KR20170067865A - 수용성 폴리비닐 알코올 블렌드 필름, 관련 방법, 및 관련 물품 - Google Patents

수용성 폴리비닐 알코올 블렌드 필름, 관련 방법, 및 관련 물품 Download PDF

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데이비드 엠 리
토마스 제이. 요간
레지네 라베크
플로랑스 캐서린 코르체이
로비 레닐데 프란체스코 케유리어스
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모노졸, 엘엘씨
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Abstract

폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드 및 임의로 하나 이상의 추가의 성분 예컨대 가소제, 충전제, 계면활성제, 및 다른 첨가제를 포함하는 수용성 필름이 본원에 개시되어 있다. PVOH 수지 블렌드는 하나 이상의 유형의 음이온성 모노머 단위를 포함하는 PVOH 코폴리머 예컨대 PVOH 터폴리머 및 PVOH 폴리머 예컨대 다른 PVOH 음이온성 코폴리머 또는 부분적으로 또는 완전하게 가수분해된 PVOH 호모폴리머를 포함한다. PVOH 코폴리머 및 PVOH 폴리머가 특정 비율로 블렌딩되고/되거나, 물리적 및 화학적 필름 특성과 관련된 다양한 기준과 관련하여 선택되는 경우, PVOH 수지 블렌드로부터 생성된 수용성 필름은 실질적으로 개선된 수성 용해 특성, 인장 강도 특성, 및/또는 인장 모듈러스 특성을 나타낸다.

Description

수용성 폴리비닐 알코올 블렌드 필름, 관련 방법, 및 관련 물품 {WATER-SOLUBLE POLYVINYL ALCOHOL BLEND FILM, RELATED METHODS, AND RELATED ARTICLES}
본 개시내용은 일반적으로 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지의 블렌드를 포함하고, 액체, 고체, 또는 이들의 조합과 접촉하기 위해 사용될 수 있는 수용성 필름에 관한 것이다. 본 개시내용은 또한 필름의 제조 방법뿐만 아니라 필름으로부터 제조된 패킷 및 파우치에 관한 것이고, 이는 임의로 측정된 용량 파우치를 제조하기 위한 활성 성분, 예를 들면, 세제로 충전된다. 보다 특별하게는, 본 개시내용은 하나 이상의 장점 예컨대 적절한 가공성과 함께 최종 용도를 위한 개선된 가용성 특성 및/또는 화학물질과의 접촉시 가용성 특성에 있어서의 변화에 대한 저항성을 갖는 이러한 필름, 패킷, 및 파우치에 관한 것이다.
수용성 폴리머성 필름은 일반적으로 전달되는 물질의 분산, 주입, 용해 및 투여를 간소화하는 포장 물질로서 사용된다. 예를 들면, 수용성 필름으로부터 제조된 패킷은 일반적으로 가정용 케어 조성물, 예를 들면, 세탁 또는 식기 세제를 함유하는 파우치를 포장하기 위해 사용된다. 소비자는 직접적으로 혼합 용기, 예컨대 버킷(bucket), 싱크(sink) 또는 세탁기로 파우치를 부가한다. 유리하게는, 이는 소비자가 조성물을 측정할 필요성을 근절하면서도 정확한 투여를 위해 제공된다. 또한, 파우치는 용기로부터 유사한 조성물을 분배하는 것, 예컨대 병으로부터 액상 세탁용 세제를 주입하는 것과 관련된 찌꺼기(mess)를 감소시킬 수 있다. 또한, 파우치는 그 내의 조성물이 사용자의 손과의 접촉되는 것을 방지한다. 요컨대, 사전-측정된 제제를 함유하는 가용성 폴리머성 필름 패킷은 다양한 응용분야에서 소비자의 사용의 편의를 위해 제공된다.
패킷을 제조하는데 사용되는 일부의 수용성 폴리머성 필름은 세척 주기 과정에서 불완전하게 용해될 것이고, 이로써 세척 과정에서 물품 상에 필름 잔류물이 남게 된다. 이러한 문제는 특히 파우치가 압력이 가해진 세척 조건 하에서 사용되는 경우, 예컨대 파우치가 짧은 세척 주기에서 및/또는 소량의 물 세척 주기 (예를 들면, 약 3L 내지 약 20L의 세척액)에서 냉수(예를 들면, 5℃ 이하 내지 최대 10℃ 또는 15℃의 물)에서 사용되는 경우에 일어날 수 있다. 특히, 환경적 문제 및 에너지 비용은 소비자가 더 차가운 세척수 및 더 짧은 세척 주기를 이용하게 한다.
양호한 수용성 (예를 들면, 냉수 가용성), 내화학성, 이로부터 형성된 필름 또는 파우치와 접촉되는 세탁 활성제 또는 다른 조성물과의 화학적 및 물리적 상용성, 및 양호한 가공성을 포함한 바람직한 기계적 특성의 원하는 특성을 갖는 수용성 필름 및 관련 패킷에 대한 필요성이 존재한다.
요약
본 개시내용은 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드 및 임의로 가소제, 충전제, 계면활성제, 및 다른 첨가제를 포함하는 하나 이상의 추가의 성분을 포함하는 수용성 필름 (예를 들면, 물품 예컨대 파우치 또는 패킷을 형성하는데 사용될 수 있음)과 관련된다. PVOH 수지 블렌드는 하나 이상의 유형의 음이온성 모노머 단위 (예를 들면, PVOH 터폴리머)를 포함하는 PVOH 코폴리머 및 PVOH 폴리머 (예를 들면, 다른 PVOH 음이온성 코폴리머, 또는 부분적으로 또는 완전하게 가수분해된 PVOH 호모폴리머)을 포함한다. PVOH 코폴리머 및 PVOH 폴리머가 특정 비율로 블렌딩되고 및/또는 물리적 및 화학적 필름 특성와 관련된 다양한 부류와 관련하여 선택되는 경우, PVOH 수지 블렌드로부터 형성하여 생성된 수용성 필름은 (i) 단일 PVOH 음이온성 코폴리머 (예를 들면, 블렌드에서의 하나의 PVOH 음이온성 코폴리머)로부터 형성된 비슷한 필름 및 (ii) 선택된 비율을 벗어난 동일한 PVOH 코폴리머 및 PVOH 폴리머 종의 블렌드로부터 형성된 비슷한 필름 모두에 대해 수성 용해 특성, 인장 강도 특성, 및 인장 모듈러스 특성 중 2개 이상의 유리한 조합을 나타낸다. 수용해 잔류물의 감소 또는 근절은 특히 다양한 세척 작업, 예를 들면, 세정 조성물 (예를 들면, 세탁용 또는 식기세척 세정 조성물)을 함유하는 수요성 필름으로부터 형성된 파우치가 하나 이상의 물품 (예를 들면, 세탁물 또는 식기류)를 세정하는데 사용되는 경우에 바람직하고, 이는 세정된 물품이 폴리머성 필름 잔류물이 없는 것이 바람직한 경우로 획정된다. 마찬가지로, 기계적 특성 예컨대 필름 인장 강도 및/또는 모듈러스를 포함하는 개선된 물리적 특성은 필름이 사용하기 이전에 (예를 들면, 세척 작업시 파우치를 사용하기 이전에 제조 및 저장 과정에서) 이의 구조적 무결성을 유지하는 조성물-함유 파우치로 형성되게 한다.
본 개시내용의 일 양태는 하기를 포함하는 수용성 필름에 관한 것이다: 제1 음이온성 모노머 단위를 포함하는 제1 PVOH 코폴리머로서, 제1 음이온성 모노머 단위의 제1 수준의 혼입 (a1)을 가지는 제1 PVOH 코폴리머; 및 제2 PVOH 폴리머. 특정 개선점에 있어서, 제2 PVOH 폴리머는 제2 음이온성 모노머 단위를 포함하는 PVOH 코폴리머이고, 상기 제2 PVOH 코폴리머는 제2 음이온성 모노머 단위의 제2 수준의 혼입 (a2)을 가지며; a1　-　a2는 0보다 크며, 제1 음이온성 모노머 단위 및 제2 음이온성 모노머 단위는 동일하거나 상이하며, 제1 PVOH 코폴리머는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 10　중량% 내지 약 75　중량%의 범위의 양으로 존재한다 (예를 들면, 제2 PVOH 폴리머 또는 코폴리머는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 25　중량% 내지 약 90　중량%의 범위의 양으로 존재할 수 있음). 또 다른 개선점에 있어서, 제2 PVOH 폴리머는 제2 PVOH 폴리머는 제2 음이온성 모노머 단위를 포함하는 PVOH 코폴리머이고, 제2 PVOH 코폴리머는 제2 음이온성 모노머 단위의 제2 수준의 혼입 (a2)을 가지며; a1　-　a2는 0보다 크며, 제1 음이온성 모노머 단위 및 제2 음이온성 모노머 단위는 동일하거나 상이하며, 제1 음이온성 모노머 단위 및 제2 음이온성 모노머 단위는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 2.0　몰% 내지 약 3.5　몰%의 범위의 조합된 양으로 존재한다.
본 개시내용의 다른 양태는 제1 음이온성 모노머 단위를 포함하는 제1 PVOH 코폴리머; 및 제2 PVOH 폴리머를 포함하는 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드 (예를 들면, 제2 PVOH 코폴리머는 제2 음이온성 모노머 단위를 포함함)를 포함하는 수용성 필름에 관한 것이고; 여기서 수용성 필름은 하기 특성 (a) 및 임의로 특성 (b) 및 (c) 중 적어도 하나를 가지며: (a) 수용성 필름은 용해 챔버 시험에 의해 측정 시 약 48　중량% 이하의 잔류물 값을 갖고; (b) 수용성 필름은 인장 강도 시험에 의해 측정 시 적어도 약 33　MPa의 평균 인장 강도값을 가지며; 그리고 (c) 수용성 필름은 모듈러스 시험에 의해 측정 시 적어도 약 12　N/mm2의 모듈러스 값을 가진다. 다양한 개선점에 있어서, 수용성 필름은 추가로 특성 (b), 특성 (c), 또는 특성 (b) 및 (c) 모두를 가진다.
본 개시내용의 다른 양태는 제1 음이온성 모노머 단위를 포함하는 제1 PVOH 코폴리머; 및 제2 PVOH 폴리머를 포함하는 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드 (예를 들면, 제2 PVOH 코폴리머는 제2 음이온성 모노머 단위를 포함함)를 포함하는 수용성 필름에 관한 것이고; 여기서 수용성 필름은 하기 특성 (a) 및 임의로 특성 (b) 및 (c) 중 적어도 하나를 가지며: (a) 수용성 필름은 용해 챔버 시험에 의해 측정 시 약 12　중량% 내지 약 48　중량%의 범위의 잔류물 값을 갖고; (b) 수용성 필름은 인장 강도 시험에 의해 측정 시 적어도 약 33　MPa의 평균 인장 강도값을 가지며; 그리고 (c) 수용성 필름은 모듈러스 시험에 의해 측정 시 적어도 약 12　N/mm2의 모듈러스 값을 가진다. 다양한 개선점에 있어서, 수용성 필름은 추가로 특성 (b), 특성 (c), 또는 특성 (b) 및 (c) 모두를 가진다.
본 개시내용의 다른 양태는 제1 음이온성 모노머 단위를 포함하는 제1 PVOH 코폴리머; 및 비닐 알코올 모노머 단위 및 임의로 비닐 아세테이트 모노머 단위로 본질적으로 이루어진 제2 PVOH 폴리머를 포함하는 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드를 포함하는 수용성 필름에 관한 것이고; 여기서 제1 PVOH 코폴리머는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 30　중량% 내지 약 70　중량%의 범위의 양으로 존재한다 (예를 들면, 제2 PVOH 폴리머는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 30　중량% 내지 약 70　중량%의 범위의 양으로 존재할 수 있음).
본 개시내용의 다른 양태는 내부 파우치 체적을 구획하는 파우치의 형태 (예를 들면, 내부 파우치 체적 내에 함유된 조성물, 예컨대 가정용 케어 조성물을 더 포함함)로의 다양한 개시된 구현예 중 임의의 수용성 필름을 포함하는 물품에 관한 것이다.
다양한 구현예의 특정 개선점에 있어서, 제1 음이온성 모노머는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산, 이의 알칼리 금속염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다 (예를 들면, 이에서 제1 음이온성 모노머가 필름 내의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 3　몰% 미만의 양으로 존재할 수 있다). 다른 개선점에 있어서, 제2 음이온성 모노머는, 존재하는 경우, 모노메틸 말레에이트, 이의 알칼리 금속염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 개선점에 있어서, 수용성 필름은 용해 챔버 시험에 의해 측정 시 약 48　중량% 이하의 잔류물 값을 가진다 (예를 들면, 약 10　중량%, 20　중량%, 30　중량%, 또는 35　중량% 내지 약 40　중량%, 45　중량%, 또는 48　중량%). 다른 개선점에 있어서, 수용성 필름은 인장 강도 시험에 의해 측정 시 적어도 약 33　MPa의 평균 인장 강도값을 가진다 (예를 들면, 약 33　MPa 또는 35　MPa 내지 약 38　MPa 또는 50　MPa). 다른 개선점에 있어서, 수용성 필름은 모듈러스 시험에 의해 측정 시 적어도 약 12　N/mm2의 모듈러스 값을 가진다 (예를 들면, 약 12　N/mm2 또는 12.5　N/mm2 내지 약 15　N/mm2 또는 16　N/mm2).
본 개시내용의 다른 양태는 본원에 개시된 물품을 성형하는 방법에 관한 것이고, 여기서, 방법은 필름이 내부 파우치 용기 체적을 획정하는 수용성 필름을 제공하는 단계; 용기 체적을 조성물 (예를 들면, 가정용 케어 조성물)을 충전하는 단계; 및 필름을 밀봉하여 밀봉된 구획을 형성하는 단계로서 밀봉된 구획은 조성물을 함유하는 단계를 포함한다.
본 개시내용의 다른 양태는 기재를 처리하는 단계에 관한 것이고, 여기서 본 방법은 본원에 기재된 물품을 기재와 접촉시키는 단계를 포함한다.
본원에 기재된 조성물 및 방법을 위해, 비제한적으로 성분, 이의 조성적 범위, 치환기, 조건, 및 단계를 포함하는 임의의 특징은 본원에 제공되는 다양한 양태, 구현예, 및 실시예로부터 선택되는 것으로 고려된다.
추가의 양태 및 장점은 하기 상세한 설명 및 수반된 도면의 관점으로부터 본 기술분야의 당업자에게 자명할 것이다. 조성물 및 방법은 다양한 형태로의 구현예에 허용가능하고, 이하 설명은 특정 구현예를 포함하고, 개시물이 예시되고, 본원에 기재된 특정 구현예로 제한하는 것으로 의도되지 않는 것으로 이해된다.
다양한 개시된 방법, 공정, 조성물, 및 물품의 하기 상세한 설명은 수반된 도면과 관련되고, 여기서:
도 1은 본 개시내용에 따른 다른 조성물과 조합되는 지연 방출 캡슐의 수성 전달을 위한 수용성 파우치 물품의 측단면도이다.
도 2는 디프로필렌 글리콜, 소르비톨, 및 글리세린을 포함하는 상이한 가소제의 블렌드가 혼입된 본 개시내용에 따른 PVOH 코폴리머 블렌드 필름에 대한 노화된 용융 전이 델타값(Melting Transition Delta value) 및 노화된 인장 강도값을 나타내는 그래프이다.
도 3은 디프로필렌 글리콜, 소르비톨, 및 글리세린을 포함하는 상이한 가소제의 블렌드가 혼입된 본 개시내용에 따른 PVOH 코폴리머 블렌드 필름에 대한 총 밀봉 인열값(Sum Seal Tears value)을 나타내는 그래프를 포함한다.
폴리비닐 알코올 폴리머 및 이로부터 형성되거나 그렇지 않으면 필름을 포함하는 전달 파우치의 블렌드를 포함하는 수용성 필름이 본원에 개시되어 있다.
패킷을 제조하는데 사용되는 일부 수용성 폴리머성 필름은 일반 사용 과정, 예를 들면, 세탁-관련 조성물 (예를 들면, 세척시 이에 의해 물품에 상에 남겨진 필름 잔류물)을 함유하는 패킷에 대한 세탁 세척 주기 과정에서 불완전하게 용해될 것이다.
PVOH에 기초한 수용성 폴리머성 필름은 가용성 특성에서 변화될 수 있다. 코-폴리(비닐 아세테이트 비닐 알코올)에서의 아세테이트 기는 본 기술분야의 당업자에게 산성 또는 알칼리성 가수분해에 의해 가수분해성인 것으로 알려져 있다. 가수분해도가 증가할수록, PVOH 호모폴리머 수지로부터 제조되는 폴리머 조성물은 증가된 기계적 강도, 그러나 저온 (예를 들면, 완전한 용해를 위해 요구되는 열수 온도)에서의 감소된 가용성을 가질 것이다. 따라서, PVOH 호모폴리머 수지의 알칼리성 환경 (예를 들면, 세탁 표백 첨가제로부터 생성됨)에의 노출은 수지를 주어진 수성 환경 (예를 들면, 냉수 매질)에서의 급속하게 그리고 완전하게 용해된 것으로부터 수성 환경에서 서서히 및/또는 불완전하게 용해된 것으로 수지를 전환시킬 수 있고, 이는 잠재적으로 세척 사이클의 종료시 미용해된 폴리머성 잔류물을 생성할 것이다. 이는 시판되는 PVOH 호모폴리머 수지를 특징으로 하는 단지 비닐 아세테이트/알코올 코-폴리머에 기초한 필름의 응용분야에서의 본래의 단점이다.
펜던트 카복실기, 예컨대 비닐 아코올/가수분해된 메틸 아크릴레이트 나트륨염 수지를 갖는 PVOH 코폴리머 수지는 이웃하는 펜던트 카복실 및 알코올기 사이의 락톤 고리를 형성할 수 있고, 이에 따라 PVOH 코폴리머 수지의 수용성을 감소시킨다. 강염기 예컨대 세척 표백 첨가제의 존재 하에, 락톤 고리는 상대적으로 따듯한 (주위) 및 높은 습도 조건에서 (예를 들면, 증가된 수용성을 갖는 해당하는 펜던트 카복실 및 알코올기를 형성하는 락톤 개환 반응을 통해) 수주의 과정에 걸쳐 개방될 수 있다. 따라서, PVOH 호모폴리머 필름으로 관찰된 효과와 반대로, 이러한 PVOH 코폴리머 필름은 저장 과정에서의 파우치 내의 필름 및 알칼리성 조성물 사이의 화학적 상호작용으로 인해 보다 가용성이 될 것이다. 결과적으로, 이것이 노화될 수록, 패킷은 증가적으로 고온 세척 주기 (명목상 40℃) 과정에서 조기 용해의 경향을 가질 수 있고, 결국 표백제의 존재 및 생성된 pH 영향으로 인해 특정 세탁 활성물의 효능을 감소시킬 것이다.
주어진 응용분야 (예를 들면, 세척 작업을 위한 파우치 물품-내- 조성물)에 대한 적합한 필름을 제형화하는 경우, 다수의 인자가 고려되어야 한다. 이러한 인자는 하기를 포함한다: (1) 필름 강도, 여기서 더 높은 강도가 바람직하게는 필름이 밀봉시 약하게 밀봉되는 경우 더 강한 파우치 밀봉에 전달됨; (2) 필름 모듈러스, 여기서 더 높은 모듈러스는 바람직하게는 더 큰 필름 강성 및 제조 과정 또는 최종 소비자 패키징에서 각각의 상면에 하중이 가해지는 경우 변형되어 다른 필름에 고정되는 낮은 공산을 제공함; (3) 용해 잔류물, 여기서 낮은 잔류물 값은 바람직하게는 강한 세척 조건 (예를 들면, 적은 물 (예컨대 세척 기계의 과하중) 및 냉수 세척 조건) 이후 잔류하는 잔여 필름의 공산을 낮춤; 및 (4) 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 (염) (AMPS) 개질도, 여기서 폴리머에서의 AMPS 개질의 낮은 수준은 바람직하게는 임계적 농도 또는 혼입의 수준이 초과되는 경우 분리된 아미노 설포네이트기의 염석(salting out)의 위험을 감소시킴. 종종, PVOH인지 여부와 무관하게 수용성 폴리머 수지는 이러한 인자의 일부와 관련하여 적절한 특성을 가질 수 있으나, 이는 이러한 인자의 나머지 것과 관련하여 좋지 않은 특성을 가질 수 있다. 따라서, 전부는 아니지만 다수의 이러한 인자가 필름에서의 바람직한 특성을 가지는 수용성 필름을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
이러한 인자를 고려하여, 본 개시내용은 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드 및 임의로 가소제, 충전제, 계면활성제, 및 하기에서 보다 상세하게 설명되는 다른 첨가제를 포함하는 하나 이상의 추가적인 성분을 포함하는 수용성 필름을 포함한다. PVOH 수지 블렌드는 음이온성 모노머 단위 (예를 들면, PVOH 터- (또는 더 고차의 코-) 폴리머) 중 하나 이상의 유형을 포함하는 PVOH 코폴리머 ("제1 PVOH 코폴리머")인 제1 PVOH 수지 및 PVOH 폴리머 ("제2 PVOH 폴리머")인 제2 PVOH 수지를 포함한다. 일부 양태에서, 제2 PVOH 폴리머는 또한 음이온성 모노머 단위 (예를 들면, PVOH 터- (또는 더 고차의 코-) 폴리머) 중 하나 이상의 유형을 포함하는 PVOH 코폴리머이다. 다른 양태에서, 제2 PVOH 폴리머는 비닐 알코올 모노머 단위 및 (임의로) 비닐 아세테이트 모노머 단위 (예를 들면, 완전하게 가수분해된 폴리비닐 알코올 또는 폴리(비닐 알코올-co-비닐 아세테이트)의 부분적으로 가수분해된 조합인 PVOH 호모폴리머)를 포함한다. 일부 양태에서, PVOH 수지 블렌드는 단지 제1 PVOH 코폴리머 및 제2 PVOH 폴리머 또는 PVOH 코폴리머 (예를 들면, 2개의 폴리머의 이원 블렌드)를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, PVOH 수지 블렌드, 수용성 필름, 또는 둘 모두는 다른 폴리머 (예를 들면, 일반적으로 다른 수용성 폴리머, 특별하게는 다른 PVOH-기반 폴리머, 또는 둘 모두)를 함유하지 않거나 또는 실질적으로 함유하지 않는 것을 특징으로 할 수 있다. 다른 양태에서, 수용성 필름은 하나 이상의 추가의 수용성 폴리머를 포함할 수 있다. 예를 들면, PVOH 수지 블렌드는 제3 PVOH 폴리머, 제4 PVOH 폴리머, 제5 PVOH 폴리머 등 (예를 들면, 음이온성 모노머 단위를 갖거나 갖지 않는 하나 이상의 추가의 PVOH 호모폴리머 또는 PVOH 코폴리머)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 수용성 필름은 PVOH 폴리머 이외에 (예를 들면, 음이온성 모노머 단위를 갖거나 갖지 않는 PVOH 호모폴리머 또는 PVOH 코폴리머 이외에) 적어도 제3 (또는 제4, 제5 등) 수용성 폴리머를 포함할 수 있다.
PVOH 코폴리머 (예를 들면, 또한 이것이 수지 블렌드에서 PVOH 음이온성 코폴리머, 및 임의의 다른 PVOH 코폴리머인 경우 제1 PVOH 코폴리머, 제2 PVOH 코폴리머)는 비닐 알코올 모노머 단위, 비닐 아세테이트 모노머 단위 (즉, 완전하게 가수분해되지 않은 경우), 및 단일 유형의 음이온성 모노머 단위 (예를 들면, 여기서 단일 유형의 모노머 단위는 음이온성 모노머 단위의 동등한 산 형태, 염 형태, 및 임의로 에스테르 형태를 포함할 수 있음)을 포함하는 PVOH 터폴리머일 수 있다. 일부 양태에서, PVOH 코폴리머는 2개 이상의 유형의 음이온성 모노머 단위를 포함할 수 있다. PVOH 코폴리머에 대해 사용될 수 있는 일반 부류의 음이온성 모노머 단위는 모노카복실산 비닐 모노머, 이의 에스테르 및 무수물, 폴리머성 이중 결합을 갖는 디카복실산 모노머, 이의 에스테르 및 무수물, 비닐 설폰산 모노머, 및 상술한 것 중 임의의 것의 알칼리 금속염에 해당하는 비닐 중합 단위를 포함한다. 적합한 음이온성 모노머 단위의 예는 비닐 아세트산을 포함하는 비닐 음이온성 모노머, 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, 비닐 설폰산, 알릴 설폰산, 에틸렌 설폰산, 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-서포에틸 아크릴레이트, 상술한 것의 알칼리 금속염 (예를 들면, 나트륨, 칼륨, 또는 다른 알칼리 금속염), 상술한 것의 에스테르 (예를 들면, 메틸, 에틸, 또는 다른 C1-C4 또는 C6 알킬 에스테르), 및 이들의 조합 (예를 들면, 복수개의 유형의 음이온성 모노머 또는 동등한 형태의 동일한 음이온성 모노머)에 해당하는 비닐 중합 단위를 포함한다. 일 양태에서, 음이온성 모노머는 하나 이상의 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 (예를 들면, 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산), 이의 알칼리 금속염 (예를 들면, 나트륨염), 및 이들의 조합일 수 있다. 일 양태에서, 음이온성 모노머는 하나 이상의 모노메틸 말레에이트, 이의 알칼리 금속염 (예를 들면, 나트륨염), 및 이들의 조합일 수 있다.
