KR20200090613A - 개구 또는 구멍을 갖는 다층 용해성 고체 물품 - Google Patents

Abstract

수용성 중합체를 각각 포함하는 2개 이상의 가요성 및 용해성 시트로 형성된 다층 구조체를 특징으로 하는 용해성 고체 물품이 제공된다. 그러한 용해성 고체 물품은 두께가 2 mm 이상이며, 0.2 내지 0.8 mm의 폭 또는 직경을 갖는 하나 이상의 관통 개구 또는 관통 구멍을 포함한다.

Description

개구 또는 구멍을 갖는 다층 용해성 고체 물품

본 발명은 피부 케어, 개인 케어, 가정 케어 또는 세탁물 케어에 유용한 소비자 제품에 관한 것으로, 이는 관통하여 연장되는 하나 이상의 개구 또는 구멍을 갖는 2개 이상의 가요성 및 용해성 시트를 포함하는 용해성 고체 물품의 형태로 제공된다.

물에 완전히 용해 가능한 시트-유사 형태의 개인 케어 조성물 또는 세탁 세제 조성물이 더욱 인기 있게 되었다. 그러한 시트는 전형적으로 수용성 중합체, 하나 이상의 세척성 계면활성제, 및 선택적으로 하나 이상의 다른 세척성 활성제로 형성되는데, 수용성 중합체는 필름 형성제로서 그리고 세척성 계면활성제 및 다른 활성제를 위한 담체로서 기능한다. 통상적인 액체 조성물과는 달리, 그러한 시트는 물을 거의 또는 전혀 함유하지 않으므로 극도로 농축되고, 누출의 위험성이 거의 또는 전혀 없이 운송 및 취급이 용이하고, 수송 및 저장 동안 화학적으로 그리고 물리적으로 안정하고, 상당히 더 작은 물리적 및 환경적 풋프린트(footprint)를 갖는다.

전술한 바와 같은 단일 시트는 단지 제한된 양의 계면활성제만을 전달할 수 있으며, 따라서 그의 세정력이 제한된다. 그러므로, 개선된 세정 효과를 위한 더 높은 용량의 계면활성제를 전달하기 위해, 함께 적층된 복수의 그러한 시트를 포함하는 다층 구조체를 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 그러한 다층 구조체의 용해 속도는 단일 시트보다 상당히 더 느릴 수 있다. 그러한 다층 구조체는 소정의 가혹한 세척 조건(예를 들어, 냉수 또는 극도의 경수, 또는 저수위 세척 조건) 하에서는 완전히 용해되지 않을 수 있으며, 용해되지 않은 잔류물을 남길 수 있다는 위험성이 또한 있는데, 이는 큰 소비자 "고충"(pain point)이 될 수 있다. 그러한 용해 문제는 그러한 다층 구조체의 두께가 소정 임계치(예를 들어, 2 mm 또는 3 mm 초과)에 도달하는 경우 더욱 악화될 수 있다.

그러므로, 그러한 다층 구조체(특히, 두께가 2 mm 이상인 것들)의 용해 속도를 개선하고 세척 후에 용해되지 않은 잔류물을 형성할 위험성을 감소시키기 위한 지속적인 필요성이 존재한다.

본 발명은 전술한 다층 구조체의 용해 속도를 개선하기 위해 비교적 좁은 크기 범위(예를 들어, 폭 또는 직경 0.2 내지 0.8 mm)의 관통 개구 또는 관통 구멍을 이용한다. 구체적으로, 본 발명의 발명자들은, 놀랍게도 그리고 예상외로, 크기가 더 크거나 또는 더 작은(즉, 폭 또는 직경이 0.2 내지 0.8 mm 범위 미만 또는 초과인) 관통 개구 또는 관통 구멍은 더 느린 용해 속도를 초래한다는 것을 밝혀내었다.

본 발명은, 일 태양에서, 2개 이상의 가요성 및 용해성 시트를 포함하는 용해성 고체 물품에 관한 것이며, 상기 2개 이상의 시트의 각각은 수용성 중합체를 포함하고; 상기 용해성 고체 물품은 두께가 2 mm 이상이고; 상기 물품은 서로 반대편에 있는 제1 표면 및 제2 표면을 갖고; 상기 물품은 상기 제1 표면으로부터 물품을 관통하여 상기 제2 표면으로 연장되는 하나 이상의 개구 또는 구멍을 포함하고; 상기 하나 이상의 개구 또는 구멍의 각각은 약 0.2 mm 내지 약 0.8 mm, 바람직하게는 약 0.3 mm 내지 약 0.6 mm, 바람직하게는 약 0.4 mm 내지 약 0.5 mm의 범위의 폭 또는 직경을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 하나 이상의 개구 또는 구멍의 부피의 합계는 상기 물품의 총 부피를 기준으로 0.1% 내지 20%, 바람직하게는 0.5% 내지 15%, 더욱 바람직하게는 1% 내지 10%, 가장 바람직하게는 2% 내지 5%이다.

구체적인 일 실시 형태에서, 그러한 용해성 고체 물품은 약 4 내지 약 100개의 상기 구멍을 포함할 수 있으며, 상기 구멍은 바람직하게는 동일한 거리만큼 이격되어 있다. 다른 구체적인 실시 형태에서, 그러한 용해성 고체 물품은 약 1 내지 약 10개의 상기 개구를 포함할 수 있으며, 상기 개구의 각각은 약 1 cm 내지 약 20 cm, 바람직하게는 약 1.5 cm 내지 약 10 cm, 더욱 바람직하게는 약 2 cm 내지 약 5 cm의 범위의 길이를 갖는다.

바람직하게는, 상기 2개 이상의 가요성 및 용해성 층의 각각은 약 0.1 mm 내지 약 10 mm, 바람직하게는 약 0.2 mm 내지 약 5 mm, 더욱 바람직하게는 약 0.5 mm 내지 약 2 mm, 가장 바람직하게는 약 0.8 mm 내지 약 1.2 mm의 범위의 두께를 특징으로 한다. 본 발명의 용해성 고체 물품은 약 4 내지 약 50개, 바람직하게는 약 5 내지 약 40개, 더욱 바람직하게는 약 6 내지 약 30개의 상기 가요성 및 용해성 시트를 포함할 수 있다. 또한, 용해성 고체 물품의 두께는 약 3 mm 내지 약 20 cm, 바람직하게는 약 4 mm 내지 약 10 cm, 더욱 바람직하게는 약 5 mm 내지 약 30 mm의 범위일 수 있다.

본 발명의 특히 바람직한 실시 형태에서, 상기 2개 이상의 가요성 및 용해성 시트 중 적어도 하나는 상기 시트의 총 중량을 기준으로 약 15% 내지 약 40%의 수용성 중합체를 포함할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 적어도 하나의 시트는 상기 시트의 총 중량을 기준으로 약 30% 내지 약 80%의 계면활성제, 및 선택적으로 하나 이상의 추가 성분을 추가로 포함한다.

또한, 본 발명의 용해성 고체 물품은 그의 두께(z)에 수직인 방향을 따른 최대 치수(D)를 특징으로 하며, D/z의 비는 약 1 내지 약 10, 바람직하게는 약 1.4 내지 약 9, 더욱 바람직하게는 약 1.5 내지 약 8, 가장 바람직하게는 약 2 내지 약 7의 범위이다.

그러한 용해성 고체 물품의 밀도는 약 0.1 g/㎤ 내지 약 0.4 g/㎤, 바람직하게는 약 0.15 g/㎤ 내지 약 0.25 g/㎤의 범위일 수 있고, 그의 최종 수분 함량은 상기 물품의 중량을 기준으로 약 0.5% 내지 약 25%, 바람직하게는 약 1% 내지 약 20%, 더욱 바람직하게는 약 3% 내지 약 10%일 수 있다.

