KR20170131521A - 수용성 필름, 상기 필름을 이용한 패킷, 및 이들을 제조하고 사용하는 방법 - Google Patents

수용성 필름, 상기 필름을 이용한 패킷, 및 이들을 제조하고 사용하는 방법 Download PDF

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KR20170131521A
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Abstract

폴리비닐 알코올 공중합체 수지, 가소제, 블록방지 충전제 및 방출 개질제를 포함하는 수용성 필름이 본 명세서에 개시된다. 상기 필름이 혼입된 관련 패킷, 및 상기 필름 및 패킷을 제조하고 사용하는 관련 방법이 또한 개시된다.

Description

수용성 필름, 상기 필름을 이용한 패킷, 및 이들을 제조하고 사용하는 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
2015년 3월 27일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/139,478호의 35 U.S.C. § 119(e) 하의 이익이 본 명세서에서 주장되고, 이에 의해서 이의 개시내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
개시내용의 분야
본 개시내용은 일반적으로 수용성 필름에 관한 것이다. 더 특히, 본 개시내용은 성분을 패키징하고 원하는 양의 시간 후 이를 차가운 물로 방출하기에 유용한 폴리비닐 알코올 기반 수용성 필름에 관한 것이다.
수용성 중합체 필름은 전달되는 재료의 분산, 붓기, 용해 및 투입을 단순화하기 위해 패키징 재료로서 흔히 사용된다. 예를 들어, 수용성 필름으로부터 제조된 파우치는 가정용 관리 조성물, 예컨대 세탁물 또는 식기 세제를 패키징하기 위해 흔히 사용된다. 소비자는 파우치에 있는 조성물을 혼합 용기, 예컨대 버킷, 싱크대 또는 세척기에 직접적으로 첨가할 수 있다. 유리하게는, 이것은, 소비자가 조성물을 측정할 필요를 제거하면서, 정확한 투입을 제공한다. 파우치에 있는 조성물은 용기로부터 유사한 조성물을 분배하는 것, 예컨대 병으로부터 액체 세탁 세제를 붓는 것과 연관되는 혼란 상태를 또한 감소시킬 수 있다. 종합하면, 가용성 예비 측정된 중합체 필름 파우치는 다양한 분야에서 소비자 사용의 편의를 제공한다.
현재 판매되는 파우치를 제조하기 위해 사용되는 수용성 중합체 필름은 세척 사이클 동안 불완전하게 용해될 수 있어서, 세척액 내 물품에 필름 잔류물이 남는다. 파우치가 스트레스 세척 조건 하에 사용될 때, 예컨대 파우치가 차가운 물 중에, 즉 5℃만큼 낮은 물에서 사용될 때 이러한 문제점이 특히 생길 수 있다. 특히, 환경 우려 및 에너지 비용은 더 차가운 세척수를 사용하기 위한 소비자 열망을 부추긴다.
더욱 최근에, 2014년 12월 5일의 위원회 규정(COMMISSION REGULATION) (EU) 1297/2014호는, 기술적 및 과학적 진전을 위한 이의 적응의 목적을 위해, 가용성 패키징에 함유된, 단일 사용을 위한, 용량에서 액체 소비자 세탁 세제에 대한 추가적인 조항을 요하는 물질 및 혼합물의 분류, 라벨링 및 패키징에 대한, 유럽 의회 및 유럽 이사회의 규정 (EC) 1272/2008호를 수정하였다. 이들 조항 중에, 가용성 패키징이 20℃에서의 물 중에 배치될 때, 가용성 패키징이 적어도 30초 동안 이의 액체 함량을 보유해야 한다는 요건이 있다.
따라서, 차가운 물에 가용성이고, 액체 세제를 보유하기 위한 패키지로 형성될 수 있고, 패키지로 형성될 때에, 가용성 패키징이 20℃에서의 물 중에 배치될 때, 적어도 30초 동안 이의 액체 함량을 보유하는, 수용성 필름에 대한 당해 분야에 수요가 존재한다.
본 명세서에서 본 개시내용의 제1 양태는 수용성 폴리비닐 알코올과 글라이세롤, 소르비톨 및 2-메틸-1,3-프로판다이올을 포함하거나, 이들로 본질적으로 이루어진 가소제 블렌드의 혼합물을 포함하는 수용성 필름이다.
본 명세서에서 본 개시내용의 또 다른 양태는 수용성 폴리비닐 알코올과 글라이세롤, 소르비톨 및 트라이메틸올프로판을 포함하는 가소제 블렌드의 혼합물을 포함하거나, 이들로 본질적으로 이루어진 수용성 필름이다.
본 명세서에서 본 개시내용의 훨씬 또 다른 양태는 수용성 폴리비닐 알코올, 가소제, 블록방지 충전제(anti-block filler) 및 방출 개질제(release modifier)의 혼합물을 포함하는 수용성 필름이다.
본 명세서에서 본 개시내용의 추가의 양태는, 본 명세서에 기재된 필름 중 임의의 하나로부터 또는 이에 의해 제조된, 용기, 및 조성물, 예를 들어 세제 활성제에 의해 충전된 이러한 용기를 포함하는 물품이다.
본 명세서에서 본 개시내용의 다른 양태는 이러한 필름 및 용기를 제조하는 방법이다.
본 명세서에서 본 개시내용의 훨씬 추가의 양태는, 예를 들어 세탁 세제 파우치로서, 물과 접촉할 때, 예를 들어 필름이 보유한 조성물을 분배하기 위한, 이러한 필름 및 용기를 사용하는 방법이다.
본 명세서에 기재된 필름, 관련 물품 및 방법에 대해, 임의의 특징, 예컨대 성분, 이의 조성 범위, 대체물, 조건 및 단계(이들로 제한되지는 않음)는 본 명세서에 제공된 다양한 양태, 실시형태 및 실시예로부터 선택되는 것으로 고려된다.
추가의 양태 및 이점은, 도면과 함께 취해져, 하기 상세한 설명의 검토로부터, 당해 분야의 당업자에게 명확할 것이다. 필름, 파우치, 및 이의 제조 방법이 다양한 형태로 실시형태에 민감하면서, 설명은 이하에서, 본 개시내용이 예시적이고, 본 명세서에 기재된 구체적인 실시형태로 본 발명을 제한하도록 의도되지 않는다는 이해로, 구체적인 실시형태를 포함한다.
본 발명의 이해를 추가로 수월하게 하도록, 16개의 도식 도면이 여기에 첨부된다.
도 1은 본 명세서에서 본 개시내용에 따른 필름에서의 블록방지 충전제 및 방출 개질제의 추가적인 수준에 의한 블로킹 힘의 감소의 고려되는 경향을 예시한다.
도 2는 필름 시편의 마찰 계수를 측정하기 위한 장치의 예를 보여준다.
도 3은 4개의 공동을 함유하는 시험 컵 공동 블록의 예를 보여준다.
도 4는, 본 명세서에 기재된 액체 방출 시험(Liquid Release Test)에서 사용하기 위한, 와이어 프레임 케이지(wire frame cage)(내부에 함유된 수용성 파우치를 더 잘 예시하기 위해 상부 개방으로 도시됨)의 예를 예시한다.
도 5는 스탠드에 있는 비커를 포함하는 액체 방출 시험을 수행하기 위한 장치를 보여주고, 스탠드는 비커로 케이지를 낮추기 위한 봉을 보유하고, 봉은 세트 스크류(비도시)에 의해 칼라(collar)에 의해 고정 가능하다.
도 6은, 실시예 1의 필름에서, SiO2 및 스테아르산의 혼합물에 대한 반응 표면 선도(등고선 선도)를 보여준다.
도 7은, 실시예 2의 필름에 대한, DC (5분) 잔류물에 대한 보정된 용해 시간(Corrected Dissolution Time)의 산점도를 보여준다.
도 8은, 실시예 3의 필름에 대한, 10%에서의 모듈러스(N/㎟), 인장 강도(MPa), % 단위의 DC (5분) 잔류물, 인열 강도(g/mil), 보정된 용해 시간(3mil, 초의 단위) 및 정적 COF의 선도를 보여준다.
도 9는, 실시예 4의 필름에 대한, 10%에서의 모듈러스(N/㎟), 인장 강도(MPa), % 단위의 DC (5분) 잔류물, 인열 강도(g/mil), 보정된 용해 시간(3mil, 초의 단위) 및 정적 COF의 선도를 보여준다.
도 10은, 가소제 블렌드(GSM 또는 GST)의 일정한 PHR 수준에서, 실시예 4(TMP) 필름과의 실시예 3(MPD) 필름에 대한, DC (5분) 잔류물 성능의 비교를 보여준다.
도 11은, 실시예 3 및 실시예 4의 필름에서의, 글라이세롤 PHR의 함수로서의 DC (5분) 잔류물의 간격 선도를 보여준다.
도 12는, 실시예 3 및 실시예 4의 필름에서의, 소르비톨 PHR의 함수로서의 DC (5분) 잔류물의 간격 선도를 보여준다.
도 13은, 실시예 3 및 실시예 4의 필름에서의, MPD 또는 TMP PHR의 함수로서의 DC (5분) 잔류물의 간격 선도이다.
도 14는, 실시예 3 및 실시예 4의 필름에 대한, 블렌드 전체 PHR(GSM 또는 GMT)의 함수로서의 10%에서의 모듈러스를 작도한다.
도 15는, 실시예 3 및 실시예 4의 필름에 대한, 글라이세롤과 MPD 또는 TMP 수준(PHR)의 함수로서의 정적 COF의 간격 선도이다.
도 16은, 실시예 4의 것과 같은 필름에서의, 글라이세롤, 소르비톨 및 TMP의 블렌드에 대한 정적 COF의 모델링된 혼합물 등고선 선도이다.
정의
"포함하는"은, 본 명세서에 사용된 바와 같이, 다양한 부품, 성분 또는 단계가 본 개시내용을 실행하는 데 함께 이용될 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 용어 "포함하는"은 더 제한적인 용어 "본질적으로 이루어진" 및 "이루어진"을 포함한다. 본 조성물은 본 명세서에 개시된 임의의 필요한 및 임의의 부재를 포함하거나, 이들로 본질적으로 이루어지거나 이들로 이루어질 수 있다.
"액체"는, 본 명세서에 사용된 바와 같이, 페이스트, 액체, 겔, 폼 및 무스를 포함한다. 액체의 비제한적인 예는 경량 및 중량 액체 세제 조성물, 직물 인핸서, 경질 표면 세정 조성물, 세탁 및 식기세척에 흔히 사용되는 세제 겔, 표백 및 세탁 첨가제, 샴푸, 베이비 워시, 및 다른 개인 관리 조성물을 포함한다. 가스(예를 들어, 현탁된 버블 또는 고체, 예를 들어 입자)는 액체 내에 포함될 수 있다. 예를 들어, 세탁물 관리를 위한 경량 및 중량 액체 세제 조성물이 특히 고려된다.
모든 백분율, 부 및 비율은 필름 조성물의 전체 건조 중량 또는 본 개시내용의 패킷 함량 조성물의 전체 중량에 기초하고, 이루어진 모든 측정은, 달리 기재되지 않은 한, 약 25℃에서 이루어진다. 모든 이러한 중량은, 이들이 기재된 성분에 속하는 한, 활성제 수준에 기초하고, 따라서, 달리 기재되지 않은 한, 상업적으로 구입 가능한 재료에 포함될 수 있는 운반체 또는 부산물을 포함하지 않는다.
본 명세서에 기재된 모든 범위는 범위의 모든 가능한 하위집단 및 이러한 하위집단 범위의 임의의 조합을 포함한다. 자연스럽게, 범위는, 달리 기재되지 않은 한, 기재된 종점을 포함한다. 값의 범위가 제공되는 경우, 그 범위의 상한과 하한 사이의 각각의 개재 값, 및 그 기재된 범위에서의 임의의 다른 기재된 또는 개재 값이 본 개시내용 내에 포함되는 것으로 이해된다. 이 더 작은 범위의 상한 및 하한은 더 적은 범위에 독립적으로 포함될 수 있고, 본 개시내용 내에 또한 포함되고, 기재된 범위에서의 임의의 구체적으로 배제된 제한에 놓인다. 기재된 범위가 제한 중 하나 또는 둘 다를 포함하는 경우, 이 포함된 제한 중 어느 하나 둘 다를 배제하는 범위는 본 개시내용의 일부인 것으로 또한 고려된다.
본 명세서에 개시된 치수 및 값은 기재된 정확한 숫자 값으로 엄격히 제한되는 것으로 이해되지 않아야 한다. 대신에, 달리 기재되지 않은 한, 각각의 이러한 치수는 기재된 값 및 그 값을 둘러싼 기능적으로 동등한 범위 둘 다를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, "40㎜"로 개시된 치수는 "약 40㎜"를 의미하는 것으로 의도된다.
본 명세서에 기재된 파우치는 수용성 필름을 포함한다. 수용성 필름, 수용성 필름을 포함하는 파우치, 파우치에 포함된 조성물(즉, "파우치 조성물"), 파우치를 위한 패키징 및 파우치를 이용한 세척 공정은 본 명세서에서 하기 기재되어 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 패킷(들) 및 파우치(들)는 상호 교환적인 것으로 생각되어야 한다. 소정의 실시형태에서, 용어 패킷(들) 및 파우치(들)는 각각 필름을 사용하여 제조된 용기 및, 예를 들어, 측정된 용량 전달 시스템의 형태로, 바람직하게는 내부에 실링된 재료를 가지는, 실링된 용기를 의미하도록 사용된다. 실링된 파우치는 이러한 공정을 포함하는 임의의 적합한 방법 및 특징, 예컨대 열 실링, 용제 용착 및 접착성 실링(예를 들어, 수용성 접착제의 사용에 의함)으로부터 제조될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 달리 기재되지 않은 한, 용어 "중량.%" 및 "중량%"는, (적용 가능할 때) 전체 필름의 "건조"(물 비함유) 중량부 또는 (적용 가능할 때) 파우치 내에 둘러싸인 전체 조성물의 중량부의, 확인된 부재의 조성을 의미하도록 의도된다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 달리 기재되지 않은 한, 용어 "PHR"은, 수용성 필름에서의 100부의 수용성 중합체(또는 수지; PVOH이든 또는 아니든)당 부의, 확인된 부재의 조성을 의미하는 것으로 의도된다.
하기 기재된 바대로, 본 명세서에 기재된 필름은 (1) 하기 기재된 액체 방출 시험에 의해 측정된 바대로, 액체 성분을 함유하는 파우치를 제조하기 위해 사용될 때, 허용 가능한 액체 방출 특징; (2) 용해 챔버 시험에 의해 규명된 바와 같은, 탁월한 낮은 잔류물 성능; 및 (3) 하기 기재된 마찰 계수 시험에 의해 측정된 바대로, 비교적 낮은 마찰 계수(COF)에 의해 규명된 바와 같은, 자동 설비(전환가능성)를 사용한 파우치로 전환되는 훌륭한 능력의 조합을 놀랍게도 제공한다.
필름은 수용성 폴리비닐 알코올(PVOH) 공중합체 수지, 가소제, 방출 개질제, 블록방지 충전제, 및 임의의 성분을 포함한다.
필름은 용액 캐스팅 방법에 의해 제조될 수 있다. 필름은 용기의 주변 주위에 필름 층의 임의의 적합한 공정, 예컨대 열성형 및, 예를 들어 용제 실링 또는 열 실링에 의해 용기(파우치)를 형성하도록 사용될 수 있다. 파우치는 예를 들어 벌크수(bulk water)로 전달되는 투입 재료에 사용될 수 있다.
