(57)【要約】特定のアスペクト比を有する改善された可溶性固体物品が提供される。このような可溶性固体物品は、２以上の可撓性の可溶性多孔質シートを含む多層構造を有し、これらはそれぞれ、水溶性ポリマー及び界面活性剤を含み、かつ、８０％〜１００％の連続気泡含有率、及び１００μｍ〜２０００μｍの全体平均孔径によって特徴付けられる。多層可溶性固体物品は、最大寸法Ｄ及び最小寸法ｚによって特徴付けられ、Ｄ／ｚの比は１〜１０の範囲である。
2021514403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上の可撓性の可溶性多孔質シートを含む可溶性固体物品であって、前記２以上のシートのそれぞれが、水溶性ポリマー及び界面活性剤を含み、かつ、８０％〜１００％の連続気泡含有率、及び１００μｍ〜２０００μｍの全体平均孔径によって特徴付けられ、前記可溶性固体物品が、最大寸法Ｄ及び最小寸法ｚによって特徴付けられ、Ｄ／ｚの比は１〜１０の範囲である、可溶性固体物品。
【請求項２】
前記Ｄ／ｚの比が、１．４〜９、好ましくは１．５〜８、より好ましくは２〜７の範囲である、請求項１に記載の可溶性固体物品。
【請求項３】
前記最小寸法ｚが、３ｍｍ〜２０ｃｍ、好ましくは４ｍｍ〜１０ｃｍ、より好ましくは５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲である、請求項１又は２に記載の可溶性固体物品。
【請求項４】
前記２以上のシートのそれぞれが、０．５ｍｍ〜４ｍｍ、好ましくは０．６ｍｍ〜３．５ｍｍ、より好ましくは０．７ｍｍ〜３ｍｍ、更により好ましくは０．８ｍｍ〜２ｍｍ、最も好ましくは１ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲の厚さによって特徴付けられる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の可溶性固体物品。
【請求項５】
前記物品が、前記可撓性の可溶性多孔質シートを４〜５０、好ましくは５〜４０、より好ましくは６〜３０含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の可溶性固体物品。
【請求項６】
前記物品が、０．０５グラム／ｃｍ３〜０．５グラム／ｃｍ３、好ましくは０．０６グラム／ｃｍ３〜０．４グラム／ｃｍ３、より好ましくは０．０７グラム／ｃｍ３〜０．２グラム／ｃｍ３、最も好ましくは０．０８グラム／ｃｍ３〜０．１５グラム／ｃｍ３の範囲の密度によって特徴付けられる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の可溶性固体物品。
【請求項７】
前記２以上の可撓性の可溶性多孔質シートのうちの少なくとも１のシートが、該シートの総重量に対して１０％〜４０％、好ましくは１５％〜３０％、より好ましくは２０％〜２５％の前記水溶性ポリマーを含み、かつ／又は、前記少なくとも１のシートが、該シートの総重量に対して５％〜８０％、好ましくは１０％〜７０％、より好ましくは３０％〜６５％の前記界面活性剤を更に含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の可溶性固体物品。
【請求項８】
前記少なくとも１のシートが、該シートの総重量に対して０．１％〜２５％、好ましくは０．５％〜２０％、より好ましくは１％〜１５％、最も好ましくは２％〜１２％の可塑剤を更に含み、任意に、前記少なくとも１のシートは、布地ケア活性物質、食器洗浄活性物質、硬質表面洗浄活性物質、美容及び／又はスキンケア活性物質、パーソナルクレンジング活性物質、ヘアケア活性物質、口腔ケア活性物質、女性ケア活性物質、ベビーケア活性物質、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される１種以上の追加成分を更に含む、請求項７に記載の可溶性固体物品。
【請求項９】
前記２以上の可撓性の可溶性多孔質シートのそれぞれが、
・８５％〜１００％、好ましくは９０％〜１００％の連続気泡含有率、及び／又は
・１５０μｍ〜１０００μｍ、好ましくは２００μｍ〜６００μｍの全体平均孔径、及び／又は
・５μｍ〜２００μｍ、好ましくは１０μｍ〜１００μｍ、より好ましくは１０μｍ〜８０μｍの平均気泡壁厚さ、及び／又は
・前記物品の０．５重量％〜２５重量％、好ましくは１重量％〜２０重量％、より好ましくは３重量％〜１０重量％の最終含水量、及び／又は
・０．６ｍｍ〜３．５ｍｍ、好ましくは０．７ｍｍ〜３ｍｍ、より好ましくは０．８ｍｍ〜２ｍｍ、最も好ましくは１ｍｍ〜１．５ｍｍの厚さ、及び／又は
・５０グラム／ｍ２〜２５０グラム／ｍ２、好ましくは８０グラム／ｍ２〜２２０グラム／ｍ２、より好ましくは１００グラム／ｍ２〜２００グラム／ｍ２の坪量、及び／又は
・０．０５グラム／ｃｍ３〜０．５グラム／ｃｍ３、好ましくは０．０６グラム／ｃｍ３〜０．４グラム／ｃｍ３、より好ましくは０．０７グラム／ｃｍ３〜０．２グラム／ｃｍ３、最も好ましくは０．０８グラム／ｃｍ３〜０．１５グラム／ｃｍ３の密度、及び／又は
・０．０３ｍ２／ｇ〜０．２５ｍ２／ｇ、好ましくは０．０４ｍ２／ｇ〜０．２２ｍ２／ｇ、より好ましくは０．０５ｍ２／ｇ〜０．２ｍ２／ｇ、最も好ましくは０．１ｍ２／ｇ〜０．１８ｍ２／ｇの比表面積、
によって特徴付けられる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の可溶性固体物品。
【請求項１０】
前記２以上の可撓性の可溶性多孔質シートが、第１の色の第１のシート及び第２の異なる色の第２のシートを含み、前記第１及び第２のシートが、前記可溶性固体物品の外面から視認可能である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の可溶性固体物品。
【請求項１１】
前記第１のシートが第１の有益剤を含み、前記第２のシートが第２の異なる有益剤を含み、前記第１の色が前記第１の有益剤を示す視覚的合図を提供し、前記第２の色が前記第２の有益剤を示す視覚的合図を提供する、請求項１０に記載の可溶性固体物品。
【請求項１２】
２つの隣接する可撓性の可溶性多孔質シートの間の中央領域内に位置する少なくとも１種の機能性成分を含み、前記少なくとも１種の機能性成分が、洗浄活性物質、パーソナルケア活性物質、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、前記洗浄活性物質は、界面活性剤、遊離香料、カプセル化香料、香料マイクロカプセル、シリコーン、柔軟剤、酵素、漂白剤、着色剤、ビルダー、レオロジー変性剤、ｐＨ調整剤、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、前記パーソナルケア活性物質は、皮膚軟化剤、保湿剤、コンディショニング剤、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の可溶性固体物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定のアスペクト比を有する改善された可溶性固体物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
水溶性高分子担体又はマトリックス中に界面活性剤及び／又は他の活性成分を含む可撓性可溶性シートは周知である。このようなシートは、水中での溶解時に界面活性剤及び／又は他の活性成分を送達するのに特に有用である。同じ製品カテゴリーの従来型の顆粒又は液体形態と比較して、そのようなシートは、より良好な構造的一体性を有し、より濃縮され、保管、輸送／搬送、携帯、及び取り扱いがより容易である。同じ製品カテゴリーの固体錠剤形態と比較して、そのようなシートは、より可撓性であり、脆性が低く、消費者にとってより良好な感覚的魅力を有する。しかしながら、そのような可撓性可溶性シートは、特に従来型の顆粒又は液体製品形態と比較して、水への溶解が顕著に遅いという欠点があり得る。
【０００３】
溶解の問題を更に悪化させることを回避するために、そのような可撓性可溶性シートは、比較的薄く作製され（すなわち、長さ／幅対厚さのアスペクト比が大きい）、典型的には個別／単一の層として使用される。多層構造が提供される場合であっても、そのような多層構造の全体的な厚さは比較的薄く保たれる。結果として得られる多層構造は、長さ／幅対厚さの比が大きいシート状形状を維持し、これは、取り扱うには過度に軟弱又は薄っぺらすぎる場合があり、使用時に分離するのが困難になり得、消費者にとって審美的に心地良いものではない可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、改善されたアスペクト比及び／又は形状を有する多層可溶性固体物品に対する継続的な必要性が存在し、このような物品は、取り扱いがより容易であり、消費者にとって審美的により心地良く、しかも依然として水に溶解しやすい。
【０００５】
また、上記の改善された多層可溶性固体物品を製造するための、より費用効率が高く、容易にスケール変更可能なプロセスを提供することも有利であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様では、本発明は、２以上の可撓性の可溶性多孔質シートを含む可溶性固体物品を提供し、当該２以上のシートのそれぞれは、水溶性ポリマー及び界面活性剤を含み、かつ、約８０％〜１００％、好ましくは約８５％〜１００％、より好ましくは約９０％〜１００％の連続気泡含有率、及び約１００μｍ〜約２０００μｍ、好ましくは約１５０μｍ〜約１０００μｍ、より好ましくは約２００μｍ〜約６００μｍの全体平均孔径によって特徴付けられ、当該可溶性固体物品は、最大寸法Ｄ及び最小寸法ｚによって特徴付けられ、Ｄ／ｚの比は、１〜約１０、好ましくは約１．４〜約９、より好ましくは約１．５〜約８、最も好ましくは約２〜約７の範囲である。
【０００７】
好ましくは、このような可溶性固体物品の最小寸法ｚは、約３ｍｍ〜約２０ｃｍ、好ましくは約４ｍｍ〜約１０ｃｍ、より好ましくは約５ｍｍ〜約３０ｍｍの範囲である。
【０００８】
より好ましくは、上記２以上の可撓性の可溶性多孔質シートのそれぞれは、約０．５ｍｍ〜約４ｍｍ、好ましくは約０．６ｍｍ〜約３．５ｍｍ、より好ましくは約０．７ｍｍ〜約３ｍｍ、更により好ましくは約０．８ｍｍ〜約２ｍｍの、最も好ましくは約１ｍｍ〜約１．５ｍｍの範囲の厚さによって特徴付けられる。本発明の可溶性固体物品は、このような可撓性の可溶性多孔質シートを約４〜約５０、好ましくは約５〜約４０、より好ましくは約６〜約３０含み得る。
【０００９】
可溶性固体物品は、約０．０５グラム／ｃｍ３〜約０．５グラム／ｃｍ３、好ましくは約０．０６グラム／ｃｍ３〜約０．４グラム／ｃｍ３、より好ましくは約０．０７グラム／ｃｍ３〜約０．２グラム／ｃｍ３、最も好ましくは約０．０８グラム／ｃｍ３〜約０．１５グラム／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。
【００１０】
好ましい実施形態では、少なくとも１の可撓性の可溶性多孔質シートは、このシートの総重量に対して約１０％〜約４０％、好ましくは約１５％〜約３０％、より好ましくは約２０％〜約２５％の上記水溶性ポリマーを含み、かつ／又は、当該シートの総重量に対して約５％〜約８０％、好ましくは１０％〜７０％、より好ましくは３０％〜６５％の上記界面活性剤を含む。更に、当該少なくとも１のシートは、当該シートの総重量に対して約０．１％〜約２５％、好ましくは約０．５％〜約２０％、より好ましくは約１％〜約１５％、最も好ましくは約２％〜約１２％の可塑剤を含み得る。また更に、当該少なくとも１つのシートは、布地ケア活性物質、食器洗浄活性物質、硬質表面洗浄活性物質、美容及び／又はスキンケア活性物質、パーソナルクレンジング活性物質、ヘアケア活性物質、口腔ケア活性物質、女性ケア活性物質、ベビーケア活性物質、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される１種以上の追加成分を含み得る。
【００１１】
本発明の可溶性固体物品中の可撓性の可溶性多孔質シートのそれぞれは、以下のパラメータのうちの１つ以上によって特徴付けられることが特に好ましい：
・約５μｍ〜約２００μｍ、好ましくは約１０μｍ〜約１００μｍ、より好ましくは約１０μｍ〜約８０μｍの平均気泡壁厚さ、及び／又は
・当該シートの約０．５重量％〜約２５重量％、好ましくは約１重量％〜約２０重量％、より好ましくは約３重量％〜約１０重量％の最終含水量、及び／又は
・約５０グラム／ｍ２〜約２５０グラム／ｍ２、好ましくは約８０グラム／ｍ２〜約２２０グラム／ｍ２、より好ましくは約１００グラム／ｍ２〜約２００グラム／ｍ２の坪量、及び／又は
・約０．０５グラム／ｃｍ３〜約０．５グラム／ｃｍ３、好ましくは約０．０６グラム／ｃｍ３〜約０．４グラム／ｃｍ３、より好ましくは約０．０７グラム／ｃｍ３〜約０．２グラム／ｃｍ３、最も好ましくは約０．０８グラム／ｃｍ３〜約０．１５グラム／ｃｍ３の密度、及び／又は
・約０．０３ｍ２／ｇ〜約０．２５ｍ２／ｇ、好ましくは約０．０４ｍ２／ｇ〜約０．２２ｍ２／ｇ、より好ましくは約０．０５ｍ２／ｇ〜約０．２ｍ２／ｇ、最も好ましくは約０．１ｍ２／ｇ〜約０．１８ｍ２／ｇの比表面積。
【００１２】
本発明のこれらの及びその他の態様は、本発明の以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態による多層可溶性固体物品を示す。
【図２】可撓性の多孔質可溶性固体シートをバッチプロセスで作製するための、従来技術の対流式加熱／乾燥構成を示す。
【図３】可撓性の多孔質可溶性固体シートをバッチプロセスで作製するための、従来技術のマイクロ波式加熱／乾燥構成を示す。
【図４】可撓性の多孔質可溶性固体シートを連続プロセスで作製するための、従来技術のインピンジメントオーブン式加熱／乾燥構成を示す。
【図５】本発明の一実施形態による、本発明の可撓性多孔質可溶性シートをバッチプロセスで作製するための、底部伝導式加熱／乾燥構成を示す。
【図６】本発明の別の実施形態による、本発明の別の可撓性多孔質可溶性シートを連続プロセスで作製するための、回転ドラム式加熱／乾燥構成を示す。
【図７Ａ】回転ドラム式加熱／乾燥構成を採用したプロセスによって作製された、布地ケア活性物質を含有する本発明の可撓性多孔質可溶性シートの上面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を示す。
【図７Ｂ】図７Ａに示されるシートと同じ布地ケア活性物質を含むが、インピンジメントオーブン式加熱／乾燥構成を採用したプロセスによって作製された、比較の可撓性多孔質可溶性シートの上面のＳＥＭ画像を示す。
【図８Ａ】底部伝導式加熱／乾燥構成を採用したプロセスによって作製された、ヘアケア活性物質を含有する本発明の可撓性多孔質可溶性シートの上面のＳＥＭ画像を示す。
【図８Ｂ】図８Ａに示されるシートと同じヘアケア活性物質を含むが、インピンジメントオーブン式加熱／乾燥構成を採用したプロセスによって作製された、比較の可撓性多孔質可溶性シートの上面のＳＥＭ画像を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
Ｉ．定義
本明細書で使用するとき、用語「可溶性」は、２０℃及び大気圧下で、十分な量の脱イオン水に、撹拌なしで８時間以内に、未溶解残渣が５重量％未満で、完全に又は実質的に溶解する、物品の能力を指す。
【００１５】
本明細書で使用するとき、用語「固体」は、２０℃及び大気圧下で、物品が、拘束されずまたその物品に外力が加えられていないときに、物品がその形状を実質的に保持する（すなわち、その形状にいかなる可視変化も伴わない）能力を指す。
【００１６】
本明細書で使用するとき、用語「可撓性」は、物品が、その長手方向に垂直な中心線に沿って９０°で曲げられたときに、破損することなく、又は顕著な破壊を伴わずに、応力に耐える物品の能力を指す。好ましくは、このような物品は、顕著な弾性変形を受けることができ、５ＧＰａ以下、好ましくは１ＧＰａ以下、より好ましくは０．５ＧＰａ以下、最も好ましくは０．２ＧＰａ以下のヤング率によって特徴付けられる。
【００１７】
本明細書で使用するとき、用語「シート」は、三次元形状（すなわち、厚さ、長さ、及び幅を有する）を有する非繊維性構造体を指し、この長さ対厚さのアスペクト比、及び幅対厚さのアスペクト比は、両方とも、少なくとも約５：１であり、この長さ対幅の比は少なくとも約１：１である。好ましくは、この長さ対厚さアスペクト比、及びこの幅対厚さアスペクト比は、両方とも、少なくとも約１０：１、より好ましくは少なくとも約１５：１、最も好ましくは少なくとも約２０：１であり、またこの長さ対幅アスペクト比は、好ましくは少なくとも約１．２：１、より好ましくは少なくとも約１．５：１、最も好ましくは少なくとも約１．６１８：１．である。
【００１８】
本明細書で使用するとき、用語「水溶性」は、２０℃及び大気圧下で、十分な撹拌を伴って、１リットル（１Ｌ）の脱イオン水に、少なくとも約２５グラム、好ましくは少なくとも約５０グラム、より好ましくは少なくとも約１００グラム、最も好ましくは少なくとも約２００グラムのサンプル材料を入れたときに、目に見える固体を残さず、又は目に見える分離相を形成せずに、水に完全に溶解又は分散する、サンプル材料の能力を指す。
【００１９】
本明細書で使用するとき、「連続気泡発泡体」又は「連続気泡構造」は、気体、典型的には乾燥プロセス中に発泡構造が崩壊しない気体（空気など）を含有し、それにより物理的強度及び固体の凝集性を維持する、空隙又は気泡のネットワークを画定する固体相互結合ポリマー含有マトリックスを指す。構造体の相互結合性は、以下に開示される試験３によって測定される連続気泡含有率によって記述され得る。
【００２０】
本明細書で使用するとき、用語「下面」は、乾燥工程中に、エアレートされた湿潤プレミックスのシートが配置される支持面に直接に接触する、本発明の可撓性多孔質可溶性固体シートの表面を指し、一方、用語「上面」は、この下面と反対側の当該シートの表面を指す。更に、このような固体シートは、その厚さに沿って３つの領域に分割することができ、これは、上面に隣接する上部領域と、下面に隣接する下部領域と、上部領域と下部領域との間に位置する中間領域とを含む。上部、中間、及び下部領域は、等しい厚さであり、すなわち、それぞれがシートの総厚の約１／３の厚さを有する。
【００２１】
本明細書で使用するとき、用語「エアレート」、「エアレーティング」又は「エアレーション」は、機械的及び／又は化学的手段によって液体又はペースト状組成物に気体を導入するプロセスを指す。
【００２２】
本明細書で使用するとき、用語「加熱方向」は、熱源が熱エネルギーを物品に印加する方向を指し、その結果、そのような物品の一方の側から他方の側へと減少する、そのような物品内の温度勾配をもたらす。例えば、物品の一方の側に位置する熱源が、当該物品に熱エネルギーを印加して、当該一方の側から反対側へと減少する温度勾配を発生させる場合、加熱方向は、当該一方の側から反対側へと延在すると見なされる。このような物品の両側、又はこのような物品の異なる部分が、かかる物品全体にわたって観察可能な温度勾配を伴わずに同時に加熱される場合には、加熱は非指向的な方法で行われ、加熱方向は存在しない。
