 알킬 모노-하이드록시에틸 다이메틸 4차 암모늄 클로라이드, 모노-C10-12 알킬 모노-하이드록시에틸 다이메틸 4차 암모늄 클로라이드 및 모노-C10 알킬 모노-하이드록시에틸 다이메틸 4차 암모늄 클로라이드이다.
쯔비터이온성 계면활성제의 적합한 예에는 헤테로사이클릭 2차 및 3차 아민의 유도체를 포함하는, 2차 및 3차 아민의 유도체; 4차 암모늄, 4차 포스포늄 또는 3차 설포늄 화합물의 유도체; 알킬 다이메틸 베타인, 코코다이메틸 아미도프로필 베타인, 및 설포 및 하이드록시 베타인을 포함하는 베타인; C8 내지 C18(바람직하게는 C12 내지 C18) 아민 옥사이드; 알킬 기가 C8 내지 C18일 수 있는 N-알킬-N,N-다이메틸암미노-1-프로판 설포네이트가 포함된다.
적합한 양쪽성 계면활성제에는, 지방족 라디칼이 직쇄 또는 분지쇄일 수 있으며 지방족 치환체 중 하나는 약 8개 이상의 탄소 원자, 또는 약 8 내지 약 18개의 탄소 원자를 함유하고 지방족 치환체 중 적어도 하나는 음이온성 수-가용화 기, 예를 들어 카르복시, 설포네이트, 설페이트를 함유하는, 2차 또는 3차 아민의 지방족 유도체 또는 헤테로사이클릭 2차 및 3차 아민의 지방족 유도체가 포함된다. 적합한 양쪽성 계면활성제는 또한 사르코시네이트, 글리시네이트, 타우리네이트 및 이들의 혼합물을 포함한다.
본 발명의 특히 바람직하지만 필수적이지는 않은 실시 형태에서, 비-섬유질 시트는 음이온성 계면활성제만을 함유하는 계면활성제 시스템, 예를 들어 단일 음이온성 계면활성제 또는 둘 이상의 상이한 음이온성 계면활성제의 조합을 함유하는 계면활성제 시스템을 가질 수 있다. 대안적으로, 비-섬유질 시트는, 예를 들어 하나 이상의 음이온성 계면활성제와 하나 이상의 비이온성 계면활성제의 조합, 또는 하나 이상의 음이온성 계면활성제와 하나 이상의 쯔비터이온성 계면활성제의 조합, 또는 하나 이상의 음이온성 계면활성제와 하나 이상의 양쪽성 계면활성제의 조합, 또는 하나 이상의 음이온성 계면활성제와 하나 이상의 양이온성 계면활성제의 조합, 또는 모든 전술한 유형의 계면활성제의 조합(즉, 음이온성, 비이온성, 양쪽성 및 양이온성)을 함유하는, 복합 계면활성제 시스템을 포함할 수 있다.
특히, 비-섬유질 시트들 각각은, 7.5 초과의 친수성 지수(HI)를 특징으로 하는 (상기에 언급된 제1 계면활성제에 비하여) 상대적으로 높은 친수성을 갖는 소량의 계면활성제(들), 즉, 하기에 기재된 바와 같은 제2 계면활성제(들)를 포함할 수 있다. 비-섬유질 시트 각각에서 그러한 제2 계면활성제의 양은 그의 가공 안정성 및 필름 용해에 영향을 주지 않도록 충분히 작으며, 예를 들어 그러한 각각의 비-섬유질 시트의 총 중량을 기준으로 0% 내지 15%, 바람직하게는 0% 내지 10%, 더욱 바람직하게는 0% 내지 5%, 가장 바람직하게는 0% 내지 1%이다. 본 발명의 바람직한 실시 형태에서, 비-섬유질 시트들 각각에는 알킬알콕실화 설페이트가 실질적으로 없으며, 더욱 바람직하게는 본질적으로 없고, 이는 본 발명의 제2 계면활성제를 위한 바람직한 선택이다. 알킬알콕실화 설페이트는, 물에 용해될 때, 소정 농도 범위, 예를 들어 30 내지 60 중량%에서 고도로 점성인 육방정계 상을 겪을 수 있으며, 이는 겔-유사 물질을 생성한다. 따라서, 상당한 양으로 비-섬유질 요소 내에 혼입되는 경우, 알킬알콕실화 설페이트는 물에서의 그러한 시트의 용해를 상당히 늦출 수 있으며, 더 나쁘게는, 나중에 용해되지 않은 고형물을 초래할 수 있다. 상응하게, 본 발명은 그러한 계면활성제의 대부분을, 비-섬유질 시트 양쪽 면 대신에, 중간에서 별개의 입자로 제형화하고, 이는 그러한 계면활성제에 의한 겔 형성을 최소화할뿐만 아니라 그러한 겔 형성이 본 발명의 단일형 세탁 세제 물품 중의 다른 성분의 용해에 미치는 영향을 감소시키는 데 도움이 된다.
상기 기재된 계면활성제(들) 외에도, 비-섬유질 시트들 각각은 적어도 하나의 필름 형성제를 함유한다. 그러한 적어도 하나의 필름 형성제는 합성 또는 천연 기원의 수용성 중합체로부터 선택될 수 있으며 화학적으로 및/또는 물리적으로 개질될 수 있다.
본 발명의 실시를 위한 수용성 중합체의 적합한 예에는 폴리비닐 알코올, 폴리알킬렌 글리콜(폴리알킬렌 옥사이드 또는 폴리옥시알킬렌으로도 지칭됨), 다당류(예를 들어, 전분 또는 변성 전분, 셀룰로오스 또는 개질된 셀룰로오스, 풀루란, 잔툼 검, 구아 검, 및 카라기난), 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐피롤리돈, 및 단백질/폴리펩티드 또는 그의 가수분해 산물(예를 들어, 콜라겐 및 젤라틴)이 포함된다. 바람직하게는, 본 발명에 사용될 필름 형성제는 폴리비닐 알코올, 폴리알킬렌 글리콜, 전분 또는 변성 전분, 셀룰로오스 또는 개질된 셀룰로오스, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 본 발명의 특히 바람직한 실시 형태에서, 비-섬유질 세탁 세제 시트는 폴리비닐 알코올을 함유한다.
폴리비닐 알코올(PVA)의 실행에서, 이는 개질되지 않거나 개질되거나, 예컨대 카르복실화되거나 설폰화될 수 있거나, 또는 이는 비닐 알코올 또는 비닐 에스테르 단량체와 하나 이상의 다른 단량체의 공중합체일 수 있다. 바람직하게는, PVA는 부분적으로 또는 완전히 알코올화 또는 가수분해된다. 예를 들어, 이는 약 40% 내지 100%, 바람직하게는 약 50% 내지 약 95%, 더욱 바람직하게는 약 70% 내지 약 92%일 수 있으며, 알코올화 또는 가수분해될 수 있다. 가수분해도는 PVA가 물에 용해되기 시작하는 온도에 영향을 주는 것으로 알려져 있는데, 예를 들어 88% 가수분해는 차가운(즉, 실온의) 물에 가용성인 PVA 필름에 상응하는 반면, 92% 가수분해는 따뜻한 물에 가용성인 PVA 필름에 상응한다. PVA의 중량 평균 분자량은 10,000 내지 140,000 달톤, 바람직하게는 15,000 내지 120,000 달톤의 범위일 수 있다. 바람직한 PVA의 예는 에톡실화 PVA이다. PVA의 더욱 바람직한 예는 세키스이 스페셜티 케미칼스 아메리카, 엘엘씨(Sekisui Specialty Chemicals America, LLC)(미국 텍사스주 댈러스 소재)로부터 상표명 셀볼(CELVOL)(등록상표)로 구매가능하다. PVA의 다른 더 바람직한 예는 니폰 고세이(Nippon Ghosei)로부터 구매가능한 소위 G 중합체이다.
폴리알킬렌 글리콜, 바람직하게는 폴리에틸렌 글리콜(PEG)의 실행에서, 이들은 중량 평균 분자량이 약 200 내지 약 100,000 달톤, 바람직하게는 약 500 내지 약 20,000 달톤, 더욱 바람직하게는 약 1000 내지 15,000 달톤, 가장 바람직하게는 2000 내지 8000 달톤인 폴리(에틸렌 글리콜) 단일중합체 및 폴리(에틸렌 글리콜) 공중합체로부터 선택될 수 있다. 적합한 폴리(에틸렌 글리콜) 공중합체는 바람직하게는 약 50 중량% 이상의 PEG를 함유하며, 폴리(락타이드-블록-에틸렌 글리콜), 폴리(글리콜라이드-블록-에틸렌 글리콜), 폴리(락타이드-코-카프로락톤)-블록-폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(에틸렌 글리콜-코-락트산), 폴리(에틸렌 글리콜-코-글리콜산), 폴리(에틸렌 글리콜-코-폴리(락트산-코-글리콜산), 폴리(에틸렌 글리콜-코-프로필렌 글리콜), 폴리(에틸렌 옥사이드-블록-프로필렌 옥사이드-블록-에틸렌 옥사이드), 폴리(프로필렌 옥사이드-블록-에틸렌 글리콜-블록-프로필렌 글리콜), 및 폴리(에틸렌 글리콜-코-카프로락톤)으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 예시적인 폴리(에틸렌 글리콜) 단일중합체는 시그마 알드리치(Sigma Aldrich)로부터, 또는 상표명 카보왁스(CARBOWAX)™로 다우(Dow)로부터, 또는 상표명 플루리올(Pluriol)(등록상표)로 바스프로부터 구매가능하다. 예시적인 폴리(에틸렌 글리콜) 공중합체는 바스프로부터 상표명 플루로닉(등록상표) F127, 플루로닉(등록상표) F108, 플루로닉(등록상표) F68 및 플루로닉(등록상표) P105로 구매가능하며, 이는 프로필렌 옥사이드(PO) 블록 및 에틸렌 옥사이드(EO) 블록을 함유한다. 본 발명의 실시에 특히 바람직한 PEG는 중량 평균 분자량이 약 4000 내지 약 8000 달톤인 폴리(에틸렌 글리콜) 단일중합체이다.
필름 형성제는 비-섬유질 시트의 총 중량을 기준으로 약 1% 내지 약 70%, 바람직하게는 약 2% 내지 약 60%, 더욱 바람직하게는 약 5% 내지 약 50%, 가장 바람직하게는 약 10% 내지 약 40%로 본 발명의 비-섬유질 시트에 존재할 수 있다. 본 발명의 특히 바람직한 실시 형태에서, 비-섬유질 시트들 각각은 PVA 및 PEG 둘 모두를, 바람직하게는 약 20:1 내지 약 1:2 비, 더욱 바람직하게는 약 15:1 내지 약 1:1, 가장 바람직하게는 약 10:1 내지 약 2:1 범위의 중량비로 함유한다. 예를 들어, PVA는 약 10% 내지 약 40%, 바람직하게는 15% 내지 약 30% 범위의 양으로 존재할 수 있으며, PEG는 그러한 각각의 비-섬유질 시트의 총 중량을 기준으로 약 2% 내지 약 20%, 바람직하게는 5% 내지 10% 범위의 양으로 존재할 수 있다.
필름 형성제에 더하여, 비-섬유질 시트는 필름 형성제의 특성을 개질하기 위해 가소제 및 고형물과 같은 적합한 첨가제를 또한 포함할 수 있다. 적합한 가소제는, 예를 들어 펜타에리트리톨, 예를 들어 다이펜타에리트리톨, 소르비톨, 만니톨, 글리세린 및 글리콜, 예를 들어 글리세롤 또는 에틸렌 글리콜이다. 가소제는 30 중량% 이하, 예를 들어 0.1 내지 20 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 15 중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 5 중량%의 양으로 일반적으로 사용된다. 제올라이트, 활석, 스테아르산, 마그네슘 스테아레이트, 이산화규소, 아연 스테아레이트 또는 콜로이드성 실리카와 같은 고형물이 또한 일반적으로 약 0.5 내지 5 중량% 범위의 양으로 사용될 수 있다.
