KR102408376B1 - 상이한 필름의 조합으로부터 제조된 수용성 단위 용량 물품 - Google Patents

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필립 프랭크 수터
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레진 라베크
플로렁스 카트린 쿠르샤이
마르크 레너 베르트 렌만스
데이비드 엠. 리
스티븐 쥐. 프리드릭
리 케이. 영
신스케 니
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Abstract

본 발명은 화학적으로 상이한 수용성 필름의 조합으로부터 제조되고, 선택적으로 적어도 하나의 구획의 수용성 필름에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인 조성물 (예를 들어, 가정용 케어 조성물 또는 비가정용 케어 조성물)을 함유하는 파우치에 관한 것이다.

Description

상이한 필름의 조합으로부터 제조된 수용성 단위 용량 물품
관련 출원에 대한 상호 참조
2016년 6월 13일자로 제출된 미국 가출원 제62/349,655호의 35 U.S.C. §119 (e)의 이점이 본원에 청구되며, 그 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
분야
본 개시내용은 화학적으로 상이한 수용성 필름의 조합으로부터 제조되고, 하나 이상의 구획에서 수용성 조성물에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인 조성물, 예를 들어 가정용 케어 조성물 또는 비가정용 케어 조성물을 선택적으로 포함하는 수용성 단위 용량 물품 (water-soluble unit dose articles)에 관한 것이다.
수용성 중합체 필름은 일반적으로 전달되는 물질의 분산, 주입, 용해 및 투여를 단순화하기 위한 포장재로서 사용된다. 예를 들어, 수용성 필름으로 제조된 수용성 단위 용량 물품은 일반적으로 가정용 케어 조성물, 예를 들어 세탁물 또는 식기 세제를 함유하는 파우치, 및 비가정용 케어 조성물, 예를 들어 물 처리 활성제를 함유하는 파우치를 포함하는데 사용된다. 사용자 (예를 들어, 소비자)는 수용성 단위 용량 물품을 물통, 싱크대 또는 세탁기와 같은 혼합 용기, 또는 화장실의 수조, 또는 수영장으로 직접 첨가할 수 있다. 유리하게는, 이것은 정확한 용량을 제공하면서 소비자가 조성물을 측정할 필요성을 없앤다. 수용성 단위 용량 물품은 또한 용기로부터 유사한 조성물을 분배하는 것, 예컨대 병으로부터 액체 세탁세제를 붓거나 또는 수처리 과립 또는 펠렛을 버킷으로부터 분배하는 것과 관련된 혼란을 감소시킬 수 있다. 수용성 단위 용량 물품은 또한 그 조성물을 사용자의 손과의 접촉으로부터 격리시킨다. 요약하면, 사전 측정된 제제를 함유한 수용성 단위 용량 물품은 다양한 적용에서 소비자 사용 편의성을 제공한다.
수용성 단위 용량 물품을 제조하는데 사용되는 일부 수용성 중합체 필름은 세척 사이클 중에 불완전하게 용해되어, 세탁물 내에 필름 잔류물을 남긴다. 이러한 문제점은 특히 수용성 단위 용량 물품이 예컨대 단시간 세척 사이클에서 짧은 물 접촉 시간, 및/또는 예컨대 저수위 세척 사이클에서 필름 용해에 사용할 수 있는 저농도의 물 (예를 들어, 5 mL 내지 300mL 내용물을 포함하는 크기의 파우치에 대해 예컨대 약 3L내지 약 20L의 세척액)을 갖는 응력을 받는 세척 조건 하에서 사용되는 경우, 예를 들어 파우치가 냉수 (예를 들어, 5℃ 및/또는 최대 10℃ 또는 15℃의 물)에서 사용되는 경우 발생할 수 있다. 특히, 환경 문제와 에너지 비용으로 인해 세탁물에 더 차가운 세척수를 사용하고 세척 사이클을 단축하려는 소비자의 욕구를 불러일으킨다.
수용성 단위 용량 물품을 제조하는데 사용되는 일부 수용성 중합체 필름은 세척 사이클 동안 완전히 용해되지만 물에 실질적으로 용해되어 고습 조건에 노출되었을 때 필름이 끈적해지므로, 그렇게 만들어진 수용성 단위 용량 물품은 제조 중에 또는 운송 중에 컨테이너에 저장될 때, 창고 또는 소비자의 가정에서 그러한 고습도 조건에 노출될 때 함께 접착되는 원인이 된다.
또한, 수용성 단위 용량 물품은 제조 직후 및 저장 시에 포장, 수송, 보관 및 사용 중에 가해질 수 있는 힘을 견딜 수 있는 적절한 강도를 갖는 것이 바람직하다. 파우치가 의도하지 않은 파열 및/또는 누출을 피하기 위해 세탁세제 또는 염색 농축물과 같은 액체 조성물을 캡슐화할 때 적절한 강도가 특히 바람직할 수 있다.
열성형시 및/또는 적절한 밀봉시의 변형 가능성과 같은 바람직한 기계적 성질 및/또는 필름 또는 그로부터 형성된 수용성 단위 용량 물품과 접촉하여 우수한 수용성, 감소된 점착성, 적절한 파우치 강도, 내약품성, 세탁 활성제 또는 기타 조성물과의 화학적 및 물리적 상용성의 바람직한 특성을 갖는 파우치와 같은 수용성 필름 및 수용성 단위 용량 물품에 대한 필요성이 여전히 남아있다. 본 개시내용에 따른 수용성 단위 용량 물품은 최적의 수용성 및 감소된 점착성을 나타내는 것으로 밝혀졌다.
본 개시내용은 하나 이상의 밀봉된 구획을 포함하고 선택적으로 1종 이상의 조성물 (예를 들어, 가정용 케어 조성물 또는 비가정용 케어 조성물)을 포함하는 수용성 단위 용량 물품에 관한 것으로, 상기 수용성 단위 용량 물품은 제1 수용성 필름 및 제2 수용성 필름을 포함하고, 상기 제1 필름은 상기 제2 필름에 밀봉되어 하나 이상의 밀봉된 구획을 형성하며, 상기 제1 수용성 필름은 필름의 음이온 함량에 대해 상기 제2 수용성 필름과 화학적으로 상이하다.
본 개시내용은 또한 이러한 파우치를 제조하고 사용하는 방법에 관한 것이다.
본원의 도면은 본질적으로 예시적인 것이며 제한하려는 것은 아니다.
도 1은 단위 용량 물품 강도 시험 및 밀봉 파괴 시험의 기본 구성의 개략도를 도시한다.
도 2는 파우치의 측단면도이다.
도 3은 다중 구획 파우치를 도시한다.
정의
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수의 표현이 청구 범위에서 사용되는 경우, 청구되거나 설명된 것 중 하나 이상을 의미하는 것으로 이해된다. 본 명세서에서 사용된 용어 "포함하다", "함유하다" 및 "포함하는"은 비제한적인 의미이다. 본 개시내용의 조성물은 본 개시내용의 성분을 포함할 수 있거나, 본질적으로 구성될 수 있거나, 또는 구성될 수 있다.
용어 "실질적으로 없는" 또는 "실질적으로 존재하지 않는"이 본 명세서에서 사용될 수 있다. 이는 지시된 물질이 조성물의 일부를 형성하기 위해 의도적으로 조성물에 첨가되지 않은 최소치이거나 또는 바람직하게는 분석적으로 검출 가능한 수준으로 존재하지 않는 것을 의미한다. 이것은 지시된 물질이 의도적으로 포함된 다른 물질 중 하나에서 불순물로서만 존재하는 조성물을 포함하는 것을 의미한다. 지시된 물질은, 조성물의 1 중량% 미만, 또는 0.1 중량% 미만, 또는 0.01 중량% 미만, 또는 심지어 0 중량%의 수준으로 존재할 수 있다.
본 개시내용의 수용성 단위 용량 물품은 포장 그 자체의 구현예 및 조성물, 예를 들어 가정용 케어 조성물 또는 비가정용 케어 조성물을 함유할 수 있는 패키지를 포함한다. 조성물은 액체, 고체 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 본원에 사용된 "액체"는 자유 유동성 액체뿐만 아니라 페이스트, 겔, 폼 및 무스를 포함한다. 액체의 비제한적 예는 경량 및 중량 액체 세제 조성물, 직물 강화제, 세탁물, 표백제 및 세탁 첨가제에 일반적으로 사용되는 세제 겔을 포함한다. 예를 들어 현탁된 기포 또는 고체 (예를 들어, 입자)가 액체 내에 포함될 수 있다. 본원에 사용된 "고체"는 분말, 응집체 및 이들의 혼합물을 포함하나 이에 한정되지는 않는다. 고체의 비제한적인 예는 과립, 마이크로 캡슐, 비드, 누들 및 진주화된 볼을 포함한다.　 고체 조성물은 비제한적으로 세척을 통한 이점, 전처리 이점 및/또는 심미적 효과를 포함하는 기술적 이점을 제공할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "동종 중합체"는 일반적으로 단일 유형의 단량체 반복 단위 (예를 들어, 단일 단량체 반복 단위로 구성되거나 본질적으로 구성된 중합체 체인)를 갖는 중합체를 포함한다. 폴리비닐 알콜 (PVOH)의 특정 경우에 있어서, "동종 중합체" (또는 "PVOH 동종 중합체" 또는 "PVOH 중합체")라는 용어는 가수 분해 (예를 들어, 비닐 알콜과 비닐 아세테이트 단량체 단위로 구성되거나 본질적으로 구성된 중합체 사슬) 정도에 따라, 비닐 알콜 단량체 단위 및 비닐 아세테이트 단량체 단위의 분포를 갖는 공중합체를 추가로 포함한다. 100% 가수 분해의 극한의 경우, PVOH 동종 중합체는 비닐 알콜 단위만을 갖는 진정한 동종 중합체를 포함할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "공중합체"는 일반적으로 두 개 이상의 유형의 단량체 반복 단위 (예를 들면, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체 등의 둘 이상의 상이한 단량체 반복 단위로 구성되거나 본질적으로 구성된 중합체 사슬)을 갖는 중합체를 포함한다). PVOH의 특정 경우에 있어서, 용어 "공중합체" (또는 "PVOH 공중합체")는 추가로 가수 분해의 정도에 따라 비닐 알콜 단량체 단위 및 비닐 아세테이트 단량체 단위의 분포를 갖는 공중합체뿐만 아니라 1종 이상의 단량체성 반복 단위 (예를 들어, 비닐 알콜 단량체 단위, 비닐 아세테이트 단량체 단위 및 하나 이상의 다른 단량체 단위, 예를 들어 음이온성 단량체 단위로 구성되거나 본질적으로 구성된 3차 (또는 그 이상) 중합체성 사슬)를 포함한다. 100% 가수 분해의 극한의 경우, PVOH 공중합체는 비닐 알콜 단위 및 하나 이상의 다른 단량체 단위를 갖지만 비닐 아세테이트 단위를 갖지 않는 공중합체를 포함할 수 있다.
달리 명시하지 않는 한, 모든 성분 또는 조성 수준은 해당 성분 또는 조성물의 활성 부분을 기준으로 하고, 불순물, 예를 들어 잔류 용매 또는 부산물을 제외한 것으로, 그러한 성분 또는 조성물은 상업적으로 입수가능하다.
달리 별도의 표시가 없는 한, 본원의 모든 온도는 섭씨 (℃)이다. 달리 명시되지 않는 한, 모든 측정은 20 ℃, 대기압 및 50% 상대 습도에서 수행된다.
달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 본 개시내용에서, 모든 퍼센트는 총 조성물의 중량을 기준으로한다. 모든 비율은 달리 구체적으로 언급되지 않는 한 중량비이다.
이러한 낮은 수치 제한이 명시적으로 기재된 것처럼 본 명세서 전반에 걸쳐 제시된 모든 최대 수치 한계는, 모든 더 낮은 수치 한계를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서 전반에 걸쳐서 주어진 모든 최소 수치 한계는, 보다 높은 수치 한계가 본원에 명시적으로 기재된 것처럼 모든 높은 수치 한계를 포함할 것이다. 본원 전체에 주어진 모든 수치 범위는 보다 좁은 수치 범위가 모두 여기에 명시적으로 기재되어있는 것처럼 보다 넓은 수치 범위 내에 속하는 모든 더 좁은 수치 범위를 포함할 것이다.
여기에 설명된 모든 범위는 범위의 모든 가능한 부분 집합 및 이러한 부분 집합 범위의 모든 조합을 포함한다. 기본적으로 범위는 달리 명시하지 않는 한 명시된 끝점을 포함한다. 범위의 값이 제공되는 경우, 그 범위의 상한과 하한 사이의 각각의 개재된 값 및 명시된 범위 내의 임의의 명시되거나 개재된 값이 개시 내에 포함되는 것으로 이해된다. 이들 작은 범위의 상한 및 하한은 독립적으로 보다 작은 범위에 포함될 수 있으며, 명시된 범위에서 임의로 특별히 배제된 한계에 따라 본 개시내용 내에 포함될 수도 있다. 명시된 범위가 한쪽 한계 또는 양쪽 한계를 포함하는 경우, 포함된 한계의 한쪽 또는 양쪽을 제외한 범위도 본 개시내용의 일부로 고려된다.
설명된 주제의 파라미터 또는 설명된 주제와 관련된 범위의 일부로서, 본 명세서에 기술된 임의의 수치에 대해, 설명의 일부를 형성하는 대안은 특정 수치를 둘러싼 기능적으로 동등한 범위라는 것이 명백하게 고려된다 (예를 들어, "40mm"로서 개시된 치수에 대해 고려된 대안적인 구현예는 "약 40mm"임).
수용성 단위 용량 물품
본 명세서에 기술된 수용성 단위 용량 물품은 제1 수용성 필름, 및 단위 용량 물품이 수용성 필름으로 둘러싸인 하나 이상의 내부 구획을 포함하도록 형성된 제2 수용성 필름을 포함한다. 상기 수용성 필름은 내부 구획을 한정하도록 서로 밀봉되고 완성된 충진 물품에서 상기 필름은 저장 중에 구획으로부터 세제 또는 기타 조성물이 누출되지 않도록 서로 밀봉된다. 그러나, 수용성 단위 용량 물품을 물에 (또는 역으로) 첨가하면, 수용성 필름이 용해되어 내부 구획의 내용물을 물 또는 세탁액으로 방출된다. 수용성 단위 용량 물품은 파우치일 수 있다.
두 필름이 만나는 영역과 함께 밀봉되는 영역을 밀봉 영역이라고한다. 흔히, 밀봉 영역은 제2 수용성 필름의 영역에 밀봉된 제1 수용성 필름의 영역을 포함하고 일반적으로 단위 용량 물품의 본체로부터 돌출된 '스커트 (skirt)' 또는 '플랜지 (flange)'를 포함한다. 단위 용량 물품을 제조하는 바람직한 방법은 하기에서 보다 상세히 설명된다.