필름, 파우치, 및 제조하고 사용하는 관련 방법은, 달리 기재되지 않은 한, 하기 추가로 기재된 추가적인 임의의 부재, 특징 및 단계(실시예 및 도면에 도시된 것 포함) 중 하나 이상의 임의의 조합을 포함하는 실시형태를 포함하는 것으로 고려된다.
수용성 필름
본 명세서에 기재된 필름 및 관련 파우치는 가소화된, 용액 캐스팅된, 수용성 필름을 포함한다. 일 양태에서, 수용성 필름은, PVOH 공중합체를 임의로 포함하는, 1종 이상의 PVOH 중합체를 포함하는 PVOH 수지의 적어도 약 50중량%의 전체를 포함한다. 필름은 임의의 적합한 두께를 가질 수 있고, 약 76마이크론(㎛)의 필름 두께가 통상적이고 특히 고려된다. 고려되는 다른 값 및 범위는 약 5 내지 약 200㎛의 범위, 또는 약 20 내지 약 100㎛, 또는 약 40 내지 약 90㎛, 또는 약 50 내지 80㎛, 또는 약 60 내지 65㎛의 범위, 예를 들어 65㎛, 76㎛, 또는 88㎛의 값을 포함한다.
PVOH 수지
본 명세서에 기재된 필름은 필름의 PVOH 수지 함량을 구성하도록 1종 이상의 폴리비닐 알코올(PVOH) 중합체를 포함하고, PVOH 공중합체 수지를 포함할 수 있다.
폴리비닐 알코올은, 보통 폴리비닐 아세테이트의 가수분해 또는 비누화라 칭하는, 알코올분해에 의해 일반적으로 제조된 합성 수지이다. 완전히 가수분해된 PVOH(여기서, 실제로 모든 아세테이트기는 알코올기로 전환됨)는, 약 140℉(약 60℃)보다 높은 뜨거운 물에서만 용해하는, 강하게 수소결합하는, 매우 결정질인 중합체이다. 충분한 수의 아세테이트기가 폴리비닐 아세테이트의 가수분해 후 남도록 허용되는 경우, 즉 PVOH 중합체가 부분적으로 가수분해된 경우, 중합체는 더 약하게 수소결합하고, 덜 결정질이고, 약 50℉(약 10℃)보다 낮은 차가운 물에서 일반적으로 가용성이다. 그러므로, 부분적으로 가수분해된 중합체는 PVOH 공중합체이지만 PVOH라 흔히 칭해지는 비닐 알코올-비닐 아세테이트 공중합체이다.
특히, PVOH 수지는, 음이온성 단량체 단위, 비닐 알코올 단량체 단위 및 임의로 비닐 아세테이트 단량체 단위를 포함하는, 부분적으로 또는 완전히 가수분해된 PVOH 공중합체를 포함할 것이다. 다양한 실시형태에서, 음이온성 단량체는 비닐 아세트산, 말레산, 모노알킬 말레에이트, 다이알킬 말레에이트, 모노메틸 말레에이트, 다이메틸 말레에이트, 말레산 무수물, 퓨마르산, 모노알킬 퓨마레이트, 다이알킬 퓨마레이트, 모노메틸 퓨마레이트, 다이메틸 퓨마레이트, 퓨마르산 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, 상기의 알칼리 금속염(예를 들어, 나트륨, 칼륨, 또는 다른 알칼리 금속염), 상기의 에스터(예를 들어, 메틸, 에틸, 또는 다른 C1-C4 또는 C6 알킬 에스터), 및 이들의 조합(예를 들어, 음이온성 단량체의 복수 유형 또는 동일한 음이온성 단량체의 동등한 형태) 중 하나 이상일 수 있다. 예를 들어, 음이온성 단량체는 하나 이상의 아크릴아미도 메틸프로판설폰산(예를 들어, 2-아크릴아미도-1-메틸프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메틸아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산) 및 이의 알칼리 금속염(예를 들어, 나트륨염)을 포함할 수 있다. 유사하게, 음이온성 단량체는 모노메틸 말레에이트 및 이의 알칼리 금속염(예를 들어, 나트륨염) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 유형의 실시형태에서, PVOH는 카복실기로 개질된 공중합체이다. 또 다른 양태에서, PVOH는 다이카복실 유형 단량체에 의해 개질될 수 있다. 이 실시형태의 일 종류에서, 카보닐의 α 탄소는 불포화 결합(예를 들어, 말레산, 퓨마르산)에 접촉한다. 이 실시형태의 또 다른 종류에서, 카보닐의 α 탄소는 메틸 가지를 가지는 불포화 결합(예를 들어, 시트라콘산, 메사콘산)에 접촉한다. 이 실시형태의 또 다른 종류에서, 카보닐의 β 탄소는 불포화 결합(예를 들어, 이타콘산, 글루타콘산 시스, 글루타콘산 트랜스)에 접촉한다. 알킬 카복실기를 제공하는 단량체가 고려된다. 말레에이트 유형(예를 들어, 다이알킬 말레에이트, 예컨대 모노메틸 말레에이트) 공단량체가 특히 고려된다.
PVOH 수지에서의 음이온성 작용기의 포함의 양은 1 내지 10몰%, 또는 1.5% 내지 8%, 또는 2 내지 6%, 또는 1% 내지 4%의 범위, 예를 들어 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 또는 8%일 수 있다.
또 다른 양태에서, 공중합에 의해 도입된 펜던트 기의 수는 1% 내지 20%, 또는 1.5% 내지 8%, 또는 2% 내지 12%, 또는 2% 내지 10%의 범위, 또는 적어도 2.5%, 또는 적어도 3%, 또는 적어도 3.5%, 예를 들어 2%, 3%, 6%, 또는 8%일 수 있다.
필름에서의 PVOH 공중합체의 양은, 필름의 전체 중량을 기준으로, 약 55 내지 약 95중량%의 범위, 또는 약 60% 내지 90%, 또는 약 65% 내지 약 85%일 수 있다. 2종의 액체 가소제를 사용하는 경우, 약 75% 내지 약 80%의 범위, 예를 들어 76%, 77%, 또는 78%의 PVOH 공중합체가 특히 고려된다. 2종의 고체 가소제를 사용하는 경우, 약 65% 내지 약 75%의 범위, 예를 들어 67%, 68%, 69%, 70%, 71%, 또는 72%의 PVOH 공중합체가 특히 고려된다.
필름의 전체 PVOH 수지 함량은 적어도 80%, 84% 또는 85% 및 기껏해야 약 99.7%, 98%, 96%, 또는 80%, 예를 들어 약 84% 내지 약 90%, 또는 85% 내지 88%, 또는 86.5%의 범위, 또는 85% 내지 99.7%, 약 88% 내지 98%, 또는 90% 내지 96%의 범위, 예를 들어 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 또는 96%의 가수분해도(D.H. 또는 DH)를 가질 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 가수분해도는 비닐 알코올 단위로 전환된 비닐 아세테이트 단위의 몰 백분율로서 표시된다.
점도
PVOH 중합체의 점도(μ)는, 영국 표준 EN ISO 15023-2:2006 부록 E 브룩필드 시험 방법에 기재된 바와 같이, UL 어답터를 가지는 브룩필드 LV 유형 점도계를 사용하여 새로 제조된 용액을 측정함으로써 결정된다. 20℃에서의 4% 수성 폴리비닐 알코올 용액의 점도를 기술하는 것이 국제 관행이다. 센티포아즈(cP)의 본 명세서에 기재된 모든 점도는, 달리 기재되지 않은 한, 20℃에서의 4% 수성 폴리비닐 알코올 용액의 점도를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 유사하게, 수지가 특정한 점도를 가지는 것(또는 가지지 않는 것)으로 기재될 때, 달리 기재되지 않은 한, 기재된 점도가, 상응하는 분자량 분포를 본질적으로 가지는, 수지에 대한 평균 점도인 것으로 의도된다.
PVOH 수지는 적어도 약 10cP, 12cP, 13cP, 13.5cP, 14cP, 15cP, 16cP, 또는 17cP 및 기껏해야 약 30cP, 28cP, 27cP, 26cP, 24cP, 22cP, 20cP, 19cP, 18cP, 또는 17.5cP, 예를 들어 약 13cP 내지 약 27cP, 또는 약 13.5cP 내지 약 20cP, 또는 약 18cP 내지 약 22cP, 또는 약 14cP 내지 약 19cP, 또는 약 16cP 내지 약 18cP, 또는 약 17cP 내지 약 16cP, 예를 들어 23cP, 또는 20cP, 또는 16.5cP의 범위의 점도 평균을 가질 수 있다. PVOH 수지의 점도가 PVOH 수지의 중량 평균 분자량
Figure pct00001
과 상관되고, 대개 점도가
Figure pct00002
에 대한 프록시로서 사용된다는 것이 당해 분야에 널리 공지되어 있다.
다른 수용성 중합체
PVOH 공중합체 필름 이외에 사용하기 위한 다른 수용성 중합체는 비닐 알코올-비닐 아세테이트 공중합체(때때로 PVOH 단독중합체라 칭함), 폴리아크릴레이트, 수용성 아크릴레이트 공중합체, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리에틸렌이민, 풀룰란, 수용성 천연 중합체, 예컨대 구아 검, 아카시아 검, 잔탄 검, 카라기난 및 전분(이들로 제한되지는 않음), 수용성 중합체 유도체, 예컨대 개질된 전분, 에톡실레이트화 전분 및 하이드록시프로필화 전분(이들로 제한되지는 않음), 상기의 공중합체 및 전술한 것들 중 임의의 것의 조합을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지는 않는다. 훨씬 다른 수용성 중합체는 폴리알킬렌 옥사이드, 폴리아크릴아마이드, 폴리아크릴산 및 이의 염, 셀룰로스, 셀룰로스 에터, 셀룰로스 에스터, 셀룰로스 아마이드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리카복실산 및 이의 염, 폴리아미노산, 폴리아마이드, 젤라틴, 메틸셀룰로스, 카복시메틸셀룰로스 및 이의 염, 덱스트린, 에틸셀룰로스, 하이드록시에틸 셀룰로스, 하이드록시프로필 메틸셀룰로스, 말토덱스트린, 폴리메타크릴레이트, 및 전술한 것들 중 임의의 것의 조합을 포함할 수 있다. 이러한 수용성 중합체(PVOH이든 또는 아니든)는 다양한 공급원으로부터 상업적으로 구입 가능하다.
가소제
가소제는 글라이세롤, 다이글라이세롤, 소르비톨, 에틸렌 글라이콜, 다이에틸렌 글라이콜, 트라이에틸렌 글라이콜, 다이프로필렌 글라이콜, 테트라에틸렌 글라이콜, 프로필렌 글라이콜, 400MW 이하의 폴리에틸렌 글라이콜, 네오펜틸 글라이콜, 트라이메틸올프로판, 폴리에터 폴리올, 소르비톨, 2-메틸-1,3-프로판다이올(예를 들어, MP 다이올(등록상표)), 에탄올아민, 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지는 않는다. 가소제는 글라이세롤, 소르비톨, 트라이에틸렌글라이콜, 프로필렌 글라이콜, 다이프로필렌 글라이콜, 2-메틸-1,3-프로판다이올, 트라이메틸올프로판, 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 일 유형의 실시형태에서, 가소제는 글라이세롤, 소르비톨 및 2-메틸-1,3-프로판다이올을 포함한다. 또 다른 유형의 실시형태에서, 가소제는 글라이세롤, 소르비톨 및 트라이메틸올프로판을 포함한다. 가소제의 전체 양은, 전체 필름 중량을 기준으로, 약 10중량% 내지 약 45중량%, 또는 약 20중량% 내지 약 45중량%, 또는 약 15중량% 내지 약 35중량%, 또는 약 20중량% 내지 약 30중량%, 예를 들어 약 25중량%의 범위일 수 있다.
예를 들어, 글라이세롤, 소르비톨 및 2-메틸-1,3-프로판다이올의 조합에 의해, 가소제의 전체 양은 약 10중량% 내지 약 40중량%, 또는 약 15중량% 내지 약 45중량%, 또는 약 20중량% 내지 약 30중량%, 또는 약 22중량% 내지 약 28중량%, 예를 들어 25중량%의 범위일 수 있다. 가소제(글라이세롤 및 2-메틸-1,3-프로판다이올) 중 2개가 실온에서 액체이고, 1개(소르비톨)가 실온에서 고체이므로, 이 범위는 일반적으로 더 낮다. 임의로, 글라이세롤은 약 2중량% 내지 약 25중량%, 또는 3중량% 내지 약 20중량%, 또는 약 4중량% 내지 약 14중량%, 또는 약 6중량% 내지 약 12중량%, 예를 들어 약 9중량%의 양으로 사용될 수 있다. 임의로, 소르비톨은 약 0.1중량% 내지 약 20중량%, 또는 약 0.5중량% 내지 약 15중량%, 또는 약 1중량% 내지 약 10중량%, 또는 약 2중량% 내지 약 6중량%, 예를 들어 약 3.3중량%의 양으로 사용될 수 있다. 임의로, 2-메틸-1,3-프로판다이올은 약 5중량% 내지 약 30중량%, 또는 약 10중량% 내지 약 22.5중량%, 또는 약 12중량% 내지 약 18중량%, 예를 들어 16중량%의 양으로 사용될 수 있다.
또 다른 양태에서, 가소제의 양은 PHR에서 규명될 수 있다. 따라서, 예를 들어 글라이세롤, 소르비톨 및 2-메틸-1,3-프로판다이올(MPD)의 조합에 의해, 가소제의 전체 양은 예를 들어 적어도 20 PHR, 또는 적어도 25 PHR일 수 있다. 가소제의 전체 양은 예를 들어 40 PHR 또는 45 PHR 이하일 수 있다. 가소제의 전체 양은 예를 들어 20-40 PHR, 또는 25-40 PHR, 또는 25-35 PHR, 또는 25-30PHR의 범위일 수 있다. 가소제의 전체 양은 30 PHR일 수 있다.
일 유형의 실시형태에서, 개별 성분은 6.0 PHR < 글라이세롤 < 13.5 PHR이며; 1.0 PHR < 소르비톨 < 5.0 PHR이며, 그리고 10.0 PHR < MPD < 15.0 PHR에 의해 규명될 수 있고, 임의로 가소제의 전체 양은 20 PHR 또는 적어도 20 PHR이다. 이 특징 및 20 PHR 전체 가소제를 가지는 실시형태는 물리적 특징, 예컨대 (1) 10%에서의 모듈러스 < 80N/㎟; (2) DC (5분) 잔류물 < 35중량%; (3) 인열 강도 > 1000g/mil; (4) 인장 강도 > 35MPa; (5) 보정된 용해 시간 3 mil < 80초; 및 (6) 정적 COF < 1의 바람직한 범위를 나타낼 수 있다.
또 다른 유형의 실시형태에서, 개별 성분은 5.0 PHR < 글라이세롤 < 11.3 PHR이며; 1.25 PHR < 소르비톨 < 7.5 PHR이며, 그리고 12.5 PHR < MPD < 18.8 PHR에 의해 규명될 수 있고, 임의로 가소제의 전체 양은 25 PHR 또는 적어도 25 PHR이다. 이 특징 및 25 PHR 전체 가소제를 가지는 실시형태는 물리적 특징, 예컨대 (1) 10%에서의 모듈러스 < 90N/㎟; (2) DC (5분) 잔류물 < 45중량%; (3) 인열 강도 > 1000g/mil; (4) 인장 강도 > 35MPa; (5) 보정된 용해 시간 3 mil < 90초; 및 (6) 정적 COF < 1의 바람직한 범위를 나타낼 수 있다.