본 발명의 비-섬유질 시트는 세정 성능을 돕거나 향상시키거나 시트의 미적 특성을 변경하기 위한 하나 이상의 다른 보조 세제 성분을 선택적으로 포함할 수 있다. 그러한 보조 세제 성분의 예시적인 예에는 (1) 무기 및/또는 유기 빌더(builder), 예를 들어 카르보네이트(바이카르보네이트 및 세스퀴카르보네이트를 포함함), 설페이트, 포스페이트(트라이폴리포스페이트, 파이로포스페이트, 및 유리질 중합체성 메타-포스페이트로 예시됨), 포스포네이트, 피트산, 실리케이트, 제올라이트, 시트레이트, 폴리카르복실레이트 및 그의 염(예를 들어, 멜리트산, 석신산, 옥시다이석신산, 폴리말레산, 벤젠 1,3,5-트라이카르복실산, 카르복시메틸옥시석신산, 및 그의 가용성 염), 에테르 하이드록시폴리카르복실레이트, 말레산 무수물과 에틸렌 또는 비닐 메틸 에테르의 공중합체, 1,3,5-트라이하이드록시 벤젠-2,4,6-트라이설폰산, 3,3-다이카르복시-4-옥사-1,6-헥산다이오에이트, 폴리아세트산(예를 들어, 에틸렌다이아민 테트라아세트산 및 니트릴로트라이아세트산) 및 그의 염, 지방산(예를 들어, C12-C18 모노카르복실산); (2) 킬레이팅제, 예를 들어 아미노 카르복실레이트, 아미노 포스포네이트, 다작용성으로 치환된 방향족 킬레이팅제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 철 및/또는 망간 킬레이팅제; (3) 식토 제거/재침착 방지제(clay soil removal/anti-redeposition agent), 예를 들어 수용성 에톡실화 아민(특히 에톡실화 테트라에틸렌-펜타민); (4) 중합체성 분산제, 예를 들어 중합체성 폴리카르복실레이트 및 폴리에틸렌 글리콜, 하이드록시프로필아크릴레이트의 아크릴산/말레산계 공중합체 및 그의 수용성 염, 말레산/아크릴산/비닐 알코올 삼원공중합체, 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리아스파르테이트 및 폴리글루타메이트; (5) 스틸벤, 피라졸린, 쿠마린, 카르복실산, 메틴시아닌, 다이벤조티펜-5,5-다이옥사이드, 아졸, 5원 및 6원 고리 헤테로사이클의 유도체 등을 포함하지만 이로 한정되지 않는 광학 증백제; (6) 비누거품 억제제(suds suppressor), 예를 들어 모노카르복실 지방산 및 그의 가용성 염, 고분자량 탄화수소(예를 들어, 파라핀, 할로파라핀, 지방산 에스테르, 1가 알코올의 지방산 에스테르, 지방족 C18-C40 케톤 등), N-알킬화 아미노 트라이아진, 프로필렌 옥사이드, 모노스테아릴 포스페이트, 실리콘 또는 그 유도체, 2차 알코올(예를 들어, 2-알킬 알칸올) 및 그러한 알코올과 실리콘 오일의 혼합물; (7) 비누거품 촉진제(suds booster), 예를 들어 C10-C16 알칸올아미드, C10-C14 모노에탄올 및 다이에탄올 아미드, 고도로 비누거품을 형성하는 계면활성제(예를 들어, 아민 옥사이드, 베타인 및 설테인), 및 가용성 마그네슘 염(예를 들어, MgCl2, MgSO4 등); (8) 섬유 유연제, 예를 들어 스멕타이트 점토, 아민 유연제 및 양이온성 유연제; (9) 이염 억제제(dye transfer inhibiting agent), 예를 들어 폴리비닐 피롤리돈 중합체, 폴리아민 N-옥사이드 중합체, N-비닐피롤리돈과 N-비닐이미다졸의 공중합체, 망간 프탈로시아닌, 퍼옥시다아제 및 이들의 혼합물; (10) 효소, 예를 들어 프로테아제, 아밀라아제, 리파아제, 셀룰라아제, 및 퍼옥시다아제, 및 이들의 혼합물; (11) 칼슘 및/또는 마그네슘 이온의 수용성 공급원, 붕산 또는 붕산염(예를 들어, 산화붕소, 붕사 및 기타 알칼리 금속 붕산염)을 포함하는 효소 안정제; (12) 표백제, 예를 들어 퍼카르보네이트(예를 들어, 탄산나트륨 퍼옥시하이드레이트, 소듐 파이로포스페이트 퍼옥시하이드레이트, 우레아 퍼옥시하이드레이트, 및 과산화나트륨), 퍼설페이트, 퍼보레이트, 마그네슘 모노퍼옥시프탈레이트 6수화물, 메타클로로 퍼벤조산의 마그네슘 염, 4-노닐아미노-4-옥소퍼옥시부티르산 및 다이퍼옥시도데칸다이오산, 6-노닐아미노-6-옥소퍼옥시카프로산, 및 광활성화 표백제(예를 들어, 설폰화 아연 및/또는 알루미늄 프탈로시아닌); (13) 표백 활성화제, 예를 들어 노나노일옥시벤젠 설포네이트(NOBS), 테트라아세틸 에틸렌 다이아민(TAED), (6-옥탄아미도카프로일)옥시벤젠설포네이트, (6-노난아미도카프로일)옥시벤젠설포네이트, (6-데칸아미도카프로일)옥시벤젠설포네이트, 및 이들의 혼합물을 포함하는 아미도-유도된 표백 활성화제, 벤즈옥사진-유형 활성화제, 아실 락탐 활성화제(특히 아실 카프로락탐 및 아실 발레로락탐); 및 (14) 담체, 하이드로트로프(hydrotrope), 가공 조제, 염료 또는 안료(특히 색조 부여 염료(hueing dye)), 향료(순수 향료(neat perfume) 및 향료 마이크로캡슐 둘 모두를 포함함), 및 고체 충전제를 포함하지만 이로 한정되지 않는 임의의 다른 공지된 세제 보조 성분이 포함된다.
비-섬유질 시트는 캐스팅, 성형, 가압(pressing), 압출/압출-코팅, 캘린더 롤링(calendar rolling), 용액 침착, 스카이빙(skiving), 및 라미네이션과 같은 임의의 적합한 필름 형성 방법에 의해 제조될 수 있다. 특정한 일 실시 형태에서, 이들은 먼저 물에 용해되거나 분산된 원료를 함유하는 슬러리를 제공하고, 이어서, 예컨대 그러한 슬러리를 얕은 주형 내로 붓거나 이를 가열된 회전가능 실린더 위에 코팅함으로써, 슬러리를 시트-유사 형태로 형상화하여 형성될 수 있다. 시트-유사 형태의 건조는 형상화 단계와 동시에 수행되거나 후속적으로 수행되어, 물을 제거하고 수분 함량이 거의 없거나 전혀 없는(예컨대, 3 중량% 미만의 물) 완성된 시트를 형성할 수 있다.
본 발명의 비-섬유질 시트를 제조하기 위한 바람직하지만 비제한적인 공정은 후술되는 바와 같은 실린더 시트 제조 시스템의 사용에 의한 것이다. 실린더 시트 제조 시스템은 가열된 회전가능 실린더가 설치된 베이스 브래킷을 포함한다. 가열된 회전가능 실린더는 베이스 브래킷 상에 설치된 전동식 구동장치(motorized drive)에 의해 구동될 수 있고, 미리 결정된 회전 속도로 작동할 수 있다. 상기 가열된 회전가능 실린더는 바람직하게는 그의 외부 표면 상에 논-스틱(non-stick) 코팅으로 코팅된다.
공급 메커니즘이 베이스 브래킷 상에 또한 제공되는데, 이는 가열된 회전가능 실린더 상에 전술된 모든 또는 일부 원료(예를 들어, 계면활성제(들), 필름 형성제(들) 및 보조 세제 성분)를 함유하는 예비형성된 슬러리를 부가하기 위한 것이다. 공급 메커니즘은 베이스 브래킷 상에 설치된 공급 랙(rack)을 포함하며, 상기 공급 랙 상에는 적어도 하나의 (바람직하게는, 2개의) 공급 호퍼(들), 공급의 동역학적 관측을 위한 영상 장치, 및 공급 호퍼의 위치 및 경사각을 조정하기 위한 조정 장치가 설치되어 있다.
급격한 열 손실을 방지하기 위해 베이스 브래킷 상에 설치된 가열 차폐물(heating shield)이 또한 존재한다. 그렇지 않다면, 슬러리는 가열된 회전가능 실린더 상에서 너무 빨리 고화될 수 있다. 가열 차폐물은 또한 가열된 회전가능 실린더에 필요한 에너지를 효과적으로 절감시켜, 에너지 소비 감소를 달성할 수 있고 비용 절감을 제공할 수 있다. 가열 차폐물은 모듈형 조립 구조체, 또는 일체형 구조체이며, 베이스 브래킷으로부터 자유롭게 탈착될 수 있다. 형성되는 세탁 세제 시트 상에 임의의 물 응축물이 떨어지는 것을 피하도록, 고온 스팀을 흡인하기 위한 흡인 장치가 또한 가열 차폐물 상에 설치된다. 가열된 회전가능 실린더에 의해 이미 형성된 세탁 세제 시트를 스쿠핑(scooping up)하기 위한 것인, 베이스 브래킷 상에 설치된 출발 공급 메커니즘이 또한 존재할 수 있다.
비-섬유질 시트의 제조 공정은 다음과 같다. 첫째로, 베이스 브래킷 상의 논-스틱 코팅을 갖는 가열된 회전가능 실린더가 전동식 구동장치에 의해 구동된다. 다음으로, 조정 장치는 공급 호퍼와 가열된 회전가능 실린더의 외부 표면 사이의 거리가 미리 설정된 값에 도달하도록 공급 메커니즘을 조정한다. 한편, 공급 호퍼는 비-섬유질 시트를 제조하기 위한 모든 또는 일부 원료를 함유하는 예비형성된 슬러리를 가열된 회전가능 실린더 상에 부가한다. 가열 차폐물의 흡인 장치는 가열된 회전가능 실린더에 의해 발생된 뜨거운 스팀을 흡인한다.
다음으로, 출발 공급 메커니즘은 건조된 시트를 스쿠핑하고, 이어서 이는 가열된 회전가능 실린더의 하류에 있는 슬라이싱/절단 장치에 의해 원하는 크기로 슬라이싱되거나 절단될 수 있다. 선택적으로, 각각의 시트는 가열된 회전가능 실린더의 하류에 있는 엠보싱 장치에 의해 선, 패턴, 로고 등으로 추가로 엠보싱된다.
별개의 입자
전술된 비-섬유질 시트들 사이에 개재된 별개의 입자들이 또한 수용성이다. 그러한 별개의 입자들 각각은 (상기 기재된 비-섬유질 시트에 의해 함유된 제1 계면활성제에 비하여) 상대적으로 높은 친수성을 갖는 제2 계면활성제를 함유하고, 7.5 초과의 친수성 지수(HI)를 특징으로 한다. 그의 높은 HI 값으로 인해, 제2 계면활성제는 천을 세정하고 얼룩을 제거하는 데 매우 효과적이어서, 이를 본 발명의 단일형 세탁 세제 물품에 포함시키는 것이 바람직하다. 그러나, 더 높은 친수성의 그러한 제2 계면활성제는 물에 용해되는 동안 점성의 겔-유사 육방정계 상을 형성할 수 있다. 따라서, 제2 계면활성제를 전술된 비-섬유질 시트로 제형화하는 것은 어려운데, 그 이유는 제2 계면활성제에 의해 형성된 점성의 육방정계 상이 시트가 건조 단계 동안 회전 드럼 건조기에 점착되게 함으로써 시트 형성의 가공 안정성에 악영향을 미칠 것이기 때문이다. 제2 계면활성제를 비-섬유질 시트들 사이에 개재되는 별개의 입자들로 제형화함으로써, 그러한 가공 난제가 용이하게 회피될 수 있다. 또한, 제2 계면활성제에 의해 형성된 점성의 육방정계 상은 사용 동안 물에서 비-섬유질 시트의 용해를 늦출 수 있기 때문에, 제2 계면활성제를 (그럴 수 없는 비-섬유질 시트로라기보다는 오히려) 물에서 용이하게 분산될 수 있는 별개의 입자들로 제형화하는 것이 또한 도움이 되며, 이는 세척 동안 단일형 세탁 세제 물품의 전반적인 용해를 개선한다.
