KR20170052679A - 수용성 폴리비닐 알코올 블렌드 필름을 포함하는 물품 및 관련 방법 - Google Patents

수용성 폴리비닐 알코올 블렌드 필름을 포함하는 물품 및 관련 방법 Download PDF

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로비 레닐드 프란스와즈 코일레르스
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데이비드 엠 리
토마스 제이 요간
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Abstract

본 발명은 수용성 필름 및 가정 케어 조성물을 포함하는 물품에 관한 것으로, 상기 필름은 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드 및 선택적으로 하나 이상의 추가적인 성분, 예를 들어 가소제, 충전제, 계면활성제, 및 다른 첨가제를 포함한다. PVOH 수지 블렌드는, 하나 이상의 유형의 음이온성 단량체 단위를 포함하는 제1 PVOH 공중합체, 예를 들어 PVOH 삼원공중합체 및 제2 PVOH 음이온성 공중합체를 포함한다. 둘 모두의 PVOH 공중합체가 특정 비율로 블렌딩되고/되거나, 물리적 및 화학적 필름 특성에 관한 다양한 기준과 관련하여 선택되는 경우, PVOH 수지 블렌드로부터 형성되는 생성되는 수용성 필름은 실질적으로 개선된 수성 용해 특성, 인장 강도 특성, 및/또는 인장 모듈러스 특성을 나타낸다.

Description

수용성 폴리비닐 알코올 블렌드 필름을 포함하는 물품 및 관련 방법{ARTICLES COMPRISING WATER-SOLUBLE POLYVINYL ALCOHOL BLEND FILM AND RELATED METHODS}
본 발명은 일반적으로 수용성 필름 및 가정 케어(household care) 조성물을 포함하는 물품에 관한 것이며, 이 필름은 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지들의 블렌드를 포함하고 액체, 고체, 또는 이들의 조합과의 접촉을 위해 사용될 수 있다. 본 발명은 또한 필름, 및 필름으로부터 제조되는 물품, 예를 들어 패킷(packet) 및 파우치(pouch)의 제조 방법에 관한 것이며, 이러한 물품은 선택적으로 활성 성분, 예를 들어, 세제로 충전되어, 측정된 용량의 파우치를 제조한다. 더욱 특히, 본 발명은 최종 용도를 위한 개선된 용해도 특성 및/또는 화학 물질과 접촉 시의 용해도 특성 변화에 대한 저항성과 같은 하나 이상의 효과를 적합한 가공성과 함께 갖는 그러한 필름, 물품, 패킷, 및 파우치에 관한 것이다.
수용성 중합체성 필름은 전달될 재료의 분산, 주입, 용해 및 투여를 단순화하기 위한 패키징 재료로서 보통 사용된다. 예를 들어, 수용성 필름으로 제조된 패킷은 가정 케어 조성물을 패키징하도록 보통 사용되며, 예를 들어, 세탁용 또는 식기용 세제를 수용하는 파우치이다. 소비자는 파우치를 혼합 용기, 예를 들어 버킷(bucket), 씽크(sink) 또는 세척 기기에 직접 첨가할 수 있다. 유리하게는, 이는 소비자가 조성물을 측정할 필요성을 없애면서 정확한 투여를 제공한다. 파우치는 용기로부터 유사한 조성물을 분배하는 것, 예를 들어 병으로부터 액체 세탁 세제를 붓는 것과 관련될 혼란을 또한 감소시킬 수 있다. 파우치는 또한 그 안의 조성물이 사용자의 손과 접촉하는 것을 막는다. 요컨대, 사전 측정된 제제를 수용하는 용해성 중합체성 필름 패킷은 다양한 응용에서 소비자 사용 편의를 제공한다.
패킷과 같은 물품을 제조하는 데 사용되는 일부 수용성 중합체성 필름은 세척 사이클 동안 불완전하게 용해되어, 세척물 내의 품목들 상에 필름 잔류물을 남길 것이다. 그러한 문제는 특히 역점을 두고 있는 세척 조건(stressed wash condition) 하에서 파우치가 사용되는 경우에, 예를 들어 파우치가 냉수 (예를 들어, 5℃만큼 낮고/낮거나 최대 10℃ 또는 15℃인 물)에서 짧은 세척 사이클로 및/또는 저수위 세척 사이클 (예를 들어, 약 3 L 내지 약 20 L의 세척액)로 사용되는 경우에 일어날 수 있다. 특히, 환경 문제 및 에너지 비용으로 인해 소비자는 더 차가운 세척수 및 더 짧은 세척 사이클을 이용하기 원한다.
양호한 수용해도 (예를 들어, 냉수 용해도), 내화학성, 필름 또는 그로부터 형성된 파우치와 접촉해 있는 세탁 활성제 또는 다른 조성물과의 화학적 및 물리적 상용성(compatibility), 및 양호한 가공성을 포함하는 바람직한 기계적 특성의 원하는 특징을 갖는 수용성 필름 및 관련 물품이 여전히 필요하다.
본 발명은 수용성 필름 및 필름에 근접한 가정 케어 조성물을 포함하는 물품에 관한 것으로서, 필름은 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드 및 선택적으로 가소제, 충전제, 계면활성제, 및 다른 첨가제를 포함하는 하나 이상의 추가적인 성분을 포함한다. PVOH 수지 블렌드는, 하나 이상의 유형의 음이온성 단량체 단위를 포함하는 PVOH 공중합체 (예를 들어, PVOH 삼원공중합체) 및 PVOH 중합체 (예를 들어, 다른 PVOH 음이온성 공중합체, 또는 부분적으로 또는 완전히 가수분해된 PVOH 단일중합체)를 포함한다. PVOH 공중합체 및 PVOH 중합체가 특정 비율로 블렌딩되고/되거나 물리적 및 화학적 필름 특성에 관한 다양한 기준과 관련하여 선택되는 경우, PVOH 수지 블렌드로부터 형성되는 생성되는 수용성 필름은, (i) 단일 PVOH 음이온성 공중합체 (예를 들어, 블렌드 내의 PVOH 음이온성 공중합체들 중 하나)로부터 형성되는 필적하는 필름 및 (ii) 선택된 비율 밖의 동일한 PVOH 공중합체 및 PVOH 중합체 화학종의 블렌드로부터 형성되는 필적하는 필름 둘 모두에 비해 수성 용해 특성, 인장 강도 특성, 및 인장 모듈러스 특성 중 둘 이상의 유익한 조합을 나타낸다. 세정된 물품에 중합체성 필름 잔류물이 없는 것이 바람직한 한, 수성 용해 잔류물의 감소 또는 제거는 다양한 세척 작업에서, 예를 들어 수용성 필름으로부터 형성되며 세정 조성물 (예를 들어, 세탁용 및 식기세척용 세정 조성물)을 수용하는 파우치가 하나 이상의 물품 (예를 들어, 세탁물 또는 식기류)을 세정하는 데 사용되는 경우에 특히 바람직하다. 유사하게, 필름 인장 강도 및/또는 모듈러스와 같은 기계적 특성을 포함하는 물리적 특성의 개선은, 사용 전에 (예를 들어, 파우치를 세척 작업에 사용하기 전에 제조 및 보관 동안) 구조적 완전성(integrity)을 유지하는 조성물-수용 파우치로 필름이 형성될 수 있게 한다.
본 발명은 또한 수용성 필름 및 필름에 근접한 가정 케어 조성물을 포함하는 물품에 관한 것으로서, 이 필름은 제1 음이온성 단량체 단위를 포함하는 제1 PVOH 공중합체, 및 제2 PVOH 중합체를 포함하는 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드를 포함하고, 제1 PVOH 공중합체는 제1 포함 수준 (a1)의 제1 음이온성 단량체 단위를 갖는다. 특정 개량 형태(refinement)에서, 제2 PVOH 중합체는 제2 음이온성 단량체 단위를 포함하는 PVOH 공중합체이며, 제2 PVOH 공중합체는 제2 포함 수준 (a2)의 제2 음이온성 단량체 단위를 갖고; a1 - a2는 0보다 크고, 제1 음이온성 단량체 단위 및 제2 음이온성 단량체 단위는 동일하거나 상이하고, 제1 PVOH 공중합체는 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 10 중량% 내지 약 75 중량%의 범위의 양으로 존재한다 (예를 들어, 이때 제2 PVOH 중합체 또는 공중합체는 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 25 중량% 내지 약 90 중량%의 범위의 양으로 존재할 수 있다). 다른 개량 형태에서, 제2 PVOH 중합체는 제2 음이온성 단량체 단위를 포함하는 PVOH 공중합체이며, 제2 PVOH 공중합체는 제2 포함 수준 (a2)의 제2 음이온성 단량체 단위를 갖고; a1 - a2는 0보다 크고, 제1 음이온성 단량체 단위 및 제2 음이온성 단량체 단위는 동일하거나 상이하며, 제1 음이온성 단량체 단위와 제2 음이온성 단량체 단위는 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 2.0 몰% 내지 약 3.5 몰%의 범위의 합계량으로 존재한다.
본 발명은 또한 수용성 필름 및 필름에 근접한 가정 케어 조성물을 포함하는 물품에 관한 것으로서, 이 필름은 제1 음이온성 단량체 단위를 포함하는 제1 PVOH 공중합체, 및 제2 PVOH 중합체 (예를 들어, 제2 음이온성 단량체 단위를 포함하는 제2 PVOH 공중합체)를 포함하는 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드를 포함하고; 수용성 필름은 하기 특성 (a), 및 선택적으로 특성 (b)와 특성 (c) 중 적어도 하나를 갖는다: (a) 수용성 필름은 용해 챔버 시험(Dissolution Chamber Test)에 의해 측정할 때 약 48 중량% 이하의 잔류물 값을 갖는 특성; (b) 수용성 필름은 인장 강도 시험(Tensile Strength Test)에 의해 측정할 때 약 33 MPa 이상의 평균 인장 강도 값을 갖는 특성; 및 (c) 수용성 필름은 모듈러스 시험(Modulus Test)에 의해 측정할 때 약 12 N/㎟ 이상의 모듈러스 값을 갖는 특성. 다양한 개량 형태에서, 수용성 필름은 특성 (b), 특성 (c), 또는 특성 (b)와 특성 (c) 둘 모두를 추가로 갖는다.
본 발명은 또한 수용성 필름 및 가정 케어 조성물을 포함하는 물품에 관한 것으로서, 이 필름은 제1 음이온성 단량체 단위를 포함하는 제1 PVOH 공중합체, 및 제2 PVOH 중합체 (예를 들어, 제2 음이온성 단량체 단위를 포함하는 제2 PVOH 공중합체)를 포함하는 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드를 포함하고; 수용성 필름은 하기 특성 (a), 및 선택적으로 특성 (b)와 특성 (c) 중 하나 또는 둘 모두를 갖는다: (a) 수용성 필름은 용해 챔버 시험에 의해 측정할 때 약 12 중량% 내지 약 48 중량%의 범위의 잔류물 값을 갖는 특성; (b) 수용성 필름은 인장 강도 시험에 의해 측정할 때 약 33 MPa 이상의 평균 인장 강도 값을 갖는 특성; 및 (c) 수용성 필름은 모듈러스 시험에 의해 측정할 때 약 12 N/㎟ 이상의 모듈러스 값을 갖는 특성. 다양한 개량 형태에서, 수용성 필름은 특성 (b), 특성 (c), 또는 특성 (b)와 특성 (c) 둘 모두를 추가로 갖는다.
본 발명은 또한 수용성 필름 및 필름에 근접한 가정 케어 조성물을 포함하는 물품에 관한 것으로서, 이 필름은 제1 음이온성 단량체 단위를 포함하는 제1 PVOH 공중합체, 및 비닐 알코올 단량체 단위 및 선택적으로 비닐 아세테이트 단량체 단위로 본질적으로 이루어지는 제2 PVOH 중합체를 포함하는 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드를 포함하고; 제1 PVOH 공중합체는 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 30 중량% 내지 약 70 중량%의 범위의 양으로 존재한다 (예를 들어, 이때 제2 PVOH 중합체는 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 30 중량% 내지 약 70 중량%의 범위의 양으로 존재할 수 있다).
또한, 본 발명은, 내부 파우치 부피를 한정하는 파우치의 형태의, 임의의 다양한 개시된 실시 형태의 수용성 필름을 포함하는 물품 (예를 들어, 내부 파우치 부피 내에 수용된 가정 케어 조성물을 추가로 포함함)에 관한 것이다.
다양한 실시 형태의 특정 개량 형태에서, 제1 음이온성 단량체는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산, 이의 알칼리 금속 염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다 (예를 들어, 이때 제1 음이온성 단량체는 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 3 몰% 미만의 양으로 존재할 수 있다). 다른 개량 형태에서, 제2 음이온성 단량체는, 존재하는 경우, 모노메틸 말레에이트, 이의 알칼리 금속 염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 개량 형태에서, 수용성 필름은 용해 챔버 시험에 의해 측정할 때 약 48 중량% 이하 (예를 들어, 약 10 중량%, 20 중량%, 30 중량%, 또는 35 중량% 내지 약 40 중량%, 45 중량%, 또는 48 중량%)의 잔류물 값을 갖는다. 다른 개량 형태에서, 수용성 필름은 인장 강도 시험에 의해 측정할 때 약 33 MPa 이상 (예를 들어, 약 33 MPa 또는 35 MPa 내지 약 38 MPa 또는 50 MPa)의 평균 인장 강도 값을 갖는다. 다른 개량 형태에서, 수용성 필름은 모듈러스 시험에 의해 측정할 때 약 12 N/㎟ 이상 (예를 들어, 약 12 N/㎟ 또는 12.5 N/㎟ 내지 약 15 N/㎟ 또는 16 N/㎟)의 모듈러스 값을 갖는다.
본 발명의 다른 태양은 본 명세서에 기재된 물품의 형성 방법에 관한 것으로서, 본 방법은 내부 파우치 용기 부피를 한정하는 수용성 필름을 제공하는 단계; 용기 부피를 가정 케어 조성물로 충전하는 단계; 및 필름을 밀봉하여 밀봉된 구획(compartment)을 형성하는 단계를 포함하며, 밀봉된 구획은 조성물을 수용한다.
본 발명의 다른 태양은 기재(substrate)의 처리 방법에 관한 것으로서, 본 방법은 기재를 본 명세서에 기재된 물품과 접촉시키는 단계를 포함한다.
본 명세서에 기재된 조성물 및 방법에 대하여, 성분, 이의 조성 범위, 치환체, 조건 및 단계를 포함하지만 이에 한정되지 않는 선택적인 특징은 본 명세서에서 제공된 다양한 태양, 실시 형태, 및 실시예로부터 선택되는 것으로 고려된다.
하기 상세한 설명 및 첨부 도면의 검토로부터 추가의 태양 및 이점이 당업자에게 명백하게 될 것이다. 조성물 및 방법은 다양한 형태의 실시 형태가 가능하지만, 이하의 설명은 본 개시 내용이 예시적이라는 양해 하에 특정 실시 형태를 포함하며, 본 발명을 본 명세서에 기재된 특정 실시 형태로 제한하지 않고자 한다.
다양한 개시된 방법, 공정, 조성물, 및 물품의 하기 상세한 설명은 첨부 도면을 참조한다:
도 1은 본 발명에 따른 다른 조성물과 조합된 지연 방출 캡슐의 수성 전달을 위한 수용성 파우치 물품의 측단면도이다.
도 2는 다이프로필렌 글리콜, 소르비톨, 및 글리세린을 포함하는 상이한 가소제들의 블렌드를 포함하는 본 발명에 따른 PVOH 공중합체 블렌드 필름에 대한 에이징 용융 전이 델타(Aged Melting Transition Delta) 값 및 에이징 인장 강도(Aged Tensile Strength) 값을 나타내는 그래프를 포함한다.
도 3은 다이프로필렌 글리콜, 소르비톨, 및 글리세린을 포함하는 상이한 가소제들의 블렌드를 포함하는 본 발명에 따른 PVOH 공중합체 블렌드 필름에 대한 합계 밀봉 인열 (Sum Seal Tear) 값을 나타내는 그래프를 포함한다.
폴리비닐 알코올 중합체의 블렌드를 포함하는 수용성 필름과, 이 필름 및 필름에 근접한 가정 케어 조성물로부터 형성되거나 달리 이들을 포함하는 전달 파우치와 같은 물품이 본 명세서에 개시된다.
일부 수용성 중합체성 필름은, 가정 케어 조성물을 포함하는 패킷과 같은 물품을 제조하는 데 사용되어, 정상 사용 동안, 예를 들어 세탁-관련 조성물을 수용하는 패킷의 경우 세탁 사이클 동안 물에 불완전하게 용해될 것이다 (예를 들어, 그에 의해 세척물 내의 품목들 상에 필름 잔류물을 남긴다).
PVOH에 기초한 수용성 중합체성 필름은 용해도 특성의 변화를 겪을 수 있다. 코-폴리(비닐 아세테이트 비닐 알코올) 중합체 내의 아세테이트 기는 산 또는 알칼리 가수분해에 의해 가수분해 가능한 것으로 당업자에게 알려져 있다. 가수분해도가 증가함에 따라, PVOH 단일중합체 수지로 제조된 중합체 조성물은 기계적 강도가 증가될 것이지만, 더 낮은 온도에서의 용해도가 감소될 것이다 (예를 들어, 완전한 용해를 위해 뜨거운 물 온도를 필요로 할 것이다). 따라서, (예를 들어, 세탁 표백 첨가제로 인한) 알칼리 환경에 대한 PVOH 단일중합체 수지의 노출은 이러한 수지를 주어진 수성 환경 (예를 들어, 냉수 매질)에서 신속하게 그리고 완전히 용해되는 수지로부터 수성 환경에서 천천히 및/또는 불완전하게 용해되는 수지로 변환시킬 수 있어서, 잠재적으로는 세척 사이클의 종료 시에 용해되지 않은 중합체성 잔류물을 야기한다. 이는 시판 PVOH 단일중합체 수지에 의해 대표되는 단지 비닐 아세테이트/알코올 공중합체에만 기초하는 필름의 응용에 있어서의 고유한 약점이다.
펜던트 카르복실 기를 갖는 PVOH 공중합체 수지, 예를 들어 비닐 알코올/가수분해된 메틸 아크릴레이트 나트륨 염 수지는 이웃하는 펜던트 카르복실 기와 알코올 기 사이에 락톤 고리를 형성하며, 따라서 PVOH 공중합체 수지의 수용해도를 감소시킬 수 있다. 세탁 표백 첨가제와 같은 강염기의 존재 시에, 락톤 고리는 비교적 따뜻한 (주위) 온도 및 높은 습도 조건에서 몇 주에 걸쳐 개환될 수 있다 (예를 들어, 락톤 개환 반응을 통해, 증가된 수용해도를 갖는 상응하는 펜던트 카르복실 및 알코올 기를 형성할 수 있다). 따라서, PVOH 단일중합체 필름에서 관찰되는 효과와는 반대로, 그러한 PVOH 공중합체 필름은 보관 동안 필름과 파우치 내부의 알칼리 조성물 사이의 화학적 상호작용으로 인해 더욱 용해성으로 될 수 있는 것으로 여겨진다. 그 결과로, 에이징됨에 따라, 패킷은 고온 세척 사이클 (공칭으로 40℃) 동안 점점 더 조기 용해되기 쉬워질 수 있고, 표백제의 존재 및 그로 인한 pH 영향으로 인해 결국 소정 세탁 활성제의 효능을 감소시킬 수 있다.
주어진 응용 (예를 들어, 세척 작업을 위한 파우치-내-조성물 물품)을 위해 적합한 필름을 제형화함에 있어서, 다수의 요인이 고려되어야 한다. 이러한 요인에는 하기가 포함된다: (1) 필름 강도: 필름이 시일(seal) 내의 약한 연결부(link)일 때 더 높은 강도는 바람직하게는 더 강한 파우치 시일이 되게 함; (2) 필름 모듈러스: 더 높은 모듈러스는 바람직하게는 더 큰 필름 강성(stiffness)을 제공하고, 제조 동안 또는 최종 소비자 패키징 내에서 서로의 위에 로딩될 때 변형되거나 다른 필름에 달라붙을 가능성을 감소시킴; (3) 용해 잔류물: 더 낮은 잔류물 값은 바람직하게는 지나친 세척 조건 (예를 들어, 저수위 (예를 들어, 세척 기기의 과다 로딩 시) 및 차가운 세척수 조건) 후에 잔류 필름이 남아 있을 가능성을 감소시킴; 및 (4) 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 (염) (AMPS) 개질 정도: 중합체에서 더 낮은 수준의 AMPS 개질은 바람직하게는 임계 농도 또는 포함 수준이 초과된 경우의 절단된 아미노 설포네이트 기의 염석의 위험성을 감소시킴. 종종, 수용성 중합체 수지는, PVOH이든 다른 것이든, 이들 요인 중 일부와 관련하여 적합한 특징을 가질 수 있지만, 이들 요인 중 다른 것과 관련해서는 불량한 특징을 가질 수 있다. 따라서, 이들 요인의 전부는 아니더라도 다수가 필름에서 유리한 특성을 갖는 수용성 필름을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
이들 요인을 고려하여, 본 발명은 수용성 필름 및 필름에 근접한 가정 케어 조성물을 포함하는 물품을 포함하며, 이 필름은 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드 및 선택적으로 가소제, 충전제, 계면활성제, 및 하기에 더욱 상세히 기재된 바와 같은 다른 첨가제를 포함하는 하나 이상의 추가적인 성분을 포함한다. PVOH 수지 블렌드는, 하나 이상의 유형의 음이온성 단량체 단위를 포함하는 PVOH 공중합체 (예를 들어, PVOH 삼원공중합체 (또는 더 고차의 공중합체))인 제1 PVOH 수지 ("제1 PVOH 공중합체") 및 PVOH 중합체인 제2 PVOH 수지 ("제2 PVOH 중합체")를 포함한다. 일부 태양에서, 제2 PVOH 중합체는 또한 하나 이상의 유형의 음이온성 단량체 단위를 포함하는 PVOH 공중합체 (예를 들어, PVOH 삼원공중합체 (또는 더 고차의 공중합체))이다. 다른 태양에서, 제2 PVOH 중합체는 비닐 알코올 단량체 단위 및 (선택적으로) 비닐 아세테이트 단량체 단위를 포함한다 (예를 들어, 완전히 가수분해된 폴리비닐 알코올 또는 폴리(비닐 알코올-코-비닐 아세테이트)의 부분적으로 가수분해된 조합 중 어느 하나인 PVOH 단일중합체임). 일부 태양에서, PVOH 수지 블렌드는 오직 제1 PVOH 공중합체 및 제2 PVOH 중합체 또는 PVOH 공중합체만을 포함한다 (예를 들어, 두 중합체의 2성분 블렌드임). 대안적으로 또는 추가적으로, PVOH 수지 블렌드, 수용성 필름, 또는 둘 모두는 다른 중합체 (예를 들어, 일반적으로 다른 수용성 중합체, 특히 다른 PVOH계 중합체, 또는 둘 모두)가 없거나 실질적으로 없는 것으로서 특징지어질 수 있다. 다른 태양에서, 수용성 필름은 하나 이상의 추가적인 수용성 중합체를 포함할 수 있다. 예를 들어, PVOH 수지 블렌드는 제3 PVOH 중합체, 제4 PVOH 중합체, 제5 PVOH 중합체 등 (예를 들어, 음이온성 단량체 단위를 갖거나 갖지 않는, 하나 이상의 추가적인 PVOH 단일중합체 또는 PVOH 공중합체)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 수용성 필름은 PVOH 중합체가 아닌 (예를 들어, 음이온성 단량체 단위를 갖거나 갖지 않는, PVOH 단일중합체 또는 PVOH 공중합체가 아닌) 적어도 제3 (또는 제4, 제5 등의) 수용성 중합체를 포함할 수 있다.
