KR20240102995A - 가요성 용해성 다공성 시트 - Google Patents

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나마라 칼 데이비드 맥
훙싱 탄
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더 프록터 앤드 갬블 캄파니
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Abstract

a) 50% 내지 85%의 수용성 중합체; b) 1% 내지 40%의 계면활성제; 및 c) 10% 내지 40%의 글리세린을 포함하는 가요성 용해성 다공성 시트가 제공되며, 상기 가요성 용해성 다공성 시트는 80% 내지 99%의 퍼센트 개방 셀 함량(Percent Open Cell Content) 및 100 μm 내지 2000 μm의 전체 평균 기공 크기(Overall Average Pore Size)를 특징으로 한다.

Description

가요성 용해성 다공성 시트
본 발명은 구조적 완전성이 개선된 가요성 용해성 다공성 시트에 관한 것이다.
수용성 중합체성 담체 또는 매트릭스 중에 계면활성제(들) 및 다른 활성 성분을 포함하는 가요성 및 용해성 세제 시트가 잘 알려져 있다. 그러한 시트는 물에 용해될 때 계면활성제 및 다른 활성 성분을 전달하는 데 특히 유용하다. 동일한 제품 카테고리 내의 전통적인 과립 또는 액체 세제에 비하여, 그러한 시트는 더 우수한 구조적 완전성을 갖고, 더 농축되며, 저장, 운송/수송, 운반 및 취급이 더 용이하다. 동일한 제품 카테고리 내의 고체 정제 세제에 비하여, 그러한 시트는 더 가요성이고 덜 취성이어서, 소비자에게 더 우수한 감각적 매력을 갖는다.
그러나, 그러한 가요성 용해성 시트는, 특히 전통적인 과립 또는 액체 제품 형태와 비교하여, 물에서 상당히 느린 용해를 겪을 수 있다.
용해를 개선하기 위하여, 국제특허 공개 WO2010077627호, 국제특허 공개 WO2012138820호, 국제특허 공개 WO2020147000호 및 국제특허 공개 WO2021102935호는 80% 이상의 퍼센트 개방 셀 함량(Percent Open Cell Content)을 특징으로 하는 개방 셀형 폼(OCF; open-celled foam) 구조체를 갖는 다공성 시트를 형성하기 위한 다양한 공정을 개시한다. 이러한 OCF 구조는 생성된 시트의 용해 속도를 크게 개선하지만, 이러한 시트의 인장 강도에 악영향을 미칠 수 있다. 이에 따라, 생성되는 시트는 구조적 완전성이 더 불량할 수 있으며 외부 힘 하에서 파열되기 쉽다.
따라서 더 높은 인장 강도 및 그에 따른 개선된 구조적 완전성을 갖는 가요성 용해성 다공성 시트를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 시트의 만족스러운 용해 프로파일을 유지하는 것이 유리할 것이다.
본 발명은 가요성 용해성 다공성 시트를 제공하며, 이는 a) 이러한 시트의 총 중량을 기준으로 약 50% 내지 약 85%의 수용성 중합체; b) 이러한 시트의 총 중량을 기준으로 1% 내지 40%의 계면활성제; 및 c) 이러한 시트의 총 중량을 기준으로 10% 내지 40%의 글리세린을 포함하며, 상기 가요성 용해성 다공성 시트는 80% 내지 99%의 퍼센트 개방 셀 함량 및 100 μm 내지 2000 μm의 전체 평균 기공 크기(Overall Average Pore Size)를 특징으로 한다. 어떤 이론에도 얽매이지 않고, 이러한 시트 내의 상대적으로 높은 수준의 수용성 중합체는 그의 인장 강도를 개선하는 데 도움이 되며, 그 결과 더 낮은 수준의 수용성 중합체를 함유하는 유사한 시트와 비교하여 구조적 완전성이 개선되고 외부 힘 하에서의 파열 위험성이 감소하는 것으로 여겨진다. 또한, 이러한 시트 내의 상대적으로 높은 수준의 글리세린은 더 낮은 수준의 글리세린을 함유하는 유사한 시트와 비교하여 용해 프로파일을 개선하고 물에 빠르게 용해되도록 하는 데 도움이 되는 것으로 여겨진다.
바람직하게는, 전술한 바와 같은 가요성 용해성 다공성 시트는 상기 시트의 총 중량을 기준으로 약 55% 내지 약 80%, 바람직하게는 약 60% 내지 약 75%의 상기 수용성 중합체를 포함한다. 더 바람직하게는, 상기 수용성 중합체는 폴리비닐 알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리알킬렌 옥사이드, 전분 및 전분 유도체, 풀루란, 젤라틴, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 수용성 중합체는 (1) 약 50,000 내지 약 400,000 달톤, 더욱 바람직하게는 약 60,000 내지 약 300,000 달톤, 더욱 더 바람직하게는 약 70,000 내지 약 200,000 달톤, 가장 바람직하게는 약 80,000 내지 약 150,000 달톤의 중량 평균 분자량; 및 (2) 약 60% 내지 약 99%, 바람직하게는 약 70% 내지 약 95%, 더욱 바람직하게는 약 80% 내지 약 90% 범위의 가수분해도를 특징으로 하는 폴리비닐 알코올이다. 가장 바람직하게는, 상기 수용성 중합체는 폴리비닐 알코올들의 블렌드이며, 이는 상기에 개시된 폴리비닐 알코올, 및 (1) 약 5,000 내지 약 100,000 달톤, 더욱 바람직하게는 약 10,000 내지 약 50,000 달톤, 더욱 더 바람직하게는 약 15,000 내지 약 40,000 달톤, 가장 바람직하게는 약 20,000 내지 약 35,000 달톤의 중량 평균 분자량; 및 (2) 약 60% 내지 약 99%, 바람직하게는 약 70% 내지 약 95%, 더욱 바람직하게는 약 80% 내지 약 90% 범위의 가수분해도를 특징으로 하는 추가 폴리비닐 알코올을 포함한다. 바람직하게는, 상기 폴리비닐 알코올에 대한 상기 추가 폴리비닐 알코올의 중량비는 약 0.1 내지 약 0.9, 바람직하게는 약 0.2 내지 약 0.8, 더욱 바람직하게는 약 0.3 내지 약 0.7, 가장 바람직하게는 약 0.4 내지 약 0.6의 범위이다.
상기에 개시된 가요성 용해성 다공성 시트는 바람직하게는 상기 시트의 총 중량을 기준으로 약 2% 내지 약 30%, 더욱 바람직하게는 약 5% 내지 약 20%, 가장 바람직하게는 약 8% 내지 약 15%의 계면활성제를 포함한다. 이러한 계면활성제는 바람직하게는 C6-C20 선형 알킬벤젠 설포네이트(LAS), C6-C20 선형 또는 분지형 알킬알콕시 설페이트(AAS) 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 음이온성 계면활성제이다.
상기에 개시된 가요성 용해성 다공성 시트는 바람직하게는 상기 시트의 총 중량을 기준으로 약 12% 내지 약 30%, 바람직하게는 약 15% 내지 약 25%의 글리세린을 포함한다.
또한, 본 발명의 가요성 용해성 다공성 시트는 하기 파라미터 중 어느 하나 이상을 특징으로 할 수 있다:
Figure pct00001
약 85% 내지 약 99%, 바람직하게는 약 90% 내지 약 99%의 퍼센트 개방 셀 함량; 및/또는
약 150 μm 내지 약 1000 μm, 바람직하게는 약 200 μm 내지 약 600 μm의 전체 평균 기공 크기; 및/또는
약 5 μm 내지 약 200 μm, 바람직하게는 약 10 μm 내지 약 100 μm, 더욱 바람직하게는 약 10 μm 내지 약 80 μm의 평균 셀 벽 두께; 및/또는
상기 시트의 중량을 기준으로 약 0.5% 내지 약 25%, 바람직하게는 약 1% 내지 약 20%, 더욱 바람직하게는 약 3% 내지 약 10%의 최종 수분 함량; 및/또는
약 0.3 mm 내지 약 4 mm, 바람직하게는 약 0.35 mm 내지 약 3 mm, 더욱 바람직하게는 약 0.4 mm 내지 약 3 mm, 더욱 더 바람직하게는 약 0.45 mm 내지 약 2 mm, 가장 바람직하게는 약 0.5 mm 내지 약 1.5 mm의 두께; 및/또는
약 15 그램/m2 내지 약 1000 그램/m2, 바람직하게는 약 20 그램/m2 내지 약 700 그램/m2, 더욱 바람직하게는 약 30 그램/m2 내지 약 300 그램/m2, 가장 바람직하게는 약 35 그램/m2 내지 약 200 그램/m2의 평량; 및/또는
약 0.05 그램/cm3 내지 약 0.5 그램/cm3, 바람직하게는 약 0.06 그램/cm3 내지 약 0.4 그램/cm3, 더욱 바람직하게는 약 0.07 그램/cm3 내지 약 0.2 그램/cm3, 가장 바람직하게는 약 0.075 그램/cm3 내지 약 0.15 그램/cm3의 밀도; 및/또는
약 0.03 m2/g 내지 약 0.25 m2/g, 바람직하게는 약 0.04 m2/g 내지 약 0.22 m2/g, 더욱 바람직하게는 약 0.05 m2/g 내지 약 0.2 m2/g, 가장 바람직하게는 약 0.1 m2/g 내지 약 0.18 m2/g의 비표면적.
본 발명은 또한 (1) 전술한 바와 같은 둘 이상의 가요성 용해성 다공성 시트; 및 (2) 상기 둘 이상의 시트 사이에 위치된 하나 이상의 고체 용해성 성분을 포함하는 단일형 세제 물품을 제공하며, 이러한 하나 이상의 고체 용해성 성분의 각각은 클렌징 활성제를 포함한다. 고체 용해성 성분은 입자, 페이스트, 층, 필름, 시트 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 이러한 고체 용해성 성분은 (i) 복수의 별개의 입자; 및/또는 (ii) 하나 이상의 연속 페이스트 층; 및/또는 (iii) 하나 이상의 불연속 페이스트 층; 및/또는 (iv) 하나 이상의 섬유질 시트; 및/또는 (v) 하나 이상의 비-섬유질 시트일 수 있다. 클렌징 활성제는 천 케어 활성제, 식기 세척 활성제, 경질 표면 세정 활성제, 미용 및/또는 피부 케어 활성제, 개인 클렌징 활성제, 모발 케어 활성제, 구강 케어 활성제, 여성 케어 활성제, 유아 케어 활성제 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 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 범주는 개시된 특정 형태로 제한되도록 의도된 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 언급된 값 및 그 값을 둘러싸는 기능적으로 동등한 범위 둘 모두를 의미하는 것으로 의도된다. 예를 들어, "40 mm"로서 개시된 치수는 "약 40 mm"를 의미하는 것으로 의도된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 단수형 관사(예를 들어, "a" 및 "an")는, 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 "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 약 3 중량%, 바람직하게는 0 중량% 내지 약 1 중량%의 양으로 존재함을 의미한다. 용어 "본질적으로 없는" 또는 "본질적으로 결여된"은 지시된 재료가 조성물 또는 제품에 의도적으로 첨가되지 않거나, 바람직하게는 그러한 조성물 또는 제품에서 분석적으로 검출가능한 수준으로 존재하지 않는 매우 최소한이라는 것을 의미한다. 이는 지시된 재료가 그러한 조성물 또는 제품에 의도적으로 첨가된 하나 이상의 재료의 불순물로서만 존재하는 조성물 또는 제품을 포함할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "가요성"은 물품이 그의 종방향에 수직인 중심선을 따라 약 90°로 구부러질 때 파단 또는 상당한 파손 없이 응력을 견디는 물품의 능력을 지칭한다. 바람직하게는, 그러한 물품은 상당한 탄성 변형을 겪을 수 있으며, 약 5 GPa 이하, 바람직하게는 약 1 GPa 이하, 더욱 바람직하게는 약 0.5 GPa 이하, 가장 바람직하게는 약 0.2 GPa 이하의 영률을 특징으로 한다.