구획은 세제 또는 다른 성분을 함유할 수 있는 단위 용량 물품 내의 밀폐된 내부 공간을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 제조 중에, 본 발명에 따른 제1 수용성 필름은 세제 또는 기타 조성물이 첨가되는 개방된 구획을 포함하도록 성형될 수 있다. 이어서, 본 발명에 따른 제2 수용성 필름은 구획의 개구를 막는 방향으로 제1 필름 위에 놓인다. 이어서, 제1 및 제2 필름은 밀봉 영역을 따라 함께 밀봉된다.
단위 용량 물품은 1 개 이상의 구획, 심지어 2 개 이상의 구획, 또는 적어도 3 개의 구획을 포함할 수 있다. 구획은 겹쳐진 방향으로 배열될 수 있고, 즉, 한 쪽은 다른 다른 쪽의 상부에 배치될 수 있다. 이러한 방향에서 단위 용량 물품은 상부, 중간 및 하부의 3 개의 필름으로 구성될 것이다. 바람직하게는, 중간 필름은 본 발명에 따른 제2 수용성 필름에 상응할 것이고, 상부 및 하부 필름은 본 발명에 따른 제1 수용성 필름에 상응할 것이다. 대안적으로, 구획은 나란한 방향, 즉 한 쪽이 다른 쪽 옆에 있는 방향으로 배치될 수 있다. 구획은 '타이어 및 림' 배열로 배향될 수도 있는데, 즉 제1 구획이 제2 구획 옆에 위치하지만 제1 구획은 제2 구획을 적어도 부분적으로 둘러싸지만 제2 구획을 완전히 둘러싸지는 않는다. 대안적으로, 하나의 구획이 다른 구획 내에 완전히 둘러싸일 수 있다. 이러한 다중 구획 배향에서, 본 발명에 따른 제1 수용성 필름은 세제 또는 기타 조성물이 첨가되는 개방된 구획을 포함하도록 성형될 수 있다. 이어서, 본 발명에 따른 제2 수용성 필름은 구획의 개구를 막는 방향으로 제1 필름 위에 놓인다.
단위 용량 물품이 2 개 이상의 구획을 포함하는 경우, 구획 중 하나는 다른 구획보다 작을 수 있다. 단위 용량 물품이 3 개 이상의 구획을 포함하는 경우, 2 개의 구획은 제 3의 구획보다 작을 수 있고, 바람직하게는 작은 구획이 큰 구획에 중첩된다. 중첩된 구획은 바람직하게는 나란하게 배향된다.
다중 구획 배향에서 조성물 (예를 들어, 비가정용 케어 조성물)은 구획 중 적어도 하나에 포함될 수 있다. 예를 들어 하나의 구획에만 구성될 수도 있고, 2 개의 구획 또는 심지어 3 개의 구획으로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 다중 구획 배향에서, 본 발명에 따른 세제 조성물은 구획 중 적어도 하나에 포함될 수 있다. 대안적으로, 세제는 예를 들어 단지 하나의 구획에 포함될 수 있거나, 2 개의 구획에 또는 심지어 3 개의 구획에 포함될 수 있다.
각 구획은 동일하거나 상이한 구도를 포함할 수 있다. 상이한 조성은 모두 동일한 형태일 수 있거나 상이한 형태 일 수 있다.
수용성 단위 용량 물품은 2 개 이상의 내부 구획을 포함할 수 있으며, 액체 조성물은 적어도 하나의 구획에 포함되고, 바람직하게는 단위 용량 물품은 적어도 3 개의 구획을 포함하고, 액체 조성물은 구획 중 적어도 하나에 포함된다. 예를 들어, 수용성 단위 용량 세제 물품은 2 개 이상의 내부 구획을 포함할 수 있으며, 상기 액체 세탁세제 조성물은 하나 이상의 구획에 포함되고, 바람직하게는 상기 단위 용량 물품은 적어도 3 개의 구획을 포함하고, 상기 세제 조성물은 하나 이상의 구획에 포함된다.
제1 및 제2 수용성 필름
수용성 단위 용량 물품은 제1 수용성 필름 및 제2 수용성 필름을 포함하고, 제1 수용성 필름 및 제2 수용성 필름은 서로 화학적으로 상이하다.
의심의 여지를 피하기 위해, 여기서 '화학적으로 상이한'이란 본원에서 "순수 필름", 즉 공급기/제조물로부터 수득되고 적어도 하나의 필름 조성 중 존재하는 적어도 하나의 물질을 갖는 필름이 단위 용량 물품 제조 단위에서 분리하기 전에, 1종 이상의 제1 필름 조성물과 제2 필름 조성물을 구별하고, 제1 및 제2 필름 사이에서 상이한 적어도 하나의 물리적 필름 특성을 부여하는 본원에 기재된 시험 방법(들)에 따른 필름의 물성, 연신율 및 파단시 인장 강도와 같은 물리적 특성 중 적어도 하나에 영향을 미치는 것을 의미한다. 천연 제조 공정, 즉 배치 대 배치 변화에 기인한 다양한 필름의 화학적 조성은 본 발명의 범위 내에서 화학적으로 상이한 필름으로 간주되지 않는다.
화학적으로 구별되는 물질의 비제한적인 예는 상이한 중합체 표적 수지 및/또는 함량, 상이한 가소제 조성물 및/또는 함량 또는 상이한 계면활성제 및/또는 함량의 사용을 포함한다. 단지 물리적 두께가 상이하지만 동일한 물질 함량을 갖는 필름, 예컨대 필름 두께가 상이한 필름을 포함하는 수용성 단위 용량 물품은 본 발명의 범위 밖인 것으로 간주된다. 코팅층의 존재 대 부재를 통해 단지 차별되는 필름으로 제조된 단위 용량 물품 또한 본 발명의 범위를 벗어난 것으로 고려된다.
바람직하게는, 상기 제 1 수용성 필름은 단위 용량 물품의 제조 시에 열 성형된다. 여기서 '열 성형 (thermoforming)'이란 필름은 예를 들어 필름을 적외선 램프 아래로 통과시킴으로써 필름이 변형되기 전에 가열되는 것을 의미하며, 변형 단계는 바람직하게는 공동 (cavity) 상에 수용성 필름을 놓고 필름 아래의 공동 내부에 진공 또는 압력을 가한다. 제2 수용성 필름은 단위 용량 물품의 제조 중에 열 성형될 수 있다. 대안적으로, 제2 수용성 필름은 단위 용량 물품의 제조 중에 열 성형이 되지 않을 수 있다. 바람직하게는, 제1 수용성 필름은 단위 용량 물품의 제조 중에 열 성형되고 제2 수용성 필름은 단위 용량 물품의 제조 중에 열 성형되지 않는 것이다.
제1 수용성 필름 및 제2 수용성 필름은 각각 40 내지 100 마이크론, 바람직하게는 60 내지 90 마이크론, 보다 바람직하게는 70 내지 80 마이크론의 단위 용량 물품에 혼입되기 전에 각각 독립적인 두께를 가질 수 있다.
바람직하게는, 제1 수용성 필름과 제2 수용성 필름 사이의 단위 용량 물품 내로 혼입되기 이전의 두께 차이는 50% 미만, 바람직하게는 30% 미만, 보다 바람직하게는 20% 미만, 더욱 바람직하게는 미만 10% 또는 두께가 동일할 수 있다.
본 발명에 따른 제1 수용성 필름 및 제2 수용성 필름은 바람직하게는 단층 필름이고, 보다 바람직하게는 용액 주조를 통해 제조된다.
수용성 필름은 추가로 4 중량% 이상, 예를 들어 약 4 내지 약 10 중량% 범위의 칼피셔 수분 적정법 (Karl Fischer titration)으로 측정된 잔류 수분 함량을 가질 수 있다.
본원에 기재된 제1 수용성 필름 및/또는 제2 수용성 필름은 음이온성 단량체 단위를 포함하는 중합체, 예를 들어 PVOH 중합체를 함유할 수 있다. 제1 수용성 필름 및/또는 제2 수용성 필름에 존재하는 음이온성 단량체의 양은 음이온 함량으로 표현될 수 있다. 제1 수용성 필름은 제1 음이온 함량을 가질 수 있고, 제2 수용성 필름은 제2 음이온 함량을 가질 수 있다. 제1 음이온 함량은 제2 음이온 함량과 다를 수 있다. "음이온성 함량"은, 예를 들어 필름 중의 PVOH 중합체의 총량 (예를 들어, 동종 중합체(들) 및 공중합체(들)을 포함하는 PVOH 중합체의 총량)과 비교한 음이온성 단량체 단위의 몰 함량 (몰%)으로서, 필름의 PVOH 중합체에 존재하는 음이온성 단량체 단위를 의미한다. 음이온성 단량체 단위의 양은 중합체, 예를 들어 PVOH 공중합체 내의 음이온성 단량체 단위의 몰 함량 (예를 들어, 몰%로 표시함)의 관점에서 특성화될 수 있다. 하나 이상의 음이온성 단량체 단위는 PVOH 공중합체에 약 1 몰% 내지 약 10 몰%, 또는 약 2 몰% 내지 약 8 몰%, 또는 약 2 몰% 내지 약 6 몰%, 또는 약 3 몰% 내지 약 6 몰%, 또는 약 1 몰% 내지 약 4 몰%, 또는 약 3 몰% 내지 약 5 몰%, 또는 약 3.5 몰% 내지 약 4.5 몰%, 또는 약 4 몰% 내지 약 4.5 몰%의 양으로 개별적으로 또는 집합적으로 존재할 수 있다. 음이온성 단량체 단위는 PVOH 공중합체에 약 3.0 몰% 이상, 약 3.5 몰% 이상, 약 4.0 몰% 이상 및/또는 약 6.0 몰% 이하, 약 5.5 몰% 이하, 약 5.0 몰% 이하, 또는 약 4.5 몰% 이하의 양으로 존재할 수 있다.
본 명세서에 개시된 수용성 단위 용량 물품은 제1 음이온 함량을 포함하는 제1 수용성 필름 및 제2 음이온 함량을 포함하는 제2 수용성 필름을 포함할 수 있고, 여기서 상기 제1 음이온 함량은 제2 음이온 함량보다 크다. 제1 음이온 함량과 제2 음이온 함량 사이의 차이는 약 0.05 몰% 내지 약 4 몰%, 또는 약 0.1 몰% 내지 약 2 몰%, 또는 약 0.2 몰% 내지 약 1 몰%이다. 제1 음이온성 함량은 제1 유형의 음이온성 단량체 단위를 포함할 수 있고, 제2 음이온 함량은 제2 유형의 음이온성 단량체 단위를 포함할 수 있다.
제1 수용성 필름 및 제2 수용성 필름은 상기 필름 중의 PVOH 중합체의 총량과 비교하여 독립적으로 약 0 몰% 내지 약 10 몰%의 음이온성 단량체 단위를 포함할 수 있다. 제1 수용성 필름 및 제2 수용성 필름은 독립적으로 약 0.25 몰% 이상, 약 0.5 몰% 이상, 약 0.75 몰% 이상, 약 1.0 몰% 이상, 약 1.25 몰% 이상, 또는 약 1.5 몰% 이상 및/또는 약 7.5 몰% 이하, 약 5.0 몰% 이하, 약 4.0 몰% 이하, 약 3.0 몰% 이하 내지 약 2.0 몰%, 또는 약 1.5 몰% 이하의 음이온성 단량체 단위 (들)을 함유할 수 있다. 예를 들어, 2 개의 PVOH 중합체의 50wt%/50wt% 블렌드를 포함하는 필름에 있어서, 제1 PVOH 중합체가 4 몰%의 음이온성 단량체 단위를 포함하고 제2 PVOH 중합체가 동종 중합체인 경우, 음이온 함량은 약 총 PVOH 중합체 2.0 몰%이다. 또는, 예를 들어 2 개의 PVOH 중합체의 50wt%/50wt% 블렌드를 포함하는 필름에 있어서, 제1 PVOH 중합체는 4 몰%의 음이온성 단량체 단위를 포함하는 공중합체이고, 제2 PVOH 중합체는 2 몰%의 음이온성 단량체 단위를 포함하는 공중합체이고, 상기 음이온 함량은 전체 PVOH 중합체의 약 3.0 몰%이다. 또는, 예를 들어 4 몰%의 음이온성 단량체 단위를 포함하는 100wt%의 PVOH 공중합체를 포함하는 필름의 경우, 음이온 함량은 전체 PVOH 중합체의 약 4.0 몰%이다.
따라서, 제1 PVOH 중합체가 음이온성 단량체 단위를 포함하는 공중합체이고 제2 PVOH 중합체가 동종 중합체인 2 개의 PVOH 중합체의 블렌드를 포함하는 필름의 경우, 필름의 음이온 함량은 공중합체 중의 음이온 단량체의 몰%를 증가시키거나, 또는 공중합체/동종 중합체 블렌드 중의 공중합체의 중량%를 증가시킬 수 있다.
PVOH 공중합체는 2 종 이상의 유형의 음이온성 단량체 단위를 포함할 수 있다. 바람직하게는, PVOH 공중합체는 단일 유형의 음이온성 단량체 단위를 포함한다.
음이온성 단량체 단위는 비닐 아세트산, 알킬 아크릴레이트, 말레산, 모노알킬 말레에이트, 디알킬 말레에이트, 모노메틸 말레에이트, 디메틸 말레에이트, 말레산 무수물, 푸마르산, 모노알킬 푸마레이트, 디알킬 푸마레이트, 모노메틸 푸마레이트, 디메틸 푸마레이트, 푸마르산 무수물, 이타콘산, 모노메틸 이타코네이트, 디메틸 이타코네이트, 이타콘산 무수물, 시트라콘산, 모노알킬 시트라코네이트, 디알킬 시트라코네이트, 시트라콘산 무수물, 메사콘산, 모노알킬 메사코네이트, 디알킬 메사코네이트, 메사콘산 무수물, 글루타콘산, 모노알킬 글루타코네이트, 디알킬 글루타코네이트, 글루타콘산 무수물, 비닐 술폰산, 알킬 술폰산, 에틸렌 술폰산, 2-아크릴아미도-1-메틸프로판 술폰산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판 술폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판 술폰산, 2-술포닐 아크릴레이트, 이들의 알칼리 금속염, 이들의 에스테르 및 이들의 조합으로부터 유도된 음이온성 단량체로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있고;
바람직하게는, 상기 음이온성 단량체 단위는 말레산, 모노알킬 말레에이트, 디알킬 말레에이트, 말레산 무수물, 이들의 알칼리 금속염, 이들의 에스테르 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
보다 바람직하게는, 상기 음이온성 단량체 단위는 말레산, 모노메틸 말레에이트, 디메틸 말레에이트, 말레산 무수물, 이들의 알칼리 금속염, 이들의 에스테르 및 이들의 조합으로부터 유도된 음이온성 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
제1 수용성 필름은 제1 수용성 수지를 포함할 수 있고, 제2 수용성 필름은 제2 수용성 수지를 포함할 수 있다. 제1 수용성 수지는 제2 수용성 수지와 화학적으로 상이할 수 있다. 바람직하게는, 제1 수용성 수지는 1 종 이상의 폴리비닐 알콜 동종 중합체 또는 1 종 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체 또는 이들의 블렌드를 포함하고, 제2 수용성 수지는 1 종 이상의 폴리비닐 알콜 동종 중합체 또는 1 종 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체 또는 이들의 블렌드를 포함하며, 단 상기 제1 수용성 수지 또는 상기 제2 수용성 수지 중 적어도 하나는 음이온성 단량체 단위를 포함하는 1종 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체를 포함한다.