【００２３】
本明細書で使用するとき、用語「実質的に反対側」又は「実質的にオフセットしている」は、２つの方向又は２つの線の間に９０°以上のオフセット角度を有する２つの方向又は２つの線を指す。
【００２４】
本明細書で使用するとき、用語「実質的に整列（substantially aligned）」又は「実質的に整列（substantial alignment）」は、２つの方向又は２つの線間に９０°未満のオフセット角度を有する２つの方向又は２つの線を指す。
【００２５】
本明細書で使用するとき、用語「一次熱源」は、物体（例えば、本発明によるエアレートされた湿潤プレミックスのシート）によって吸収される総熱エネルギーの、５０％超、好ましくは６０％超、より好ましくは７０％超、最も好ましくは８０％超提供する熱源を指す。
【００２６】
本明細書で使用するとき、用語「制御された表面温度」は、比較的一定の表面温度を指し、すなわち、＋／−２０％未満の変動、好ましくは＋／−１０％未満の変動、より好ましくは＋／−５％未満の変動を有する表面温度を指す。
【００２７】
用語「〜を本質的に含まない（essentially free of）」又は「〜を本質的に含まない（essentially free from）」は、示される物質が極めて少量であり、組成物又は製品に意図的に添加されたものでなく、又は好ましくは、そのような組成物又は製品中に分析によって検出可能な濃度で存在しないことを意味する。示される物質が、そのような組成物又は製品に意図的に添加された物質のうちの１つ以上の不純物としてのみ存在する、組成物又は製品が含まれ得る。
【００２８】
従来の可溶性固体物品は、比較的大きな長さ／幅対厚さの比を有し、すなわち、このような物品の水への迅速な溶解を確実にするために、比較的薄くなっている。したがって、このような可溶性固体物品は、典型的には、比較的大きいが薄いシート製品の形態で提供され、これは、取り扱いが困難であり（例えば、使用時に過度に軟弱であり、容易にくっつき合い、剥がすのが困難）、消費者にとって審美的に心地良いものではない可能性がある。しかしながら、溶解要件によって付与される制約により、そのような製品形態の変更又は改善のための余地はほとんど又は全く存在しない。
【００２９】
本発明の驚くべき予期せぬ発見は、本発明の可撓性の可溶性多孔質固体シートの複数の層を積み重ねることによって形成される三次元多層構造体（約８０％〜１００％の連続気泡含有率、及び約１００μｍ〜約２０００μｍの全体平均孔径により定義される連続気泡発泡体（ＯＣＦ）構造を有する）が、合わせた状態で、同じアスペクト比を有する単層構造体よりも可溶性が高いことである。これにより、得られる可溶性固体物品を厚さ方向に沿って顕著に増加させることが可能になり、取り扱いがより容易で、消費者にとって審美的に心地良い（例えば、厚いパッド又は更には立方体の形態の製品）三次元製品形状を作り出すことができる。
【００３０】
具体的には、図１は、上記の可撓性の可溶性多孔質シート２、４、６、及び８の複数の層を一緒に積み重ねることによって形成された多層可溶性固体物品１を示し、これは、最大寸法Ｄ及び最小寸法ｚ（最大寸法Ｄに対して垂直である）によって特徴付けられ、このＤ／ｚ比（以下、「アスペクト比」とも称される）は、１〜約１０、好ましくは約１．４〜約９、好ましくは約１．５〜約８、より好ましくは約２〜約７の範囲である。
【００３１】
本発明の多層可溶性固体物品は、規則的又は不規則的のいずれの任意の好適な形状であってもよく、例えば、球状、立方体、矩形、多角形、楕円形、円筒形、ロッド状、シート状、花形、扇形、星形、ディスク形などであり得る。図１に示される六角形の可溶性固体物品１は、約５．８〜６のアスペクト比を有する。アスペクト比が１である場合、可溶性固体物品は球形形状を有する。アスペクト比が約１．４である場合、可溶性固体物品は立方体形状を有する。
【００３２】
本発明の多層可溶性固体物品は、約３ｍｍ超であるが約２０ｃｍ未満、好ましくは約４ｍｍ〜約１０ｃｍ、より好ましくは約５ｍｍ〜約３０ｍｍの最小寸法ｚを有し得る。
【００３３】
上述の多層可溶性固体物品は、そのような可撓性の可溶性多孔質シートを２超含んでもよい。例えば、当該可撓性の可溶性多孔質シートを約４〜約５０、好ましくは約５〜約４０、更に好ましくは約６〜約３０含んでもよい。本発明に従って作製された可撓性の可溶性多孔質シート内の改善されたＯＣＦ構造は、多くのシート（例えば、１５〜４０）を一緒に積み重ねることを可能にする一方で、依然として積層体に十分な全体的な溶解速度を提供する。
【００３４】
本発明の特に好ましい実施形態では、この多層可溶性固体物品は、上記の可撓性の可溶性多孔質シートを１５〜４０含み、約２〜約７の範囲のアスペクト比を有する。
【００３５】
以下では、このような可撓性の可溶性多孔質シートの配合及び作製プロセス、並びにこれらを組み立てて本発明の多層可溶性固体物品にする方法について詳細に説明する。
【００３６】
ＩＩ．シートを作製するためのプロセスの概要
国際公開第２０１００７７６２７号は、溶解を改善するように機能する、約８０％〜１００％の連続気泡含有率によって特徴付けられる連続気泡発泡体（ＯＣＦ）構造を有する多孔質シートを形成するためのバッチプロセスを開示している。具体的には、最初に原材料のプレミックスを形成し、これに激しくエアレーションを行い、次いでバッチで加熱乾燥させ（例えば、対流式オーブン又はマイクロ波オーブン内）、所望のＯＣＦ構造を有する多孔質シートを形成する。このようなＯＣＦ構造は、結果として得られる多孔質シートの溶解速度を著しく改善するが、そのようなシート内には、より厚い気泡壁を有する、視覚的により高密度で、より多孔度の低い下部領域が依然として存在する。このような高密度の下部領域は、シートを通る水の流れに悪影響を及ぼし、それによってシートの全体的な溶解速度に悪影響を及ぼし得る。複数のこのようなシートが一緒に積層されて多層構造を形成するとき、複数の高密度下部領域の「バリア」効果が特に増強される。
【００３７】
国際公開第２０１２１３８８２０号は、同第２０１００７７６２７号と同様のプロセスを開示しているが、ただし、エアレートされた湿潤プレミックスの連続乾燥が、例えば、インピンジメントオーブン（対流式オーブン又はマイクロ波オーブンの代わりに）を使用することによって達成される。このような連続乾燥プロセスによって形成されるＯＣＦシートは、その異なる領域にわたる細孔構造における均一性／粘稠度の向上によって特徴付けられる。残念ながら、このようなＯＣＦシートには、比較的小さい孔開口部を有する上面及び比較的小さい孔を有する上部領域（すなわち、クラスト状の上部領域）などの律速因子が依然として存在し、これは、中を通る水の流れに悪影響を及ぼし、その溶解を減速させる可能性がある。
【００３８】
上述のプロセスにおける乾燥工程の間、ＯＣＦ構造は、水の蒸発、気泡の崩壊、薄膜気泡面から気泡間のプラトー境界内への介在液排出（これが気泡間の開口部を生成し、連続気泡を形成する）、及びプレミックスの固化の、同時に進行するメカニズムにより形成される。制御された排液を達成し、所望のＯＣＦ構造を形成するためには、様々な処理条件（例えば、湿潤プレミックス中の固形分、湿潤プレミックスの粘度、重力、及び乾燥温度、並びに、このような処理条件をバランスさせる必要性）が、これらのメカニズムに影響を与える可能性がある。
【００３９】
上述の処理条件に加えて、乾燥工程中に使用される熱エネルギーの方向（すなわち、加熱方向）も、結果として得られるＯＣＦ構造に顕著な影響を及ぼし得ることが、本発明の驚くべきかつ予想外の発見であった。
【００４０】
例えば、乾燥工程中に熱エネルギーが非指向性物質（すなわち明確な加熱方向がない）に適用される場合、又は乾燥工程のほとんどにわたって加熱方向が重力方向と実質的に整列している場合（すなわち、これらの間のオフセット角度が９０°未満である場合）、結果として得られる可撓性の多孔質可溶性固体シートは、より小さい孔開口部を備えた上面を有する傾向があり、その厚さにわたる方向に沿った異なる領域における孔径の変動が大きくなる傾向がある。対照的に、乾燥工程のほとんどにわたって、加熱方向が重力方向からずれている場合（すなわち、これらの間のオフセット角度が９０°以上である場合）、結果として得られる固体シートは、より大きな孔開口部を備えた上面を有し、そのようなシートの厚さにわたる方向に沿った異なる領域における孔径の変化が小さくなり得る。これに対応して、後者のシートは、前者のシートよりも、通って流れる水をより受容しやすくなり、したがって、可溶性がより高くなる。
【００４１】
理論に束縛されるものではないが、乾燥工程中の加熱方向と重力方向との間の位置合わせ又は位置ずれ、及びその持続時間は、気泡の間の介在液排出に有意に影響し得ると考えられ、これに対応して、固化しつつあるプレミックスにおける孔膨張及び孔開口部に影響を及ぼし、非常に異なるＯＣＦ構造を備えた固体シートをもたらす。このような違いは、以下の図２〜５に、より明確に示されている。
【００４２】
図２は、従来技術の対流式加熱／乾燥構成を示す。乾燥工程中、金型１０（金属、セラミック、又はテフロン（登録商標）などの任意の好適な材料で作製され得る）は、エアレートされた湿潤プレミックスで充填され、これは、第１の側１２Ａ（すなわち、上側）と、対向する第２の側１２Ｂ（すなわち、金型１０の支持面に直接接触しているため下側）とを有するシート１２を形成する。このような金型１０は、乾燥工程中に約４５〜４６分間、１３０℃の対流式オーブン内に置かれる。対流式オーブンは、シート１２を上方から、すなわち、下向きの加熱方向（図の斜線矢印によって示す方向）に沿って加熱し、これは、第１の側１２Ａから反対側の第２の側１２Ｂへと減少する、シート１２内の温度勾配を形成する。下向きの加熱方向は、重力方向（白い矢印によって示す方向）に整列しており、そのような整列位置が、乾燥時間全体にわたって維持される。乾燥中、重力は液体プレミックスを下部領域に向かって下方に排出する一方で、下向きの加熱方向は、上部領域を最初に乾燥させ、下部領域を最後に乾燥させる。その結果、多孔質固体シートは、完全に膨張する機会を有さなかった気泡によって形成された小さな開口部を伴う多数の孔を含む上面を伴って形成される。より小さな孔開口部を伴うこのような上面は、水がシート内へ侵入するのに最適ではなく、シートの溶解速度を制限し得る。一方、このようなシートの下部領域は、密であり、多孔度が低く、完全に膨張しているが数が非常に少ない気泡によって形成され、そのような下部領域内の孔間の気泡壁は、重力によってもたらされる下向きの液体排出により、厚い。少ない孔と厚い気泡壁を備えたこのような高密度の下部領域は、シートの全体的な溶解速度に関する更なる律速因子である。
【００４３】
図３は、従来技術のマイクロ波式加熱／乾燥構成を示す。乾燥工程中、金型３０は、エアレートされた湿潤プレミックスで充填され、これは、第１の側３２Ａ（上側）及び反対側の第２の側３２Ｂ（下側）を有するシート３２を形成する。次いで、このような金型３０を低エネルギー密度マイクロ波アプリケータ（図示せず）（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｃ．（Ｎｏｒｔｈ  Ｃａｒｏｌｉｎａ）から提供）内に配置し、出力２．０ｋＷ、ベルト速度１フィート／分、及び周囲空気温度５４．４℃で操作される。金型３０は、乾燥工程中に約１２分間、このようなマイクロ波適用下に置かれる。このようなマイクロ波アプリケータは、明確な又は一貫した加熱方向を伴わずに、シート３２を内部から加熱する。これに対応して、上記シート３２には温度勾配が形成されない。乾燥中、シート３２全体は同時に加熱されるか、又はほぼ同時に加熱されるが、重力（白い矢印によって示すように）は、依然として下部領域に向かって液体プレミックスを下方に排出する。結果として、そのように形成された固化したシートは、対流式加熱／乾燥構成によって形成されたシートと比較して、より均一に分布し、より均一なサイズの孔を有する。しかしながら、マイクロ波式乾燥工程中の重力による液体排出は、依然として、厚い気泡壁を備えた高密度の下部領域をもたらし得る。更に、シート３２全体の同時加熱は、乾燥工程中に上面上の孔膨張及び孔開口部を依然として制限する可能性があり、結果として得られるシートは、比較的小さい孔開口部を備えた上面を依然として有し得る。更に、マイクロ波エネルギーは、シート３２内の水を加熱し、そのような水を沸騰させるため、これが不規則な大きさの気泡を発生させ、厚い気泡壁を備えた意図しない高密度領域を形成する可能性がある。
【００４４】
図４は、従来技術のインピンジメントオーブン式加熱／乾燥構成を示す。乾燥工程中、金型４０は、エアレートされた湿潤プレミックスで充填され、これは、第１の側４２Ａ（上側）及び反対側の第２の側４２Ｂ（下側）を有するシート４２を形成する。次いで、このような金型４０を、国際公開第２０１２１３８８２０号の実施例１、表２に記載されているものと同様の条件下で、連続的インピンジメントオーブン（図示せず）内に配置される。このような連続的インピンジメントオーブンは、対向しオフセットした加熱方向（２つの斜線矢印によって示す方向によって示す）で、上側及び下側の両方からシート４２を加熱する。これに対応して、乾燥中に当該シート４２内に明確な温度勾配は形成されず、シート４２全体が、その上面及び下面の両方からほぼ同時に加熱される。図３に記載のマイクロ波式加熱／乾燥構成と同様に、重力（白い矢印によって示すように）は、図４のこのようなインピンジメントオーブン式加熱／乾燥構成において、液体プレミックスを下部領域に向かって下方に排出し続ける。結果として、そのように形成された固化したシートは、対流式加熱／乾燥配置によって形成されたシートと比較して、より均一に分布し、より均一なサイズの孔を有する。しかしながら、この乾燥工程中の重力による液体排出は、依然として、厚い気泡壁を備えた高密度の下部領域をもたらし得る。更に、両側からのシート４２のほぼ同時の加熱は、乾燥工程中に上面上の孔膨張及び孔開口部を依然として制限する可能性があり、結果として得られるシートは、比較的小さい孔開口部を備えた上面を依然として有し得る。
【００４５】
上記の先行技術の加熱／乾燥構成とは対照的に、本発明は、エアレートされた湿潤プレミックスを乾燥させるための加熱／乾燥構成を提供し、この加熱の方向は、下部領域に向かう重力によって生じる液体の排出を相殺／低減するよう意図的に構成され（これにより、下部領域における密度を低減し、孔構造を改善する）、更に、乾燥中に上部表面付近の気泡が膨張するためのより長い時間をもたらす（それによって、結果として得られるシートの上面に、有意により大きい孔開口部を形成する）。これらの特徴はいずれも、シートの全体的な溶解速度を改善するように機能し、したがって望ましい。
【００４６】
図５は、本発明の一実施形態による、本発明の可撓性多孔質可溶性シートを作製するための、底部伝導式加熱／乾燥構成を示す。具体的には、金型５０は、エアレートされた湿潤プレミックスで充填され、これは、第１の側５２Ａ（すなわち下側）及び反対側の第２の側５２Ｂ（すなわち上側）を有するシート５２を形成する。このような金型５０は、乾燥工程中、約１２５〜１３０℃の制御された表面温度を有する加熱された表面（図示なし）（例えば、予熱されたＰｅｌｔｉｅｒプレート）の上に、約３０分間置かれる。熱は、金型５０の下部での加熱された表面から金型を通して伝導され、シート５２を下方から、すなわち、上向きの加熱方向（図の斜線矢印によって示す方向）に沿って加熱し、これは、第１の側５２Ａ（下側）から反対側の第２の側５２Ｂ（上側）へと減少する、当該シート５２内の温度勾配を形成する。このような上向きの加熱方向は、重力方向（白い矢印によって示す方向）とは反対であり、乾燥時間全体にわたってそのように維持される（すなわち、加熱方向は、乾燥時間のほぼ１００％にわたって重力方向とは反対である）。乾燥中、重力は依然として、液体プレミックスを下部領域に向かって下方に排出する。しかしながら、この上向きの加熱方向は、シートを下から上へと乾燥させ、下部領域での熱により発生した水蒸気が上方に上昇して、固化しつつあるマトリックスから逃れるため、下部領域に向かう下向きの液体排出は、固化しつつあるマトリックス及び上昇水蒸気によって著しく制限され、「打ち消される」／低減される。これに対応して、結果として得られる乾燥シートの下部領域は密度が低く、比較的薄い気泡壁を備えた多数の孔を含む。更に、上部領域はこのプロセス中に乾燥される最後の領域であるため、上部領域内の気泡は、膨張するのに十分な時間を有しており、結果として得られるシートの上面で、顕著により大きな連続孔を形成し、これは水のシート内への侵入を促進するのに特に有効である。更に、結果として得られたシートは、その異なる領域（例えば、上部、中間、下部）全体にわたって、より均一に分布した全体の孔径を有する。
【００４７】
図６は、本発明の別の実施形態による、本発明の可撓性多孔質可溶性シートを作製するための、回転ドラム式加熱／乾燥構成を示す。具体的には、供給トラフ６０は、エアレートされた湿潤プレミックス６１で充填される。加熱された回転可能シリンダー７０（ドラム乾燥機とも呼ばれる）は、当該供給トラフ６０の上方に配置される。当該加熱されたドラム乾燥機７０は、約１３０℃の制御された表面温度によって特徴付けられる円筒状の加熱された外側表面を有し、これは、時計回り（細い曲線の矢印によって示すように）に回転して、エアレートされた湿潤プレミックス６１を供給トラフ６０から取り上げる。エアレートされた湿潤プレミックス６１は、ドラム乾燥機７０の円筒状の加熱された外側表面上に薄いシート６２を形成し、このドラム乾燥機が回転して、エアレートされた湿潤プレミックスのそのようなシート６２を約１０〜１５分間乾燥させる。このように形成されたシート６２の一貫した厚さを確保するために、レベリング刃（図示せず）をスラリー取り上げ位置付近に配置してもよいが、単に、エアレートされた湿潤プレミックス６１の粘度、並びにドラム乾燥機７０の回転速度及び表面温度を調節することによって、シート６２の厚さを制御することが可能である。次いで、シート６２は、乾燥後、手動で、又はドラム回転の終わりにスクレーパー７２によって、回収することができる。
【００４８】
