KR20190082899A - 수용성 섬유질 구조체 및 입자를 포함하는 수용성 단위 용량 물품 - Google Patents

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마크 로버트 시빅
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Abstract

용해성 섬유질 웨브 및 하나 이상의 입자를 포함하는 수용성 단위 용량 물품(water-soluble unit dose article)의 형태로 활성제를 천(fabric) 또는 경질 표면 상으로 전달하는 가정 케어 조성물, 및 이의 제조 방법이 본 명세서에 기재된다.

Description

수용성 섬유질 구조체 및 입자를 포함하는 수용성 단위 용량 물품
수용성 섬유질 구조체 및 하나 이상의 입자를 포함하는 수용성 단위 용량 물품(water-soluble unit dose article)의 형태로 활성제를 천(fabric) 또는 경질 표면 상으로 전달하는 가정 케어 조성물, 및 이의 제조 방법이 본 명세서에 기재된다.
수용성 단위 용량 물품은 천 또는 경질 표면 처리 조성물을 투입하는 편리하고 효율적이고 깨끗한 방식을 제공하기 때문에 소비자에 의해 요구된다. 수용성 단위 용량 물품은 측정된 투입량의 처리 조성물을 제공함으로써, 투입량을 과다 또는 과소 투입을 피한다. 섬유질 수용성 단위 용량 물품이 소비자에게 관심이 증가하고 있다. 그러한 물품과 관련된 기술은 소비자가 달성하고자 하는 일을 할 수 있게 하는 물품과 함께 원하는 활성제를 제공하는 관점에서 계속 발전하고 있다.
소비자는 액체, 분말, 및 수용성 필름으로 구성된 단위 용량 물품과 같은 통상적인 형태의 천 처리 조성물보다 더 우수하거나 또한 깨끗한 섬유질 수용성 단위 용량 물품을 원한다. 섬유질 수용성 단위 용량 물품의 세정 성능을 개선하기 위하여, 조제자는 활성제-함유 입자를 섬유질 수용성 단위 용량 물품 내에 혼입하였다. 이들 입자의 포함은 조제자가 물품의 부피를 증가시키지 않으면서도 섬유질 수용성 단위 용량 물품의 세정 성능을 향상시키는 것을 가능하게 한다. 그리고, 섬유질 수용성 단위 용량 물품의 컴팩트함은 물품을 소비자에게 직접 운송하기에 더 효율적으로 만들 수 있다.
그러나, 조제자는 활성제-함유 입자를 섬유질 수용성 단위 용량 물품 내에 혼입하는 것이 세탁 중에 물품의 용해를 감소시킬 수 있음(이에 의해 천 상에 잔류물을 남김)을 발견하였다. 활성제-함유 입자를 포함하는 일부 섬유질 수용성 단위 용량 물품 - 예를 들어, 물품 내에, 포켓 내에서와 같이, 입자가 단단히 패킹되는 경우 - 은, 특히 성가신(stressed) 세탁 조건, 예를 들어 저온 세탁에서, 감소된 용해를 나타낼 수 있다. 요약하면, 콤팩트하고, 개선된 세정 성능을 갖고, 개선된 용해를 나타내는 섬유질 수용성 단위 용량 물품에 대한 필요성이 존재한다.
놀랍게도, 활성제-함유 입자 및 섬유질 구조체를 포함하며 구조체의 섬유질 요소가 입자 패킹(packing)을 팽창(dilate)시키는 스캐폴드를 형성하는 섬유질 수용성 단위 용량 물품이 개선된 용해를 나타내는 것으로 밝혀졌다. 구체적으로, 본 명세서에 기재된 팽창비 시험 방법(Dilation Ratio Test Method)에 따라 결정되는 바와 같이, 선택된 팽창비를 갖는 섬유질 수용성 단위 용량 물품이 개선된 용해를 나타낸다.
본 발명은 수용성 섬유질 구조체 및 구조체 전반에 걸쳐 분포된 복수의 입자를 포함하는 수용성 단위 용량 물품에 관한 것이며, 수용성 단위 용량 물품의 팽창비(Dilation Ratio)는 팽창비 시험 방법에 따라 측정할 때 약 2 내지 4, 바람직하게는 약 2.2 내지 3.0, 더욱 바람직하게는 약 2.3 내지 2.7의 범위이다.
본 발명은 또한 수용성 단위 용량 물품을 제조하는 방법에 관한 것이며, 본 방법은 필라멘트-형성 조성물을 방사 다이로부터 방사하여 복수의 섬유질 요소를 형성하는 단계; 입자 공급원에 의해 제공되는 복수의 입자를 섬유질 요소와 연합하여 섬유질 요소/입자 혼합물 층을 형성하는 단계; 및 입자와 섬유질 요소의 혼합물을 수집 벨트 상에 수집하는 단계를 포함하며; 생성되는 수용성 단위 용량 물품은 팽창비 시험 방법에 따라 측정할 때 팽창비가 약 2 내지 4, 바람직하게는 약 2.2 내지 3.0, 더욱 바람직하게는 약 2.3 내지 2.7의 범위이다.
본 발명의 방법은 또한 본 발명에 따른 적어도 하나의 물품을 세탁할 세탁물과 함께 세탁기에 넣는 단계, 및 세탁 또는 세정 작업을 수행하는 단계를 포함하는, 본 발명에 따른 물품을 사용하여 세탁하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 다수 겹(multiply) 섬유질 구조체의 일 예의 개략 단면도이다.
도 2는 수용성 단위 용량 물품의 일 예의 단면도를 나타내는 마이크로-CT 스캔 이미지이다.
도 3은 재료의 겹을 제조하는 공정이다.
정의
본 발명의 특징 및 효과가 하기 설명으로부터 명백해질 것이며, 이는 본 발명의 광범위한 표현을 제공하도록 의도된 예를 포함한다. 다양한 수정이 본 명세서로부터 그리고 본 발명의 실시로부터 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명의 범주는 개시된 특정 형태에 제한되는 것으로 의도되지 않으며, 본 발명은 청구범위에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 사상 및 범주 내에 속하는 모든 수정, 등가물 및 대안을 포함한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 단수형 용어는, 명세서 또는 청구범위에 사용될 때, 청구되거나 기재되는 하나 이상의 것을 의미하는 것으로 이해된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "포함하다", "포함한다" 및 "포함하는"이라는 용어는 비제한적인 의미이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 어구 "수용성 단위 용량 물품", "수용성 섬유질 구조체", 및 "수용성 섬유질 요소"는 단위 용량 물품, 섬유질 구조체, 및 섬유질 요소가 물에 혼화성임을 의미한다. 다시 말하면, 단위 용량 물품, 섬유질 구조체, 또는 섬유질 요소는 주위 조건에서 물로써 균질한 용액을 형성할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "주위 조건"은 23℃ ± 1.0℃ 및 50% ± 2%의 상대 습도를 의미한다. 수용성 단위 용량 물품은, 수성 세탁 조건에서 약 20 마이크로미터 미만, 또는 약 50 마이크로미터 미만인 현탁 평균 입자 크기로 분산 가능한 불용성 재료를 함유할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "실질적으로 없는" 또는 "실질적으로 결여된"은 성분의 완전한 부재 또는 단지 다른 성분의 불순물 또는 의도치 않은 부산물로서의 그의 최소한의 양을 지칭한다. 성분이 "실질적으로 없는" 및/또는 "실질적으로 결여된" 조성물은 조성물이 조성물의 중량을 기준으로 약 0.5% 미만, 0.25% 미만, 0.1% 미만, 0.05% 미만, 또는 0.01% 미만, 또는 심지어 0%의 성분을 포함함을 의미한다.
용어 "포함한다"는, 용어 "포함한다"가 "~로 이루어진다" 또는 "~로 본질적으로 이루어진다"를 의미하는 실시 형태를 또한 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
모든 인용된 특허 및 다른 문헌은 관련 부분에서 본 명세서에 완전히 재언급된 것처럼 참고로 포함된다. 임의의 특허 또는 다른 문헌의 인용은 인용된 특허 또는 다른 문헌이 본 발명에 대한 종래 기술임을 인정하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 모든 농도 및 비는 달리 명시되지 않는 한 본 조성물의 중량 기준이다.
본 명세서 전반에 걸쳐 주어진 모든 최대 수치 제한은 모든 더 낮은 수치 제한이 본 명세서에 명시적으로 기재된 것처럼 그러한 더 낮은 수치 제한을 포함한다는 것이 이해되어야 한다. 본 명세서 전반에 걸쳐 주어진 모든 최소 수치 제한은 모든 더 높은 수치 제한이 마치 본 명세서에 명시적으로 기재된 것처럼 그러한 더 높은 수치 제한을 포함할 것이다. 본 명세서 전반에 걸쳐 주어진 모든 수치 범위는 그러한 더 넓은 수치 범위 내에 있는 모든 더 좁은 수치 범위가 마치 본 명세서에 모두 명시적으로 기재된 것처럼 그러한 더 좁은 수치 범위를 포함할 것이다.
섬유질 수용성 단위 용량 물품
본 명세서에 개시된 섬유질 수용성 단위 용량 물품은 활성제-함유 입자 및 섬유질 구조체를 포함하며, 구조체의 섬유질 요소는 입자 패킹을 팽창시키는 스캐폴드를 형성하여 물품의 용해를 개선한다. 섬유질 구조체는 복수의 섬유질 요소, 예를 들어 복수의 필라멘트를 포함할 수 있다. 섬유질 구조체는 복수의 둘 이상 및/또는 셋 이상의 섬유질 요소를 포함할 수 있으며, 이는 서로 얽히거나 달리 연합되어 섬유질 스캐폴드를 형성하고, 이는 팽창된 구성으로 입자들을 유지한다.
활성제-함유 입자 및 섬유질 구조체를 포함하며 입자가 구조체 전반에 걸쳐 포켓 내에 함께 집속된(clustered) 섬유질 수용성 단위 용량 물품 및 제1 섬유질 겹과 제2 섬유질 겹 사이(예를 들어, 입자를 수용하는 섬유질 사셰(sachet))에 조밀하게 패킹된 제제-함유 입자를 포함하는 섬유질 수용성 단위 용량 물품은 용해가 감소될 수 있다. 이러한 구성 - 입자 클러스터(cluster)의 포켓 및 섬유질 사셰 내에 조밀하게 패킹된 입자 - 에서, 입자의 각 클러스터에서의 접촉 네트워크 및 다공성 또는 입자의 조밀한 패킹은 통상적인 입자 패킹의 물리학에 의해 좌우된다. 이와 같이, 입자 클러스터 및 섬유질 사셰 내의 조밀하게 패킹된 입자는 통상적인 과립 세제 조성물 및 세제 정제(tablet)와 동일한 단점, 즉 (특히 저온에서의) 불량한 용해를 가질 수 있으며, 이는 세탁 동안 입자들 사이의 육방정계 또는 덩어리-젤 잔류물의 형성을 초래한다.
활성제-함유 입자 및 섬유질 구조체를 포함하며 구조체의 섬유질 요소가 입자 패킹을 팽창시키는 스캐폴드를 형성하는 섬유질 수용성 단위 용량 물품은 물의 침윤(imbibition)을 위한 더 큰 투과성을 제공하고 입자-대-입자 접촉을 감소시킴으로써 용해를 개선하는 것으로 밝혀졌다. 투과성 스캐폴드는 입자들을 서로 실질적으로 분리시켜, 입자들 사이에서 육방정계 또는 덩어리-겔 잔류물을 형성할 위험성을 감소시킨다. 투과성 스캐폴드는 x, y 및 z 방향으로 팽창을 제공하여, 입자가 스캐폴드 재료들 사이에 산재된다. 투과성 스캐폴드는 또한 구조체 전반에 걸쳐 물의 위킹(wicking)을 제공하여 입자의 균일한 습윤화 및 분산에 도움을 줄 수 있다. 또한, 물이 불충분한 경우에는, 입자가 스캐폴드의 붕괴를 방지하는 데 도움을 주어, 스캐폴드 자체로부터의 육방정계 또는 덩어리-젤 형성을 피할 수 있다. 과립 크기 분포 시험 방법에 따라 측정되는 입자가 본 명세서에 기재된 직경 시험 방법에 따라 측정되는 섬유질 요소의 직경보다 더 큰 경우, 추가적인 이점이 있을 수 있다: 즉, 그러한 입자는 섬유질 요소에 비하여 더 낮은 비표면적을 갖지만, 입자가 물품의 전체 다공성 및 투과성을 안정화시켜, 단위 용량 물품의 분산 및 용해를 촉진한다.
섬유질 수용성 단위 용량 물품은 하나 이상의 겹을 포함할 수 있다. 섬유질 수용성 단위 용량 물품은 2개 이상 및/또는 3개 이상 및/또는 4개 이상 및/또는 5개 이상의 층을 포함할 수 있다. 섬유질 겹은 섬유질 구조체일 수 있다. 각각의 겹은 하나 이상의 층, 예를 들어 하나 이상의 섬유질 요소 층, 하나 이상의 입자 층, 및/또는 하나 이상의 섬유질 요소/입자 혼합물 층을 포함할 수 있다. 층(들)은 밀봉될 수 있다. 특히, 입자 층 및 섬유질 요소/입자 혼합물 층은, 입자가 누출되지 않도록 밀봉될 수 있다. 수용성 단위 용량 물품은 다수의 겹을 포함할 수 있으며, 각각의 겹은 2개의 층을 포함하는데, 하나의 층은 섬유질 요소 층이고 하나의 층은 섬유질 요소/입자 혼합물 층이며, 다수의 겹은 함께 (예를 들어, 에지에서) 밀봉된다. 밀봉은 입자의 누출을 억제할 수 있을 뿐만 아니라 단위 용량 물품이 그의 원래의 구조를 유지하는 데 도움을 줄 수 있다. 그러나, 수용성 단위 용량 물품을 물에 첨가할 때, 단위 용량 물품은 용해되어 세탁액 내로 입자를 방출한다.
도 2는 3개의 겹을 포함하는 수용성 단위 용량 물품의 일 예의 단면도를 나타내는 마이크로-CT 스캔 이미지이며, 각각의 겹은 2개의 층, 즉 섬유질 요소 층 및 섬유질 요소/입자 혼합물 층으로 형성된다. 3개의 겹의 각각은 복수의 섬유질 요소(30), 이 경우에 필라멘트, 및 복수의 입자(32)를 포함한다. 다수 겹의 다층 물품은 입자가 누출되지 않도록 에지(200)에서 밀봉된다. 물품(202)의 외부 표면은 섬유질 요소 층이다.
섬유질 요소 및/또는 입자는 수용성 단위 용량 물품 내에, 단일 겹 내에 또는 다수의 겹 내에 배열되어, 상이한 활성제를 포함하는 둘 이상의 영역을 갖는 물품을 제공할 수 있다. 예를 들어, 물품의 하나의 영역은 표백제 및/또는 계면활성제를 포함할 수 있고, 물품의 다른 영역은 유연제를 포함할 수 있다.
섬유질 수용성 단위 용량 물품은, 소비자가 수용성 물품과 상호작용하는 형태에서 시작하여 수용성 물품이 제조되는 원료, 예를 들어 겹, 섬유질 구조체, 및 입자로 되돌아가서 계층적으로 관찰될 수 있다. 섬유질 겹은 섬유질 구조체일 수 있다. 예를 들어, 도 1은 제1 겹(10) 및 제1 겹(10)과 연합된 제2 겹(15)을 도시하며, 제1 겹(10) 및 제2 겹(15)은 각각 복수의 섬유질 요소(30), 이 경우에 필라멘트, 및 x, y, 및 z 축으로 무작위로 분산된 복수의 입자(32)를 포함한다.
섬유질 수용성 단위 용량 물품의 표면은 인쇄된 영역을 포함할 수 있다. 인쇄된 영역은 물품의 표면의 약 10% 내지 약 100%를 덮을 수 있다. 인쇄 영역은 잉크, 안료, 염료, 블루잉제(blueing agent) 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 인쇄 영역은 불투명, 반투명 또는 투명할 수 있다. 인쇄 영역은 단일 색 또는 다수의 색을 포함할 수 있다. 인쇄된 영역은 물품의 하나 초과의 면 상에 있을 수 있고, 지침 텍스트 및/또는 그래픽을 포함할 수 있다. 수용성 단위 용량 물품의 표면은 혐오제(aversive agent), 예를 들어 고미제(bittering agent)를 포함할 수 있다. 적합한 고미제에는 나린진, 수크로스 옥타세테이트, 퀴닌 하이드로클로라이드, 데나토늄 벤조에이트, 또는 이들의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 임의의 적합한 수준의 혐오제가 사용될 수 있다. 적합한 수준은 1 내지 5000 ppm, 또는 심지어 100 내지 2500 ppm, 또는 심지어 250 내지 2000 ppm을 포함하지만 이로 한정되지 않는다.
섬유질 수용성 단위 용량 물품은 본 명세서에 기재된 두께 시험 방법에 의해 측정할 때 0.01 mm 초과 및/또는 0.05 mm 초과 및/또는 0.1 mm 초과 내지 약 100 mm 및/또는 약 50 mm, 및/또는 약 20 mm 및/또는 약 10 mm 및/또는 약 5 mm 및/또는 약 2 mm 및/또는 약 0.5 mm 및/또는 약 0.3 mm의 두께를 나타낼 수 있다.
섬유질 수용성 단위 용량 물품의 표면은 본 명세서에 기재된 평량 시험 방법에 따라 측정할 때 평량이 약 500 그램/m2 내지 약 5,000 그램/m2, 또는 약 1,000 그램/m2 내지 약 4,000 그램/m2, 또는 약 1,500 그램/m2 내지 약 3,500 그램/m2, 또는 약 2,000 그램/m2 내지 약 3,000 그램/m2일 수 있다.
