粉末版微小繊維状セルロースの適合性および効率を改善する方法
粉末微小繊維状セルロール（ＭＦＣ）組成物の性能を改善する方法を提供する。その方法は、ポリマー分解剤を用いて粉末ＭＦＣ組成物中の助剤を分解するステップを含む。ポリマー分解剤はＭＦＣをほとんど分解しない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００９年９月８日に出願された、米国仮出願第６１／２４０，３４７号に基づいて優先権を主張する。この仮出願を、参考文献としてその全文を本明細書に含める。
【背景技術】
【０００２】
粘度調整剤は、食品、医薬品、化粧品から油田掘削液まで、様々な製品に使用されている。このような粘度調整剤の１つが、微小繊維状セルロース（ＭＦＣ）であり、アセトバクター・キシリナムの発酵により生産できる。このバクテリアは、植物由来のセルロースと化学的に同一のセルロースを生成する。化学構造は同一であるが、ＭＦＣファイバは、植物由来のセルロースファイバよりも径を小さくすることができ、これにより大きな表面積を与えることができる。この大きな表面積は、ＭＦＣが、低い使用濃度の溶液中に、所望の降伏値を生成する３次元網を形成することを可能にする。ＭＦＣは、本質的には不溶性であり非荷電であり、従って、イオン環境により悪影響されない。ＭＦＣは本質的に不溶性であるため、水を奪い合わず、従って広範囲の適合性を有し、水溶性ポリサッカリドよりもずっと分解されにくい。それは、油田用途に使用される重いブラインのような濃縮アニオン性水溶液、および液体の食器用洗剤および洗濯洗剤のような、高界面活性剤系の双方に適合する。ＭＦＣは、カチオン性柔軟剤を用いる繊維柔軟剤や塩化ベンジルアルコニウムを使用する抗菌洗浄剤のような、カチオン系にも適合する。
【０００３】
その純粋形では、ＭＦＣは、一般に約１０〜２０重量％の固形物および水としての残部を有するウェットケーキ（湿潤した厚紙に似ている）として得ることができる。ウェットケーキＭＦＣは、水溶液系および多くの水混和性有機溶媒系との例外的な適合性を有する。ウェットケーキＭＦＣを用いる時、ＭＦＣは、ＭＦＣが全ての機能を実現するように、真水中または最終製剤中のいずれかに、高剪断条件下で「活性化」または高度に分散されていることが好ましい。純粋なＭＦＣは、製剤の残部中に希釈されるように濃縮溶液として活性化されている場合、通常、その性能に悪影響を与えることなしに、任意の順序で別の成分とともに最終製剤に追加できる。しかし、ウェットケーキＭＦＣは親水性であり、油および他の疎水性材料とは一般的に適合しない。
【０００４】
これらの利点にもかかわらず、純粋形のＭＦＣは、ウェットケーキＭＦＣを含めて現在市販されていない。その代わりに、ＡｘＣｅｌ ＰＸ、ＡｘＣｅｌ ＣＧ−ＰＸ、ＡｘＣｅｌ ＰＧ Ｃｅｌｌｕｌｏｎ ＰＸおよび「Ｋ」が付く名前の様々な製品（米国ＣＰ Ｋｅｌｃｏ社）を含む、乾燥粉末形のＭＦＣが入手可能である。これらの市販版の粉末ＭＦＣを用いて、濃縮界面活性剤系や高界面活性剤系などの多くの用途において懸濁を提供できる（例えば、米国特許出願第２００８／０１０８５４１号（特許文献１）、２００８／０１０８７１４号（特許文献２）および２００８／０１４６４８５号（特許文献３）を参照されたい。ＭＦＣおよびＭＦＣ／界面活性剤系に関する教示のための参考文献として本明細書に含める）。これらの市販版粉末ＭＦＣは、ＭＦＣと様々な助剤（ｃｏ−ａｇｅｎｔ）とを混合して成り、この助剤は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、キサンタンガム、グアール、ペクチン、ジェラン、カラギーナン、ローカストビーンガム、アラビアガム等であるが、これらに限定されない。ＭＦＣ系に関する追加情報は、例えば、米国特許出願第２００７／００２７１０８号（特許文献４）および２００７／０１９７７７９号（特許文献５）に見出すことができ、ＭＦＣおよび助剤を有するＭＦＣ系に関する教示のための参考文献として本明細書に含める。
【０００５】
これらの助剤は、ＭＦＣを乾燥させ粉砕して粉末製品にすることを可能にする。これらの助剤がなければ、ＭＦＣは、乾燥および粉砕後、その機能を高い度合いで失いうる。しかし、このような混合物は、助剤の適合性の限界により、粉末ＭＦＣを製品中に使用する方法に限界を与えうる。例えば、ＭＦＣは非荷電であるのに対して、使用される助剤の大部分は、アニオン性またはカチオン性のいずれかである。従って、市販のＭＦＣ製品は、例えばカチオン性界面活性剤を有する製品中に使用される時、適合性の問題を有しうる。また、市販のＭＦＣは、グリコールまたはグリセロールのような水混和性有機溶媒を高濃度に含む製品との適合性が限定されうる。このような有機溶媒とともに使用される場合、市販のＭＦＣからの助剤は、貧弱な透明性および貧弱な降伏値を生じさせうる沈殿物を形成しうる。さらに、粉末ＭＦＣの活性溶液の使用は、沈殿物を形成する助剤のような問題を防止するために、別の試薬が製剤に添加される順序を制限しうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願第２００８／０１０８５４１号
【特許文献２】米国特許出願第２００８／０１０８７１４号
【特許文献３】米国特許出願第２００８／０１４６４８５号
【特許文献４】米国特許出願第２００７／００２７１０８号
【特許文献５】米国特許出願第２００７／０１９７７７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、様々な製剤中に使用するための、より純粋なＭＦＣのように機能する粉末ＭＦＣの必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様では、ＭＦＣと助剤とを含む粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法が提供される。その方法は、助剤は分解するがＭＦＣはほとんど分解しないために有効な時間だけ、ポリマー分解剤とＭＦＣおよび助剤とを混合するステップを有する。
【０００９】
別の態様では、製剤を作る方法、またはＭＦＣを用いて組成物のレオロジを変更する方法が提供される。その方法は、処理されたＭＦＣを所望の製剤に添加するステップを含み、処理されたＭＦＣは、助剤は分解するがＭＦＣはほとんど分解しないために有効な時間だけ、ポリマー分解剤とＭＦＣおよび助剤とを混合するステップを含むことができる方法により用意される。
【００１０】
本発明の実施形態は、以下の詳細な説明、例および請求項中に示す。以上の一般的説明および以下の詳細な説明は共に、代表的かつ説明のためのものに過ぎず、限定的なものではないことは明らかである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の方法を開示して説明する前に、以下に記載する態様は、特定の実施例に限定されず、こうした特定の実施例は、当然変更できることは明らかである。本明細書で使用する用語は、特定の態様を説明する目的のものに過ぎず、限定することを意図していないことも明らかである。
【００１２】
本明細書およびこれに続く特許請求の範囲では、以下の意味を有するように定義される多数の用語を参照する。
【００１３】
なお、明細書および添付の特許請求の範囲中に用いる単数形は、特に断りのない限り、複数形を含む。従って、例えば、「酵素」とは、酵素の混合物を含み、「助剤」とは、２以上のこうした助剤の混合物を含む。
【００１４】
本明細書では、範囲は、「約」特定値から、または「約」別の特定の値まで、あるいは「約」特定の値から「約」別の特定の値まで、のように表すことがある。範囲をこのように表すとき、別の態様は、特定の値から、または別の特定の値まで、あるいは特定の値から別の特定の値まで、を含む。同様に、「約」を用いて値を概数で表すとき、その特定値は別の態様を形成することは明らかである。さらに、各範囲の端点は、他方の端点に関連して意味を持つことも、他方の端点とは無関係に意味を持つこともある。
【００１５】
成分の重量パーセントは、特に断りのない限り、その成分が含まれる製剤または組成物の総重量に基づくものである。
【００１６】
助剤は、粉末状の機能的なＭＦＣ製品を作るのに必要であるが、これらの助剤をほぼ分解させて、粉末ＭＦＣをより純粋なＭＦＣのように機能させることができることを発見した。ＭＦＣをほとんど分解させずに助剤が分解される限り、得られたＭＦＣ溶液は、非水であるが水混和性の有機溶媒中に懸濁を提供する改善された能力とともに、カチオン性、アニオン性、三価イオン、高塩濃度、高界面活性剤濃度またはそれらの組み合わせとの大きく改善された適合性を有する。
【００１７】
おそらく、助剤を有効な程度まで分解させる最も簡単な方法は、まず、次の分解のために、粉末ＭＦＣを水溶液、好ましくは真水中に分散させることであり得る。水中での粉末の分散は、助剤（例えば、キサンタンガム、セルロースガムまたはグアールガム）が水和する、あるいは少なくとも膨潤状態に達することを可能にする。次に、有効量のポリマー（助剤）分解剤を添加することができる。その分解は、助剤が所望の程度まで分解するのに有効な期間および条件下で発生する。
【００１８】
助剤が分解された後、自然に停止しない場合に分解を停止させることができる。
【００１９】
ＭＦＣ／助剤混合物中の助剤の分解処理の目的は、助剤を大幅に分解させて、助剤がＭＦＣと全く関連しないように、あるいは最終製剤中のどの成分とも反応しないほど十分に低い分子量にすることにある。視覚試験は、助剤の分解が十分な程度に発生したか否かを判定するのに適切でありうる。視覚的な指標は、ＭＦＣファイバが用意された溶液中のＭＦＣファイバの強い凝集とすることができる。ＣＭＣ、カチオン性ＨＥＣ、カチオン性グアール、および程度はより低いがキサンタンガムやグアールガム等の助剤の機能の１つは、ＭＦＣの良好に分散した溶液を維持することである。助剤が分解されると共に、ＭＦＣの凝集が発生しうる。この凝集が見られない場合、助剤がその構造を過度に保ったままであるためであり、追加の反応時間または分解剤あるいは増強した反応条件が必要となりうる。
【００２０】
本発明は、現在入手可能な市販の粉末ＭＦＣの適合性、柔軟性および効率を改善できる方法に関するものである。
【００２１】
Ａ．粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法
ここに、助剤を含む粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法を説明する。一態様では、本方法は、化学的破壊剤あるいは酵素的破壊剤のような、ポリマー分解剤で助剤を分解するステップを含む。
【００２２】
ＭＦＣ／助剤
助剤を有する粉末ＭＦＣは市販されている。例えば、キサンタンガムおよびセルロースガムは、ＣＰ Ｋｅｌｃｏ社のＡｘＣｅｌ ＰＸ、ＡｘＣｅｌ ＣＧ−ＰＸ、およびＣｅｌｌｕｌｏｎ ＰＸの製品中に存在する助剤であり、グアールガムおよびセルロースガムは、ＡｘＣｅｌ ＰＧの製品中に存在する助剤である。これらの特定の市販ＭＦＣ製品は、助剤であるセルロースガム、キサンタンガム、および／またはグアールガムを含むが、他の多くの別の組み合わせも、カチオン性グアール、カチオン性ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、カラギーナル、ジェラン、等との混合物を含む、粉末ＭＦＣの機能版を提供することができることが証明されている。
【００２３】
これらの助剤は、一般にアニオンに荷電されているため（グアール、カチオン性グアールおよびカチオン性ＨＥＣを除いて）、一般的に、製剤中のカチオン性調整剤あるいはカチオン性抗菌剤のようなカチオン成分と反応する。この効果は、現在の市販の形態での粉末ＭＦＣの利用を限定する。また、これらの助剤は、その助剤のいくらかの非適合性により沈殿し、ＭＦＣファイバを被覆してその網目構造を形成する効果を低減する場合、ＭＦＣ混合物の機能を低下または消失させうる。この助剤の沈殿が発生しうる例は、非常な高塩濃度の製剤、高界面活性剤系、あるいは、非水系においては、ＰＥＧ、グリセロール、またはエチレングリコールあるいはプロピレングリコール等を含む。
【００２４】
分解
分解を促進するために、助剤を含む粉末ＭＦＣを、例えば、水または水とアルコールあるいはポリオールとの混合液等の溶媒に添加して、助剤を水和できる。有効な量および種類の溶媒は、助剤の良好な水和物を生成できる。撹拌混合を用いて、粉末ＭＦＣ／助剤を含む溶液の形成を促進できる。
【００２５】
ポリマー分解剤（助剤分解剤）をＭＦＣ溶液に添加して、実際に助剤の分解を行うことができる。ポリマー分解剤は、化学的「破壊剤」または酵素的「破壊剤」を含むことができる。「破壊剤」は油田産業において使用される用語であり、化学物質または酵素を使用して掘削液、仕上げ流体または刺激流体中の増粘剤の粘度を破壊または著しく低減する。撹拌混合を用いて、ポリマー分解剤の溶媒への添加を促進することができる。
【００２６】
一態様では、粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法が提供される。本発明の実施例によれば、粉末ＭＦＣ組成物は、ＭＦＣファイバが用意された溶液中でＭＦＣファイバが目に見える凝集を示すとき、「改善された性能」を示す。本明細書で用いる「粉末ＭＦＣ組成物」は、ＭＦＣと助剤とを含む。粉末ＭＦＣ組成物は、様々な量の助剤を含むことができる。一実施例では、粉末ＭＦＣ組成物は、該粉末ＭＦＣ組成物の約１０重量％〜約９０重量％、または約２０重量％〜約５０重量％の範囲の助剤を含むことができる。
【００２７】
本明細書で用いる「助剤」という用語は、１以上の助剤を称する。一実施例では、助剤は、イオン性または非イオン性ポリマー材料とすることができる。幾つかの実施例では、助剤はポリサッカリドとすることができる。別の実施例では、助剤は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、キサンタンガム、グアール、ペクチン、ジェラン、カラギーナン、ローカストビーンガムまたはアラビアガムとすることができるが、それらに限定されない。
【００２８】
粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法は、有効量のポリマー分解剤と、ＭＦＣおよび助剤を含む粉末ＭＦＣ組成物とを、助剤を分解させるのに有効な時間だけ混合する第１のステップを含むことができる。
【００２９】
