CN102725390B - 具有改善的溶解和应力特性的水溶性薄膜以及由其制成的小袋 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了小袋,所述小袋具有至少一个包含第一组合物的密封隔室。所述至少一个密封隔室的至少一个壁由具有任何适宜厚度的水溶性薄膜制成。所述水溶性薄膜包含PVOH聚合物,使得所述薄膜的特征在于当所述薄膜具有约76微米的厚度时,具有约620至约920、或约665至约920、或约710至约920的溶解指数;和约145至约626、或约155至约480、或约165至约325的应力指数。
Description
发明领域
本公开一般涉及水溶性薄膜和包含水溶性薄膜的小袋。更具体地讲,本公开涉及水溶性薄膜和包含水溶性薄膜的小袋,所述水溶性薄膜具有期望的特征,包括良好的冷水溶解度、湿手水分抗性和机械特性。
发明背景
水溶性聚合物薄膜通常用作包装材料以简化待递送材料的分配、倾倒、溶解和定量给料。例如,由水溶性薄膜制成的小袋通常用于包装家庭日用品组合物例如衣物或盘碟洗涤剂。消费者能够将袋装组合物直接加入混合容器例如水桶、洗碗池或洗衣机中。有利的是,这提供了精确的定量给料,同时消除了消费者称量所述组合物的需要。袋装组合物还可减少与从容器中分配类似组合物例如从瓶子倾倒液体衣物洗涤剂相关联的混乱度。总而言之,可溶性预称量聚合物薄膜小袋在许多应用中提供消费者使用便利性。
用于制备当前市售小袋的一些水溶性聚合物薄膜可能在洗涤循环期间不完全溶解,从而在洗涤的物品上留下薄膜残余物。当在应力洗涤条件下使用所述小袋时,例如在冷水(即低至5℃的水)中使用小袋时,尤其可能出现此类问题。要注意的是,环境问题和能源成本驱使消费者要求使用较冷的洗涤水。
作为另外一种选择,在冷水中完全溶解的水溶性聚合物薄膜可能对水分和湿度过于敏感,以致于无法制造用于消费者市场的小袋。例如,用湿手处理小袋产生的高湿度或水滴可能造成可溶性小袋粘在一起和/或溶穿小袋薄膜并造成小袋内容物渗漏。
由一些包含聚乙烯醇聚合物的薄膜制成的小袋已经解决了上文问题,取得了一定的成功。然而,在这些小袋的使用寿命期间,当一些聚乙烯醇薄膜与某些洗涤剂组合物接触时,它们的冷水溶解度可能下降。不受理论的约束,据信由于所述薄膜与小袋内组合物之间的化学交互作用,所述薄膜可溶性变差。因此,随着它们老化,这些小袋可能在冷洗涤循环期间变得不完全溶解,并且可能继而在洗涤液内的物品上留下薄膜残余物。
由包含不是聚乙烯醇聚合物的聚合物的水溶性薄膜制成的小袋可能无法成功地解决上述每一个问题。例如,包含淀粉和/或纤维素的聚合物薄膜可提供良好的湿手水分抗性。然而,为达到良好的冷水溶解度,此类薄膜可能必须薄,从而使得其机械特性(包括与可加工性相关的那些)受损。此外,考虑到包含淀粉和/或纤维素的薄膜与具有相似厚度的包含聚乙烯醇聚合物的薄膜相比机械拉伸性或伸长性相对不足,它们非常不易加工。
因此,仍需要包含具有期望特征的水溶性薄膜的小袋,所述特征为良好的冷水溶解度(甚至老化时也如此)、湿手水分抗性和机械特性,包括但不限于良好的可加工性。
发明概述
本公开通过提供具有新型特征组合的水溶性薄膜而提供了解决上述每个问题的方法。这些特性分别如下量化。
冷水溶解度被量化为薄膜溶解时间。采用公开的滑片溶解测试来测定溶解时间。
湿手水分抗性通过薄膜对水分和湿度的敏感度(即薄膜的湿处理特征)量化。采用下述破裂强度测试来测定湿手水分抗性。
将这两个物理特性相组合以提供薄膜的溶解指数。由于这些参数的每一个均涉及消费者体验的不同方面,即洗涤衣物上的小袋残余物和因接触湿手而造成小袋粘在一起,因此它们在所用公式中对于如公式(1)中定义的溶解指数的加权不同:
(1)溶解指数=7*(溶解时间)+(破裂强度)
薄膜的机械特性通过其100%伸长时的应力和其极限拉伸强度量化。采用ASTM D 882“Standard Test Method for Tensile Properties of ThinPlastic Sheeting”测得这些量值。
将这两个薄膜机械特性相组合以提供由下列公式(2)定义的薄膜应力指数:
(2)应力指数=(100%伸长时的应力)*(极限拉伸强度)
不受理论的束缚,据信具有过高溶解指数(即高于约920)的薄膜可提供使用期间不完全溶解的小袋。另一方面,据信具有过低溶解指数(即小于约620)的薄膜可提供对水分和湿度过于敏感而不能用于消费者市场的小袋。此外,据信具有过高应力指数(即高于约626)的薄膜由于难以模塑成腔体,因此可能难以加工成小袋。另一方面,据信具有过低应力指数(即小于约145)的薄膜在加工成小袋期间易于形成针孔。
如本发明公开内容所述的小袋具有至少一个包含第一组合物的密闭隔室,其中所述至少一个密闭隔室的至少一个壁由具有任何适宜厚度的水溶性薄膜制成,所述水溶性薄膜包含一种或更多种聚乙烯醇(PVOH)聚合物,使得当所述薄膜具有约76微米(μm)厚度时,其特征在于:(a)约620至约920、或约665至约920、或约710至约920的溶解指数;和(b)约145至约626、或约155至约480、或约165至约325的应力指数。
附图简述
参照附图能够更容易地理解本发明的公开内容,其中:
图1为用于测定薄膜样本的水崩解度和溶解时间的测试设备的透视图;
图2为图示说明用于测定薄膜样本水溶解度的方法的测试设备和测试装置透视图;并且
图3为图2测试装置的顶视图。
发明详述
定义
如本文所用,“包括”是指在实施本公开中,可联合使用多种组分、成分或步骤。因此,术语“包括”包括更有限制性的术语“基本上由...组成”和“由...组成”。本发明的组合物可包括、基本上由或由本文所公开的所需和任选元件中的任何一种组成。
如本文所用,“老化的”薄膜是指薄膜已经长时间暴露于(或接触)液体和/或粉末组合物,所述长时间代表现实的消费者使用体验,即从产品生产、运输和储存于消费者家中,直至产品使用。用于测试目的的“老化”薄膜的方法详细描述于下文中。
如本文所用,“新鲜”薄膜是指没有暴露于典型消费者清洁产品的液体或粉末组合物的薄膜。该薄膜可能通过典型的薄膜运输和/或在制造厂的储存,已经暴露于环境空气水分。
如本文所用,“液体”包括糊剂、液体、凝胶、泡沫和摩丝。液体的非限制性实例包括:轻垢型液体洗涤剂组合物、重垢型液体洗涤剂组合物、织物增强剂、硬质表面清洁组合物、常用于衣物和盘碟洗涤的洗涤剂凝胶、漂白和衣物洗涤添加剂、洗发剂、沐浴剂、以及其它个人护理组合物。气体(例如悬浮的气泡或固体例如颗粒)可包含于所述液体中。
如本文所用,“固体”包括粉末、附聚物或它们的混合物。固体的非限制性实例包括:微胶囊;小珠;条粒;和珠光小球。固体例如固体组合物可提供工艺有益效果,包括但不限于整个洗涤过程有益效果、预处理有益效果、和/或美观效果。
如本文所用,“织物护理有益剂”是指任何以下物质:当衣服/织物上存在适量的该物质时,其能够向衣服和织物,尤其是棉制和含棉高的衣服和织物提供织物护理有益效果,例如织物软化、颜色保护、减少起球/起毛、抗磨损、抗褶皱等等。织物护理有益剂的非限制性实例包括阳离子表面活性剂、硅氧烷、聚烯烃蜡、胶乳、油质糖衍生物、阳离子多糖、聚氨酯、脂肪酸以及它们的混合物。
如本文所用,“沉积助剂”是指在洗涤期间可显著增强织物护理有益剂在织物上的沉积的任何阳离子聚合物或阳离子聚合物的组合。
除非另外指明,所有百分比、份数和比率均基于薄膜组合物的总干重或本公开小袋内容组合物的总重量计,并且所有测量均在约25℃下进行。除非另外指明,所有与所列成分相关的上述重量均基于活性物质的含量计,因此不包括可能包含在市售原料中的载体或副产物。
本文所公开的所有数值范围意味着包括该范围内的每个单个数字并且包括这些范围的公开上限和下限的任何组合。
本文所公开的量纲和值不旨在被理解为严格地限于所述的精确值。相反,除非另外指明,每个这样的量纲是指所引用的数值和围绕该数值的功能上等同的范围。例如,公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
本文所述小袋包含水溶性薄膜。水溶性薄膜、包含所述水溶性薄膜的小袋、被包含在所述小袋中的组合物(即“袋装组合物”)、用于所述小袋的包装、以及使用小袋的洗涤方法描述于下文中。
如本文所用,术语小包和小袋应视为可互换的。在某些实施方案中,使用术语小包和小袋分别表示使用所述薄膜制成的容器和优选其中密封材料的密封容器例如定量剂量递送体系形式。密封小袋可由任何适宜方法制得,包括例如热密封、溶剂熔接和粘合剂密封(例如使用水溶性粘合剂)的此类方法和特征。
水溶性薄膜
本文所述小袋包含水溶性薄膜。所述水溶性薄膜包含总计约50重量%的PVOH树脂,所述树脂包含一种或更多种PVOH聚合物。所述薄膜可具有任何适宜的厚度,使得当所述薄膜具有约76微米(μm)厚度时,其特征在于:(a)约620至约920、或约665至约920、或约710至约920的溶解指数;和(b)约145至约626、或约155至约480、或约165至约325的应力指数。所述薄膜可任选具有下列任一种或更多种特征:
本文所述薄膜包含一种或更多种聚乙烯醇(PVOH)聚合物以组成所述薄膜的PVOH树脂内容物。可由本文教导选择或共混一种或更多种PVOH聚合物以形成可溶于水溶液中的制品例如薄膜。高分子量PVOH聚合物提供相当好的残余水分抗性,但是可溶性差并且难以热成形,这部分归因于PVOH聚合物的热敏感性。低分子量的PVOH聚合物提供良好的冷水溶解度,但是对残余水分过于活泼而无法用于商业或消费环境中,并且难以热成形,这部分归因于微孔和随后用液体或凝胶填充时的渗漏。
聚乙烯醇是一般通过醇解制得的合成树脂,所述醇解通常称为聚乙酸乙烯酯的水解或皂化。其中几乎所有乙酸酯基团已经转变成醇基的完全水解的PVOH是强氢键的高度结晶聚合物,其仅溶于热水中-高于约140°F(约60℃)。如果在聚乙酸乙烯酯水解后允许保留足够数目的乙酸酯基团,即PVOH聚合物部分水解,则所述聚合物氢键较弱,结晶性较低,并且一般可溶于冷水中-小于约50°F(约10℃)。因此,部分水解的聚合物为乙烯醇-乙酸乙烯酯共聚物,即PVOH共聚物。因此,在本文所述组合物中使用一种或更多种部分水解的PVOH共聚物。
所述薄膜中的总PVOH树脂内容物可具有至少80%、84%或85%,并且至多约92%、90%、89%、88%、或87%的水解度,例如在约84%至约90%、或85%至88%、或86.5%范围内。如本文所用,水解度表示为转变成乙烯醇单元的乙酸乙烯酯单元百分比