섬유질 수용성 단위 용량 물품은 수용성 섬유질 구조체 및 본 명세서에 기재된 바와 같이 구조체 전반에 걸쳐 분포된 복수의 입자를 포함할 수 있으며, 수용성 섬유질 구조체는 조성적 관점에서 동일하거나 실질적으로 동일한 복수의 섬유질 요소를 포함한다. 수용성 섬유질 구조체는 둘 이상의 상이한 섬유질 요소를 포함할 수 있다. 섬유질 요소의 차이의 비제한적인 예는 직경, 길이, 텍스처(texture), 형상, 강성(rigidness), 탄성 등과 같은 물리적 차이; 가교결합 수준, 용해도, 융점, Tg, 활성제, 필라멘트-형성 재료, 색, 활성제 수준, 평량, 필라멘트-형성 재료의 수준, 섬유질 요소 상의 임의의 코팅의 존재, 생분해가능한지 여부, 소수성인지 여부, 접촉각 등과 같은 화학적 차이; 섬유질 요소가 의도된 사용 조건에 노출될 때 섬유질 요소가 그의 물리적 구조를 상실하는지 여부의 차이; 섬유질 요소가 의도된 사용 조건에 노출될 때 섬유질 요소의 모폴로지(morphology)가 변화하는지 여부의 차이; 및 섬유질 요소가 의도된 사용 조건에 노출될 때 섬유질 요소가 그의 활성제 중 하나 이상을 방출하는 속도의 차이일 수 있다. 섬유질 구조체 내의 둘 이상의 섬유질 요소는 상이한 활성제를 포함할 수 있다. 이는 상이한 활성제가 서로 불상용성(incompatible)일 수 있는 경우, 예를 들어 음이온성 계면활성제와 양이온성 중합체인 경우일 수 있다. 상이한 섬유질 요소를 사용할 때, 생성되는 구조는 상이한 습윤, 침윤, 및 용해도 특성을 나타낼 수 있다.
섬유질 수용성 단위 용량 물품은 상이한 영역, 예를 들어 평량, 밀도, 캘리퍼, 및/또는 습윤 특성에 있어서 상이한 영역을 나타낼 수 있다. 섬유질 수용성 단위 용량 물품은 에지 밀봉 시점에서 압축될 수 있다. 섬유질 수용성 단위 용량 물품은 그의 표면들 중 하나 이상에 텍스처를 포함할 수 있다. 섬유질 수용성 단위 용량 물품은 패턴, 예를 들어 비-랜덤 반복 패턴을 포함할 수 있다. 섬유질 수용성 단위 용량 물품은 개구를 포함할 수 있다. 섬유질 수용성 단위 용량 물품은 구조체 내의 섬유질 요소의 다른 영역과는 상이한 섬유질 요소의 별개의 영역을 갖는 섬유질 구조체를 포함할 수 있다. 섬유질 수용성 단위 용량 물품은 그대로 사용될 수 있거나, 또는 하나 이상의 활성제로 코팅될 수 있다.
섬유질 구조체
섬유질 구조체는 하나 이상의 섬유질 요소를 포함한다. 섬유질 요소는 서로 연합되어 구조체를 형성할 수 있다. 섬유질 구조체는 구조체 내에 또는 구조체 상에 입자를 포함할 수 있다. 섬유질 구조체는 균질하거나, 층화되거나, 일체화되거나, 구역화되거나, 또는 달리 요구되는 바와 같을 수 있는데, 상이한 활성제가 다양한 전술한 부분들을 규정한다.
섬유질 구조체는 하나 이상의 층을 포함할 수 있으며, 층들은 함께 겹을 형성한다.
섬유질 요소
섬유질 요소는 수용성일 수 있다. 섬유질 요소는 하나 이상의 필라멘트-형성 재료 및/또는 하나 이상의 활성제, 예를 들어 계면활성제를 포함할 수 있다. 하나 이상의 활성제가, 예를 들어 섬유질 요소 및/또는 섬유질 요소를 포함하는 섬유질 구조체가 의도된 사용 조건에 노출될 때, 섬유질 요소로부터 방출가능할 수 있다.
본 발명의 섬유질 요소는, 멜트블로잉(meltblowing), 스펀본딩(spunbonding), 전기-방사, 및/또는 회전 방사와 같은 적합한 방사 공정 작업을 통해, 섬유질 요소-형성 조성물로도 지칭되는 필라멘트-형성 조성물로부터 방사될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이 "필라멘트-형성 조성물" 및/또는 "섬유질 요소-형성 조성물"은, 예를 들어 멜트블로잉 및/또는 스펀본딩에 의해, 본 발명의 섬유질 요소를 제조하는 데 적합한 조성물을 의미한다. 필라멘트-형성 조성물은 이를 섬유질 요소로 방사하기에 적합하게 만드는 특성을 나타내는 하나 이상의 필라멘트-형성 재료를 포함한다. 필라멘트-형성 재료는 중합체를 포함할 수 있다. 하나 이상의 필라멘트-형성 재료에 더하여, 필라멘트-형성 조성물은 하나 이상의 활성제, 예를 들어 계면활성제를 포함할 수 있다. 또한, 필라멘트-형성 조성물은 필라멘트-형성 조성물로부터 필라멘트와 같은 섬유질 요소를 방사하기 전에 필라멘트-형성 재료 중 하나 이상, 예를 들어 전부 및/또는 활성제 중 하나 이상, 예를 들어 전부가 용해 및/또는 분산되는 하나 이상의 극성 용매, 예를 들어 물을 포함할 수 있다.
필라멘트-형성 조성물은 둘 이상의 상이한 필라멘트-형성 재료를 포함할 수 있다. 따라서, 섬유질 요소는 단성분(하나의 유형의 필라멘트-형성 재료) 및/또는 다성분, 예를 들어 2성분일 수 있다. 둘 이상의 상이한 필라멘트-형성 재료가 무작위로 조합되어 섬유질 요소를 형성할 수 있다. 둘 이상의 상이한 필라멘트-형성 재료가 질서정연하게 조합되어 섬유질 요소, 예를 들어 코어 및 시스(core and sheath) 2성분 섬유질 요소를 형성할 수 있으며, 이는 본 발명의 목적상 상이한 필라멘트-형성 재료의 랜덤 혼합물로 간주되지 않는다. 2성분 섬유질 요소는 사이드-바이-사이드(side-by-side), 코어 및 시스, 아일랜드-인-더 씨(islands-in-the-sea) 등과 같은 임의의 형태일 수 있다.
섬유질 요소에는 알킬알콕실화 설페이트가 실질적으로 없을 수 있다. 각각의 섬유질 요소는 건조 섬유질 요소 기준으로 약 0%, 또는 약 0.1%, 또는 약 5%, 또는 약 10%, 또는 약 15%, 또는 약 20%, 또는 약 25%, 또는 약 30%, 또는 약 35%, 또는 약 40% 내지 약 0.2%, 또는 약 1 중량%, 또는 약 5 중량%, 또는 약 10 중량%, 또는 약 15 중량%, 또는 약 20 중량%, 또는 약 25 중량%, 또는 약 30 중량%, 또는 약 35 중량% 또는 약 40 중량%, 또는 내지 약 50 중량%의 알킬알콕실화 설페이트를 포함할 수 있다. 섬유질 요소의 각각에서 알킬알콕실화 설페이트의 양은 가공 안정성 및 그의 필름 용해에 영향을 주지 않도록 충분히 작다. 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 섬유질 요소 내에 혼입되는 경우, 알킬알콕실화 설페이트는 물에서의 수용성 단위 용량 물품의 용해를 상당히 늦출 수 있으며, 더 나쁘게는, 나중에 용해되지 않은 고형물을 초래할 수 있다. 따라서, 대부분의 그러한 계면활성제는 입자 내에 제형화된다.
섬유질 요소는 각각 적어도 하나의 필라멘트-형성 재료 및 활성제, 바람직하게는 계면활성제를 함유할 수 있다. 계면활성제는 비교적 낮은 친수성을 가질 수 있는데, 그 이유는 그러한 계면활성제가 희석될 때 점성의 겔-유사 육방정계 상을 형성할 가능성이 적기 때문이다. 필라멘트를 형성하는 데 그러한 계면활성제를 사용함으로써, 세탁 동안의 겔-형성이 효과적으로 감소될 수 있어서, 결국 세탁 시 더 빨리 용해될 수 있고 잔류물이 적거나 없을 수 있다. 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. 계면활성제는 C6-C20 선형 알킬벤젠 설포네이트(LAS)일 수 있다. LAS 계면활성제는 당업계에 잘 알려져 있으며, 구매가능한 선형 알킬벤젠을 설폰화함으로써 용이하게 얻어질 수 있다. 사용될 수 있는 예시적인 C6-C20 선형 알킬벤젠 설포네이트에는 C6-C20 선형 알킬벤젠 설폰산의 알칼리 금속, 알칼리 토금속 또는 암모늄 염, 예를 들어 C11-C18 또는 C11-C14 선형 알킬벤젠 설폰산의 나트륨, 칼륨, 마그네슘 및/또는 암모늄 염이 포함된다. C12 선형 알킬벤젠 설폰산의 나트륨 또는 칼륨 염, 예를 들어, C12 선형 알킬벤젠 설폰산의 나트륨 염, 즉 소듐 도데실벤젠 설포네이트가 계면활성제로서 사용될 수 있다.
섬유질 요소는 필름-형성 재료의 건조 섬유질 요소 기준 및/또는 건조 섬유질 구조체 기준으로 약 5 중량% 이상, 및/또는 약 10 중량% 이상, 및/또는 약 15 중량% 이상, 및/또는 약 20 중량% 이상, 약 80 중량% 미만, 및/또는 약 75 중량% 미만, 및/또는 약 65 중량% 미만, 및/또는 약 60 중량% 미만, 및/또는 약 55 중량% 미만, 및/또는 약 50 중량% 미만, 및/또는 약 45 중량% 미만, 및/또는 약 40 중량% 미만, 및/또는 약 35 중량% 미만, 및/또는 약 30 중량% 미만, 및/또는 약 25 중량% 미만, 그리고 건조 섬유질 요소 기준 및/또는 건조 섬유질 구조체 기준으로 약 20 중량% 초과, 및/또는 약 35 중량% 이상, 및/또는 약 40 중량% 이상, 및/또는 약 45 중량% 이상, 및/또는 약 50 중량% 이상, 및/또는 약 55 중량% 이상, 및/또는 약 60 중량% 이상, 및/또는 약 65 중량% 이상, 및/또는 약 70 중량% 이상, 및/또는 약 95 중량% 미만, 및/또는 약 90 중량% 미만, 및/또는 약 85 중량% 미만, 및/또는 약 80 중량% 미만, 및/또는 약 75 중량% 미만의 활성제, 바람직하게는 계면활성제를 포함할 수 있다. 섬유질 요소는 건조 섬유질 요소 기준 및/또는 건조 섬유질 구조체 기준으로 약 80 중량% 초과의 계면활성제를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 각각의 섬유질 요소는 충분히 높은 총 계면활성제 함량, 예를 들어 건조 섬유질 요소 기준 및/또는 건조 섬유질 구조체 기준으로 약 30 중량% 이상, 또는 약 40 중량% 이상, 또는 약 50 중량% 이상, 또는 약 60 중량% 이상, 또는 약 70 중량% 이상의 계면활성제를 특징으로 할 수 있다.
섬유질 요소 내에 존재하는 필라멘트-형성 재료의 총 수준은 건조 섬유질 요소 기준 및/또는 건조 섬유질 구조체 기준 중량 기준으로 약 5 중량% 내지 약 80 중량% 미만일 수 있고, 섬유질 요소 내에 존재하는 계면활성제의 총 수준은 건조 섬유질 요소 기준 및/또는 건조 섬유질 구조체 기준으로 약 20 중량% 초과 내지 약 95 중량%일 수 있다.
섬유질 요소 중 하나 이상은 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.
다른 적합한 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 비제한적 예에는 C8-C18 알킬에톡실레이트, 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 알킬알콕실레이트, BAEx(여기서, x는 1 내지 30임); 알킬폴리사카라이드; 구체적으로 알킬폴리글리코사이드; 폴리하이드록시 지방산 아미드; 및 에테르 캡핑된 폴리(옥시알킬화) 알코올 계면활성제가 포함된다. 적합한 비이온성 세척성 계면활성제에는 또한 알킬 폴리글루코사이드 및 알킬알콕실화 알코올이 포함된다. 적합한 비이온성 계면활성제에는 또한 바스프로부터 상표명 루텐솔(Lutensol)(등록상표)로 판매되는 것들이 포함된다.
양이온성 계면활성제의 비제한적인 예에는, 26개 이하의 탄소 원자를 가질 수 있는 4차 암모늄 계면활성제가 포함되며, 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)을 포함한다. 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 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-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(예를 들어, 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.
섬유질 요소는 오직 음이온성 계면활성제만을 함유하는, 예를 들어 단일 음이온성 계면활성제 또는 둘 이상의 상이한 음이온성 계면활성제의 조합을 함유하는 계면활성제 시스템을 포함할 수 있다. 대안적으로, 섬유질 요소는, 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.
일반적으로, 섬유질 요소는 길이가 평균 직경을 크게 초과하는, 즉 평균 직경에 대한 길이의 비가 약 10 이상인 긴 미립자이다. 섬유질 요소는 필라멘트 또는 섬유일 수 있다. 필라멘트는 섬유보다 상대적으로 더 길다. 필라멘트는 길이가 약 5.08 cm(2 인치) 이상, 및/또는 약 7.62 cm(3 인치) 이상, 및/또는 약 10.16 cm(4 인치) 이상, 및/또는 약 15.24 cm(6 인치) 이상일 수 있다. 섬유는 길이가 약 5.08 cm(2 인치) 미만, 및/또는 약 3.81 cm(1.5 인치) 미만, 및/또는 약 2.54 cm(1 인치) 미만일 수 있다.
하나 이상의 필라멘트-형성 재료 및 활성제는 약 0.1 초과, 및/또는 약 0.15 초과, 및/또는 약 0.2 초과, 약 2.0 이하, 및/또는 약 1.85 이하, 및/또는 약 1.7 미만, 및/또는 약 1.6 미만, 및/또는 약 1.5 미만, 및/또는 약 1.3 미만, 및/또는 약 1.2 미만, 및/또는 약 1 미만, 및/또는 약 0.7 미만, 및/또는 약 0.5 미만, 및/또는 약 0.4 미만, 및/또는 약 0.3 미만의, 활성제에 대한 필라멘트-형성 재료의 총 수준의 중량비로 섬유질 요소 내에 존재할 수 있다. 하나 이상의 필라멘트-형성 재료 및 활성제가 약 0.2 내지 약 0.7의, 활성제에 대한 필라멘트-형성 재료의 총 수준의 중량비로 섬유질 요소 내에 존재할 수 있다.
섬유질 요소는 건조 섬유질 요소 기준 및/또는 건조 섬유질 구조체 기준으로 약 10 중량% 내지 약 80 중량% 미만의 필라멘트-형성 재료, 예를 들어 폴리비닐 알코올 중합체, 전분 중합체, 및/또는 카르복시메틸셀룰로오스 중합체, 및 건조 섬유질 요소 기준 및/또는 건조 섬유질 구조체 기준으로 약 20 중량% 초과 내지 약 90 중량%의 활성제, 예를 들어 계면활성제를 포함할 수 있다. 섬유질 요소는 가소제, 예를 들어 글리세린 및/또는 pH 조정제, 예를 들어 시트르산을 추가로 포함할 수 있다. 섬유질 요소는 활성제에 대한 필라멘트-형성 재료의 중량비가 약 2.0 이하일 수 있다. 필라멘트-형성 재료는 폴리비닐 알코올, 전분, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리에틸렌 옥사이드, 및 다른 적합한 중합체, 특히 하이드록실-함유 중합체 및 그 유도체로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 필라멘트-형성 재료는 중량 평균 분자량이 약 100,000 g/몰 내지 약 3,000,000 g/몰의 범위일 수 있다. 이러한 범위에서, 필라멘트-형성 재료는 섬유-제조 공정에서 섬유 세장화가 억제될 정도로 탄성이 아니면서 연신 리올로지(extensional rheology)를 제공할 수 있는 것으로 여겨진다.
하나 이상의 활성제가, 섬유질 요소 및/또는 섬유질 요소를 포함하는 섬유질 구조체가 의도된 사용 조건에 노출될 때, 방출가능할 수 있고/있거나 방출될 수 있다. 섬유질 요소 내의 하나 이상의 활성제는 계면활성제, 유기 중합체성 화합물, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
섬유질 요소는 본 명세서에 기재된 직경 시험 방법에 따라 측정할 때 약 300 μm 미만, 및/또는 약 75 μm 미만, 및/또는 약 50 μm 미만, 및/또는 약 25 μm 미만, 및/또는 약 10 μm 미만, 및/또는 약 5 μm 미만, 및/또는 약 1 μm 미만의 직경을 나타낼 수 있다. 섬유질 요소는 본 명세서에 기재된 직경 시험 방법에 따라 측정할 때 약 1 μm 초과의 직경을 나타낼 수 있다. 섬유질 요소의 직경은 섬유질 요소 내에 존재하는 하나 이상의 활성제의 방출 속도, 및/또는 섬유질 요소의 물리적 구조의 상실 및/또는 변경 속도를 제어하는 데 사용될 수 있다.
섬유질 요소는 둘 이상의 상이한 활성제를 포함할 수 있는데, 이들은 서로 상용성이거나 불상용성이다. 섬유질 요소는 섬유질 요소 내의 활성제 및 섬유질 요소의 외부 표면 상의 활성제, 예를 들어 섬유질 요소 상의 활성제 코팅을 포함할 수 있다. 섬유질 요소의 외부 표면 상의 활성제는 섬유질 요소 내에 존재하는 활성제와 동일하거나 상이할 수 있다. 상이한 경우, 활성제들은 서로 상용성이거나 불상용성일 수 있다. 하나 이상의 활성제는 섬유질 요소 전반에 균일하게 분포되거나 실질적으로 균일하게 분포될 수 있다. 하나 이상의 활성제는 섬유질 요소 내의 별개의 영역으로서 분포될 수 있다.
입자
본 명세서에 개시된 수용성 단위 용량 물품은 섬유질 구조체 내에 또는 섬유질 구조체 상에 하나 이상의 입자를 포함할 수 있다. 입자는 수용성일 수 있다. 입자는 용해성 및/또는 불용성 재료를 함유할 수 있으며, 불용성 재료는 수성 세탁 조건에서 약 20 마이크로미터 미만의 현탁 평균 입자 크기로 분산 가능하다. 입자는 수용성일 수 있으며, 예를 들어 불용성 재료가 실질적으로 없을 수 있다.
입자는 별개일 수 있다. 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. 입자는 육안으로 볼 때 서로 별개일 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "입자"는 미량의 고체 물질을 지칭한다. 입자는 분말, 과립, 응집체, 캡슐화물(encapsulate), 마이크로캡슐, 및/또는 프릴(prill)일 수 있다. 입자는 당업계에 잘 알려진 다수의 방법, 예를 들어 분무 건조, 응집, 압출, 프릴링(prilling), 캡슐화, 패스틸화(pastillation) 및 이들의 조합을 사용하여 제조될 수 있다. 입자의 형상은 구체, 막대, 플레이트, 튜브, 정사각형, 직사각형, 디스크, 별 모양의 것(star), 또는 규칙적인 또는 불규칙적인 형상의 플레이크(flake)의 형태일 수 있다. 본 명세서에 개시된 입자는 일반적으로 비-섬유질이다.