本明細書で用いる「ポリマー分解剤」という用語は、ポリマーの複数の化学結合を切断することにより、ポリマーの分子量を低減することができるあらゆる物質を称する。本明細書で用いる「複数の化学結合」は、２以上の共有結合を称し、結合の各々は、単結合、二重結合、または三重結合とすることができる。本明細書で用いる「分解」という用語は、ポリマーの複数の化学結合を切断することを指す。
【００３０】
幾つかの実施例では、有効量のポリマー分解剤は、有効量の助剤を分解するための量のポリマー分解剤とすることができる。幾つかの実施例では、視覚試験は、助剤の分解が有効量だけ発生したか否かを判定するのに適したものとすることができる。視覚的な指標は、ＭＦＣが用意された溶液中でのＭＦＣファイバの凝集の出現とすることができる。いずれか１つの理論に限定されることなく、助剤の１つの機能は、溶液中のＭＦＣの分散を維持することである。助剤が分解されると共に、ＭＦＣの凝集が発生しうる。この凝集が観察されない場合、それは、助剤がその構造を過度に保ったままであるためであり、従って、有効量の助剤が分解されていない可能性がある。
【００３１】
幾つかの実施例では、助剤を分解するための有効時間は、所望量の助剤を分解するための時間とすることができる。例えば、幾つかの実施例では、有効時間を約７２時間まで、約４８時間まで、約２４時間まで、約１時間まで、約３０分まで、約５分まで、または約１分までとすることができる。
【００３２】
粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法において、ＭＦＣはほとんど分解されないことが好ましい。本明細書で用いる「ほとんど分解されない」とは、ポリマー分解剤での粉末ＭＦＣ組成物の処理後に、ＭＦＣがほとんどそのままの状態であることを意味する。
【００３３】
化学物質
幾つかの実施例では、ポリマー分解剤は、化学的破壊剤、酵素的破壊剤またはそれらの組み合わせとすることができる。本明細書で用いる「化学的破壊剤」という用語は、酵素ではない、助剤の複数の化学結合を切断することができる１以上の化学薬剤を称する。本明細書で用いる「酵素的破壊剤」という用語は、助剤の複数の化学結合を切断することができる１以上の酵素を称する。
【００３４】
一方法例は、化学的破壊剤の使用を含む。化学的破壊剤は、過酸化水素または次亜塩素酸塩ナトリウムのような酸化剤とすることができる。適正濃度で使用すると、過酸化剤または漂白剤は、存在する助剤を非常に低分子量の生成物まで速やかに破壊する。一方、ＭＦＣは、特に助剤を破壊するのに必要となりうる時間スケールに亘って、これらの試薬に対して極めて安定である。残りの酸化剤は、例えば、ｐＨを調整するか、三価のカチオン（例えば、Ｆｅ３＋）を添加して、残りの全ての酸化剤または漂白剤と速やかに反応させることによって、反応により系から消失させることができる。
【００３５】
幾つかの実施例では、ポリマー分解剤は化学的破壊剤とすることができる。一実施例では、化学的破壊剤は、助剤を分解することができる化学物質を含むことができる。さらに別の実施例では、化学的破壊剤は酸化剤を含むことができる。さらにまた別の実施例では、化学的破壊剤は、過酸化水素、過酸化カルシウム、過硫酸アンモニウム、過炭酸ナトリウム、過酸化尿素、過ホウ酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸リチウム、塩酸、水酸化ナトリウム、および／またはそれらの組み合わせとすることができるが、それらに限定されない。当業者は、油田技術に目を向ける等により、別の化学的破壊剤を決定することができる。破壊剤および破壊剤の濃度の選択は、主に、どれだけ速く粘度破壊が起きて欲しいか、および破壊剤がどのような条件下（例えば、溶媒のｐＨおよび温度）で機能する必要があるかに依存する。当業者は、破壊剤を有効量、タイミングおよび反応条件に合わせることができる。
【００３６】
反応条件の調整は、助剤の分解を促進することができる。なお重要なこととして、ＭＦＣは、化学的破壊剤による分解に完全に影響されないわけではないが、一般に水溶性助剤よりもずっと低速に影響される。幾つかの実施例では、化学的破壊剤を粉末ＭＦＣ組成物に添加した後、混合物のｐＨを上下に調整して、助剤の分解を促進することができる。さらに別の実施例では、化学的破壊剤を粉末ＭＦＣ組成物に添加した後、混合物の温度を上下に調整して、助剤の分解を促進することができる。当業者は、反応促進条件を決定することができる。
【００３７】
酵素
別の方法例は、助剤を破壊するための酵素の使用を含む。例えば、ＭＦＣ（例えばＡｘＣｅｌ ＰＧ）とグアールガムおよびセルロースガムの混合物の場合、グマーゼ（β−グルカナーゼ）およびセルラーゼを使用でき、ＭＦＣ（例えば、ＡｘＣｅｌ ＰＸ）とキサンタンガムおよびセルロースガムの混合物の場合、キサンタナーゼおよびセルラーゼを使用できる。ＭＦＣは、セルラーゼによっても分解されやすいが、大抵、可溶形セルロース（セルロースガムのような）に対してよりも数桁低速に分解するため、セルラーゼがＭＦＣに対する目立った効果を示す前に、分解は大抵、無効化されうる（例えば、低温殺菌法、高いｐＨ、酸化処理、あるいは溶液を酵素が活性化していない製剤に添加することにより）。
【００３８】
有効量の有効な酵素的破壊剤を溶液に添加することができる。酵素的破壊剤について、使用する酵素の種類は、分解される助剤の種類に依存する。当業者は、適切な酵素または混合酵素を決定することができる。例えば、セルラーゼはセルロースガム助剤と用いて有効であるが、グアールガムとともにグマーゼを用いることが好ましい。キサンタンガムは、通常これらの酵素のいずれによっても分解されないため、キサンタンガム助剤を除去する時に、キサンタナーゼ酵素が必要である。なお重要なこととして、セルロースガム助剤を破壊するために使用される任意のセルラーゼ酵素は、最終的にＭＦＣも分解する。しかし、その分解は、ＭＦＣに対しては可溶性セルロースガム助剤よりもずっと低速であり、その結果、ＭＦＣファイバに著しい分解が起こる前に、セルロースガム助剤が破壊された後、大抵は酵素を非活性化するのに十分な時間がある。酵素的破壊剤濃度の選択は、どれだけ速く粘度破壊が起きて欲しいか、および破壊剤がどのような条件下（例えば、時間、溶媒のｐＨ、温度および塩分濃度）で機能することが必要とされるかに依存する。
【００３９】
酵素を使用する時の反応条件の調整により、助剤分解を促進することができる。例えば、溶液を約４５℃まで加熱することにより、酵素の助剤破壊の速度を加速できることが多い。また、ｐＨを特定の酵素活性に最適なｐＨに調整することにより、酵素の助剤破壊の速度を加速できる。こうして、当業者は、助剤の十分な分解を達成しつつ、ＭＦＣの分解を最小化するよう、酵素分解剤および反応条件を選択することができる。
【００４０】
幾つかの実施例では、ポリマー分解剤は、酵素的破壊剤とすることができる。一実施例では、酵素的破壊剤は、助剤を分解するのに有効な酵素を含むことができる。本明細書で用いる「助剤を分解するのに有効」とは、酵素が助剤ポリマーの複数の化学結合を切断できることを意味する。幾つかの実施例では、酵素的破壊剤は、セルラーゼ、キサンタナーゼ、グマーゼ、および／またはそれらの組み合わせとすることができるが、それらに限定されない。別の実施例では、酵素的破壊剤を粉末ＭＦＣ組成物に添加した後に、混合物のｐＨを上下に調整して、助剤の分解を促進することができる。さらに別の実施例では、酵素的破壊剤を粉末ＭＦＣ組成物に添加した後に、混合物の温度を上下に調整して、助剤の分解を促進することができる。
【００４１】
失活
粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法は、助剤が分解された後にポリマー分解剤を失活させるステップをさらに含むことができる。本明細書で用いる「失活させる」とは、例えば、ポリマー分解剤が助剤ともはや反応しないようにする、ポリマー分解剤の物理的および／または化学的非活性化を称する。失活させる方法は当業者に既知であり、温度を調整すること、ｐＨを調整すること、またはそれらの両方を含む。また、幾つかの実施例では、ポリマー分解剤は、失活剤を添加する追加のステップにより失活させることができる。別の方法は、助剤を分解するには十分であるがＭＦＣを著しく破壊するには十分でない、少量のポリマー分解剤のみを用いて助剤の分解を行うこととすることができる。
【００４２】
化学的破壊剤が分解処理中に完全に反応しない場合、化学的破壊剤を溶液から反応により消失させる（または「失活させる」）ことが好ましい。これは、化学的破壊剤を不安定化させて化学的破壊剤を素早くかつ完全に消費できる向きにｐＨを調整することにより行えることが多い。別の方法は、助剤を分解するには十分であるがＭＦＣファイバを著しく破壊するには十分ではない、少量のポリマー分解剤のみで開始する分解を行うこととすることができる。当業者は、化学分解の停止のための別の方法を決定することができる。
【００４３】
酵素分解剤は、様々な方法により非活性化することができる。一実施例では、酵素分解剤を非活性化する方法は、酵素を含むＭＦＣ溶液を、酵素を非活性化するのに十分な温度で（低温）殺菌するステップを含む。別の実施例では、酵素分解剤を非活性化する方法は、十分なイオン強度を有する溶液を、酵素を含むＭＦＣ溶液に添加して酵素を非活性化するステップを含む。さらに別の実施例では、特定のｐＨの溶液を、酵素を含むＭＦＣ溶液に添加して、酵素を非活性化するステップを含む。酵素を非活性化する別の方法は、酵素を変性させることである。本明細書で用いる「非活性化する」という用語は、酵素の触媒反応を停止することを称する。当業者は酵素的破壊剤を非活性化する別の方法を決定することができる。
【００４４】
粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法は、ＭＦＣおよび助剤を含む粉末ＭＦＣ組成物を、助剤を水和して分散を形成するのに有効な量の溶媒中に分散させるステップを含むこともできる。幾つかの実施例では、溶媒は１以上の液体である。一実施例では、溶媒は水である。幾つかの実施例では、水は真水、脱塩水、半塩水、水道水等とすることができる。
【００４５】
別の実施例では、溶媒はアルコールを含むことができる。別の実施例では、溶媒はポリロールを含むことができる。本明細書で用いる「アルコール」という用語は、１以上のアルコールを称する。さらに別の実施例では、溶媒は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、グリセロール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコール、フェニルアルコール、ベンジルアルコール、および／またはそれらの組み合わせを含むことができるが、それらに限定されない。幾つかの実施例では、溶媒は、水および１以上のアルコールおよび／または１以上のポリオールを含むことができる。さらに別の実施例では、溶媒は、水対アルコールの比率を１：１、水対アルコールの比率を２：１、水対アルコールの比率を３：１、水対アルコールの比率を４：１、水対アルコールの比率を１０：１とすることができる。
【００４６】
本方法は、粉末ＭＦＣ組成物を、助剤を水和させるのに有効な量の溶媒に分散させるステップをさらに含むことができる。幾つかの実施例では、助剤を水和させるのに有効な量の溶媒は、助剤を完全に水和させるのに十分な溶媒とすることができる。別の実施例では、助剤を水和させるのに有効な量の溶媒は、助剤を膨潤状態に到達させるのに十分な溶媒とすることができる。さらに別の実施例では、助剤を水和させるのに有効な量の溶媒は、助剤が溶媒中に完全に分解するのに十分な溶媒とすることができる。別の実施例では、助剤を水和させるのに有効な量の溶媒は、助剤を部分的に水和させるのに十分な溶媒とすることができる。
【００４７】
粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法は、有効量のポリマー分解剤を、助剤を分解するのに有効な時間だけ、分散体に添加するステップを含むことができる。
【００４８】
幾つかの実施例では、粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法は、分散体を撹拌混合するステップをさらに含むことができる。
【００４９】
さらに、幾つかの実施例では、粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法は、有効量のポリマー分解剤を分散体に添加した後に、分散体を撹拌混合するステップをさらに含むことができる。幾つかの実施例では、撹拌混合は、ポリマー分解剤の分散体への添加の直前に停止し、ポリマー分解剤の添加が完了したら撹拌混合を再開することができる。別の実施例では、ポリマー分解剤の分散体への添加の全体を通して連続する撹拌混合を用いることができる。さらに別の実施例では、撹拌混合の速度は、ポリマー分解剤の分散体への添加中に増加または減少させることができる。さらにまた別の実施例では、撹拌混合の速度を、ポリマー分解剤の分散体への添加中に増加または減少させて、ポリマー分解剤の添加の完了後に、撹拌混合の速度を再び増加または減少させることができる。
【００５０】
ポリマー分解剤は、個別にまたは組み合わせて使用できる。当業者は、使用するポリマー分解剤に基づいて別のステップを適宜調整することができる。
【００５１】
Ｂ．ＭＦＣを用いた製剤の形成方法
別の態様では、ＭＦＣを用いて製剤を形成する方法が提供される。この方法は、処理したＭＦＣを製剤に添加するステップを含み、処理したＭＦＣは、ある方法に従って用意される。本明細書で用いる「製剤」は、食品、医薬品、化粧品、パーソナルケア製品および油田掘削液を含むことができるが、それらに限定されない。
【００５２】
処理したＭＦＣを用意する方法は、随意的に、ＭＦＣと助剤とを含む粉末ＭＦＣ組成物を、助剤を水和させて分散体を形成するのに有効な量の溶媒中に分散させるステップを含む。代わりに、処理したＭＦＣを用意する方法は、溶媒を用いず、分散を形成せず、粉末ＭＦＣ組成物のみを用いることを含むことができる。その方法は、有効量のポリマー分解剤を分散体または粉末状ＭＦＣ組成物に、助剤を分解するのに有効な時間だけ添加するステップをさらに含むことができる。
【００５３】
「粉末ＭＦＣ組成物」、「助剤」、「ポリマー分解剤」、「有効量の助剤を分解するために有効な量のポリマー分解剤」、「有効量の助剤を分解するために有効な時間」、「溶媒」、「水和させるのに有効」および「ポリマー分解剤はＭＦＣをほとんど分解しない」の定義は、以上で定義したのと同じである。
【００５４】