通过如英国标准EN ISO 15023-2:2006 Annex E Brookfield测试方法中所述,使用具有UL适配器的Brookfield LV型粘度计,测定新鲜制得的溶液,测定PVOH聚合物的粘度(m)。国际惯例是描述20℃下4%聚乙烯醇水溶液的粘度。除非另外指明,本文列举的以厘泊(cP)为单位的所有粘度应理解为指20℃下4%聚乙烯醇水溶液的粘度。类似地,当树脂被描述为具有(或不具有)具体的粘度,除非另外指明,这意指列举的粘度是树脂的平均粘度,所述树脂固有对应的分子量分布。根据PVOH树脂,所述树脂的多分散指数(PDI)可在约1.5至约5范围内、或更大。市售PVOH聚合物的PDI通常在约1.8至约2.3范围内,并且典型的市售PVOH聚合物可具有低达1.7和高达2.9的PDI。通常根据额定标称粘度和额定水解度区分这些市售PVOII聚合物;例如MOWIOL 13-88具有13cP的额定标称粘度和88%的额定水解度。
PVOH树脂可具有平均至少约13.5cP、14cP、15cP、16cP、或17cP,和至多约20cP、19cP、18cP、17.5cP的粘度,例如在约13.5cP至约20cP、或约14cP至约19cP、或约16cP至约18cP、或约17cP至约17.5cP范围内。本领域熟知,PVOH树脂的粘度与PVOH树脂的重均分子量相关联,并且通常采用粘度作为的代表。因此,将本公开中涉及PVOH树脂粘度变化对本文公开的水溶性薄膜性能或特征的影响的教导对应应用于PVOH树脂变化对相同特性的影响。
可商购获得的PVOH树脂通常具有约1.8至约2.2的多分散指数(PDI)值。本文施用到总PVOH树脂内容物可具有至少1.3、1.5、1.8、2、2.5、3,和至多6、5.5、5、4.5、4、3.5的PDI值,例如在约1至约5、或约2至约4.5、或约2.5至约4范围内。
PVOH聚合物的混合物
PVOH树脂可包含PVOH聚合物的混合物。例如,PVOH树脂可包含至少两种PVOH聚合物,其中如本文所用,第一PVOH聚合物具有小于第二PVOH聚合物的粘度。第一PVOH聚合物可具有至少约8cP、10cP、12cP、或13cP,和至多约40cP、20cP、15cP、或13cP的粘度,例如在约8cP至约40cP、或约10cP至约20cP、或约10cP至约15cP、或约12cP至约14cP、或13cP范围内。此外,第二PVOH聚合物可具有至少约10cP、20cP、或22cP,和至多约40cP、30cP、25cP、或24cP的粘度,例如在约10cP至约40cP、或20至约30cP、或约20至约25cP、或约22至约24、或约23cP范围内。
单独的PVOH聚合物可具有任何适宜的水解度,只要总PVOH树脂内容物的水解度在本文所述范围内。
除此之外或作为供选择的替代方案,PVOH树脂可任选包含具有在约50,000至约300,000道尔顿、或约60,000至约150,000道尔顿范围内的的第一PVOH聚合物;和具有在约60,000至约300,000道尔顿、或约80,000至约250,000道尔顿范围内的的第二PVOH聚合物;
PVOH树脂还可包含一种或更多种具有在约10至约40cP范围内的粘度和在约84%至约92%范围内的水解度的附加PVOII聚合物。
当PVOH树脂包含具有小于约11cP的平均粘度和在约1.8至约2.3范围内的多分散指数的第一PVOH聚合物时,那么在一类实施方案中,所述PVOH树脂包含小于约30重量%的第一PVOH聚合物。类似地,PVOH树脂可包含小于约30重量%的PVOH聚合物,所述PVOH聚合物具有小于约70,000道尔顿
在本文所述薄膜的总PVOH树脂内容物中,PVOH树脂可包含约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90重量%的第一PVOH聚合物,以及约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90重量%的第二PVOH聚合物,例如约30至约85重量%的第一PVOH聚合物、或约45至约55重量%的第一PVOH聚合物。例如,PVOH树脂可包含约50重量%的每种PVOH聚合物,其中第一PVOH聚合物的粘度为约13cP并且第二PVOH聚合物的粘度为约23cP。
一类实施方案的特征在于包含约40至约85重量%第一PVOH聚合物的PVOH树脂,所述第一PVOH聚合物具有在约10至约15cP范围内的粘度和在约84%至约92%范围内的水解度。另一类实施方案的特征在于包含约45至约55重量%第一PVOH聚合物的PVOH树脂,所述第一PVOH聚合物具有在约10至约15cP范围内的粘度和在约84%至约92%范围内的水解度。PVOH树脂可包含约15至约60重量%的第二PVOH聚合物,所述第二PVOH聚合物具有在约20至约25cP范围内的粘度和在约84%至约92%范围内的水解度。一类设想的实施方案的特征在于包含约45至约55重量%第二PVOH聚合物的PVOH树脂。
当PVOH树脂包含多种PVOH聚合物时,所述树脂的PDI值大于所含任何单独PVOH聚合物的PDI值。PVOH树脂的PDI值任选大于2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.5、或5.0。
薄膜组合物
水溶性薄膜包含共至少约50重量%、55重量%、60重量%、65重量%、70重量%、75重量%、80重量%、85重量%、90重量%的PVOH聚合物。
在选择PVOH树脂时,希望选择具有大于约2、2.2、2.4、2.6、2.8、3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.6、4.8、或5.0的PDI值的PVOH树脂;例如,PVOH树脂的PDI值可大于包含在所述树脂中的任何单独PVOH聚合物的PDI值。
此外,还希望选择具有0.255-0.315、或0.260-0.310、或0.265-0.305、或0.270-0.300、或0.275-0.295,优选0.270-0.300范围内的树脂选择指数(RSI)的PVOH树脂。RSI由式∑(Wi|μi-μi|)/∑(Wiμi)计算,其中μt为十七,μi为每种相应PVOH聚合物的平均粘度,并且Wi为相应PVOH聚合物的重量份数。
任选地,所述水溶性薄膜优选为由一层或更多个相似层组成的自立式薄膜。所述水溶性薄膜还可任选基本上由如本文所述的PVOH树脂以及增塑剂和添加剂组成,并且基本上不含将影响溶解度、热成型性能、或溶解度和热成型性能的其它薄膜层。
所述薄膜的PVOH树脂部分可基本上由或完全由PVOH聚合物组成。除了PVOH聚合物以外,所述水溶性薄膜还可包含成膜聚合物。基于所述薄膜总重量计,这些附加聚合物可按约0.1至约40%、或约1至约30%的重量百分比存在于所述薄膜中。非限制性实例包括淀粉、纤维素材料、磺基聚酯以及它们的混合物。其它非限制性实例包括:聚环氧烷、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、纤维素、纤维素醚、纤维素酯、纤维素酰胺、聚乙酸乙烯酯、多元羧酸和盐、聚氨基酸或肽、聚酰胺、聚丙烯酰胺、马来酸/丙烯酸的共聚物、多糖(包括淀粉和明胶)、天然树胶例如黄原胶、以及角叉菜胶。
所述水溶性薄膜可以适用于它们指定用途的量包含其它辅剂和加工助剂,如但不限于增塑剂、润滑剂、剥离剂、填料、增量剂、交联剂、抗粘连剂、抗氧化剂、防粘剂、消泡剂、纳米颗粒例如层状硅酸盐型纳米粘土(例如蒙脱石钠)、漂白剂(例如亚硫酸氢钠等)、以及其它功能成分。优选包含增塑剂的实施方案。此类试剂单独或总体的量可至多约50重量%、至多约20重量%、或至多15重量%、或至多约10重量%、或至多约5重量%,例如至多4重量%。
所述增塑剂可包括但不限于甘油、双甘油、山梨醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、丙二醇、至多400MW的聚乙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、聚醚多元醇、2-甲基-1,3-丙二醇、胆胺、以及它们的组合。优选的增塑剂为甘油、山梨醇、三甘醇、丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、三羟甲基丙烷、以及它们的组合。增塑剂的总量可在约1重量%至约40重量%、或约10重量%至约40重量%、或约15重量%至约35重量%、或约20重量%至约30重量%范围内,例如约25重量%。可使用甘油、丙二醇和山梨醇的组合。可任选使用含量为约5重量%至约30重量%、或约5重量%至约20重量%,例如约13重量%的甘油。可任选使用含量为约1重量%至约20重量%、或约3重量%至约10重量%,例如约6重量%的丙二醇。可任选使用含量为约1重量%至约20重量%、或约2重量%至约10重量%,例如约5重量%的山梨醇。
由Karl Fischer滴定法测得,所述水溶性薄膜还可具有至少4重量%,例如约4至约10重量%范围内的残余含水量。
本发明的附加具体的实施方案包括具有组合的平均水解度、加权对数平均粘度和树脂选择指数的薄膜,如下表I单独单元格中所示。
表I
制备所述薄膜的方法
一类设想的实施方案的特征在于通过例如将第一PVOH聚合物和第二PVOH聚合物混合、共浇铸或熔接而形成的水溶性薄膜。如果首先混合聚合物,则优选通过将所得混合物浇铸以形成薄膜而形成水溶性薄膜。如果将聚合物熔接,则可通过例如溶剂或热熔接而形成水溶性薄膜。
所述薄膜用于形成小袋以包含含有清洁活性物质的洗涤剂组合物,从而形成小包。所述清洁活性物质可采取任何形式,例如粉末、凝胶、糊剂、液体、片剂、或它们的任何组合。所述薄膜还可用于期望改善湿处理和减少冷水残余物的任何其它应用。所述薄膜形成所述小袋和/或小包的至少一个侧壁,任选形成整个小袋和/或小包,并且优选形成至少一个侧壁的外表面。
本文所述薄膜还可用于制备具有两个或更多个隔室的小袋,所述隔室由相同薄膜或其它聚合材料薄膜的组合制得。如本领域所已知的,附加薄膜可通过例如相同或不同聚合材料的浇铸、吹塑、挤出或吹胀挤出而获得。在一类实施方案中,适用作附加薄膜的聚合物、共聚物或它们的衍生物选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧烷、聚丙烯酸、纤维素、纤维素醚、纤维素酯、纤维素酰胺、聚乙酸乙烯酯、多元羧酸和盐、聚氨基酸或肽、聚酰胺、聚丙烯酰胺、马来酸/丙烯酸共聚物、多糖(包括淀粉和明胶)、天然树胶例如黄原胶、以及角叉菜胶。例如,聚合物可选自聚丙烯酸酯和水溶性丙烯酸酯共聚物、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、糊精、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、麦芽糖糊精、聚甲基丙烯酸酯、以及它们的组合、或选自聚乙烯醇、聚乙烯醇共聚物和羟丙基甲基纤维素(HPMC)、以及它们的组合。一类设想的实施方案的特征在于小袋材料中聚合物例如如上所述PVOH树脂的含量为至少60%。