본 발명의 별개의 입자가 상대적으로 낮은 물/수분 함량(예컨대, 약 10 중량% 이하의 총 물/수분, 바람직하게는 약 8 중량% 이하의 총 물/수분, 더욱 바람직하게는 약 5 중량% 이하의 총 수분), 특히 상대적으로 낮은 자유수/비결합수 함량(예컨대, 약 3 중량% 이하의 자유수 또는 비결합수, 바람직하게는 약 1 중량% 이하의 자유수 또는 비결합수)을 갖는 것이 바람직하여, 그러한 별개의 입자로부터의 물이 인접한 비-섬유질 시트의 구조적 완전성을 손상시키지 않을 것이다. 또한, 그러한 별개의 입자에서 제어된 수분 함량은 입자 자체에서의 겔화 위험을 감소시킨다. 하기 물 함량 시험 방법을 사용하여 입자 및/또는 기재 구조체 내에 존재하는 물/수분 함량을 측정한다.
본 발명에 사용하기에 적합한 별개의 입자들은, 이들이 비-섬유질인 한, 구체, 막대, 플레이트, 튜브, 정사각형, 직사각형, 디스크, 별, 규칙적이거나 불규칙적인 형상의 플레이크, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 임의의 형상일 수 있다. 이들은 본 명세서에 기재된 중위 입자 크기 시험에 따라 측정될 때 2000 μm 이하의 중위 입자 크기를 가질 수 있다. 바람직하게는, 그러한 별개의 입자들은 본 명세서에 기재된 중위 입자 크기 시험에 따라 측정할 때 약 1 μm 내지 약 2000 μm, 더욱 바람직하게는 약 10 μm 내지 약 1800 μm, 더욱 더 바람직하게는 약 50 μm 내지 약 1700 μm, 더욱 더 바람직하게는 약 100 μm 내지 약 1500 μm, 더욱 더 바람직하게는 약 250 μm 내지 약 1000 μm, 가장 바람직하게는 약 300 μm 내지 약 800 μm의 범위인 중위 입자 크기를 갖는다.
그러한 별개의 입자의 벌크 밀도(bulk density)는 500 g/L 내지 1000 g/L, 바람직하게는 600 g/L 내지 900 g/L, 더욱 바람직하게는 700 g/L 내지 800 g/L의 범위일 수 있다.
상기 기재된 비-섬유질 시트와 같이, 본 발명의 별개의 입자들은 또한 충분히 높은 계면활성제 함량, 예컨대 그러한 별개의 입자들의 총 중량을 기준으로 30% 이상, 바람직하게는 50% 이상, 더욱 바람직하게는 60% 이상, 가장 바람직하게는 70% 이상을 특징으로 한다.
별개의 입자에 사용된 제2 계면활성제는 중량 평균 알콕실화도가 0.1 내지 10의 범위인 C6-C20 선형 또는 분지형 알킬알콕실화 설페이트(AAS), 중량 평균 알콕실화도가 5 내지 15의 범위인 C6-C20 알킬알콕실화 알코올(AA), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 그러한 제2 계면활성제는 상기 각각의 별개의 입자의 총 중량을 기준으로 20% 내지 90%, 바람직하게는 30% 내지 90%, 더욱 바람직하게는 40% 내지 90%, 가장 바람직하게는 50% 내지 90% 범위의 양으로 별개의 입자들 각각에 존재할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 별개의 입자 내의 제2 계면활성제는 중량 평균 알콕실화도가 약 0.1 내지 약 10, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 5의 범위인 C6-C20 선형 또는 분지형 AAS 계면활성제이다. 중량 평균 알콕실화도가 약 1 내지 약 5의 범위인 C10-C16 선형 또는 분지형 알킬에톡실화 설페이트(AES)가 특히 바람직하다. 그러한 AAS(바람직하게는, AES) 계면활성제는 단독으로 또는 다른 계면활성제와 조합하여 사용될 수 있다. 바람직하게는, AAS(바람직하게는, AES) 계면활성제는 별개의 입자에서 주 계면활성제로서 사용되는데, 즉 그러한 입자 내의 모든 계면활성제의 총 중량을 기준으로 50% 이상의 양으로 존재하는 한편, 하나 이상의 다른 계면활성제(음이온성, 비이온성, 양쪽성 및/또는 양이온성)는 그러한 AAS(또는 바람직하게는, AES)에 대한 보조 계면활성제로서 존재한다.
본 발명의 별개의 입자에서 제2 계면활성제로서 사용하기에 바람직한 다른 유형의 계면활성제는 비이온성 계면활성제이다. 적합한 비이온성 계면활성제에는 알킬알콕실화 알코올, 바람직하게는 화학식 R(OC2H4) n OH의 알킬에톡실화 알코올 및 알킬에톡실화 페놀이 포함되며, 여기서, R은 약 8 내지 약 15개의 탄소 원자를 함유하는 지방족 탄화수소 라디칼 및 알킬 기가 약 8 내지 약 12개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 페닐 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되고, n의 평균값은 약 5 내지 약 15이다. 일 예에서, 비이온성 계면활성제는, 알코올에 평균 약 24개의 탄소 원자를 가지며 알코올 1 몰당 약 9 몰의 에틸렌 옥사이드의 평균 에톡실화도를 갖는 에톡실화 알코올로부터 선택된다. 본 발명에 유용한 비이온성 계면성제의 다른 비제한적인 예에는 C8-C18 알킬 에톡실레이트, 예를 들어, 쉘로부터의 네오돌(등록상표) 비이온성 계면활성제; C6-C12 알킬 페놀 알콕실레이트(여기서, 알콕실레이트 단위는 에틸렌옥시 단위, 프로필렌옥시 단위, 또는 이들의 혼합물일 수 있음); 바스프로부터의 플루로닉(등록상표)과 같은 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 블록 중합체를 갖는 C12-C18 알코올 및 C6-C12 알킬 페놀 축합물; C14-C22 중쇄 분지형 알코올; C14-C22 중쇄 분지형 알킬 알콕실레이트, BAE x (여기서, x는 1 내지 30임); 알킬폴리사카라이드, 및 구체적으로 알킬폴리글리코사이드; 폴리하이드록시 지방산 아미드; 및 에테르 캡핑된 폴리(옥시알킬화) 알코올 계면활성제가 포함된다. 적합한 비이온성 계면활성제는 또한 바스프로부터 상표명 루텐솔(등록상표)로 판매되는 것들을 포함한다.
본 발명에서 제2 계면활성제로서 사용하기에 특히 바람직한 비이온성 계면활성제는 중량 평균 알콕실화도가 5 내지 15의 범위인 C6-C20 알킬알콕실화 알코올(AA)이고, 이는 단독으로 또는 상기 기재된 AAS 또는 AES 계면활성제와 조합하여 별개의 입자에 존재할 수 있다. AA는 주 계면활성제로서 또는 AAS 또는 AES를 위한 보조 계면활성제로서 별개의 입자 내에 존재할 수 있다. 본 발명의 특히 바람직한 실시 형태에서, AAS(바람직하게는, AES) 계면활성제는 주 계면활성제로서 별개의 입자에 존재하는 한편, AA 계면활성제는 그러한 AAS 또는 AES 계면활성제에 대한 보조 계면활성제로서, 예를 들어 1:15 내지 1:2, 바람직하게는 1:10 내지 1:3, 더욱 바람직하게는 1:8 내지 1:4 범위의 중량비로 존재한다.
상기에 언급된 바와 같이 상대적으로 높은 HI 값(즉, 7.5 초과)의 제2 계면활성제에 더하여, 본 발명의 별개의 입자는, 비-섬유질 시트에 대해 상기에 기재된 바와 같은, 다른 음이온성 계면활성제(즉, AAS 및 AES 이외의 것), 양쪽성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 추가적인 계면활성제를 포함할 수 있다. 그러한 추가의 계면활성제(들)는 그러한 각각의 별개의 입자의 총 중량을 기준으로 0% 내지 약 50%, 바람직하게는 1% 내지 40%, 더욱 바람직하게는 2% 내지 30%, 가장 바람직하게는 5% 내지 20%의 범위의 양으로 별개의 입자들 각각에 존재할 수 있다. 바람직하게는, 그러한 추가적인 계면활성제(들)는 제2 계면활성제에서보다 낮은 HI 값(즉, 7.5 이하)을 특징으로 한다. 예를 들어, 그러한 추가적인 계면활성제(들)는 C6-C20 선형 또는 분지형 LAS, C6-C20 선형 또는 분지형 AS, C6-C20 선형 또는 분지형 알킬 설포네이트, C6-C20 선형 또는 분지형 알킬 카르복실레이트, C6-C20 선형 또는 분지형 알킬 포스페이트, C6-C20 선형 또는 분지형 알킬 포스포네이트, C6-C20 알킬 N-메틸 글루코스 아미드, C6-C20 메틸 에스테르 설포네이트(MES), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 음이온성 계면활성제일 수 있다. 바람직하게는, 별개의 입자들 각각은 그러한 각각의 별개의 입자의 총 중량을 기준으로 0% 내지 50%, 바람직하게는 0% 내지 30%, 더욱 바람직하게는 0% 내지 20%, 가장 바람직하게는 0% 내지 15%의 상기 언급된 바와 같은 제1 계면활성제를 추가로 포함한다.
전술한 계면활성제(들)는, 별개의 입자들의 총 중량을 기준으로 약 5% 내지 약 90%, 바람직하게는 약 10% 내지 약 90%, 더욱 바람직하게는 약 20% 내지 약 90%, 더욱 더 바람직하게는 약 30% 내지 약 90%, 가장 바람직하게는 약 50% 내지 약 90%의 범위의 양으로 존재할 수 있는 계면활성제 시스템을 형성한다. 바람직하게는, 제2 계면활성제는 주 계면활성제로서 별개의 입자 내에 존재하는데, 즉 이는 별개의 입자 내의 계면활성제 시스템의 총 중량을 기준으로 50% 이상의 양으로 존재한다.
본 발명의 특히 바람직한 실시 형태에서, 별개의 입자는 알콕실화 폴리알킬렌이민 및 폴리알킬렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 작용성 리올로지 개질제와 함께 AAS(또는 바람직하게는 AES)를 함유한다. 예를 들어, 별개의 입자는 약 0.5 중량% 내지 약 20 중량%, 바람직하게는 약 1 중량% 내지 약 15 중량%, 더욱 바람직하게는 약 2 중량% 내지 약 10 중량%의 알콕실화 폴리알킬렌이민 및/또는 폴리알킬렌 글리콜을 함유할 수 있다. 그러한 리올로지 개질제는 별개의 입자의 초기 습윤 동안 AAS 또는 AES 계면활성제에 의해 형성되는 점착성 육방정계 상의 점도 및 지속성을 감소시키는 기능을 함으로써, 그러한 별개의 입자가 세척 동안, 특히 냉수 또는 다른 스트레스 받는 세척 조건에서 천 위에 덩어리-겔을 형성할 위험성을 완화시킨다.