본 발명의 이들 및 다른 태양은 본 발명의 하기 상세한 설명을 읽을 때 더욱 명백해질 것이다.

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 범위는 개시된 특정 형태로 제한되고자 하는 것은 아니며, 본 발명은 청구범위에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 수정, 등가물 및 대안을 포함한다.

정의

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "용해성"은, 임의의 교반 없이 8시간 내에 20℃에서 그리고 대기압 하에서 충분한 양의 탈이온수에 완전히 또는 실질적으로 용해되어 5 중량% 미만의 용해되지 않은 잔류물을 남기는 물품의 능력을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "고체"는, 물품이 구속되지 않을 때 그리고 외부 힘이 물품에 가해지지 않을 때, 물품이 20℃에서 그리고 대기압 하에서 그의 형상을 실질적으로 유지하는(즉, 그의 형상의 어떠한 가시적인 변화도 없는) 능력을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "가요성"은 물품이 그의 종방향에 수직인 중심선을 따라 90°로 구부러질 때 파단 또는 상당한 파손 없이 응력을 견디는 물품의 능력을 지칭한다. 바람직하게는, 그러한 물품은 상당한 탄성 변형을 겪을 수 있으며, 5 GPa 이하, 바람직하게는 1 GPa 이하, 더욱 바람직하게는 0.5 GPa 이하, 가장 바람직하게는 0.2 GPa 이하의 영률을 특징으로 한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "시트"는, 3차원 형상, 즉 두께, 길이 및 폭을 갖는 한편, 길이 대 두께 종횡비 및 폭 대 두께 종횡비는 둘 모두 약 5:1 이상이고 길이 대 폭 비는 약 1:1 이상인 비-섬유질 구조체를 지칭한다. 바람직하게는, 길이 대 두께 종횡비 및 폭 대 두께 종횡비는 둘 모두 약 10:1 이상, 더욱 바람직하게는 약 15:1 이상, 가장 바람직하게는 약 20:1 이상이고; 길이 대 폭 종횡비는 바람직하게는 약 1.2:1 이상, 더욱 바람직하게는 약 1.5:1 이상, 가장 바람직하게는 약 1.618:1 이상이다.

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 "개구"(aperture)는, 길이(즉, 최대 치수) 및 폭(즉, 상기 최대 치수에 수직인 최소 치수)을 가지며 길이 대 폭 비가 5:1 초과인 개방부(opening)를 지칭한다. 그러한 개방부는 실질적으로 선형인 형상(예컨대, 직선 슬릿)을 가질 수 있거나, 또는 만곡되거나(예컨대, 초승달형 또는 반원형 슬릿), 구부러지거나(예컨대, 다각형 슬릿) 또는 심지어 톱니형(serrated)일 수 있다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "구멍"(hole)은, 길이(즉, 최대 치수) 및 폭(즉, 상기 최대 치수에 수직인 최소 치수)을 가지며 길이 대 폭 비가 5:1 이하인 개방부를 지칭한다. 그러한 구멍은 임의의 규칙적이거나 불규칙적인 형상, 예컨대 삼각형, 직사각형, 정사각형, 장방형, 다각형, 타원형, 원형, 별 모양, 꽃 모양 등을 가질 수 있다.

구멍과 관련하여 사용되는 바와 같이, 용어 "직경"은 그의 길이(즉, 최대 치수)와 그의 폭(즉, 상기 최대 치수에 수직인 최소 치수)의 평균을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 개구 및/또는 구멍의 "부피 백분율"이라는 용어는 용해성 고체 물품의 총 부피에 대한 총 개구/구멍 부피의 백분율을 지칭하는 한편, 총 개구/구멍 부피는 그러한 개방부의 총 단면적에 용해성 고체 물품의 두께를 곱한 것으로 계산되며, 이는 다음과 같이 계산된다:

여기서, V_총계는 개구 및/또는 구멍의 부피의 합이고; n은 개구 및/또는 구멍의 총 수이고; L _i 는 각각의 개구 또는 구멍 i의 길이이고; W _i 는 각각의 개구 또는 구멍 i의 폭이고; T는 용해성 고체 물품의 두께이다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "두께"는, 바람직하게는 비-접촉 두께 측정 방법(예컨대, 광학적 또는 초음파 측정)에 의해 측정되는, 물품의 전체 표면을 가로지르는 물품의 평균 두께를 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "최종 수분 함량"은, 20℃에서 대기압 하에 그리고 약 50%의 상대 습도에서 측정할 때, 물품 내의 수분(결합수 및 비결합수 둘 모두를 포함함)의 중량 백분율을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 모든 농도 및 비는 달리 명시되지 않는 한 중량 기준이다. 본 명세서에서의 모든 온도는 달리 지시되지 않는 한 섭씨(℃) 온도이다. 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.

다층 구조를 갖는 용해성 고체 물품

본 명세서에 기재된 바와 같은 용해성 고체 물품은 임의의 적합한 소비자 제품을 제조하는 데 사용될 수 있다. 제품 유형 실시 형태의 비제한적인 예에는 천 케어 기재(fabric care substrate)(세정 및/또는 유연화), 식기 세정 기재, 약학적 또는 기타 피부 케어 활성제를 함유하는 개인 케어 기재, 핸드 클렌징 기재, 바디 클렌징 기재, 면도 제제 기재, 보습 기재, 썬스크린 기재, 피부 케어 기재, 특히 만성 피부 효과제 기재(예를 들어, 비타민-함유 기재, 알파-하이드록시산-함유 기재 등), 모발 샴푸 또는 다른 모발 트리트먼트 기재, 탈취 기재, 방향제(fragrance)-함유 기재, 애완동물 케어 기재 등이 포함된다.

본 발명의 용해성 고체 물품은 다층 구조를 특징으로 하며, 즉 본 명세서에 기재된 바와 같이 2개 이상의 가요성 및 용해성 시트를 포함한다. 구체적으로, 본 발명의 용해성 고체 물품은 2개 이상의 가요성 및 용해성 시트를 함께 적층하거나 층상화하여 스택(stack) 또는 다층 구조체를 먼저 형성하고, 이어서 생성된 스택 또는 다층 구조체를 하류에서 슬라이싱/절단 장치에 의해 원하는 크기로 슬라이싱 또는 절단함으로써 제조될 수 있다. 바람직하게는, 용해성 고체 물품은 함께 적층되거나 층상화된 그러한 가요성 및 용해성 시트를 약 4 내지 약 50개, 바람직하게는 약 5 내지 약 40개, 더욱 바람직하게는 약 6 내지 약 30개 포함한다.

본 발명의 용해성 고체 물품의 두께는 약 2 mm 이상, 바람직하게는 약 3 mm 내지 20 cm, 더욱 바람직하게는 약 4 mm 내지 약 10 cm, 가장 바람직하게는 약 5 mm 내지 약 30 mm이다. 전술한 두께의 다층 구조체는 (단층 구조 또는 더 얇은 다층 구조에 비하여) 특유하게 난제의 용해 문제를 나타내며, 이는 특정 크기의 천공(perforation)(즉, 특정 폭 또는 직경의 개구 또는 구멍)을 통해 본 발명에 의해 효과적으로 해결될 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 다층 용해성 고체 물품은 하나 이상의 관통 개구 또는 관통 구멍, 즉 제1 표면으로부터 반대편의 제2 표면까지 그러한 물품의 전체 두께를 통해 연장되는 개구 또는 구멍을 포함한다. 그러한 관통 개구 또는 관통 구멍의 각각은 약 0.2 mm 내지 약 0.8 mm, 바람직하게는 약 0.3 mm 내지 약 0.6 mm, 더욱 바람직하게는 약 0.4 mm 내지 약 0.5 mm의 범위의 (개구에 대한) 폭 또는 (구멍에 대한) 직경을 특징으로 한다. 그러한 특정하게 한정된 범위(즉, 0.2 내지 0.8 mm) 미만 또는 초과의 폭 또는 직경을 갖는 관통 개구 또는 관통 구멍을 갖는 용해성 물품은 그러한 용해성 물품의 용해 속도의 상당한 감소를 야기한다는 것은 본 발명의 놀라운 예상외의 발견이었다.