입자의 각각은 비교적 높은 친수성을 갖는 계면활성제를 함유할 수 있다. 그러한 계면활성제는 천을 세정하고 얼룩을 제거하는 데 매우 효과적이며, 따라서 본 명세서에 개시된 수용성 단위 용량 물품을 포함하는 것이 바람직하다. 그러나, 더 높은 친수성의 계면활성제는 물에 용해되는 동안 점성의 겔-유사 육방정계 상을 형성할 수 있다. 따라서, 그러한 계면활성제를 전술한 섬유질 요소 내에 제형화하는 것은 어려운데, 그 이유는 점성 육방정계 상이 섬유질 요소의 가공 및 섬유질 구조체의 형성에 악영향을 미칠 수 있기 때문이다. 섬유질 구조체 전반에 걸쳐 분포되는 입자 내에 그러한 계면활성제를 제형화함으로써, 그러한 가공 난제가 용이하게 회피될 수 있다. 또한, 점성 육방정계 상은 사용 동안 물에서의 수용성 단위 용량 물품의 용해를 늦출 수 있기 때문에, 물 중에 용이하게 분산될 수 있는 입자 내에 그러한 친수성 계면활성제를 제형화하는 것이 또한 도움이 되며, 이는 세탁 동안 수용성 단위 용량 물품의 전반적인 용해를 개선한다.
입자는 비교적 낮은 물/수분 함량(예를 들어, 약 10 중량% 이하의 총 물/수분, 또는 약 8 중량% 이하의 총 물/수분, 또는 약 5 중량% 이하의 총 수분), 특히 비교적 낮은 자유수/비결합수 함량(예를 들어, 약 3 중량% 이하의 자유수 또는 비결합수, 또는 약 1 중량% 이하의 자유수 또는 비결합수)을 가질 수 있어서, 입자로부터의 물이 섬유질 구조체의 구조적 완전성을 손상시키지 않을 것이다. 또한, 입자 내의 제어된 수분 함량은 입자 자체에서의 겔화의 위험을 감소시킨다. 하기 물 함량 시험 방법을 사용하여 입자 내에 존재하는 물/수분 함량을 측정한다.
입자의 벌크 밀도(bulk density)는 약 500 g/L 내지 약 1000 g/L, 또는 약 600 g/L 내지 약 900 g/L, 또는 약 700 g/L 내지 약 800 g/L의 범위일 수 있다.
상기에 기재된 섬유질 구조체 및 섬유질 요소와 마찬가지로, 입자는 충분히 높은 계면활성제 함량, 예를 들어, 각각의 입자의 총 중량을 기준으로 약 30% 이상, 또는 약 50% 이상, 또는 약 60% 이상, 또는 약 70% 이상을 또한 특징으로 한다.
입자의 각각은 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 선택되는 계면활성제를 함유할 수 있다. 계면활성제는 중량 평균 알콕실화도가 약 0.1 내지 약 10의 범위인 C6-C20 선형 또는 분지형 AAS 계면활성제, 또는 중량 평균 알콕실화도가 약 1 내지 약 5의 범위인 C10-C16 선형 또는 분지형 알킬에톡실화 설페이트(AES)일 수 있다. 그러한 AAS(예를 들어, AES) 계면활성제는 단독으로 또는 다른 계면활성제와 조합하여 사용될 수 있다. AAS(예를 들어, AES) 계면활성제는 각각의 입자에서 주 계면활성제로서 사용될 수 있으며, 즉 입자 내의 모든 계면활성제의 총 중량을 기준으로 50% 이상의 양으로 존재하는 한편, 하나 이상의 다른 계면활성제(음이온성, 비이온성, 양쪽성 및/또는 양이온성)가 그러한 AAS(예를 들어, AES)를 위한 보조 계면활성제(co-surfactant)로서 존재할 수 있다. 입자는 약 15 중량% 내지 약 60 중량%, 또는 20 중량% 내지 40 중량%의 알킬알콕실화 설페이트, 또는 30 중량% 내지 80 중량% 또는 심지어 50 중량% 내지 70 중량%의 알킬알콕실화 설페이트를 포함할 수 있다.
입자 내의 계면활성제는 비이온성 계면활성제일 수 있다. 적합한 비이온성 계면활성제에는 알킬알콕실화 알코올, 예를 들어, 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. 비이온성 계면활성제는, 알코올에 평균 약 12 내지 14개의 탄소 원자를 가지며 알코올 1 몰당 약 9 몰의 에틸렌 옥사이드의 평균 에톡실화도를 갖는 에톡실화 알코올로부터 선택될 수 있다. 본 발명에 유용한 다른 비이온성 계면활성제의 비제한적 예에는 C8-C18 알킬에톡실레이트, 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(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 알킬알콕실레이트, BAE x (여기서, x는 1 내지 30임); 알킬폴리사카라이드, 및 구체적으로 알킬폴리글리코사이드; 폴리하이드록시 지방산 아미드; 및 에테르 캡핑된 폴리(옥시알킬화) 알코올 계면활성제가 포함된다. 적합한 비이온성 계면활성제에는 또한 바스프로부터 상표명 루텐솔(등록상표)로 판매되는 것들이 포함된다.
비이온성 계면활성제는, 단독으로 또는 상기에 기재된 AAS 또는 AES 계면활성제와 조합하여 입자 내에 존재할 수 있는, 중량 평균 알콕실화도가 5 내지 15의 범위인 C6-C20 알킬알콕실화 알코올(AA)일 수 있다. AA는 주 계면활성제로서 또는 AAS 또는 AES를 위한 보조 계면활성제로서 입자 내에 존재할 수 있다. AAS(예를 들어, AES) 계면활성제는 주 계면활성제로서 입자 내에 존재할 수 있는 반면, AA 계면활성제는 그러한 AAS 또는 AES 계면활성제를 위한 보조 계면활성제로서, 예를 들어 약 1:15 내지 약 1:2 또는 약 1:10 내지 약 1:3 및 또는 약 1:8 내지 약 1:4의 범위의 중량비로 존재한다.
친수성 계면활성제는 각각의 입자의 총 중량을 기준으로 약 20% 내지 약 90%, 또는 약 30% 내지 약 90%, 및 또는 약 40% 내지 약 90%, 또는 약 50% 내지 약 90%의 범위의 양으로 각각의 입자 내에 존재할 수 있다.
또한, 본 명세서에 기재된 입자는, 섬유질 구조체에 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 추가적인 계면활성제(들)는 각각의 입자의 총 중량을 기준으로 약 0% 내지 약 50%, 또는 약 1% 내지 약 40%, 또는 약 2% 내지 약 30%, 또는 약 5% 내지 약 20%의 범위의 양으로 각각의 입자 내에 존재할 수 있다. 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. 입자는 알킬벤젠 설포네이트, 예를 들어 선형 알킬벤젠 설포네이트(LAS)를 포함할 수 있다. 입자는 1 중량% 내지 50 중량%의 알킬벤젠 설포네이트, 또는 5 중량% 내지 30 중량%의 알킬벤젠 설포네이트를 포함할 수 있다.
전술한 계면활성제(들)는, 입자들의 총 중량을 기준으로 약 5% 내지 약 90%, 또는 약 10% 내지 약 90%, 또는 약 20% 내지 약 90%, 또는 약 30% 내지 약 90%, 및 또는 약 50% 내지 약 90%의 범위의 양으로 존재할 수 있는 계면활성제 시스템을 형성할 수 있다.
본 명세서에 기재된 입자는 (상기에 기재된 바와 같은 계면활성제에 더하여) 하나 이상의 추가적인 활성제를 포함할 수 있다.
각각의 입자는 그러한 입자의 총 중량을 기준으로 약 0.5% 내지 약 20%, 또는 약 1% 내지 약 15%, 또는 약 2% 내지 약 10%의 리올로지 조절제(rheology modifier)를 추가로 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "리올로지 조절제"는 농축된 계면활성제, 바람직하게는 준결정상(mesomorphic phase) 구조를 갖는 농축된 계면활성제와, 상기 농축된 계면활성제의 점도 및 탄성을 실질적으로 감소시키는 방식으로, 상호작용하는 재료를 의미한다. 적합한 리올로지 조절제에는 소르비톨 에톡실레이트, 글리세롤 에톡실레이트, 소르비탄 에스테르, 탤로우 알킬 에톡실화 알코올, 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드(EOx1POyEOx2) 삼중블록 공중합체(여기서, x1 및 x2의 각각은 약 2 내지 약 140의 범위이고, y는 약 15 내지 약 70의 범위임), 폴리에틸렌이민(PEI), PEI의 알콕실화 변이체, 및 바람직하게는 에톡실화 PEI, N,N,N',N'-테트라에톡실에틸렌다이아민, 및 이들의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
리올로지 조절제는 바람직하게는 "작용성 리올로지 조절제"이며, 이는 리올로지 조절제가 추가적인 세제 작용기를 갖는다는 것을 의미한다. 일부 경우에, 본 명세서에서 하기에 기재된 분산제 중합체는 또한 작용성 리올로지 조절제로서 기능할 수 있다. 리올로지 조절제는 바람직하게는 알콕실화 폴리알킬렌이민, 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드(EOx1POyEOx2) 삼중블록 공중합체(여기서, x1 및 x2의 각각은 약 2 내지 약 140의 범위이고, y는 약 15 내지 약 70의 범위임), N,N,N',N'-테트라에톡실에틸렌다이아민, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
리올로지 조절제는 상기에 기재된 중합체들 중 하나, 예를 들어, 에톡실화 PEI를 폴리알킬렌 글리콜과 조합하여 포함할 수 있다. 제2 계면활성제가 AAS 또는 AES인 경우, 각각의 입자는 그러한 각각의 별개의 입자의 총 중량을 기준으로 약 0.5% 내지 약 20%, 또는 약 1% 내지 약 15%, 또는 약 2% 내지 약 10%의 폴리알킬렌 글리콜을 추가로 포함할 수 있다. 폴리알킬렌 글리콜은, 중량 평균 분자량이 500 내지 20,000 달톤, 또는 약 1000 내지 15,000 달톤, 및 또는 2000 내지 8000 달톤의 범위인 폴리에틸렌 글리콜일 수 있다.
알콕실화 폴리알킬렌이민: 알콕실화 폴리알킬렌이민은 (PEI) a (CH2CH2O) b (CH2CH2CH2O) c 의 실험식을 가질 수 있으며, 여기서 PEI는 폴리에틸렌이민 코어이고; a는 개질 전의 PEI 코어의 수 평균 분자량(MWn)이며, 이는 약 100 내지 약 100,000 달톤, 또는 약 200 내지 약 5000 달톤, 또는 약 500 내지 약 1000 달톤의 범위이고; b는 PEI 코어 내의 질소 원자당 에틸렌 옥사이드(CH2CH2O) 단위의 중량 평균 개수이며, 이는 0 내지 약 60, 또는 약 1 내지 약 50, 또는 약 5 내지 약 40, 또는 약 10 내지 약 30의 범위이고; c는 PEI 코어 내의 질소 원자당 프로필렌 옥사이드(CH2CH2CH2O) 단위의 중량 평균 개수이며, 이는 0 내지 약 60, 또는 0 내지 약 40, 또는 0 내지 약 30, 또는 0 내지 약 20의 범위이다.
에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드(EOx 1 POyEOx 2 ) 삼중블록 공중합체: 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드(EOx1POyEOx2) 삼중블록 공중합체에서, x1 및 x2의 각각은 약 2 내지 약 140의 범위이고, y는 약 15 내지 약 70의 범위이다. 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드(EOx1POyEOx2) 삼중블록 공중합체는 바람직하게는 20 내지 70개, 바람직하게는 30 내지 60개, 더욱 바람직하게는 45 내지 55개의 프로필렌 옥사이드 단위의 평균 프로필렌 옥사이드 사슬 길이를 갖는다.
바람직하게는, 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드(EOx1POyEOx2) 삼중블록 공중합체는 분자량이 약 1000 내지 약 10,000 달톤, 바람직하게는 약 1500 내지 약 8000 달톤이고, 더욱 바람직하게는 약 2000 내지 약 7000 달톤, 더욱 더 바람직하게는 약 2500 내지 약 5000 달톤, 가장 바람직하게는 약 3500 내지 약 3800 달톤이다.
바람직하게는, 각각의 에틸렌 옥사이드 블록 또는 사슬은 독립적으로 2 내지 90개, 바람직하게는 3 내지 50개, 더욱 바람직하게는 4 내지 20개의 에틸렌 옥사이드 단위의 평균 사슬 길이를 갖는다. 바람직하게는, 이 공중합체는 공중합체의 중량을 기준으로 10% 내지 90%, 바람직하게는 15% 내지 50%, 가장 바람직하게는 15% 내지 25%의 합계 에틸렌-옥사이드 블록을 포함한다. 가장 바람직하게는, 총 에틸렌 옥사이드 함량은 2개의 에틸렌 옥사이드 블록에 대해 균등하게 분할된다. 본 명세서에서 '균등하게 분할된다'는 것은 각각의 에틸렌 옥사이드 블록이 에틸렌 옥사이드 단위의 총 개수의 평균 40% 내지 60%, 바람직하게는 45% 내지 55%, 더욱 더 바람직하게는 48% 내지 52%, 가장 바람직하게는 50%를 포함함을 의미하며, 둘 모두의 에틸렌 옥사이드 블록의 퍼센트(%)는 합계 100%가 된다. 일부 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드(EOx1POyEOx2) 삼중블록 공중합체(여기서, x1 및 x2의 각각은 약 2 내지 약 140의 범위이고, y는 약 15 내지 약 70의 범위임)는 세정을 개선한다.
바람직하게는, 이 공중합체는 분자량이 약 3500 내지 약 3800 달톤이고, 프로필렌 옥사이드 함량이 45 내지 55개의 프로필렌 옥사이드 단위이고, 에틸렌 옥사이드 함량이 에틸렌 옥사이드 블록당 4 내지 20개의 에틸렌 옥사이드 단위이다.
바람직하게는, 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드(EOx1POyEOx2) 삼중블록 공중합체는 분자량이 1000 내지 10,000 달톤, 바람직하게는 1500 내지 8000 달톤, 더욱 바람직하게는 2000 내지 7500 달톤이다. 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 공중합체(여기서, x1 및 x2의 각각은 약 2 내지 약 140의 범위이고, y는 약 15 내지 약 70의 범위임)는 용해를 개선한다.
적합한 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드 삼중블록 공중합체는 바스프 컴퍼니(BASF company)로부터 플루로닉 PE 시리즈로, 또는 다우 케미칼 컴퍼니(Dow Chemical Company)로부터 터지톨(Tergitol) L 시리즈로 구매가능하다. 특히 적합한 재료는 플루로닉 PE 9200이다.
N,N,N',N'-테트라(2-하이드록시에틸)에틸렌다이아민: N,N,N',N'-테트라(2-하이드록시에틸)에틸렌다이아민은 킬레이트제 활성을 또한 갖는 적합한 작용성 리올로지 조절제이다.
과립 크기 분포 시험 방법에 따라 특성화되는 바와 같은 입자의 크기 분포는 약 150 μm 초과 약 1600 μm 미만의 D50, 또는 약 205 μm 초과 약 1000 μm 미만의 D50, 또는 약 300 μm 초과의 D50 및 약 850 μm 미만의 D90, 또는 약 350 μm 초과 및 약 700 μm 미만의 D50을 가질 수 있다.
과립 크기 분포 시험 방법에 따라 특성화되는 바와 같은 입자의 크기 분포는 약 150 μm 초과의 D20 및 약 1400 μm 미만의 D80, 또는 약 200 μm 초과의 D20 및 약 1180 μm 미만의 D80, 또는 약 250 μm 초과의 D20 및 약 1000 μm 미만의 D80을 가질 수 있다.
과립 크기 분포 시험 방법에 따라 특성화되는 바와 같은 입자의 크기 분포는 약 150 μm 초과의 D10 및 약 1400 μm 미만의 D90, 또는 약 200 μm 초과의 D10, 및 약 1180 μm 미만의 D90, 또는 약 250 μm 초과의 D10 및 약 1000 μm 미만의 D90을 가질 수 있다.
본 명세서에 개시된 입자는 세정 성능을 보조 또는 향상시키거나 또는 그의 미적 특성을 변경하기 위한 하나 이상의 다른 활성제(예를 들어, 보조 세제 성분)를 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, 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(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(특히 색조 부여 염료(hueing dye)), 향료(perfume)(순수 향료(neat perfume) 및 향료 마이크로캡슐 둘 모두를 포함함), 및 고체 충전제를 포함하지만 이로 한정되지 않는 임의의 다른 공지된 세제 보조 성분이 포함된다.
기타 입자
상기에 기재된 계면활성제-함유 입자에 더하여, 본 명세서에 기재된 수용성 단위 용량 물품은 섬유질 구조체 전반에 걸쳐 분포된 기타 입자를 추가로 함유할 수 있다. 예를 들어, 그러한 기타 입자는 용해성 및/또는 불용성 재료를 포함할 수 있으며, 불용성 재료는 수성 세탁 조건에서 약 20 마이크로미터 미만의 현탁 평균 입자 크기로 분산 가능하다.
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 과립 크기 분포 시험 방법에 따라 측정할 때 약 150 μm 내지 약 1600 μm의 D50 입자 크기를 가질 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)(이들 효소 과립은 황산나트륨을 포함할 수 있음); 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.
활성제
본 명세서에 기재된 수용성 단위 용량 물품은 하나 이상의 활성제를 함유할 수 있다. 활성제는 (상기에 기재된 바와 같은) 섬유질 요소 내에, (상기에 기재된 바와 같은) 입자 내에, 또는 물품 내에 프리믹스(premix)로서 존재할 수 있다. 프리믹스는, 예를 들어 수성 흡수제와 조합된 활성제의 슬러리일 수 있다. 활성제는 계면활성제, 구조화제(structurant), 빌더, 유기 중합체성 화합물, 효소, 효소 안정제, 표백 시스템, 증백제, 색조 부여제(hueing agent), 킬레이팅제, 비누거품 억제제, 컨디셔닝제, 습윤제, 향료, 향료 마이크로캡슐, 충전제 또는 담체, 알칼리도 시스템(alkalinity system), pH 제어 시스템, 완충제, 알칸올아민, 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
계면활성제
계면활성제는 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 쯔비터이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 양성 계면활성제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
음이온성 계면활성제
적합한 음이온성 계면활성제는 산 형태로 존재할 수 있으며, 산 형태는 중화되어 계면활성제 염을 형성할 수 있다. 중화를 위한 전형적인 제제에는 금속 반대이온 염기, 예를 들어 수산화물, 예를 들어, NaOH 또는 KOH가 포함된다. 음이온성 계면활성제를 그의 산 형태로 중화시키기에 추가로 적합한 제제에는 암모니아, 아민, 또는 알칸올아민이 포함된다. 알칸올아민의 비제한적인 예에는 모노에탄올아민, 다이에탄올아민, 트라이에탄올아민, 및 당업계에 공지된 다른 선형 또는 분지형 알칸올아민이 포함되고; 적합한 알칸올아민에는 2-아미노-1-프로판올, 1-아미노프로판올, 모노아이소프로판올아민, 또는 1-아미노-3-프로판올이 포함된다. 아민 중화는 완전한 정도 또는 부분적인 정도로 행해질 수 있으며, 예를 들어, 음이온성 계면활성제 혼합물의 일부가 나트륨 또는 칼륨으로 중화될 수 있고, 음이온성 계면활성제 혼합물의 일부가 아민 또는 알칸올아민으로 중화될 수 있다.