PVOH 코폴리머 (예를 들면, 이것이 또한 PVOH 음이온성 코폴리머인 경우 제1 PVOH 코폴리머, 제2 PVOH 코폴리머)에서의 하나 이상의 음이온성 모노머 단위의 혼입의 수준은 특별하게 제한되지 않는다. 일부 양태에서, 하나 이상의 음이온성 모노머 단위는 개별적으로 또는 총괄적으로 약 1　몰% 또는 2　몰% 내지 약 6　몰% 또는 10　몰% (예를 들면, 다양한 구현예에서 적어도 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 또는 4.0　몰% 및/또는 최대 약 3.0, 4.0, 4.5, 5.0, 6.0, 8.0, 또는 10　몰%)의 범위의 양으로 PVOH 코폴리머에 존재한다. 예를 들면, 하나 이상의 음이온성 모노머 단위는 총괄적으로 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 1.5　몰% 또는 2　몰% 내지 약 3.0　몰% 또는 3.5　몰%의 범위의 양으로 수용성 필름에 존재할 수 있다.
수용성 필름은 적어도 약 50　중량%, 55　중량%, 60　중량%, 65　중량%, 70　중량%, 75　중량%, 80　중량%, 85　중량%, 또는 90　중량% 및/또는 최대 약 60　중량%, 70　중량%, 80　중량%, 90　중량%, 95　중량%, 또는 99　중량%의 PVOH 수지 블렌드를 함유한다. 일 양태에서, 제1 PVOH 코폴리머는 수용성 필름에 (즉, PVOH 수지 블렌드 중량에 대해) 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 10　중량% 내지 약 90　중량% (또는 약 25　중량% 내지 약 75　중량%, 약 40　중량% 내지 약 60　중량%)의 양으로 존재한다. 예를 들면, 제1 PVOH 코폴리머는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 적어도 10　중량%, 20　중량%, 30　중량%, 40　중량%, 50　중량%, 60　중량%, 또는 70　중량% 및/또는 최대 약 30　중량%, 40　중량%, 50　중량%, 60중량%, 70　중량%, 80　중량% 또는 90　중량%의 양으로 존재할 수 있다. 다른 양태에서, 제1 PVOH 코폴리머의 상술한 농도는 대안적으로 또는 추가적으로 필름, PVOH 또는 다른 것에서의 총 수용성 폴리머 함량에 상대적인 것일 수 있다. 일 양태에서, 제2 PVOH 폴리머 또는 PVOH 코폴리머는 (즉, PVOH 수지 블렌드 중량에 대해) 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 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 필름에 존재한다. 예를 들면, 제2 PVOH 폴리머 또는 PVOH 코폴리머는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 적어도 10　중량%, 20　중량%, 30　중량%, 40　중량%, 50　중량%, 60　중량%, 또는 70　중량% 및/또는 최대 약 30　중량%, 40　중량%, 50　중량%, 60중량%, 70　중량%, 80　중량% 또는 90　중량%의 양으로 존재할 수 있다. 다른 양태에서, 제2 PVOH 폴리머 또는 PVOH 코폴리머의 상술한 농도는 대안적으로 또는 추가적으로 필름, PVOH 또는 다른 것에서의 총 수용성 폴리머 함량에 상대적인 것일 수 있다.
수용성 필름의 일 양태에서, 제1 PVOH 코폴리머는 하나 이상의 제1 음이온성 모노머 단위를 포함하고, 제2 PVOH 폴리머는 하나 이상의 제2 음이온성 모노머 단위를 포함하는 PVOH 코폴리머이다. 2개의 PVOH 코폴리머에서의 제1 및 제2 음이온성 모노머 단위는 다양한 구현예에서 동일하거나 상이할 수 있다. 참고로, 제1 PVOH 코폴리머는 제1 음이온성 모노머 단위의 제1 수준의 혼입 (a1)을 가지는 것으로 나타나고, 제2 PVOH 코폴리머는 제2 음이온성 모노머 단위의 제2 수준의 혼입 (a2)을 가지는 것으로 나타낸다. 본 양태에서, 제1 PVOH 코폴리머는 (즉, PVOH 수지 블렌드 중량에 대해) 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 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 필름에 존재할 수 있다. 예를 들면, 제1 PVOH 코폴리머는 (예를 들면, 대안적으로 필름, PVOH 또는 다른 것에서의 총 수용성 폴리머 함량에 대해) 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 적어도 10　중량%, 15　중량%, 20　중량%, 또는 30　중량% 및/또는 최대 약 25　중량%, 40　중량%, 60　중량%, 또는 75　중량%의 양으로 존재할 수 있다. 이러한 양태에서, 제2 PVOH 코폴리머는 (즉, PVOH 수지 블렌드 중량에 대해) 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 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 필름에 존재할 수 있다. 예를 들면, 제2 PVOH 코폴리머는 (예를 들면, 대안적으로 필름, PVOH 또는 다른 것에서의 총 수용성 폴리머 함량에 대해) 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 적어도 25　중량%, 40　중량%, 60　중량%, 70　중량%, 또는 75　중량% 및/또는 최대 약 70　중량%, 80　중량%, 85　중량%, 또는 90　중량%의 양으로 존재할 수 있다.
본 양태의 개선점에 있어서, 제1 음이온성 모노머 단위는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 (예를 들면, AMPS 코모노머 예컨대 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산), 이의 알칼리 금속염 (예를 들면, 나트륨염), 및 이의 조합으로부터의 하나 이상의 모노머 단위일 수 있다. 이러한 개선점에 있어서, 하나 이상의 제1 음이온성 모노머 단위는 개별적으로 또는 총괄적으로 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 3　몰% 미만의 양으로 존재할 수 있다 (예를 들면, 개별적으로 또는 총괄적으로 적어도 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 또는 1.0 몰% 및/또는 1.6, 1.8, 2.0, 2.5, 또는 3　몰% 미만의 하나 이상의 제1 음이온성 모노머 단위). 일 구현예에서, 필름은 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 코모노머 단위를 함유하지 않을 수 있다 (예를 들면, 제1 및 제2 음이온성 모노머 및 상응하는 모노머 단위는 AMPS 이외의 것이다). 추가의 구현예에서, 제2 음이온성 모노머 단위는 모노메틸 말레에이트, 이들의 알칼리 금속염 (예를 들면, 나트륨 염), 및 이들의 조합 중 하나 이상일 수 있다.
이러한 양태의 개선점에 있어서, 제1 및 제2 PVOH 코폴리머는 차이 a1　-　a2가 제1 및 제2 PVOH 코폴리머의 상대적인 음이온성 모노머 함량에 대해 0보다 크도록 선택된다 (즉, 제1 PVOH 코폴리머는 제2 PVOH 코폴리머보다 더 높은 수준의 음이온성 모노머 혼입을 가진다). 예를 들면, 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, 이는 더 일반적으로 적어도 0.5, 1, 또는 2　몰% 및/또는 최대 약 1, 2, 3, 4, 5, 또는 10　몰%일 수 있다. 개별적으로, 제1 음이온성 모노머 단위에 대한 혼입 (a1)의 수준은 제1 PVOH 코폴리머 중에서 약 2　몰% 내지 약 6　몰% (또는 약 3　몰% 내지 약 5　몰%, 약 3　몰% 내지 약 4　몰%)의 범위의 양일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제2 음이온성 모노머 단위에 대한 혼입 (a2)의 수준은 제2 PVOH 코폴리머에서 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.
제1 및 제2 음이온성 모노머 단위가 특정 구현예에서 동일한 경우, 생성된 PVOH 수지 블렌드 (및 대응되는 필름)은 개개의 폴리머 사슬에서의 음이온성 모노머 단위 혼입 수준의 적어도 바이모달 (예를 들면, 바이모달, 트리모달, 또는 더 높은 폴리모달) 분포를 갖는 것으로 특정될 수 있다. 예를 들면, 벌크 폴리머에서의 제1 수준의 혼입 a1을 갖는 제1 PVOH 코폴리머는 제1 PVOH 코폴리머의 개개의 폴리머 사슬에 대해 a1 근사의 혼입 수준의 분포를 가진다. 마찬가지로, 벌크 폴리머에서의 제2 수준의 혼입 a2를 갖는 제2 PVOH 코폴리머는 제2 PVOH 코폴리머의 개개의 폴리머 사슬에 대한 a2 근사의 혼입 수준의 분포를 가진다. 이러한 경우, 차이 a1　-　a2는 블렌드에 대한 음이온성 모노머 단위 분포에서의 적어도 2개의 피크가 존재하도록 충분하게 크도록 선택된다 (예를 들면, 2개의 인접한 분포 피크 사이에 존재하는 밸리(valley)는 인접한 분포 피크에 대한 높이에 있어서 약 90%, 85%, 80%, 75%, 50%, 25%, 또는 10% 미만이다).
이러한 양태의 다른 개선점에 있어서, 수용성 필름은 (특히 이의 폴리머성 수지 함량에 대해) 필름에서의 제1 및 제2 음이온성 모노머 단위의 총 몰 함량의 관점에서 특정될 수 있다. 일 양태에서, 제1 음이온성 모노머 단위 및 제2 음이온성 모노머 단위는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 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 조합된 양으로 필름에 존재한다. 예를 들면, 제1 음이온성 모노머 단위 및 제2 음이온성 모노머 단위는 총괄적으로 적어도 2.0, 2.2 또는 2.4　몰% 및/또는 최대 2.8, 3.0, 또는 3.5　몰%의 양으로 필름에 존재할 수 있다. 조합된 음이온성 모노머 단위 함량은 대안적으로 또는 총괄적으로 필름, PVOH 또는 다른 것에서의 총 수용성 폴리머 함량에 대해 표현될 수 있다.
수용성 필름의 다른 양태에서, 제1 PVOH 코폴리머 및 제2 PVOH 폴리머는 생성된 수용성 필름이 개선된 분포 특성 및 바람직하게는 개선된 물리적/기계적 특성 또한 가지도록 PVOH 수지 블렌드에 대해 선택된다. 특히, 수용성 필름은 (a) 수용성 필름이 (하기 기재된) 용해 챔버 시험에 의해 측정 시 약 48　중량% 이하 (예를 들면, 약 12　중량% 내지 약 48　중량% 또는 약 35　중량% 내지 약 48　중량%의 범위)의 잔류물 값을 가지는 특성을 가진다. 일부 구현예에서, 수용성 필름은 (하기 기재된) 인장 강도 시험에 의해 측정 시 적어도 약 33　MPa (예를 들면, 약 33　MPa 내지 약 38　MPa의 범위)의 평균 인장 강도값을 가지는 특성을 가진다. 일부 구현예에서, 수용성 필름은 (하기 기재된) 모듈러스 시험에 의해 측정 시 적어도 약 12　N/mm2 (예를 들면, 약 12.5　N/mm2 내지 약 15　N/mm2의 범위)의 모듈러스 값을 가지는 특성을 가진다. 다양한 구현예에서, 수용성 필름은 특성 (a) 및 (b), (a) 및 (c), 또는 (a) 및 (b) 및 (c)을 가진다. 상기 임의의 구현예에서, 수용성 필름은 추가적으로 약 54 내지 약 100 (예를 들면, 약 85 내지 약 98, 약 92 내지 약 98)의 범위의 잔류-AMPS 인자 (RAF; 하기에 기재됨) 값을 가질 수 있다.
본 개시내용에 따라 PVOH 수지 블렌드는 예상외로 수지 블렌드에 포함되는 PVOH 폴리머 또는 PVOH 코폴리머는 하나 이상의 물리적 또는 화학적 특성에 대해 개별적으로 부족한 경우에도 바람직한 물리적 및 화학적 특성의 조합을 갖는 수용성 필름의 제형을 가능하게 한다. 예를 들면, 블렌드에서의 각각의 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머는 특정 특성에 대한 바람직하지 않은 적어도 하나의 특성을 가지나, 수용성 필름 함유 블렌드는 각각의 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 특정 특성에 대해 바람직한 특성을 달성한다. 예를 들면, PVOH 수지 블렌드는 상응하는 제1 PVOH 코폴리머 수용성 필름은 특성 (a)을 가지고, 상응하는 제2 PVOH 폴리머 수용성 필름은 특성 (a)를 가지지 않도록 제1 및 제2 PVOH 폴리머 또는 PVOH 코폴리머를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, PVOH 수지 블렌드는 상응하는 제1 PVOH 코폴리머 수용성 필름이 특성 (b)를 가지지 않고; 그리고 상응하는 제2 PVOH 폴리머 수용성 필름이 특성 (b)을 가지도록 제1 및 제2 PVOH 폴리머 또는 PVOH 코폴리머를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, PVOH 수지 블렌드는 PVOH 수지 블렌드는 상응하는 제1 PVOH 코폴리머 수용성 필름이 특성 (c)를 가지지 않고; 상응하는 제2 PVOH 폴리머 수용성 필름이 특성 (c)를 가지도록 제1 및 제2 PVOH 폴리머 또는 PVOH 코폴리머를 포함할 수 있다. 상응하는 PVOH 폴리머는 수용성 폴리머 수지로서 제1 PVOH 코폴리머 또는 제2 PVOH 폴리머만을 함유하며, 그러나 그렇지 않으면 동일한 두께를 갖는 동일한 유형 및 양의 가소제 및 다른 첨가제를 포함하는 수용성 필름을 나타낸다.
본 양태에서, 제1 PVOH 코폴리머 및 제2 PVOH 폴리머 또는 PVOH 코폴리머 (음이온성 PVOH 코폴리머 경우)에 대한 음이온성 모노머 단위는 일반적으로 상기 기재된 것과 임의의 조합일 수 있다. 개선점에 있어서, 제1 음이온성 모노머 단위는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 (예를 들면, AMPS 코모노머 예컨대 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산), 이들의 알칼리 금속염 (예를 들면, 나트륨염), 및 이들의 조합의 하나 이상의 모노머 단위일 수 있다. 이러한 개선점에서, 하나 이상의 제1 음이온성 모노머 단위는 개별적으로 또는 총괄적으로 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 3　몰% 미만의 양으로 존재할 수 있다 (예를 들면, 개별적으로 또는 총괄적으로 적어도 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 또는 1.0 몰% 및/또는 1.6, 1.8, 2.0, 2.5, 또는 3　몰% 미만의 하나 이상의 제1 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 모노머 단위). 추가의 개선점에 있어서, 제2 PVOH 폴리머는 음이온성 PVOH 코폴리머이고, 제2 음이온성 모노머 단위는 모노메틸 말레에이트, 이의 알칼리 금속염 (예를 들면, 나트륨염), 및 이들의 조합으로부터의 하나 이상의 모노머 단위일 수 있다. 이러한 개선점에 있어서, 제1 PVOH 코폴리머는 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 필름에 존재할 수 있고, 제2 PVOH 코폴리머는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 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 필름에 존재할 수 있다. 대안적인 개선점에 있어서, 제2 PVOH 폴리머는 부분적으로 또는 완전하게 가수분해된 PVOH 호모폴리머이다. 이러한 개선점에 있어서, 제1 PVOH 코폴리머는 약 30　중량% 내지 약 70　중량% (또는 약 40　중량% 내지 약 60　중량%)의 범위의 양으로 수용성 필름에 존재할 수 있고, 제2 PVOH 호모폴리머는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 30　중량% 내지 약 70　중량% (또는 약 40　중량% 내지 약 60　중량%)의 범위의 양으로 수용성 필름에 존재할 수 있다. 추가로, 제1 PVOH 코폴리머 및 제2 PVOH 폴리머는 서로 약 10　cP 이내 (예를 들면, 약 3　cP 이내, 또는 약 6　cP 이내)인 20℃에서 4% 용액 점도값을 가질 수 있다. 대안적으로, 제1 PVOH 코폴리머 및 제2 PVOH 폴리머는 서로 약 10　cP 초과의 차이 (예를 들면, 약 10　cP 내지 약 16　cP 차이, 또는 약 10　cP 내지 약 20　cP 차이)인 20℃에서 4% 용액 점도값을 가질 수 있다.
수용성 필름의 일 양태에서, 제1 PVOH 코폴리머는 하나 이상의 제1 음이온성 모노머 단위를 포함하고, 제2 PVOH 폴리머는 부분적으로 또는 완전하게 가수분해된 PVOH 호모폴리머이다. 이러한 양태에서, 제1 PVOH 코폴리머는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 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 필름으로 존재할 수 있고, 예를 들면, 적어도 30　중량%, 40　중량%, 또는 45　중량% 및/또는 최대 약 55　중량%, 60　중량%, 또는 70　중량%의 양으로 존재한다. 제2 PVOH 호모폴리머는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 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 필름에 존재할 수 있고, 예를 들면, 적어도 30　중량%, 40　중량%, 또는 45　중량% 및/또는 최대 약 55　중량%, 60　중량%, 또는 70　중량%의 양으로 존재한다. 추가로, 제1 PVOH 코폴리머 및 제2 PVOH 호모폴리머는 서로 약 10　cP 이내 (예를 들면, 약 3　cP 이내, 또는 약 6　cP 이내)인 20℃에서 4% 용액 점도값을 가질 수 있다. 대안적으로, 제1 PVOH 코폴리머 및 제2 PVOH 폴리머는 서로 약 10　cP 초과의 차이 (예를 들면, 약 10　cP 내지 약 16　cP 차이, 또는 약 10　cP 내지 약 20　cP 차이)인 20℃에서 4% 용액 점도값을 가질 수 있다.
본 양태에서, 제1 PVOH 코폴리머에 대한 음이온성 모노머 단위는 일반적으로 상기 기재된 것 중 임의의 것일 수 있다. 제1 PVOH 코폴리머에서의 하나 이상의 제1 음이온성 모노머 단위의 혼입의 수준은 제1 PVOH 코폴리머에서 개별적으로 또는 총괄적으로 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 모노머 단위는 총괄적으로 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 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 필름에 존재할 수 있다. 개선점에 있어서, 제1 음이온성 모노머 단위는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 (예를 들면, AMPS 코모노머 예컨대 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산), 이의 알칼리 금속염 (예를 들면, 나트륨염), 및 이들의 조합으로부터 선택되는 하나 이상의 모노머 단위일 수 있다. 이러한 개선점에 있어서, 제1 음이온성 모노머 단위는 총괄적으로 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 3　몰% 미만의 양으로 존재할 수 있다 (예를 들면, 총괄적으로 제1 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 모노머 단위의 적어도 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 또는 1.0 몰% 및/또는 1.6, 1.8, 2.0, 2.5, 또는 3　몰% 미만).
하기에 보다 상세하게 기재되는 바와 같이, PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머 수지는 (즉, 일반적으로 수지의 분자량과 상관되는 값으로서) 수중에서의 20℃에서 이의 4% 용액 점도값과 관련하여 특정될 수 있다. 참고로, 제1 PVOH 코폴리머는 20℃에서의 제1 4% 용액 점도(μ1)를 갖는 것으로 나타나고, 제2 PVOH 폴리머 또는 PVOH 코폴리머는 20℃에서 제2 4% 용액 점도(μ2)를 갖는 것으로 나타난다. 다양한 구현예에서, 제1 점도 μ1은 약 4　cP 내지 약 30　cP (예를 들면, 적어도 약 4, 8, 10, 12, 또는 16　cP 및/또는 최대 약 12, 16, 20, 24, 또는 30　cP, 예컨대 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 들면, 적어도 약 4, 8, 10, 12, 또는 16　cP 및/또는 최대 약 12, 16, 20, 24, 또는 30　cP, 예컨대 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 폴리머 및 PVOH 코폴리머로부터 선택되는 3개 이상의 PVOH 수지를 포함하는 경우, 상기 점도값은 개별적으로 각각의 PVOH 폴리머 또는 PVOH 코폴리머에 적용될 수 있다.
개시된 수용성 필름, 필름을 포함하는 전달 파우치, 및 관련 방법은, 달리 언급되지 않는 한, 하기에 추가로 기재된 추가적인 임의의 성분, 특징, 및 단계 (도면 및 실시예에 나타난 것 포함) 중 하나 이상의 임의의 조합을 포함하는 구현예를 포함하는 것으로 고려된다.
임의의 구현예에서, 수용성 파우치는 조성물을 함유할 수 있다. 조성물은 액체, 고체 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "액체"는 자유-유동 액체뿐만 아니라 페이스트, 겔, 폼 및 무스를 포함한다. 액체의 비제한적인 예는 경질 및 중질 액체 세정제 조성물, 섬유 강화제, 세탁에 대해 일반적으로 사용되는 세정제 겔, 표백제 및 세탁 첨가제를 포함한다. 가스, 예를 들면, 현탁된 거품 또는 고체, 예를 들면 입자는 액체 내에 포함될 수 잇다. 본원에 사용되는 바와 같은 "고체"는 비제한적으로 분말, 응집체, 및 이의 혼합물을 포함한다. 고체의 비제한적인 예는 과립, 마이크로-캡슐, 비드, 누들, 및 진주화 볼(pearlised ball)을 포함한다. 고체 조성물은 비제한적으로 세척을-통한 장점(through-the-wash benefit), 전처리 장점, 및/또는 미적 효과를 포함하는 기술적 장점을 제공할 수 있다.
세탁-중점 구현예 중 임의의 것에서, 조성물은, 예를 들면, 액체 경질 및 액체 중질 액체 세정제 조성물, 분말화 세정제 조성물, 섬유 강화제, 세탁을 위해 일반적으로 사용되는 세정제 겔, 미치 표백제 (예를 들면, 유기 또는 무기 표백제) 및 세탁 첨가제의 군으로부터 선택될 수 있다.
본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "호모폴리머"는 일반적으로 단일 유형의 모노머성 반복 단위 (예를 들면, 단일의 모노머성 반복 단위로 이루어지거나 이로 본질적으로 이루어지는 폴리머성 사슬)를 갖는 폴리머를 포함한다. PVOH의 특정 경우에 대해, 용어 "호모폴리머" (또는 "PVOH 호모폴리머" 또는 "PVOH 폴리머")는 추가로 가수분해 정도에 따라 비닐 알코올 모노머 단위 및 비닐 아세테이트 모노머 단위의 분포를 갖는 코폴리머 (예를 들면, 비닐 알코올 및 비닐 아세테이트 모노머 단위로 이루어지거나 이로 본질적으로 이루어지는 폴리머성 사슬)를 포함한다. 100% 가수분해의 제한적인 경우, PVOH 호모폴리머는 비닐 알코올 단위만을 갖는 실제 호모폴리머를 포함할 수 있다.
본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "코폴리머"는 일반적으로 2개 이상의 유형의 모노머성 반복 단위 (예를 들면, 랜덤 코폴리머, 블록 코폴리머 등 여부와 관계없이 2개 이상의 상이한 모노머성 반복 단위로 이루어지거나 이로 본질적으로 이루어지는 폴리머성 사슬)를 갖는 폴리머를 포함한다. PVOH의 특정 경우에 대해, 용어 "코폴리머" (또는 "PVOH 코폴리머")는 추가로 가수분해의 정도에 따라 비닐 알코올 모노머 단위 및 비닐 아세테이트 모노머 단위의 분포를 갖는 코폴리머뿐만 아니라 적어도 하나의 다른 유형의 모노머성 반복 단위 (예를 들면, 비닐 알코올 모노머 단위, 비닐 아세테이트 모노머 단위, 및 하나 이상의 다른 모노머 단위, 예를 들면 음이온성 모노머 단위로 이루어지거나 이로 본질적으로 이루어지는 터- (또는 더 높은) 폴리머성 사슬)을 포함한다. 100% 가수분해의 제한적인 경우에 있어서, PVOH 코폴리머는 비닐 알코올 단위 및 하나 이상의 다른 모노머 단위를 가지나 비닐 아세테이트 단위를 갖지 않는 코폴리머를 포함할 수 있다.