바람직하게는, 그러한 관통 개구 및/또는 관통 구멍의 부피의 합은 용해성 고체 물품의 총 부피를 기준으로 약 0.1% 내지 약 20%, 바람직하게는 약 0.5% 내지 약 15%, 더욱 바람직하게는 약 1% 내지 약 10%, 가장 바람직하게는 약 2% 내지 약 5%이다. 한편으로는, 그러한 관통 개구 및/또는 관통 구멍의 부피의 합이 0.1% 미만인 경우, 용해성 물품의 용해 속도가 여전히 제한될 수 있으며; 다른 한편, 부피의 합이 15% 초과인 경우, 용해성 고체 물품의 구조적 완전성 및 성능이 악화될 수 있다.

용해성 고체 물품 내의 그러한 관통 개구 또는 관통 구멍의 총 수는 그러한 물품의 크기 및 관통 개구 또는 관통 구멍의 상대적 크기에 따라 용이하게 조정될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에서, 용해성 고체 물품은 등거리 관통 구멍을 포함하며(즉, 관통 구멍이 동일한 거리만큼 서로 이격됨), 그의 총 수는 약 4 내지 약 100개, 바람직하게는 약 5 내지 약 90개, 더욱 바람직하게는 약 10 내지 약 80개, 더욱 더 바람직하게는 약 20 내지 약 70개, 가장 바람직하게는 약 30 내지 약 60개의 범위일 수 있다. 관통 구멍은 임의의 규칙적이거나 불규칙적인 형상, 예컨대 삼각형, 직사각형, 정사각형, 장방형, 다각형, 타원형, 원형, 별 모양, 꽃 모양 등을 가질 수 있다.

대안적인 실시 형태에서, 용해성 고체 물품은 관통 개구를 포함하며, 그의 총 수는 1 내지 약 10개, 바람직하게는 약 2 내지 약 8개, 더욱 바람직하게는 약 4 내지 약 6개의 범위일 수 있다. 그러한 관통 구멍의 각각은 약 1 cm 내지 약 20 cm, 바람직하게는 약 1.5 cm 내지 약 10 cm, 더욱 바람직하게는 약 2 cm 내지 약 5 cm의 범위의 길이를 가질 수 있다. 관통 개구는 임의의 적합한 형상, 예를 들어, 실질적으로 선형인 형상(예컨대, 직선 슬릿), 만곡된 형상(예컨대, 초승달형 또는 반원형 슬릿), 구부러진 형상(예를 들어, 다각형 슬릿), 또는 심지어 톱니형일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 형태에서, 용해성 고체 물품은 전술한 관통 개구와 관통 구멍의 조합을 포함할 수 있다.

전술한 관통 개구 또는 관통 구멍은 핀 및 니들, 다이 및 펀치, 레이저 천공, 및 이들의 임의의 조합을 포함하는 잘 알려진 천공 도구 및 공정에 의해 용해성 고체 물품 내에 용이하게 형성될 수 있다.

본 발명의 용해성 고체 물품은 임의의 형상 또는 크기를 가질 수 있으며, 바람직하게는 그의 최대 치수(D)(그의 두께(z)에 수직인 방향을 따라 측정됨)는 그의 두께의 약 10배 이하이고, 예를 들어, 두께(z)의 약 1 내지 약 10배, 더욱 바람직하게는 약 1.4 내지 약 9배, 더욱 더 바람직하게는 약 1.5 내지 약 8배, 가장 바람직하게는 약 2 내지 약 7배이다. 다시 말하면, D/z의 비는 바람직하게는 약 1 내지 약 10배, 더욱 바람직하게는 약 1.4 내지 약 9배, 더욱 더 바람직하게는 약 1.5 내지 약 8배, 가장 바람직하게는 약 2 내지 약 7배이다.

본 발명의 용해성 고체 물품은 완전히 또는 실질적으로 용해 가능하다. 다시 말하면, 그러한 물품은 일부 통상적인 시트-형태 소비자 제품과는 달리, 어떠한 수불용성 기재도 포함하지 않는다.

선택적으로, 용해성 고체 물품은, 그에 선(line), 패턴(pattern), 로고(logo), 또는 상이한 표면 특성 또는 미적/감각적 느낌을 부여하기 위해, 엠보싱, 인쇄, 코팅, 및 유사한 단계에 의해 추가로 가공된다.

가요성 및 용해성 시트

본 발명의 용해성 고체 물품을 구성하는 가요성 및 용해성 시트는 비-섬유질이며, 즉 섬유질 요소가 없거나 실질적으로 없다. 그러한 가요성 및 용해성 시트는 물에 용해되거나 분산된 원료를 함유하는 슬러리를 먼저 제공하고, 이어서 이 슬러리를 시트-유사 형태로 형상화함으로써 형성될 수 있다. 건조를 형상화 단계와 동시에 수행하거나 또는 후속적으로 수행하여, 물을 제거하고 완성된 시트를 형성할 수 있다.

본 발명의 가요성 및 용해성 시트는 완전히 또는 실질적으로 용해 가능하다. 용해성 고체 물품도 그러하다. 다시 말하면, 통상적인 세탁 세제 시트 중 일부가 그러하듯, 용해성 고체 물품도 가요성 및 용해성 시트도 임의의 수불용성 기재를 포함하지 않는다.

본 발명의 가요성 및 용해성 시트는, 그의 두께, 그의 길이, 및 그의 폭이 약 5:1 이상의 길이 대 두께 종횡비, 약 5:1 이상의 폭 대 두께 종횡비, 및 약 1:1 이상의 길이 대 폭 종횡비를 특징으로 하기만 한다면, 임의의 형상 또는 크기를 가질 수 있다. 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 세탁 세제 시트의 두께는 약 0.1 mm 내지 약 10 mm, 바람직하게는 약 0.2 mm 내지 약 5 mm, 더욱 바람직하게는 약 0.3 mm 내지 약 4 mm, 그리고 가장 바람직하게는 약 0.5 mm 내지 약 2 mm의 범위일 수 있다. 가요성 및 용해성 시트의 각각의 폭은 약 2 cm 내지 약 1 m, 바람직하게는 약 5 cm 내지 약 50 cm, 더욱 바람직하게는 약 10 cm 내지 약 40 cm의 범위일 수 있다. 가요성 및 용해성 시트의 각각의 길이는 약 2 cm 내지 약 50 m, 바람직하게는 약 5 cm 내지 약 1 m, 그리고 더욱 바람직하게는 약 10 cm 내지 약 80 cm의 범위일 수 있다.

본 발명의 바람직하지만 필수적이지는 않은 실시 형태에서, 가요성 및 용해성 시트의 각각은 황금비율의 직사각형(golden rectangular) 형상을 가지며(즉, 약 1.618:1의 길이 대 폭 종횡비를 가짐), 약 5 cm 내지 10 cm의 폭 및 약 0.5 mm 내지 약 2 mm의 두께를 특징으로 한다. 그러한 황금비율의 직사각형 형상은 소비자에게 미적으로 만족스럽고 유쾌하며, 따라서 복수의 그러한 가요성 및 용해성 시트를 함께 적층함으로써 형성되는 생성된 용해성 고체 물품이 또한 유사한 황금비율의 직사각형 형상을 특징으로 한다.