PVOH 공중합체 (예를 들어, 제1 PVOH 공중합체, 제2 PVOH 공중합체 (이것이 또한 PVOH 음이온성 공중합체인 경우), 및 수지 블렌드 내의 임의의 다른 PVOH 공중합체)는 비닐 알코올 단량체 단위, 비닐 아세테이트 단량체 단위 (즉, 완전히 가수분해되지 않은 경우), 및 단일 유형의 음이온성 단량체 단위 (예를 들어, 단일 유형의 단량체 단위는 음이온성 단량체 단위의 등가의 산 형태, 염 형태, 및 선택적으로 에스테르 형태를 포함할 수 있음)를 포함하는 PVOH 삼원공중합체일 수 있다. 일부 태양에서, PVOH 공중합체는 둘 이상의 유형의 음이온성 단량체 단위를 포함할 수 있다. PVOH 공중합체를 위해 사용될 수 있는 음이온성 단량체 단위의 일반적인 부류에는 모노카르복실산 비닐 단량체, 그의 에스테르 및 무수물, 중합성 이중 결합을 갖는 다이카르복실산 단량체, 그의 에스테르 및 무수물, 비닐 설폰산 단량체, 및 임의의 전술한 것들의 알칼리 금속 염에 상응하는 비닐 중합 단위가 포함된다. 적합한 음이온성 단량체 단위의 예에는 비닐 아세트산, 말레산, 모노알킬 말레에이트, 다이알킬 말레에이트, 모노메틸 말레에이트, 다이메틸 말레에이트, 말레산 무수물, 푸마르산, 모노알킬 푸마레이트, 다이알킬 푸마레이트, 모노메틸 푸마레이트, 다이메틸 푸마레이트, 푸마르산 무수물, 이타콘산, 모노메틸 이타코네이트, 다이메틸 이타코네이트, 이타콘산 무수물, 비닐 설폰산, 알릴 설폰산, 에틸렌 설폰산, 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-설포에틸 아크릴레이트, 전술한 것들의 알칼리 금속 염 (예를 들어, 나트륨, 칼륨, 또는 다른 알칼리 금속 염), 전술한 것들의 에스테르 (예를 들어, 메틸, 에틸, 또는 다른 C1-C4 또는 C6 알킬 에스테르), 및 이들의 조합 (예를 들어, 다수의 유형의 음이온성 단량체, 또는 동일한 음이온성 단량체의 등가의 형태들)을 포함하는 비닐 음이온성 단량체에 상응하는 비닐 중합 단위가 포함된다. 일 태양에서, 음이온성 단량체는 하나 이상의 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 (예를 들어, 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산), 이의 알칼리 금속 염 (예를 들어, 나트륨 염), 및 이들의 조합일 수 있다. 일 태양에서, 음이온성 단량체는 모노메틸 말레에이트, 이의 알칼리 금속 염 (예를 들어, 나트륨 염), 및 이들의 조합 중 하나 이상일 수 있다.
PVOH 공중합체 (예를 들어, 제1 PVOH 공중합체, 제2 PVOH 공중합체 (이것이 또한 PVOH 음이온성 공중합체인 경우)) 내의 하나 이상의 음이온성 단량체 단위의 포함 수준은 특별히 한정되지 않는다. 일부 태양에서, 하나 이상의 음이온성 단량체 단위는, 개별적으로 또는 집합적으로, 약 1 몰% 또는 2 몰% 내지 약 6 몰% 또는 10 몰% (예를 들어, 다양한 실시 형태에서 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 또는 4.0 몰% 이상 및/또는 약 3.0, 4.0, 4.5, 5.0, 6.0, 8.0, 또는 10 몰% 이하)의 범위의 양으로 PVOH 공중합체 내에 존재한다. 예를 들어, 하나 이상의 음이온성 단량체 단위는 집합적으로 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 1.5 몰% 또는 2 몰% 내지 약 3.0 몰% 또는 3.5 몰%의 범위의 양으로 수용성 필름 내에 존재할 수 있다.
수용성 필름은 약 50 중량%, 55 중량%, 60 중량%, 65 중량%, 70 중량%, 75 중량%, 80 중량%, 85 중량%, 또는 90 중량% 이상 및/또는 약 60 중량%, 70 중량%, 80 중량%, 90 중량%, 95 중량%, 또는 99 중량% 이하의 PVOH 수지 블렌드를 함유할 수 있다. 일 태양에서, 제1 PVOH 공중합체는 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 (즉, PVOH 수지 블렌드 중량에 대해) 약 10 중량% 내지 약 90 중량% (또는 약 25 중량% 내지 약 75 중량%, 약 40 중량% 내지 약 60 중량%)의 범위의 양으로 수용성 필름 내에 존재한다. 예를 들어, 제1 PVOH 공중합체는 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 10 중량%, 20 중량%, 30 중량%, 40 중량%, 50 중량%, 60 중량%, 또는 70 중량% 이상 및/또는 약 30 중량%, 40 중량%, 50 중량%, 60중량%, 70 중량%, 80 중량% 또는 90 중량% 이하의 양으로 존재할 수 있다. 다른 태양에서, 제1 PVOH 공중합체의 전술한 농도는 대안적으로 또는 추가적으로, PVOH이든 다른 것이든, 필름 내의 총 수용성 중합체 함량에 대한 것일 수 있다. 일 태양에서, 제2 PVOH 중합체 또는 PVOH 공중합체는 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체 (즉, PVOH 수지 블렌드 중량에 대해) 약 10 중량% 내지 약 90 중량% (또는 약 25 중량% 내지 약 75 중량%, 약 40 중량% 내지 약 60 중량%)의 범위의 양으로 수용성 필름 내에 존재한다. 예를 들어, 제2 PVOH 중합체 또는 PVOH 공중합체는 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 10 중량%, 20 중량%, 30 중량%, 40 중량%, 50 중량%, 60 중량%, 또는 70 중량% 이상 및/또는 약 30 중량%, 40 중량%, 50 중량%, 60중량%, 70 중량%, 80 중량% 또는 90 중량% 이하의 양으로 존재할 수 있다. 다른 태양에서, 제2 PVOH 중합체 또는 PVOH 공중합체의 전술한 농도는 대안적으로 또는 추가적으로, PVOH이든 다른 것이든, 필름 내의 총 수용성 중합체 함량에 대한 것일 수 있다.
수용성 필름의 일 태양에서, 제1 PVOH 공중합체는 하나 이상의 제1 음이온성 단량체 단위를 포함하고, 제2 PVOH 중합체는 하나 이상의 제2 음이온성 단량체 단위를 포함하는 PVOH 공중합체이다. 두 PVOH 공중합체 내의 제1 및 제2 음이온성 단량체 단위는 다양한 실시 형태에서 동일하거나 상이할 수 있다. 참고로, 제1 PVOH 공중합체는 제1 포함 수준 (a1)의 제1 음이온성 단량체 단위를 갖는 것으로 표시되고, 제2 PVOH 공중합체는 제2 포함 수준 (a2)의 제2 음이온성 단량체 단위를 갖는 것으로 표시된다. 이러한 태양에서, 제1 PVOH 공중합체는 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 (예를 들어, PVOH 수지 블렌드 중량에 대해) 약 10 중량% 내지 약 75 중량% (또는 약 10 중량% 내지 약 30 중량%, 약 10 중량% 내지 약 40 중량%, 약 15 중량% 내지 약 25 중량%)의 범위의 양으로 수용성 필름 내에 존재할 수 있다. 예를 들어, 제1 PVOH 공중합체는 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 (예를 들어, PVOH이든 다른 것이든, 대안적으로 필름 내의 총 수용성 중합체 함량에 대해) 10 중량%, 15 중량%, 20 중량%, 또는 30 중량% 이상 및/또는 약 25 중량%, 40 중량%, 60 중량%, 또는 75 중량% 이하의 양으로 존재할 수 있다. 이러한 태양에서, 제2 PVOH 공중합체는 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 (예를 들어, PVOH 수지 블렌드 중량에 대해) 약 25 중량% 내지 약 90 중량% (또는 약 70 중량% 내지 약 90 중량%, 약 60 중량% 내지 약 90 중량%, 약 75 중량% 내지 약 85 중량%)의 범위의 양으로 수용성 필름 내에 존재할 수 있다. 예를 들어, 제2 PVOH 공중합체는 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 (예를 들어, PVOH이든 다른 것이든, 대안적으로 필름 내의 총 수용성 중합체 함량에 대해) 25 중량%, 40 중량%, 60 중량%, 70 중량%, 또는 75 중량% 이상 및/또는 약 70 중량%, 80 중량%, 85 중량%, 또는 90 중량% 이하의 양으로 존재할 수 있다.
이러한 태양의 개량 형태에서, 제1 음이온성 단량체 단위는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 (예를 들어, AMPS 공단량체, 예를 들어 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산), 이의 알칼리 금속 염 (예를 들어, 나트륨 염), 및 이들의 조합으로부터의 하나 이상의 단량체 단위일 수 있다. 이러한 개량 형태에서, 하나 이상의 제1 음이온성 단량체 단위는, 개별적으로 또는 집합적으로, 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 3 몰% 미만의 양으로 존재할 수 있다 (예를 들어, 개별적으로 또는 집합적으로, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 또는 1.0 몰% 이상 및/또는 1.6, 1.8, 2.0, 2.5, 또는 3 몰% 미만의 하나 이상의 제1 음이온성 단량체 단위임). 일 실시 형태에서, 필름에는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 공단량체 단위가 없을 수 있다 (예를 들어, 제1 및 제2 음이온성 단량체 및 상응하는 단량체 단위는 AMPS가 아니다). 추가의 개량 형태에서, 제2 음이온성 단량체 단위는 모노메틸 말레에이트, 이의 알칼리 금속 염 (예를 들어, 나트륨 염), 및 이들의 조합으로부터의 하나 이상의 단량체 단위일 수 있다.
이러한 태양의 개량 형태에서, 제1 및 제2 PVOH 공중합체는, 제1 및 제2 PVOH 공중합체의 상대적 음이온성 단량체 함량에 대한 차이 a1 - a2가 0보다 크도록 선택된다 (즉, 제1 PVOH 공중합체는 제2 PVOH 공중합체보다 더 높은 몰 수준의 음이온성 단량체를 포함한다). 예를 들어, 차이 a1 - a2는 약 0.5 몰% 내지 약 10 몰% (또는 약 1 몰% 내지 약 3 몰%, 또는 약 1.5 몰% 내지 약 2.5 몰%)의 범위일 수 있고, 더욱 일반적으로 0.5, 1, 또는 2 몰% 이상 및/또는 약 1, 2, 3, 4, 5, 또는 10 몰% 이하일 수 있다. 개별적으로, 제1 음이온성 단량체 단위에 대한 포함 수준 (a1)은 제1 PVOH 공중합체 내에 약 2 몰% 내지 약 6 몰% (또는 약 3 몰% 내지 약 5 몰%, 약 3 몰% 내지 약 4 몰%)의 범위일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제2 음이온성 단량체 단위에 대한 포함 수준 (a2)은 제2 PVOH 공중합체 내에 약 0.5 몰% 내지 약 4 몰% (또는 약 1 몰% 내지 약 3 몰%, 또는 약 1 몰% 내지 약 2 몰%)의 범위일 수 있다.
특정 실시 형태에서 제1 및 제2 음이온성 단량체 단위가 동일한 경우, 생성되는 PVOH 수지 블렌드 (및 상응하는 필름)는 개별적인 중합체 사슬 내의 음이온성 단량체 단위 포함 수준의 적어도 이봉(bimodal) (예를 들어, 이봉, 삼봉(trimodal), 또는 더 고차의 다봉(polymodal)) 분포를 갖는 것으로서 특징지어질 수 있다. 예를 들어, 벌크 중합체에서 제1 포함 수준 a1을 갖는 제1 PVOH 공중합체는 제1 PVOH 공중합체의 개별 중합체 사슬에 대해 a1 주변의 포함 수준 분포를 갖는다. 마찬가지로, 벌크 중합체에서 제2 포함 수준 a2를 갖는 제2 PVOH 공중합체는 제2 PVOH 공중합체의 개별 중합체 사슬에 대해 a2 주변의 포함 수준 분포를 갖는다. 이러한 경우에, 차이 a1 - a2는 블렌드에 대한 음이온성 단량체 단위 분포 내에 적어도 2개의 피크(peak)가 있도록 하기에 충분히 크게 선택된다 (예를 들어, 2개의 인접한 분포 피크들 사이에 존재하는 밸리(valley)는 인접한 분포 피크들에 비해 높이가 약 90%, 85%, 80%, 75%, 50%, 25%, 또는 10% 미만이다).
이 태양의 다른 개량 형태에서, 개시된 물품의 수용성 필름은 필름 내의 (특히 이의 중합체성 수지 함량에 대한) 제1 및 제2 음이온성 단량체 단위의 총 몰 함량의 면에서 특징지어질 수 있다. 일 태양에서, 제1 음이온성 단량체 단위 및 제2 음이온성 단량체 단위는 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 2.0 몰% 내지 약 3.5 몰% (또는 약 2.0 몰% 내지 약 2.8 몰%, 또는 약 2.0 몰% 내지 약 2.6 몰%)의 범위의 합계량으로 필름 내에 존재한다. 예를 들어, 제1 음이온성 단량체 단위 및 제2 음이온성 단량체 단위는 집합적으로 2.0, 2.2 또는 2.4 몰% 이상 및/또는 2.8, 3.0, 또는 3.5 몰% 이하의 양으로 필름 내에 존재할 수 있다 합계된 음이온성 단량체 단위 함량은 대안적으로 또는 추가적으로, PVOH이든 다른 것이든, 필름 내의 총 수용성 중합체 함량에 대해 표시될 수 있다.
개시된 물품의 수용성 필름의 다른 태양에서, 제1 PVOH 공중합체 및 제2 PVOH 중합체는 생성되는 수용성 필름이 개선된 용해 특성 및 또한 바람직하게는 개선된 물리적/기계적 특성을 갖도록 PVOH 수지 블렌드에 대해 선택될 수 있다. 특히, 수용성 필름은, (a) 수용성 필름이 (하기에 기재된) 용해 챔버 시험에 의해 측정할 때 약 48 중량% 이하 (예를 들어, 약 12 중량% 내지 약 48 중량% 또는 약 35 중량% 내지 약 48 중량%의 범위)의 잔류물 값을 갖는 특성을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 수용성 필름은, (b) 수용성 필름이 (하기에 기재된) 인장 강도 시험에 의해 측정할 때 약 33 MPa 이상 (예를 들어, 약 33 MPa 내지 약 38 MPa의 범위)의 평균 인장 강도 값을 갖는 특성을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 수용성 필름은, (c) 수용성 필름이 (하기에 기재된) 모듈러스 시험에 의해 측정할 때 약 12 N/㎟ 이상 (예를 들어, 약 12.5 N/㎟ 내지 약 15 N/㎟의 범위)의 모듈러스 값을 갖는 특성을 갖는다. 다양한 실시 형태에서, 수용성 필름은 특성 (a)와 특성 (b), 특성 (a)와 특성 (c), 또는 특성 (a)와 특성 (b)와 특성 (c)를 갖는다. 임의의 전술한 실시 형태에서, 수용성 필름은 추가적으로 약 54 내지 약 100 (예를 들어, 약 85 내지 약 98, 약 92 내지 약 98)의 범위의 잔류물-AMPS 계수 (RAF; 하기에 기재됨) 값을 가질 수 있다.
수지 블렌드 내에 포함된 PVOH 중합체 또는 PVOH 공중합체가 물리적 또는 화학적 특성 중 하나 이상과 관련하여 개별적으로 결함이 있는 경우에도, 본 발명에 따른 PVOH 수지 블렌드는 예상외로 바람직한 물리적 및 화학적 특성의 조합을 갖는 수용성 필름의 제형화를 가능하게 한다. 예를 들어, 블렌드 내의 각각의 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체는 특정 특성에 대해 적어도 하나의 바람직하지 않은 특질을 갖지만, 블렌드를 포함하는 수용성 필름은 각각의 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 그러한 특정 특성에 대해 바람직한 특질을 달성한다. 예를 들어, PVOH 수지 블렌드는 제1 및 제2 PVOH 중합체 또는 PVOH 공중합체를 포함할 수 있는데, 상응하는 제1 PVOH 공중합체 수용성 필름은 특성 (a)를 갖고 상응하는 제2 PVOH 중합체 수용성 필름은 특성 (a)를 갖지 않도록 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, PVOH 수지 블렌드는 제1 및 제2 PVOH 중합체 또는 PVOH 공중합체를 포함할 수 있는데, 상응하는 제1 PVOH 공중합체 수용성 필름은 특성 (b)를 갖지 않고 상응하는 제2 PVOH 중합체 수용성 필름은 특성 (b)를 갖도록 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, PVOH 수지 블렌드는 제1 및 제2 PVOH 중합체 또는 PVOH 공중합체를 포함할 수 있는데, 상응하는 제1 PVOH 공중합체 수용성 필름은 특성 (c)를 갖지 않고 상응하는 제2 PVOH 중합체 수용성 필름은 특성 (c)를 갖도록 포함할 수 있다. 상응하는 PVOH 중합체는 수용성 중합체 수지로서 오직 제1 PVOH 공중합체 또는 제2 PVOH 중합체만을 함유하지만, 그 외에는 동일한 유형 및 양의 가소제 및 다른 첨가제를 포함하고, 동일한 두께를 갖는 등의 수용성 필름을 나타낸다.
이러한 태양에서, 제1 PVOH 공중합체 및 제2 PVOH 중합체 또는 PVOH 공중합체 (음이온성 PVOH 공중합체의 경우)에 대한 음이온성 단량체 단위는 일반적으로 상기에 기재된 것들의 임의의 조합일 수 있다. 일 개량 형태에서, 제1 음이온성 단량체 단위는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 (예를 들어, AMPS 공단량체, 예를 들어 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산), 이의 알칼리 금속 염 (예를 들어, 나트륨 염), 및 이들의 조합으로부터의 하나 이상의 단량체 단위일 수 있다. 이러한 개량 형태에서, 하나 이상의 제1 음이온성 단량체 단위는, 개별적으로 또는 집합적으로, 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 3 몰% 미만의 양으로 존재할 수 있다 (예를 들어, 개별적으로 또는 집합적으로, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 또는 1.0 몰% 이상 및/또는 1.6, 1.8, 2.0, 2.5, 또는 3 몰% 미만의 하나 이상의 제1 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 단량체 단위임). 추가의 개량 형태에서, 제2 PVOH 중합체는 음이온성 PVOH 공중합체이고, 제2 음이온성 단량체 단위는 모노메틸 말레에이트, 이의 알칼리 금속 염 (예를 들어, 나트륨 염), 및 이들의 조합으로부터의 하나 이상의 단량체 단위일 수 있다. 이러한 개량 형태에서, 제1 PVOH 공중합체는 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 10 중량% 내지 약 75 중량% (또는 약 10 중량% 내지 약 30 중량%, 또는 약 10 중량% 내지 약 40 중량%, 또는 약 15 중량% 내지 약 25 중량%)의 범위의 양으로 수용성 필름 내에 존재할 수 있고, 제2 PVOH 공중합체는 약 25 중량% 내지 약 90 중량% (또는 약 70 중량% 내지 약 90 중량%, 또는 약 60 중량% 내지 약 90 중량%, 또는 약 75 중량% 내지 약 85 중량%)의 범위의 양으로 수용성 필름 내에 존재할 수 있다. 대안적인 개량 형태에서, 제2 PVOH 중합체는 부분적으로 또는 완전히 가수분해된 PVOH 단일중합체이다. 이러한 개량 형태에서, 제1 PVOH 공중합체는 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 30 중량% 내지 약 70 중량% (또는 약 40 중량% 내지 약 60 중량%)의 범위의 양으로 수용성 필름 내에 존재할 수 있고, 제2 PVOH 단일중합체는 약 30 중량% 내지 약 70 중량% (또는 약 40 중량% 내지 약 60 중량%)의 범위의 양으로 수용성 필름 내에 존재할 수 있다. 추가로, 제1 PVOH 공중합체 및 제2 PVOH 중합체는 20℃에서 4% 용액 점도 값이 서로의 약 10 cP 이내 (예를 들어, 약 3 cP 이내, 또는 약 6 cP 이내)일 수 있다. 대안적으로, 제1 PVOH 공중합체 및 제2 PVOH 중합체는 20℃에서 4% 용액 점도 값이 서로 약 10 cP 초과로 떨어져 있을 수 있다 (예를 들어, 약 10 cP 내지 약 16 cP 떨어져 있거나, 또는 약 10 cP 내지 약 20 cP 떨어져 있을 수 있다).
개시된 물품의 수용성 필름의 일 태양에서, 제1 PVOH 공중합체는 하나 이상의 제1 음이온성 단량체 단위를 포함하고, 제2 PVOH 중합체는 부분적으로 또는 완전히 가수분해된 PVOH 단일중합체이다. 이러한 태양에서, 제1 PVOH 공중합체는 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 30 중량% 내지 약 70 중량% (또는 약 40 중량% 내지 약 60 중량%, 또는 약 45 중량% 내지 약 55 중량%)의 범위의 양으로 수용성 필름 내에 존재할 수 있으며, 예를 들어 30 중량%, 40 중량%, 또는 45 중량% 이상 및/또는 약 55 중량%, 60 중량%, 또는 70 중량% 이하의 양으로 존재한다. 제2 PVOH 단일중합체는 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 30 중량% 내지 약 70 중량% (또는 약 40 중량% 내지 약 60 중량%, 또는 약 45 중량% 내지 약 55 중량%)의 범위의 양으로 수용성 필름 내에 존재할 수 있으며, 예를 들어 30 중량%, 40 중량%, 또는 45 중량% 이상 및/또는 약 55 중량%, 60 중량%, 또는 70 중량% 이하의 양으로 존재한다. 추가로, 제1 PVOH 공중합체 및 제2 PVOH 단일중합체는 20℃에서 4% 용액 점도 값이 서로의 약 10 cP 이내 (예를 들어, 약 3 cP 이내, 또는 약 6 cP 이내)일 수 있다. 대안적으로, 제1 PVOH 공중합체 및 제2 PVOH 단일중합체는 20℃에서 4% 용액 점도 값이 서로 약 10 cP 초과로 떨어져 있을 수 있다 (예를 들어, 약 10 cP 내지 약 16 cP 떨어져 있거나, 또는 약 10 cP 내지 약 20 cP 떨어져 있을 수 있다).
이러한 태양에서, 제1 PVOH 공중합체에 대한 음이온성 단량체 단위는 일반적으로 상기에 기재된 것들 중 임의의 것일 수 있다. 제1 PVOH 공중합체 내의 하나 이상의 제1 음이온성 단량체 단위에 대한 포함 수준은, 제1 PVOH 공중합체 내에, 개별적으로 또는 집합적으로, 약 2 몰% 내지 약 6 몰% (또는 약 3 몰% 내지 약 5 몰%, 또는 약 3 몰% 내지 약 4 몰%)의 범위일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 하나 이상의 제1 음이온성 단량체 단위는, 집합적으로, 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 1.0 몰% 내지 약 3.0 몰% (또는 약 1.4 몰% 내지 약 2.6 몰%, 또는 약 1.6 몰% 내지 약 2.2 몰%)의 범위의 양으로 필름 내에 존재할 수 있다. 일 개량 형태에서, 제1 음이온성 단량체 단위는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 (예를 들어, AMPS 공단량체, 예를 들어 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산), 이의 알칼리 금속 염 (예를 들어, 나트륨 염), 및 이들의 조합으로부터 선택되는 하나 이상의 단량체 단위일 수 있다. 이러한 개량 형태에서, 제1 음이온성 단량체 단위는 집합적으로 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 3 몰% 미만의 양으로 존재할 수 있다 (예를 들어, 집합적으로 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 또는 1.0 몰% 이상 및/또는 1.6, 1.8, 2.0, 2.5, 또는 3 몰% 미만의 제1 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 단량체 단위임).
