CN107849310A - 清洁剂容器 - Google Patents
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Abstract
水溶性清洁剂容器,其包括硬质容器主体,其中所述硬质容器主体由水溶性聚合物材料制成,所述水溶性聚合物材料包含水溶性聚合物和至少15重量%的吸湿性盐;包括所述水溶性清洁剂容器的清洁产品;和所述清洁产品用于清洁物品的用途。
Description
技术领域
本发明涉及具有硬质容器主体的水溶性清洁剂容器,清洁剂产品在清洁中的用途,特别是在洗衣中的用途,以及制造硬质容器主体的方法。
背景技术
清洁剂(如洗衣洗涤剂)可以以众多方式递送到待清洁的物品。例如,洗衣洗涤剂可以是固体粉末,液体,凝胶或固体块的形式。清洁剂的单次定量给料(dosing)是有用的发展,因为它允许将适量的清洁剂递送到待清洁的物品。以这样的方式,用户不顾虑测量适量的清洁剂。另外,清洁功效不受测量不准确度损害。
单次定量给料清洁产品的实例包括固体清洁剂片剂,包装清洁剂的薄水溶性膜,和被包含在硬质水溶性容器或胶囊中的清洁剂。
WO01/36290描述了硬质水溶性容器的实例。容器在处理过程中保护用户免受潜在地刺激性的内容物。另外,例如当被添加到洗衣洗涤时,容器需要在使用中被充分地溶解。容器由注塑聚合物如聚乙烯醇(PVOH或PVA)和/或纤维素醚如羟丙基甲基纤维素(HPMC)制成。这样的容器,作为是硬质的,允许一致的外观,可以在容器内提供多于一个隔室,并且易于在生产线上填充。WO01/36290描述了参照图1的实例容器。描述了图1的容器可以被餐具洗涤组合物填充。容器由PVOH制成,并具有厚度为约0.7mm的主容器壁和厚度为约80μm的薄膜PVOH盖。据推测,整个容器将在整个餐具洗涤中溶解。
存在大量已知的可用作产品容器的水溶性聚合物。例如,PVOH是无毒材料,具有良好的成膜性能,并且通常被认为是可生物降解的。WO2014/155059指出,PVOH的优异的膜和薄壁容器形成性质依赖于潮湿,导致水的吸附,这降低了拉伸强度。结果,难以成功地挤出PVOH或含PVOH组合物,并且特别是难以容易地模塑至确保在低水性温度下(通常处于或低于5℃)在少于2分钟内释放产品所需的最小厚度(小于200微米)。WO2014/155059的目的在于解决这个缺点,并描述了使用吸湿性盐作为水溶性聚合物(特别是PVOH)的内部润滑剂。据说吸湿性盐从周围的聚合物吸附水而在盐上提供自润滑涂层。结果,据报道该内部聚合物润滑剂使得水溶性聚合物可挤出和/或可模塑。认为该聚合物组合物适合于制造目前由可挤出聚合物制成的任何制品,并且该文献列举了大量潜在用途并且用尤其是洗涤剂和农用化学品小袋和容器举例说明。
清洁剂容器的生产是定制的和具有挑战性的领域,具有独特的加工要求和客户需求。本发明的目的在于通过提供在使用之前具有优异的稳定性,而又保持适合的水溶性的硬质清洁剂容器主体,提供改进的单次定量给料清洁剂容器。在其最一般的情况下,本发明提供了水溶性清洁剂容器,其具有由水溶性聚合物材料制成的硬质容器主体,所述水溶性聚合物材料含有水溶性聚合物和吸湿性盐。
发明内容
在第一方面,本发明提供了水溶性清洁剂容器,其包括硬质容器主体,其中所述硬质容器主体由水溶性聚合物材料制成,所述水溶性聚合物材料包含水溶性聚合物和吸湿性盐的,所述吸湿性盐基于所述聚合物材料的总重量以至少15重量%的量存在于所述聚合物材料中。
本发明解决的问题是提供清洁产品容器,其在使用之前具有优异的稳定性,而又保持适合的水溶性。特别地,本发明提供了硬质清洁剂容器,其在使用之前对水具有改善的稳定性,同时保持良好的溶解性质(profile)。当例如使容器保持在潮湿环境中时,或者当用户在用湿手处理另一个容器时非故意地弄湿容器时,容器相对于水的稳定性是重要的。通过在容器主体的水溶性聚合物材料中包含吸湿性盐而在本发明中令人惊讶地实现了使用之前的水稳定性与然而优异的溶解性质的组合。此外,由于用于制造容器主体的聚合物组合物具有优异的可加工性,尤其是用于形成单块(single piece)的容器主体的注塑可加工性,这样的容器主体是容易制造的。