바람직하게는, 본 발명의 가요성 및 용해성 시트는 소비자에게 미적으로 만족스럽게 할 수 있는 소정의 속성을 갖는다. 예를 들어, 시트는 상대적으로 매끄러운 표면을 가져서, 소비자에 의해 터치될 때 기분 좋은 느낌을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 가요성 및 용해성 시트는 그의 구조적 완전성을 잃지 않으면서 상당한 기계적 힘을 견디기에 충분히 강하지만, 동시에 용이한 패키징 및 저장을 위해 충분히 가요성인 것이 또한 바람직하다.

수용성 중합체

용해성 고체 물품 내의 가요성 및 용해성 시트의 각각은, 바람직하게는 필름 형성제로서 그리고 활성 성분(예를 들어, 계면활성제, 빌더(builder), 유연제, 효소, 연화제, 향료(perfume), 착색제, 표백제 등)을 위한 담체로서 기능하는 하나 이상의 수용성 중합체를 포함한다. 그러한 수용성 중합체(들)의 총량은, 그러한 시트의 총 중량을 기준으로, 예를 들어, 약 5% 내지 약 90%, 바람직하게는 약 10% 내지 약 50%, 더욱 바람직하게는 약 15% 내지 약 40%, 가장 바람직하게는 약 20% 내지 약 30%의 범위일 수 있다.

본 발명에 사용하기 위한 수용성 중합체는 그 기원이 합성 또는 천연일 수 있으며 화학적으로 및/또는 물리적으로 개질될 수 있다.

본 발명의 실시를 위한 수용성 중합체의 적합한 예에는 폴리알킬렌 글리콜(폴리알킬렌 옥사이드 또는 폴리옥시알킬렌으로도 지칭됨), 폴리비닐 알코올, 다당류(예를 들어, 전분 또는 변성 전분, 셀룰로오스 또는 개질된 셀룰로오스, 풀루란, 잔툼 검, 구아 검, 및 카라기난), 폴리아크릴레이트 및 그 유도체(예를 들어, 폴리메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등), 말레산과 (메트)아크릴산의 공중합체, 메틸비닐 에테르와 말레산 무수물의 공중합체, 폴리아민, 폴리에틸렌이민, 폴리아미드, 폴리아크릴아미드 및 그 유도체(예를 들어, 폴리메틸아크릴아미드, 폴리다이메틸아크릴아미드 등), 폴리비닐피롤리돈, 비닐피롤리돈과 비닐 아세테이트의 공중합체, 비닐피롤리돈과 카프로락탐의 공중합체, 폴리카프로락탐, 폴리에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리카르복실산, 폴리비닐 아세테이트, 비닐 아세테이트와 크로톤산의 공중합체, 폴리에스테르, 단백질/폴리펩티드 또는 그의 가수분해된 생성물(예를 들어, 콜라겐 및 젤라틴), 및 이들의 조합이 포함된다.

본 발명의 수용성 중합체는, 카라야 검, 트래거캔스 검, 아라비아 검, 아세만난, 곤약 만난, 아카시아 검, 가티 검(gum ghatti), 유청 단백질 단리물, 및 대두 단리물; 구아 검, 로커스트 빈 검, 퀸스(quince) 종자, 및 차전자(psyllium) 종자를 포함하는 종자 추출물; 해조류 추출물, 예를 들어 카라기난, 알기네이트 및 한천; 열매 추출물(펙틴)과 같은 식물 기원의 것들; 잔탄 검, 젤란 검, 풀루란, 히알루론산, 콘드로이틴 설페이트, 및 덱스트란을 포함하는 미생물 기원의 것들; 및 카제인, 젤라틴, 케라틴, 케라틴 가수분해물, 설폰산 케라틴, 알부민, 콜라겐, 글루텔린, 글루카곤, 글루텐, 제인, 및 셸락(shellac)과 같은 동물 기원의 것들을 포함하는, 자연에서 공급되는 중합체로부터 선택될 수 있다.

상기에 언급된 자연에서 공급되는 중합체는 본 발명에 사용하기 위해 개질될 수 있다. 적합한 개질된 천연 중합체에는 셀룰로오스 유도체, 예를 들어 메틸셀룰로오스, 하이드록시메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트 프탈레이트, 니트로셀룰로오스 및 다른 셀룰로오스 에테르/에스테르; 및 구아 유도체, 예를 들어 하이드록시프로필 구아가 포함되지만 이로 한정되지 않는다.

바람직하게는, 본 발명에서 사용되는 수용성 중합체는 폴리알킬렌 글리콜, 폴리비닐 알코올, 전분 또는 변성 전분, 풀루란, 젤라틴, 셀룰로오스 또는 개질된 셀룰로오스(예를 들어, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 및 카르복시메틸셀룰로오스), 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐피롤리돈, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 본 발명의 특히 바람직한 실시 형태에서, 가요성 및 용해성 시트의 각각은 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 또는 폴리비닐 알코올(PVA)을, 단독으로(즉, 다른 필름 형성제 없이) 또는 전분, 변성 전분, 셀룰로오스, 또는 개질된 셀룰로오스와 조합하여 포함한다.

PEG의 경우, PEG는 중량 평균 분자량이 약 2,000 내지 약 100,000 g/mol, 바람직하게는 약 4,000 내지 약 90,000 g/mol, 그리고 더욱 바람직하게는 약 6,000 내지 약 8,000 g/mol인, 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)^TM로 다우(Dow)로부터, 또는 상표명 플루리올(Pluriol)(등록상표)로 바스프(BASF)로부터 구매가능하다. 예시적인 폴리(에틸렌 글리콜) 공중합체는 바스프로부터 상표명 플루로닉(Pluronic)(등록상표) F127, 플루로닉(등록상표) F108, 플루로닉(등록상표) F68 및 플루로닉(등록상표) P105로 구매가능하다. 본 발명의 실시에 특히 바람직한 PEG는 중량 평균 분자량이 약 6,000 내지 약 80,000 g/mol인 폴리(에틸렌 글리콜) 단일중합체이다.

PVA의 경우, PVA는 개질되지 않거나 개질될 수 있으며, 예를 들어, 카르복실화 또는 설폰화될 수 있다. 바람직하게는, PVA는 부분적으로 또는 완전히 알코올화 또는 가수분해된다. 예를 들어, 이는 40 내지 100%, 바람직하게는 70 내지 92%, 더욱 바람직하게는 88% 내지 92% 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. 그러한 PVA는 바람직하게는 중량 평균 분자량이 약 10,000 내지 약 500,000 달톤, 바람직하게는 약 15,000 내지 약 200,000 달톤, 더욱 바람직하게는 약 20,000 내지 약 100,000 달톤의 범위이다. 또한, PVA는 중합도가 약 200 내지 약 12,000, 바람직하게는 약 300 내지 약 5,000, 더욱 바람직하게는 약 400 내지 약 2,000의 범위인 것이 바람직하다. PVA는, 비닐 알코올과 말레산의 공중합체를 포함하는 PVA 공중합체 또는 PVA 단일중합체로부터 선택될 수 있다. 바람직한 PVA의 예는 에톡실화된 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 구매가능하며, 이에는 셀볼(등록상표) 523, 셀볼(등록상표) 530, 셀볼(등록상표) 540, 셀볼(등록상표) 518, 셀볼(등록상표) 513, 셀볼(등록상표) 508, 셀볼(등록상표) 504, 및 이들의 조합이 포함된다. PVA의 다른 더 바람직한 예는 니폰 고세이(Nippon Ghosei)로부터 구매가능한 소위 G 중합체이다.

개질된 천연 중합체의 경우, 그러한 중합체는 다우 케미칼 컴퍼니(Dow Chemical Company)(미국 미시간주 미들랜드 소재)로부터 상표명 메토셀(METHOCEL)^TM로 입수가능한 하이드록시프로필메틸셀룰로오스일 수 있으며, 이에는 메토셀^TM E50, 메토셀^TM E15, 메토셀^TM E6, 메토셀^TM E5, 메토셀^TM E3, 메토셀^TM F50, 메토셀^TM K100, 메토셀^TM K3, 메토셀^TM A400, 및 이들의 조합이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.