一実施例では、処理したＭＦＣを含む製剤は、未処理の粉末ＭＦＣを含む製剤よりも高い降伏値を有する。このように、少なくとも幾つかの実施例では、製剤は、処理したＭＦＣを用いて用意すると、市販の粉末ＭＦＣを用いて用意した同一の製剤に比べて高い降伏値を有することができる。
【００５５】
別の実施例では、処理したＭＦＣを含む製剤はほぼ透明である。本明細書で用いる「ほぼ透明」という用語は、外観検査時に製剤に曇りが観察されないことを意味する。別の実施例では、ほぼ透明は、繊維材料が製剤中に観察されないことを意味し得る。さらに別の実施例では、ほぼ透明は、わずかな霞しか観察されないことを意味し得る。
【００５６】
幾つかの実施例では、ポリマー分解剤は、化学的破壊剤、酵素的破壊剤、またはそれらの組み合わせとすることができる。本明細書で用いる「化学的破壊剤」という用語は、酵素ではない、助剤の複数の化学結合を切断することができる１以上の化学薬剤を称する。本明細書で用いる「酵素的破壊剤」という用語は、助剤の複数の化学結合を切断することができる１以上の酵素を称する。
【００５７】
一方法例は、化学的破壊剤の利用を含む。化学的破壊剤は、過酸化水素または次亜塩素酸ナトリウムのような酸化剤とすることができる。適正濃度で使用すると、過酸化物または漂白剤は、存在する助剤を非常に低分子量の生成物まで速やかに破壊する。一方、ＭＦＣは、特に助剤を破壊するのに必要となりうる時間スケールに亘って、これらの試薬に対して極めて安定である。残りの酸化剤は、例えばｐＨを調整するか、三価のカチオン（例えば、Ｆｅ３＋）を添加して、残りの全ての酸化剤または漂白剤と速やかに反応させることによって、反応により系から消失させることができる。
【００５８】
幾つかの実施例では、ポリマー分解剤は化学的破壊剤とすることができる。一実施例では、化学的破壊剤は、助剤を分解することができる化学物質を含むことができる。さらに別の実施例では、化学的破壊剤は酸化剤を含むことができる。さらにまた別の実施例では、化学的破壊剤は、過酸化水素、過酸化カルシウム、過硫酸アンモニウム、過炭酸ナトリウム、過酸化尿素、過ホウ酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸リチウム、塩酸、水酸化ナトリウム、および／またはそれらの組み合わせとすることができるが、それらに限定されない。当業者は、油田技術に目を向ける等により、別の化学的破壊剤を決定することができる。破壊剤および破壊剤の濃度の選択は、主に、どれだけ速く粘度破壊が起きて欲しいか、および破壊剤がどのような条件下（例えば、溶媒のｐＨおよび温度）で機能する必要があるかに依存する。当業者は、破壊剤を有効量、タイミングおよび反応条件に合わせることができる。
【００５９】
反応条件の調整は、助剤の分解を促進することができる。なお重要なこととして、ＭＦＣは、化学的破壊剤による分解に完全に影響されないわけではないが、一般に水溶性助剤よりも非常に低速に影響される。幾つかの実施例では、化学的破壊剤を粉末ＭＦＣ組成物に添加した後、混合物のｐＨを上下に調整して、助剤の分解を促進することができる。さらに別の実施例では、化学的破壊剤を粉末ＭＦＣ組成物に添加した後、混合物の温度を上下に調整して、助剤の分解を促進することができる。当業者は、反応促進条件を決定することができる。
【００６０】
別の方法例は、助剤を破壊するための酵素の使用を含む。例えば、ＭＦＣ（例えばＡｘＣｅｌ ＰＧ）とグアールガムおよびセルロースガムの混合物の場合、グマーゼ（β−グルカナーゼ）およびセルラーゼを使用でき、ＭＦＣ（例えば、ＡｘＣｅｌ ＰＸ）とキサンタンガムおよびセルロースガムの混合物の場合、キサンタナーゼおよびセルラーゼを使用できる。ＭＦＣは、セルラーゼによっても分解されやすいが、大抵、可溶形セルロース（セルロースガムのような）に対してよりも数桁低速に分解するため、セルラーゼがＭＦＣに対する目立った効果を示す前に、分解は大抵、無効化されうる（例えば、低温殺菌法、高いｐＨ、酸化処理、あるいは溶液を酵素が活性化していない薬剤に添加することにより）。
【００６１】
有効量の有効な酵素的破壊剤を溶液に添加することができる。酵素的破壊剤について、使用する酵素の種類は、分解される助剤の種類に依存する。当業者は、適切な酵素または酵素混合物を決定することができる。例えば、セルラーゼはセルロースガム助剤と用いて有効であるが、グアールガムとともにグマーゼを用いることが好ましい。キサンタンガムは、通常これらの酵素のいずれかにより分解されないため、キサンタンガム助剤を除去する時に、キサンタナーゼ酵素が必要である。なお重要なこととして、セルロースガム助剤を破壊するために使用される任意のセルラーゼ酵素は、最終的にＭＦＣも分解する。しかし、その分解は、ＭＦＣに対しては可溶性セルロースガム助剤よりもずっと低速であり、その結果、ＭＦＣファイバに著しい分解が起こる前に、セルロースガム助剤が破壊された後、大抵は酵素を非活性化するのに十分な時間がある。酵素的破壊剤濃度の選択は、どれだけ速く粘度破壊が起きて欲しいか、および破壊剤がどのような条件下（例えば、溶媒のｐＨ、温度および塩分濃度）で機能ことが必要とされているかに依存する。
【００６２】
酵素を使用する時の反応条件の調整により、助剤分解を促進することができる。例えば、溶液を約４５℃まで加熱することにより、酵素の助剤破壊の速度を加速できることが多い。また、ｐＨを特定の酵素活性に最適なｐＨに調整することにより、酵素の助剤破壊の速度を加速できる。こうして、当業者は、助剤の十分な分解を達成しつつ、ＭＦＣの分解を最小化するよう、酵素分解剤および反応条件を選択することができる。
【００６３】
幾つかの実施例では、ポリマー分解剤は、酵素的破壊剤とすることができる。一実施例では、酵素的破壊剤は、助剤を分解するのに有効な酵素を含むことができる。本明細書で用いる「助剤を分解するのに有効」とは、酵素が助剤ポリマーの複数の化学結合を切断できることを意味する。幾つかの実施例では、酵素的破壊剤は、セルラーゼ、キサンタナーゼ、グマーゼ、および／またはそれらの組み合わせとすることができるが、それらに限定されない。別の実施例では、酵素的破壊剤を粉末ＭＦＣ組成物に添加した後に、混合物のｐＨを上下に調整して、助剤の分解を促進することができる。さらに別の実施例では、酵素的破壊剤を粉末ＭＦＣ組成物に添加した後に、混合物の温度を上下に調整して、助剤の分解を促進することができる。
【００６４】
Ｅ．用途
分解された助剤を有する組成物は、様々な製剤および用途において使用できる。市販の粉末ＭＦＣの溶液は、例えば、過酸化物で処理し、次いでカチオン性繊維柔軟剤およびカチオン性洗浄剤中で有効に用いることができる。比較すると、未処理の市販の粉末ＭＦＣ溶液は、これらのカチオン系と強く反応して強い沈殿をもたらす。また、これらの処理したＭＦＣ溶液は、水しか含まないＰＥＧ３００およびプロピレングリコールの溶液中の懸濁を濃厚にするか生じさせるのに有効に働き、この水は、処理した市販の粉末ＭＦＣを含ませる際の、処理した市販の粉末ＭＦＣの１重量％の水溶液によって与えられる。また、処理した粉末ＭＦＣ溶液は、高界面活性剤系への添加の順序に比較的鈍感であるのに対し、未処理の粉末ＭＦＣ溶液は、添加の順序に著しい敏感さを示す。
【００６５】
以上に開示した組成物および方法は、例えば、界面活性剤用増粘剤により得られるなめらかで豊富な濃厚化を含むが、処理した粉末ＭＦＣにより与えられる高い降伏値により物質を懸濁する能力を伴う、ボディソープ、ハンドソープ、シャンプーを作るのに使用できる。
また、本開示の組成物および方法は、懸濁活性物質（例えば、保湿ビーズ）を有する食器用洗剤、あるいは不溶性酵素、封入活性物質およびゼオライトのような、懸濁活性物質を有する装飾アイテムまたは洗濯洗剤を作るために用いることができる。本開示の組成物および方法は、カチオン性界面活性剤を含む、繊維柔軟剤、抗菌洗浄剤、スキンローション、およびヘアコンディショナのようなカチオン系とともに有用である。さらに、本開示の組成物および方法は、懸濁親水コロイドまたは別の微粒子材料を懸濁させるための分散媒として用いるＰＥＧ溶液のような非水系に懸濁を与えるのに有用であり得る。
【００６６】
本開示は、以下の例によりさらに説明するが、本発明の範囲を多少なりとも限定するものと解釈されるべきではない。一方、本発明の精神および／または添付の特許請求の範囲から逸脱することなしに当業者がこれらの例の説明を読んだ後に想到し得る様々な別の実施形態、変更および等価物を用いることができることは明らかである。
【００６７】
例１：粉末版ＭＦＣ中のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）ガムの酵素的分解
【００６８】
ステップ１：重量でＭＦＣ６割とＣＭＣ４割とを含む粉末ＭＦＣ（ＣＰ Ｋｅｌｃｏ社、米国、アトランタ、ジョージア州）の１重量％水溶液を２００ｇ用意した。粉末ＭＦＣは、その溶液を２５０ｍＬプラスチック混合容器中に入れて密閉し、民生用Ｏｓｔｅｒ（登録商標）ミキサ（モデル６８２０）上で、約１８０００ｒｐｍで５分間撹拌混合することにより活性化した。
【００６９】
性能試験Ａ：ステップ１で用意した１重量％溶液を２５ｇと、Ａｌｌ ３倍濃縮Ｓｍａｌｌ＆Ｍｉｇｈｔｙ洗濯洗剤（ユニリーバ社、トランバル、コネチカット州）１７５ｇとを８００ｒｐｍで撹拌混合しながら２００ｍＬ容器に徐々に添加した。添加が完了した後、得られた溶液を遠心分離により脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値を試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーン（羽根）ツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【００７０】
結果：降伏値は約０．２Ｐａだった。濃縮液体洗濯洗剤組成物は、組成物中に可視の繊維状物質を有する貧弱な透明度を有していた。可視の繊維状物質の存在は、助剤の沈殿を示していた。
【００７１】
ステップ２：約８００ｒｐｍでのプロペラ撹拌混合の下で、Ｍｕｌｔｉｆｅｃｔ（登録商標）ＣＬ工業用セルロース酵素（ダニスコ社、Ｇｅｎｅｎｃｏｒ（登録商標）事業部、ロチェスター、ニューヨーク州）４滴を、粉末ＭＦＣの１重量％水溶液２００ｇ（ステップ１のものと同様）に添加した。酵素を添加した後、撹拌混合渦のサイズの小さな増加が観察された。
【００７２】
性能試験Ｂ：ステップ２で用意した１重量％溶液２５ｇを２００ｍＬ容器に添加し、Ａｌｌ ３倍濃縮Ｓｍａｌｌ＆Ｍｉｇｈｔｙ洗濯洗剤（ユニリーバ社、トランバル、コネチカット州）１７５ｇを８００ｒｐｍで撹拌混合しながら２００ｍＬ容器に徐々に添加した。添加が完了した後、得られた溶液を遠心分離により脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値を試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーンツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【００７３】
結果：降伏値は約０．９Ｐａだった。濃縮液体洗濯洗剤組成物は透明であり、繊維状物質は見られなかった。
【００７４】
ステップ３：約８００ｒｐｍでのプロペラ撹拌混合の下で、Ｍｕｌｔｉｆｅｃｔ（登録商標）ＣＬ工業用セルロース酵素（ダニスコ社、Ｇｅｎｅｎｃｏｒ（登録商標）事業部、ロチェスター、ニューヨーク州）４滴を、粉末ＭＦＣの１重量％水溶液２００ｇ（ステップ１におけるものと同様）に添加した。溶液のｐＨを、（ＭＦＣ溶液の重量に基づく）約２．５重量％の１．０Ｍクエン酸ナトリウム緩衝溶液を添加することにより、（ｐＨ７．７から）約ｐＨ６．０に調整した。これは、セルラーゼ酵素が働くように系のｐＨを最適化するためであった。次いで、Ｍｕｌｔｉｆｅｃｔ（登録商標）ＣＬセルロース酵素の追加の３滴を溶液に添加した。溶液は室温で一晩放置した。一晩のエージング後、微小繊維状セルロースの凝集が溶液中で観察され、ＣＭＣの分解を示していた。
【００７５】
性能試験Ｃ：ステップ３で用意した１重量％溶液２５ｇを２００ｍＬ容器に添加し、Ａｌｌ ３倍濃縮Ｓｍａｌｌ＆Ｍｉｇｈｔｙ洗濯洗剤（ユニリーバ社、トランバル、コネチカット州）１７５ｇを８００ｒｐｍで撹拌混合しながら２００ｍＬ容器に徐々に添加した。添加が完了した後、得られた溶液を遠心分離により脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値を試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーンツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【００７６】
結果：降伏値は約３．５Ｐａだった。濃縮液体洗濯洗剤組成物は少量の霞しか有さず優れた透明性を有し、繊維状物質は観察されなかった。
【００７７】
例２：粉末版ＭＦＣ中のキサンタンガムおよびセルロースガム助剤の化学的分解
【００７８】
ステップ１：ＭＦＣ６割とキサンタンガム３割とＣＭＣ１割とを含む粉末ＭＦＣ（ＡｘＣｅｌ ＣＧ−ＰＸ、米国ＣＰ Ｋｅｌｃｏ社製、アトランタ、ジョージア州）の１重量％水溶液を２００ｇ用意した。ＭＦＣ溶液は、２５０ｍＬプラスチック撹拌容器中に入れて密閉し、民生用Ｏｓｔｅｒ（登録商標）ミキサ（モデル６８２０）で、最高速度（約１８０００ｒｐｍ）で５分間撹拌混合することにより活性化した。
【００７９】
性能試験Ａ：１重量％溶液２５ｇ（ステップ１から）を２００ｍＬ容器に添加し、次いで、プロピレングリコール１７５ｇを８００ｒｐｍで撹拌混合しながらそれに徐々に添加した。その溶液を２５０ｇＯｓｔｅｒ（登録商標）混合カップに移し、最高速度で１分間撹拌した。溶液を、真空を用いて脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値を試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーンツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【００８０】
結果：降伏値は約１．１０Ｐａだった。溶液は良好な透明性を有していた。
【００８１】