小袋
本公开的小袋包括至少一个密封隔室。因此,所述小袋可包括单一隔室或多个隔室。在包括多个隔室的实施方案中,每个隔室可包含相同和/或不同的组合物。继而,所述组合物可采取任何适宜的形式,包括但不限于液体、固体以及它们的组合(例如悬浮于液体中的固体)。在一些实施方案中,所述小袋包括第一隔室、第二隔室和第三隔室,每个分别包含不同的第一组合物、第二组合物和第三组合物。在一些实施方案中,如欧洲专利申请号09161692.0(2009年6月2日提交,并且转让给Procter&Gamble Company)中所述,所述组合物可为视觉上不同的。
多隔室小袋的隔室可具有相同或不同的尺寸和/或体积。本发明多隔室小袋的隔室可为分开的、或以任何适宜方式结合。在一些实施方案中,第二隔室和/或第三隔室和/或后续隔室叠加在第一隔室上。在一个实施方案中,第三隔室可叠加在第二隔室上,而其又以夹心构型叠加在第一隔室上。作为另外一种选择,第二隔室和第三隔室可叠加在第一隔室上。然而,也同样可想像:第一隔室、第二隔室和任选的第三隔室以及随后的隔室可按并列关系彼此互相连接。所述隔室可被串成一串,每个隔室可通过穿孔线单独分开。因此,每个隔室可由最终使用者从所述串的剩余物上单独扯下,例如以便用来自隔室的组合物预处理或后处理织物。
在一些实施方案中,多隔室小袋包括由第一大隔室和两个较小隔室组成的三个隔室。第二较小的隔室和第三较小的隔室叠加在第一较大的隔室上。选择所述隔室的尺寸和几何形状,使得该布置能够实现。所述隔室的几何形状可为相同或不同的。在一些实施方案中,第二隔室和任选的第三隔室各自具有与第一隔室相比不同的几何构造和形状。在这些实施方案中,第二隔室和任选的第三隔室以一定的设计布置在第一隔室上。所述设计可为装饰性的、教育性的或说明性的,例如说明概念或用法,和/或用于表明产品的来源。在一些实施方案中,第一隔室为最大的隔室,其具有两个大的围绕周边密封的面,而第二隔室是较小的,其覆盖小于约75%、或小于约50%的第一隔室一个面的表面区域。在具有第三隔室的实施方案中,以上结构可为相同的,但是第二隔室和第三隔室覆盖小于约60%、或小于约50%、或小于约45%的第一隔室一个面的表面区域。
本公开的小袋可包含一个或更多个不同的薄膜。例如在单隔室实施方案中,所述小袋可由自身折叠并且边缘处密封的一壁制得、或者由边缘处密封在一起的两个壁制得。在多隔室实施方案中,所述小袋可由一个或更多个薄膜制得,使得任何给定的小袋隔室可包括由单一薄膜或具有不同组成的多个薄膜制得的壁。在一个实施方案中,多隔室小袋包括至少三个壁:外上壁;外下壁;和隔离壁。外上壁和外下壁一般为相对的并且形成小袋的外部。隔离壁是小袋的内部并且沿着密封线固定至一般相对的外壁。隔离壁将多隔室小袋内部分成至少第一隔室和第二隔室。
小袋可使用任何适宜的设备和方法制得。例如,可使用本领域通常已知的竖式成形填充、水平成形填充或滚筒填充技术来制得单隔室小袋。此类方法可为连续的或间歇的。所述薄膜可润湿和/或加热以增加其可延展性。所述方法还可涉及使用真空以将所述薄膜吸入适宜模具中。当薄膜位于表面水平部分上时,可使将薄膜吸入模具中的真空施加约0.2秒至约5秒、或约0.3秒至约3秒、或约0.5秒至约1.5秒。该真空可使得它提供例如介于10mbar至1000mbar之间、或100mbar至600mbar的负压。
其中制得所述小袋的模具可根据所需的小袋尺寸具有任何形状、长度、宽度和深度。如果需要,所述模具还可彼此在尺寸和形状方面不同。例如,最终小袋的体积可为约5mL至约300mL、或约10mL至150mL、或约20mL至约100mL,并且相应调整模具尺寸。
可在通常称为热成型的方法中,向所述薄膜施加热。可采用任何适宜的方法施加热。例如,在将其给料到表面上之前或者一旦给料到表面上时,使其在加热元件下通过或者通过热空气而直接加热所述薄膜。作为另外一种选择,例如可通过加热表面或者将热的物体施加到薄膜上而直接加热。在一些实施方案中,使用红外光加热所述薄膜。所述薄膜可被加热至约50℃至约150℃,约50℃至约120℃,约60℃至约130℃,约70℃至约120℃、或约60℃至约90℃的温度。作为另外一种选择,可通过任何适宜的途径将所述薄膜润湿,例如在将其给料到表面上之前或者一旦给料到表面上时,通过向所述薄膜喷涂润湿剂(包括水、薄膜材料的溶液或者用于薄膜材料的增塑剂溶液)而直接润湿、或者通过润湿所述表面或者通过将润湿的物体施加到薄膜上而间接润湿。
薄膜已被加热和/或润湿后,可使用真空将其吸入适当的模具中。可通过任何适宜的途径完成模塑薄膜的填充。在一些实施方案中,最优选的方法将取决于产品形式和所需的填充速度。在一些实施方案中,由在线填充技术填充模塑薄膜。然后通过任何合适的方法使用第二薄膜将填充过的开口的小袋封闭。这可在水平位置和连续恒定运动时完成。可通过向开口小袋的上方和上面连续给料第二薄膜(优选水溶性薄膜),然后优选将第一薄膜和第二薄膜密封在一起,密封处通常在介于模具之间的区域,并因此介于小袋之间,而完成所述封闭。
可使用任何适宜的密封小袋和/或其单独隔室的方法。此类方法的非限制性实例包括热密封、溶剂熔接、溶剂或润湿密封、以及它们的组合。通常,仅用加热或溶剂处理形成密封的区域。可通过任何方法,通常在封闭材料上,并且通常仅在形成密封的区域上施加热或溶剂。如果使用溶剂或润湿密封或熔接,可能优选的是也应用加热。优选的润湿或溶剂密封/熔接方法包括选择性地将溶剂施加到介于模具之间的区域、或者施加到封闭材料上,例如将其喷涂或印刷到这些区域上,然后向这些区域上施加压力以形成密封。例如,可使用如上所述的密封辊和带(任选也提供加热)。
然后可由切割装置切割已形成的小袋。可采用任何已知的方法完成切割。可能优选的是,切割也以连续方式进行并且优选以恒定速度且优选在水平位置时进行。所述切割装置可为例如锋利的物体或热的物体,其中在后者情况下,热的物体‘烧’穿薄膜/密封区域。
可按并列的方式一起制得多隔室小袋的不同隔室,其中所得接合一起的小袋可通过切割分离或不分离。作为另外一种选择,可单独制得隔室。
在一些实施方案中,可根据包括以下步骤的方法制得小袋:
a)形成第一隔室(如上所述);
b)在步骤(a)中形成的一些或所有封闭隔室中形成凹口以生成第二模塑隔室,所述第二模塑隔室叠加在所述第一隔室的上方;
c)用第三薄膜填充并且封闭所述第二隔室;
d)密封所述第一薄膜、第二薄膜和第三薄膜;以及
e)切割所述薄膜以产生多隔室小袋。
步骤(b)中形成的凹口可通过将真空施加到步骤a)中制得的隔室而获得。
在一些实施方案中,第二隔室和/或第三隔室可在单独步骤中制得,然后与第一隔室合并,如WO 2009/152031(2008年6月13日提交并且转让给Procter&Gamble Company)中所述。
在一些实施方案中,可根据包括以下步骤的方法制得小袋:
a)任选使用加热和/或真空,在第一成型机上使用第一薄膜形成第一隔室;
b)用第一组合物填充第一隔室;
c)在第二成型机上,任选使用加热和真空使第二薄膜变形以制备第二模塑隔室和任选的第三模塑隔室;
d)填充所述第二隔室和任选的第三隔室;
e)使用第三薄膜密封所述第二隔室和任选的第三隔室;
f)将密封的第二隔室和任选的第三隔室置于第一隔室上;
g)密封第一隔室、第二隔室和任选的第三隔室;
h)切割所述薄膜以产生多隔室小袋。
第一成型机和第二成型机可基于它们对执行以上方法的适用性来选择。在一些实施方案中,第一成型机优选为水平成型机,并且第二成型机优选为转鼓式成型机,其优选位于第一成型机的上方。
应当理解,通过使用适宜的进料工位,可能制造包含许多不同或有区别的组合物和/或不同或有区别的液体、凝胶或糊剂组合物的多隔室小袋。
小袋组合物
本发明的小袋可包含多种组合物。多隔室小袋可在每个单独隔室中包含相同或不同的组合物。可利用本公开的该特征,保持包含不相容成分(例如漂白剂和酶)的组合物彼此物理分离或相隔。据信,此类相隔可延长使用寿命和/或降低此类成分的物理不稳定性。此外或作为另外一种选择,此类相隔可提供美观有益效果,如欧洲专利申请号09161692.0(2009年6月2日提交并且转让给Procter&Gamble Company)中所述。
可用组合物的非限制性实例包括轻垢型液体洗涤剂组合物和重垢型液体洗涤剂组合物、硬质表面清洁组合物、织物增强剂、常用于衣物洗涤的洗涤剂凝胶、以及漂白和衣物洗涤添加剂、洗发剂、沐浴剂、以及其它个人护理组合物。用于本发明小袋中的组合物可采取液体、固体或粉末形式。液体组合物可包含固体。固体可包括粉末或附聚物,例如微胶囊、小珠、条粒或一种或更多种珠光小球或它们的混合物。此类固体元素可通过洗涤或作为预处理延迟或连续释放组分而提供技术有益效果;此外或作为另外一种选择,它可提供美观效果。
在包含衣物洗涤剂、衣物洗涤添加剂和/或织物增强剂组合物的小袋中,所述组合物可包含一种或更多种下列非限制性列表中的成分:织物护理有益剂;去污酶;沉积助剂;流变改性剂;助洗剂;漂白试剂;漂白剂;漂白剂前体;漂白增强剂;漂白催化剂;香料和/或香料微胶囊(参见例如US 5,137,646);载有香料的沸石;淀粉胶囊包封调和物;聚甘油酯;增白剂;珠光剂;酶稳定体系;清除剂,包括阴离子染料的固定剂、阴离子表面活性剂的配合剂、以及它们的混合物;光学增白剂或荧光剂;聚合物,包括但不限于去污聚合物和/或污垢悬浮聚合物;分散剂;消泡剂;非水性溶剂;脂肪酸;抑泡剂,例如硅氧烷抑泡剂(参见:美国公布No.2003/0060390A1,65-77);阳离子淀粉(参见:US 2004/0204337A1和US 2007/0219111A1);浮渣分散剂(参见:US 2003/0126282A1,89-90);染料;着色剂;遮光剂;抗氧化剂;水溶助长剂,例如甲苯磺酸盐、异丙基苯磺酸盐和萘磺酸盐;有色斑块;有色小珠、小球或挤出物;粘土软化剂。任何一种或更多种这些成分进一步详细描述于欧洲专利申请号09161692.0(2009年6月2日提交)、美国专利公布号2003/0139312A1(2000年5月11日提交)和美国专利申请号61/229981(2009年7月30日提交)中,每篇文献均转让给Procter&GambleCompany。此外或作为另外一种选择,所述组合物可包含表面活性剂和/或溶剂体系,其各自描述于下文中。
表面活性剂:
本公开的组合物优选包含约1重量%至80重量%的表面活性剂。表面活性剂尤其优选作为第一组合物的组分。第一组合物优选包含约5重量%至50重量%的表面活性剂。所述第二组合物和第三组合物可按0.1-99.9%的含量包含表面活性剂。