수용성 중합체는 각각의 시트의 총 중량을 기준으로 약 1% 내지 약 70%, 바람직하게는 약 2% 내지 약 60%, 더욱 바람직하게는 약 5% 내지 약 50%, 그리고 가장 바람직하게는 약 15% 내지 약 40%로 본 발명의 가요성 및 용해성 시트에 존재할 수 있다.

수용성 중합체(들)에 더하여, 가요성 및 용해성 시트의 각각은 수용성 중합체(들)의 특성을 개질하기 위해 가소제 및 고형물과 같은 적합한 첨가제를 또한 포함할 수 있다.

적합한 가소제는 폴리올, 코폴리올, 폴리카르복실산, 폴리에스테르, 및 다이메티콘 코폴리올로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 펜타에리트리톨(예를 들어, 다이펜타에리트리톨), 당 알코올(예를 들어, 소르비톨 및 만니톨), 글리콜(예를 들어, 글리세롤, 에틸렌 글리콜, 및 프로필렌 글리콜) 및 분자량이 약 200 내지 약 600 범위인 폴리에틸렌 글리콜이 본 발명의 가요성 및 용해성 시트에서 가소제로서 용이하게 사용될 수 있다. 가장 바람직한 가소제에는 글리세롤 및 프로필렌 글리콜이 포함된다. 가소제는 각각의 시트의 총 중량을 기준으로 35 중량% 이하, 예를 들어 1 내지 35 중량%, 바람직하게는 3 내지 20 중량%, 더욱 바람직하게는 5 내지 15 중량%의 양으로 일반적으로 사용된다.

활석, 스테아르산, 마그네슘 스테아레이트, 이산화규소, 아연 스테아레이트 또는 콜로이드성 실리카와 같은 고형물이 또한 각각의 시트의 총 중량을 기준으로 약 0.5 내지 5 중량%의 범위의 양으로 사용될 수 있다.

활성 성분

본 발명의 가요성 및 용해성 시트의 각각은, 상기에 논의된 수용성 중합체(들)에 더하여, 소정 기능적 효과를 갖는 하나 이상의 활성 성분을 추가로 포함한다.

계면활성제

바람직하게는, 본 발명의 가요성 및 용해성 시트 중 적어도 하나는 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 쯔비터이온성 계면활성제, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 세척성 계면활성제를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 용해성 고체 물품 내의 가요성 및 용해성 시트 모두는 상기에 열거된 바와 같은 하나 이상의 계면활성제를 포함한다.

바람직하게는, 가요성 및 용해성 시트 중 적어도 하나는 상기 시트의 총 중량을 기준으로 약 15% 내지 약 90%, 바람직하게는 약 20% 내지 약 85%, 더욱 바람직하게는 약 30% 내지 약 80%, 가장 바람직하게는 약 40% 내지 약 70%의 계면활성제(들)를 포함한다. 상기 가요성 및 용해성 시트 중 적어도 하나는 충분히 높은 계면활성제 함량, 예를 들어, 그러한 시트의 총 중량을 기준으로 30% 이상, 바람직하게는 50% 이상, 더욱 바람직하게는 60% 이상, 그리고 가장 바람직하게는 70% 이상을 특징으로 하는 것이 특히 바람직하다. 그러한 높은 계면활성제 함량은 매우 컴팩트(compact)하고 농축된 세제 제품을 제공하며, 이는 종종 여행하는 소비자에게 특히 편리하다. 또한, 그러한 컴팩트하고 농축된 형태에 대한 운송 및 취급 비용은 전통적인 분말 또는 액체 형태의 세제 제품에 비하여 상당히 감소되며, 따라서 본 발명에 따라 형성된 세제 제품은 전자 상거래 채널을 통해 시판되는 데 특히 바람직하다.

본 발명에서 사용하기에 적합한 음이온성 계면활성제의 비제한적인 예에는 알킬 설페이트, 알킬 에테르 설페이트, 설페이트화 모노글리세라이드, 설폰화 올레핀, 알킬 아릴 설포네이트, 1차 또는 2차 알칸 설포네이트, 알킬 설포석시네이트, 아실 타우레이트, 아실 이세티오네이트, 알킬 글리세릴 에테르 설포네이트, 설폰화 메틸 에스테르, 설폰화 지방산, 알킬 포스페이트, 아실 글루타메이트, 아실 사르코시네이트, 알킬 설포아세테이트, 아실화 펩티드, 알킬 에테르 카르복실레이트, 아실 락틸레이트, 음이온성 플루오로계면활성제, 소듐 라우로일 글루타메이트, 및 이들의 조합이 포함된다.

바람직하게는, 전술한 바와 같은 하나 이상의 음이온성 계면활성제(들)는 가요성 및 용해성 시트 중 적어도 하나에서 주 계면활성제로서 기능하며, 즉 그러한 시트 내의 모든 계면활성제의 총 중량을 기준으로 약 50% 이상의 양으로 존재한다. 본 발명에서 주 계면활성제로서 사용하기에 적합한 음이온성 계면활성제에는 비-알콕실화 C₆-C₂₀ 선형 또는 분지형 알킬 설페이트(AS), C₆-C₂₀ 선형 알킬벤젠 설포네이트(LAS), 알콕실화 C₆-C₂₀ 선형 또는 분지형 알킬 설페이트(AAS), 및 이들의 조합이 포함된다.

본 발명의 가요성 및 용해성 시트에서 주 계면활성제로서 사용하기 위한 특히 바람직한 유형의 계면활성제는 이하에서 "미드-컷(mid-cut) AS"로 지칭되는 비-알콕실화 C₆-C₁₈ AS인 한편, 이들 각각은 약 6 내지 약 18개의 탄소 원자를 함유하는 분지형 또는 선형 비-알콕실화 알킬 기를 갖는다. 본 발명의 특히 바람직한 실시 형태에서, 미드-컷 AS는 가요성 및 용해성 시트에서 주 계면활성제로서 존재하며, 즉 이는 시트 내의 모든 계면활성제의 총 중량을 기준으로 약 50% 이상인 양으로 존재하는 반면, LAS, AAS, 및/또는 비이온성 계면활성제와 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 비-알콕실화 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, 그리고 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 그러한 2개 이상의 비-섬유질 시트의 각각의 총 중량을 기준으로 약 5% 내지 약 90%, 바람직하게는 약 10% 내지 약 80%, 더욱 바람직하게는 약 20% 내지 약 75%, 그리고 가장 바람직하게는 약 30% 내지 약 70%의 범위일 수 있다. 그러한 미드-컷 AS 계면활성제(들)는 바람직하게는 가요성 및 용해성 시트의 계면활성제 시스템에서 주 계면활성제로서 기능한다. 다시 말하면, 미드-컷 AS 계면활성제(들)는 각각의 가요성 및 용해성 시트 내의 모든 계면활성제의 총 중량을 기준으로 50% 초과의 양으로 존재한다.

바람직하게는, 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, 그리고 가장 바람직하게는 90 중량% 초과 또는 심지어 100 중량%(즉, 실질적으로 순수함)로 포함하는, 미드-컷 AS 계면활성제들의 혼합물을 함유할 수 있다.