본 발명의 실시에 유용한 알콕실화 폴리알킬렌이민, 바람직하게는 알콕실화 폴리에틸렌이민은 폴리알킬렌이민 골격 또는 코어 내의 질소 원자에 부착된 하나 이상의 수소 원자를 폴리옥시알킬렌옥시 단위, 즉 -(C n H 2n O) x H(여기서, n은 약 1 내지 약 10, 바람직하게는 약 1 내지 약 5, 더욱 바람직하게는 약 2 내지 약 4 범위의 정수이고, x는 1 내지 200, 바람직하게는 약 2 내지 약 100, 더욱 바람직하게는 약 5 내지 약 50 범위의 정수임)로 대체함으로써 개질되는 그러한 골격 또는 코어를 포함할 수 있다. 폴리알킬렌이민 골격 또는 코어는 전형적으로 개질 전의 평균 수평균 분자량(Mwn)이 약 100 내지 약 100,000, 바람직하게는 약 200 내지 약 5000, 더욱 바람직하게는 약 500 내지 약 1000 범위 내이다. 더욱 바람직하게는, 본 발명의 알콕실화 폴리알킬렌이민은 내부 폴리에틸렌 옥사이드 블록 및 외부 폴리프로필렌 옥사이드 블록과 함께 폴리에틸렌이민 코어를 갖는다. 구체적으로, 그러한 알콕실화 폴리알킬렌이민은 (PEI)a(CH2CH2O)b(CH2CH2CH2O)c의 실험식을 갖고, 상기 실험식에서, PEI는 폴리에틸렌이민 코어를 나타내고, a는 약 100 내지 약 100,000 달톤 범위 내에 있는 개질 전의 평균 수평균 분자량(Mwn)이며; b는 PEI 코어 내의 질소 원자당 에틸렌 옥사이드(CH2CH2O) 단위의 중량 평균 수이고, 이는 약 0 내지 약 60 범위의 정수이며; c는 PEI 코어 내의 질소 원자당 프로필렌 옥사이드(CH2CH2CH2O) 단위의 중량 평균 수이며, 이는 약 0 내지 약 60 범위의 정수이다. 바람직하게는, a는 약 200 내지 약 5000 달톤의 범위이며, 더욱 바람직하게는 약 500 내지 약 1000 달톤의 범위이고; 바람직하게는 b는 약 1 내지 약 50, 더욱 바람직하게는 약 5 내지 약 40, 가장 바람직하게는 약 10 내지 약 30의 범위이고; 바람직하게는 c는 약 0 내지 약 40, 더욱 바람직하게는 약 0 내지 약 30, 가장 바람직하게는 약 0 내지 약 20의 범위이다. 바람직한 알콕실화 폴리에틸렌이민은 (PEI)200-1000(EO)15-25 또는 (PEI)200-1000(EO)20-30(PO)10-30의 실험식으로 나타내어질 수 있다. 실험식이 성분들 각각의 상대적인 양만을 나타내며, 상이한 모이어티들의 구조적 순서를 나타내고자 하는 것은 아님에 유의한다.
폴리알킬렌 글리콜, 바람직하게는 폴리에틸렌 글리콜(PEG)은 중량 평균 분자량이 약 200 내지 약 100,000 달톤, 바람직하게는 약 500 내지 약 20,000 달톤, 더욱 바람직하게는 약 1000 내지 15,000 달톤, 가장 바람직하게는 2000 내지 8000 달톤인 폴리(에틸렌 글리콜) 단일중합체 및 폴리(에틸렌 글리콜) 공중합체로부터 선택될 수 있다. 적합한 폴리(에틸렌 글리콜) 공중합체는 바람직하게는 약 50 중량% 이상의 PEG를 함유하며, 폴리(락타이드-블록-에틸렌 글리콜), 폴리(글리콜라이드-블록-에틸렌 글리콜), 폴리(락타이드-코-카프로락톤)-블록-폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(에틸렌 글리콜-코-락트산), 폴리(에틸렌 글리콜-코-글리콜산), 폴리(에틸렌 글리콜-코-폴리(락트산-코-글리콜산), 폴리(에틸렌 글리콜-코-프로필렌 글리콜), 폴리(에틸렌 옥사이드-블록-프로필렌 옥사이드-블록-에틸렌 옥사이드), 폴리(프로필렌 옥사이드-블록-에틸렌 글리콜-블록-프로필렌 글리콜), 및 폴리(에틸렌 글리콜-코-카프로락톤)으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 별개의 입자에 사용하기에 특히 바람직한 PEG는 중량 평균 분자량이 약 4000 내지 약 8000 달톤인 폴리(에틸렌 글리콜) 단일중합체이다. 예시적인 폴리(에틸렌 글리콜) 단일중합체는 시그마 알드리치로부터, 또는 상표명 카보왁스™로 다우로부터, 또는 상표명 플루리올(등록상표)로 바스프로부터 구매가능하다. 예시적인 폴리(에틸렌 글리콜) 공중합체는 바스프로부터 상표명 플루로닉(등록상표) F127, 플루로닉(등록상표) F108, 플루로닉(등록상표) F68 및 플루로닉(등록상표) P105, 플루로닉(등록상표) F38, 플루로닉(등록상표) L92 및 플루로닉(등록상표) F77로 구매가능하다.
별개의 입자에 사용하기에 특히 바람직한 다른 PEG는 에틸렌 옥사이드­프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드(EOx1POyEOx2) 삼중블록 공중합체이며, 여기서 xi 및 X2 각각은 약 2 내지 약 140의 범위이고, y는 약 15 내지 약 70의 범위이다. 더욱 바람직하게는, 그러한 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드(EOx1POyEOx2) 삼중블록 공중합체는 (1) 20 내지 70, 바람직하게는 30 내지 60, 더욱 바람직하게는 45 내지 55개의 프로필렌 옥사이드 단위의 중량 평균 프로필렌 옥사이드 사슬 길이; 및/또는 (2) 1000 내지 15,000, 바람직하게는 1500 내지 5000, 더욱 바람직하게는 2000 내지 4500, 더욱 더 바람직하게는 2500 내지 4000, 가장 바람직하게는 3500 내지 3800 달톤의 중량 평균 분자량; 및/또는 (3) 2 내지 90, 바람직하게는 3 내지 50, 더욱 바람직하게는 4 내지 20개의 에틸렌 옥사이드 단위의 중량 평균 에틸렌 옥사이드 사슬 길이; 및/또는 (4) 10 중량% 내지 90 중량%, 바람직하게는 15 중량% 내지 50 중량%, 가장 바람직하게는 15 중량% 내지 25 중량%의 조합된 에틸렌-옥사이드 블록들의 삼중블록 공중합체를 갖는다. 그러한 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드(EOx1POyEOx2) 삼중블록 공중합체의 총 에틸렌 옥사이드 함량은 2개의 에틸렌 옥사이드 블록에 대해 균등하게 분할될 수 있고, 바람직하게는 각각의 에틸렌 옥사이드 블록은 에틸렌 옥사이드 단위의 총 개수의 평균 40% 내지 60%, 더욱 바람직하게는 45% 내지 55%, 더욱 더 바람직하게는 48% 내지 52%, 가장 바람직하게는 50%를 포함하며, 여기서 둘 모두의 에틸렌 옥사이드 블록의 %는 합계 100%가 된다.
바람직하게는, 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드(EOx1POyEOx2) 삼중블록 공중합체는 분자량이 1000 내지 10,000, 바람직하게는 1500 내지 8000, 더욱 바람직하게는 2000 내지 7500이다. 바람직하게는, 이 공중합체는 공중합체의 중량을 기준으로 10% 내지 95%, 바람직하게는 12% 내지 90%, 가장 바람직하게는 15% 내지 85%의 합계 에틸렌-옥사이드 블록을 포함한다. 일부 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드(EOx1POyEOx2) 삼중블록 공중합체는 용해를 개선한다.
가장 바람직하게는, 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드(EOx1POyEOx2) 삼중블록 공중합체는 분자량이 3500 내지 3800이고, 프로필렌 옥사이드 함량이 45 내지 55개의 프로필렌 옥사이드 단위이고, 에틸렌 옥사이드 함량이 에틸렌 옥사이드 블록당 4 내지 20개의 에틸렌 옥사이드 단위이다.
적합한 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드 삼중블록 공중합체는 바스프 컴퍼니로부터 플루로닉 PE 시리즈로, 또는 다우 케미칼 컴퍼니(Dow Chemical Company)로부터 터지톨(Tergitol) L 시리즈로 구매가능하다. 특히 적합한 재료는 플루로닉(등록상표) PE 9200이다.
본 발명의 별개의 입자는 그의 세정 성능을 보조 또는 향상시키거나 미적 특성을 변경하기 위한 하나 이상의 다른 보조 세제 성분을 선택적으로 포함할 수 있다. 그러한 보조 세제 성분의 예시적인 예에는 (1) 무기 및/또는 유기 빌더, 예를 들어 카르보네이트(바이카르보네이트 및 세스퀴카르보네이트를 포함함), 설페이트, 포스페이트(트라이폴리포스페이트, 파이로포스페이트, 및 유리질 중합체성 메타-포스페이트로 예시됨), 포스포네이트, 피트산, 실리케이트, 제올라이트, 시트레이트, 폴리카르복실레이트 및 그의 염(예를 들어, 멜리트산, 석신산, 옥시다이석신산, 폴리말레산, 벤젠 1,3,5-트라이카르복실산, 카르복시메틸옥시석신산, 및 그의 가용성 염), 에테르 하이드록시폴리카르복실레이트, 말레산 무수물과 에틸렌 또는 비닐 메틸 에테르의 공중합체, 1,3,5-트라이하이드록시 벤젠-2,4,6-트라이설폰산, 3,3-다이카르복시-4-옥사-1,6-헥산다이오에이트, 폴리아세트산(예를 들어, 에틸렌다이아민 테트라아세트산 및 니트릴로트라이아세트산) 및 그의 염, 지방산(예를 들어, C12-C18 모노카르복실산); (2) 킬레이팅제, 예를 들어 아미노 카르복실레이트, 아미노 포스포네이트, 다작용성으로 치환된 방향족 킬레이팅제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 철 및/또는 망간 킬레이팅제; (3) 식토 제거/재침착 방지제, 예를 들어 수용성 에톡실화 아민(특히 에톡실화 테트라에틸렌-펜타민); (4) 중합체성 분산제, 예를 들어 중합체성 폴리카르복실레이트, 하이드록시프로필아크릴레이트의 아크릴산/말레산계 공중합체 및 그의 수용성 염, 말레산/아크릴산/비닐 알코올 삼원공중합체, 폴리아스파르테이트 및 폴리글루타메이트; (5) 스틸벤, 피라졸린, 쿠마린, 카르복실산, 메틴시아닌, 다이벤조티오펜-5,5-다이옥사이드, 아졸, 5원 및 6원 고리 헤테로사이클의 유도체 등을 포함하지만 이로 한정되지 않는 광학 증백제; (6) 비누거품 억제제, 예를 들어 모노카르복실 지방산 및 그의 가용성 염, 고분자량 탄화수소(예를 들어, 파라핀, 할로파라핀, 지방산 에스테르, 1가 알코올의 지방산 에스테르, 지방족 C18-C40 케톤 등), N-알킬화 아미노 트라이아진, 프로필렌 옥사이드, 모노스테아릴 포스페이트, 실리콘 또는 그 유도체, 2차 알코올(예를 들어, 2-알킬 알칸올) 및 그러한 알코올과 실리콘 오일의 혼합물; (7) 비누거품 촉진제, 예를 들어 C10-C16 알칸올아미드, C10-C14 모노에탄올 및 다이에탄올 아미드, 고도로 비누거품을 형성하는 계면활성제(예를 들어, 아민 옥사이드, 베타인 및 설테인), 및 가용성 마그네슘 염(예를 들어, MgCl2, MgSO4 등); (8) 섬유 유연제, 예를 들어 스멕타이트 점토, 아민 유연제 및 양이온성 유연제; (9) 이염 억제제, 예를 들어 폴리비닐 피롤리돈 중합체, 폴리아민 N-옥사이드 중합체, N-비닐피롤리돈과 N-비닐이미다졸의 공중합체, 망간 프탈로시아닌, 퍼옥시다아제 및 이들의 혼합물; (10) 효소, 예를 들어 프로테아제, 아밀라아제, 리파아제, 셀룰라아제, 및 퍼옥시다아제, 및 이들의 혼합물; (11) 칼슘 및/또는 마그네슘 이온의 수용성 공급원, 붕산 또는 붕산염(예를 들어, 산화붕소, 붕사 및 기타 알칼리 금속 붕산염)을 포함하는 효소 안정제; (12) 표백제, 예를 들어 퍼카르보네이트(예를 들어, 탄산나트륨 퍼옥시하이드레이트, 소듐 파이로포스페이트 퍼옥시하이드레이트, 우레아 퍼옥시하이드레이트, 및 과산화나트륨), 퍼설페이트, 퍼보레이트, 마그네슘 모노퍼옥시프탈레이트 6수화물, 메타클로로 퍼벤조산의 마그네슘 염, 4-노닐아미노-4-옥소퍼옥시부티르산 및 다이퍼옥시도데칸이산, 6-노닐아미노-6-옥소퍼옥시카프로산, 및 광활성화 표백제(예를 들어, 설폰화 아연 및/또는 알루미늄 프탈로시아닌); (13) 표백 활성화제, 예를 들어 노나노일옥시벤젠 설포네이트(NOBS), 테트라아세틸 에틸렌 다이아민(TAED), (6-옥탄아미도카프로일)옥시벤젠설포네이트, (6-노난아미도카프로일)옥시벤젠설포네이트, (6-데칸아미도카프로일)옥시벤젠설포네이트, 및 이들의 혼합물을 포함하는 아미도-유도된 표백 활성화제, 벤즈옥사진-유형 활성화제, 아실 락탐 활성화제(특히 아실 카프로락탐 및 아실 발레로락탐); 및 (14) 담체, 하이드로트로프, 가공 조제, 염료 또는 안료(특히 색조 부여 염료), 향료(순수 향료 및 향료 마이크로캡슐 둘 모두를 포함함), 및 고체 충전제를 포함하지만 이로 한정되지 않는 임의의 다른 공지된 세제 보조 성분이 포함된다.