所用的去污表面活性剂可为阴离子类型、非离子类型、两性离子类型、两性类型或阳离子类型、或者可包括这些类型的相容混合物。更优选的表面活性剂选自下列:阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂以及它们的混合物。可用于本发明的洗涤剂表面活性剂描述于以下专利中:公布于1972年5月23日的Norris的美国专利3,664,961,公布于1975年12月30日的Laughlin等人的美国专利3,919,678,公布于1980年9月16日的Cockrell的美国专利4,222,905和公布于1980年12月16日的Murphy的美国专利4,239,659中。阴离子和非离子表面活性剂是优选的。
可用的阴离子表面活性剂本身可为多种不同的类型。例如,高级脂肪酸的水溶性盐(即“皂”)是本发明组合物中可用的阴离子表面活性剂。这包括碱金属皂,如包含约8至约24个碳原子且优选约12至约18个碳原子的高级脂肪酸的钠盐、钾盐、铵盐和烷基铵盐。皂可通过脂肪和油的直接皂化而制得、或通过游离脂肪酸的中和而制得。尤其可用的是衍生自椰子油和牛油的脂肪酸混合物的钠盐和钾盐,即牛油钠或钾和椰钠或钾皂。
适用于本文的其它非皂阴离子表面活性剂包括水溶性盐,优选有机硫反应产物的碱金属和铵盐,所述产物在其分子结构中具有包含约10至约20个碳原子的烷基和磺酸或硫酸酯基。(包括在术语“烷基”中的是酰基的烷基部分。)这类合成表面活性剂的实例包括:a)烷基硫酸的钠盐、钾盐和胺盐,尤其是通过硫酸化高级醇(C8-C18个碳原子)所得的那些,如通过还原牛油或椰油的甘油酯所产生的那些;b)烷基多乙氧基化硫酸钠盐、钾盐和胺盐,尤其是其中烷基包含10-22,优选12-18个碳原子,并且其中多乙氧基化链包含1-15,优选1-6个乙氧基化部分的那些;和c)烷基苯磺酸的钠盐和钾盐,其中烷基包含约9至约15个碳原子,其为直链或支链构型,例如描述于美国专利2,220,099和2,477,383中的那些类型。尤其有价值的是直链烷基苯磺酸盐,其中烷基中的平均碳原子数为约11-13,缩写为C11-C13LAS。
在一些实施方案中,总阴离子表面活性剂即皂和非皂型阴离子表面活性剂在所述组合物中的重量百分比含量为约1重量%至约65重量%、约2重量%至约50重量%、或约5重量%至约45重量%。
优选的非离子表面活性剂是化学式为R1(OC2H4)nOH的那些,其中R1为C10-C16烷基或C8-C12烷基苯基,且n为3至约80。尤其优选的为C12-C15醇与每摩尔醇约5摩尔至约20摩尔的环氧乙烷的缩合产物,如C12-C13醇与每摩尔醇约6.5摩尔的环氧乙烷缩合。
溶剂体系:
本发明的组合物中的溶剂体系可为单独包含水或包含有机溶剂与水的混合物的溶剂体系。优选的有机溶剂包括1,2-丙二醇、乙醇、甘油、双丙二醇、甲基丙烷二醇以及它们的混合物。还可使用其它低级醇、C1-C4链烷醇胺例如单乙醇胺和三乙醇胺。可不存在溶剂体系,例如本公开的无水固体实施方案中可不存在溶剂体系,但是更典型以约0.1%至约98%,优选至少约1%至约50%,更通常约5%至约25%范围内的含量存在。
本文的组合物一般可通过将成分混合在一起来制备。如果使用珠光剂材料,则其应在混合的后期添加。如果使用流变改性剂,则优选首先形成预混物,在该预混物中将流变改性剂分散到最终用于构成所述组合物的一部分水和任选的其它成分中。以这样的途径来形成该预混物,其形成结构化的液体。当该预混物在搅拌下时,随后可将表面活性剂和基本的洗涤辅助物质连同水和任何要使用的任选洗涤剂组合物助剂一起加入这种结构化的预混物中。
可用组合物的pH可为约4至约12,约5至约11,约6至约10,约6.5至约8.5、或约7.0至约7.5。衣物洗涤剂组合物可具有约8至约10的pH。衣物洗涤剂添加剂组合物可具有约4至约8的pH。织物增强剂可具有约4至约8的pH。
洗涤剂的pH定义为20±2℃下10%(重量/体积)洗涤剂水溶液的pH;就固体和粉末状洗涤剂而言,其定义为20±2℃下1%(重量/体积)洗涤剂水溶液的pH。能够测量至±0.01pH单位的pH的任何测量仪均为适宜的。奥立龙测量仪(Thermo Scientific,Clintinpark-Keppekouter,Ninovesteenweg 198,9320Erembodegem-Aalst,Belgium)或等同物是可接受的仪器。pH计应配备有甘汞或银/氯化银参比的适宜玻璃电极。实例包括Mettler DB 115。电极应储存在制造商推荐的电解质溶液中。
根据下列方法配制10%的洗涤剂水溶液。用能够精确测量至±0.02克的天平称量10±0.05克样品。将样品转移至100mL容量瓶,用纯化水(去离子和/或蒸馏水是适宜的,只要水的电导率为<5μS/cm)稀释至体积,并且充分混合。将约50mL所得溶液倒入烧杯中,将温度调节至20±2℃,并且根据pH计制造商的标准方法测定pH(遵循制造商的指导安装并且校准pH组合件也是关键性的)。
就固体和粉末状洗涤剂而言,根据下列方法配制1%的洗涤剂水溶液。用能够精确测量至±0.02克的天平称量10±0.05克样品。将样品转移至1000mL容量瓶,用纯化水(去离子和/或蒸馏水是适宜的,只要水的电导率为<5μS/cm)稀释至体积,并且充分混合。将约50mL所得溶液倒入烧杯中,将温度调节至20±2℃,并且根据pH计制造商的标准方法测定pH(遵循制造商的指导安装并且校准pH组合件也是关键性的)。
包装
本公开的小袋可放置于包装中以供贮藏和/或销售。在一些实施方案中,所述包装可为可看透或可部分看透的容器,例如透明或半透明的袋子、桶、纸盒或瓶子。所述包装可由塑料或任何其它适宜材料制成,只要所述材料足够强固以在运输期间保护小袋。这种包装也是非常有用的,因为使用者不必打开包装来查看其中还剩多少小袋。作为另外一种选择,所述包装可具有非透明的外包装,其也许具有表现视觉上有特色的包装内容的标记或插图。在一些实施方案中,所述包装可提供至少部分防潮层。
洗涤方法:
本公开的小袋适于清洁应用,包括但不限于清洁衣物、盘碟和身体(例如洗发剂或皂)。所述小袋适用于手洗和/或机洗条件。当机洗时,所述小袋可通过分配抽屉递送、或者可被直接加入洗衣机转筒中。
测试方法:
下面提供用于获得与受权利要求书保护的薄膜特征相关的数据的测试方法。
测定粘度:
通过如英国标准EN ISO 15023-2:2006 Annex E Brookfield测试方法中所述,使用具有UL适配器的Brookfield LV型粘度计,测定新鲜制得的溶液,测定PVOH聚合物的粘度(m)。描述20℃下4%聚乙烯醇水溶液的粘度是国际惯例。除非另外指明,本文列举的以厘泊(cP)为单位的所有粘度应理解为是指20℃下4%聚乙烯醇水溶液的粘度。
老化薄膜:
如下制得老化薄膜。由新鲜薄膜制得3″×3″的小袋,并且在其中密封50mL测试组合物,所述测试组合物的成分描述于表II中。新鲜薄膜的光泽面形成所述小袋的外部,并且所述薄膜的无光泽面形成所述小袋的内部。
表II
占测试组合物的重量% | |
直链C9-C15烷基苯磺酸 | 23.2 |
C12-14烷基7-乙氧基化物 | 19.1 |
柠檬酸 | 0.6 |
顶级棕榈仁脂肪酸 | 10.8 |
丙二醇 | 14.0 |
甘油 | 5.7 |
羟基乙烷二磷酸(Dequest 2010) | 1.2 |
氯化镁 | 0.2 |
酶 | 1.6 |
乙氧基硫酸化1,6-己二胺二甲基季铵盐 | 3.9 |
K2SO3 | 0.2 |
香料 | 1.7 |
氢化蓖麻油 | 0.14 |
水 | 8.5 |
单乙醇胺 | 8.8 |
微量组分 | 至100% |
为了确保待测试的薄膜区域与测试组合物完全接触,填充小袋以使气泡最小化。然后将小袋放置在内衬笔记本纸的铝托盘上。然后将所述托盘密封于4密耳高密度聚乙烯(“HDPE”)袋中。使用17″×22″HDPE袋包封13″×18″托盘。使用13.5″×17″HDPE袋包封9.5″×13″托盘。使托盘保持一定取向,使得小袋内的任何一个或更多个气泡保留在远离待测试薄膜区域的袋角中。将包含所述小袋的托盘在控制在38℃和45%相对湿度(RH)的烘箱中放置120小时。然后从烘箱中取出小袋,保留在HDPE袋中,并且使其在约25%RH下返回至室温(20+/-5℃)。从烘箱中取出5-8小时内,小心地将小袋切开,不要切到待测试的薄膜区域。将测试组合物从所述小袋中排出。将小袋进一步切割以移除所有密封区域,并且将待测试区域内的薄膜擦干净,不含任何残余的测试组合物。在将小袋切开10分钟内,使所得老化薄膜接着经历下述破裂强度测试和滑片溶解测试。
滑片溶解测试:
参照附图1-3,公开了MONOSOL测试方法205(MSTM 205)。
设备和材料:
600mL烧杯12
磁性搅拌器14(Labline No.1250型或等同物)
磁力搅拌棒16(5cm)
温度计(0-100℃,±1℃)
模板,不锈钢(3.8cm×3.2cm)
定时器(0-300秒,精确至秒)
Polaroid 35mm滑片框20(或等同物)
MONOSOL 35mm滑片框夹持器25(或等同物,参见图1)
蒸馏水
测试样本:
1.使用不锈钢模板从薄膜样本上切下三个测试样本(即3.8cm×3.2cm样本)。如果从薄膜幅材切割,则样本应从沿着所述幅材横向均匀间隔的幅材区域切割。
2.将每个样本固定在单独的35mm滑片框20中。
3.用500mL蒸馏水填充烧杯12。用温度计测量水温,并且如果需要,加热或冷却水以保持10℃温度(约50°F)。
4.标记水柱的高度。将磁性搅拌器14放置在夹持器25的基座27上。将烧杯12放置在磁力搅拌器上14,将磁力搅拌棒16加到烧杯12,开动搅拌器14,并调整搅拌速度直到涡旋显露,其处于水柱的约五分之一高度。标记涡旋的深度。
5.将35mm滑片框20固定在MONOSOL 35mm滑片框夹持器25的弹簧夹26中(图1),使得滑片框20的长端21平行于水面,如图2中所示。应当设置夹持器28的定深器25,以便当落下时,夹具26的末端将处于水面以下0.6cm。滑片框20的一个短端23应靠近烧杯12侧,另一短端恰好位于搅拌棒16中心的上方,使得薄膜表面垂直于水流,如图3中所示。
6.在一次运动中,将固定的滑架和夹具落到水中并启动计时器。当薄膜分裂开时,发生崩解。当所有可见的薄膜从滑架被释放出时,将滑架升出水中,同时继续监测用于未溶解的薄膜碎片的溶液。当所有薄膜碎片不再可见并且溶液变清时,溶解发生。
数据记录:
结果应包括下列:
完整的样本鉴定;
单独和平均崩解和溶解时间;以及
样本测试时的水温。
获得完全溶解的时间(以秒为单位)。
100%伸长时的应力测试:
采用ASTM D 882“Standard Test Method for Tensile Properties of ThinPlastic Sheeting”测定薄膜100%伸长时的应力。在5544型张力检验器上实施测试。测试中所用的夹子可能影响测试结果。因此,使用具有型号2702-032表面的夹子实施本发明测试,所述表面涂覆橡胶并且宽25mm。