本发明的硬质容器作为硬质洗衣洗涤剂容器特别有用。洗衣洗涤剂容器通常暴露于与例如洗碗剂容器相比更低的水温和/或更短的洗涤时间。结果,提供硬质洗衣洗涤剂容器(例如具有至少200μm的相对厚的壁),同时提供在适中的温度和洗涤时间下将基本上溶解的容器,是更具挑战性的。令人惊奇的是,本发明的硬质容器具有适合用作洗衣洗涤剂容器的稳定性、硬度和溶解性质。
另外,吸湿性盐通常与本文所述的水溶性聚合物材料中的其它组分相容。此外,包含吸湿性盐并不不利地影响聚合物材料的外观。清洁剂容器的视觉外观是清洁剂容器生产中的重要因素和商业因素。例如,消费者可能不购买被认为没有吸引力的清洁剂容器。
在第二方面,本发明提供了包括水溶性清洁剂容器的清洁产品,其中所述水溶性容器具有由水溶性聚合物材料制成的硬质容器主体,所述水溶性聚合物材料包含水溶性聚合物和吸湿性盐,所述吸湿性盐基于所述聚合物材料的总重量以至少15重量%的量存在于所述聚合物材料中,和设置在所述清洁剂容器主体中的清洁剂。
在第三方面,本发明提供了清洁产品用于清洁物品的用途,其中所述产品清洁产品包括水溶性清洁剂容器,其中所述水溶性容器具有由水溶性聚合物材料制成的硬质容器主体,所述水溶性聚合物材料包含水溶性聚合物和吸湿性盐,所述吸湿性盐基于所述聚合物材料的总重量以至少15重量%的量存在于所述聚合物材料中,和设置在所述清洁剂容器主体中的清洁剂。
在第四方面,本发明提供了制造具有硬质容器主体的水溶性清洁剂容器的方法,所述方法包括将水溶性组合物注塑成具有以下的单块的步骤:容器基部,从所述容器基部延伸的一个或多个容器壁,所述一个或多个容器壁限定清洁剂腔,和一个或多个间隔壁,所述一个或多个间隔壁在所述清洁剂腔中形成两个或更多个组分隔室,所述组合物包含水溶性聚合物和基于所述聚合物组合物的总重量至少15重量%的吸湿性盐。
在第五方面,本发明提供了水溶性清洁剂容器,其包括通过第四方面的方法获得的硬质容器主体。
具体实施方式
水溶性清洁剂容器,包括水溶性清洁剂容器和清洁剂的清洁产品,清洁产品用于清洁物品的用途,以及生产水溶性清洁剂容器的方法的优选特征在本文中描述。
水溶性容器
水溶性清洁剂容器包括由水溶性聚合物材料制成的硬质容器主体,所述水溶性聚合物材料包含水溶性聚合物和吸湿性盐,所述吸湿性盐基于所述聚合物材料的总重量以至少15重量%的量存在于所述聚合物材料中。
容器主体
本发明的容器主体是硬质的。如本文所用,术语“硬质的”是指容器在静止状态下通常保持其形状。换句话说,容器主体的材料是自支撑的。本发明的硬质容器主体可以是可弹性变形的或不可弯曲的。
通常,容器主体具有限定清洁剂腔的一个或多个容器壁。清洁剂可以被沉积并容纳在清洁剂腔中。在优选实施方式中,本发明的一个或多个容器壁由水溶性聚合物材料制成。以这种方式,当容器壁的水溶性聚合物材料溶解在水中时(例如在洗衣洗涤循环中),可以从容器释放容纳在清洁剂腔中的清洁剂。
在一些实施方式中,容器主体包括容器基部和从容器基部延伸的至少一个容器壁。一个或多个容器壁可以是空心球体,空心圆锥体,空心截头圆锥体,空心圆柱体,或者由三个或更多个平坦表面形成。在一些实施方式中,容器基部将是基本上平坦的。在优选实施方式中,容器主体包括平坦基部和从基部延伸的空心圆锥体或空心圆柱体容器壁。
容器主体通常具有进入清洁剂腔的容器主体入口。容器主体入口通常是容器壁之一中的孔。当容器主体包括圆锥体或圆柱体容器壁时,孔可以由容器壁的上边缘形成。
清洁剂腔通常容纳单一剂量的清洁剂。因此,腔的容积可适于容纳单一剂量的清洁剂。清洁剂腔的容积可以在5至75ml的范围内,优选在20至60ml的范围内。
组分隔室