性能試験Ｂ：１重量％溶液の２５ｇ（ステップ１から）を２００ｍＬ容器に添加し、ポリエチレングリコール３００（ＰＥＧ３００またはＰＥＧ６、アトラスケミカル社、サンディエゴ、カリフォルニア州）１７５ｇを８００ｒｐｍで撹拌混合しながら徐々に添加した。次いで、その溶液を２５０ｇＯｓｔｅｒ（登録商標）密閉カップ容器に移した。続いて、溶液をＯｓｔｅｒミキサ（モデル６８２０）上で最高速度で１分間撹拌混合した。その後、遠心分離機を用いて溶液を脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値について試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーンツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【００８２】
結果：降伏値は約０．４７Ｐａだった。溶液は強く乱れた透明性を有していた。
【００８３】
ステップ２：１重量％溶液の２５ｇ（ステップ１で用意した）に、過酸化水素をＭＦＣ溶液の総重量に基づく０．２５重量％の濃度で添加した。その過酸化水素は、市販の３０重量％過酸化水素水（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社）として添加した。次いで、得られたＭＦＣ溶液を、実験用オーブン中に４５℃で３日間置いた。オーブン中でのエージングの後、１重量％溶液中にＭＦＣの明確な凝集が観察され、ＣＭＣの分解を確認した。しかしながら、キサンタンガムの分解を示す視覚的兆候は確認されなかった。
【００８４】
性能試験Ｃ：過酸化水素（ステップ２から）が添加された１重量％溶液２５ｇ（ステップ１から）を２００ｍＬ容器に添加し、次いで、約８００ｒｐｍで撹拌混合しながら、プロピレングリコール１７５ｇをそれに徐々に添加した。その溶液を２５０ｇＯｓｔｅｒ（登録商標）混合カップに移し、最高速度（約１８０００ｒｐｍ）で１分間撹拌した。真空を用いて溶液を脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値を試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーンツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【００８５】
結果：降伏値は２．１Ｐａだった。得られた組成物は、繊維状物質の兆候のない優れた透明性を有していた。
【００８６】
性能試験Ｄ：過酸化水素（ステップ２で用意した）が添加された１重量％溶液２５ｇを２００ｍＬ容器に添加し、ポリエチレングリコール３００（ＰＥＧ３００またはＰＥＧ６、アトラスケミカル社、サンディエゴ、カリフォルニア州）１７５ｇを８００ｒｐｍで撹拌混合しながら徐々に添加した。その溶液を２５０ｍＬ密閉カップＯｓｔｅｒ（登録商標）容器に移した。溶液をＯｓｔｅｒミキサ（モデル６８２０）上で最高速度（約１８０００ｒｐｍ）で１分間撹拌した。溶液を遠心分離機を用いて脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値について試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーンツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【００８７】
結果：降伏値は１．４Ｐａだった。得られた組成物は、優れた透明性を有していた。
【００８８】
例３：粉末版ＭＦＣ中のキサンタンガムおよびセルロースガム助剤の化学分解
【００８９】
ステップ１：重量でＭＦＣ６割と、キサンタンガム３割と、セルロースガム１割とを含む、粉末ＭＦＣ（ＡｘＣｅｌ Ｃｇ−Ｐｘ、米国ＣＰ Ｋｅｌｃｏ社製、アトランタ、ジョージア州）の１重量％水溶液１．２リットルを用意した。ＭＦＣ溶液をＳｉｌｖｅｒｓｏｎ（登録商標）Ｌ４ＲＴ−Ａ均質機（ホモジナイザ）を用いて１００００ｒｐｍで１０分間撹拌混合することにより活性化した。微細乳剤スクリーンを使用した。
【００９０】
性能試験Ａ：１重量％ＭＦＣ溶液２５ｇ（ステップ１で用意した）を２００ｍＬ容器に添加し、次いでＴｉｄｅ（登録商標）２倍濃縮Ｆｒｅｅ＆Ｃｌｅａｒ ＨＥ液体洗濯洗剤（Ｐｒｏｃｔｅｒ＆Ｇａｍｂｌｅ社、シンシナティ、オハイオ州）を添加した。その溶液を、撹拌台上でプロペラ撹拌棒を用いて１０００ｒｐｍにて５分間撹拌混合した。遠心分離器を用いて得られた溶液を脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値を試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーンツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【００９１】
結果：降伏値は０．２Ｐａだった。
【００９２】
ステップ２：１重量％溶液２５ｇ（ステップ１で用意した）に、過酸化水素を、ＭＦＣ溶液の総重量に基づく０．２５重量％の濃度で添加した。その過酸化水素は、市販の３０重量％過酸化水素水（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社）として添加した。次いで、得られたＭＦＣ溶液を、実験用オーブン中に６０℃で１６時間置いた。オーブン中でのエージング後、１重量％溶液中にＭＦＣの明確な凝集が観察され、ＣＭＣの分解を確認した。しかしながら、キサンタンガムの分解を示す視覚的兆候は確認されなかった。
【００９３】
性能試験Ｂ：１重量％ＭＦＣ溶液２５ｇ（ステップ２から）を２００ｍＬ容器に添加し、次いでＴｉｄｅ（登録商標）２倍濃縮Ｆｒｅｅ＆Ｃｌｅａｒ ＨＥ液体洗濯洗剤（Ｐｒｏｃｔｅｒ＆Ｇａｍｂｌｅ社、シンシナティ、オハイオ州）を添加した。その溶液を、撹拌台上でプロペラ撹拌棒を用いて１０００ｒｐｍで５分間撹拌混合した。得られた溶液を遠心分離によって脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値について試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーンツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【００９４】
結果：降伏値は２．７２Ｐａだった。
【００９５】
例４：粉末版ＭＦＣ中のグアールガムおよびセルロースガム助剤の化学分解
【００９６】
ステップ１：ＭＦＣ６割とグアールガム２割とセルロースガム２割とを含む粉末ＭＦＣ（ＡｘＣｅｌ Ｃｇ−Ｐｘ、米国ＣＰ Ｋｅｌｃｏ社製、アトランタ、ジョージア州）の１重量％水溶液を１．２リットル用意した。そのＭＦＣ溶液を、Ｓｉｌｖｅｒｓｏｎ（登録商標）Ｌ４ＲＴ−Ａ均質機を用いて１００００ｒｐｍで１０分間撹拌混合することにより活性化した。微細乳剤スクリーンを使用した。
【００９７】
性能試験Ａ：１重量％ＭＦＣ溶液２５ｇ（ステップ１で用意した）を２００ｍＬ容器に添加し、次いでＴｉｄｅ（登録商標）２倍濃縮Ｆｒｅｅ＆Ｃｌｅａｒ ＨＥ液体洗濯用洗剤（Ｐｒｏｃｔｅｒ＆Ｇａｍｂｌｅ社、シンシナティ、オハイオ州）を添加した。その溶液を、撹拌台上でプロペラ撹拌棒を用いて１０００ｒｐｍで５分間撹拌混合した。得られた溶液を遠心分離により脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値について試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーンツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【００９８】
結果：降伏値は０．０３Ｐａだった。
【００９９】
ステップ２：１重量％溶液２５ｇ（ステップ１で用意した）に、過酸化水素をＭＦＣ溶液の総重量に基づく０．２５重量％の濃度で添加した。その過酸化水素は、市販の３０重量％過酸化水素水（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社）として添加した。次いで、得られたＭＦＣ溶液を、実験用オーブン中に６０℃で１６時間置いた。オーブン中でのエージング後、１重量％溶液中にＭＦＣの明確な凝集が観察され、ＣＭＣの分解を確認した。しかしながら、グアールガムの分解を示す視覚的兆候を確認されなかった。
【０１００】
性能試験Ｂ：１重量％ＭＦＣ溶液２５ｇ（ステップ２で用意した）を２００ｍＬ容器に添加し、次いでＴｉｄｅ（登録商標）２倍濃縮Ｆｒｅｅ＆Ｃｌｅａｒ ＨＥ液体洗濯用洗剤（Ｐｒｏｃｔｅｒ＆Ｇａｍｂｌｅ社、シンシナティ、オハイオ州）を添加した。その溶液を、撹拌台上でプロペラ撹拌棒を用いて１０００ｒｐｍで５分間撹拌混合した。得られた溶液を遠心分離によって脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値について試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーンツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【０１０１】
結果：降伏値は２．４０Ｐａだった。
【０１０２】
以上は、本発明の好適な実施例のみに関するものであり、以下の請求項およびそれらの等価物に規定するように、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、多くの変更および改良を加えることができることは明らかである。
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００９年９月８日に出願された、米国仮出願第６１／２４０，３４７号に基づいて優先権を主張する。この仮出願を、参考文献としてその全文を本明細書に含める。
【背景技術】
【０００２】
粘度調整剤は、食品、医薬品、化粧品から油田掘削液まで、様々な製品に使用されている。このような粘度調整剤の１つが、微小繊維状セルロース（ＭＦＣ）であり、アセトバクター・キシリナムの発酵により生産できる。このバクテリアは、植物由来のセルロースと化学的に同一のセルロースを生成する。化学構造は同一であるが、ＭＦＣファイバは、植物由来のセルロースファイバよりも径を小さくすることができ、これにより大きな表面積を与えることができる。この大きな表面積は、ＭＦＣが、低い使用濃度の溶液中に、所望の降伏値を生成する３次元網を形成することを可能にする。ＭＦＣは、本質的には不溶性であり非荷電であり、従って、イオン環境により悪影響されない。ＭＦＣは本質的に不溶性であるため、水を奪い合わず、従って広範囲の適合性を有し、水溶性ポリサッカリドよりもずっと分解されにくい。それは、油田用途に使用される重いブラインのような濃縮アニオン性水溶液、および液体の食器用洗剤および洗濯洗剤のような、高界面活性剤系の双方に適合する。ＭＦＣは、カチオン性柔軟剤を用いる繊維柔軟剤や塩化ベンジルアルコニウムを使用する抗菌洗浄剤のような、カチオン系にも適合する。
【０００３】
その純粋形では、ＭＦＣは、一般に約１０〜２０重量％の固形物および水としての残部を有するウェットケーキ（湿潤した厚紙に似ている）として得ることができる。ウェットケーキＭＦＣは、水溶液系および多くの水混和性有機溶媒系との例外的な適合性を有する。ウェットケーキＭＦＣを用いる時、ＭＦＣは、ＭＦＣが全ての機能を実現するように、真水中または最終製剤中のいずれかに、高剪断条件下で「活性化」または高度に分散されていることが好ましい。純粋なＭＦＣは、製剤の残部中に希釈されるように濃縮溶液として活性化されている場合、通常、その性能に悪影響を与えることなしに、任意の順序で別の成分とともに最終製剤に追加できる。しかし、ウェットケーキＭＦＣは親水性であり、油および他の疎水性材料とは一般的に適合しない。
【０００４】
これらの利点にもかかわらず、純粋形のＭＦＣは、ウェットケーキＭＦＣを含めて現在市販されていない。その代わりに、ＡｘＣｅｌ ＰＸ、ＡｘＣｅｌ ＣＧ−ＰＸ、ＡｘＣｅｌ ＰＧ Ｃｅｌｌｕｌｏｎ ＰＸおよび「Ｋ」が付く名前の様々な製品（米国ＣＰ Ｋｅｌｃｏ社）を含む、乾燥粉末形のＭＦＣが入手可能である。これらの市販版の粉末ＭＦＣを用いて、濃縮界面活性剤系や高界面活性剤系などの多くの用途において懸濁を提供できる（例えば、米国特許出願第２００８／０１０８５４１号（特許文献１）、２００８／０１０８７１４号（特許文献２）および２００８／０１４６４８５号（特許文献３）を参照されたい。ＭＦＣおよびＭＦＣ／界面活性剤系に関する教示のための参考文献として本明細書に含める）。これらの市販版粉末ＭＦＣは、ＭＦＣと様々な助剤（ｃｏ−ａｇｅｎｔ）とを混合して成り、この助剤は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、キサンタンガム、グアール、ペクチン、ジェラン、カラギーナン、ローカストビーンガム、アラビアガム等であるが、これらに限定されない。ＭＦＣ系に関する追加情報は、例えば、米国特許出願第２００７／００２７１０８号（特許文献４）および２００７／０１９７７７９号（特許文献５）に見出すことができ、ＭＦＣおよび助剤を有するＭＦＣ系に関する教示のための参考文献として本明細書に含める。
【０００５】
これらの助剤は、ＭＦＣを乾燥させ粉砕して粉末製品にすることを可能にする。これらの助剤がなければ、ＭＦＣは、乾燥および粉砕後、その機能を高い度合いで失いうる。しかし、このような混合物は、助剤の適合性の限界により、粉末ＭＦＣを製品中に使用する方法に限界を与えうる。例えば、ＭＦＣは非荷電であるのに対して、使用される助剤の大部分は、アニオン性またはカチオン性のいずれかである。従って、市販のＭＦＣ製品は、例えばカチオン性界面活性剤を有する製品中に使用される時、適合性の問題を有しうる。また、市販のＭＦＣは、グリコールまたはグリセロールのような水混和性有機溶媒を高濃度に含む製品との適合性が限定されうる。このような有機溶媒とともに使用される場合、市販のＭＦＣからの助剤は、貧弱な透明性および貧弱な降伏値を生じさせうる沈殿物を形成しうる。さらに、粉末ＭＦＣの活性溶液の使用は、沈殿物を形成する助剤のような問題を防止するために、別の試薬が製剤に添加される順序を制限しうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願第２００８／０１０８５４１号
【特許文献２】米国特許出願第２００８／０１０８７１４号
【特許文献３】米国特許出願第２００８／０１４６４８５号
【特許文献４】米国特許出願第２００７／００２７１０８号
【特許文献５】米国特許出願第２００７／０１９７７７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、様々な製剤中に使用するための、より純粋なＭＦＣのように機能する粉末ＭＦＣの必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様では、ＭＦＣと助剤とを含む粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法が提供される。その方法は、助剤は分解するがＭＦＣはほとんど分解しないために有効な時間だけ、ポリマー分解剤とＭＦＣおよび助剤とを混合するステップを有する。