极限拉伸强度测试:
采用ASTM D 882“Standard Test Method for Tensile Properties of ThinPlastic Sheeting”测定极限拉伸强度。所述测试在5544型张力检验器上实施。测试中所用的夹子可能影响测试结果。因此,使用具有型号2702-032表面的夹子实施本发明测试,所述表面涂覆橡胶并且宽25mm。
破裂强度测试:
将通过反向渗透(23℃下)获得的4μl去离子水滴放置在牢固夹紧的待测薄膜区域上(约23℃和约25%RH),在薄膜后具有2.5磅每平方英寸(“psig”)压力的压缩空气。将水滴轻轻放置在薄膜夹紧的21mm直径圆形暴露区域中央。记录水滴放置和破裂之间的时间(即压力为2.0psig或更低时的时间)。还记录薄膜厚度。待测薄膜区域在其光泽面接纳水滴,所述光泽面形成典型小袋的外表面。因此,在本发明测试中,新鲜或老化薄膜的光泽面接纳水滴。
热成型测试:
本文所述薄膜优选是能够热成型的。本文中,如果热成型制程后获得的模塑薄膜具有小于2%,优选小于1%,并且更优选小于0.5%的针孔测试结果,则所述薄膜是能够热成型的(通过热成型转换加工测试)。热成型制程后获得的模塑薄膜任选可具有小于4%,优选小于2%,并且更优选小于1%的加压针孔测试结果。
薄膜热成型是将薄膜加热,在模具中使其成型,然后使薄膜冷却的方法,因此薄膜将保持模具的形状。可由任何一种或更多种下列方法来进行热成型:将热软化的薄膜手动悬垂在模具之上、或将软化薄膜压力诱导成型于模具中(例如真空成形)、或将具有准确已知温度的新鲜挤出片材自动高速移位到成形和修整工位、或自动放置、堵塞和/或气动拉伸和加压形成薄膜。薄膜拉伸程度由面积拉伸比率定义,所述比率为小袋(或腔体)表面积除以热成型前的薄膜表面积。面积拉伸比率(还称为面积拉伸度)可根据“Technology of Thermoforming”(James L.Throne,Hanser 出版商,1996)第7.4章第488-494页(ISBN 3-446-17812-0)中所述的方法计算。本文中,就热成型薄膜而言,面积拉伸比率可介于1.05和2.7之间;优选在1.2-2.3范围内;最优选在1.3-2.0范围内。
可在薄膜上实施针孔测试,所述薄膜具有在25-150μm范围内,优选在50-100μm范围内,最优选在60-90μm范围内的起始厚度。可用本领域技术人员已知的任何技术测定薄膜厚度。例如,这可通过使用电子测厚仪Thwing-Albert 89-100型(Thwing-Albert;14W.Collings Avenue,WestBerlin NJ 08091 USA)来实现。在厚度测量前,需要将薄膜在22±5℃和40±20%相对湿度下调理至少24小时。获得约60mm宽乘约60mm长的薄膜片,并且获得25次测量(分布在整个片材上)。因此厚度为25次测量平均值+/-标准偏差。
针孔测试和加压针孔测试测量小袋的渗漏百分比,所述小袋包含热成型薄膜作为所述小袋的至少一个面。用于测试的样本的制备包括由PVOH薄膜制备水溶性容器的方法,所述方法为使PVOH薄膜热成型为小包,用组合物填充所述小包,将第二薄膜放置在已填充的小包顶部,并且将两个薄膜密封在一起。密封可通过任何适宜的方法完成。例如,可如WO02/16205中公开的进行密封,将其公开内容并入本文中。本文中,在105±15℃下使具有76±4μm厚度的薄膜热成型形成腔体,在22±5℃和40±20%RH大气条件下具有2.0的面积拉伸比率,以形成具有最小30±5μm厚度的热成型薄膜。然后用包含表1中材料的测试溶液填充所述热成型薄膜,并且密封形成小袋。
表III
Wt%
直链C9-C15烷基苯磺酸 | 24 |
C12-14烷基7-乙氧基化物 | 20.8 |
柠檬酸 | 0.6 |
顶级棕榈仁脂肪酸 | 14.8 |
丙二醇 | 14.2 |
甘油 | 5.0 |
羟基乙烷二磷酸(Dequest 2010) | 1.2 |
氯化镁 | 0.2 |
K2SO3 | 0.4 |
水 | 9.4 |
单乙醇胺 | 9.0 |
微量组分 | 至100% |
接着,将小袋单独放置在吸水纸上,在22±5℃和40±20%RH下使热成型薄膜所述吸水纸接触24小时。24小时后,点算薄膜热成型部分上具有渗漏的所有小袋(与通过封口渗漏或通过密封制程产生的缺陷渗漏形成对比)。然后由((渗漏小袋数)/小袋总数)*100%,确定具有针孔的小袋百分比。优选制备并且测试约五百个小袋。要注意的是,向密封小袋施加可有利于发现针孔。因而,加压针孔测试遵循与针孔测试相同的步骤,所加步骤为将小袋放置在吸水纸上后,将砝码(约0.1N/cm2)放置在所述小袋上。
实施例:
下列是组合用于制备如本公开所述小袋的薄膜和组合物的示例性实施方案。除非另外指明,所有值均以总组合物的重量百分比形式提供,并且“至100”或“余量”等是指加入所涉及成分使得所述值的总和达到100。
I薄膜
通过混合指定重量百分比的指定聚合物,制备下列样品。PVOH聚合物通常以聚合物等级产品号命名。例如,PVOH聚合物13-88为部分水解的聚乙烯醇,具有约13cP的额定标称粘度和约88%的标称水解度,所述标称水解度表示为转化成乙烯醇单元的乙酸乙烯酯单元的百分比。用于形成下列实施例的PVOH聚合物以它们的聚合物等级产品号命名。
参见表IV,通过在水中将指定的聚合物与增塑剂以及其它微量添加剂例如加工助剂混合而制备薄膜。下表中树脂的重量%表示为占总PVOH树脂内容物的重量份数。树脂(按总重量计约67%至约75%,平均69%)连同约19重量%至29重量%(平均24重量%)的总增塑剂(包括甘油、丙二醇和山梨醇)和微量(共约3重量%至8重量%)的稳定剂和加工助剂(包括防结块剂、消泡剂、漂白剂、填料和表面活性剂润湿剂)形成按干重计的薄膜组分主要部分。溶液保持在约71℃至约93℃范围内的温度下,并且通过将热溶液施加到光滑的表面上来浇铸,并且干燥除水以形成薄膜,所述薄膜具有约60-90μm(典型76μm)的厚度,以及由KarlFischer滴定测得约4至约10重量%的残余含水量。
表IV:
II.组合物
下列组合物A至Q用于本公开小袋的一个或更多个隔室中。
组合物A至G是通过混合存在于表V和VI中的成分制得的液体衣物洗涤剂:
表V
1优选的LAS还包含直链构型的包含约9至约15个碳原子的烷基。
表VI
G | |
二甲基单乙基醚 | 73.87 |
月桂基硫酸钠 | 6.00 |
二甲基乙二肟 | 1.00 |
异丙醇 | 0.5 |
三嗪二苯乙烯(Tinopal UNPA-GX) | 0. |
单乙醇胺 | 1.52 |
直链醇乙氧基化物(Surfonic LF-17) | 13.61 |
右旋柠檬烯 | 3.00 |
组合物H为通过混合表VII中成分制得的漂白添加剂:
表VII
H | |
过碳酸钠 | 25 |
漂白活化剂 | 7 |
碳酸钠 | 15 |
柠檬酸钠 | 10 |
沸石 | 10 |
硫酸钠 | 15 |
酶 | 2 |
光学增白剂 | 2 |
杂项 | 至100 |
1四乙酰基乙二胺
组合物I至N是通过混合存在于表VIII中的成分制得的颗粒状衣物洗涤剂:
表VIII
1无规接枝共聚物为聚乙酸乙烯酯接枝的聚环氧乙烷共聚物,其具有聚环氧乙烷主链和多个聚乙酸乙烯酯侧链。所述聚环氧乙烷主链的分子量为约6000,并且聚环氧乙烷与聚乙酸乙烯酯的重量比为约40-60,并且每50个环氧乙烷单元具有不超过1个接枝点。
组合物O至T为通过混合存在于表IX和表X中的成分并且将液体和固体组分密封于单独隔室中制得的液体单隔室(Q、R、S和T)以及液体和固体多隔室(O、P)织物增强剂。
表IX
O | P | Q | r | |
DC346G(得自Dow-Corning) | 20.00 | 20.00 | 20.00 | 20.00 |
AES | 1.16 | 1.16 | 1.16 | 1.16 |
Neodol 23-9 | 5.00 | 5.00 | 5.00 | 5.00 |
瓜尔胶 | 0.67 | 0.67 | 0.67 | 0.67 |
甘油 | 22.00 | 22.00 | 22.00 | 22.00 |
丙二醇 | 11.00 | 11.00 | 11.00 | 11.00 |
PEG 400 | 23.20 | 23.20 | 23.20 | 23.20 |
定优胶 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
染料 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
香料 | 3.50 | 2.50 | 3.50 | 2.50 |
香料微胶囊 | --- | 1.25 | --- | 1.25 |
HCl | 0.13 | 0.13 | 0.13 | 0.13 |
Adogen 443 | --- | --- | 0.25 | 0.25 |
水 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 |
固体组合物 | ||||
二硬脂基胺 | 25.00 | 25.00 | ---- | ---- |
O | P | Q | r | |
异丙基苯磺酸 | 25.00 | 25.00 | ---- | ---- |
硫酸钠 | 50.00 | 50.00 | ---- | ---- |
表X
S | T | |
阳离子软化剂活性物质1 | 65.0 | 65.0 |
脂肪酸2 | 1.8 | 1.8 |
TMPD3 | 14.7 | 14.7 |
椰油酰胺6FO4 | 4.05 | 4.05 |
香料 | 5 | 2.5 |
香料微胶囊 | --- | 1.25 |
染料 | 0.001 | 0.001 |
己二醇6 | 5.63 | 5.6 |
Ethanol6 | 5.63 | 5.6 |
1二(酰氧基乙基)(2-羟乙基)甲基甲酯硫酸铵,其中酰基衍生自部分氢化的卡诺拉脂肪酸。
2部分氢化的卡诺拉脂肪酸。
3 2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇
4 PEG 6椰油酰胺-椰油脂肪酸的聚乙二醇酰胺。
5 羟基乙烷二磷酸的钠盐
6 由供应商提供的包含软化活性物质的材料。
III.小袋
使用表IV中所述的一种或更多种薄膜和组合物A至N中的一种或更多种来制备单隔室小袋。制备小袋的装置描述于上文方法部分中。