容器主体通常具有限定清洁剂腔的一个或多个容器壁。清洁剂腔可以形成单个组分隔室。或者,清洁剂腔可以由一个或多个腔间隔壁划分成两个或更多个组分隔室。以这种方式,隔室可容纳两种或更多种不同的清洁剂组分。或者,隔室可容纳一种或多种清洁剂组分和一种或多种附加组分。在一些实施方式中,清洁剂腔包括两个、三个或四个组分隔室。在优选实施方式中,清洁剂腔包括两个组分隔室。
当清洁剂腔包括两个或更多个组分隔室时,每个组分隔室相对于其他隔室的尺寸没有特别的限制。例如,每个组分隔室的尺寸可以根据每个组分的所需体积而变化。在一些实施方式中,每个组分隔室将在清洁剂腔内占据大约相同的体积。
容器主体壁厚
一个或多个容器壁、容器基部、间隔壁的厚度没有特别的限制,只要容器主体是硬质的。通常,一个或多个容器壁、容器基部和/或间隔壁的厚度为200μm或更大。在一些实施方式中,一个或多个容器壁、容器基部和/或间隔壁的厚度为300μm或更大,400μm或更大,500μm或更大,或600μm或更大。
在一些实施方式中,一个或多个容器壁、容器基部和/或间隔壁的厚度在0.2至5mm的范围内。在一些实施方式中,一个或多个容器壁、容器基部和/或间隔壁的厚度在0.3至4mm,0.4至3.5mm,0.5至3mm或0.6至2.5mm的范围内。
本申请的容器可以被制造为基本上所有的一个或多个容器壁,所有的容器基部和/或所有的一个或多个间隔壁具有高于最小壁厚或在上文给出的壁厚范围内的壁厚。在其它实施方式中,一个或多个容器壁中的一个或多个的部分,容器基部的部分和/或一个或多个间隔壁中的一个或多个的部分使所述一个或多个容器壁的部分,容器基部和/或一个或多个间隔壁具有低于最小壁厚或在上文给出的壁厚范围之外的壁厚,只要容器保持其硬度。
盖
通常,水溶性容器将包括密封清洁剂腔的盖。盖可以覆盖容器主体入口。盖通常将是与容器入口互补的形状,使得盖和容器装配在一起以密封容器。
盖可以是与容器主体分开的块。单独的盖和容器主体将通常易于制造。或者,盖被附接到容器的容器壁或者与容器的容器壁构成整体。这样的附接可以是铰链式附接。
盖可以是柔性的或硬质的。在一些实施方式中,盖是硬质水溶性聚合物块。在替代实施方式中,盖是水溶性聚合物膜。膜可以粘附到一个或多个容器壁的上边缘。在优选实施方式中,盖是由本文所述的水溶性聚合物材料制成的硬质水溶性聚合物块。
水溶性聚合物材料
水溶性聚合物材料包含水溶性聚合物和吸湿性盐,吸湿性盐基于聚合物材料的总重量以至少15重量%的量存在于聚合物材料中。水溶性聚合物材料形成容器主体的至少一部分。在优选实施方式中,容器基部和一个或多个容器壁由本文所述的水溶性聚合物材料制成。在一些实施方式中,一个或多个腔间隔壁当存在时由本文所述的水溶性聚合物材料制成。在其他实施方式中,容器的盖由本文所述的水溶性聚合物材料制成。
在一些实施方式中,所有的外表面由本文所述的水溶性聚合物材料制成。以这种方式,容器保护清洁剂免受环境潮湿。在特别优选的实施方式中,容器包括平坦基部,一个或多个容器壁,一个或多个腔间隔壁,和盖,并且平坦基部,一个或多个容器壁,一个或多个腔间隔壁,和盖中的每一个由本文所述的水溶性聚合物材料制成。
水溶性聚合物
水溶性聚合物本身是已知的。在优选实施方式中,水溶性聚合物是生物可降解水溶性聚合物。在优选实施方式中,水溶性聚合物选自聚乙烯醇聚合物、纤维素醚聚合物或其混合物。
在优选实施方式中,水溶性聚合物是聚乙烯醇聚合物。本发明的聚乙烯醇聚合物的水解度没有特别的限制。在一些实施方式中,聚乙烯醇聚合物是部分水解的聚乙烯醇。在其他实施方式中,聚乙烯醇聚合物是完全水解的聚乙烯醇。聚乙烯醇聚合物的分子量没有特别的限制。在一些实施方式中,聚乙烯醇聚合物的重均分子量是20,000或更高。在其他实施方式中,聚乙烯醇聚合物的重均分子量是150,000或更低。在其它实施方式中,聚乙烯醇聚合物的重均分子量在20,000至150,000的范围内。
在替代实施方式中,水溶性聚合物是纤维素醚聚合物。纤维素醚聚合物的特别实例是羟丙基甲基纤维素(HPMC)。