또 다른 유형의 실시형태에서, 개별 성분은 6.0 PHR < 글라이세롤 < 13.5 PHR이며; 1.5 PHR < 소르비톨 < 9.0 PHR이며; 그리고 15 PHR < MPD < 22.5 PHR에 의해 규명될 수 있고, 임의로 가소제의 전체 양은 30 PHR 또는 적어도 30 PHR이다. 이 특징 및 30 PHR 전체 가소제를 가지는 실시형태는 물리적 특징, 예컨대 (1) 10%에서의 모듈러스 < 80N/㎟; (2) DC (5분) 잔류물 < 35중량%; (3) 인열 강도 > 1000g/mil; (4) 인장 강도 > 35MPa; (5) 보정된 용해 시간 3 mil < 80초; 및 (6) 정적 COF < 1의 바람직한 범위를 나타낼 수 있다.
또 다른 유형의 실시형태에서, 개별 성분은 7.6 PHR < 글라이세롤 < 11.8 PHR이며; 2.2 PHR < 소르비톨 < 7.3 PHR이며; 그리고 15 PHR < MPD < 18.5 PHR에 의해 규명될 수 있고, 임의로 가소제의 전체 양은 30 PHR 또는 적어도 30 PHR이다. 이 특징 및 30 PHR 전체 가소제를 가지는 실시형태는 물리적 특징, 예컨대 (1) 10%에서의 모듈러스 < 80N/㎟; (2) DC (5분) 잔류물 < 35중량%; (3) 인열 강도 > 1700g/mil; (4) 인장 강도 > 35MPa; (5) 보정된 용해 시간 3 mil < 80초; 및 (6) 정적 COF < 1의 바람직한 범위를 나타낼 수 있다.
따라서, 또 다른 고려되는 실시형태에서, 필름은 본 명세서에 기재된 바와 같은 글라이세롤, 소르비톨 및 2-메틸-1,3-프로판다이올을 포함하는 가소제 블렌드, 및, 예를 들어 본 명세서에 기재된 PVOH-6과 일치하는, 6㏖% 내지 10㏖%, 또는 7㏖% 내지 9㏖%의 범위의 카복실 펜던트 그룹의 개질도, 및 10.5cP 내지 22.5cP, 또는 12.5cP 내지 약 22.5cP, 또는 15.0cP 내지 약 20.0cP의 범위의 점도, 및 약 80% 내지 99% 또는 85% 내지 95%의 범위의 가수분해도를 가지는 말레에이트 폴리비닐 알코올 공중합체를 포함한다. 필름의 이 유형은 DC (5분) 잔류물 및 보정된 용해 시간 특징의 양호한 조합을 나타냈다. 하기 실시예 2를 참조한다.
필름은 본 명세서에 기재된 바와 같은 글라이세롤, 소르비톨 및 2-메틸-1,3-프로판다이올을 포함하는 가소제 블렌드, 및, 예를 들어 본 명세서에 기재된 PVOH-4와 일치하는, 약 4.0 내지 약 6.0, 또는 약 4.5 내지 5.5의 개질도, 및 약 10cP 내지 30cP, 또는 약 15cP 내지 약 25cP, 또는 약 17cP 내지 약 23cP의 점도, 및 약 98 내지 약 99.8, 또는 99 내지 약 99.8의 가수분해도를 가지는 메틸 아크릴레이트 폴리비닐 알코올 공중합체 수지를 포함할 수 있다. 필름의 이 유형은 DC (5분) 잔류물 및 보정된 용해 시간 특징의 양호한 조합을 나타냈다. 하기 실시예 2를 참조한다.
또 다른 예에서, 글라이세롤, 소르비톨 및 트라이메틸올프로판의 조합 내에, 가소제의 전체 양은 약 25중량% 내지 약 50중량%, 또는 약 30중량% 내지 약 45중량%, 또는 약 35중량% 내지 약 45중량%, 또는 약 40중량% 내지 약 45중량%, 예를 들어 42중량%의 범위일 수 있다. 가소제(소르비톨 및 TMP) 중 2개가 실온에서 액체이고, 1개(글라이세롤)가 액체이므로, 이 범위는 일반적으로 더 높다. 임의로, 글라이세롤은 약 5중량% 내지 약 40중량%, 또는 10중량% 내지 약 35중량%, 또는 약 15중량% 내지 약 30중량%, 예를 들어 약 20중량%의 양으로 사용될 수 있다. 임의로, 소르비톨은 약 1중량% 내지 약 20중량%, 또는 약 3중량% 내지 약 20중량%, 또는 약 5중량% 내지 약 15중량%, 예를 들어 10중량%의 양으로 사용될 수 있다. 임의로, 트라이메틸올프로판은 약 1중량% 내지 약 25중량%, 또는 약 2중량% 내지 약 20중량%, 또는 약 5중량% 내지 약 15중량%, 예를 들어 약 10중량%의 양으로 사용될 수 있다.
또 다른 양태에서, 가소제의 양은 PHR에서 규명될 수 있다. 따라서, 예를 들어 글라이세롤, 소르비톨 및 트라이메틸올프로판(TMP)의 조합에 의해, 가소제의 전체 양은 예를 들어 적어도 30 PHR, 또는 적어도 35 PHR일 수 있다. 가소제의 전체 양은 예를 들어 40 PHR 또는 45 PHR 또는 50 PHR 이하일 수 있다. 가소제의 전체 양은 예를 들어 30-50 PHR, 약 32.5 PH 내지 약 42.5 PHR, 또는 35-45 PHR, 또는 35-40 PHR의 범위, 또는 30 PHR 초과 및 45 PHR 미만, 또는 40 PHR 내지 50 PHR일 수 있다. 가소제의 전체 양은 37.5 PHR일 수 있다.
일 유형의 실시형태에서, 개별 성분은 19.5 PHR < 글라이세롤 < 22.5 PHR이며; 6.7 PHR < 소르비톨 < 11.7 PHR이며, 그리고 6.3 PHR < TMP < 9.5 PHR에 의해 규명될 수 있고, 임의로 가소제의 전체 양은 37.5 PHR 또는 적어도 37.5 PHR이다. 이 특징 및 37.5 PHR 전체 가소제를 가지는 실시형태는 물리적 특징, 예컨대 (1) 10%에서의 모듈러스 < 30N/㎟; (2) DC (5분) 잔류물 < 50중량%; (3) 인열 강도 > 1000g/mil; (4) 인장 강도 > 35MPa; (5) 보정된 용해 시간 3 mil < 100초; 및 (6) 정적 COF < 1의 바람직한 범위를 나타낼 수 있다.
또 다른 유형의 실시형태에서, 개별 성분은 19.5 PHR < 글라이세롤 < 22.5 PHR이며; 7.6 PHR < 소르비톨 < 11.7 PHR이며; 그리고 6.3 PHR < TMP < 7.5 PHR에 의해 규명될 수 있고, 임의로 가소제의 전체 양은 37.5 PHR 또는 적어도 37.5 PHR이다. 이 특징 및 37.5 PHR 전체 가소제를 가지는 실시형태는 물리적 특징, 예컨대 (1) 10%에서의 모듈러스 < 30N/㎟; (2) DC (5분) 잔류물 < 50중량%; (3) 인열 강도 > 1000g/mil; (4) 인장 강도 > 35MPa; (5) 보정된 용해 시간 3 mil < 95초; 및 (6) 정적 COF < 1의 바람직한 범위를 나타낼 수 있다.
또 다른 유형의 실시형태에서, 개별 성분은 22.5 PHR < 글라이세롤 < 23.3 PHR이며; 10.3 PHR < 소르비톨 < 15 PHR이며; 그리고 7.5 PHR < TMP < 10.2 PHR에 의해 규명될 수 있고, 임의로 가소제의 전체 양은 45 PHR 또는 40-50 PHR이다. 이 특징 및 45 PHR 전체 가소제를 가지는 실시형태는 물리적 특징, 예컨대 (1) 10%에서의 모듈러스 < 30N/㎟; (2) DC (5분) 잔류물 < 50중량%; (3) 인열 강도 > 1000g/mil; (4) 인장 강도 > 35MPa; (5) 보정된 용해 시간 3 mil < 100초; 및 (6) 정적 COF < 1의 바람직한 범위를 나타낼 수 있다.
또 다른 유형의 실시형태에서, 개별 성분은 22.5 PHR < 글라이세롤 < 23.3 PHR이며; 13.0 PHR < 소르비톨 < 15 PHR이며; 그리고 7.5 PHR < TMP < 9.0 PHR에 의해 규명될 수 있고, 임의로 가소제의 전체 양은 45 PHR 또는 at 40-50 PHR이다. 이 특징 및 45 PHR 전체 가소제를 가지는 실시형태는 물리적 특징, 예컨대 (1) 10%에서의 모듈러스 < 30N/㎟; (2) DC (5분) 잔류물 < 50중량%; (3) 인열 강도 > 1000g/mil; (4) 인장 강도 > 35MPa; (5) 보정된 용해 시간 3 mil < 95초; 및 (6) 정적 COF < 1의 바람직한 범위를 나타낼 수 있다.
본 명세서에 기재된 예의 것과 일치하는 가소제 수준은 본 명세서에 기재된 다양한 다른 성분을 가지는 필름 제제에 대한 대표적인 수준, 및 그 범위의 다양한 상부 및 하부 경계 둘 다로서 구체적으로 고려된다. 가소제의 구체적인 양은 본 명세서에 기재된 특징, 예컨대 수용성 필름의 원하는 필름 가요성 및 전환 특징에 기초하여 특정한 실시형태에서 선택될 수 있다. 낮은 가소제 수준에서, 필름은 취성이 되거나, 가공하기 어렵거나, 파괴되기 쉬울 수 있다. 증가한 가소제 수준에서, 필름은 원하는 용도를 위해 가공하기에 너무 연질이거나 약하거나 어려울 수 있다.
가소제는, 재료(보통 수지 또는 엘라스토머)에 첨가되는 액체, 고체, 또는 반고체로서, 그 재료가 더 연질이고, (중합체의 유리 전이 온도를 감소시킴으로써) 더 가요성이고 가공하기 더 쉽게 만든다. 중합체는 대안적으로 중합체 또는 단량체를 화학적으로 개질시킴으로써 내부적으로 가소화될 수 있다. 게다가 또는 대안에서, 중합체는 적합한 가소제의 첨가에 의해 외부적으로 가소화될 수 있다. 본 명세서에 기재된 필름에 대한 가소제의 조합은 제1 가소제로서의 글라이세롤, 제2 가소제로서의 당 알코올, 및 제1 가소제 및 제2 가소제와 다른, 제3 가소제로서의 폴리올을 포함한다. 일 유형의 실시형태에서, 수용성 필름은 제1 가소제, 제2 가소제 및 제3 가소제와 다른 가소제를 실질적으로 함유하지 않을 것이다(예를 들어, 다른 가소제를 완전히 함유하지 않음, 또는 약 1 PHR 미만의 다른 가소제, 또는 약 0.5 PHR 미만의 다른 가소제, 또는 약 0.2 PHR 미만의 다른 가소제). 다른 실시형태에서, 수용성 필름은 제1 가소제, 제2 가소제 및 제3 가소제 이외의 추가의 가소제(예를 들어, 당 알코올, 폴리올, 또는 기타)를 포함할 수 있다. 당 알코올 가소제는 예를 들어 이소말트, 말티톨, 소르비톨, 자일리톨, 에리쓰리톨, 아도니톨, 둘시톨, 펜타에리쓰리톨 또는 만니톨일 수 있다. 특정한 양태에서, 당 알코올 가소제는 소르비톨 또는 소르비톨 함유 가소제, 예컨대 이소말트일 수 있다. 폴리올 가소제는 예를 들어 다이글라이세롤, 에틸렌 글라이콜, 다이에틸렌 글라이콜, 다이프로필렌 글라이콜, 트라이에틸렌글라이콜, 테트라에틸렌 글라이콜, 400MW 이하의 폴리에틸렌 글라이콜, 네오펜틸 글라이콜, 프로필렌 글라이콜, 1,3-프로판다이올, 2-메틸-1,3-프로판다이올, 트라이메틸올프로판 또는 폴리에터 폴리올일 수 있다. 특정한 양태에서, 폴리올 가소제는 프로필렌 글라이콜, 또는 1,3 프로판다이올, 2-메틸-1,3-프로판다이올, 예를 들어 트라이메틸올 프로판일 수 있다. 실시형태의 일 종류에서, 수용성 필름은 폴리비닐 알코올(PVOH) 중합체 및, 제1 가소제로서의 글라이세롤, 제2 가소제로서의 소르비톨 및 제3 가소제로서의 2-메틸-1,3-프로판다이올을 포함하는, 가소제 블렌드를 포함한다.
몇몇 실시형태에서, 수용성 필름은 실온 및/또는 일반 사용, 저장 또는 수송 온도에서 일반적으로 고체인 적어도 1종의 가소제(예를 들어, 제2 가소제, 제3 가소제, 또는 기타로서), 예를 들어 약 10℃ 또는 20℃ 내지 약 30℃, 40℃, 또는 50℃의 범위에서 고체이고/이거나, 이러한 범위보다 높은 융점(예를 들어, 일반 필름 형성 공정, 예컨대 캐스팅 온도보다 낮지만, 일반 사용, 저장 또는 수송 온도보다 높은 융점)을 가지는, 가소제를 포함할 수 있다. 이러한 고체 가소제의 예는 소르비톨(95℃ 융점) 및 트라이메틸올프로판(58℃ 융점)을 포함한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 수용성 필름은 실온 및/또는 일반 사용, 저장 또는 수송 온도에서 일반적으로 액체인, 예를 들어 약 10℃ 또는 20℃ 내지 약 30℃, 40℃, 또는 50℃의 범위에서 액체이고/이거나, 이러한 범위보다 낮은 융점을 가지는, 적어도 1종의 가소제(예를 들어, 제2 가소제, 제3 가소제, 또는 기타로서)를 포함할 수 있다.
블록방지 충전제
SiO2는 전환가능성을 위해 낮은 COF를 제공하는 것을 돕고, 임의로 이것은 잔류물 감소를 돕는다.
블록방지 충전제(예를 들어, SiO2)의 농도가 0에 근접하면서, 블로킹 힘(롤에서 일 필름 층을 다른 필름 층으로부터 분리하기 위한 힘)이 증가하는 경향이 있을 수 있다. 블록방지 충전제(예를 들어, SiO2)의 최소 수준이 고려되고, 소정의 농도 초과에서, 블록방지 충전제(예를 들어, SiO2)가 제공한 블로킹 힘의 제한된, 있다면, 추가의 감소가 있을 것이다. 다르게 말하면, 추가적인 수준에 의한 블로킹 힘의 감소는 도 1에 예시된 바대로 일반적으로 "역 S 형상"일 것이다.