더욱 바람직하게는, 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%, 그리고 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, 가요성 및 용해성 시트의 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 가요성 및 용해성 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 시트에 존재할 수 있다. LAS는 주 계면활성제로서, 또는 미드-컷 AS에 대한 보조 계면활성제로서 시트에 존재할 수 있다. 본 발명의 특히 바람직한 실시 형태에서, LAS는, 예를 들어 약 1:15 내지 약 1:2 바람직하게는 약 1:10 내지 약 1:3, 그리고 더욱 바람직하게는 약 1:8 내지 약 1:4의 범위의 중량비로, 미드-컷 AS에 대한 보조 계면활성제로서 가요성 및 용해성 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, 가요성 및 용해성 시트 내의 LAS의 양은 시트의 각각의 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, 시트의 각각은 그러한 시트의 총 중량을 기준으로 약 5% 내지 약 20%의, C₁₂ 선형 알킬벤젠 설폰산의 나트륨, 칼륨, 또는 마그네슘 염을 포함한다.

본 발명의 가요성 및 용해성 시트는, 단독으로 주 계면활성제로서, 또는 바람직하게는 상기에 기재된 미드-컷 AS 및/또는 LAS와 조합하여 보조 계면활성제로서, 평균 알콕실화도가 약 0.1 내지 약 5의 범위인 C₆-C₂₀ 선형 또는 분지형 알킬알콕시 설페이트(AAS)를 포함할 수 있다.

AAS 계면활성제는 바람직하게는 하기 화학식 I을 갖는 C₆-C₂₀ 선형 또는 분지형 알킬에톡시 설페이트(AES)이다:

[화학식 I]

R-O-(C₂H₄O)_x-SO₃ ^-M⁺

상기 식에서, R은 포화 또는 불포화된, 10 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형 알킬 사슬이고; x는 평균 1 내지 3이고; M은 알칼리 금속 이온, 암모늄, 또는 치환된 암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 바람직하게는, R은 12 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형 알킬 사슬이고; x는 평균 3 이고; M은 나트륨이다. 본 발명의 실시에 가장 바람직한 음이온성 계면활성제는 평균 에톡실화도가 약 3인 소듐 라우릴 에테르 설페이트이다.

AAS 계면활성제는, 존재하는 경우, 가요성 및 용해성 시트의 총 중량을 기준으로 약 1% 내지 약 30%, 바람직하게는 약 2% 내지 약 20%, 더욱 바람직하게는 약 5% 내지 약 15%의 범위의 양으로 제공될 수 있다.

본 발명의 가요성 및 용해성 시트에 포함시키기에 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.

본 발명의 가요성 및 용해성 시트에 사용하기 위한 음이온성 계면활성제의 더욱 구체적인 예에는 암모늄 라우릴 설페이트, 암모늄 라우레스 설페이트, 트라이에틸아민 라우릴 설페이트, 트라이에틸아민 라우레스 설페이트, 트라이에탄올아민 라우릴 설페이트, 트라이에탄올아민 라우레스 설페이트, 모노에탄올아민 라우릴 설페이트, 모노에탄올아민 라우레스 설페이트, 다이에탄올아민 라우릴 설페이트, 다이에탄올아민 라우레스 설페이트, 라우릭 모노글리세라이드 소듐 설페이트, 소듐 라우릴 설페이트, 소듐 라우레스 설페이트, 포타슘 라우릴 설페이트, 포타슘 라우레스 설페이트, 소듐 라우릴 사르코시네이트, 소듐 라우로일 사르코시네이트, 라우릴 사르코신, 코코일 사르코신, 암모늄 코코일 설페이트, 암모늄 라우로일 설페이트, 소듐 코코일 설페이트, 소듐 라우로일 설페이트, 포타슘 코코일 설페이트, 포타슘 라우릴 설페이트, 트라이에탄올아민 라우릴 설페이트, 트라이에탄올아민 라우릴 설페이트, 모노에탄올아민 코코일 설페이트, 모노에탄올아민 라우릴 설페이트, 소듐 트라이데실 벤젠 설포네이트, 소듐 도데실 벤젠 설포네이트, 및 이들의 조합이 포함된다.

본 발명의 가요성 및 용해성 시트는 상기에 기재된 음이온성 계면활성제와 조합하여 사용되고자 하는 하나 이상의 비이온성 계면활성제를 포함할 수 있다. 그러한 비이온성 계면활성제(들)는 그러한 시트의 총 중량을 기준으로 1% 내지 40%, 바람직하게는 2% 내지 30%, 더욱 바람직하게는 5% 내지 25%, 그리고 가장 바람직하게는 10% 내지 20%의 범위의 양으로 존재할 수 있다.

본 발명에서 유용한 적합한 비이온성 계면활성제는 임의의 통상적인 비이온성 계면활성제를 포함할 수 있다. 이들은, 예를 들어, 아민 옥사이드 계면활성제 및 알콕실화 지방 알코올을 포함할 수 있다. 비이온성 계면활성제는 화학식 R(OC₂H₄) _n OH의 에톡실화 알킬 페놀 및 에톡실화 알코올로부터 선택될 수 있으며, 여기서, R은 약 8개 내지 약 15개의 탄소 원자를 함유하는 지방족 탄화수소 라디칼 및 알킬 기가 약 8개 내지 약 12개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 페닐 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되며, 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, 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); 바스프로부터의 플루로닉(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; C₁₄-C₂₂ 중쇄 분지형 알킬 알콕실레이트, BAE _x (여기서, x는 1 내지 30 임); 알킬폴리사카라이드, 및 구체적으로 알킬폴리글리코사이드; 폴리하이드록시 지방산 아미드; 및 에테르 캡핑된 폴리(옥시알킬화) 알코올 계면활성제가 포함된다. 적합한 비이온성 계면활성제는 또한 바스프로부터 상표명 루텐솔(Lutensol)(등록상표)로 판매되는 것들을 포함한다.

본 발명의 바람직한 비이온성 계면활성제에는 알킬 폴리글루코사이드, 알킬 알코올, 알킬 알콕실화 알코올, 알킬 알콕실레이트, 알킬 페놀 알콕실레이트, 알킬셀룰로오스, 폴리하이드록시 지방산 아미드, 에테르 캡핑된 폴리(옥시알킬화) 알코올 계면활성제가 포함된다. 더욱 바람직한 실시 형태에서, 비이온성 계면활성제는 알킬 알콕실화 알코올, 예를 들어 C_8-18 알킬 알콕실화 알코올, 및 더욱 구체적으로 C_8-18 알킬 에톡실화 알코올로부터 선택된다. 알킬 알콕실화 알코올은 평균 알콕실화도가 약 1 내지 약 50, 또는 약 1 내지 약 30, 또는 약 1 내지 약 20, 또는 약 1 내지 약 10일 수 있다. 알킬 알콕실화 알코올은 선형 또는 분지형, 치환 또는 비치환될 수 있다.

가장 바람직한 실시 형태에서, 본 발명의 가요성 및 용해성 시트는, 평균 에톡실화도가 약 1 내지 약 10, 또는 약 1 내지 약 8, 또는 약 3 내지 약 7인 C_12-14 알킬 에톡실화 알코올을, 시트의 총 중량을 기준으로 약 1% 내지 약 40%, 바람직하게는 약 5% 내지 약 25%, 그리고 더욱 바람직하게는 약 10% 내지 약 20%의 범위의 양으로 포함한다.

본 발명의 가요성 및 용해성 시트 각각은 쯔비터이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 추가 계면활성제를 포함할 수 있다.

양이온성 계면활성제의 비제한적인 예에는, 알콕실레이트 4차 암모늄(AQA) 계면활성제; 다이메틸 하이드록시에틸 4차 암모늄; 다이메틸 하이드록시에틸 라우릴 암모늄 클로라이드를 포함하는, 26개 이하의 탄소 원자를 가질 수 있는 4차 암모늄 계면활성제; 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:

[화학식 II]

(R)(R₁)(R₂)(R₃)N⁺ X^-

상기 식에서, R은 선형 또는 분지형의 치환 또는 비치환된 C_6-18 알킬 또는 알케닐 모이어티(moiety)이고, 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-C_6-18 알킬 모노-하이드록시에틸 다이메틸 4차 암모늄 클로라이드이다. 매우 적합한 양이온성 세척성 계면활성제는 모노-C_8-10 알킬 모노-하이드록시에틸 다이메틸 4차 암모늄 클로라이드, 모노-C_10-12 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, 가요성 및 용해성 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, 그러한 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.