음이온성 계면활성제에는 상 거동을 조절하는 수단으로서 염이 보충될 수 있으며; 적합한 염은 황산나트륨, 황산마그네슘, 탄산나트륨, 시트르산나트륨, 규산나트륨 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
적합한 음이온성 계면활성제의 비제한적인 예에는 임의의 통상적인 음이온성 계면활성제가 포함된다. 이는 설페이트 세척성 계면활성제, 예를 들어 알콕실화 및/또는 비-알콕실화 알킬 설페이트 재료, 및/또는 설폰산 세척성 계면활성제, 예를 들어 알킬 벤젠 설포네이트를 포함할 수 있다. 적합한 음이온성 계면활성제는 재생가능한 자원, 폐기물, 석유, 또는 이들의 혼합물로부터 유래될 수 있다. 적합한 음이온성 계면활성제는 선형, 부분 분지형, 분지형, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
알콕실화 알킬 설페이트 재료는 알킬 에테르 설페이트 또는 알킬 폴리에톡실레이트 설페이트로도 알려져 있는 에톡실화 알킬 설페이트 계면활성제를 포함한다. 에톡실화 알킬 설페이트의 예에는 약 8 내지 약 30개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 기 및 설폰산 및 그의 염을 분자 구조 내에 갖는 유기 황산 반응 생성물의 수용성 염, 특히 알칼리 금속, 암모늄 및 알킬암모늄 염이 포함된다. (아실 기의 알킬 부분이 용어 "알킬"에 포함된다) 일부 예에서, 알킬 기는 약 15개의 탄소 원자 내지 약 30개의 탄소 원자를 함유한다. 다른 예에서, 알킬 에테르 설페이트 계면활성제는 알킬 에테르 설페이트의 혼합물일 수 있으며, 상기 혼합물은 약 12 내지 30개의 탄소 원자의 범위 내의 평균(산술 평균) 탄소 사슬 길이, 일부 예에서, 약 12 내지 15개의 탄소 원자의 평균 탄소 사슬 길이 및 약 1 몰 내지 4 몰의 에틸렌 옥사이드의 평균(산술 평균) 에톡실화도, 및 일부 예에서 1.8 몰의 에틸렌 옥사이드의 평균(산술 평균) 에톡실화도를 갖는다. 추가의 예에서, 알킬 에테르 설페이트 계면활성제는 약 10개의 탄소 원자 내지 약 18개의 탄소 원자의 탄소 사슬 길이, 및 약 1 내지 약 6 몰의 에틸렌 옥사이드의 에톡실화도를 가질 수 있다. 또 다른 예에서, 알킬 에테르 설페이트 계면활성제는 피크형(peaked) 에톡실레이트 분포를 함유할 수 있다.
비-알콕실화 알킬 설페이트가 또한 개시된 세제 조성물에 첨가될 수 있고 음이온성 계면활성제 성분으로서 사용될 수 있다. 비-알콕실화, 예를 들어, 비-에톡실화 알킬 설페이트 계면활성제의 예에는 고급 C8-C20 지방 알코올의 황산화에 의해 생성되는 것들이 포함된다. 일부 예에서, 1차 알킬 설페이트 계면활성제는 일반 화학식 ROSO3 - M+를 가지며, 여기서 R은 전형적으로 직쇄 또는 분지쇄일 수 있는 선형 C8-C20 하이드로카르빌 기이고, M은 수-가용화 양이온이다. 일부 예에서, R은 C10-C18 알킬이고, M은 알칼리 금속이다. 다른 예에서, R은 C12/C14 알킬이고, M은 천연 알코올로부터 유래된 것과 같은 나트륨이다.
다른 유용한 음이온성 계면활성제는 알킬 벤젠 설포네이트의 알칼리 금속 염을 포함할 수 있으며, 여기서 알킬 기는 직쇄(선형) 또는 분지쇄 형태로, 약 9 내지 약 15개의 탄소 원자를 함유한다. 일부 예에서, 알킬 기는 선형이다. 그러한 선형 알킬벤젠 설포네이트는 "LAS"로 알려져 있다. 다른 예에서, 선형 알킬벤젠 설포네이트는 알킬 기 내의 평균 탄소 원자수가 약 11 내지 14개일 수 있다. 구체적인 예에서, 선형 직쇄 알킬 벤젠 설포네이트는 알킬 기 내의 평균 탄소 원자수가 약 11.8개의 탄소 원자일 수 있으며, 이는 C11.8 LAS로 약칭될 수 있다.
적합한 알킬 벤젠 설포네이트(LAS)는 구매가능한 선형 알킬 벤젠(LAB)을 설폰화함으로써 얻을 수 있으며; 적합한 LAB에는 저급 2-페닐 LAB, 예를 들어 사솔(Sasol)에 의해 상표명 아이소켐(Isochem)(등록상표)으로 공급되는 것 또는 페트레사(Petresa)에 의해 상표명 페트레랩(Petrelab)(등록상표)으로 공급되는 것이 포함되며, 다른 적합한 LAB에는 고급 2-페닐 LAB, 예를 들어 사솔에 의해 상표명 하이블렌(Hyblene)(등록상표)으로 공급되는 것이 포함된다. 적합한 음이온성 세척성 계면활성제는 DETAL 촉매화 공정에 의해 얻어지는 알킬 벤젠 설포네이트이지만, HF와 같은 다른 합성 경로가 또한 적합할 수 있다. 일 태양에서, LAS의 마그네슘 염이 사용된다.
적합한 알킬 벤젠 설포네이트의 다른 예는 방향족 고리가 알킬 사슬의 2 또는 3 위치에 부착된, 분지, 예를 들어, 메틸 분지를 함유하는 위치 이성체인, 개질된 LAS(MLAS)이다.
음이온성 계면활성제는 C2 위치에서 100% 분지화된 2-알킬 분지형 1차 알킬 설페이트를 포함할 수 있다(C1은 알콕실화 설페이트 모이어티에 공유 부착되는 탄소 원자이다). 2-알킬 분지형 알킬 설페이트 및 2-알킬 분지형 알킬알콕시 설페이트는 일반적으로 (소수성 물질로서의) 2-알킬 분지형 알코올로부터 유도된다. 옥소 공정으로부터 유도되는 2-알킬 분지형 알코올, 예를 들어 2-알킬-1-알칸올 또는 2-알킬 1차 알코올은 사솔로부터, 예를 들어, LIAL(등록상표), ISALCHEM(등록상표)(분별 공정에 의해 LIAL(등록상표) 알코올로부터 제조됨)로 구매가능하다. C14/C15 분지형 1차 알킬 설페이트가 또한 구매가능하며, 예를 들어, 즉 LIAL(등록상표) 145 설페이트이다.
음이온성 계면활성제는 중쇄 분지형 음이온성 계면활성제, 예를 들어 중쇄 분지형 음이온성 세척성 계면활성제, 예를 들어 중쇄 분지형 알킬 설페이트 및/또는 중쇄 분지형 알킬 벤젠 설포네이트를 포함할 수 있다.
추가적인 적합한 음이온성 계면활성제에는 메틸 에스테르 설포네이트, 파라핀 설포네이트, α-올레핀 설포네이트, 및 내부 올레핀 설포네이트가 포함된다.
비이온성 계면활성제
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 다른 비이온성 계면활성제의 비제한적 예에는 C8-C18 알킬에톡실레이트, 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(등록상표)과 같은 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 블록 중합체를 갖는 C12-C18 알코올 및 C6-C12 알킬 페놀 축합물; C14-C22 중쇄 분지형 알코올, BA; C14-C22 중쇄 분지형 알킬알콕실레이트, BAEx(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 알킬알콕실화 알코올이 또한 포함된다. 적합한 비이온성 계면활성제에는 또한 바스프로부터 상표명 루텐솔(등록상표)로 판매되는 것들이 포함된다.
양이온성 계면활성제
양이온성 계면활성제의 비제한적인 예에는, 26개 이하의 탄소 원자를 가질 수 있는 4차 암모늄 계면활성제가 포함되며, 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)을 포함한다.
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 계면활성제
적합한 쯔비터이온성 계면활성제에는 2차 및 3차 아민의 유도체, 헤테로사이클릭 2차 및 3차 아민의 유도체, 또는 4차 암모늄, 4차 포스포늄 또는 3차 설포늄 화합물의 유도체가 포함된다. 쯔비터이온성 계면활성제의 적합한 예에는 알킬 다이메틸 베타인 및 코코다이메틸 아미도프로필 베타인, C8 내지 C18(예를 들어, C12 내지 C18) 아민 옥사이드, 및 설포 및 하이드록시 베타인, 예를 들어 N-알킬-N,N-다이메틸이미노-1-프로판 설포네이트(여기서, 알킬 기는 C8 내지 C18일 수 있음)를 포함하는 베타인이 포함된다.
양쪽성 계면활성제
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.
효소
적합한 효소의 예에는 헤미셀룰라아제, 퍼옥시다아제, 프로테아제, 셀룰라아제, 자일라나아제, 리파아제, 포스포리파아제, 에스테라아제, 큐티나아제, 펙티나아제, 만나나아제, 펙테이트 라이아제, 케라티나아제, 리덕타아제, 옥시다아제, 페놀옥시다아제, 리폭시게나아제, 리그니나아제, 풀룰라나아제, 탄나아제, 펜토사나아제, 말라나아제, ß-글루카나아제, 아라비노시다아제, 하이알루로니다아제, 콘드로이티나아제, 라카아제 및 아밀라아제 또는 이들의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 전형적인 조합은, 예를 들어, 프로테아제와 리파아제를 아밀라아제와 함께 포함할 수 있는 효소 칵테일(enzyme cocktail)이다. 전술한 추가적인 효소는, 세제 조성물에 존재할 때, 조성물의 중량을 기준으로 약 0.00001% 내지 약 2%, 약 0.0001% 내지 약 1% 또는 심지어 약 0.001% 내지 약 0.5%의 효소 단백질의 수준으로 존재할 수 있다. 본 명세서에 개시된 조성물은 약 0.001 중량% 내지 약 1 중량%의 (보조제로서의) 효소를 포함할 수 있으며, 이는 리파아제, 아밀라아제, 프로테아제, 만나나아제, 셀룰라아제, 펙티나아제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
빌더
적합한 빌더에는 알루미노실리케이트(예를 들어, 제올라이트 A, 제올라이트 P, 및 제올라이트 MAP와 같은 제올라이트 빌더), 실리케이트, 포스페이트, 예를 들어 폴리포스페이트(예를 들어, 소듐 트라이-폴리포스페이트), 특히 그의 나트륨 염; 카르보네이트, 바이카르보네이트, 세스퀴카르보네이트, 및 탄산나트륨 또는 세스퀴탄산나트륨 이외의 카르보네이트 광물; 유기 모노-, 다이-, 트라이-, 및 테트라카르복실레이트, 특히 산, 나트륨, 칼륨 또는 알칸올암모늄 염 형태의 수용성 비-계면활성제 카르복실레이트뿐만 아니라, 지방족 및 방향족 유형을 포함하는 올리고머성 또는 수용성 저분자량 중합체 카르복실레이트; 및 피트산이 포함된다. 추가적인 적합한 빌더는 시트르산, 락트산, 지방산, 폴리카르복실레이트 빌더, 예를 들어 아크릴산의 공중합체, 아크릴산 및 말레산의 공중합체, 및 아크릴산 및/또는 말레산과 다양한 유형의 추가적인 작용기를 갖는 다른 적합한 에틸렌계 단량체의 공중합체로부터 선택될 수 있다. 대안적으로, 본 조성물에는 빌더가 실질적으로 없을 수 있다.
중합체성 분산제
적합한 중합체성 분산제에는 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리(비닐-피롤리돈), 폴리(에틸렌 글리콜), 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드(EOx1POyEOx2) 삼중블록 공중합체(여기서, x1 및 x2의 각각은 약 2 내지 약 140의 범위이고, y는 약 15 내지 약 70의 범위임), 폴리(비닐 알코올), 폴리(비닐피리딘-N-옥사이드), 폴리(비닐이미다졸), 폴리카르복실레이트, 예를 들어 폴리아크릴레이트, 말레산/아크릴산 공중합체 및 라우릴 메타크릴레이트/아크릴산 공중합체가 포함된다.
적합한 중합체성 분산제에는 양친매성 세정 중합체, 예를 들어 하기 일반 구조식: 비스((C2H5O)(C2H4O)n)(CH3)-N+-CxH2x-N+-(CH3)-비스((C2H5O)(C2H4O)n) (여기서, n은 20 내지 30 이고, x는 3 내지 8임)을 갖는 화합물, 또는 그의 황산화된 또는 설폰화된 변이체가 포함된다.
적합한 중합체성 분산제는, 천 및 표면으로부터 그리스(grease) 입자를 제거하도록 균형 잡힌 친수성 및 소수성 특성을 갖는 양친매성 알콕실화 그리스 세정 중합체를 포함한다. 양친매성 알콕실화 그리스 세정 중합체는 코어 구조체 및 그 코어 구조체에 부착된 복수의 알콕실레이트 기를 포함할 수 있다. 이는, 예를 들어 내측 폴리에틸렌 옥사이드 블록 및 외측 폴리프로필렌 옥사이드 블록을 갖는 알콕실화 폴리알킬렌아민을 포함할 수 있다. 그러한 화합물은 에톡실화 폴리에틸렌이민, 에톡실화 헥사메틸렌 다이아민, 및 이들의 황산화된 버전을 포함할 수 있지만 이로 한정되지 않는다. 폴리프로폭실화된 유도체가 또한 포함될 수 있다. 매우 다양한 아민 및 폴리알킬렌이민이 다양한 정도로 알콕실화될 수 있다. 유용한 예는 NH당 20개의 EO 기로 에톡실화된 600 g/몰 폴리에틸렌이민 코어이며 바스프로부터 입수가능하다. 본 명세서에 기재된 세제 조성물은 세제 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1% 내지 약 10%, 일부 예에서 약 0.1% 내지 약 8%, 그리고 다른 예에서 약 0.1% 내지 약 6%의 알콕실화 폴리아민을 포함할 수 있다.
적합한 중합체성 분산제에는 카르복실레이트 중합체가 포함된다. 선택적으로 설폰화될 수 있는 적합한 카르복실레이트 중합체에는 말레에이트/아크릴레이트 랜덤 공중합체 또는 폴리(메트)아크릴레이트 단일중합체가 포함된다. 일 태양에서, 카르복실레이트 중합체는 분자량이 4,000 Da 내지 9,000 Da, 또는 6,000 Da 내지 9,000 Da인 폴리(메트)아크릴레이트 단일중합체이다.
적합한 중합체성 분산제에는 알콕실화 폴리카르복실레이트가 포함되며, 이는 그리스 제거를 제공하는 데 또한 사용될 수 있다. 화학적으로, 이들 재료는 매 7 내지 8개의 (메트)아크릴레이트 단위당 1개의 에톡시 측쇄를 갖는 폴리(메트)아크릴레이트를 포함한다. 측쇄는 화학식 -(CH2CH2O)m (CH2)nCH3(여기서, m은 2 내지 3이고 n은 6 내지 12임)의 것이다. 측쇄는 폴리아크릴레이트 "골격"에 에스테르-결합되어 "빗형"(comb) 중합체 유형 구조를 제공한다. 분자량은 다양할 수 있지만, 약 2,000 내지 약 50,000의 범위일 수 있다. 본 명세서에 기재된 세제 조성물은 세제 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1% 내지 약 10%, 일부 예에서 약 0.25% 내지 약 5%, 그리고 다른 예에서 약 0.3% 내지 약 2%의 알콕실화 폴리카르복실레이트를 포함할 수 있다.
적합한 중합체성 분산제에는 양친매성 그래프트 공중합체가 포함된다. 적합한 양친매성 그래프트 공중합체는 (i) 폴리에틸렌 글리콜 골격; 및 (ii) 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 알코올 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 적어도 하나의 펜던트 모이어티를 포함한다. 적합한 양친매성 그래프트 공중합체는 바스프로부터 공급되는 소칼란(Sokalan)(등록상표) HP22이다. 적합한 중합체에는 랜덤 그래프트 공중합체, 예를 들어 폴리에틸렌 옥사이드 골격 및 다수의 폴리비닐 아세테이트 측쇄를 갖는, 폴리비닐 아세테이트 그래프팅된 폴리에틸렌 옥사이드 공중합체가 포함된다. 폴리에틸렌 옥사이드 골격의 분자량은 전형적으로 약 6000이고, 폴리에틸렌 옥사이드 대 폴리비닐 아세테이트의 중량비는 약 40 대 60이며, 50개의 에틸렌 옥사이드 단위당 1개 이하의 그래프팅 지점이 있다.
방오 중합체
적합한 방오 중합체는 하기 구조식 I, 구조식 II 또는 구조식 III 중 하나에 의해 정의되는 구조를 갖는다:
[구조식 I]
-[(OCHR1-CHR2)a-O-OC-Ar-CO-]d
[구조식 II]
-[(OCHR3-CHR4)b-O-OC-sAr-CO-]e
[구조식 III]
-[(OCHR5-CHR6)c-OR7]f
여기서,
a, b 및 c는 1 내지 200이고;
d, e 및 f는 1 내지 50이고;
Ar은 1,4-치환된 페닐렌이고;
sAr은 5 위치에서 SO3Me로 치환된 1,3-치환된 페닐렌이고;
Me는 Li, K, Mg/2, Ca/2, Al/3, 암모늄, 모노-, 다이-, 트라이-, 또는 테트라알킬암모늄(여기서, 알킬 기는 C1-C18 알킬 또는 C2-C10 하이드록시알킬임), 또는 이들의 혼합물이고;
R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 독립적으로 H 또는 C1-C18 n- 또는 아이소-알킬로부터 선택되고;
R7은 선형 또는 분지형 C1-C18 알킬, 또는 선형 또는 분지형 C2-C30 알케닐, 또는 5 내지 9개의 탄소 원자를 갖는 사이클로알킬 기, 또는 C8-C30 아릴 기, 또는 C6-C30 아릴알킬 기이다.