図６に示すように、エアレートされた湿潤プレミックス６１によって形成されたシート６２は、加熱されたドラム乾燥機７０の加熱された外側表面に直接接触する第１の側６２Ａ（すなわち下側）と、反対側の第２の側６２Ｂ（すなわち上側）とを含む。これに対応して、ドラム乾燥機７０からの熱は、外向きの加熱方向に沿ってシート６２に伝導され、シート６２の第１の側６２Ａ（下側）を最初に加熱し、次いで対向する第２の側６２Ｂ（上側）を加熱する。このような外向きの加熱方向は、シート６２の温度勾配を形成し、温度は第１の側６２Ａ（下側）から反対側の第２の側６２Ｂ（上側）に向かって減少する。この外向きの加熱方向は、ドラム乾燥機７０が回転するにつれて、非常に明確かつ予測可能な経路で（図６の複数の外向きに延びる斜線矢印で示すように）ゆっくりかつ常時変化する。この外向きの加熱方向及び重力方向（白い矢印によって示す方向）の相対的な位置もまた、同様の明確かつ予測可能な様相で減速及び常時変化する。乾燥時間の半分未満について（すなわち、加熱方向が水平破線の下にあるとき）、外向きの加熱方向は、重力方向に実質的に整列し、それらの間のオフセット角度は９０°未満である。乾燥時間の大部分の間（すなわち、加熱方向が水平破線と同一平面にあるか又はその上にあるとき）、外向きの加熱方向は、重力方向とは反対又は実質的に反対であり、それらの間のオフセット角度は９０°以上である。シート６２の初期の「開始」コーティング位置に応じて、加熱方向は、乾燥時間の５５％超について（コーティングがドラム乾燥機７０の最下部で始まる場合）、好ましくは乾燥時間の６０％超について（コーティングが図６に示されるようにドラム乾燥機７０のより高い位置で始まる場合）、重力方向とは反対又は実質的に反対となり得る。結果的に、乾燥工程の大部分の間、回転ドラム式加熱／乾燥構成でのこの回転を遅くし、加熱方向を変化させることは、依然として、重力によって引き起こされるシート６２内の液体排出を制限及び「相殺」／低減するように機能することができ、その結果、このように形成されたシート内のＯＣＦ構造が改善される。加熱ドラム乾燥機７０によって乾燥された結果として得られるシートはまた、多数のより均一な孔径を備えたより低密度の下部領域と、比較的大きい孔開口部を備えた上面とによって特徴付けられる。更に、結果として得られたシートは、その異なる領域（例えば、上部、中間、下部）全体にわたって、より均一に分布した全体の孔径を有する。
【００４９】
本発明による結果として得られるシートにおける最適なＯＣＦ構造を達成するために、上述のように所望の加熱方向（すなわち、重力方向に対して実質的にオフセットされた位置関係）を使用することに加えて、湿潤プレミックスの粘度及び／又は固形分、エアレーションの量及び速度（空気供給ポンプ速度、混合ヘッド速度、空気流量、エアレートされたプレミックスの密度などで、これらはエアレートされたプレミックス中の気泡サイズ及び量に影響を及ぼし、それに応じて、固化したシートにおける孔のサイズ／分布／量／特性に影響を与える）、乾燥温度並びに乾燥時間を、慎重に調整することも望ましく、更には重要であり得る。
【００５０】
本発明による本発明の可撓性の多孔質可溶性シートを作製するためのプロセス、並びにそのようなシートの物理的及び化学的特性のより詳細な説明が、各セクションに提供される。
【００５１】
ＩＩＩ．本発明の固体シートの作製方法
本発明は、可撓性の多孔質可溶性固体シートを作製するための新しく改善された方法を提供し、この方法は以下の工程を含む：（ａ）水又は好適な溶媒中に溶解又は分散させた、原材料（例えば、水溶性ポリマー、界面活性剤などの活性成分、及び任意選択的に可塑剤）を含むプレミックスを形成する工程であって、このプレミックスは、約４０℃及び１ｓ−１で測定される、約１，０００ｃｐｓ〜約２５，０００ｃｐｓの粘度によって特徴付けられる、工程と、（ｂ）当該プレミックスをエアレーションして（例えば、気体を湿潤スラリーに導入することによって）、エアレートされた湿潤プレミックスを形成する工程と、（ｃ）当該エアレートされた湿潤プレミックスを、対向する第１及び第２の側を有するシートに形成する工程と、（ｄ）当該形成されたシートを、当該形成されたシートの第１の側から第２の側へと減少する温度勾配を形成する加熱方向に沿って、１分〜６０分の乾燥時間にわたって７０℃〜２００℃の温度で乾燥させる工程と、を含み、この加熱方向は、乾燥時間の半分超にわたって重力方向から実質的にオフセットされており、すなわち、この乾燥工程は、大部分が「重力に対抗する」加熱方向に沿って加熱下で行われる。このような大部分が「重力に対抗する」加熱方向は、様々な手段によって達成することができ、これには、本明細書の図５及び６にそれぞれ上述したように、底部伝導式加熱／乾燥構成及び回転ドラム式加熱／乾燥構成が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５２】
工程（Ａ）：湿潤プレミックスの調製
本発明の湿潤プレミックスは、一般に、水溶性ポリマー、界面活性剤及び／又は他の有益剤、任意の可塑剤、並びに他の任意成分を含む対象の固体を、プレミックスタンクの中で、十分な量の水又は別の溶媒と混合することによって調製される。湿潤プレミックスは、メカニカルミキサーを使用して形成することができる。本明細書で有用なメカニカルミキサーには、ピッチ翼を有するタービン、又はＭＡＸＢＬＥＮＤミキサー（Ｓｕｍｉｔｏｍｏ  Ｈｅａｖｙ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５３】
本発明において、湿潤プレミックスの粘度を、４０℃及び１ｓ−１で測定したときに約１，０００ｃｐｓ〜約２５，０００ｃｐｓの所定の範囲内になるように調節することが特に重要である。湿潤プレミックスの粘度は、後続の乾燥工程中にエアレートされたプレミックスの孔膨張及び孔開口に顕著な影響を及ぼし、異なる粘度を有する湿潤プレミックスは、非常に異なる発泡体構造の可撓性の多孔質可溶性固体シートを形成し得る。一方、湿潤プレミックスが濃すぎる／粘稠すぎる（例えば、４０℃及び１ｓ−１で測定したときに約２５，０００ｃｐｓより高い粘度を有する）場合、このような湿潤プレミックスのエアレーションはより困難になり得る。より重要なこととして、後続の乾燥工程中に、薄膜気泡面から三次元発泡体のプラトー境界内への介在液排出が、悪影響を受け得るか、又は顕著に制限され得る。乾燥中の介在液排出は、その後の乾燥工程中に、エアレートされた湿潤プレミックス中の孔膨張及び孔開口を可能にするために重要であると考えられる。その結果、そのように形成された可撓性の多孔質可溶性固体シートは、顕著により小さな孔を有し、孔間の相互接続性も低くなる（すなわち、連続孔よりも「閉じた」孔になる）可能性があり、これにより、水がそのようなシートの中に出入りするのが困難になる。一方、湿潤プレミックスが薄すぎる／緩すぎる（例えば、４０℃及び１ｓ−１で測定したときに約１，０００ｃｐｓ未満の粘度を有する）場合、エアレートされた湿潤プレミックスは十分に安定でない可能性があり、すなわち、エアレーション後及び乾燥前に、湿潤プレミックス中で気泡が急速に破裂、崩壊、又は合着する可能性がある。結果として、得られる固体シートは、所望に比べて、はるかに多孔度が低く、より高密度になり得る。
【００５４】
一実施形態では、湿潤プレミックスの粘度は、４０℃及び１ｓ−１で測定したとき、約３，０００ｃｐｓ〜約２４，０００ｃｐｓ、好ましくは約５，０００ｃｐｓ〜約２３，０００ｃｐｓ、より好ましくは約１０，０００ｃｐｓ〜約２０，０００ｃｐｓの範囲である。プレミックスの粘度値は、コーン及びプレート形状を有するＭａｌｖｅｒｎ  Ｋｉｎｅｘｕｓ  Ｌａｂ＋レオメーター（ＣＰ１／５０  ＳＲ３４６８  ＳＳ）、ギャップ幅０．０５４ｍｍ、温度４０℃及び剪断速度毎秒１．０で、３６０秒間測定する。
【００５５】
好ましいが必須ではない実施形態では、目的の固形分は、湿潤プレミックスの総重量に対して、約１５％〜約７０％、好ましくは約２０％〜約５０％、より好ましくは約２５％〜約４５％の濃度で湿潤プレミックス中に存在する。固形分含有率は、水、及び低沸騰アルコールのような明らかに揮発性のあらゆる物質を除いた、固体成分、半固体成分、及び液体成分の全ての総加工混合物の重量に対する重量パーセントの合計である。一方、湿潤プレミックス中の固形分濃度が高すぎる場合、湿潤プレミックスの粘度は、介在液排出を阻害又はそれに悪影響を及ぼすレベルまで増加する可能性があり、本明細書に記載されるような所望の主に連続気泡の多孔質固体構造の形成を妨げ得る。その一方、湿潤プレミックス中の固形分濃度が低すぎる場合、湿潤プレミックスの粘度は、気泡の破裂／崩壊／合体を引き起こし、乾燥中の孔構造の収縮率（％）が増加し、多孔度及び密度が著しく小さい固体シートが生じるレベルまで低下し得る。
【００５６】
本発明の湿潤プレミックス中の目的の固形分の中でも、固形分の総重量に対して、約１％〜約７５％の界面活性剤、約０．１％〜約２５％の水溶性ポリマー、及び任意に約０．１％〜約２５％の可塑剤が存在し得る。他の活性剤又は有益剤をこのプレミックスに添加することもできる。
【００５７】
所望により、湿潤プレミックスは、エアレーションプロセスに先立って、及び／又はエアレーションプロセス中に、周囲温度よりも高い温度であるが、その中の成分の分解を引き起こすいかなる温度よりも低い温度にて、迅速に予備加熱される。一実施形態では、湿潤プレミックスは、約４０℃〜約１００℃、好ましくは約５０℃〜約９５℃、より好ましくは約６０℃〜約９０℃、最も好ましくは約７５℃〜約８５℃の範囲の高温に維持される。一実施形態では、任意の連続加熱は、エアレーション工程の前に利用される。更に、このような高温で湿潤プレミックスを試し、維持するために、エアレーションプロセス中に追加の熱を加えることができる。これは、１つ以上の表面からの伝導性加熱、蒸気の注入、又は他のプロセス方法により達成することができる。混合物への気泡の導入及び所望の固体シートの形成を改善するために、エアレーション工程前に、及び／又はエアレーション工程中に、湿潤プレミックスを予備加熱する行為により、固形分をより高含有量％で含むプレミックスの粘度を低下させる方法が提供され得ると考えられる。固形分のより高い含有量％を実現することは、乾燥の全体的なエネルギー要件を低減し得るため、望ましい。したがって、固形分率の増加は逆に、水量の減少及び粘度の増加をもたらし得る。上述したように、粘度が高すぎる湿潤プレミックスは、本発明の実施には望ましくない。予備加熱は、そのような粘度の増加を効果的に相殺し、したがって、高固形分のプレミックスを使用した場合であっても、迅速可溶性シートの製造を可能にする。
【００５８】
工程（Ｂ）：湿潤プレミックスのエアレーション
湿潤プレミックスのエアレーションは、乾燥時にその中にＯＣＦ構造をその後に形成するために、十分な量の気泡を湿潤プレミックスに導入するために行われる。十分にエアレートされた後、湿潤プレミックスは、エアレートされていない湿潤プレミックス（偶然に閉じ込められたいくつかの気泡を含み得る）又は不十分にエアレートされた湿潤プレミックス（気泡をある程度含有し得るが、体積割合がかなり低く、顕著により大きい気泡サイズを含み得る）の密度より著しく低い密度によって特徴付けられる。好ましくは、エアレートされた湿潤プレミックスは、約０．０５ｇ／ｍＬ〜約０．５ｇ／ｍＬ、好ましくは約０．０８ｇ／ｍＬ〜約０．４ｇ／ｍＬ、より好ましくは約０．１ｇ／ｍＬ〜約０．３５ｇ／ｍＬ、更により好ましくは約０．１５ｇ／ｍＬ〜約０．３ｇ／ｍＬ、最も好ましくは約０．２ｇ／ｍＬ〜約０．２５ｇ／ｍＬの範囲の密度を有する。
【００５９】
エアレーションは、本発明における物理的又は化学的手段のいずれかによって達成することができる。一実施形態では、これは機械的撹拌によって湿潤プレミックスに気体を導入することによって達成することができ、例えば、ローターステーターミキサー、プラネタリーミキサー、加圧ミキサー、非加圧ミキサー、バッチミキサー、連続ミキサー、半連続ミキサー、高剪断ミキサー、低剪断ミキサー、浸漬スパージャー、又はこれらの任意の組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない、任意の好適な機械的処理手段を使用することによって達成することができる。別の実施形態では、これは化学的手段によって達成することができ、例えば、化学発泡剤を使用して、発泡系による二酸化炭素（ＣＯ２気体）の生成を含む、１種以上の成分の化学反応を介してその場でのガス生成を提供することによって達成され得る。
【００６０】
特に好ましい実施形態では、湿潤プレミックスのエアレーションは、マシュマロの製造において食品業界で従来利用されている連続加圧エアレーター又はミキサーを使用することによって、良好なコスト効率で達成され得ることが見出されている。連続加圧ミキサーは、プレミックスを均質化する又はエアレーションするように働き、均一な気泡サイズを有する、高度に均一かつ安定した発泡構造物を生じさせることができる。高剪断ローター／ステーターの混合ヘッドの独自のデザインは、連続気泡発泡体の層において均一な気泡サイズをもたらすことができる。好適な連続加圧エアレーター又はミキサーとしては、Ｍｏｒｔｏｎ泡立て器（Ｍｏｒｔｏｎ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｃｏ．（Ｍｏｔｈｅｒｗｅｌｌ，Ｓｃｏｔｌａｎｄ））、Ｏａｋｅｓ連続自動ミキサー（Ｅ．Ｔ．Ｏａｋｅｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｈａｕｐｐａｕｇｅ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ））、Ｆｅｄｃｏ連続ミキサー（Ｐｅｅｒｌｅｓｓ  Ｇｒｏｕｐ（Ｓｉｄｎｅｙ，Ｏｈｉｏ））、Ｍｏｎｄｏ（Ｈａａｓ−Ｍｏｎｄｏｍｉｘ  Ｂ．Ｖ．（Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ））、Ａｅｒｏｓ（Ａｅｒｏｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．（Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ  Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ））、及びＰｒｅｓｗｈｉｐ（Ｈｏｓｏｋａｗａ  Ｍｉｃｒｏｎ  Ｇｒｏｕｐ（Ｏｓａｋａ，Ｊａｐａｎ））が挙げられる。例えば、Ａｅｒｏｓ  Ａ２０連続エアレーターは、約３００〜８００（好ましくは約５００〜７００）の供給ポンプ速度設定、約３００〜８００（好ましくは約４００〜６００）の混合ヘッド速度設定、及び約５０〜１５０（好ましくは６０〜１３０、より好ましくは８０〜１２０）の空気流量それぞれで、動作させることができる。別の例では、Ｏａｋｅｓ連続自動ミキサーは、約１０〜３０ｒｐｍ（好ましくは約１５〜２５ｒｐｍ、より好ましくは約２０ｒｐｍ）の混合ヘッド速度設定、約１０〜３０リットル／時（好ましくは約１５〜２５Ｌ／時、より好ましくは約１９〜２０Ｌ／時）の空気流量で動作させることができる。
【００６１】
別の特定の実施形態では、湿潤プレミックスのエアレーションは、回転ドラム乾燥機の一部である撹拌子を使用して達成することができ、より具体的には、湿潤プレミックスがドラム乾燥機の加熱された外側表面上にコーティングされ乾燥される前に貯蔵される場所である供給トラフの構成要素を使用することによって達成することができる。この撹拌子は、典型的には、ドラム乾燥機の加熱された回転ドラム上にコーティングされる前の待機時間中に、供給トラフ内での相分離又は沈降を防止するために、湿潤プレミックスを撹拌するのに使用される。本発明では、このような撹拌子を、約１５０〜約５００ｒｐｍ、好ましくは約２００〜約４００ｒｐｍ、より好ましくは約２５０〜約３５０ｒｐｍの範囲の回転速度で操作して、湿潤プレミックスを空気界面で混合し、湿潤プレミックスの所望のエアレーションを達成するのに必要な十分な機械的撹拌を提供することが可能である。
【００６２】
上述したように、湿潤プレミックスは、エアレーションプロセス中に高温で維持することができ、これにより、最適化されたエアレーション及び乾燥中の制御された排液のために、湿潤プレミックスの粘度を調整することができる。例えば、エアレーションが回転ドラムの撹拌子を使用することによって達成されるとき、供給トラフ内のエアレートされた湿潤プレミックスは、典型的には、撹拌子による初期エアレーション中（回転ドラムが静止している間）に約６０℃に維持され、次いで、回転ドラムが加熱されて回転を開始するときに、約７０℃に加熱される。
【００６３】
エアレートされた湿潤プレミックスの気泡サイズは、結果として得られる固体シートのＯＣＦ構造内で均一な層を達成するのを助ける。一実施形態では、エアレートされた湿潤プレミックスの気泡サイズは約５〜約１００マイクロメートルであり、別の実施形態では、気泡サイズは約２０マイクロメートル〜約８０マイクロメートルである。気泡サイズの均一性により、結果として得られる固体シートは一貫した密度を有する。
【００６４】
工程（Ｃ）：シート形成
十分なエアレーション後、エアレートされた湿潤プレミックスは、対向する第１及び第２の側を備えた１枚以上のシートを形成する。シート形成工程は、例えば、押出成形、鋳造、成形、真空成形、プレス、印刷、コーティングなどの、任意の好適な方法で行うことができる。より具体的には、エアレートされた湿潤プレミックスは以下の工程によりシートに形成可能である：（ｉ）浅い空洞若しくはトレイ内、又は特別に設計されたシート成形型に入れて鋳造する工程と、（ｉｉ）乾燥機の連続ベルト又はスクリーン上に押出成形する工程と、（ｉｉｉ）回転ドラム乾燥機の外側表面上にコーティングする工程。好ましくは、シートが形成される支持面は、金属（例えば、鋼、クロムなど）、テフロン（登録商標）、ポリカーボネート、ネオプレン（登録商標）、ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ゴム、ガラスなどの、防食、非相互作用性、及び／又は非粘着性の材料によって形成され又はその材料でコーティングされる。
【００６５】
好ましくは、エアレートされた湿潤プレミックスの形成されたシートは、０．５ｍｍ〜４ｍｍ、好ましくは０．６ｍｍ〜３．５ｍｍ、より好ましくは０．７ｍｍ〜３ｍｍ、更により好ましくは０．８ｍｍ〜２ｍｍ、最も好ましくは０．９ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲の厚さを有する。エアレートされた湿潤プレミックスの、そのように形成されたシートの厚さを制御することは、結果として得られる固体シートが所望のＯＣＦ構造を有することを確実にするために重要であり得る。形成されたシートが薄すぎる（例えば、厚さが０．５ｍｍ未満である）場合、エアレートされた湿潤プレミックス中に閉じ込められた気泡の多くは、その後の乾燥工程中に膨張して、結果として得られる固体シートの厚さ全体を通って延在する貫通孔を形成する。そのような貫通孔は、多すぎる場合、シートの全体的な構造的完全性及び美的外観の両方を著しく損なう場合がある。形成されたシートが厚すぎる場合には、乾燥する時間が長くなるだけでなく、その厚さに沿って異なる領域（例えば、上部、中間、及び下部領域）間の孔径の変動がより大きな固体シートが生じることになる。これは、乾燥時間が長いほど、気泡破裂／崩壊／合体、液体排出、孔膨張、孔開口、水の蒸発などによって、より不均衡な力が生じ得るからである。
【００６６】
より重要なこととして、比較的薄いシートの方が、迅速に溶解するための十分な孔構造を提供し、また比較的短い乾燥時間内で効率的な乾燥を確実にしながら、複数の層を所望のアスペクト比で本発明の多層構造に組み立てることが容易である。
【００６７】
工程（Ｄ）：重力に対抗する加熱による乾燥