하기에 더욱 상세하게 기재되는 바와 같이, PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체 수지는 물 중 20℃에서의 그의 4% 용액 점도 값의 면에서 특징지어질 수 있다 (즉, 이 값은 일반적으로 수지의 분자량과 상관관계가 있기 때문이다). 참고로, 제1 PVOH 공중합체는 20℃에서 제1 4% 용액 점도 (μ1)를 갖는 것으로 표시되고, 제2 PVOH 중합체 또는 PVOH 공중합체는 20℃에서 제2 4% 용액 점도 (μ2)를 갖는 것으로 표시된다. 다양한 실시 형태에서, 제1 점도 μ1은 약 4 cP 내지 약 30 cP (예를 들어, 약 4, 8, 10, 12, 또는 16 cP 이상 및/또는 약 12, 16, 20, 24, 또는 30 cP 이하, 예를 들어 약 10 cP 내지 약 16 cP, 또는 약 10 cP 내지 약 20 cP, 또는 약 20 cP 내지 약 30 cP)의 범위일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제2 점도 μ2는 약 4 cP 내지 약 30 cP (예를 들어, 약 4, 8, 10, 12, 또는 16 cP 이상 및/또는 약 12, 16, 20, 24, 또는 30 cP 이하, 예를 들어 약 10 cP 내지 약 16 cP, 또는 약 10 cP 내지 약 20 cP, 또는 약 20 cP 내지 약 30 cP)의 범위일 수 있다. PVOH 수지 블렌드가 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체 수지로부터 선택되는 3가지 이상의 PVOH 수지를 포함하는 경우, 전술한 점도 값은 각각의 PVOH 중합체 또는 PVOH 공중합체에 개별적으로 적용될 수 있다.
개시된 수용성 필름, 필름을 포함하는 전달 파우치와 같은 물품, 및 관련 방법은, 달리 언급되지 않는다면, (도면 및 실시예에 나타나 있는 것들을 포함하는) 하기에 추가로 기재되는 추가적인 선택적인 요소, 특징, 및 단계 중 하나 이상의 임의의 조합을 포함하는 실시 형태를 포함하는 것으로 고려된다.
임의의 실시 형태에서, 수용성 파우치와 같은 물품은 조성물을 포함할 수 있다. 조성물은 전형적으로 가정 케어 조성물이다. 조성물은 액체, 고체 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "액체"는 자유-유동 액체뿐만 아니라, 페이스트, 젤, 폼(foam) 및 무스(mousse)를 포함한다. 액체의 비제한적인 예에는 경질(light duty) 및 중질(heavy duty) 액체 세제 조성물, 천 향상제(fabric enhancer), 세탁에 보통 사용되는 세제 젤, 표백 및 세탁 첨가제가 포함된다. 기체, 예를 들어, 현탁된 버블(suspended bubble), 또는 고체, 예를 들어 입자가 액체 내에 포함될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "고체"는 분말, 응집체(agglomerate), 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 고체의 비제한적인 예에는 과립, 마이크로캡슐, 비드(bead), 누들(noodle), 및 진주빛 볼(pearlised ball)이 포함된다. 고체 조성물은 쓰루-더-워시(through-the-wash) 효과, 전처리 효과, 및/또는 심미적 효과를 포함하지만 이에 한정되지 않는 기술적 효과를 제공할 수 있다.
임의의 세탁-중심의 실시 형태에서, 조성물은, 예를 들어 액체 경질 및 액체 중질의 액체 세제 조성물, 분말형 세제 조성물, 천 향상제, 세탁에 보통 사용되는 세제 젤, 및 표백 (예를 들어, 유기 또는 무기 표백) 및 세탁 첨가제의 군으로부터 선택될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "단일중합체"는 일반적으로 단일 유형의 단량체 반복 단위를 갖는 중합체 (예를 들어, 단일 단량체 반복 단위로 이루어지거나 본질적으로 이루어진 중합체 사슬)를 포함한다. PVOH의 특정 경우에, 용어 "단일중합체" (또는 "PVOH 단일중합체" 또는 "PVOH 중합체")는 가수분해도에 따라 소정 분포의 비닐 알코올 단량체 단위 및 비닐 아세테이트 단량체 단위를 갖는 공중합체 (예를 들어, 비닐 알코올 및 비닐 아세테이트 단량체 단위로 이루어지거나 본질적으로 이루어진 중합체 사슬)를 추가로 포함한다. 100% 가수분해의 제한적인 경우에, PVOH 단일중합체는 오직 비닐 알코올 단위만을 갖는 진정한 단일중합체를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "공중합체"는 일반적으로 둘 이상의 유형의 단량체 반복 단위를 갖는 중합체 (예를 들어, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체 등 어떤 것으로서든지, 둘 이상의 상이한 단량체 반복 단위로 이루어지거나 본질적으로 이루어진 중합체 사슬)를 포함한다. PVOH의 특정 경우에, 용어 "공중합체" (또는 "PVOH 공중합체")는 가수분해도에 따라 소정 분포의 비닐 알코올 단량체 단위 및 비닐 아세테이트 단량체 단위뿐만 아니라, 적어도 하나의 다른 유형의 단량체 반복 단위를 갖는 공중합체 (예를 들어, 비닐 알코올 단량체 단위, 비닐 아세테이트 단량체 단위, 및 하나 이상의 다른 단량체 단위, 예를 들어 음이온성 단량체 단위로 이루어지거나 본질적으로 이루어진 삼원공중합체 (또는 더 고차의 공중합체) 사슬)를 추가로 포함한다. 100% 가수분해의 제한적인 경우에, PVOH 공중합체는 비닐 알코올 단위 및 하나 이상의 다른 단량체 단위를 갖지만, 비닐 아세테이트 단위를 갖지 않는 공중합체를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "포함하는"은, 명시된 것들 이외에, 다른 제제, 요소, 단계, 또는 특징의 잠재적인 포함을 나타낸다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이 그리고 달리 명시되지 않는다면, 용어 "중량%" 및 "wt%"는, 확인된 요소의 조성을 (적용가능한 경우) 전체 필름에 대한 "건조" (무수) 중량부의 단위로, 또는 (적용가능한 경우) 파우치 내에 둘러싸인 전체 조성물에 대한 중량부의 단위로 지칭하고자 의도된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 그리고 달리 명시되지 않는다면, 용어 "phr"은, 확인된 요소의 조성을 수용성 필름 내의 수용성 중합체 (또는 수지; PVOH이든 다른 것이든) 100부당 부의 단위로 지칭하고자 의도된다.
본 명세서에 기술된 모든 범위는 범위의 모든 가능한 부분 집합 및 그러한 부분 집합 범위의 임의의 조합을 포함한다. 달리 언급되지 않는다면, 기본적으로, 범위는 언급된 종점(endpoint)을 포함한다. 값의 소정 범위가 제공되는 경우, 그 범위의 상한치과 하한치 사이의 각각의 개재된 값, 및 그러한 언급된 범위 내의 임의의 다른 언급되거나 개재된 값이 본 발명에 포함되는 것으로 이해된다. 이들 더 작은 범위의 상한치 및 하한치는 독립적으로 상기 더 작은 범위 내에 포함될 수 있으며, 상기 언급된 범위 내의 임의의 특별히 배제된 한계치를 조건으로 하여 본 발명에 또한 포함된다. 언급된 범위가 한계치들 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 경우, 그러한 포함된 한계치들 중 어느 하나 또는 둘 모두를 배제한 범위가 또한 본 발명의 일부인 것으로 고려된다.
수용성 필름 조성물
수용성 필름 조성물, 그에 사용하기 위한 선택적인 성분, 및 그의 제조 방법은, (예를 들어, 파우치 재료로서의) 비교적 얇은 수용성 필름을 제조하기 위해 사용되든 아니든, 본 기술 분야에 잘 알려져 있다.
한 부류의 실시 형태에서, 수용성 필름은 폴리비닐 알코올 (PVOH)을 포함하는데, 이는 (예를 들어, 실질적으로 오직 비닐 알코올 및 비닐 아세테이트 단량체 단위만을 포함하는) 이의 단일중합체 및 (예를 들어, 비닐 알코올 및 비닐 아세테이트 단위에 더하여, 하나 이상의 다른 단량체 단위를 포함하는) 이의 공중합체를 포함한다. PVOH는 폴리비닐 아세테이트의 알코올 분해 (보통, 가수분해 또는 비누화로 지칭됨)에 의해 일반적으로 제조되는 합성 수지이다. 사실상 모든 아세테이트 기가 알코올 기로 전환된, 완전히 가수분해된 PVOH는, 오직 열수에서만 - 약 140℉ (60℃) 초과에서만 용해되는, 강하게 수소 결합된, 고도로 결정질인 중합체이다. 폴리비닐 아세테이트의 가수분해 후에 충분한 수의 아세테이트 기가 남아 있도록 허용되는 경우, 즉, 부분적으로 가수분해된 것으로 알려진 PVOH 중합체의 경우, 더 약하게 수소-결합되며 덜 결정질이고 냉수에서 - 약 50℉ (10℃) 미만에서 용해성이다. 냉수 또는 열수 용해성 필름 중간체는, 예를 들어, 부분적으로-가수분해된 PVOH 중간체 (예를 들어, 가수분해도가 약 94% 내지 약 98%임)를 포함할 수 있으며, 오직 온수에서만 용이하게 용해가능하고, 예를 들어, 약 40℃ 이상의 온도에서 신속히 용해된다. 부분적으로 가수분해된 유형은 엄밀히 말하면 비닐 알코올-비닐 아세테이트 공중합체이지만, 완전히 가수분해된 PVOH 유형 및 부분적으로 가수분해된 PVOH 유형 둘 모두가 보통 PVOH 단일중합체로 지칭된다.
본 발명의 수용성 필름에 포함된 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 가수분해도 (DH)는 약 75% 내지 약 99% (예를 들어, 냉수 용해성 조성물의 경우와 같이, 약 79% 내지 약 92%, 약 86.5% 내지 약 89%, 또는 약 88%; 약 90% 내지 약 99%, 약 92% 내지 약 99%, 또는 약 95% 내지 약 99%)의 범위일 수 있다. 가수분해도가 감소됨에 따라, 그러한 수지로 제조된 필름은 감소된 기계적 강도를 가질 것이지만 약 20℃ 미만의 온도에서 더 신속한 용해성을 가질 것이다. 가수분해도가 증가함에 따라, 그러한 중합체로 제조된 필름은 기계적으로 더 강해지는 경향이 있을 것이고 열성형성(thermoformability)이 감소되는 경향이 있을 것이다. PVOH의 가수분해도는 중합체의 수-용해도가 온도 의존성이 되도록 선택될 수 있고, 따라서 중합체, 임의의 상용화제 중합체, 및 추가적인 성분으로 제조된 필름의 용해도가 또한 영향을 받는다. 한 가지 선택에서, 필름은 냉수-용해성이다. 10℃ 미만의 온도에서 물에 용해성인 냉수-용해성 필름은 약 75% 내지 약 90%의 범위, 또는 약 80% 내지 약 90%의 범위, 또는 약 85% 내지 약 90%의 범위의 가수분해도를 갖는 PVOH를 포함할 수 있다. 다른 선택에서, 필름은 열수-용해성이다. 약 60℃ 이상의 온도에서 물에 용해성인 열수-용해성 필름은 약 98% 이상의 가수분해도를 갖는 PVOH를 포함할 수 있다.
블렌드 내의 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체에 더하여 사용하기 위한 다른 수용성 중합체에는 개질된 폴리비닐 알코올, 폴리아크릴레이트, 수용성 아크릴레이트 공중합체, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리에틸렌이민, 풀루란; 구아 검, 아카시아 검, 잔탄 검, 카라기난, 및 전분을 포함하지만 이에 한정되지 않는 수용성 천연 중합체; 변성 전분, 에톡실화 전분, 및 하이드록시프로필화 전분을 포함하지만 이에 한정되지 않는 수용성 중합체 유도체; 전술한 것들의 공중합체 및 임의의 전술한 것들의 조합이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 또 다른 수용성 중합체는 폴리알킬렌 옥사이드, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴산 및 이의 염, 셀룰로오스, 셀룰로오스 에테르, 셀룰로오스 에스테르, 셀룰로오스 아미드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리카르복실산 및 이의 염, 폴리아미노산, 폴리아미드, 젤라틴, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스 및 이의 염, 덱스트린, 에틸셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스, 말토덱스트린, 및 폴리메타크릴레이트를 포함할 수 있다. 그러한 수용성 중합체는, PVOH이든 다른 것이든, 다양한 공급처로부터 구매가능하다. 임의의 전술한 수용성 중합체는 필름-형성 중합체로서 사용하기에 일반적으로 적합하다. 일반적으로, 수용성 필름은 전술한 수지들의 공중합체 및/또는 블렌드를 포함할 수 있다.
수용성 중합체 (예를 들어, PVOH 수지 블렌드 단독 또는 다른 수용성 중합체와의 조합)는, 예를 들어 약 30 중량% 또는 50 중량% 내지 약 90 중량% 또는 95 중량%의 범위의 양으로 필름 내에 포함될 수 있다. 모든 가소제, 상용화제, 및 부차적인 첨가제의 합계량과 비교할 때 모든 수용성 중합체의 양의 중량비는, 예를 들어 약 0.5 내지 약 18, 약 0.5 내지 약 15, 약 0.5 내지 약 9, 약 0.5 내지 약 5, 약 1 내지 3, 또는 약 1 내지 2의 범위일 수 있다. 가소제 및 다른 비-중합체 성분의 구체적인 양은, 원하는 기계적 필름 특성을 고려하여 필름 가요성을 조정하고 가공 효과를 부여하도록 수용성 필름의 의도된 응용에 기초하여 특정 실시 형태에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 기재된 필름에 사용하기 위한 (PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체를 포함하지만 이에 한정되지 않는) 수용성 중합체는, 예를 들어 약 3.0 내지 약 27.0 cP, 약 4.0 내지 약 24.0 cP, 약 4.0 내지 약 23.0 cP, 약 4.0 cP 내지 약 15 cP, 또는 약 6.0 내지 약 10.0 cP의 범위의 점도에 의해 특징지어질 수 있다. 중합체의 점도는, 영국 표준(British Standard) EN ISO 15023-2:2006 부록 E 브룩필드(Brookfield) 시험 방법에 기재된 바와 같이 UL 어댑터를 구비한 브룩필드 LV 테이프 점도계를 사용하여, 새로 제조된 용액을 측정함으로써 결정된다. 20℃에서 4% 폴리비닐 알코올 수용액의 점도를 언급하는 것이 국제적 관례이다. cP 단위로 본 명세서에 명시된 중합체 점도는, 달리 명시되지 않는다면, 20℃에서의 4% 수용성 중합체 수용액의 점도를 지칭하는 것으로 이해되어야 한다.
수용성 중합체 (PVOH이든 다른 것이든)의 점도는 동일한 중합체의 중량 평균 분자량
Figure pct00001
과 상관관계가 있으며, 종종 점도는
Figure pct00002
를 대리하여 사용되는 것으로 잘 알려져 있다. 따라서, 제1 PVOH 공중합체 및 제2 PVOH 중합체 또는 제2 PVOH 공중합체를 포함하는 수용성 중합체의 중량 평균 분자량은, 예를 들어 약 30,000 내지 약 175,000, 또는 약 30,000 내지 약 100,000, 또는 약 55,000 내지 약 80,000의 범위일 수 있다.
수용성 필름은, 가소제, 가소제 상용화제, 계면활성제, 윤활제, 이형제, 충전제, 증량제, 가교결합제, 블로킹 방지제, 산화방지제, 점착 방지제(detackifying agent), 소포제, 나노입자, 예를 들어 층상 실리케이트-유형 나노클레이(nanoclay) (예를 들어, 소듐 몬트모릴로나이트), 표백제 (예를 들어, 소듐 메타바이설파이트, 소듐 바이설파이트 등), 기피제(aversive agent), 예를 들어, 고미제(bitterant) (예를 들어, 데나토늄 염, 예를 들어, 데나토늄 벤조에이트, 데나토늄 사카라이드, 및 데나토늄 클로라이드; 수크로스 옥타아세테이트; 퀴닌; 플라보노이드, 예를 들어 케르세틴 및 나린진; 및 콰시노이드(quassinoid), 예를 들어, 콰신(quassin) 및 브루신) 및 자극제(pungent) (예를 들어, 캡사이신, 피페린, 알릴 아이소티오시아네이트, 및 레지니페라톡신), 및 다른 기능성 성분과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 다른 보조제(auxiliary agent) 및 가공제(processing agent)를, 그들의 의도된 목적에 적합한 양으로 함유할 수 있다. 가소제를 포함하는 실시 형태가 바람직하다. 그러한 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, 글리세린, 다이글리세린, 소르비톨, 에틸렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 400 MW 이하의 폴리에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 트라이메틸올프로판, 폴리에테르 폴리올, 소르비톨, 2-메틸-1,3-프로판다이올, 에탄올아민, 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 바람직한 가소제는 글리세린, 소르비톨, 트라이에틸렌글리콜, 프로필렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 2-메틸-1,3-프로판다이올, 트라이메틸올프로판, 또는 이들의 조합이다. 가소제의 총량은, 총 필름 중량을 기준으로, 약 10 중량% 내지 약 40 중량%, 또는 약 15 중량% 내지 약 35 중량%, 또는 약 20 중량% 내지 약 30 중량%의 범위, 예를 들어 약 25 중량%일 수 있다. 글리세린, 다이프로필렌 글리콜, 및 소르비톨의 조합이 사용될 수 있다. 선택적으로, 글리세린은 약 5 중량% 내지 약 30 중량%, 또는 5 중량% 내지 약 20 중량%, 예를 들어, 약 13 중량%의 양으로 사용될 수 있다. 선택적으로, 다이프로필렌 글리콜은 약 1 중량% 내지 약 20 중량%, 또는 약 3 중량% 내지 약 10 중량%, 예를 들어 6 중량%의 양으로 사용될 수 있다. 선택적으로, 소르비톨은 약 1 중량% 내지 약 20 중량%, 또는 약 2 중량% 내지 약 10 중량%, 예를 들어, 약 5 중량%의 양으로 사용될 수 있다. 가소제의 구체적인 양은 수용성 필름의 원하는 필름 가요성 및 가공성 특징에 기초하여 특정 실시 형태에서 선택될 수 있다. 낮은 가소제 수준에서, 필름은 취성으로 되거나, 가공하기 어렵거나, 또는 부서지기 쉬울 수 있다. 증가된 가소제 수준에서, 필름은 너무 연질이거나, 약하거나, 또는 원하는 용도로 가공하기 어려울 수 있다.
적합한 계면활성제는 비이온성, 양이온성, 음이온성 및 쯔비터이온성 부류를 포함할 수 있다. 적합한 계면활성제에는 폴리옥시에틸렌화 폴리옥시프로필렌 글리콜, 알코올 에톡실레이트, 알킬페놀 에톡실레이트, 3차 아세틸렌계 글리콜 및 알칸올아미드 (비이온성), 폴리옥시에틸렌화 아민, 4차 암모늄 염 및 4차화된 폴리옥시에틸렌화 아민 (양이온성), 및 아민 옥사이드, N-알킬베타인 및 설포베타인 (쯔비터이온성)이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 다른 적합한 계면활성제에는 다이옥틸 소듐 설포석시네이트, 글리세롤과 프로필렌 글리콜의 락틸화 지방산 에스테르, 지방산의 락트산 에스테르, 소듐 알킬 설페이트, 폴리소르베이트 20, 폴리소르베이트 60, 폴리소르베이트 65, 폴리소르베이트 80, 레시틴, 글리세롤과 프로필렌 글리콜의 아세틸화 지방산 에스테르, 및 지방산의 아세틸화 에스테르, 및 이들의 조합이 포함된다. 다양한 실시 형태에서, 수용성 필름 내의 계면활성제의 양은 약 0.1 중량% 내지 2.5 중량%, 선택적으로 약 1.0 중량% 내지 2.0 중량%의 범위이다.
적합한 윤활제/이형제에는 지방산 및 그의 염, 지방 알코올, 지방 에스테르, 지방 아민, 지방 아민 아세테이트 및 지방 아미드가 포함될 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 바람직한 윤활제/이형제는 지방산, 지방산 염, 및 지방 아민 아세테이트이다. 실시 형태의 하나의 유형에서, 수용성 필름 내의 윤활제/이형제의 양은 약 0.02 중량% 내지 약 1.5 중량%, 선택적으로 약 0.1 중량% 내지 약 1 중량%의 범위이다.
적합한 충전제/증량제/블로킹 방지제/점착 방지제에는 전분, 변성 전분, 가교결합된 폴리비닐피롤리돈, 가교결합된 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 실리카, 금속 산화물, 탄산칼슘, 활석 및 운모가 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 바람직한 재료는 전분, 변성 전분 및 실리카이다. 실시 형태의 하나의 유형에서, 수용성 필름 내의 충전제/증량제/블로킹 방지제/점착 방지제의 양은 약 0.1 중량% 내지 약 25 중량%, 또는 약 1 중량% 내지 약 10 중량%, 또는 약 2 중량% 내지 약 8 중량%, 또는 약 3 중량% 내지 약 5 중량%의 범위이다. 전분의 부재 시에, 적합한 충전제/증량제/블로킹 방지제/점착 방지제에 대한 하나의 바람직한 범위는 약 0.1 중량% 또는 1 중량% 내지 약 4 중량% 또는 6 중량%, 또는 약 1 중량% 내지 약 4 중량%, 또는 약 1 중량% 내지 약 2.5 중량%이다.
수용성 필름은, 칼 피셔(Karl Fischer) 적정에 의해 측정할 때, 4 중량% 이상, 예를 들어 약 4 내지 약 10 중량%의 범위의 잔류 수분 함량을 추가로 가질 수 있다.
수용성 중합체 조성물, 예를 들어 필름의 다른 특징은 미국 특허 출원 공개 제2011/0189413호 및 미국 특허 출원 제13/740,053호에서 찾아 볼 수 있으며, 이들 둘 모두는 그 전체가 본 명세서에 참고로 포함된다.
필름의 제조 방법
실시 형태의 하나의 고려되는 부류는, 예를 들어, 본 명세서에 기재된 유형 및 양에 따른 제1 PVOH 공중합체 및 제2 PVOH 중합체를, 본 명세서에 기재된 바람직하고 선택적인 부착적인 첨가제와 함께, 혼합, 동시-캐스팅(co-casting), 또는 용접(welding)함으로써 수용성 필름을 형성하는 것에 의해 특징지어진다. 중합체가 먼저 혼합되는 경우, 수용성 필름은 생성되는 혼합물을 (예를 들어, 다른 가소제 및 다른 첨가제와 함께) 캐스팅하여 필름을 형성함으로써 바람직하게는 형성된다. 중합체가 용접되는 경우, 수용성 필름은, 예를 들어, 용매 용접 또는 열 용접에 의해 형성될 수 있다. 실시 형태의 다른 고려되는 부류는 수용성 필름이 압출, 예를 들어, 블로운 압출(blown extrusion)에 의해 형성되는 것에 의해 특징지어질 수 있다. 하나의 고려되는 비제한적인 실시 형태에서, PVOH 중합체 및 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 PVOH 삼원공중합체 블렌딩된 필름이 블로운 압출에 의해 형성된다.
필름은 임의의 적합한 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 필름은 약 5 내지 약 200 μm의 범위, 또는 약 20 내지 약 100 μm, 또는 약 40 내지 약 85 μm의 범위, 예를 들어 76 μm의 두께를 가질 수 있다.
선택적으로, 수용성 필름은 하나의 층 또는 복수의 유사한 층으로 이루어진 독립형(free-standing) 필름일 수 있다.
필름은 물품, 예를 들어 세정 활성제를 포함하는 세제 조성물을 수용하는 패킷을 생성하여 파우치를 형성하기에 유용하다. 세정 활성제는 분말, 젤, 페이스트, 액체, 정제(tablet) 또는 이들의 임의의 조합과 같은 임의의 형태를 취할 수 있다. 필름은 개선된 습윤 취급성 및 낮은 냉수 잔류물이 요구되는 임의의 다른 응용을 위해 또한 유용하다. 필름은 파우치 및/또는 패킷의 적어도 하나의 측벽, 선택적으로 전체 파우치 및/또는 패킷, 및 바람직하게는 적어도 하나의 측벽의 외부 표면을 형성한다.