블록방지 충전제(예를 들어, SiO2)는 적어도 0.1 PHR, 또는 적어도 0.5 PHR, 또는 적어도 1 PHR, 또는 약 0.1 내지 3.0 PHR, 또는 약 0.3 내지 약 2.0 PHR, 또는 약 0.4 내지 1.0 PHR, 또는 약 0.5 내지 약 0.9 PHR, 또는 약 0.5 내지 약 2 PHR, 또는 약 0.5 내지 약 1.5 PHR, 또는 0.1 내지 1.2 PHR, 또는 0.1 내지 2.7 PHR의 범위, 예를 들어 0.5 PHR, 0.6 PHR, 0.7 PHR, 0.8 PHR, 또는 0.9 PHR의 양으로 필름에 존재할 수 있다. 임의의 특정한 이론에 구속되는 것을 의도하지 않으면서, 0.5 PHR 블록방지 충전제(예를 들어, SiO2)에 의해 제공된 블로킹의 감소는 선형이 아닐 것이고 - 예를 들어 0.5 내지 1.0의 블로킹의 감소는 1.0 내지 1.5의 감소보다 더 큰 감소일 것으로 생각된다. 일부 시점에, 블록방지 충전제(예를 들어, SiO2) 수준이 충분히 얻어지는 경우, 입자를 함께 결합시키기에 충분한 PVOH 수지가 없을 것이라는 것이 쉽게 보인다. 이러한 높은 수준에서, 심지어 물에 대한 제한된 노출에도 필름이 매우 빨리 이의 내용물을 방출한다는 것이 쉽게 보인다. 로딩 수준이 그 지점에 도달하기 훨씬 전에, 생성된 필름의 인장 특성은 패키징 필름으로서의 이의 사용을 위해 허용 불가 수준으로 감소할 것이다. 블록방지 충전제(예를 들어, SiO2)의 더 높은 농도는, 주로 또는 오로지 블록방지제로서 작용하기보다는, 필름이 용해하는 경향을 증가시킬 것이다. 하기 기재된 바와 같은 방출 개질제(예를 들어, 스테아르산)와 반대로, 블록방지 충전제(예를 들어, SiO2)가 필름의 표면으로 이동한다고 예상할 이유가 없다. 따라서, 블록방지 충전제(예를 들어, SiO2)의 첨가는, 더 높은 농도에서, 또한 세탁 공정에서의 잔류물 감소에서의 양호한 이익을 제공할 수 있지만, 액체 방출 시험에 의해 측정된 바와 같이, 파우치로서 사용될 때, 방출 시간에 불리한 효과를 또한 가질 수 있다.
이산화규소/실리카 이외에, 탄산칼슘 및 활석은 블록방지/충전제로서 사용에 고려된다. 블록방지/충전제에 적합한 중앙치 입자 크기는 약 3 또는 약 4마이크론 내지 약 11마이크론, 또는 약 4 내지 약 8마이크론, 또는 약 5 내지 약 6마이크론의 범위, 예를 들어 5, 6, 7, 8, 또는 8마이크론의 중앙치 크기를 포함한다. 적합한 SiO2는 수성 시스템에 대한 사용에 설계된 비처리된 합성 비정질 실리카이다. 블록방지제 및 충전제로서 폴리비닐 알코올 필름에서 사용하기 위해 당해 분야에 공지된 추가적인 물질은 전분, 개질된 전분, 가교결합된 폴리비닐피롤리돈, 가교결합된 셀룰로스, 미결정질 셀룰로스, 금속성 옥사이드 및 운모를 포함한다.
방출 개질제
임의의 특정한 이론에 구속되는 것을 의도하지 않으면서, 스테아르산은 하기 이유 중 하나 이상에 대해 방출 개질제로서 효과적으로 작용하는 것으로 생각된다: (a) 이것은 PVOH 수지 및 첨가제의 캐스팅 용액을 생성하기 위해 사용된 물의 비점보다 낮은 융점을 가지고; 따라서 약 90℃ 미만의 융점을 가지는 산이 특히 바람직하다; (b) 이것은, 블로킹의 감소 및 COF의 감소를 돕는, 효과적으로 "왁스질" 물질일 수 있기에, 충분히 긴 알킬 사슬을 가진다; (c) 이것은 수용성 필름이, 예를 들어 파우치를 제조하기 위해 필름 컨버터로, 및 이후 최종 생성물로서 필름 컨버터로부터 소비자로, 수송 및 저장에서 보이는 통상적인 더 높은 온도보다 매우 높은 충분히 높은 융점을 가진다(예를 들어, 더 통상적으로 기껏해야 50℃ 또는 40℃이지만, 극한 상황에서 70℃만큼; 따라서, 약 50℃ 초과 또는 약 60℃ 초과 또는 약 70℃ 초과의 융점을 가지는 산이 고려됨). 따라서, 약 50℃ 내지 약 90℃, 또는 약 60℃ 내지 약 90℃, 또는 약 70℃ 내지 약 90℃의 범위의 융점을 가지는 왁스질 산이 고려된다.
지방산, 지방산 에스터, 지방산 아마이드, 전술한 것들 중 임의의 것의 선형 또는 분지형 버전, 전술한 것들 중 임의의 것의 포화 또는 불포화 버전, 전술한 것들 중 임의의 것의 치환 또는 비치환 버전, 특히 약 50℃ 초과 또는 약 60℃ 초과 또는 약 70℃ 초과 또는 약 50℃ 내지 약 90℃, 또는 약 60℃ 내지 약 90℃, 또는 약 70℃ 내지 약 90℃의 범위, 및 전술한 것들 중 임의의 것의 조합의 융점을 가지는 것이 또한 고려된다. 약 50℃ 초과 또는 약 60℃ 초과 또는 약 70℃ 초과 또는 약 50℃ 내지 약 90℃, 또는 약 60℃ 내지 약 90℃, 또는 약 70℃ 내지 약 90℃의 범위, 및 전술한 것들 중 임의의 것의 조합의 융점을 가지는 지방산 염이 또한 고려된다. 약 50℃ 초과 또는 약 60℃ 초과 또는 약 70℃ 초과 또는 약 50℃ 내지 약 90℃, 또는 약 60℃ 내지 약 90℃, 또는 약 70℃ 내지 약 90℃의 범위, 및 전술한 것들 중 임의의 것의 조합의 융점을 가지는 지방 아민 아세테이트 및 지방 알코올, 예를 들어 수소화 탤로우 아민 아세테이트가 또한 고려된다. 1종 이상의 방출 개질제의 조합은 필름에서 사용하도록 고려된다.
도데칸산(MP 44℃), 트라이데칸산(MP 45℃), 테트라데칸산(MP 54℃), 펜타데칸산(MP 43℃), 헥사데칸산(MP 63℃), 헵타데칸산(MP 63℃), 옥타데칸산/스테아르산(MP 70℃), 노나데칸산(MP 69℃), 에이코산산(MP 77℃), 헤네이코산산(MP 82℃), 도코산산(MP 81℃), 트라이코산산(MP 79℃), 테트라코산산(MP 88℃), 펜타코산산(MP 84℃), 헥사코산산(MP 88℃), 헵타코산산(MP 82℃), 옥타코산산(MP 90℃), 노나코산산(MP 90℃), 트라이아콘탄산(MP 94℃), 에이코산산 메틸 에스터(MP 46℃), 헤네이코산산 메틸 에스터(MP 49℃), 도코산산 메틸 에스터(MP 54℃), 트라이코산산 메틸 에스터(MP 53℃), 테트라코산산 메틸 에스터(MP 60℃), 펜타코산산 메틸 에스터(MP 61℃), 헥사코산산 메틸 에스터(MP 64℃), 헵타코산산 메틸 에스터(MP 64℃), 옥타코산산 메틸 에스터(MP 67℃), 노나코산산 메틸 에스터(MP 69℃), 트라이아콘탄산(MP 72℃), 및 특히 60℃ 내지 80℃의 범위의 융점을 가지는 것으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물이 특히 고려된다.
스테아르산은 특히 수용성이 아니고, 100℃ 미만에서 용융되어 이것이 수용액 중에 용융되고 혼합되게 허용하고, 이것은 하나 이상의 이익, 예컨대 필름 전환가능성을 위한 낮은 COF, 액체 방출 시험에 의해 측정된 바와 같은 파우치로서 사용될 때 방출 시간의 증가를 발생시키는 단기간 표면 물 저항, 및 블록방지 특징(이들로 제한되지는 않음)을 제공하는 것을 돕도록 캐스팅될 것이다.
방출 개질제(예를 들어, 스테아르산)는 임의로 블록방지 기능을 가질 수 있다. 이들 실시형태에서, 방출 개질제(예를 들어, 스테아르산) 농도가 0에 근접하면서, 블로킹 힘은 증가하는 경향이 있을 것이고; 방출 개질제(예를 들어, 스테아르산)의 최소 수준이 고려되고, 소정의 농도 초과에서, 방출 개질제(예를 들어, 스테아르산)가 제공한 블로킹 힘의 제한된, 있다면, 추가의 감소가 있을 것이다. 이것은 도 1에 도식적으로 도시되어 있다.
액체 방출 시험에 의해 측정된 바와 같은 방출 시간과 관련하여, 방출 개질제(예를 들어, 스테아르산)의 효과는 도 1의 반대 경향인 것으로 고려된다. 즉, 방출 개질제(예를 들어, 스테아르산)의 낮은 수준에서, 액체 방출 시험에 의해 측정된 바와 같은 방출 시간의 증가에 대한, 있다면, 아주 적은 효과가 존재할 것이고, 이후 한계치에서 방출 시간은 증가하기 시작하고 이후 안정기가 될 것이다.
방출 개질제(예를 들어, 스테아르산)에 대한 최적 농도는, 몇몇 실시형태에서, 필름을 파우치로 전환하는 방법에 따라 달라질 수 있다. 열 실링을 이용하여 필름이 파우치로 전환되면, 파우치 시일이 용매 시일(예를 들어, 물 시일)인 경우보다 방출 개질제(예를 들어, 스테아르산)의 더 높은 로딩을 견디는 것이 쉬울 수 있다. 이것은 열 시일이 용융된 PVOH의 융합으로부터 형성되고, 바로 필름 표면보다 필름 특성의 벌크에 의해 더 영향을 받기 때문이고, 여기서 방출 개질제(예를 들어, 스테아르산)는 몇몇 실시형태에서 농축될 수 있다. 방출 개질제(예를 들어, 스테아르산)가 표면에 우선적으로 있는 경우, 물은 스테아르산을 용해시키지 않을 것이고; 따라서 PVOH는 우수한 시일을 형성하기 위해 용이하게 가용화되지 않을 것이다. 임의의 특정한 이론에 구속되는 것을 의도하지 않으면서, 몇몇 방출 개질제, 예를 들어 스테아르산에 의해, (필름의 밴드 측과 반대인) 필름의 공기 측이 방출 개질제에서 더 풍부할 것이라고 생각된다. 이 불균질성은 몇몇 실시형태에서 유리할 수 있는데, 왜냐하면 이것이 필름의 밴드-대-밴드 측/표면에서 필름의 더 우수한 실링을 위한 것이지만, 파우치의 외부를 형성하고, 이에 따라 벌크수에 노출되는 공기 측/표면은 덜 가용성이고, 이에 따라 액체 방출 시험에 의해 측정되는 바대로 방출 시간 성능을 양호하게 증가시키기 때문이다.
일반적으로, 방출 개질제(예를 들어, 스테아르산)는 적어도 0.1 PHR, 또는 적어도 0.5 PHR, 또는 적어도 1 PHR, 또는 약 0.1 내지 3.0 PHR, 또는 약 0.3 내지 약 2.0 PHR, 또는 약 0.4 내지 1.0 PHR, 또는 약 0.5 내지 약 0.9 PHR, 또는 1.0 내지 1.5 PHR, 또는 약 0.5 내지 약 2 PHR, 또는 약 0.5 내지 약 1.5 PHR, 또는 0.1 내지 1.2 PHR의 범위, 예를 들어 0.5 PHR, 0.6 PHR, 0.7 PHR, 0.8 PHR, 0.9 PHR, 1.0 PHR, 1.1 PHR, 1.2 PHR, 1.3 PHR, 1.4 PHR, 또는 1.5 PHR의 양으로 필름에 존재할 수 있다.
당해 분야의 당업자는 가소제 수준이 증가하면서 생성된 필름의 기계적 특성이 감소하고, 필름이 더 신속히 용해될 것이라는 것을 용이하게 이해할 것이다. 따라서, 몇몇 실시형태에서, 필름에서의 가소제 농도와 관련되는, 방출 개질제(예를 들어, 스테아르산)의 최적 수준이 고려된다. 가소제의 더 낮은 수준에서, 필름은 덜 가용성이고, 그 결과 액체 방출 시험에 의해 측정된 바대로, 최소 30초 방출 시간 목표를 필름이 만족시키도록 보장하도록 방출 개질제(예를 들어, 스테아르산)의 더 낮은 수준이 필요할 수 있다. 반대로, 더 많은 가소제가 필름에 첨가되므로, 필름은 더 용이하게 용해되는 경향이 있고, 또한 블로킹 힘은 증가하는 경향이 있고; 그 결과, 블록방지 충전제(예를 들어, SiO2) 및 방출 개질제(예를 들어, 스테아르산) 둘 다의 더 높은 로딩은 최고의 성능을 달성하도록 필요할 수 있다.
따라서, 예를 들어 방출 개질제(예를 들어, 스테아르산) 대 전체 가소제의 비율은 중량 기준으로 약 1:20 내지 약 1:40, 또는 약 1:28 내지 약 1:40의 범위, 예를 들어 1:31, 1:32, 1:33, 1:34, 1:35, 또는 1:36일 수 있다. 또 다른 유형의 실시형태에서, 비율은 예를 들어 1:20 내지 1:36의 범위일 수 있다.
고려할 필름 제제의 또 다른 양태는 방출 개질제(예를 들어, 스테아르산)와 조합된 블록방지 충전제(예를 들어, SiO2)의 전체 수준이다. 적어도 0.2 PHR, 또는 적어도 0.5 PHR, 적어도 1 PHR 및 적어도 1.5 PHR 및 4 PHR 이하, 또는 4 PHR 미만, 또는 3.5 PHR 미만 또는 3 PHR 미만, 또는 2 PHR 미만, 또는 1.5 PHR 이하, 또는 3.5 PHR 이하, 또는 3 PHR 이하, 예를 들어 약 1.0 PHR 내지 약 4 PHR, 또는 1.0 PHR 내지 약 3 PHR, 또는 약 1.0 PHR 내지 2.0 PHR의 범위의 값이 특히 고려된다. 적어도 0.1 PHR 내지 0.5 PHR, 또는 적어도 0.1 PHR, 또는 적어도 0.5 PHR의 각각의 성분의 최소가 또한 고려된다. 1.5 내지 2.5 PHR, 예를 들어 1.5 PHR, 2.0 PHR, 또는 2.5 PHR의 각각의 성분의 최대가 또한 고려된다.
고려할 필름 제제의 또 다른 양태는 가소제의 전체 양에 대한 방출 개질제(예를 들어, 스테아르산)와 조합된 블록방지 충전제(예를 들어, SiO2)의 전체 수준의 비율이다. 중량 기준으로 약 1:5 내지 1:21 또는 약 1:12 내지 약 1:21, 또는 약 1:15 내지 약 1:18의 범위, 예를 들어 1:14, 1:15, 1:16, 1:17, 1:18, 또는 1:19의 비율이 특히 고려된다. 또 다른 유형의 실시형태에서, 가소제의 전체 양에 대한 방출 개질제(예를 들어, 스테아르산)와 조합된 블록방지 충전제(예를 들어, SiO2)의 전체 수준의 비율은 1:14 미만, 또는 1:13 미만, 또는 1:8 미만, 또는 1:7 미만, 또는 1:6 미만, 예를 들어 1:5 내지 1:12, 또는 1:5 내지 1:7의 범위일 수 있다.
고려할 필름 제제의 또 다른 양태는 블록방지 충전제(예를 들어, SiO2) 대 방출 개질제(예를 들어, 스테아르산)의 전체 수준의 중량 비율이다. 예를 들어, 1:3 내지 3:1, 또는 1:2 내지 2:1의 범위, 또는 2:1 미만, 또는 1.5:1 미만, 또는 1:1, 또는 1:1 미만, 또는 1:1.5, 또는 1:2, 또는 1:3이 특히 고려된다.