本発明の重要な特徴は、乾燥時間全体にわたって、又は少なくとも乾燥時間の半分超にわたって、乾燥工程中に重力に対抗する加熱方向を使用することである。理論に束縛されるものではないが、このような重力に対抗する加熱方向は、乾燥工程中に、形成されたシートの下部領域に向かう過度の介在液排出を低減又は相殺することができると考えられる。更に、上面が最後に乾燥されるので、形成されたシートの上面付近の気泡を膨張させ、上面に孔開口部を形成させるための時間が長くなる（湿潤マトリックスがいったん乾燥すると、気泡はもはや膨張できず、又は表面開口部を形成することができなくなるため）。その結果、このような重力に対抗する加熱による乾燥によって形成される固体シートは、より速い溶解、並びに他の驚くべき及び予想外の利益を可能にする、改善されたＯＣＦ構造によって特徴付けられる。
【００６８】
特定の実施形態では、この重力に対抗する加熱方向は、図５に示すものと同じ又は類似の伝導式加熱／乾燥構成によって提供される。例えば、エアレートされた湿潤プレミックスは、金型で鋳造され、２つの対向する側を備えたシートを形成することができる。この金型は次いで、約８０℃〜約１７０℃、好ましくは約９０℃〜約１５０℃、より好ましくは約１００℃〜約１４０℃の制御された表面温度によって特徴付けられる、ホットプレート又は加熱された移動ベルト又は平面加熱面を備えた任意の他の好適な加熱装置上に配置することができる。エアレートされた湿潤プレミックスのシートの下面に、伝導によって平面加熱面から熱エネルギーが伝達され、その結果、シートの固化は下部領域から始まり、上方に徐々に移動して、最後に上部領域に到達する。加熱方向が主に重力に対抗する（すなわち、重力方向から実質的にオフセットしている）方向になることを確実にするために、この加熱された表面が、乾燥中の当該シートの主要な熱源であることが好ましい。任意の他の熱源が存在する場合、全体的な加熱方向がそれによって変化し得る。より好ましくは、この加熱された表面は、乾燥中の当該シートの唯一の熱源である。
【００６９】
別の特定の実施形態では、この重力に対抗する加熱方向は、図６に示されるものと同様の、ドラム乾燥又はローラー乾燥とも呼ばれる、回転ドラム式加熱／乾燥構成によって提供される。ドラム乾燥は、比較的低温で、加熱された回転可能ドラム（ローラー又はシリンダーとも呼ばれる）の外側表面上に、原材料の粘稠なプレミックスから液体を乾燥させてシート状物品を形成するために使用される、接触乾燥方法の一種である。これは、大量の乾燥に特に好適な連続乾燥プロセスである。乾燥は、接触式加熱／乾燥を介して比較的低温で実施されるため、通常は高いエネルギー効率を有し、原材料の組成完全性に悪影響を及ぼさない。
【００７０】
ドラム乾燥に使用される加熱された回転可能シリンダーは、例えば蒸気又は電気によって内部で加熱され、ベースブラケットに取り付けられた電動駆動装置によって所定の回転速度で回転される。加熱された回転可能シリンダー又はドラムは、好ましくは約０．５メートル〜約１０メートル、好ましくは約１メートル〜約５メートル、より好ましくは約１．５メートル〜約２メートルの範囲の外径を有する。これは、約８０℃〜約１７０℃、好ましくは約９０℃〜約１５０℃、より好ましくは約１００℃〜約１４０℃の制御された表面温度を有し得る。更に、このような加熱された回転可能シリンダーは、約０．００５ｒｐｍ〜約０．２５ｒｐｍ、好ましくは約０．０５ｒｐｍ〜約０．２ｒｐｍ、より好ましくは約０．１ｒｐｍ〜約０．１８ｒｐｍの速度で回転する。
【００７１】
当該加熱された回転可能シリンダーは、好ましくは、その外側表面上が非粘着性コーティングでコーティングされる。非粘着性コーティングは、加熱された回転可能ドラムの外側表面上に重ねることができ、又は加熱された回転可能ドラムの外側表面の媒体に固定することができる。この媒体としては、耐熱性不織布、耐熱性炭素繊維、耐熱性金属又は非金属メッシュなどが挙げられるが、これらに限定されない。非粘着性コーティングは、シート形成プロセス中の損傷に対し、シート状物品の構造的完全性を効果的に保護することができる。
【００７２】
上述したような原材料のエアレートされた湿潤プレミックスを、加熱された回転可能ドラム上に加えるためのベースブラケット上の供給機構もまた提供され、これによって、加熱された回転可能ドラムの外側表面上に粘性プレミックスの薄層を形成する。したがって、プレミックスのこのような薄層は、接触式加熱／乾燥を介して、加熱された回転可能ドラムによって乾燥される。この供給機構は、ベースブラケットに設置された供給トラフを含み、当該供給トラフは、それに取り付けられた、少なくとも１つ（好ましくは２つ）の供給ホッパーと、供給の動的観察のための撮像装置と、供給ホッパーの位置及び傾斜角度を調節するための調整装置と、を有する。当該調整装置を使用して、当該供給ホッパーと加熱された回転可能ドラムの外側表面との間の距離を調整することによって、形成されたシート状物品の様々な厚さのニーズを満たすことができる。この調整装置はまた、速度及び品質の材料要件を満たすように、供給ホッパーを異なる傾斜角に調整するために使用することができる。この供給トラフはまた、加熱された回転可能シリンダーの外側表面上に湿潤プレミックスがコーティングされる前に、相分離及び沈降を防止するために、湿潤プレミックスをその中で撹拌するための撹拌子を含んでもよい。このような撹拌子は、上述したように、必要に応じて湿潤プレミックスをエアレーションするために使用することもできる。
【００７３】
また、急速な熱損失を防止するために、ベースブラケットに取り付けられた加熱シールドも存在し得る。加熱シールドはまた、加熱された回転可能ドラムによって必要とされるエネルギーを効果的に節約することができ、それにより、エネルギー消費を低減し、コスト削減を実現することができる。加熱シールドは、モジュール式組立構造体又は一体型構造体であり、ベースブラケットから自由に取り外すことができる。また、加熱シールドには、形成されているシート状物品に落下する凝縮水を回避するために、高温蒸気を吸い込むための吸引装置が取り付けられている。
【００７４】
加熱された回転可能ドラムによって既に形成されたシート状物品を掻き取る又は掬い上げるために、ベースブラケットに取り付けられた任意の静的な掻き取り機構が存在してもよい。この静的掻き取り機構は、既に形成されたシート状物品を更なる加工のために下流に搬送するために、ベースブラケット上又はその一方の側に設置することができる。静的掻き取り機構は、自動的に又は手動で、加熱された回転可能ドラムに接近し、及びこれから離れるように移動することができる。
【００７５】
本発明の可撓性の多孔質可溶性固体構造体物品の製造プロセスは、以下のとおりである。最初に、ベースブラケット上の非粘着コーティングを有する加熱された回転可能ドラムが、電動駆動装置によって駆動される。次に、調整装置が、供給ホッパーと加熱された回転可能ドラムの外側表面との間の距離が予め設定された値になるように、供給機構を調整する。一方、供給ホッパーは、可撓性の多孔質可溶性固体構造体物品を作製するための、全て又は一部の原材料を含有するエアレートされた湿潤プレミックスを、加熱された回転可能ドラムの外側表面上に加えて、前述の項で上述した所望の厚さで、当該エアレートされた湿潤プレミックスの薄層をその上に形成する。任意選択的に、加熱シールドの吸引装置は、加熱された回転可能ドラムによって生成された高温蒸気を吸引する。次に、比較的低い温度（例えば、１３０℃）で、加熱された回転可能ドラムによって乾燥させた後、エアレートされた湿潤プレミックスの薄層によって形成される、乾燥／固化したシートを、静的掻き取り機構が掻き取る／掬い上げる。この乾燥／固化したシートはまた、そのような静的掻き取り機構を用いずに手動で又は自動的に剥離され、次いでローラーバーによって巻き上げられ得る。
【００７６】
本発明における総乾燥時間は、湿潤プレミックス中の配合物及び固形物含有量、乾燥温度、熱エネルギー流入、及び乾燥されるシート材料の厚さに依存する。好ましくは、乾燥時間は、約１分〜約６０分、好ましくは約２分〜約３０分、より好ましくは約２〜約１５分、更により好ましくは約２〜約１０分、最も好ましくは約２〜約５分である。
【００７７】
このような乾燥時間中、加熱方向は、乾燥時間の半分超、好ましくは乾燥時間の５５％又は６０％超（例えば、上述の回転ドラム式加熱／乾燥構成のように）、より好ましくは乾燥時間の７５％超又は更には１００％（例えば、上述の底部伝導式加熱／乾燥構成のように）にわたって、重力方向に対して実質的に反対になるように構成される。更に、エアレートされた湿潤プレミックスのシートは、第１の加熱方向で第１の持続時間にわたって乾燥させ、次いで反対の第２の加熱方向で第２の持続時間にわたって乾燥させることができ、この第１の加熱方向は重力方向と実質的に反対であり、この第１の持続時間は、全乾燥時間の５１％〜９９％（例えば、５５％、６０％、６５％、７０％から、８０％、８５％、９０％又は９５％まで）の範囲である。このような加熱方向の変化は、本明細書に図示されていない様々な他の構成によって（例えば、長手方向中心軸に沿って回転することができる蛇行形状の細長い加熱ベルトによって）容易に達成することができる。
【００７８】
ＩＶ．本発明の固体シートの物理的特性
上述の処理工程によって形成された可撓性の多孔質可溶性固体シートは、シートへのより容易な水の侵入、及び水中におけるシートのより速い溶解を可能にする、改善された孔構造によって特徴付けられる。このような改善された孔構造は、主に、上述のような様々な処理条件を調節することによって達成され、それらは、そのようなシートを作製するために使用される化学製剤又は特定の成分によって、比較的独立であるか、又は影響を受けない。
【００７９】
一般に、このような固体シートは、以下によって特徴付けられ得る：（ｉ）後述の試験３によって測定される連続気泡含有率が、約８０％〜１００％、好ましくは約８５％〜１００％、より好ましくは約９０％〜１００％であること、及び（ｉｉ）後述の試験２に記載のマイクロＣＴ法によって測定される全体平均孔径が、約１００μｍ〜約２０００μｍ、好ましくは約１５０μｍ〜約１０００μｍ、より好ましくは約２００μｍ〜約６００μｍであること。全体平均孔径は、本発明のＯＣＦ構造の多孔度を定義する。連続気泡含有率は、本発明のＯＣＦ構造の孔間の相互接続性を定義する。ＯＣＦ構造の相互接続性はまた、国際公開第２０１００７７６２７号及び同第２０１２１３８８２０号に開示されている星形体積又は構造モデル指数（ＳＭＩ）によっても記述され得る。
【００８０】
本発明のこのような固体シートは、対向する上面及び下面を有し、その上面は、後述の試験１に記載のＳＥＭ法によって測定される表面平均孔直径が、約１００μｍ超、好ましくは約１１０μｍ超、好ましくは約１２０μｍ超、より好ましくは約１３０μｍ超、最も好ましくは約１５０μｍ超であることによって特徴付けられ得る。先行技術の加熱／乾燥構成（例えば、対流式、マイクロ波式、又はインピンジメントオーブン式の構成）によって形成された固体シートと比較すると、本発明の本発明の加熱／乾燥構成によって形成される固体シートは、その上面での表面平均孔直径が有意に大きい（図７Ａ〜７Ｂ及び８Ａ〜８Ｂに示され、これらは後述の実施例１で詳しく説明される）。これは、本発明の具体的に配置された指向性加熱の下で、エアレートされた湿潤プレミックスの形成されたシートの上面は、最後に乾燥／固化し、上面付近の気泡は、最も長い時間をかけて膨張し、上面により大きな孔開口部を形成することができるからである。
【００８１】
また更に、本発明の本発明の加熱／乾燥構成によって形成される固体シートは、従来技術の加熱／乾燥構成によって形成されたシートと比較して、その厚さ方向に沿った異なる領域間のより均一な孔径分布によって特徴付けられる。具体的には、本発明の固体シートは、上面に隣接する上部領域と、下面に隣接する下部領域と、それらの間の中間領域とを含み、上部、中間、及び下部領域は全て同じ厚さを有する。このような固体シートの上部、中間、及び下部領域のそれぞれは、平均孔径によって特徴付けられるが、下部領域の平均孔径の、上部領域の平均孔径に対する比（すなわち、下部領域対上部領域の平均孔径比）は、約０．６〜約１．５、好ましくは約０．７〜約１．４、好ましくは約０．８〜約１．３、より好ましくは約１〜約１．２である。比較のため、先行技術のインピンジメントオーブン式加熱／乾燥構成によって形成された固体シートは、下部領域対上部領域の平均孔径比が１．５超であり、典型的には約１．７〜２．２であり得る（後述の実施例１に示される）。更に、本発明の固体シートは、約０．５〜約１．５、好ましくは約０．６〜約１．３、より好ましくは約０．８〜約１．２、最も好ましくは約０．９〜約１．１の下部領域対中間領域の平均孔径比、及び、約１〜約１．５、好ましくは約１〜約１．４、より好ましくは約１〜約１．２の中間領域対上部領域の平均孔径比によって特徴付けられ得る。
【００８２】
また更に、本発明の固体シートの上部、中間、及び下部領域における平均孔径間の相対標準偏差（ＲＳＴＤ）は、２０％以下、好ましくは１５％以下、より好ましくは１０％以下、最も好ましくは５％以下である。対照的に、先行技術のインピンジメントオーブン式加熱／乾燥構成によって形成された固体シートは、上部／中間／下部領域の平均孔径間の相対標準偏差（ＲＳＴＤ）が２０％超、おそらくは２５％超、又は更には３５％超であり得る（後述の実施例１に示される）。
【００８３】
好ましくは、本発明の固体シートは更に、後述の試験２によって測定される、約５μｍ〜約２００μｍ、好ましくは約１０μｍ〜約１００μｍ、より好ましくは約１０μｍ〜約８０μｍの平均気泡壁厚さによって特徴付けられる。
【００８４】
本発明の固体シートは、少量の水を含有してもよい。好ましくは、後述の試験４によって測定される、当該固体シートは、当該固体シートの重量に対して、０．５％〜２５％、好ましくは１％〜２０％、より好ましくは３％〜１０％の最終含水量によって特徴付けられる。結果として得られる固体シート中の適切な最終含水量は、シートの所望の可撓性／変形性を確保し、並びに柔らか／滑らかな感触を消費者に提供することができる。最終含水量が低すぎる場合、シートは、脆すぎる又は堅すぎる可能性がある。最終含水量が高すぎる場合、シートはべたつきすぎる可能性があり、その全体的な構造的完全性が損なわれる場合がある。
【００８５】
本発明の固体シートは、約０．６ｍｍ〜約３．５ｍｍ、好ましくは約０．７ｍｍ〜約３ｍｍ、より好ましくは約０．８ｍｍ〜約２ｍｍ、最も好ましくは約１ｍｍ〜約１．５ｍｍの範囲の厚さを有し得る。固体シートの厚さは、後述の試験５を使用して測定することができる。乾燥後の固体シートは、孔膨張に起因して全体の体積膨張をもたらすため、エアレートされた湿潤プレミックスのシートよりもわずかに厚くなることがある。
【００８６】
本発明の固体シートは更に、後述の試験６によって測定される、約５０グラム／ｍ２〜約２５０グラム／ｍ２、好ましくは約８０グラム／ｍ２〜約２２０グラム／ｍ２、より好ましくは約１００グラム／ｍ２〜約２００グラム／ｍ２の坪量によって特徴付けられ得る。
【００８７】
また更に、本発明の固体シートは、後述の試験７によって測定される、約０．０５グラム／ｃｍ３〜約０．５グラム／ｃｍ３、好ましくは約０．０６グラム／ｃｍ３〜約０．４グラム／ｃｍ３、より好ましくは約０．０７グラム／ｃｍ３〜約０．２グラム／ｃｍ３、最も好ましくは約０．０８グラム／ｃｍ３〜約０．１５グラム／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。本発明の固体シートの密度は、これも孔膨張に起因して全体の体積膨張をもたらすため、エアレートされた湿潤プレミックスのシートの密度よりも低い。
【００８８】
更に、本発明の固体シートは、後述の試験８によって測定される、約０．０３ｍ２／ｇ〜約０．２５ｍ２／ｇ、好ましくは約０．０４ｍ２／ｇ〜約０．２２ｍ２／ｇ、より好ましくは０．０５ｍ２／ｇ〜０．２ｍ２／ｇ、最も好ましくは０．１ｍ２／ｇ〜０．１８ｍ２／ｇの比表面積によって特徴付けられ得る。本発明の固体シートの比表面積は、その多孔度を表わすものとなり得、その溶解速度に影響を与え得る。例えば、比表面積が大きいほど、シートがより多孔質であり、その溶解速度が速くなる。
【００８９】
Ｖ．本発明の固体シートの配合
１．水溶性ポリマー
上述したように、本発明の可撓性の多孔質可溶性固体シートは、水溶性ポリマーを含む湿潤プレミックスによって形成され得る。このような水溶性ポリマーは、結果として得られる固体シートにおいて、フィルム形成剤、構造化剤、並びに他の活性成分（例えば、界面活性剤、乳化剤、ビルダー、キレート剤、香料、着色剤など）のための担体として機能し得る。
【００９０】
好ましくはこの湿潤プレミックスは、プレミックスの約３重量％〜約２０重量％の水溶性ポリマー、一実施形態ではプレミックスの約５重量％〜約１５重量％の水溶性ポリマー、一実施形態ではプレミックスの約７重量％〜約１０重量％の水溶性ポリマーを含んでもよい。
【００９１】
乾燥後、水溶性ポリマーは、本発明の可撓性の多孔質可溶性固体シート中に、固体シートの総重量に対して約１０％〜約４０％、好ましくは約１５％〜約３０％、より好ましくは約２０％〜約２５％の範囲の量で存在することが好ましい。本発明の特に好ましい実施形態では、本発明の可撓性の多孔質可溶性固体シート中に存在する水溶性ポリマーの総量は、そのような物品の総重量に対して２５％以下である。
【００９２】
本発明の実施に好適な水溶性ポリマーは、約５０，０００〜約４００，０００ダルトン、好ましくは約６０，０００〜約３００，０００ダルトン、より好ましくは約７０，０００〜約２００，０００ダルトン、最も好ましくは約８０，０００〜約１５０，０００ダルトンの範囲の重量平均分子量を有するものを選択することができる。重量平均分子量は、各ポリマー原材料の平均分子量を加算し、多孔質固体物内に存在するポリマーの総重量の重さによるそれぞれの相対的重量パーセントを乗じて計算する。本明細書で使用される水溶性ポリマーの重量平均分子量は、湿潤プレミックスの粘度に影響を与える可能性があり、これはひいては、エアレーション工程中の泡の数及びサイズ、並びに乾燥工程中の孔膨張／開口結果に影響を与え得る。更に、水溶性ポリマーの重量平均分子量は、湿潤プレミックスの全体的なフィルム形成特性、及び特定の界面活性剤との適合性／不適合性に影響を及ぼし得る。
【００９３】
本発明の水溶性ポリマーとしては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンオキシド、ポリアクリレート、カプロラクタム、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリメチルアクリルアミド、ポリジメチルアクリルアミド、ポリエチレングリコールモノメタアクリレート、アクリル酸とメチルアクリレートとのコポリマー、ポリウレタン、ポリカルボン酸、ポリビニルアセテート、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミン、ポリエチレンイミン、マレイン酸／（アクリレート又はメタクリレート）コポリマー、メチルビニルエーテルと無水マレイン酸とのコポリマー、酢酸ビニルとクロトン酸とのコポリマー、ビニルピロリドンと酢酸ビニルのコポリマー、ビニルピロリドンとカプロラクタムとのコポリマー、ビニルピロリドン／酢酸ビニルのコポリマー、アニオン性モノマーと、カチオン性モノマーと両性モノマーとのコポリマー、並びにこれらの組み合わせを含む合成ポリマーが挙げられ得るが、これらに限定されない。