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 약 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 "다공성"은 가스(예컨대, 공기) 또는 유체로 충전된 공극 또는 셀을 포함하는 고체 구조를 지칭한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이 용어 "개방 셀형 폼" 또는 "개방 셀 기공 구조"는 이러한 공극 또는 셀의 상호연결된 네트워크를 포함하는 고체 구조를 지칭하며, 이는 건조 공정 중에 붕괴되지 않으며, 이에 따라 공극/셀의 상호연결성뿐만 아니라 고체의 물리적 강도 및 응집력을 유지한다. 구조체의 상호연결성은 이하에서 개시된 시험 1에 의해 측정되는 퍼센트 개방 셀 함량(%)에 의해 기술될 수 있다.
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 200 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 "단일형"은 시각적으로 일관되고 구조적으로 완전한 물품을 형성하도록 함께 조합된 복수의 구별되는 부분을 포함하는 구조체를 지칭한다.
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 프릴을 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 입자는 중위 입자 크기가 2000 μm 이하일 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 입자는 중위 입자 크기가 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 범위이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "비-섬유질"은 섬유질 요소가 없거나 실질적으로 없는 구조체를 지칭한다. "섬유질 요소" 및 "필라멘트"는 길이가 평균 단면 직경을 크게 초과하는, 즉 약 10:1 이상의 길이 대 직경 종횡비를 갖는 기다란 입자를 지칭하도록 본 명세서에서 상호교환가능하게 사용되며, 바람직하게는 그러한 기다란 입자는 평균 단면 직경이 약 1 mm 이하이다.
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.
수용성 중합체
본 발명은 국제특허 공개 WO2020147000호 및 국제특허 공개 WO2021102935호에 개시된 것과 동일하거나 유사한 공정에 의해 형성되는 가요성 용해성 다공성 시트를 제공하며, 이러한 시트는 국제특허 공개 WO2020147000호 및 국제특허 공개 WO2021102935호에 개시된 것과 동일한 개방 셀 폼(OCF) 구조 및 물리적 특성을 갖지만, 상당히 더 높은 수준의 수용성 중합체(즉, 5 내지 40 중량%와 비교하여 50 내지 85 중량%)를 갖는다. 어떤 이론에도 얽매이지 않고, 본 발명의 시트 내의 상대적으로 높은 수준의 수용성 중합체는 인장 강도를 개선하는 데 도움이 되며, 그 결과 국제특허 공개 WO2020147000호 및 국제특허 공개 WO2021102935호에 의해 개시된 더 낮은 수준의 수용성 중합체를 함유하는 유사한 시트와 비교하여 구조적 완전성이 개선되고 외부 힘 하에서의 파열 위험성이 감소하는 것으로 여겨진다.
바람직하게는, 본 발명의 가용성 용해성 다공성 시트는, 시트의 총 중량을 기준으로, 약 50% 내지 약 85%, 바람직하게는 약 55% 내지 약 80%, 더욱 바람직하게는 약 60% 내지 약 75%의 상기 수용성 중합체를 포함한다.
본 발명의 실시에 적합한 수용성 중합체는 중량 평균 분자량이 약 5,000 내지 약 400,000 달톤, 더 바람직하게는 약 10,000 내지 약 300,000 달톤, 더욱 더 바람직하게는 약 15,000 내지 약 200,000 달톤, 가장 바람직하게는 약 20,000 내지 약 150,000 달톤의 범위인 것들로부터 선택될 수 있다. 중량 평균 분자량은 각각의 중합체 원료의 평균 분자량을, 다공성 고체 내에 존재하는 중합체들의 총 중량에 대한 중량 기준으로 그들 각각의 상대 중량 백분율과 곱한 것을 합계함으로써 계산된다. 본 발명에 사용되는 수용성 중합체의 중량 평균 분자량은 습윤 예비-혼합물의 점도에 영향을 줄 수 있으며, 이는 결국 폭기 단계 동안의 버블의 수 및 크기뿐만 아니라 건조 단계 동안의 기공 팽창/개방 결과에 영향을 줄 수 있다. 또한, 수용성 중합체의 중량 평균 분자량은 습윤 예비-혼합물의 전반적인 필름 형성 특성 및 소정 계면활성제와의 그의 상용성/불상용성에 영향을 줄 수 있다.
본 발명의 수용성 중합체는 또한, 예로서 카라야 검, 트래거캔스 검, 아라비아 검, 아세만난, 곤약 만난, 아카시아 검, 가티 검(gum ghatti), 유청 단백질 단리물, 및 대두 단백질 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)을 포함하는 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 셸락을 포함하는 동물 기원의 것들을 포함하는, 자연에서 공급되는 중합체로부터 선택될 수 있다.
개질된 천연 중합체가 또한 본 발명에서 수용성 중합체로서 사용될 수 있다. 적합한 개질된 천연 중합체에는 셀룰로오스 유도체, 예를 들어 하이드록시프로필메틸셀룰로오스, 하이드록시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트 프탈레이트, 니트로셀룰로오스 및 다른 셀룰로오스 에테르/에스테르; 및 구아 유도체, 예를 들어 하이드록시프로필 구아가 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
본 발명의 수용성 중합체는 전분을 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "전분"은 천연 전분 및 변성 전분 둘 모두를 포함한다. 전분을 위한 전형적인 천연 공급원은 곡물, 덩이줄기, 뿌리, 콩류 및 열매를 포함할 수 있다. 더욱 구체적인 천연 공급원은 옥수수, 완두콩, 감자, 바나나, 보리, 밀, 쌀, 사고(sago), 아마란스, 타피오카, 칡, 칸나, 수수, 및 이들의 점질(waxy) 또는 고 아밀라아제 품종을 포함할 수 있다. 천연 전분은 당업계에 공지된 임의의 변성 방법에 의해 변성되어, 물리적으로 변성된 전분, 예를 들어 전단된(sheared) 전분 또는 열-억제된 전분; 화학적으로 변성된 전분, 예를 들어, 가교결합된 전분, 아세틸화된 전분, 및 유기적으로 에스테르화된 전분, 하이드록시에틸화된 전분, 및 하이드록시프로필화된 전분, 포스포릴화된 전분, 및 무기적으로 에스테르화된 전분, 양이온성 전분, 음이온성 전분, 비이온성 전분, 양쪽성 전분 및 쯔비터이온성 전분, 그리고 이들의 석시네이트 및 치환된 석시네이트 유도체; 산화, 효소 전환, 산 가수분해, 열 또는 산 덱스트린화에 의해 제조된 유동성 또는 저점도(thin-boiling) 전분을 포함하는 임의의 전분으로부터 유도된 전환 생성물, 본 발명에 또한 유용할 수 있는 열적 및/또는 전단된 생성물; 및 본 기술 분야에 공지된 전호화 전분을 포함하는 변성 전분을 형성할 수 있다.
본 발명의 수용성 중합체는 폴리비닐 알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리알킬렌 옥사이드, 폴리아크릴레이트, 카프로락탐, 폴리메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리메틸아크릴아미드, 폴리다이메틸아크릴아미드, 폴리에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트, 아크릴산과 메틸 아크릴레이트의 공중합체, 폴리우레탄, 폴리카르복실산, 폴리비닐 아세테이트, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아민, 폴리에틸렌이민, 말레산/(아크릴레이트 또는 메타크릴레이트) 공중합체, 메틸비닐 에테르와 말레산 무수물의 공중합체, 비닐 아세테이트와 크로톤산의 공중합체, 비닐피롤리돈과 비닐 아세테이트의 공중합체, 비닐피롤리돈과 카프로락탐의 공중합체, 비닐 피롤리돈/비닐 아세테이트 공중합체, 음이온성, 양이온성 및 양쪽성 단량체의 공중합체, 및 이들의 조합을 포함하는 합성 중합체를 포함할 수 있지만 이로 한정되지 않는다.
본 발명의 바람직한 수용성 중합체는 폴리비닐 알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리알킬렌 옥사이드, 전분 및 전분 유도체, 풀루란, 젤라틴, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 본 발명의 더욱 바람직한 수용성 중합체는 폴리비닐 알코올, 및 하이드록시프로필메틸셀룰로오스를 포함한다.
가장 바람직하게는, 본 발명에 사용되는 수용성 중합체는 폴리비닐 알코올 또는 폴리비닐 알코올들의 블렌드이다. 본 발명에 사용하기 위한 적합한 폴리비닐 알코올은 바람직하게는 약 40% 내지 약 100%, 바람직하게는 약 50% 내지 약 95%, 더욱 바람직하게는 약 65% 내지 약 92%, 가장 바람직하게는 약 70% 내지 약 90%의 범위의 가수분해도를 특징으로 한다. 구매가능한 폴리비닐 알코올에는 셀라네즈 코포레이션(Celanese Corporation)(미국 텍사스주 소재)으로부터의 셀볼(CELVOL) 523, 셀볼 530, 셀볼 540, 셀볼 518, 셀볼 513, 셀볼 508, 셀볼 504를 포함하지만 이로 한정되지 않는 상표명 셀볼; 쿠라레이 유럽 게엠베하(Kuraray Europe GmbH)(독일 프랑크푸르트 소재)로부터의 상표명 모비올(Mowiol)(등록상표) 및 포발(POVAL)TM; 및 루본 비닐론 컴퍼니(Lubon Vinylon Co.; 중국 난징 소재)를 포함하는 다양한 공급처로부터 구매가능한 PVA 1788(PVA BP17로도 지칭됨); 및 이들의 조합이 포함된다.