본원에 사용되는 경우, 용어 "포함함"은 구체화한 것 이외 다른 제제, 성분, 단계, 또는 특징의 잠재적 개입을 나타낸다.
달리 상술하지 않은 한, 본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "중량%" 및 "중량%"는 전체 필름 (적용가능한 경우)의 "건조" (무수) 중량부 또는 파우치 내에 내포된 전체 조성물 (적용가능한 경우)의 중량부에서의 확인된 성분의 조성물과 관련된다. 달리 상술하지 않은 한, 본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "phr"은 수용성 필름에서의 백중량부 수용성 폴리머 (또는 수지; PVOH 이거나 다른 것과 무관함)에서의 확인된 성분의 조성물을 지칭하는 것으로 의도된다.
본원에 기재된 모든 범위는 범위의 모든 가능한 하위세트 및 이러한 하위세트 범위의 임의의 조합을 포함한다. 기본적으로, 범위는, 달리 언급하지 않는 한, 언급된 종점을 포괄한다. 값의 범위가 제공되는 경우, 이러한 범위의 상한값 및 하한값 사이의 각각의 개입된 값 및 언급된 범위에서의 임의의 다른 언급된 또는 개입된 값은 본 개시내용에 포괄되는 것으로 이해된다. 이러한 더 작은 범위의 상한값 및 하한값은 독립적으로 더 작은 범위에 포함되고, 이는 또한 언급된 범위 내의 임의의 구체적으로 배제된 제한을 가지며 본 개시내용에 포괄된다. 언급된 범위는 한계값의 하나 또는 둘 모두를 포함하고, 포함된 한계값 중 하나 또는 둘 모두를 배제하는 범위는 또한 본 개시내용의 일부인 것으로 고려된다.
수용성 필름 조성물
수용성 필름 조성물, 이에 사용하기 위한 임의의 성분, 및 이의 제조 방법은 본 기술분야에 잘 알려져 있고, 이는 (예를 들면, 파우치 물질로서) 상대적으로 얇은 수용성 필름 또는 다른 것을 제조하는지 여부와 무관하다.
일 부류의 구현예에서, 수용성 필름은 이의 호모폴리머 (예를 들면, 비닐 알코올 및 비닐 아세테이트 모노머 단위만을 포함함) 및 이의 코폴리머 (예를 들면, 비닐 알코올 및 비닐 아세테이트 단위 이외 하나 이상의 다른 모노머 단위를 포함함)을 포함하는 폴리비닐 알코올 (PVOH)을 포함한다. PVOH는 보통 폴리비닐 아세테이트의 가수분해 또는 비누화로 지칭되는 알코올분해에 의해 일반적으로 제조되는 합성 수지이다. 실제로 모든 아세테이트기가 알코올기로 전환된 완전하게 가수분해된 PVOH는 강하게 수소 결합된 고도의 결정성 폴리머이고, 이는 단지 약 140℉ (60℃)보다 높은-열수에만 용해된다. 충분한 수의 아세테이트기가 폴리비닐 아세테이트의 가수분해 이후에 부분적으로 가수분해된 것으로 알려진 PVOH 폴리머로 잔류하게 하는 경우, 이는 보다 약하게 수소 결합되고 더 적은 결정성이고, 이는 약 50℉ (10℃) 미만의 냉수에서 가용성이다. 중간 냉수 또는 열수 가용성 필름은 예를 들면 중간 부분적으로-가수분해된 PVOH (예를 들면, 약 94% 내지 약 98%의 가수분해도를 가짐)을 포함하고, 이는 용이하게 따듯한 물에서 가용성이고 - 예를 들면, 40℃ 이상의 온도에서의 급속 용해된다. 완전하게 그리고 부분적으로 가수분해된 PVOH 유형 모두는 일반적으로 PVOH 호모폴리머로서 지칭되고, 한편 부분적으로 가수분해된 유형은 기술적으로 비닐 알코올-비닐 아세테이트 코폴리머이다.
본 개시내용의 수용성 필름에 포함되는 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 가수분해도 (DH)는 약 75% 내지 약 99% (예를 들면, 약 79% 내지 약 92%, 약 86.5% 내지 약 89%, 또는 약 88%, 예컨대 냉수 가용성 조성물인 경우; 약 90% 내지 약 99%, 약 92% 내지 약 99%, 또는 약 95% 내지 약 99%)의 범위일 수 있다. 가수분해도가 감소되는 경우, 수지로부터 제조된 필름은 감소된 기계적 강도, 그러나 약 20℃ 미만의 온도에서 보다 급속의 가용성을 가질 것이다. 가수분해도가 증가됨에 따라, 폴리머로부터 제조된 필름은 기계적으로 더 강해지는 경향이 있을 것이고, 열성형성은 감소되는 경향을 가질 것이다. PVOH의 가수분해도는 폴리머의 수용성이 온도 의존적이고, 폴리머, 임의의 상용화제 폴리머, 및 추가의 성분으로부터 제조된 필름의 이에 따른 가용성이 또한 영향을 받도록 선택될 수 있다. 하나의 경우에서, 필름은 냉수 가용성이다. 10℃ 미만의 온도의 물에서 가용성인 냉수 가용성 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 경우에서, 필름은 고온 가용성이다. 60℃ 이상의 온도의 물에서 가용성인 고온 가용성 필름은 적어도 약 98%의 가수분해도를 갖는 PVOH를 포함할 수 있다.
블렌드에서 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머 이외 사용하기 위한 다른 수용성 폴리머는 비제한적으로 개질된 폴리비닐 알코올, 폴리아크릴레이트, 수용성 아크릴레이트 코폴리머, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리에틸렌이민, 풀루란, 비제한적으로, 구아르 검, 아카시아검, 크산탄 검, 카라기난, 및 전분을 포함하는 수용성 천연 폴리머, 비제한적으로, 변성 전분, 에톡실화된 전분, 및 하이드록시프로필화된 전분을 포함하는 수용성 폴리머 유도체, 상술한 것의 코폴리머 및 상술한 것 중 임의의 것의 조합을 포함할 수 있다. 또 다른 수용성 폴리머는 폴리 알킬렌 옥사이드, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴산 및 이의 염, 셀룰로오스, 셀룰로오스 에테르, 셀룰로오스 에스테르, 셀룰로오스 아미드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리카복실산 및 이의 염, 폴리아미노산, 폴리아미드, 젤라틴, 메틸셀룰로오스, 카복시메틸셀룰로오스 및 이의 염, 덱스트린, 에틸셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스, 말토덱스트린, 및 폴리메타크릴레이트를 포함할 수 있다. PVOH 또는 다른 것일 수 있는 이러한 수용성 폴리머는 다양한 공급처로부터 상업적으로 이용가능하다. 상술한 수용성 폴리머의 임의의 것은 일반적으로 필름-형성 폴리머로서 사용하기에 적합할 수 있다. 일반적으로, 수용성 필름은 상술한 수지의 코폴리머 및/또는 블렌드를 포함할 수 있다.
수용성 폴리머 (예를 들면, PVOH 수지 블렌드 단독 또는 다른 수용성 폴리머와 조합됨)은 예를 들면 약 30 중량% 또는 50 중량% 내지 약 90 중량% 또는 95 중량%의 범위의 양으로 필름에 포함될 수 있다. 모든 가소제, 상용화제, 및 2차 첨가제의 조합된 양과 비교되는 모든 수용성 폴리머의 양의 중량비는 예를 들면 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. 예를 들면, 가소제 및 다른 비폴리머 성분의 특정 양은 필름 가요성을 조정하고, 원하는 기계적 필름 특성의 관점에서 가공 장점을 부여하기 위해 수용성 필름의 의도된 응용분야에 기초하여 특정 구현예에서 선택될 수 있다.
본원에 기재된 필름 (비제한적으로 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머를 포함함)에 사용하기 위한 수용성 폴리머는 예를 들면 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 점도로 특정될 수 있다. 폴리머의 점도는 영국 표준 EN ISO 15023-2:2006 Annex E 브룩필드 시험 방법에 기재된 UL 어댑터가 구비된 브룩필드 LV 유형 점도계를 사용하여 새롭게 제조된 용액을 측정하여 결정된다. 20℃에서 4% 폴리비닐 알코올 수용액의 점도를 언급하는 것이 국제 관행이다. cP로의 본원에서 구체화된 폴리머성 점도는 달리 상술하지 않은 한, 20℃에서의 4% 수성 수용성 폴리머 용액의 점도를 지칭하는 것으로 이해되어야 한다.
수용성 폴리머 (PVOH 또는 다른 것)의 점도는 동일한 폴리머의 중량-평균 분자량
Figure pct00001
과 상관되고, 대개 점도는
Figure pct00002
에 대한 프록시(proxy)로서 사용된다. 이에 따라, 제1 PVOH 코폴리머 및 제2 PVOH 폴리머 또는 제2 PVOH 코폴리머를 포함하는 수용성 폴리머의 중량-평균 분자량은 예를 들면 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 이의 의도된 목적에 적합한 양으로 다른 보조제 및 가공제, 예컨대 비제한적으로 가소제, 가소제 상용화제, 계면활성제, 윤활제, 이형제, 충전제, 증량제, 가교결합제, 블로킹 방지제, 항산화제, 점착성 제거제, 소포제, 나노입자 예컨대 층상 실리케이트-유형 나노클레이 (예를 들면, 나트륨 몬모릴로나이트), 표백제 (예를 들면, 나트륨 메타바이설파이트, 중아황산나트륨 또는 다른 것), 기피제(aversive agent) 예컨대 비터런트(bitterant) (예를 들면, 데나토늄염 예컨대 데나토늄 벤조에이트, 데나토늄 사카라이드, 및 데나토늄 클로라이드; 수크로오스 옥타아세테이트; 퀴닌; 플라보노이드 예컨대 쿠에르세틴 및 나린겐; 및 쿠아스시노이드 예컨대 쿠아스신 및 브루신) 및 자극제(pungent) (예를 들면, 캡사이신, 피페린, 알릴 이소티오시아네이트, 및 레진페라톡신(resinferatoxin)), 및 다른 기능성 성분을 함유할 수 있다. 가소제를 포함하는 구현예가 바람직하다. 이러한 제제의 양은 개별적으로 또는 총괄적으로 최대 약 50 중량%, 20 중량%, 15 중량%, 10 중량%, 5 중량%, 4 중량% 및/또는 적어도 0.01 중량%, 0.1 중량%, 1 중량%, 또는 5 중량%일 수 있다.
가소제는, 비제한적으로, 글리세린, 디글리세린, 소르비톨, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 최대 400 MW, 네오펜틸 글리콜, 트리메틸롤프로판, 폴리에테르 폴리올, 소르비톨, 2-메틸-1,3-프로판디올, 에탄올아민, 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직한 가소제는 글리세린, 소르비톨, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 2-메틸-1,3-프로판디올, 트리메틸롤프로판, 또는 이들의 조합이다. 가소제의 총량은 총 필름 중량에 기초하여 약 10 중량% 내지 약 40 중량%, 또는 약 15 중량% 내지 약 35 중량%, 또는 약 20 중량% 내지 약 30 중량%, 예를 들면, 약 25 중량%의 범위일 수 있다. 글리세린, 디프로필렌 글리콜, 및 소르비톨의 조합이 사용될 수 있다. 임의로, 글리세린은 약 5 중량% 내지 약 30 중량%, 또는 5 중량% 내지 약 20 중량%, 예를 들면, 약 13 중량%의 양으로 사용될 수 있다. 임의로, 디프로필렌 글리콜은 약 1 중량% 내지 약 20 중량%, 또는 약 3 중량% 내지 약 10 중량%, 예를 들면 6 중량%의 양으로 사용될 수 있다. 임의로, 소르비톨은 약 1 중량% 내지 약 20 중량%, 또는 약 2 중량% 내지 약 10 중량%, 예를 들면, 약 5 중량%의 양으로 사용될 수 있다. 가소제의 특정 양은 수용성 필름의 원하는 필름 가요성 및 가공성 특징에 기초하여 특정 구현예에서 선택될 수 있다. 낮은 가소제 수준에서, 필름은 취성, 가공에 대한 곤란성, 또는 파괴 경향이 될 수 있다. 증가된 가소제 수준에서, 필름은 너무 연성이고, 약하고, 원하는 용도로의 위한 가공의 곤란성이 될 수 있다.
적합한 계면활성제는 비이온성, 양이온성, 음이온성 및 쯔비터이온 부류를 포함할 수 있다. 적합한 계면활성제는, 비제한적으로, 폴리옥시에틸렌화된 폴리옥시프로필렌 글리콜, 알코올 에톡실레이트, 알킬페놀 에톡실레이트, 3차 아세틸렌성 글리콜 및 알칸올아미드 (비이온성), 폴리옥시에틸렌화된 아민, 4차 암모늄 염 및 사원화된 폴리옥시에틸렌화된 아민 (양이온성), 및 아민 옥사이드, N-알킬베타인 및 설포베타인 (쯔비터이온)를 포함한다. 다른 적합한 계면활성제는 디옥틸 나트륨 설포석시네이트, 글리세롤 및 프로필렌 글리콜의 락틸화된 지방산 에스테르, 지방산의 락틸산 에스테르, 나트륨 알킬 설페이트, 폴리소르베이트 20, 폴리소르베이트 60, 폴리소르베이트 65, 폴리소르베이트 80, 레시틴, 글리세롤 및 프로필렌 글리콜의 아세틸화된 지방산 에스테르, 및 지방산의 아세틸화된 에스테르, 및 이들의 조합을 포함한다. 다양한 구현예에서, 수용성 필름에서의 계면활성제의 양은 약 0.1 중량% 내지 2.5 중량%, 임의로 약 1.0 중량% 내지 2.0 중량%의 범위이다.
적합한 윤활제/이형제는 비제한적으로 지방산 및 이의 염, 지방 알코올, 지방 에스테르, 지방 아민, 지방 아민 아세테이트 및 지방 아미드를 포함할 수 있다. 바람직한 윤활제/이형제는 지방산, 지방산 염, 및 지방 아민 아세테이트이다. 하나의 유형의 구현예에서, 수용성 필름에서의 윤활제/이형제의 양은 약 0.02 중량% 내지 약 1.5 중량%, 임의로 약 0.1 중량% 내지 약 1 중량%의 범위이다.
적합한 충전제/증량제/블로킹 방지제/점착성 제거제는, 비제한적으로, 전분, 변성 전분, 가교결합된 폴리비닐피롤리돈, 가교결합된 셀룰로오스, 미세결정성 셀룰로오스, 실리카, 산화금속, 탈산칼슘, 탈크 및 마이카를 포함한다. 바람직한 물질은 전분, 변성 전분 및 실리카이다. 하나의 유형의 구현예에서, 수용성 필름에서의 충전제/증량제/블로킹 방지제/점착성 제거제의 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 부재시, 적합한 충전제/증량제/블로킹 방지제/점착성 제거제에 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 추가로 칼 피셔 적정에 의해 측정되는 적어도 4 중량%, 예를 들면 약 4 내지 약 10 중량%의 범위의 잔류 수분 함량을 가질 수 있다.
수용성 폴리머 조성물 예컨대 필름의 다른 특징은 미국공개 제2 011/0189413호 및 미국출원 제13/740,053호에서 찾을 수 있고, 이 둘은 이의 전문이 본원에 참조로 혼입된다.
필름의 제조 방법
하나의 고려되는 부류의 구현예는, 예를 들면, 본원에 기재된 유형 및 양에 따라 제1 PVOH 코폴리머 및 제2 PVOH 폴리머를 본원에 기재된 바람직하고 선택적인 2차 첨가제와 함께 혼화하고, 공동-캐스팅하거나, 또는 융착시키는 것에 의해 형성되는 수용성 필름으로 특정된다. 폴리머가 우선 혼화되는 경우, 이후 수용성 필름은 바람직하게는 필름을 형성하기 위해 생성된 혼화물을 (예를 들면, 다른 가소제 및 다른 첨가제와 함께) 캐스팅하여 형성된다. 폴리머가 융착되는 경우, 수용성 필름은 예를 들면 용매 또는 열융착에 의해 형성될 수 있다. 다른 고려되는 부류의 구현예는 압출, 예를 들면, 취입 압출에 의해 형성되는 수용성 필름에 의해 특정된다. 하나의 고려되는 비제한적인 구현예에서, PVOH 폴리머 및 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 PVOH 터폴리머 블렌딩된 필름은 취입 압출에 의해 형성된다.
필름은 임의의 적절한 두께를 가질 수 있다. 예를 들면, 필름은 약 5 내지 약 200 μm의 범위, 또는 약 20 내지 약 100 μm의 범위, 또는 약 40 내지 약 85 μm, 예를 들면 76 μm의 두께를 가질 수 있다.
임의로, 수용성 필름은 단층 또는 유사한 복수개의 층으로 구성된 프리-스탠딩 필름(free-standing film)일 수 있다.
필름은 세정 활성제를 포함하는 세정제 조성물을 함유하여 파우치를 형성하기 위한 패킷을 생성하는데 유용하다. 세정 활성제는 임의의 형태 예컨대 분말, 겔, 페이스트, 액체, 정제 또는 이의 임의의 조합의 형태를 가질 수 있다. 필름은 또한 개선된 습윤 취급성 및 낮은 냉수 잔류물이 바람직한 임의의 다른 응용분야에 유용하다. 필름은 파우치 및/또는 패킷의 적어도 하나의 측벽, 임의로 전체의 파우치 및/또는 패킷, 및 바람직하게는 적어도 하나의 측벽의 외면을 형성한다.
본원에 기재된 필름은 또한 상동한 필름 또는 다른 폴리머성 물질의 필름과 조합하여 2개 이상의 구획을 갖는 패킷을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 추가적인 필름은, 예를 들면, 본 기술분야에 알려진 동일하거나 상이한 폴리머성 물질의 캐스팅, 취입-성형, 압출 또는 취입 압출에 의해 수득될 수 있다. 한 유형의 구현예에서, 추가의 필름으로서 사용하기에 적합한 폴리머, 코폴리머 또는 이의 유도체는 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 피롤리돈, 산화폴리알킬렌, 폴리아크릴산, 셀룰로오스, 셀룰로오스 에테르, 셀룰로오스 에스테르, 셀룰로오스 아미드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리카복실산 및 염, 폴리아미노산 또는 펩타이드, 폴리아미드, 폴리아크릴아미드, 말레산/아크릴산의 코폴리머, 전분 및 젤라틴 포함 다당류, 천연 검 예컨대 크산탄, 및 카라기난으로부터 선택된다. 예를 들면, 폴리머는 폴리아크릴레이트 및 수용성 아크릴레이트 코폴리머, 메틸셀룰로오스, 카복시메틸셀룰로오스 나트륨, 덱스트린, 에틸셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스, 말토덱스트린, 폴리메타크릴레이트, 및 이들의 조합으로부터 선택되거나, 또는 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알코올 코폴리머 및 하이드록시프로필 메틸 셀룰로오스 (HPMC), 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 하나의 고려되는 부류의 구현예는 패킷 물질, 예를 들면 상기 지재된 바와 같은 PVOH 수지 블렌드에서의 적어도 60%인 폴리머의 수준으로 특정된다.
파우치
본 개시내용의 파우치는 적어도 하나의 밀봉된 구획을 포함할 수 있다. 따라서, 파우치는 단일 구획 또는 다중 구획을 포함할 수 있다. 도 1은 수용성 파우치(100)가 계면(30)에서 밀봉된 수용성 폴리머 필름(10, 20)으로부터 형성된다. 필름(10, 20)의 하나 또는 둘 모두는 제1 PVOH 코폴리머 및 제2 PVOH 폴리머의 PVOH 수지 블렌드를 포함한다. 필름(10, 20)은 수성 환경으로의 배출을 위한 임의의 원하는 조성물(50)을 함유하는 내부 파우치 용기 체적(40)을 획정한다. 조성물 (50)은 특별하게 제한되지 않고, 예를 들면, 하기 기재된 다양한 세정 조성물 중 임의의 것을 포함한다. 다중 구획을 포함하는 구현예 (미도시)에서, 각각의 구획은 동일한 및/또는 상이한 조성물을 함유할 수 있다. 결국, 조성물은 임의의 적합한 형태를 취할 수 있고, 이는 비제한적으로 액체, 고체, 및 이의 조합 (예를 들면, 액체에 현탁된 고체)를 포함한다. 일부 구현예에서, 파우치는 제1, 제2 및 제3 구획을 포함하고, 이의 각각은 각각 상이한 제1, 제2 , 및 제3 조성물을 함유한다.
다중 구획 파우치의 구획은 동일하거나 상이한 크기(들) 및/또는 체적(들)의 것일 수 있다. 본 다중 구획 파우치의 구획들은 개별적이거나 임의의 적합한 방식으로 결합될 수 있다. 일부 구현예에서, 제2 및/또는 제3 및/또는 후속 구획은 제1 구획에 중첩된다. 일 구현예에서, 제3 구획은 제2 구획 상에 중첩될 수 있고, 이는 결국 샌드위치 구조로 제1 구획에 중첩된다. 대안적으로, 제2 및 제3 구획은 제1 구획 상에 중첩될 수 있다. 그러나, 또한, 제1, 제2 및 임의로 제3 및 후속 구획은 나란한 방식으로 서로 부착될 수 있다. 구획들은 줄(string)로 패킹될 수 있고, 각각의 구획은 개별적으로 천공 선(perforation line)에 의해 분리될 수 있다. 따라서, 각각의 구획은 개별적으로 최종 사용자에 의해 나머지 줄로 벗겨지게 되어, 예를 들면 이에 의해 구획으로부터의 조성물과 함께 섬유를 전처리하거나 후처리될 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 구획은 예를 들면 타이어 및 림 구조(tire-and-rim configuration)에서 적어도 제2 구획으로 둘러싸여질 수 있다.
일부 구현예에서, 다중 구획 파우치는 대형 제1 구획 및 2개의 소형 구획으로 이루어진 3개의 구획을 포함한다. 제2 및 제3 소형 구획은 대형 제1 구획 상에 중첩된다. 구획의 크기 및 기하학 구조는 이러한 배열이 달성될 수 있도록 선택된다. 구획의 기하학 구조는 동일하거나 상이할 수 있다. 일부 구현예에서, 제2 및 임의로 제3 구획 각각은 제1 구획과 비교하여 상이한 기하학 구조 및 형태를 가진다. 이러한 구현예에서, 제2 및 임의로 제3 구획은 제1 구획 상의 설계으로 배열된다. 설계는 예를 들면 개념 또는 지시를 예시하기 위해 장식적이고, 교육적이거나 예시적이고, 및/또는 제품의 유래를 나타내기 위해 사용된다. 일부 구현예에서, 제1 구획은 주변이 밀봉된 2개의 대형 면을 갖는 최대 구획이고, 제2 구획은 제1 구획의 일면의 표면적의 약 75%, 미만 또는 약 50% 미만의 더 작은 커버링이다. 제3 구획이 존재하는 구현예에서, 상술한 구조는 동일하나 제2 및 제3 구획이 제1 구획의 일면의 약 60% 미만, 또는 약 50% 미만, 또는 약 45% 미만의 표면적을 덮는다.
본 개시내용의 파우치 및/또는 패킷은 하나 이상의 상이한 필름을 포함할 수 있다. 예를 들면, 단일 구획 구현예에서, 패킷은 그 자체가 접혀지고 가장자리가 밀봉된 하나의 벽, 또는 대안적으로 가장자리에서 서로 밀봉된 2개의 벽으로 제조될 수 있다. 다중 구획 구현예에서, 패킷은 하나 이상의 필름으로 제조될 수 있고, 이로써 임의의 주어진 패킷 구획은 단일 필름 또는 상이한 조성물을 갖는 다중 필름으로부터 제조된 벽을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 다중 구획 파우치는 적어도 3개의 벽: 외부 상부벽; 외부 하부벽; 및 분할 벽을 포함한다. 외부 상부벽 및 외부 하부벽은 일반적으로 서로 마주하고, 파우치의 외부를 형성한다. 분할 벽은 파우치의 내부에 있고, 밀봉선에 따라 서로 마주하는 외부벽으로 고정된다. 분할벽은 다중 구획 파우치의 내부를 적어도 제1 구획 및 제2 구획으로 구분한다.