【００９４】
本発明の水溶性ポリマーはまた、天然起源のポリマーから選択されてもよく、その例としては、カラヤガム、トラガカントガム、アラビアゴム、アセマンナン、コンニャクマンナン、アカシアガム、ガティガム、乳清タンパク質単離物、及び大豆タンパク質単離物を含む植物由来のもの；グアーガム、ローカストビーンガム、クインスシード、及びオオバコ種子を含む種子抽出物；カラギーナン、アルギネート、及び寒天などの海藻抽出物；果物抽出物（ペクチン）；キサンタンガム、ゲランガム、プルラン、ヒアルロン酸、硫酸コンドロイチン、及びデキストランを含む微生物由来のもの；並びにカゼイン、ゼラチン、ケラチン、ケラチン加水分解物、スルホン酸ケラチン、アルブミン、コラーゲン、グルテリン、グルカゴン、グルテン、ゼイン、及びシェラックを含む動物起源のものが挙げられる。
【００９５】
変性された天然ポリマーはまた、本発明において水溶性ポリマーとして使用することができる。好適な変性された天然ポリマーとしては、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、セルロースアセテートフタレート、ニトロセルロース及び他のセルロースエーテル／エステルのようなセルロース誘導体、並びにヒドロキシプロピルグアーのようなグアー誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。
【００９６】
本発明の水溶性ポリマーは、デンプンを含んでもよい。本明細書で使用するとき、用語「デンプン」は、天然に存在するデンプン又は改質されたデンプンの両方を含む。デンプンの典型的な天然供給源としては、穀物、塊茎、根、マメ科植物及び果実を挙げることができる。より具体的な天然供給源としては、トウモロコシ、豆、ポテト、バナナ、大麦、小麦、米、サゴ、アマランス、タピオカ、アロールート、カンナ、サトウモロコシ、及びそれらのろう質又は高級アミラーゼ類を挙げることができる。天然デンプンは、改質デンプンを形成するために当該技術分野において既知の任意の改質方法によって改質することができ、これには、剪断デンプン又は熱阻害デンプンなどの物理的に改質されたデンプン；架橋、アセチル化、並びに有機エステル化（ヒドロキシエチル化、及びヒドロキシプロピル化、リン酸化）、並びに無機エステル化（カチオン性、アニオン性、非イオン性、両性及び双極性）、並びにこれらのコハク酸エステル及び置換コハク酸エステル誘導体などの化学的に改質されたデンプン；酸化、酵素変換、酸加水分解、熱若しくは酸デキストリン化、熱及び／又は剪断生成物によって調製される流動性又は低粘度デンプンを含む、任意のデンプンから誘導される変換生成物も本明細書において有用である可能性があり；並びに、当該技術分野で周知のアルファ化デンプンが挙げられる。
【００９７】
本発明の好ましい水溶性ポリマーとしては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリド、ポリアルキレンオキシド、デンプン及びデンプン誘導体、プルラン、ゼラチン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、及びカルボキシメチルセルロースが挙げられる。本発明のより好ましい水溶性ポリマーとしては、ポリビニルアルコール、及びヒドロキシプロピルメチルセルロースが挙げられる。
【００９８】
本発明の最も好ましい水溶性ポリマーは、約４０％〜約１００％、好ましくは約５０％〜約９５％、より好ましくは約７０％〜約９２％、最も好ましくは約８０％〜約９０％の範囲の加水分解度によって特徴付けられるポリビニルアルコールである。市販されているポリビニルアルコールとしては、Ｃｅｌａｎｅｓｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｔｅｘａｓ，ＵＳＡ）から商品名ＣＥＬＶＯＬとして得られるもの、これには、限定するものではないが、ＣＥＬＶＯＬ  ５２３、ＣＥＬＶＯＬ  ５３０、ＣＥＬＶＯＬ  ５４０、ＣＥＬＶＯＬ  ５１８、ＣＥＬＶＯＬ  ５１３、ＣＥＬＶＯＬ  ５０８、ＣＥＬＶＯＬ  ５０４が挙げられ；Ｋｕｒａｒａｙ  Ｅｕｒｏｐｅ  ＧｍｂＨ（Ｆｒａｎｋｆｕｒｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から商品名Ｍｏｗｉｏｌ（登録商標）及びＰＯＶＡＬ（商標）として得られるもの、並びにＬｕｂｏｎ  Ｖｉｎｙｌｏｎ  Ｃｏ．（Ｎａｎｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）を含む様々な供給元から市販されているＰＶＡ  １７８８（ＰＶＡ  ＢＰ１７とも呼ばれる）、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。本発明の特に好ましい実施形態では、可撓性の多孔質可溶性固体シートは、そのような物品の総重量に対して約１０％〜約２５％、より好ましくは約１５％〜約２３％の、８０，０００〜約１５０，０００ダルトンの範囲の重量平均分子量及び約８０％〜約９０％の範囲の加水分解度を有するポリビニルアルコールを含む。
【００９９】
上述のポリビニルアルコールに加えて、単一のデンプン又はデンプンの組み合わせを充填剤として使用することができ、これは、本明細書に記載されたような必須の構造と物理的／化学的特性を備える固体シートを提供するのに役立つ限り、必要とされる水溶性ポリマーの全体濃度を下げるような量で使用することができる。しかしながら、デンプンが多すぎると、シートの溶解度及び構造的完全性が損なわれ（comprise）得る。したがって、本発明の好ましい実施形態では、固体シートは、当該固形シートの重量に対して、２０％以下、好ましくは０％〜１０％、より好ましくは０％〜５％、最も好ましくは０％〜１％のデンプンを含むことが望ましい。
【０１００】
２．界面活性剤
上記の水溶性ポリマーに加えて、本発明の固体シート物品は、１種以上の界面活性剤を含む。界面活性剤は、本発明の所望のＯＣＦ構造を形成するのに十分な量の安定な気泡を生成するために、エアレーションプロセス中に乳化剤として機能し得る。更に、界面活性剤は、所望の洗浄効果を送達するための活性成分として機能し得る。
【０１０１】
本発明の好ましい実施形態において、この固体シートは、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、双性イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ポリマー界面活性剤、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される１種以上の界面活性剤を含む。このような固体シートの所望の用途及び達成される所望の消費者利益に応じて、異なる界面活性剤を選択することができる。本発明の１つの利点は、固体シートのＯＣＦ構造によって、高速溶解を依然として提供しながら、高い界面活性剤含有量を組み込むことが可能になる。したがって、高濃度の洗浄組成物を本発明の固体シートに配合して、消費者に新しくかつ優れた洗浄体験を提供することができる。
【０１０２】
本明細書で使用する界面活性剤は、従来の意味での界面活性剤（すなわち、消費者にわかる泡立ち効果を提供する界面活性剤）及び乳化剤（すなわち、泡立ち性能を提供しないが、主に安定した発泡構造体を作製する際のプロセス助剤として意図されるもの）の両方の界面活性剤を含み得る。本明細書で界面活性剤成分として使用される乳化剤の例としては、モノ−及びジ−グリセリド、脂肪族アルコール、ポリグリセロールエステル、プロピレングリコールエステル、ソルビタンエステル、及び既知の又は別の方法で空気界面を安定化するのに一般的に使われる他の乳化剤が挙げられる。
【０１０３】
本発明の固体シート物品に存在する界面活性剤の総量は、当該固体シート物品の総重量に対して、約５％〜約８０％、好ましくは約１０％〜約７０％、より好ましくは約３０％〜約６５％の広い範囲であり得る。これに対応して、湿潤プレミックスは、湿潤プレミックスの約１重量％〜約４０重量％の界面活性剤を含み得、一実施形態では湿潤プレミックスの約２重量％〜約３５重量％の界面活性剤、一実施形態では湿潤プレミックスの約５重量％〜約３０重量％の界面活性剤を含み得る。
【０１０４】
本発明の好ましい実施形態では、本発明の固体シート物品は、当該固体シート物品の総重量に対して、約３０％〜約８０％、好ましくは約４０％〜約７０％、より好ましくは約５０％〜約６５％の、１種以上の界面活性剤を含む洗浄用製品である。このようなケースでは、湿潤プレミックスは、湿潤プレミックスの約１０重量％〜約４０重量％の界面活性剤、一実施形態では湿潤プレミックスの約１２重量％〜約３５重量％の界面活性剤、一実施形態では湿潤プレミックスの約１５重量％〜約３０重量％の界面活性剤を含み得る。
【０１０５】
本明細書に用いるのに好適なアニオン性界面活性剤の非限定的な例としては、アルキル及びアルキルエーテル硫酸塩、硫酸化モノグリセリド、スルホン化オレフィン、アルキルアリールスルホン酸塩、一級又は二級アルカンスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アシルタウレート、アシルイセチオネート、アルキルグリセリルエーテルスルホン酸塩、スルホン化メチルエステル、スルホン化脂肪酸、アルキルホスフェート、アシルグルタメート、アクリルサルコシネート、アルキルスルホアセテート、アシル化ペプチド、アルキルエーテルカルボキシレート、アシルラクチレート、アニオン性フルオロ界面活性剤、ラウロイルグルタミン酸ナトリウム、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
【０１０６】
本発明の実施に特に好適なアニオン性界面活性剤の１つのカテゴリーとしては、Ｃ６〜Ｃ２０直鎖アルキルベンゼンスルホネート（ＬＡＳ）界面活性剤が挙げられる。ＬＡＳ界面活性剤は、当該技術分野において周知であり、市販の直鎖状アルキルベンゼンをスルホン化することにより、容易に入手することができる。本発明で使用することができる、例示的な、直鎖状Ｃ１０〜Ｃ２０アルキルベンゼンスルホネートは、直鎖状Ｃ１０〜Ｃ２０アルキルベンゼンスルホン酸のアルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウム塩、及び好ましくは、直鎖状Ｃ１１〜Ｃ１８又はＣ１１〜Ｃ１４アルキルベンゼンスルホン酸のナトリウム、カリウム、マグネシウム及び／又はアンモニウム塩を含む。より好ましいものは、直鎖状Ｃ１２及び／又はＣ１４アルキルベンゼンスルホン酸のナトリウム又はカリウム塩であり、最も好ましいものは、直鎖状Ｃ１２及び／又はＣ１４アルキルベンゼンスルホン酸のナトリウム塩、すなわちドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム又はテトラデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムである。
【０１０７】
ＬＡＳは優れた洗浄効果をもたらし、洗濯洗剤用途での使用に特に好適である。より高い重量平均分子量（例えば、約５０，０００〜約４００，０００ダルトン、好ましくは約６０，０００〜約３００，０００ダルトン、より好ましくは約７０，０００〜約２００，０００ダルトン、最も好ましくは約８０，０００〜約１５０，０００ダルトン）を有するポリビニルアルコールがフィルム形成剤及び担体として使用されるとき、ＬＡＳは主な界面活性剤として使用することができること（すなわち、全体的な組成物のフィルム形成性能及び安定性に悪影響を及ぼすことなく、固体シート中の全界面活性剤含有量の５０重量％超の量で存在できること）が、本発明の驚くべきかつ予期せぬ発見であった。これに対応して、本発明の特定の実施形態では、ＬＡＳは、固体シート中の主な界面活性剤として使用される。存在する場合、本発明の固体シートにおけるＬＡＳの量は、固体シートの総重量に対して約１０％〜約７０％、好ましくは約２０％〜約６５％、より好ましくは約４０％〜約６０％の範囲であり得る。
【０１０８】
本発明の実施に好適なアニオン性界面活性剤の別のカテゴリーとしては、約０．５〜約５、好ましくは約０．８〜約４、より好ましくは約１〜約３、最も好ましくは約１．５〜約２．５の範囲の重量平均アルコキシル化度を有するトリデセス硫酸ナトリウム（ＳＴＳ）が挙げられる。トリデセスは、一実施形態では、１分子当たり平均して少なくとも１つのメチル分枝を含む、炭素１３個の分枝鎖状アルコキシル化炭化水素である。本発明で使用されるＳＴＳとしては、ＳＴ（ＥＯｘＰＯｙ）Ｓを挙げることができ、ここでＥＯｘは、繰り返し数ｘが０〜５、好ましくは１〜４、より好ましくは１〜３の範囲である繰り返しエチレンオキシド単位を指し、ＰＯｙは、繰り返し数ｙが０〜５、好ましくは０〜４、より好ましくは０〜２の範囲である繰り返しプロピレンオキシド単位を指す。例えば、約２の重量平均エトキシル化度を有するＳＴ２Ｓなどの材料は、エトキシレートがない分子、１モルのエトキシレート分子、３モルのエトキシレート分子などの顕著な量を含む可能性があり、一方、エトキシル化の分布は、広くても、狭くても、又は短縮されてもよく、それでもなお約２の全体の重量平均エトキシル化度をもたらすことができることが理解されよう。ＳＴＳは、パーソナル洗浄用途に特に好適であり、より高い重量平均分子量（例えば、約５０，０００〜約４００，０００ダルトン、好ましくは約６０，０００〜約３００，０００ダルトン、より好ましくは約７０，０００〜約２００，０００ダルトン、最も好ましくは約８０，０００〜約１５０，０００ダルトン）を有するポリビニルアルコールがフィルム形成剤及び担体として使用されるとき、ＳＴＳは主な界面活性剤として使用することができること（すなわち、全体的な組成物のフィルム形成性能及び安定性に悪影響を及ぼすことなく、固体シート中の全界面活性剤含有量の５０重量％超の量で存在できること）が、本発明の驚くべきかつ予期せぬ発見であった。これに対応して、本発明の特定の実施形態では、ＳＴＳは、固体シート中の主な界面活性剤として使用される。存在する場合、本発明の固体シートにおけるＳＴＳの量は、固体シートの総重量に対して約１０％〜約７０％、好ましくは約２０％〜約６５％、より好ましくは約４０％〜約６０％の範囲であり得る。
【０１０９】
本発明の実施に好適なアニオン性界面活性剤の別のカテゴリーとしては、アルキルサルフェートが挙げられる。これらの物質は、対応する式：ＲＯＳＯ３Ｍを有し、式中、Ｒは、約６〜約２０個の炭素原子のアルキル又はアルケニルであり、ｘは１〜１０であり、Ｍは、アンモニウム、ナトリウム、カリウム及びトリエタノールアミンなどの水溶性カチオンである。好ましくは、Ｒは、約６〜約１８個、好ましくは約８〜約１６個、より好ましくは約１０〜約１４個の炭素原子を有する。前述したように、非アルコキシル化Ｃ６〜Ｃ２０直鎖又は分枝鎖アルキルサルフェート（ＡＳ）は、フィルム形成性能及び安定性において、低分子量ポリビニルアルコール（例えば、５０，０００ダルトン以下の重量平均分子量を有するもの）との適合性のために、可溶性固体シートにおいて、特にその中の主な界面活性剤として、好ましい界面活性剤と考えられてきた。しかしながら、より高い重量平均分子量（例えば、約５０，０００〜約４００，０００ダルトン、好ましくは約６０，０００〜約３００，０００ダルトン、より好ましくは約７０，０００〜約２００，０００ダルトン、最も好ましくは約８０，０００〜約１５０，０００ダルトン）を有するポリビニルアルコールがフィルム形成剤及び担体として使用されるとき、他の界面活性剤（例えばＬＡＳ及び／又はＳＴＳ）が、全体的な組成物のフィルム形成性能及び安定性に悪影響を及ぼすことなく、固体シートの主な界面活性剤として使用できることが、本発明の驚くべきかつ予期せぬ発見であった。したがって、本発明の特に好ましい実施形態では、固体シートの約２０重量％以下、好ましくは０重量％〜約１０重量％、より好ましくは０重量％〜約５重量％、最も好ましくは０重量％〜約１重量％のＡＳを有する固体シートを提供することが望ましい。
【０１１０】
本発明の実施に好適なアニオン性界面活性剤の別のカテゴリーとしては、Ｃ６〜Ｃ２０直鎖又は分枝鎖アルキルアルコキシサルフェート（ＡＡＳ）が挙げられる。このカテゴリーの中で、対応する式：ＲＯ（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｘＳＯ３Ｍを有する直鎖又は分枝鎖アルキルエトキシサルフェート（ＡＥＳ）が特に好ましく、式中、Ｒは、約６〜約２０個の炭素原子のアルキル又はアルケニルであり、ｘは１〜１０であり、Ｍは、アンモニウム、ナトリウム、カリウム及びトリエタノールアミンなどの水溶性カチオンである。好ましくは、Ｒは、約６〜約１８個、好ましくは約８〜約１６個、より好ましくは約１０〜約１４個の炭素原子を有する。ＡＥＳ界面活性剤は、通常、エチレンオキシドと約６〜約２０個の炭素原子を有する一価アルコールとの縮合生成物として作製される。有用なアルコールは、脂肪、例えば、ココナッツ油又はタローから誘導されることができ、又は合成されることができる。本明細書においてラウリルアルコール及びココナッツ油由来の直鎖アルコールが好ましい。このようなアルコールは、約１〜約１０、好ましくは約３〜約５、特に約３のモル比のエチレンオキシドと反応され、例えば、アルコール１モル当たり平均３モルのエチレンオキシドを有する得られた分子種の混合物は、硫酸化され、中和される。非常に好ましいＡＥＳは、個々の化合物の混合物を含むものであり、当該混合物は、約１０〜約１６個の炭素原子の平均アルキル鎖長、及び約１〜約４モルのエチレンオキシドの平均エトキシル化度を有する。存在する場合、本発明の固体シートにおけるＡＥＳの量は、固体シートの総重量に対して約２％〜約４０％、好ましくは約５％〜約３０％、より好ましくは約８％〜約１２％の範囲であり得る。
【０１１１】
他の好適なアニオン性界面活性剤には、一般式［Ｒ１−ＳＯ３−Ｍ］の有機硫酸反応生成物の水溶性塩が挙げられ、式中、Ｒ１は約６〜約２０個、好ましくは約１０〜約１８個の炭素原子を有する、直鎖又は分枝鎖の飽和脂肪族炭化水素ラジカルからなる群から選択され、Ｍはカチオンである。アルカリ金属及びアンモニウムスルホン化Ｃ１０〜１８  ｎ−パラフィンが好ましい。他の好適なアニオン性界面活性剤としては、約１２〜約２４個の炭素原子を有するオレフィンスルホネートが挙げられる。オレフィンスルホネートが誘導されるα−オレフィンは、約１２〜約２４個の炭素原子、好ましくは約１４〜約１６個の炭素原子を有するモノオレフィンである。好ましくは、それらは直鎖オレフィンである。
【０１１２】
布地ケア及びホームケア組成物に用いるのに好適なアニオン性界面活性剤のもう１つの種類は、β−アルキルオキシアルカンスルホン酸塩である。これらの化合物は以下の化学式を有する。
【０１１３】
【化１】
2021514403.tif 000003