적합한 방오 중합체는 폴리에스테르 방오 중합체, 예를 들어 로디아(Rhodia)에 의해 공급되는 레펠-오-텍스(Repel-o-tex) SF, SF-2 및 SRP6을 포함하는 레펠-오-텍스 중합체이다. 다른 적합한 방오 중합체에는 클라리언트(Clariant)에 의해 공급되는 텍스케어(Texcare) SRA100, SRA300, SRN100, SRN170, SRN240, SRN300 및 SRN325를 포함하는 텍스케어 중합체가 포함된다. 다른 적합한 방오 중합체는 마를로퀘스트(Marloquest) 중합체, 예를 들어 사솔에 의해 공급되는 마를로퀘스트 SL이다.
셀룰로오스 중합체
적합한 셀룰로오스 중합체에는 알킬 셀룰로오스, 알킬알콕시알킬 셀룰로오스, 카르복시알킬 셀룰로오스, 알킬 카르복시알킬 셀룰로오스로부터 선택되는 것들이 포함된다. 셀룰로오스 중합체는 카르복시메틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 메틸 하이드록시에틸 셀룰로오스, 메틸 카르복시메틸 셀룰로오스, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 일 태양에서, 카르복시메틸 셀룰로오스는 카르복시메틸 치환도가 0.5 내지 0.9이고 분자량이 100,000 Da 내지 300,000 Da이다.
아민
아민의 비제한적인 예에는 폴리에테르아민, 폴리아민, 올리고아민, 트라이아민, 다이아민, 펜타민, 테트라아민, 또는 이들의 조합이 포함될 수 있지만 이로 한정되지 않는다. 적합한 추가적인 아민의 구체적인 예에는 테트라에틸렌펜타민, 트라이에틸렌테트라아민, 다이에틸렌트라이아민, 또는 이들의 혼합물이 포함된다.
표백제
적합한 표백제에는 광표백제(photobleach), 표백 활성화제, 과산화수소, 과산화수소의 공급원, 사전-형성된 과산 및 이들의 혼합물이 포함된다. 일반적으로, 표백제가 사용될 때, 본 발명의 세제 조성물은 세제 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1% 내지 약 50% 또는 심지어 약 0.1% 내지 약 25%의 표백제를 포함할 수 있다.
표백 촉매
적합한 표백 촉매에는 이미늄 양이온 및 다가이온; 이미늄 쯔비터이온; 개질된 아민; 개질된 아민 옥사이드; N-설포닐 이민; N-포스포닐 이민; N-아실 이민; 티아다이아졸 다이옥사이드; 퍼플루오로이민; 환형 당 케톤 및 이들의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
증백제
본 발명에 적합한 상업적 형광 증백제는 스틸벤, 피라졸린, 쿠마린, 벤즈옥사졸, 카르복실산, 메틴시아닌, 다이벤조티오펜-5,5-다이옥사이드, 아졸, 5원 및 6원 고리 헤테로사이클, 및 다른 기타 제제를 포함하지만 이로 한정되지 않는 하위군으로 분류될 수 있다.
형광 증백제는 다이소듐 4,4'-비스{[4-아닐리노-6-모르폴리노-s-트라이아진-2-일]-아미노}-2,2'-스틸벤다이설포네이트(바스프에 의해 상표명 티노팔(Tinopal) AMS-GX로 구매가능한, 증백제 15), 다이소듐 4,4'-비스{[4-아닐리노-6-(N-2-비스-하이드록시에틸)-s-트라이아진-2-일]-아미노}-2,2'-스틸벤다이설포네이트(바스프에 의해 상표명 티노팔 UNPA-GX로 구매가능함), 다이소듐 4,4'-비스{[4-아닐리노-6-(N-2-하이드록시에틸-N-메틸아미노)-s-트라이아진-2-일]-아미노}-2,2'-스틸벤다이설포네이트(바스프에 의해 상표명 티노팔 5BM-GX로 구매가능함)으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 형광 증백제는 다이소듐 4,4'-비스{[4-아닐리노-6-모르폴리노-s-트라이아진-2-일]-아미노}-2,2'-스틸벤다이설포네이트일 수 있다.
증백제는 미립자 형태로 또는 적합한 용매, 예를 들어 비이온성 계면활성제, 프로판다이올과 함께 프리믹스로서 첨가될 수 있다.
천 색조 부여제
천 색조 부여제(때때로 셰이딩제(shading agent), 블루잉제 또는 화이트닝제로 지칭됨)는 전형적으로 천에 청색 또는 자주색 색조(shade)를 제공한다. 색조 부여제는 색조 부여의 특정 색조를 생성하고/하거나 상이한 천 유형을 셰이딩하기 위해 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 이는 예를 들어 적색 및 녹청색 염료를 혼합하여 청색 또는 자주색 색조를 수득함으로써 제공될 수 있다. 색조 부여제는 아크리딘, 안트라퀴논(폴리사이클릭 퀴논을 포함함), 아진, 미리 금속화된 아조를 포함하는 아조(예를 들어, 모노아조, 다이아조, 트라이아조, 테트라키스아조, 폴리아조), 벤조다이푸란 및 벤조다이푸라논, 카로티노이드, 쿠마린, 시아닌, 다이아자헤미시아닌, 다이페닐메탄, 포르마잔, 헤미시아닌, 인디고이드, 메탄, 나프탈이미드, 나프토퀴논, 니트로 및 니트로소, 옥사진, 프탈로시아닌, 피라졸, 스틸벤, 스티릴, 트라이아릴메탄, 트라이페닐메탄, 잔텐 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이로 한정되지 않는 임의의 공지된 화학적 부류의 염료로부터 선택될 수 있다.
적합한 천 색조 부여제에는 염료, 염료-점토 컨쥬게이트(conjugate), 및 유기 및 무기 안료가 포함된다. 적합한 염료에는 소분자 염료 및 중합체성 염료가 또한 포함된다. 적합한 소분자 염료에는 청색, 자주색, 적색, 녹색 또는 흑색으로 분류되는, 예를 들어 직접, 기본, 반응성 또는 가수분해된 반응성, 용매 또는 분산 염료의 컬러 인덱스(Colour Index; C.I.) 분류에 속하는 염료로 이루어진 군으로부터 선택되는 소분자 염료가 포함되며, 단독으로 또는 조합하여 원하는 색조를 제공한다. 적합한 중합체성 염료에는 (때때로 컨쥬게이트된 색원체로 지칭되는) 공유 결합된 색원체(chromogen)를 함유하는 중합체(염료-중합체 컨쥬게이트), 예를 들어 색원체가 중합체의 골격 내로 공중합된 중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 중합체성 염료가 포함된다. 적합한 중합체성 염료에는 리퀴틴트(Liquitint)(등록상표)(미국 사우스캐롤라이나주 스파탄버그 소재의 밀리켄(Milliken))라는 명칭으로 판매되는 천-직접성 착색제, 적어도 하나의 반응성 염료와, 하이드록실 모이어티, 1차 아민 모이어티, 2차 아민 모이어티, 티올 모이어티로 이루어진 군으로부터 선택되는 모이어티를 포함하는 중합체들로 이루어진 군으로부터 선택되는 중합체로부터 형성되는 염료-중합체 컨쥬게이트, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 중합체성 염료가 포함된다. 적합한 중합체성 염료에는 리퀴틴트(등록 상표) 바이올렛(Violet) CT, 반응성 청색, 반응성 자주색 또는 반응성 적색 염료와 공유 결합된 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC), 예를 들어 아일랜드 위클로우 소재의 메가자임(Megazyme)에 의해 제품명 AZO-CM-CELLULOSE, 제품 코드 S-ACMC로 판매되는, 씨.아이. 리액티브 블루(C.I. Reactive Blue) 19와 컨쥬게이트된 CMC, 알콕실화 트라이페닐-메탄 중합체성 착색제, 알콕실화 티오펜 중합체성 착색제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 중합체성 염료가 또한 포함된다.
상기에 언급된 천 색조 부여제는 조합하여 사용될 수 있다(천 색조 부여제들의 임의의 혼합물이 사용될 수 있다).
캡슐화물
캡슐화물은 코어와, 내부 및 외부 표면을 갖는 쉘을 포함할 수 있으며, 상기 쉘은 상기 코어를 캡슐화한다. 코어는 임의의 세탁물 케어 보조제를 포함할 수 있지만, 전형적으로 코어는 향료; 증백제; 색조 부여 염료; 방충제(insect repellant); 실리콘; 왁스; 착향제; 비타민; 섬유 유연제; 피부 케어 제제, 일 태양에서 파라핀; 효소; 항균제; 표백제; 센세이트(sensate); 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 재료를 포함할 수 있으며; 상기 쉘은 폴리에틸렌; 폴리아미드; 선택적으로 다른 공단량체를 함유하는 폴리비닐알코올; 폴리스티렌; 폴리아이소프렌; 폴리카르보네이트; 폴리에스테르; 폴리아크릴레이트; 아미노플라스트(일 태양에서 상기 아미노플라스트는 폴리우레아, 폴리우레탄 및/또는 폴리우레아우레탄을 포함할 수 있으며, 일 태양에서 상기 폴리우레아는 폴리옥시메틸렌우레아 및/또는 멜라민 포름알데하이드를 포함할 수 있음); 폴리올레핀; 다당류(일 태양에서, 상기 다당류는 알기네이트 및/또는 키토산을 포함할 수 있음); 젤라틴; 셸락; 에폭시 수지; 비닐 중합체; 수불용성 무기물; 실리콘; 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 재료를 포함할 수 있다.
바람직한 캡슐화물은 향료를 포함한다. 바람직한 캡슐화물은 멜라민 포름알데하이드 및/또는 가교결합된 멜라민 포름알데하이드를 포함할 수 있는 쉘을 포함한다. 다른 바람직한 캡슐은 폴리아크릴레이트계 쉘을 포함한다. 바람직한 캡슐화물은 코어 재료 및 쉘을 포함하며, 상기 코어 재료를 적어도 부분적으로 둘러싸는 상기 쉘이 개시된다. 상기 캡슐화물의 75%, 85% 또는 심지어 90% 이상이 0.2 MPa 내지 10 MPa의 파괴 강도, 및 총 초기 캡슐화 효과제를 기준으로 0% 내지 20%, 또는 심지어 10% 또는 5% 미만의 효과제 누출을 가질 수 있다. (i) 상기 캡슐화물의 75%, 85% 또는 심지어 90% 이상이 1 마이크로미터 내지 80 마이크로미터, 5 마이크로미터 내지 60 마이크로미터, 10 마이크로미터 내지 50 마이크로미터, 또는 심지어 15 마이크로미터 내지 40 마이크로미터의 입자 크기를 가질 수 있고/있거나 (ii) 상기 캡슐화물의 75%, 85% 또는 심지어 90% 이상이 30 nm 내지 250 nm, 80 nm 내지 180 nm, 또는 심지어 100 nm 내지 160 nm의 입자 벽 두께를 가질 수 있는 것이 바람직하다. 포름알데하이드 제거제(scavenger)가 캡슐화물과 함께, 예를 들어 캡슐 슬러리에 사용될 수 있고/있거나 캡슐화물이 그러한 조성물에 첨가되기 전에, 첨가되는 동안에 또는 첨가된 후에 조성물에 첨가될 수 있다.
적합한 캡슐이 공지된 공정을 사용하여 제조될 수 있다. 대안적으로, 적합한 캡슐은 미국 위스콘신주 애플턴 소재의 엔캡시스 엘엘씨(Encapsys LLC)로부터 구매될 수 있다. 조성물은, 예를 들어 캡슐화물에 더하여, 침착 보조제(deposition aid)를 포함할 수 있다. 바람직한 침착 보조제는 양이온성 중합체 및 비이온성 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된다. 적합한 중합체에는 양이온성 전분, 양이온성 하이드록시에틸셀룰로오스, 폴리비닐포름알데하이드, 로커스트 빈 검, 만난, 자일로글루칸, 타마린드 검, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 및 선택적으로 아크릴산 및 아크릴아미드를 포함하는 군으로부터 선택된 하나 이상의 단량체를 갖는, 다이메틸아미노에틸 메타크릴레이트를 함유하는 중합체가 포함된다.
향료
향료 및 향료성 성분의 비제한적인 예에는 알데하이드, 케톤, 에스테르 등이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 다른 예에는 오렌지유, 레몬유, 장미 추출물, 라벤더, 사향(musk), 패출리(patchouli), 발삼 에센스(balsam essence), 백단유(sandalwood oil), 송유, 시더(cedar) 등을 포함할 수 있는 다양한 천연 추출물 및 에센스가 포함된다. 완성된 향료는 또한 그러한 성분들의 매우 복잡한 혼합물을 포함할 수 있다. 완성된 향료는 세제 조성물의 중량을 기준으로 약 0.01% 내지 약 2%의 범위의 농도로 포함될 수 있다.
이염 억제제
이염 억제제는 세정 공정 동안 하나의 천으로부터 다른 천으로의 염료의 전달을 억제하기에 효과적이다. 일반적으로, 그러한 이염 억제제는 폴리비닐 피롤리돈 중합체, 폴리아민 N-옥사이드 중합체, N-비닐피롤리돈과 N-비닐이미다졸의 공중합체, 망간 프탈로시아닌, 퍼옥시다아제 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 이러한 제제는, 사용되는 경우, 조성물의 중량을 기준으로 약 0.0001% 내지 약 10%, 일부 예에서는 조성물의 중량을 기준으로 약 0.01% 내지 약 5%, 및 다른 예에서는 조성물의 중량을 기준으로 약 0.05% 내지 약 2%의 농도로 사용될 수 있다.
킬레이팅제
적합한 킬레이팅제에는 구리, 철 및/또는 망간 킬레이팅제 및 이들의 혼합물이 포함된다. 그러한 킬레이팅제는 포스포네이트, 아미노 카르복실레이트, 아미노 포스포네이트, 석시네이트, 다작용성-치환된 방향족 킬레이팅제, 2-피리디놀-N-옥사이드 화합물, 하이드록삼산, 카르복시메틸 이눌린 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 킬레이팅제는 알칼리 금속, 암모늄 및 그의 치환된 암모늄 염, 및 이들의 혼합물을 포함하는 산 또는 염 형태로 존재할 수 있다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 다른 킬레이팅제는 시판 데퀘스트(DEQUEST) 시리즈, 및 몬산토(Monsanto), 악조-노벨(Akzo-Nobel), 듀폰(DuPont), 다우로부터의 킬레이트제, 바스프 및 날코(Nalco)로부터의 트라일론(Trilon)(등록상표) 시리즈이다.
비누거품 억제제
비누거품의 형성을 감소시키거나 억제하기 위한 화합물이 수용성 단위 용량 물품 내에 혼입될 수 있다. 비누거품 억제는 소위 "고농도 세정 공정" 및 전방 로딩 스타일의 세탁기에서 특히 중요할 수 있다. 비누거품 억제제의 예에는 모노카르복실릭 지방산 및 그의 용해성 염, 고분자량 탄화수소, 예를 들어 파라핀, 지방산 에스테르(예를 들어, 지방산 트라이글리세라이드), 1가 알코올의 지방산 에스테르, 지방족 C18-C40 케톤(예를 들어, 스테아론), N-알킬화 아미노 트라이아진, 융점이 약 100℃ 미만인 왁스질 탄화수소, 실리콘 비누거품 억제제, 및 2차 알코올이 포함된다.
추가적인 적합한 소포제(antifoam)는 페닐프로필메틸 치환된 폴리실록산으로부터 유도된 것들이다.
본 세제 조성물은 개질된 실리카인 1차 충전제 및 실리콘 수지와 조합된 아릴 또는 알킬아릴 치환체를 갖는 유기개질된 실리콘 중합체로부터 선택되는 비누거품 억제제를 포함할 수 있다. 본 세제 조성물은 조성물의 중량을 기준으로 약 0.001% 내지 약 4.0%의 그러한 비누거품 억제제를 포함할 수 있다.
본 세제 조성물은 a) 약 80 내지 약 92%의 에틸메틸, 메틸(2-페닐프로필) 실록산; 약 5 내지 약 14%의, 옥틸 스테아레이트 중 MQ 수지; 및 약 3 내지 약 7%의 개질된 실리카의 혼합물; b) 약 78 내지 약 92%의 에틸메틸, 메틸(2-페닐프로필) 실록산; 약 3 내지 약 10%의, 옥틸 스테아레이트 중 MQ 수지; 약 4 내지 약 12%의 개질된 실리카의 혼합물; 또는 c) 이들의 혼합물로부터 선택되는 비누거품 억제제를 포함하며, 여기서 백분율은 소포제의 중량을 기준으로 한다.
비누거품 촉진제
고도의 비누거품 발생이 요구되는 경우, C10-C16 알칸올아미드와 같은 비누거품 촉진제가 사용될 수 있다. 일부 예에는 C10-C14 모노에탄올 및 다이에탄올 아미드가 포함된다. 필요하다면, 추가적인 비누거품을 제공하고 그리스 제거 성능을 향상시키기 위해, 수용성 마그네슘 및/또는 칼슘 염, 예를 들어 MgCl2, MgSO4, CaCl2, CaSO4 등이 세제 조성물 중량을 기준으로 약 0.1% 내지 약 2%의 수준으로 첨가될 수 있다.
컨디셔닝제
적합한 컨디셔닝제는 고융점 지방 화합물을 포함한다. 본 발명에서 유용한 고융점 지방 화합물은 융점이 25℃ 이상이며, 지방 알코올, 지방산, 지방 알코올 유도체, 지방산 유도체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 적합한 컨디셔닝제에는 비이온성 중합체 및 컨디셔닝 오일, 예를 들어 탄화수소 오일, 폴리올레핀, 및 지방 에스테르가 또한 포함된다.
적합한 컨디셔닝제에는 일반적으로 실리콘(예를 들어, 실리콘 오일, 폴리올, 양이온성 실리콘, 실리콘 검, 고굴절성 실리콘, 및 실리콘 수지), 유기 컨디셔닝 오일(예를 들어, 탄화수소 오일, 폴리올레핀, 및 지방 에스테르) 또는 이들의 조합을 특징으로 하는 컨디셔닝제, 또는 달리 본 발명의 수성 계면활성제 매트릭스 중의 액체, 분산 입자를 형성하는 컨디셔닝제이다.