【０００９】
別の態様では、製剤を作る方法、またはＭＦＣを用いて組成物のレオロジを変更する方法が提供される。その方法は、処理されたＭＦＣを所望の製剤に添加するステップを含み、処理されたＭＦＣは、助剤は分解するがＭＦＣはほとんど分解しないために有効な時間だけ、ポリマー分解剤とＭＦＣおよび助剤とを混合するステップを含むことができる方法により用意される。
【００１０】
本発明の実施形態は、以下の詳細な説明、例および請求項中に示す。以上の一般的説明および以下の詳細な説明は共に、代表的かつ説明のためのものに過ぎず、限定的なものではないことは明らかである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の方法を開示して説明する前に、以下に記載する態様は、特定の実施例に限定されず、こうした特定の実施例は、当然変更できることは明らかである。本明細書で使用する用語は、特定の態様を説明する目的のものに過ぎず、限定することを意図していないことも明らかである。
【００１２】
本明細書およびこれに続く特許請求の範囲では、以下の意味を有するように定義される多数の用語を参照する。
【００１３】
なお、明細書および添付の特許請求の範囲中に用いる単数形は、特に断りのない限り、複数形を含む。従って、例えば、「酵素」とは、酵素の混合物を含み、「助剤」とは、２以上のこうした助剤の混合物を含む。
【００１４】
本明細書では、範囲は、「約」特定値から、または「約」別の特定の値まで、あるいは「約」特定の値から「約」別の特定の値まで、のように表すことがある。範囲をこのように表すとき、別の態様は、特定の値から、または別の特定の値まで、あるいは特定の値から別の特定の値まで、を含む。同様に、「約」を用いて値を概数で表すとき、その特定値は別の態様を形成することは明らかである。さらに、各範囲の端点は、他方の端点に関連して意味を持つことも、他方の端点とは無関係に意味を持つこともある。
【００１５】
成分の重量パーセントは、特に断りのない限り、その成分が含まれる製剤または組成物の総重量に基づくものである。
【００１６】
助剤は、粉末状の機能的なＭＦＣ製品を作るのに必要であるが、これらの助剤をほぼ分解させて、粉末ＭＦＣをより純粋なＭＦＣのように機能させることができることを発見した。ＭＦＣをほとんど分解させずに助剤が分解される限り、得られたＭＦＣ溶液は、非水であるが水混和性の有機溶媒中に懸濁を提供する改善された能力とともに、カチオン性、アニオン性、三価イオン、高塩濃度、高界面活性剤濃度またはそれらの組み合わせとの大きく改善された適合性を有する。
【００１７】
おそらく、助剤を有効な程度まで分解させる最も簡単な方法は、まず、次の分解のために、粉末ＭＦＣを水溶液、好ましくは真水中に分散させることであり得る。水中での粉末の分散は、助剤（例えば、キサンタンガム、セルロースガムまたはグアールガム）が水和する、あるいは少なくとも膨潤状態に達することを可能にする。次に、有効量のポリマー（助剤）分解剤を添加することができる。その分解は、助剤が所望の程度まで分解するのに有効な期間および条件下で発生する。
【００１８】
助剤が分解された後、自然に停止しない場合に分解を停止させることができる。
【００１９】
ＭＦＣ／助剤混合物中の助剤の分解処理の目的は、助剤を大幅に分解させて、助剤がＭＦＣと全く関連しないように、あるいは最終製剤中のどの成分とも反応しないほど十分に低い分子量にすることにある。視覚試験は、助剤の分解が十分な程度に発生したか否かを判定するのに適切でありうる。視覚的な指標は、ＭＦＣファイバが用意された溶液中のＭＦＣファイバの強い凝集とすることができる。ＣＭＣ、カチオン性ＨＥＣ、カチオン性グアール、および程度はより低いがキサンタンガムやグアールガム等の助剤の機能の１つは、ＭＦＣの良好に分散した溶液を維持することである。助剤が分解されると共に、ＭＦＣの凝集が発生しうる。この凝集が見られない場合、助剤がその構造を過度に保ったままであるためであり、追加の反応時間または分解剤あるいは増強した反応条件が必要となりうる。
【００２０】
本発明は、現在入手可能な市販の粉末ＭＦＣの適合性、柔軟性および効率を改善できる方法に関するものである。
【００２１】
Ａ．粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法
ここに、助剤を含む粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法を説明する。一態様では、本方法は、化学的破壊剤あるいは酵素的破壊剤のような、ポリマー分解剤で助剤を分解するステップを含む。
【００２２】
ＭＦＣ／助剤
助剤を有する粉末ＭＦＣは市販されている。例えば、キサンタンガムおよびセルロースガムは、ＣＰ Ｋｅｌｃｏ社のＡｘＣｅｌ ＰＸ、ＡｘＣｅｌ ＣＧ−ＰＸ、およびＣｅｌｌｕｌｏｎ ＰＸの製品中に存在する助剤であり、グアールガムおよびセルロースガムは、ＡｘＣｅｌ ＰＧの製品中に存在する助剤である。これらの特定の市販ＭＦＣ製品は、助剤であるセルロースガム、キサンタンガム、および／またはグアールガムを含むが、他の多くの別の組み合わせも、カチオン性グアール、カチオン性ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、カラギーナル、ジェラン、等との混合物を含む、粉末ＭＦＣの機能版を提供することができることが証明されている。
【００２３】
これらの助剤は、一般にアニオンに荷電されているため（グアール、カチオン性グアールおよびカチオン性ＨＥＣを除いて）、一般的に、製剤中のカチオン性調整剤あるいはカチオン性抗菌剤のようなカチオン成分と反応する。この効果は、現在の市販の形態での粉末ＭＦＣの利用を限定する。また、これらの助剤は、その助剤のいくらかの非適合性により沈殿し、ＭＦＣファイバを被覆してその網目構造を形成する効果を低減する場合、ＭＦＣ混合物の機能を低下または消失させうる。この助剤の沈殿が発生しうる例は、非常な高塩濃度の製剤、高界面活性剤系、あるいは、非水系においては、ＰＥＧ、グリセロール、またはエチレングリコールあるいはプロピレングリコール等を含む。
【００２４】
分解
分解を促進するために、助剤を含む粉末ＭＦＣを、例えば、水または水とアルコールあるいはポリオールとの混合液等の溶媒に添加して、助剤を水和できる。有効な量および種類の溶媒は、助剤の良好な水和物を生成できる。撹拌混合を用いて、粉末ＭＦＣ／助剤を含む溶液の形成を促進できる。
【００２５】
ポリマー分解剤（助剤分解剤）をＭＦＣ溶液に添加して、実際に助剤の分解を行うことができる。ポリマー分解剤は、化学的「破壊剤」または酵素的「破壊剤」を含むことができる。「破壊剤」は油田産業において使用される用語であり、化学物質または酵素を使用して掘削液、仕上げ流体または刺激流体中の増粘剤の粘度を破壊または著しく低減する。撹拌混合を用いて、ポリマー分解剤の溶媒への添加を促進することができる。
【００２６】
一態様では、粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法が提供される。本発明の実施例によれば、粉末ＭＦＣ組成物は、ＭＦＣファイバが用意された溶液中でＭＦＣファイバが目に見える凝集を示すとき、「改善された性能」を示す。本明細書で用いる「粉末ＭＦＣ組成物」は、ＭＦＣと助剤とを含む。粉末ＭＦＣ組成物は、様々な量の助剤を含むことができる。一実施例では、粉末ＭＦＣ組成物は、該粉末ＭＦＣ組成物の約１０重量％〜約９０重量％、または約２０重量％〜約５０重量％の範囲の助剤を含むことができる。
【００２７】
本明細書で用いる「助剤」という用語は、１以上の助剤を称する。一実施例では、助剤は、イオン性または非イオン性ポリマー材料とすることができる。幾つかの実施例では、助剤はポリサッカリドとすることができる。別の実施例では、助剤は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、キサンタンガム、グアール、ペクチン、ジェラン、カラギーナン、ローカストビーンガムまたはアラビアガムとすることができるが、それらに限定されない。
【００２８】
粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法は、有効量のポリマー分解剤と、ＭＦＣおよび助剤を含む粉末ＭＦＣ組成物とを、助剤を分解させるのに有効な時間だけ混合する第１のステップを含むことができる。
【００２９】
本明細書で用いる「ポリマー分解剤」という用語は、ポリマーの複数の化学結合を切断することにより、ポリマーの分子量を低減することができるあらゆる物質を称する。本明細書で用いる「複数の化学結合」は、２以上の共有結合を称し、結合の各々は、単結合、二重結合、または三重結合とすることができる。本明細書で用いる「分解」という用語は、ポリマーの複数の化学結合を切断することを指す。
【００３０】
幾つかの実施例では、有効量のポリマー分解剤は、有効量の助剤を分解するための量のポリマー分解剤とすることができる。幾つかの実施例では、視覚試験は、助剤の分解が有効量だけ発生したか否かを判定するのに適したものとすることができる。視覚的な指標は、ＭＦＣが用意された溶液中でのＭＦＣファイバの凝集の出現とすることができる。いずれか１つの理論に限定されることなく、助剤の１つの機能は、溶液中のＭＦＣの分散を維持することである。助剤が分解されると共に、ＭＦＣの凝集が発生しうる。この凝集が観察されない場合、それは、助剤がその構造を過度に保ったままであるためであり、従って、有効量の助剤が分解されていない可能性がある。
【００３１】
幾つかの実施例では、助剤を分解するための有効時間は、所望量の助剤を分解するための時間とすることができる。例えば、幾つかの実施例では、有効時間を約７２時間まで、約４８時間まで、約２４時間まで、約１時間まで、約３０分まで、約５分まで、または約１分までとすることができる。
【００３２】
粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法において、ＭＦＣはほとんど分解されないことが好ましい。本明細書で用いる「ほとんど分解されない」とは、ポリマー分解剤での粉末ＭＦＣ組成物の処理後に、ＭＦＣがほとんどそのままの状態であることを意味する。
【００３３】
化学物質
幾つかの実施例では、ポリマー分解剤は、化学的破壊剤、酵素的破壊剤またはそれらの組み合わせとすることができる。本明細書で用いる「化学的破壊剤」という用語は、酵素ではない、助剤の複数の化学結合を切断することができる１以上の化学薬剤を称する。本明細書で用いる「酵素的破壊剤」という用語は、助剤の複数の化学結合を切断することができる１以上の酵素を称する。
【００３４】
一方法例は、化学的破壊剤の使用を含む。化学的破壊剤は、過酸化水素または次亜塩素酸塩ナトリウムのような酸化剤とすることができる。適正濃度で使用すると、過酸化剤または漂白剤は、存在する助剤を非常に低分子量の生成物まで速やかに破壊する。一方、ＭＦＣは、特に助剤を破壊するのに必要となりうる時間スケールに亘って、これらの試薬に対して極めて安定である。残りの酸化剤は、例えば、ｐＨを調整するか、三価のカチオン（例えば、Ｆｅ３＋）を添加して、残りの全ての酸化剤または漂白剤と速やかに反応させることによって、反応により系から消失させることができる。
【００３５】
幾つかの実施例では、ポリマー分解剤は化学的破壊剤とすることができる。一実施例では、化学的破壊剤は、助剤を分解することができる化学物質を含むことができる。さらに別の実施例では、化学的破壊剤は酸化剤を含むことができる。さらにまた別の実施例では、化学的破壊剤は、過酸化水素、過酸化カルシウム、過硫酸アンモニウム、過炭酸ナトリウム、過酸化尿素、過ホウ酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸リチウム、塩酸、水酸化ナトリウム、および／またはそれらの組み合わせとすることができるが、それらに限定されない。当業者は、油田技術に目を向ける等により、別の化学的破壊剤を決定することができる。破壊剤および破壊剤の濃度の選択は、主に、どれだけ速く粘度破壊が起きて欲しいか、および破壊剤がどのような条件下（例えば、溶媒のｐＨおよび温度）で機能する必要があるかに依存する。当業者は、破壊剤を有効量、タイミングおよび反応条件に合わせることができる。
【００３６】
反応条件の調整は、助剤の分解を促進することができる。なお重要なこととして、ＭＦＣは、化学的破壊剤による分解に完全に影響されないわけではないが、一般に水溶性助剤よりもずっと低速に影響される。幾つかの実施例では、化学的破壊剤を粉末ＭＦＣ組成物に添加した後、混合物のｐＨを上下に調整して、助剤の分解を促進することができる。さらに別の実施例では、化学的破壊剤を粉末ＭＦＣ組成物に添加した後、混合物の温度を上下に調整して、助剤の分解を促進することができる。当業者は、反応促進条件を決定することができる。
【００３７】
酵素
別の方法例は、助剤を破壊するための酵素の使用を含む。例えば、ＭＦＣ（例えばＡｘＣｅｌ ＰＧ）とグアールガムおよびセルロースガムの混合物の場合、グマーゼ（β−グルカナーゼ）およびセルラーゼを使用でき、ＭＦＣ（例えば、ＡｘＣｅｌ ＰＸ）とキサンタンガムおよびセルロースガムの混合物の場合、キサンタナーゼおよびセルラーゼを使用できる。ＭＦＣは、セルラーゼによっても分解されやすいが、大抵、可溶形セルロース（セルロースガムのような）に対してよりも数桁低速に分解するため、セルラーゼがＭＦＣに対する目立った効果を示す前に、分解は大抵、無効化されうる（例えば、低温殺菌法、高いｐＨ、酸化処理、あるいは溶液を酵素が活性化していない製剤に添加することにより）。
【００３８】
有効量の有効な酵素的破壊剤を溶液に添加することができる。酵素的破壊剤について、使用する酵素の種類は、分解される助剤の種類に依存する。当業者は、適切な酵素または混合酵素を決定することができる。例えば、セルラーゼはセルロースガム助剤と用いて有効であるが、グアールガムとともにグマーゼを用いることが好ましい。キサンタンガムは、通常これらの酵素のいずれによっても分解されないため、キサンタンガム助剤を除去する時に、キサンタナーゼ酵素が必要である。なお重要なこととして、セルロースガム助剤を破壊するために使用される任意のセルラーゼ酵素は、最終的にＭＦＣも分解する。しかし、その分解は、ＭＦＣに対しては可溶性セルロースガム助剤よりもずっと低速であり、その結果、ＭＦＣファイバに著しい分解が起こる前に、セルロースガム助剤が破壊された後、大抵は酵素を非活性化するのに十分な時間がある。酵素的破壊剤濃度の選択は、どれだけ速く粘度破壊が起きて欲しいか、および破壊剤がどのような条件下（例えば、時間、溶媒のｐＨ、温度および塩分濃度）で機能することが必要とされるかに依存する。