파우치 및 패킷은 임의의 적절한 장비 및 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들면, 단일 구획 파우치는 본 기술분야에 알려진 수직 형성 충전(vertical form filling), 수평 형성 충전(horizontal form filling), 또는 회전식 드럼 충전 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 이러한 공정은 연속식이거나 단속식일 수 있다. 필름은 적셔지거나 및/또는 가열되어 이의 전성을 증가시킬 수 있다. 또한, 방법은 적절한 주형으로 필름을 배출하기 위한 진공의 사용을 수반한다. 주형으로의 필름을 배출하는 진공은 약 0.2 내지 약 5초, 또는 약 0.3 내지 약 3, 또는 약 0.5 내지 약 1.5초 동안 인가될 수 있고, 이경우 필름이 표면의 수평부 상에 존재한다. 이러한 진공은 이것이 예를 들면 10 mbar 내지 1000 mbar의 범위, 또는 100 mbar 내지 600 mbar의 범위의 가압이 제공되는 것일 수 있다.
패킷이 제조되는 주형은 원하는 파우치의 치수에 따라 임의의 형태, 길이, 너비 및 깊이를 가질 수 있다. 또한, 주형은 서로 크기 및 형태에서 변화될 수 있다. 원하는 경우, 예를 들면, 최종 파우치의 체적은 약 5 ml 내지 약 300 ml, 또는 약 10 내지 150 ml, 또는 약 20 내지 약 100 ml일 수 있고, 주형 크기는 이에 따라 조정된다.
일 구현예에서, 패킷은 제1 및 제2 밀봉 구획을 포함한다. 제2 구획은 일반적으로 제1 밀봉 구획과의 중첩 관계이고 이로써 제2 밀봉 구획 및 제1 밀봉 구획은 파우치 내부의 분할 벽을 공유한다.
일 구현예에서, 제1 및 제2 구획을 포함하는 패킷은 추가로 제3 밀봉 구획을 포함한다. 제3 밀봉 구획은 일반적으로 제1 밀봉 구획과 중첩 관계이고, 이로써 제3 밀봉 구획 및 제1 밀봉 구획은 파우치 내우의 분할 벽을 공유한다.
일부 구현예에서, 제1 조성물 및 제2 조성물은 하기 조합 중 하나로부터 선택된다: 액체, 액체; 액체, 분말; 분말, 분말; 및 분말, 액체.
일부 구현예에서, 제1, 제2 및 제3 조성물은 하기 조합 중 하나로부터 선택된다: 고체, 액체, 액체 및 액체, 액체, 액체.
일 구현예에서, 단일 구획 또는 복수개의 밀봉된 구획은 조성물을 함유한다. 다중 구획은 각각 동일하거나 상이한 조성물을 함유할 수 있다. 조성물은 액체, 고체, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
일 구현예에서, 조성물은 액체 경질 및 액제 중질 액체 세정제 조성물, 분말화된 세정제 조성물, 손세정 및/또는 기계 세정을 위한 식기 세정제; 경질 표면 세정 조성물, 섬유 강화제, 세탁을 위해 일반적으로 사용되는 세정제 겔, 및 표백제 및 세탁 첨가제, 삼퓨, 및 바디 세정제의 군으로부터 선택될 수 있다.
성형, 밀봉 및 열성형
고려되는 부류의 구현예는 본원에 기재된 바와 같이 제조된 수용성 필름의 양호한 열성형성으로 특정된다. 열성형성 필름은 열 및 힘의 인가를 통해 성형될 수 있는 것이다.
열성형성 필름은 필름을 가열하고, 주형 내에서 이를 성형하고, 이후 필름을 냉각시키는 공정이고, 이 경우 필름은 주형의 형태를 유지할 것이다. 열은 임의의 적합한 수단을 사용하여 인가될 수 있다. 예를 들면, 필름은 이것이 표면 상에 또는 표면 위에 있을때 공급되기 이전에 가열 부재 하에 통과하거나 또는 고온 공기를 통과함으로써 직접가열될 수 있다. 대안적으로, 이는 예를 들면 표면을 가열하거나 또는 필름 위의 고온 물품을 적용함으로써 간접적으로 가열될 수 있다. 일부 구현예에서, 필름은 적외선을 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 이상으로 수행될 수 있다: 열적으로 연화된 필름을 주형 위에 수동으로 걸쳐두거나, 연화된 필름을 주형에의 성형에 유도하거나 (예를 들면, 진공 성형), 또는 정확하게 알려진 온도를 갖는 새로운 압출된 시트의 성형 및 트리밍 스테이션, 또는 자동 배치, 플러그로 자동 고속 인덱싱(indexing)하고 및/또는 필름의 공압 연신 및 가압 성형한다.
대안적으로, 필름은 임의의 적합한 수단에 의해, 예를 들면 표면 위에 또는 필름 위에 있을 때 이를 공급하기 이전에 필름 상에 습윤제 (물, 필름 조성물의 용액, 필름 조성물용 가소제, 또는 상술한 것의 임의의 조합을 포함함)를 직접적으로 분무함으로써, 또는 표면을 간접적으로 습윤시키거나 또는 필름 위의 물품을 적용함으로써 습윤될 수 있다.
필름이 가열되고 및/또는 습윤되는 경우, 이는 바람직하게는 진공을 사용하여 적절한 주형으로 배출된다. 성형 필름의 충전은 임의의 적합한 수단을 이용하여 달성될 수 있다. 일부 구현예에서, 가장 바람직한 방법은 생성물 형태 및 충전의 요구되는 속도에 좌우될 것이다. 일부 구현예에서, 성형 필름은 인라인 충전 기술에 의해 충전된다. 충전된, 개방형 패킷은 이후 임의의 적절한 방법에 의해 제2 필름을 사용하여 파우치로 밀폐 성형된다. 이는 수평 위치 및 연속식, 일정 동작으로 달성될 수 있다. 밀폐는 패킷 위에 및 그 상에 제2 필름, 바람직하게는 수용성 필름을 연속적으로 공급하고, 이후 바람직하게는 주형 사이 및 이에 따른 패킷 사이의 부분에서 통상적으로 제1 및 제2 필름과 함께 밀봉함으로써 달성될 수 있다.
패킷 및/또는 이의 개개의 구획을 밀봉하는 임의의 적합한 방법이 이용될 것이다. 이러한 수단의 비제한적인 예는 열 밀봉, 용매 융착, 용매 또는 습윤 밀봉, 및 이의 조합을 포함한다. 통상적으로, 밀봉이 형성되는 면적만이 열 또는 용매로 처리된다. 열 또는 용매는 통상적으로 밀폐 물질 위 및 통상적으로 밀봉이 형성되는 부분 위에 임의의 방법에 의해 적용될 수 있다. 용매 또는 습윤 밀봉 또는 융착이 사용되는 경우, 또한 열이 적용되는 것이 바람직할 수 있다. 바람직한 습윤 또는 용매 밀봉/융착 방법은 예를 들면 이러한 부분 상에 이를 분무하거나 인쇄하고, 이후 밀봉을 형성하기 위해 이러한 부분 상에 압력을 적용함으로써 주형 사이의 부분 위에, 또는 밀봉 물질 상에 임의로 용매를 적용하는 것을 포함한다. 예를 들면, 상기 기재된 바와 같은 밀봉 롤 및 벨트 (또한 임의로 열을 제공함)가 사용될 수 있다.
성형된 파우치는 이후 절단 장치에 의해 절단될 수 있다. 절단은 임의의 공지된 방법을 사용하여 달성될 수 있다. 절단이 또한 연속식 방법, 바람직하게는 일정 속도 및 바람직하게는 수평 위치에서 있는 경우 실시되는 것이 바람직할 것이다. 절단 장치는, 예를 들면, 성형 물품, 또는 고온 물품, 또는 레이저, 후자의 경우, 필름/밀봉 부분을 통한 고온 물품 또는 레이저 "버닝(burns)"일 수 있다.
다중 구획 파우치의 상이한 구획은 나란한 스타일로 함께 제조될 수 있고, 여기서 생성된 결합형 파우치는 절단으로 분리되거나 분리되지 않을 수 있다. 대안적으로, 구획은 별도로 제조될 수 있다.
일부 구현예에서, 파우치는 하기의 단계를 포함하는 공정에 따라 제조될 수 있다: a) (상기 기재된 바와 같은) 제1 구획을 형성하고; b) 단계 (a)에서 형성된 일부 또는 모든 밀폐된 구획 내에 리세스를 형성하여 제1 구획 상에 중첩된 제2 성형 구획을 생성하는 단계; c) 제3 필름에 의해 제2 구획을 충전하고 밀폐시키는 단계; d) 제1, 제2 및 제3 필름을 밀봉하는 단계; 및 e) 다중 구획 파우치를 생성하기 위해 필름을 절단하는 단계. 단계 (b)에서 형성되는 리세스(recess)는 단계 (a)에서 제조되는 구획에 진공을 적용함으로써 달성될 수 있다.
일부 구현예에서, 제2 및/또는 제3 구획(들)은 유럽특허출원번호 08101442.5 또는 WO 2009/152031에 개시된 바와 같이 별개의 단계에서 제조되고, 제1 구획과 조합된다.
일부 구현예에서, 파우치는 하기 단계를 포함하는 공정에 따라 제조될 수 있다: a) 열 및/또는 진공을 임의로 사용하여 제1 성형 기계 상에 제1 필름을 사용하여 제1 구획을 형성하는 단계; b) 제1 구획을 제1 조성물로 충전하는 단계; c) 제2 성형 기계 상에서, 열 및 진공을 임의로 사용하여 제2 필름을 변형시켜 제2 및 임의로 제3 성형 구획을 제조하는 단계; d) 제2 및 임의로 제3 구획을 충전하는 단계; e) 제3 필름을 사용하여 제2 및 임의로 제3 구획을 밀봉하는 단계; f) 제1 구획 상에 밀봉된 제2 및 임의로 제3 구획을 배치하는 단계; g) 제1, 제2 및 임의로 제3 구획을 밀봉하는 단계; 및 h) 필름을 절단하여 다중 구획 파우치를 제조하는 단계.
제1 및 제2 성형 기계는 이의 적합성에 기초하여 선택하여 상기 공정을 수행할 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 성형 기계는 바람직하게는 수평형 성형 기계이고, 바람직하게는, 제2 성형 기계는 바람직하게는 제1 성형 기계 위에 배치된 회전식 드럼 성형 기계이다.
적절한 공급 스테이션의 사용에 의해, 다수의 상이한 또는 별개의 조성물 및/또는 상이한 또는 별개의 액체, 겔 또는 페이스트 조성물이 혼입된 다중 구획 파우치를 제조하는 것이 가능한 것으로 이해되어야 한다.
일부 구현예에서, 필름 및/또는 파우치는 적절한 물질, 예컨대 활성제, 윤활제, 기피제, 또는 이의 혼합물을 분무하거나 더스팅(dusting)시킨다. 일부 구현예에서, 필름 및/또는 파우치는 예를 들면 잉크 및/또는 활성제로 그 위에 인쇄된다.
파우치 내용물
본 물품 (예를 들면, 파우치 또는 패킷의 형태)은 다양한 조성물, 예를 들면 가정용 케어 조성물을 함유할 수 있다. 다중 구획 파우치는 동일하거나 상이한 조성물을 각각의 별개의 구획에 함유할 수 있다. 조성물은 수용성 필름에 근접해 있다. 조성물은 필름과 약 10 cm 미만, 또는 약 5 cm 미만, 또는 약 1cm 미만으로 떨어져 있을 수 있다. 통상적으로, 조성물은 필름에 인접하거나 필름과 접촉된다. 필름은 파우치 또는 구획의 형태일 수 있고, 그 내에 조성물을 함유한다.
상기 기재된 바와 같이, 필름 및 파우치는 교환 가능한 수소 이온을 갖는 물질, 예를 들면, 산/염기 평형, 예컨대 아민-지방산 평형 및/또는 아민-음이온성 계면활성제 산 평형을 특징으로 하는 조성물을 (이와 직접 접촉하여) 패키징하는데 특히 유리하다.
개시물의 이러한 특징은 서로 물리적으로 분리되거나 분할되는 비상용성 성분 (예를 들면, 표백제 및 효소)을 함유하는 조성물을 유지하는데 이용될 수 있다. 이러한 분할은 유효한 수명을 연장하고 및/또는 이러한 성분의 물리적 불안정성을 감소시킬 수 있는 것으로 여겨진다. 추가적으로 또는 대안적으로, 이러한 분할은 유럽특허출원번호 09161692.0에 기재된 바와 같은 미적 장점을 제공할 수 있다.
유용한 조성물 (예를 들면, 가정용 케어 조성물)의 비제한적인 예는 경질 및 중질 액체 세정제 조성물, 강성 표면 세정 조성물, 세탁에 대해 일반적으로 사용되는 세정제 겔, 섬유 강화제 조성물 (예컨대 섬유 유연제), 삼푸, 바디 세정제, 및 다른 개인용 케어 조성물을 포함한다. 본 파우치에 사용되는 조성물은 액체, 고체, 또는 분말의 형태를 취할 수 있다. 액체 조성물은 고체를 포함할 수 있다. 고체는 분말 또는 응집체, 예컨대 마이크로-캡슐, 비드, 누들 또는 하나 이상의 진주화 볼 또는 이의 혼합물을 포함할 수 있다. 이러한 고체 성분은 세정을 통해, 또는 전처리, 지연 또는 순차 배출 성분을 통해 기술적 장점을 제공하고; 추가적으로 또는 대안적으로, 이는 미적 효과를 제공할 수 있다.
본원에 기재된 필름에 의해 캡슐화된 조성물은 제형화 성분 및 조성물의 목적과 같은 인자에 따라 적합한 임의의 점도를 가질 수 있다. 일 구현예에서, 조성물은 20s-1의 전단 속도 및 20℃의 온도에서 100 내지 3,000 cP, 대안적으로 300 내지 2,000 cP, 대안적으로 500 내지 1,000 cP의 높은 전단 점도값 및 1s-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 낮은 전단 점도값을 가진다. 점도를 측정하는 방법은 본 기술분야에 알려져 있다. 본 발명에 따라, 점도 측정은 회전식 레오미터 예를 들면 TA instruments AR550를 사용하여 실시된다. 상기 장비는 등방성 액체에 대해 약 50-60μm의 갭을 갖는 40mm 2°또는 1°콘 픽스처(cone fixture) 또는 입자 함유 액체에 대해 1000 μm의 갭을 갖는 40mm 평면형 강철 플레이트를 포함한다. 측정은 컨디셔닝 단계, 피크 홀드(peak hold) 및 연속적 램프 단계(continuous ramp step)를 갖는 유동 과정을 사용하여 실시된다. 컨디셔닝 단계는 20℃에서의 측정 단계의 세팅, 10s-1의 전단 속도에서의 10초의 예비-전단, 및 선택된 온도에서의 60초의 평형화를 수반한다. 피크 홀드는 매10초 샘플링과 함께 3분 동안 20℃에서의 0.05s-1의 전단 속도를 적용하는 단계를 수반한다. 연속식 램프 단계는 완전 유동 프로파일을 얻기 위해 20℃에서 3분 동안 0.1 내지 1200s-1의 전단 속도에서 수행된다.
세탁, 세탁 첨가제 및/또는 섬유 강화제 조성물을 포함하는 파우치에서, 조성물은 하기 비제한적인 목록의 성분 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 섬유 케어 유효 제제; 세정 효소; 침착 조제; 유동학 조절제; 빌더; 표백제; 표백 제제; 표백 전구체; 표백 부스터; 표백 촉매; 방향제 및/또는 방향제 마이크로캡슐 (예를 들면 US 5,137,646 참조); 방향제 장입 제올라이트; 전분 캡슐화된 어코드; 폴리글리세롤 에스테르; 백화 제제; 진주광택 제제; 효소 안정화 시스템; 음이온성 염료용 고정화제, 음이온성 계면활성제용 착화제, 및 이들의 혼합물을 포함하는 제거제; 광학적 광택제 또는 형광물질; 비제한적으로 토양 방출 폴리머 및/또는 토양 서스펜션 폴리머를 포함하는 폴리머; 분산제; 기포저지 제제; 비-수성 용매; 지방산; 비누거품 억제제, 예를 들면, 실리콘 비누거품 억제제 (미국공개번호 2003/0060390 A1,
Figure pct00003
65-77 참조); 양이온성 전분 (US 2004/0204337 A1 및 US 2007/0219111 A1 참조); 부유물 분산제 (US 2003/0126282 A1,　
Figure pct00004
89 - 90 참조); 직접 염료; 휴잉 염료 (US US2014/0162929A1 참조); 착색제; 불투명체; 항산화제; 향수제 예컨대 톨루엔설포네이트, 큐멘설포네이트 및 나프탈렌설포네이트; 색상 반점; 착색된 비드, 구형체 또는 압출물; 점토 연화제; 항-세균제. 이러한 성분 중 임의의 하나 이상은 유럽특허출원번호 09161692.0, 미국공개번호 2003/0139312A1 및 미국특허출원번호 61/229,981에 추가로 기재되어 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 조성물은 계면활성제, 4차 암모늄 화합물, 및/또는 용매계를 포함할 수 있다. 4차 암모늄 화합물은 섬유 강화제 조성물, 예컨대 섬유 연화제에 존재할 수 있고, 구조 NR4 +의 양전하로 하전된 다원자 이온인 4차 암모늄 양이온을 포함하고, 이에서 R은 알킬기 또는 아릴기이다.
계면활성제
세정 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 0.1 내지 99.9%의 수분으로 계면활성제를 포함할 수 있다.
이용되는 세정 계면활성제는 음이온성, 비이온성, 쯔비터이온성, 양성 또는 양이온성 유형일 수 있거나, 또는 이러한 유형의 상용성 혼합물을 포함할 수 있다. 보다 바람직한 계면활성제는 음이온성, 비이온성, 양이온성 계면활성제 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 바람직하게는, 조성물은 베타인 계면활성제를 실질적으로 함유하지 않는다. 본원에 유용한 세정 계면활성제는 미국특허 3,664,961; 3,919,678; 4,222,905; 및 4,239,659에 기재되어 있다. 음이온성 및 비이온성 계면활성제가 바람직하다.
유용한 음이온성 계면활성제는 다수의 상이한 유형 그 자체일 수 있다. 예를 들면, 고차 지방산의 수용성 염, 즉, "비누"는 본원의 조성물에서의 유용한 음이온성 계면활성제이다. 이는 알칼리 금속 비누 예컨대 약 8 내지 약 24개의 탄소 원자, 및 바람직하게는 약 12 내지 약 18개의 탄소 원자를 함유하는 고차 지방산의 나트륨, 칼륨, 암모늄, 및 알킬 암모늄염을 포함한다. 비누는 지방 및 오일의 직접적 비누화에 의해 또는 자유 지방산의 중성화에 의해 제조될 수 있다. 코코넛 오일 및 우지로부터 유도된 지방산의 혼합물의 나트륨 및 칼륨염, 즉, 나트륨 또는 칼륨 우지 및 코코넛 비누가 특히 유용하다.
본원에 사용하기에 적합한 추가적인 비-비누 음이온성 계면활성제는 이의 분자 구조에 약 10 내지 약 20개의 탄소 원자를 함유하는 알칼리기 또는 설폰산 또는 황산 에스테르기를 갖는 유기 황산 반응 생성물의 수용성염, 바람직하게는 알칼리 금속, 및 암모늄염을 포함한다. (용어 "알킬"에 아실기의 알킬 부분이 포함됨). 합성 계면활성제의 이러한 기의 예는 하기를 포함한다: a) 나트륨, 칼륨 및 암모늄 알킬 설페이트, 고급 알코올 (C8-C18)의 황화에 의해 수득된 것 예컨대 우지 또는 코코넛 오일의 글리세라이드를 환원시켜 제조된 것; b) 나트륨, 칼륨 및 암모늄 알킬 폴리에톡실레이트 설페이트, 특히 알킬기가 10 내지 22개, 바람직하게는 12 내지 18개의 탄소 원자를 함유하고, 여기서 폴리에톡실레이트 사슬이 1 내지 15개, 바람직하게는 1 내지 6개의 에톡실레이트 모이어티를 함유하는 것; 및 c) 직쇄 또는 분지쇄 입체배치에서 알킬기가 약 9 내지 약 15개의 탄소 원자를 함유하는 나트륨 및 칼륨 알킬벤젠 설포네이트, 예를 들면, 미국특허 2,220,099 및 2,477,383에 기재된 유형의 것. 알킬기에서의 탄소 원자의 평균수가 약 11 내지 13이고 C11-C13 LAS로 축약되는 직쇄 알킬벤젠 설포네이트가 특히 유용하다.
바람직한 비이온성 계면활성제는 화학식 R1(OC2H4)nOH의 것이고, 여기서 R1은 C10-C16 알킬기 또는 C8-C12 알킬 페닐기이고, n은 3 내지 약 80이다. C12-C15 알코올과 알코올 몰당 약 5 내지 약 20 몰의 산화에틸렌의 축합 생성물, 예를 들면, 알코올 몰당 약 6.5 몰의 산화에틸렌과 축합되는 C12-C13 알코올이 특히 바람직하다.
용매계
본 조성물에서의 용매계는 물 단독 또는 유기 용매와 물과의 혼합물을 함유하는 용매계일 수 있다. 바람직한 유기 용매는 1,2-프로판디올, 에탄올, 글리세롤, 디프로필렌 글리콜, 메틸 프로판 디올 및 이들의 혼합물을 포함한다. 다른 저급 알코올, C1-C4 알칸올아민 예컨대 모노에탄올아민 및 트리에탄올아민이 또한 사용될 수 있다. 용매계는 예를 들면 본 개시내용의 무수 고체 구현예에서 부재일 수 있으나, 보다 통상적으로 약 0.1% 내지 약 98%, 바람직하게는 적어도 약 1% 내지 약 50%, 보다 통상적으로 약 5% 내지 약 25%의 범위의 수준으로 존재한다. 통상적으로, 본 조성물은 특히 액체 형태인 경우, 조성물의 중량 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량%의 물, 또는 더 바람직하게는 약 0.5 중량% 내지 약 15 중량%, 또는 약 5 중량% 내지 약 12 중량%의 물을 포함한다.
본원의 조성물은 일반적으로 성분을 함께 혼합하여 제조될 수 있다. 진주광택의 물질이 사용되는 경우, 이는 혼합의 말기에 부가되어야 한다. 유동학 개질제가 사용되는 경우, 우선 일정 비율의 물 및 임의로 조성물에 포함되는데 종국적으로 사용되는 다른 성분이 그 내에 분산되는 프리-믹스를 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 프리-믹스는 이것이 구조화된 액체를 형성하는 방식으로 형성된다. 이에 대해 프리-믹스는 이후 프리-믹스가 진탕되면서 부가될 수 있고, 계면활성제(들) 및 본질적인 세탁 부가 물질은 물 및 임의의 세정 조성물 부가물과 함께 사용된다.
유용한 조성물의 pH는 약 2 내지 약 12, 약 4 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. 세탁용 세제 조성물은 약 6 내지 약 10, 약 6.5 내지 약 8.5, 약 7 내지 약 7.5, 또는 약 8 내지 약 10의 pH를 가질 수 있다. 자동-식기세척 조성물은 약 8 내지 약 12의 pH를 가질 수 있다. 세탁용 세제 첨가제 조성물은 약 4 내지 약 8의 pH를 가질 수 있다. 섬유 강화제는 약 2 또는 4 내지 약 8, 또는 약 2 내지 약 4, 또는 약 2.5 내지 약 3.5, 또는 약 2.7 내지 약 3.3의 pH를 가질 수 있다.
세제의 pH는 20 ± 2℃에서의 세제의 10% (중량/체적) 수용액의 pH로서 정의되고; 고체 및 분말화된 세제에 대해, 이는 20 ± 2℃에서의 세제의 1% (중량/체적) 수용액의 pH로서 정의된다. ± 0.01 pH 단위로 pH를 측정할 수 있는 임의의 계측기가 적합하다. Orion 계측기 (Thermo Scientific, Clintinpark -Keppekouter, Ninovesteenweg 198, 9320 Erembodegem -Aalst, Belgium 사제) 또는 동등 기기가 허용되는 기기이다. pH 계측기는 칼로멜 또는 은/염화은 참조를 갖은 적합한 유리 전극이 구비되어야 한다. 그 예는 Mettler DB 115를 포함한다. 전극은 제조자의 권고된 전해질 용액에 저장되어야 한다.