제1 수용성 수지는 폴리비닐 알콜 동종 중합체 및 음이온성 단량체 단위를 포함하는 폴리비닐 알콜 공중합체의 블렌드를 포함할 수 있으며, 선택적으로 상기 블렌드는 음이온성 단량체 단위를 포함하는 폴리비닐 알콜 공중합체의 제1 수용성 수지 0 내지 70 중량%, 및 폴리비닐 알콜 동종 중합체의 제1 수용성 수지 30 내지 약 100 중량%를 포함한다. 상기 블렌드는 제1 수용성 수지의 총 중량을 기준으로 음이온성 단량체 단위를 포함하는 폴리비닐 알콜 공중합체를 10 내지 70 중량%, 또는 15 내지 65 중량%, 또는 20 내지 50 중량%, 또는 30 내지 40 중량% 포함할 수 있다. 다른 유형의 구현예에서, 블렌드는 65 중량% 이상의 음이온성 폴리비닐 알콜 공중합체 또는 65 중량% 초과의 음이온성 폴리비닐 알콜 공중합체를 포함한다.
제2 수용성 수지는 폴리비닐 알콜 동종 중합체 및 음이온성 단량체 단위를 포함하는 폴리비닐 알콜 공중합체의 블렌드를 임의로 포함할 수 있으며, 선택적으로 상기 블렌드는 필름 중 제2 수용성 수지의 총 중량을 기준으로 음이온성 단량체 단위를 포함하는 폴리비닐 알콜 공중합체 0 내지 70% 및 폴리비닐 알콜 동종 중합체 30 내지 100 중량%을 포함한다. 상기 블렌드는 필름 중의 제2 수용성 수지의 총 중량을 기준으로 음이온성 단량체 단위를 포함하는 폴리비닐 알콜 공중합체를 10 내지 70 중량%, 또는 15 내지 65 중량%, 또는 20 내지 50 중량%, 또는 30 내지 40 중량% 포함한다. 다른 유형의 구현예에서, 상기 블렌드는 65 중량% 이상의 음이온성 폴리비닐 알콜 공중합체 또는 65 중량% 초과의 음이온성 폴리비닐 알콜 공중합체를 포함한다.
제1 수용성 수지 및 제2 수용성 수지는 또한 음이온성 단량체 단위를 포함하는 상이한 폴리비닐 알콜 공중합체를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 제1 수용성 필름의 1종 이상의 폴리비닐 알콜 동종 중합체 또는 1종 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체 또는 이의 블렌드, 및 제2 수용성 필름의 1종 이상의 폴리비닐 알콜 동종 중합체 또는 1종 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체 또는 이의 블렌드는 독립적으로 25 ℃에서 탈염수에서의 4% 용액 점도는 4cP∼40cP, 바람직하게는 10cP∼30cP, 보다 바람직하게는 11cP∼26cP의 범위이다. 더욱 바람직하게는, 제1 수용성 수지는 25 ℃에서 탈염수에서의 4% 용액 점도가 약 8 cP 내지 약 40 cP, 12 cP 내지 30 cP, 또는 약 14 cP 내지 26 cP 범위인 1종 이상의 폴리비닐 알콜 동종 중합체 또는 1종 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체 또는 이들의 블렌드를 포함하고, 제2 수용성 수지는 25 ℃에서 탈염수에서의 4% 용액 점도가 약 4 cP 내지 약 35 cP, 또는 약 10 cP 내지 약 20 cP, 또는 약 10 cP 내지 약 15 cP, 또는 약 11 cP 내지 약 14 cP 범위인 1 종 이상의 폴리비닐 알콜 동종 중합체 또는 1 종 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체 또는 이들의 블렌드를 포함한다.
바람직하게는, 제1 수용성 수지의 1종 이상의 폴리비닐 알콜 동종 중합체 또는 1종 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체 또는 이들의 블렌드의 25 ℃에서 탈염수에서의 4% 용액 점도는 제2 수용성 수지의 1종 이상의 폴리비닐 알콜 동종 중합체 또는 1종 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체 또는 이들의 블렌드의 25 ℃에서 탈염수에서의 4% 용액 점도 보다 크다. 보다 바람직하게는, 제1 수용성 수지의 1 종 이상의 폴리비닐 알콜 동종 중합체 또는 1 종 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체 또는 이들의 블렌드의 25 ℃에서 탈염수에서의 4% 용액 점도와, 제2 수용성 수지의 1 종 이상의 폴리비닐 알콜 동종 중합체 또는 1 종 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체 또는 이들의 블렌드의 25 ℃에서 탈염수에서의 4% 용액 점도의 차이는 약 2 cP 내지 약 20 cP, 또는 약 3 cP 내지 약 15 cP, 또는 약 4 cP 내지 약 12 cP이다.
여기서 '차이'란 제1 수용성 수지의 1종 이상의 폴리비닐 알콜 동종 중합체 또는 1종 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체 또는 이들의 블렌드의 25 ℃에서 탈염수에서의 4% 용액 점도 값, 및 제2 수용성 수지의 1종 이상의 폴리비닐 알콜 동종 중합체 또는 1종 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체 또는 이들의 블렌드의 25 ℃에서 탈염수에서의 4% 용액 점도 값의 차이를 의미한다.
제1 수용성 수지 및 제2 수용성 수지가 각각 폴리비닐 알콜 동종 중합체와 음이온성 단량체 단위를 포함하는 폴리비닐 알콜 공중합체의 블렌드로 이루어지는 경우, 제1 수용성 수지의 음이온성 단량체를 포함하는 폴리비닐 알콜 공중합체는 제1 점도 (μc1)를 가질 수 있고; 제2 수용성 수지의 음이온성 단량체 단위를 포함하는 폴리비닐 알콜 공중합체는 제2 점도 (μc2)를 가질 수 있고; 제1 수용성 수지의 폴리비닐 알콜 동종 중합체는 제1 점도 (μh1)를 가질 수 있고; 제2 수용성 수지의 폴리비닐 알콜 동종 중합체는 제2 점도 (μh2)를 가질 수 있고; 제1 수용성 수지는 블렌드 점도 (μ블렌드1)를 가질 수 있고; 제2 수용성 수지는 블렌드 점도 (μ블렌드2)를 가질 수 있다. 블렌드 점도는 다음과 같이 중량 평균되어 계산될 수 있다 : 블렌드 점도 = e^(w1(lnμc1)+w2(lnμh1)), 식 중, e는 오일러의 수 (Euler's number)이고, w는 각 수용성 수지의 총 중량을 기준으로 중량%이다. 그리고, 점도 차이는 여러 가지 방법으로 계산될 수 있다.
(i) μh2 = μh1 일 때, |μc1 - μc2| > 0, ;
(ii) μc2 = μc1 일 때, |μh1 - μh2| > 0; 또는
(iii) |μ블렌드1 - μ블렌드2| > 0.
바람직하게는, 제1 폴리비닐 알콜 동종 중합체 및 제2 폴리비닐 알콜 동종 중합체 및 제1 폴리비닐 알콜 공중합체 및 제2 폴리비닐 알콜 공중합체는 독립적으로 80% 내지 99%, 바람직하게는 85% 내지 95%, 더욱 바람직하게는 87% 및 93%의 가수분해도를 갖는다.
바람직하게는, 제1 수용성 필름 및 제2 수용성 필름은 독립적으로 30% 내지 90%, 보다 바람직하게는 40% 내지 80%, 더욱 더 바람직하게는 50% 내지 75% 가장 바람직하게는 필름의 60 내지 70 중량% 의 수용성 수지 함량을 갖는다.
제1 폴리비닐 알콜 동종 중합체 및 제2 폴리비닐 알콜 동종 중합체 및 제1 폴리비닐 알콜 공중합체 및 제2 폴리비닐 알콜 공중합체에 추가로 사용하는 다른 수용성 중합체는 비제한적으로 때때로 PVOH 동종 중합체로 언급되는 비닐 알콜-비닐 아세테이트 공중합체, 폴리아크릴레이트, 수용성 아크릴레이트 공중합체, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리에틸렌이민, 풀룰란, 비제한적으로 구아 검, 아카시아 검, 잔탄 검, 카라기난 및 전분을 포함하는 수용성 천연 중합체, 비제한적으로 변형된 전분, 에톡시화된 전분, 하이드록시에틸화된 전분 및 하이드록시프로필화된 전분을 포함하는 수용성 중합체 유도체, 전술한 것의 공중합체 및 전술한 것의 조합을 포함할 수 있다. 그러나, 다른 수용성 중합체는 폴리알킬렌 옥사이드, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴산 및 그의 염, 셀룰로오스, 셀룰로오스 에스테르, 셀룰로오스 아미드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리카르복실산 및 그의 염, 폴리아미노산, 폴리아미드, 젤라틴, 메틸 셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스 및 그의 염, 덱스트린, 에틸셀룰로스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스, 말토덱스트린, 폴리 메타크릴레이트 및 전술한 것의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 이러한 수용성 중합체는 PVOH 이든 아니든 다양한 공급원으로부터 상업적으로 입수 가능하다.
제1 수용성 필름은 제1 수분 용량을 갖고, 제2 수용성 필름은 제2 수분 용량을 갖는데, 제1 수분 용량은 제2 수분 용량보다 적다.
제1 수용성 필름 및 제2 수용성 필름의 수분 용량의 차이는 0.01% 내지 1%, 바람직하게는 0.03% 내지 0.5%, 가장 바람직하게는 0.05% 내지 0.3%이다. 제1 수용성 필름 및 제2 수용성 필름은 하기에서 보다 상세하게 설명된다. 여기서 '차이'란 제1수분 용량 값과 제2 수분 용량 값의 차이를 의미한다. 여기서 '수분 용량'이란 시험할 필름의 질량 증가로 측정된 특정 상대 습도 및 온도에서 일정 기간 동안 수분을 흡수하는 필름의 용량을 의미한다. 수분 용량을 측정하는 방법은 아래에 자세히 설명되어 있다.
바람직하게는, 제1 수용성 필름은 1 내지 10%, 보다 바람직하게는 2 내지 8%, 가장 바람직하게는 3 내지 6%의 수분 용량을 갖는다.
바람직하게는, 제2 수용성 필름은 1.5% 내지 12%, 보다 바람직하게는 2.5% 내지 10%, 가장 바람직하게는 3.5% 내지 8%의 수분 용량을 갖는다.
제1 수용성 필름은 300% 내지 1600%, 바람직하게는 400% 내지 1200%, 더욱 바람직하게는 600% 내지 1200%의 제1 파단시 인장 변형률을 가질 수 있다. 파단시 인장 변형률을 측정하는 방법은 아래에서 자세히 설명한다.
제2 수용성 필름은 300% 내지 1200%, 바람직하게는 500% 내지 1000%, 더욱 바람직하게는 500% 내지 1000%의 제2 파단시 인장 변형률을 가질 수 있다. 여기서 파단시 인장 변형률이란, 응력이 가해질 때 파단되기 전에 연신하기 위해 포함할 조성물, 예를 들어 상기 필름 및 세제 또는 기타 조성물을 포함하는 단위 용량 물품 내에서 필름과 접촉하는 세제 조성물로 사전 평형화된 필름의 능력을 의미한다. 파단시 인장 변형률을 측정하는 방법은 아래에서 자세히 설명한다.
제1 파단시 인장 변형률과 제2 파단시 인장 변형률의 차이는 10% 내지 1000%, 바람직하게는 100% 내지 750%, 보다 바람직하게는 200% 내지 500%일 수 있다. 여기서 '인장 응력 변형률의 차이'는 제1 파단시 인장 변형률 값과 제2 파단시 인장 변형률 값의 차이를 의미한다.
바람직하게는, 제1 수용성 필름은 제1 연신율을 갖고, 제2 수용성 필름은 제2 연신율을 가지며, 제1 연신율은 제2 연신율보다 크고, 제1 연신율과 제2 연신율의 차이는 0.5MPa 내지 10MPa, 바람직하게는 1MPa 내지 8MPa, 보다 바람직하게는 2MPa 내지 7MPa이다.
여기서 '차이'란 제1 연신율 값과 제2 연신율 값의 차이를 의미한다. 여기서 '연신율'은 응력이 가해질 때 필름이 늘어나는 능력을 의미한다. 연신율을 측정하는 방법은 하기에서보다 상세히 설명된다.
바람직하게는, 제1 연신율은 1 MPa 내지 20 MPa, 보다 바람직하게는 3 MPa 내지 20 MPa이다.
바람직하게는, 제2 연신율은 1 MPa 내지 15 MPa, 보다 바람직하게는 3 MPa 내지 15 MPa이다.
바람직하게는, 수용성 단위 용량 물품은 하기에 기술된 단위 용량 물품 기계 세척 용해 시험 방법에 따라 6.2 미만, 바람직하게는 6 미만, 보다 바람직하게는 5.8 미만의 용해 프로파일을 나타낸다.
제1 및 제2 필름은 독립적으로 불투명, 투명 또는 반투명 일 수 있다. 제1 및 제2 필름은 독립적으로 인쇄된 영역을 포함할 수 있다. 인쇄된 부분은 필름 표면의 10 내지 80%; 또는 구획의 내부 공간과 접촉하는 상기 필름의 표면의 10 내지 80%; 또는 필름의 표면의 10 내지 80% 및 구획의 표면의 10 내지 80%를 덮을 수 있다.
인쇄 영역은 필름의 중단되지 않은 부분을 덮을 수도 있고, 그의 부분을 덮을 수도 있고, 즉, 더 작은 영역의 인쇄를 포함할 수 있는데, 그 합계는 필름 표면 또는 구획의 내부 공간과 접촉하는 필름의 표면 또는 양쪽 모두의 10 내지 80%를 나타낸다.
인쇄 영역은 잉크, 안료, 염료, 청색화제 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 인쇄 영역은 불투명, 반투명 또는 투명할 수 있다.
인쇄 영역은 단일 컬러를 포함할 수도 있고, 또는 다중 컬러, 심지어 삼색 컬러를 포함할 수도 있다. 인쇄 영역은 백색, 흑색, 청색, 적색 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 인쇄는 필름의 표면 상에 층으로 존재할 수 있거나 또는 필름 내로 적어도 부분적으로 침투할 수 있다. 필름은 제1면 및 제2면을 포함할 것이다. 인쇄 영역은 필름의 어느 한면에 있거나 필름의 양면에 있을 수 있다. 대안적으로, 인쇄 영역은 필름 자체 내에 적어도 부분적으로 포함될 수 있다.