보조적인 필름 성분
수용성 필름은, 이의 의도되는 목적에 적합한 양으로, 다른 보조적인 물질 및 가공 물질, 예컨대 가소제 상용화제, 계면활성제, 활택제, 방출제, 충전제, 증량제, 가교결합제, 블록방지 물질, 항산화제, 점착감소제, 지포제(소포제), 나노입자, 예컨대 적층 실리케이트 유형 나노점토(예를 들어, 나트륨 몬트모릴로나이트), 표백제(예를 들어, 메타중아황산나트륨, 중아황산나트륨 또는 기타), 유해제, 예컨대 쓴물질(예를 들어, 데나토늄 염, 예컨대 데나토늄 벤조에이트, 데나토늄 사카라이드 및 데나토늄 클로라이드; 수크로스 옥타아세테이트; 퀴닌; 플라보노이드, 예컨대 퀘르세틴 및 나린겐; 및 구아시노이드, 예컨대 쿠아신 및 브루신) 및 쏘는 맛(예를 들어, 캅사이신, 피페린, 알릴 아이소티오사이아네이트 및 레진페라톡신), 및 다른 기능성 성분(이들로 제한되지는 않음)을 함유할 수 있다. 가소제를 포함하는 실시형태가 바람직하다. 이러한 물질의 양은 개별적으로 또는 집합적으로 약 50중량% 이하, 20중량%, 15중량%, 10중량%, 5중량%, 4중량% 및/또는 적어도 0.01중량%, 0.1중량%, 1중량%, 또는 5중량%일 수 있다.
적합한 계면활성제는 비이온성, 양이온성, 음이온성 및 쌍성이온 종류를 포함할 수 있다. 적합한 계면활성제는 폴리옥시에틸렌화 폴리옥시프로필렌 글라이콜, 알코올 에톡실레이트, 알킬페놀 에톡실레이트, 3차 아세틸렌 글라이콜 및 알칸올아마이드(비이온성), 폴리옥시에틸렌화 아민, 4차 암모늄염 및 4급화 폴리옥시에틸렌화 아민(양이온성), 및 아민 옥사이드, N-알킬베타인 및 설포베타인(쌍성이온)을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다. 다른 적합한 계면활성제는 다이옥틸 나트륨 설포숙시네이트, 글라이세롤 및 프로필렌 글라이콜의 락틸화 지방산 에스터, 지방산의 락틸 에스터, 나트륨 알킬 설페이트, 폴리소르베이트 20, 폴리소르베이트 60, 폴리소르베이트 65, 폴리소르베이트 80, 레시틴, 글라이세롤 및 프로필렌 글라이콜의 아세틸화 지방산 에스터, 및 지방산의 아세틸화 에스터, 및 이들의 조합을 포함한다. 다양한 실시형태에서, 수용성 필름 중의 계면활성제의 양은 약 0.1중량% 내지 2.5중량%, 임의로 약 1.0중량% 내지 2.0중량%의 범위이다.
잔류 수분
수용성 필름은, 칼 피셔(Karl Fischer) 적정에 의해 측정될 때, 적어도 4중량%, 예를 들어 약 4 내지 약 10중량%의 범위의 잔류 수분 함량을 추가로 가질 수 있다.
차가운 물 용해도
상기 기재된 바대로, 본 필름 및 이로부터 제조된 물품은 차가운 물 용해에 특히 적합하고, 따라서 차가운 물 세척액(예를 들어, 약 1℃ 내지 약 30℃, 또는 약 5℃ 내지 약 20℃)에서 이익을 제공한다.
잔류물
수용성 필름은, 용해 챔버 시험에 의해 측정된 바대로, 약 48중량% 이하의 잔류물 값을 특징으로 한다. 또 다른 개선에서, 수용성 필름은, 용해 챔버 시험에 의해 측정된 바대로, 48중량% 미만(예를 들어, 약 10중량%, 20중량%, 30중량%, 또는 35중량% 내지 약 40중량%, 또는 약 40중량% 내지 약 45중량%)의 잔류물 값을 가진다.
용해 챔버 시험
잔류물에 대한 용해 챔버 시험은 정적 조건 하에 용해하는 필름을 측정하고, 확산 추진된다. 용해 챔버 시험의 결과는 보정된 용해 시간과 아주 상관되지 않는다. 보정된 용해 시간은 동적 스트레스(이동 물) 하에 용해하는 필름에 기초한다. 용해 챔버 시험은 이에 따라 필름이 정적 조건 하에 얼마나 잘 용해하는지를 잘 대표하고, 예컨대 세탁 세제 파우치는 세탁 사이클 동안 직물의 겹침부 사이에 포획된다.
용해 챔버(DC) 시험에 따라 용해되지 않은 잔류물에 의해 규명되거나 이에 대해 시험되는 수용성 필름은 하기 재료를 사용하여 하기한 바대로 분석된다:
1. 비커(4000㎖);
2. 스테인리스 강 세척기(3.5"(88.9㎜) 외경, 1.875" 내경(47.6㎜), 0.125"(3.18㎜) 두께);
3. 스타이렌-뷰타다이엔 고무 개스킷(3.375"(85.7㎜) 외경, 1.91" 내경(48.5㎜), 0.125" 두께(3.18㎜));
4. 스테인리스 강 스크린(3.0"(76.2㎜) 외경, 200 내지 200 메쉬, 0.0021"(0.053㎜) 와이어 외경, 304SS 스테인리스 강 와이어 천);
5. 온도계(0℃ 내지 100℃, ±1℃까지 정확);
6. 절단 파우치(1.5"(38.1㎜) 직경);
7. 타이머(가장 가까운 초로 정확);
8. 역삼투(RO) 물;
9. 바인더 클립(크기 5호 또는 동등);
10. 알루미늄 팬(2.0"(50.8㎜) 내경); 및
11. 음파처리기.
시험되는 각각의 필름에 대해, 절단 펀치를 사용하여 3.0±0.10mil(또는 76.2±2.5㎛)의 두께를 가지는 선택된 시험 필름으로부터 3개의 시험 시편을 절단한다. 연속 공정에 의해 제조된 필름 웹으로부터 절단되면, (즉, 기계 방향에 대해 수직인) 웹의 횡단 방향을 따라 균등하게 이격된 웹의 영역으로부터 시편은 절단되어야 한다. 이후, 하기 절차를 이용하여 각각의 시험 시편을 분석한다:
1. 필름 시편을 칭량하고, 시험에 걸쳐 시편을 추적한다. 초기 필름 중량(Fo)을 기록한다.
2. 각각의 시편에 대해 2개의 음파처리된, 깨끗한, 건조 스크린의 세트를 칭량하고, 시험에 걸쳐 이를 추적한다. 초기 스크린 중량(집합적으로 조합된 2개의 스크린에 대해 So)을 기록한다.
3. 2개의 스크린, 이어서 2개의 고무 개스킷(스크린과 세척기 사이의 일 측에서 1개의 개스킷), 및 이후 2개의 세척기의 중앙 사이에 필름 시편을 평평하게 샌드위치함으로서 시편 용해 챔버를 조립한다.
4. 세척기 주위에 균등하게 이격된 4개의 바인더 클립 및 스크린으로부터 뒤로 폴딩된 클립에 의해 용해 챔버 어셈블리를 고정한다.
5. 실험실 실온(72±3℉, 22±2℃)에서 1,500㎖의 RO 물에 의해 비커를 충전하고, 실온을 기록한다.
6. 타이머를 5분의 규정된 액침 시간으로 설정한다.
7. 용해 챔버 어셈블리를 비커에 배치하고, 타이머를 즉시 시작하여, 물 표면으로 대략 45도 진입 각도에서 용해 챔버 어셈블리를 삽입한다. 이 진입 각도는 챔버로부터 공기 버블을 제거하는 것을 돕는다. 용해 챔버 어셈블리는 비커 바닥에 있어서, 시험 시편 필름은 바닥으로부터 약 10㎜에 수평으로 위치한다. 용해 챔버 어셈블리의 4개의 뒤로 폴딩된 바인더 클립은 비커 바닥으로부터 약 10㎜ 필름 청소를 유지시키기에 적합하지만, 임의의 다른 균등한 지지 수단을 사용할 수 있다.
8. 5분의 규정된 경과한 액침 시간에, 대략 45도 각도에서 비커로부터 용해 챔버 어셈블리를 천천히 제거한다.
9. 알루미늄 팬 위로 수평으로 용해 챔버 어셈블리를 보유하여, 스크린으로부터 임의의 드립을 포획하고, 바인더, 클립, 세척기 및 개스킷을 조심스럽게 제거한다. 샌드위치된 스크린을 개방 파괴하지 않는다.
10. 100℃에서 30분 동안 알루미늄 팬 위로 및 오븐으로 샌드위치된 스크린(즉, 스크린/잔류하는 용해되지 않은 필름/스크린)을 배치하여 건조시킨다.
11. 내부에 임의의 잔류하는 용해되지 않은 필름을 함유하는 샌드위치된 스크린의 건조된 세트를 칭량한다. 용해 챔버 어셈블리가 처음에 비커로부터 제거될 때 및 건조 동안 팬에서 포획되고 팬으로부터 (예를 들어, 스크래핑에 의해) 회수된 임의의 건조된 필름 드리핑을 측정하고 이 건조된 스크린 중량에 첨가한다. 최종 샌드위치된 스크린 중량(집합적으로 Sf, 건조된 필름 드리핑을 포함)을 기록한다.
12. 필름 시편에 남은 잔류물(%)("DC 잔류물")을 계산한다: DC 잔류물(%) = 100 * ((Sf - So)/Fo).
13. 약 20분 동안 RO 물의 비커에서 샌드위치된 스크린을 침지함으로써 이것을 세정한다. 이후, 이를 해체하고, 적어도 5분 동안 또는 스크린에서 잔류물이 보이지 않을 때까지 (켜지고 RO 물에 의해 충전된) 음파처리기에서 마지막 린스를 한다.
달리 명확히 기재되지 않은 한, 본 명세서에 기재된 모든 결과는 5분 용해 시간에 대한 DC 잔류물 시간, 즉 DC (5분) 잔류물을 대표한다.
본 개시내용에 따른 수용성 필름의 적합한 거동은, DC 시험에 의해 측정된 바대로, 약 25중량% 이하 또는 약 20중량% 이하의 DC 잔류물 값으로 표시된다. 일반적으로, 더 낮은 DC 잔류물 값은 공격적인 세척 조건 후(예를 들어, 낮은 물 조건에서(예컨대, 세척기의 오버로딩에서) 및 차가운 세척수 조건에서) 세척된 물품에 남은 잔류 필름의 경향을 감소시키는 것이 바람직하다. 다양한 실시형태에서, 수용성 필름은 적어도 1중량%, 2중량%, 3중량%, 4중량%, 5중량%, 10중량% 또는 12중량% 및/또는 약 25중량% 이하, 20중량%, 18중량%, 15중량%, 12중량%, 10중량%, 8중량% 또는 6중량%(예를 들어, 약 2중량% 내지 약 25중량%, 또는 약 2중량% 내지 약 20중량%, 또는 약 3중량% 내지 약 18중량%, 또는 약 4중량% 내지 약 6중량%, 또는 약 5중량% 내지 약 12중량%, 또는 약 7중량% 내지 약 10중량%의 범위)의 DC 잔류물 값을 가진다.
용해 및 붕괴 시험( MSTM 205)
필름은, 당해 분야에 공지된 방법인, MonoSol 시험 방법 205(MSTM 205)에 따라 용해 시간 및 붕괴 시간에 의해 규명되거나 시험될 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 제7,022,656호를 참조한다.
장치 및 재료:
1. 600㎖ 비커
2. 자기 교반기(Labline 모델 1250호 또는 동등)
3. 자기 교반 봉(5㎝)
4. 온도계(0 내지 100℃±1℃)
5. 템플레이트, 스테인리스 강(3.8㎝ x 3.2㎝)
6. 타이머(0 내지 300초, 가장 가까운 초로 정확)
7. 폴라로이드(Polaroid) 35㎜ 슬라이드 마운트(또는 동등)
8. MonoSol 35㎜ 슬라이드 마운트 홀더(또는 동등)
9. 증류수
시험되는 각각의 필름에 대해, 스테인리스 강 템플레이트(즉, 3.8㎝ x 3.2㎝ 시편)를 사용하여 필름 샘플로부터 3개의 시험 시편을 절단한다. 필름 웹으로부터 절단되면, 시편은 웹의 횡단 방향을 따라 균등하게 이격된 웹의 영역으로부터 절단되어야 한다. 이후, 하기 절차를 이용하여 각각의 시험 시편을 분석한다.
1. 별개의 35㎜ 슬라이드 마운트에서 각각의 시편을 고정한다.
2. 500㎖의 증류수에 의해 비커를 충전한다. 온도계에 의해 물 온도를 측정하고, 필요한 경우, 물을 가열하거나 냉각시켜서 20℃(약 68℉)에서 온도를 유지시킨다.
3. 물의 칼럼의 높이를 표시한다. 홀더의 베이스에 자기 교반기를 배치한다. 자기 교반기에 비커를 배치하고, 비커에 자기 교반 봉을 첨가하고, 교반기를 키고, 물 칼럼의 높이의 대략 1/5인 와류가 발생할 때까지, 교반 속도를 조정한다. 와류의 깊이를 표시한다.
4. 슬라이드 마운트의 긴 말단이 물 표면에 평행하도록, 35㎜ 슬라이드 마운트 홀더의 앨리게이터 클램프에서 35㎜ 슬라이드 마운트를 고정한다. 하강할 때, 클램프의 말단이 물의 표면에 0.6㎝ 아래이도록, 홀더의 깊이 조정장치를 설정해야 한다. 슬라이드 마운트의 짧은 측 중 하나는 비커의 측의 옆이어야 하고, 다른 것은, 필름 표면이 물의 흐름에 수직이도록, 교반 봉의 중심에 직접적으로 배치된다.
5. 일 모션에서, 고정된 슬라이드 및 클램프를 물로 하강시키고, 타이머를 시작한다. 필름이 파괴될 때 붕괴가 발생한다. 모든 보이는 필름이 슬라이드 마운트로부터 방출될 때, 용해되지 않은 필름 단편에 대해 용액을 계속해서 모니터링하면서 물로부터 슬라이드를 융기시킨다. 모든 필름 단편이 더 이상 보이지 않고, 용액이 깨끗해질 때 용해가 발생한다.
결과는 하기를 포함해야 한다: 완전한 샘플 확인; 개별 및 평균 붕괴 및 용해 시간; 및 샘플이 시험되는 물 온도.
필름 붕괴 시간(I) 및 필름 용해 시간(I)은, 각각 식 1 및 식 2에서 하기 도시된, 지수 알고리즘을 이용하여 표준 또는 기준 필름 두께에 보정될 수 있다.
I보정 = I측정 x (기준 두께/측정된 두께)1.93 [1]
S보정 = S측정 x (기준 두께/측정된 두께)1.83 [2]
기계적 특성
마찰 계수 시험
마찰 계수 방법은 서로에 대해 맞대지는 재료의 2개의 조각의 마찰을 시험하고; 다른 것에 대해 1개의 조각을 이동시키는 데 필요한 힘을 측정하다. 슬레드(sled)를 출발시키는 힘(정적 마찰) 및 슬레드가 이동하게 유지시키는 힘(동적 마찰)은 둘 다 ASTM D1894 "플라스틱 필름 및 시팅의 마찰 시험(Friction Testing of Plastic Film and Sheeting)"을 이용하여 부하 셀에 의해 측정된다.
상기 방법은 인스트론(Instron)(등록상표) 마찰 계수 시험 장착물 모델 2810-005, 또는 균등물(이의 대표적인 다이어그램은 도 2에 도시됨), 및 인스트론(등록상표) 시험 기계 모델 5543호, 또는 균등물을 이용한다.