본 발명의 특히 바람직한 실시 형태에서, 가요성 용해성 다공성 시트는 (1) 약 50,000 내지 약 400,000 달톤, 바람직하게는 약 60,000 내지 약 300,000 달톤, 더 바람직하게는 약 70,000 내지 약 200,000 달톤, 가장 바람직하게는 약 80,000 내지 약 150,000 달톤 범위의 중량 평균 분자량; 및 (2) 약 60% 내지 약 99%, 바람직하게는 약 70% 내지 약 95%, 더욱 바람직하게는 약 80% 내지 약 90% 범위의 가수분해도를 갖는 폴리비닐 알코올을, 이러한 시트의 총 중량을 기준으로 약 50% 내지 약 85%, 더욱 바람직하게는 약 60% 내지 약 80%, 가장 바람직하게는 약 65% 내지 약 75%로 포함한다.
본 발명의 다른 특히 바람직한 실시 형태에서, 가요성 용해성 다공성 시트는 상기에 개시된 폴리비닐 알코올(즉 제1 PVA) 및 (1) 약 5,000 내지 약 100,000 달톤, 더욱 바람직하게는 약 10,000 내지 약 50,000 달톤, 더욱 더 바람직하게는 약 15,000 내지 약 40,000 달톤, 가장 바람직하게는 약 20,000 내지 약 35,000 달톤의 중량 평균 분자량; 및 (2) 약 60% 내지 약 99%, 바람직하게는 약 70% 내지 약 95%, 더욱 바람직하게는 약 80% 내지 약 90% 범위의 가수분해도를 특징으로 하는 추가 폴리비닐 알코올(즉 제2 PVA)을 포함하는 폴리비닐 알코올들의 블렌드를, 이러한 시트의 총 중량을 기준으로 약 50% 내지 약 85%, 더욱 바람직하게는 약 60% 내지 약 80%, 가장 바람직하게는 약 65% 내지 약 75%로 포함한다. 제1 PVA(Mw가 더 높음)에 대한 제2 PVA(Mw가 더 낮음)의 중량비는 약 0.1 내지 약 0.9, 바람직하게는 약 0.2 내지 약 0.8, 더욱 바람직하게는 약 0.3 내지 약 0.7, 가장 바람직하게는 약 0.4 내지 약 0.6의 범위일 수 있다. 어떤 이론에도 얽매이지 않고, 상대적으로 낮은 Mw의 PVA 및 상대적으로 높은 Mw의 PVA를 약 0.1 내지 약 0.9의 중량비로 함유하는 이러한 PVA 블렌드는 시트에 더 우수한 용해도, 더 높은 인장 강도 및 그에 상응하여 개선된 가공성을 제공한다고 여겨진다.
본 명세서에 기재된 바와 같은 필요한 구조 및 물리적/화학적 특성을 갖는 가요성 용해성 다공성 시트를 제공하는 데 도움을 주기만 한다면, 전술한 바와 같은 폴리비닐 알코올에 더하여, 단일 전분 또는 전분들의 조합이 충전제 재료로서, 필요한 수용성 중합체의 전반적인 수준을 감소시키는 양으로 사용될 수 있다. 그러나, 너무 많은 전분은 시트의 용해도 및 구조적 완전성을 손상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시 형태에서, 시트는, 시트의 중량을 기준으로, 약 20% 이하, 바람직하게는 0% 내지 약 10%, 더욱 바람직하게는 0% 내지 약 5%, 가장 바람직하게는 0% 내지 약 1%의 전분을 포함하는 것이 바람직하다.
계면활성제
전술한 수용성 중합체에 더하여, 본 발명의 가요성 용해성 다공성 시트는, 이러한 시트의 총 중량을 기준으로, 약 1% 내지 약 40%, 바람직하게는 약 2% 내지 약 30%, 더욱 바람직하게는 약 5% 내지 약 20%, 가장 바람직하게는 약 8% 내지 약 15%의 범위의 양의 하나 이상의 계면활성제를 포함한다. 계면활성제는 본 발명의 원하는 OCF 구조체를 형성하기에 충분한 양의 안정한 버블을 생성하기 위해 폭기 공정 동안 유화제로서 기능할 수 있다. 또한, 계면활성제는 원하는 세정 효과를 전달하기 위한 활성 성분으로서 기능할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 형태에서, 가요성 용해성 다공성 시트는 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 쯔비터이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 중합체성 계면활성제 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 계면활성제를 포함한다. 그러한 시트의 원하는 응용 및 달성하고자 하는 원하는 소비자 효과에 따라, 상이한 계면활성제가 선택될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 계면활성제는 통상적인 의미의 계면활성제(즉, 소비자가 인지가능한 거품 발생 효과를 제공하는 것) 및 유화제(즉, 어떠한 거품 발생 성능도 제공하지 않지만 주로 안정한 폼 구조체를 만드는 데 있어서 공정 조제로서 의도되는 것) 둘 모두를 포함할 수 있다. 본 발명에서 계면활성제 성분으로 사용하기 위한 유화제의 예에는 모노- 및 다이-글리세라이드, 지방 알코올, 폴리글리세롤 에스테르, 프로필렌 글리콜 에스테르, 소르비탄 에스테르, 및 공기 계면을 안정화시키기 위해 공지된 또는 달리 일반적으로 사용되는 다른 유화제가 포함된다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 음이온성 계면활성제의 비제한적인 예에는 알킬 및 알킬 에테르 설페이트, 설페이트화 모노글리세라이드, 설폰화 올레핀, 알킬 아릴 설포네이트, 1차 또는 2차 알칸 설포네이트, 알킬 설포석시네이트, 아실 타우레이트, 아실 이세티오네이트, 알킬 글리세릴에테르 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.
본 발명의 실시에 특히 적합한 음이온성 계면활성제의 한 카테고리는 C6-C20 선형 알킬벤젠 설포네이트(LAS) 계면활성제를 포함한다. LAS 계면활성제는 당업계에 잘 알려져 있으며, 구매가능한 선형 알킬벤젠을 설폰화함으로써 용이하게 얻어질 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 예시적인 C10-C20 선형 알킬벤젠 설포네이트에는 C10-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 및/또는 C14 선형 알킬벤젠 설폰산의 나트륨 또는 칼륨 염이 더욱 바람직하며, C12 및/또는 C14 선형 알킬벤젠 설폰산의 나트륨 염, 즉, 소듐 도데실벤젠 설포네이트 또는 소듐 테트라데실벤젠 설포네이트가 가장 바람직하다.
LAS는 우수한 세정 효과를 제공하며 세탁 세제 응용에 사용하기에 특히 적합하다. 더 높은 중량 평균 분자량(예를 들어, 약 50,000 내지 약 400,000 달톤, 바람직하게는 약 60,000 내지 약 300,000 달톤, 더욱 바람직하게는 약 70,000 내지 약 200,000 달톤, 가장 바람직하게는 약 80,000 내지 약 150,000 달톤)을 갖는 폴리비닐 알코올이 필름 형성제 및 담체로서 사용되는 경우, LAS가, 전체 조성물의 필름 형성 성능 및 안정성에 악영향을 주지 않으면서, 시트에서 주 계면활성제로서 사용될 수 있으며, 즉 총 계면활성제 함량의 50 중량% 초과의 양으로 존재할 수 있다는 것이 본 발명의 놀랍고 예기치 않은 발견이었다. 존재하는 경우, 본 발명의 시트 내의 LAS의 양은 시트의 총 중량을 기준으로 약 1% 내지 약 40%, 바람직하게는 약 2% 내지 약 30%, 더욱 바람직하게는 약 5% 내지 약 20%, 가장 바람직하게는 약 8% 내지 약 15%의 범위일 수 있다.
본 발명의 실시에 적합한 음이온성 계면활성제의 다른 카테고리는 약 0.5 내지 약 5, 바람직하게는 약 0.8 내지 약 4, 더욱 바람직하게는 약 1 내지 약 3, 가장 바람직하게는 약 1.5 내지 약 2.5의 범위의 중량 평균 알콕실화도를 갖는 소듐 트라이데세스 설페이트(STS)를 포함한다. 트라이데세스는, 일 실시 형태에서, 분자당 평균 1개 이상의 메틸 분지를 포함하는 13-탄소 분지형 알콕실화 탄화수소이다. 본 발명에 의해 사용되는 STS는 ST(EOxPOy)S를 포함할 수 있는 한편, EOx는 0 내지 5, 바람직하게는 1 내지 4, 더욱 바람직하게는 1 내지 3의 범위의 반복 수 x를 갖는 반복 에틸렌 옥사이드 단위를 지칭하고, POy는 0 내지 5, 바람직하게는 0 내지 4, 더욱 바람직하게는 0 내지 2의 범위의 반복 수 y를 갖는 반복 프로필렌 옥사이드 단위를 지칭한다. 예를 들어, 중량 평균 에톡실화도가 약 2인 ST2S와 같은 재료는, 에톡실레이트를 갖지 않는 분자, 1 몰의 에톡실레이트를 갖는 분자, 3 몰의 에톡실레이트를 갖는 분자 등을 상당량 포함할 수 있는 한편, 에톡실화의 분포는, 전체 중량 평균 에톡실화도가 여전히 약 2가 되게 하는, 넓은 분포, 좁은 분포 또는 절단형(truncated) 분포일 수 있는 것으로 이해된다. STS는 개인 클렌징 응용에 특히 적합하며, 더 높은 중량 평균 분자량(예를 들어, 약 50,000 내지 약 400,000 달톤, 바람직하게는 약 60,000 내지 약 300,000 달톤, 더욱 바람직하게는 약 70,000 내지 약 200,000 달톤, 가장 바람직하게는 약 80,000 내지 약 150,000 달톤)을 갖는 폴리비닐 알코올이 필름 형성제 및 담체로서 사용되는 경우, STS가, 전체 조성물의 필름 형성 성능 및 안정성에 악영향을 주지 않으면서, 시트에서 주 계면활성제로서 사용될 수 있으며, 즉 총 계면활성제 함량의 50 중량% 초과의 양으로 존재할 수 있다는 것이 본 발명의 놀랍고 예기치 않은 발견이었다. 존재하는 경우, 본 발명의 시트 내의 STS의 양은 시트의 총 중량을 기준으로 약 1% 내지 약 40%, 바람직하게는 약 2% 내지 약 30%, 더욱 바람직하게는 약 5% 내지 약 20%, 가장 바람직하게는 약 8% 내지 약 15%의 범위일 수 있다.