인쇄 영역은 플렉서 인쇄 (flexographic printing) 또는 잉크젯 인쇄와 같은 표준 기술을 사용하여 달성될 수 있다. 바람직하게는, 인쇄 영역은 플렉서 인쇄를 통해 이루어지며, 여기서 필름은 인쇄되고 개방된 구획의 형상으로 성형된다. 이 구획은 세제 또는 기타 조성물로 채워지고 제2 필름은 구획 상에 놓여지고 제1필름에 밀봉된다. 인쇄 영역은 필름의 한면 또는 양면에 있을 수 있다.
대안적으로, 잉크 또는 안료가 필름의 제조동안 첨가되어 필름의 전부 또는 적어도 일부가 착색될 수 있다.
제1 및/또는 제2 필름은 혐오제 (aversive agent), 예를 들면 쓴 물질 (bittering agent)을 독립적으로 포함할 수 있다. 적합한 쓴 물질은 비제한적으로 나린진, 수크로오스 아세테이트, 퀴닌 하이드로클로라이드, 데나토늄 벤조에이트 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 임의의 적절한 수준의 혐오제가 필름에 사용될 수 있다. 적합한 수준은 1 내지 5000ppm, 또는 심지어 100 내지 2500ppm, 또는 심지어 250 내지 2000ppm을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
제1 및/또는 제2 필름은 또한 전형적으로 당업계의 숙련자에게 알려진 하기와 같은 다른 제2 성분을 비제한적으로 의도된 목적에 적합한 양으로 포함할 수 있다: 가소제, 가소제 상용화제, 계면활성제, 윤활제, 이형제, 충전제, 증량제, 가교제, 블로킹 방지제, 항산화제, 점착 방지제, 소포제, 실리케이트-유형 나노클레이와 같은 나노입자 (예를 들어, 나트륨 몬모릴로나이트), 표백제 (예를 들어, 메타중아황산나트륨, 중아황산나트륨 등), 쓴 물질과 같은 혐오제 (예를 들어, 데나토늄 벤조에이트, 데나토늄 사카라이드, 데나토늄 클로라이드와 같은 데나토늄 염; 수크로오스 옥타아세테이트; 퀴닌; 케르세틴 및 나린겐과 같은 플라보노이드; 및 브루신과 같은 쿼사인) 및 자극제(pungent) (예를 들어, 캡사이신, 피페린, 알릴 이소티오시아네이트 및 레진페라톡신), 및 다른 기능성 성분. 가소제를 포함하는 구현예가 바람직하다. 이러한 제제의 양은 개별적으로 또는 집합적으로 약 50 중량%, 20 중량%, 15 중량%, 10 중량%, 5 중량%, 4 중량% 이하, 및/또는 0.01 중량%, 0.1 중량%, 1 중량% 또는 5 중량% 이상일 수 있다.
가소제는 비제한적으로 글리세린, 디글리세린, 소르비톨, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 400 MW 이하의 폴리에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 트리메틸올프로판, 폴리에테르 폴리올, 소르비톨, 2-메틸-1,3-프로판 디올 (MPDiol®), 에탄올아민 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직한 가소제는 글리세린, 소르비톨, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 2-메틸-1,3-프로판디올, 트리메틸올 프로판 또는 이들의 조합이다. 가소제의 총량은 총 필름 중량을 기준으로 약 10 중량% 내지 약 45 중량%, 또는 약 15 중량% 내지 약 35 중량%, 또는 약 20 중량% 내지 약 30 중량%, 또는 약 20 중량% 내지 약 45 중량%, 예를 들어 약 25 중량%의 범위일 수 있다. 구현예에서, 수용성 필름 중의 가소제의 양은 수용성 필름 중의 총 수용성 중합체 100부에 대한 부 (PHR)로 표시되며, 예를 들어, 적어도 30 PHR, 또는 적어도 35 PHR로 존재한다. 가소제의 총량은 예를 들어 40 PHR 또는 45 PHR 또는 50 PHR일 수 있다. 가소제의 총량은 예를 들어, 30∼50 PHR, 약 32.5 PHR 내지 약 42.5 PHR, 또는 35∼45 PHR, 또는 35∼40 PHR, 또는 30 PHR 초과 및 45 PHR 미만, 또는 40 PHR 내지 50 PHR의 범위일 수 있다. 가소제의 총량은 34 또는 37.5 PHR일 수 있다.
수용성 필름에 사용하기 위한 계면활성제는 당업계에 잘 알려져 있다. 선택적으로, 계면활성제가 주조시 수지 용액의 분산을 돕기 위해 포함된다. 적합한 계면활성제는 비이온성, 양이온성, 음이온성 및 양성 이온성 (zwitterionic) 부류를 포함할 수 있다. 적합한 계면활성제는 비제한적으로 폴리옥시에틸렌화 폴리옥시프로필렌 글리콜, 알콜에톡실레이트, 알킬 페놀에톡실레이트, 3급 아세틸렌 글리콜 및 알칸올 아미드 (비이온성), 폴리옥시에틸렌화 아민, 4급 암모늄 염 및 4급화된 폴리옥시에틸렌화 아민 (양이온) 및 아민 옥사이드, N-알킬베타인 및 술포베타인 (양성 이온성)를 포함할 수 있다. 다른 적합한 계면활성제는 디옥틸나트륨 술포숙시네이트, 글리세린 및 프로필렌 글리콜의 락틸화된 지방산 에스테르, 지방산의 락트산 에스테르, 알킬 황산 나트륨, 폴리소르베이트 20, 폴리소르베이트 60, 폴리소르베이트 65, 폴리소르베이트 80, 레시틴, 글리세린 및 프로필렌 글리콜의 아세틸화 지방산 에스테르, 지방산의 아세틸화 에스테르, 및 이들의 조합을 포함한다. 구현예에서, 계면활성제는 폴리옥시에틸렌화 폴리옥시프로필렌 글리콜, 알콜 에톡실레이트, 알킬페놀 에톡실레이트, 3급 아세틸렌 글리콜 및 알칸올아미드, 폴리옥시에틸렌화 아민, 4급 암모늄염, 4급화된 폴리옥시에틸렌화 아민, 아민 옥사이드, N-알킬베타인, 술포베타인, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
다양한 구현예에서, 수용성 필름 중의 계면활성제의 양은 약 0.1 중량% 내지 약 8.0 중량%, 또는 약 1.0 중량% 내지 약 7.0 중량%, 또는 약 3 중량% 내지 약 7 중량%, 또는 약 5 중량% 내지 약 7 중량%이다. 구현예에서, 수용성 필름 중의 계면활성제의 양은 수용성 필름 중의 총 수용성 중합체 100부에 대한 부 (phr)로 표시되며, 약 0.5 phr 내지 약 12 phr, 약 1.0 내지 약 11.0 phr, 약 3.0 phr 내지 약 10.5 phr, 또는 약 1.0 phr 내지 약 2.0 phr의 범위로 존재한다.
적합한 윤활제/방출제는 비제한적으로 지방산 및 그의 염, 지방 알콜, 지방 에스테르, 지방 아민, 지방 아민 아세테이트 및 지방 아미드를 포함할 수 있다. 바람직한 윤활제/방출제는 지방산, 지방산 염 및 지방산 아세테이트이다. 일 유형의 구현예에서, 수용성 필름 내의 윤활제/방출제의 양은 약 0.02 중량% 내지 약 1.5 중량%, 선택적으로 약 0.1 중량% 내지 약 1 중량% 범위이다.
적합한 충전제/증량제/블로킹 방지제/점착 방지제는 비제한적으로 전분, 변성 전분, 가교 결합된 폴리비닐 피롤리돈, 가교 결합된 셀룰로오스, 미세 결정질 셀룰로오스, 실리카, 금속 산화물, 탄산 칼슘, 활석, 운모, 스테아르산 및 그의 금속염, 예를 들어 마그네슘 스테아레이트를 포함함다. 바람직한 물질은 전분, 변형된 전분 및 실리카이다. 일 유형의 구현예에서, 수용성 필름 내의 충전제/증량제/블로킹 방지제/점착 방지제의 양은 예를 들어, 약 1 중량% 내지 약 6 중량%, 또는 약 1 중량% 내지 약 4 중량%, 또는 약 2 중량% 내지 약 4 중량%, 또는 약 1 phr 내지 약 6 phr, 또는 약 1 phr 내지 약 4 phr, 또는 약 2 phr 내지 약 4 phr의 양으로 존재할 수 있다.
항-블록제 (예를 들어, SiO2 및/또는 스테아르산 등)은 적어도 0.1 PHR, 또는 적어도 0.5 PHR, 또는 적어도 1 PHR, 또는 약 0.1 내지 5.0 PHR, 또는 약 0.1 내지 약 3.0 PHR, 또는 약 0.4 내지 1.0 PHR, 또는 약 0.5 내지 약 0.9 PHR, 또는 약 0.5 내지 약 2 PHR, 또는 약 0.5 내지 약 1.5 PHR, 또는 0.1 내지 1.2 PHR이거나, 또는 0.1 내지 4 PHR, 예를 들어 0.5 PHR, 0.6 PHR, 0.7 PHR, 0.8 PHR 또는 0.9 PHR이다.
항-블록제는 SiO2 입자의 경우, 항-블록제에 적합한 중간 입자 크기는 약 3 또는 4 마이크론 내지 11 마이크론, 또는 약 4 내지 약 8 마이크론, 또는 약 5 내지 약 6 마이크론, 예를 들어 5, 6, 7, 8 또는 8 마이크론 범위의 중간 크기를 포함한다. 적합한 SiO2는 수성 시스템에 사용하기 위해 설계된 미처리 합성 무정형 실리카이다.
세제 조성물
세제 조성물은 자유 유동 분말, 액체, 압축된 고체, 겔 또는 이들의 혼합물의 형태일 수 있다.
세제 조성물은 자유 유동 분말의 형태일 수 있다. 이러한 자유 유동 분말은 100 내지 1500 마이크론, 바람직하게는 100 내지 1000 마이크론, 보다 바람직하게는 100 내지 750 마이크론의 평균 입경을 가질 수 있다. 당업자는 입자 크기를 측정하기 위한 표준 기술을 알고 있을 것이다. 세제 조성물은 자유 유동 세제 조성물 일 수 있다.
세제 조성물은 액체일 수 있다. 본 발명의 액체 세제 조성물과 관련하여, 용어 '액체'는 분산액, 겔, 페이스트 등과 같은 형태를 포함한다. 액체 조성물은 또한 적절하게 세분된 형태의 기체를 포함할 수 있다. 그러나, 액체 조성물은 정제 또는 과립과 같이 전체적으로 비액체인 형태를 배제한다.
세제 조성물은 액체 세탁세제 조성물일 수 있다. 용어 '액체 세탁세제 조성물'은 직물을 적시고 처리할 수 있는, 예를 들어 가정용 세탁기에서 옷을 세척할 수 있는 액체를 포함하는 임의의 세탁세제 조성물을 의미한다.
세탁세제 조성물은 주 세탁 공정 중에 사용되지만, 또한 전처리 또는 담금용 조성물로 사용될 수 있다.
세탁세제 조성물은 직물 세제, 직물 연화제, 투인원 (2-in-1) 세제 및 연화제, 전처리 조성물 등을 포함한다.
세탁세제 조성물은 표백제, 표백 촉매, 염료, 색소 염료, 광택제, 알콕시화 폴리아민 및 폴리에틸렌 이민을 포함하는 세정 중합체, 토양 이탈 중합체, 계면활성제, 용제, 염료 전달 저해제, 킬레이트제, 빌더, 효소, 향료, 캡슐화된 향료, 폴리카르복실레이트, 유동성 수정제, 구조화제(structurant), 친수제, 안료 및 염료, 유백제, 방부제, 항산화제, 가공 보조제, 양이온성 중합체를 포함하는 컨디셔닝 중합체, 항균제, 수산화물 및 알칸올아민과 같은 pH 트리밍제, 거품 억제제 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 성분을 포함할 수 있다.
계면활성제는 음이온성, 양이온성, 양성 이온성, 비이온성, 양쪽성 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, 직물 케어 조성물은 음이온성, 비이온성 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
음이온성 계면활성제는 선형 알킬 벤젠 설포네이트, 알킬에톡실레이트 설페이트 및 이들의 조합 물 중에서 선택될 수 있다.
본 발명에서 유용한 적합한 음이온성 계면활성제는 액체 세제 제품에 전형적으로 사용되는 임의의 통상적인 음이온성 계면활성제 유형을 포함할 수 있다. 이들은 알킬 벤젠 술폰산 및 이의 염뿐만 아니라 알콕시화 또는 비-알콕시화된 알킬 설페이트 물질을 포함한다.
비이온성 계면활성제는 지방 알콜 알콕실레이트, 옥소-합성 지방 알콕실레이트, 게르베(Guerbet) 알콜 알콕실레이트, 알킬페놀알콜 알콕실레이트 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 비이온성 계면활성제는 알콜 알콕시네이트 비이온성 계면활성제를 포함한다. 알콜 알콕실레이트는 하기 화학식에 해당하는 물질이다: R1(CmH2mO)nOH (식 중, R1은 C8-C16 알킬기이고, m은 2 내지 4이고, n은 약 2 내지 12의 범위임). 하나의 양태에서, R1은 약 9 내지 15 개의 탄소 원자, 또는 10 내지 14 개의 탄소 원자를 포함하는 일차 또는 이차일 수 있는 알킬기이다. 하나의 양태에서, 알콕시화 지방 알콜은 또한 평균적으로 분자 당 약 2 내지 12 개의 에틸렌 옥사이드 잔기 또는 분자 당 약 3 내지 10 개의 에틸렌 옥사이드 잔기를 함유하는 에톡시화된 물질일 것이다.
본 세탁세제 조성물에 사용되는 쉐이딩 염료는 중합체성 또는 비중합체성 염료, 안료 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 쉐이딩 염료는 발색단 구성 성분 및 중합체 구성 성분을 포함하는 중합체성 염료를 포함한다. 발색단 구성 요소는 광에 노출되면 청색, 적색, 보라색, 자주색 또는 이들의 조합의 파장 범위의 광을 흡수하는 것을 특징으로 한다. 하나의 양태에서, 발색단 구성 요소는 물 및/또는 메탄올에서 약 520 나노미터 내지 약 640 나노미터의 흡수 스펙트럼을 나타내고, 다른 양태에서는 물 및/또는 메탄올에서 약 560 나노미터 내지 약 610 나노미터의 흡광도 스펙트럼을 나타낸다.
임의의 적합한 발색단이 사용될 수 있지만, 염료 발색단은 바람직하게는 벤조디퓨란, 메틴, 트리페닐메탄, 나프탈이미드, 피라졸, 나프퀴논, 안트라 퀴논, 아조, 옥사진, 아진, 잔텐, 트리페닐디옥사진 및 프탈로시아닌 염료 발색단으로부터 선택된다.　 모노 및 디아조 염료 발색단이 바람직하다.