【００３９】
酵素を使用する時の反応条件の調整により、助剤分解を促進することができる。例えば、溶液を約４５℃まで加熱することにより、酵素の助剤破壊の速度を加速できることが多い。また、ｐＨを特定の酵素活性に最適なｐＨに調整することにより、酵素の助剤破壊の速度を加速できる。こうして、当業者は、助剤の十分な分解を達成しつつ、ＭＦＣの分解を最小化するよう、酵素分解剤および反応条件を選択することができる。
【００４０】
幾つかの実施例では、ポリマー分解剤は、酵素的破壊剤とすることができる。一実施例では、酵素的破壊剤は、助剤を分解するのに有効な酵素を含むことができる。本明細書で用いる「助剤を分解するのに有効」とは、酵素が助剤ポリマーの複数の化学結合を切断できることを意味する。幾つかの実施例では、酵素的破壊剤は、セルラーゼ、キサンタナーゼ、グマーゼ、および／またはそれらの組み合わせとすることができるが、それらに限定されない。別の実施例では、酵素的破壊剤を粉末ＭＦＣ組成物に添加した後に、混合物のｐＨを上下に調整して、助剤の分解を促進することができる。さらに別の実施例では、酵素的破壊剤を粉末ＭＦＣ組成物に添加した後に、混合物の温度を上下に調整して、助剤の分解を促進することができる。
【００４１】
失活
粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法は、助剤が分解された後にポリマー分解剤を失活させるステップをさらに含むことができる。本明細書で用いる「失活させる」とは、例えば、ポリマー分解剤が助剤ともはや反応しないようにする、ポリマー分解剤の物理的および／または化学的非活性化を称する。失活させる方法は当業者に既知であり、温度を調整すること、ｐＨを調整すること、またはそれらの両方を含む。また、幾つかの実施例では、ポリマー分解剤は、失活剤を添加する追加のステップにより失活させることができる。別の方法は、助剤を分解するには十分であるがＭＦＣを著しく破壊するには十分でない、少量のポリマー分解剤のみを用いて助剤の分解を行うこととすることができる。
【００４２】
化学的破壊剤が分解処理中に完全に反応しない場合、化学的破壊剤を溶液から反応により消失させる（または「失活させる」）ことが好ましい。これは、化学的破壊剤を不安定化させて化学的破壊剤を素早くかつ完全に消費できる向きにｐＨを調整することにより行えることが多い。別の方法は、助剤を分解するには十分であるがＭＦＣファイバを著しく破壊するには十分ではない、少量のポリマー分解剤のみで開始する分解を行うこととすることができる。当業者は、化学分解の停止のための別の方法を決定することができる。
【００４３】
酵素分解剤は、様々な方法により非活性化することができる。一実施例では、酵素分解剤を非活性化する方法は、酵素を含むＭＦＣ溶液を、酵素を非活性化するのに十分な温度で（低温）殺菌するステップを含む。別の実施例では、酵素分解剤を非活性化する方法は、十分なイオン強度を有する溶液を、酵素を含むＭＦＣ溶液に添加して酵素を非活性化するステップを含む。さらに別の実施例では、特定のｐＨの溶液を、酵素を含むＭＦＣ溶液に添加して、酵素を非活性化するステップを含む。酵素を非活性化する別の方法は、酵素を変性させることである。本明細書で用いる「非活性化する」という用語は、酵素の触媒反応を停止することを称する。当業者は酵素的破壊剤を非活性化する別の方法を決定することができる。
【００４４】
粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法は、ＭＦＣおよび助剤を含む粉末ＭＦＣ組成物を、助剤を水和して分散を形成するのに有効な量の溶媒中に分散させるステップを含むこともできる。幾つかの実施例では、溶媒は１以上の液体である。一実施例では、溶媒は水である。幾つかの実施例では、水は真水、脱塩水、半塩水、水道水等とすることができる。
【００４５】
別の実施例では、溶媒はアルコールを含むことができる。別の実施例では、溶媒はポリロールを含むことができる。本明細書で用いる「アルコール」という用語は、１以上のアルコールを称する。さらに別の実施例では、溶媒は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、グリセロール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコール、フェニルアルコール、ベンジルアルコール、および／またはそれらの組み合わせを含むことができるが、それらに限定されない。幾つかの実施例では、溶媒は、水および１以上のアルコールおよび／または１以上のポリオールを含むことができる。さらに別の実施例では、溶媒は、水対アルコールの比率を１：１、水対アルコールの比率を２：１、水対アルコールの比率を３：１、水対アルコールの比率を４：１、水対アルコールの比率を１０：１とすることができる。
【００４６】
本方法は、粉末ＭＦＣ組成物を、助剤を水和させるのに有効な量の溶媒に分散させるステップをさらに含むことができる。幾つかの実施例では、助剤を水和させるのに有効な量の溶媒は、助剤を完全に水和させるのに十分な溶媒とすることができる。別の実施例では、助剤を水和させるのに有効な量の溶媒は、助剤を膨潤状態に到達させるのに十分な溶媒とすることができる。さらに別の実施例では、助剤を水和させるのに有効な量の溶媒は、助剤が溶媒中に完全に分解するのに十分な溶媒とすることができる。別の実施例では、助剤を水和させるのに有効な量の溶媒は、助剤を部分的に水和させるのに十分な溶媒とすることができる。
【００４７】
粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法は、有効量のポリマー分解剤を、助剤を分解するのに有効な時間だけ、分散体に添加するステップを含むことができる。
【００４８】
幾つかの実施例では、粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法は、分散体を撹拌混合するステップをさらに含むことができる。
【００４９】
さらに、幾つかの実施例では、粉末ＭＦＣ組成物の性能を改善する方法は、有効量のポリマー分解剤を分散体に添加した後に、分散体を撹拌混合するステップをさらに含むことができる。幾つかの実施例では、撹拌混合は、ポリマー分解剤の分散体への添加の直前に停止し、ポリマー分解剤の添加が完了したら撹拌混合を再開することができる。別の実施例では、ポリマー分解剤の分散体への添加の全体を通して連続する撹拌混合を用いることができる。さらに別の実施例では、撹拌混合の速度は、ポリマー分解剤の分散体への添加中に増加または減少させることができる。さらにまた別の実施例では、撹拌混合の速度を、ポリマー分解剤の分散体への添加中に増加または減少させて、ポリマー分解剤の添加の完了後に、撹拌混合の速度を再び増加または減少させることができる。
【００５０】
ポリマー分解剤は、個別にまたは組み合わせて使用できる。当業者は、使用するポリマー分解剤に基づいて別のステップを適宜調整することができる。
【００５１】
Ｂ．ＭＦＣを用いた製剤の形成方法
別の態様では、ＭＦＣを用いて製剤を形成する方法が提供される。この方法は、処理したＭＦＣを製剤に添加するステップを含み、処理したＭＦＣは、ある方法に従って用意される。本明細書で用いる「製剤」は、食品、医薬品、化粧品、パーソナルケア製品および油田掘削液を含むことができるが、それらに限定されない。
【００５２】
処理したＭＦＣを用意する方法は、随意的に、ＭＦＣと助剤とを含む粉末ＭＦＣ組成物を、助剤を水和させて分散体を形成するのに有効な量の溶媒中に分散させるステップを含む。代わりに、処理したＭＦＣを用意する方法は、溶媒を用いず、分散を形成せず、粉末ＭＦＣ組成物のみを用いることを含むことができる。その方法は、有効量のポリマー分解剤を分散体または粉末状ＭＦＣ組成物に、助剤を分解するのに有効な時間だけ添加するステップをさらに含むことができる。
【００５３】
「粉末ＭＦＣ組成物」、「助剤」、「ポリマー分解剤」、「有効量の助剤を分解するために有効な量のポリマー分解剤」、「有効量の助剤を分解するために有効な時間」、「溶媒」、「水和させるのに有効」および「ポリマー分解剤はＭＦＣをほとんど分解しない」の定義は、以上で定義したのと同じである。
【００５４】
一実施例では、処理したＭＦＣを含む製剤は、未処理の粉末ＭＦＣを含む製剤よりも高い降伏値を有する。このように、少なくとも幾つかの実施例では、製剤は、処理したＭＦＣを用いて用意すると、市販の粉末ＭＦＣを用いて用意した同一の製剤に比べて高い降伏値を有することができる。
【００５５】
別の実施例では、処理したＭＦＣを含む製剤はほぼ透明である。本明細書で用いる「ほぼ透明」という用語は、外観検査時に製剤に曇りが観察されないことを意味する。別の実施例では、ほぼ透明は、繊維材料が製剤中に観察されないことを意味し得る。さらに別の実施例では、ほぼ透明は、わずかな霞しか観察されないことを意味し得る。
【００５６】
幾つかの実施例では、ポリマー分解剤は、化学的破壊剤、酵素的破壊剤、またはそれらの組み合わせとすることができる。本明細書で用いる「化学的破壊剤」という用語は、酵素ではない、助剤の複数の化学結合を切断することができる１以上の化学薬剤を称する。本明細書で用いる「酵素的破壊剤」という用語は、助剤の複数の化学結合を切断することができる１以上の酵素を称する。
【００５７】
一方法例は、化学的破壊剤の利用を含む。化学的破壊剤は、過酸化水素または次亜塩素酸ナトリウムのような酸化剤とすることができる。適正濃度で使用すると、過酸化物または漂白剤は、存在する助剤を非常に低分子量の生成物まで速やかに破壊する。一方、ＭＦＣは、特に助剤を破壊するのに必要となりうる時間スケールに亘って、これらの試薬に対して極めて安定である。残りの酸化剤は、例えばｐＨを調整するか、三価のカチオン（例えば、Ｆｅ３＋）を添加して、残りの全ての酸化剤または漂白剤と速やかに反応させることによって、反応により系から消失させることができる。
【００５８】
幾つかの実施例では、ポリマー分解剤は化学的破壊剤とすることができる。一実施例では、化学的破壊剤は、助剤を分解することができる化学物質を含むことができる。さらに別の実施例では、化学的破壊剤は酸化剤を含むことができる。さらにまた別の実施例では、化学的破壊剤は、過酸化水素、過酸化カルシウム、過硫酸アンモニウム、過炭酸ナトリウム、過酸化尿素、過ホウ酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸リチウム、塩酸、水酸化ナトリウム、および／またはそれらの組み合わせとすることができるが、それらに限定されない。当業者は、油田技術に目を向ける等により、別の化学的破壊剤を決定することができる。破壊剤および破壊剤の濃度の選択は、主に、どれだけ速く粘度破壊が起きて欲しいか、および破壊剤がどのような条件下（例えば、溶媒のｐＨおよび温度）で機能する必要があるかに依存する。当業者は、破壊剤を有効量、タイミングおよび反応条件に合わせることができる。
【００５９】
反応条件の調整は、助剤の分解を促進することができる。なお重要なこととして、ＭＦＣは、化学的破壊剤による分解に完全に影響されないわけではないが、一般に水溶性助剤よりも非常に低速に影響される。幾つかの実施例では、化学的破壊剤を粉末ＭＦＣ組成物に添加した後、混合物のｐＨを上下に調整して、助剤の分解を促進することができる。さらに別の実施例では、化学的破壊剤を粉末ＭＦＣ組成物に添加した後、混合物の温度を上下に調整して、助剤の分解を促進することができる。当業者は、反応促進条件を決定することができる。
【００６０】
別の方法例は、助剤を破壊するための酵素の使用を含む。例えば、ＭＦＣ（例えばＡｘＣｅｌ ＰＧ）とグアールガムおよびセルロースガムの混合物の場合、グマーゼ（β−グルカナーゼ）およびセルラーゼを使用でき、ＭＦＣ（例えば、ＡｘＣｅｌ ＰＸ）とキサンタンガムおよびセルロースガムの混合物の場合、キサンタナーゼおよびセルラーゼを使用できる。ＭＦＣは、セルラーゼによっても分解されやすいが、大抵、可溶形セルロース（セルロースガムのような）に対してよりも数桁低速に分解するため、セルラーゼがＭＦＣに対する目立った効果を示す前に、分解は大抵、無効化されうる（例えば、低温殺菌法、高いｐＨ、酸化処理、あるいは溶液を酵素が活性化していない薬剤に添加することにより）。
【００６１】
有効量の有効な酵素的破壊剤を溶液に添加することができる。酵素的破壊剤について、使用する酵素の種類は、分解される助剤の種類に依存する。当業者は、適切な酵素または酵素混合物を決定することができる。例えば、セルラーゼはセルロースガム助剤と用いて有効であるが、グアールガムとともにグマーゼを用いることが好ましい。キサンタンガムは、通常これらの酵素のいずれかにより分解されないため、キサンタンガム助剤を除去する時に、キサンタナーゼ酵素が必要である。なお重要なこととして、セルロースガム助剤を破壊するために使用される任意のセルラーゼ酵素は、最終的にＭＦＣも分解する。しかし、その分解は、ＭＦＣに対しては可溶性セルロースガム助剤よりもずっと低速であり、その結果、ＭＦＣファイバに著しい分解が起こる前に、セルロースガム助剤が破壊された後、大抵は酵素を非活性化するのに十分な時間がある。酵素的破壊剤濃度の選択は、どれだけ速く粘度破壊が起きて欲しいか、および破壊剤がどのような条件下（例えば、溶媒のｐＨ、温度および塩分濃度）で機能ことが必要とされているかに依存する。
【００６２】
酵素を使用する時の反応条件の調整により、助剤分解を促進することができる。例えば、溶液を約４５℃まで加熱することにより、酵素の助剤破壊の速度を加速できることが多い。また、ｐＨを特定の酵素活性に最適なｐＨに調整することにより、酵素の助剤破壊の速度を加速できる。こうして、当業者は、助剤の十分な分解を達成しつつ、ＭＦＣの分解を最小化するよう、酵素分解剤および反応条件を選択することができる。
【００６３】