吸湿性盐
吸湿性盐是能够从周围环境吸引水的盐,例如通过吸附或吸收。这样的吸湿性盐本身是已知的。
在一些实施方式中,吸湿性盐是碱金属盐或碱土金属盐。吸湿性盐可以是无水的或水合的碱金属盐或碱土金属盐。在优选实施方式中,吸湿性盐包括无水碱金属盐或碱土金属盐。
吸湿性盐的实例包括但不限于氯化钠,柠檬酸钠,氯化钙,氯化镁,氯化锌,碳酸钾,磷酸钾,光卤石,柠檬酸铁铵,氢氧化钾和氢氧化钠。
在一些实施方式中,吸湿性盐选自氯化钠,柠檬酸钠,氯化镁及其混合物。在特别的实施方式中,吸湿性盐是氯化钠或柠檬酸钠。
基于聚合物材料的总重量,吸湿性盐以至少15重量%被包含在容器的水溶性聚合物材料中。在一些实施方式中,基于聚合物材料的总重量,吸湿性盐以20重量%或更多的量被包含在水溶性聚合物材料中。在特别的实施方式中,基于水溶性聚合物材料的总重量,吸湿性盐以40重量%或更多的量被包含在水溶性聚合物材料中。在优选实施方式中,基于水溶性聚合物材料的总重量,吸湿性盐以50重量%或更多的量被包含在水溶性聚合物材料中。
通常,基于水溶性聚合物材料的总重量,吸湿性盐可以以至多且包括75重量%被包含在水溶性聚合物材料中。在一些实施方式中,基于水溶性聚合物材料的总重量,吸湿性盐可以以至多且包括70重量%被包含在水溶性聚合物材料中。在一些实施方式中,基于水溶性聚合物材料的总重量,吸湿性盐可以以至多且包括65重量%被包含在水溶性聚合物材料中。
因此,基于聚合物材料的总重量,吸湿性盐可以以15重量%至75重量%被包含在容器的水溶性聚合物材料中。在一些实施方式中,基于聚合物材料的总重量,吸湿性盐以40重量%至70重量%被包含在容器的水溶性聚合物材料中。在一些实施方式中,基于聚合物材料的总重量,吸湿性盐以50重量%至65重量%被包含在容器的水溶性聚合物材料中。
在一些实施方式中,吸湿性盐被微粉化。在实施方式中,吸湿性盐的平均颗粒直径小于100μm。在一些实施方式中,吸湿性盐的平均颗粒直径在0.03至75μm的范围内。在特别的实施方式中,吸湿性盐具有在60至70μm范围内的平均颗粒直径。
在一些实施方式中,吸湿性盐具有涂料层。这样的涂料层可以改善盐颗粒性质。例如,涂料可以用作抗结块剂。吸湿性盐涂料层可以包括铝硅酸钠,二氧化硅和/或六氰合铁酸钠。在特别的实施方式中,涂覆的吸湿性盐是涂覆铝硅酸钠(E554),二氧化硅(E551)和六氰合铁酸盐的氯化钠颗粒。
脂肪酸酰胺和/或酯可以用作聚合物润滑剂。在一些实施方式中,本发明的水溶性聚合物材料基本上不含脂肪酸酰胺或酯。
本发明的水溶性聚合物材料可以包含一种或多种任选的添加剂。添加剂可以在生产容器时改善聚合物组合物的可加工性,或者可以改善用于制造本发明的聚合物材料的聚合物组合物的性质。
热稳定剂
本文所述的水溶性聚合物材料可以包含一种或多种热稳定剂。本发明的水溶性聚合物材料可以包含热稳定剂以改善将水溶性聚合物组合物加工成本发明的容器。
在一些实施方式中,本文所述的水溶性聚合物材料包含至多且包括0.5重量%的量的热稳定剂。在优选实施方式中,本文所述的水溶性聚合物材料包含至多且包括0.3%重量的量的热稳定剂。热稳定剂的实例包括但不限于金属硬脂酸盐,特别是硬脂酸钙。
盐增塑剂
本文所述的水溶性聚合物材料可以包含盐增塑剂。例如,盐增塑剂可以是吸湿性有机溶剂。在优选实施方式中,盐增塑剂选自甘油(glycerine)和丙二醇(propyleneglycerol)。甘油(glycerine)也被称为甘油(glycerin)和丙三醇(glycerol)。
在一些实施方式中,容器包含比盐增塑剂更高的重量百分比的吸湿性盐。吸湿性盐与盐增塑剂的重量比可以在1.25:1至12:1的范围内。在一些实施方式中,吸湿性盐与盐增塑剂的重量比可以在1.25:1至7:1的范围内。在优选实施方式中,吸湿性盐与盐增塑剂的重量比可以在4:1至5:1的范围内。
聚合物增塑剂