使用表IV中所述的一种或更多种薄膜制备多隔室小袋。制备小袋的装置描述于上文方法部分中。下文实施例“小袋A”具有三个单独的隔室,每个隔室单独包封组合物l-3中的一个,描述于下表XI中:
表XI
下文示例性小袋B、C和D为多隔室小袋。每个使用表IV中所述的一种或更多种薄膜制得。制备小袋的装置描述于上文方法部分中。小袋B、C和D中的每个具有三个单独的隔室,每个隔室单独包封液体洗涤剂组合物1-3中的一个,描述于下表XII中:
表XII
1如US7169744中所述的硫酸一-[2-(3,4-二氢-异喹啉-2-基)-1-(2-乙基-己氧基甲基)-乙基]酯
2PAP=邻苯二甲酰基-氨基-过氧己酸,为70%活性物质的湿饼
3聚氮丙啶(MW=600),每个-NH具有20个乙氧基化基团。
4乙氧基化的噻吩,EO(R1+R2)=5
5RA=储备碱度(例如>5g NaOH等同物/100g剂量)
下列实施例是双隔室小袋,包含得自表XIII的液体组合物(XLi)以及得自表XIV的其相应粉末组合物(XPi)。使用表IV中所述的一种或更多种薄膜制备每个小袋。制备小袋的装置描述于上文方法部分中。
表XIII
1直链C11-13烷基苯磺酸
2(双(C2H5O)(C2H4O)n)(CH3)-N+-CxH2x-N+-(CH3)-双((C2H5O)(C2H4O)n),其中n=15-30,并且x=3-8。
3无规接枝共聚物为聚乙酸乙烯酯接枝的聚环氧乙烷共聚物,其具有聚环氧乙烷主链和多个聚乙酸乙烯酯侧链。所述聚环氧乙烷主链的分子量为约6000,并且聚环氧乙烷与聚乙酸乙烯酯的重量比为约40-60,并且每50个环氧乙烷单元具有不超过1个接枝点。
表XIV
1 M8630为PVOH共聚物薄膜,购自MONOSOL.LLC,Merrillville,IN(USA)
2 M8900为PVOH共聚物薄膜,购自MONOSOL.LLC,Merrillville,IN(USA)
3样本A为包含PVOH聚合物的PVOH共聚物薄膜,所述PVOH聚合物具有23cP的标称粘度和以PVOH树脂内容物为100%计为88的标称水解度。
4样本B为PVOH共聚物薄膜,具有两重量份具有26cP的标称粘度和88标称水解度的PVOH聚合物比一重量份具有15cP的标称粘度和79标称水解度的PVOH聚合物的比率,所述三部分构成薄膜中100%的PVOH树脂内容物。
除非明确排除或换句话讲有所限制,本文中引用的每一个文件,包括任何交叉引用或相关专利或专利申请,均据此以引用方式全文并入本文。对任何文献的引用均不是承认其为本文公开的或受权利要求书保护的任何发明的现有技术、或承认其独立地或以与任何其它一个或更多个参考文献的任何组合的方式提出、建议或公开任何此类发明。此外,如果此文献中术语的任何含义或定义与任何以引用方式并入本文的文献中相同术语的任何含义或定义相冲突,将以此文献中赋予那个术语的含义或定义为准。
本公开的方面:
本公开的第一方面为具有任何适宜厚度的水溶性薄膜,所述水溶性薄膜包含共至少50重量%的树脂形式的PVOH聚合物,所述薄膜包含水溶性聚乙烯醇(PVOH)树脂,使得当所述薄膜具有约76微米厚度时,所述薄膜的特征在于(a)约620至约920、或约665至约920、或约710至约920的溶解指数;和(b)约145至约626、或约155至约480、或约165至约325的应力指数,
20℃下4重量%水溶液形式的所述树脂还具有平均至少约13.5cP、14cP、15cP、16cP、或17cP,和至多约20cP、19cP、18cP、17.5cP,例如在约13.5cP至约20cP、或约14cP至约19cP、或约16cP至约18cP、或约17cP至约17.5cP范围内的粘度;
和至少84%或85%,和至多约92%、90%、89%、88%、或87%,例如在约84%至约90%、或85%至88%、或86.5%范围内的水解度;
所述树脂还具有不超过30重量%的具有小于约11cP平均粘度和在约1.8至约2.3范围内的多分散指数的PVOH聚合物。
在第一方面的任何一个实施方案中,所述树脂可包含至少两种PVOH聚合物,
第一PVOH聚合物具有至少约8cP、10cP、12cP、或13cP,和至多约40cP、20cP、15cP、或13cP,例如在约8cP至约40cP、或约10cP至约20cP、或约10cP至约15cP、或约12cP至约14cP、或13cP范围内的粘度;并且
第二PVOH聚合物具有至少约10cP、20cP、或22cP,和至多约40cP、30cP、25cP、或24cP,例如在约10cP至约40cP、或20至约30cP、或约20至约25cP、或约22至约24、或约23cP范围内的粘度;
第一PVOH聚合物的粘度小于第二PVOH聚合物的粘度。
在第一方面的任何一个实施方案中,所述树脂可包含具有在约1至约5范围内的多分散指数(PDI)值的第一PVOH聚合物;和具有在约1至约5范围内的PDI值的第二PVOH聚合物;并且每种PVOH聚合物可具有在约1.5至约3;或约1.7至约2.2范围内的PDI值。
在第一方面的任何一个实施方案中,所述树脂可包含约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90重量%的第一PVOII聚合物,和约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90重量%的第二PVOH聚合物,例如约30至约85重量%的第一PVOH聚合物、或约45至约55重量%的第一PVOH聚合物。
在第一方面的任何一个实施方案中,总PVOH树脂可具有大于约2、2.2、2.4、2.6、2.8、3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.6、4.8或5.0的PDI值;例如总树脂的PDI值可大于包含于所述树脂中的任何单独PVOH聚合物的PDI值。
在第一方面的任何一个实施方案中,第一PVOH聚合物可具有在约50,000至约300,000道尔顿、或约60,000至约150,000道尔顿范围内的重均分子量并且第二PVOH聚合物可具有在约60,000至约300,000道尔顿、或约80,000至约250,000道尔顿范围内的第二PVOH聚合物任选可具有大于第一PVOH聚合物的并且所述树脂还任选可具有不超过约30重量%的PVOH聚合物,所述PVOH聚合物具有小于约70,000道尔顿
在第一方面的任何一个实施方案中,所述薄膜还可包含增塑剂。
在第一方面的任何一个实施方案中,所述薄膜可具有至少4重量%,例如在约4至约10重量%范围内的残余含水量。
在第一方面的任何一个实施方案中,所述薄膜的特征在于大于约20秒(s),优选大于30s,并且更优选大于40s的破裂强度测试值。
在第一方面的任何一个实施方案中,所述薄膜的特征在于至多约4.5、4.0、3.5、3.0、2.9或2.8,优选至多约2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1或2.0的洗涤残余值。
在第一方面的任何一个实施方案中,所述薄膜可为能够热成型的。
在第一方面的任何一个实施方案中,所述树脂的选择指数值可在0.255-0.315、或0.260-0.310、或0.265-0.305、或0.270-0.300、或0.275-0.295、优选0.270-0.300的范围内。
本公开的第二方面为具有任何适宜厚度的水溶性薄膜,所述水溶性薄膜包含约4至约10重量%的水和共计至少50重量%的树脂形式的PVOH聚合物,使得当所述薄膜具有约76微米的厚度时,所述薄膜的特征在于:(a)约620至约920、或约665至约920、或约710至约920的溶解指数;和(b)约145至约626、或约155至约480、或约165至约325的应力指数。
所述树脂还包含第一PVOH聚合物和第二PVOH聚合物的共混物,
第一PVOH聚合物具有至少8cP或10cP,和至多40cP,20cP、或15cP,例如在约8cP至约40cP、或约10cP至约20cP、或约10cP至约15cP范围内的粘度;并且
第二PVOH聚合物具有至少10cP或20cP,和至多40cP,30cP、或25cP,例如在约10cP至约40cP、或约20cP至约30cP、或约20cP至约25cP范围内的粘度;
第一PVOH聚合物的粘度小于第二PVOH聚合物的粘度,
并且所述树脂具有不超过30重量%的具有小于约11cP平均粘度和在约1.8至约2.3范围内的多分散指数的PVOH聚合物。
在第二方面的任何一个实施方案中,所述树脂可任选具有平均在约13.5cP至约20cP范围内的粘度,并且还任选具有至少84%或85%,和至多约92%、90%、89%、88%、或87%,例如在约84%至约90%、或85%至88%、或86.5%范围内的水解度。
在第二方面的任何一个实施方案中,所述树脂可包含具有在约1至约5范围内的多分散指数(PDI)值的第一PVOH聚合物;和具有在约1至约5范围内的PDI值的第二PVOH聚合物;并且每种PVOH聚合物可具有在约1.5至约3;或约1.7至约2.2范围内的PDI值。
在第二方面的任何一个实施方案中,所述树脂可包含约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90重量%的第一PVOH聚合物,和约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90重量%的第二PVOH聚合物,例如约30重量%至约85重量%、或约45重量%至约55重量%的第一PVOH聚合物。
在第二方面的任何一个实施方案中,总PVOH树脂可具有大于约2、2.2、2.4、2.6、2.8、3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.6、4.8或5.0的PDI值;例如总树脂的PDI值可大于包含于所述树脂中的任何单独PVOH聚合物的PDI值。
在第二方面的任何一个实施方案中,第一PVOII聚合物可具有在约50,000至约300,000道尔顿、或约60,000至约150,000道尔顿范围内的重均分子量并且第二PVOH聚合物可具有在约60,000至约300,000道尔顿、或约80,000至约250,000道尔顿范围内的第二多元醇聚合物具有大于第一多元醇聚合物的并且所述树脂任选具有不超过约30重量%的PVOH聚合物,所述PVOH聚合物具有小于约70,000道尔顿
在第二方面的任何一个实施方案中,所述薄膜的特征在于大于约20秒(s),优选大于30s,并且更优选大于40s的破裂强度测试值。
在第二方面的任何一个实施方案中,所述薄膜的特征在于至多约4.5、4.0、3.5、3.0、2.9或2.8,优选至多约2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1或2.0的洗涤残余值。