세제의 10% 수용액은 하기 과정에 따라 제조된다. 10 ± 0.05 그램의 샘플은 ± 0.02 그램까지 정확하게 측정할 수 있는 밸런스로 칭량된다. 샘플은 100 mL 부피 플라스크로 이동되고, 정제수 (탈이온수 및/또는 증류수가 물의 전도성이 < 5μS/cm인 경우에 적합함)로 체적으로 희석되고, 완전하게 혼합된다. 약 50 mL의 생성된 용액은 비이커로 부어지고, 온도는 20 ± 2℃로 조정되고, pH는 pH 계측기 제조자의 표준 과정에 따라 측정된다 (pH 어셈블리를 설정하고 보정하기 위한 제조사의 설명서를 따르는 것이 중요함).
고체 및 분말화된 세제에 대해, 세제의 1% 수용액은 하기 과정에 따라 제조된다. 10 ± 0.05 그램의 샘플은 ± 0.02 그램까지 정확하게 측정할 수 있는 밸런스로 칭량된다. 샘플은 1000 mL의 부피 플라스크로 이동되고, 정제수 (탈이온수 및/또는 증류수가 물의 전도성이 < 5μS/cm인 경우에 적합함)로 체적에 대해 희석되고, 완전하게 혼합된다. 약 50 mL의 생성된 용액은 비이커로 부어지고, 온도는 20 ± 2℃로 조정되고, pH는 pH 계측기 제조자의 표준 과정에 따라 측정된다 (pH 어셈블리를 설정하고 보정하기 위한 제조사의 설명서를 따르는 것이 중요함).
표백제
무기 및 유기 표백제가 본원에 사용하기에 적합한 적합한 세정 활성제이다. 무기 표백제는 퍼하이드레이트 염 예컨대 퍼보레이트, 퍼카보네이트, 퍼포스페이트, 퍼포스페이트, 퍼설페이트 및 퍼실리케이트 염을 포함한다. 무기 퍼하이드레이트 염은 일반적으로 알칼리 금속염이다. 무기 퍼하이드레이트 염은 추가적인 보호 없는 결정성 고체로서 포함될 수 있다. 대안적으로, 염은 본 기술분야에 공지된 바와 같이 코팅될 수 있다.
알칼리 금속 퍼카보네이트, 특히 과탄산나트륨은 본원에 기재된 세제 조성물에 사용하기 위한 바람직한 퍼하이드레이트이다. 퍼카보네이트는 가장 바람직하게는 생성물에서의 안정성을 제공하는 코팅된 형태로 생성물에 포함된다. 생성물에서의 안정성을 제공하는 적합한 코팅 물질은 수용성 알칼리 금속 설페이트 및 카보네이트의 혼합된 염을 포함한다. 코팅 공정과 함께 이러한 코팅은 GB 1,466,799, 및 미국특허번호 3,975,280; 4,075,116; 및 5,340,496에 앞서 기재되어 있고, 이의 각각은 본원에 참조로 포함되어 있다. 혼합된 염 코팅 물질 대 퍼카보네이트의 중량비는 1:99 내지 1:9, 바람직하게는 1:49 내지 1:19의 범위에 있다. 바람직하게는, 혼합된 염은 황산나트륨 및 탄산나트륨이고, 이는 일반 화학식 Na2SO4·n·Na2CO3을 가지고, 여기서 n은 0.1 내지 3, 바람직하게는 0.3 내지 1.0, 더 바람직하게는 0.2 내지 0.5이다. 생성물에서의 안정성을 제공하는 다른 적합한 코팅 물질은 1.8:1 내지 3.0:1, 바람직하게는 1.8:1 내지 2.4:1의 SiO2: Na2O 비의 나트륨 실리케이트, 및/또는 바람직하게는 무기 퍼하이드레이트 염, 예컨대 칼륨 퍼옥시모노퍼설페이트의 중량 기준으로 SiO2의 2% 내지 10%, (일반적으로 3% 내지 5%)의 수준이 적용되는 나트륨 메타실리케이트를 포함한다. 마그네슘 실리케이트, 실리케이트 및 보레이트 염, 실리케이트 및 붕산, 왁스, 오일, 및 지방 비누를 함유하는 다른 코팅물이 또한 유리하게 사용될 수 있다.
유기 표백제는 디아실 및 테트라아실퍼옥사이드, 특히 디퍼옥시도데칸디옥산, 디퍼옥시테트라데칸디옥산, 및 디퍼옥시헥사데칸디옥산을 포함하는 유기 과산을 포함할 수 있다. 비젠조일 퍼옥사이드는 본원에서의 바람직한 유기 과산이다. 디아실 퍼옥사이드, 특히 디벤조일 퍼옥사이드는 바람직하게는 약 0.1 내지 약 100 마이크론, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 30 마이크론, 더 바람직하게는 약 1 내지 약 10 마이크론의 중량 평균 직경을 갖는 입자의 형태로 존재할 수 있다. 바람직하게는, 적어도 약 25% 내지 100%, 더 바람직하게는 적어도 약 50%, 심지어 더 바람직하게는 적어도 약 75%, 가장 바람직하게는 적어도 약 90%의 입자는 10 마이크로보다 작고, 바람직하게는 6 마이크로보다 작다.
다른 유기 표백제는 과산을 포함하고, 특정 예는 알킬퍼옥시산 및 아릴퍼옥시산이다. 바람직한 대표예는 하기와 같다: (a) 퍼옥시벤조산 및 이의 고리-치환된 유도체, 예컨대 알킬퍼옥시벤조산뿐만 아니라 퍼옥시-α-나프토산 및 마그네슘 모노퍼프탈레이트; (b) 지방족 또는 치환된 지방족 퍼옥시산, 예컨대 퍼옥시라우르산, 퍼옥시스테아르산, ε-프탈이미도퍼옥시카프로산[프탈로이미노퍼옥시헥산산 (PAP)], o-카복시벤즈아미도퍼옥시카프로산, N-노네닐아미도퍼아디프산 및 N-노네닐아미도퍼석시네이트; 및 (c) 지방족 및 방향지방족 퍼옥시디카복실산, 예컨대 1,12-디퍼옥시카복실산, 1,9-디퍼옥시아젤라산, 디퍼옥시세바스산, 디퍼옥시브라실릭산, 디퍼옥시프탈산, 2-데실디퍼옥시부탄-1,4-디오익산, N,N-테레프탈로일디(6-아미노퍼카프로산).
표백 활성제는 60℃ 이하의 온도에서의 세정 과정에서 표백 작용을 향상시키는 유기 과산 전구체를 포함할 수 있다. 본원에 사용하기에 적합한 표백 활성제는 과가수분해 조건 하에 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자, 특히 2 내지 4개의 탄소 원자 및/또는 임의로 치환된 퍼벤조산을 갖는 지방족 퍼옥시카복실산을 생성하는 화합물을 포함한다. 적절한 물질은 특정한 탄소 원자의 수의 O-아실 및/또는 N-아실기 및/또는 임의로 치환된 벤조일기를 함유한다. 폴리아실화된 알킬렌디아민, 특히 테트라아세틸에틸렌디아민 (TAED), 아실화된 트리아진 유도체, 특히 1,5-디아세틸-2,4-디옥소헥사하이드로-1,3,5-트리아진 (DADHT), 아실화된 글라이콜루릴, 특히 테트라아세틸글라이콜루릴 (TAGU), N-아실이미드, 특히 N-노나노일석신이미드 (NOSI), 아실화된 페놀설포네이트, 특히 n-노나노일- 또는 이소노나노일옥시벤젠설포네이트 (n- 또는 이소-NOBS), 카복실 무수물, 특히 프탈산 무수물, 아실화된 다가 알코올, 특히 트리아세틴, 에틸렌 글리콜 디아세테이트 및 2,5-디아세톡시-2,5-디하이드로푸란 및 또한 트리에틸아세틸 시트레이트 (TEAC)가 바람직하다.
본원의 세제 조성물에 사용하기에 바람직한 표백 촉매는 망간 트리아자사이클로노난 및 관련 착물 (US-4,246,612, US-A-5,227,084); Co, Cu, Mn 및 Fe 비스피리딜아민 및 관련 착물 (US-5,114,611); 및 펜트아민 아세테이트 코발트(III) 및 관련된 복합체 (US-4,810,410)를 포함한다. 본원에 사용하기에 적합한 표백 촉매의 완전한 설명은 미국특허번호 6,599,871에서 찾을 수 있고, 이는 본원에 참조로 포함되어 있다.
식기세척제
자동 식기세척제에 사용하기 위한 바람직한 계면활성제는 그 자체에 의해 또는 다른 성분 (예를 들면, 비누거품 억제제)와 조합되어 낮은 발포성이다. 저 및 고 혼탁점 비이온성 계면활성제 및 이들의 혼합물을 본원에 사용하는 것이 바람직하고, 이는 비이온성 알콕실화된 계면활성제 (특히 C6-C18 일차 알코올로부터 유도된 에톡실레이트), 에톡실화된-프로폭실화된 알코올 (예를 들면, Olin 사제의 POLY-TERGENT® SLF18), 에폭시-캡핑된 폴리(옥시알킬화됨) 알코올 (예를 들면, Olin 사제의 POLY-TERGENT® SLF18B - WO-A-94/22800 참조), 에테르-캡핑된 폴리(옥시알킬화됨) 알코올 계면활성제, 및 블록 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 폴리머성 화합물 예컨대 BASF-Wyandotte Corp., 와이언돗, 미시간의 PLURONIC®, REVERSED PLURONIC®, 및 TETRONIC®; 양쪽성 계면활성제 예컨대 C12-C20 알킬 아민 옥사이드 (본원에 사용하기 위한 바람직한 아민 옥사이드는 라우릴디메틸 아민 옥사이드 및 헥사데실 디메틸 아민 옥사이드를 포함함), 및 알킬 양쪽성카복실 계면활성제 예컨대 MIRANOL™ C2M; 및 쯔비터이온 계면활성제 예컨대 베타인 및 설테인; 및 이들의 혼합물을 포함한다. 본원에 사용하기에 적합한 계면활성제는, 예를 들면, US-A-3,929,678 , US-A- 4,259,217, EP-A-0414 549, WO-A-93/08876 및 WO-A-93/08874에 개시되어 있다. 계면활성제는 세제 조성물의 약 0.2 중량% 내지 약 30 중량%, 더 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
본원에 기재된 세제 조성물에 사용하기에 적합한 빌더는 시트레이트, 카보네이트, 실리케이트 및 폴리포스페이트, 예를 들면 나트륨 트리폴리포스페이트 및 나트륨 트리폴리포스페이트 헥사히드레이트, 칼륨 트리폴리포스페이트 및 혼합된 나트륨 및 칼륨 트리폴리포스페이트 염을 포함하는 수용성 빌더를 포함한다.
본원에 기재된 세제 조성물에 사용하기에 적합한 효소는 박테리아 및 곰팡이 셀룰라아제를 포함하고, 이는 CAREZYME 및 CELLUZYME (Novo Nordisk A/S 사제); 페록시다아제; AMANO-P (Amano Pharmaceutical Co. 사제), M1 LIPASE 및 LIPOMAX (Gist-Brocades 사제) 및 LIPOLASE 및 LIPOLASE ULTRA (Novo 사제)를 포함하는 리파아제; 큐티나아제; ESPERASE, ALCALASE, DURAZYM 및 SAVINASE (Novo 사제) 및 MAXATASE, MAXACAL, PROPERASE 및 MAXAPEM (Gist-Brocades 사제)를 포함하는 프로테아제; PURAFECT OX AM (Genencor 사제) 및 TERMAMYL, BAN, FUNGAMYL, DURAMYL, 및 NATALASE (Novo 사제)를 포함하는 α 및 β 아밀라아제; 펙티나아제; 및 이들의 혼합물을 포함한다. 효소는 프릴, 과립, 또는 보조과립(cogranulate)으로서 통상적으로 세정 조성물의 중량 기준으로 약 0.0001% 내지 약 2% 순수 효소의 범위로 부가될 수 있다.
본원에 기재된 세제 조성물에 사용하기에 적합한 비누거품 억제제는 낮은 혼탁점을 갖는 비이온성 계면활성제를 포함한다. 본원에 사용되는 "혼탁점"은 비이온성 계면활성제의 잘 알려진 특성이고, 이는 증가된 온도에서 낮은 가용성이 되는 계멸활성제의 결과이고, 제2 상이 관찰되는 온도를 "혼탁점"으로 지칭한다. 본원에 사용되는 "낮은 혼탁점" 비이온성 게면활성제는 30℃ 미만, 바람직하게는 약 20℃ 미만, 심지어 더 바람직하게는 약 10℃ 미만, 가장 바람직하게는 약 7.5℃ 미만의 혼탁점을 갖는 비이온성 계면활성제 시스템 성분으로서 정의된다. 낮은 혼탁점 비이온성 계면활성제는 비이온성 알콕실화 계면활성제, 특히 1차 알코올로부터 유도된 에톡실레이트, 및 폴리옥시프로필렌/폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌 (PO/EO/PO) 리버스 블록 폴리머를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 낮은 혼탁점 비이온성 계면활성제는 예를 들면 에톡실화-프로폭실화된 알코올 (예를 들면, BASF POLY-TERGENT SLF18) 및 에폭시-캡핑된 폴리(옥시알킬레이트화된) 알코올 (예를 들면, US-A-5,576,281에 기재된 비이온성의 BASF POLY-TERGENT SLF18B 시리즈)을 포함할 수 있다.
본원에 기재된 세제 조성물에 사용하기 위한 다른 적합한 성분은 재침착 방지제, 토양 방출 또는 다른 세정 특성을 갖는 세정 폴리머를 포함한다. 본원에 사용하기 위한 재침착 방지제 폴리머는 아크릴산 함유 폴리머 예컨대 SOKALAN PA30, PA20, PA15, PA10 및 SOKALAN CP10 (BASF GmbH), ACUSOL 45N, 480N, 460N (Rohm and Haas 사제), 아크릴산/말레산 코폴리머 예컨대 SOKALAN CP5 및 아크릴산/메타크릴산 코폴리머를 포함한다. 다른 적합한 폴리머는 아민계 폴리머 예컨대 알콕실화된 폴리알킬렌이민 (예를 들면, PEI600 EO20 및/또는 에톡시설페이트화된 헥사메틸렌 디아민 디메틸 쿼즈)를 포함한다. 본원에 사용하기 위한 토양 방출 폴리머(soil release polymer)는 알킬 및 하이드록시알킬 셀룰로오스 (US-A-4,000,093), 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌 및 이의 코폴리머, 및 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜의 테레프탈레이트 에스테르에 기초한 비이온성 및 음이온성 폴리머 및 이들의 혼합물을 포함한다.
또한, 중금속 봉쇄제 및 결정 성장 억제제, 예를 들면, 이의 염 및 자유 산 형태로의 디에틸렌트리아민 펜타(메틸렌 포스포네이트), 에틸렌디아민 테트라(메틸렌 포스포네이트) 헥사메틸렌디아민 테트라(메틸렌 포스포네이트), 에틸렌 디포스포네이트, 하이드록시-에틸렌-1,1-디포스포네이트, 니트릴로트리아세테이트, 에틸렌디아미노테트라아세테이트, 에틸렌디아민-N,N'-디석시네이트가 세제에 사용하기에 적합하다.
또한, 부식 억제제, 예를 들면, 유기 은 코팅 제제 (특히 파라핀 예컨대 Wintershall, 잘츠베르겐, 독일에서 시판되는 WINOG 70), 질소 함유 부식 억제제 화합물 (예를 들면, 벤조트리아졸 및 벤즈이미다졸 - GB-A-1137741 참조) 및 Mn(II) 화합물, 특히 유기 리간드의 Mn(II) 염이 본원에 기재된 세제 조성물에 사용하기에 적합하다.
본원의 세제 조성물에 사용하기 위한 다른 적합한 성분은 효소 안정제, 예를 들면, 칼슘 이온, 붕산 및 프로필렌 글리콜을 포함한다.
적합한 린스 첨가제는 본 기술분야에 잘 알려져 있다. 시판되는 식기세척용 린스 조제는 통상적으로 저발포 지방 알코올 폴리에틸렌/폴리프로필렌 글라이콜 에테르, 가용화제 (예를 들면, 큐멘 설포네이트), 유기산 (예를 들면, 시트르산) 및 용매 (예를 들면, 에탄올)의 혼합물이다. 이러한 린스 조제의 작용은 물의 계면 장력에 영향을 주는 것이고, 이에 의해 얇은 접착 필름의 형태로 린스된 표면으로부터 취출하여 물 방물, 조흔, 또는 필름이 후속 건조 과정 이후 남지 않게 한다. 유럽특허 0 197 434 B1은 계면활성제로서 혼합된 에테르를 함유하는 린스 조제를 기술한다. 린스 첨가제 예컨대 섬유 연화제 등이 또한 고려되고, 본 개시내용에 따른 필름에서의 캡슐화에 적합하다.
사용 방법
본원에 기재된 필름 및 물품뿐만 아니라 이에 포함된 조성물은 기재, 예를 들면, 섬유 또는 강성 표면을 예를 들면 기재를 필름, 물품, 및/또는 이에 포함된 조성물과 접촉시켜 처리하는데 사용될 수 있다. 접촉 단계는 수동으로 또는 자동화 기계, 예를 들면 자동화 (상면 또는 정면-장입) 세탁 기계 또는 자동화 식기세척 기계에서 일어날 수 있다. 접촉 단계는 물의 존재 하에 일어날 수 있고, 이는 최대 약 80℃, 또는 최대 약 60℃, 또는 최대 약 40℃, 또는 최대 약 30℃, 또는 최대 약 20℃, 또는 최대 약 15℃, 또는 최대 약 10℃, 또는 최대 약 5℃의 온도에서 일어날 수 있다. 상기 언급한 바와 같이, 본 필름 및 이로부터 제조된 물품은 냉수 용해에 특히 적합하고, 이에 따라 냉수 세척 (예를 들면, 약 1℃ 내지 약 30℃, 또는 약 5℃ 내지 약 20℃)에서의 장점을 제공한다. 접촉 단계는 복수-린스 주기에 후속되거나 또는 단일 린스 주기에 후속될 수 있고; 이는 필름이 양호한 용해 특성을 가지고, 더 적은 물이 필름을 용해시키고 및/또는 이에 함유된 내용물을 방출하는데 요구되기 때문이다.
본 개시내용의 특별하게 고려되는 양태는 하기 번호 매긴 단락에 기술되어 있다.
1A. 제1 음이온성 모노머 단위를 포함하는 제1 PVOH 코폴리머로서, 제1 음이온성 모노머 단위의 제1 수준의 혼입 (a1)을 가지는 제1 PVOH 코폴리머; 및 제2 음이온성 모노머 단위를 포함하는 제2 PVOH 코폴리머로서, 제2 음이온성 모노머 단위의 제2 수분의 혼입 (a2)을 가지는 제2 PVOH 코폴리머를 포함하는 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드를 포함하는 수용성 필름으로서, 여기서 a1　-　a2는 0보다 크고, 제1 음이온성 모노머 단위 및 제2 음이온성 모노머 단위는 동일하거나 상이한 것인 수용성 필름.
2A. 단락 1A에 있어서, 제1 PVOH 코폴리머는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 10　중량% 내지 약 75　중량%의 범위의 양으로 존재하는 수용성 필름.
3A. 상술한 A 단락 중 임의의 것에 있어서, 제2 PVOH 코폴리머는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 25　중량% 내지 약 90　중량%의 범위의 양으로 존재하는 수용성 필름.
4A. 상술한 A 단락 중 임의의 것에 있어서, 제1 음이온성 모노머 단위 및 제2 음이온성 모노머 단위는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 2.0　몰% 내지 약 3.5　몰%의 범위의 조합된 양으로 함께 존재하는 수용성 필름.
5A. 단락 1A에 있어서, 제1 음이온성 모노머 단위 및 제2 음이온성 모노머 단위는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 2.0　몰% 내지 약 3.5　몰%의 범위의 조합된 양으로 존재하는 수용성 필름.
6A. 상술한 A 단락 중 임의의 것에 있어서, 제1 음이온성 모노머 및 제2 음이온성 모노머는 비닐 아세트산, 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, 비닐 설폰산, 알릴 설폰산, 에틸렌 설폰산, 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-설포에틸 아크릴레이트, 상술한 것의 알칼리 금속염, 상술한 것의 에스테르, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 수용성 필름.
7A. 상술한 A 단락 중 임의의 것에 있어서, 제1 음이온성 모노머는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산, 이의 알칼리 금속염, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 수용성 필름.
8A. 단락 7A에 있어서, 제1 음이온성 모노머는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 3　몰% 미만의 양으로 존재하는 수용성 필름.
9A. 단략 2A 내지 8A 중 임의의 것에 있어서, 제2 음이온성 모노머는 모노메틸 말레에이트, 이의 알칼리 금속염, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 수용성 필름.
10A. 단략 2A 내지 9A 중 임의의 것에 있어서, 제1 음이온성 모노머 단위 및 제2 음이온성 모노머 단위는 상이한 것인 수용성 필름.
11A. 단략 2A 내지 9A 중 임의의 것에 있어서, 제1 음이온성 모노머 단위 및 제2 음이온성 모노머 단위는 동일한 것인 수용성 필름.
12A. 단략 2A 내지 9A 중 임의의 것에 있어서, 제1 음이온성 모노머는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산, 이의 알칼리 금속염, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고; 제1 PVOH 코폴리머는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 10　중량% 내지 약 40　중량%의 범위의 양으로 존재하고; 제2 음이온성 모노머는 모노메틸 말레에이트, 이의 알칼리 금속염, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되며; 제2 PVOH 코폴리머는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 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; 제1 음이온성 모노머 단위 및 제2 음이온성 모노머 단위는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 2.0　몰% 내지 약 2.8　몰%의 범위의 조합된 양으로 존재하는 수용성 필름.
13A. 상술한 A 단락 중 임의의 것에 있어서, 수용성 필름은 용해 챔버 시험에 의해 측정 시 약 48　중량% 이하의 잔류물 값을 갖는 수용성 필름.
14A. 상술한 A 단락 중 임의의 것에 있어서, 수용성 필름은 인장 강도 시험에 의해 측정 시 적어도 약 33　MPa의 평균 인장 강도값을 가지는 수용성 필름.
15A. 상술한 A 단락 중 임의의 것에 있어서, 수용성 필름은 모듈러스 시험에 의해 측정 시 적어도 약 12　N/mm2의 모듈러스 값을 가지는 수용성 필름.
16A. 상술한 A 단락 중 임의의 것에 있어서, 수용성 필름은 약 55 내지 약 100의 잔류물-AMPS 인자 (RAF) 값을 갖고; RAF 값은 RAF　=　(2　×　DC)　+　(10　×　A)로서 정의되고; DC는 용해 챔버 시험에 의해 측정 시 필름의 중량 백분율로서의 잔류물 값이고; A는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머에 대한 모든 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 음이온성 중합 모노머의 몰 백분율로의 혼입의 수준인 수용성 필름.
17A. 상술한 A 단락 중 임의의 것에 있어서, PVOH 수지 블렌드는 제1 PVOH 코폴리머 및 제2 PVOH 코폴리머로 본질적으로 이루어지는 수용성 필름.
18A. 상술한 A 단락 중 임의의 것에 있어서, 제1 PVOH 코폴리머 및 제2 PVOH 코폴리머 각각은 독립적으로 약 75% 내지 약 99%의 범위의 가수분해도를 가지는 수용성 필름.
19A. 상술한 A 단락 중 임의의 것에 있어서, 제1 PVOH 코폴리머는 약 4　cP 내지 약 24　cP의 범위의 20℃에서의 4% 용액 점도를 가지고, 제2 PVOH 코폴리머는 약 12　cP 내지 약 30　cP의 범위의 20℃에서의 4% 용액 점도를 가지는 수용성 필름.
20A. 상술한 A 단락 중 임의의 것에 있어서, PVOH 수지 블렌드는 제3 PVOH 폴리머를 포함하는 수용성 필름.
21A. 상술한 A 단락 중 임의의 것에 있어서, 수용성 필름은 PVOH 폴리머 이외에 적어도 제3 수용성 폴리머를 더 포함하는 수용성 필름.