본 명세서에 기재된 필름은, 동일한 필름으로 제조되거나 다른 중합체 재료의 필름과 조합하여 제조된 둘 이상의 구획을 갖는 패킷과 같은 물품을 제조하는 데 또한 사용될 수 있다. 추가적인 필름은, 본 기술 분야에 공지된 바와 같이, 예를 들어, 동일하거나 상이한 중합체 재료의 캐스팅, 블로우 성형, 압출 또는 블로운 압출에 의해 얻어질 수 있다. 실시 형태의 하나의 유형에서, 추가적인 필름으로서 사용하기에 적합한 중합체, 공중합체 또는 이들의 유도체는 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리알킬렌 옥사이드, 폴리아크릴산, 셀룰로오스, 셀룰로오스 에테르, 셀룰로오스 에스테르, 셀룰로오스 아미드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리카르복실산 및 염, 폴리아미노산 또는 펩티드, 폴리아미드, 폴리아크릴아미드, 말레산/아크릴산의 공중합체, 전분 및 젤라틴을 포함하는 다당류, 천연 검, 예를 들어 잔탄 및 카라기난으로부터 선택된다. 예를 들어, 중합체는 폴리아크릴레이트 및 수용성 아크릴레이트 공중합체, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스 소듐, 덱스트린, 에틸셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스, 말토덱스트린, 폴리메타크릴레이트, 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있거나, 또는 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알코올 공중합체 및 하이드록시프로필 메틸 셀룰로오스 (HPMC), 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 실시 형태의 하나의 고려되는 부류는 상기에 기재된 바와 같은, 패킷 재료, 예를 들어 PVOH 수지 블렌드 내의 중합체의 수준이 60% 이상인 것에 의해 특징지어진다.
물품
본 발명의 물품은 수용성 필름, 및 필름에 근접한 조성물, 전형적으로 가정 케어 조성물을 포함한다.
본 발명의 물품은 적어도 하나의 밀봉된 구획을 포함할 수 있는 파우치를 포함할 수 있다. 따라서, 파우치는 단일의 구획 또는 다수의 구획을 포함할 수 있다. 도 1은 계면(30)에서 밀봉된 수용성 중합체 필름(10, 20)으로부터 수용성 파우치(100)가 형성되는 물품을 예시한다. 필름(10, 20) 중 하나 또는 둘 모두는 제1 PVOH 공중합체 및 제2 PVOH 중합체의 PVOH 수지 블렌드를 포함한다. 필름(10, 20)은 내부 파우치 용기 부피(40)를 한정하며, 이는 수성 환경으로 방출하기 위한 임의의 원하는 조성물(50)을 수용한다. 조성물(50)은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 하기에 기재된 임의의 다양한 세정 조성물을 포함한다. 다수의 구획을 포함하는 실시 형태 (도시되지 않음)에서, 각각의 구획은 동일한 조성물 및/또는 상이한 조성물을 수용할 수 있다. 한편, 조성물은 액체, 고체 및 이들의 조합 (예를 들어, 액체 중에 현탁된 고체)을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 파우치는 제1, 제2 및 제3 구획을 포함하며, 이들 각각은 상이한 제1, 제2, 및 제3 조성물을 각각 수용한다.
다중-구획 파우치의 구획들은 동일하거나 상이한 크기(들) 및/또는 부피(들)일 수 있다. 본 발명의 다중-구획 파우치의 구획들은 임의의 적합한 방식으로 분리되거나 결합될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 및/또는 제3 및/또는 후속 구획은 제1 구획 상에 중첩된다. 일 실시 형태에서, 제3 구획은 제2 구획 상에 중첩될 수 있고, 제2 구획은 또한 샌드위치 구성으로 제1 구획 상에 중첩된다. 대안적으로, 제2 및 제3 구획이 제1 구획 상에 중첩될 수 있다. 그러나 제1, 제2 및 선택적으로 제3 및 후속 구획이 나란한 관계로 서로 부착될 수 있음이 마찬가지로 또한 예상된다. 구획들은 스트링(string)으로 패킹될 수 있는데, 각각의 구획은 천공 라인(perforation line)에 의해 개별적으로 분리가능하다. 따라서, 최종 사용자가 스트링의 나머지로부터 각각의 구획을 개별적으로 찢어 내어, 예를 들어, 구획으로부터의 조성물로 천을 전처리 또는 후처리할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 구획은 적어도 제2 구획에 의해, 예를 들어 타이어-앤드-림(tire-and-rim) 구성으로 둘러싸일 수 있다.
일부 실시 형태에서, 다중-구획 파우치는 큰 제1 구획 및 더 작은 2개의 구획으로 이루어진 3개의 구획을 포함한다. 더 작은 제2 및 제3 구획은 더 큰 제1 구획 상에 중첩된다. 구획들의 크기 및 기하학적 형태는 이러한 배열이 달성될 수 있도록 선택된다. 구획들의 기하학적 형태는 동일하거나 상이할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 및 선택적으로 제3 구획 각각은 제1 구획과 비교할 때 상이한 기하학적 형태 및 형상을 갖는다. 이들 실시 형태에서, 제2 및 선택적으로 제3 구획은 제1 구획 상에 소정 디자인으로 배열된다. 이 디자인은, 예를 들어 개념 또는 지침을 예시하기 위해 장식적, 교육적, 또는 예시적일 수 있고/있거나 제품의 원산지를 표시하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 구획은 둘레가 밀봉된 2개의 큰 면을 갖는 가장 큰 구획이고, 제2 구획은 더 작아서, 제1 구획의 한 면의 표면적의 약 75% 미만, 또는 약 50% 미만을 덮는다. 제3 구획이 존재하는 실시 형태에서, 전술한 구조는 동일할 수 있지만, 제2 및 제3 구획은 제1 구획의 한 면의 표면적의 약 60% 미만, 또는 약 50% 미만, 또는 약 45% 미만을 덮는다.
본 발명의 물품, 파우치 및/또는 패킷은 하나 이상의 상이한 필름을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단일 구획 실시 형태에서, 패킷은, 그 자체로 접히고 에지에서 밀봉되는 하나의 벽, 또는 대안적으로, 에지에서 함께 밀봉되는 2개의 벽으로 제조될 수 있다. 다중 구획 실시 형태에서, 임의의 주어진 패킷 구획이 단일의 필름 또는 상이한 조성을 갖는 다수의 필름으로 제조된 벽을 포함할 수 있도록, 패킷은 하나 이상의 필름으로 제조될 수 있다. 일 실시 형태에서, 다중-구획 파우치는 적어도 3개의 벽, 즉 외측 상부 벽, 외측 하부 벽, 및 분할(partitioning) 벽을 포함한다. 외측 상부 벽 및 외측 하부 벽은 대체로 서로 반대편에 있으며, 파우치의 외부를 형성한다. 분할 벽은 파우치의 내부에 있으며, 대체로 서로 반대편에 있는 외부 벽들에 밀봉선을 따라 고정된다. 분할 벽은 다중-구획 파우치의 내부를 적어도 제1 구획과 제2 구획으로 분리한다.
파우치 및 패킷은 임의의 적합한 장비 및 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 단일 구획 파우치는 본 기술 분야에 보통 알려진 수직 형태 충전, 수평 형태 충전, 또는 회전 드럼 충전 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 그러한 공정은 연속적이거나 단속적일 수 있다. 필름은 그의 가단성(malleability)을 증가시키도록 축축하게 되고(dampened)/되거나 가열될 수 있다. 이 방법은 필름을 적합한 주형 내로 끌어들이기 위해 진공을 사용하는 것을 또한 포함할 수 있다. 필름을 주형 내로 흡인하는 진공은, 일단 필름이 표면의 수평 부분 상에 있으면, 약 0.2 내지 약 5초, 또는 약 0.3 내지 약 3, 또는 약 0.5 내지 약 1.5초 동안 가해질 수 있다. 이러한 진공은, 예를 들어 10 mbar 내지 1000 mbar의 범위, 또는 100 mbar 내지 600 mbar의 범위의 대기압 이하의 압력(under-pressure)을 제공하도록 하는 것일 수 있다.
그 내부에서 패킷이 제조될 수 있는 주형은, 파우치의 필요한 치수에 따라, 임의의 형상, 길이, 폭 및 깊이를 가질 수 있다. 주형들은 또한, 바람직한 경우, 크기 및 형상이 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 최종 파우치의 부피는 약 5 ml 내지 약 300 ml, 또는 약 10 내지 150 ml, 또는 약 20 내지 약 100 ml일 수 있으며, 주형 크기는 그에 따라 조정된다.
패킷은 제1 및 제2 밀봉된 구획을 포함할 수 있다. 제2 구획은 제1 밀봉된 구획과 대체로 중첩된 관계에 있는데, 제2 밀봉된 구획과 제1 밀봉된 구획은 파우치 내부에 있는 분할 벽을 공유하도록 하는 관계에 있다.
제1 및 제2 구획을 포함하는 패킷은 제3 밀봉된 구획을 추가로 포함할 수 있다. 제3 밀봉된 구획은 제1 밀봉된 구획과 대체로 중첩된 관계에 있는데, 제3 밀봉된 구획과 제1 밀봉된 구획은 파우치 내부에 있는 분할 벽을 공유하도록 하는 관계에 있다.
제1 조성물 및 제2 조성물은 하기 조합 중 하나로부터 선택될 수 있다: 액체, 액체; 액체, 분말; 분말, 분말; 및 분말, 액체.
제1, 제2, 및 제3 조성물은 하기 조합 중 하나로부터 선택될 수 있다: 고체, 액체, 액체; 및 액체, 액체, 액체.
단일 구획 또는 다수의 밀봉된 구획이 조성물을 수용할 수 있다. 다수의 구획은 동일하거나 상이한 조성물을 각각 수용할 수 있다. 조성물은 액체, 고체 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
가정 케어 조성물은 액체 경질 및 액체 중질의 액체 세제 조성물, 분말형 세제 조성물, 손세척 및/또는 기기 세척을 위한 식기용 세제; 경질(hard) 표면 세정 조성물, 천 향상제, 세탁에 보통 사용되는 세제 젤, 및 표백 및 세탁 첨가제, 샴푸, 및 바디 워시의 군으로부터 선택될 수 있다.
형상화, 밀봉, 및 열성형
실시 형태의 고려되는 부류는 본 명세서에 기재된 바와 같이 제조되는 수용성 필름의 양호한 열성형성에 의해 특징지어진다. 열성형성 필름은 열 및 힘을 가하는 것을 통해 형상화할 수 있는 필름이다.
필름의 열성형은 필름을 가열하고, 주형 내에서 형상화한 다음, 필름을 냉각시키는 공정인데, 이때 필름은 주형의 형상을 유지할 것이다. 임의의 적합한 수단을 사용하여 열을 가할 수 있다. 예를 들어, 필름을 표면 상으로 공급하기 전에 또는 일단 표면 상에 있을 때, 필름을 가열 요소 아래에 통과시키거나 열풍(hot air)에 통과시켜 필름을 직접 가열할 수 있다. 대안적으로, 예를 들어 표면을 가열하거나 필름 상에 뜨거운 물체를 적용하여, 간접적으로 가열할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 필름은 적외광을 사용하여 가열된다. 필름은 약 50 내지 약 150℃, 약 50 내지 약 120℃, 약 60 내지 약 130℃, 약 70 내지 약 120℃, 또는 약 60 내지 약 90℃의 온도로 가열될 수 있다. 열성형은 하기 공정 중 임의의 하나 이상에 의해서 수행될 수 있다: 주형 위로의 열적으로 연화된 필름의 수작업 드레이핑(draping), 또는 주형으로의 연화된 필름의 압력 유도 형상화 (예를 들어, 진공 성형), 또는 형성 및 트리밍 스테이션 내로의 정확한 기지의 온도를 갖는 새로 압출된 시트의 자동 고속 인덱싱(indexing), 또는 필름의 자동 배치, 막기(plug) 및/또는 공압 신장 및 가압 성형.
대안적으로, 필름은 임의의 적합한 수단에 의해 습윤될 수 있으며, 예를 들어, 필름을 표면 상으로 공급하기 전에 또는 일단 표면 상에 있을 때, 습윤제 (물, 필름 조성물의 용액, 필름 조성물용 가소제, 또는 전술한 것들의 임의의 조합을 포함함)를 필름 상에 분무함으로써 직접적으로 습윤될 수 있거나, 또는 표면을 적심으로써 또는 필름 상에 습윤 물체를 적용함으로써 간접적으로 습윤될 수 있다.
일단 필름이 가열되고/되거나 습윤되면, 바람직하게는 진공을 사용하여, 적절한 주형 내로 흡인될 수 있다. 성형된 필름의 충전은 임의의 적합한 수단을 이용하여 달성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 가장 바람직한 방법은 제품 형태 및 필요한 충전 속도에 따라 좌우될 것이다. 일부 실시 형태에서, 성형된 필름은 인라인 충전 기술에 의해 충전된다. 그 후에, 임의의 적합한 방법에 의해 제2 필름을 사용하여, 충전된 개방 패킷을 폐쇄하여 파우치를 형성한다. 이는 수평 위치에 있는 동안 그리고 연속적인 일정한 움직임으로 달성될 수 있다. 폐쇄는, 개방 패킷 위에 그리고 그 상에 제2 필름, 바람직하게는 수용성 필름을 연속적으로 공급하고 이어서 전형적으로 주형들 사이의 및 따라서 패킷들 사이의 영역에서 제1 및 제2 필름을 함께 바람직하게는 밀봉함으로써 달성될 수 있다.
패킷 및/또는 이의 개별 구획을 밀봉하는 임의의 적합한 방법이 이용될 수 있다. 그러한 수단의 비제한적인 예에는 열 밀봉, 용매 용접, 용매 또는 습윤 밀봉, 및 이들의 조합이 포함된다. 전형적으로, 오직 시일을 형성하고자 하는 영역만 열 또는 용매로 처리한다. 임의의 방법에 의해, 전형적으로 폐쇄되는 재료 상에, 그리고 전형적으로 오직 시일을 형성하고자 하는 영역 상에만 열 또는 용매를 가할 수 있다. 용매 또는 습윤 밀봉 또는 용접을 사용하는 경우, 열을 또한 가하는 것이 바람직할 수 있다. 바람직한 습윤 또는 용매 밀봉/용접 방법은, 예를 들어, 용매를 주형들 사이의 영역 상에, 또는 폐쇄되는 재료 상에 분무하거나 인쇄함으로써, 이러한 영역 상에 용매를 선별적으로 도포한 다음, 이러한 영역 상에 압력을 가하여 시일을 형성하는 것을 포함한다. 예를 들어, (선택적으로 열을 또한 제공하는) 상기에 기재된 바와 같은 밀봉 롤 및 벨트가 사용될 수 있다.
그 후에, 형성된 파우치를 절단 장치로 절단할 수 있다. 절단은 임의의 공지된 방법을 사용하여 달성될 수 있다. 절단은 또한 연속 방식으로, 그리고 바람직하게는 일정한 속도를 사용하여, 그리고 바람직하게는 수평 위치에 있는 동안 수행하는 것이 바람직할 수 있다. 절단 장치는, 예를 들어, 날카로운 물체, 또는 뜨거운 물체, 또는 레이저일 수 있으며, 그에 의해, 후자의 경우에, 뜨거운 물체 또는 레이저는 필름/ 밀봉 영역을 통과하게 "태운다"(burn).
다중-구획 파우치의 상이한 구획들은 나란한 스타일로 함께 제조될 수 있으며, 이때 생성되는 연결형 파우치는 절단에 의해 분리될 수 있거나 분리되지 않을 수 있다. 대안적으로, 구획은 개별적으로 제조될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 파우치는 하기를 포함하는 공정에 따라 제조될 수 있다: a) (상기에 기재된 바와 같이) 제1 구획을 형성하는 단계; b) 단계 (a)에서 형성된 폐쇄된 구획의 일부 또는 전부 내에 리세스(recess)를 형성하여, 제1 구획 위에 중첩된 제2 성형된 구획을 생성하는 단계; c) 제3 필름에 의해 제2 구획을 충전 및 폐쇄하는 단계; d) 제1, 제2 및 제3 필름을 밀봉하는 단계; 및 e) 필름을 절단하여 다중-구획 파우치를 생성하는 단계. 단계 (b)에서 형성되는 리세스는 단계 (a)에서 제조된 구획에 진공을 가함으로써 달성될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 유럽 특허 출원 제08101442.5호 또는 국제특허 공개 WO 2009/152031호에 기재된 바와 같이, 제2 및/또는 제3 구획(들)을 개별적인 단계에서 제조한 다음, 제1 구획과 조합할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 파우치는 하기를 포함하는 공정에 따라 제조될 수 있다: a) 제1 성형기에서 제1 필름을 사용하여, 선택적으로 열 및/또는 진공을 사용하여, 제1 구획을 형성하는 단계; b) 제1 구획을 제1 조성물로 충전하는 단계; c) 제2 성형기에서, 선택적으로 열 및 진공을 사용하여, 제2 필름을 변형시켜 제2 및 선택적으로 제3 성형된 구획을 제조하는 단계; d) 제2 및 선택적으로 제3 구획을 충전하는 단계; e) 제3 필름을 사용하여 제2 및 선택적으로 제3 구획을 밀봉하는 단계; f) 밀봉된 제2 및 선택적으로 제3 구획을 제1 구획 상에 배치하는 단계; g) 제1, 제2, 및 선택적으로 제3 구획을 밀봉하는 단계; 및 h) 필름을 절단하여 다중-구획 파우치를 생성하는 단계.
제1 및 제2 성형기는 상기 공정을 수행하기 위한 그의 적합성에 기초하여 선택될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 성형기는 바람직하게는 수평 성형기이고, 제2 성형기는 바람직하게는 제1 성형기 위에 위치된 바람직하게는 회전 드럼 성형기이다.
적절한 공급 스테이션의 사용에 의해, 다수의 상이하거나 구별되는 조성물 및/또는 상이하거나 구별되는 액체, 젤, 또는 페이스트 조성물을 포함하는 다중-구획 파우치를 제조하는 것이 가능할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
필름 및/또는 파우치에는 적합한 재료, 예를 들어 활성제, 윤활제, 기피제, 또는 이들의 혼합물이 분무되거나 더스팅될 수 있다. 필름 및/또는 파우치는, 예를 들어 잉크 및/또는 활성제로 인쇄될 수 있다.
조성물
본 발명의 물품은 조성물, 전형적으로 가정 케어 조성물을 포함한다. 조성물은 수용성 필름에 근접한다. 조성물은 필름으로부터 약 10 cm 미만, 또는 약 5 cm 미만, 또는 약 1 cm 미만에 있을 수 있다. 전형적으로 조성물은 필름에 인접하거나 필름과 접촉해 있다. 필름은 파우치 또는 구획의 형태일 수 있으며, 그 안에 조성물을 수용한다.
본 발명의 파우치는 다양한 조성물을 수용할 수 있다. 다중-구획 파우치는 동일하거나 상이한 조성물을 각각의 개별 구획 내에 수용할 수 있다.
상기에 기재된 바와 같이, 필름 및 파우치는 교환가능한 수소 이온을 갖는 재료, 예를 들어 산/염기 평형, 예를 들어 아민-지방산 평형 및/또는 아민-음이온성 계면활성제 산 평형에 의해 특징지어지는 조성물을 패키징하기에 (예를 들어, 조성물과 직접 접촉하기에) 특히 유리하다.
본 발명의 이러한 특징은 불상용성 성분 (예를 들어, 표백제 및 효소)을 함유하는 조성물들을 서로 물리적으로 분리 또는 분할된 채로 유지하는 데 이용될 수 있다. 그러한 분할은 유용 수명을 연장시키고/연장시키거나 그러한 성분의 물리적 불안정성을 감소시킬 수 있는 것으로 여겨진다. 추가적으로 또는 대안적으로, 그러한 분할은 유럽 특허 출원 제09161692.0호에 기재된 바와 같이 심미적 효과를 제공할 수 있다.
유용한 가정 케어 조성물의 비제한적인 예에는 경질 및 중질 액체 세제 조성물, 경질 표면 세정 조성물, 세탁에 보통 사용되는 세제 젤, 표백 및 세탁 첨가제, 천 향상제 조성물, 샴푸, 바디 워시, 및 다른 개인 케어 조성물이 포함된다. 본 발명의 파우치에서 사용되는 조성물은 액체, 고체 또는 분말의 형태를 취할 수 있다. 액체 조성물은 고체를 포함할 수 있다. 고체는 분말 또는 응집체, 예를 들어 마이크로캡슐, 비드, 누들 또는 하나 이상의 진주빛 볼 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 그러한 고체 요소는 세척을 통해 또는 전처리, 지연 또는 순차적 방출 성분으로서 기술적 효과를 제공할 수 있으며; 추가적으로 또는 대안적으로, 이는 심미적 효과를 제공할 수 있다.
본 명세서에 기재된 필름에 의해 캡슐화된 조성물은, 제형화되는 성분 및 조성물의 용도와 같은 요인에 따라 임의의 적합한 점도를 가질 수 있다. 일 실시 형태에서, 조성물은, 20 s-1의 전단 속도 및 20℃의 온도에서, 100 내지 3,000 cP, 대안적으로 300 내지 2,000 cP, 대안적으로 500 내지 1,000 cP의 고 전단 점도 값을 갖고; 1 s-1의 전단 속도 및 20℃의 온도에서, 500 내지 100,000 cP, 대안적으로 1000 내지 10,000 cP, 대안적으로 1,300 내지 5,000 cP의 저 전단 점도 값을 갖는다. 점도를 측정하는 방법은 본 기술 분야에 공지되어 있다. 본 발명에 따르면, 점도 측정은 회전식 유량계, 예를 들어 티에이 인스트루먼츠(TA instruments) AR550을 사용하여 수행한다. 이 기구는, 등방성 액체를 위한 대략 50 내지 60 μm의 간극을 갖는 40 mm의 2° 또는 1° 원추형 고정구(cone fixture) 또는 입자 함유 액체를 위한 1000 μm의 간극을 갖는 40 mm 평면 강판(steel plate)을 포함한다. 측정은 컨디셔닝 단계, 피크 유지 및 연속 램프(ramp) 단계를 포함하는 유동 절차를 사용하여 수행한다. 컨디셔닝 단계는 20℃의 측정 온도의 설정, 10 s-1의 전단 속도에서의 10초의 사전-전단, 및 선택된 온도에서의 60초의 평형화를 포함한다. 피크 유지는 10초마다 샘플링하면서 3분 동안 20℃에서 0.05 s-1의 전단 속도를 가하는 것을 포함한다. 연속 램프 단계는, 전체 유동 프로파일(full flow profile)을 얻기 위해 20℃에서 3분 동안 0.1 내지 1200 s-1의 전단 속도로 수행된다.
세탁 조성물, 세탁 첨가제 조성물 및/또는 천 향상제 조성물을 포함하는 물품에서, 이들 조성물은 하기 비제한적인 목록의 성분들 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 천 케어 효과제; 세제용 효소; 침착 보조제(deposition aid); 리올로지 조절제; 빌더(builder); 표백제; 표백 제제; 표백 전구체; 표백 증강제(bleach booster); 표백 촉매; 향료 및/또는 향료 마이크로캡슐 (예를 들어, 미국 특허 제5,137,646호 참조); 향료 로딩된 제올라이트; 전분 캡슐화된 어코드(accord); 폴리글리세롤 에스테르; 미백제(whitening agent); 진주광택제(pearlescent agent); 효소 안정화 시스템; 음이온성 염료용 고착제, 음이온성 계면활성제용 착화제, 및 이들의 혼합물을 포함하는 제거제(scavenging agent); 광학 증백제 또는 형광제; 방오성 중합체 및/또는 오염 현탁(soil suspension) 중합체를 포함하지만 이에 한정되지 않는 중합체; 분산제; 소포제; 비수성 용매; 지방산; 거품 억제제(suds suppressor), 예를 들어, 실리콘 거품 억제제 (미국 특허 출원 공개 제2003/0060390 A1호, pp. 65-77 참조); 양이온성 전분 (미국 특허 출원 공개 제2004/0204337 A1호 및 미국 특허 출원 공개 제2007/0219111 A1호 참조); 스컴 분산제(scum dispersant) (미국 특허 출원 공개 제2003/0126282 A1호, pp. 89 - 90 참조); 직접 염료; 휴잉 염료(hueing dye) (미국 특허 출원 공개 제2014/0162929A1호 참조); 착색제; 불투명화제; 산화방지제; 하이드로트로프(hydrotrope), 예를 들어 톨루엔설포네이트, 쿠멘설포네이트 및 나프탈렌설포네이트; 컬러 스페클(color speckle); 착색된 비드, 구체 또는 압출물; 점토 유연제(clay softening agent); 항균제. 이들 성분 중 임의의 하나 이상은 유럽 특허 출원 제09161692.0호, 미국 특허 출원 공개 제2003/0139312A1호 및 미국 특허 출원 제61/229,981호에 추가로 기재되어 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 조성물은 계면활성제, 4차 암모늄 화합물, 및/또는 용매 시스템을 포함할 수 있다. 4차 암모늄 화합물은 천 향상제 조성물, 예를 들어 천 유연제 내에 존재할 수 있으며, 구조식 NR4 + (상기 식에서, R은 알킬 기 또는 아릴 기임)의 양으로 하전된 다원자 이온인 4차 암모늄 양이온을 포함할 수 있다.