천 향상 중합체
적합한 천 향상 중합체는 전형적으로 양이온 하전되고/되거나 고분자량을 갖는다. 천 향상 중합체는 단일중합체일 수 있거나, 또는 둘 이상의 유형의 단량체로부터 형성될 수 있다. 중합체의 단량체 중량은 일반적으로 5,000 내지 10,000,000, 전형적으로 10,000 이상, 및 바람직하게는 100,000 내지 2,000,000의 범위일 것이다. 바람직한 천 향상 중합체는, 일반적으로 pH 3 내지 pH 9, 바람직하게는 pH 4 내지 pH 8의 범위인 조성물의 의도된 사용의 pH에서, 양이온성 전하 밀도가 0.2 meq/gm 이상, 바람직하게는 0.25 meq/gm 이상, 더욱 바람직하게는 0.3 meq/gm 이상이지만, 또한 바람직하게는 5 meq/gm 미만, 더욱 바람직하게는 3 meq/gm 미만, 가장 바람직하게는 2 meq/gm 미만일 것이다. 천 향상 중합체는 천연 또는 합성 기원의 것일 수 있다.
진주광택제( pearlescent agent)
진주광택제의 비제한적 예에는 운모; 이산화티타늄 코팅된 운모; 비스무트 옥시클로라이드; 생선 비늘; 알킬렌 글리콜의 모노 및 다이에스테르가 포함된다. 진주광택제는 에틸렌글리콜다이스테아레이트(EGDS)일 수 있다.
위생 및 악취
적합한 위생 및 악취 활성제에는 아연 리시놀레에이트, 티몰, 4차 암모늄 염, 예를 들어 바르닥(Bardac)(등록상표), 폴리에틸렌이민(예를 들어, 바스프로부터의 루파졸(Lupasol)(등록상표)) 및 이들의 아연 착물, 은 및 은 화합물, 특히 Ag+ 또는 나노-은 분산물을 천천히 방출하도록 고안된 것들이 포함된다.
완충제 시스템
본 명세서에 기재된 수용성 단위 용량 물품은, 수성 세정 작업에서의 사용 동안, 세탁수가 약 7.0 내지 약 12, 일부 예에서는 약 7.0 내지 약 11의 pH를 갖도록 제형화될 수 있다. 권고되는 사용 수준으로 pH를 조절하는 기술은 완충제, 알칼리, 또는 산을 사용하는 것을 포함하며, 당업자에게 잘 알려져 있다. 이는 탄산나트륨, 시트르산 또는 시트르산나트륨, 락트산 또는 락테이트, 모노에탄올 아민 또는 다른 아민, 붕산 또는 붕산염, 및 당업계에 잘 알려져 있는 다른 pH-조정 화합물의 사용을 포함하지만 이로 한정되지 않는다.
본 발명의 세제 조성물은 동적인 세탁 중 pH 프로파일(dynamic in-wash pH profile)을 포함할 수 있다. 그러한 세제 조성물은 왁스-커버된 시트르산 입자를 (i) 물과의 접촉 후 약 3분에, 세탁액의 pH가 10 초과이고; (ii) 물과의 접촉 후 약 10분에, 세탁액의 pH가 9.5 미만이고; (iii) 물과의 접촉 후 약 20분에, 세탁액의 pH가 9.0 미만이고; (iv) 선택적으로, 세탁액의 평형 pH가 약 7.0 내지 약 8.5의 범위이도록 다른 pH 조절제와 함께 사용할 수 있다.
제조 방법
도 3에 도시에 의해 예시된 바와 같이, 필라멘트 형성 조성물(35)의 용액이 제공된다. 필라멘트 형성 조성물은 하나 이상의 필라멘트 형성 재료 및 선택적으로 하나 이상의 활성제를 포함할 수 있다. 필라멘트 형성 조성물(35)은 복수의 방사구(spinneret)(45)를 포함하는 하나 이상의 다이 블록 조립체(40)를 통과하여 하나 이상의 필라멘트 형성 재료 및 선택적으로 하나 이상의 활성제를 포함하는 복수의 섬유질 요소(30)를 형성한다. 섬유질 요소(30)의 상이한 층들을 방사하기 위해 다수의 다이 블록 조립체(40)가 이용될 수 있는데, 상이한 층의 섬유질 요소(30)는 서로 상이하거나 서로 동일한 조성을 갖는다. 주어진 겹 내에 3개, 4개, 또는 임의의 다른 정수 개의 층을 형성하도록 2개 초과의 다이 블록 조립체가 직렬로 제공될 수 있다. 섬유질 요소(30)는 기계 방향(MD)으로 이동하는 벨트(50)상에 놓여서 제1 겹(10)을 형성할 수 있다.
입자는 다이 블록 조립체(40)와 벨트(50) 사이에서 섬유질 요소(30)의 스트림 내로 도입될 수 있다. 입자는 입자 수용기로부터 벨트 공급기(41) 상으로 또는 선택적으로 스크류 공급기 상으로 공급될 수 있다. 벨트 공급기(41)는 원하는 질량의 입자를 공정으로 전달하도록 설정되고 제어될 수 있다. 벨트 공급기는 에어 나이프(42)를 공급할 수 있는데, 에어 나이프는 공기 스트림 내의 입자를 섬유질 요소(30) 내로 부유시키고 안내하여, 혼합된 섬유 요소(30)와 입자의 입자-섬유 층을 형성하며, 이 층은 후속적으로 벨트(50) 상에 놓인다.
수용성 제품을 형성하기 위하여, 제1 겹(10)이 제공될 수 있다. 제2 겹(15)은 제1 겹(10)과는 개별적으로 제공될 수 있다. 제1 겹(10) 및 제2 겹(15)은 서로 중첩된다. 중첩된다는 것은, 하나가 다른 하나 위에 또는 그 아래에 위치됨을 의미하는데, 단, 추가적인 겹 또는 다른 재료, 예를 들어 활성제가 중첩된 겹들 사이에 위치될 수 있다. 제1 겹(10)의 일부분이 제2 겹(15)의 일부분에 결합되어 수용성 제품(5)을 형성할 수 있다. 각각의 겹은 하나 이상의 층을 포함할 수 있다.
세탁 방법
본 발명의 방법은 또한 본 발명에 따른 적어도 하나의 물품을 세탁할 세탁물과 함께 세탁기에 넣는 단계, 및 세탁 또는 세정 작업을 수행하는 단계를 포함하는, 본 발명에 따른 물품을 사용하여 세탁하는 방법을 포함한다.
임의의 적합한 세탁기가 사용될 수 있다. 당업자는 관련 세탁 작업에 적합한 기기를 알고 있을 것이다. 본 발명의 물품은 다른 조성물, 예를 들어, 천 첨가제, 천 유연제, 헹굼 보조제 등과 함께 사용될 수 있다.
세탁 온도는 30℃ 이하일 수 있다. 세탁 공정은 5 내지 20분의 지속 시간을 갖는 적어도 하나의 세탁 사이클을 포함할 수 있다. 자동 세탁기는 회전 드럼을 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 세탁 사이클 동안, 드럼은 회전 속도가 15 내지 40 rpm, 바람직하게는 20 내지 35 rpm이다.
본 발명의 구체적인 고려되는 태양이 본 명세서에서 하기의 번호가 매겨진 단락에 기재된다.
1. 수용성 섬유질 구조체, 바람직하게는 섬유질 요소, 더욱 바람직하게는 필라멘트 및 구조체 전반에 걸쳐 분포된 복수의 입자를 포함하는 수용성 단위 용량 물품으로서, 수용성 단위 용량 물품의 팽창비는 팽창비 시험 방법에 따라 측정할 때 약 2 내지 4, 바람직하게는 약 2.2 내지 3.0, 더욱 바람직하게는 약 2.3 내지 2.7의 범위인, 수용성 단위 용량 물품.
2. 팽창비는 팽창비 시험 방법에 따라 측정할 때 약 4 미만, 바람직하게는 약 3.0 미만, 더욱 바람직하게는 약 2.7 미만인, 단락 1에 따른 수용성 단위 용량 물품.
3. 상기 입자는 과립 크기 분포 시험 방법에 따라 측정할 때 D50 입자 크기가 약 150 μm 내지 약 1600 μm인, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수용성 단위 용량 물품.
4. 과립 크기 분포 시험 방법에 따라 측정되는 상기 입자의 D50 입자 크기 대 직경 시험 방법에 따라 측정되는 섬유질 요소의 직경의 비는 약 10:1 내지 약 100:1, 바람직하게는 약 15:1 내지 약 50:1, 더욱 바람직하게는 약 20:1 내지 약 40:1인, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수용성 단위 용량 물품.
5. 상기 입자는 벌크 밀도가 약 200 g/L 내지 약 800 g/L인, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수용성 단위 용량 물품.
6. 각각의 섬유질 요소는 건조 섬유질 요소 기준으로 약 10 중량% 내지 약 90 중량%, 바람직하게는 약 20 중량% 내지 약 80 중량%, 더욱 바람직하게는 약 30 중량% 내지 약 70 중량%의 총 활성제를 포함하는, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수용성 단위 용량 물품.
7. 각각의 섬유질 요소는 계면활성제, 구조화제, 빌더, 유기 중합체성 화합물, 효소, 효소 안정제, 표백 시스템, 증백제, 색조 부여제, 킬레이팅제, 비누거품 억제제, 컨디셔닝제, 습윤제, 향료, 향료 마이크로캡슐, 충전제 또는 담체, 알칼리도 시스템, pH 제어 시스템, 완충제, 알칸올아민, 모기 기피제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 활성제를 포함하는, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수용성 단위 용량 물품.
8. 각각의 섬유질 요소는 비-알콕실화 C6-C20 선형 또는 분지형 알킬 설페이트(AS), C6-C20 선형 알킬벤젠 설포네이트(LAS), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 계면활성제, 바람직하게는 C6-C20 선형 알킬벤젠 설포네이트(LAS)를 포함하는, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수용성 단위 용량 물품.
9. 상기 입자들 중 적어도 하나는 계면활성제, 구조화제, 빌더, 유기 중합체성 화합물, 효소, 효소 안정제, 표백 시스템, 증백제, 색조 부여제, 킬레이팅제, 비누거품 억제제, 컨디셔닝제, 습윤제, 향료, 향료 마이크로캡슐, 충전제 또는 담체, 알칼리도 시스템, pH 제어 시스템, 완충제, 알칸올아민, 모기 기피제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 활성제를 포함하는, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수용성 단위 용량 물품.
10. 상기 입자들 중 적어도 하나는 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 계면활성제를 포함하는, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수용성 단위 용량 물품.
11. 적어도 하나의 입자는 하나 이상의 수불용성 재료를 포함하는, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수용성 단위 용량 물품.
12. 상기 불용성 재료는 약 20 마이크로미터 미만, 또는 약 50 마이크로미터 미만의 현탁 평균 입자 크기로 분산 가능한, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수분산성 단위 용량 물품.
13. 상기 입자들 중 적어도 하나는 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 쯔비터이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 계면활성제를 포함하고, 바람직하게는 상기 계면활성제는 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 쯔비터이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 상기 계면활성제는 음이온성 계면활성제이고, 더욱 더 바람직하게는 상기 계면활성제는 선형 또는 분지형 알킬 벤젠 설포네이트, 선형 또는 분지형 알킬 설페이트, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수용성 단위 용량 물품.
14. 상기 입자들 중 적어도 하나는 알콕실화 폴리알킬렌이민, 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드(EOx1POyEOx2) 삼중블록 공중합체(여기서, x1 및 x2의 각각은 약 2 내지 약 140, 바람직하게는 약 2 내지 약 100, 더욱 바람직하게는 약 2 내지 약 80의 범위이고, y는 약 15 내지 약 70의 범위임), N,N,N',N'-테트라(2-하이드록시에틸)에틸렌다이아민, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 리올로지 조절제, 바람직하게는 알콕실화 폴리에틸렌이민(PEI)을, 상기 각각의 별개의 입자의 총 중량을 기준으로 0.5% 내지 20%, 바람직하게는 1% 내지 15%, 더욱 바람직하게는 2% 내지 10%로 포함하며, 바람직하게는 상기 알콕실화 폴리알킬렌이민은 (PEI) a (CH2CH2O) b (CH2CH2CH2O) c 의 실험식을 갖고, 여기서, PEI는 폴리에틸렌이민 코어이고; a는 개질 전의 PEI 코어의 수 평균 분자량(MWn)이며, 이는 100 내지 100,000 달톤, 바람직하게는 200 내지 5000 달톤, 더욱 바람직하게는 500 내지 1000 달톤의 범위이고, b는 PEI 코어 내의 질소 원자당 에틸렌 옥사이드(CH2CH2O) 단위의 중량 평균 개수이며, 이는 0 내지 60, 바람직하게는 1 내지 50, 더욱 바람직하게는 5 내지 40, 가장 바람직하게는 10 내지 30의 범위이고; c는 PEI 코어 내의 질소 원자당 프로필렌 옥사이드(CH2CH2CH2O) 단위의 중량 평균 개수이며, 이는 0 내지 60, 바람직하게는 0 내지 40, 더욱 바람직하게는 0 내지 30, 가장 바람직하게는 0 내지 20의 범위인, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수용성 단위 용량 물품.
15. 상기 입자들 중 적어도 하나는 상기 각각의 별개의 입자의 총 중량을 기준으로 0.5% 내지 20%, 바람직하게는 1% 내지 15%, 더욱 바람직하게는 2% 내지 10%의 폴리알킬렌 글리콜을 포함하고, 상기 폴리알킬렌 글리콜은 바람직하게는 중량 평균 분자량이 500 내지 20,000 달톤, 바람직하게는 약 1000 내지 15,000 달톤, 그리고 더욱 바람직하게는 2000 내지 8000 달톤의 범위인 폴리에틸렌 글리콜인, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수용성 단위 용량 물품.
16. 상기 섬유질 요소는 필라멘트, 섬유, 또는 이들의 혼합물이며, 바람직하게는 상기 섬유질 요소는 필라멘트인, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수용성 단위 용량 물품.
17. 적어도 하나의 섬유질 요소는, 바람직하게는 풀루란, 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 카르복시메틸 셀룰로오스, 알긴산나트륨, 잔탄 검, 트래거캔스 검, 구아 검, 아카시아 검, 아라비아 검, 폴리아크릴산, 메틸메타크릴레이트 공중합체, 카르복시비닐 중합체, 덱스트린, 펙틴, 키틴, 레반, 엘시난, 콜라겐, 젤라틴, 제인, 글루텐, 대두 단백질, 카세인, 폴리비닐 알코올, 카르복실화 폴리비닐 알코올, 설폰화 폴리비닐 알코올, 폴리에틸렌 글리콜, 전분, 전분 유도체, 헤미셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 유도체, 단백질, 키토산, 키토산 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 테트라메틸렌 에테르 글리콜, 하이드록시메틸 셀룰로오스, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 필라멘트-형성 재료를 포함하는, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수용성 단위 용량 물품.
18. 상기 수용성 단위 용량 물품은 세탁 잔류물 시험 방법에 따라 측정할 때 약 1.0 이하의 세탁 잔류물 시험 등급을 나타내는, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수용성 단위 용량 물품.
19. 상기 수용성 단위 용량 물품은 본 명세서에 기재된 평량 시험 방법에 따라 측정할 때 평량이 약 500 그램/m2 내지 약 5,000 그램/m2, 바람직하게는 약 1,000 그램/m2 내지 약 4,000 그램/m2, 더욱 바람직하게는 약 1,500 그램/m2 내지 약 3,500 그램/m2, 더욱 더 바람직하게는 약 2,000 그램/m2 내지 약 3,000 그램/m2인, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수용성 단위 용량 물품.
20. 입자들 중 적어도 하나는 입자의 중량을 기준으로 약 5% 내지 약 60%의 활성제, 바람직하게는 알킬 알콕시 설페이트 및 선형 알킬벤젠 설포네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 음이온성 계면활성제를 포함하는, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수용성 단위 용량 물품.
21. 상기 섬유질 요소 내의 상기 활성제는 상기 입자들 중 적어도 하나 내의 상기 활성제와는 상이한, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수용성 단위 용량 물품.
22. 물품은 폭이 약 1 cm 내지 약 11 cm이고; 길이가 약 1 cm 내지 약 20 cm이고; 높이가 약 0.01 mm 내지 약 50 mm인, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수용성 단위 용량 물품.
23. 상기 필라멘트-형성 재료는 중합체를 포함하며, 바람직하게는 상기 중합체는 폴리비닐 알코올, 폴리알킬렌 글리콜, 전분 또는 변성 전분, 셀룰로오스 또는 개질된 셀룰로오스, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐피롤리돈, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 상기 수용성 중합체는 폴리비닐 알코올, 폴리알킬렌 글리콜, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 전술한 단락들 중 어느 하나의 수용성 단위 용량 물품.
시험 방법
두께 시험 방법
(일렉트로매틱(Electromatic)의) 체크-라인(Check-Line)(등록상표) 디지털 두께 게이지, 모델 번호 J-40-V를 사용하여 물품의 두께 캘리퍼를 측정함으로써 물품 두께를 측정하는데, 여기서 두께는 물품의 기하학적 중심에서 측정한다.
팽창비 시험 방법
"팽창비"는 기준 상태 대비 물품 부피의 척도이며, 여기서 기준 상태는 틈새(interstitial) 다공성이 없는 물품의 부피이다. 틈새 다공성은 물품 내의 섬유질 요소와 입자 사이에 존재하는 개방 다공성으로서 정의된다. 일축 다이 내에서 10 MPa로 제한된 압축이 본 발명에 따라 제조된 세제 물품 제품에서 틈새 다공성을 실질적으로 제거하기에 충분하다. 수학적으로, 팽창비는 다음과 같다:
팽창비 = (초기 샘플 부피) / (10 MPa에서의 압축된 부피)
팽창비 시험 절차:
1) 예를 들어 두께 시험 방법에 규정된 바와 같이 적합한 캘리퍼 공구를 사용하여 샘플의 중심 위치에서 압축되지 않은 높이(h0)를 측정한다. 코어 샘플을 절단하는 후술되는 공정은 물품을 압축하여 두께 측정에 영향을 미칠 수 있으며, 따라서 코어 샘플을 절단하기 전에 물품 높이를 측정함에 유의한다.
2) 물품의 중심 영역으로부터 직경 d(예를 들어, 9 mm 이상의 직경)의 대표적인 원통형 코어 샘플을 절단한다.
3) 코어 샘플을 코어링 공구(coring tool)로부터 압축 다이로 주의 깊게 옮기는데, 다이의 내경은 코어 직경과 동일하다.