본 발명의 실시에 적합한 음이온성 계면활성제의 다른 카테고리는 C6-C20 선형 또는 분지형 알킬알콕시 설페이트(AAS)를 포함한다. 이러한 카테고리 중에서, 각각의 화학식 RO(C2H4O)xSO3M을 갖는 선형 또는 분지형 알킬에톡시 설페이트(AES)가 특히 바람직하며, 여기서 R은 약 6 내지 약 20개의 탄소 원자의 알킬 또는 알케닐이고, x는 1 내지 10이고, M은 수용성 양이온, 예를 들어 암모늄, 나트륨, 칼륨 및 트라이에탄올아민이다. 바람직하게는, R은 약 6 내지 약 18개, 바람직하게는 약 8 내지 약 16개, 더욱 바람직하게는 약 10 내지 약 14개의 탄소 원자를 갖는다. AES 계면활성제는 전형적으로 약 6 내지 약 20개의 탄소 원자를 갖는 1가 알코올과 에틸렌 옥사이드의 축합 생성물로서 제조된다. 유용한 알코올은 지방, 예를 들어 코코넛 오일 또는 탤로우(tallow)로부터 유도될 수 있거나, 또는 합성일 수 있다. 코코넛 오일로부터 유도된 직쇄 알코올 및 라우릴 알코올이 본 발명에서 바람직하다. 그러한 알코올은 약 1 내지 약 10, 바람직하게는 약 3 내지 약 5, 및 특히 약 3 몰 비율의 에틸렌 옥사이드와 반응되며, 예를 들어 알코올 1 몰당 평균 3 몰의 에틸렌 옥사이드를 갖는 분자종들의 생성되는 혼합물은 설페이트화되고 중화된다. 고도로 바람직한 AES는 개개의 화합물들의 혼합물을 포함하는 것인데, 상기 혼합물은 약 10 내지 약 16개의 탄소 원자의 평균 알킬 사슬 길이 및 약 1 내지 약 4 몰의 에틸렌 옥사이드의 평균 에톡실화도를 갖는다. 존재하는 경우, 본 발명의 시트 내의 AAS의 양은 고체 시트 물품의 총 중량을 기준으로 약 1% 내지 약 40%, 바람직하게는 약 2% 내지 약 30%, 더욱 바람직하게는 약 5% 내지 약 20%, 가장 바람직하게는 약 8% 내지 약 15%의 범위일 수 있다.
본 발명의 실시에 적합한 음이온성 계면활성제의 다른 카테고리는 알킬 설페이트를 포함한다. 이러한 재료는 각각의 화학식 ROSO3M을 가지며, 여기서 R은 약 6 내지 약 20개의 탄소 원자의 알킬 또는 알케닐이고, x는 1 내지 10이고, M은 수용성 양이온, 예를 들어 암모늄, 나트륨, 칼륨 및 트라이에탄올아민이다. 바람직하게는, R은 약 6 내지 약 18개, 바람직하게는 약 8 내지 약 16개, 더욱 바람직하게는 약 10 내지 약 14개의 탄소 원자를 갖는다.
다른 적합한 음이온성 계면활성제는 일반식 [R1-SO3-M]의 유기, 황산 반응 생성물의 수용성 염을 포함하며, 여기서 R1은 약 6 내지 약 20개, 바람직하게는 약 10 내지 약 18개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄, 포화 지방족 탄화수소 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되며, M은 양이온이다. 알칼리 금속 및 암모늄 설폰화 C10-18 n-파라핀이 바람직하다. 다른 적합한 음이온성 계면활성제는 약 12 내지 약 24개의 탄소 원자를 갖는 올레핀 설포네이트를 포함한다. 올레핀 설포네이트가 유도되는 α-올레핀은 약 12 내지 약 24개의 탄소 원자, 바람직하게는 약 14 내지 약 16개의 탄소 원자를 갖는 모노-올레핀이다. 바람직하게는, 이들은 직쇄 올레핀이다.
천(fabric) 및 가정 케어 조성물에서 사용하기에 적합한 다른 부류의 음이온성 계면활성제는 β-알킬옥시알칸 설포네이트이다. 이들 화합물은 하기 화학식을 갖는다:
여기서, R1은 약 6 내지 약 20개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 기이고, R2는 약 1개(바람직함) 내지 약 3개의 탄소 원자를 갖는 저급 알킬 기이고, M은 상기에 기재된 바와 같은 수용성 양이온이다.
적합한 음이온성 계면활성제의 추가의 예는 이세티온산으로 에스테르화되고 수산화나트륨으로 중화된 지방산(여기서, 예를 들어 지방산은 코코넛 오일로부터 유도됨)의 반응 생성물; 메틸 타우라이드의 지방산 아미드의 나트륨 또는 칼륨 염(여기서, 지방산은 예를 들어 코코넛 오일로부터 유도됨)이다. 또 다른 적합한 음이온성 계면활성제는 석시나메이트이며, 이의 예에는 다이소듐 N-옥타데실설포석시나메이트; 다이암모늄라우릴 설포석시나메이트; 테트라소듐 N-(1,2-다이카르복시에틸)-N-옥타데실설포석시나메이트; 소듐 설포석신산의 다이아밀 에스테르; 소듐 설포석신산의 다이헥실 에스테르; 및 소듐 설포석신산의 다이옥틸 에스테르가 포함된다.
본 발명의 고체 시트 물품 내에 포함될 수 있는 비이온성 계면활성제는 알킬 알콕실화 알코올, 알킬 알콕실화 페놀, 알킬 폴리사카라이드(특히 알킬 글루코사이드 및 알킬 폴리글루코사이드), 폴리하이드록시 지방산 아미드, 알콕실화 지방산 에스테르, 수크로스 에스테르, 소르비탄 에스테르 및 소르비탄 에스테르의 알콕실화 유도체, 아민 옥사이드 등을 포함하지만 이로 한정되지 않는 임의의 통상적인 비이온성 계면활성제일 수 있다. 바람직한 비이온성 계면활성제는 화학식 R1(OC2H4)nOH를 갖는 것이며, 여기서 R1은 C8-C18 알킬 기 또는 알킬 페닐 기이고, n은 약 1 내지 약 80이다. 중량 평균 에톡실화도가 약 1 내지 약 20, 바람직하게는 약 5 내지 약 15, 더욱 바람직하게는 약 7 내지 약 10인 C8-C18 알킬 에톡실화 알코올, 예를 들어 쉘(Shell)로부터 구매가능한 네오돌(NEODOL)(등록상표) 비이온성 계면활성제가 특히 바람직하다. 본 발명에 유용한 비이온성 계면활성제의 다른 비제한적인 예에는 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 30 임); 알킬 폴리사카라이드, 구체적으로 알킬 폴리글리코사이드; 폴리하이드록시 지방산 아미드; 및 에테르 캡핑된 폴리(옥시알킬화) 알코올 계면활성제가 포함된다. 적합한 비이온성 계면활성제에는 또한 바스프(BASF)로부터 상표명 루텐솔(Lutensol)(등록상표)로 판매되는 것들이 포함된다.
바람직한 실시 형태에서, 비이온성 계면활성제는, 모두 유니케마(Uniqema)로부터 입수가능한 소르비탄 모노라우레이트(스팬(SPAN)(등록상표) 20), 소르비탄 모노팔미테이트(스팬(등록상표) 40), 소르비탄 모노스테아레이트(스팬(등록상표) 60), 소르비탄 트라이스테아레이트(스팬(등록상표) 65), 소르비탄 모노올레에이트(스팬(등록상표) 80), 소르비탄 트라이올레에이트(스팬(등록상표) 85), 소르비탄 아이소스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노라우레이트(트윈(Tween)(등록상표) 20), 폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노팔미테이트(트윈(등록상표) 40), 폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노스테아레이트(트윈(등록상표) 60), 폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노올레에이트(트윈(등록상표) 80), 폴리옥시에틸렌 (4) 소르비탄 모노라우레이트(트윈(등록상표) 21), 폴리옥시에틸렌 (4) 소르비탄 모노스테아레이트(트윈(등록상표) 61), 폴리옥시에틸렌 (5) 소르비탄 모노올레에이트(트윈(등록상표) 81), 및 이들의 조합을 포함하는 소르비탄 에스테르의 알콕실화 유도체 및 소르비탄 에스테르로부터 선택된다.
본 발명의 실시에 가장 바람직한 비이온성 계면활성제에는 중량 평균 알콕실화도가 5 내지 15의 범위인 C6-C20 선형 또는 분지형 알킬알콕실화 알코올(AA), 더욱 바람직하게는, 중량 평균 알콕실화도가 7 내지 9의 범위인 C12-C14 선형 에톡실화 알코올이 포함된다. 존재하는 경우, 본 발명의 시트 내의 AA-유형 비이온성 계면활성제(들)의 양은 시트의 총 중량을 기준으로 약 1% 내지 약 40%, 바람직하게는 약 2% 내지 약 30%, 더욱 바람직하게는 약 5% 내지 약 20%, 가장 바람직하게는 8% 내지 15%의 범위일 수 있다.
본 발명의 시트에 사용하기에 적합한 양쪽성 계면활성제는 지방족 2차 및 3차 아민의 유도체로서 널리 기술되는 것들을 포함하는데, 여기서 지방족 라디칼은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있으며 지방족 치환체 중 하나는 약 8 내지 약 18개의 탄소 원자를 포함하고 하나는 음이온성 수 가용화 기, 예를 들어 카르복시, 설포네이트, 설페이트, 포스페이트, 또는 포스포네이트를 포함한다. 이러한 정의에 속하는 화합물의 예는 소듐 3-도데실-아미노프로피오네이트, 소듐 3-도데실아미노프로판 설포네이트, 소듐 라우릴 사르코시네이트, N-알킬타우린, 예를 들어 도데실아민을 소듐 이세티오네이트와 반응시킴으로써 제조되는 것, 및 N-고급 알킬 아스파르트산이다.
개인 케어 응용(예를 들어, 샴푸, 페이셜 또는 바디 클렌저 등)을 갖는 시트 내로의 혼입에 특히 적합한 양쪽성 계면활성제의 한 카테고리는 알킬암포아세테이트, 예를 들어 라우로암포아세테이트 및 코코암포아세테이트를 포함한다. 알킬암포아세테이트는 모노아세테이트 및 다이아세테이트로 구성될 수 있다. 일부 유형의 알킬암포아세테이트에서, 다이아세테이트는 불순물 또는 의도치 않은 반응 생성물이다. 존재하는 경우, 본 발명의 시트 내의 알킬암포아세테이트(들)의 양은 시트의 총 중량을 기준으로 약 1% 내지 약 40%, 바람직하게는 약 2% 내지 약 30%, 더욱 바람직하게는 약 5% 내지 약 20%, 가장 바람직하게는 약 8% 내지 약 15%의 범위일 수 있다.
적합한 쯔비터이온성 계면활성제는 지방족 4차 암모늄, 포스포늄 및 설포늄 화합물의 유도체로 널리 기술되는 것들을 포함하는데, 여기서 지방족 라디칼은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있으며 지방족 치환체 중 하나는 약 8 내지 약 18개의 탄소 원자를 포함하고 하나는 음이온성 기, 예를 들어 카르복시, 설포네이트, 설페이트, 포스페이트 또는 포스포네이트를 포함한다. 그러한 적합한 쯔비터이온성 계면활성제는 하기 화학식으로 나타내어질 수 있다:
상기 식에서, R2는 약 8 내지 약 18개의 탄소 원자, 0 내지 약 10개의 에틸렌 옥사이드 모이어티(moiety) 및 0 내지 약 1개의 글리세릴 모이어티의 알킬, 알케닐, 또는 하이드록시 알킬 라디칼을 함유하고; Y는 질소, 인, 및 황 원자로 이루어진 군으로부터 선택되고; R3은 약 1 내지 약 3개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 또는 모노하이드록시알킬 기이고; X는, Y가 황 원자일 때 1이고, Y가 질소 또는 인 원자일 때 2이고; R4는 약 1 내지 약 4개의 탄소 원자의 알킬렌 또는 하이드록시알킬렌이고, Z는 카르복실레이트, 설포네이트, 설페이트, 포스포네이트, 및 포스페이트 기로 이루어진 군으로부터 선택되는 라디칼이다.