본 발명의 개별 입자들을, 바람직하게는 응집된 형태로, 제조하는 방법은, (a) 분말 및/또는 페이스트 형태의 원료 성분들을 혼합기(예컨대, 과립화기) 내로 첨가하고(여기서, 원료 성분들은, 바람직하게는 중화된 수성 페이스트 형태의 음이온성 계면활성제(들)를 포함함), 선택적으로, 이전의 과립화 공정으로부터의 미세물 및/또는 분쇄된-과대크기 재료를 재순환시키는 단계; (b) 혼합기를 가동시켜 원료 성분들의 응집에 적합한 전단력을 제공하는 단계; (c) 선택적으로, 임의의 과대크기 덩어리를 제거하고, 분쇄기 또는 덩어리-파쇄기를 통해 단계 (a) 또는 단계 (b)로 재순환시키는 단계; (d) 생성된 응집체는 건조되어, 5 중량% 초과, 바람직하게는 4% 초과, 더욱 바람직하게는 3% 초과, 가장 바람직하게는 2 중량% 초과로 존재할 수 있는 수분을 제거하기 위해 건조되며; (e) 선택적으로, 단계 (a)에 기재된 바와 같이, 임의의 미세물을 제거하고 미세물을 혼합-과립화기로 재순환시키는 단계; 및 (f) 선택적으로, 임의의 건조된 과대크기 응집체를 추가로 제거하고 분쇄기를 통해 단계 (a) 또는 단계 (e)로 재순환시키는 단계를 포함한다.
대안적으로, 본 발명의 개별 입자들은 분무 건조 공정, 분무 건조 공정 및 이후의 과립화, 압출 공정, 또는 당업계에 잘 알려진 임의의 다른 공정에 의해 제조되어 입자들을 형성할 수 있다.
기타 입자
상기에 기재된 별개의 계면활성제-함유 입자들에 더하여, 본 발명의 단일형 세탁 세제 물품은 비-섬유질 시트들 사이에 개재된 다른 입자들을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 그러한 기타 입자는 용해성 및/또는 불용성 재료를 포함할 수 있으며, 불용성 재료는 수성 세탁 조건에서 약 20 μm 미만의 현탁 평균 입자 크기로 분산가능하다.
기타 입자는 분말, 과립, 응집체, 캡슐화물, 마이크로캡슐, 및/또는 프릴일 수 있다. 기타 입자는 당업계에 잘 알려진 다수의 방법, 예를 들어 분무 건조, 응집, 압출, 프릴링, 캡슐화, 패스틸화 및 이들의 조합을 사용하여 제조될 수 있다. 기타 입자의 형상은 구체, 막대, 플레이트, 튜브, 정사각형, 직사각형, 디스크, 별 모양의 것, 섬유의 형태일 수 있거나, 규칙적인 또는 불규칙적인 랜덤 형태를 가질 수 있다.
기타 입자는 본 명세서에 기재된 중위 입자 크기 시험에 따라 측정될 때 중위 입자 크기가 약 150 μm 초과 및 약 1600 μm 미만, 바람직하게는 약 250 μm 초과 및 약 1000 μm 미만, 더욱 바람직하게는 약 300 μm 초과 및 약 850 μm 미만, 가장 바람직하게는 약 350 μm 초과 및 약 700 μm 미만일 수 있다.
기타 입자는 임의의 고체, 자유 유동 입자일 수 있으며, 계면활성제 응집체, 계면활성제 압출물, 계면활성제 니들(needle), 계면활성제 누들(noodle), 계면활성제 플레이크를 포함하는 계면활성제 입자(제2 계면활성제가 실질적으로 없는 것); 포스페이트 입자; 제올라이트 입자; 실리케이트 염 입자, 특히 규산나트륨 입자; 카르보네이트 염 입자, 특히 탄산나트륨 입자; 중합체 입자, 예를 들어 카르복실레이트 중합체 입자, 셀룰로오스 중합체 입자, 전분 입자, 폴리에스테르 입자, 폴리아민 입자, 테레프탈레이트 중합체 입자, 폴리에틸렌 글리콜 입자; 미적 입자, 예를 들어 착색된 누들, 니들, 라멜라 입자 및 링 입자; 효소 입자, 예를 들어 프로테아제 과립화물, 아밀라아제 과립화물, 리파아제 과립화물, 셀룰라아제 과립화물, 만나나아제 과립화물, 펙테이트 라이아제 과립화물, 자일로글루카나아제 과립화물, 표백 효소 과립화물 및 이들 효소 중 임의의 것의 동시-과립화물(co-granulate)(바람직하게는, 이들 효소 과립화물은 황산나트륨을 포함함); 표백제 입자, 예를 들어 퍼카르보네이트 입자, 특히 코팅된 퍼카르보네이트 입자, 예를 들어 카르보네이트 염, 설페이트 염, 실리케이트 염, 보로실리케이트 염, 또는 이들의 임의의 조합으로 코팅된 퍼카르보네이트, 퍼보레이트 입자, 표백 활성화제 입자, 예를 들어 테트라 아세틸 에틸렌 다이아민 입자 및/또는 알킬 옥시벤젠 설포네이트 입자, 표백 촉매 입자, 예를 들어 전이 금속 촉매 입자, 및/또는 아이소퀴놀리늄 표백 촉매 입자, 사전-형성된 과산 입자, 특히 코팅된 사전-형성된 과산 입자; 충전제 입자, 예를 들어 설페이트 염 입자 및 클로라이드 입자; 점토 입자, 예를 들어 몬트모릴로나이트 입자 및 점토 및 실리콘의 입자; 응집제 입자, 예를 들어 폴리에틸렌 옥사이드 입자; 왁스 입자, 예를 들어 왁스 응집체; 실리콘 입자, 증백제 입자; 이염 억제 입자; 염료 고정제(dye fixative) 입자; 향료 입자, 예를 들어 향료 마이크로캡슐 및 전분 캡슐화된 향료 어코드(accord) 입자, 또는 전구-향료(pro-perfume) 입자, 예를 들어 쉬프(Schiff) 염기 반응 생성물 입자; 색조 부여 염료 입자; 킬레이트제 입자, 예를 들어 킬레이트제 응집체; 및 이들의 임의의 조합과 같은 화학적으로 상이한 입자들의 혼합물을 포함할 수 있다.
단일형 세탁 세제 물품
본 발명의 단일형 세탁 세제 물품은 둘 이상의 전술된 비-섬유질 시트들 사이에 개재되는, 전술된 별개의 입자들 및 선택적으로 하나 이상의 다른 입자를 포함한다. 도 1은 2개의 비-섬유질 계면활성제-함유 시트(12, 14) 사이에 개재된 다수의 별개의 계면활성제-함유 입자(15) 및 선택적으로 하나 이상의 다른 입자(도시되지 않음)를 함유하는 단일형 세탁 세제 물품(10)의 개략 단면도이다. 별개의 입자(12, 14)들 및 선택적으로 다른 입자(도시되지 않음)는 비-섬유질 시트(12, 14)들 사이에서 자유 유동하고, 이들 시트 중 임의의 것에 의해 부동화되지 않거나 그에 고정되지 않는다.
별개의 입자들 및 비-섬유질 시트들 둘 모두가 계면활성제를 함유하기 때문에, 본 발명의 단일형 세탁 세제 물품은 상당히 높은 계면활성제 함량, 예컨대 그러한 물품의 총 중량을 기준으로 30% 이상, 바람직하게는 50% 이상, 더욱 바람직하게는 60% 이상, 가장 바람직하게는 70% 이상을 특징으로 한다. 그러한 세탁 세제 물품은 매우 컴팩트하고 농축된 형태의 세탁 세제를 제공하는데, 이는 자주 여행을 하며 여행 중에 세탁을 할 필요가 있는 소비자에게 특히 편리하다. 또한, 그러한 컴팩트하고 농축된 형태에 대한 운송 및 취급 비용은 전통적인 분말 또는 액체 형태의 세탁 세제에 비하여 상당히 감소되는데, 그로 인해 이러한 단일형 세탁 세제 물품은 전자 상거래 채널을 통해 시판되는 데 특히 바람직하다.
또한, 별개의 입자 및 비-섬유질 시트는 상이한 친수성을 갖는 상이한 계면활성제를 함유하기 때문에, 생성된 세탁 세제 물품은 다양한 세척 조건에 적합하게 된 우수한 세정 성능을 나타낸다.
더욱 중요하게는, 상이한 계면활성제들은 상기 기재된 바와 같이 세정 성능을 개선하고, 가공 안정성을 보장하고, 겔 형성을 감소시키고, 물품의 신속한 용해를 유지하는 방식으로 그러한 세탁 세제 물품 내에 배열된다. 바람직하게는, 단일형 세탁 세제 물품은 15분의 세척 내의 용해 백분율(%)이 약 50% 초과, 바람직하게는 약 60% 초과, 더욱 바람직하게는 약 70% 초과, 가장 바람직하게는 약 90% 초과이다. 더욱 바람직하게는, 그러한 세탁 세제 물품은 5분의 세척 내의 용해 백분율(%)이 약 50% 초과이다.