本文所述的水溶性聚合物材料可以包含一种或多种聚合物增塑剂。这样的增塑剂在聚合物被挤出或模塑成容器时可以降低聚合物的熔融温度。聚合物增塑剂可以选自甘油,乙二醇,三甘醇,低分子量聚乙二醇和低分子量酰胺。在优选实施方式中,聚合物增塑剂是甘油。
聚合物增塑剂可以用作盐增塑剂。例如,本发明的水溶性聚合物材料可以包括甘油。甘油可以用作聚合物增塑剂和盐增塑剂两者。
聚合物组合物
本发明的容器的水溶性聚合物材料通常由聚合物组合物制成。聚合物组合物可以被挤出或模塑以形成容器的聚合物材料。聚合物组合物可以包含聚合物材料的组分和任选地包含附加挥发性组分,例如溶剂。当聚合物组合物被加工成聚合物材料时,挥发性组分通常蒸发。
容器制造
本发明的容器主体和盖的制造方法没有特别的限制。聚合物容器的制造方法是技术人员已知的。
例如,容器主体可以以已知方式通过挤出或模塑如上所述的聚合物组合物而制造。特别地,本发明的容器主体可以被注塑。
本文所述的聚合物组合物可以例如通过组合和混合组合物组分而生产,任选地伴随加热。
通常,本文所述的聚合物组合物具有10g(每10分钟测试持续时间)或更高的熔体流动指数。这样的组合物具有优异的可加工性,特别是对于注塑。在一些实施方式中,本文所述的聚合物组合物具有20g(每10分钟测试持续时间)或更高的熔体流动指数。在特别的实施方式中,本文所述的聚合物组合物具有40g(每10分钟测试持续时间)或更高的熔体流动指数。根据ISO 1133测量和比较熔体流动指数(MFI)。通常,使用5g样品在190℃下使用2.16kg重量测试MFI,并重复10次以产生平均结果。
本发明提供了制造具有硬质容器主体的水溶性清洁剂容器的方法,所述方法包括将水溶性组合物注塑成具有以下的单块的步骤:容器基部,从所述容器基部延伸的一个或多个容器壁,所述一个或多个容器壁限定清洁剂腔,和一个或多个间隔壁,所述一个或多个间隔壁在所述清洁剂腔中形成两个或更多个组分隔室,所述组合物包含水溶性聚合物和基于所述聚合物组合物的总重量至少15重量%的吸湿性盐。
该方法可以包括在硬质容器主体的注塑之后将清洁剂(由一种或多种清洁剂组分形成)沉积到硬质容器主体的清洁剂腔中的步骤。这样的方法可以例如在生产线上容易地实施。该方法还可以包括在将清洁剂沉积到硬质容器主体的清洁剂腔中之后用如本文所述的盖密封硬质容器的清洁剂腔的步骤。本发明的清洁产品因此可以通过本文所述的方法生产。
清洁产品
本发明的清洁产品包括本发明的水溶性容器和清洁剂。清洁剂通常被容纳在容器主体的清洁剂腔中。
清洁剂
清洁剂可以是用于清洁物品的任何试剂。在优选实施方式中,本发明的清洁剂是洗衣洗涤剂。洗衣洗涤剂本身是已知的。洗衣洗涤剂可以是粉末或液体洗衣洗涤剂。
清洁产品的用途
包括清洁剂容器和清洁剂的清洁产品的用途没有特别的限制。在优选实施方式中,清洁产品的用途是用于洗衣用途。容器的水溶性聚合物材料在使用之前对水分相对稳定,同时保持适合于短(小于60分钟)和/或冷(30℃或更低)的洗衣洗涤循环的合适的溶解度。
上文给出的本发明的优选特征,在它们不是替代物的范围内,可以与其他优选特征平等地组合。特别地,本发明可以提供水溶性清洁剂容器,其中所述容器包括硬质水溶性聚合物容器主体,所述硬质水溶性聚合物容器主体具有容器基部和限定用于容纳清洁剂的清洁剂腔的一个或多个容器壁,进入所述清洁剂腔中的容器主体入口,其中所述容器主体还包括将所述清洁剂划分成一个或多个组分隔室的间隔壁,其中所述容器基部、一个或多个容器壁和间隔壁由单块制成并由水溶性聚合物材料制成,所述水溶性聚合物材料包含水溶性聚合物和吸湿性盐,所述吸湿性盐基于所述聚合物材料的总重量以至少15重量%的量存在于所述聚合物材料中,并且其中所述容器还包括容器盖,所述容器盖适于阻塞所述入口并密封所述清洁剂腔,所述盖由水溶性聚合物材料制成,所述水溶性聚合物材料包含水溶性聚合物和吸湿性盐,所述吸湿性盐基于所述聚合物材料的总重量以至少15重量%的量存在于所述聚合物材料中。
现将参照附图进一步描述本发明的示例性实施方式。