幾つかの実施例では、ポリマー分解剤は、酵素的破壊剤とすることができる。一実施例では、酵素的破壊剤は、助剤を分解するのに有効な酵素を含むことができる。本明細書で用いる「助剤を分解するのに有効」とは、酵素が助剤ポリマーの複数の化学結合を切断できることを意味する。幾つかの実施例では、酵素的破壊剤は、セルラーゼ、キサンタナーゼ、グマーゼ、および／またはそれらの組み合わせとすることができるが、それらに限定されない。別の実施例では、酵素的破壊剤を粉末ＭＦＣ組成物に添加した後に、混合物のｐＨを上下に調整して、助剤の分解を促進することができる。さらに別の実施例では、酵素的破壊剤を粉末ＭＦＣ組成物に添加した後に、混合物の温度を上下に調整して、助剤の分解を促進することができる。
【００６４】
Ｅ．用途
分解された助剤を有する組成物は、様々な製剤および用途において使用できる。市販の粉末ＭＦＣの溶液は、例えば、過酸化物で処理し、次いでカチオン性繊維柔軟剤およびカチオン性洗浄剤中で有効に用いることができる。比較すると、未処理の市販の粉末ＭＦＣ溶液は、これらのカチオン系と強く反応して強い沈殿をもたらす。また、これらの処理したＭＦＣ溶液は、水しか含まないＰＥＧ３００およびプロピレングリコールの溶液中の懸濁を濃厚にするか生じさせるのに有効に働き、この水は、処理した市販の粉末ＭＦＣを含ませる際の、処理した市販の粉末ＭＦＣの１重量％の水溶液によって与えられる。また、処理した粉末ＭＦＣ溶液は、高界面活性剤系への添加の順序に比較的鈍感であるのに対し、未処理の粉末ＭＦＣ溶液は、添加の順序に著しい敏感さを示す。
【００６５】
以上に開示した組成物および方法は、例えば、界面活性剤用増粘剤により得られるなめらかで豊富な濃厚化を含むが、処理した粉末ＭＦＣにより与えられる高い降伏値により物質を懸濁する能力を伴う、ボディソープ、ハンドソープ、シャンプーを作るのに使用できる。
また、本開示の組成物および方法は、懸濁活性物質（例えば、保湿ビーズ）を有する食器用洗剤、あるいは不溶性酵素、封入活性物質およびゼオライトのような、懸濁活性物質を有する装飾アイテムまたは洗濯洗剤を作るために用いることができる。本開示の組成物および方法は、カチオン性界面活性剤を含む、繊維柔軟剤、抗菌洗浄剤、スキンローション、およびヘアコンディショナのようなカチオン系とともに有用である。さらに、本開示の組成物および方法は、懸濁親水コロイドまたは別の微粒子材料を懸濁させるための分散媒として用いるＰＥＧ溶液のような非水系に懸濁を与えるのに有用であり得る。
【００６６】
本開示は、以下の例によりさらに説明するが、本発明の範囲を多少なりとも限定するものと解釈されるべきではない。一方、本発明の精神および／または添付の特許請求の範囲から逸脱することなしに当業者がこれらの例の説明を読んだ後に想到し得る様々な別の実施形態、変更および等価物を用いることができることは明らかである。
【００６７】
例１：粉末版ＭＦＣ中のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）ガムの酵素的分解
【００６８】
ステップ１：重量でＭＦＣ６割とＣＭＣ４割とを含む粉末ＭＦＣ（ＣＰ Ｋｅｌｃｏ社、米国、アトランタ、ジョージア州）の１重量％水溶液を２００ｇ用意した。粉末ＭＦＣは、その溶液を２５０ｍＬプラスチック混合容器中に入れて密閉し、民生用Ｏｓｔｅｒ（登録商標）ミキサ（モデル６８２０）上で、約１８０００ｒｐｍで５分間撹拌混合することにより活性化した。
【００６９】
性能試験Ａ：ステップ１で用意した１重量％溶液を２５ｇと、Ａｌｌ ３倍濃縮Ｓｍａｌｌ＆Ｍｉｇｈｔｙ洗濯洗剤（ユニリーバ社、トランバル、コネチカット州）１７５ｇとを８００ｒｐｍで撹拌混合しながら２００ｍＬ容器に徐々に添加した。添加が完了した後、得られた溶液を遠心分離により脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値を試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーン（羽根）ツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【００７０】
結果：降伏値は約０．２Ｐａだった。濃縮液体洗濯洗剤組成物は、組成物中に可視の繊維状物質を有する貧弱な透明度を有していた。可視の繊維状物質の存在は、助剤の沈殿を示していた。
【００７１】
ステップ２：約８００ｒｐｍでのプロペラ撹拌混合の下で、Ｍｕｌｔｉｆｅｃｔ（登録商標）ＣＬ工業用セルロース酵素（ダニスコ社、Ｇｅｎｅｎｃｏｒ（登録商標）事業部、ロチェスター、ニューヨーク州）４滴を、粉末ＭＦＣの１重量％水溶液２００ｇ（ステップ１のものと同様）に添加した。酵素を添加した後、撹拌混合渦のサイズの小さな増加が観察された。
【００７２】
性能試験Ｂ：ステップ２で用意した１重量％溶液２５ｇを２００ｍＬ容器に添加し、Ａｌｌ ３倍濃縮Ｓｍａｌｌ＆Ｍｉｇｈｔｙ洗濯洗剤（ユニリーバ社、トランバル、コネチカット州）１７５ｇを８００ｒｐｍで撹拌混合しながら２００ｍＬ容器に徐々に添加した。添加が完了した後、得られた溶液を遠心分離により脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値を試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーンツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【００７３】
結果：降伏値は約０．９Ｐａだった。濃縮液体洗濯洗剤組成物は透明であり、繊維状物質は見られなかった。
【００７４】
ステップ３：約８００ｒｐｍでのプロペラ撹拌混合の下で、Ｍｕｌｔｉｆｅｃｔ（登録商標）ＣＬ工業用セルロース酵素（ダニスコ社、Ｇｅｎｅｎｃｏｒ（登録商標）事業部、ロチェスター、ニューヨーク州）４滴を、粉末ＭＦＣの１重量％水溶液２００ｇ（ステップ１におけるものと同様）に添加した。溶液のｐＨを、（ＭＦＣ溶液の重量に基づく）約２．５重量％の１．０Ｍクエン酸ナトリウム緩衝溶液を添加することにより、（ｐＨ７．７から）約ｐＨ６．０に調整した。これは、セルラーゼ酵素が働くように系のｐＨを最適化するためであった。次いで、Ｍｕｌｔｉｆｅｃｔ（登録商標）ＣＬセルロース酵素の追加の３滴を溶液に添加した。溶液は室温で一晩放置した。一晩のエージング後、微小繊維状セルロースの凝集が溶液中で観察され、ＣＭＣの分解を示していた。
【００７５】
性能試験Ｃ：ステップ３で用意した１重量％溶液２５ｇを２００ｍＬ容器に添加し、Ａｌｌ ３倍濃縮Ｓｍａｌｌ＆Ｍｉｇｈｔｙ洗濯洗剤（ユニリーバ社、トランバル、コネチカット州）１７５ｇを８００ｒｐｍで撹拌混合しながら２００ｍＬ容器に徐々に添加した。添加が完了した後、得られた溶液を遠心分離により脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値を試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーンツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【００７６】
結果：降伏値は約３．５Ｐａだった。濃縮液体洗濯洗剤組成物は少量の霞しか有さず優れた透明性を有し、繊維状物質は観察されなかった。
【００７７】
例２：粉末版ＭＦＣ中のキサンタンガムおよびセルロースガム助剤の化学的分解
【００７８】
ステップ１：ＭＦＣ６割とキサンタンガム３割とＣＭＣ１割とを含む粉末ＭＦＣ（ＡｘＣｅｌ ＣＧ−ＰＸ、米国ＣＰ Ｋｅｌｃｏ社製、アトランタ、ジョージア州）の１重量％水溶液を２００ｇ用意した。ＭＦＣ溶液は、２５０ｍＬプラスチック撹拌容器中に入れて密閉し、民生用Ｏｓｔｅｒ（登録商標）ミキサ（モデル６８２０）で、最高速度（約１８０００ｒｐｍ）で５分間撹拌混合することにより活性化した。
【００７９】
性能試験Ａ：１重量％溶液２５ｇ（ステップ１から）を２００ｍＬ容器に添加し、次いで、プロピレングリコール１７５ｇを８００ｒｐｍで撹拌混合しながらそれに徐々に添加した。その溶液を２５０ｇＯｓｔｅｒ（登録商標）混合カップに移し、最高速度で１分間撹拌した。溶液を、真空を用いて脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値を試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーンツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【００８０】
結果：降伏値は約１．１０Ｐａだった。溶液は良好な透明性を有していた。
【００８１】
性能試験Ｂ：１重量％溶液の２５ｇ（ステップ１から）を２００ｍＬ容器に添加し、ポリエチレングリコール３００（ＰＥＧ３００またはＰＥＧ６、アトラスケミカル社、サンディエゴ、カリフォルニア州）１７５ｇを８００ｒｐｍで撹拌混合しながら徐々に添加した。次いで、その溶液を２５０ｇＯｓｔｅｒ（登録商標）密閉カップ容器に移した。続いて、溶液をＯｓｔｅｒミキサ（モデル６８２０）上で最高速度で１分間撹拌混合した。その後、遠心分離機を用いて溶液を脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値について試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーンツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【００８２】
結果：降伏値は約０．４７Ｐａだった。溶液は強く乱れた透明性を有していた。
【００８３】
ステップ２：１重量％溶液の２５ｇ（ステップ１で用意した）に、過酸化水素をＭＦＣ溶液の総重量に基づく０．２５重量％の濃度で添加した。その過酸化水素は、市販の３０重量％過酸化水素水（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社）として添加した。次いで、得られたＭＦＣ溶液を、実験用オーブン中に４５℃で３日間置いた。オーブン中でのエージングの後、１重量％溶液中にＭＦＣの明確な凝集が観察され、ＣＭＣの分解を確認した。しかしながら、キサンタンガムの分解を示す視覚的兆候は確認されなかった。
【００８４】
性能試験Ｃ：過酸化水素（ステップ２から）が添加された１重量％溶液２５ｇ（ステップ１から）を２００ｍＬ容器に添加し、次いで、約８００ｒｐｍで撹拌混合しながら、プロピレングリコール１７５ｇをそれに徐々に添加した。その溶液を２５０ｇＯｓｔｅｒ（登録商標）混合カップに移し、最高速度（約１８０００ｒｐｍ）で１分間撹拌した。真空を用いて溶液を脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値を試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーンツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【００８５】
結果：降伏値は２．１Ｐａだった。得られた組成物は、繊維状物質の兆候のない優れた透明性を有していた。
【００８６】
性能試験Ｄ：過酸化水素（ステップ２で用意した）が添加された１重量％溶液２５ｇを２００ｍＬ容器に添加し、ポリエチレングリコール３００（ＰＥＧ３００またはＰＥＧ６、アトラスケミカル社、サンディエゴ、カリフォルニア州）１７５ｇを８００ｒｐｍで撹拌混合しながら徐々に添加した。その溶液を２５０ｍＬ密閉カップＯｓｔｅｒ（登録商標）容器に移した。溶液をＯｓｔｅｒミキサ（モデル６８２０）上で最高速度（約１８０００ｒｐｍ）で１分間撹拌した。溶液を遠心分離機を用いて脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値について試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーンツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【００８７】
結果：降伏値は１．４Ｐａだった。得られた組成物は、優れた透明性を有していた。
【００８８】
例３：粉末版ＭＦＣ中のキサンタンガムおよびセルロースガム助剤の化学分解
【００８９】
ステップ１：重量でＭＦＣ６割と、キサンタンガム３割と、セルロースガム１割とを含む、粉末ＭＦＣ（ＡｘＣｅｌ Ｃｇ−Ｐｘ、米国ＣＰ Ｋｅｌｃｏ社製、アトランタ、ジョージア州）の１重量％水溶液１．２リットルを用意した。ＭＦＣ溶液をＳｉｌｖｅｒｓｏｎ（登録商標）Ｌ４ＲＴ−Ａ均質機（ホモジナイザ）を用いて１００００ｒｐｍで１０分間撹拌混合することにより活性化した。微細乳剤スクリーンを使用した。
【００９０】
性能試験Ａ：１重量％ＭＦＣ溶液２５ｇ（ステップ１で用意した）を２００ｍＬ容器に添加し、次いでＴｉｄｅ（登録商標）２倍濃縮Ｆｒｅｅ＆Ｃｌｅａｒ ＨＥ液体洗濯洗剤（Ｐｒｏｃｔｅｒ＆Ｇａｍｂｌｅ社、シンシナティ、オハイオ州）を添加した。その溶液を、撹拌台上でプロペラ撹拌棒を用いて１０００ｒｐｍにて５分間撹拌混合した。遠心分離器を用いて得られた溶液を脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値を試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーンツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【００９１】
結果：降伏値は０．２Ｐａだった。
【００９２】
ステップ２：１重量％溶液２５ｇ（ステップ１で用意した）に、過酸化水素を、ＭＦＣ溶液の総重量に基づく０．２５重量％の濃度で添加した。その過酸化水素は、市販の３０重量％過酸化水素水（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社）として添加した。次いで、得られたＭＦＣ溶液を、実験用オーブン中に６０℃で１６時間置いた。オーブン中でのエージング後、１重量％溶液中にＭＦＣの明確な凝集が観察され、ＣＭＣの分解を確認した。しかしながら、キサンタンガムの分解を示す視覚的兆候は確認されなかった。
【００９３】
性能試験Ｂ：１重量％ＭＦＣ溶液２５ｇ（ステップ２から）を２００ｍＬ容器に添加し、次いでＴｉｄｅ（登録商標）２倍濃縮Ｆｒｅｅ＆Ｃｌｅａｒ ＨＥ液体洗濯洗剤（Ｐｒｏｃｔｅｒ＆Ｇａｍｂｌｅ社、シンシナティ、オハイオ州）を添加した。その溶液を、撹拌台上でプロペラ撹拌棒を用いて１０００ｒｐｍで５分間撹拌混合した。得られた溶液を遠心分離によって脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値について試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーンツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【００９４】