4) 다이와 일치하는 펀치(즉, 간극 공차(clearance tolerance)를 가짐) 및 적합한 압축 시험 스탠드(예를 들어, 적합한 압축 압반(platen)을 갖는 인스트론(Instron) 모델 3369)를 사용하여 샘플을 10 MPa로 압축한다.
5) 압축된 샘플을 펀치 및 다이 조립체로부터 배출시키고 그의 높이(hc)를 측정한다. 샘플 질량(m)을 칭량한다. 배출이 어렵다면, 광유를 약간 와이핑하여 펀치 및 다이 벽을 사전-윤활시킬 수 있음에 유의한다.
6) 샘플 팽창비, DR = h0 / hc.
7) 샘플 벌크 밀도 = m / (h0 * π/4 * d2).
8) 주어진 물품의 대표적인 샘플을 사용하여 상기 절차를 3회 반복한다. 물품의 팽창비는 3개의 샘플 팽창비의 수치적 평균이다. 물품의 벌크 밀도는 3개의 샘플 벌크 밀도의 수치적 평균이다.
평량 시험 방법
±0.001 g의 분해능(resolution)을 갖는 상부 로딩 분석 저울을 사용하여 12개의 사용가능한 유닛의 스택(stack)에 대해 섬유질 구조체의 평량을 측정한다. 드래프트 실드(draft shield)를 사용하여 저울을 외풍 및 다른 외란으로부터 보호한다. (3.500 인치 ± 0.0035 인치) × (3.500 인치 ± 0.0035 인치) 크기인 정밀 절단 다이를 사용하여 모든 샘플을 제조한다.
정밀 절단 다이를 사용하여, 샘플을 정사각형으로 절단한다. 절단된 정사각형들을 조합하여 12개 샘플 두께의 스택을 형성한다. 샘플 스택의 질량을 측정하고 그 결과를 0.001 g의 정밀도로 기록한다.
다음과 같이 lb/3000 ft2 또는 g/m2 단위로 평량을 계산한다:
평량 = (스택의 질량) / [(스택 내의 1개의 정사각형의 면적) × (스택 내의 정사각형의 개수)].
예를 들어,
평량 (lb/3000 ft2) = [[스택의 질량 (g) / 453.6 (g/lb)] / [12.25 (in2) / 144 (in2/ft2) × 12]] × 3000
또는
평량 (g/m2) = 스택의 질량 (g) / [79.032 (㎠) / 10,000 (㎠/m2) × 12].
결과를 0.1 lb/3000 ft2 또는 0.1 g/m2의 정밀도로 보고한다. 전술한 바와 유사한 정밀 커터를 사용하여, 스택 내의 샘플 면적이 100 제곱인치 이상이 되도록 샘플 치수를 변경하거나 변화시킬 수 있다.
과립 크기 분포 시험 방법
입자의 특징적인 크기를 결정하기 위해 과립 크기 분포 시험을 수행한다. 이는, 분석에 사용하는 체(sieve) 크기 및 체 시간에 대해 추가로 명시된, 1989년 5월 26일자로 승인된 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 수행한다. 섹션 7, "기계-체질 방법을 사용하는 절차"(Procedure using machine-sieving method)에 따르면, 미국 표준(ASTM E 11) 체 #4(4.75 mm), #6(3.35 mm), #8(2.36 mm), #12(1.7 mm), #16(1.18 mm), #20(850 μm), #30(600 μm), #40(425 μm), #50(300 μm), #70(212 μm), #100(150 μm)을 포함하는 한 벌의 깨끗한 건조 체가 본 명세서에 언급된 입자 크기의 범위를 커버하는 데 필요하다. 규정된 기계-체질 방법을 상기 한 벌의 체에서 사용한다. 적합한 체-진동기(sieve-shaking machine)는 미국 오하이오주 소재의 더블유.에스. 타일러 컴퍼니(W.S. Tyler Company)로부터 입수할 수 있다. 체 진동 시험 샘플은 대략 100 그램이며 5분 동안 진동시킨다.
세미-로그 플롯(semi-log plot)으로 데이터를 플롯하는데, 각각의 체의 마이크로미터 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, 특징적인 입자 크기(Dx)는 누적 질량 퍼센트가 x%인 점에서의 가로 좌표 값으로서 정의하며, 하기 식을 사용하여 x% 값 바로 위의 데이터 점(a)과 x% 값 바로 아래의 데이터 점(b) 사이의 직선 내삽에 의해 계산한다:
Dx = 10^[Log(Da) - (Log(Da) - Log(Db))*(Qa - x%)/(Qa - Qb)]
상기 식에서, Log는 밑이 10인 로그이고, Qa 및 Qb는 각각 x 백분위수 바로 위 및 바로 아래의 측정된 데이터의 누적 질량 백분위수 값이고; Da 및 Db는 이들 데이터에 상응하는 마이크로미터 단위의 체 크기 값이다.
예시적인 데이터 및 계산:
Figure pct00001
D10(x = 10%)의 경우, CMPF가 10% 바로 위에 있는 마이크로미터 단위의 스크린 크기(Da)는 300 μm이고, 아래 스크린(Db)은 212 μm이다. 10% 바로 위에 있는 누적 질량(Qa)은 15.2%이고, 아래(Qb)는 6.8%이다.
D10 = 10^[ Log(300) - (Log(300) - Log(212))*(15.2% - 10%)/(15.2% - 6.8%) ] = 242 um
D50(x = 50%)의 경우, CMPF가 50% 바로 위에 있는 마이크로미터 단위의 스크린 크기(Da)는 1180 μm이고, 아래 스크린(Db)은 850 μm이다. 90% 바로 위에 있는 누적 질량(Qa)은 99.3%이고, 아래(Qb)는 89.0%이다.
D50 = 10^[ Log(600) - (Log(600) - Log(425))*(60.3% - 50%)/(60.3% - 32.4%) ] = 528 um
D90(x = 90%)의 경우, CMPF가 90% 바로 위에 있는 마이크로미터 단위의 스크린 크기(Da)는 600 μm이고, 아래 스크린(Db)은 425 μm이다. 50% 바로 위에 있는 누적 질량(Qa)은 60.3%이고, 아래(Qb)는 32.4%이다.
D90 = 10^[ Log(1180) - (Log(1180) - Log(850))*(99.3% - 90%)/(99.3% - 89.0%) ] = 878 um
직경 시험 방법
주사 전자 현미경(SEM) 또는 광학 현미경 및 이미지 분석 소프트웨어를 사용하여, 별개의 섬유질 요소 또는 섬유질 구조체 내의 섬유질 요소의 직경을 결정한다. 섬유질 요소가 측정에 적합하게 확대되도록 200 내지 10,000배의 배율을 선택한다. SEM을 사용하는 경우, 샘플을 금 또는 팔라듐 화합물로 스퍼터링하여 전자 빔에서의 섬유질 요소의 전기적 하전 및 진동을 피한다. SEM 또는 광학 현미경으로 취한 (모니터 스크린 상의) 이미지로부터 섬유질 요소 직경을 결정하기 위한 수동 절차를 사용한다. 마우스 및 커서 툴(tool)을 사용하여, 무작위로 선택된 섬유질 요소의 에지를 찾고, 이어서, 그의 폭을 가로질러 (즉, 그 지점에서 섬유질 요소 방향에 수직으로) 섬유질 요소의 다른 에지까지 측정한다. 스케일링되고 교정된(scaled and calibrated) 이미지 분석 툴은 μm 단위의 실제 판독치를 얻도록 스케일링을 제공한다. 섬유질 구조체 내의 섬유질 요소의 경우, SEM 또는 광학 현미경을 사용하여 섬유질 구조체의 샘플을 가로질러 몇몇 섬유질 요소를 무작위로 선택한다. 섬유질 구조체의 2개 이상의 부분을 절단하고 이러한 방식으로 시험한다. 모두 합해 100회 이상의 그러한 측정을 행하고, 이어서, 통계 분석을 위해 모든 데이터를 기록한다. 기록된 데이터를 사용하여 섬유질 요소 직경의 평균(average, mean), 섬유질 요소 직경의 표준 편차, 및 섬유질 요소 직경의 중위값(median)을 계산한다.
다른 유용한 통계는 소정의 상한 미만인 섬유질 요소의 집단의 양의 계산이다. 이러한 통계를 결정하기 위하여, 소프트웨어를 프로그래밍하여 섬유질 요소 직경의 얼마나 많은 결과가 상한 미만인지를 계수하고, (데이터의 총 수로 나누고 100%를 곱한) 그 계수치를, 예를 들어, 1 마이크로미터 직경 미만의 퍼센트 또는 %-서브미크론과 같이 상한 미만의 퍼센트로서 퍼센트 단위로 보고한다. 개별 원형 섬유질 요소의 측정된 직경(μm 단위)을 di로 표시한다.
섬유질 요소가 비-원형 단면을 갖는 경우, 섬유질 요소 직경의 측정치는 섬유질 요소의 단면적을 섬유질 요소의 단면의 둘레 (중공 섬유질 요소의 경우 외측 둘레)로 나눈 것의 4배인 수력학적 직경(hydraulic diameter)으로서 결정되고 그와 동일하게 설정된다. 수평균 직경, 대안적으로 평균 직경은 하기와 같이 계산한다:
Figure pct00002
QB02625에 대한 마이크로CT 방법
7 μm의 등방성 공간 해상도로 데이터세트를 획득할 수 있는 마이크로CT X-선 스캐닝 기기를 사용하여, 시험할 샘플을 영상화한다. 적합한 계측 기기의 일 예는 하기 설정으로 작동되는 스캔코(SCANCO) 시스템 모델 50 마이크로CT 스캐너(스위스 브뤼티셀렌 소재의 스캔코 메디칼 아게(Scanco Medical AG))이다: 133 ㎂에서 45 ㎸p의 에너지 수준; 3000회 투영(projection); 35 mm 시야; 750 ms 적분 시간; 4회 평균화; 및 7 μm의 복셀(voxel) 크기.
하나의 밀봉된 에지로부터 다른 에지로의 선을 절단하여, 2개의 온전한 밀봉된 에지가 만나는 팁에서 대략 20 mm 못 미쳐서 삼각형을 형성함으로써 분석할 시험 샘플을 제조하며, 생성된 절단면은 길이가 대략 28 mm이다. 제조된 샘플을 교번하는 층으로 저-감쇠 샘플 제조 장착 폼(foam)의 고리들 사이에 편평하게 놓고, 스캐닝을 위해 35 mm 직경의 플라스틱 원통형 튜브 내에 장착한다. 모든 장착된 절단 샘플의 전체 부피가 데이터세트에 포함되도록 샘플의 스캔을 획득한다.
샘플 내의 섬유, 입자 및 공극 공간의 부피 백분율을 신뢰성 있고 반복적으로 측정하기 위해, 입자, 섬유 및 공극 공간이 정성적으로 평가될 수 있는 데이터의 3D 슬래브(slab)를 생성하는 제품의 단면으로부터 샘플의 작은 하위부피(subvolume)를 추출한다. 이러한 부피의 데이터를 포함하는 마스크(mask)를 생성한다. 마스크는 공극 부피 측정을 바이어스(bias)시킬 제품 외부의 공극 요소를 포함해서는 안 된다. 추가적으로, 분석을 위해 선택되는 제품의 영역은 제품 상의 물리적 식별 표시(landmark)로부터의 고정된 거리에 기초한다.
부피의 내부를 3개의 영역, 1) 입자 2) 섬유 및 3) 공극 공간으로 분리하기 위하여, 이들 3개의 영역의 최적의 분리를 제공하는 자동화된 임계화 알고리즘(automated thresholding algorithm)을 이용한다. 입자는 섬유보다 밀도가 높기 때문에, 세그먼트화된 입자의 약간의 팽창의 추가적인 단계를 또한 수행하여야 한다. 이는 고려될 입자의 표면에서의 예상된 부분 용적 평균화(partial volume averaging)를 가능하게 할 것이다. 이어서, 팽창된 세그먼트화된 입자는 계산된 그의 총 부피를 가질 수 있다. 이어서, 하한 임계치를 사용하여 공기와 섬유를 분리한다. 섬유 부피는 하한 임계치 초과의 그러한 복셀의 교차부이며 입자 영역의 일부가 아니다. 마지막으로, 섬유 및 입자 부피의 합에서 전체 마스크 부피를 빼서 공극 부피를 구한다.
이러한 하나의 구현은 2가지 소프트웨어 플랫폼: 아비조(Avizo) 9.2.0 및 매트랩(Matlab) R2016b의 사용을 통해 행하는데, 이들 둘 모두는 윈도우즈(Windows) 64비트 워크스테이션에서 실행된다. 이 경우에, 데이터를 스캔코 mCT50 3D x-선 마이크로CT 스캐너로부터 수집하여, 7 마이크로미터 복셀의 해상도로 데이터를 수집하였다. 스캐닝 및 영상 재구성을 완료한 후에, 스캐너는 ISQ 파일로 지칭되는 16비트 데이터 세트를 생성하며, 여기서 그레이 레벨은 x-선 감쇠의 변화를 반영하고, 이는 결국 재료 밀도와 관련된다. 이 경우에, ISQ는 5038x5038x1326의 치수로 매우 크다.
ISQ 파일을 아비조 9.2.0로 판독한다. 이는 0.15의 스케일링 계수를 사용하여 8 비트로 변환된다. 11 mm만큼 오프셋된 하나의 코너에 대각선인 하위부피를 선택한다. 분석을 위해 두께 3.5 mm의 슬래브를 선택한다.
견고한 자동화된 임계화 방식을 적용하기 위하여, 3개의 샘플의 각각으로부터의 단면 슬라이스를 매트랩 R2016B로 판독한다. 이어서, 'multithresh()'로 불리는 함수를 사용하여 세그먼트를 N개의 상이한 영역으로 나누는데, 이 예에서 N=2이다. 이 함수는 이미지 히스토그램의 분포에 기초하여 최적의 세그먼트화를 제공하는 '오츠 방법'(Otsu's Method)으로 불리는 잘 알려진 알고리즘에 기초한다. 이어서, 3개의 샘플에 걸친 이들 임계치의 평균 값을 선택하였다. 이러한 예에서, 섬유와 입자를 분리하는 임계치는 124였고, 공기와 섬유를 분리하는 임계치는 48이었다. 반경 1의 구형 구조화 요소를 사용하는 추가적인 팽창이 부분 용적 평균화를 보상하기 위해 세그먼트화된 입자 데이터에서 사용된다. 이어서, 아비조에서의 히스토그램 함수는 섬유 및 입자에 대해 연합된 총 부피 및 총 마스크 부피의 계산을 가능하게 한다. 이어서, 총 마스크 부피에서 섬유 및 입자 부피를 빼서 공극 부피를 구한다. 이어서, 추가 분석 또는 시각화를 위해 이러한 결과를 엑셀(Excel)로 전달할 수 있다.
세탁 잔류물 시험 방법
세탁 잔류물 시험을 사용하여 천 상의 세제 잔류물에 직면할 확률을 측정한다. 사용 중 이러한 확률에 영향을 미치는 많은 변동 요인이 있지만, 세탁 잔류물 시험은, 특히 용량이 세탁 드럼 내로 직접 첨가되는 경우, 성가신 기계-세탁 조건에서 잔류물에 직면할 위험의 양호한 지표이다.
기계-세탁 변동 요인을 설명하기 위하여, 세탁 잔류물 시험은 4개의 비교 제품 샘플을 포함하도록 설계되었으며, 각각의 제품은 4개의 복제물을 갖는다. 이 시험은 50℉ +/- 1℉로 설정된 물 온도 제어 시스템과 연결된 월풀 듀엣(Whirlpool Duet) 세탁기(모델 번호 WFW 9200 SQO2)를 사용하여 수행한다.
흑색 벨벳 파우치는 이퀘스트 유.케이.(Equest U.K.)(전화: (01207) 529920)로부터 공급된다. 재료 공급처: 영국 BD13 4EZ 웨스트 요크셔 브래드포드 덴홀름 할리팩스 로드 소재의 덴홀름 벨벳스(Denholme Velvets)(전화: (01274) 832 646). 재료 유형: 150 cm C.R. 면 파일 벨벳(Cotton Pile Velvet), 품질 8897, 흑색, 72% 면, 28% 모달(Modal). 이퀘스트에 대한 재봉 지침: 23.5 cm × 47 cm의 직사각형의 흑색 벨벳을 절단한다. 이것을 벨벳이 안쪽으로 가도록 접어서 정사각형을 만든다. (해어지는 것을 방지하는) 오버록 스티치(overlock stitch)를 사용하여, 2개의 측면을 따라 재봉하여 하나의 개방 에지를 남긴다. 블랭크 식별 라벨(3x3 cm의 편평한 면)을 한쪽 면 내에 재봉한다.
시험 준비:
1. 하나의 개방 에지를 사용하여 벨벳이 바깥쪽에 있도록 파우치를 뒤집는다.
2. 식별 라벨 상의 영구 마커에서 제품 코드 및 내부/외부 복제물을 명시한다.
3. 각각의 비교 제품에 대해, 그러한 제품을 시험하는 데 사용되는 흑색 벨벳 파우치의 우측 후방 코너에 1회 용량을 배치한다.
4. 흑색 파우치의 개방 단부를 2 cm의 시임(seam)으로 접고, 개구의 전체 길이를 따라 2 cm 폭 시임의 중간에서 스티치(stitch)로 막는다.
5. 이를 반복하여 시험 제품당 총 4개의 복제물을 만든다.
6. 흑색 파우치를 세탁기에 넣는다. 아래의 지시에 따른다.
흑색 파우치의 세탁:
1. 각 기계에 대해 교번하는 순서로, 세제 로드(detergent load)(즉 우측 후방 코너)가 서로 나란히 있는 방식으로 4개의 흑색 벨벳 파우치를 서로 나란히 배열한다. 예를 들어, 4개의 비교 제품을 A, B, C 및 D로 표지하는 경우, 제1 세탁에서는 파우치 ABCD, 제2 세탁에서는 BCDA, 제3 세탁에서는 DCAB, 및 제4 세탁에서는 DABC로 정리한다. 배열된 파우치들을 드럼의 후방에 둔다.
2. 세탁기를 섬세 세탁 프로그램에서 시작하고, 물 온도 제어 시스템을 통한 50℉ +/- 1℉ 및 6 gpg 경도의 혼합된 물을 사용하는데, 추가적인 밸러스트(ballast) 로드는 없다. 전체 세탁 사이클 내내 작동시킨다.