式中、Ｒ１は、約６〜約２０個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、Ｒ２は、約１（好ましい）〜約３個の炭素原子を有する低級アルキル基であり、Ｍは、上記の水溶性カチオンである。
【０１１４】
好適なアニオン性界面活性剤の更なる例は、イセチオン酸でエステル化され、水酸化ナトリウムで中和された脂肪酸の反応生成物（例えば、脂肪酸はココナツ油に由来する）；例えば、脂肪酸がココナツ油に由来するメチルタウリドの脂肪酸アミドのナトリウム又はカリウム塩である。更に他の好適なアニオン性界面活性剤は、スクシネートであり、その例としては、Ｎ−オクタデシルスルホスクシネート二ナトリウム、ジアンモニウムラウリルスルホスクシネート、四ナトリウムＮ−（１，２−ジカルボキシエチル）−Ｎ−オクタデシルスルホスクシナメート、スルホコハク酸ナトリウムのジアミルエステル、スルホコハク酸ナトリウムのジヘキシルエステル、及びスルホコハク酸ナトリウムのジオクチルエステルが挙げられる。
【０１１５】
本発明の固体シートに含まれ得る非イオン性界面活性剤は、任意の従来型の非イオン性界面活性剤であってよく、これにはアルキルアルコキシル化アルコール、アルキルアルコキシル化フェノール、アルキル多糖類（特にアルキルグルコシド及びアルキルポリグルコシド）、ポリヒドロキシ脂肪酸アミド、アルコキシル化脂肪酸エステル、スクロースエステル、ソルビタンエステル、及びソルビタンエステルのアルコキシル化誘導体、アミンオキシドなどが挙げられるが、これらに限定されない。好ましい非イオン性界面活性剤は、式Ｒ１（ＯＣ２Ｈ４）ｎＯＨ（式中、Ｒ１はＣ８〜Ｃ１８アルキル基又はアルキルフェニル基であり、ｎは約１〜約８０である）のものである。特に好ましいのは、Ｓｈｅｌｌから市販されているＮＥＯＤＯＬ（登録商標）非イオン性界面活性剤などの、約１〜約２０、好ましくは約５〜約１５、より好ましくは約７〜約１０の重量平均エトキシル化度を有するＣ８〜Ｃ１８アルキルエトキシル化アルコールである。本明細書で有用な非イオン性界面活性剤の他の非限定的な例としては、アルコキシレート単位がエチレンオキシ単位、プロピレンオキシ単位、又はこれらの混合物であり得るＣ６〜Ｃ１２アルキルフェノールアルコキシレート；Ｃ１２〜Ｃ１８アルコール、及びエチレンオキシド／プロピレンオキシドブロックポリマーとのＣ６〜Ｃ１２アルキルフェノール縮合物（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）（ＢＡＳＦ）など）；Ｃ１４〜Ｃ２２中鎖分枝状アルコール（ＢＡ）；Ｃ１４〜Ｃ２２中鎖分枝状アルキルアルコキシレート（ＢＡＥｘ、式中、ｘは１〜３０である）；アルキル多糖類（特にアルキルポリグリコシド）；ポリヒドロキシ脂肪酸アミド、及びエーテルキャップ化ポリ（オキシアルキル化）アルコール界面活性剤が挙げられる。好適な非イオン性界面活性剤はまた、商品名Ｌｕｔｅｎｓｏｌ（登録商標）としてＢＡＳＦから販売されているものを含む。
【０１１６】
好ましい一実施形態では、ソルビタンエステル及びソルビタンエステルのアルコキシル化誘導体から選択される非イオン性界面活性剤としては、モノラウリン酸ソルビタン（ＳＰＡＮ（登録商標）２０）、モノパルミチン酸ソルビタン（ＳＰＡＮ（登録商標）４０）、モノステアリン酸ソルビタン（ＳＰＡＮ（登録商標）６０）、トリステアリン酸ソルビタン（ＳＰＡＮ（登録商標）６５）、モノオレイン酸ソルビタン（ＳＰＡＮ（登録商標）８０）、トリオレイン酸ソルビタン（ＳＰＡＮ（登録商標）８５）、イソステアリン酸ソルビタン、モノラウリン酸ポリオキシエチレン（２０）ソルビタン（Ｔｗｅｅｎ（登録商標）２０）、モノパルミチン酸ポリオキシエチレン（２０）ソルビタン（Ｔｗｅｅｎ（登録商標）４０）、モノステアリン酸ポリオキシエチレン（２０）ソルビタン（Ｔｗｅｅｎ（登録商標）６０）、モノオレイン酸ポリオキシエチレン（２０）ソルビタン（Ｔｗｅｅｎ（登録商標）８０）、モノラウリン酸ポリオキシエチレン（４）ソルビタン（Ｔｗｅｅｎ（登録商標）２１）、モノステアリン酸ポリオキシエチレン（４）ソルビタン（Ｔｗｅｅｎ（登録商標）６１）、モノオレイン酸ポリオキシエチレン（５）ソルビタン（Ｔｗｅｅｎ（登録商標）８１）（これらは全てＵｎｉｑｅｍａから入手可能）、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【０１１７】
本発明の実施に最も好ましい非イオン性界面活性剤としては、５〜１５の範囲の重量平均アルコキシル化度を有するＣ６〜Ｃ２０直鎖又は分枝鎖アルキルアルコキシル化アルコール（ＡＡ）、より好ましくは７〜９の範囲の重量平均アルコキシル化度を有するＣ１２〜Ｃ１４直鎖エトキシル化アルコールが挙げられる。存在する場合、本発明の固体シートにおけるＡＡタイプの非イオン性界面活性剤の量は、固体シートの総重量に対して約２％〜約４０％、好ましくは約５％〜約３０％、より好ましくは約８％〜約１２％の範囲であり得る。
【０１１８】
本発明の固体シートにおける使用に好適な両性界面活性剤は、脂肪族第二級及び第三級アミンの誘導体として広く記載されるものであり、脂肪族ラジカルは、直鎖又は分枝鎖であってよく、脂肪族置換基の１つは、約８〜約１８個の炭素原子を含有し、１つは、アニオン性水溶性基、例えば、カルボキシ、スルホネート、サルフェート、ホスフェート、又はホスホネートを含有する。この定義に該当する化合物の例は、３−ドデシル−アミノプロピオン酸ナトリウム、３−ドデシルアミノプロパンスルホン酸ナトリウム、ラウリルサルコシン酸ナトリウム、Ｎ−アルキルタウリン（ドデシルアミンをイセチオン酸ナトリウムと反応させることによって調製されるものなど）、及びＮ−高級アルキルアスパラギン酸である。
【０１１９】
パーソナルケア用途（例えば、シャンプー、フェイシャルクレンザー又はボディクレンザーなど）で固体シートに組み込むのに特に好適な両性界面活性剤の１つのカテゴリーとしては、ラウロアンホアセテート及びココアンホアセテートなどのアルキルアンホアセテートが挙げられる。アルキルアンホアセテートは、モノアセテート及びジアセテートで構成され得る。アルキルアンホアセテートのいくつかの種類では、ジアセテートは、不純物又は意図しない反応生成物である。存在する場合、本発明の固体シートにおけるアルキルアンホアセテートの量は、固体シートの総重量に対して約２％〜約４０％、好ましくは約５％〜約３０％、より好ましくは約１０％〜約２０％の範囲であり得る。
【０１２０】
好適な双極性界面活性剤には、脂肪族第四級アンモニウム、ホスホニウム、及びスルホニウム化合物の誘導体として広く記述されるものであって、その脂肪族ラジカルが直鎖又は分枝鎖であることができ、その脂肪族置換基のうちの１つが約８〜約１８個の炭素原子を含有し、１つがアニオン性基、例えば、カルボキシ、スルホネート、サルフェート、ホスフェート、又はホスホネートを含有するものが挙げられる。そのような好適な双極性界面活性剤は、次の式で表すことができる。
【０１２１】
【化２】
2021514403.tif 000004
（式中、Ｒ２は、約８〜約１８個の炭素原子のアルキル、アルケニル、又はヒドロキシアルキルラジカル、０〜約１０個のエチレンオキシド部分、及び０〜約１個のグリセリル部分を含有し、Ｙは、窒素、リン、及び硫黄原子からなる群から選択され、Ｒ３は、約１〜約３個の炭素原子を含有するアルキル又はモノヒドロキシアルキル基であり、Ｘは、Ｙが硫黄原子であるとき、１であり、Ｙが窒素又はリン原子であるとき、２であり、Ｒ４は、約１〜約４個の炭素原子のアルキレン又はヒドロキシアルキレンであり、Ｚは、カルボキシレート、スルホネート、サルフェート、ホスホネート、及びホスフェート基からなる群から選択されるラジカルである）。
【０１２２】
本明細書に用いるのに好適な他の双極性界面活性剤には、ココジメチルカルボキシメチルベタイン、ココアミドプロピルベタイン、ココベタイン、ラウリルアミドプロピルベタイン、オレイルベタイン、ラウリルジメチルカルボキシメチルベタイン、ラウリルジメチルαカルボキシエチルベタイン、セチルジメチルカルボキシメチルベタイン、ラウリルビス−（２−ヒドロキシエチル）カルボキシメチルベタイン、ステアリルビス−（２−ヒドロキシプロピル）カルボキシメチルベタイン、オレイルジメチルγ−カルボキシプロピルベタイン、及びラウリルビス−（２−ヒドロキシプロピル）α−カルボキシエチルベタインのような高級アルキルベタインを包含するベタインが挙げられる。スルホベタインは、ココジメチルスルホプロピルベタイン、ステアリルジメチルスルホプロピルベタイン、ラウリルジメチルスルホエチルベタイン、ラウリルビス−（２−ヒドロキシエチル）スルホプロピルベタインなど；本発明で更に有用であるアミドベタイン及びアミドスルホベタイン（ＲＣＯＮＨ（ＣＨ２）３ラジカル（式中、Ｒは、Ｃ１１〜Ｃ１７アルキルである）がベタインの窒素原子に付着したもの）が代表的なものであり得る。
【０１２３】
カチオン性界面活性剤はまた、本発明において、特に布地柔軟剤及びヘアコンディショナー製品において利用することができる。カチオン性界面活性剤を主な界面活性剤として含有する製品を製造する際に使用される場合、このようなカチオン性界面活性剤は、固体シートの総重量に対して約２％〜約３０％、好ましくは約３％〜約２０％、より好ましくは約５％〜約１５％の範囲の量で存在することが好ましい。
【０１２４】
カチオン性界面活性剤にはＤＥＱＡ化合物を挙げることができ、これは、ジアミド活性成分、並びにアミド結合及びエステル結合の混合を有する活性成分を包含する。好ましいＤＥＱＡ化合物は、典型的には、ＭＤＥＡ（メチルジエタノールアミン）及びＴＥＡ（トリエタノールアミン）などのアルカノールアミンを脂肪酸と反応させることによって製造される。このような反応から典型的に得られるいくつかの物質としては、Ｎ，Ｎ−ジ（アシル−オキシエチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムクロリド又はＮ，Ｎ−ジ（アシル−オキシエチル）−Ｎ，Ｎ−メチルヒドロキシエチルアンモニウムメチルサルフェートが挙げられ、ここで、アシル基は、動物脂、不飽和、及び多価不飽和脂肪酸から誘導される。
【０１２５】
カチオン性界面活性剤としての使用に好適な他の活性成分としては、例えば、分子比約２：１での、脂肪酸とジアルキレントリアミンとの反応生成物が挙げられ、当該反応生成物は次式の化合物を含有する。
Ｒ１−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−Ｒ２−ＮＨ−Ｒ３−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ１
式中、Ｒ１、Ｒ２は上記に定義したとおりであり、各Ｒ３は、Ｃ１〜６アルキレン基、好ましくはエチレン基である。これらの活性成分の例は、約２：１の分子比でのタロー酸、キャノーラ酸、又はオレイン酸とジエチレントリアミンの反応生成物であり、当該反応生成物混合物は、Ｎ，Ｎ’’−ジタローオイルジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ’’−ジキャノーラ−オイルジエチレントリアミン、又はＮ，Ｎ’’−ジオレオイルジエチレントリアミンを含有し、それぞれ、次式を有する。
Ｒ１−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ２ＣＨ２−ＮＨ−ＣＨ２ＣＨ２−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ１
式中、Ｒ２及びＲ３は二価エチレン基であり、Ｒ１は上記に定義したとおりであり、Ｒ１が植物又は動物供給源から誘導される市販のオレイン酸のオレオイル基である場合、この構造の利用可能な例としては、Ｈｅｎｋｅｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＥＭＥＲＳＯＬ（登録商標）２２３ＬＬ又はＥＭＥＲＳＯＬ（登録商標）７０２１が挙げられる。
【０１２６】
カチオン性界面活性剤として使用される別の活性成分は、次式を有する。
［Ｒ１−Ｃ（Ｏ）−ＮＲ−Ｒ２−Ｎ（Ｒ）２−Ｒ３−ＮＲ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ１］＋Ｘ−
式中、Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＸ−は、上記のように定義される。この活性成分の例は、次式を有するジ脂肪アミドアミン系柔軟剤である。
［Ｒ１−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ２ＣＨ２−Ｎ（ＣＨ３）（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）−ＣＨ２ＣＨ２−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ１］＋ＣＨ３ＳＯ４−
式中、Ｒ１−Ｃ（Ｏ）は、オレオイル基、ソフトタロー基、又は硬化タロー基であり、ＤｅｇｕｓｓａからそれぞれＶＡＲＩＳＯＦＴ（登録商標）２２２ＬＴ、ＶＡＲＩＳＯＦＴ（登録商標）２２２、及びＶＡＲＩＳＯＦＴ（登録商標）１１０の商品名で市販されている。
【０１２７】
カチオン性界面活性剤として使用するための活性成分として好適な第２のタイプのＤＥＱＡ（「ＤＥＱＡ（２）」）化合物は、次の一般式を有する。
［Ｒ３Ｎ＋ＣＨ２ＣＨ（ＹＲ１）（ＣＨ２ＹＲ１）］Ｘ−
（式中、各Ｙ、Ｒ、Ｒ１、及びＸ−は、上記と同じ意味を有する）。好ましいＤＥＱＡ（２）の例は、式１，２−ジ（アシルオキシ）−３−トリメチルアンモニオプロパンクロリドを有する「プロピル」エステル四級アンモニウム布地柔軟剤活性物質である。
【０１２８】
本発明のパーソナルケア組成物での使用に好適な高分子界面活性剤としては、限定するものではないが、エチレンオキシドと脂肪族アルキル残基とのブロックコポリマー、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのブロックコポリマー、疎水変性ポリアクリレート、疎水変性セルロース、シリコーンポリエーテル、シリコーンコポリオールエステル、ジ四級ポリジメチルシロキサン、及び共修飾されたアミノ／ポリエーテルシリコーンが挙げられる。
【０１２９】
３．可塑剤
本発明の好ましい実施形態では、本発明の可撓性の多孔質可溶性固体シートは、可塑剤を更に含み、好ましくは、当該固体シートの総重量に対して約０．１％〜約２５％、好ましくは約０．５％〜約２０％、より好ましくは約１％〜約１５％、最も好ましくは２％〜１２％の範囲の量で含む。これに対応して、このような固体シートを形成するために使用される湿潤プレミックスは、当該湿潤プレミックスの約０．０２重量％〜約２０重量％、一実施形態では当該湿潤プレミックスの約０．１重量％〜約１０重量％、一実施形態では当該湿潤プレミックスの約０．５重量％〜約５重量％の可塑剤を含み得る。
【０１３０】
本発明に用いるのに好適な可塑剤としては、例えば、ポリオール、コポリオール、ポリカルボン酸、ポリエステル、ジメチコーンコポリオールなどが挙げられる。
【０１３１】
有用なポリオールの例としては、グリセリン、ジグリセリン、エチレングリコール、ポリエチレングリコール（特に２００〜６００）、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ペンチレングリコール、グリセロール誘導体（プロポキシル化グリセロールなど）、グリシドール、シクロヘキサンジメタノール、ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチルペンタン−１，３−ジオール、ペンタエリスリトール、尿素、糖アルコール（ソルビトール、マンニトール、ラクチトール、キシリトール、マルチトール、及び他の一価及び多価アルコールなど）、単糖、二糖、及びオリゴ糖（フルクトース、グルコース、スクロース、マルトース、ラクトース、高フルクトースコーンシロップ固体、及びデキストリンなど）、アスコルビン酸、ソルビン酸塩、エチレンビスホルムアミド、アミノ酸などが挙げられるが、これらに制限されない。
【０１３２】
ポリカルボン酸の例としては、クエン酸、マレイン酸、コハク酸、ポリアクリル酸、及びポリマレイン酸が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１３３】
好適なポリエステルの例としては、グリセロールトリアセテート、アセチル化モノグリセリド、ジエチルフタレート、トリエチルシトレート、トリブチルシトレート、アセチルトリエチルシトレート、アセチルトリブチルシトレートが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１３４】
好適なジメチコーンコポリオールの例としては、ＰＥＧ−１２ジメチコン、ＰＥＧ／ＰＰＧ−１８／１８ジメチコン、及びＰＰＧ−１２ジメチコンが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１３５】
他の好適な可塑剤としては、アルキル及びアリルフタレート；ナフタレート；ラクテート（例えば、ナトリウム、アンモニウム及びカリウム塩）；ソルベス−３０；尿素；乳酸；ピロリドンカルボン酸ナトリウム（ＰＣＡ）；ヒアルロン酸ナトリウム又はヒアルロン酸；可溶性コラーゲン；変性タンパク質；Ｌ−グルタミン酸モノナトリウム；α＆βヒドロキシル酸、例えば、グリコール酸、乳酸、クエン酸、マレイン酸及びサリチル酸；ポリメタクリル酸グリセリル；ポリマー可塑剤、例えばポリクオタニウム；タンパク質及びアミノ酸、例えばグルタミン酸、アスパラギン酸、及びリシン；水素デンプン加水分解産物；その他低分子量エステル（例えば、Ｃ２〜Ｃ１０アルコールと酸のエステル）；並びに、食品及びプラスチック業界の当業者に既知である任意の他の水溶性可塑剤；並びにこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１３６】
可塑剤の特に好ましい例としては、グリセリン、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、及びこれらの混合物が挙げられる。最も好ましい可塑剤はグリセリンである。
【０１３７】
４．追加成分
上述の成分（例えば水溶性ポリマー、界面活性剤及び可塑剤）に加えて、本発明の固体シートは、その意図される用途に応じて、１種以上の追加成分を含んでもよい。そのような１種以上の追加成分は、布地ケア活性物質、食器洗浄活性物質、硬質表面洗浄活性物質、美容及び／又はスキンケア活性物質、パーソナルクレンジング活性物質、ヘアケア活性物質、口腔ケア活性物質、女性ケア活性物質、ベビーケア活性物質、並びにこれらの任意の組み合わせからなる群から選択され得る。
【０１３８】
好適な布地ケア活性物質としては、有機溶媒（直鎖又は分枝鎖の低級Ｃ１〜Ｃ８アルコール、ジオール、グリセロール又はグリコール；Ｃ１〜Ｃ４アルカノールアミンなどのより低級のアミン溶媒、及びこれらの混合物；より具体的には、１，２−プロパンジオール、エタノール、グリセロール、モノエタノールアミン及びトリエタノールアミン）、担体、ヒドロトロープ、ビルダー、キレート剤、分散剤、酵素及び酵素安定剤、触媒材料、漂白剤（光漂白剤を含む）及び漂白活性化剤、香料（カプセル化香料又は香料マイクロカプセルを含む）、着色剤（顔料及び染料など、色相染料を含む）、増白剤、移染防止剤、粘土汚れ除去／再付着防止剤、構造化剤、レオロジー変性剤、抑泡剤、加工助剤、布地柔軟剤、抗菌剤などが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１３９】