염료는 유기 합성 경로의 직접적인 결과물인 정제되지 않은 혼합물의 형태로 세제 조성물에 도입될 수 있다.　 따라서, 염료 중합체 외에도, 미중합된 출발 물질, 부반응 생성물 및 반복 단위의 상이한 사슬 길이를 포함하는 염료 중합체의 혼합물이 존재할 수 있으며, 이는 임의의 중합 반응 단계로부터 기인한 것으로 예상된다. 　
세탁세제 조성물은 세정 성능 및/또는 직물 관리 이점을 제공하는 하나 이상의 세제 효소를 포함할 수 있다. 적합한 효소의 예로는 비제한적으로 헤미셀룰라제, 퍼옥시다제, 프로테아제, 셀룰라아제, 자일라나제, 리파아제, 포스포리파아제, 에스테라제, 큐티나제, 펙티나제, 케라타나제, 리덕타제, 옥시다제, 페놀옥시다제, 리폭시게나제, 리그니나제, 풀루라나제, 탄닌 분해 효소, 펜토사나제, 말라나제, 베타-글루카나제, 아라비노시다제, 히알루로니다제, 콘드로티니제, 락카아제 및 아밀라아제 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 전형적인 조합은 아밀라아제와 함께 프로테아제, 리파아제, 큐티나제 및/또는 셀룰라아제와 같은 통상적인 적용가능한 효소의 칵테일이다.
본 발명의 세탁세제 조성물은 하나 이상의 표백제를 포함할 수 있다. 표백 촉매 이외의 적합한 표백제는 광표백제, 표백 활성제, 과산화수소, 과산화수소 공급원, 예비 형성된 과산 및 이들의 혼합물을 포함한다.
상기 조성물은 광택제를 포함할 수 있다. 적합한 광택제는 광택제 15와 같은 스틸벤 (stilbenes)이다. 다른 적합한 광택제는 소수성 광택제 및 광택제 49이다. 광택제는 3 내지 30 마이크로미터, 또는 3 마이크로미터 내지 20 마이크로미터, 또는 3 내지 10 마이크로미터 범위의 중량 평균 입자 크기를 갖는 미분된 미립자 형태일 수 있다. 광택제는 알파 또는 베타 결정 형태일 수 있다.
본 발명의 조성물은 또한 임의로 하나 이상의 구리, 철 및/또는 망간 킬레이트제를 함유할 수 있다. 킬레이트제는 1-하이드록시에탄디포스폰산 (HEDP) 및 그의 염; N,N-디카르복시메틸-2-아미노펜탄-1,5-디산 및 그의 염; 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산 및 그의 염; 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물은 또한 하나 이상의 염료 전달 억제제를 포함할 수 있다. 적합한 중합체 염료 전달 억제제는 비제한적으로 폴리비닐피롤리돈 중합체, 폴리아민 N-옥사이드 중합체, N-비닐피롤리돈 및 N-비닐이미다졸의 공중합체, 폴리비닐 옥사졸리돈 및 폴리비닐이미다졸 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
세탁세제 조성물은 하나 이상의 중합체를 포함할 수 있다. 적합한 중합체는 카르복실레이트 중합체, 폴리에틸렌 글리콜 중합체, 테레프탈레이트 중합체, 아민 중합체, 셀룰로오스 중합체, 염료 전달 억제 중합체와 같은 폴리에스테르 토양 방출 중합체, 이미다졸 및 에피클로로히드린의 축합에 의해 제조된 축합 올리고머와 같은 염료 차단(lock) 중합체, 선택적으로 1:4:1의 비율로 헥사 메틸렌 디아민 유도체 중합체, 및 이들의 임의 조합물을 포함한다.
기타 적합한 셀룰로스 중합체는 0.01 내지 0.99의 치환도 (DS) 및 DS + DB가 적어도 1.00가 되거나 또는 DB + 2DS-DS2가 적어도 1.20가 되도록 블록도 (DB)를 가질 수 있다. 치환된 셀룰로오스 중합체는 0.55 이상의 치환도 (DS)를 가질 수 있다. 치환된 셀룰로오스 중합체는 적어도 0.35의 블록도 (DB)를 가질 수 있다. 치환된 셀룰로오스 중합체는 1.05 내지 2.00의 DS + DB를 가질 수 있다. 적합한 치환된 셀룰로스 중합체는 카르복시메틸 셀룰로오스이다.
또 다른 적합한 셀룰로오스 중합체는 양이온 변성된 하이드록시 에틸 셀룰로오스이다.
적합한 향료는 향료 마이크로 캡슐, 시프(Schiff) 염기 향료/중합체 복합체를 포함하는 중합체 보조 향료 전달 시스템, 전분-캡슐화된 향료 어코드, 향료-부여된 제올라이트, 블루밍 향료 어코드 및 이들의 임의의 조합을 포함한다. 적합한 향료 마이크로 캡슐은 멜라민 포름알데히드 계이며, 전형적으로 멜라민 포름알데히드를 포함하는 외피에 의해 캡슐화된 향료를 포함한다. 이러한 향료 마이크로 캡슐은 폴리비닐 포름아미드 (PVF) 및/또는 양이온성 변형된 하이드록시에틸 셀룰로오스 (catHEC)와 같은 외피 내에 양이온성 및/또는 양이온성 전구 물질을 포함하는 것이 매우 적합할 수 있다.
적당한 거품 억제제는 실리콘 및/또는 스테아르산과 같은 지방산을 포함한다.
세탁세제 조성물은 착색될 수 있다. 액체 세탁세제 조성물의 색상은 물품의 필름상의 임의의 인쇄된 영역과 동일하거나 상이할 수 있다. 단위 용량 물품의 각 구획은 상이한 색을 가질 수 있다. 바람직하게는, 액체 세탁세제 조성물은 평균 16 이상의 알콕시화도를 갖는 비-직접 (non-substantive) 염료를 포함한다.
기타 조성물
단위 용량 물품 내에서 사용하기 위한 조성물은 비-세제 조성물 및/또는 비가정용 케어 조성물일 수 있다. 직물 또는 가정용 케어 조성물은 직물 처리, 경질 표면, 에어 케어, 자동차 관리, 식기 세척, 직물 컨디셔닝 및 연화, 세탁세제, 세탁 및 헹굼 첨가제 및/또는 케어, 경질 표면 세정 및/또는 처리, 및 소비자 또는 기관 이용을 위한 기타 세정을 포함한다. 비가정용 케어 조성물은 다른 용도로 사용된다. 예를 들어, 비가정용 케어 조성물은 농업용 조성물, 항공용 조성물, 식품 및 영양 조성물, 산업 조성물, 가축 조성물, 해양 조성물, 의료용 조성물, 상업용 조성물, 군용 및 준군용 조성물, 사무용 조성물 및 레크리에이션 및 공원 조성물, 애완 동물 조성물, 직물 및 가정용 케어 조성물을 배제하면서 그러한 용도에 적용 가능한 세정 및 세제 조성물을 포함하는 수처리 조성물로부터 선택될 수 있다.
일 유형의 구현예는 직물 케어 또는 가정용 케어 조성물을 함유하는 밀봉된 구획, 폴리비닐 알콜 동종 중합체 및 음이온성 폴리비닐 알콜 공중합체의 블렌드를 포함하는 필름과 함께 설명된 조항을 포함하고, 제1 수용성 필름 및 제2 수용성 필름은 모두 65 중량% 이상의 음이온성 폴리비닐 알콜 공중합체를 포함하는 것이 고려된다.
다른 유형의 구현예는 직물 케어 또는 가정용 케어 조성물을 함유하는 밀봉된 구획, 적어도 2 개의 음이온성 폴리비닐 알콜 공중합체의 블렌드를 포함하는 필름을 포함하고, 제1 수용성 필름 및 제2 수용성 필름은 모두 2 이상의 음이온성 폴리비닐 알콜 공중합체의 블렌드를 포함하는 것이 고려된다.
한 유형의 구체예에서, 조성물은 농약, 예를 들면, 하나 이상의 살충제, 살균제, 제초제, 살충제, 살생제, 방충제, 유인 물질, 수태 성장 억제제, 비료, 살균제, 미량 영양소 및 미량 원소를 포함할 수 있다. 적합한 농약 및 2 차 작용제는 미국 특허 제6,204,223호 및 제4,681,228호 및 EP 0989803 A1에 기재되어 있다. 예를 들어, 적합한 제초제는 파라콰트염 (paraquat salts) (예를 들어, 파라크랏 디클로라이드 또는 파라콰트비스(메틸설페이트), 디콰트염 (예를 들어, 디콰트 디브롬화물 또는 디콰트 알지네이트) 및 글리포세이트 또는 이의 염 또는 에스테르 (예를 들어, 글리포세이트 이소프로필암모늄, 글리포세이트 세스퀴나트륨 또는 트리메슘, 또한 설포세이트로 알려짐)를 포함한다. 비양립 작물 보호 화학 물질의 쌍은 예를 들어 미국 특허 제5,558,228호에 기재된 바와 같이 개별 챔버에서 사용될 수 있다. 사용할 수 있는 비양립 작물 보호 화학 물질의 쌍으로는 예를 들어 벤술푸론 메틸 및 몰리네이트; 2,4-D 및 티펜술푸론 메틸; 2,4-D 및 메틸 2-[[[[[N-4-메톡시-6-메틸-1,3,5-트리아진-2-일)-N-메틸아미노]카르보닐]아미노]-술포닐]벤조에이트; 2,4-D 및 메트설푸론 메틸; 만네브 또는 만코제브 및 벤노밀; 글리포세이트 및 메트설푸론 메틸; 트랄로메트린 및 임의의 유기인산염, 예컨대 모노크로토포스 또는 디메토에이트; 브로모옥시닐 및 N-[[4,6-디메톡시피리미딘-2-일)-아미노]카르보닐]-3-(에틸술포닐)-2-피리딘-술폰아미드; 브로모옥시닐 및 메틸 2-[[[[(4-메틸-6-메톡시)-1,3,5-트리아딘-2-일)아미노]카르보닐]아미노]술포닐]-벤조에이트; 브로모옥시닐 및 메틸 2-[[[[N-(4-메톡시-6-메틸-1,3,5-트리아진-2-일)-N-메틸아미노]카르보닐]아미노]-술포닐]벤조에이트를 포함한다. 또 다른 관련 유형의 구체예에서, 상기 조성물은 선택적으로 토양과 함께, 추가로 선택적으로 멀치, 모래, 피트 모스, 워터 젤리 결정 및 비료로부터 선택된 하나 이상의 추가 성분과 함께 하나 이상의 씨를 포함할 수 있으며, 여기에는 미국 특허 제8,333,033호에 기재된 구현예가 포함된다.
다른 유형의 구체예에서, 상기 조성물은 수처리제이다. 이러한 제제는 예를 들어 미국 특허 출원 공보 제2014/0110301호 및 미국 특허 제8,728,593호에 기재된 바와 같은 공격적인 산화 화학 물질을 포함한다. 예를 들어, 소독제는 차아염소산 나트륨, 차아염소산 칼슘 및 차아염소산 리튬과 같은 차아염소산염; 디클로로이소시아누르산 ("디클로로" 또는 디클로로-s-트리아진트리온, 1,3-디클로로-1,3,5-트리아진-2,4,6- 트리온으로도 언급됨) 및 트리클로로이소시아누르산 (또한 "트리클로로" 또는 1,3,5-트리클로로-1,3,5-트리아진-2,4,6-트리온)을 포함할 수 있다. 살균성 화합물의 염 및 수화물도 또한 고려된다. 예를 들어, 디클로로이소시아누르산은 나트륨 디클로로이소시아누레이트, 나트륨 디클로로이소시아누레이트산 2수화물로서 제공될 수 있다. 브롬 함유 소독 약제는 또한 1,3-디브로모-5,5-디메틸히단토인 (DBDMH), 2,2-디브로 모-3-니트릴로프로피온아미드 (DBNPA), 디브로모시아노아세트산 아미드, 1-브로모-3-클로로-5,5-디메틸히단토인; 및 2-브로모-2-니트로-1,3-프로판 디올 등을 포함한다. 산화제는 미국 특허 제7,476,325호에 기재된 것, 예를 들어 칼륨 수소 퍼옥시모노설페이트일 수 있다. 상기 조성물은 예를 들어 미국 특허 출원 공보 제2008/0185347호에 기재된 바와 같은 pH 조절 화학 물질일 수 있으며, 예를 들어 물과 접촉시 발포성이 되는 산성 성분 및 알칼리성 성분을 포함할 수 있으며, 물의 pH를 조절한다. 적합한 성분은 중탄산 나트륨, 중황산 나트륨, 수산화 칼륨, 설팜산, 유기 카르복실산, 설폰산 및 인산이수소칼륨을 포함한다. 완충제 블렌드는 예를 들어, 붕산, 탄산나트륨, 글리콜산 및 옥손 모노퍼술페이트를 포함할 수 있다.
수처리제는 예를 들어 미국 특허 출원 공보 제2014/0124454호에 기재된 바와 같은 응집제일 수 있거나 또는 응집제를 포함할 수 있다. 응집제는 중합체 응집제, 예를 들면 폴리아크릴아미드, 디알릴디메틸암모늄 클로라이드 (DADMAC), 디메틸아미노에틸 아크릴레이트 (DMAEA), 디메틸아미노에틸메타크릴레이트 (DMAEM), 3-메틸아미드프로필트리메틸암모늄 클로라이드 (MAPTAC) 또는 아크릴산의 아크릴 아미드 공중합체와 같은 폴리아크릴 아미드 공중합체; 양이온성 폴리아크릴 아미드; 음이온성 폴리아크릴 아미드; 중성 폴리아크릴 아미드; 폴리아민; 폴리비닐 아민; 폴리에틸렌 이민; 폴리디메틸디알릴암모늄 클로라이드; 폴리옥시 에틸렌; 폴리비닐 알콜; 폴리비닐 피롤리돈; 폴리아크릴산; 폴리인산; 폴리스티렌 술폰산; 또는 이들의 임의 조합을 포함할 수 있다. 응집제는 키토산 아세테이트, 키토산 락테이트, 키토산 아디페이트, 키토산 글루타메이트, 키토산 숙시네이트, 키토산 말리에이트, 키토산 푸마레이트, 키토산 푸마레이트, 키토산 하이드로 클로라이드 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 수처리 조성물은 인산염 제거 물질, 예를 들어 지르코늄 화합물, 희토류 란타니드 염, 알루미늄 화합물, 철 화합물 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택되는 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
상기 조성물은 예를 들어 미국 특허 출원 제 2006/0172910 호에 기재된 바와 같은 석회 제거 조성물, 예를 들어 시트르산 또는 말레산 또는 그의 황산염 또는 이들의 임의의 혼합물일 수 있다. 다양한 다른 유형의 조성물이 본원에 기재된 단위 용량 물질로 사용하기 위해 고려되며, 이는 미립자, 예를 들어 US RE29059 E에 기재된 바와 같은 아래 깃 (under feathers); 예를 들어, 미국 특허 출원 공보 제 2004/0144682 호 및 제 2006/0173430 호에 기재된 바와 같은 고흡수성 중합체; 예를 들어, 미국 특허 제 3,580,390 호 및 미국 특허 출원 공개 제 2011/0054111 호에 기재된 바와 같은 안료 및 점착제; 예를 들어 미국 특허 제 8,163,104 호에 기재된 바와 같은 납땜 플럭스 (예를 들어, 알칼리 금속 플루오로알루미네이트, 알칼리 금속 플루오로실리케이트 및 알칼리 금속 플루오로아연산염); 미국 특허 출원 공보 제 2007/0003719 호에 기재된 바와 같은 식품 품목 (예를 들어, 커피 가루 또는 건조 수프); 및 예를 들어, 미국 특허 제 4,466,431 호에 기재된 바와 같은 상처 드레싱을 포함한다.