图1是本发明的2个替代容器的透视图。图1A显示具有单个隔室和盖的容器。图1B显示具有两个隔室的容器。
图2显示3个替代容器的俯视图。图2A显示具有两个隔室的容器的俯视图。图2B显示具有三个隔室的容器的俯视图。图2C显示具有四个隔室的容器的俯视图。
更详细地,图1A显示本发明的容器1。容器主体2具有平坦圆形基部3和从基部3延伸的容器壁4。容器壁4是限定用于容纳清洁剂的清洁剂腔5的截头空心圆锥体。容器壁4的上边缘6形成进入清洁剂腔5的入口7。容器1还包括平坦圆形盖8。盖的尺寸和形状与入口7互补。结果,盖8符合入口7以密封容器主体2。容器主体2包括从容器壁4的内表面突出的盖唇缘9。盖唇缘9被设置在离容器壁4的上边缘大约为盖8的厚度的位置。当盖8与容器主体4结合时,盖唇缘9为盖8提供安放平台。容器1(容器主体4和盖8)是注塑的并且由含聚乙烯醇与吸湿性盐的材料制成。
图1B显示本发明的替代容器21。容器主体22具有平坦圆形基部23和从基部23延伸的容器壁24。容器壁24是限定用于容纳清洁剂的清洁剂腔25的空心圆柱体。容器壁24的上边缘26形成进入清洁剂腔25的入口27。容器主体22还包括平分清洁剂腔25的腔间隔壁28。间隔壁28从平坦基部23垂直地延伸到入口27以形成用于容纳清洁剂组分和/或其它组分的两个分开的隔室29和30。容器主体24(容器基部23,容器壁24和间隔壁28)被注塑成单块,并且由含聚乙烯醇与吸湿性盐的材料制成。
图2A、2B和2C显示本发明的容器的俯视图。图2A是图1B的容器的俯视图。图2B显示图1B的容器的变化形式,由此图2B的容器具有在清洁剂腔内形成三个隔室51、52和53的三个间隔壁41、42和43。图2C显示图1B的容器的变化形式,由此图2C的容器具有在清洁剂腔内形成四个隔室71、72、73和74的四个间隔壁61、62、63和64。图2A、2B和2C的容器被注塑成单块,并由含聚乙烯醇与吸湿性盐的材料制成。
实施例
方法
将水溶性聚合物组合物组分在钟桶式(bell tub)低剪切混合器中一起混合3分钟。然后将混合物经由螺杆进料到混料机中并通过适应性压延工艺形成球丸。该适应性压延工艺在PCA通过模头和流道之间时由于摩擦剪切而导致PCA部分或完全熔化。结果,在挤出经过模头之前发生结块。
预挤出物的温度在110℃至140℃变化。将形成的球丸置于在90℃下的托盘聚合物干燥器中3小时。
所得球丸可以用于通过例如注塑而制造本发明的容器。使用具有在180℃至200℃下的热流道系统的模具,使用循环时间为7-10秒的BOY 50公吨模塑工艺自动模式,进行模塑。从料斗到尖端的螺杆温度分布(temperature profile)为160℃,170℃,180℃,180-190℃。或者,可以使用具有冷流道系统的模具,在循环时间为20秒的自动模式的BOY 50公吨模塑工艺中进行模塑。从料斗到尖端的螺杆温度分布为160℃,170℃,180℃,180℃,220℃。
水溶性聚合物组合物
将水溶性聚合物组合物组分以以下重量百分比混合在一起以形成水溶性聚合物组合物。
表1显示使用水解的PVA作为水溶性聚合物,甘油作为增塑剂,NaCl作为吸湿性盐和硬脂酸钙作为热稳定剂的实施例。在实施例1中使用98%水解的PVA,而在实施例2-6中使用88%水解的PVA。
表1
表2显示实施例5至7,除了使用丙二醇作为增塑剂之外,其与实施例2至4类似。
表2
表3显示具有作为吸湿性盐的柠檬酸钠的水溶性聚合物组合物。
表3
实施例1至10的组合物中的许多具有每10分钟测试持续时间10g或更高的熔体流动指数(如根据ISO 1133测试和比较MFI,使用5g测试样品在190℃下使用2.16kg重量并重复10次以产生平均结果)。聚合物组合物显示模塑和/或挤出的良好性质。
容器的注塑
上述组合物可以使用自动模式的BOY 50公吨模压机模塑,其或者是使用具有在180至200℃下的热流道系统的模具,循环时间为7至10秒,或者是使用具有冷流道系统的模具,循环时间为20秒。