3. 세탁 사이클의 종료 시에, 파우치를 세탁기로부터 꺼내고, 3개의 측면(접힌 측면을 제외한 전부)을 따라 개방하여 임의의 잔류물이 쏟아지지 않도록 보장한다.
4. 개방 직후에 파우치에 등급을 매긴다. 건조되게 두지 않는다. 2명의 독립적인 채점자(grader)로부터의 등급을 기록 시트에 기록한다.
5. 얻어진 8개의 등급(4개의 파우치, 2명의 채점자)을 수치적으로 평균하여 세탁 잔류물 시험 등급을 제공한다. 1 이하의 세탁 잔류물 시험 등급은 합격으로 간주되며; 이는 제품이 제조자의 투입 권고에 따라 제품을 사용할 때 천 잔여물에 직면할 위험성이 최소임을 나타낸다. 1 초과의 세탁 잔류물 시험 등급은 잠재적인 실패 위험으로 간주된다.
흑색 파우치의 등급화. 하기에 설명된 등급화 척도에 따라 2명의 능숙한 평가자(judge)에 의해 흑색 파우치에 등급을 매긴다:
0 = 잔류물 없음.
0.5 = 최대 1 cm 직경의 매우 작은 오점(spot).
1 = 각각 최대 2 cm 직경의 최대 3개의 퍼진 작은 오점, 오점은 편평하고(즉, 필름-유사) 반투명함.
2 = 각각 최대 2 cm 직경의 3개 초과의 작은 오점, 전체에 이르는 흑색 파우치가 편평한 반투명 잔류물로 덮임.
2.5 = 직경 1 cm 미만의 작은 불투명한 잔류물(즉, 겔-유사).
3 = 직경이 1 내지 2 cm인 불투명한 잔류물(즉, 겔-유사).
4 = 직경이 3 내지 4 cm인 불투명한 잔류물(즉, 겔-유사).
5 = 직경이 4 내지 6 cm인 두꺼운 겔-유사 잔류물.
6 = 직경이 6 cm 초과인 두꺼운 겔-유사 잔류물.
7 = 제품이 실질적으로 용해되지 않음; 잔류물은 연질이며 겔-유사함.
8 = 제품이 실질적으로 용해되지 않음; 잔류물은 경질이며 탄성임(실리콘처럼 느껴짐); 등급 8은 제품이 오염되었을 수 있음을 나타내기 때문에 예외적이다.
실시예
실시예 1
도 1에 예시된 바와 같이, 제1 방사 빔을 사용하여 섬유질 요소의 제1 층을 방사하고 형성 벨트 상에 수집한다. 이어서, 섬유의 제1 층을 갖는 형성 벨트를 입자 부가 시스템을 이용하여 변경된 제2 방사 빔 아래에 통과시킨다. 입자 부가 시스템은 제2 방사 빔으로부터 섬유질 요소 바로 아래에 있는 형성 벨트 상의 착륙 구역을 향해 입자를 실질적으로 주입할 수 있다. 적합한 입자 부가 시스템은 진동하는 벨트 또는 스크류 공급기와 같은 입자 공급기, 및 에어 나이프 또는 다른 유동 이송 시스템과 같은 주입 시스템으로부터 조립될 수 있다. 횡방향으로의 입자의 일관된 분포를 돕기 위하여, 바람직하게는 방사 다이와 대략 동일한 폭을 가로질러 입자를 공급하여 입자가 복합 구조체의 전체 폭을 가로질러 전달되도록 보장한다. 바람직하게는, 출구를 제외하고는 입자 공급기를 완전히 둘러싸서 입자 공급물의 파괴를 최소화한다. 제2 방사 빔 아래의 형성 벨트 상에서 입자와 섬유질 요소의 동시-충돌(co-impingement)은 입자 패킹이 팽창되고 섬유가 입자간 공극에 실질적으로 침투하는 복합 구조체를 생성한다.
하기 표 1은 섬유질 요소를 제조하는 데 사용되는 본 발명의 건조 섬유 조성물의 비제한적인 예를 제시한다. 섬유질 요소를 제조하기 위하여, 바람직하게는 약 45% 내지 60% 고형물 함량을 갖는 수용액을 도 1에 도시된 바와 같은 하나 이상의 방사 빔을 통해 가공한다. 적합한 방사 빔은 세장화된 섬유를 형성 벨트에 충돌하기 전에 실질적으로 건조시키기에 적합한 건조 기류와 함께, 세장화 기류를 갖는 모세관 다이를 포함한다.
바람직하게는, 폴리비닐 알코올(PVOH)과 폴리에틸렌 옥사이드(PEO)의 블렌드는 약 5:1 내지 약 10:1의 블렌드 비로 사용된다. PEO 부분은 바람직하게는 약 100,000 내지 2,000,000 g/몰의 분자량의 블렌드를 포함한다.
[표 1]
Figure pct00003
하기 표 2는 본 발명의 입자 조성의 비제한적 예를 제시한다. 입자는 밀링, 분무 건조, 응집, 압출, 프릴링, 캡슐화, 패스틸화 및 이들의 임의의 조합을 포함하는 다양한 적합한 공정에 의해 제조될 수 있다. 복합 구조체에 첨가하기 전에 하나 이상의 입자를 함께 혼합할 수 있다.
[표 2]
Figure pct00004
생성된 제품이 표 3에 예시되어 있으며, 이는 제품에 대한 네트 섀시(chassis) 조성과 함께 (각각 표 1 및 표 2로부터의) 섬유 및 입자 성분에 의한 제품 섀시에 대한 구조적 세부사항을 제공한다. 다른 제품 보조 재료, 예를 들어 향료, 효소, 비누거품 억제제, 표백제 등이 섀시에 첨가될 수 있음에 유의한다.
[표 3]
Figure pct00005
실시예 1에 대한 원료
LAS는 미국 일리노이주 노스필드 소재의 스테판(Stepan) 또는 헌츠맨 코포레이션(Huntsman Corp.)에 의해 공급되는 평균 지방족 탄소 사슬 길이 C11-C12를 갖는 선형 알킬벤젠설포네이트이다. HLAS는 산 형태이다.
AES는 미국 일리노이주 노스필드 소재의 스테판 또는 미국 텍사스주 휴스턴 소재의 쉘 케미칼스(Shell Chemicals)에 의해 공급되는 C12-14 알킬에톡시 (3) 설페이트, C14-15 알킬에톡시 (2.5) 설페이트, C12-15 알킬에톡시 (1.8) 설페이트, C12-15 알킬에톡시 (1.0) 설페이트, 또는 C14-15 알킬에톡시 (1.0) 설페이트이다.
AS는 미국 일리노이주 노스필드 소재의 스테판에 의해 공급되는 C12-14 설페이트, 및/또는 중간-분지형 알킬 설페이트이다.
분산제 중합체는 분자량이 70,000이며 아크릴레이트:말레에이트 비가 70:30이고, 독일 루트비히스하펜 소재의 바스프에 의해 공급된다.
에톡실화 폴리에틸렌이민(PE20)은 -NH당 20개의 에톡실레이트 기를 갖는 600 g/몰 분자량 폴리에틸렌이민 코어이다. 바스프(독일 루트비히스하펜 소재)로부터 입수가능함.
킬레이트제는 악조-노벨(Akzo-Nobel, 네덜란드 암스테르담 소재)로부터 입수가능한 다이에틸렌트라이아민펜타아세트산(DTPA)이다.
폴리에틸렌 글리콜 4000 g/몰 분자량(PEG4k)은 다우 케미칼(미국 미시간주 미들랜드 소재)로부터 입수가능하다.
적합한 등급의 폴리비닐 알코올(PVOH)은 쿠라레이 포발(Kuraray Poval, 미국 텍사스주 휴스턴 소재)로부터 입수가능하며, 바람직하게는 쿠라레이 포발 그레이드 505이다.
폴리옥스(POLYOX) WSR N10 및 폴리옥스 WSR N60K를 포함하는, 적합한 등급의 폴리에틸렌 옥사이드(PEO)는 다우 케미칼(미국 미시간주 미들랜드 소재)로부터 입수가능하다.
실시예 2
하기 실시예는 본 발명의 바람직한 팽창비 범위 내에 있는 4개의 단위 용량 제품(A 내지 D), 단지 근소하게 상기 범위 내에 있는 1 단위 용량 제품(E), 및 규정된 팽창비 범위 밖에 있는 1 단위 용량 제품(F)에 대한 팽창비 측정 및 세탁 잔류물 시험 등급을 제공한다. 실시예의 모든 제품은 섬유 F2를 사용하여 제조한다. 25.4 mm(1 인치) 직경의 코어링 공구로 제품을 샘플링하고, 5 kN의 힘 목표치로 압축하는 인스트론 모델 5569 시험기로 25.4 mm(1 인치) 내경의 펀치 및 다이 세트에서 (약 10 MPa로) 압축함으로써 팽창비 측정을 행하였다.
제품 A 및 제품 B는 동일한 입자 유형, P3을 갖지만, 복합 구조체에서 입자/섬유의 비가 상이하고, 세탁 잔류물 시험에 포함되는 총 용량 질량이 상이하다. 둘 모두를 최소 벌크 압축으로 조립하였다. 둘 모두는 규정된 팽창비 범위 내에 있으며, 비교적 높은 평량 및 용량 질량을 갖는 경우에도, 세탁 잔류물 시험에서 둘 모두 완전히 용해되어 잔류물을 남기지 않는다.
제품 C 내지 제품 F는 입자 유형(P4) 및 섀시 유형(C9), 그리고 이들의 복합 구조체에서의 일반적인 입자/섬유 비가 동일하며; 단위 용량 구조를 조립하는 데 사용된 사전-압축 정도가 상이하다. 입자 P4의 화학적 특성, 구체적으로는 리올로지 조절제(PE20)의 낮은 수준은 성가신 용해에 단지 근소하게 적합하며, 따라서 이 실시예를 위해 선택하였다. 제품 C는 그의 조립 동안 본질적으로 벌크 압축을 갖지 않았다. 제품 D를 그의 조립 동안 온화한 벌크 압축(약 0.04 MPa)으로 조립하여, 그의 팽창비를 약 2.6에서 약 2.35로 감소시켰다. 제품 E를 그의 조립 동안 중간 정도의 벌크 압축(약 0.2 MPa)으로 조립하여, 그의 팽창비를 약 2.1로 감소시켰다. 제품 F를 높은 벌크 압축(약 1 MPa) 하에서 조립하여, 그의 팽창비를 약 1.5로 감소시켰다. 이러한 시리즈는 용해에 대한 팽창비(DR)의 영향을 나타낸다: 바람직한 DR 범위 내에 있는 제품 C 및 제품 D는 허용가능한 세탁 잔류물 등급을 갖고, 제품 E는 근소하게 범위 내에 있으며 세탁 잔류물 시험에 근소하게 불합격한다. 제품 F는 DR 범위 밖에 있으며, 세탁 잔류물 시험에서 크게 불합격한다. 이 실시예는, 팽창비에 의해 특징지어지는, 제품 용해에 대한 구조의 영향을 나타낸다.
[표 4]
Figure pct00006
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 의미하는 것으로 의도된다.
명료함을 위해, 총 "중량%" 값은 100 중량%를 초과하지 않는다.
임의의 상호 참조되거나 관련된 특허 또는 출원을 포함하는, 본 명세서에 인용된 모든 문헌은 그로써 명확히 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 실시예 및/또는 실시 형태가 예시되고 설명되었지만, 다양한 다른 변경과 수정이 본 발명의 사상과 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범주 내에 있는 모든 그러한 변경 및 수정을 첨부된 청구범위에서 포함하고자 한다.

Claims (15)

  1. 바람직하게는 섬유질 요소를 포함하는 수용성 섬유질 구조체 및 상기 구조체 전반에 걸쳐 분포된 복수의 입자를 포함하는 수용성 단위 용량 물품(water-soluble unit dose article)으로서, 상기 수용성 단위 용량 물품의 팽창비(Dilation Ratio)는 팽창비 시험 방법(Dilation Ratio Test Method)에 따라 측정할 때 2 내지 4, 바람직하게는 2.2 내지 3.0, 더욱 바람직하게는 2.3 내지 2.7의 범위인, 수용성 단위 용량 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 팽창비는 팽창비 시험 방법에 따라 측정할 때 4 미만, 바람직하게는 3.0 미만, 더욱 바람직하게는 2.7 미만인, 수용성 단위 용량 물품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 입자는 과립 크기 분포 시험 방법(Granular Size Distribution Test Method)에 따라 측정할 때 D50 입자 크기가 150 μm 내지 1600 μm인, 수용성 단위 용량 물품.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 과립 크기 분포 시험 방법에 따라 측정되는 상기 입자의 D50 입자 크기 대 직경 시험 방법(Diameter Test Method)에 따라 측정되는 상기 섬유질 요소의 직경의 비는 10:1 내지 100:1, 바람직하게는 15:1 내지 50:1, 더욱 바람직하게는 20:1 내지 40:1인, 수용성 단위 용량 물품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입자는 벌크 밀도(bulk density)가 200 g/L 내지 800 g/L인, 수용성 단위 용량 물품.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 섬유질 요소는 건조 섬유질 요소 기준으로 10 중량% 내지 90 중량%, 바람직하게는 20 중량% 내지 80 중량%, 더욱 바람직하게는 30 중량% 내지 70 중량%의 총 활성제를 포함하는, 수용성 단위 용량 물품.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 섬유질 요소는 계면활성제, 구조화제(structurant), 빌더(builder), 유기 중합체성 화합물, 효소, 효소 안정제, 표백 시스템, 증백제, 색조 부여제(hueing agent), 킬레이팅제, 비누거품 억제제(suds suppressor), 컨디셔닝제, 습윤제, 향료(perfume), 향료 마이크로캡슐, 충전제 또는 담체, 알칼리도 시스템(alkalinity system), pH 제어 시스템, 완충제, 알칸올아민, 모기 기피제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 활성제를 포함하는, 수용성 단위 용량 물품.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 섬유질 요소는 비-알콕실화 C6-C20 선형 또는 분지형 알킬 설페이트(AS), C6-C20 선형 알킬벤젠 설포네이트(LAS), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 계면활성제, 바람직하게는 C6-C20 선형 알킬벤젠 설포네이트(LAS)를 포함하는, 수용성 단위 용량 물품.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입자들 중 적어도 하나는 계면활성제, 구조화제, 빌더, 유기 중합체성 화합물, 효소, 효소 안정제, 표백 시스템, 증백제, 색조 부여제, 킬레이팅제, 비누거품 억제제, 컨디셔닝제, 습윤제, 향료, 향료 마이크로캡슐, 충전제 또는 담체, 알칼리도 시스템, pH 제어 시스템, 완충제, 알칸올아민, 모기 기피제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 활성제를 포함하는, 수용성 단위 용량 물품.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입자들 중 적어도 하나는 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 계면활성제를 포함하는, 수용성 단위 용량 물품.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 입자는 하나 이상의 수불용성 재료를 포함하고, 바람직하게는 상기 수불용성 재료는 20 마이크로미터 미만, 또는 50 마이크로미터 미만의 현탁 평균 입자 크기로 분산 가능한, 수분산성 단위 용량 물품.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입자들 중 적어도 하나는 알콕실화 폴리알킬렌이민, 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드(EOx1POyEOx2) 삼중블록 공중합체, N,N,N',N'-테트라(2-하이드록시에틸)에틸렌다이아민, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 리올로지 조절제, 바람직하게는 알콕실화 폴리에틸렌이민(PEI)을, 상기 각각의 별개의 입자의 총 중량을 기준으로 0.5% 내지 20%, 바람직하게는 1% 내지 15%, 더욱 바람직하게는 2% 내지 10%로 포함하되, 상기 x1 및 x2의 각각은 2 내지 140, 바람직하게는 2 내지 100, 더욱 바람직하게는 2 내지 80의 범위이고, y는 15 내지 70의 범위이고, 바람직하게는 상기 알콕실화 폴리알킬렌이민은 (PEI) a (CH2CH2O) b (CH2CH2CH2O) c 의 실험식을 갖고, 여기서, PEI는 폴리에틸렌이민 코어이고; a는 개질 전의 상기 PEI 코어의 수 평균 분자량(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 개수이며, 이는 0 내지 60, 바람직하게는 1 내지 50, 더욱 바람직하게는 5 내지 40, 가장 바람직하게는 10 내지 30의 범위이고; c는 상기 PEI 코어 내의 질소 원자당 프로필렌 옥사이드(CH2CH2CH2O) 단위의 중량 평균 개수이며, 이는 0 내지 60, 바람직하게는 0 내지 40, 더욱 바람직하게는 0 내지 30, 가장 바람직하게는 0 내지 20의 범위인, 수용성 단위 용량 물품.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입자들 중 적어도 하나는 상기 각각의 별개의 입자의 총 중량을 기준으로 0.5% 내지 20%, 바람직하게는 1% 내지 15%, 더욱 바람직하게는 2% 내지 10%의 폴리알킬렌 글리콜을 포함하고, 상기 폴리알킬렌 글리콜은 바람직하게는 중량 평균 분자량이 500 내지 20,000 달톤, 바람직하게는 약 1000 내지 15,000 달톤, 그리고 더욱 바람직하게는 2000 내지 8000 달톤의 범위인 폴리에틸렌 글리콜인, 수용성 단위 용량 물품.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 섬유질 요소는 풀루란, 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 카르복시메틸 셀룰로오스, 알긴산나트륨, 잔탄 검, 트래거캔스 검, 구아 검, 아카시아 검, 아라비아 검, 폴리아크릴산, 메틸메타크릴레이트 공중합체, 카르복시비닐 중합체, 덱스트린, 펙틴, 키틴, 레반, 엘시난, 콜라겐, 젤라틴, 제인, 글루텐, 대두 단백질, 카세인, 폴리비닐 알코올, 카르복실화 폴리비닐 알코올, 설폰화 폴리비닐 알코올, 폴리에틸렌 글리콜, 전분, 전분 유도체, 헤미셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 유도체, 단백질, 키토산, 키토산 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 테트라메틸렌 에테르 글리콜, 하이드록시메틸 셀룰로오스, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 필라멘트-형성 재료를 포함하는, 수용성 단위 용량 물품.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 단위 용량 물품은 본 명세서에 기재된 평량 시험 방법(Basis Weight Test Method)에 따라 측정할 때 평량이 500 그램/m2 내지 5,000 그램/m2, 바람직하게는 1,000 그램/m2 내지 4,000 그램/m2, 더욱 바람직하게는 1,500 그램/m2 내지 3,500 그램/m2, 더욱 더 바람직하게는 2,000 그램/m2 내지 3,000 그램/m2인, 수용성 단위 용량 물품.
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