단위 용량 물품의 하나 이상의 구획은 고형물을 포함할 수 있다. 존재하는 경우, 고체는 단위 용량 물품의 5 중량% 이상의 농도로 존재할 수 있다.
단위 용량 물품의 제조 방법
당업자는 본 발명의 세제 또는 기타 조성물을 제조하는 방법을 알고 있을 것이다. 당업자는 세제 또는 기타 조성물을 제조하기 위한 표준 공정 및 장비를 인식할 것이다.
당업자는 본 발명의 임의의 양태에 따른 단위 용량 물품을 제조하기 위한 표준 기술을 알고 있을 것이다. 열 성형 및 진공 성형 기술을 포함하지만 이에 제한되지 않는 표준 성형 공정이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 수용성 단위 용량 물품을 제조하는 바람직한 방법은 주형에서 제1 수용성 필름을 성형하여 개방 공동을 형성하는 단계, 공동을 세제 또는 오더 조성물로 채우는 단계, 제2 필름을 제1 필름 상에 배치하여 공동을 개방하는 단계, 및 바람직하게는 용매 밀봉 (바람직하게는 상기 용매는 물을 포함함)을 통해 제1 및 제2 필름을 함께 밀봉하여 수용성 단위 용량 물품을 제조하는 단계를 포함한다.
시험 프로토콜
단위 용량 물품 기계 세척 용해 시험법
이 방법은 응력를 받는 세탁기 조건에서 세탁용 수용성 단위 용량 물품의 상대 용해 특성을 평가하기 위해 설계되었다.　 이 방법으로 Electrolux Programmable Washing machine type W565H, 조정된 EMPA221 로드 (EMPA221 출처 : Swissatest - SWISSatest 테스트 재료, Movenstrasse 12 CH9015 St Gallen, 스위스) 및 디지아이 (Digieye) 사진 촬영 장비 (Digiye by VeriVide)를 사용했다.
조정된 EMPA221 로드는 세탁기 염료용으로 시중에서 구입할 수 있는 세탁기 염료 (Dylon 금붕어 오렌지 세탁기 염료 (N°55)) 용액을 이용하여 로드를 오렌지색으로 착색하여 준비했다. 로드를 착색하기 위해 표준 가정용 세탁기를 사용할 수 있으며, 40 ℃에서 표준 면 사이클 (standard cotton cycle)을 사용한다. 500g의 소금과 200g의 Dylon 금붕어 오렌지 기계 염료를 세탁기의 드럼에 첨가한다. 결과적으로 소금과 염료가 보이지 않을 때까지 드럼을 왼쪽과 오른쪽으로 움직였다. 25 EMPA 221 품목 (50cm x 50cm 크기, 닳는 것을 방지하기 위해 가장자리에 겹쳐짐)은 결과적으로 품목을 접을 필요없이 드럼 위에 균등하게 분배하였다. 40 ℃에서 표준 면 사이클은 15gpg의 물 경도에서 작동한다. 사이클 완료 후 50g의 아리엘(Ariel) 민감성 분말을 디스펜서에 넣고 40 ℃의 일반 면 사이클을 15gpg의 물 경도로 가동했다. 이 사이클을 완료 한 후 40 ℃에서 일반 면 사이클을 2회 추가로 세제없이 15gpg의 물 경도로 가동시킨 다음 품목을 라인-건조시켰다.
주의 사항 : 브랜드 뉴(new) EMPA221 품목은 전면 로딩 방식의 밀레(Miele) 세탁기에 25 가지 품목을 추가하고, 50g의 아리엘(Ariel) 민감성 분말과 15gpg의 물의 경도로 60 ℃에서 짧은 면 사이클 (대략 1 시간 30 분)을 2 회 가동함으로써 착색하기 전에 디사이즈(desized)해야 하고, 다음으로 세제를 사용하지 않고 15gpg의 물의 경도로 60 ℃에서 짧은 면 사이클 (대략 1 시간 30 분)을 2 회 더 가동한 다음 텀블 건조한다.
Electrolux W565 프로그래밍 가능한 세탁기는 2 개의 프로그램으로 프로그래밍되었다. 첫 번째 프로그램은 로드를 균등하게 적시도록 설계되었다 (예비-습윤 프로그램). 두 번째 프로그램 (용해 프로그램)은 서유럽에서 사이클 설정을 10 분간 시뮬레이션한 후 물을 뿜어 내고 1100rpm에서 3 분간 회전을 시작하는데 사용되었다.
Figure 112018124936132-pct00001
50 개의 염색된 EMPA221직물 (약 2.45kg)로 구성된 로드를 Electrolux W565 세탁기에 고르게 도입하고 사전 습윤 프로그램을 시작했다. 사전 습윤 프로그램 후, 6 개의 수용성 단위 용량 물품이 습윤 로드를 가로 질러 고르게 분포되고, 그 후에 용해 프로그램이 시작되었다. 전체 프로그램이 끝날 때, 습윤 로드는 전문가에 의해 잔류물을 평가받기 위해 등급실 (D65 조명 조건 장착)으로 전달되었다. 잔류 세제 또는 과량의 중합체 수지로 인해 변색 점이 있는 각 패브릭을 이미지 분석을 위한 로드로 선택했다.
이 이미지 분석은 디지아이 카메라 (설정: "d90 산란광(Diffuse Light), 셔터 시간 1/4. 조리개 8")를 사용하여 선택한 직물의 각면의 그림을 획득함으로써 수행되었다. 대비를 높이려면 직물을 회색 또는 검정색 배경 위에 놓아야 한다. 이후 이미지는 이미지 분석 소프트웨어를 통해 평가되어 로드에서 감지된 잔여물의 총 크기 (픽셀 수)를 계산한다. 이 도구는 델타 E 임계 값 (6의 델타 E 값)을 사용하여 정상 밸러스트와 다른 색의 점을 식별하여 잔류물을 감지한다. 하나의 기계 및 로드에 대해 잔류물 점수는 로드에 존재하는 잔류물의 총 면적을 합산하여 계산된다. 총 잔류 면적의 대수 값을 계산하고 평균 4 개의 외부 반복 실험, 즉 4 개의 다른 세탁기를 가동시켜 평균을 보고했다.
단위 용량 물품 강도 및 밀봉 파괴 시험 방법
이 시험 방법은 최대 100 kN (킬로뉴턴)의 로드셀과 함께 인스트론 유니버셜 물질 시험 기기 (Instron Industrial Products, Instron Industrial Products, Norwood, MA 02062-2643)를 사용하여 단위 용량 물품 강도 및 밀봉 파괴를 결정하는 방법을 설명한다. 단위 용량 물품의 압축을 통해, 이 방법은 필름 및 밀봉 영역에 압력을 가함으로서 단위 용량 물품의 전체 강도 (뉴턴 단위)를 결정한다. 단위 용량 물품 강도 (뉴턴 단위)는 단위 복용량 물품이 깨지기 전에 지탱할 수 있는 최대 하중으로 정의된다. 250N 보다 낮은 압력에서 밀봉 영역에서 개방되는 단위 용량 물품은 밀봉 파괴로 보고되고, 평균 단위 용량 물품 강도를 결정할 때 고려되지 않는다.
단위 용량 물품 강도 및 밀봉 파괴는 단위 용량 물품 제조 후 1 시간 이내에 측정되므로, 필름/단위 용량 물품은 전환 후 설정할 시간을 갖는다. 이 방법은 30∼40%의 상대 습도 (RH)와 20∼23℃의 실내 환경에서 수행되었다. 저장된 단위 용량 물품은 시험하기 전에 1 시간 동안 시험실 환경에서 재평형을 유지하도록 하였다.
도 1은 단위 용량 물품 강도 시험 및 밀봉 파괴 시험의 기본 구성의 개략도를 도시한다. 단위 용량 물품 강도 및 밀봉 파괴를 측정하기 위해 단위 용량 물품 (510)을 플라스틱 탈기된 백 500 (밀폐된 상태에서 150 mm x 124 mm, 60 마이크론 두께, 예를 들어, Raja grip RGP6B)에 넣어서 단위 용량 물품의 파열 시의 작업 환경의 오염을 방지했다. 상기 백 내에 밀봉한 후, 단위 용량 물품 (510)은 기기의 2 개의 압축 플레이트 (520, 530) 사이의 중심에 위치한다. 단위 용량 물품 (510)은 직립 위치에 배치되어, 폭 밀봉 치수 (540) (예를 들어, 시험된 실제 단위 용량 물품에서, 밀봉 영역을 포함하는 정의된 직사각형 평면 내의 최소 치수, 41mm)는 압축 플레이트 (x-방향) 사이로 가해져 폭 밀봉에 응력이 가해진다. 압축을 위해, 플레이트 (520 및 530) 사이의 거리를 감소시키는 속도는 60 mm/분으로 설정된다. 시험 레그 당 10 회 반복실험이 수행되어, 평균 단위 용량 물품 강도 및 밀봉 파괴 데이터가 보고된다.
인장 응력 시험 및 e-모듈러스 시험
인장 변형률 (TS) 시험에 따른 인장 변형률 및 모듈러스 (MOD) 시험에 따른 e-모듈러스 (연신율 또는 인장 응력)를 시험하거나 특성화된 수용성 필름을 하기와 같이 분석하였다. 이 절차는 ASTM D 882 ("얇은 플라스틱 시트의 인장 특성에 대한 표준 시험 방법")에 따라 인장 변형률 측정 및 e-모듈러스 측정을 포함한다. INSTRON 인장 시험 장치 (모델 5544 인장 시험기 또는 이와 동등한 - Instron Industrial Products, 825 University Ave., Norwood, MA 02062-2643)를 필름 데이터 수집에 사용하였다. 신뢰할 수 있는 절삭 공구 (예를 들어, JDC 정밀 시료 절단기, Model 1-10, Thwing Albert Instrument Company, Philadelphia, PA USA)로 각각 절단한 최소 3 개의 시험편을 치수 안정성과 재현성을 보장하기 위해 기계 방향 (MD) (적용 가능한 경우), 즉 각 측정에 대해 수용성 필름 롤을 감기/풀기 방향으로 시험하였다. 수용성 필름은 최소 48 시간 동안 환경 조건을 시험하기 위해 사전 조절되었다. 시험은 23 ± 2.0 ℃ 및 35 ± 5 % 상대 습도의 표준 실험실 환경에서 수행되었다. 인장 변형률 또는 모듈러스 측정을 위해 두께가 3.0 ± 0.15 밀(mil) (또는 76.2 ± 3.8 ㎛) 인 단일 필름 시트의 1 인치 폭 (2.54 cm) 샘플을 준비한다. e-모듈러스 시험에서 순수 필름을 시험했다. 인장 응력 시험의 경우 시험 필름을 먼저 아래에 설명된 프로토콜에 따라 시험 세제에 사전 침지시켰다. 그런 다음 샘플을 INSTRON 인장 시험기로 옮겨 시험을 진행했다. 인장 시험기는 500N 로드셀이 장착된 제조업체의 지침에 따라 준비되고 보정되었다. 정확한 그립과 면이 장착되었다 (모델 번호 2702-032면을 가진 INSTRON 그립, 고무로 코팅되고 폭이 25mm 또는 이와 동등한 것). 샘플을 인장 시험기에 장착하고, 1N/분의 속도로 연신하고, 분석하여, e-모듈러스 (즉, 탄성 변형 영역에서의 응력-변형 곡선의 기울기) 및 파단시 인장 변형률 (즉, 필름 파단시 %연신율, 즉 100%는 시작 길이를 반영하고 200%는 필름을 떼어 낼 때 2배 길어진 필름을 반영함)을 결정하였다. 최소 세 가지 시험편의 평균을 계산하고 보고했다.
필름 사전 침지 프로토콜
11cm x 12cm 크기의 필름 샘플을 사용하려는 두개의 필름으로 제조하여 액체 가정용 세제 조성물을 둘러싸는 밀봉된 구획을 형성하였다. 시험 필름을 포함하는 밀봉된 구획 내에 밀봉하려는 가정용 액체 세제 조성물 총 750ml가 각 시험 필름에 요구되었다. 깨끗한 불활성 유리 수용기의 바닥을 액체의 얇은 층으로 덮고 시험할 필름을 액체 위에 펼쳤다. 필름 아래에 갇혀 있던 공기 방울은 부드럽게 양쪽을 향해 밀려 나갔다. 남아있는 액체를 부드럽게 필름 위에 붓고, 필름이 액체에 완전히 침지시켰다. 필름에는 주름이 없어야 하며 공기 방울이 필름과 접촉해서는 안된다. 필름은 액체와 접촉 상태로 유지되었으며 35 ℃에서 6 일 동안 및 21 ℃에서 하룻밤 동안 밀폐된 용기 조건하에 보관되었다. 각 시험 필름에는 별도의 유리 수용자를 사용했다. 이어서, 필름을 저장 용기로부터 제거하고 과량의 액체를 필름으로부터 제거하였다. 벤치 페이퍼 위에 올려 놓은 필름 위에 종이 조각을 올려 놓은 다음 건조한 종이로 필름을 완전히 닦아서 건조시켰다. 결과적으로 상기 필름은 전술한 바와 같이 인장 변형률 환경 시험 조건으로 예비-조절되었다. 고형 가정용 세제 조성물을 둘러싸려고 의도한 경우, 순수 필름을 인장 변형률 시험용으로 사용하였다.
수분 용량 측정 방법
수분 용량은 DVS (Dynamic Vapor Sorption) 기기로 측정하였다. 사용된 기기는 ProUmid 사의 SPS-DVS (침투성 키트가 있는 SPSx-1μ-High 모델)이었다. DVS는 수분 흡착/탈착의 측정을 위해 중량 측정을 사용하며 완전히 자동화되어 있다.
시스템의 정확도는 25℃의 온도에서 0∼98% 및 ± 0.3℃의 범위에서 RH (상대 습도)에 대해 ± 0.6%이다. 온도 범위는 + 5 ∼ + 60 ℃이다. 기기의 미량 저울은 질량 변화에서 0.1 μg을 분석할 수 있다. 각 필름을 2 회 반복 측정하고 평균 수분 용량 값을 보고한다.