계면활성제
세제 조성물은 약 1 중량% 내지 80 중량%의 계면활성제를 포함할 수 있다. 계면활성제는 제1 조성물의 성분으로서 특히 바람직하다. 바람직하게는, 제1 조성물은 약 5 중량% 내지 50 중량%의 계면활성제를 포함한다. 제2 및 제3 조성물은 계면활성제를 0.1 내지 99.9%의 수준으로 포함할 수 있다.
이용되는 세제용 계면활성제는 음이온성, 비이온성, 쯔비터이온성, 양쪽성 또는 양이온성 유형의 것일 수 있거나 또는 이들 유형의 상용성 혼합물을 포함할 수 있다. 더욱 바람직하게는 계면활성제는 음이온성, 비이온성, 양이온성 계면활성제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 바람직하게는 조성물에는 베타인 계면활성제가 실질적으로 없다. 본 발명에 유용한 세제용 계면활성제는 미국 특허 제3,664,961호; 제3,919,678호; 제4,222,905호; 및 제4,239,659호에 기재되어 있다. 음이온성 계면활성제 및 비이온성 계면활성제가 바람직하다.
유용한 음이온성 계면활성제는 그 자체로 몇몇 상이한 유형의 것일 수 있다. 예를 들어, 더 고급의 지방산의 수용성 염, 즉, "비누"가 본 발명의 조성물에서 유용한 음이온성 계면활성제이다. 이는 알칼리 금속 비누, 예를 들어 약 8 내지 약 24개의 탄소 원자, 및 바람직하게는 약 12 내지 약 18개의 탄소 원자를 함유하는 더 고급의 지방산의 나트륨, 칼륨, 암모늄, 및 알킬 암모늄 염을 포함한다. 비누는 유지류의 직접적인 비누화에 의해 또는 자유 지방산의 중화에 의해 제조될 수 있다. 코코넛유 및 탤로우로부터 유래된 지방산들의 혼합물의 나트륨 및 칼륨 염, 즉 나트륨 또는 칼륨 탤로우 및 코코넛 비누가 특히 유용하다.
본 발명에 사용하기에 적합한 추가적인 비-비누 음이온성 계면활성제는, 분자 구조 내에 약 10 내지 약 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬 기 및 설폰산 또는 황산 에스테르 기를 갖는 유기 황산 반응 생성물의 수용성 염, 바람직하게는 알칼리 금속 염, 및 암모늄 염을 포함한다. (아실 기의 알킬 부분이 용어 "알킬"에 포함된다.) 이러한 군의 합성 계면활성제의 예에는 하기의 것들이 포함된다: a) 나트륨, 칼륨 및 암모늄 알킬 설페이트, 특히 탤로우 또는 코코넛유의 글리세라이드를 환원시켜 생성되는 것과 같은 더 고급의 알코올 (C8-C18)을 황산염화하여 얻어지는 것; b) 나트륨, 칼륨 및 암모늄 알킬 폴리에톡실레이트 설페이트, 특히 알킬 기가 10 내지 22개, 바람직하게는 12 내지 18개의 탄소 원자를 함유하고, 폴리에톡실레이트 사슬이 1 내지 15개, 바람직하게는 1 내지 6개의 에톡실레이트 모이어티(moiety)를 함유하는 것; 및 c) 알킬 기가 직쇄 또는 분지쇄 배열로 약 9 내지 약 15개의 탄소 원자를 함유하는, 나트륨 및 칼륨 알킬벤젠 설포네이트, 예를 들어, 미국 특허 제2,220,099호 및 제2,477,383호에 기재된 유형의 것. C11-C13 LAS로 약칭되는, 알킬 기 내의 탄소 원자의 평균 개수가 약 11 내지 13개인 선형 직쇄 알킬벤젠 설포네이트가 특히 유용하다.
바람직한 비이온성 계면활성제는 화학식 R1(OC2H4)nOH의 것이며, 상기 식에서 R1은 C10-C16 알킬 기 또는 C8-C12 알킬 페닐 기이고, n은 3 내지 약 80이다. C12-C15 알코올과, 알코올 1 몰당 약 5 내지 약 20 몰의 에틸렌 옥사이드의 축합 생성물, 예를 들어, 알코올 1 몰당 약 6.5 몰의 에틸렌 옥사이드와 축합된 C12-C13 알코올이 특히 바람직하다.
용매 시스템
본 발명의 조성물 내의 용매 시스템은 물을 단독으로 함유하거나 유기 용매와 물의 혼합물을 함유하는 용매 시스템일 수 있다. 바람직한 유기 용매에는 1,2-프로판다이올, 에탄올, 글리세롤, 다이프로필렌 글리콜, 메틸 프로판다이올 및 이들의 혼합물이 포함된다. 다른 더 저급의 알코올, C1-C4 알칸올아민, 예를 들어 모노에탄올아민 및 트라이에탄올아민이 또한 사용될 수 있다. 예를 들어 본 발명의 무수 고체 실시 형태에서, 용매 시스템은 부재할 수 있으나, 더욱 전형적으로는 약 0.1% 내지 약 98%, 바람직하게는 약 1% 이상 내지 약 50%, 더욱 보통은 약 5% 내지 약 25%의 범위의 수준으로 존재한다. 전형적으로, 본 발명의 조성물은, 특히 액체 형태인 경우, 조성물의 중량을 기준으로, 50% 미만의 물, 바람직하게는 약 0.1% 내지 약 20%의 물, 또는 더욱 바람직하게는 약 0.5% 내지 약 15%, 또는 약 5% 내지 약 12%의 물을 포함한다.
본 발명의 조성물은 일반적으로 성분들을 함께 혼합하여 제조될 수 있다. 진주광택 재료가 사용되는 경우, 혼합의 후반기에 첨가하여야 한다. 리올로지 조절제가 사용되는 경우, 일부분의 물 및 선택적으로, 조성물을 구성하는 데 결국 사용되는 다른 성분 중에 리올로지 조절제가 분산되어 있는 프리믹스를 먼저 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 프리믹스는 구조화된 액체를 형성하는 방식으로 형성된다. 그 후에, 프리믹스가 교반되는 동안, 이러한 구조화된 프리믹스에, 물 및 무엇이든 사용하고자 하는 선택적인 세제 조성물 부가물과 함께, 계면활성제(들) 및 필수 세탁 부가 재료(essential laundry adjunct material)를 첨가할 수 있다.
유용한 조성물의 pH는 약 2 내지 약 12, 약 5.5 내지 약 9.5, 약 6 내지 약 8.5, 또는 약 6.5 내지 약 8.2일 수 있다. 세탁 세제 조성물은 pH가 약 6 내지 약 10, 약 6.5 내지 약 8.5, 약 7 내지 약 7.5, 또는 약 8 내지 약 10일 수 있다. 자동 식기세척 조성물은 pH가 약 8 내지 약 12일 수 있다. 세탁 세제 첨가제 조성물은 pH가 약 4 내지 약 8일 수 있다. 천 향상제는 pH가 약 2 내지 약 8, 또는 약 2 내지 약 4, 또는 약 2.5 내지 약 3.5, 또는 약 2.7 내지 약 3.3일 수 있다.
세제의 pH는 20 ± 2℃에서의 세제의 10% (중량/부피) 수용액의 pH로서 정의되며; 고체 및 분말형 세제의 경우, 이는 20 ± 2℃에서의 세제의 1% (중량/부피) 수용액의 pH로서 정의된다. pH를 ± 0.01 pH 단위까지 측정할 수 있는 임의의 측정기가 적합하다. 오리온(Orion) 측정기 (벨기에 알스트-에렘보데겜 9320, 니노베스틴베그 198, 클린틴파크-케페코우터 소재의 써모 사이언티픽(Thermo Scientific)) 또는 등가물이 허용가능한 기구이다. pH 측정기는 칼로멜 또는 은/염화은 기준을 갖는 적합한 유리 전극을 구비하여야 한다. 예에는 메틀러(Mettler) DB 115가 포함된다. 전극은 제조자가 권장하는 전해질 용액 내에 보관하여야 한다.
하기 절차에 따라 세제의 10% 수용액을 제조한다. ±0.02 그램까지 정확하게 측정할 수 있는 저울을 사용하여 10 ± 0.05 그램의 샘플을 칭량한다. 샘플을 100 mL 용량 플라스크로 옮기고, 정제수 (물의 전도도가 5 μS/cm 미만이기만 하면 탈이온수 및/또는 증류수가 적합함)를 사용하여 그 부피로 희석하고, 완전히 혼합한다. 약 50 mL의 생성된 용액을 비커에 붓고, 온도를 20 ± 2℃로 조정하고, pH 측정기 제조자의 표준 절차에 따라 pH를 측정한다 (제조자의 설명서에 따라 pH 조립체를 또한 설치 및 교정하는 것이 중요하다).
고체 및 분말형 세제의 경우, 하기 절차에 따라 세제의 1% 수용액을 제조한다. ±0.02 그램까지 정확하게 측정할 수 있는 저울을 사용하여 10 ± 0.05 그램의 샘플을 칭량한다. 샘플을 1000 mL의 용량 플라스크로 옮기고, 정제수 (물의 전도도가 5 μS/cm 미만이기만 하면 탈이온수 및/또는 증류수가 적합함)를 사용하여 그 부피로 희석하고, 완전히 혼합한다. 약 50 mL의 생성된 용액을 비커에 붓고, 온도를 20 ± 2℃로 조정하고, pH 측정기 제조자의 표준 절차에 따라 pH를 측정한다 (제조자의 설명서에 따라 pH 조립체를 또한 설치 및 교정하는 것이 중요하다).
표백제
무기 및 유기 표백제가 본 발명에 사용하기에 적합한 세정 활성제이다. 무기 표백제는 퍼보레이트, 퍼카르보네이트, 퍼포스페이트, 퍼설페이트 및 퍼실리케이트 염과 같은 퍼하이드레이트 염을 포함한다. 무기 퍼하이드레이트 염은 보통 알칼리 금속 염이다. 무기 퍼하이드레이트 염은 추가적인 보호 없이 결정질 고체로서 포함될 수 있다. 대안적으로, 염은 본 기술 분야에 공지된 바와 같이 코팅될 수 있다.
알칼리 금속 퍼카르보네이트, 특히 과탄산나트륨이 본 명세서에 기재된 세제 조성물에 사용하기에 바람직한 퍼하이드레이트이다. 퍼카르보네이트는 제품 내 안정성을 제공하는 코팅된 형태로 제품 내에 포함되는 것이 가장 바람직하다. 제품 안정성을 제공하는 적합한 코팅 물질은 수용성 알칼리 금속 설페이트 및 카르보네이트의 혼합 염을 포함한다. 그러한 코팅은 코팅 공정과 함께 영국 특허 GB1,466,799호, 및 미국 특허 제3,975,280호; 제4,075,116호; 및 제5,340,496호에 이전에 기재되어 있으며, 이들 각각은 본 명세서에 참고로 포함된다. 혼합 염 코팅 재료 대 퍼카르보네이트의 중량비는 1:99 내지 1:9, 및 바람직하게는 1:49 내지 1:19의 범위이다. 바람직하게는, 혼합 염은 일반식 Na2SO4+n+Na2CO3을 갖는, 황산나트륨과 탄산나트륨의 혼합염이며, 상기 식에서, n은 0.1 내지 3, 바람직하게는 0.3 내지 1.0, 및 더욱 바람직하게는 0.2 내지 0.5이다. 제품 안정성을 제공하는 다른 적합한 코팅 재료는 1.8:1 내지 3.0:1, 바람직하게는 1.8:1 내지 2.4:1의 SiO2:Na2O 비의 규산나트륨, 및/또는 포타슘 퍼옥시모노퍼설페이트와 같은 무기 퍼하이드레이트 염의 중량을 기준으로, 바람직하게는 2% 내지 10% (보통 3% 내지 5%)의 SiO2의 수준으로 도포되는 소듐 메타실리케이트를 포함한다. 규산마그네슘, 실리케이트 및 보레이트 염, 실리케이트 및 붕산, 왁스, 오일, 및 지방 비누(fatty soap)를 함유하는 다른 코팅이 또한 유리하게 사용될 수 있다.
유기 표백제는 다이아실 및 테트라아실퍼옥사이드, 특히 다이퍼옥시도데칸이산, 다이퍼옥시테트라데칸이산 및 다이퍼옥시헥사데칸이산을 포함하는 유기 과산화산을 포함할 수 있다. 다이벤조일 퍼옥사이드가 본 발명에 바람직한 유기 과산화산이다. 바람직하게는, 다이아실 퍼옥사이드, 특히 다이벤조일 퍼옥사이드는 약 0.1 내지 약 100 마이크로미터, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 30 마이크로미터, 더욱 바람직하게는 약 1 내지 약 10 마이크로미터의 중량 평균 직경을 갖는 입자의 형태로 존재할 수 있다. 바람직하게는, 입자의 약 25% 이상 내지 100%, 더욱 바람직하게는 약 50% 이상, 더욱 더 바람직하게는 약 75% 이상, 가장 바람직하게는 약 90% 이상이 10 마이크로미터보다 작고, 바람직하게는 6 마이크로미터보다 작다.
다른 유기 표백제는 과산화산을 포함하며, 특정 예로는 알킬과산화산 및 아릴과산화산이 있다. 바람직한 대표적인 과산화산은 (a) 알킬퍼옥시벤조산뿐만 아니라 퍼옥시-α-나프토산 및 마그네슘 모노퍼프탈레이트와 같은, 퍼옥시벤조산 및 그의 고리-치환된 유도체, (b) 퍼옥시라우르산, 퍼옥시스테아르산, ε-프탈이미도퍼옥시카프로산 [프탈로이미노퍼옥시헥산산 (PAP)], o-카르복시벤즈아미도퍼옥시카프로산, N-노네닐아미도퍼아디프산 및 N-노네닐아미도퍼석시네이트와 같은 지방족 또는 치환된 지방족 과산화산, 및 (c) 1,12-다이퍼옥시카르복실산, 1,9-다이퍼옥시아젤라산, 다이퍼옥시세바스산, 다이퍼옥시브라실산, 다이퍼옥시프탈산, 2-데실다이퍼옥시부탄-1,4-이산, N,N-테레프탈로일다이(6-아미노퍼카프로산)과 같은 지방족 및 방향지방족 퍼옥시다이카르복실산이다.
표백 활성화제는 60℃ 이하의 온도에서 세정하는 동안에 표백 작용을 향상시키는 유기 과산 전구체를 포함할 수 있다. 본 발명에 사용하기에 적합한 표백 활성화제는, 퍼하이드로라이시스(perhydrolysis) 조건 하에서, 바람직하게는 1개 내지 10개의 탄소 원자, 특히 2개 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 지방족 퍼옥시카르복실산, 및/또는 선택적으로 치환된 과벤조산을 제공하는 화합물을 포함한다. 적합한 물질은 명시된 개수의 탄소 원자의 O-아실 및/또는 N-아실 기 및/또는 선택적으로 치환된 벤조일 기를 갖는다. 폴리아실화 알킬렌다이아민, 특히 테트라아세틸에틸렌다이아민 (TAED), 아실화 트라이아진 유도체, 특히 1,5-다이아세틸-2,4-다이옥소헥사하이드로-1,3,5-트라이아진 (DADHT), 아실화 글리콜우릴, 특히 테트라아세틸글리콜우릴 (TAGU), N-아실이미드, 특히 N-노나노일석신이미드 (NOSI), 아실화 페놀설포네이트, 특히 n-노나노일- 또는 아이소노나노일옥시벤젠설포네이트 (n- 또는 아이소-NOBS), 카르복실산 무수물, 특히 프탈산 무수물, 아실화 다가 알코올, 특히 트라이아세틴, 에틸렌 글리콜 다이아세테이트 및 2,5-다이아세톡시-2,5-다이하이드로푸란 및 또한 트라이에틸아세틸 시트레이트 (TEAC)가 선호된다.
본 발명의 세제 조성물에 사용하기에 바람직한 표백 촉매에는 망간 트라이아자사이클로노난 및 관련 착물 (미국 특허 제4,246,612호, 미국 특허 제5,227,084호); Co, Cu, Mn 및 Fe 비스피리딜아민 및 관련 착물 (미국 특허 제5,114,611호); 및 펜타민 아세테이트 코발트(III) 및 관련 착물 (미국 특허 제4,810,410호)이 포함된다. 본 발명에 사용하기에 적합한 표백 촉매의 완전한 설명은 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허 제6,599,871호에서 찾아 볼 수 있다.
식기세척제
자동 식기세척 세제에 사용하기에 바람직한 계면활성제는 그 자체로 또는 다른 성분 (예를 들어, 거품 억제제)과 조합된 상태에서 저 발포성이다. 비이온성 알콕실화 계면활성제 (특히 C6-C18 1차 알코올로부터 유도되는 에톡실레이트), 에톡실화-프로폭실화 알코올 (예를 들어, 올린 코포레이션(Olin Corporation)의 폴리-터젠트(Poly-Tergent)(등록상표) SLF18), 에폭시-캡핑된 폴리(옥시알킬화) 알코올 (예를 들어, 올린 코포레이션의 폴리-터젠트(등록상표) SLF18B - 국제특허 공개 WO 94/22800호 참조), 에테르-캡핑된 폴리(옥시알킬화) 알코올 계면활성제, 및 블록 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 중합체성 화합물, 예를 들어 미국 미시간주 와이언도트 소재의 바스프-와이언도트 코포레이션(BASF-Wyandotte Corp.)에 의한 플루로닉(PLURONIC)®, 리버스드 플루로닉(REVERSED PLURONIC)®, 및 테트로닉(TETRONIC)®; 양쪽성 계면활성제, 예를 들어 C12-C20 알킬 아민 옥사이드 (본 발명에 사용하기에 바람직한 아민 옥사이드에는 라우릴다이메틸 아민 옥사이드 및 헥사데실 다이메틸 아민 옥사이드가 포함됨), 및 알킬 암포카르복실산 계면활성제, 예를 들어 미라놀(Miranol)™ C2M; 및 쯔비터이온성 계면활성제, 예를 들어 베타인 및 설타인; 및 이들의 혼합물을 포함하는, 저 운점(cloud point) 및 고 운점 비이온성 계면활성제 및 이들의 혼합물이 본 발명에 사용하기에 바람직하다. 본 발명에 사용하기에 적합한 계면활성제는, 예를 들어, 미국 특허 제3,929,678호, 미국 특허 제4,259,217호, 유럽 특허 제0414 549호, 국제특허 공개 WO 93/08876호 및 국제특허 공개 WO 93/08874호에 개시되어 있다. 계면활성제는 세제 조성물의 약 0.2 중량% 내지 약 30 중량%, 더욱 바람직하게는 약 0.5 중량% 내지 약 10 중량%, 가장 바람직하게는 약 1 중량% 내지 약 5 중량%의 수준으로 존재할 수 있다.
다른 조성물 및 첨가제
본 명세서에 기재된 세제 조성물에 사용하기에 적합한 빌더에는 시트레이트, 카르보네이트, 실리케이트 및 폴리포스페이트, 예를 들어 소듐 트라이폴리포스페이트 및 소듐 트라이폴리포스페이트 헥사하이드레이트, 포타슘 트라이폴리포스페이트 및 혼합 소듐 및 포타슘 트라이폴리포스페이트 염을 포함하는 수용성 빌더가 포함된다.
본 명세서에 기재된 세제 조성물에 사용하기에 적합한 효소에는 케어자임(CAREZYME) 및 셀루자임(CELLUZYME) (노보 노르디스크 에이/에스(Novo Nordisk A/S))을 포함하는 세균성 및 진균성 셀룰라아제; 퍼옥시다아제; 아마노(AMANO)-P (아마노 파마슈티칼 컴퍼니(Amano Pharmaceutical Co.)), M1 리파아제(LIPASE) 및 리포맥스(LIPOMAX) (기스트-브로케이즈(Gist-Brocades)) 및 리포레이스(LIPOLASE) 및 리포레이스 울트라(LIPOLASE ULTRA) (노보)를 포함하는 리파아제; 큐티나아제; 에스퍼레이스(ESPERASE), 알칼레이스(ALCALASE), 듀라자임(DURAZYM) 및 사비네이스(SAVINASE) (노보) 및 맥사테이스(MAXATASE), 맥사칼(MAXACAL), 프로퍼레이스(PROPERASE) 및 맥사펨(MAXAPEM) (기스트-브로케이즈)을 포함하는 프로테아제; ® 및 β 퓨라펙트(PURAFECT) OX AM (지넨코르(Genencor)) 및 터마밀(TERMAMYL), 밴(BAN), 푼가밀(FUNGAMYL), 듀라밀(DURAMYL), 및 나탈레이스(NATALASE) (노보)를 포함하는 아밀라아제; 펙티나아제; 및 이들의 혼합물이 포함된다. 본 발명에서 효소는 전형적으로 세정 조성물의 중량을 기준으로 순수한 효소 약 0.0001% 내지 약 2%의 범위의 수준으로 프릴(prill), 과립, 또는 코그래뉼레이트(cogranulate)로서 첨가될 수 있다.
본 명세서에 기재된 세제 조성물에 사용하기에 적합한 거품 억제제에는 저 운점 비이온성 계면활성제가 포함된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "운점"은 비이온성 계면활성제의 잘 알려진 특성으로, 온도가 증가함에 따라 계면활성제가 덜 용해성으로 된 결과이며, 제2 상의 출현이 관찰가능해지는 온도가 "운점"으로 지칭된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "저 운점" 비이온성 계면활성제는 30℃ 미만, 바람직하게는 약 20℃ 미만, 및 더욱 더 바람직하게는 약 10℃ 미만, 및 가장 바람직하게는 약 7.5℃ 미만의 운점을 갖는 비이온성 계면활성제 시스템 성분으로서 정의된다. 저 운점 비이온성 계면활성제는 비이온성 알콕실화 계면활성제, 특히 1차 알코올로부터 유도되는 에톡실레이트, 및 폴리옥시프로필렌/폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌 (PO/EO/PO) 리버스 블록 중합체(reverse block polymer)를 포함할 수 있다. 또한, 그러한 저 운점 비이온성 계면활성제는, 예를 들어, 에톡실화-프로폭실화 알코올 (예를 들어, 바스프 폴리-터젠트 SLF18) 및 에폭시-캡핑된 폴리(옥시알킬화) 알코올 (예를 들어, 미국 특허 제5,576,281호에 기재된 바와 같은, 예를 들어, 바스프 폴리-터젠트 SLF18B 시리즈의 비이온성 물질)을 포함할 수 있다.
본 명세서에 기재된 세제 조성물에 사용하기에 적합한 다른 성분에는 재침착 방지(anti-redeposition), 방오성 또는 다른 세정 특성을 갖는 세정 중합체가 포함된다. 본 발명에 사용하기 위한 재침착 방지 중합체에는 아크릴산 함유 중합체, 예를 들어 소칼란(SOKALAN) PA30, PA20, PA15, PA10 및 소칼란 CP10 (바스프 게엠베하(BASF GmbH)), 아큐솔(ACUSOL) 45N, 480N, 460N (롬 앤 하스(Rohm and Haas)), 아크릴산/말레산 공중합체, 예를 들어 소칼란 CP5 및 아크릴산/메타크릴산 공중합체가 포함된다. 다른 적합한 중합체에는 아민계 중합체, 예를 들어 알콕실화 폴리알킬렌이민 (예를 들어, PEI600 EO20 및/또는 에톡시황산화 헥사메틸렌 다이아민 다이메틸 콰트(quat))가 포함된다. 본 발명에 사용하기 위한 방오성 중합체에는 알킬 및 하이드록시알킬 셀룰로오스 (미국 특허 제4,000,093호), 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌 및 이들의 공중합체, 및 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 이들의 혼합물의 테레프탈레이트 에스테르를 기반으로 한 비이온성 및 음이온성 중합체가 포함된다.