22A. 상술한 단락에 있어서, 제3 수용성 폴리머는 폴리에틸렌이민, 폴리비닐 피롤리돈, 산화폴리알킬렌, 폴리아크릴아미드, 셀룰로오스 에테르, 셀룰로오스 에스테르, 셀룰로오스 아미드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리아미드, 젤라틴, 메틸셀룰로오스, 카복시메틸셀룰로오스 및 이의 염, 덱스트린, 에틸셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스, 말토덱스트린, 전분, 변성 전분, 구아르검, 아카시아검, 크산탄검, 카라기난, 폴리아크릴레이트 및 이의 염, 이의 코폴리머, 이의 블렌드, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 수용성 필름.
23A. 상술한 A 단락 중 임의의 것에 있어서, 수용성 필름은 가소제, 가소제 상용화제, 윤활제, 이형제, 충전제, 증량제, 가교결합제, 블로킹 방지제, 항산화제, 점착성 제거제, 소포제, 나노입자, 표백제, 계면활성제, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 더 포함하는 수용성 필름.
24A. 상술한 A 단락 중 임의의 것에 있어서, 수용성 필름은 필름의 약 1 중량% 내지 약 40　중량%의 범위의 양으로 하나 이상의 가소제를 더 포함하는 수용성 필름.
25A. 내부 파우치 체적을 획정하는 파우치의 형태로 상술한 A 단락 중 임의의 것의 수용성 필름을 포함하는 물품.
26A. 상술한 단락에 있어서, 내부 파우치 체적에 함유되는 조성물을 더 포함하는 물품.
27A. 상술한 A 단락 중 임의의 것의 수용성 필름 및 필름 부근에의 가정용 케어 조성물을 포함하는 물품.
1B. 제1 음이온성 모노머 단위를 포함하는 제1 PVOH 코폴리머; 및 제1 음이온성 모노머 단위와 동일하거나 상이한 제2 음이온성 모노머 단위를 포함하는 제2 PVOH 코폴리머를 포함하는 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드를 포함하는 수용성 필름으로서, 여기서 수용성 필름은 하기 특성 (a) 및 임의로 특성 (b) 및 (c) 중 적어도 하나를 갖는 수용성 필름: (a) 수용성 필름은 용해 챔버 시험에 의해 측정 시 약 48　중량% 이하의 범위의 잔류물 값을 갖고; (b) 수용성 필름은 인장 강도 시험에 의해 측정 시 적어도 약 33　MPa의 평균 인장 강도값을 가지며; 그리고 (c) 수용성 필름은 모듈러스 시험에 의해 측정 시 적어도 약 12　N/mm2의 모듈러스 값을 가진다.
2B. 단락 1B에 있어서, 수용성 필름은 특성 (b)를 가지는 수용성 필름.
3B. 단락 1B에 있어서, 수용성 필름은 특성 (c)를 가지는 수용성 필름.
4B. 단락 1B에 있어서, 수용성 필름은 특성 (b) 및 (c)를 가지는 수용성 필름.
5B. 단락 4B에 있어서, 여기서 제1 음이온성 모노머는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산, 이의 알칼리 금속염, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고; 제2 음이온성 모노머는 모노메틸 말레에이트, 이의 알칼리 금속염, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되며; 수용성 필름은 용해 챔버 시험에 의해 측정 시 약 35　중량% 내지 약 48　중량%의 범위의 잔류물 값을 가지고; 수용성 필름은 인장 강도 시험에 의해 측정 시 약 33　MPa 내지 약 38　MPa의 범위의 평균 인장 강도값을 가지며; 수용성 필름은 모듈러스 시험에 의해 측정 시 약 12.5　N/mm2 내지 약 15　N/mm2의 범위의 모듈러스 값을 가지는 수용성 필름.
6B. 제1 음이온성 모노머 단위를 포함하는 제1 PVOH 코폴리머; 및 제1 음이온성 모노머 단위와 동일하거나 상이한 제2 음이온성 모노머 단위를 포함하는 제2 PVOH 코폴리머를 포함하는 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드를 포함하는 수용성 필름으로서, 여기서 수용성 필름은 하기 특성 (a) 및 임의로 특성 (b) 및 (c) 중 적어도 하나를 갖는 수용성 필름: (a) 수용성 필름은 용해 챔버 시험에 의해 측정 시 약 12　중량% 내지 약 48　중량%의 범위의 잔류물 값을 갖고; (b) 수용성 필름은 인장 강도 시험에 의해 측정 시 적어도 약 33　MPa의 평균 인장 강도값을 가지며; 그리고 (c) 수용성 필름은 모듈러스 시험에 의해 측정 시 적어도 약 12　N/mm2의 모듈러스 값을 가진다.
7B. 단락 6B에 있어서, 수용성 필름은 특성 (b)를 가지는 수용성 필름.
8B. 단락 6B에 있어서, 수용성 필름은 특성 (c)를 가지는 수용성 필름.
9B. 단락 6B에 있어서, 수용성 필름은 특성 (b) 및 (c)를 가지는 수용성 필름.
10B. 상술한 B 단락들 중 임의의 것에 있어서, 수용성 필름은 약 54 내지 약 100의 범위의 잔류물-AMPS 인자 (RAF) 값을 가지며; RAF 값은 RAF　=　(2　×　DC)　+　(10　×　A)로서 정의되고; DC는 용해 챔버 시험에 의해 측정 시 필름의 중량 백분율로서의 잔류물 값이고; A는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머에 대한 모든 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 음이온성 중합 모노머의 몰 백분율로의 혼입의 수준인 수용성 필름.
11B. 상술한 B 단락들 중 임의의 것에 있어서, 제1 음이온성 모노머는 비닐 아세트산, 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, 비닐 설폰산, 알릴 설폰산, 에틸렌 설폰산, 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-설포에틸 아크릴레이트, 상술한 것의 알칼리 금속염, 상술한 것의 에스테르, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 수용성 필름.
12B. 상술한 B 단락들 중 임의의 것에 있어서, 제1 음이온성 모노머는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산, 이의 알칼리 금속염, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 수용성 필름.
13B. 상술한 단락에 있어서, 제1 음이온성 모노머는 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 3　몰% 미만의 양으로 존재하는 수용성 필름.
14B. 상술한 B 단락들 중 임의의 것에 있어서, 제2 음이온성 모노머는 비닐 아세트산, 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, 비닐 설폰산, 알릴 설폰산, 에틸렌 설폰산, 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-설포에틸 아크릴레이트, 상술한 것의 알칼리 금속염, 상술한 것의 에스테르, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 수용성 필름.
15B. 상술한 B 단락들 중 임의의 것에 있어서, 대응하는 제1 PVOH 코폴리머 수용성 필름은 특성 (a)를 가지고; 대응하는 제2 PVOH 코폴리머 수용성 필름은 특성 (a)를 가지지 않는 수용성 필름.
16B. 상술한 B 단락들 중 임의의 것에 있어서, 대응하는 제1 PVOH 코폴리머 수용성 필름은 특성 (b)를 가지지 않고, 대응하는 제2 PVOH 코폴리머 수용성 필름은 특성 (b)를 가지는 수용성 필름.
17B. 상술한 B 단락들 중 임의의 것에 있어서, 대응하는 제1 PVOH 코폴리머 수용성 필름은 특성 (c)를 가지지 않고; 대응하는 제2 PVOH 코폴리머 수용성 필름은 특성 (c)를 가지는 수용성 필름.
18B. 상술한 B 단락들 중 임의의 것에 있어서, PVOH 수지 블렌드는 제1 PVOH 코폴리머 및 제2 PVOH 코폴리머로 본질적으로 이루어지는 수용성 필름.
19B. 상술한 B 단락들 중 임의의 것에 있어서, 제1 PVOH 코폴리머 및 제2 PVOH 코폴리머 각각은 독립적으로 약 75% 내지 약 99%의 범위의 가수분해도를 가지는 수용성 필름.
20B. 상술한 B 단락들 중 임의의 것에 있어서, 제1 PVOH 코폴리머는 약 4　cP 내지 약 24　cP의 범위의 20℃에서의 4% 용액 점도를 가지고, 제2 PVOH 코폴리머는 약 12　cP 내지 약 30　cP의 범위의 20℃에서의 4% 용액 점도를 가지는 수용성 필름.
21B. 상술한 B 단락들 중 임의의 것에 있어서, PVOH 수지 블렌드는 제3 PVOH 폴리머를 포함하는 수용성 필름.
22B. 상술한 B 단락들 중 임의의 것에 있어서, 수용성 필름은 PVOH 폴리머 이외에 적어도 제3 수용성 폴리머를 더 포함하는 수용성 필름.
23B. 상술한 단락에 있어서, 제3 수용성 폴리머는 폴리에틸렌이민, 폴리비닐 피롤리돈, 산화폴리알킬렌, 폴리아크릴아미드, 셀룰로오스 에테르, 셀룰로오스 에스테르, 셀룰로오스 아미드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리아미드, 젤라틴, 메틸셀룰로오스, 카복시메틸셀룰로오스 및 이의 염, 덱스트린, 에틸셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스, 말토덱스트린, 전분, 변성 전분, 구아르검, 아카시아검, 크산탄검, 카라기난, 폴리아크릴레이트 및 이의 염, 이의 코폴리머, 이의 블렌드, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 수용성 필름.
24B. 상술한 B 단락들 중 임의의 것에 있어서, 수용성 필름은 가소제, 가소제 상용화제, 윤활제, 이형제, 충전제, 증량제, 가교결합제, 블로킹 방지제, 항산화제, 점착성 제거제, 소포제, 나노입자, 표백제, 계면활성제, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 더 포함하는 수용성 필름.
25B. 상술한 B 단락들 중 임의의 것에 있어서, 수용성 필름은 필름의 약 1중량% 내지 약 40　중량%의 범위의 양으로 하나 이상의 가소제를 더 포함하는 수용성 필름.
26B. 내부 파우치 체적을 획정하는 파우치의 형태로 상술한 단락 중 임의의 것의 수용성 필름을 포함하는 물품.
27B. 상술한 단락에 있어서, 내부 파우치 체적에 함유되는 조성물을 더 포함하는 물품.
28B. 상술한 B 단락 중 임의의 것의 수용성 필름 및 필름 부근에의 가정용 케어 조성물을 포함하는 물품.
용해 챔버 잔류물 시험
용해 챔버 (DC) 시험에 따른 미용해된 잔류물로 특정되거나 또는 이에 대해 시험되는 수용성 필름을 하기 재료를 사용하여 하기와 같이 분석한다:
1. 비이커 (4000 ml);
2. 스테인리스 스틸 세척기 (3.5" (88.9　mm) OD, 1.875" ID (47.6　mm), 0.125" (3.18　mm) 두께);
3. 스티렌-부타디엔 고무 개스킷 (3.375" (85.7　mm) OD, 1.91" ID (48.5　mm), 0.125" 두께 (3.18　mm));
4. 스테인리스 스틸 스크린 (3.0" (76.2　mm) OD, 200×200 메쉬, 0.0021" (0.053　mm) 와이어 OD, 304SS 스테인리스 스틸 와이어 망);
5. 온도계 (0℃ 내지 100℃, +/-1℃까지의 정확도);
6. 절단 펀치 (1.5" (38.1　mm) 직경);
7. 타이머 (초단위의 정확도)
8. 역삼투 (RO) 물;
9. 바인더 클립 (크기 #5 또는 등가);
10. 알루미늄 팬 (2.0" (50.8　mm) OD); 및
11. 초음파기.
시험되는 각각의 필름에 대해, 3개의 시험 시료를 절단 펀치를 사용하여 3.0　±0.10　mil (또는 76.2 ±　2.5　μm)의 두께를 갖는 선택된 시험 필름으로부터 절단한다. 연속식 공정으로 제조된 필름 웹을 절단하는 경우, 시료는 웹의 횡방향에 따라 (즉, 기계 방향에 수직하게) 균일하게 이격된 웹의 부분으로부터 절단하여야 한다. 각각의 시험 시료는 이후 하기 과정을 사용하여 분석된다:
1. 필름 시료를 칭량하고, 시험에 걸쳐 시료를 추적한다. 초기 필름 중량 (Fo)을 기록한다.
2. 각 시료에 대한 한 세트의 2개의 초음파처리된, 깨끗한 건조 스크린을 칭량하고, 시험에 걸쳐 시료를 추적한다. 초기 스크린 중량 (총괄적으로 조합된 2개의 스크린에 대해 So)을 기록한다.
3. 2개의 스크린의 중심 사이에 필름 시료, 이후 2개의 고무 개스킷 (스크린 및 세척기 사이의 각각의 일면 상의 하나의 개스킷), 및 이후 2개의 세척기를 후속하여 평평하게 개재하여 시료 용해 챔버를 조립한다.
4. 세척기 주변에 균일하게 이격된 4개의 바인더 클립 및 스크린 뒤로 접혀진 클립으로 용해 챔버 어셈블리를 고정한다.
5. 실험실 실온 (72　+/-　3°F, 22　+/-　2℃)에서 1,500 ml의 RO 물로 비이커를 충전하고 실온을 기록한다.
6. 5분의 함침 시간을 규정하기 위해 타이머를 설정한다.
7. 용해 챔버 어셈블리를 비이커 내에 배치하고, 즉각적으로 타이머를 시작하고, 물 표면으로 대략 45도 유입 각도로 용해 챔버 어셈블리를 삽입한다. 이러한 유입 각도는 챔버로부터 공기 거품을 제거하게 한다. 용해 챔버 어셈블리를 비이커 바닥에 두어 시험 시료 필름이 바락으로부터 수평하게 약 10　mm로 배치되게 한다. 용해 챔버 어셈블리의 4개의 뒤로 접혀진 바인더 클립은 비이커 바닥으로부터의 약 10　mm 필름 간격을 유지하기에 적합하나, 임의의 다른 동등한 지지체 수단이 사용될 수 있다.
8. 5분의 규정된 경과되는 함침 시간의 시점에서, 대략 45도 각도로 비이커로부터 용해 챔버 어셈블리를 서서히 빼낸다.
9. 알루미늄 팬 위에 수평하게 용해 챔버 어셈블리를 유지시켜 스크린으로부터의 임의의 드립(drip)을 포집하고, 조심스럽게 바인더 클립, 세척기, 및 개스킷을 제거한다. 개재된 스크린을 파쇄하여 개방하지 않는다.
10. 개재된 스크린 (즉, 스크린/잔류 미용해 필름/스크린)을 알루미늄 팬 위에 배치하고, 건조시키기 위해 30분 동안 100℃에서 오븐에 배치한다.
11. 임의의 잔류 미용해 필름을 그 내부에 포함하는 건조된 세트의 개재된 스크린을 칭량한다. 용해 챔버 어셈블리가 우선 비이커로부터 건조 과정에서 빼내어지는 경우, 측정하고, 건조된 스크린 중량에 팬으로부터 (예를 들면, 스크래핑하여) 포집하고 회수한 건조된 필름 드립핑(film dripping)을 더한다. 최종 개재된 스크린 중량 (총괄적으로 Sf, 건조된 필름 드립핑을 포함함)을 기록한다.
12. 필름 시료에 대해 잔류된 %잔류물 ("DC 잔류물")을 계산한다: % DC 잔류물 = 100*((Sf　-　So)/Fo).
13. 약 20분 동안 RO 물의 비이커에 이를 적셔 개재된 스크린을 세정한다. 이후, 이를 분리하고, 초음파기 (켜지고, RO 물로 채워짐)에서 적어도 5분 동안 또는 잔류물이 스크린 상에서 보이지 않을 때까지 최종 린스를 실시한다.
본 개시내용에 따른 수용성 필름의 적절한 거동을 DC 시험기로 측정되는 약 45　중량% 이하 또는 약 48　중량% 이하의 DC 잔류물 값으로 표시한다. 일반적으로, 더 낮은 DC 잔류물 값이 강한 세척 조건 (예를 들면, 적은 물 조건 (예컨대 세척 기계의 과장입) 및 냉수 세척 조건) 이후 세척된 물품 상에 남겨진 잔류물 필름의 공산을 감소시키기 위해 바람직하다. 다양한 구현예에서, 수용성 필름은 적어도 1, 2, 5, 10, 12, 15, 25, 30, 또는 35　중량% 및/또는 최대 약 15, 20, 30, 40, 45, 또는 48　중량%; (예를 들면, 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%)의 DC 잔류물 값을 가진다.
인장 강도 시험 및 모듈러스 시험
인장 강도 (TS) 시험 및 모듈러스 (또는 인장 응력) 및 모듈러스 (MOD) 시험에 따른 모듈러스 (또는 인장 응력)으로 특정되거나 또는 이에 대해 시험되는 수용성 필름을 하기와 같이 분석한다. 과정은 ASTM D 882 ("얇은 플라스틱 시트의 인장 특성에 대한 표준 시험 방법") 또는 동등한 것에 따라 100% 신장율에서의 모듈러스의 결정 및 인장 강도의 결정을 포함한다. INSTRON 인장 시험 장비 (모델 5544 인장 시험기 또는 동등물)은 필름 데이터의 수집을 위해 사용된다. 치수 안정성 및 재현성을 보장하기 위한 신뢰성 있는 절단 장비로 각각 절단된 최소 3개의 시험 시료를 각각의 측정값에 대해 기계 방향 (MD) (적용가능한 경우)으로 시험한다. 시험은 23 ± 2.0℃의 표준 실험실 분위기 및 35 ± 5 % 상대 습도에서 실시한다. 인장 강도 또는 모듈러스 측정을 위해, 3.0　±　0.15　mil (또는 76.2　±　3.8　μm) 의 두께를 갖는 단일 필름 시트의 1"-폭 (2.54　cm) 샘플을 제조한다. 샘플을 이후 INSTRON 인장 시험 기계로 이송시켜 35% 상대 습도 환경에의 노출을 최소화하면서 시험을 진행한다. 인장 시험 기계를 제조자 지시에 따라 준비하고, 500　N 하중 셀을 구비시키고, 보정한다. 수정 그립 및 페이스를 고정한다 (모델 번호 2702-032 페이스를 갖는 INSTRON 그립, 이는 25 mm 폭으로 코팅된 고무임, 또는 동등물). 샘플은 인장 시험 기계에 설치하고, 100% 모듈러스 (즉, 100% 필름 신장율을 달성하는데 요구되는 응력) 및 인장 강도 (즉, 필름을 파괴하는데 요구되는 응력)을 결정하기 위해 분석한다.
본 개시내용에 따른 수용성 필름의 적합한 거동을 TS 시험에 의해 측정 시 적어도 약 33　MPa의 TS 값으로 표시한다. 일반적으로, 더 높은 TS 값이 바람직하고, 이는 필름이 밀봉의 제한적이거나 또는 가장 약한 성분인 경우, 이들이 더 강한 파우치 밀봉에 해당하기 때문이다. 다양한 구현예에서, 수용성 필름은 적어도 약 33, 34, 35, 또는 40　MPa 및/또는 최대 약 35, 38, 40, 45, 또는 50　MPa (예를 들면, 약 33　MPa 내지 약 48　MPa 또는 약 33　MPa 내지 약 38　MPa)의 TS 값을 가진다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적절한 TS 값 범위에 대한 상한값은 PVOH 수지 블렌드에서의 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머 중의 단일 PVOH 폴리머 또는 PVOH 코폴리머만을 갖는 대응하는 수용성 필름 (예를 들면, 더 높은 TS 값을 갖는 대응하는 단일-수지 필름)에 대한 TS 값일 수 있다.
본 개시내용에 따른 수용성 필름의 적합한 거동은 MOD 시험에 의해 측정 시 적어도 약 12　N/mm2의 MOD 값으로 표시된다. 일반적으로, 더 높은 MOD 값이 바람직하고, 이는 제조 과정에서 또는 최종 소비자 패키징에서 서로의 상면에 장입되는 경우 서로에 대해 변형되고 고정되는 낮은 공산 및 더 큰 강성을 갖는 파우치에 해당하기 때문이다. 다양한 구현예에서, 수용성 필름은 적어도 약 12, 12.5, 13, 14, 또는 16　N/mm2 및/또는 최대 약 13, 14, 15, 16, 18, 또는 20　N/mm2 (예를 들면, 약 12　N/mm2 내지 약 16　N/mm2 또는 약 12.5　N/mm2 내지 약 15　N/mm2)의 MOD 값을 가진다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적절한 MOD 값 범위에 대한 상한값은 PVOH 수지 블렌드에서의 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머 중의 단일 PVOH 폴리머 또는 PVOH 코폴리머만을 갖는 대응하는 수용성 필름 (예를 들면, 더 높은 MOD 값을 갖는 대응하는 단일-수지 필름)에 대한 MOD 값일 수 있다.
잔류물-AMPS 인자
음이온성 아미노프로필 설폰산 염 (AMPS)을 갖는 PVOH 코폴리머, 예를 들면, 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 및/또는 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산 코모노머 및 이의 염을 갖는 것이 시간에 따라 폴리머로부터의 AMPS 기의 분리를 나타낼 수 있음이 관찰되었다. 폴리머로부터의 AMPS 기의 이러한 분리는 필름에서 자유 아미노프로필 설포네이트 분자를 생성한다. 이러한 분자는 표면 활성적이고, 필름 표면으로 이동시킬 수 있고, 이에서 이는 시각적으로 허용되지 않은 결정을 형성할 수 있고 (즉, 바람직하지 않은 필름 백화를 야기함), 이는 특히 수밀봉(water seal)이 파우치를 형성하기 위해 사용되는 경우 밀봉 문제를 야기할 수 있고, 이는 수용성 필름 수지에서의 바람직하지 않은 락톤 고리 형성의 속도를 증가시킬 수 있다. 이러한 문제점은 PVOH 음이온성 코폴리머에서의 AMPS 코모노머의 혼입의 증가하는 수준 (AMPS의 몰%로서 표현됨)에 따라 증가한다.
하기 실시예 1-5에 예시된 바와 같이, 수용성 필름의 DC 잔류물 값은 필름에서의 PVOH 음이온성 코폴리머 수지의 음이온성 함량에 의해 크게 영향을 받는다. PVOH-co-AMPS 코폴리머에서의 최대 약 4　몰% AMPS의 수준은 감소되는 DC 잔류물 수분에서 특히 효과적이다.
따라서, PVOH-co-AMPS 코폴리머가 더 높은 AMPS 수준에서 필름에서 감소되는 DC 잔류물 수준에 효과적이지만, 이러한 높은 AMPS 수준은 코폴리머에서의 AMPS 분리의 증가하는 정도에 기초하여 문제가 될 수 있고, 이는 바람직하게는 회피된다. 이는 감소되는 AMPS 수준 및 DC 잔류물 모두에 대해 바람직한 것으로 인식되었고, 두 인자는 이상적으로 0이거나 이와 근사하다. 두 인자가 주어진 필름에서 경쟁적 장점 및 단점을 가지는 것으로 추가로 인식되었다 (예를 들면, 더 높은 AMPS 수준은 DC 잔류물을 낮추나, AMPS 분리와 관련된 문제점을 증가시키고 그리고 그 반대이다). 각각의 파라미터는 동등한 중요성을 가지지 않고, 이에 따라 필름 성능에 대해 전체적인 이의 영향에 따라 실증적으로 칭량되고, 파라미터들 간의 상호작용은 식 I에 따라 잔류물-AMPS 인자 (RAF)에 대한 하기 실증적 관계식으로 특정되는 것으로 추가적으로 인식되고 있다:
RAF　=　(2　×　DC)　+　(10　×　A).(I)
식 I에서, DC는 상기 DC 시험에 의해 측정 시 필름의 (중량 백분율로의) DC 잔류물 값이고, 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머에 대한 모든 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 음이온성 중합 모노머 (예를 들면, 이의 산, 염, 및 임의로 에스테르 형태를 포함함)의 (몰 백분율로의) 혼입의 이의 수준이다.