본 발명에 사용하기에 적합한 다른 쯔비터이온성 계면활성제는 베타인을 포함하는데, 이는 고급 알킬 베타인, 예를 들어 코코 다이메틸 카르복시메틸 베타인, 코코아미도프로필 베타인, 코코베타인, 라우릴 아미도프로필 베타인, 올레일 베타인, 라우릴 다이메틸 카르복시메틸 베타인, 라우릴 다이메틸 알파카르복시에틸 베타인, 세틸 다이메틸 카르복시메틸 베타인, 라우릴 비스-(2-하이드록시에틸) 카르복시메틸 베타인, 스테아릴 비스-(2-하이드록시프로필) 카르복시메틸 베타인, 올레일 다이메틸 감마-카르복시프로필 베타인, 및 라우릴 비스-(2-하이드록시프로필)알파-카르복시에틸 베타인을 포함한다. 설포베타인은 코코 다이메틸 설포프로필 베타인, 스테아릴 다이메틸 설포프로필 베타인, 라우릴 다이메틸 설포에틸 베타인, 라우릴 비스-(2-하이드록시에틸) 설포프로필 베타인 등으로 나타내어질 수 있으며; RCONH(CH2)3 라디칼(여기서, R은 C11-C17 알킬임)이 베타인의 질소 원자에 부착된 아미도베타인 및 아미도설포베타인이 또한 본 발명에 유용하다.
특히 섬유 유연제 및 모발 컨디셔너 제품에서, 양이온성 계면활성제가 또한 본 발명에 이용될 수 있다. 주 계면활성제로서 양이온성 계면활성제를 함유하는 제품을 제조하는 데 사용될 때, 그러한 양이온성 계면활성제는 시트의 총 중량을 기준으로 약 1% 내지 약 40%, 바람직하게는 약 2% 내지 약 30%, 더욱 바람직하게는 약 5% 내지 약 20%, 가장 바람직하게는 약 8% 내지 약 15%의 범위의 양으로 존재하는 것이 바람직하다.
양이온성 계면활성제는, 다이아미도 활성제뿐만 아니라 혼합된 아미도 및 에스테르 결합을 갖는 활성제의 종류를 포함하는 DEQA 화합물을 포함할 수 있다. 바람직한 DEQA 화합물은 전형적으로 알칸올아민, 예를 들어, MDEA(메틸다이에탄올아민) 및 TEA(트라이에탄올아민)와, 지방산의 반응에 의해 제조된다. 그러한 반응으로부터 전형적으로 생성되는 일부 재료에는 N,N-다이(아실-옥시에틸)-N,N-다이메틸암모늄 클로라이드 또는 N,N-다이(아실-옥시에틸)-N,N-메틸하이드록시에틸암모늄 메틸설페이트가 포함되며, 여기서 아실 기는 동물 지방, 불포화 지방산 및 다중불포화 지방산으로부터 유도된다.
양이온성 계면활성제로서 사용하기 위한 다른 적합한 활성제는, 예를 들어, 약 2:1의 분자 비의 지방산과 다이알킬렌트라이아민의 반응 생성물을 포함하며, 상기 반응 생성물은 하기 화학식의 화합물을 포함한다:
상기 식에서, R1, R2는 상기와 같이 정의되고, 각각의 R3은 C1-6 알킬렌 기, 바람직하게는 에틸렌 기이다. 이들 활성제의 예는 약 2:1의 분자 비의 탤로우산, 카놀라산 또는 올레산과 다이에틸렌트라이아민의 반응 생성물이며, 상기 반응 생성물 혼합물은 각각 하기 화학식을 갖는 N,N"-다이탤로우오일다이에틸렌트라이아민, N,N"-다이카놀라-오일다이에틸렌트라이아민, 또는 N,N"-다이올레오일다이에틸렌트라이아민을 포함한다:
상기 식에서, R2 및 R3은 2가 에틸렌기이고, R1은 상기에 정의되며, R1이 식물 또는 동물 공급원으로부터 유도되는 구매가능한 올레산의 올레오일 기인 경우에 이 구조의 허용가능한 예에는 헨켈 코포레이션(Henkel Corporation)으로부터 입수가능한 에머솔(EMERSOL)(등록상표) 223LL 또는 에머솔(등록상표) 7021이 포함된다.
양이온성 계면활성제로서 사용하기 위한 다른 활성제는 하기 화학식을 갖는다:
상기 식에서, R, R1, R2, R3 및 X-는 상기와 같이 정의된다. 이러한 활성제의 예는, 데구사(Degussa)로부터 각각 상표명 배리소프트(VARISOFT)(등록상표) 222LT, 배리소프트(등록상표) 222, 및 배리소프트(등록상표) 110으로 구매가능한, 하기 화학식을 갖는 다이-지방 아미도아민 기반 유연제이다:
상기 식에서, R1-C(O)는 올레오일 기, 연질 탤로우 기 또는 경질화된 탤로우 기이다.
양이온성 계면활성제로서 사용하기 위한 활성제로서 적합한 제2 유형의 DEQA("DEQA (2)") 화합물은 하기 일반 화학식을 갖는다:
상기 식에서, 각각의 Y, R, R1 및 X-는 이전과 동일한 의미를 갖는다. 바람직한 DEQA (2)의 예는 화학식 1,2-다이(아실옥시)-3-트라이메틸암모니오프로판 클로라이드를 갖는 "프로필" 에스테르 4차 암모늄 섬유 유연제 활성제이다.
본 발명의 시트에 사용하기에 적합한 중합체성 계면활성제에는 에틸렌 옥사이드와 지방 알킬 잔기의 블록 공중합체, 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드의 블록 공중합체, 소수성으로 개질된 폴리아크릴레이트, 소수성으로 개질된 셀룰로오스, 실리콘 폴리에테르, 실리콘 코폴리올 에스테르, 다이 4차 폴리다이메틸실록산, 및 동시-개질된 아미노/폴리에테르 실리콘이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
글리세린
전술한 높은 수준의 수용성 중합체(즉, 약 50 중량% 내지 약 85 중량%)에 더하여, 본 발명의 가요성 용해성 다공성 시트는 독특하게 높은 수준의 글리세린, 즉 이러한 시트의 총 중량을 기준으로 약 10% 내지 약 40%, 바람직하게는 약 12% 내지 약 30%, 더욱 바람직하게는 약 15% 내지 약 25%의 글리세린을 또한 특징으로 한다.
대조적으로, 국제특허 공개 WO2019007954호는, 65% 내지 76.3%의 PVA 및 17.7% 내지 18%의 계면활성제를 함유하지만, 단지 약 2.2%의 글리세린을 함유하는 얇은 수용성 시트를 개시한다(실시예 1 및 실시예 3 참조). 어떤 이론에도 얽매이지 않고, 본 발명의 가요성 용해성 다공성 시트 내의 상대적으로 높은 수준의 글리세린은 더 낮은 수준의 글리세린을 함유하는 유사한 시트와 비교하여 용해 프로파일을 개선하고 물에 빠르게 용해되도록 하는 데 도움이 되는 것으로 여겨진다.
추가 성분
상기에 기재된 성분들(예를 들어 수용성 중합체, 계면활성제(들), 및 글리세린)에 더하여, 본 발명의 가요성 용해성 다공성 시트는 그의 의도된 응용에 따라 하나 이상의 추가 성분을 포함할 수 있다. 그러한 하나 이상의 추가 성분은 천 케어 활성제, 식기 세척 활성제, 경질 표면 세정 활성제, 미용 및/또는 피부 케어 활성제, 개인 클렌징 활성제, 모발 케어 활성제, 구강 케어 활성제, 여성 케어 활성제, 유아 케어 활성제, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
적합한 천 케어 활성제에는 유기 용매(선형 또는 분지형 저급 C1-C8 알코올, 다이올, 글리세롤 또는 글리콜; 저급 아민 용매, 예를 들어 C1-C4 알칸올아민, 및 이들의 혼합물; 더욱 구체적으로 1,2-프로판다이올, 에탄올, 글리세롤, 모노에탄올아민 및 트라이에탄올아민), 담체, 하이드로트로프(hydrotrope), 빌더, 킬레이트제, 분산제, 효소 및 효소 안정제, 촉매 재료, 표백제(광표백제 포함) 및 표백 활성화제, 향료(캡슐화된 향료 또는 향료 마이크로캡슐을 포함함), 착색제(예를 들어, 휴잉 염료(hueing dye)를 포함하는, 안료 및 염료), 증백제, 이염 억제제(dye transfer inhibiting agent), 식토 제거/재침착 방지제(clay soil removal/anti-redeposition agent), 구조화제, 리올로지 조절제, 비누거품 억제제(suds suppressor), 가공 조제, 섬유 유연제, 항미생물제 등이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
적합한 모발 케어 활성제에는 곱슬거림(frizz) 감소를 위한 클래스 II의 수분 제어 재료(살리실산 및 유도체, 유기 알코올, 및 에스테르), 양이온성 계면활성제(특히 25℃에서 물 중에서의 용해도가 바람직하게는 물 100 g당 0.5 g 미만, 더욱 바람직하게는 물 100 g당 0.3 g 미만인 수불용성 유형), 고융점 지방 화합물(예를 들어, 융점이 25℃ 이상, 바람직하게는 40℃ 이상, 더욱 바람직하게는 45℃ 이상, 더욱 더 바람직하게는 50℃ 이상인 지방 알코올, 지방산, 및 이들의 혼합물), 실리콘 화합물, 컨디셔닝제(예를 들어, 호르멜(Hormel)로부터 상표명 펩테인(Peptein) 2000으로 입수가능한 가수분해된 콜라겐, 아이사이(Eisai)로부터 상표명 에믹스-디(Emix-d)로 입수가능한 비타민 E, 로슈(Roche)로부터 입수가능한 판테놀, 로슈로부터 입수가능한 판테닐 에틸 에테르, 가수분해된 케라틴, 단백질, 식물 추출물, 및 영양제), 방부제(예를 들어, 벤질 알코올, 메틸 파라벤, 프로필 파라벤 및 이미다졸리디닐 우레아), pH 조정제(예를 들어, 시트르산, 시트르산나트륨, 석신산, 인산, 수산화나트륨, 탄산나트륨), 염(예를 들어, 아세트산칼륨 및 염화나트륨), 착색제, 향료 또는 방향제(fragrance), 금속이온봉쇄제(sequestering agent)(예를 들어, 다이소듐 에틸렌다이아민 테트라-아세테이트), 자외선 및 적외선 스크리닝 및 흡수제(예를 들어, 옥틸 살리실레이트), 모발 탈색제, 모발 퍼밍제(hair perming agent), 모발 고정제(hair fixative), 비듬 방지제, 항미생물제, 모발 성장 또는 발모제(hair growth or restorer agent), 공용매 또는 다른 추가적인 용매 등이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
적합한 미용 및/또는 피부 케어 활성제는 화장품에서의 사용이 승인된 물질로서 참고 서적, 예를 들어, 문헌[the CTFA Cosmetic Ingredient Handbook, Second Edition, The Cosmetic, Toiletries, and Fragrance Association, Inc. 1988, 1992]에 기재된 것을 포함한다. 적합한 미용 및/또는 피부 케어 활성제의 추가의 비제한적인 예에는 방부제, 향료 또는 방향제, 착색제 또는 염료, 증점제, 보습제, 연화제, 약학적 활성제, 비타민 또는 영양제, 썬스크린, 탈취제(deodorant), 센세이트(sensate), 식물 추출물, 영양제, 수렴제(astringent), 화장품 입자, 흡수제 입자, 섬유, 항염증제, 피부 미백제, 피부톤 제제(skin tone agent)(이는 전반적인 피부톤을 개선하는 기능을 하며, 비타민 B3 화합물, 당 아민, 헥사미딘 화합물, 살리실산, 1,3-다이하이드록시-4-알킬벤젠, 예를 들어 헥실레소르시놀 및 레티노이드를 포함할 수 있음), 피부 태닝제, 박피제(exfoliating agent), 습윤제, 효소, 산화방지제, 자유 라디칼 제거제, 주름 방지 활성제, 항여드름제, 산, 염기, 미네랄, 현탁제, pH 조절제, 안료 입자, 항미생물제, 방충제, 면도 로션제, 공용매 또는 다른 추가적인 용매 등이 포함된다.