在第二方面的任何一个实施方案中,所述薄膜还可包含增塑剂。
在第二方面的任何一个实施方案中,所述薄膜可为能够热成型的。
在第二方面的任何一个实施方案中,所述树脂的选择指数值可在0.255-0.315、或0.260-0.310、或0.265-0.305、或0.270-0.300、或0.275-0.295,优选0.270-0.300的范围内。
本公开的第三方面为水溶性薄膜,所述薄膜具有任何适宜厚度,并且包含约4至约10重量%的水,共至少50重量%的树脂形式的PVOH聚合物,和任选的增塑剂,使得当所述薄膜具有约76微米的厚度时,所述薄膜的特征在于:(a)约620至约920、或约665至约920、或约710至约920的溶解指数;和(b)约145至约626、或约155至约480、或约165至约325的应力指数。
所述树脂还具有在约50,000至约300,000道尔顿范围内的和在
约84%至约90%、或约85%至约88%范围内的水解度;
在第三方面的任何一个实施方案中,所述树脂可任选具有平均在约13.5cP至约20cP范围内的粘度;并且所述树脂还任选可具有不超过30重量%的具有小于约11cP平均粘度和在约1.8至约2.3范围内的多分散指数的PVOH聚合物。
在第三方面的任何一个实施方案中,所述树脂可包含至少两种PVOII聚合物,
第一PVOH聚合物具有至少约8cP、10cP、12cP、或13cP,和至多约40cP、20cP、15cP、或13cP,例如在约8cP至约40cP、或约10cP至约20cP、或约10cP至约15cP、或约12cP至约14cP、或13cP范围内的粘度;并且
第二PVOH聚合物具有至少约10cP、20cP、或22cP,和至多约40cP、30cP、25cP、或24cP,例如在约10cP至约40cP、或20至约30cP、或约20至约25cP、或约22至约24、或约23cP范围内的粘度;
第一PVOH聚合物的粘度小于第二PVOH聚合物的粘度。
在第三方面的任何一个实施方案中,所述树脂可包含具有在约1至约5范围内的多分散指数(PDI)值的第一PVOH聚合物;和具有在约1至约5范围内的PDI值的第二PVOH聚合物;并且每种PVOH聚合物可具有在约1.5至约3;或约1.7至约2.2范围内的PDI值。
在第三方面的任何一个实施方案中,所述树脂可包含约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90重量%的第一PVOH聚合物,和约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90重量%的第二PVOH聚合物,例如约30至约85重量%的第一PVOH聚合物、或约45至约55重量%的第一PVOH聚合物。
在第三方面的任何一个实施方案中,总PVOH树脂可具有大于约2、2.2、2.4、2.6、2.8、3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.6、4.8或5.0的PDI值;例如总树脂的PDI值可大于包含于所述树脂中的任何单独PVOH聚合物的PDI值。
在第三方面的任何一个实施方案中,所述薄膜的特征在于大于约20秒(s),优选大于30s,并且更优选大于40s的破裂强度测试值。
在第三方面的任何一个实施方案中,所述薄膜的特征在于至多约4.5、4.0、3.5、3.0、2.9或2.8,优选至多约2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1或2.0的洗涤残余值。
在第三方面的任何一个实施方案中,所述薄膜可为能够热成型的。
在第三方面的任何一个实施方案中,所述树脂的选择指数值可在0.255-0.315、或0.260-0.310、或0.265-0.305、或0.270-0.300、或0.275-0.295,优选在0.270-0.300的范围内。
本公开的第四方面为具有任何适宜厚度的水溶性薄膜,所述水溶性薄膜包含共至少50重量%的树脂形式的PVOH聚合物,具有0.270-0.300的树脂选择指数值,使得当所述薄膜具有约76微米的厚度时,所述薄膜的特征在于:(a)约620至约920、或约665至约920、或约710至约920的溶解指数;和(b)约145至约626、或约155至约480、或约165至约325的应力指数。
在第四方面的任何一个实施方案中,所述树脂可任选具有平均在约13.5cP至约20cP范围内的粘度,并且还任选具有至少84%或85%,和至多约92%、90%、89%、88%、或87%,例如在约84%至约90%、或85%至88%、或86.5%范围内的水解度。
在第四方面的任何一个实施方案中,所述树脂可包含至少两种PVOH聚合物,
第一PVOH聚合物具有至少约8cP、10cP、12cP、或13cP,和至多约40cP、20cP、15cP、或13cP,例如在约8cP至约40cP、或约10cP至约20cP、或约10cP至约15cP、或约12cP至约14cP、或13cP范围内的粘度;并且
第二PVOH聚合物具有至少约10cP、20cP、或22cP,和至多约40cP、30cP、25cP、或24cP,例如在约10cP至约40cP、或20至约30cP、或约20至约25cP、或约22至约24、或约23cP范围内的粘度;
第一PVOH聚合物的粘度小于第二PVOH聚合物的粘度。
在第四方面的任何一个实施方案中,所述树脂可包含具有在约1至约5范围内的多分散指数(PDI)值的第一PVOH聚合物;和具有在约1至约5范围内的PDI值的第二PVOH聚合物;并且每种PVOH聚合物可具有在约1.5至约3;或约1.7至约2.2范围内的PDI值。
在第四方面的任何一个实施方案中,所述树脂可包含约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90重量%的第一PVOH聚合物,和约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90重量%的第二PVOH聚合物,例如约30至约85重量%的第一PVOH聚合物、或约45至约55重量%的第一PVOH聚合物。
在第四方面的任何一个实施方案中,总PVOH树脂可具有大于约2、2.2、2.4、2.6、2.8、3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.6、4.8或5.0的PDI值;例如总树脂的PDI值可大于包含于所述树脂中的任何单独PVOH聚合物的PDI值。
在第四方面的任何一个实施方案中,第一PVOH聚合物可具有在约50,000至约300,000道尔顿、或约60,000至约150,000道尔顿范围内的重均分子量并且第二PVOH聚合物可具有在约60,000至约300,000道尔顿、或约80,000至约250,000道尔顿范围内的第二多元醇聚合物具有大于第一多元醇聚合物的并且所述树脂任选具有不超过约30重量%的PVOH聚合物,所述PVOH聚合物具有小于约70,000道尔顿
在第四方面的任何一个实施方案中,所述薄膜还可包含增塑剂。
在第四方面的任何一个实施方案中,所述薄膜可具有约4至约10重量%的残余含水量。
在第四方面的任何一个实施方案中,所述薄膜的特征在于大于约20秒(s),优选大于30s,并且更优选大于40s的破裂强度测试值。
在第四方面的任何一个实施方案中,所述薄膜的特征在于至多约4.5、4.0、3.5、3.0、2.9或2.8,优选至多约2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1或2.0的洗涤残余值。
在第四方面的任何一个实施方案中,所述薄膜可为能够热成型的。
本公开的第五方面为制备具有任何适宜厚度的水溶性薄膜的方法,所述水溶性薄膜包含约4至约10重量%的水,共至少50重量%的树脂形式的PVOH聚合物,和任选的增塑剂,使得当所述薄膜具有约76微米的厚度时,所述薄膜的特征在于:(a)约620至约920、或约665至约920、或约710至约920的溶解指数;和(b)约145至约626、或约155至约480、或约165至约325的应力指数,
所述方法包括由PVOH树脂形成薄膜,所述PVOH树脂具有平均在约13.5cP至约20cP范围内的粘度,和至少84%或85%,和至多约92%、90%、89%、88%、或87%,例如在约84%至约90%、或85%至88%、或86.5%范围内的水解度;所述树脂还具有不超过30重量%的具有小于约11cP平均粘度和在约1.8至约2.3范围内的多分散指数的PVOH聚合物。
在第五方面的任何一个实施方案中,所述树脂可包含至少两种PVOH聚合物,
第一PVOH聚合物具有至少约8cP、10cP、12cP、或13cP,和至多约40cP、20cP、15cP、或13cP,例如在约8cP至约40cP、或约10cP至约20cP、或约10cP至约15cP、或约12cP至约14cP、或13cP范围内的粘度;并且
第二PVOH聚合物具有至少约10cP、20cP、或22cP,和至多约40cP、30cP、25cP、或24cP,例如在约10cP至约40cP、或20至约30cP、或约20至约25cP、或约22至约24、或约23cP范围内的粘度;
第一PVOH聚合物的粘度小于第二PVOH聚合物的粘度。
在第五方面的任何一个实施方案中,所述方法可包括混合、共浇铸、或熔接第一PVOH聚合物和第二PVOH聚合物,以形成PVOH树脂。
在第五方面的任何一个实施方案中,所述树脂可包含具有在约1至约5范围内的多分散指数(PDI)值的第一PVOH聚合物;和具有在约1至约5范围内的PDI值的第二PVOH聚合物;并且每种PVOH聚合物可具有在约1.5至约3;或约1.7至约2.2范围内的PDI值。
在第五方面的任何一个实施方案中,所述树脂可包含约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90重量%的第一PVOH聚合物,和约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90重量%的第二PVOH聚合物,例如约30至约85重量%的第一PVOH聚合物、或约45至约55重量%的第一PVOH聚合物。
在第五方面的任何一个实施方案中,总PVOII树脂可具有大于约2、2.2、2.4、2.6、2.8、3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.6、4.8或5.0的PDI值;例如总树脂的PDI值可大于包含于所述树脂中的任何单独PVOH聚合物的PDI值。