이의 RAF 값에 대해 평가되는 수용성 필름은 우선 상기 DC 시험에 따라 분석되고 DC 잔류물 값을 결정한다. 혼입의 AMPS 수준은 공지된 PVOH 수지 제형에 기초하여 계산되고 공지된 분석 기술 (예를 들면, PVOH 수지를 직접적으로 분석하거나, 또는 후속 분석을 위해 수용성 필름으로부터 우선 PVOH 수지를 추출함으로써) 측정될 수 있다. PVOH에서의 혼입의 AMPS 수준을 결정하기 위한 적합한 방법은 성분 분석 및 양성자 NMR을 포함한다. 성분 분석 기술을 사용하여, PVOH 수지 폴리머에 대한 총 질소 성분의 결정은 AMPS 수준과 상관될 수 있다 (즉, 여기서 AMPS 모노머 단위는 질소를 포함하고, 한편 비닐 알코올 및 비닐 아세테이트 모노머 단위는 함유하지 않음). 양성자 NMR에 대해, PVOH 샘플은 하기와 같이 분석될 수 있다. PVOH 샘플 분말은 24시간 동안 속슬렛 추출을 사용하여 메탄올로 세척되고, 이후 이는 24시간 동안 주위 온도에서 감압 하에 건조된다. 이후, 이는 디메틸 설폭사이드-D6에 용해되고, 양성자 NMR 스펙트럼은 80℃ (256 스캔 표준)에서 400MHz 양성자 NMR을 사용하여 수득된다. PVOH의 개질의 양은 이후 아세테이트기가 부착된 주요 사슬에서의 -CH- 기를 나타내는 피크 α (4.65-5.15　ppm), 알코올기가 부착된 주요 사슬의 -CH-기를 나타내는 피크 β (3.60-4.00　ppm), 및 AMPS 단위의 -CH2-기를 나타내는 피크 γ (2.60-2.90　ppm)를 포함하는 NMR 스펙트럼에서의 피크로부터 계산된다. 혼입 A의 AMPS 수준은 식 II를 사용하여 계산되고, 여기서 α, β, 및 γ의 값은 양성자 NMR 스펙트럼으로부터의 피크 면적 적분값이다:
A (몰%)　=　100　×　(γ/(2α　+　2β　+　γ)). (II)
본 개시내용에 따른 수용성 필름의 적합한 거동은 약 54 내지 약 100, 또는 약 85 내지 약 98, 또는 약 92 내지 약 98의 범위의 RAF 값으로 표시된다. 이러한 범위 내에서, RAF 값은 (예를 들면, 상대적으로 높은 TS 및/또는 MOD 값으로 나타나는) 물리적 특성 및 (예를 들면, 상대적으로 낮은 DC 잔류물 값으로 나타나는) 화학적 특성의 양호한 균형을 갖는 수용성 필름의 양호한 지표인 경향이 있다. 다양한 범위를 벗어난 낮은 RAF 값을 갖는 필름은 상대적으로 낮은 DC 잔류물 값을 나타내나, 또한 이의 수반되는 단점을 갖는 AMPS 분리의 상대적으로 높은 정도를 나타낼 수 있다. 다양한 범위를 벗어난 높은 RAF 값을 갖는 필름은 상대적으로 높은 DC 잔류물 값을 나타낼 수 있다. 다양한 구현예에서, 수용성 필름은 적어도 약 54, 55, 60, 70, 80, 85, 90, 또는 92 및/또는 최대 약 95, 98, 99, 또는 100의 RAF 값을 가진다.
노화된 인장 강도 시험
노화된 인장 강도 ("ATS" 또는 "인장-노화됨") 시험 및 임의로 모듈러스 (또는 인장 응력)에 따른 인장 강도로 특정되거나 이에 대해 시험되는 수용성 필름은 하기와 같이 분석된다. 과정은 인장 강도의 결정 및 임의로 ASTM D 882 ("얇은 플라스틱 시트의 인장 특성에 대한 표준 시험 방법") 또는 동등한 것에 따라 100% 신장율에서의 모듈러스의 결정을 포함한다. INSTRON 인장 시험 장비 (모델 5544 인장 시험기 또는 동등물)은 필름 데이터의 수집을 위해 사용된다. 최소 3개의 시험 시료를 제조할 수 있는 크기의 필름 샘플을 우선 필름 샘플을 최소 헤드 공간을 갖는 포일 라미네이트 파우치에 배치시켜 컨디셔닝시키고 열 밀봉하여 밀폐한다. 파우치를 14일 동안 35℃ 오븐에 배치한다. 14일 이후, 파우치를 제거하고 23℃로 냉각시킨다. 시료를 치수 안정성 및 재현성을 보장하기 위해 신뢰성 있는 절단 장비로 각각 절단하고, 이를 각각의 측정에 대해 기계 방향 (MD) (적용가능한 경우)에서 시험한다. 시험은 23 ± 2.0℃의 표준 실험실 분위기 및 35 ± 5 % 상대 습도에서 실시한다. 인장 강도 또는 모듈러스 측정을 위해, 3.0　±　0.15　mil (또는 76.2　±　3.8　μm) 의 두께를 갖는 단일 필름 시트의 1"-폭 (2.54　cm) 샘플을 제조한다. 샘플을 이후 INSTRON 인장 시험 기계로 이송시켜 35% 상대 습도 환경에의 노출을 최소화하면서 시험을 진행한다. 인장 시험 기계를 제조자 지시에 따라 준비하고, 500　N 하중 셀을 구비시키고, 보정한다. 수정 그립 및 페이스를 고정한다 (모델 번호 2702-032 페이스를 갖는 INSTRON 그립, 이는 25 mm 폭으로 코팅된 고무임, 또는 동등물). 샘플을 인장 시험 기계에 설치하고, 인장 강도 (즉, 필름을 파괴하는데 요구되는 응력) 및 임의로 100% 모듈러스 (즉, 100% 필름 신장율을 달성하는데 요구되는 응력)을 결정하기 위해 분석한다.
본 개시내용에 따른 수용성 필름의 적합한 거동은 ATS 시험으로 측정되는 적어도 약 25　MPa, 30　MPa, 또는 32.5　MPa의 ATS 값으로 표시된다. 일반적으로, 더 높은 ATS 값이 바람직하고, 이는 필름이 밀봉의 제한적이거나 또는 가장 약한 성분인 경우, 일반적으로 더 강한 파우치 및 더 강한 파우치 밀봉에 해당하기 때문이다. 다양한 구현예에서, 수용성 필름이 적어도 약 25, 30, 32.5, 또는 35　MPa 및/또는 최대 약 30, 35, 38, 40, 45, 또는 50　MPa의 ATS 값을 가진다.
총 밀봉 인열 시험(Sum Seal Tear Test)
총 밀봉 인열 ("SST" 또는 "Sum% 밀봉 인열") 시험에 따라 밀봉 강도로 특정되거나 또는 이에 대해 시험되는 수용성 필름은 하기와 같이 분석된다. 과정은 밀봉의 백분율 (또는 분율)로서의 밀봉 강도의 결정을 포함하고, 여기서 필름은 당겨지는 경우 밀봉 박리를 형성하는 필름의 층 대신에 인열된다. 강한 밀봉은 인열 결과 (즉, 충분한 힘이 밀봉이 박리되기 이전에 필름을 인열하기 위해 적용됨)를 나타내고, 한편 약한 밀봉은 박리 결과를 나타낸다 (즉, 2개의 밀봉된 필름은 충분한 힘이 필름을 인열하기 위해 적용되기 이전에 박리됨). INSTRON 인장 시험 장비 (모델 5544 인장 시험기 또는 동등물)는 필름 데이터의 수집을 위해 사용되고, 아닐록스 롤러 140/10를 갖는 ESIPROOF 프루핑 장비 또는 동등물이 물로 필름의 2개의 시트를 밀봉하기 위해 사용된다. 최소 3개의 시험 시료를 제조할 수 있는 크기의 필름 샘플을 우선 최소 헤드 공간을 갖는 포일 라미네이트 파우치에 배치시켜 컨디셔닝시키고 열 밀봉하여 밀폐한다. 파우치를 11일 동안 38℃ 오븐에 배치한다. 11일 이후, 파우치를 제거하고 23℃ ± 2.0℃로 냉각시킨다.
SST 시험은 하기와 같이 수행된다: 300 mm 치수를 갖는 4개의 100 mm x 300 mm 필름 시트를 기계 방향 (MD)으로 절단하여 시험 시료를 준비한다. 2개의 시트에 대해, 표면에 대해 1개의 시트의 4개의 모서리를 테이핑한다. 적절한 표면이 접촉되도록 테이핑된 시트의 상면 상에 다른 시트를 중첩시킨다. 다른 테이핑된 시트의 상면 상에, (1) 즉 무광-광택 밀봉을 형성하고 평가하기 위해 광택면 (즉, 캐스트 필름의 기재-접촉면)이 무광 표면 (즉, 캐스트 필름의 공기-건조된 면)과 접촉되도록 또는 (2) 무광면이 (즉, 무광-무광 밀봉을 형성하고 평가하기 위해) 무광 표면과 접촉되도록 상면 상에 나머지 시트를 배치한다. 하부 시트에 고정하기 위해 상면 시트 각각의 하나의 100 mm 단부를 테이핑한다. 140/10 아닐록스 롤러를 사용하는 ESIPROOF 프루핑 롤러를 통해 각각의 상면 시트의 갈려진 단부를 연결한다. 0.5 mL의 물을 닥터 블레이드에 적용한다. 일정한 속도 (초당 75 mm)로 롤러를 당겨 상부 필름을 코팅하고 하부 시트에 고정한다. 필름을 10-15분 동안 융착시킨다. 스트립 펀치 또는 샘플 절단기를 사용하여, 횡방향 (TD)로 25.4 mm 폭 샘플을 절단한다. INSTRON 시험 기계로 이송되는 경우, 시험을 진행하여 환경에의 노출을 최소화한다. 필름 그립 사이의 6　mm 분리 및 254 mm/min로의 크로스 헤드 속도를 설정한다. 시험 기계의 그립에 시료의 밀봉되지 않은 플랩을 배치하고, 시료가 그립에 결합되어 평행하게 되는 것이 보장되도록 관리한다. 시험을 개시하여 플랩에 하중을 가하여 밀봉된 층을 인열시키거나 분리시킨다. 2개의 플랩 중 적어도 하나가 플랩 폭의 적어도 25%로 인열되는 경우 인열로서 밀봉 성능을 기록한다. 그렇지 않으면, 박리로서 밀봉 성능을 기록한다.
시험을 무광-광택 밀봉 시폄 및 무광-무광 밀봉 시료 모두에 대해 수행하고, 이 둘 밀봉 구조는 본 개시내용에 따른 수용성 파우치에 대한 밀봉의 형성에 일반적인 것이다. 각각의 유형의 밀봉에 대해 인열되는 밀봉의 백분율을 함께 더하여 SST 값이 제공된다. 예를 들면, 무광-광택 밀봉의 100%가 인열되고, 무광-무광 밀봉의 100%가 인열되는 경우, SST 값은 200%이다.
본 개시내용에 따른 수용성 필름의 적절한 거동은 적어도 약 50%, 100%, 150%, 170%, 180% 또는 190% 및/또는 최대 약 160%, 180% 또는 200% (예를 들면, 약 170% 또는 180% 내지 200%)의 SST 값으로 표시된다. 이러한 범위 내에서, 필름은 높은 밀봉 강도를 나타낸다.
노화된 용융 전이 델타 시험(Aged Melting Transition Delta Test)
노화된 용융 전이 델타 시험 ("AMTD" 또는 "dTm1") 시험에 따른 용융 온도에서의 증가로 특정되거나 또는 이로 시험되는 수용성 필름은 하기와 같이 분석된다. AMTD 값은 노화 이전의 Tm1 값을 뺀 2주의 노화/어닐링 이후의 용융 온도 Tm1 값이다. 폴리머의 용융점은 폴리머에서의 결정 크기/수가 증가할수록 증가할 수 있다. AMTD의 하한값은 전환 공정에서 더 나은 밀봉과 관련되고, 결정성에서의 낮은 성장을 나타내는 것으로 여겨지고, 이에 의해 밀봉에 이용가능한 보다 이동성이고, 비결정성인 부분을 제공한다. 더 낮은 AMTD 값이 바람직하다. 노화를 위해, 필름 샘플을 우선 최소 헤드 공간을 갖는 포일 라미네이트 파우치에 배치시켜 컨디셔닝시키고 열 밀봉하여 밀폐한다. 파우치를 14일 동안 35℃ 오븐에 배치한다. 14일 이후, 파우치를 제거하고 실온 (23℃ ± 2.0℃)으로 냉각시킨다.
시험을 온도 증가 과정에서 중량 손실을 회피하기 위해 TZERO 알루미늄 밀폐된 팬 (TA Instruments로부터 이용가능함) 및 50　ml/min 질소 퍼징을 갖는 TA Instruments Q2000 시차 주사 열량계 (DSC) 또는 동등물을 사용하여 실시한다. 시험되는 필름 시료를 작은 조각으로 절단하여 팬에 고정된 약 3-5 mg 총 샘플 (예를 들면, 약 3개의 적층된, 절단 필름 조각)을 제공한다. DSC 시험을 (1) -75.00℃에서 평형화시키고, 이후 (2) 10.00℃/min 내지 200.00℃로 증가시켜 DSC 곡선을 생성하여 수행한다. 곡선의 생성시, 모든 전이를 Tg, Tm1, 및 Tm2뿐만 아니라 표준 열량계 분석에 따른 Tm1에 대한 엔탈피로서 기록한다. DSC 시험을 노화 이전의 초기 필름 및 35℃에서의 2주간의 노화 이후의 필름에 대해 수행한다. AMTD 값은 이후 Tm1,　노화됨　-　Tm1,　초기로서 계산된다.
본 개시내용에 따른 수용성 필름의 적합한 거동은 약 4, 6, 8, 10, 11, 또는 12℃ 이하 및/또는 적어도 약 0, 2, 4, 6, 또는 8℃ (예를 들면, 약 0, 2, 또는 4℃ 내지 약 11 또는 12℃)의 AMTD 값으로 표시된다. 이러한 범위 내에서, 필름은 특히 패킷 또는 파우치로의 형성 이후에 개선된 밀봉 강도를 나타낸다.
노화 부착 시험(Aged Adhesion Test)
노화 부착 ("AA" 또는 "2W-PA") 시험에 따른 부착력 (또는 점착력)으로 특정되거나 이에 대해 시험되는 수용성 필름을 하기와 같이 분석한다. AA 시험 값은 점착력 (부착력) 시험의 곡선 하의 양의 면적이다. 양의 면적은 부착력의 작용과 유사하거나 동등하다. 노화를 위해, 최소 3개의 시험 시료를 제조할 수 있는 필름 샘플을 우선 최소 헤드 공간을 갖는 포일 라미네이트 파우치에 배치시켜 컨디셔닝시키고 열 밀봉하여 밀폐한다. 파우치를 14일 동안 35℃ 오븐에 배치한다. 14일 이후, 파우치를 제거하고 실온 (23℃ ± 2.0℃)으로 냉각시킨다. 더 높은 AA 값이 바람직하고, 이는 밀봉 강도를 나타낸다.
시험을 파스타 경질 고리(pasta firmness rig) 및 물 적용을 위한 오버헤드 프로브 분무건 (BADGER 200-3 또는 동등물)이 구비된 안정한 마이크로시스템 (XT+ 사양) 텍스처 분석기 또는 동등물을 사용하여 수행된다. 시험은 하기 표준 점착 방법 파라미터로 수행한다: 코트 중량 0.04　g, 개방 시간 10초, 밀봉력 50　kg, 밀봉 시간 2초, 및 경화 시간 60초. 조절된 조건 (21℃, 35% RH) 하에 14　cm x 9　cm의 2개의 필름 조각을 절단하고, 이후 양면 테이프를 사용하여 하나의 층을 파스타 경질 고리 (하부 플랫폼)에 고정하고, 임의의 잠재적인 주름이 없게 조심스럽게 평활화시켜 하나의 층을 상부 프로브에 고정하여 샘플을 제조한다. 3개의 시료 복제물을 이후 하기 과정에 따라 시험한다:
1. 하부 플랫폼 위 20.5　cm에 분무 건을 배치하고;
2. 하부 필름층의 중심에 0.04　g이 적용되도록 물을 분무하고;
3. 필름 층이 조합될 때까지 상부 프로브를 강하시키고, 2초 동안 50　kg 압력을 가하여, 물 적용과 조합 사이의 시간을 10초로 설정하고;
4. 압력을 해제하고 60초 동안의 접촉을 유지하고 (100g에서의 이완을 위한 힘);
5. 12 mm/s의 일정한 속도로 상부 프로브를 지지하고; 그리고
6. 필름 시료의 부착력의 작용으로서 '양의 부분'을 기록한다.
본 개시내용에 따른 수용성 필름의 적합한 거동을 적어도 약 1300, 1900, 또는 2500　g/s 및/또는 최대 약 3000, 4500, 6000, 8000, 10000, 15000 또는 20000　g/s의 AA 값으로 표시한다. 이러한 하한 임계 수준 초과시 (예를 들면, 상한값으로 또한 정의되는 범위 내에서), 필름은 개선된 밀봉 강도를 나타낸다.
실시예
비교 실시예 1-5: 단일-수지 필름
실시예 1-5는 형성되는 수용성 필름을 나타내고, 각각은 단일 PVOH 폴리머 또는 PVOH 코폴리머 수지 A-E 각각을 포함한다. 수지 A 및 B는 음이온성 코모노머를 갖지 않고, 상이한 4% 용액 점도를 갖는 부분적으로 가수분해된 PVOH 폴리머였다. 수지 C는 음이온성 모노메틸 말레에이트 (나트륨염) 코모노머의 혼입의 1.82　몰% 수준을 갖는 부분적으로 가수분해된 PVOH 코폴리머였다 (즉, 수지 C는 비닐 알코올, 비닐 아세테이트, 및 모노메틸 말레에이트 (나트륨염) 모노머 단위를 갖는 PVOH 터폴리머였다). 수지 D 및 E는 음이온성 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산 (나트륨염) 코모노머의 혼입의 1.77　몰% 및 3.70　몰% 수준을 각각 갖는 부분적으로 가수분해된 PVOH 코폴리머였다 (즉, 수지 D 및 E는 비닐 알코올, 비닐 아세테이트, 및 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산 (나트륨염) 모노머 단위를 갖는 PVOH 터폴리머였다). 필름은 (i) 이의 각각의 수지 (수지 백중량부당 100 중량부 (phr)), (ii) 글리세롤 가소제 (약 20-22　phr), (iii) 프로필렌 글리콜 가소제 (약 10-12　phr), (iv) 소르비톨 가소제 (약 5-6　phr), (v) 개질된 전분 충전제 (약 2-4　phr), (vi) 계면활성제 및 다른 가공 조제 (약 5-7　phr), 및 (vii) 잔류물 (약 9-10　phr)을 포함하였다. 상술한 것의 수성 조성물을 캐스팅하여 3.0　±　0.15　mil (또는 76.2　±　3.8　μm) 필름 샘플을 형성하고, 이는 상술한 방법에 의한 이의 DC 잔류물 값, TS 값, 및 MOD 값에 대해 시험하였다. 표 1은 수지 및 필름 특성 예를 들면 1-5을 요약하였다. 표 1에서, 필름에 대한 음이온성 코모노머 (AC) 함량은 필름에서 모든 PVOH 수지에 대한 몰 기준으로 제공되고, AC 값은 추가로 이들이 AMPS 코모노머 단위 (A) 또는 모노메틸 말레에이트 코모노머 단위 (M)에 해당하는지 여부를 추가로 나타낸다.
[표 1] 비교 실시예 1-5에 대한 수지 및 필름 데이터
Figure pct00005
실시예 6- 11: 2개의 수지 블렌드 필름
실시예 6-11은 형성된 수용성 필름을 나타내고, 이들 각각은 PVOH 폴리머 또는 PVOH 코폴리머 수지 A-E 중 2개의 블렌드를 포함한다. 특정 블렌드는 PVOH 수지 A 및 E (실시예 6), A 및 C (실시예 7), A 및 D (실시예 8), B 및 E (실시예 9), 및 B (실시예 10), 및 C 및 E (실시예 11)를 포함하였다. 블렌드 필름은 하기 표 2-7에 기재된 상대적인 중량 비율의 범위에서 주어진 블렌드를 형성하는 100 phr 조합된 2개의 수지를 포함하였고, 한편 가소제 및 다른 첨가제는 비교 실시예 1-5에 대해 기재된 양 및 유형으로 존재하였다. 상기 블렌드 필름 조성물의 수성 조성물을 캐스팅하여 3.0　±　0.15　mil (또는 76.2　± 3.8　μm) 필름 샘플을 형성하였고, 이는 상기 방법에 의한 DC 잔류물 값, TS 값, 및 MOD 값에 대해 시험하였다. 표 2-7은 예를 들면 6-11의 수지 및 필름 특성을 요약하였다. 표 2-7의 각각에 대한 제1 및 최종 항목은 필름 제형에 대한 단일-수지 한계값을 나타내고 (예를 들면, 비교 실시예 1-5에서와 유사하게 나타남), 한편 나머지 값은 2개의수지 블렌드 제형을 나타낸다. 표 2-7에서, 필름에 대한 음이온성 코모노머 (AC) 함량은 필름에서의 모든 폴리머성 수지에 대한 몰 기준으로 제공되고 있고 (즉, 존재하는 두개의 수지를 포함하나 가소제 및 이의 다른 비수지 성분을 배제함), AC 값은 추가로 AMPS 코모노머 단위 (A) 또는 모노메틸 말레에이트 코모노머 단위 (M)에 대응하는지 여부를 나타낸다.
[표 2] 실시예 6에 대한 수지 및 필름 데이터 (A/E 블렌드)
Figure pct00006
[표 3] 실시예 7에 대한 수지 및 필름 데이터 (A/C 블렌드)
Figure pct00007
[표 4] 실시예 8에 대한 수지 및 필름 데이터 (A/D 블렌드)
Figure pct00008
[표 5] 실시예 9에 대한 수지 및 필름 데이터 (B/E 블렌드)
Figure pct00009
[표 6] 실시예 10에 대한 수지 및 필름 데이터 (A/B 블렌드)
Figure pct00010
[표 7] 실시예 11에 대한 수지 및 필름 데이터 (C/E 블렌드)
Figure pct00011
실시예 6-11은 PVOH 수지 블렌드가 이의 특정 블렌드 성분, 블렌드 성분의 상대적인 양, 또는 둘 모두의 관점에서 선택되는 경우, 적어도 일부 PVOH 음이온성 코폴리머를 갖는 PVOH 수지 블렌드를 포함하는 수용성 필름이 실질적으로 유리한, 또한 경쟁적인 물리적 및 화학적 특성의 조합을 나타낼 수 있음을 예시한다. 예를 들면, 상기 언급한 바와 같이, 파우치-내-조성물의 전달 응용에 특히 적합한 필름은 세척 응용분야에서의 물품 상의 필름 잔류물을 감소시키거나 근절하기 위해 (a) 약 48　중량% 이하의 DC 잔류물 값, (b) 저장 또는 세척 과정에서 조기에 덜 파열되는 강한 파우치를 생성하기 위한 적어도 약 33　MPa의 TS 값, 및 (c) 함께 사용하기 이전에 덜 변형되고 및/또는 고정되는 경성 파우치를 생성하기 위한 적어도 약 12　N/mm2의 MOD 값 중 적어도 하나를 나타낸다. 바람직하게는, 필름은 DC 잔류물 기준 (a) 및 TS/MOD 기준 (b), (c) 중 적어도 하나를 충족시킨다. 더 바람직하게는, 필름은 모든 3개의 기준 (a)-(c) 모두를 충족시킨다.
비교 실시예 1-5의 단일-수지 필름 데이터에 예시된 바와 같이, 그러나, 바람직한 DC 값은 대개 바람직한 TS 및/또는 MOD 값과 경쟁된다. 예를 들면, 비교 실시예 5 (수지 E)의 필름은 바람직하게는 낮은 DC 잔류물 값을 가지나 좋지 않은 TS 값을 가졌다. 반대로, 비교 실시예 1-4 (수지 A-D)의 필름은 개선된 TS 값을 가지나 좋지 않은 DC 잔류물 값을 가진다. 비교 실시예 1-5에서의 단일-수지 필름 각각이 3개의 기준 (a)-(c) 중 적어도 하나가 불량하기 때문에, PVOH 수지 블렌드 필름이 3개의 기준 (a)-(c) 중 적어도 2개 및 바람직하게는 각각에 대해 바람직한 특성을 갖는 것으로 수득될 수 있는지 여부에 대해 이전에 알려지지 않았다.