중금속 격리제(sequestrant) 및 결정 성장 억제제, 예를 들어 염 및 유리산 형태의 다이에틸렌트라이아민 펜타(메틸렌 포스포네이트), 에틸렌다이아민 테트라(메틸렌 포스포네이트) 헥사메틸렌다이아민 테트라(메틸렌 포스포네이트), 에틸렌 다이포스포네이트, 하이드록시-에틸렌-1,1-다이포스포네이트, 니트릴로트라이아세테이트, 에틸렌다이아미노테트라아세테이트, 에틸렌다이아민-N,N'-다이석시네이트가 세제에 사용하기에 또한 적합하다.
또한 부식 억제제, 예를 들어 유기 은 코팅제 (특히 독일 짤츠베르겐 소재의 윈터쉘(Wintershall)에 의해 판매되는 위노그(WINOG) 70과 같은 파라핀), 질소-함유 부식 억제제 화합물 (예를 들어, 벤조트라이아졸 및 벤즈이미다졸 - 영국 특허 공개 제1137741호 참조) 및 Mn(II) 화합물, 특히 유기 리간드의 Mn(II) 염이 본 명세서에 기재된 세제 조성물에 사용하기에 적합하다.
본 발명의 세제 조성물에 사용하기에 적합한 다른 성분에는 효소 안정제, 예를 들어 칼슘 이온, 붕산 및 프로필렌 글리콜이 포함된다.
적합한 헹굼 첨가제가 본 기술 분야에 알려져 있다. 식기세척을 위한 시판 헹굼 보조제는 전형적으로 저 발포성 지방 알코올 폴리에틸렌/폴리프로필렌 글리콜 에테르, 가용화제 (예를 들어, 쿠멘 설포네이트), 유기산 (예를 들어, 시트르산) 및 용매 (예를 들어, 에탄올)의 혼합물이다. 그러한 헹굼 보조제의 기능은, 헹구어진 표면으로부터 물이 얇은 밀착 필름(thin coherent film)의 형태로 배수되게 하여 후속의 건조 과정 후에 물방울, 줄무늬 자국(streak), 또는 필름이 남지 않게 할 수 있는 방식으로 물의 계면 장력에 영향을 주는 것이다. 유럽 특허 제0 197 434 B1호는 계면활성제로서 혼합 에테르를 함유하는 헹굼 보조제를 기재한다. 천 유연제 등과 같은 헹굼 첨가제가 또한 고려되며 본 발명에 따른 필름 내에 캡슐화하기에 적합하다.
사용 방법
본 명세서에 기재된 필름 및 물품뿐만 아니라, 그 안에 수용된 조성물은, 예를 들어 기재를 필름, 물품, 및/또는 그 안에 수용된 조성물과 접촉시킴으로써, 기재, 예를 들어, 천 또는 경질 표면을 처리하는 데 사용될 수 있다. 접촉 단계는 수작업으로, 또는 자동 기기, 예를 들어, 자동 (탑-로딩 또는 프론트-로딩) 세탁기 또는 자동 식기세척기에서 일어날 수 있다. 접촉 단계는 물의 존재 하에 일어날 수 있는데, 물은 약 80℃ 이하, 또는 약 60℃ 이하, 또는 약 40℃ 이하, 또는 약 30℃ 이하, 또는 약 20℃ 이하, 또는 약 15℃ 이하, 또는 약 10℃ 이하, 또는 약 5℃ 이하의 온도일 수 있다. 상기에 언급된 바와 같이, 본 발명의 필름 및 그로부터 제조된 물품은 냉수 용해에 특히 적합하며 따라서 냉수 세척 (예를 들어, 약 1℃ 내지 약 30℃, 또는 약 5℃ 내지 약 20℃)에서 효과를 제공한다. 접촉 단계 후에는 다회-헹굼 사이클 또는 심지어 단일 헹굼 사이클이 이어질 수 있고; 필름이 양호한 용해 특성을 갖기 때문에, 필름을 용해시키고/용해시키거나 그 안에 수용된 내용물을 방출하는 데에 더 적은 물이 필요하다.
본 발명의 구체적인 고려되는 태양이 본 명세서에서 하기의 번호가 매겨진 단락에 기재된다.
1A. 수용성 필름 및 상기 필름에 근접한 가정 케어 조성물을 포함하는 물품으로서, 상기 필름은 제1 음이온성 단량체 단위를 포함하는 제1 폴리비닐 알코올 (PVOH) 공중합체와 제2 음이온성 단량체 단위를 포함하는 제2 PVOH 공중합체를 포함하는 PVOH 수지 블렌드를 포함하고, 상기 제1 PVOH 공중합체는 제1 포함 수준 (a1)의 상기 제1 음이온성 단량체 단위를 갖고, 상기 제2 PVOH 공중합체는 제2 포함 수준 (a2)의 상기 제2 음이온성 단량체 단위를 가지며, 이때 a1 - a2는 0보다 크고, 상기 제1 음이온성 단량체 단위 및 상기 제2 음이온성 단량체 단위는 동일하거나 상이한, 물품.
2A. 상기 제1 PVOH 공중합체는 상기 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 10 중량% 내지 약 75 중량%의 범위의 양으로 존재하는, 1A 단락의 물품.
3A. 상기 제2 PVOH 공중합체는 상기 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 25 중량% 내지 약 90 중량%의 범위의 양으로 존재하는, 전술한 A 단락들 중 어느 하나의 물품.
4A. 상기 제1 음이온성 단량체 단위와 상기 제2 음이온성 단량체 단위는 상기 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 2.0 몰% 내지 약 3.5 몰%의 범위의 합계량으로 함께 존재하는, 전술한 A 단락들 중 어느 하나의 물품.
5A. 상기 제1 음이온성 단량체 단위와 상기 제2 음이온성 단량체 단위는 상기 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 2.0 몰% 내지 약 3.5 몰%의 범위의 합계량으로 존재하는, 1A 단락의 물품.
6A. 상기 제1 음이온성 단량체 및 상기 제2 음이온성 단량체는 독립적으로 비닐 아세트산, 말레산, 모노알킬 말레에이트, 다이알킬 말레에이트, 모노메틸 말레에이트, 다이메틸 말레에이트, 말레산 무수물, 푸마르산, 모노알킬 푸마레이트, 다이알킬 푸마레이트, 모노메틸 푸마레이트, 다이메틸 푸마레이트, 푸마르산 무수물, 이타콘산, 모노메틸 이타코네이트, 다이메틸 이타코네이트, 이타콘산 무수물, 비닐 설폰산, 알릴 설폰산, 에틸렌 설폰산, 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-설포에틸 아크릴레이트, 전술한 것들의 알칼리 금속 염, 전술한 것들의 에스테르, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 전술한 A 단락들 중 어느 하나의 물품.
7A. 상기 제1 음이온성 단량체는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산, 이의 알칼리 금속 염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 전술한 A 단락들 중 어느 하나의 물품.
8A. 상기 제1 음이온성 단량체는 상기 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 3 몰% 미만의 양으로 존재하는, 7A 단락의 물품.
9A. 상기 제2 음이온성 단량체는 모노메틸 말레에이트, 이의 알칼리 금속 염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 2A 단락 내지 8A 단락 중 어느 하나의 물품.
10A. 상기 제1 음이온성 단량체 단위 및 상기 제2 음이온성 단량체 단위는 상이한, 2A 단락 내지 9A 단락 중 어느 하나의 물품.
11A. 상기 제1 음이온성 단량체 단위 및 상기 제2 음이온성 단량체 단위는 동일한, 2A 단락 내지 9A 단락 중 어느 하나의 물품.
12A. 상기 제1 음이온성 단량체는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산, 이의 알칼리 금속 염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고; 상기 제1 PVOH 공중합체는 상기 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 10 중량% 내지 약 40 중량%의 범위의 양으로 존재하고; 상기 제2 음이온성 단량체는 모노메틸 말레에이트, 이의 알칼리 금속 염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고; 상기 제2 PVOH 공중합체는 상기 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 60 중량% 내지 약 90 중량%의 범위의 양으로 존재하고; a1 - a2는 약 1 몰% 내지 약 3 몰%의 범위이고; a1은 약 3 몰% 내지 약 5 몰%의 범위이고; a2는 약 1 몰% 내지 약 3 몰%의 범위이고; 상기 제1 음이온성 단량체 단위와 상기 제2 음이온성 단량체 단위는 상기 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 2.0 몰% 내지 약 2.8 몰%의 범위의 합계량으로 존재하는, 2A 단락 내지 9A 단락 중 어느 하나의 물품.
13A. 상기 수용성 필름은 용해 챔버 시험에 의해 측정할 때 약 48 중량% 이하의 잔류물 값을 갖는, 전술한 A 단락들 중 어느 하나의 물품.
14A. 상기 수용성 필름은 인장 강도 시험에 의해 측정할 때 약 33 MPa 이상의 평균 인장 강도 값을 갖는, 전술한 A 단락들 중 어느 하나의 물품.
15A. 상기 수용성 필름은 모듈러스 시험에 의해 측정할 때 약 12 N/㎟ 이상의 모듈러스 값을 갖는, 전술한 A 단락들 중 어느 하나의 물품.
16A. 상기 수용성 필름은 약 55 내지 약 100의 범위의 잔류물-AMPS 계수 (RAF) 값을 갖고; 이때 상기 RAF 값은 RAF = (2 × DC) + (10 × A)로서 정의되고; DC는 용해 챔버 시험에 의해 측정할 때 상기 필름의 중량% 단위의 잔류물 값이고; A는 상기 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체에 대한 모든 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 음이온성 중합 단량체의 몰% 단위의 포함 수준인, 전술한 A 단락들 중 어느 하나의 물품.
17A. 상기 PVOH 수지 블렌드는 상기 제1 PVOH 공중합체 및 상기 제2 PVOH 공중합체로 본질적으로 이루어지는, 전술한 A 단락들 중 어느 하나의 물품.
18A. 상기 제1 PVOH 공중합체 및 상기 제2 PVOH 공중합체는 각각 독립적으로 약 75% 내지 약 99%의 범위의 가수분해도를 갖는, 전술한 A 단락들 중 어느 하나의 물품.
19A. 상기 제1 PVOH 공중합체는 20℃에서 4% 용액 점도가 약 4 cP 내지 약 24 cP의 범위이고, 상기 제2 PVOH 중합체 또는 공중합체는 20℃에서 4% 용액 점도가 약 12 cP 내지 약 30 cP의 범위인, 전술한 A 단락들 중 어느 하나의 물품.
20A. 상기 PVOH 수지 블렌드는 제3 PVOH 중합체를 포함하는, 전술한 A 단락들 중 어느 하나의 물품.
21A. 상기 수용성 필름은 PVOH 중합체가 아닌 적어도 제3 수용성 중합체를 추가로 포함하는, 전술한 A 단락들 중 어느 하나의 물품.
22A. 상기 제3 수용성 중합체는 폴리에틸렌이민, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리알킬렌 옥사이드, 폴리아크릴아미드, 셀룰로오스 에테르, 셀룰로오스 에스테르, 셀룰로오스 아미드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리아미드, 젤라틴, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스 및 이의 염, 덱스트린, 에틸셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스, 말토덱스트린, 전분, 변성 전분, 구아 검, 아카시아 검, 잔탄 검, 카라기난, 폴리아크릴레이트 및 이의 염, 이들의 공중합체, 이들의 블렌드, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 전술한 단락의 물품.
23A. 상기 수용성 필름은 가소제, 가소제 상용화제, 윤활제, 이형제, 충전제, 증량제, 가교결합제, 블로킹 방지제, 산화방지제, 점착 방지제, 소포제, 나노입자, 표백제, 계면활성제, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 추가로 포함하는, 전술한 A 단락들 중 어느 하나의 물품.
24A. 상기 수용성 필름은 하나 이상의 가소제를 상기 필름의 약 1 중량% 내지 약 40 중량%의 범위의 양으로 추가로 포함하는, 전술한 A 단락들 중 어느 하나의 물품.
25A. 내부 파우치 부피를 한정하는 파우치의 형태인, 전술한 A 단락들 중 어느 하나의 물품.
26A. 상기 가정 케어 조성물은 상기 내부 파우치 부피 내에 수용되는, 전술한 단락의 물품.
1B. 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드를 포함하는 수용성 필름 및 상기 필름에 근접한 가정 케어 조성물을 포함하는 물품으로서, 상기 필름은 제1 음이온성 단량체 단위를 포함하는 제1 PVOH 공중합체와, 상기 제1 음이온성 단량체 단위와 동일하거나 상이한 제2 음이온성 단량체 단위를 포함하는 제2 PVOH 공중합체를 포함하며, 이때 상기 수용성 필름은 하기 특성 (a), 및 선택적으로 특성 (b)와 특성 (c) 중 적어도 하나를 갖는, 물품: (a) 수용성 필름은 용해 챔버 시험에 의해 측정할 때 약 48 중량% 이하의 잔류물 값을 갖는 특성; (b) 수용성 필름은 인장 강도 시험에 의해 측정할 때 약 33 MPa 이상의 평균 인장 강도 값을 갖는 특성; 및 (c) 수용성 필름은 모듈러스 시험에 의해 측정할 때 약 12 N/㎟ 이상의 모듈러스 값을 갖는 특성.
2B. 상기 수용성 필름은 특성 (b)를 갖는, 1B 단락의 물품.
3B. 상기 수용성 필름은 특성 (c)를 갖는, 1B 단락의 물품.
4B. 상기 수용성 필름은 특성 (b) 및 특성 (c)를 갖는, 1B 단락의 물품.
5B. 상기 제1 음이온성 단량체는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산, 이의 알칼리 금속 염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고; 상기 제2 음이온성 단량체는 모노메틸 말레에이트, 이의 알칼리 금속 염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고; 상기 수용성 필름은 용해 챔버 시험에 의해 측정할 때 약 35 중량% 내지 약 48 중량%의 범위의 잔류물 값을 갖고; 상기 수용성 필름은 인장 강도 시험에 의해 측정할 때 약 33 MPa 내지 약 38 MPa의 범위의 평균 인장 강도 값을 갖고; 상기 수용성 필름은 모듈러스 시험에 의해 측정할 때 약 12.5 N/㎟ 내지 약 15 N/㎟의 범위의 모듈러스 값을 갖는, 4B 단락의 물품.
6B. 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드를 포함하는 수용성 필름 및 상기 필름에 근접한 가정 케어 조성물을 포함하는 물품으로서, 상기 필름은 제1 음이온성 단량체 단위를 포함하는 제1 PVOH 공중합체와, 상기 제1 음이온성 단량체 단위와 동일하거나 상이한 제2 음이온성 단량체 단위를 포함하는 제2 PVOH 공중합체를 포함하며, 이때 상기 수용성 필름은 하기 특성 (a), 및 선택적으로 특성 (b)와 특성 (c) 중 하나 또는 둘 모두를 갖는, 물품: (a) 수용성 필름은 용해 챔버 시험에 의해 측정할 때 약 12 중량% 내지 약 48 중량%의 범위의 잔류물 값을 갖는 특성; (b) 수용성 필름은 인장 강도 시험에 의해 측정할 때 약 33 MPa 이상의 평균 인장 강도 값을 갖는 특성; 및 (c) 수용성 필름은 모듈러스 시험에 의해 측정할 때 약 12 N/㎟ 이상의 모듈러스 값을 갖는 특성.
7B. 상기 수용성 필름은 특성 (b)를 갖는, 6B 단락의 물품.
8B. 상기 수용성 필름은 특성 (c)를 갖는, 6B 단락의 물품.
9B. 상기 수용성 필름은 특성 (b) 및 특성 (c)를 갖는, 6B 단락의 물품.
10B. 상기 수용성 필름은 약 54 내지 약 100의 범위의 잔류물-AMPS 계수 (RAF) 값을 갖고; 이때 상기 RAF 값은 RAF = (2 × DC) + (10 × A)로서 정의되고; DC는 용해 챔버 시험에 의해 측정할 때 상기 필름의 중량% 단위의 잔류물 값이고; A는 상기 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체에 대한 모든 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 음이온성 중합 단량체의 몰% 단위의 포함 수준인, 전술한 B 단락들 중 어느 하나의 물품.
11B. 상기 제1 음이온성 단량체는 비닐 아세트산, 말레산, 모노알킬 말레에이트, 다이알킬 말레에이트, 모노메틸 말레에이트, 다이메틸 말레에이트, 말레산 무수물, 푸마르산, 모노알킬 푸마레이트, 다이알킬 푸마레이트, 모노메틸 푸마레이트, 다이메틸 푸마레이트, 푸마르산 무수물, 이타콘산, 모노메틸 이타코네이트, 다이메틸 이타코네이트, 이타콘산 무수물, 비닐 설폰산, 알릴 설폰산, 에틸렌 설폰산, 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-설포에틸 아크릴레이트, 전술한 것들의 알칼리 금속 염, 전술한 것들의 에스테르, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 전술한 B 단락들 중 어느 하나의 물품.
12B. 상기 제1 음이온성 단량체는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산, 이의 알칼리 금속 염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 전술한 B 단락들 중 어느 하나의 물품.
13B. 상기 제1 음이온성 단량체는 상기 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 3 몰% 미만의 양으로 존재하는, 전술한 단락의 물품.
14B. 상기 제2 음이온성 단량체는 비닐 아세트산, 말레산, 모노알킬 말레에이트, 다이알킬 말레에이트, 모노메틸 말레에이트, 다이메틸 말레에이트, 말레산 무수물, 푸마르산, 모노알킬 푸마레이트, 다이알킬 푸마레이트, 모노메틸 푸마레이트, 다이메틸 푸마레이트, 푸마르산 무수물, 이타콘산, 모노메틸 이타코네이트, 다이메틸 이타코네이트, 이타콘산 무수물, 비닐 설폰산, 알릴 설폰산, 에틸렌 설폰산, 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-설포에틸 아크릴레이트, 전술한 것들의 알칼리 금속 염, 전술한 것들의 에스테르, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 전술한 B 단락들의 물품.
15B. 상응하는 제1 PVOH 공중합체 수용성 필름은 특성 (a)를 갖고; 상응하는 제2 PVOH 공중합체 수용성 필름은 특성 (a)를 갖지 않는, 전술한 B 단락들 중 어느 하나의 물품.
16B. 상응하는 제1 PVOH 공중합체 수용성 필름은 특성 (b)를 갖지 않고; 상응하는 제2 PVOH 공중합체 수용성 필름은 특성 (b)를 갖는, 전술한 B 단락들 중 어느 하나의 물품.
17B. 상응하는 제1 PVOH 공중합체 수용성 필름은 특성 (c)를 갖지 않고; 상응하는 제2 PVOH 공중합체 수용성 필름은 특성 (c)를 갖는, 전술한 B 단락들 중 어느 하나의 물품.
18B. 상기 PVOH 수지 블렌드는 상기 제1 PVOH 공중합체 및 상기 제2 PVOH 공중합체로 본질적으로 이루어지는, 전술한 B 단락들 중 어느 하나의 물품.
19B. 상기 제1 PVOH 공중합체 및 상기 제2 PVOH 공중합체는 각각 독립적으로 약 75% 내지 약 99%의 범위의 가수분해도를 갖는, 전술한 B 단락들 중 어느 하나의 물품.
20B. 상기 제1 PVOH 공중합체는 20℃에서 4% 용액 점도가 약 4 cP 내지 약 24 cP의 범위이고, 상기 제2 PVOH 공중합체는 20℃에서 4% 용액 점도가 약 12 cP 내지 약 30 cP의 범위인, 전술한 B 단락들 중 어느 하나의 물품.
21B. 상기 PVOH 수지 블렌드는 제3 PVOH 중합체를 포함하는, 전술한 B 단락들 중 어느 하나의 물품.
22B. 상기 수용성 필름은 PVOH 중합체가 아닌 적어도 제3 수용성 중합체를 추가로 포함하는, 전술한 B 단락들 중 어느 하나의 물품.
23B. 상기 제3 수용성 중합체는 폴리에틸렌이민, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리알킬렌 옥사이드, 폴리아크릴아미드, 셀룰로오스 에테르, 셀룰로오스 에스테르, 셀룰로오스 아미드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리아미드, 젤라틴, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스 및 이의 염, 덱스트린, 에틸셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스, 말토덱스트린, 전분, 변성 전분, 구아 검, 아카시아 검, 잔탄 검, 카라기난, 폴리아크릴레이트 및 이의 염, 이들의 공중합체, 이들의 블렌드, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 전술한 단락의 물품.
24B. 상기 수용성 필름은 가소제, 가소제 상용화제, 윤활제, 이형제, 충전제, 증량제, 가교결합제, 블로킹 방지제, 산화방지제, 점착 방지제, 소포제, 나노입자, 표백제, 계면활성제, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 추가로 포함하는, 전술한 B 단락들 중 어느 하나의 물품.
25B. 상기 수용성 필름은 하나 이상의 가소제를 상기 필름의 약 1 중량% 내지 약 40 중량%의 범위의 양으로 추가로 포함하는, 전술한 B 단락들 중 어느 하나의 물품.
26B. 상기 필름은 내부 파우치 부피를 한정하는 파우치의 형태인, 전술한 B 단락들 중 어느 하나의 물품.
27B. 상기 가정 케어 조성물은 상기 내부 파우치 부피 내에 수용되는, 전술한 단락의 물품.
1C. 상기 물품은 적어도 하나의 밀봉된 구획을 포함하는 파우치의 형태인, 전술한 A 단락들 및 B 단락들 중 어느 하나의 물품.
2C. 상기 적어도 하나의 구획은 적어도 하나의 벽을 포함하고, 상기 적어도 하나의 벽은 상기 수용성 필름을 포함하는, 1C 단락의 물품.
3C. 상기 파우치는 적어도 2개의 구획을 포함하는, 전술한 C 단락들 중 어느 하나의 물품.
4C. 제1 구획 상에 제2 구획이 중첩되는, 전술한 C 단락들 중 어느 하나의 물품.
5C. 상기 파우치는 적어도 3개의 구획을 포함하는, 전술한 C 단락들 중 어느 하나의 물품.
6C. 제1 구획 상에 제2 구획 및 제3 구획이 중첩되는, 전술한 C 단락들 중 어느 하나의 물품.
7C. 상기 가정 케어 조성물은 적어도 하나의 구획 내에 수용되는, 전술한 C 단락들 중 어느 하나의 물품.
8C. 상기 가정 케어 조성물은 경질 액체 세제 조성물, 중질 액체 세제 조성물, 경질 표면 세정 조성물, 세탁에 보통 사용되는 세제 젤, 표백 조성물, 세탁 첨가제, 천 향상제 조성물, 샴푸, 바디 워시, 다른 개인 케어 조성물, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 임의의 전술한 A 단락 내지 C 단락의 물품.
9C. 상기 가정 케어 조성물은 계면활성제를 포함하는, 임의의 전술한 A 단락 내지 C 단락의 물품.
10C. 상기 가정 케어 조성물은 액체, 고체, 분말, 또는 이들의 혼합물의 형태인, 임의의 전술한 A 단락 내지 C 단락의 물품.
11C. 상기 가정 케어 조성물은 필름과 접촉해 있는, 임의의 전술한 A 단락 내지 C 단락의 물품.
1D. 전술한 A 단락들 내지 C 단락들 중 어느 하나의 물품의 형성 방법으로서, 내부 파우치 용기 부피를 한정하는 상기 필름을 제공하는 단계; 상기 용기 부피를 가정 케어 조성물로 충전하는 단계; 및 상기 필름을 밀봉하여 밀봉된 구획을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 밀봉된 구획은 상기 조성물을 수용하는, 물품의 형성 방법.