본 발명의 가요성 용해성 다공성 시트는 조성물에서 사용을 위해 공지되거나 달리 유용한 다른 선택적인 성분을, 그러한 선택적인 재료가 본 명세서에 기재된 선택된 필수 재료와 상용성이거나 또는 제품 성능을 달리 과도하게 손상시키지 않는다면, 추가로 포함할 수 있다.
제품 형태
본 발명의 가요성 용해성 다공성 시트에 의해 형성될 수 있는 제품의 비제한적인 예에는 세탁 세제 제품, 섬유 유연화 제품, 손 클렌징 제품, 모발 샴푸 또는 다른 모발 트리트먼트 제품, 바디 클렌징 제품, 면도 제제 제품, 식기 세정 제품, 개인 케어 제품, 보습 제품, 썬스크린 제품, 미용 또는 피부 케어 제품, 탈취 제품, 구강 케어 제품, 여성 클렌징 제품, 유아 케어 제품, 방향제 함유 제품 등이 포함된다.
예를 들어, 본 발명의 가요성 용해성 다공성 시트는, (1) 상기에 언급된 바와 같은 둘 이상의 이러한 시트; 및 (2) 상기 둘 이상의 시트 사이에 위치된 하나 이상의 고체 용해성 성분을 포함하는 단일형 세제 물품을 형성하는데 사용될 수 있으며, 상기 하나 이상의 고체 용해성 성분의 각각은, 예를 들어, 천 케어 활성제, 식기 세척 활성제, 경질 표면 세정 활성제, 미용 및/또는 피부 케어 활성제, 개인 클렌징 활성제, 모발 케어 활성제, 구강 케어 활성제, 여성 케어 활성제, 유아 케어 활성제 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 클렌징 활성제를 포함한다. 하나 이상의 고체 용해성 성분은 입자, 페이스트, 층, 필름, 시트, 및 이들의 임의의 조합일 수 있다.
물에서의 빠른 용해 속도를 갖는 양호한 용해 프로파일뿐만 아니라 개선된 구조적 완전성 및 외부 힘에 대한 우수한 저항성을 그 특징으로 하는 본 발명의 가요성 용해성 다공성 시트는, 더 높은 활성제 함량 및 더 강한 클렌징 성능을 갖는 고체 용해성 성분을 둘러싸기 위한 용해성 패키징 층 또는 보호 외부 층으로 사용하기에 특히 적합하지만 구조적 완전성은 더 불량하다. 본 발명의 가요성 용해성 다공성 시트의 이러한 사용은 플라스틱 폐기물을 현저히 감소시킬 수 있는 제품 패키징 및 디자인을 위한 더 지속가능한 해결책을 제공한다.
바람직하지만 비제한적인 예에서, 고체 용해성 성분은 복수의 별개의 입자이며, 이들은 둘 이상의 가요성 용해성 다공성 시트 사이에 개재된다. 더 바람직하게는, 이어서, 예를 들어, 가열, 압착 및/또는 절단하여 에지 시일을 형성함으로써, 둘 이상의 시트를 그 주변을 따라 밀봉하여 그로부터 별개의 입자의 누출을 방지한다.
그러한 별개의 입자는 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 가져서, 그러한 별개의 입자로부터의 물이 인접한 비-섬유질 시트의 구조적 완전성을 손상시키지 않는 것이 바람직하다. 또한, 그러한 별개의 입자에서 제어된 수분 함량은 입자 자체에서의 겔화 위험을 감소시킨다. 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. 이는 중위 입자 크기가 2000 μm 이하일 수 있다. 바람직하게는, 이러한 별개의 입자는 중위 입자 크기가 약 1 μm 내지 약 2000 μm, 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 범위이다. 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.
본 발명의 다른 바람직하지만 비제한적인 예에서, 고체 용해성 성분은 하나 이상의 연속 또는 불연속 페이스트 층이며, 이는 예를 들어, 국제특허 공개 WO2021102935호에 개시된 바와 같이, 비수성 액체 담체, 복수의 고체 입자 및 선택적으로 증점제에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직하지만 비제한적인 예에서, 고체 용해성 성분은 국제특허 공개 WO2018137709호 및 국제특허 공개 WO2018140668호에 개시된 것과 같은 하나 이상의 섬유질 시트이다.
본 발명의 또 다른 바람직하지만 비제한적인 예에서, 고체 용해성 성분은 하나 이상의 비-섬유질 시트, 바람직하게는 국제특허 공개 WO2010077627호, 국제특허 공개 WO2012138820호, 국제특허 공개 WO2020147000호 및 국제특허 공개 WO2021102935호에 개시된 것과 같은 하나 이상의 가요성 용해성 및 다공성 시트이다.
본 발명의 고체 용해성 성분은 가요성 용해성 다공성 시트에서의 것과 비교하여 상대적으로 높은 수준의 클렌징 활성제(예를 들어, 계면활성제, 중합체, 효소 등)를 특징으로 할 수 있다. 예를 들어, 클렌징 활성제(들)는 이러한 별개의 입자의 총 중량을 기준으로 30% 이상, 바람직하게는 50% 이상, 더욱 바람직하게는 60% 이상, 가장 바람직하게는 70% 이상으로 존재할 수 있다. 이러한 클렌징 활성제는 천 케어 활성제, 식기 세척 활성제, 경질 표면 세정 활성제, 미용 및/또는 피부 케어 활성제, 개인 클렌징 활성제, 모발 케어 활성제, 구강 케어 활성제, 여성 케어 활성제, 유아 케어 활성제 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 고체 용해성 성분은 그의 세정 성능을 보조 또는 향상시키거나 미적 특성을 변경하기 위한 하나 이상의 세제 성분을 선택적으로 포함할 수 있다. 이러한 세제 성분의 예시적인 예에는 (1) 계면활성제, 예컨대 상기에 언급된 바와 같은 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 및 쯔비터이온성 계면활성제; (2) 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); (3) 킬레이팅제, 예를 들어 아미노 카르복실레이트, 아미노 포스포네이트, 다작용성으로 치환된 방향족 킬레이팅제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 철 및/또는 망간 킬레이팅제; (4) 식토 제거/재침착 방지제, 예를 들어 수용성 에톡실화 아민(특히 에톡실화 테트라에틸렌-펜타민); (5) 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; (7) 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; (8) 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); (9) 섬유 유연제, 예를 들어 스멕타이트 점토, 아민 유연제 및 양이온성 유연제; (10) 이염 억제제, 예를 들어 폴리비닐 피롤리돈 중합체, 폴리아민 N-옥사이드 중합체, N-비닐피롤리돈과 N-비닐이미다졸의 공중합체, 망간 프탈로시아닌, 퍼옥시다아제 및 이들의 혼합물; (11) 효소, 예를 들어 프로테아제, 아밀라아제, 리파아제, 셀룰라아제, 및 퍼옥시다아제, 및 이들의 혼합물; (12) 칼슘 및/또는 마그네슘 이온의 수용성 공급원, 붕산 또는 붕산염(예를 들어, 산화붕소, 붕사 및 기타 알칼리 금속 붕산염)을 포함하는 효소 안정제; (13) 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); (14) 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 (15) 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.
시험 방법
시험 1: 물품의 퍼센트 개방 셀 함량
퍼센트 개방 셀 함량은 가스 비중측정을 통해 측정한다. 가스 비중측정은 가스 변위 방법을 사용하여 부피를 정확하게 측정하는 일반적인 분석 기술이다. 헬륨 또는 질소와 같은 불활성 가스를 변위 매질로서 사용한다. 본 발명의 가요성 용해성 다공성 물품의 샘플을 기지의 부피의 기기 구획 내에 밀봉하고, 적절한 불활성 가스가 도입되게 하고, 이어서 다른 정밀 내부 부피로 팽창시킨다. 팽창 전 및 후의 압력을 측정하고, 샘플 물품 부피를 계산하는 데 사용한다.
ASTM 표준 시험 방법 D2856은 구 모델의 공기 비교 비중병(air comparison pycnometer)을 사용하여 개방 셀의 백분율을 결정하기 위한 절차를 제공한다. 이러한 장치는 더 이상 제조되지 않는다. 그러나, 마이크로메리틱스(Micromeritics)의 아큐픽(AccuPyc) 비중병을 사용하는 시험을 수행함으로써 개방 셀의 백분율을 편리하게 그리고 정밀하게 결정할 수 있다. ASTM 절차 D2856은 폼 재료의 개방 셀의 퍼센트를 결정하기 위한 5가지 방법(A, B, C, D, 및 E)을 기재한다. 이들 실험의 경우, ASTM 폼픽(foampyc) 소프트웨어와 함께 질소 가스를 사용하는 아큐픽 1340을 사용하여 샘플을 분석할 수 있다. ASTM 절차의 방법 C를 사용하여 퍼센트 개방 셀을 계산한다. 이러한 방법은 하기 식에 따라, 캘리퍼스 및 표준 부피 계산을 사용하여 결정되는 바와 같은 기하학적 부피를 아큐픽에 의해 측정되는 바와 같은 개방 셀 부피와 단순 비교한다:
퍼센트 개방 셀 함량 (%) = 샘플의 개방 셀 부피 / 샘플의 기하학적 부피 * 100
이들 측정은 마이크로메리틱스 애널리티컬 서비시즈. 인크.(미국 30093 조지아주 노크로스 스위트 200 원 마이크로메리틱스 드라이브 소재)에 의해 수행되는 것이 권장된다. 이러한 기술에 대한 더 많은 정보는 Micromeretics Analytical Services 웹 사이트 (www.particletesting.com 또는 www.micromeritics.com)에서 이용가능하거나, 또는 문헌["Analytical Methods in Fine particle Technology" by Clyde Orr and Paul Webb]에 공개되어 있다.