시험의 특정 조건을 위해, 5 개의 필름을 동시에 시험할 수 있은 6 개의 팬 회전 장치 (1개의 팬은 미량 저울에 대한 기준으로 사용되며 비어 있어야 함)가 사용되었다.
각 팬에는 필름이 고정되도록 고안된 나사가 있는 알루미늄 링이 있다. 한 장의 필름을 팬 위에 놓고 부드럽게 늘인 후 링을 위에 놓고 필름을 나사로 고정하고 여분의 필름을 제거했다. 팬 표면을 덮는 필름의 지름은 80mm였다.
온도는 20℃로 고정되었다. 상대 습도 (RH)를 6 시간 동안 35%로 설정한 다음, 5 분내에 50%로 서서히 상승시켰다. RH는 12 시간 동안 50%로 유지되었다. 총 측정 시간은 18 시간이었다.
사이클 시간 (= 각 팬 측정 사이의 시간)은 10 분으로 설정되었고, DVS는 각 중량 결과를 시간에 대해 기록하고 % Dm (필름의 시작 중량에 대한 상대 질량 변화, 즉 10%는 시작 필름 중량 대비 10% 필름 중량 증가를 반영함)을 자동으로 계산한다.
수분 용량 (또는 20 ℃에서 12 시간의 고정 시간 동안 50% RH 사이클에 걸쳐 얻은 % Dm)은 50% RH (50% RH에서 측정된 최종 값)에서의 % Dm에서 35% RH (50% RH까지 올라 가기 전의 마지막 값)에서의 % Dm을 차감한 차이에 의해 계산되었다.
1. 용해 및 분해 시험 (MSTM 205)
필름에 대해 모노솔 시험법 205 (MonoSol Test Method 205; MSTM 205), 당업계에 공지되어 있으며 US20160024446에서 논의된 방법에 따라 용해 시간 및 분해 시간을 특성화하거나 시험할 수 있다.
다음의 구현예도 또한 고려된다:
1. 하나 이상의 밀봉된 구획을 포함하고, 선택적으로 1종 이상의 조성물을 포함하고, 제1 수용성 필름 및 제2 수용성 필름을 포함하는 수용성 파우치:
상기 제1 수용성 필름은 상기 제2 수용성 필름에 밀봉되어 하나 이상의 밀봉된 구획을 형성하고;
상기 제1 수용성 필름은 제1 수분 용량 및 제1 파단시 인장 변형률을 가지며;
상기 제2 수용성 필름은 제2 수분 용량 및 제2 파단시 인장 변형률을 가지며;
상기 제1 수분 용량은 제2 수분 용량 보다 적고, 제1 수분 용량과 제2 수분 용량의 차이는 약 0.01 내지 약 1, 또는 약 0.03 내지 약 0.5 또는 약 0.05 내지 약 0.3이고,
상기 제1 파단시 인장 변형률이 제2 파단시 인장 변형률 보다 크고, 제1 파단시 인장 변형률과 제2 파단시 인장 변형률의 차이는 약 10 내지 약 1000 또는 약 100 내지 약 750 또는 약 200 내지 약 500/ 임.
2. 구현예 1에 있어서, 제1 수용성 필름은 제1 연신율을 가지고, 제2 수용성 필름은 제2 연신율을 가지며, 제1 연신율은 제2 연신율보다 크고, 제1 연신율 및 제2 연신율의 차이는 약 0.5 mPa 내지 약 10 mPa 또는 약 1 mPa 내지 약 8 mPa 또는 약 2 mPa 내지 약 7 mPa인, 수용성 파우치.
3. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 제1 수분 용량이 약 4 내지 약 6 인, 수용성 파우치.
4. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 제2 수분 용량이 약 4 내지 약 6 인 수용성 파우치.
5. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 제1 파단시 인장 변형률은 약 500 내지 약 1200, 또는 약 700 내지 약 1200, 또는 약 900 내지 약 1200인, 수용성 파우치.
6. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 제2 파단시 인장 변형률은 약 500 내지 약 1200, 또는 약 500 내지 약 1000, 또는 약 500 내지 약 900인, 수용성 파우치.
7. 구현예 2에 있어서, 상기 제1 연신율은 약 8 내지 약 20, 또는 약 10 내지 약 20인, 수용성 파우치.
8. 구현예 2에 있어서, 상기 제2 연신율은 약 8 내지 약 20, 또는 약 8 내지 약 15인, 수용성 파우치.
9. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 제1 수용성 필름은 파우치 내로 혼입되기 전에 열 성형되는, 수용성 파우치.
10. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 제2 수용성 필름은 파우치 내로 혼입되기 전에 열 성형되지 않는, 수용성 파우치.
11. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 제1 수용성 필름 및 제2 수용성 필름은 각각 두께가 약 76 마이크론이고, 20 ℃의 온도의 수중에서 모노솔 시험법 (MonoSol Test Method) MSTM-205에 따라 측정한, 파우치 내로 혼입되기 전의 용해 시간이 약 300초 이하, 또는 약 240초 이하, 또는 약 180초이하인, 수용성 파우치.
12. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 파우치 변형율 시험에 따라 밀봉되고, 컨디셔닝되고, 시험된 제1 수용성 필름에 의해 측정된 파우치 변형율이 약 200N 이상인 수용성 파우치.
13. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 제1 수용성 필름은 점착성 PA 시험에 따라 측정된, 파우치 내로 혼입되기 전의 점착성 값이 약 1500 이상인, 수용성 파우치.
14. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 제1 수용성 필름이 제1 수용성 수지를 포함하고, 제2 수용성 필름이 제2 수용성 수지를 포함하는, 수용성 파우치.
15. 구현예 14에있어서, 제1 수용성 수지가 폴리비닐 알콜 또는 그의 공중합체를 포함하고, 제2 수용성 수지는 폴리비닐 알콜 또는 그의 공중합체를 포함하는, 수용성 파우치.
16. 구현예 14에 있어서, 상기 제1 수용성 수지가 폴리비닐 알콜 동종 중합체 및 음이온성 단량체 단위를 포함하는 폴리비닐 알콜 공중합체의 블렌드를 포함하는, 수용성 파우치.
17. 구현예 16에 있어서, 상기 블렌드가 필름 내 폴리비닐 알콜의 총 중량을 기준으로, 음이온성 단량체 단위를 포함하는 폴리비닐 알콜 공중합체 약 30 내지 약 100 중량%, 및 폴리비닐 알콜 동종 중합체 약 0 내지 약 70 중량%를 포함하는, 수용성 파우치.
18. 구현예 17에 있어서, 상기 블렌드가 필름 내 폴리비닐 알콜의 총 중량을 기준으로, 음이온성 단량체 단위를 포함하는 폴리비닐 알콜 공중합체를 약 30 내지 약 70 중량%, 또는 약 30 내지 약 65 중량%, 또는 약 30 내지 약 50 중량%로 포함하는, 수용성 파우치.
19. 구현예 14에 있어서, 상기 제2 수용성 수지가 폴리비닐 알콜 동종 중합체 및 음이온성 단량체 단위를 포함하는 폴리비닐 알콜 공중합체의 블렌드를 포함하는, 수용성 파우치.
20. 구현예 19에 있어서, 상기 블렌드가 필름 내 폴리비닐 알콜의 총 중량을 기준으로, 음이온성 단량체 단위를 포함하는 폴리비닐 알콜 공중합체 약 30 내지 약 100 중량%, 및 폴리비닐 알콜 동종 중합체 약 0 내지 약 70 중량%를 포함하는, 수용성 파우치.
21. 구현예 20에 있어서, 상기 블렌드가 필름 내 폴리비닐 알콜의 총 중량을 기준으로, 음이온성 단량체 단위를 포함하는 폴리비닐 알콜 공중합체 약 30 내지 약 70 중량%, 또는 약 30 내지 약 65 중량%, 또는 약 30 내지 약 50 중량%를 포함하는, 수용성 파우치.
22. 구현예 16 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 음이온성 단량체 단위가 비닐 아세트산, 알킬 아크릴레이트, 말레산, 모노알킬 말레에이트, 디알킬 말레에이트, 모노메틸 말레에이트, 디메틸 말레에이트, 말레산 무수물, 푸마르산, 모노알킬 푸마레이트, 디알킬 푸마레이트, 모노메틸 푸마레이트, 디메틸 푸마레이트, 푸마르산 무수물, 이타콘산, 모노메틸 이타코네이트, 디메틸 이타코네이트, 이타콘산 무수물, 시트라콘산, 모노알킬 시트라코네이트, 디알킬 시트라코네이트, 시트라콘산 무수물, 메사콘산, 모노알킬 메사코네이트, 디알킬 메사코네이트, 메사콘산 무수물, 글루타콘산, 모노알킬 글루타코네이트, 디알킬 글루타코네이트, 글루타콘산 무수물, 비닐 술폰산, 알킬 술폰산, 에틸렌 술폰산, 2-아크릴아미도-1-메틸프로판 술폰산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판 술폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판 술폰산, 2-술포닐 아크릴레이트, 이들의 알칼리 금속염, 이들의 에스테르 및 이들의 조합으로부터 유도된 음이온성 단량체로 이루어진 군으로부터 선택되는, 수용성 파우치.
23. 구현예 22에 있어서, 상기 음이온성 단량체 단위가 말레산, 모노알킬 말레에이트, 디알킬 말레에이트, 말레산 무수물, 이들의 알칼리 금속염, 이들의 에스테르 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 수용성 파우치.
24. 구현예 23에 있어서, 상기 음이온성 단량체 단위가 말레산, 모노메틸 말레에이트, 디메틸 말레에이트, 말레산 무수물, 이들의 알칼리 금속염, 이들의 에스테르 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 수용성 파우치.
25. 구현예 16 내지 24 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리비닐 알콜 공중합체가 약 2 몰% 내지 약 8 몰%의 음이온성 단량체 단위, 또는 약 1 몰% 내지 약 4 몰%의 음이온성 단량체 단위를 포함하는, 수용성 파우치.
26. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 제1 수용성 수지가 약 87 내지 약 93 범위의 가수분해도를 갖는 폴리비닐 알콜을 포함하는, 수용성 파우치.
27. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 제1 수용성 수지가 폴리비닐 알콜 동종 중합체 및 음이온성 단량체 단위를 포함하는 폴리비닐 알콜 공중합체의 블렌드를 포함하며, 상기 블렌드가 약 87 내지 약 93 범위의 산술 중량 평균 가수분해도를 갖는, 수용성 파우치.
28. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 파열 강도 시험 (Burst Strength Test)에 따라 밀봉되고, 컨디셔닝되고, 시험된 제1 수용성 필름에 의해 측정된 파우치 변형율이 350 N 내지 2000 N, 또는 400 N 내지 1000 N, 또는 450 N 내지 850 N, 또는 500 N 내지 750 N인 수용성 파우치.
29. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 제1 수용성 필름이 추가로 가소제를 포함하는, 수용성 파우치.
30. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 제2 수용성 필름이 추가로 가소제를 포함하는, 수용성 파우치.
31. 구현예 31 또는 구현예 32에 있어서, 상기 가소제가 글리세린, 트리메틸올 프로판, 소르비톨 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 수용성 파우치.
32. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 제1 수용성 필름이 추가로 계면활성제를 포함하는, 수용성 파우치.
33. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 제2 수용성 필름이 추가로 계면활성제를 포함하는, 수용성 파우치.
34. 구현예 34 또는 구현예 35에 있어서, 상기 계면활성제가 폴리옥시에틸렌화 폴리옥시프로필렌 글리콜, 알콜 에톡실레이트, 알킬페놀 에톡실레이트, 3급 아세틸렌 글리콜, 알칸올아미드, 폴리옥시에틸렌화 아민, 4급 암모늄염, 4급화된 폴리옥시에틸렌화 아민, 아민 옥사이드, N-알킬베타인, 술포베타인, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 수용성 파우치.
35. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 제1 수용성 필름이 추가로 혐오제를 포함하는, 수용성 파우치.
36. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 제2 수용성 필름이 추가로 혐오제를 포함하는, 수용성 파우치.
37. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 제1 수용성 필름의 두께는 제2 수용성 필름의 두께로부터 10% 초과로 변하지 않는, 수용성 파우치.
38. 구현예 14에 있어서, 제1 수용성 수지는 25 ℃에서 약 12cP 내지 약 40cP, 또는 약 12cP 내지 약 30cP, 또는 약 14cP 내지 약 25cP 범위의 4% 용액 점도를 갖는, 수용성 파우치.
39. 구현예 14에 있어서, 제2 수용성 수지는 25 ℃에서 약 4cP 내지 약 35cP, 또는 약 10cP 내지 약 20cP, 또는 약 10cP 내지 약 15cP, 또는 약 12cP 내지 약 14cP 범위의 4% 용액 점도를 갖는, 수용성 파우치.
40. 구현예 14에 있어서, 제1 수용성 수지의 25 ℃에서의 4% 용액 점도가 제2 수용성 수지의 25 ℃에서의 4% 용액 점도 보다 크고, 제1 수용성 수지의 25 ℃에서의 4% 용액 점도 및 제2 수용성 수지의 25 ℃에서의 4% 용액 점도의 차이는 약 2cP 약 20cP, 또는 약 3cP 내지 약 15cP, 또는 약 4cP 내지 약 12cP인, 수용성 파우치.
41. 상기 구현예 중 어느 하나에 있어서, 밀봉된 구획 내의 조성물이 비가정용 케어 조성물인, 수용성 파우치.
실시예
다음 단위 용량 물품을 준비하고 여기에 설명된 프로토콜에 따라 단위 용량 물품 강도, 밀봉 파괴 및 파우치 용해에 대해 시험한다. 본 발명의 범위 밖의 비교 단위 용량 물품은 단일 필름 유형으로부터 제조되는 반면 본 발명에 따른 단위 용량 물품은 동종 중합체의 분자량이 상이한 2 종의 상이한 필름으로부터 제조된다.
41mm x 43mm 풋 프린트, 공동 깊이 20.1mm 및 공동 체적 25ml의 다중 구획 수용성 단위 용량 물품은 열/진공 성형을 통해 만들어진다. 이중 필름의 경우, 예를 들어 단위 용량 물품 필름 A는 진공 하에서 변형되고 필름 B는 폐쇄 필름으로 사용된다. 2016 년 1 월 영국에서 페어리 비-바이오(Fairy non-Bio) 3-in-1 수용성 단위 용량 물품 제품의 하부 구획에서 상업적으로 입수할 수 있는 표준 세제 조성물이 단일 구획 단위 용량 물품 내에 밀봉되었다.
하기 표 1은 단위 용량 물품을 제조하는데 사용된 필름 조성물을 상세히 나타낸다.
Figure 112018124936132-pct00002
증가된 음이온 함량을 갖는 필름으로 제조된 단위 용량 물품, 예를 들어, 파우치는 점착성을 증가시킨다. 화학적으로 서로 다른 필름을 조합함으로써, 필름의 음이온 함량과 관련하여, 최적의 용해 및 감소된 점착성을 나타내는 수용성 단위 용량 물품을 수득할 수 있다.