본 발명의 단일형 세탁 세제 물품은 임의의 형상 또는 크기를 가질 수 있으며, 이는 바람직하게는 (1) 두께가 약 0.1 mm 내지 약 10 mm 범위이고, (2) 길이 대 두께 종횡비가 약 5:1 이상이고, (3) 폭 대 두께 종횡비가 약 5:1 이상인 층상 물품이다. 또한, 단일형 세탁 세제 물품이 길이 대 폭 종횡비가 약 1:1 이상인 것이 바람직하다. 바람직하게는, 길이 대 두께 종횡비 및 폭 대 두께 종횡비 둘 모두는 약 10:1 이상이고, 길이 대 폭 종횡비는 약 1.2:1 이상이다. 더욱 바람직하게는, 길이 대 두께 종횡비 및 폭 대 두께 종횡비 둘 모두는 약 15:1 이상이고, 길이 대 폭 종횡비는 약 1.5:1 이상이다. 가장 바람직하게는, 길이 대 두께 종횡비 및 폭 대 두께 종횡비 둘 모두는 약 20:1 이상이고, 길이 대 폭 종횡비는 약 1.618:1 이상이다. 본 발명의 단일형 세탁 세제 물품의 두께는 바람직하게는 약 0.2 mm 내지 약 5 mm, 더욱 바람직하게는 약 0.3 mm 내지 약 4 mm, 가장 바람직하게는 약 0.5 mm 내지 약 2 mm이다. 그러한 물품의 폭은 약 2 cm 내지 약 1 미터, 바람직하게는 약 5 cm 내지 약 50 cm, 더욱 바람직하게는 약 10 cm 내지 약 40 cm의 범위일 수 있다. 그러한 물품의 길이는 약 2 cm 내지 약 50 미터, 바람직하게는 약 5 cm 내지 약 1 미터, 더욱 바람직하게는 약 10 cm 내지 약 80 cm의 범위일 수 있다.
본 발명의 바람직하지만 필수적이지 않은 실시 형태에서, 본 발명의 단일형 세탁 세제 물품은 최상의 직사각형 형상(즉, 길이 대 폭 종횡비가 약 1.618:1임)을 가지며, 이는 약 10 내지 15 cm의 폭 및 약 0.5 mm 내지 약 2 mm의 두께를 특징으로 한다. 그러한 최상의 직사각형 형상은 소비자에게는 미적으로 만족스럽고 기분 좋은 것이어서, 그러한 형상의 다수의 물품은 유사한 최상의 직사각형 형상을 또한 특징으로 하는 용기에서 판매를 위해 함께 적층되고 패키징될 수 있다.
본 발명의 대안적인 실시 형태에서, 단일형 세탁 세제 물품은 기다란 형상(즉, 길이 대 폭 종횡비가 약 10 내지 50:1임)을 가지며, 이는 약 10 내지 15 cm의 폭 및 약 0.5 mm 내지 약 2 mm의 두께를 특징으로 한다. 그러한 기다란 형상은 그러한 물품이 패키징, 저장, 배송 및 전시의 용이성을 위해 컴팩트한 유닛으로 말리거나 접히게 한다.
바람직하게는, 본 발명의 단일형 세탁 세제 물품은 소비자에게 미적으로 만족스럽게 할 수 있는 소정의 속성을 갖는다. 예를 들어, 물품은 상대적으로 매끄러운 표면을 가져서, 소비자에 의해 터치될 때 기분 좋은 느낌을 제공할 수 있다. 또한, 그러한 물품이 그의 표면 상에 지각가능한 기공을 거의 또는 전혀 갖지 않을 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 단일형 세탁 세제 물품은 그의 구조적 완전성을 잃지 않으면서 상당한 기계적 힘을 견디도록 강하지만, 동시에 패키징 및 저장의 용이성을 위해 충분히 가요성인 것이 또한 바람직하다.
바람직하게는, 본 발명의 단일형 세탁 세제 물품은 어떠한 교반도 없이 20℃에서 그리고 대기압 하에서 15초 내에, 더욱 바람직하게는 10초 내에, 더욱 바람직하게는 5초 내에 1 리터의 탈이온수에 완전히 용해될 수 있으며, 즉 용액 내에 가시적인 잔류물을 남기지 않을 수 있다.
단일형 세탁 세제 물품은 상기 기재된 바와 같이 먼저 비-섬유질 시트들 및 별개의 입자들(및 선택적으로 하나 이상의 다른 입자)을 개별적으로 형성하고, 이어서 이들을 단일형 물품으로 함께 조립함으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, 이미 형성된 제1 비-섬유질 시트가 평평한 표면, 예컨대 컨베이어 벨트 위에 배치될 수 있으면서, 이미 형성된 별개의 입자들(및 선택적으로 하나 이상의 다른 입자)이 제1 비-섬유질 시트의 제1 평탄 표면 상으로 침착될 수 있다. 별개의 입자들(및 선택적으로 하나 이상의 다른 입자)은 제1 비-섬유질 시트의 그러한 상부 표면 위에 단순히 산포될 수 있거나, 또는 이들은 제1 비-섬유질 시트의 제1 평탄 표면 상에 입자들의 연속 층을 형성할 수 있다. 후속적으로, 이미 형성된 제2 비-섬유질 시트가 제1 비-섬유질 시트의 제1 평탄 표면의 상부에 배치되어, 별개의 입자들(및 선택적으로 하나 이상의 다른 입자)이 제1 비-섬유질 시트와 제2 비-섬유질 시트 사이에 배치된 샌드위치 구조체를 형성한다.
대안적으로, 단일형 세탁 세제 물품은 비-섬유질 시트들 및 별개의 입자들(및 선택적으로 하나 이상의 다른 입자)을 형성하는 동시에 이들을 함께 단일형 물품으로 조립함으로써 형성될 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 하나 이상의 비-섬유질 시트가 형성되거나 건조될 때 별개의 입자들(및 선택적으로 하나 이상의 다른 입자)이 그러한 시트들 상에 배치될 수 있어, 별개의 입자들(및 선택적으로 하나 이상의 다른 입자)이 그러한 시트들 내에 적어도 부분적으로 매립되고(일부 입자는 심지어 시트들 내에 완전히 매립될 수 있음) 그 내부에서 부동화된다. 도 2는 2개의 비-섬유질 계면활성제-함유 시트(22, 24) 사이에 개재된 다수의 별개의 계면활성제-함유 입자(25) 및 선택적으로 다른 입자(도시되지 않음)를 함유하는, 그렇게 형성된 단일형 세탁 세제 물품(20)의 개략 단면도이다. 별개의 입자(25)들 및 선택적으로 다른 입자(도시되지 않음)는 2개의 시트 내에 부분적으로 매립되고, 따라서 부동화된다. 그러한 부동화된 별개의 입자(25)들이 단일형 세탁 세제 물품(20)으로부터 누출될 위험이 감소하고, 따라서 특히 바람직하지만, 그렇게 부동화되지 않은 자유 유동하는 별개의 입자들이 또한 본 발명의 범주 및 사상 내에 있다.
또한, 별개의 입자들(및 선택적으로 하나 이상의 다른 입자)은 하나 이상의 비-섬유질 시트 상으로 혼입될 수 있으며, 이는 이어서 추가적인 비-섬유질 시트들 사이에 개재되어, 별개의 입자들(및 선택적으로 하나 이상의 다른 입자)이 시트들 내에 완전히 매립되고 그 내부에서 부동화되도록 한다. 도 3은 결과적으로 2개의 추가적인 비-섬유질 계면활성제-함유 시트(32, 34) 사이에 개재된 비-섬유질 계면활성제-함유 시트(36) 내에 완전히 매립된 다수의 별개의 계면활성제-함유 입자(35)들 및 선택적으로 하나 이상의 다른 입자(도시되지 않음)를 포함하는 단일형 세탁 세제 물품(30)의 개략 단면도이다. 도 4 및 도 5a 내지 도 5c는 별개의 입자들이 내부에 완전히 매립된 실제 비-섬유질 계면활성제-함유 시트를 보여준다. 구체적으로, 도 4는 지이 피닉스(GE Phoenix) v|tome|x m CT 스캐너에 의해 취해진 비-섬유질 계면활성제-함유 시트의 X-선 CT 단면도이다. 시트는 내부에 완전히 매립된 가시적으로 별개인 입자들을 포함한다. 도 5a 내지 도 5c는 각각 도 4의 위치 1, 위치 2 및 위치 3으로부터의 도 4의 시트의 X-선 CT 토포그래피 사진이며, 이는 그러한 시트 전반에 분포된 가시적으로 별개인 다수의 백색 입자를 명확하게 보여준다.
본 발명의 단일형 세탁 세제 물품은 원하는 바와 같은 별개의 입자들 및 추가적인 비-섬유질 시트들의 임의의 개수의 추가 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전술된 샌드위치 구조체를 뒤집어서 제1 비-섬유질 시트의 반대편의 제2 평탄 표면 상에 추가적인 별개의 입자들을 침착시키고, 이어서 이미 형성된 제3 비-섬유질 시트를 제1 비-섬유질 시트의 제2 평탄 표면의 상부에 놓음으로써, 별개의 입자들의 2개의 층이 사이에 개재된 3개의 비-섬유질 시트를 포함하는 단일형 세탁 세제 물품을 형성할 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 실시 형태에서, 본 발명의 단일형 세탁 세제 물품은 하나 이상의 추가적인 비-섬유질 시트를 또한 포함할 수 있으며, 이는 상기 비-섬유질 시트들 중 적어도 하나에 근접하게 배치된다. 비-섬유질 시트들 및 별개의 입자들처럼, 그러한 추가적인 비-섬유질 시트들은 또한 수용성이다. 추가적인 비-섬유질 시트들 각각은 바람직하게는, 그러한 각각의 추가적인 비-섬유질 시트의 총 건조 중량을 기준으로 10% 내지 90%, 바람직하게는 20% 내지 80%, 더욱 바람직하게는 30% 내지 70%의 제3 계면활성제를 함유한다. 제3 계면활성제는 상기 언급된 제1 또는 제2 계면활성제와 동일할 수 있거나, 또는 상이할 수 있다. 바람직하게는, 제3 계면활성제는 제1 계면활성제와 동일하다. 그러한 추가적인 비-섬유질 시트는 비-섬유질 시트들 사이에 배치될 수 있는데, 예를 들어 별개의 입자들에 인접하게 배치되거나(즉, 별개의 입자들의 하나의 층이 하나의 섬유질 시트에 인접함), 또는 별개의 입자들이 함침되거나(즉, 별개의 입자들 및 섬유질 시트는 함께 단일형 구조체를 형성함), 또는 별개의 입자들의 2개의 층들 사이에 배치될 수 있다(즉, 하나의 섬유질 시트가 별개의 입자들의 2개의 층들 사이에 개재됨).
또한, 본 발명의 단일형 세탁 세제 물품은 하나 이상의 섬유질 시트를 또한 포함할 수 있으며, 이는 상기 비-섬유질 시트들 중 적어도 하나에 근접하게 배치된다. 비-섬유질 시트들 및 별개의 입자들처럼, 그러한 섬유질 시트들은 또한 수용성이다. 섬유질 시트들 각각은 바람직하게는 복수의 필라멘트를 포함하며, 이들 각각은 바람직하게는 그러한 각각의 필라멘트의 총 건조 중량을 기준으로 10% 내지 90%, 바람직하게는 20% 내지 80%, 더욱 바람직하게는 30% 내지 70%의 제4 계면활성제를 포함한다. 제4 계면활성제는 상기 언급된 제1, 제2 또는 제3 계면활성제와 동일할 수 있거나, 또는 상이할 수 있다. 바람직하게는, 제4 계면활성제는 제1 계면활성제와 동일하다. 그러한 섬유질 시트는 비-섬유질 시트들 사이에 배치될 수 있는데, 예를 들어 별개의 입자들에 인접하게 배치되거나(즉, 별개의 입자들의 하나의 층이 하나의 섬유질 시트에 인접함), 또는 별개의 입자들이 함침되거나(즉, 별개의 입자들 및 섬유질 시트는 함께 단일형 구조체를 형성함), 또는 별개의 입자들의 2개의 층들 사이에 배치될 수 있다(즉, 하나의 섬유질 시트가 별개의 입자들의 2개의 층들 사이에 개재됨). 도 6은 복수의 필라멘트(57)를 포함하는 섬유질 계면활성제-함유 시트(56) 내에 완전히 매립된 다수의 별개의 계면활성제-함유 입자(55) 및 선택적으로 하나 이상의 다른 입자(도시되지 않음)를 포함하는 단일형 세탁 세제 물품(50)의 개략 단면도이다. 그러한 섬유질 시트(56)는 결국 본 발명의 일 실시 형태에 따른 2개의 비-섬유질 계면활성제-함유 시트(52, 54) 사이에 개재된다.