好適なヘアケア活性物質としては、縮れ減少のためのクラスＩＩの水分調整物質（サリチル酸及び誘導体、有機アルコール、及びエステル）、カチオン性界面活性剤（特に、２５℃での水への溶解度が、好ましくは０．５ｇ／水１００ｇ未満、より好ましくは０．３ｇ／水１００ｇ未満の溶解度を有する非水溶性タイプ）、高融点脂肪族化合物（例えば、２５℃以上、好ましくは４０℃以上、より好ましくは４５℃以上、更により好ましくは５０℃以上の融点を有する脂肪族アルコール、脂肪酸、及びこれらの混合物）、シリコーン化合物、コンディショニング剤（例えば、商標名Ｐｅｐｔｅｉｎ  ２０００としてＨｏｒｍｅｌから入手可能な加水分解コラーゲン、商標名Ｅｍｉｘ−ｄとしてＥｉｓａｉから入手可能なビタミンＥ、Ｒｏｃｈｅから入手可能なパンテノール、Ｒｏｃｈｅから入手可能なパンテニルエチルエーテル、加水分解ケラチン、タンパク質、植物抽出物、及び栄養素）、防腐剤（例えばベンジルアルコール、メチルパラベン、プロピルパラベン及びイミダゾリジニル尿素）、ｐＨ調整剤（例えばクエン酸、クエン酸ナトリウム、コハク酸、リン酸、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム）、塩（例えば酢酸カリウム及び塩化ナトリウム）、着色剤、香料又は芳香剤、金属イオン封鎖剤（例えば、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウムなど）、紫外線及び赤外線遮断及び吸収剤（サリチル酸オクチルなど）、毛髪脱色剤、毛髪パーマ剤、毛髪固定剤、抗ふけ剤、抗菌剤、毛髪成長又は育毛剤、共溶媒又は他の追加の溶媒などが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１４０】
好適な美容及び／又はスキンケア活性物質には、化粧品での使用が認可され、かつＣＴＦＡ  Ｃｏｓｍｅｔｉｃ  Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ，Ｓｅｃｏｎｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｔｈｅ  Ｃｏｓｍｅｔｉｃ，Ｔｏｉｌｅｔｒｉｅｓ，ａｎｄ  Ｆｒａｇｒａｎｃｅ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．１９８８，１９９２などの参考文献に記載されている物質が挙げられる。好適な美容及び／又はスキンケア活性物質の更なる非限定的な例としては、防腐剤、香料又は芳香剤、着色剤又は染料、増粘剤、保湿剤、皮膚軟化剤、医薬活性物質、ビタミン又は栄養素、日焼け止め剤、脱臭剤、感覚剤、植物抽出物、栄養素、収れん剤、化粧品粒子、吸収性粒子、繊維、抗炎症剤、美白剤、皮膚色調剤（皮膚色調全体を改善するように機能し、ビタミンＢ３化合物、糖アミン、ヘキサミジン化合物、サリチル酸、ヘキシルレゾルシノール及びレチノイドなどの１，３−ジヒドロキシ−４−アルキルベンゼンが挙げられ得る）、皮膚日焼け剤、剥離剤、保湿剤、酵素、酸化防止剤、フリーラジカル捕捉剤、抗しわ活性物質、抗にきび剤、酸、塩基、ミネラル、懸濁剤、ｐＨ調整剤、顔料粒子、抗菌剤、防虫剤、シェービングローション剤、共溶媒又は他の追加の溶媒などが挙げられる。
【０１４１】
本発明の固体シートは、組成物での使用が既知であるか、あるいは有用であるような他の任意成分を更に含んでもよく、かかる任意材料は本明細書に記載の選択された不可欠な材料と互換性があるか、あるいは過度に製品性能を損なわないという条件で含まれる。
【０１４２】
本発明の固体シートによって形成され得る製品タイプの実施形態の非限定的な例としては、洗濯洗剤製品、布地柔軟製品、手洗浄製品、毛髪シャンプー又は他の毛髪処理製品、ボディクレンジング製品、シェービング準備製品、食器洗浄製品、パーソナルケア基材（医薬又は他のスキンケア活性物質を含む）、保湿製品、日焼け止め製品、美容製品又はスキンケア製品、脱臭製品、口腔ケア製品、女性用洗浄製品、ベビーケア製品、芳香剤含有製品などが挙げられる。
【０１４３】
ＶＩ．複数のシートを多層可溶性固体物品に組み立てる
上記に述べた可撓性の可溶性多孔質固体シートが形成されると、このようなシートの２以上を更に一緒に組み立てて、本発明の多層可溶性固体物品を所望のアスペクト比（すなわち、Ｄ／ｚ比）で形成することができる。
【０１４４】
本発明の多層可溶性固体物品は、任意の望ましい三次元形状を有してよく、例えば球状、立方体、矩形、多角形、楕円形、円筒形、ロッド状、シート状、花形、扇形、星形、ディスク形などが挙げられるが、これらに限定されない。シートは、化学的手段、機械的手段、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない、当該技術分野において既知の任意の手段によって、組み合わされ及び／又は処理されてよい。このような組み合わせ及び／又は処理工程は、本明細書において「変換」プロセスと総称され、すなわちこれは、本発明の２以上の可撓性の可溶性多孔質シートを、所望の三次元形状を有する可溶性固体物品に変換するように機能する。
【０１４５】
上述したように、上記の可撓性の可溶性多孔質シートの複数の層を一緒に積み重ねることによって形成される本発明の多層可溶性固体物品は、同じアスペクト比を有する単層可溶性固体物品よりも可溶性が高いことが、本発明の驚くべきかつ予期せぬ発見であった。これにより、厚さ又はｚ方向に沿ったこのような固体物品の有意な伸張が可能になり、取り扱いがより容易で、消費者にとって審美的に心地良い（例えば、厚いパッド又は更には立方体の形態の製品）三次元製品形状を作り出すことができる。
【０１４６】
具体的には、本発明の多層可溶性固体物品は、１〜約１０、好ましくは約１．４〜約９、好ましくは約１．５〜約８、より好ましくは約２〜約７の範囲のアスペクト比によって特徴付けられる。
【０１４７】
本発明の多層可溶性固体物品は、約３ｍｍ超であるが約２０ｃｍ未満、好ましくは約４ｍｍ〜約１０ｃｍ、より好ましくは約５ｍｍ〜約３０ｍｍの最小寸法ｚを有し得る。
【０１４８】
上述の多層可溶性固体物品は、そのような可撓性の可溶性多孔質シートを２超含んでもよい。例えば、当該可撓性の可溶性多孔質シートを約４〜約５０、好ましくは約５〜約４０、更に好ましくは約６〜約３０含んでもよい。本発明に従って作製された可撓性の可溶性多孔質シート内の改善されたＯＣＦ構造は、多くのシート（例えば、１５〜４０）を一緒に積み重ねることを可能にする一方で、依然として積層体に十分な全体的な溶解速度を提供する。
【０１４９】
本発明の特に好ましい実施形態では、この多層可溶性固体物品は、上記の可撓性の可溶性多孔質シートを１５〜４０含み、約２〜約７の範囲のアスペクト比を有する。
【０１５０】
本発明の多層可溶性固体物品は、そのような物品の外面（例えば、１つ以上の側面）から見える、異なる色の個々のシートを含んでもよい。異なる色のこのような視認可能なシートは、消費者にとって審美的に心地良いものである。更に、個々のシートの異なる色は、個々のシートに含まれる異なる有益剤を示す視覚的合図を提供することができる。例えば、多層可溶性固体物品は、第１の色を有しかつ第１の有益剤を含む第１のシートと、第２の色を有しかつ第２の有益剤を含む第２のシートとを含んでもよく、この第１の色は、第１の有益剤を示す視覚的合図を提供し、第２の色は、第２の有益剤を示す視覚的合図を提供する。
【０１５１】
本発明の多層可溶性固体物品はまた、使用及び取り扱いの容易さの観点から有利である。単一のシートは薄っぺらであり得、使用中に困難を引き起こす可能性がある。比較すると、多層構造ではより容易に拾い上げ、操作することができる。
【０１５２】
平坦な２Ｄ構造（単一シート）に対して、３Ｄ構造（多層）であるという視覚的魅力もある。
【０１５３】
本発明において、配合禁忌の有益成分を異なるシートに組み込むことが特に望ましく、これによって、そのような配合禁忌の有益成分が互いに分離及び隔離される。例えば、アルデヒド／ケトン含有成分（香料など）を、求核アミン含有成分（アミノシリコーン及びピロクトンオラミンなど）から分離及び隔離することが可能であり、これによってそれらの間の望ましくない相互作用を回避することができる。本発明の特定の実施形態では、多層可溶性固体物品は、香料を含む第１のシートと、ピロクトンオラミンなどの抗菌剤を含む第２のシートとを含んでもよく、その一方で、そのような第１及び第２のシートは、好ましくは、異なる色によって特徴付けられるので、互いに視覚的に区別することができる。別の利点は、着色が、貯蔵寿命にわたって起こり得る任意の変色を潜在的に隠せる可能性があることである。より好ましくは、このような多層可溶性固体物品は、第１のシートと第２のシートとの間に少なくとも１の追加のシートを含む一方で、当該少なくとも１の追加のシートは、香料もピロクトンオラミンも含まない。最も好ましくは、第１及び第２のシートは、多層可溶性固体物品の対向する最も外側のシートとして配置される。
【０１５４】
更に、１種以上の機能性成分は、例えば、噴霧、散布、ダスティング、コーティング、延展、浸漬、注入、又は更には蒸着によって、上述のような多層可溶性固体物品の個々のシートの間に「挟み込む」ことができる。このような機能性成分と、個々のシートの周辺部付近の切断シール又は縁部シールとの干渉を回避するために、そのような機能性成分は、２つの隣接するシート間の中央領域内に位置することが好ましい。この中央領域は、そのような隣接するシートの周辺部から、最大寸法Ｄの少なくとも１０％の距離だけ離間している領域として定義される。好適な機能性成分は、洗浄活性物質（界面活性剤、遊離香料、カプセル化香料、香料マイクロカプセル、シリコーン、柔軟剤、酵素、漂白剤、着色剤、ビルダー、レオロジー変性剤、ｐＨ調整剤、及びこれらの組み合わせ）、及びパーソナルケア活性物質（例えば、皮膚軟化剤、保湿剤、コンディショニング剤、及びこれらの組み合わせ）からなる群から選択することができる。
【０１５５】
試験方法
試験１：シート物品の表面平均孔径を決定するための走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）方法
Ｈｉｔａｃｈｉ  ＴＭ３０００  Ｔａｂｌｅｔｏｐ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（Ｓ／Ｎ：１２３１０４−０４）を使用して、試料のＳＥＭ顕微鏡写真を取得する。本発明の固体シート物品の試料は、面積約１ｃｍ×１ｃｍであり、より大きなシートから切断される。画像を倍率５０Ｘで撮影し、装置を１５ｋＶで操作する。最低５枚の顕微鏡画像が、各試料にわたってランダムに選択された位置で撮影され、約４３．０ｍｍ２の合計分析面積が得られ、これにわたって平均孔径が推定される。
【０１５６】
次いで、ＳＥＭ顕微鏡写真は、最初に、Ｍａｔｌａｂの画像分析ツールボックスを使用して処理される。必要に応じて、画像はグレースケールに変換される。所与の画像について、「ｉｍｈｉｓｔ」Ｍａｔｌａｂ関数を使用して、単一画素ごとの強度値のヒストグラムが生成される。典型的には、このようなヒストグラムから、より明るいシート表面の画素と、より暗い孔内の領域の画素とに対応する２つの別個の分布が明らかである。これら２つの分布のピーク値間の強度値に対応する閾値が選択される。次いで、この閾値よりも低い強度値を有する全ての画素は、強度値０に設定され、閾値よりも強度値が高い画素は１に設定され、それによって、バイナリー白黒画像が生成される。次いで、このバイナリー画像は、ＩｍａｇｅＪ（ｈｔｔｐｓ：／／ｉｍａｇｅｊ．ｎｉｈ．ｇｏｖ、バージョン１．５２ａ）を用いて、孔面積率及び孔径分布の両方を調べる。各画像のスケールバーを使用して、ピクセル／ｍｍスケール因子を提供する。分析のために、自動閾値及び分析粒子機能を使用して、各孔を分離する。分析関数からの出力は、画像全体の面積率、及び、検出された各個々の孔の孔面積及び孔外周を含む。
【０１５７】
平均孔直径は、ＤＡ５０として定義され、これは、総孔面積の５０％が、ＤＡ５０平均直径以下の水力直径を有する孔から構成される。
【０１５８】
水力直径＝「４×孔面積（ｍ２）／孔周辺（ｍ）」。
【０１５９】
これは、全てが必ずしも円形ではない孔を考慮するために計算された直径当量である。
【０１６０】
試験２：連続気泡発泡体（ＯＣＦ）の全体又は領域の平均孔径及び平均気泡壁厚さを決定するためのマイクロコンピュータ断層撮影（μＣＴ）方法
多孔度は、ＯＣＦによって占有される全空間に対する空隙空間の比率である。多孔度は、空隙ボクセル対総ボクセルの比を閾値化し決定することによって、空隙空間をセグメント化することにより、μＣＴスキャンから計算することができる。同様に、固体体積分率（ＳＶＦ）は、全空間に対する固体空間の比率であり、ＳＶＦは、占有されたボクセル対総ボクセルの比として計算することができる。多孔度及びＳＶＦの両方は、ＯＣＦの高さ方向における孔径分布、又はＯＣＦストラットの平均気泡壁厚などの構造情報を提供しない、平均スカラー値である。
【０１６１】
ＯＣＦの３Ｄ構造を特徴付けるために、等方性空間高分解能でデータセットを取得することができるμＣＴ  Ｘ線走査機器を使用して試料を撮像する。好適な計測器の一例は、以下の設定で作動するＳＣＡＮＣＯシステムモデル５０μＣＴスキャナ（Ｓｃａｎｃｏ  Ｍｅｄｉｃａｌ  ＡＧ，Ｂｒｕｔｔｉｓｅｌｌｅｎ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）である；エネルギーレベル：１３３μＡにおいて４５ｋＶｐ；投影：３０００；視野：１５ｍｍ；積分時間：７５０ｍｓ；５回の平均；及びボクセルサイズ：３μｍ／ピクセル。走査及びその後のデータ再構成が完了した後、スキャナシステムは、ＩＳＱファイルと称される１６ビットデータセットを作成し、グレーレベルはＸ線減衰の変化を反映し、これは材料密度に関連する。ＩＳＱファイルは、次いで、スケール因子を使用して８ビットに変換される。
【０１６２】
走査されたＯＣＦ試料は、通常、直径約１４ｍｍのコアを穿孔することによって調製される。ＯＣＦパンチは、低減衰発泡体上に平らに置かれ、次いで、走査のために直径１５ｍｍのプラスチック円筒管に取り付けられる。試料の走査は、全ての取り付けた切断試料の体積全体がデータセットに含まれるように取得される。このより大きなデータセットから、試料データセットのより小さなサブ体積が、走査されたＯＣＦの総断面から抽出され、３Ｄのデータスラブを生成し、ここで、孔は、エッジ／境界効果なしに定性的に評価することができる。
【０１６３】
高さ方向における孔径分布を特徴付けるために、ストラットサイズ、局所厚さマップアルゴリズム（すなわちＬＴＭ）が、サブ体積データセット上に実装される。ＬＴＭ法は、最初にユークリッド距離マッピング（ＥＤＭ）を行い、各空隙ボクセルがその最も近い境界から離れている距離に等しいグレーレベル値を割り当てる。ＥＤＭデータに基づいて、孔を表す３Ｄ空隙（又は、ストラットを表す３Ｄ固体空間）は、ＥＤＭ値に一致するようにサイズ決めされた球体で平面充填される。球体によって囲まれたボクセルには、最大球面の半径値が割り当てられる。換言すれば、各空隙ボクセル（又はストラットの固体ボクセル）には、両方が空隙域境界（又はストラットの固体空間境界）内に適合し、かつ割り当てられたボクセルを含む、最大球の径方向値が割り当てられる。
【０１６４】
ＬＴＭデータスキャンから出力された３Ｄ標識された球面分布は、高さ方向（すなわちＺ方向）における２次元画像の積層として処理され、スライス間での球面直径の変化をＯＣＦ深度の関数として推定するために使用することができる。ストラットの厚さは、３Ｄデータセットとして処理され、平均値は、サブ体積の全体又は一部について評価することができる。計算及び測定は、Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ  ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃのＡＶＩＺＯ  Ｌｉｔｅ（９．２．０）及びＭａｔｈｗｏｒｋｓのＭＡＴＬＡＢ（Ｒ２０１７ａ）を使用して行った。
【０１６５】
試験３：シート物品の連続気泡含有率
連続気泡含有率は、ガス比重瓶法により測定される。ガス比重瓶法は、体積を正確に測定するガス置換法を用いる一般的な分析技術である。ヘリウム又は窒素のような不活性ガスが、その置換媒体として使われる。本発明の固体シート物品の試料を既知の体積の計器コンパートメント内に密閉し、適切な不活性ガスを入れ、次いで別の精密な内部体積に膨張させる。膨張前及び膨張後の圧力を測定し、これを使用して試料物品の体積を計算する。
【０１６６】
ＡＳＴＭ標準試験方法Ｄ２８５６は、気体比較比重瓶の古いモデルを用いて連続気泡の割合を決定する手順を提供する。この装置はもはや製造されていない。しかしながら、ＭｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓのＡｃｃｕＰｙｃ比重瓶を用いるテストを実施することにより、便利にかつ精密に連続気泡百分率を決定することができる。ＡＳＴＭ手順書Ｄ２８５６は、発泡材料の連続気泡比率を決定する５つの方法（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及びＥ）について述べている。これらの実験のために、窒素ガスを用い、Ａｃｃｕｐｙｃ  １３４０を使用して、ＡＳＴＭ  ｆｏａｍｐｙｃソフトウェアにより、試料を分析することができる。ＡＳＴＭ手順書の方法Ｃが、連続気泡比率を計算するために使われる。この方法は、カリパスと標準体積計算を使用して決定される幾何学的体積を、以下の式により、Ａｃｃｕｐｙｃによって測定される連続気泡体積と単純に比較する。
連続気泡百分率＝試料の連続気泡体積／試料の幾何学的体積×１００
【０１６７】
これらの測定は、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｅｔｉｃｓ  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｏｎｅ  Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ  Ｄｒ，Ｓｕｉｔｅ  ２００，Ｎｏｒｃｒｏｓｓ，ＧＡ  ３００９３）により行うことを薦める。この技術に関するより多くの情報は、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｅｔｉｃｓ  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓのウェブサイト（ｗｗｗ．ｐａｒｔｉｃｌｅｔｅｓｔｉｎｇ．ｃｏｍ又はｗｗｗ．ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ．ｃｏｍ）上で、又はＣｌｙｄｅ  Ｏｒｒ及びＰａｕｌ  Ｗｅｂｂ著「Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｉｎ  Ｆｉｎｅ  ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」で入手できる。