시험 2: 개방 셀 폼의 전체 평균 기공 크기 및 평균 셀 벽 두께를 결정하기 위한 마이크로-컴퓨터 단층촬영(Micro-Computed Tomographic, μCT) 방법
다공도는 OCF에 의해 점유되는 총 공간에 대한 공극 공간의 비이다. 다공도는, 임계화를 통해 공극 공간을 세그먼트화하고 총 복셀(voxel)에 대한 공극 복셀의 비를 결정함으로써 μCT 스캔으로부터 계산할 수 있다. 유사하게, 중실 부피 분율(SVF)은 총 공간에 대한 중실 공간(solid-space)의 비이며, SVF는 총 복셀에 대한 점유된 복셀의 비로서 계산할 수 있다. 다공도 및 SVF 둘 모두는, 구조 정보, 예를 들어, OCF의 높이 방향으로의 기공 크기 분포, 또는 OCF 스트럿(strut)의 평균 셀 벽 두께를 제공하지 않는 평균 스칼라 값이다.
OCF의 3D 구조를 특성화하기 위해, 높은 등방성 공간 해상도로 데이터세트를 획득할 수 있는 μCT X-선 스캐닝 기기를 사용하여 샘플을 이미지화한다. 적합한 기기의 일 예는 하기 설정으로 작동되는 스캔코(SCANCO) 시스템 모델 50 μCT 스캐너(스위스 브뤼티셀렌 소재의 스캔코 메디칼 아게(Scanco Medical AG))이다: 133 μA에서 45 kVp의 에너지 수준; 3000 프로젝션; 15 mm 시야; 750 ms 적분 시간; 5회의 평균화; 및 픽셀당 3 μm의 복셀 크기. 스캐닝 및 후속 데이터 재구성을 완료한 후에, 스캐너 시스템은 ISQ 파일로 지칭되는 16비트 데이터 세트를 생성하며, 여기서 그레이 레벨은 x-선 감쇠의 변화를 반영하고, 이는 결국 재료 밀도와 관련된다. 이어서, 스케일링 계수를 사용하여 ISQ 파일을 8비트로 전환한다.
스캐닝된 OCF 샘플은 보통 직경이 대략 14 mm인 코어를 펀칭함으로써 제조한다. OCF 펀치를 저-감쇠 폼 상에 편평하게 놓고, 이어서 스캐닝을 위해 15 mm 직경의 플라스틱 원통형 튜브 내에 장착한다. 모든 장착된 절단 샘플의 전체 부피가 데이터세트에 포함되도록 샘플의 스캔을 획득한다. 이러한 더 큰 데이터세트로부터, 샘플 데이터세트의 더 작은 하위-부피(sub-volume)를 스캐닝된 OCF의 총 단면으로부터 추출하여, 기공이 에지/경계 효과 없이 정성적으로 평가될 수 있는 데이터의 3D 슬래브(slab)를 생성한다.
높이 방향으로의 기공-크기 분포 및 스트럿-크기를 특성화하기 위해, 국소 두께 맵 알고리즘 또는 LTM이 하위-부피 데이터세트에서 구현된다. LTM 방법은 유클리드 거리 맵핑(Euclidean Distance Mapping, EDM)으로 시작하는데, 이는 각각의 공극 복셀의 그의 가장 가까운 경계로부터의 거리와 동일한 그레이 레벨 값들을 할당한다. EDM 데이터에 기초하여, 기공을 나타내는 3D 공극 공간(또는 스트럿을 나타내는 3D 중실 공간)을 EDM 값과 매칭되도록 크기설정된 구체로 테셀레이팅한다. 구체로 둘러싸인 복셀에 가장 큰 구체의 반경 값을 할당한다. 다시 말하면, 각각의 공극 복셀(또는 스트럿의 경우 중실 복셀)은, 공극 공간 경계(또는 스트럿의 경우 중실 공간 경계) 내에 끼워 맞춰지는 한편 할당된 복셀을 포함하는 최대 구체의 반경 값을 할당받는다.
LTM 데이터 스캔으로부터의 3D 라벨링된 구체 분포 출력은 높이-방향(또는 Z-방향)의 2차원 이미지의 스택으로서 처리될 수 있고, OCF 깊이의 함수로서 슬라이스로부터 슬라이스로의 구체 직경의 변화를 추정하는 데 사용될 수 있다. 스트럿 두께를 3D 데이터세트로서 취급하고, 하위-부피의 전체 또는 일부에 대해 평균 값을 평가할 수 있다. 계산 및 측정은 써모 피셔 사이언티픽(Thermo Fisher Scientific)으로부터의 아비조 라이트(AVIZO Lite) (9.2.0) 및 매스웍스(Mathworks)로부터의 매트랩(MATLAB) (R2017a)을 사용하여 행하였다.
시험 4: 최종 수분 함량
본 발명의 시트의 최종 수분 함량은 메틀러 톨레도(Mettler Toledo) HX204 수분 분석기(S/N B706673091)를 사용하여 얻는다. 최소 1 g의 건조된 시트를 측정 트레이 상에 놓는다. 이어서, 10분의 분석 시간 및 110oC의 온도의 추가 프로그램 설정으로 표준 프로그램을 실행한다.
시험 5: 두께
가요성 다공성 용해성 시트의 두께는 마이크로미터 또는 두께 게이지, 예를 들어 Mitutoyo Corporation Digital Disk Stand Micrometer 모델 번호 IDS-1012E(미국 60504 일리노이주 오로라 965 코포레이트 블러바드 소재의 Mitutoyo Corporation)를 사용함으로써 얻는다. 마이크로미터는, 약 0.09 psi(6.32 gm/cm2)의 적용 압력에서 두께를 측정하는, 약 32 그램의 무게의 1 인치 직경 압반(platen)을 갖는다.
압반을 상승시키고, 시트 물품의 섹션을 압반 밑의 스탠드 상에 배치하고, 압반을 주의 깊게 하강시켜 시트 물품과 접촉시키고, 압반을 해제시키고, 디지털 판독으로 밀리미터 단위로 시트 물품의 두께를 측정함으로써 가요성 다공성 용해성 시트의 두께를 측정한다. 시트는, 편평하지 않은 더 강성인 기재의 경우를 제외하고는, 가능한 최저 표면 압력에서 두께가 측정되는 것을 확실히 하기 위해 압반의 모든 에지까지 완전히 연장되어야 한다.
시험 6: 평량
본 발명의 가요성 다공성 용해성 시트의 평량은 시트 물품의 면적당 시트의 중량(그램/m2)으로서 계산한다. 면적은 물품의 외부 에지에 수직인 편평한 표면 상으로의 투영 면적으로서 계산한다. 본 발명의 시트를 10 cm × 10 cm의 샘플 정사각형으로 절단하며, 따라서 면적을 알고 있다. 이어서, 그러한 샘플 정사각형의 각각을 칭량하고, 이어서 얻어진 중량을 100 cm2의 기지의 면적으로 나누어 상응하는 평량을 결정한다.
따라서, 불규칙한 형상의 물체의 경우, 편평한 물체라면, 면적은 그러한 물체의 외부 둘레에 둘러싸인 면적에 기초하여 계산한다. 따라서, 구형 물체의 경우, 면적은 평균 직경에 기초하여 3.14 x (직경/2)2으로서 계산한다. 따라서, 원통형 물체의 경우, 면적은 평균 직경 및 평균 길이에 기초하여 직경 x 길이로서 계산한다. 불규칙하게 형상화된 3차원 물체의 경우, 면적은 소정 면에 수직으로 배향된 편평한 표면 상에 투영된 가장 큰 외부 치수를 갖는 그러한 면에 기초하여 계산한다. 이는 연필로 그래프 용지 상에 물체의 외부 치수를 주의 깊게 트레이싱한 다음, 정사각형을 대략적으로 계수하고 정사각형의 기지의 면적을 곱하여 면적을 계산함으로써, 또는 스케일을 포함하는 트레이싱된 영역의 사진(대조를 위해 음영 처리함)을 촬영하고 이미지 분석 기술을 사용함으로써 달성될 수 있다.
시험 7: 밀도
본 발명의 가요성 다공성 용해성 물품의 밀도는 하기 식에 의해 결정한다: 계산된 밀도 = 다공성 고체의 평량 / (다공성 고체 두께 x 1,000). 물품의 평량 및 두께는 상기에 기재된 방법에 따라 결정한다.
시험 8: 비표면적
가요성 다공성 용해성 물품의 비표면적은 가스 흡착 기술을 통해 측정한다. 표면적은 분자 규모(molecular scale)에서 고체 샘플의 노출된 표면의 척도이다. BET(브루나우어(Brunauer), 에메트(Emmet), 및 텔러(Teller)) 이론은 표면적을 결정하는 데 사용되는 가장 인기 있는 모델이며, 가스 흡착 등온선에 기초한다. 가스 흡착은 물리적 흡착 및 모세관 응축을 사용하여 가스 흡착 등온선을 측정한다. 이 기술은 하기 단계로 요약된다; 샘플을 샘플 튜브에 넣고, 진공 또는 유동 가스 하에서 가열하여 샘플의 표면 상의 오염을 제거한다. 샘플 중량은 탈기된 샘플과 샘플 튜브의 합계 중량으로부터 빈 샘플 튜브 중량을 빼서 얻는다. 이어서, 샘플 튜브를 분석 포트 상에 놓고, 분석을 시작한다. 분석 공정의 제1 단계는 샘플 튜브를 진공화한 후에, 액체 질소 온도에서 헬륨 가스를 사용하여 샘플 튜브 내의 자유 공간 부피를 측정하는 것이다. 이어서, 샘플을 재차 진공화하여 헬륨 가스를 제거한다. 이어서, 기기는 요청된 압력 측정이 달성될 때까지 사용자 특정 간격으로 크립톤 가스를 투입함으로써 흡착 등온선을 수집하기 시작한다. 이어서, ASAP 2420을 사용하여 크립톤 가스 흡착에 의해 샘플을 분석할 수 있다. 이들 측정은 마이크로메리틱스 애널리티컬 서비시즈. 인크.(미국 30093 조지아주 노크로스 스위트 200 원 마이크로메리틱스 드라이브 소재)에 의해 수행되는 것이 권장된다. 이러한 기술에 대한 더 많은 정보는 마이크로메리틱스 애널리티컬 서비시즈 웹 사이트 (www.particletesting.com 또는 www.micromeritics.com)에서 이용가능하거나, 또는 문헌["Analytical Methods in Fine Particle Technology" by Clyde Orr and Paul Webb]에 공개되어 있다.