그렇게 형성된 단일형 세탁 세제 물품은 그의 주변을 따라 또는 물품 전체에 걸쳐, 또는 그러한 물품의 소정 섹션 또는 영역에서 간헐적으로, 가열-가압 또는 가열-밀봉에 의해 추가로 가공되어 그의 구조적 완전성을 향상시킬 수 있다. 더 또한, 단일형 세탁 세제 물품은 상이한 형상으로 절단되거나, 엠보싱되거나, 천공되거나, 상이한 색상 또는 그래픽 패턴이 인쇄되거나, 접히거나, 말리거나 또는 다르게 패키징되어, 그의 미적 매력 및 사용자-친화성을 개선시킬 수 있다.
상응하게, 상기 언급된 바와 같은 단일형 세탁 세제 물품은 천을 전처리 및/또는 세정하는 데, 특히 천으로부터 얼룩 및/또는 냄새를 제거하는 데 용이하게 사용될 수 있다. 바람직하게는, 상기 언급된 바와 같은 본 발명의 단일형 세탁 세제 물품은 세정 이전에 천을 전처리하는 데 사용되며, 이는 강한 얼룩, 예컨대 옷깃 오물, 식품 기름, 잔디 얼룩, 흙 또는 다른 제거하기 어려운 오물 또는 먼지를 제거하는 데 특히 효과적이다. 전처리 및/또는 세정하는 데 사용될 때, 전처리 및/또는 세정이 필요한 천의 섹션이 먼저 습윤될 수 있고, 이어서 그러한 단일형 세탁 세제 물품 또는 그의 조각이 천의 습윤된 섹션과 직접 접촉될 수 있다.
측정 방법
본 발명의 단일형 세탁 세제 물품 또는 그의 성분의 특성을 결정하기 위한 다양한 기술이 당업계에 알려져 있다. 그러나, 본 명세서에 기재되고 청구된 본 발명이 완전히 이해될 수 있도록 하기의 분석이 사용되어야 한다.
시험 1: 중위 입자 크기 시험 방법
이러한 시험 방법은 상기 언급된 바와 같은 별개의 입자들의 중위 입자 크기를 결정하는 데 사용되어야 한다.
1989년 5월 26일에 승인되었으며, 이 분석에서 사용되는 체의 크기에 대한 추가 사양이 포함된 ASTM D 502 - 89, "비누 및 다른 세제의 입자 크기에 대한 표준 시험 방법"(Standard Test Method for Particle Size of Soaps and Other Detergents)을 사용하여 중위 입자 크기 측정 시험을 수행하여 시드 재료(seed material)의 중위 입자 크기를 측정한다. 섹션 7, "기계-체질 방법을 사용하는 절차"(Procedure using machine-sieving method)에 따르면, 미국 표준(ASTM E 11) 체 #8(2360 μm), 체 #12(1700 μm), 체 #16(1180 μm), 체 #20(850 μm), 체 #30(600 μm), 체 #40(425 μm), 체 #50(300 μm), 체 #70(212 μm), 체 #100(150 μm)을 포함하는 한 벌의 깨끗한 건조 체가 필요하다. 규정된 기계-체질 방법을 상기 한 벌의 체에서 사용한다. 시드 재료를 샘플로서 사용한다. 적합한 체-진동기(sieve-shaking machine)는 미국 오하이오주 소재의 더블유.에스. 타일러 컴퍼니(W.S. Tyler Company)로부터 입수할 수 있다.
세미-로그 플롯(semi-log plot)으로 데이터를 플롯하는데, 각각의 체의 μm 크기의 구멍(opening)을 로그 가로 좌표에 대해 플롯하고 누적 질량 퍼센트(Q3)를 선형 세로 좌표에 대해 플롯한다. 상기 데이터 표시의 예가 문헌[ISO 9276-1:1998, "Representation of results of particle size analysis - Part 1: Graphical Representation", Figure A.4]에 주어져 있다. 본 발명의 목적상 시드 재료 중위 입자 크기(D50)는 누적 질량 퍼센트가 50%인 점에서의 가로 좌표 값으로서 정의하며, 하기 식을 사용하여 50% 값 바로 위의 데이터 점(a50)과 50% 값 바로 아래의 데이터 점(b50) 사이의 직선 내삽에 의해 계산한다:
D50 = 10^[Log(Da50) - (Log(Da50) - Log(Db50))*(Qa50 - 50%)/(Qa50 - Qb50)]
상기 식에서, Qa50 및 Qb50은 각각 50 백분위수 바로 위 및 바로 아래의 데이터의 누적 질량 백분위수 값이고; Da50 및 Db50은 이들 데이터에 상응하는 μm 체 크기 값이다.
50 백분위수 값이 가장 가는 체 크기(150 μm)보다 작거나 가장 굵은 체 크기(2360 μm)보다 큰 경우에는, 중위값이 2개의 측정된 체 크기들 사이가 될 때까지 1.5 이하의 등비 수열에 따라 추가의 체가 이 한 벌에 추가되어야 한다.
시드 재료의 분포 스팬은 중위값에 대한 시드 크기 분포의 폭의 측정치이다. 이는 하기에 따라 계산한다:
스팬 = (D84/D50 + D50/D16) / 2
상기 식에서, D50은 중위 입자 크기이고 D84 및 D16은 각각 누적 질량 퍼센트 유지 플롯 상의 16 및 84 백분위수에서의 입자 크기이다.
D16 값이 가장 가는 체 크기(150 μm)보다 작은 경우, 스팬은 하기에 따라 계산한다:
스팬 = (D84/D50).
D84 값이 가장 굵은 체 크기(2360 μm)보다 큰 경우, 스팬은 하기에 따라 계산한다:
스팬 = (D50/D16).
D16 값이 가장 가는 체 크기(150 μm)보다 작고 D84 값이 가장 굵은 체 크기(2360 μm)보다 큰 경우에, 분포 스팬은 5.7의 최대 값으로 취한다.
시험 2: 물 함량 시험 방법
하기 물 함량 시험 방법을 사용하여 입자 및/또는 기재 구조체 내에 존재하는 물(수분) 함량을 측정한다. 사전-절단된 시트 형태의 입자 및/또는 기재 구조체 또는 그의 일부분("샘플")을 시험 전 24시간 이상 동안 23℃ ± 1.0℃의 온도 및 50% ± 2%의 상대 습도에서 항온항습실(conditioned room) 내에 두었다. 각각의 구조체 샘플은 면적이 4 제곱인치 이상이지만, 저울 칭량 플레이트 상에 적절하게 맞춰지기에는 충분히 크기가 작다. 상기에 언급된 온도 및 습도 조건 하에서, 4개 이상의 소수점 자리를 갖는 저울을 사용하여, 10분의 기간 동안 이전 중량의 0.5% 미만의 변화가 감지될 때까지 5분마다 샘플의 중량을 기록한다. 최종 중량을 "평형 중량"으로 기록한다. 10분 이내에, 건조를 위해 샘플을 4% ± 2%의 상대 습도에서 70℃ ± 2℃에서 24시간 동안 포일 상부에서 강제 통풍 오븐 내에 넣는다. 24시간의 건조 후에, 샘플을 꺼내고 15초 이내에 칭량한다. 이 중량을 샘플의 "건조 중량"으로 칭한다.
샘플의 물(수분) 함량을 다음과 같이 계산한다:
Figure pct00003
3개의 복제물에 대해 샘플 내의 물 (수분) (%)을 평균하여 보고된 샘플 내의 물(수분)(%)을 얻는다. 결과를 0.1%의 정밀도로 보고한다.
시험 3: 흑색의 면 파우치 용해 시험
일렉트로룩스(Electrolux) W565H 프로그래밍가능 드럼 세탁기(front-loading washing machine)는 각자의 총 세척 시간(예컨대, 1분, 5분, 10분 또는 15분)으로 각각의 세척 사이클에 대해 다음의 단계를 수행하도록 프로그래밍된다:
Figure pct00004
각각의 샘플 단일형 세탁 세제 물품에 대해, 하기 단계를 수행한다:
- 2개의 샘플 단일형 세탁 세제 물품을 먼저 칭량하고(대략 11.5 g의 합계 중량을 가짐), 총 중량을 "샘플 재료의 총 중량"으로서 기록한다;
- 이어서, 각각의 샘플 단일형 세탁 세제 물품을 대략 8 ㎠의 치수를 갖는 흑색의 면 파우치 내에 넣는데, 파우치는 3개의 면이 스티칭에 의해 이미 밀봉되고 제4 면은 물품을 넣기 위해 개방된 채로 남아 있는 100% 면직물의 2개의 층으로 이루어진다. 일단 물품을 넣으면, 이어서 2개의 층을 통과하도록 3개의 스테이플을 펀칭함으로써 흑색의 면 파우치를 밀봉한다;
- 이어서, 샘플 단일형 세탁 세제 물품을 각각 포함하는 2개의 흑색의 면 파우치를, 각각 대략 20x20 ㎠의 정사각형 형상을 갖는 2 킬로그램의 100% 면 테리 타월(terry towel)과 함께 상기 언급된 세탁기에 첨가한다;
- 흑색의 면 파우치 및 면 테리 타월은, 미리 결정된 총 세척 시간(예컨대, 1, 5, 10 또는 15분)으로, 상기 기재된 바와 같은 1회 세척 사이클을 거친다;
- 각각의 세척 사이클의 종료 시에, 2개의 흑색의 면 파우치를 세탁기에서 꺼내어 열고, 실험실 스패츌러를 사용하여 샘플 물품의 임의의 용해되지 않은 잔류물을 흑색의 면 파우치로부터 꺼낸 다음, 플라스틱 포트로 옮긴다;
- 용해되지 않은 잔류물을 플라스틱 포트 내에서 실온에서 24시간 동안 공기 건조되게 둔다;
- 이어서, 공기-건조된 잔류물을 칭량하고, 중량을 "용해되지 않은 고형물의 중량"으로서 기록한다.
- 이어서, 샘플 재료의 용해 백분율(%)은
Figure pct00005
로서 계산될 수 있다.
- 상기 단계들을 단일형 세탁 세제 물품의 각각의 유형에 대해 반복하면서, 세척 사이클의 총 세척 시간은, 예컨대 1분으로부터 5분으로, 10분으로 그리고 마지막으로 15분으로 변화한다.
실시예:
실시예 1: 비-섬유질 시트 제형
Figure pct00006
실시예 2: 별개의 입자 제형
Figure pct00007
실시예 3: 본 발명의 단일형 세탁 세제 물품의 용해
본 발명의 단일형 세탁 세제 물품의 5개의 샘플이 제공되며, 이들 각각은 실시예 1에 기재된 바와 같은 2개의 비-섬유질 시트(S1)를 포함하고, 이때 실시예 2에 기재된 바와 같은 상이한 별개의 입자들, 효소 입자들 및 향료 마이크로캡슐(PMC) 입자들이 이들 사이에 개재되어 있다. 비-섬유질 시트(S1)들 각각은 약 5.5 cm의 길이, 약 5.5 cm의 폭, 및 약 5 mm의 두께를 갖고, 약 1.5 그램으로 칭량되어서, 비-섬유질 시트의 총 중량은 약 3 그램이다. 별개의 입자들은 평균 입자 크기가 약 400 μm이다. 각각의 단일형 세탁 세제 물품에 혼입된 다양한 입자의 총 중량은 약 9 그램이다.