시험 장치는 마찰 장착물(10)을 포함하되, 해당 마찰 장착물 위에는, 필름 샘플(14)이 상부에 고정된 마찰 슬레드(12)가 있다. 슬레드(12)는, 마찰 장착물(10)에 고정된 도르래(22)와 걸어맞춤되는 풀 코드(pull cord)(20)를 통해 상부 그립(upper grip)(18)에 커플링된다. 하부 커플링(24)은 시험 장착물을 인스트론(등록상표) 시험 기계(비도시)에 고정한다.
인스트론(등록상표) 방법 블루 힐(Blue Hill) 프로그램에 따라: "시스템은 최대 값에 대해 특정한 채널에서 출발 값으로부터 최종 값으로의 데이터를 조사하고; 최대 값의 백분율로 오르고 내리는 제1 데이터 점을 결정하고, 이 점을 제1 피크로서 배정하고; 정적 마찰 = 제1 피크/슬레드 중량의 식을 이용하여, 정적 마찰 계수를 결정하고; 평균 로드 = 에너지/신장의 변화의 식을 이용하여, 제1 피크로부터 최종 값으로의 영역의 평균 로드를 계산하고; 동적 마찰 = 평균 로드/슬레드 중량의 식을 이용하여, 동적 마찰 계수를 결정한다".
시험 시편은, 시험 영역을 형성하기 위해, 슬레드에 대해 치수(5인치 x 5인치 정사각형(12.7㎝ x 12.7㎝ 정사각형) 및 표면에 대해 5인치 x 8인치 직사각형(12.7㎝ x 20.3㎝)을 가지는 샘플로 이루어져야 한다. 필름 두께가 정적 COF에 영향을 미치지 않는다고 생각되지만, 필름은 3.0±0.10mil(또는 76.2±2.5㎛)의 두께를 가질 수 있다. 샘플은 예를 들어 적절한 치수의 템플레이트 및 레이저 블레이드를 사용하여 절단될 수 있다. 적용 가능할 때, 샘플은 캐스팅된 필름의 기계 방향에 평행한 긴 치수로 절단되어야 한다. 다시 적용 가능할 때, 슬레드가 당겨지는 방향이 필름 샘플의 기계 방향에 평행하도록, 5인치 x 5인치 샘플 방향은 시험에서 표시되고 배향되어야 한다.
시험 시편은 시험 전에 8시간 이상 동안 75℉±5℉ 및 상대 습도 35%±5%에서 컨디셔닝되어야 하고, 시험은 동일한 온도 및 상대 습도 조건에서 수행된다.
COF 장치의 설치 절차
1. 인스트론(등록상표) 마찰 계수 시험 장착물 모델 2810-005에서 하부 조(jaw)로부터 클레비스 핀을 제거하고, 제거한다.
2. 상부 조로부터 클레비스 핀을 제거하고, 제거한다.
3. 인스트론(등록상표) 시험 기계 모델 5543호의 베이스 어댑터에 마찰 장착물 하부 커플링을 배치한다.
4. 이것을 클레비스 핀에 핏팅한다.
5. 풀 코드의 일 말단의 루프를 상부 클레비스 핀에 슬립하고, 잠금 클립을 대체한다.
6. 시험 기계 모델 5543호를 보정한다.
7. 풀 코드의 다른 말단에서의 루프를 마찰 슬레드 후크로 슬립한다.
8. 도르래가 자유로이 스피닝할 수 있도록 확실히 한다.
9. 풀 코드가 슬랙(slack)을 가지지 않고 도르래 주위의 홈에서 배향될 때까지 슬레드를 이동시킨다.
10. 도르래로 슬레드를 주행시키지 않으면서, 시험의 완전 50㎜를 따라, 마찰 슬레드를 연신시키기에 충분한 이동 공간이 있도록, 인스트론(등록상표) 마찰 계수 시험 장착물 모델 2810-005의 이동 크로스헤드(상부 헤드)를 배치한다.
11. 크로스헤드가 이동하면서 코드가 찢어지게 유지한다.
12. 인스트론 5543호 제어 패널에서 JOG 제어를 이용하여, 마찰 슬레드의 먼 말단이 마찰 장착물의 후면(이동의 축에 직각이고, 도르래로부터 가장 먼 면)을 초과하지 않도록, 신장 한계를 설정한다. GL 버튼을 눌러서 이동 한계를 설정한다. 이것은 마찰 슬레드가 시험 동안 도르래와 충동하는 것을 방지하고, 관심 대상 샘플의 마찰 계수가 적절히 측정되도록 보장한다.
13. 시험 장착물은 이제 시험에 준비된다.
시편 절차의 배치
1. 적절한 배향으로 알루미늄 마찰 장착물에 표면 샘플을 배치한다.
2. 알루미늄 표면의 엣지 위로 단단한 표면 샘플을 당기고, 마찰 장착물의 하부 측에서 샘플을 테이핑한다.
3. 표면에서 슬레드의 결합을 피하기 위해 커플링으로부터 가장 멀리 마찰 장착물의 말단에 걸쳐 테이핑하는 것이 중요하다.
4. 재료가 찢어지지만 신장되지 않게 확실히 한다.
5. 필름의 기계 방향이 슬레드가 당겨지는 방향과 평행하도록, 5X5인치 샘플에 의해 마찰 슬레드를 랩핑한다.
6. 슬레드의 상부에 리딩 엣지 엔벨로프를 테이핑하여, 표면 샘플에 결합하는 과도한 재료가 없도록 확실히 한다.
7. 마찰 슬레드에서의 샘플의 다른 엣지를 테이핑하여, 샘플이 측정되는 접촉 표면에서 교시되도록 보장한다.
8. 슬레드에서와 마찰 장착물에서의 관심 대상 표면 사이에 테이프가 얻어지지 않도록 확실히 한다.
9. 마찰 표면에서 및 마찰 슬레드에서의 샘플은 링클 또는 벌지 없이 교시되어야 하고; 이것은 COF를 측정하는 데 있어서 오차를 발생시킬 것이다.
10. 슬레드를 검사하여, 시험되는 표면을 터치하는 외래 재료가 없도록 확실히 한다.
11. 슬레드를 풀 코드에 부착하고, 즉시 시험되는 2개의 시편 사이에 임의의 비정상적인 결합이 발생하는 것을 막도록, 마찰 테이블에 매우 가볍게 및 온화하게 배치한다.
12. 완전 신장에서 슬레드가 마찰 장착물 위에 배치된 샘플 위에 완전히 있고, 마찰 장착물의 엣지 위로 매달리거나 접촉 테이핑하지 않도록 확실히 한다.
COF 시험의 수행
1. 필요한 배향(예, 공기 측 - 공기 측 또는 밴드 측 - 밴드 측)마다 3개 이상의 시편을 시험한다.
2. 밴드 측에 대한 공기 측 시험의 조합을 위해, 필름의 공기 측 배향은 알루미늄 시험 표면에 배치된 필름 샘플이어야 하고, 시험을 위한 밴드 측은 슬레드 주위에 감싼 재료를 포함해야 한다.
3. 필름 시편을 취급하면서 분말 비함유, 수분 장벽 글러브를 끼도록 확실히 하고; 분말 또는 수분은 시험의 정확성을 손상시킬 수 있다.
4. 예를 들어, 템플레이트를 사용하여, 상기 기재된 바대로, 샘플을 절단한다.
5. 도르래로부터 가장 먼 마찰 장착물의 말단에서 제1 시편에 감싼 장착물 슬레드를 배치한다.
6. 풀 코드가 찢어진 채 당겨지도록 확실히 한다.
7. 시험 스크린으로부터 "COF.im ptf"라 칭한 마찰 계수 시험을 오픈한다.
8. 스크린 위의 출발 버튼을 클릭하여 시험을 시작시킨다.
9. 시편 시험 실행의 완료 시, ok를 클릭하고 마찰 슬레드를 출발 위치로 돌려보내고, 마찰 슬레드 및 장착물에서 필름 시편을 변화시킨다. 시험을 반복한다.
필름은 4.0 이하, 또는 2.0 이하, 또는 1.5 이하, 또는 1.25 이하, 또는 1.0 이하, 예를 들어 1.0, 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 또는 더욱 이것 미만의 범위의 정적 COF를 특징으로 할 수 있다. 또 다른 양태에서, 정적 COF는 4.0 미만, 또는 약 2.4 미만, 또는 2 미만, 또는 1 미만일 수 있다.
일 양태에서, 필름은 0.45 미만의 정적 COF, 40 내지 60MPa의 범위의 인장 강도 및 1000 내지 2100g/mil, 또는 1150 내지 2100g/mil의 범위의 인열 강도를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
인장 강도 시험 및 모듈러스 시험( ASTM D 882)
인장 강도 시험에 따라 인장 강도 및 모듈러스 시험에 따라 모듈러스(또는 인장 응력)에 의해 규명되거나 이에 대해 시험되는 필름을 하기와 같이 분석한다. 절차는, ASTM D 882("얇은 플라스틱 시팅의 인장 특성을 위한 표준 시험 방법(Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting)") 또는 균등물에 따른, 인장 강도의 결정 및 10%에서의 모듈러스 신율의 결정을 포함한다. 인스트론(등록상표) 인장 시험 장치(모델 5544 인장 테스터 또는 균등물)는 필름 데이터의 보정을 위해 사용된다. 최소 3개의 시험 시편(각각은 치수 안정성 및 재현 가능성을 보장하기 위해 신뢰할만한 절단 도구에 의해 절단됨)은 각각의 측정에 대해 (적용 가능한 경우) 기계 방향(MD)에서 시험된다. 시험은 23±2.0℃의 표준 실험실 대기 및 35±5% 상대 습도에서 수행되다. 인장 강도 또는 모듈러스 결정을 위해, 3.0±0.15mil(또는 76.2±3.8㎛)의 두께를 가지는 단일 필름 시트의 1" 폭(2.54㎝) 샘플을 준비한다. 이후, 샘플을 인스트론(등록상표) 인장 시험 기계로 옮겨서, 35% 상대 습도 환경에서의 노출을 최소화하면서 시험으로 진행된다. 500N 로드 셀이 구비되고 보정된 인장 시험 기계를 제조사의 지시에 따라 준비한다. 정확한 그립 및 페이스가 장착된다(고무 코팅되고 25㎜ 폭인 모델 번호 2702-032 페이스를 가지는 인스트론(등록상표) 그립, 또는 균등물). 샘플을 인장 시험 기계로 탑재하고 분석하여, 10%에서의 모듈러스(즉, 10% 필름 신율을 달성하는 데 필요한 스트레스) 및 인장 강도(즉, 필름을 파괴하는 데 필요한 스트레스)를 결정하기 위해 분석한다.
본 개시내용에 따른 필름의 적합한 거동은, 인장 강도 시험에 의해 측정된 바대로, 적어도 약 20MPa의 인장 강도 값으로 표시된다. 일반적으로, 이것이 필름이 시일의 제한하는 또는 가장 약한 부재일 때 더 강한 파우치 시일에 상응하므로, 더 높은 인장 강도 값이 바람직하다. 다양한 실시형태에서, 필름은 적어도 20MPa 및/또는 약 60MPa 이하(예를 들어, 약 20, 약 30, 약 40, 약 50 또는 약 60MPa)의 인장 강도 값을 가진다.
본 개시내용에 따른 필름의 적합한 거동은, 모듈러스 시험에 의해 측정된 바대로, 적어도 약 5N/㎟의 10%에서의 모듈러스 값으로 표시된다. 일반적으로, 10%에서의 모듈러스의 더 높은 값은, 제조 동안 서로의 상부에 로딩될 때, 더 높은 강성 및 변형되고 서로에 부착할 더 낮은 가능성을 가지는 파우치를 제공하는 것의 관점으로부터 요망된다. 다양한 실시형태에서, 필름은 적어도 약 5N/㎟ 및/또는 약 80N/㎟ 또는 100N/㎟ 이하(예를 들어, 약 5, 약 10, 약 20, 약 30, 약 40, 약 50, 약 60, 약 70, 약 80, 약 90, 또는 약 100N/㎟)의 10%에서의 모듈러스 값을 가진다.
인열 강도
Elmdorf 인열 테스터 모델 번호 40043, 또는 균등물을 사용하여 인열 강도(g/mil 단위, 23℃에서 측정됨)를 평가할 수 있다. 이 방법은 폴리비닐 알코올(PVOH) 필름의 특정한 길이에 걸쳐 인열을 전파하는 데 필요한 시편 두께의 mil당 그램 단위의 평균 힘의 결정을 커버한다. 정확히 보정된 펜듈럼 장치를 사용하여 필름에 걸쳐 인열을 전파하기 위해 필요한 그램 단위의 힘을 측정한다. 중력에 의해 작용하여, 펜듈럼은 아크에 걸쳐 스윙하여서, 예비 절단된 슬릿으로부터 시편을 인열한다. 시편은 일 측에서 정지상 유지되고, 다른 측에서 펜듈럼에 고정된다. 펜듈럼 스윙의 에너지 소실은 스케일에서의 포인터로 표시된다. 스케일 표시는 시편을 인열하는 데 필요한 힘의 함수이다. 이 방법은 PVOH 필름의 상대 인열 강도를 순위화하는 데 있어서의 값이다. 시험 전에 8시간 이상 동안 온도(75℉±5℉)(약 24℃) 및 상대 습도(35%±5%)에서 예비 컨디셔닝된 필름에서 Elmendorf 인열 테스터 모델 40043호에서 수용성 필름을 평가할 수 있다.
다양한 실시형태에서, 본 명세서에 기재된 필름은 예를 들어 적어도 1000g/mil, 또는 적어도 1150g/mil, 또는 적어도 1700g/mil, 또는 1000 내지 2000g/mil, 또는 1150 내지 2000g/mil, 또는 1700 내지 2000g/mil의 범위의 인열 강도를 가질 것이다.
파우치 제조
도 3에 도시된 바와 같은, 클라우드 패키징 설비 PVA 샘플 제조 기계(Cloud Packaging Equipment PVA Sample Making Machine) 3657호 및 4개의 공동을 함유하는 시험 컵 공동 블록을 사용하여 단일 구획 시험 파우치를 제조할 수 있다.
필름을 열성형하고 시험 패킷을 생성하기 위해 사용된 금형 공동 형상은 하부 내부 벽 및 복수의 수직 내부 측벽에 의해 획정된다. 상기로부터 볼 때, 수직 내부 측벽은 일반적으로 직사각형인 형상을 획정한다. 수직 내부 측벽의 제1 쌍은 2.489인치의 거리로 서로 분리되고, 수직 내부 측벽의 제2 쌍은 1.899인치의 거리로 서로 분리된다. 추가적으로, 하부 내부 벽과 수직 내부 측벽 중 각각의 하나 사이의 이행은 0.375인치의 곡률 반경에 의해 획정된다. 또한, 각각의 수직 내부 측벽과 인접한 수직 내부 측벽 사이의 트랜지션은 0.375인치의 곡률 반경을 가질 것이다. 더욱이, 금형 공동은, 0.375인치인, 하부 내부 벽과 금형의 개방 말단 사이의 거리에 의해 정의된 깊이를 가질 것이다. 곡률 반경은, 금형이, 둥글려진 코너(일반적으로 직사각형인 패킷 형상을 형성) 및 하부 필름 표면에 대한 둥글려진 트랜지션이 필름 패킷에 부여되게 한다. 마지막으로, 통상적인 진공 열성형 및 PVA 샘플 제조 기계 3657호의 조작에 따라, 필름에서 진공을 빼내고 금형으로 필름을 당기기 위해, 공동은 하부 표면을 따라 홀에 제공된다.