실시예
예 1: PVA 함량이 상이한 OCF 시트의 인장 강도 비교
국제특허 공개 WO2020147000호에 개시된 드럼-건조 공정을 사용하여, 57% PVA를 함유하는 가요성 용해성 다공성 시트("발명예 A") 및 20% PVA를 함유하는 다른 가요성 용해성 다공성 시트("비교예 I")를 제조한다. 건조된 시트의 최종 조성은 다음과 같다:
[표 1]
하기 표는 얻어진 발명예 A 및 비교예 I의, 인장 응력을 포함한 다양한 물리적 파라미터를 나타낸다.
[표 2]
상기 데이터로부터, 고밀도 비교예 I 시트는 고밀도 발명예 A 시트보다 현저히 더 낮은 인장 응력으로 나타나는 현저히 더 낮은 필름 강도를 갖고, 저밀도 비교예 II 시트는 저밀도 발명예 B 시트보다 현저히 더 낮은 인장 응력으로 나타나는 더 현저히 더 낮은 필름 강도를 갖는다는 것이 분명하다. 그러므로, 본 발명의 범위 내에 속하는 발명예들(저밀도 또는 고밀도)은, 유사하지만 본 발명의 범위를 벗어난 밀도의 비교예들보다 현저히 개선된 필름 강도를 나타내었다.
예 2: 글리세린 함량이 상이한 OCF 시트의 용해 속도 비교
국제특허 공개 WO2020147000호에 개시된 핫플레이트-건조 공정을 사용하여, 15% 글리세린 및 75% PVA를 함유하는 가요성 용해성 다공성 시트("발명예 C") 및 2% 글리세린 및 75% PVA를 함유하는 다른 가요성 용해성 다공성 시트("비교예 III")를 제조한다. 건조된 시트의 최종 조성은 다음과 같다:
[표 3]
발명예 C 및 비교예 III의 각각을 약 0.25의 시트 대 물 질량비로 탈이온수에 완전히 용해시킨다. 이어서 레오미터를 사용하여 1 ㎐의 주파수에서 진동 진폭 시험을 통해 샘플 용액의 응력 및 변형률 반응을 측정한다. 변형률은 총 40개의 측정 지점에 대해 0.1%에서 1000.0%까지 로그 단계로 변화된다. 40개의 데이터 포인트를 모두 평균값 계산에 사용한다. 각 샘플 시트의 결과적인 평균 점도, 평균 전단 모듈러스 및 평균 위상각은 다음과 같이 기록된다.
[표 4]
평균 점도 및 전단 모듈러스는 각각 용해된 시트의 겔 강도를 나타내며, 이는 물에서의 시트의 용해 속도와 반비례한다. 상기 데이터로부터, 비교예 III 시트는 겔 강도가 발명예 C 시트의 겔 강도의 6배 초과라는 것이 명백하며, 이는 비교예 III 시트가 발명예 C 시트보다 물에서의 용해 속도가 현저히 느리다는 것을 의미한다.
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 값 및 그 값을 둘러싸는 기능적으로 동등한 범위 둘 모두를 의미하는 것으로 의도된다. 예를 들어, "40 mm"로서 개시된 치수는 "약 40 mm"를 의미하는 것으로 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. 임의의 문헌의 인용은 그것이 본 명세서에 개시된 또는 청구된 임의의 발명에 대한 종래 기술인 것으로, 또는 그것이 단독으로 또는 임의의 다른 참고 문헌 또는 참고 문헌들과의 임의의 조합으로 임의의 그러한 발명을 교시하거나 제안하거나 개시하는 것으로 인정하는 것은 아니다. 또한, 본 문헌에서의 용어의 임의의 의미 또는 정의가, 참고로 포함된 문헌에서의 동일한 용어의 임의의 의미 또는 정의와 상충되는 경우, 본 문헌에서 그 용어에 부여된 의미 또는 정의가 우선할 것이다.
본 발명의 특정 실시예가 예시되고 기술되었지만, 다양한 다른 변경 및 수정이 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범주 내에 있는 모든 그러한 변경 및 수정을 첨부된 청구범위에 포함하도록 의도된다.

Claims (10)

  1. 가요성 용해성 다공성 시트로서,
    a) 상기 시트의 총 중량을 기준으로 50% 내지 85%의 수용성 중합체;
    b) 상기 시트의 총 중량을 기준으로 1% 내지 40%의 계면활성제; 및
    c) 상기 시트의 총 중량을 기준으로 10% 내지 40%의 글리세린
    을 포함하며,
    상기 가요성 용해성 다공성 시트는 80% 내지 99%의 퍼센트 개방 셀 함량(Percent Open Cell Content) 및 100 μm 내지 2000 μm의 전체 평균 기공 크기(Overall Average Pore Size)를 특징으로 하는, 가요성 용해성 다공성 시트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시트의 총 중량을 기준으로 55% 내지 80%, 바람직하게는 60% 내지 75%의 상기 수용성 중합체를 포함하며; 상기 수용성 중합체는 폴리비닐 알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리알킬렌 옥사이드, 전분 및 전분 유도체, 풀루란, 젤라틴, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸 셀룰로오스 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고; 더 바람직하게는 상기 수용성 중합체는 폴리비닐 알코올 또는 폴리비닐 알코올들의 블렌드인, 가요성 용해성 다공성 시트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수용성 중합체는 (1) 50,000 내지 400,000 달톤, 바람직하게는 60,000 내지 300,000 달톤, 더욱 바람직하게는 70,000 내지 200,000 달톤, 가장 바람직하게는 80,000 내지 150,000 달톤의 중량 평균 분자량; 및 (2) 60% 내지 99%, 바람직하게는 70% 내지 95%, 더욱 바람직하게는 80% 내지 90% 범위의 가수분해도를 특징으로 하는 폴리비닐 알코올을 포함하는, 가요성 용해성 다공성 시트.
  4. 제3항에 있어서, 상기 수용성 중합체는 (1) 5,000 내지 100,000 달톤, 더욱 바람직하게는 10,000 내지 50,000 달톤, 더욱 더 바람직하게는 15,000 내지 40,000 달톤, 가장 바람직하게는 20,000 내지 35,000 달톤의 중량 평균 분자량; 및 (2) 60% 내지 99%, 바람직하게는 70% 내지 95%, 더욱 바람직하게는 80% 내지 90% 범위의 가수분해도를 특징으로 하는 추가 폴리비닐 알코올을 포함하고, 바람직하게는 상기 폴리비닐 알코올에 대한 상기 추가 폴리비닐 알코올의 중량비는 0.1 내지 0.9, 바람직하게는 0.2 내지 0.8, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 0.7, 가장 바람직하게는 0.4 내지 0.6의 범위인, 가요성 용해성 다공성 시트.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트의 총 중량을 기준으로 2% 내지 30%, 바람직하게는 5% 내지 20%, 더욱 바람직하게는 8% 내지 15%의 상기 계면활성제를 포함하고; 상기 계면활성제는 바람직하게는 C6-C20 선형 알킬벤젠 설포네이트(LAS), C6-C20 선형 또는 분지형 알킬알콕시 설페이트(AAS) 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 음이온성 계면활성제인, 가요성 용해성 다공성 시트.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트의 총 중량을 기준으로 12% 내지 30%, 바람직하게는 15% 내지 25%의 글리세린을 포함하는, 가요성 용해성 다공성 시트.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트는
    Figure pct00020
    85% 내지 99%, 바람직하게는 90% 내지 99%의 퍼센트 개방 셀 함량; 및/또는
    150 μm 내지 1000 μm, 바람직하게는 200 μm 내지 600 μm의 전체 평균 기공 크기; 및/또는
    5 μm 내지 200 μm, 바람직하게는 10 μm 내지 100 μm, 더욱 바람직하게는 10 μm 내지 80 μm의 평균 셀 벽 두께(Average Cell Wall Thickness); 및/또는
    상기 시트의 중량을 기준으로 0.5% 내지 25%, 바람직하게는 1% 내지 20%, 더욱 바람직하게는 3% 내지 10%의 최종 수분 함량; 및/또는
    0.3 mm 내지 4 mm, 바람직하게는 0.35 mm 내지 3 mm, 더욱 바람직하게는 0.4 mm 내지 3 mm, 더욱 더 바람직하게는 0.45 mm 내지 2 mm, 가장 바람직하게는 0.5 mm 내지 1.5 mm의 두께; 및/또는
    15 그램/m2 내지 1000 그램/m2, 바람직하게는 20 그램/m2 내지 700 그램/m2, 더욱 바람직하게는 30 그램/m2 내지 300 그램/m2, 가장 바람직하게는 35 그램/m2 내지 200 그램/m2의 평량; 및/또는
    0.05 그램/cm3 내지 0.5 그램/cm3, 바람직하게는 0.06 그램/cm3 내지 0.4 그램/cm3, 더욱 바람직하게는 0.07 그램/cm3 내지 0.2 그램/cm3, 가장 바람직하게는 0.075 그램/cm3 내지 0.15 그램/cm3의 밀도; 및/또는
    0.03 m2/g 내지 0.25 m2/g, 바람직하게는 0.04 m2/g 내지 0.22 m2/g, 더욱 바람직하게는 0.05 m2/g 내지 0.2 m2/g, 가장 바람직하게는 0.1 m2/g 내지 0.18 m2/g의 비표면적을 특징으로 하는, 가요성 용해성 다공성 시트.
  8. 단일형 세제 물품으로서, (1) 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 둘 이상의 가요성 용해성 다공성 시트; 및 (2) 상기 둘 이상의 시트 사이에 위치된 하나 이상의 고체 용해성 성분을 포함하며, 상기 하나 이상의 고체 용해성 성분의 각각은 클렌징 활성제를 포함하는, 단일형 세제 물품.
  9. 제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 고체 용해성 성분은 입자, 페이스트, 층, 필름, 시트, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고; 상기 하나 이상의 고체 용해성 성분은 바람직하게는:
    복수의 별개의 입자; 및/또는
    하나 이상의 연속 페이스트 층; 및/또는
    하나 이상의 불연속 페이스트 층; 및/또는
    하나 이상의 섬유질 시트; 및/또는
    하나 이상의 비-섬유질 시트인, 단일형 세제 물품.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 클렌징 활성제는 천 케어 활성제, 식기 세척 활성제, 경질 표면 세정 활성제, 미용 및/또는 피부 케어 활성제, 개인 클렌징 활성제, 모발 케어 활성제, 구강 케어 활성제, 여성 케어 활성제, 유아 케어 활성제, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 단일형 세제 물품.
KR1020247018483A 2022-07-04 가요성 용해성 다공성 시트 KR20240102995A (ko)

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