2D. 기재의 처리 방법으로서, 상기 기재를, 전형적으로, 물의 존재 하에서, 전술한 A 단락들 내지 C 단락들 중 어느 하나의 물품, 또는 그 안에 수용된 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하는, 기재의 처리 방법.
용해 챔버 잔류물 시험
용해 챔버 (DC) 시험에 따른 미용해 잔류물에 의해 특징지어지거나 그에 대해 시험할 수용성 필름을 하기 재료를 사용하여 하기와 같이 분석한다:
1. 비커 (4000 ml);
2. 스테인리스 강 와셔 (3.5" (88.9 mm) OD, 1.875" (47.6 mm) ID, 0.125" (3.18 mm) 두께);
3. 스티렌-부타다이엔 고무 개스킷 (3.375" (85.7 mm) OD, 1.91" (48.5 mm) ID, 0.125" (3.18 mm) 두께);
4. 스테인리스 강 스크린 (3.0" (76.2 mm) OD, 200 × 200 메시, 0.0021" (0.053 mm) 와이어 OD, 304SS 스테인리스 강 와이어 클로스(wire cloth));
5. 온도계 (0℃ 내지 100℃, +/-1℃까지 정확함);
6. 절단 펀치 (1.5" (38.1 mm) 직경);
7. 타이머 (초 단위의 정밀도);
8. 역삼투 (RO) 수;
9. 바인더 클립 (크기 #5 또는 등가물);
10. 알루미늄 팬 (2.0" (50.8 mm) OD); 및
11. 초음파기.
시험할 각각의 필름에 대해, 절단 펀치를 사용하여 3.0 ± 0.10 밀 (또는 76.2 ± 2.5 μm)의 두께를 갖는 선택된 시험 필름으로부터 3개의 시험 시편을 잘라낸다. 연속 공정에 의해 제조된 필름 웨브로부터 잘라내는 경우에는, 웨브의 횡방향 (즉, 기계 방향에 수직인 방향)을 따라 고르게 이격된 웨브의 영역들로부터 시편을 잘라내야 한다. 이어서, 하기 절차를 사용하여 각각의 시험 시편을 분석한다:
1. 필름 시편을 칭량하고 시험을 통해 시편을 추적한다. 초기 필름 중량 (Fo)을 기록한다.
2. 각각의 시편에 대해 2개 초음파 처리된 깨끗한 건조 스크린의 세트를 칭량하고 시험을 통해 이들을 추적한다. 초기 스크린 중량 (합해진 2개의 스크린에 대해 집합적으로 So)을 기록한다.
3. 2개의 스크린, 그 후에 2개의 고무 개스킷 (하나의 개스킷의 각각의 면이 스크린과 와셔 사이에 있음), 그 다음에 2개의 와셔의 중심 사이에 필름 시편을 편평하게 샌드위칭하여, 시편 용해 챔버를 조립한다.
4. 와셔 주위에 고르게 이격된 4개의 바인더 클립으로 용해 챔버 조립체를 고정하고, 클립을 스크린으로부터 멀어지게 되접는다(folded back).
5. 비커를 실험실 온도 (72 ± 3℉, 22 ± 2℃)의 1,500 ml의 RO 수로 채우고 실온을 기록한다.
6. 5분의 규정된 침지 시간으로 타이머를 설정한다.
7. 용해 챔버 조립체를 비커에 넣고 타이머를 즉시 개시시키는데, 이때 용해 챔버 조립체를 수면 내로 대략 45도의 진입 각도로 삽입한다. 이러한 진입 각도는 챔버로부터 기포를 제거하는 데 도움을 준다. 용해 챔버 조립체를 비커 바닥에 놓아 시험 시편 필름이 바닥으로부터 약 10 mm에 수평으로 위치되게 한다. 용해 챔버 조립체의 4개의 되접힌 바인더 클립이 비커 바닥으로부터 약 10 mm의 필름 간격(clearance)을 유지하기에 적합하지만, 임의의 다른 등가의 지지 수단이 사용될 수 있다.
8. 5분의 규정된 침지 시간이 경과된 때에, 비커로부터 용해 챔버 조립체를 대략 45도의 각도로 천천히 꺼낸다.
9. 용해 챔버 조립체를 알루미늄 팬 위에서 수평으로 유지하여 스크린으로부터 떨어지는 임의의 방울(drip)을 받아내고, 바인더 클립, 와셔 및 개스킷을 주의 깊게 제거한다. 샌드위칭된 스크린을 부수어 개방하지 않는다.
10. 샌드위칭된 스크린 (즉, 스크린/잔류 미용해 필름/스크린)을 알루미늄 팬 위에 놓고 100℃에서 30분 동안 오븐에 넣어 건조시킨다.
11. 그 안에 임의의 잔류 미용해 필름을 포함하는 샌드위칭된 스크린의 건조된 세트를 칭량한다. 용해 챔버 조립체를 처음 비커로부터 꺼냈을 때 그리고 건조 동안 팬에 받고 팬으로부터 (예를 들어, 스크레이핑하여) 회수한 임의의 건조된 필름 적하물(dripping)을 측정하고 이를 이러한 건조된 스크린 중량에 더한다. 최종의 샌드위칭된 스크린의 중량 (건조된 필름 적하물을 포함하여 집합적으로 Sf)을 기록한다.
12. 필름 시편에 대해 남아 있는 %잔류물 ("DC 잔류물")을 계산한다: % DC 잔류물 = 100*((Sf - So)/Fo).
13. 샌드위칭된 스크린을 RO 수의 비커 내에 약 20분 동안 담가서 세정한다. 이어서, 그것을 분해하고, (켜지고 RO 수로 채워진) 초음파기에서 5분 이상 동안 또는 스크린 상에 잔류물이 보이지 않을 때까지 최종 헹굼을 행한다.
DC 시험에 의해 측정할 때 약 45 중량% 이하 또는 약 48 중량% 이하의 DC 잔류물 값은 본 발명에 따른 수용성 필름의 적합한 거동을 나타낸다. 일반적으로, 더 낮은 DC 잔류물 값은 지나친 세척 조건 후에 (예를 들어, 저수위 조건에서 (예를 들어, 세척 기기의 과다 적재 시에) 그리고 차가운 세척수 조건에서) 잔류 필름이 세척된 물품 상에 남아 있을 가능성을 감소시키기에 바람직하다. 다양한 실시 형태에서, 수용성 필름은 DC 잔류물 값이 1, 2, 5, 10, 12, 15, 25, 30, 또는 35 중량% 이상 및/또는 약 15, 20, 30, 40, 45, 또는 48 중량% 이하; (예를 들어, 약 5 중량% 내지 약 48 중량%, 또는 약 12 중량% 내지 약 48 중량%, 또는 약 35 중량% 내지 약 48 중량%, 또는 약 10 중량% 내지 약 45 중량%, 또는 약 20 중량% 내지 약 45 중량%, 또는 약 30 중량% 내지 약 40 중량%)이다.
인장 강도 시험 및 모듈러스 시험
인장 강도 (TS) 시험에 따른 인장 강도 및 모듈러스 (MOD) 시험에 따른 모듈러스 (또는 인장 응력)에 의해 특징지어지거나 그에 대해 시험될 수용성 필름을 하기와 같이 분석한다: 절차는 ASTM D 882 ("얇은 플라스틱 시팅의 인장 특성에 대한 표준 시험 방법"(Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting)) 또는 등가물에 따른 인장 강도의 결정 및 100% 연신율에서의 모듈러스의 결정을 포함한다. 필름 데이터의 수집을 위해 인스트론(INSTRON) 인장 시험 장치 (모델 5544 인장 시험기 또는 등가물)를 사용한다. 치수 안정성 및 재현성을 보장하도록 신뢰성 있는 절단 공구를 사용하여 각각 절단한 최소 3개의 시험 시편을 각각의 측정에 대해 (적용가능한 경우) 기계 방향 (MD)에서 시험한다. 시험은 23 ± 2.0℃ 및 35 ± 5% 상대 습도의 표준 실험실 분위기에서 수행한다. 인장 강도 또는 모듈러스 결정을 위해, 3.0 ± 0.15 밀(mil) (또는 76.2 ± 3.8 μm)의 두께를 갖는 단일 필름 시트의 1" (2.54 cm) 폭의 샘플을 제조한다. 이어서, 35% 상대 습도 환경에서의 노출을 최소화하면서, 샘플을 인스트론 인장 시험기로 옮겨서 시험을 진행한다. 제조자 설명서에 따라 인장 시험기를 준비하고, 500 N 로드셀(load cell)을 장착하고, 교정한다. 올바른 그립(grip)과 페이스(face)를 장착한다 (고무 코팅되고 폭이 25 mm인 모델 번호 2702-032 페이스를 갖는 인스트론 그립, 또는 등가물). 샘플을 인장 시험기에 장착하고 분석하여 100% 모듈러스 (즉, 100% 필름 연신율을 달성하는 데 필요한 응력) 및 인장 강도 (즉, 필름을 파괴하는 데 필요한 응력)를 결정한다.
TS 시험에 의해 측정할 때 약 33 MPa 이상의 TS 값은 본 발명에 따른 수용성 필름의 적합한 거동을 나타낸다. 일반적으로, 필름이 시일의 제한되거나 가장 약한 요소인 경우, 더 높은 TS 값은 더 강한 파우치 시일에 상응하기 때문에 바람직하다. 다양한 실시 형태에서, 수용성 필름은 TS 값이 약 33, 34, 35, 또는 40 MPa 이상 및/또는 약 35, 38, 40, 45, 또는 50 MPa 이하 (예를 들어, 약 33 MPa 내지 약 48 MPa 또는 약 33 MPa 내지 약 38 MPa)이다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적합한 TS 값 범위의 상한은, PVOH 수지 블렌드 내의 PVOH 중합체들 및 PVOH 공중합체들 중 오직 단일 PVOH 중합체 또는 PVOH 공중합체만을 갖는 상응하는 수용성 필름 (예를 들어, 더 높은 TS 값을 갖는 상응하는 단일-수지 필름)에 대한 TS 값일 수 있다.
MOD 시험에 의해 측정할 때 약 12 N/㎟ 이상의 MOD 값은 본 발명에 따른 수용성 필름의 적합한 거동을 나타낸다. 일반적으로, 더 높은 MOD 값은, 강성이 더 크고 제조 동안 또는 최종 소비자 패키징 내에서 서로의 위에 로딩될 때 변형되고 서로 달라붙을 가능성이 더 낮은 상응하는 파우치에 상응하기 때문에 더 높은 MOD 값이 바람직하다. 다양한 실시 형태에서, 수용성 필름은 MOD 값이 약 12, 12.5, 13, 14, 또는 16 N/㎟ 이상 및/또는 약 13, 14, 15, 16, 18, 또는 20 N/㎟ 이하 (예를 들어, 약 12 N/㎟ 내지 약 16 N/㎟ 또는 약 12.5 N/㎟ 내지 약 15 N/㎟)이다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적합한 MOD 값 범위의 상한은, PVOH 수지 블렌드 내의 PVOH 중합체들 및 PVOH 공중합체들 중 오직 단일 PVOH 중합체 또는 PVOH 공중합체만을 갖는 상응하는 수용성 필름 (예를 들어, 더 높은 MOD 값을 갖는 상응하는 단일-수지 필름)에 대한 MOD 값일 수 있다.
잔류물-AMPS 계수
음이온성 아미노프로필 설폰산 염 (AMPS)을 갖는 PVOH 공중합체, 예를 들어 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 및/또는 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산 공단량체 및 이의 염을 갖는 것은 에이징에 따라 중합체로부터 AMPS 기의 절단을 나타내는 것으로 관찰되었다. 중합체로부터 AMPS 기의 이러한 절단은 필름 내에서 자유 아미노프로필 설포네이트 분자를 야기한다. 그러한 분자는 표면 활성제이며 필름 표면으로 이동할 수 있고, 필름 표면에서는 시각적으로 허용불가능한 (즉, 바람직하지 않은 필름 백화를 야기하는) 결정을 형성할 수 있고, 특히 워터 시일(water seal)을 사용하여 파우치를 형성하는 경우에, 밀봉 문제를 야기할 수 있고, 수용성 필름 수지에서 바람직하지 않은 락톤 고리 형성의 속도를 증가시킬 수 있다. 이들 문제는 PVOH 음이온성 공중합체 내의 (예를 들어, AMPS의 몰%로 표시되는) AMPS 공단량체의 포함 수준이 증가함에 따라 상응하여 증가한다.
하기 비교예 1 내지 비교예 5에 예시된 바와 같이, 수용성 필름의 DC 잔류물 값은 필름 내의 PVOH 음이온성 공중합체 수지의 음이온성 함량에 의해 강하게 영향을 받는다. PVOH-co-AMPS 공중합체 내의 약 4 몰% 이하의 AMPS의 수준이 DC 잔류물 수준을 감소시키는 데 있어서 특히 효과적이다.
따라서, PVOH-co-AMPS 공중합체는 더 높은 AMPS 수준에서 필름 내의 DC 잔류물 수준을 감소시키는 데에 효과적이지만, 그러한 더 높은 AMPS 수준은 공중합체에서 증가하는 AMPS 절단 정도에 근거하여 문제가 될 수 있으며 피하는 것이 바람직하다. DC 잔류물 및 AMPS 수준 둘 모두가 감소되어, 둘 모두의 계수가 이상적으로 0이거나 0에 가까운 것이 바람직한 것으로 인식되었다. 둘 모두의 계수는 주어진 필름 내에서 경합하는 이점 및 단점을 갖는 것으로 추가로 인식되었다 (예를 들어, 더 높은 AMPS 수준은 DC 잔류물을 감소시켰지만 AMPS 절단과 관련된 문제를 증가시켰으며 그 반대도 성립하였다). 각각의 파라미터가 동등한 중요성을 갖지는 않으며 따라서 필름 성능에 대한 그의 전반적인 영향에 따라 실험적으로 가중치가 주어진다는 것이 추가로 인식되었고, 파라미터들 사이의 상호작용은 식 I에 따른 잔류물-AMPS 계수 (RAF)에 대한 하기 실험적 관계식에 의해 특징지어졌다:
[식 I]
RAF = (2 × DC) + (10 × A).
식 I에서, DC는 상기 DC 시험에 의해 측정할 때 필름의 DC 잔류물 값 (중량% 단위)이고, A는 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체에 대한 모든 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 음이온성 중합 단량체 (예를 들어, 이의 산, 염, 및 선택적으로 에스테르 형태를 포함함)의 포함 수준 (몰% 단위)이다.
RAF 값에 대해 평가할 수용성 필름을 상기 DC 시험에 따라 먼저 분석하여 DC 잔류물 값을 결정한다. AMPS 포함 수준 A는, 기지의 PVOH 수지 제형에 기초하여 계산할 수 있거나 또는 (예를 들어, PVOH 수지를 직접 분석함으로써 또는 후속 분석을 위해 수용성 필름으로부터 PVOH 수지를 먼저 추출함으로써) 공지의 분석 기술에 따라 측정할 수 있다. PVOH 내의 AMPS 포함 수준 A를 결정하기 위해 적합한 방법에는 원소 분석 및 양성자 NMR이 포함된다. 원소 분석 기술을 사용하는, PVOH 수지 중합체에 대한 총 원소 질소의 결정은 AMPS 수준과 상관관계가 있을 수 있다 (즉, AMPS 단량체 단위는 질소를 포함하지만, 비닐 알코올 및 비닐 아세테이트 단량체 단위는 질소를 포함하지 않는 경우). 양성자 NMR의 경우, PVOH 샘플을 하기와 같이 분석할 수 있다. PVOH 샘플 분말을 24시간 동안 속슬렛(soxhlet) 추출을 사용하여 메탄올로 세척한 후에, 24시간 동안 주위 온도에서 감압 하에 건조시킨다. 그 후에, 다이메틸 설폭사이드-D6에 용해시키고, 80℃에서 400 ㎒ 양성자 NMR을 사용하여 양성자 NMR 스펙트럼을 얻는다 (256 스캔 표준). 그 후에, 아세테이트 기가 부착된 주쇄의 -CH- 기를 나타내는 피크 α (4.65 내지 5.15 ppm), 알코올 기가 부착된 주쇄의 -CH- 기를 나타내는 피크 β (3.60 내지 4.00 ppm), 및 AMPS 단위의 -CH2- 기를 나타내는 피크 γ (2.60 내지 2.90 ppm)를 포함하는 NMR 스펙트럼의 피크들로부터 PVOH의 개질의 양을 계산한다. 식 II를 사용하여 AMPS 포함 수준 A를 계산하는데, 식에서, α, β, γ의 값은 양성자 NMR 스펙트럼으로부터의 피크 면적 적분 값이다:
[식 II]
A (몰%) = 100 × (γ/(2α + 2β + γ)).
약 54 내지 약 100, 또는 약 85 내지 약 98, 또는 약 92 내지 약 98의 범위의 RAF 값은 본 발명에 따른 수용성 필름의 적합한 거동을 나타낸다. 이러한 범위 내에서, RAF 값은 (예를 들어, 비교적 높은 TS 및/또는 MOD 값에 의해 나타나는 것과 같은) 물리적 특성과 (예를 들어, 비교적 낮은 DC 잔류물 값에 의해 나타나는 것과 같은) 화학적 특성의 양호한 균형을 갖는 수용성 필름의 양호한 지표인 경향이 있다. 다양한 범위를 벗어난 낮은 RAF 값을 갖는 필름은 비교적 낮은 DC 잔류물 값을 나타낼 수 있지만, 또한 그의 부수적인 단점과 함께 비교적 높은 AMPS 절단 정도를 나타낼 수 있다. 다양한 범위를 벗어난 높은 RAF 값을 갖는 필름은 비교적 높은 DC 잔류물 값을 나타낼 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 수용성 필름은 RAF 값이 약 54, 55, 60, 70, 80, 85, 90, 또는 92 이상 및/또는 약 95, 98, 99, 또는 100 이하이다.
예
비교예 1 내지 비교예 5: 단일-수지 필름
비교예 1 내지 비교예 5는, 단일 PVOH 중합체 또는 PVOH 공중합체 수지 A 내지 E를 각각 포함하도록, 각각 형성된 수용성 필름을 나타낸다. 수지 A 및 수지 B는 음이온성 공단량체를 갖지 않으며 상이한 4% 용액 점도를 갖는 부분적으로 가수분해된 PVOH 중합체였다. 수지 C는 1.82 몰%의 포함 수준의 음이온성 모노메틸 말레에이트 (나트륨 염) 공단량체를 포함하는 부분적으로 가수분해된 PVOH 공중합체였다 (즉, 수지 C는 비닐 알코올, 비닐 아세테이트, 및 모노메틸 말레에이트 (나트륨 염) 단량체 단위를 갖는 PVOH 삼원공중합체였다). 수지 D 및 수지 E는 각각 1.77 몰% 및 3.70 몰%의 포함 수준의 음이온성 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산 (나트륨 염) 공단량체를 포함하는 부분적으로 가수분해된 PVOH 공중합체였다 (즉, 수지 D 및 수지 E는 비닐 알코올, 비닐 아세테이트, 및 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산 (나트륨 염) 단량체 단위를 갖는 PVOH 삼원공중합체였다). 필름은 (i) 그의 각각의 수지 (수지 100 중량부당 100 중량부 (phr)), (ii) 글리세롤 가소제 (약 20 내지 22 phr), (iii) 프로필렌 글리콜 가소제 (약 10 내지 12 phr), (iv) 소르비톨 가소제 (약 5 내지 6 phr), (v) 변성 전분 충전제 (약 2 내지 4 phr), (vi) 계면활성제 및 다른 공정 보조제 (약 5 내지 7 phr), 및 (vii) 잔류수 (약 9 내지 10 phr)를 포함하였다. 전술한 것의 수성 조성물을 캐스팅하여 3.0 ± 0.15 밀 (또는 76.2 ± 3.8 μm) 필름 샘플을 형성하고, 이것을 상기 방법에 의해 그의 DC 잔류물 값, TS 값, 및 MOD 값에 대해 시험하였다. 표 1은 비교예 1 내지 비교예 5에 대한 수지 및 필름 특성을 요약한다. 표 1에서, 필름에 대한 음이온성 공단량체 (AC) 함량은 필름 내의 모든 PVOH 수지에 대한 몰 기준으로 제공되며 (즉, 가소제 및 그의 다른 비-수지 성분은 배제함), AC 값은 그것이 AMPS 공단량체 단위 (A)에 해당하는지 또는 모노메틸 말레에이트 공단량체 단위 (M)에 해당하는지를 추가로 표시한다.
[표 1]
Figure pct00003
실시예 6 내지 실시예 11: 2-수지 블렌드 필름
실시예 6 내지 실시예 11은, 각각 PVOH 중합체 또는 PVOH 공중합체 수지 A 내지 E 중 2가지의 블렌드를 포함하는, 형성된 수용성 필름을 나타낸다. 구체적인 블렌드는 PVOH 수지 A 및 E (실시예 6), A 및 C (실시예 7), A 및 D (실시예 8), B 및 E (실시예 9), A 및 B (실시예 10), 및 C 및 E (실시예 11)를 포함한다. 블렌드 필름은 하기 표 2 내지 표 7에 제시된 바와 같은 상대 중량 비율의 범위의 주어진 블렌드를 형성하는, 합계 100 phr의 2가지 수지를 포함하였지만, 가소제 및 다른 첨가제가 비교예 1 내지 비교예 5에 대해 기재된 바와 같은 양 및 유형으로 존재하였다. 전술한 블렌드 필름 조성물의 수성 조성물을 캐스팅하여 3.0 ± 0.15 밀 (또는 76.2 ± 3.8 μm) 필름 샘플을 형성하고, 이것을 상기 방법에 의해 그의 DC 잔류물 값, TS 값, 및 MOD 값에 대해 시험하였다. 표 2 내지 표 7은 실시예 6 내지 실시예 11에 대한 수지 및 필름 특성을 요약한다. 표 2 내지 표 7 각각에 대해 첫 번째 및 마지막 항목은 (예를 들어, 비교예 1 내지 비교예 5에 유사하게 나타나 있는 바와 같은) 필름 제형에 대한 단일-수지 한계를 나타내는 한편, 나머지 값은 2-수지 블렌드 제형을 나타낸다. 표 2 내지 표 7에서, 필름에 대한 음이온성 공단량체 (AC) 함량은 필름 내의 모든 중합체성 수지에 대한 몰 기준으로 제공되며 (즉, 존재하는 둘 모두의 수지를 포함하지만 가소제 및 그의 다른 비-수지 성분은 배제함), AC 값은 AMPS 공단량체 단위 (A)에 해당하는지 또는 모노메틸 말레에이트 공단량체 단위 (M)에 해당하는지를 추가로 표시한다.
[표 2]
Figure pct00004
[표 3]
Figure pct00005
[표 4]
Figure pct00006
[표 5]
Figure pct00007
[표 6]
Figure pct00008
[표 7]
Figure pct00009
실시예 6 내지 실시예 11은, PVOH 수지 블렌드를 그의 특정 블렌드 성분, 블렌드 성분의 상대적인 양, 또는 둘 모두를 고려하여 선택하는 경우, 적어도 약간의 PVOH 음이온성 공중합체를 갖는 PVOH 수지 블렌드를 포함하는 수용성 필름이 실질적으로 유리하지만, 경합하는, 물리적 특성과 화학적 특성의 조합을 나타낼 수 있음을 예시한다. 예를 들어, 상기에 언급된 바와 같이, 파우치-내-조성물 전달 응용을 위해 특히 적합한 필름은 (a) 세척 응용에서 물품 상의 필름 잔류물을 감소시키거나 없애도록, 약 48 중량% 이하의 DC 잔류물 값, (b) 보관 또는 세척 동안 조기에 파열될 가능성이 적은 강한 파우치 시일을 생성하도록, 약 33 MPa 이상의 TS 값, 및 (c) 사용 전에 변형되고/되거나 함께 달라붙을 가능성이 적은 강성 파우치를 생성하도록, 약 12 N/㎟ 이상의 MOD 값 중 적어도 하나를 나타낸다. 바람직하게는, 필름은 DC 잔류물 기준 (a), 및 TS/MOD 기준 (b) 및 (c) 중 적어도 하나를 만족시킨다. 더욱 바람직하게는, 필름은 3가지 기준 (a) 내지 (c) 모두를 만족시킨다.