실제로, 금형 공동(시험 컵 블록)은 한번에 다중 파우치를 형성하기 위해 동일한 금형 공동 형상을 가지는 다중 공동을 포함할 수 있다. 원칙적으로, 금형 공동은, 실질적으로 유일한 변수가 공동 구성인 상이한 구성을 시험하기 위해, 상이한 금형 공동 형상을 가지는 다중 공동을 포함할 수 있다. 베이스 필름은 금형 공동에서 열성형된다. 각각의 공동을 35㎖의 시험 용액으로 충전하고, 이후 필름의 동일한 유형은 리드 스톡 필름(lid stock film)으로서 사용하기 위해 기계로 공급된다. PVA 샘플 제조 기계 3657호 조작과 일치하게, 이후 리드 스톡 필름을 물 및 압력을 이용하여 베이스 필름에 실링하여, 충전된 공동 주위에 베이스 및 뚜껑 필름을 함께 접합시키고, 실링 후 충전된 파우치는 주변 필름을 절단함으로써 분할된다.
필름은 3.0±0.10mil(또는 76.2±2.5㎛)의 두께를 가질 것이다. 형성 및 실링 매개변수는 하기 표에 기재되어 있다.
형성 매개변수: 히터 온도 - 500℉; 가열 시간 - 10초; 적용된 진공은 Hg 단위로 -24.7이다.
실링 매개변수: 윅 롤(wick) 속도 - 60; 물 수준 - 60; 드라이브 롤 속도 - 57(이것은 모두 단위무 설정점임); 웹 드라이브 시간 - 13초; 물 적용 시간 - 6초; 인장 시간 - 0.1초; 실링 시간 - 20초; 리드 실링 압력 - 6.8bar.
시험 용액
방출에 대한 파우치 시험 전에 파우치로 충전하기 위한 시험 용액(샘플 세탁 세제)은 하기 표 1에 기재되어 있다. 본 명세서에서 본 개시내용의 관점에서 파우치를 형성하고 충전하고 실링하는 것이 아주 당해 분야의 당업자의 수단 내에 있다.
Figure pct00003
액체 방출 시험
액체 방출 시험에 따른 지연된 용해도에 의해 규명되거나 이에 대해 시험되는 수용성 필름 및/또는 파우치를 하기 재료를 사용하여 하기한 바대로 분석한다:
- 2ℓ 비커 및 1.2리터의 탈이온(DI) 수
- 시험되는 수용성 파우치(상기 기재된 바대로, 파우치 제조 및 시험 용액 설명을 이용하여 제조됨); 필름은 3.0±0.10mil(또는 76.2±2.5㎛)의 두께를 가짐; 파우치를 38℃에서 2주 동안 예비 컨디셔닝한다.
Figure pct00004
온도계
Figure pct00005
와이어 케이지
Figure pct00006
타이머
실험을 실행하기 전에, 충분한 DI 물이 실험을 5회 반복하는 데 이용 가능하도록 보장하고, 와이어 케이지 및 비커가 깨끗하고 건조되도록 보장한다.
와이어 프레임 케이지는 날카로운 엣지가 없는 플라스틱 코팅된 와이어 케이지(4" X 3.5" X 2.5"), 또는 균등물이다. 와이어의 게이지는 약 1.25㎜이어야 하고, 와이어는 0.5인치(1.27㎝) 제곱의 크기의 개구를 가져야 한다. 시험 파우치(30)를 가지는 케이지(28)의 예시적인 영상이 도 4에 도시되어 있다.
시험에 대해 설정하기 위해, 케이지에서 파우치를 스크래칭하지 않고 파우치가 이동하기 위한 자유 공간을 허용하면서, 케이지에서 수용성 파우치를 조심스럽게 위치시킨다. 파우치가 고정되고 케이지로부터 나오지 않도록 여전히 보장하면서, 와이어 케이지에 의해 단단히 파우치를 결합시키지 않는다. 케이지에서의 파우치의 배향은 파우치의 자연 부력이, 있다면, 허용되게 하는 것이어야 한다(즉, 상부로 부유하는 파우치의 측은 상부를 향해 배치되어야 함). 파우치가 대칭인 경우, 파우치의 배향은 일반적으로 중요하지 않을 것이다.
다음에, 1200밀리리터의 20℃ DI 물에 의해 2ℓ 비커를 충전한다.
다음에, 에워싸인 파우치를 가지는 와이어 프레임 케이지를 물로 낮춘다. 케이지가 비커의 하부로부터 1인치(2.54㎝)이도록 보장한다. 모든 측에서 파우치를 완전히 액침시키도록 보장한다. 파우치가 물로 낮춰지자마자 케이지가 안정하고 이동하지 않도록 보장하고, 타이머를 시작한다. 비커에서의 물과 관련한 케이지의 위치는 임의의 적합한 수단에 의해, 예를 들어 비커 위에 고정된 클램프, 및 케이지의 상부에 부착된 봉을 사용함으로써, 조정되고 유지될 수 있다. 클램프는 케이지의 위치를 고정하도록 봉을 체결할 수 있고, 케이지를 물로 낮추기 위해 클램프에서의 장력은 낮춰질 수 있다. 마찰 체결을 위한 다른 수단은 클램프에 대한 대안, 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같은, 세트 스크류를 가지는 칼라(비도시된 세트 스크류)로서 사용될 수 있다. 도 5는 스탠드(40)에 있는 비커(30)를 도시하고, 스탠드는 케이지(10)(비도시)를 비커(30)로 낮추기 위한 봉(50)을 보유하고, 봉(50)은, 봉(50)을 체결하는 세트 스크류(비도시)를 가지는 칼라(60)의 사용에 의해, 예를 들어 마찰에 의해 또는 봉(50)에서의 홀(비도시)과의 체결에 의해, 고정된 수직 위치를 보유할 수 있다.
액체 함량 방출은 액체의 제1 시각 증거로서 정의되어서, 액침된 파우치를 남긴다.
액체 내용물이 45초의 중지점에 의해 주변 물(방출 시간)로 방출될 때를 기록하도록 타이머를 사용한다.
각각의 파우치에 합격 또는 불합격 등급이 주어질 것이다. 가용성 파우치가 30초 이상 동안 이의 액체를 보유하는 경우 합격 등급을 받는다. 가용성 파우치가 적어도 30초 동안 이의 액체를 보유하지 않는 경우 불합격 등급을 받는다.
이 공정을 시험되는 각각의 필름에 대해 5회 새로운 DI 물 및 새로운 수용성 파우치에 의해 반복한다.
전체 5개의 파우치를, 달리 보고되지 않은 한, 각각의 필름 샘플 유형에 대해 시험한다.
필름을 제조하는 방법
상기 언급된 바대로, 본 개시내용은 폴리비닐 알코올의 필름의 제조, 특히 용매 캐스팅된 필름에 관한 것이다. PVOH의 용매 캐스팅을 위한 공정은 당해 분야에 널리 공지되어 있다. 예를 들어, 필름 형성 공정에서, 폴리비닐 알코올 수지(들) 및 2차 첨가제는 용매, 통상적으로 물 중에 용해되고, 표면으로 계량되고, 실질적으로 건조(또는 힘 건조)되도록 허용되어서 캐스팅된 필름을 형성하고, 이후 생성된 캐스팅된 필름은 캐스팅된 표면으로부터 제거된다. 상기 공정은 회분식으로 수행될 수 있고, 연속 공정에 더 효과적으로 수행된다.
폴리비닐 알코올의 연속 필름의 형성에서, 용액의 용액을 이동하는 캐스팅 표면, 예를 들어 연속하여 이동하는 금속 드럼 또는 벨트로 계량하여서, 용매가 액체로부터 실질적으로 제거되게 하고(이로써 자가 지지된 캐스팅된 필름이 형성됨), 이후 캐스팅된 표면으로부터 생성된 캐스팅된 필름을 스트리핑하는 것이 통상적인 실행이다.
임의로, 수용성 필름은 1개의 층 또는 복수의 유사한 층으로 이루어진 자립형 필름일 수 있다.
패킷
필름은 세정 활성제를 포함하는 세제 조성물을 함유하도록 패킷을 생성하기에 유용하고, 이로써 파우치를 형성한다. 세정 활성제는 임의의 형태, 예컨대 분말, 겔, 페이스트, 액체, 정제 또는 임의의 이들의 조합을 취할 수 있다. 필름은 개선된 습식 취급 및 낮은 차가운 물 잔류물이 원해지는 임의의 다른 분야에 또한 유용하다. 필름은 파우치 및/또는 패킷의 적어도 하나의 측벽, 임의로 전체 파우치 및/또는 패킷, 바람직하게는 적어도 하나의 측벽의 외부 표면을 형성한다.
본 명세서에 기재된 필름은 동일한 필름으로 제조된 2개 이상의 구획에 의해 또는 다른 중합체 재료의 필름과 조합되어 패킷을 제조하도록 또한 사용될 수 있다. 추가적인 필름은 예를 들어 당해 분야에 공지된 바대로 동일한 또는 상이한 중합체 재료의 캐스팅, 취입 성형, 압출 또는 취입 압출에 의해 얻어질 수 있다. 일 유형의 실시형태에서, 추가적인 필름으로서 사용하기에 적합한 중합체, 공중합체 또는 이의 유도체는 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리알킬렌 옥사이드, 폴리아크릴산, 셀룰로스, 셀룰로스 에터, 셀룰로스 에스터, 셀룰로스 아마이드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리카복실산 및 염, 폴리아미노산 또는 펩타이드, 폴리아마이드, 폴리아크릴아마이드, 말레산/아크릴산의 공중합체, 폴리사카라이드, 예컨대 전분 및 젤라틴, 천연 검, 예컨대 잔탄 및 카라기난으로부터 선택된다. 예를 들어, 중합체는 폴리아크릴레이트 및 수용성 아크릴레이트 공중합체, 메틸셀룰로스, 카복시메틸셀룰로스 나트륨, 덱스트린, 에틸셀룰로스, 하이드록시에틸 셀룰로스, 하이드록시프로필 메틸셀룰로스, 말토덱스트린, 폴리메타크릴레이트, 및 이들의 조합으로부터 선택되거나, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알코올 공중합체 및 하이드록시프로필 메틸 셀룰로스(HPMC), 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 실시형태의 고려되는 일 종류는, 상기 기재된 바대로, 적어도 60%인, 패킷 재료, 예를 들어 상기 기재된 PVOH 공중합체에서 중합체의 수준에 의해 규명된다.
본 개시내용의 파우치는 적어도 하나의 실링된 구획을 포함할 수 있다. 따라서, 파우치는 단일 구획 또는 다중 구획을 포함할 수 있다. 수용성 파우치는 계면에서 실링된 수용성 중합체 필름의 2개의 층으로부터, 또는 그 자체에 폴딩되고 실링된 단일 필름에 의해 형성될 수 있다. 필름 중 1개 또는 둘 다는 상기 기재된 PVOH 필름을 포함한다. 필름은 수성 환경으로의 방출을 위해 임의의 원하는 조성물을 함유하는 내부 파우치 용기 용적을 획정한다. 예를 들어, 하기 기재된 임의의 다양한 세정 조성물을 포함하는 조성물은 특별히 제한되지 않는다. 다중 구획을 포함하는 실시형태에서, 각각의 구획은 동일한 및/또는 상이한 조성물을 함유할 수 있다. 결국, 상기 조성물은 임의의 적합한 형태, 예컨대 액체, 고체 및 이들의 조합(예를 들어, 액체 중에 현탁된 고체)(이들로 제한되지는 않음)을 취할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 파우치는 제1 구획, 제2 구획 및 제3 구획을 포함하고, 이들의 각각은 각각 상이한 제1 조성물, 제2 조성물 및 제3 조성물을 함유한다. 액체 세제가 특히 고려된다.
다구획 파우치의 구획은 동일한 또는 상이한 크기(들) 및/또는 용적(들)일 수 있다. 본 다구획 파우치의 구획은 임의의 적합한 방식으로 분리되거나 결합될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 제2 구획 및/또는 제3 구획 및/또는 후속 구획은 제1 구획에서 중첩된다. 일 실시형태에서, 제3 구획은 제2 구획에서 중첩될 수 있고, 이것은 결국 샌드위치 구성으로 제1 구획에서 중첩된다. 대안적으로, 제2 구획 및 제3 구획은 제1 구획에서 중첩될 수 있다. 그러나, 제1 구획, 제2 구획 및 임의로 제3 구획 및 후속 구획이 나란한 관계로 서로에 부착될 수 있다는 것이 또한 동등하게 고안된다. 구획은 스트링으로 팩킹될 수 있고, 각각의 구획은 천공 라인에 의해 개별적으로 분리 가능하다. 그러므로, 예를 들어 구획으로부터 조성물에 의해 직물을 전처리하거나 후처리하도록, 각각의 구획은 최종 사용자에 의해 스트링의 나머지로부터 개별적으로 찢어질 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 제1 구획은 예를 들어 타이어-및-림(tire-and-rim) 구성으로, 또는 파우치-인-파우치(pouch-in-pouch) 구성으로 적어도 제2 구획에 의해 둘러싸일 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 다구획 파우치는 큰 제1 구획 및 2개의 더 작은 구획으로 이루어진 3개의 구획을 포함한다. 제2 구획 및 제3의 더 작은 구획은 제1의 더 큰 구획에서 중첩한다. 구획의 크기 및 기하구조는 이 배열이 달성 가능하도록 선택된다. 구획의 기하구조는 동일하거나 상이할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 제2 및 임의로 제3 구획은 각각 제1 구획과 비교하여 상이한 기하구조 및 형상을 가진다. 이들 실시형태에서, 제2 구획 및 임의로 제3 구획은 설계에서 제1 구획에 대해 배열된다. 설계는 예를 들어 컨셉 또는 지시를 예시하도록 장식적, 교육적 또는 예시적일 수 있고/있거나, 생성물의 기원을 나타내도록 사용될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 제1 구획은 주연부 주위에 실링된 2개의 큰 면을 가지는 가장 큰 구획이고, 제2 구획은 제1 구획의 일 면의 표면적의 약 75% 미만, 또는 약 50% 미만을 커버하면서 더 작다. 제3 구획이 있는 실시형태에서, 상기 언급된 구조는 동일할 수 있지만, 제2 구획 및 제3 구획은 제1 구획의 일 면의 표면적의 약 60% 미만, 또는 약 50% 미만, 또는 약 45% 미만을 커버한다.
본 개시내용의 파우치 및/또는 패킷은 하나 이상의 상이한 필름을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단일 구획 실시형태에서, 패킷은 그 자체로 폴딩되고 엣지에서 실링된 1개의 벽, 또는 대안적으로, 엣지에서 함께 실링된 2개의 벽으로부터 제조될 수 있다. 다중 구획 실시형태에서, 패킷은 하나 이상의 필름으로부터 제조될 수 있어서, 임의의 소정의 패킷 구획은 다른 조성을 가지는 단일 필름 또는 다중 필름으로부터 제조된 벽을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 다구획 파우치는 적어도 3개의 벽: 외부 상부 벽; 외부 하부 벽; 및 분할 벽을 포함한다. 외부 상부 벽 및 외부 하부 벽은 일반적으로 반대이고 파우치의 외부를 형성한다. 분할 벽은 파우치에 내부이고, 시일 라인을 따라 일반적으로 반대인 외부 벽에 고정된다. 분할 벽은 다구획 파우치의 내부를 적어도 제1 구획 및 제2 구획으로 분리한다.