水溶性聚合物组合物被模塑成单个注塑容器,该容器具有圆形平坦基部和从平坦基部延伸以形成容器壁并限定清洁剂容纳腔的圆柱体容器壁。容器中的一些包括划分腔的单一间隔壁。相等大小的体积和间隔壁与平坦基部和圆柱体容器壁一起形成单块。
待插入入口的盖也使用水溶性聚合物组合物注塑。盖是平坦圆形块,其圆周与由圆柱体壁的上边缘形成的圆形入口互补。在一些盖中,盖还具有从平坦圆形表面突出以插入并紧靠内部圆柱体容器壁的边缘。
水分稳定性测试
测试模塑容器对水分的稳定性。
湿手测试
使用湿手将本发明的模塑容器与其他容器一起从盒子中取出并放回盒子中。该测试模仿用户可能在使用之前通过用湿手处理另一容器而非故意地弄湿容器的情况。
在处理容器5分钟后,容器在容器已经暴露于水分的部分上显示视觉外观的变化(例如变灰暗和/或变色)。容器保持完整和可用。
在处理容器1小时后,在邻接的容器表面处发生容器之间的粘附。然而,可以容易地分开容器而不损坏容器基部、壁或盖的完整性。
在处理容器4天后,在容器上没有进一步的视觉效果(从在1小时后描述的开始)。
以相同的方式测试具有包封洗衣凝胶的薄水溶性PVOH聚合物膜壳体的可商购洗衣产品。在处理洗衣产品20秒后,部分的薄膜已经溶解,导致洗衣凝胶的损失。在2分钟后,大部分的洗衣凝胶已经从薄膜壳体排出,导致不可用的产品。
热和湿度测试
用液体洗涤剂组合物填充具有2个隔室(即具有单个间隔壁)的注塑容器。容器装配有盖以密封容器和洗涤剂组合物(封闭的容器)。然后将容器置于具有不同温度和相对湿度的环境中。测试的具体环境是:环境温度和53%相对湿度(RH);5℃和90%RH;25℃和38%RH;37℃和70%RH;以及50℃和15%RH。
定期检查容器的导致液体洗涤剂组合物泄漏出容器或在隔室之间泄漏的容器损坏。换句话说,如果基部、圆柱体容器壁或间隔壁的完整性被破坏(导致洗涤剂组合物的混合或损失),则记录故障。
在每个环境条件下测试11周后,所有的容器都是稳定的。
溶解测试
测试本发明的容器以显示在不同温度下将容器完全溶解在水中所花费的时间。表5显示在各个温度下完全溶解容器所花费的时间。
表5
温度(℃) | 到完全溶解容器的时间(分钟) |
0 | 73 |
5 | 46 |
10 | 41 |
15 | 32 |
20 | 28 |
30 | 22 |
在30℃下,本发明的容器在仅仅22分钟内溶解。另外,本发明的容器可以在搅拌下在40分钟内在0℃下溶解。
当本发明的容器含有粉末洗衣洗涤剂时,可以获得类似的溶解时间。
因此,本发明的容器显示优异的对水分的稳定性,同时保持优异的溶解性质。因此,本发明的容器特别适合作为洗衣洗涤剂容器,因为它们可以在短时间(60分钟或更少)和/或低温度(30℃或更低)的洗涤循环中使用。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种洗衣洗涤剂产品,其包括水溶性容器和洗衣洗涤剂,所述水溶性洗衣洗涤剂容器包括硬质容器主体,其中所述硬质容器主体由水溶性聚合物材料制成,所述水溶性聚合物材料包含水溶性聚合物和吸湿性盐,所述吸湿性盐基于所述聚合物材料的总重量以至少15重量%的量存在于所述聚合物材料中,并且其中所述容器的厚度在0.2至5mm的范围内。
2.根据权利要求1所述的洗衣洗涤剂产品,其中所述水溶性聚合物选自聚乙烯醇和羟丙基甲基纤维素。
3.根据权利要求1或2所述的洗衣洗涤剂产品,其中所述吸湿性盐选自碱金属盐或碱土金属盐,任选地所述吸湿性盐选自氯化钠和柠檬酸钠。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的洗衣洗涤剂产品,其中所述水溶性聚合物材料还包含至多并包括0.5%的金属硬脂酸盐。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的洗衣洗涤剂产品,其中所述水溶性聚合物材料还包含甘油、丙二醇或其混合物。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的洗衣洗涤剂产品,其中所述容器主体包括容器基部和从所述容器基部延伸的一个或多个容器壁,所述一个或多个容器壁限定洗衣洗涤剂腔。