추가 성분

본 발명의 가요성 및 용해성 시트는 세정 성능을 촉진 또는 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, 예를 들어 카르보네이트(중탄산염 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, 다이벤조티오펜-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 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(hydrotrope), 가공 조제, 염료 또는 안료, 및 고체 충전제를 포함하지만 이로 한정되지 않는 임의의 다른 공지된 세제 보조 성분이 포함된다.

대안적으로(또는 추가적으로), 본 발명의 가요성 및 용해성 시트는 화장품에서의 사용에 대해 승인된 선택적인 성분을 포함할 수 있다. 그러한 선택적인 성분의 추가의 비제한적인 예에는 방부제, 향료 또는 방향제, 착색제 또는 염료, 컨디셔닝제, 모발 탈색제, 증점제, 보습제, 연화제, 약학적 활성제, 비타민 또는 영양제, 썬스크린, 탈취제(deodorant), 센세이트(sensate), 식물 추출물, 영양제, 수렴제(astringent), 화장품 입자, 흡수제 입자, 접착제 입자, 모발 고정제(hair fixative), 섬유, 반응성 제제, 피부 미백제, 피부 태닝제, 비듬 방지제, 향료, 박피제(exfoliating agent), 산, 염기, 습윤제, 효소, 현탁제, pH 조절제, 모발 착색제, 모발 퍼밍제(hair perming agent), 안료 입자, 항여드름제, 항미생물제, 썬스크린, 태닝제, 박피 입자, 모발 성장 또는 발모제(hair growth or restorer agent), 방충제, 면도 로션제, 공용매 또는 다른 추가적인 용매, 및 유사한 다른 재료가 포함된다. 구체적으로, 적합한 컨디셔닝제에는 고융점 지방 화합물, 실리콘 컨디셔닝제 및 양이온성 컨디셔닝 중합체가 포함된다.

가요성 및 용해성 시트의 제조 방법

본 발명의 가요성 및 용해성 시트는 캐스팅, 성형, 가압, 압출/압출-코팅, 캘린더 롤링, 용액 침착, 스카이빙(skiving), 및 라미네이션과 같은 임의의 적합한 필름 형성 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 이는 물에 용해되거나 분산된 원료를 함유하는 슬러리를 먼저 제공하고, 이어서 슬러리를 시트-유사 형태로 형상화함으로써 형성될 수 있다. 건조를 형상화 단계와 동시에 수행하거나 또는 후속적으로 수행하여, 물을 제거하고 완성된 시트를 형성할 수 있다.

실린더 시트 제조 시스템을 사용하여 본 발명의 가요성 및 용해성 시트를 제조하기 위한 바람직하지만 비제한적인 공정이 이하에서 설명된다.

실린더 시트 제조 시스템은 가열된 회전 가능한 실린더가 설치된 베이스 브래킷을 포함한다. 가열된 회전 가능한 실린더는 베이스 브래킷 상에 설치된 전동식 구동장치(motorized drive)에 의해 구동될 수 있고, 미리 결정된 회전 속도로 작동할 수 있다. 상기 가열된 회전 가능한 실린더는 바람직하게는 그의 외부 표면 상에 논-스틱(non-stick) 코팅으로 코팅된다.

공급 메커니즘이 베이스 브래킷 상에 또한 제공되는데, 이는 가열된 회전 가능한 실린더 상에 전술된 모든 또는 일부 원료(예를 들어, 수용성 중합체(들), 가소제, 고형물, 활성 성분, 예를 들어 계면활성제(들) 및 보조 세제 및/또는 화장품 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 회전 가능한 실린더 상에서 너무 빨리 고화될 수 있다. 가열 차폐물은 또한 가열된 회전 가능한 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 시트 상에 임의의 물 응축물이 떨어지는 것을 피하도록, 고온 스팀을 흡인하기 위한 흡인 장치가 또한 가열 차폐물 상에 설치된다. 베이스 브래킷 상에 설치된 시작 공급 메커니즘이 또한 존재하는데, 이는 가열된 회전 가능한 실린더에 의해 이미 형성된 시트를 스쿠핑하기(scooping up) 위한 것이다.

가요성 및 용해성 시트의 제조 방법은 다음과 같다. 첫째로, 베이스 브래킷 상의 논-스틱 코팅을 갖는 가열된 회전 가능한 실린더가 전동식 구동장치에 의해 구동된다. 다음으로, 조정 장치는 공급 호퍼와 가열된 회전 가능한 실린더의 외부 표면 사이의 거리가 미리 설정된 값에 도달하도록 공급 메커니즘을 조정한다. 한편, 공급 호퍼는 가요성 및 용해성 시트를 제조하기 위한 모든 또는 일부 원료를 함유하는 예비형성된 슬러리를 가열된 회전 가능한 실린더 상에 부가한다. 가열 차폐물의 흡인 장치는 가열된 회전 가능한 실린더에 의해 발생된 뜨거운 스팀을 흡인한다.

이어서, 이미 형성된 가요성 및 용해성 시트를 상기에 기재된 바와 같은 본 발명의 용해성 고체 물품으로 형성할 수 있다.

실시예

실시예 1: 용해성 고체 물품의 용해 속도에 대한 관통 구멍 직경 및 관통 구멍의 부피 백분율의 영향을 보여주는 비교 시험

상기에 기재된 바와 같은 제조 공정에 따라, 두께가 약 1 mm이고 하기 성분들을 포함하는 가요성 및 용해성 시트를 먼저 제조한다.

[표 1]

이어서, 전술한 1 mm 두께의 가요성 및 용해성 시트의 5개의 층을 함께 적층하고, 열 밀봉하고, 절단하여 용해성 고체 물품들을 형성하는데, 이들의 각각은 약 6 cm × 6 cm의 정사각형 형상을 갖고 두께가 약 5 mm이다.

이어서, 스핀들 부착 장비(attachment)를 갖는 하이드렐 시스템(Hyrel System) 30M 3D 프린터를 이용하여, 그러한 용해성 고체 물품을 천공하여 그 내부에 상이한 크기의 다양한 개수의 원형-형상 관통 구멍을 형성한다. 프린터는 드릴 헤드를 고속(>1000 RPM)으로 회전시킬 수 있으며, 드릴 헤드를 맞춤형 G-코드에 따라 규정된 X, Y 및 Z 위치로 정밀하게 이동시킬 수 있다. 각각의 용해성 고체 물품 내의 각각의 관통 구멍의 위치를 계산하고, 인접한 관통 구멍들 사이의 간격이 동일하게 되도록 배치하고; 각각의 용해성 고체 물품 내에 형성된 관통 구멍의 총 수를 그러한 관통 구멍의 원하는 크기 및 그러한 모든 관통 구멍의 원하는 부피 백분율을 기준으로 계산한다. 그에 따라, 상이한 수의 상이한 크기의 원형-형상 관통 구멍을 갖는 하기의 천공된 용해성 고체 물품이 형성된다:

[표 II]

구체적으로, 전술한 용해성 고체 물품의 천공은 다음과 같이 수행한다:

각각의 물품을 하나의 면이 프린터 트레이에 닿고 다른 면이 상향하도록 배치한다. 이러한 방식으로, 프린터 소프트웨어에 따른 Z 치수는 물품의 두께에 상응한다.

물품의 하나의 에지가 G-코드 파일 명령에서 (0, 0)의 (X, Y)위치에 상응하도록 트레이 상의 미리 결정된 위치에 물품을 배치한다.

필요한 직경을 갖는 드릴 헤드를 스핀들 도구 내에 삽입한다.