본 발명의 샘플 단일형 세탁 세제 물품들 각각은 상기 언급된 바와 같은 흑색의 면 파우치 용해 시험을 받게 되고, 각각 1분, 5분, 10분 및 15분 동안 세척 후 그들 각자의 용해 백분율(%)은 하기와 같다:
Figure pct00008
상술한 것에 기초하여, 모든 본 발명의 단일형 세탁 세제 물품이 냉수 세척 조건 하에서 세척 사이클 중에 15분 이내에 50% 이상의 용해를 달성할 수 있는 한편, 일부 바람직한 샘플은 5분 이내에 50% 용해를 달성하고 15분 이내에 90% 초과의 용해를 달성할 수 있음이 명백하다.
본 명세서에 개시된 치수 및 값은 언급된 정확한 수치 값으로 엄격하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 대신에, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 그러한 치수는 열거된 값과, 그 값 부근의 기능적으로 등가인 범위 둘 모두를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, "40 mm"로 개시된 치수는 "약 40 mm"를 의미하도록 의도된다.
임의의 상호 참조되거나 관련된 특허 또는 출원, 및 이러한 출원이 우선권을 주장하거나 그의 이익을 청구하는 임의의 특허 출원 또는 특허를 포함하는, 본 명세서에 인용된 모든 문헌은 그로써 명확히 배제되거나 달리 제한되지 않는 한 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 어떠한 문헌의 인용도 본 명세서에 개시되거나 청구된 임의의 발명에 대한 종래 기술인 것으로 인정되거나, 또는 단독으로 또는 임의의 다른 참조 문헌 또는 참조 문헌들과의 임의의 조합으로 임의의 그러한 발명을 교시, 제안 또는 개시하는 것으로 인정되지 않는다. 또한, 본 명세서에서의 용어의 임의의 의미 또는 정의가 참고로 포함된 문헌에서의 동일한 용어의 임의의 의미 또는 정의와 상충되는 경우, 본 명세서에서 그 용어에 부여된 의미 또는 정의가 우선할 것이다.
본 발명의 특정 실시 형태가 예시되고 기술되었지만, 다양한 다른 변경 및 수정이 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범주 내에 있는 모든 그러한 변경 및 수정을 첨부된 청구범위에 포함하도록 의도된다.

Claims (16)

  1. 2개 이상의 비-섬유질 시트(non-fibrous sheet)들 및 상기 2개 이상의 비-섬유질 시트들 사이에 배치된 하나 이상의 별개의 입자들을 포함하고, 상기 비-섬유질 시트들 및 상기 별개의 입자들 둘 모두는 수용성인, 단일형 세탁 세제 물품(unitary laundry detergent article)으로서, 상기 비-섬유질 시트들 각각은 적어도 하나의 필름 형성제 및 제1 계면활성제를 포함하고, 상기 제1 계면활성제는 7.5 이하의 친수성 지수(Hydrophilic Index, HI)를 특징으로 하며, 상기 별개의 입자들 각각은 제2 계면활성제를 포함하고, 상기 제2 계면활성제는 7.5 초과의 HI를 특징으로 하는, 단일형 세탁 세제 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 계면활성제는 비알콕실화 C6-C20 선형 또는 분지형 알킬 설페이트(AS), C6-C20 선형 알킬벤젠 설포네이트(LAS), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 상기 제2 계면활성제는 중량 평균 알콕실화도가 0.1 내지 10의 범위인 C6-C20 선형 또는 분지형 알킬알콕실화 설페이트(AAS), 중량 평균 알콕실화도가 5 내지 15의 범위인 C6-C20 알킬알콕실화 알코올(AA), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 단일형 세탁 세제 물품.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 계면활성제는 상기 비-섬유질 시트들 각각에서 주 계면활성제로서 존재하고, 바람직하게는 상기 제2 계면활성제는 상기 별개의 입자들 각각에서 주 계면활성제로서 존재하는, 단일형 세탁 세제 물품.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비-섬유질 시트들 각각은 두께가 0.1 mm 내지 10 mm의 범위이고, 바람직하게는 길이 대 두께 종횡비가 5:1 이상이고, 더욱 바람직하게는 폭 대 두께 종횡비가 5:1 이상이고, 바람직하게는 상기 별개의 입자들은 중위 입자 크기(median particle size)가 1 μm 내지 2000 μm, 바람직하게는 100 μm 내지 1500 μm, 더욱 바람직하게는 250 μm 내지 1000 μm의 범위인 것을 특징으로 하고, 바람직하게는 상기 별개의 입자들은 상기 비-섬유질 시트들 중 적어도 하나 내에 적어도 부분적으로 매립되는, 단일형 세탁 세제 물품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비-섬유질 시트들 각각은 (1) 상기 각각의 비-섬유질 시트의 총 중량을 기준으로 5% 내지 90%, 바람직하게는 20% 내지 90%, 더욱 바람직하게는 30% 내지 90%, 가장 바람직하게는 40% 내지 90%의 상기 제1 계면활성제, 및 바람직하게는 (2) 상기 각각의 비-섬유질 시트의 총 중량을 기준으로 1% 내지 70%, 바람직하게는 2% 내지 60%, 더욱 바람직하게는 5% 내지 50%, 가장 바람직하게는 10% 내지 40%의 상기 적어도 하나의 필름 형성제를 함유하는, 단일형 세탁 세제 물품.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비-섬유질 시트들 내의 상기 제1 계면활성제는 비알콕실화 C6-C18 선형 또는 분지형 AS 계면활성제, 바람직하게는 비알콕실화 C12-C14 선형 또는 분지형 AS 계면활성제인, 단일형 세탁 세제 물품.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비-섬유질 시트들 내의 상기 적어도 하나의 필름 형성제는 수용성 중합체이고, 바람직하게는 폴리비닐 알코올, 폴리알킬렌 글리콜, 전분 또는 변성 전분, 셀룰로오스 또는 개질된 셀룰로오스, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐피롤리돈, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 더욱 바람직하게는 상기 수용성 중합체는 폴리비닐 알코올, 폴리알킬렌 글리콜, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 단일형 세탁 세제 물품.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 필름 형성제는 (1) 중량 평균 분자량이 10,000 내지 140,000 달톤, 바람직하게는 15,000 내지 120,000 달톤의 범위이고/이거나, (2) 가수분해도가 40% 내지 100%, 바람직하게는 50% 내지 95%, 더욱 바람직하게는 70% 내지 92%의 범위인 것을 특징으로 하는 폴리비닐 알코올인, 단일형 세탁 세제 물품.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비-섬유질 시트들 각각은 상기 각각의 비-섬유질 시트의 총 중량을 기준으로 0% 내지 15%, 바람직하게는 0% 내지 10%, 더욱 바람직하게는 0% 내지 5%, 가장 바람직하게는 0% 내지 1%의 상기 제2 계면활성제를 포함하는, 단일형 세탁 세제 물품.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 별개의 입자들 각각은 상기 각각의 별개의 입자의 총 중량을 기준으로 20% 내지 90%, 바람직하게는 30% 내지 90%, 더욱 바람직하게는 40% 내지 90%, 가장 바람직하게는 50% 내지 90%의 상기 제2 계면활성제를 포함하고, 선택적으로 상기 별개의 입자들 각각은 상기 각각의 별개의 입자의 총 중량을 기준으로 0% 내지 50%, 바람직하게는 0% 내지 30%, 더욱 바람직하게는 0% 내지 20%, 가장 바람직하게는 0% 내지 15%의 상기 제1 계면활성제를 추가로 포함하는, 단일형 세탁 세제 물품.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 계면활성제는 중량 평균 알콕실화도가 0.1 내지 10의 범위인 C6-C20 선형 또는 분지형 AAS 계면활성제, 바람직하게는 중량 평균 알콕실화도가 1 내지 5의 범위인 C10-C16 선형 또는 분지형 알킬에톡실화 설페이트(AES)인, 단일형 세탁 세제 물품.
  12. 제11항에 있어서, 상기 별개의 입자들 각각은 상기 각각의 별개의 입자의 총 중량을 기준으로 0.5% 내지 20%, 바람직하게는 1% 내지 15%, 더욱 바람직하게는 2% 내지 10%의 알콕실화 폴리알킬렌이민을 추가로 포함하고, 바람직하게는 상기 알콕실화 폴리알킬렌이민은 (PEI) a (CH2CH2O) b (CH2CH2CH2O) c 의 실험식을 가지며, 상기 실험식에서 PEI는 폴리에틸렌이민 코어이고, a는 개질 전의 상기 PEI 코어의 수평균 분자량(number average molecular weight)(MWn)이며, 이는 100 내지 100,000 달톤, 바람직하게는 200 내지 5000 달톤, 더욱 바람직하게는 500 내지 1000 달톤의 범위이고, b는 상기 PEI 코어 내의 질소 원자당 에틸렌 옥사이드(CH2CH2O) 단위의 중량 평균 수이고, 0 내지 60, 바람직하게는 1 내지 50, 더욱 바람직하게는 5 내지 40, 가장 바람직하게는 10 내지 30의 범위이며, c는 상기 PEI 코어 내의 질소 원자당 프로필렌 옥사이드(CH2CH2CH2O) 단위의 중량 평균 수이고, 0 내지 60, 바람직하게는 0 내지 40, 더욱 바람직하게는 0 내지 30, 가장 바람직하게는 0 내지 20의 범위인, 단일형 세탁 세제 물품.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 별개의 입자 각각은 상기 각각의 별개의 입자의 총 중량을 기준으로 0.5% 내지 20%, 바람직하게는 1% 내지 15%, 더욱 바람직하게는 2% 내지 10%의 폴리알킬렌 글리콜을 추가로 포함하고, 상기 폴리알킬렌 글리콜은 바람직하게는 중량 평균 분자량이 500 내지 20,000 달톤, 바람직하게는 약 1000 내지 15,000 달톤, 더욱 바람직하게는 2000 내지 8000 달톤의 범위인 폴리에틸렌 글리콜인, 단일형 세탁 세제 물품.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비-섬유질 시트들 중 적어도 하나에 근접하게 배치된 하나 이상의 섬유질 시트들을 추가로 포함하고, 상기 하나 이상의 섬유질 시트들은 수용성이며, 바람직하게는 상기 하나 이상의 섬유질 시트들 각각은 복수의 필라멘트들을 포함하고, 더욱 바람직하게는 각각의 필라멘트는 상기 각각의 필라멘트의 총 건조 중량을 기준으로 10% 내지 90%, 바람직하게는 20% 내지 80%, 더욱 바람직하게는 30% 내지 70%의 제3 계면활성제를 포함하는, 단일형 세탁 세제 물품.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비-섬유질 시트들 중 적어도 하나에 근접하게 배치된 하나 이상의 추가적인 비-섬유질 시트들을 추가로 포함하고, 상기 하나 이상의 추가적인 비-섬유질 시트들은 수용성이며, 바람직하게는 상기 하나 이상의 추가적인 비-섬유질 시트들 각각은 상기 각각의 추가적인 비-섬유질 시트의 총 건조 중량을 기준으로 10% 내지 90%, 바람직하게는 20% 내지 80%, 더욱 바람직하게는 30% 내지 70%의 제4 계면활성제를 포함하는, 단일형 세탁 세제 물품.
  16. 천(fabric)들을 전처리 및/또는 세정하기 위한 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 단일형 세탁 세제 물품의 용도로서, 바람직하게는 상기 전처리 및/또는 세정은 전처리 및/또는 세정이 필요한 상기 천들의 섹션을 습윤시키고 상기 단일형 세탁 세제 물품의 적어도 일부분을 상기 천들의 습윤된 섹션과 직접 접촉시킴으로써 수행되는, 단일형 세탁 세제 물품의 용도.
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