실시예 6-11에 나타난 바와 같이, 예상밖으로 이것이 적어도 하나의 PVOH 음이온성 코폴리머를 갖는 PVOH 수지 블렌드를 함유하는 특정 수용성 필름이 기준 (a)-(c) 중 2개 또는 3개를 충족하는 것이 밝혀졌다. 표 2-7에서, "*"로 표시된 필름 특성은 이의 개개의 임계값 수준을 총족시킨다. 데이터로부터, 실시예 11의 C/E 블렌드에 의해 예시되는 바와 같이 2개의 PVOH 음이온성 코폴리머를 포함하는 PVOH 수지 블렌드가 일반적으로 약 25/75 내지 약 90/10 (w/w, 각각)의 범위의 C/E 블렌드 비에 대한 모든 3개의 기준 (a)-(c)을 충족시키는 것을 나타낸다. 마찬가지로, 실시예 6 및 9 각각의 A/E 및 B/E 블렌드에 의해 예시되는 바와 같이 PVOH 음이온성 코폴리머 및 PVOH 호모폴리머를 포함하는 PVOH 수지 블렌드는 일반적으로 약 30/70 내지 약 70/30 (w/w, 각각)의 범위의 A/E 및 B/E 블렌드 비에 대한 기준 (a)-(c) 중 적어도 2개를 충족시킨다.
약 25/75 내지 약 90/10의 C/E 블렌드의 범위가 물리적 및 화학적 특성의 우수한 조합을 생성하지만, 3개의 기준 (a)-(c)이 또한 필름 블렌드에서 낮은 수준의 AMPS로 달성될 수 있는 경우 보다 바람직할 수 있는 것으로 인식되었다. 또한 놀랍게도, 제4 기준 (d)로서 약 1.6　몰% 미만으로의 AMPS의 감소로, 모든 4개의 기준 (a)-(d)는 실시예 11에 나타난 바와 같이 약 60/40 내지 약 40/90 (w/w, 각각)의 범위의 C/E 블렌드 비에 대해 충족될 수 있음이 관찰되었다.
실시예 6-11은 3개의 기준 (a)-(c)에 의해 반영된 바와 같은 물리적 및 화학적 특성의 바람직한 조합을 갖는 수용성 필름의 선별 지표로서 RAF 값의 값을 추가로 예시하고 있다. 예를 들면, 약 54 내지 약 100 범위의 RAF 값을 갖는 필름에 대해, 90.5%의 실시예 필름 (시험된 블렌드 필름의 19/21)은 기준 (a) 및 기준 (b) 및 (c) 중 적어도 하나를 충족시키는 것으로 밝혀졌다. 마찬가지로, 약 54 내지 약 100의 범위 밖의 RAF 값을 갖는 필름에 대해, 78.0%의 실시예 필름 (시험되는 블렌드 필름의 32/41)은 기준 (a) 및 기준 (b) 및 (c) 중 적어도 하나를 충족시키지 못하고, 실시예 필름 중 어느 것도 모든 3개의 기준 (a)-(c)을 충족시키지 못하는 것으로 밝혀졌다. 약 85 내지 약 98의 더 좁은 RAF 범위는 보다 더 바람직한 필름, 모든 4개의 기준 (a)-(d)을 충족시키는 것을 나타내고 (즉, 약 1.6　몰% 미만의 낮은-AMPS 기준을 추가로 충족시킴), 이에 따라 AMPS기 절단 및 필름 열화의 공산을 감소시킨다. 이러한 경우, 약 85 내지 약 98 범위의 RAF 값을 갖는 필름에 대해, 100%의 실시예 필름 (시험되는 블렌드 필름의 4/4)이 모든 4개의 기준 (a)-(d)을 충족시키는 것으로 밝혀졌다. 마찬가지로, 약 85 내지 약 98의 범위 밖의 RAF 값을 갖는 필름에 대해, 100%의 실시예 필름 (시험되는 블렌드 필름의 58/58)이 모든 4개의 기준 (a)-(d)를 충족시키기 못하는 것으로 밝혀졌다.
실시예 12: 2개의 수지 블렌드 필름
실시예 12는 PVOH 코폴리머 및 글리세린, 소르비톨, 및 디프로필렌 글리콜을 포함하는 3개의 상이한 가소제의 블렌드에 기초한 일련의 수용성 필름을 나타낸다. PVOH 코폴리머 블렌드는 모노메틸 말레에이트 (나트륨염) 코모노머 (MMM)를 포함하는 제1 부분적으로 가수분해된 PVOH 코폴리머 및 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 (나트륨염) 코모노머 (AMPS)를 포함하는 제2 부분적으로 가수분해된 PVOH 코폴리머의 변화가능한 비의 블렌드이다. 필름은 (i) 이의 각각의 PVOH 코폴리머 수지 (수지 백중량부당 100 중량부 (phr)), (ii) 글리세린 가소제 (16.2　phr), (iii) 소르비톨 가소제 (10.4　phr), (iv) 디프로필렌 글리콜 가소제 (10.4　phr), (v) 개질된 전분 충전제 (약 2-4　phr), (vi) 계면활성제 및 다른 가공 조제 (약 5-7　phr), 및 (vii) 나머지 물을 포함하였다. 총 가소제 장입량은 37 phr였다. 코폴리머 블렌드에서의 PVOH-co-MMM의 양은 0　중량% 내지 100　중량%의 범위이다. 상술한 것의 수성 조성물을 캐스팅하여 3.0　±　0.15　mil (또는 76.2　± 3.8　μm) 필름 샘플을 형성하였고, 이를 상기 방법에 의한 이의 ATS 값, AA 값, AMTD 값, SST 값에 대해 시험하였다. 표 8은 실시예 12에 대한 필름 특성을 요약하고 있고, PVOH 코폴리머 블렌드를 포함하는 필름은 코폴리머 블렌드 조성의 범위에 걸쳐 바람직한 특성의 조합이 달성되는 것을 나타낸다.
[표 8] 실시예 12에 대한 필름 데이터
Figure pct00012
실시예 12의 도 2는 AMTD 값 및 ATS 값 모두의 반응은 PVOH-co-MMM (%M) 함량의 함수로서 비선형인 것을 나타낸다. 이러한 비선형 반응은 혼합물 법칙 (Rule-of Mixtures, ROM)로부터의 선형으로 보간된 기준선에 대해 실질적으로 바람직한 편차이다. 약 20　중량% 내지 80　중량% PVOH-co-MMM의 범위에 걸쳐 AMTD 값에서의 실질적인 감소가 존재하고, 약 20　중량% 내지 50　중량% PVOH-코 MMM의 범위에 걸쳐 ATS 값에서의 실질적인 증가가 존재한다. 실시예 12의 도 3은 PVOH-co-MMM /PVOH-co-AMPS의 80　중량%/20　중량% 블렌드가 놀랍게도 시험되는 모든 다른 비와 비교하여 양호한 SST 값을 나타내는 것을 보여준다. 60%의 SST 값이 최대 가능하게는 200% SST 값과 비교하여 낮음에도 불구하고, 80　중량%/20　중량% 블렌드는 일련의 실시예 12에서 상대적으로 양호한 성능을 나타낸다.
실시예 13: 예시적인 조성물
표 9-17은 본원에 기재된 물품과 조합될 수 있는 예시적인 조성물을 나타낸다. 예를 들면, 비제한적인 실시예인 것으로 의도되는 하기 조성물은 본원에 기재된 수용성 필름, 예를 들면 파우치에 캡슐화될 수 있다.
표백 첨가제는 표 9에 존재하는 성분을 포함할 수 있다.
[표 9]
Figure pct00013
과립형 세탁 세제는 표 10에 나타난 성분을 포함할 수 있다.
[표 10]
Figure pct00014
액체 세탁 세제는 표 11에 나타난 성분을 포함할 수 있다.
[표 11]
Figure pct00015
세제는 표 12에 나타난 제형을 포함할 수 있다.
[표 12]
Figure pct00016
조성물은 표 13에 나타난 제형을 포함할 수 있다.
[표 13]
Figure pct00017
1디(아크릴옥시에틸)(2-하이드록시 에틸) 메틸 암모늄 메틸 설페이트, 여기서 아실기는 부분적으로 수소화된 카놀라 지방산으로부터 유도된다.
2부분적으로 수소화된 카놀라 지방산
32,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올
4PEG 6 코카미드 - 코코넛 지방산의 폴리에틸렌 글리콜 아미드
5하이드록시에탄 디포스폰산의 나트륨염
6공급처에 의해 연화 활성제가 포함된 물질
다중-구획 파우치는 다수의 유효작용제(benefit agent)를 함유할 수 있다. 비제한적인 예로서, 2개 또는 3개 성분의 파우치가 별개의 엔클로저 내에 표 14에 나타난 제형을 함유할 수 있고, 이에서 용량은 개개의 엔클로저 내의 제형의 양이다.
[표 14]
Figure pct00018
Figure pct00019
1 US7169744에 기재된 황산 모노-[2-(3,4-디하이드로-이소퀴놀린-2-일)-1-(2-에틸-헥실옥시메틸)-에틸]에스테르
2 PAP = 프탈로일-아미노-퍼옥시카프론산, 70% 활성제 습윤 케이크로서의 것임
3 -NH당 20개의 에톡실레이트기를 갖는 폴리에틸렌이민 (MW = 600)
4 에톡실화된 티오펜, EO (R1+R2) = 5
5 RA = 리버스 알칼리도(Reserve Alkalinity) (g NaOH/용량)
다중구획 파우치의 다른 구현예에서, 각각의 엔클로저는 액체 및 고체 유효 작용제로 충전될 수 있다. 하나의 엔클로저가 액체로 충전되고, 다른 하나는 고체로 충전되는 2개의 구획 파우치의 비제한적인 예는 표 15 및 16에 나타난 제형의 조합을 포함한다.
[표 15]
Figure pct00020
1.선형 C11-13 알킬 벤젠 설폰산
2.(비스(C2H5O)(C2H4O)n)(CH3)-N+-CxH2x-N+- (CH3)-비스((C2H5O)(C2H4O)n), 식 중 n = 15 내지 30임, 및 x = 3 내지 8임.
3.랜덤 그라프트 코폴리머는 산화폴리에틸렌 골격 및 다중 폴리비닐 아세테이트 측쇄를 갖는 폴리비닐 아세테이트 그라프팅된 산화폴리에틸렌 코폴리머이다. 산화폴리에틸렌 골격의 분자량은 약 6000이고, 산화폴리에틸렌 대 폴리비닐 아세테이트의 중량비는 약 40 내지 60이고, 그라프팅 지점은 50개의 산화에틸렌 단위당 1 이하이다.
[표 16]
Figure pct00021
전문적으로 사용될 수 있는 경성의 표면 세정 조성물은 표 17에 나타난 제형을 포함할 수 있다.
[표 17]
Figure pct00022
상기 설명은 단지 이해의 명확성을 위해 주어지고, 이로부터 불필요한 제한이 이로부터 이해될 수 없으며, 이는 본 발명의 범위 내의 변형이 본 기술분야의 당업자에게 자명할 것이기 때문이다.
본 명세서 및 후속되는 청구범위에 걸쳐, 맥락에서 달리 요구하지 않는 한, 단어 "포함하다(comprise 및 comprises)" 및 변형어 예컨대 "포함함(comprising)"은 언급된 정수 또는 단계 또는 정수 또는 단계의 군의 개입을 의미하고, 임의의 다른 정수 또는 단계 또는 정수 또는 단계의 군의 배제를 의미하는 것이 아닌 것으로 이해될 것이다.
본 명세서에 걸쳐, 조성물은 포함되는 성분 또는 물질로서 기재되고, 조성물은 또한 달리 기재되지 않는 한, 언급되는 성분 또는 물질의 임의의 조합으로 본질적으로 이루어지거나, 이로 이루어질 수 있는 것으로 고려된다. 마찬가지로, 특정 단계가 포함되는 것으로 방법이 기술되는 경우, 방법이 또한 달리 기재되지 않는 한, 언급된 단계의 임의의 조합으로 본질적으로 이루어지거나, 또는 이로 이루어질 수 있는 것으로 고려된다. 본원에 예시적으로 개시된 본 발명은 본원에 구체적으로 개시되지 않는 임의의 성분 또는 단계의 부재로 실시될 수 있다.
본원에 개시된 방법 및 이의 개개의 단계의 실시는 수동으로 및/또는 전자 장비에 의해 제공되는 자동화로 수행될 수 있다. 공정이 특정 구현예를 참조하여 기술되지만, 당업자는 다른 방식의 실시가 사용될 수 있는 방법과 관련하여 작용하는 것으로 용이하게 이해할 것이다. 예를 들면, 다양한 단계의 순서는 달리 기재되지 않는 한, 방법의 범위 또는 사상을 벗어남 없이 변화될 것이다. 또한, 일부의 개개의 단계는 조합되고, 생략되거나, 또는 추가의 단계로 더 세분될 수 있다.
본원에 인용되는 모든 특허, 공보 및 참조문헌은 본원에 참조로 완전하게 포함되어 있다. 본 개시내용과 포함된 특허, 공보, 및 참조문헌이 상충되는 경우, 본 개시내용이 우선하여야 한다.

Claims (42)

  1. 제1 음이온성 모노머 단위를 포함하는 제1 PVOH 코폴리머로서, 상기 제1 음이온성 모노머 단위의 제1 수준의 혼입 (a1)을 갖는, 상기 제1 PVOH 코폴리머; 및
    제2 음이온성 모노머 단위를 포함하는 제2 PVOH 코폴리머로서, 상기 제2 음이온성 모노머 단위의 제2 수준의 혼입 (a2)을 갖는, 상기 제2 PVOH 코폴리머
    를 포함하는 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드를 포함하는 수용성 필름으로서,
    a1　-　a2는 0보다 크고, 상기 제1 음이온성 모노머 단위 및 상기 제2 음이온성 모노머 단위는 동일하거나 상이한 것인 수용성 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 PVOH 코폴리머는 상기 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 10　중량% 내지 약 75　중량%의 범위의 양으로 존재하는 수용성 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 PVOH 코폴리머는 상기 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 25　중량% 내지 약 90　중량%의 범위의 양으로 존재하는 수용성 필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 음이온성 모노머 단위 및 상기 제2 음이온성 모노머 단위는 상기 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 2.0　몰% 내지 약 3.5　몰%의 범위의 조합된 양으로 함께 존재하는 수용성 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 음이온성 모노머 단위 및 상기 제2 음이온성 모노머 단위는 상기 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 2.0　몰% 내지 약 3.5　몰%의 범위의 조합된 양으로 존재하는 수용성 필름.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 음이온성 모노머 및 상기 제2 음이온성 모노머는 비닐 아세트산, 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, 비닐 설폰산, 알릴 설폰산, 에틸렌 설폰산, 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-설포에틸 아크릴레이트, 상술한 것의 알칼리 금속염, 상술한 것의 에스테르, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 수용성 필름.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 음이온성 모노머는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산, 이의 알칼리 금속염, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 수용성 필름.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 음이온성 모노머는 상기 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 3　몰% 미만의 양으로 존재하는 수용성 필름.
  9. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 음이온성 모노머는 모노메틸 말레에이트, 이의 알칼리 금속염, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 수용성 필름.
  10. 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 음이온성 모노머 단위 및 상기 제2 음이온성 모노머 단위는 상이한 것인 수용성 필름.
  11. 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 음이온성 모노머 단위 및 상기 제2 음이온성 모노머 단위는 동일한 것인 수용성 필름.
  12. 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 음이온성 모노머는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산, 이의 알칼리 금속염, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    상기 제1 PVOH 코폴리머는 상기 상기 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 10　중량% 내지 약 40　중량%의 범위의 양으로 존재하고;
    상기 제2 음이온성 모노머는 모노메틸 말레에이트, 이의 알칼리 금속염, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되며;
    상기 제2 PVOH 코폴리머는 상기 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 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; 그리고
    상기 제1 음이온성 모노머 단위 및 상기 제2 음이온성 모노머 단위는 상기 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 2.0　몰% 내지 약 2.8　몰%의 범위의 조합된 양으로 존재하는 수용성 필름.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 필름은 용해 챔버 시험(Dissolution Chamber Test)에 의해 측정 시 약 48　중량% 이하의 잔류물 값을 갖는 수용성 필름.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 필름은 인장 강도 시험에 의해 측정 시 적어도 약 33　MPa의 평균 인장 강도값을 가지는 수용성 필름.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 필름은 모듈러스 시험에 의해 측정 시 적어도 약 12　N/mm2의 모듈러스 값을 가지는 수용성 필름.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수용성 필름은 약 55 내지 약 100의 잔류물-AMPS 인자 (RAF) 값을 갖고;
    상기 RAF 값은 RAF　=　(2　×　DC)　+　(10　×　A)로서 정의되고;
    DC는 용해 챔버 시험에 의해 측정 시 상기 필름의 중량 백분율로서의 잔류물 값이고; 그리고
    A는 상기 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머에 대한 모든 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 음이온성 중합 모노머의 몰 백분율로의 혼입의 수준인 수용성 필름.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 PVOH 수지 블렌드는 제1 PVOH 코폴리머 및 제2 PVOH 코폴리머로 본질적으로 이루어지는 수용성 필름.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 PVOH 코폴리머 및 제2 PVOH 코폴리머 각각은 독립적으로 약 75% 내지 약 99%의 범위의 가수분해도를 가지는 수용성 필름.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 PVOH 코폴리머는 약 4　cP 내지 약 24　cP의 범위의 20℃에서의 4% 용액 점도를 가지고, 그리고 상기 제2 PVOH 코폴리머는 약 12　cP 내지 약 30　cP의 범위의 20℃에서의 4% 용액 점도를 가지는 수용성 필름.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 필름은 PVOH 폴리머 이외에 적어도 제3 수용성 폴리머를 더 포함하는 수용성 필름.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제3 수용성 폴리머는 폴리에틸렌이민, 폴리비닐 피롤리돈, 산화폴리알킬렌, 폴리아크릴아미드, 셀룰로오스 에테르, 셀룰로오스 에스테르, 셀룰로오스 아미드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리아미드, 젤라틴, 메틸셀룰로오스, 카복시메틸셀룰로오스 및 이의 염, 덱스트린, 에틸셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스, 말토덱스트린, 전분, 변성 전분, 구아르검, 아카시아검, 크산탄검, 카라기난, 폴리아크릴레이트 및 이의 염, 이의 코폴리머, 이의 블렌드, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 수용성 필름.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 필름은 가소제, 가소제 상용화제, 윤활제, 이형제, 충전제, 증량제, 가교결합제, 블로킹 방지제, 항산화제, 점착성 제거제, 소포제, 나노입자, 표백제, 계면활성제, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 더 포함하는 수용성 필름.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 필름은 상기 필름의 약 1중량% 내지 약 40　중량%의 범위의 양으로 하나 이상의 가소제를 더 포함하는 수용성 필름.
  24. 내부 파우치 체적을 획정하는 파우치의 형태로의, 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항의 수용성 필름
    을 포함하는 물품.
  25. 제24항에 있어서, 상기 내부 파우치 체적에 함유되는 조성물을 더 포함하는, 물품.
  26. 제1 음이온성 모노머 단위를 포함하는 제1 PVOH 코폴리머; 및
    상기 제1 음이온성 모노머 단위와 동일하거나 상이한 제2 음이온성 모노머 단위를 포함하는 제2 PVOH 코폴리머
    를 포함하는 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드를 포함하는 수용성 필름으로서,
    상기 수용성 필름은 하기 특성 (a) 및 임의로 특성 (b) 및 (c) 중 적어도 하나를 갖는, 수용성 필름:
    (a) 상기 수용성 필름은 용해 챔버 시험에 의해 측정 시 약 48　중량% 이하의 범위의 잔류물 값을 가짐;
    (b) 상기 수용성 필름은 인장 강도 시험에 의해 측정 시 적어도 약 33　MPa의 평균 인장 강도값을 가짐; 및
    (c) 상기 수용성 필름은 모듈러스 시험에 의해 측정 시 적어도 약 12　N/mm2의 모듈러스 값을 가짐.
  27. 제26항에 있어서, 상기 수용성 필름이 상기 특성 (b)를 가지는 수용성 필름.
  28. 제26항에 있어서, 상기 수용성 필름이 상기 특성 (c)를 가지는 수용성 필름.
  29. 제26항에 있어서, 상기 수용성 필름이 상기 특성 (b) 및 (c)를 가지는 수용성 필름.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 제1 음이온성 모노머는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산, 이의 알칼리 금속염, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    상기 제2 음이온성 모노머는 모노메틸 말레에이트, 이의 알칼리 금속염, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되며;
    상기 수용성 필름은 용해 챔버 시험에 의해 측정 시 약 35　중량% 내지 약 48　중량%의 범위의 잔류물 값을 가지고;
    상기 수용성 필름은 인장 강도 시험에 의해 측정 시 약 33　MPa 내지 약 38　MPa의 범위의 평균 인장 강도값을 가지며; 그리고
    상기 수용성 필름은 모듈러스 시험에 의해 측정 시 약 12.5　N/mm2 내지 약 15　N/mm2의 범위의 모듈러스 값을 가지는, 수용성 필름.
  31. 제1 음이온성 모노머 단위를 포함하는 제1 PVOH 코폴리머; 및
    상기 제1 음이온성 모노머 단위와 동일하거나 상이한 제2 음이온성 모노머 단위를 포함하는 제2 PVOH 코폴리머
    를 포함하는 폴리비닐 알코올 (PVOH) 수지 블렌드를 포함하는 수용성 필름으로서,
    상기 수용성 필름은 하기 특성 (a) 및 임의로 특성 (b) 및 (c) 중 하나 또는 둘 모두를 갖는, 수용성 필름:
    (a) 상기 수용성 필름은 용해 챔버 시험에 의해 측정 시 약 12 중량% 내지 약 48　중량%의 범위의 잔류물 값을 가짐;
    (b) 상기 수용성 필름은 인장 강도 시험에 의해 측정 시 적어도 약 33　MPa의 평균 인장 강도값을 가짐; 및
    (c) 상기 수용성 필름은 모듈러스 시험에 의해 측정 시 적어도 약 12　N/mm2의 모듈러스 값을 가짐.
  32. 제31항에 있어서, 상기 수용성 필름은 상기 특성 (b)를 가지는 수용성 필름.
  33. 제31항에 있어서, 상기 수용성 필름은 상기 특성 (c)를 가지는 수용성 필름.
  34. 제31항에 있어서, 상기 수용성 필름은 상기 특성 (b) 및 (c)를 가지는 수용성 필름.
  35. 제26항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수용성 필름은 약 54 내지 약 100의 잔류물-AMPS 인자 (RAF) 값을 갖고;
    상기 RAF 값은 RAF　=　(2　×　DC)　+　(10　×　A)로서 정의되고;
    DC는 용해 챔버 시험에 의해 측정 시 상기 필름의 중량 백분율로서의 잔류물 값이고; 그리고
    A는 상기 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머에 대한 모든 아크릴아미도 메틸프로판설폰산 음이온성 중합 모노머의 몰 백분율로의 혼입의 수준인 수용성 필름.
  36. 제26항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 음이온성 모노머는 비닐 아세트산, 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, 비닐 설폰산, 알릴 설폰산, 에틸렌 설폰산, 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-설포에틸 아크릴레이트, 상술한 것의 알칼리 금속염, 상술한 것의 에스테르, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 수용성 필름.
  37. 제26항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 음이온성 모노머는 아크릴아미도 메틸프로판설폰산, 이의 알칼리 금속염, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 수용성 필름.
  38. 제37항에 있어서, 상기 제1 음이온성 모노머는 상기 필름에서의 총 PVOH 폴리머 및 PVOH 코폴리머의 약 3　몰% 미만의 양으로 존재하는 수용성 필름.
  39. 제26항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 음이온성 모노머는 비닐 아세트산, 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, 비닐 설폰산, 알릴 설폰산, 에틸렌 설폰산, 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-설포에틸 아크릴레이트, 상술한 것의 알칼리 금속염, 상술한 것의 에스테르, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 수용성 필름.
  40. 제26항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
    대응하는 제1 PVOH 코폴리머 수용성 필름이 상기 특성 (a)를 가지며; 그리고
    대응하는 제2 PVOH 코폴리머 수용성 필름이 상기 특성 (a)를 가지지 않는 수용성 필름.
  41. 제26항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서,
    대응하는 제1 PVOH 코폴리머 수용성 필름이 상기 특성 (b)를 가지지 않으며; 그리고
    대응하는 제2 PVOH 코폴리머 수용성 필름이 상기 특성 (b)를 가지는 수용성 필름.
  42. 제26항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
    대응하는 제1 PVOH 코폴리머 수용성 필름이 상기 특성 (c)를 가지지 않으며; 그리고
    대응하는 제2 PVOH 코폴리머 수용성 필름이 상기 특성 (c)를 가지는 수용성 필름.
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