【０１６８】
試験４：シート物品の最終含水量
本発明の固体シート物品の最終水分含有量は、Ｍｅｔｔｌｅｒ  Ｔｏｌｅｄｏ  ＨＸ２０４  Ｍｏｉｓｔｕｒｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒ（Ｓ／Ｎ  Ｂ７０６６７３０９１）を使用することによって得られる。乾燥したシート物品の最低１ｇを測定トレイ上に置く。次いで、標準プログラムを、分析時間１０分間、温度１１０℃の追加プログラム設定で実行する。
【０１６９】
試験５：シート物品の厚さ
本発明の可撓性の多孔質可溶性固体シート物品の厚さは、Ｍｉｔｕｔｏｙｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｄｉｓｋ  Ｓｔａｎｄ  Ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ  Ｍｏｄｅｌ  Ｎｕｍｂｅｒ  ＩＤＳ−１０１２Ｅ（Ｍｉｔｕｔｏｙｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，９６５  Ｃｏｒｐｏｒａｔｅ  Ｂｌｖｄ，Ａｕｒｏｒａ，ＩＬ，ＵＳＡ  ６０５０４）などのマイクロメーターゲージ又は隙間ゲージを用いて得られる。このマイクロメーターは、直径１インチ、重さ約３２グラムのプラテンを有し、約０．０９ｐｓｉ（６．３２ｇｍ／ｃｍ２）の印加圧力で厚さを測定する。
【０１７０】
可撓性の多孔質可溶性固体シート物品の厚さは、プラテンを引き起こし、シート物品の一部分をプラテンの真下のスタンド上に置き、注意深くプラテンを下げてシート物品に接触させ、プラテンを解放し、シート物品の厚さをミリメートル単位で数値表示装置上で測定することにより、測定する。平らでないより堅い基材の場合を除いて、厚さを可能な限り最下位の表面圧力において測定するのを確実にするために、シート物品をプラテンの全てのエッジまで十分に延ばすべきである。
【０１７１】
試験６：シート物品の坪量
本発明の可撓性の多孔質可溶性固体シート物品の坪量は、その面積当たりのシート物品の重量（グラム／ｍ２）として計算される。その面積は、シート物品の外側エッジに直角の平坦表面上の投影面積として計算される。本発明の固体シート物品は、１０ｃｍ×１０ｃｍの正方形試料に切断されているため、その領域は既知である。次いで、このような正方形試料のそれぞれを秤量し、得られた重量を既知の面積１００ｃｍ２で割って、対応する坪量を決定する。
【０１７２】
不規則な形状の物品の場合、平らな物体に対しては、面積は、したがってそのような物品の外側周囲内に取り囲まれている面積に基づいて計算される。したがって、球状物体に関しては、面積は、平均直径に基づいて３．１４×（直径／２）２として計算される。円筒状の物体に対しては、面積は、したがって直径×長さとして平均直径及び平均長さに基づいて計算される。不規則な形状の三次元物体に対しては、面積は、この側部に直角に方向付けられた平坦表面上に投影される最大の外側寸法を備える側部に基づいて計算される。このことは、物体の外側寸法を１枚のグラフ用紙に鉛筆で注意深くトレーシングし、次に正方形を近似的に計数し、その正方形の既知の面積を乗算することによるか、又はスケールを含むトレーシングした領域（コントラストのために陰影がつけられている）の写真を撮り、画像分析技術を用いることにより、その面積を算定することによって達成できる。
【０１７３】
試験７：シート物品の密度
本発明の可撓性の多孔質可溶性固体シート物品の密度は、次の式によって決定される：計算濃度＝多孔質固体物の坪量／（多孔質固体物の厚さ×１，０００）。可溶性多孔質固体物の坪量及び厚さは、本明細書に記載の方法に従って決定される。
【０１７４】
試験８：シート物品の比表面積
可撓性の多孔質可溶性固体シート物品の比表面積は、ガス吸着技術を介して測定される。表面積は、分子規模の固体試料の露出した表面の測定である。ＢＥＴ（Ｂｒｕｎａｕｅｒ、Ｅｍｍｅｔ、及びＴｅｌｌｅｒ）理論は、表面積を決定するのに用いられる最もよく知られているモデルであり、ガス吸着等温線に基づいている。ガス吸着は、物理的な吸着及び毛管凝縮を用いてガス吸着等温線を測定するものである。この技術は、以下の工程によって要約される。試料を試料管に入れ、真空下又はガス流下で熱して試料の表面上の汚染物を除去する。試料重量は、脱ガスされた試料及び試料管の混合重量から空の試料管重量を差し引くことで得られる。次いで試料管を分析ポート上に置き、分析を開始する。この分析方法の最初の工程は、試料管を排気し、次に液体窒素温度でヘリウムガスを用いて試料管内の自由空間体積を測定する。次いで試料を２度目の排気をし、ヘリウムガスを除去する。計器は次いで、要求される圧力測定値が達成されるまで、ユーザーが特定する間隔でクリプトンガスを投与することによって吸着等温線を収集し始める。次いで、試料を、クリプトンガス吸着を備えるＡＳＡＰ２４２０を用いて分析することができる。これらの測定は、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｅｔｉｃｓ  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｏｎｅ  Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ  Ｄｒ，Ｓｕｉｔｅ  ２００，Ｎｏｒｃｒｏｓｓ，ＧＡ  ３００９３）により行うことを薦める。この技術に関するより多くの情報は、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｅｔｉｃｓ  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓのウェブサイト（ｗｗｗ．ｐａｒｔｉｃｌｅｔｅｓｔｉｎｇ．ｃｏｍ又はｗｗｗ．ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ．ｃｏｍ）上で入手可能であり、あるいはＣｌｙｄｅ  Ｏｒｒ及びＰａｕｌ  Ｗｅｂｂによる本「Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｉｎ  Ｆｉｎｅ  ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」に公開されている。
【０１７５】
試験９：溶解速度
本発明の可溶性シート又は固体物品の溶解速度は、以下のように測定される。
１．室温（２５℃）で脱イオン水４００ｍＬを１Ｌビーカーに加え、次いでビーカーを磁気撹拌板上に置く。
２．長さ２３ｍｍ及び厚さ１０ｍｍの電磁撹拌棒を水に入れ、３００ｒｐｍで回転するように設定する。
３．Ｍｅｔｔｌｅｒ  Ｔｏｌｅｄｏ  Ｓ２３０導電率計を１４１３μＳ／ｃｍに較正し、プローブを水のビーカー内に配置する。
４．各実験では、試料の数は、最低０．２ｇの試料が水に溶解するように選択される。
５．導電率計のデータ記録機能を開始し、試料をビーカー内に落とす。５秒間、ガラスビーカーの直径と同様の直径を有する平坦な鋼板を使用して、水の表面の下に試料を浸漬し、試料が表面に浮遊するのを防ぐ。
６．導電率は、定常状態値に達するまで、少なくとも１０分間記録される。
７．９５％溶解に達するのに必要な時間を計算するために、まず、導電率データから１０秒の移動平均を計算する。次いで、この移動平均が最終的な定常状態の導電率値の９５％を超えた時間が推定され、これが９５％の溶解を達成するのに必要な時間とされる。
【実施例】
【０１７６】
実施例１：様々な加熱／乾燥構成によって作製された固体シートにおける様々なＯＣＦ構造
以下の表１及び表２に記載のように、それぞれ洗濯ケア及びヘアケア物品用に、以下の界面活性剤／ポリマー組成物を有する湿潤プレミックスを調製する。
【０１７７】
【表１】
2021514403.tif 000005
【０１７８】
表１に記載の湿潤プレミックス組成物の粘度は、約１４３０９．８ｃｐｓである。エアレーション後、このようなエアレートされた湿潤プレミックスの平均密度は、約０．２５ｇ／ｃｍ３である。
【０１７９】
【表２】
2021514403.tif 000006
【０１８０】
表２に記載の湿潤プレミックス組成物の粘度は、約１９２５４．６ｃｐｓである。エアレーション後、このようなエアレートされた湿潤プレミックスの平均密度は、約０．２２５ｇ／ｃｍ３である。
【０１８１】
本発明の可撓性多孔質可溶性固体シートＡ及びＢは、以下の表３に記載される以下の設定及び条件を用いて、連続エアレーター（Ａｅｒｏｓ）及び回転ドラム乾燥機を使用して、表１及び２に記述された上記の湿潤プレミックスから調製される。
【０１８２】
【表３】
2021514403.tif 000007
【０１８３】
本発明の可撓性の多孔質可溶性固体シートＣはまた、以下の表４に記載されるような以下の設定及び条件を用いて、連続エアレーター（Ｏａｋｅｓ）及びホットプレート（底部伝導式加熱を提供する）上に配置された金型を使用して、表２に記述された上記の湿潤プレミックスから調製される。
【０１８４】
【表４】
2021514403.tif 000008
【０１８５】
更に、比較の可撓性の多孔質可溶性固体シートＩ及びＩＩは、表１及び２に記載される上記の湿潤プレミックスから、連続エアレーター（Ｏａｋｅｓ）及びインピンジメントオーブン上に配置された金型を使用して、下記の表５に記載される以下の設定及び条件を用いて、調製される。
【０１８６】
【表５】
2021514403.tif 000009
【０１８７】
以下の表６〜９は、上記の湿潤プレミックス及び乾燥プロセスから作製された、本発明の固体シートＡ〜Ｃ及び比較の固体シートＩ〜ＩＩについて測定された様々な物理的パラメータ及び孔構造を要約している。
【０１８８】
【表６】
2021514403.tif 000010
【０１８９】
【表７】
2021514403.tif 000011
【０１９０】
【表８】
2021514403.tif 000012
【０１９１】
【表９】
2021514403.tif 000013
【０１９２】
上記のデータは、本発明の固体シートが主に連続気泡であり、本発明の方法により作製された本発明の固体シートが、１００μｍを超える上面平均孔径を有し、一方、比較固体シートはそうではないことを示している。具体的には、図７Ａは、本発明のシートＡの上面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を示し、図７Ｂは、比較の固体シート比較例Ｉの上面のＳＥＭ画像を示す。図８Ａは、本発明の固体シートＣの上面のＳＥＭ画像を示し、図８Ｂは、比較の固体シート比較例ＩＩの上面のＳＥＭ画像を示す。
【０１９３】
更に、上記のデータは、本発明の固体シートが、比較の固体シートよりも、平均孔径の領域間変動が有意に小さく、特に、下部平均孔径対上部平均孔径の比が有意に小さいことを示している。
【０１９４】
実施例２：単層及び多層の可溶性固体物品の溶解速度比較
以下の組成を有する可撓性の可溶性多孔質シートが、上記の処理工程を使用して最初に作製される。
【０１９５】
【表１０】
2021514403.tif 000014
【０１９６】
具体的には、上記の成分及び追加の水を含有する湿潤プレミックスを最初に調製して、約３５重量％の総固形分とする（すなわち、スラリー中の総含水量は約６５重量％である）。スラリー調製方法は、以下のとおりである。
１．まず、水及びグリセリンを一緒にガラスビーカーに加え、オーバーヘッド撹拌機を用いて２００ｒｐｍで撹拌する。
２．撹拌を継続しながら、ポリビニルアルコールを、次いで、水及びグリセリンの入ったビーカーにゆっくりと添加し、溶液の発泡又はポリビニルアルコールの凝集が起こらないようにする。
３．次いでビーカーを水浴に入れ、撹拌を続けながら８０℃に加熱する。ビーカーは、水の蒸発を軽減するためにクリングリフィルム又は錫箔で被覆し、混合を少なくとも１．０時間継続させる。
４．残りの成分を秤量し、別個のガラスビーカー内で一緒に添加する。スラリー中の６５％の総含水量を達成するために必要とされる水の残部もまた、このビーカーに添加される。
５．このビーカーを８０℃の水浴に入れ、その内容物をオーバーヘッド撹拌機を用いて５００ｒｐｍで少なくとも３０分間撹拌する。
６．両方のビーカーで、予め定義された混合時間に到達したら、両方の内容物を一緒に単一のガラスビーカーに加え、続いて５００ｒｐｍで継続的に撹拌し、温度を少なくとも更に３０分間８０℃に維持する。
【０１９７】
このように形成された湿潤プレミックスは、約１９２５４．６ｃｐｓの粘度を有する。次いで、以下のようにエアレートされる。
１．ジャケット付きホッパー（モデルＪＣＡＢＴ１０）及びＡ２０混合ヘッドからなるＡｅｒｏｓ  Ａ２０連続エアレーターを、水浴及びポンプを使用して８０℃に予熱する。
２．次に、前に調製したスラリーをホッパーに添加する。次いで、エアレーター装置をオンにし、混合ヘッド速度、供給ポンプ速度、及び空気流量をそれぞれ６００、５００及び１００に設定する。
３．エアレートされたスラリーは、エアレーター出口から回収され、その密度は、既知の体積の密度カップを充填し、エアレートされたスラリーの質量を計量することによって測定される。上記エアレーター設定では、約０．２２５ｇ／ｃｍ３のエアレートされたスラリー密度が達成される。
【０１９８】
エアレートされた湿潤プレミックスを乾燥させるために、１５ｃｍ×１５ｃｍのアルミニウム合金板のセットが、それぞれ、画定された深さ（例えば、１、３、５又は１０ｍｍ）の内部空洞を備えて提供される。空洞を有する領域の各プレートの下部厚さは、少なくとも５ｍｍである。次いで、エアレートされたスラリーを以下のように乾燥させる。
１．５０ｃｍ×２０ｃｍのホットプレートを１３０℃に予熱する。
２．必要な空洞深さを有するアルミニウム合金板をホットプレート上に置き、少なくとも３０分間加熱する。
３．次いで、エアレートされたスラリーを、アルミニウム合金板の空洞内に、空洞が充填されるまで注ぐ。
４．次いで、過剰なスラリーがあればこれを除去し、スラリーの厚さを空洞深さに一致させるために、３０ｃｍのスチール製定規を使用して、空洞の上面に沿って掻き取る。
５．次いで、エアレートされたスラリーは、触れられるほど乾燥するまで、少なくとも１時間乾燥させる。
６．次いで、乾燥したシートをアルミニウム合金板の空洞から取り出し、環境湿度への暴露を低減するためにプラスチック袋に入れる。
【０１９９】
上記アルミニウム合金板を用いて作製したシートに加えて、厚さ約０．８〜１．２ｍｍの可撓性多孔質固体シートも、以下のように回転ドラム乾燥機プロセスを用いて製造される。
１．回転ドラム乾燥機（ドラム直径約１．５ｍを有する）を約１３０℃に予熱する。
２．Ａｅｒｏｓ  Ａ２０の出口から回収されたエアレートされたスラリーを、ドラム乾燥機の供給トラフに入れる。
３．入れたらドラム乾燥機の回転を開始し、加熱されたドラム上のスラリー滞留時間が約１５分となるように回転速度が設定される。
４．乾燥したら、そのように形成された可撓性多孔質シートは、ドラム表面から剥離され、プラスチック袋に入れられる。
【０２００】
以下は、上述の処理工程に従って調製された試料シートを使用することによって作製された全ての単層又は多層可溶性固体物品のそれぞれの寸法及びアスペクト比であり、それらの対応する溶解速度は、上記のように試験９を使用することによって測定される。
【０２０１】
【表１１】
2021514403.tif 000015
＊各多層物品は、複数の１ｍｍ厚のシート（エアレートされた湿潤スラリーを、加熱されたドラム乾燥機上で乾燥させることによって形成される）を積層して、所望の総厚に到達させることによって形成される。
＊＊各単層物品は、エアレートされた湿潤スラリーを、アルミニウム合金板内で、その厚さに合致する所望の深さの空洞で乾燥させることによって形成される。
＊＊＊９５％溶解を達成するために必要な時間。
【０２０２】
上記のデータは、本発明の多層可溶性固体物品が、同等のアスペクト比の単一層物品よりも速い溶解速度を有することを示す。驚くべきことに、かつ予想外に、このような固体物品中の層が多いほど、溶解がより速くなることが観察される。
【０２０３】
本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に指定がない限り、そのような各寸法は、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味することを意図している。例えば、「４０ｍｍ」として開示される寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することが意図される。
【０２０４】
相互参照されるか又は関連する全ての特許又は特許出願、及び本願が優先権又はその利益を主張する任意の特許出願又は特許を含む、本明細書に引用される全ての文書は、明示的に除外されるか、又は別途制限されない限り、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。いかなる文献の引用も、本明細書中で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であるとはみなされず、あるいはそれを単独で又は他の任意の参考文献と組み合わせたときに、そのような任意の発明を教示、示唆、又は開示するとはみなされない。更に、本文書における用語の任意の意味又は定義が、参照することによって組み込まれた文書内の同じ用語の意味又は定義と矛盾する場合、本文書におけるその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。
【０２０５】
本発明の特定の実施形態を例示及び説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を行うことができる点は当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内に含まれるそのような全ての変更及び修正は、添付の特許請求の範囲にて網羅することを意図したものである。
【図１】
2021514403.tif 000016
【図２】
2021514403.tif 000017
【図３】
2021514403.tif 000018
【図４】
2021514403.tif 000019
【図５】
2021514403.tif 000020
【図６】
2021514403.tif 000021
【図７Ａ】
2021514403.tif 000022
【図７Ｂ】
2021514403.tif 000023
【図８Ａ】
2021514403.tif 000024
【図８Ｂ】
2021514403.tif 000025
【国際調査報告】
2021514403.tif 000026
2021514403.tif 000027