G-코드 파일을 로딩하고 소프트웨어에 의해 수행한다.

드릴 작업 공정 동안, 드릴 헤드를 요구되는 X 및 Y 위치로 이동시키고, 드릴은 Z 축을 따라 상하로 이동하여, 구멍이 물품의 전체 두께를 통해 드릴 작업되게 한다.

이어서, 생성된 용해성 고체 물품 A 내지 F에 대해 다음 단계들을 수행함으로써 용해 시험을 행한다:

전술한 용해성 고체 물품 A 내지 F의 각각의 4개의 샘플을 먼저 칭량하고(대략 4.0 g의 합계 중량을 가짐), 총 중량을 "샘플 재료의 총 중량"으로서 기록한다;

이어서, 각각의 샘플을 대략 8 cm × 8 cm의 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.

물품을 넣자마자, 이어서 2개의 층을 통과하도록 3개의 스테이플을 펀칭함으로써 흑색의 면 파우치를 밀봉한다;

이어서, 샘플이 내부에 각각 담긴 4개의 흑색의 면 파우치를, 각각 대략 20 cm × 20 cm의 정사각형 형상을 갖는 2 킬로그램의 100% 면 테리 타월과 함께, 일렉트로룩스(Electrolux) W565H 프로그래밍 가능한 드럼 세탁기(programmable front-loading washing machine) 내에 첨가한다;

흑색의 면 파우치 및 면 테리 타월은, 3분의 미리 결정된 총 세척 시간으로, 하기에 기재된 바와 같은 1회 세척 사이클을 거친다:

각각의 세척 사이클의 종료 시에, 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 100 C로 예열된 오븐 내에 넣고 1시간 동안 건조되게 둔다;

이어서, 건조된 잔류물을 칭량하고, 중량을 "용해되지 않은 고형물의 중량"으로서 기록한다.

이어서, 샘플 재료의 용해 백분율(%)을 다음과 같이 계산할 수 있다:

(샘플 재료의 총 중량 - 용해되지 않은 고형물의 중량)/(샘플 재료의 총 중량)×100%

용해 백분율(%)이 높을수록, 용해 속도가 더 우수하다.

상기 단계들을 각각의 유형의 용해성 고체 물품 A 내지 F에 대해 반복하며, 하기는 상응하는 용해 결과이다:

[표 III]

상기 데이터는, 놀랍게도 그리고 예상외로, 직경이 약 0.4 mm인 관통 구멍을 갖는 용해성 고체 물품 B 및 E가 직경이 약 0.1 mm 또는 약 1 mm인 더 크거나 더 작은 관통 구멍을 갖는 물품 A, C, D 및 F보다 우수한 용해 속도를 갖는다는 것을 보여준다.

본 명세서에 개시된 치수 및 값은 언급된 정확한 수치 값으로 엄격하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 대신에, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 그러한 치수는 언급된 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 참조된 또는 관련된 특허 또는 출원, 및 이러한 출원이 우선권을 주장하거나 그의 이익을 청구하는 임의의 특허 출원 또는 특허를 비롯한, 본 명세서에 인용된 모든 문헌은 이에 의해, 명백히 배제되거나 달리 제한되지 않는 한, 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 어떠한 문헌의 인용도 본 명세서에 개시된 또는 청구된 임의의 발명에 대한 종래 기술인 것으로 인정되거나, 또는 독립적으로 또는 임의의 다른 참조 문헌 또는 참조 문헌들과의 임의의 조합으로 임의의 이와 같은 발명을 교시, 제안 또는 개시하는 것으로 인정되지 않는다. 또한, 본 문헌의 용어의 임의의 의미 또는 정의가 참고로 포함된 문헌의 동일한 용어의 임의의 의미 또는 정의와 상충되는 경우에는, 본 문헌의 용어에 부여된 의미 또는 정의가 우선할 것이다.

본 발명의 특정한 실시 형태가 예시되고 설명되었지만, 다양한 다른 변경과 수정이 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위 내에 있는 모든 그러한 변경 및 수정을 첨부된 청구범위에서 포함하고자 한다.

Claims (13)

1. 2개 이상의 가요성 및 용해성 시트를 포함하는 용해성 고체 물품으로서, 상기 2개 이상의 시트의 각각은 수용성 중합체를 포함하고; 상기 용해성 고체 물품은 두께가 2 mm 이상이고; 상기 물품은 서로 반대편에 있는 제1 표면 및 제2 표면을 갖고; 상기 물품은 상기 제1 표면으로부터 상기 물품을 관통하여 상기 제2 표면으로 연장되는 하나 이상의 개구 또는 구멍을 포함하고; 상기 하나 이상의 개구 또는 구멍의 각각은 0.2 mm 내지 0.8 mm의 범위의 폭 또는 직경을 특징으로 하는, 용해성 고체 물품.
2. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 개구 또는 구멍의 부피 백분율은 상기 물품의 총 부피를 기준으로 0.1% 내지 20%, 바람직하게는 0.5% 내지 15%, 더욱 바람직하게는 1% 내지 10%, 가장 바람직하게는 2% 내지 5%인, 용해성 고체 물품.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 개구 또는 구멍의 각각의 폭 또는 직경은 0.3 mm 내지 0.6 mm, 바람직하게는 0.4 mm 내지 0.5 mm의 범위인, 용해성 고체 물품.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 4 내지 100개의 상기 구멍을 포함하며, 상기 구멍은 바람직하게는 동일한 거리만큼 이격되어 있는, 용해성 고체 물품.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 1 내지 10개의 상기 개구를 포함하며, 상기 개구의 각각은 1 cm 내지 20 cm, 바람직하게는 1.5 cm 내지 10 cm, 더욱 바람직하게는 2 cm 내지 5 cm의 범위의 길이를 갖는, 용해성 고체 물품.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2개 이상의 가요성 및 용해성 층의 각각은 0.1 mm 내지 10 mm, 바람직하게는 0.2 mm 내지 5 mm, 더욱 바람직하게는 0.5 mm 내지 2 mm, 가장 바람직하게는 0.8 mm 내지 1.2 mm의 범위의 두께를 특징으로 하는, 용해성 고체 물품.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 4 내지 50개, 바람직하게는 5 내지 40개, 더욱 바람직하게는 6 내지 30개의 상기 가요성 및 용해성 시트를 포함하는, 용해성 고체 물품.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품의 두께는 3 mm 내지 20 cm, 바람직하게는 4 mm 내지 10 cm, 더욱 바람직하게는 5 mm 내지 30 mm인, 용해성 고체 물품.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2개 이상의 가요성 및 용해성 시트 중 적어도 하나는 상기 시트의 총 중량을 기준으로 15% 내지 40%의 상기 수용성 중합체를 포함하는, 용해성 고체 물품.
10. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 시트는 상기 시트의 총 중량을 기준으로 30% 내지 80%의 계면활성제를 추가로 포함하고; 선택적으로 상기 적어도 하나의 시트는 하나 이상의 추가 성분을 추가로 포함하는, 용해성 고체 물품.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용해성 고체 물품의 두께(z)에 수직인 방향을 따른 최대 치수(D)를 특징으로 하며, D/z의 비는 1 내지 10, 바람직하게는 1.4 내지 9, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 8, 가장 바람직하게는 2 내지 7의 범위인, 용해성 고체 물품.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 0.1 g/㎤ 내지 0.4 g/㎤, 바람직하게는 0.15 g/㎤ 내지 0.25 g/㎤의 범위의 밀도를 특징으로 하는, 용해성 고체 물품.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 상기 물품의 중량을 기준으로 0.5% 내지 25%, 바람직하게는 1% 내지 20%, 더욱 바람직하게는 3% 내지 10%의 최종 수분 함량을 특징으로 하는, 용해성 고체 물품.