結果：降伏値は２．７２Ｐａだった。
【００９５】
例４：粉末版ＭＦＣ中のグアールガムおよびセルロースガム助剤の化学分解
【００９６】
ステップ１：ＭＦＣ６割とグアールガム２割とセルロースガム２割とを含む粉末ＭＦＣ（ＡｘＣｅｌ Ｃｇ−Ｐｘ、米国ＣＰ Ｋｅｌｃｏ社製、アトランタ、ジョージア州）の１重量％水溶液を１．２リットル用意した。そのＭＦＣ溶液を、Ｓｉｌｖｅｒｓｏｎ（登録商標）Ｌ４ＲＴ−Ａ均質機を用いて１００００ｒｐｍで１０分間撹拌混合することにより活性化した。微細乳剤スクリーンを使用した。
【００９７】
性能試験Ａ：１重量％ＭＦＣ溶液２５ｇ（ステップ１で用意した）を２００ｍＬ容器に添加し、次いでＴｉｄｅ（登録商標）２倍濃縮Ｆｒｅｅ＆Ｃｌｅａｒ ＨＥ液体洗濯用洗剤（Ｐｒｏｃｔｅｒ＆Ｇａｍｂｌｅ社、シンシナティ、オハイオ州）を添加した。その溶液を、撹拌台上でプロペラ撹拌棒を用いて１０００ｒｐｍで５分間撹拌混合した。得られた溶液を遠心分離により脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値について試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーンツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【００９８】
結果：降伏値は０．０３Ｐａだった。
【００９９】
ステップ２：１重量％溶液２５ｇ（ステップ１で用意した）に、過酸化水素をＭＦＣ溶液の総重量に基づく０．２５重量％の濃度で添加した。その過酸化水素は、市販の３０重量％過酸化水素水（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社）として添加した。次いで、得られたＭＦＣ溶液を、実験用オーブン中に６０℃で１６時間置いた。オーブン中でのエージング後、１重量％溶液中にＭＦＣの明確な凝集が観察され、ＣＭＣの分解を確認した。しかしながら、グアールガムの分解を示す視覚的兆候を確認されなかった。
【０１００】
性能試験Ｂ：１重量％ＭＦＣ溶液２５ｇ（ステップ２で用意した）を２００ｍＬ容器に添加し、次いでＴｉｄｅ（登録商標）２倍濃縮Ｆｒｅｅ＆Ｃｌｅａｒ ＨＥ液体洗濯用洗剤（Ｐｒｏｃｔｅｒ＆Ｇａｍｂｌｅ社、シンシナティ、オハイオ州）を添加した。その溶液を、撹拌台上でプロペラ撹拌棒を用いて１０００ｒｐｍで５分間撹拌混合した。得られた溶液を遠心分離によって脱気し、ＥＺ−ＹｉｅｌｄソフトウェアとＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）ＤＶ−ＩＩＩ Ｕｌｔｒａ粘度計を用いて降伏値について試験した。降伏値は、ＬＶバネ＃７１ベーンツールを用いて０．０５ｒｐｍで測定した。
【０１０１】
結果：降伏値は２．４０Ｐａだった。
【０１０２】
以上は、本発明の好適な実施例のみに関するものであり、以下の請求項およびそれらの等価物に規定するように、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、多くの変更および改良を加えることができることは明らかである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末微小繊維状セルロース（ＭＦＣ）と助剤とを含むＭＦＣ組成物の性能を改善する方法であって、
ポリマー分解剤と前記ＭＦＣおよび前記助剤とを、前記助剤は分解するが前記ＭＦＣはほとんど分解しないために有効な時間だけ混合するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記混合するステップは、前記ＭＦＣと前記助剤と前記ポリマー分解剤とを、前記助剤を水和させて分散を形成するのに有効な量の溶媒中に分散させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記溶媒は水を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記溶媒は、水、アルコール、ポリロール、および／またはそれらの組み合わせである、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記助剤が分解された後、前記ポリマー分解剤を失活させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ポリマー分解剤は化学的破壊剤、酵素的破壊剤、および／またはそれらの組み合わせである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記化学的破壊剤は酸化剤を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記化学的破壊剤は、過酸化水素、過酸化カルシウム、過硫酸アンモニウム、過炭酸ナトリウム、過酸化尿素、過ホウ酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸リチウム、塩酸、水酸化ナトリウム、および／またはそれらの組み合わせである、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記酵素的破壊剤は、前記助剤を分解するのに有効な酵素を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記酵素的破壊剤は、セルラーゼ、キサンタナーゼ、グマーゼおよび／またはそれらの組み合わせである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
温度、ｐＨ、またはそれら両方を調整するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記助剤を分解するための時間を、前記ＭＦＣの凝集を視覚的に観察することにより決定する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
ＭＦＣを用いて製剤を形成する方法であって、
処理したＭＦＣを製剤に添加するステップを含み、前記処理したＭＦＣは、
ポリマー分解剤と前記ＭＦＣおよび前記助剤とを、前記助剤は分解するが前記ＭＦＣはほとんど分解しないために有効な時間だけ混合するステップを含む方法により用意することを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記処理したＭＦＣを含む製剤は、未処理の粉末ＭＦＣを含む製剤よりも高い降伏値を有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記処理したＭＦＣを含む製剤はほぼ透明である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記ポリマー分解剤は化学的破壊剤、酵素的破壊剤および／またはそれらの組み合わせである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記化学的破壊剤は酸化剤を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記化学的破壊剤は、過酸化水素、過酸化カルシウム、過硫酸アンモニウム、過炭酸ナトリウム、過酸化尿素、過ホウ酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸リチウム、塩酸、水酸化ナトリウム、および／またはそれらの組み合わせである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記酵素的破壊剤は、前記助剤を分解するのに有効な酵素を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記酵素的破壊剤は、セルラーゼ、キサンタナーゼ、グマーゼおよび／またはそれらの組み合わせである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１】
粉末微小繊維状セルロース（ＭＦＣ）と助剤とを含むＭＦＣ組成物の性能を改善する方法であって、
ポリマー分解剤と前記ＭＦＣおよび前記助剤とを、前記助剤は分解するが前記ＭＦＣはほとんど分解しないために有効な時間だけ混合するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記混合するステップは、前記ＭＦＣと前記助剤と前記ポリマー分解剤とを、前記助剤を水和させて分散を形成するのに有効な量の溶媒中に分散させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記溶媒は水を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記溶媒は、水、アルコール、ポリロール、および／またはそれらの組み合わせである、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記助剤が分解された後、前記ポリマー分解剤を失活させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ポリマー分解剤は化学的破壊剤、酵素的破壊剤、および／またはそれらの組み合わせである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記化学的破壊剤は酸化剤を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記化学的破壊剤は、過酸化水素、過酸化カルシウム、過硫酸アンモニウム、過炭酸ナトリウム、過酸化尿素、過ホウ酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸リチウム、塩酸、水酸化ナトリウム、および／またはそれらの組み合わせである、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記酵素的破壊剤は、前記助剤を分解するのに有効な酵素を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記酵素的破壊剤は、セルラーゼ、キサンタナーゼ、グマーゼおよび／またはそれらの組み合わせである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
温度、ｐＨ、またはそれら両方を調整するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記助剤を分解するための時間を、前記ＭＦＣの凝集を視覚的に観察することにより決定する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
ＭＦＣを用いて製剤を形成する方法であって、
処理したＭＦＣを製剤に添加するステップを含み、前記処理したＭＦＣは、
ポリマー分解剤と前記ＭＦＣおよび前記助剤とを、前記助剤は分解するが前記ＭＦＣはほとんど分解しないために有効な時間だけ混合するステップを含む方法により用意することを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記処理したＭＦＣを含む製剤は、未処理の粉末ＭＦＣを含む製剤よりも高い降伏値を有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記処理したＭＦＣを含む製剤はほぼ透明である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記ポリマー分解剤は化学的破壊剤、酵素的破壊剤および／またはそれらの組み合わせである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記化学的破壊剤は酸化剤を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記化学的破壊剤は、過酸化水素、過酸化カルシウム、過硫酸アンモニウム、過炭酸ナトリウム、過酸化尿素、過ホウ酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸リチウム、塩酸、水酸化ナトリウム、および／またはそれらの組み合わせである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記酵素的破壊剤は、前記助剤を分解するのに有効な酵素を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記酵素的破壊剤は、セルラーゼ、キサンタナーゼ、グマーゼおよび／またはそれらの組み合わせである、請求項１６に記載の方法。
【公表番号】特表２０１３−５０３９３３（Ｐ２０１３−５０３９３３Ａ）
【公表日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５２７４４４（Ｐ２０１２−５２７４４４）
【出願日】平成２２年９月８日（２０１０．９．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２０１０／０５４０４９
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０３０２９５
【国際公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（５１１２４６２８９）シーピー ケルコ ユーエス インコーポレイテッド (2)
【氏名又は名称原語表記】ＣＰ ＫＥＬＣＯ Ｕ．Ｓ．， ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月８日（２０１０．９．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２０１０／０５４０４９
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０３０２９５
【国際公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（５１１２４６２８９）シーピー ケルコ ユーエス インコーポレイテッド (2)
【氏名又は名称原語表記】ＣＰ ＫＥＬＣＯ Ｕ．Ｓ．， ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]