그러나, 비교예 1 내지 비교예 5의 단일-수지 필름 데이터에 예시된 바와 같이, 바람직한 DC 값은 종종 바람직한 TS 및/또는 MOD 값과 경합한다. 예를 들어, 비교예 5 (수지 E)의 필름은 바람직하게는 DC 잔류물 값은 낮았지만 TS 값이 불량하였다. 반대로, 비교예 1 내지 비교예 4 (수지 A 내지 수지 D)의 필름은 TS 값은 개선되었지만 DC 잔류물 값이 불량하였다. 비교예 1 내지 비교예 5에서의 단일-수지 필름 각각은 3가지 기준 (a) 내지 (c) 중 적어도 하나에서 실패하기 때문에, 3가지 기준 (a) 내지 (c) 중 적어도 2가지에 대해, 바람직하게는 그 각각에 대해 유리한 특성을 갖는 PVOH 수지 블렌드 필름을 얻을 수 있는지의 여부는 선험적으로 알려져 있지 않았다.
실시예 6 내지 실시예 11에 나타난 바와 같이, 적어도 하나의 PVOH 음이온성 공중합체를 갖는 PVOH 수지 블렌드를 함유하는 소정 수용성 필름이 기준 (a) 내지 (c) 중 2가지 또는 3가지를 만족시키는 것으로 예상외로 밝혀졌다. 표 2 내지 표 7에서, "*"로 표시된 필름 특성은 그의 각각의 임계 수준을 충족시킨다. 데이터로부터, 2가지 PVOH 음이온성 공중합체를 포함하는 PVOH 수지 블렌드는, 실시예 11의 C/E 블렌드에 의해 예증되는 바와 같이, 약 25/75 내지 약 90/10 (각각, w/w) 범위의 C/E 블렌드 비에 대해 일반적으로 3가지 기준 (a) 내지 (c) 모두를 만족시키는 것으로 나타난다. 유사하게, PVOH 음이온성 공중합체 및 PVOH 단일중합체를 포함하는 PVOH 수지 블렌드는, 각각, 실시예 6 및 실시예 9의 A/E 및 B/E 블렌드에 의해 예증되는 바와 같이, 약 30/70 내지 약 70/30 (각각, w/w) 범위의 A/E 및 B/E 블렌드 비에 대해 일반적으로 기준 (a) 내지 (c) 중 적어도 2가지를 만족시키는 것으로 나타난다.
약 25/75 내지 약 90/10의 C/E 블렌드의 범위는 물리적 특성과 화학적 특성의 우수한 조합을 산출하지만, 3가지 기준 (a) 내지 (c)가 또한 필름 블렌드 내의 더 낮은 수준의 AMPS로 달성될 수 있다면 더욱 바람직할 것으로 인식되었다. 더욱 놀랍게도, 제4 기준 (d)로서 AMPS가 약 1.6 몰% 미만으로 감소되더라도, 예 11에 나타난 바와 같이 약 60/40 내지 약 40/90 (각각, w/w) 범위의 C/E 블렌드 비에 대해 4가지 기준 (a) 내지 (d) 모두가 충족될 수 있음이 관찰되었다.
실시예 6 내지 실시예 11은, 3가지 기준 (a) 내지 (c)에 의해 반영되는 바와 같은, 물리적 특성과 화학적 특성의 바람직한 조합을 갖는 수용성 필름의 선택 지표로서의 RAF 값의 가치를 추가로 예시한다. 예를 들어, 약 54 내지 약 100의 범위의 RAF 값을 갖는 필름에 대해, 실시예의 필름의 90.5% (시험된 블렌드 필름 21개 중 19개)가 기준 (a), 및 기준 (b)와 기준 (c) 중 적어도 하나를 만족시키는 것으로 밝혀졌다. 유사하게, 약 54 내지 약 100의 범위를 벗어난 RAF 값을 갖는 필름에 대해, 실시예의 필름의 78.0% (시험된 블렌드 필름 41개 중 32개)가 기준 (a), 및 기준 (b)와 기준 (c) 중 적어도 하나를 만족시키지 못 하며, 실시예의 필름 중 어떤 것도 3가지 기준 (a) 내지 (c) 모두를 만족시키지는 못 한 것으로 밝혀졌다. 약 85 내지 약 98의 더 좁은 RAF 범위는 더욱 더 바람직한 필름, 특히 4가지 기준 (a) 내지 (d) 모두를 만족시켜서 (즉, 약 1.6 몰% 미만의 낮은-AMPS 기준을 추가로 만족시켜서), AMPS 기 절단 및 필름 열화의 가능성을 감소시키는 필름을 나타내었다. 이러한 경우에, 약 85 내지 약 98의 범위의 RAF 값을 갖는 필름에 대해, 실시예의 필름의 100% (시험된 블렌드 필름 4개 중 4개)가 4가지 기준 (a) 내지 (d) 모두를 만족시키는 것으로 밝혀졌다. 유사하게, 약 85 내지 약 98의 범위를 벗어난 RAF 값을 갖는 필름에 대해, 실시예의 필름의 100% (시험된 블렌드 필름 58개 중 58개)가 4가지 기준 (a) 내지 (d) 모두를 만족시키지는 못 하였던 것으로 밝혀졌다.
실시예 16: 2 -수지 블렌드 필름
실시예 16은 PVOH 공중합체의 블렌드, 및 글리세린, 소르비톨, 및 다이프로필렌 글리콜을 포함하는 3가지 상이한 가소제에 기초한 일련의 수용성 필름을 나타낸다. PVOH 공중합체 블렌드는 모노메틸 말레에이트 (나트륨 염) 공단량체 (MMM)를 포함하는 제1 부분적으로 가수분해된 PVOH 공중합체 및 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 (나트륨 염) 공단량체 (AMPS)를 포함하는 제2 부분적으로 가수분해된 PVOH 공중합체의 가변적인 비의 블렌드이다. 필름은 (i) 그의 각각의 PVOH 공중합체 수지 (수지 100 중량부당 100 중량부 (phr)), (ii) 글리세린 가소제 (16.2 phr), (iii) 소르비톨 가소제 (10.4 phr), (iv) 다이프로필렌 글리콜 가소제 (10.4 phr), (v) 변성 전분 충전제 (약 2 내지 4 phr), (vi) 계면활성제 및 다른 공정 보조제 (약 5 내지 7 phr), 및 (vii) 잔류수를 포함하였다. 총 가소제 로딩량은 37 phr이었다. 공중합체 블렌드 내의 PVOH-co-MMM의 양은 0 중량% 내지 100 중량%의 범위였다. 전술한 것의 수성 조성물을 캐스팅하여 3.0 ± 0.15 밀 (또는 76.2 ± 3.8 μm) 필름 샘플을 형성하고, 이것을 상기 방법에 의해 그의 ATS 값, AA 값, AMTD 값, SST 값에 대해 시험하였다. 표 8은 실시예 16에 대한 필름 특성을 요약하며, PVOH 공중합체 블렌드를 포함하는 필름이 공중합체 블렌드 조성의 소정 범위에 걸쳐 유리한 특성들의 조합을 달성함을 보여준다.
[표 8]
Figure pct00010
실시예 16의 도 2는 AMTD 값 및 ATS 값 둘 모두의 응답이 PVOH-co-MMM (%M) 함량의 함수로서 비선형임을 보여준다. 이러한 비선형 응답은 혼합 법칙(Rule of Mixture; ROM)으로부터의 선형으로 내삽된 기준선에 대해 실질적으로 유리한 편차이다. 약 20 중량% 내지 80 중량%의 PVOH-co-MMM의 범위에 걸쳐 AMTD 값의 상당한 감소가 있으며, 약 20 중량% 내지 50 중량%의 PVOH-co MMM의 범위에 걸쳐 ATS 값의 상당한 증가가 있다. 실시예 16의 도 3은 놀랍게도 PVOH-co-MMM /PVOH-co-AMPS의 80 중량%/20 중량% 블렌드가 시험된 모든 다른 비에 비해 양호한 SST 값을 나타냄을 보여준다. 60%의 SST 값은 가능한 최대 200%의 SST 값에 비해 낮지만, 80 중량%/20 중량% 블렌드는 일련의 실시예 16에서 비교적 양호한 성능을 나타낸다.
실시예 17: 예시적 조성물
표 9 내지 표 15는 본 명세서에 기재된 물품을 포함할 수 있는 예시적인 조성물을 나타낸다. 예를 들어, 비제한적인 예로 의도되는 하기 조성물은 본 명세서에 기재된 수용성 필름 내에, 예를 들어 파우치 내에 캡슐화될 수 있다.
표백 첨가제는 표 9에 제시된 성분을 포함할 수 있다.
[표 9]
Figure pct00011
과립 세탁 세제는 표 10에 제시된 성분을 포함할 수 있다.
[표 10]
Figure pct00012
액체 세탁 세제는 표 11에 제시된 성분을 포함할 수 있다.
[표 11]
Figure pct00013
세제는 표 12에 제시된 제형을 포함할 수 있다.
[표 12]
Figure pct00014
조성물은 표 13에 제시된 제형을 포함할 수 있다.
[표 13]
Figure pct00015
다중-구획 파우치는 복수의 효과제를 수용할 수 있다. 비제한적인 예로서, 2-구획 또는 3-구획 파우치는 표 14에 제시된 제형을 개별적인 인클로저(enclosure) 내에 수용할 수 있으며, 투여량(dosage)은 각각의 인클로저 내의 제형의 양이다.
[표 14]
Figure pct00016
다중-구획 파우치의 다른 실시 형태에서, 각각의 인클로저는 액체 효과제 및 고체 효과제로 충전될 수 있다. 하나의 인클로저는 액체로 충전되고 하나는 고체로 충전되는, 2 구획 파우치의 비제한적인 예는 표 15 및 표 16에 제시된 제형들이 조합을 포함한다.
[표 15]
Figure pct00017
[표 16]
Figure pct00018
전문가에 의해 사용될 수 있는 경질 표면 세정 조성물은 표 17에 제시된 제형을 포함할 수 있다.
[표 17]
Figure pct00019
전술한 설명은 단지 이해의 명료성을 위해 주어졌으며, 본 발명의 범주 내의 변경이 당업자에게는 명백할 수 있기 때문에, 어떠한 불필요한 제한도 그로부터 이해되어서는 안 된다.
본 명세서 및 후속하는 청구범위 전반에 걸쳐, 문맥상 달리 필요하지 않다면, "포함한다"라는 단어 및 "포함함" 및 "포함하는"과 같은 변형은 언급된 정수 또는 단계 또는 정수들 또는 단계들의 군의 포함을 의미하지만 임의의 다른 정수 또는 단계 또는 정수들 또는 단계들의 군의 배제를 의미하지 않는 것으로 이해될 것이다.
조성물이 성분 또는 재료를 포함하는 것으로 기재되는 명세서 전체에 걸쳐, 달리 기재되지 않는다면, 조성물은 또한 인용된 성분 또는 재료의 임의의 조합으로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 또는 이루어질 수 있는 것으로 고려된다. 마찬가지로, 방법이 특정 단계를 포함하는 것으로 기재되는 경우, 달리 기재되지 않는다면, 방법은 또한 인용된 단계의 임의의 조합으로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 또는 이루어질 수 있는 것으로 고려된다. 본 명세서에 예시적으로 개시된 발명은 본 명세서에 구체적으로 개시되지 않은 임의의 요소 또는 단계의 부재 하에 적합하게 실행될 수 있다.
본 명세서에 개시된 방법 및 그의 개별 단계의 실행은 수작업으로 및/또는 전자 장비에 의해 제공되는 자동화에 의해 또는 그의 도움으로 수행될 수 있다. 특정 실시 형태를 참조하여 공정이 기재되었지만, 당업자는 상기 방법과 관련된 행위를 수행하는 다른 방법이 사용될 수 있음을 쉽게 알 것이다. 예를 들어, 달리 기재되지 않는다면, 다양한 단계들의 순서는 방법의 범주 또는 사상을 벗어나지 않고 변경 될 수 있다. 또한, 개별 단계들 중 일부를 조합하거나, 생략하거나, 추가적인 단계로 세분할 수 있다.
본 명세서에 인용된 모든 특허, 간행물 및 참고 문헌은 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된다. 본 개시 내용과 포함된 특허, 간행물 및 참고 문헌 간에 상충되는 경우, 본 개시 내용이 우선하여야 한다.
본 명세서에 개시된 치수 및 값은 열거된 정확한 수치 값으로 엄격하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 대신에, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 그러한 치수는 열거된 값과, 그 값 부근의 기능적으로 등가인 범위 둘 모두를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, "40 mm"로 개시된 치수는 "약 40 mm"를 의미하도록 의도된다.
본 발명의 '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용'에 인용된 모든 문헌은 관련 부분에서 본 명세서에 참고로 포함되며, 어떠한 문헌의 인용도 본 발명에 대한 종래 기술로 인정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 명세서의 용어의 임의의 의미 또는 정의가 참고로 포함된 문헌의 동일한 용어의 임의의 의미 또는 정의와 상충되는 경우, 본 명세서의 그 용어에 부여된 의미 또는 정의가 우선한다.
본 발명의 특정 실시 형태가 예시되고 기술되었지만, 다양한 다른 변경 및 수정이 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범주 내에 있는 모든 그러한 변경 및 수정을 첨부된 청구범위에 포함하고자 한다.

Claims (29)

  1. a. 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드를 포함하는 수용성 필름; 및
    b. 상기 수용성 필름에 근접한 가정 케어(household care) 조성물
    을 포함하며, 이때
    상기 PVOH 수지 블렌드는
    제1 음이온성 단량체 단위를 포함하는 제1 PVOH 공중합체로서, 상기 제1 PVOH 공중합체는 제1 포함 수준 (a1)의 상기 제1 음이온성 단량체 단위를 갖는, 제1 PVOH 공중합체; 및
    제2 음이온성 단량체 단위를 포함하는 제2 PVOH 공중합체로서, 상기 제2 PVOH 공중합체는 제2 포함 수준 (a2)의 상기 제2 음이온성 단량체 단위를 갖는, 제2 PVOH 공중합체
    를 포함하며,
    a1 - a2는 0보다 크고, 상기 제1 음이온성 단량체 단위 및 상기 제2 음이온성 단량체 단위는 동일하거나 상이하고, 바람직하게는 상이한,
    물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 PVOH 공중합체는 상기 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 10 중량% 내지 약 75 중량%의 범위의 양으로 존재하는, 물품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 PVOH 공중합체는 상기 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 25 중량% 내지 약 90 중량%의 범위의 양으로 존재하는, 물품.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 음이온성 단량체 단위와 상기 제2 음이온성 단량체 단위는 상기 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 2.0 몰% 내지 약 3.5 몰%의 범위의 합계량으로 함께 존재하는, 물품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 음이온성 단량체 및 상기 제2 음이온성 단량체는 독립적으로 비닐 아세트산, 말레산, 모노알킬 말레에이트, 다이알킬 말레에이트, 모노메틸 말레에이트, 다이메틸 말레에이트, 말레산 무수물, 푸마르산, 모노알킬 푸마레이트, 다이알킬 푸마레이트, 모노메틸 푸마레이트, 다이메틸 푸마레이트, 푸마르산 무수물, 이타콘산, 모노메틸 이타코네이트, 다이메틸 이타코네이트, 이타콘산 무수물, 비닐 설폰산, 알릴 설폰산, 에틸렌 설폰산, 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-설포에틸 아크릴레이트, 전술한 것들의 알칼리 금속 염, 전술한 것들의 에스테르, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 물품.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 음이온성 단량체는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산, 이의 알칼리 금속 염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 물품.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 음이온성 단량체는 상기 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 3 몰% 미만의 양으로 존재하는, 물품.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 음이온성 단량체는 모노메틸 말레에이트, 이의 알칼리 금속 염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 물품.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 음이온성 단량체는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산, 이의 알칼리 금속 염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    상기 제1 PVOH 공중합체는 상기 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 10 중량% 내지 약 40 중량%의 범위의 양으로 존재하고;
    상기 제2 음이온성 단량체는 모노메틸 말레에이트, 이의 알칼리 금속 염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    상기 제2 PVOH 공중합체는 상기 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 60 중량% 내지 약 90 중량%의 범위의 양으로 존재하고;
    a1 - a2는 약 1 몰% 내지 약 3 몰%의 범위이고;
    a1은 약 3 몰% 내지 약 5 몰%의 범위이고;
    a2는 약 1 몰% 내지 약 3 몰%의 범위이고;
    상기 제1 음이온성 단량체 단위와 상기 제2 음이온성 단량체 단위는 상기 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 2.0 몰% 내지 약 2.8 몰%의 범위의 합계량으로 존재하는, 물품.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 필름은 하기 값들 중 적어도 하나에 의해 특징지어지는, 물품:
    a) 용해 챔버 시험(Dissolution Chamber Test)에 의해 측정할 때 약 48 중량% 이하의 잔류물 값;
    b) 인장 강도 시험(Tensile Strength Test)에 의해 측정할 때 약 33 MPa 이상의 평균 인장 강도 값;
    c) 모듈러스 시험(Modulus Test)에 의해 측정할 때 약 12 N/㎟ 이상의 모듈러스 값;
    d) 약 55 내지 약 100의 범위의 잔류물-AMPS 계수 (RAF) 값;
    이때, 상기 RAF 값은 RAF = (2 × DC) + (10 × A)로서 정의되고;
    DC는 용해 챔버 시험에 의해 측정할 때 상기 필름의 중량% 단위의 잔류물 값이고;
    A는 상기 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체에 대한 모든 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 음이온성 중합 단량체의 몰% 단위의 포함 수준이다.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 PVOH 공중합체 및 상기 제2 PVOH 공중합체는 각각 독립적으로 약 75% 내지 약 99%의 범위의 가수분해도를 갖는, 물품.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 PVOH 공중합체는 20℃에서 4% 용액 점도가 약 4 cP 내지 약 24 cP의 범위이고, 상기 제2 PVOH 공중합체는 20℃에서 4% 용액 점도가 약 12 cP 내지 약 30 cP의 범위인, 물품.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 필름은 PVOH 중합체가 아닌 적어도 제3 수용성 중합체를 추가로 포함하고, 바람직하게는 상기 제3 수용성 중합체는 폴리에틸렌이민, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리알킬렌 옥사이드, 폴리아크릴아미드, 셀룰로오스 에테르, 셀룰로오스 에스테르, 셀룰로오스 아미드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리아미드, 젤라틴, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스 및 이의 염, 덱스트린, 에틸셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스, 말토덱스트린, 전분, 변성 전분, 구아 검, 아카시아 검, 잔탄 검, 카라기난, 폴리아크릴레이트 및 이의 염, 이들의 공중합체, 이들의 블렌드, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 물품.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 필름은 가소제, 가소제 상용화제, 윤활제, 이형제, 충전제, 증량제, 가교결합제, 블로킹 방지제, 산화방지제, 점착 방지제(detackifying agent), 소포제, 나노입자, 표백제, 계면활성제, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 추가로 포함하는, 물품.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 필름은 하나 이상의 가소제를 상기 필름의 약 1 중량% 내지 약 40 중량%의 범위의 양으로 추가로 포함하는, 물품.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 내부 파우치(pouch) 부피를 한정하는 파우치의 형태이고, 바람직하게는 상기 가정 케어 조성물은 상기 내부 파우치 부피 내에 수용되는, 물품.
  17. a. 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드를 포함하는 수용성 필름; 및
    b. 상기 필름에 근접한 가정 케어 조성물
    을 포함하며, 이때
    상기 PVOH 수지 블렌드는
    제1 음이온성 단량체 단위를 포함하는 제1 PVOH 공중합체; 및
    상기 제1 음이온성 단량체 단위와 동일하거나 상이한 제2 음이온성 단량체 단위를 포함하는 제2 PVOH 공중합체를 포함하며,
    상기 수용성 필름은 하기 특성 (a), 및 선택적으로 특성 (b)와 특성 (c) 중 적어도 하나를 갖는, 물품:
    (a) 상기 수용성 필름은 용해 챔버 시험에 의해 측정할 때 약 48 중량% 이하, 바람직하게는 약 12 중량% 내지 약 48 중량%의 잔류물 값을 갖는 특성;
    (b) 상기 수용성 필름은 인장 강도 시험에 의해 측정할 때 약 33 MPa 이상의 평균 인장 강도 값을 갖는 특성; 및
    (c) 상기 수용성 필름은 모듈러스 시험에 의해 측정할 때 약 12 N/㎟ 이상의 모듈러스 값을 갖는 특성.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 음이온성 단량체는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산, 이의 알칼리 금속 염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    상기 제2 음이온성 단량체는 모노메틸 말레에이트, 이의 알칼리 금속 염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    상기 수용성 필름은 용해 챔버 시험에 의해 측정할 때 약 35 중량% 내지 약 48 중량%의 범위의 잔류물 값을 갖고;
    상기 수용성 필름은 인장 강도 시험에 의해 측정할 때 약 33 MPa 내지 약 38 MPa의 범위의 평균 인장 강도 값을 갖고;
    상기 수용성 필름은 모듈러스 시험에 의해 측정할 때 약 12.5 N/㎟ 내지 약 15 N/㎟의 범위의 모듈러스 값을 갖는, 물품.
  19. 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 음이온성 단량체 및/또는 상기 제2 음이온성 단량체는 독립적으로 비닐 아세트산, 말레산, 모노알킬 말레에이트, 다이알킬 말레에이트, 모노메틸 말레에이트, 다이메틸 말레에이트, 말레산 무수물, 푸마르산, 모노알킬 푸마레이트, 다이알킬 푸마레이트, 모노메틸 푸마레이트, 다이메틸 푸마레이트, 푸마르산 무수물, 이타콘산, 모노메틸 이타코네이트, 다이메틸 이타코네이트, 이타콘산 무수물, 비닐 설폰산, 알릴 설폰산, 에틸렌 설폰산, 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-설포에틸 아크릴레이트, 전술한 것들의 알칼리 금속 염, 전술한 것들의 에스테르, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 물품.
  20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 음이온성 단량체는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산, 이의 알칼리 금속 염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 물품.
  21. 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 음이온성 단량체는 상기 필름 내의 총 PVOH 중합체 및 PVOH 공중합체의 약 3 몰% 미만의 양으로 존재하는, 물품.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 적어도 하나의 밀봉된 구획(compartment)을 포함하는 파우치의 형태이고, 바람직하게는 상기 적어도 하나의 구획은 적어도 하나의 벽을 포함하고, 상기 적어도 하나의 벽은 상기 수용성 필름을 포함하고, 더욱 바람직하게는 상기 파우치는 적어도 2개의 구획을 포함하는, 물품.
  23. 제22항에 있어서, 제1 구획 상에 제2 구획이 중첩되고, 바람직하게는 제1 구획 상에 제2 구획과 제3 구획이 중첩되는, 물품.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 가정 케어 조성물은 적어도 하나의 구획 내에 수용되는, 물품.
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가정 케어 조성물은 경질(light duty) 액체 세제 조성물, 중질(heavy duty) 액체 세제 조성물, 경질(hard) 표면 세정 조성물, 세탁에 보통 사용되는 세제 젤, 표백 조성물, 세탁 첨가제, 천 향상제(fabric enhancer) 조성물, 샴푸, 바디 워시, 다른 개인 케어 조성물, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 물품.
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가정 케어 조성물은 계면활성제를 포함하는, 물품.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가정 케어 조성물은 액체, 고체, 분말, 또는 이들의 혼합물의 형태인, 물품.
  28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항의 물품의 형성 방법으로서,
    내부 파우치 용기 부피를 한정하는 상기 필름을 제공하는 단계;
    상기 용기 부피를 가정 케어 조성물로 충전하는 단계; 및
    상기 필름을 밀봉하여 밀봉된 구획을 형성하는 단계
    를 포함하며,
    상기 밀봉된 구획은 상기 조성물을 수용하는, 물품의 형성 방법.
  29. 기재(substrate)의 처리 방법으로서, 상기 기재를 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항의 물품과 접촉시키는 단계를 포함하는, 기재의 처리 방법.
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