Figure 112018124936132-pct00003
본 명세서에 개시된 치수 및 값은 열거된 정확한 수치에 엄격하게 한정되는 것으로 이해되어서는 안된다. 대신, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 치수는 명시된 값과 그 값을 둘러싼 기능적으로 동등한 범위 모두를 의미한다. 예를 들어, "40mm"로서 개시된 치수는 "약 40mm"를 의미하는 것으로 의도된다.
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본 발명의 특정 구현예가 도시되고 설명되었지만, 당업자에게는 발명의 사상과 범위에서 벗어나지 않고도 다양한 다른 변화와 수정을 할 수 있다는 것이 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위 내에 있는 이러한 모든 변경 및 수정을 첨부된 청구 범위에 포함하고자 한다.

Claims (53)

  1. 수용성 단위 용량 물품(water-soluble unit dose article)으로서,
    상기 수용성 단위 용량 물품은 선택적으로(optionally) 상기 수용성 단위 용량 물품에 포함된 1 종 이상의 조성물을 포함하는 하나 이상의 밀봉된 구획을 포함하고, 상기 수용성 단위 용량 물품은 또한
    제1 수용성 폴리비닐 알콜(PVOH) 수지를 포함하는 제1 수용성 필름; 및
    제2 수용성 PVOH 수지를 포함하는 제2 수용성 필름을 포함하고;
    상기 제1 수용성 필름은 상기 제2 수용성 필름에 밀봉되어 상기 하나 이상의 밀봉된 구획을 형성하고;
    상기 제1 수용성 필름이 제1 음이온 함량을 포함하고, 상기 제2 수용성 필름이 제2 음이온 함량을 포함하고,
    상기 제1 수용성 필름은 상기 필름들의 상기 PVOH 수지들의 음이온 함량에 대해 상기 제2 수용성 필름과 화학적으로 상이하고, 상기 제1 음이온 함량이 상기 제2 음이온 함량보다 크고, 상기 제1 음이온 함량과 상기 제2 음이온 함량의 차이는 0.05 몰% 내지 4 몰%, 또는 0.1 몰% 내지 2 몰%, 또는 0.2 몰% 내지 1 몰%이고, 여기에서 각각의 필름의 상기 음이온 함량은 상기 필름의 총 수용성 PVOH 수지에 존재하는 음이온성 단량체 단위의 몰 퍼센트이며;
    단, 상기 조성물이 직물 케어 또는 가정용 케어 조성물이고 필름이 폴리비닐알콜 동종 중합체 수지 및 음이온성 폴리비닐 알콜 공중합체 수지의 블렌드를 포함하는 경우, 상기 제1 수용성 필름 및 상기 제2 수용성 필름의 모두는, 상기 블렌드 중의 상기 폴리비닐 알콜 수지들의 총중량을 기준으로, 음이온성 폴리비닐 알콜 공중합체 수지를 65 중량% 이상 포함하는 블렌드를 포함하고;
    단, 상기 조성물이 직물 케어 또는 가정용 케어 조성물이고 필름이 2 개 이상의 음이온성 폴리비닐 알콜 공중합체 수지의 블렌드를 포함하는 경우, 상기 제1 수용성 필름 및 상기 제2 수용성 필름의 모두는, 2 개 이상의 음이온성 폴리비닐 알콜 공중합체 수지들의 블렌드를 포함하는, 수용성 단위 용량 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제 1 수용성 필름은 상기 필름 중의 총 PVOH 중합체의 0.5 몰% 내지 10 몰% 또는 0.75 몰% 내지 7.5 몰%, 또는 1 몰% 내지 5 몰%, 또는 1.25 몰% 내지 4 몰%, 또는 1.5 몰% 내지 3 몰%의 범위로 제1 음이온 함량을 포함하고, 상기 제2 수용성 필름은 상기 필름 중의 총 PVOH 중합체의 0 몰% 내지 5 몰%, 또는 0.25 몰% 내지 4 몰%, 또는 0.5 몰% 내지 3 몰%, 또는 0.75 몰% 내지 2 몰%, 또는 1 몰% 내지 1.5 몰%의 범위로 제2 음이온 함량을 포함하는, 수용성 단위 용량 물품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 수용성 PVOH 수지는 음이온성 단량체 단위(들)을 포함하는 1 종 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체를 포함하고; 상기 제2 수용성 PVOH 수지는 1 종 이상의 폴리비닐 알콜 동종 중합체를 포함하고, 음이온성 단량체 단위(들)을 포함하는 폴리비닐 알콜 공중합체를 실질적으로 포함하지 않는, 수용성 단위 용량 물품.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 수용성 PVOH 수지는 음이온성 단량체 단위(들)을 포함하는 2종 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체의 제1 블렌드를 포함하고, 상기 제2 수용성 PVOH 수지는 음이온성 단량체 단위(들)을 포함하는 2종 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체의 제2 블렌드를 포함하고, 상기 제1 블렌드는 상기 제2 블렌드와 화학적으로 상이한, 수용성 단위 용량 물품.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 수용성 PVOH 수지는 음이온성 단량체 단위(들)을 포함하는 1 종 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체 및 1 종 이상의 폴리비닐 알콜 동종 중합체의 제1 블렌드를 포함하고, 상기 제2 수용성 PVOH 수지는 음이온성 단량체 단위(들)을 포함하는 1종 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체 및 1 종 이상의 폴리비닐 알콜 동종 중합체의 제2 블렌드를 포함하고, 상기 제1 블렌드는 상기 제2 블렌드와 화학적으로 상이한, 수용성 단위 용량 물품.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 수용성 PVOH 수지는 음이온성 단량체 단위를 포함하는 상기 폴리비닐 알콜 공중합체의 제1 수용성 PVOH 수지를 65 중량% 이상 포함하고, 상기 제2 수용성 PVOH 수지는 음이온성 단량체 단위를 포함하는 상기 폴리비닐 알콜 공중합체의 제2 수용성 PVOH 수지를 65 중량% 이상 포함하는, 수용성 단위 용량 물품.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1 수용성 PVOH 수지는 음이온성 단량체 단위를 포함하는 상기 폴리비닐 알콜 공중합체의 제1 수용성 PVOH 수지를 1 중량% 내지 70 중량%, 및 상기 폴리비닐 알콜 동종 중합체의 제1 수용성 PVOH 수지를 30 중량% 내지 99 중량% 포함하고, 선택적으로(optionally) 상기 제2 수용성 PVOH 수지는 음이온성 단량체 단위를 포함하는 상기 폴리비닐 알콜 공중합체의 제2 수용성 PVOH 수지를 1 중량% 내지 70 중량%, 및 상기 폴리비닐 알콜 동종 중합체의 제2 수용성 PVOH 수지를 30 중량% 내지 99 중량% 포함하는, 수용성 단위 용량 물품.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 수용성 PVOH 수지는 음이온성 단량체 단위를 포함하는 상기 폴리비닐 알콜 공중합체의 제1 수용성 PVOH 수지를 10 중량% 내지 70 중량%, 또는 15 중량% 내지 65 중량%, 또는 20 중량% 내지 50 중량%, 또는 30 중량% 내지 40 중량% 포함하고, 선택적으로(optionally) 상기 제2 수용성 PVOH 수지는 음이온성 단량체 단위를 포함하는 상기 폴리비닐 알콜 공중합체의 제2 수용성 PVOH 수지를 10 중량% 내지 70 중량%, 또는 15 중량% 내지 65 중량%, 또는 20 중량% 내지 50 중량%, 또는 30 중량% 내지 40 중량% 포함하는, 수용성 단위 용량 물품.
  9. 제5항에 있어서, 상기 제1 수용성 PVOH 수지는 음이온성 단량체 단위를 포함하는 상기 폴리비닐 알콜 공중합체의 제1 수용성 PVOH 수지를 10 중량% 내지 32 중량% 포함하고, 상기 제2 수용성 PVOH 수지는 음이온성 단량체 단위를 포함하는 상기 폴리비닐 알콜 공중합체의 제2 수용성 PVOH 수지를 33 중량% 내지 50 중량% 포함하는, 수용성 단위 용량 물품.
  10. 제5항에 있어서, 상기 제1 수용성 PVOH 수지는 존재하는 총 폴리비닐 알콜 공중합체에 대하여 2 몰% 내지 8 몰%, 또는 3 몰% 내지 5 몰%, 또는 1 몰% 내지 4 몰%의 상기 음이온성 단량체 단위를 포함하는 1 종 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체(들)을 포함하고, 선택적으로 상기 제2 수용성 PVOH 수지는 존재하는 총 폴리비닐 알콜 공중합체에 대하여 2 몰% 내지 8 몰%, 또는 3 몰% 내지 5 몰%, 또는 1 몰% 내지 4 몰%의 상기 음이온성 단량체 단위를 포함하는 1 종 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체(들)을 포함하는, 수용성 단위 용량 물품.
  11. 제5항에 있어서, 상기 제1 수용성 PVOH 수지는 존재하는 총 폴리비닐 알콜 공중합체에 대하여 1 몰% 내지 3 몰%의 상기 음이온성 단량체 단위를 포함하는 하나 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체(들)을 포함하고, 상기 제2 수용성 PVOH 수지는 존재하는 총 폴리비닐 알콜 공중합체에 대하여 4 몰% 내지 8 몰%의 상기 음이온성 단량체 단위를 포함하는 하나 이상의 폴리비닐 알콜 공중합체(들)을 포함하는, 수용성 단위 용량 물품.
  12. 제5항에 있어서, 상기 제1 수용성 필름은 상기 수용성 단위 용량 물품으로 혼입되기 전에 열 성형되고, 상기 제2 수용성 필름은 상기 수용성 단위 용량 물품으로 혼입되기 전에 열 성형되지 않고, 선택적으로 상기 수용성 단위 용량 물품은 상부 필름, 중간 필름 및 하부 필름을 포함하고, 상기 상부 및 하부 필름이 상기 제1 수용성 필름을 포함하고, 상기 중간 필름이 상기 제2 수용성 필름을 포함하는, 수용성 단위 용량 물품.
  13. 제9항에 있어서, 상기 음이온성 단량체 단위가 말레산, 모노메틸 말레에이트, 디메틸 말레에이트, 말레산 무수물, 이들의 알칼리 금속염, 이들의 에스테르 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 단량체로부터 유도된, 수용성 단위 용량 물품.
  14. 제5항에 있어서, 상기 수용성 단위 용량 물품이 파우치이고, 본원에 기재된 파우치 강도 시험에 따라 2000N 미만, 또는 1000N 미만, 또는 850N 미만, 또는 750N 미만의 파우치 강도를 갖고, 선택적으로 상기 제1 수용성 필름 및 상기 제2 수용성 필름은 각각 독립적으로 30 중량% 내지 90 중량%, 또는 40 중량% 내지 80 중량%, 또는 50 중량% 내지 75 중량%, 또는 60 중량% 내지 70 중량%의 수용성 수지 필름을 포함하고, 선택적으로 상기 제1 수용성 필름 및 상기 제2 수용성 필름은 각각 독립적으로 상기 수용성 단위 용량 물품으로 혼입되기 이전의 두께가 40 마이크론 내지 100 마이크론, 또는 60 마이크론 내지 90 마이크론, 또는 70 마이크론 내지 80 마이크론이고, 선택적으로 상기 수용성 단위 용량 물품이 파우치이고, 본원에 기재된 파우치 강도 시험에 따라 350N 내지 2000N, 또는 400N 내지 1000N, 또는 450N 내지 850N, 또는 500N 내지 750N의 파우치 강도를 갖는, 수용성 단위 용량 물품.
  15. 제5항에 있어서, 상기 제1 수용성 필름 및 상기 제2 수용성 필름은 각각 독립적으로 상기 수용성 단위 용량 물품에 혼입되기 전의 용해 시간이, 모노솔 시험법 (MonoSol Test Method) MSTM-205에 따라 두께가 76 마이크론인 필름에 대해 20 ℃의 온도의 물에서, 300 초 이하, 240 초 이하, 또는 180 초 이하이고, 선택적으로 상기 수용성 단위 용량 물품은 본원에 기술된 파우치 용해 시험 방법에 따라, 6.2 미만, 또는 6 미만, 또는 5.8 미만의 평균 Log(잔류 면적)를 갖는, 수용성 단위 용량 물품.
  16. 제5항에 있어서, 밀봉 파괴 시험에 따라 0 회의 밀봉 파괴를 갖는 수용성 단위 용량 물품.
  17. 제1항 또는 제2항에 따른 수용성 단위 용량 물품의 제조 방법으로서,
    소비자 세제 투여 경험을 개선하기 위한 또는 밀봉 영역에서 밀봉 강도를 개선하기 위해 상기 제1 수용성 PVOH 수지를 포함하는 제1 수용성 필름 및 상기 제2 수용성 PVOH 수지를 포함하는 제2 수용성 필름을 선택하는 단계를 포함하는 제조 방법.
  18. 단위 용량 물품의 투여 방법으로서, 상기 투여 방법은
    a. 제1항 또는 제2항에 따른 수용성 단위 용량 물품을 수득하는 단계로서, 상기 단위 용량 물품에 함유된 상기 조성물은 선택적으로 비가정용 케어 조성물이고, 상기 비가정용 케어 조성물이 선택적으로 농업용 조성물, 항공용 조성물, 식품 및 영양 조성물, 산업 조성물, 가축 조성물, 해양 조성물, 의료용 조성물, 상업용 조성물, 군용 및 준군용 조성물, 사무용 조성물 및 레크리에이션 및 공원 조성물, 애완 동물 조성물, 수처리 조성물로부터 선택되는 단계; 및
    b. 물과 접촉시켜 하나 이상의 상기 필름을 용해시키고, 이로써 상기 단위 용량 물품 중에 함유된 상기 조성물을 방출시키는 단계를 포함하고,
    단, 상기 조성물이 직물 케어 또는 가정용 케어 조성물이고 필름이 폴리비닐 알콜 동종 중합체 수지 및 음이온성 폴리비닐 알콜 공중합체 수지의 블렌드를 포함하는 경우, 상기 제1 수용성 필름 및 상기 제2 수용성 필름의 모두는, 상기 블렌드 중의 상기 폴리비닐 알콜 수지들의 총중량을 기준으로, 음이온성 폴리비닐 알콜 공중합체 수지를 65 중량% 이상 포함하는 블렌드를 포함하고;
    단, 상기 조성물이 직물 케어 또는 가정용 케어 조성물이고 필름이 2 개 이상의 음이온성 폴리비닐 알콜 공중합체 수지의 블렌드를 포함하는 경우, 상기 제1 수용성 필름 및 상기 제2 수용성 필름의 모두는 2 개 이상의 음이온성 폴리비닐 알콜 공중합체 수지들의 블렌드를 포함하는 것을 특징으로 하는 투여 방법.
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