7.根据权利要求6所述的洗衣洗涤剂产品,其中所述容器主体的所述一个或多个容器壁的上边缘形成到所述洗衣洗涤剂腔的容器主体入口,并且所述容器还包括用于密封所述入口并封闭所述洗衣洗涤剂腔的盖,并且任选地所述盖由所述水溶性聚合物材料制成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的洗衣洗涤剂产品,其中所述容器主体具有一个或多个间隔壁,所述一个或多个间隔壁在所述容器主体中形成用于容纳至少一种保持洗衣洗涤剂组分和任选地一种或多种附加组分的两个或更多个组分隔室。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的洗衣洗涤剂产品,其中所述硬质容器主体由单块的所述水溶性聚合物材料制成。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的洗衣洗涤剂产品用于清洁物品的用途。
Claims (11)
1.一种清洁剂产品,其包括水溶性容器和清洁剂,所述水溶性清洁剂容器包括硬质容器主体,其中所述硬质容器主体由水溶性聚合物材料制成,所述水溶性聚合物材料包含水溶性聚合物和吸湿性盐,所述吸湿性盐基于所述聚合物材料的总重量以至少15重量%的量存在于所述聚合物材料中,并且其中所述容器的厚度在0.2至5mm的范围内。
2.根据权利要求1所述的水溶性容器,其中所述水溶性聚合物选自聚乙烯醇和羟丙基甲基纤维素。
3.根据权利要求1或2所述的水溶性容器,其中所述吸湿性盐选自碱金属盐或碱土金属盐,任选地所述吸湿性盐选自氯化钠和柠檬酸钠。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的水溶性容器,其中所述水溶性聚合物材料还包含至多并包括0.5%的金属硬脂酸盐。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的水溶性容器,其中所述水溶性聚合物材料还包含甘油、丙二醇或其混合物。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的水溶性容器,其中所述容器主体包括容器基部和从所述容器基部延伸的一个或多个容器壁,所述一个或多个容器壁限定清洁剂腔。
7.根据权利要求6所述的水溶性容器,其中所述容器主体的所述一个或多个容器壁的上边缘形成到所述清洁剂腔的容器主体入口,并且所述容器还包括用于密封所述入口并封闭所述清洁剂腔的盖,并且任选地所述盖由所述水溶性聚合物材料制成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的水溶性容器,其中所述容器主体具有一个或多个间隔壁,所述一个或多个间隔壁在所述容器主体中形成用于容纳至少一种保持清洁剂组分和任选地一种或多种附加组分的两个或更多个组分隔室。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的水溶性容器,其中所述硬质容器主体由单块的所述水溶性聚合物材料制成。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的清洁剂产品用于清洁物品的用途。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的清洁剂产品或根据权利要求10所述的清洁剂产品的用途,其中所述清洁剂是洗衣洗涤剂。
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