在第五方面的任何一个实施方案中,第一PVOH聚合物可具有在约50,000至约300,000道尔顿、或约60,000至约150,000道尔顿范围内的重均分子量并且第二PVOH聚合物可具有在约60,000至约300,000道尔顿、或约80,000至约250,000道尔顿范围内的第二多元醇聚合物具有大于第一多元醇聚合物的并且所述树脂任选具有不超过约30重量%的PVOH聚合物,所述PVOH聚合物具有小于约70,000道尔顿
在第五方面的任何一个实施方案中,所述薄膜的特征在于大于约20秒(s),优选大于30s,并且更优选大于40s的破裂强度测试值。
在第五方面的任何一个实施方案中,所述薄膜的特征在于至多约4.5、4.0、3.5、3.0、2.9或2.8,优选至多约2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1或2.0的洗涤残余值。
在第五方面的任何一个实施方案中,所述薄膜可为能够热成型的。
在第五方面的任何一个实施方案中,所述树脂的选择指数值可在0.255-0.315、或0.260-0.310、或0.265-0.305、或0.270-0.300、或0.275-0.295,优选在0.270-0.300的范围内。
本公开的第六方面为包含如本文所述的PVOH薄膜的可密封小袋或小包。
在第六方面的任何一个实施方案中,所述PVOH薄膜被设置为小袋或小包的外壁。
在第六方面的任何一个实施方案中,所述小袋或小包可包括单一隔室或多个隔室,任选具有包含如本公开所述的PVOH薄膜的整个小袋或小包的外壁,并且还任选具有至少一个同样包含如本公开所述的PVOH薄膜的内壁。形成小袋或小包的一个或更多个外壁的一种或更多种PVOH薄膜可与形成多隔室小袋或小包的一个或更多个内壁的一种或更多种薄膜相同或不同,并且任选是相同的。
在第六方面的任何一个实施方案中,所述树脂的选择指数值可在0.255-0.315、或0.260-0.310、或0.265-0.305、或0.270-0.300、或0.275-0.295,优选在0.270-0.300的范围内。
本公开的第七方面为具有任何适宜厚度的水溶性薄膜,所述水溶性薄膜包含至少50重量%的PVOH树脂,使得当所述薄膜具有约76微米的厚度时,所述薄膜的特征在于:(a)约620至约920、或约665至约920、或约710至约920的溶解指数;和(b)约145至约626、或约155至约480、或约165至约325的应力指数。
本公开的第八方面为如本文所述的包含PVOH薄膜的小袋,例如第一至第七方面中的任何一个或更多个中所述的包含PVOH薄膜的小袋。所述小袋包括至少一个包含第一组合物的密封隔室,其中至少一个密封隔室的一个壁由如本文所述的具有任何适宜厚度的PVOH薄膜制成。
在如本公开第八方面所述的一些实施方案中,下列一个或更多个可为真实的:所述小袋的至少一个壁被设置为所述小袋的外壁;至少一个壁接触第一组合物;所述第一组合物选自由液体、固体以及它们的混合物;和/或所述第一组合物包含按重量百分比计约1%至约65%的总阴离子表面活性剂。
在如本公开第八方面所述的一些实施方案中,所述小袋还包括包含第二组合物的第二密封隔室,其中所述第二密封隔室与第一密封隔室基本上成叠加关系,使得第二密封隔室与第一密封隔室共享小袋内部的隔离壁。所述第二组合物选自液体、固体以及它们的混合物。
在如本公开第八方面所述的一些实施方案中,所述小袋第三组合物的第三密封隔室,其中所述第三还包括包含密封隔室与第一密封隔室基本上成叠加关系,使得第三密封隔室与第一密封隔室共享小袋内部的隔离壁。小袋的第三组合物选自液体、固体以及它们的混合物。
在如第八方面所述的一些实施方案中,所述第一组合物和所述第二组合物选自下列组合中的一种:液体、液体;液体、粉末;粉末、粉末;和粉末、液体。
在如第八方面所述的一些实施方案中,所述第一组合物、第二组合物和第三组合物选自选自下列组合中的一种:固体、液体、液体,和液体、液体、液体。
本公开的第九方面为多隔室小袋,所述多隔室小袋包括至少一个包含第一组合物的第一密封隔室,和一个包含第二组合物的第二密封隔室,其中所述第二密封隔室与第一密封隔室基本上成叠加关系,使得第二密封隔室与第一密封隔室共享小袋内部的隔离壁;并且所述第一和第二密封隔室的至少一个壁由如本文所述的PVOH薄膜制成,例如由第一至第七方面任何一个或更多个中的PVOH薄膜制成。
在如第九方面所述的一些实施方案中,所述第一组合物和所述第二组合物选自下列组合中的一种:液体、液体;液体、粉末;粉末、粉末;和粉末、液体。
在如本公开第八、第九或第十方面的任一个中,所述组合物选自:轻垢型液体洗涤剂组合物和重垢型液体洗涤剂组合物、粉末状洗涤剂组合物、用于手洗和/或机洗的盘碟洗涤剂;硬质表面清洁组合物、织物增强剂、常用于衣物洗涤的洗涤剂凝胶、以及漂白和衣物洗涤添加剂、洗发剂和沐浴剂。
尽管已用具体实施方案来说明和描述了本公开内容,但对于本领域的技术人员显而易见的是,在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其它的变化和修改。因此,所附权利要求书中旨在涵盖本发明范围内的所有这些改变和变型。
Claims (20)
1.一种小袋,所述小袋包括包含第一组合物的第一密封隔室,所述第一密封隔室包括至少一个壁,所述壁包含具有任何适宜厚度的水溶性薄膜,所述水溶性薄膜包含:
至少50重量%的水溶性聚乙烯醇(PVOH)树脂,所述PVOH树脂具有在13.5cP至20cP范围内的平均粘度和在84%至92%范围内的水解度;并且
所述薄膜还具有不超过30重量%的PVOH聚合物,所述PVOH聚合物具有小于11cP的平均粘度;
所述薄膜的特征还在于:当所述薄膜具有76微米的厚度时,具有在620至920范围内的溶解指数和在145至626范围内的应力指数,
其中所述薄膜是能够热成型的。
2.如权利要求1所述的小袋,其中所述PVOH树脂包含具有在8cP至40cP范围内的粘度的第一PVOH聚合物和具有在10cP至40cP范围内的粘度的第二PVOH聚合物,其中所述第一PVOH聚合物的粘度小于所述第二PVOH聚合物的粘度。
3.如权利要求1所述的小袋,所述薄膜还包含1重量%至40重量%的增塑剂。
4.如权利要求3所述的小袋,其中所述增塑剂包含选自下列的材料:甘油、山梨醇、丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、以及它们的混合物。
5.如权利要求1所述的小袋,所述薄膜还包含在4重量%至10重量%范围内的残余含水量。
6.如权利要求1所述的小袋,其中所述薄膜的特征还在于:当所述薄膜具有76微米的厚度时,具有大于20秒的破裂强度测试值。
7.如权利要求1所述的小袋,其中所述树脂的特征在于在0.255-0.315范围内的树脂选择指数值。
8.如权利要求1所述的小袋,其中所述第一密封隔室还包含不同的薄膜。
9.如权利要求1所述的小袋,其中包含所述水溶性薄膜的壁被设置为所述小袋的外壁。
10.如权利要求1所述的小袋,其中所述第一组合物选自:轻垢型液体洗涤剂组合物;重垢型液体洗涤剂组合物、粉末状洗涤剂组合物;用于手洗的盘碟洗涤剂组合物;用于机洗的盘碟洗涤剂组合物;硬质表面清洁组合物;织物增强剂;衣物洗涤剂凝胶;漂白和衣物洗涤添加剂;洗发剂;沐浴剂;以及它们的组合。
11.如权利要求1所述的小袋,所述小袋还包括连接到所述第一隔室的第二密封隔室,所述第二密封隔室包含第二组合物。
12.如权利要求11所述的小袋,其中所述第一密封隔室和所述第二密封隔室围绕隔离壁而连接在一起。
13.如权利要求11所述的小袋,所述小袋还包括连接到所述第一密封隔室或所述第二密封隔室的第三密封隔室,所述第三密封隔室包含第三组合物。
14.一种小袋,所述小袋包括包含第一组合物的第一密封隔室,所述第一密封隔室包括至少一个壁,所述壁包含具有任何适宜厚度的水溶性薄膜,所述水溶性薄膜包含:
至少50重量%的PVOH树脂,所述树脂具有在13.5cP至20cP范围内的平均粘度和在84%至90%范围内的水解度;所述树脂包含第一PVOH聚合物和第二PVOH聚合物的共混物,所述第一PVOH聚合物具有在8cP至40cP范围内的粘度,所述第二PVOH聚合物具有在10cP至40cP范围内的粘度,并且所述第一PVOH聚合物的粘度小于所述第二PVOH聚合物的粘度;
10重量%至40重量%的增塑剂;
至少4重量%的残余含水量;并且
所述薄膜还具有不超过30重量%的PVOH聚合物,所述PVOH聚合物具有小于11cP的平均粘度;
所述薄膜的特征还在于:当所述薄膜具有76微米的厚度时,具有620至920的溶解指数和145至626的应力指数。
15.如权利要求14所述的小袋,其中所述第一组合物选自:轻垢型液体洗涤剂组合物;重垢型液体洗涤剂组合物、粉末状洗涤剂组合物;用于手洗的盘碟洗涤剂组合物;用于机洗的盘碟洗涤剂组合物;硬质表面清洁组合物;织物增强剂;衣物洗涤剂凝胶;漂白和衣物洗涤添加剂;洗发剂;沐浴剂;以及它们的组合。
16.如权利要求14所述的小袋,所述小袋还包括第二密封隔室,其中所述第一密封隔室和所述第二密封隔室围绕隔离壁而连接在一起,并且所述第二密封隔室包含第二组合物。
17.如权利要求16所述的小袋,所述小袋还包括连接到所述第一密封隔室或所述第二密封隔室的第三密封隔室,所述第三密封隔室包含第三组合物。
18.一种小袋,所述小袋包括包含第一组合物的第一密封隔室,所述第一密封隔室包括至少一个壁,所述壁包含具有任何适宜厚度的水溶性薄膜,所述水溶性薄膜包含:
至少50重量%的PVOH树脂,所述PVOH树脂的特征在于0.255-0.315范围内的树脂选择指数值,所述树脂包含第一PVOH聚合物和第二PVOH聚合物的共混物,所述第一PVOH聚合物具有在8cP至40cP范围内的粘度,所述第二PVOH聚合物具有在10cP至40cP范围内的粘度,并且所述第一PVOH聚合物的粘度小于所述第二PVOH聚合物的粘度;
10重量%至40重量%的增塑剂;并且
所述薄膜还具有不超过30重量%的PVOH聚合物,所述PVOH聚合物具有小于11cP的平均粘度;
所述薄膜的特征还在于:当所述薄膜具有76微米的厚度时,具有620至920的溶解指数和145至626的应力指数。
19.如权利要求18所述的小袋,其中所述第一组合物选自:轻垢型液体洗涤剂组合物;重垢型液体洗涤剂组合物、粉末状洗涤剂组合物;用于手洗的盘碟洗涤剂组合物;用于机洗的盘碟洗涤剂组合物;硬质表面清洁组合物;织物增强剂;衣物洗涤剂凝胶;漂白和衣物洗涤添加剂;洗发剂;沐浴剂;以及它们的组合。
20.如权利要求19所述的小袋,所述小袋还包括第二密封隔室,其中所述第一密封隔室和所述第二密封隔室围绕隔离壁而连在一起,并且所述第二密封隔室包含第二组合物。
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