파우치 및 패킷은 임의의 적합한 설비 및 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 단일 구획 파우치는 당해 분야에 흔히 공지된 수직 형태 충전, 수평 형태 충전 또는 회전 드럼 충전 기법을 이용하여 제조될 수 있다. 이러한 공정은 연속 또는 간헐일 수 있다. 필름은 이의 가단성을 증가시키기 위해 댐핑 및/또는 가열될 수 있다. 상기 방법은 적합한 금형으로 필름을 연신하기 위한 진공의 사용을 또한 수반할 수 있다. 필름이 표면의 수평 부분에 있으면, 금형으로 필름을 연신하는 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 있다. 이 진공은 예를 들어 10mbar 내지 1000mbar의 범위, 또는 100mbar 내지 600mbar의 범위의 압력 이하를 제공하는 것일 수 있다.
패킷이 제조될 수 있는 금형은 파우치의 필요한 치수에 따라 임의의 형상, 길이, 폭 및 깊이를 가질 수 있다. 금형은, 바람직한 경우, 서로 크기 및 형상이 또한 변할 수 있다. 예를 들어, 최종 파우치의 용적은 약 5㎖ 내지 약 300㎖, 또는 약 10 내지 150㎖, 또는 약 20 내지 약 100㎖일 수 있고, 금형 크기는 이에 따라 조정된다.
일 실시형태에서, 패킷은 제1 실링 구획 및 제2 실링 구획을 포함한다. 제2 구획은 제1 실링 구획과 일반적으로 중첩된 관계로 있어서, 제2 실링 구획 및 제1 실링 구획은 파우치에 내부인 분할 벽을 공유한다.
일 실시형태에서, 제1 구획 및 제2 구획을 포함하는 패킷은 제3 실링 구획을 더 포함한다. 제3 실링 구획은 제1 실링 구획과 일반적으로 중첩된 관계로 있어서, 제3 실링 구획 및 제1 실링 구획은 파우치에 내부인 분할 벽을 공유한다.
몇몇 실시형태에서, 제1 조성물 및 제2 조성물은 액체, 액체; 액체, 분말; 분말, 분말; 및 분말, 액체의 조합 중 하나로부터 선택된다.
몇몇 실시형태에서, 제1, 조성물 제2 조성물 및 제3 조성물은 고체, 액체, 액체 및 액체, 액체, 액체의 조합 중 하나로부터 선택된다.
일 실시형태에서, 단일 구획 또는 복수의 실링 구획은 조성물을 함유한다. 복수의 구획은 각각 동일한 또는 상이한 조성물을 함유할 수 있다. 상기 조성물은 액체, 고체 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
일 실시형태에서, 상기 조성물은 액체 경량 및 액체 중량 액체 세제 조성물, 분말화 세제 조성물, 손 세척 및/또는 기기 세척을 위한 식기 세제; 경질 표면 세정 조성물, 직물 인핸서, 세탁물에 흔히 사용되는 세제 겔, 및 표백 및 세탁 첨가제, 샴푸 및 바디 워시의 군으로부터 선택될 수 있다.
성형, 실링 및 열성형
상기 언급된 바대로, 본 명세서에 기재된 필름은 열성형성이다. 열성형성 필름은 열 및 힘의 인가를 통해 성형될 수 있는 것이다.
필름의 열성형은 필름을 가열하고, 이것을 (예를 들어, 금형에서) 성형하고, 이후 필름이 냉각되게 하는 공정이고, 이때 필름은 이의 형상, 예를 들어 금형의 형상을 보유할 것이다. 열은 임의의 적합한 수단을 이용하여 인가될 수 있다. 예를 들어, 필름은, 이것을 표면으로 또는 일단 표면에 공급하기 전에, 가열 부재 하에 또는 뜨거운 열을 통해 통과시킴으로써 직접적으로 가열될 수 있다. 대안적으로, 이것은 예를 들어 표면을 가열하거나 뜨거운 물품을 필름에 적용함으로써 간접적으로 가열될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 필름은 적외선을 이용하여 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 범위의 온도로 가열될 수 있다. 열성형은 하기 공정 중 임의의 하나 이상에 의해 수행될 수 있다: 금형 위로 열 연화된 필름의 수동 드레이핑(draping), 또는 금형으로의 연화된 필름의 압력 유도된 성형(예를 들어, 진공 성형), 또는 성형 및 트리밍 스테이션으로의 정확히 공지된 온도를 가지는 새로 압출된 시트의 자동 고속 인덱싱(indexing), 또는 자동 배치, 필름의 플러그 및/또는 공기식 스트레칭 및 가압 성형.
대안적으로, 필름은 임의의 적합한 수단에 의해, 예를 들어 습윤제(물, 필름 조성물의 용액, 필름 조성물에 대한 가소제, 또는 상기의 임의의 조합 포함)를, 표면으로 또는 일단 표면에 공급하기 전에, 분무함으로써 직접적으로, 또는 표면을 습윤시킴으로써 또는 습윤 물품을 필름에 적용함으로써 간접적으로 습윤될 수 있다.
필름이 가열되고/되거나 습윤되면, 이것은 바람직하게는 진공을 이용하여 적절한 금형으로부터 연신될 수 있다. 성형된 필름의 충전은 임의의 적합한 수단을 이용함으로써 달성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 가장 바람직한 방법은 생성물 형태 및 필요한 충전 속도에 따라 달라질 것이다. 몇몇 실시형태에서, 성형된 필름은 인라인 충전 기법에 의해 충전된다. 이후, 충전된 개방 패킷은 밀폐되어, 임의의 적합한 방법에 의해 제2 필름을 사용하여 파우치를 형성한다. 이것은 수평 위치에서 및 연속의 일정한 이동으로 달성될 수 있다. 밀폐는 제2 필름, 바람직하게는 수용성 필름을 개방 패킷 위로 및 이것에 연속하여 공급하고, 이후 통상적으로 금형 사이 및 이에 따라 패킷 사이의 영역에서 바람직하게는 제1 필름 및 제2 필름을 함께 실링함으로써 달성될 수 있다.
패킷 및/또는 이의 개별 구획의 실링을 위한 임의의 적합한 방법이 이용될 수 있다. 이러한 수단의 비제한적인 예는 열 실링, 용제 용착, 용제 또는 습식 실링, 및 이들의 조합을 포함한다. 통상적으로, 오직 시일을 형성하려는 영역이 열 또는 용매에 의해 처리된다. 열 또는 용매는 임의의 방법에 의해, 통상적으로 밀폐 재료에서, 및 통상적으로 오직 시일을 형성하려는 영역에서 적용될 수 있다. 용제 또는 습식 실링 또는 용접이 이용되는 경우, 열이 또한 적용되는 것이 바람직할 수 있다. 바람직한 습식 또는 용제 실링/용접 방법은, 예를 들어 시일을 형성하기 위해 이것을 이 영역에 분무 또는 인쇄하고, 이후 압력을 이 영역에 인가함으로써, 금형 사이의 영역으로, 또는 밀폐 재료에서 용매를 선택적으로 적용하는 것을 포함한다. (임의로 또한 열을 제공하는) 상기 기재된 바와 같은 실링 롤 및 벨트가 예를 들어 사용될 수 있다.
이후, 형성된 파우치는 절단 장치에 의해 절단될 수 있다. 절단은 임의의 공지된 방법을 이용하여 달성될 수 있다. 절단이 연속 방식으로, 및 바람직하게는 일정한 속도로 및 바람직하게는 수평 위치로 또한 수행되는 것이 바람직할 수 있다. 절단 장치는 예를 들어 날카로운 품목 또는 뜨거운 품목 또는 레이저일 수 있고, 이로써 후자의 경우에, 뜨거운 물품 또는 레이저는 필름/실링 구역을 통해 '연소'한다.
다구획 파우치의 상이한 구획은 사이드-바이-사이드 스타일로 함께 제조될 수 있고, 생성된 연결된 파우치는 절단에 의해 분리되거나 분리되지 않을 수 있다. 대안적으로, 구획은 별도로 제조될 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 파우치는, a) (상기 기재된 바대로) 제1 구획을 형성하는 단계; b) 단계 (a)에서 형성된 밀폐된 구획의 일부 또는 전부 내에 리세스(recess)를 형성하여, 제1 구획 위에 놓인 제2 성형 구획을 생성시키는 단계; c) 제3 필름에 의해 제2 구획을 충전하고 밀폐하는 단계; d) 제1 필름, 제2 필름 및 제3 필름을 실링하는 단계; 및 e) 필름을 절단하여 다구획 파우치를 제조하는 단계를 포함하는, 공정에 따라 조제될 수 있다. 단계 (b)에서 형성된 리세스는 단계 (a)에서 제조된 구획에 진공을 인가함으로써 달성될 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 제2 구획(들), 및/또는 제3 구획(들)은 별개의 단계로 제조되고, 이후 유럽 특허 출원 제08101442.5호 또는 WO 제2009/152031호에 기재된 바와 같이 제1 구획과 조합될 수 있다.
몇몇 실시형태에서, a) 제1 성형기에서 제1 필름을 사용하여 임의로 열 및/또는 진공을 이용하여 제1 구획을 형성하는 단계; b) 제1 구획을 제1 조성물에 의해 충전하는 단계; c) 제2 성형기에서, 임의로 열 및 진공을 이용하여 제2 필름을 변형시켜, 제2 및 임의로 제3 성형 구획을 제조하는 단계; d) 제2 구획 및 임의로 제3 구획을 충전하는 단계; e) 제3 필름을 사용하여 제2 구획 및 임의로 제3 구획을 실링하는 단계; f) 실링된 제2 구획 및 임의로 제3 구획을 제1 구획에 배치하는 단계; g) 제1 구획, 제2 구획 및 임의로 제3 구획을 실링하는 단계; 및 h) 필름을 절단하여 다구획 파우치를 제조하는 단계를 포함하는 공정에 따라 파우치를 제조할 수 있다.
제1 및 제2 형성 기계는 상기 공정을 수행하도록 이의 적합성에 기초하여 선택될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 제1 형성 기계는 바람직하게는 수평 형성 기계이고, 제2 형성 기계는, 바람직하게는 제1 형성 기계 위에 배치된, 바람직하게는 회전 드럼 형성 기계이다.
적절한 공급 스테이션의 사용에 의해, 다수의 상이한 또는 독특한 조성물 및/또는 상이한 또는 독특한 액체, 겔 또는 페이스트 조성물이 혼입된 다구획 파우치를 제조할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
몇몇 실시형태에서, 필름 및/또는 파우치는 적합한 재료, 예컨대 활성제, 활택제, 유해제, 또는 이들의 혼합물에 의해 분무되거나 더스팅된다. 몇몇 실시형태에서, 필름 및/또는 파우치는 예를 들어 잉크 및/또는 활성제에 의해 인쇄된다.
파우치 내용물
(예를 들어, 파우치 또는 패킷의 형태의) 본 물품은 다양한 조성물, 예를 들어 가정용 관리 조성물을 함유할 수 있다. 다구획 파우치는 각각의 별개의 구획에서 동일한 또는 상이한 조성물을 함유할 수 있다. 상기 조성물은 수용성 필름과 인접하다. 상기 조성물은 필름으로부터 약 10㎝ 미만, 또는 약 5㎝ 미만, 또는 약 1cm 미만일 수 있다. 통상적으로, 상기 조성물은 필름에 인접하거나, 필름과 접촉한다. 필름은, 내부에 조성물을 함유하는, 파우치 또는 구획의 형태일 수 있다.
상기 기재된 바대로, 필름 및 파우치는 교환 가능한 수소 이온을 가지는 재료, 예를 들어 산/염기 평형, 예컨대 아민-지방산 평형 및/또는 아민-음이온성 계면활성제 산 평형을 특징으로 하는 조성물을 패키징(예를 들어, 이것과 직접 접촉)하는 데 특히 유리하다.
본 개시내용의 이 특징은 서로로부터 물리적으로 분리되거나 분할된 불상용성 성분(예를 들어, 표백제 및 효소)을 함유하는 조성물을 유지시키도록 이용될 수 있다. 이러한 분할이 이러한 성분의 유용한 수명을 연장하고/하거나 물리적 불안정성을 감소시킬 수 있다고 생각된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 이러한 분할은 유럽 특허 출원 제09161692.0호에 기재된 바와 같은 심미적 이익을 제공할 수 있다.
유용한 조성물(예를 들어, 가정용 관리 조성물)의 비제한적인 예는 경량 및 중량 액체 세제 조성물, 경질 표면 세정 조성물, 세탁물에 흔히 사용되는 세제 겔, 표백 및 세탁 첨가제, 직물 인핸서 조성물(예컨대, 직물 연화제), 샴푸, 바디 워시 및 다른 개인용 관리 조성물을 포함한다. 본 파우치에서 사용의 조성물은 액체, 고체 또는 분말의 형태를 취할 수 있다. 액체 조성물은 고체를 포함할 수 있다. 고체는 분말 또는 응집체, 예컨대 마이크로캡슐, 비드, 누들 또는 하나 이상의 진주 빛깔 볼 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 이러한 고체 부재는 세척을 통해 또는 전처리된, 지연된 또는 순차적인 방출 성분으로서 기술적 이익을 제공할 수 있고; 추가적으로 또는 대안적으로, 이것은 심미적 효과를 제공할 수 있다.
본 명세서에 기재된 필름에 의해 캡슐화된 조성물은 제제화된 성분 및 조성의 목적과 같은 인자에 따라 임의의 적합한 점도를 가질 수 있다. 일 실시형태에서, 상기 조성물은, 20s-1의 전단 속도 및 20℃의 온도에서, 100 내지 3,000cP, 대안적으로 300 내지 2,000cP, 대안적으로 500 내지 1,000cP의 높은 전단 점도 값, 및, 1s-1의 전단 속도 및 20℃의 온도에서, 500 내지 100,000cP, 대안적으로 1000 내지 10,000cP, 대안적으로 1,300 내지 5,000cP의 낮은 전단 점도 값을 가진다. 점도를 측정하는 방법은 당해 분야에 공지되어 있다. 본 발명에 따라, 점도 측정은 회전 레오미터, 예를 들어 TA 기기 AR550을 사용하여 수행된다. 기기는 등방성 액체에 대해 대략 50 내지 60㎛의 갭을 가지는 40㎜ 2o 또는 1o 콘 장착물, 또는 입자 함유 액체에 대해 1000㎛의 갭을 가지는 40㎜ 평평 스틸 플레이트를 포함한다. 측정은 컨디셔닝 단계, 피크 유지 및 연속 상승 단계를 함유하는 흐름 절차를 이용하여 수행된다. 컨디셔닝 단계는 20℃에서의 측정 온도의 설정, 10s-1의 전단 속도에서의 10초의 예비전단, 및 선택된 온도에서의 60초의 평형을 수반한다. 피크 보유는, 10초마다 샘플링하면서, 20℃에서의 3분 동안 0.05s-1의 전단 속도의 인가를 수반한다. 연속 상승 단계는 완전 흐름 프로필을 얻기 위해 20℃에서 3분 동안 0.1 내지 1200s-1의 전단 속도에서 수행된다.
세탁물, 세탁 첨가제 및/또는 직물 인핸서 조성물을 포함하는 파우치에서, 상기 조성물은 성분의 하기 비제한적인 목록 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 직물 관리 이익 물질; 세제 효소; 침착 조제; 레올로지 개질제; 빌더; 표백제; 표백 물질; 표백 전구체; 표백 증진제; 표백 촉매; 향수 및/또는 향수 마이크로캡슐(예를 들어, US 5,137,646 참조); 향수 로딩된 제올라이트; 전분 캡슐화 어코드(accord); 폴리글라이세롤 에스터; 화이트닝제; 진주광택제; 효소 안정화 시스템; 소거제, 예컨대 음이온성 염료를 위한 고착제, 음이온성 계면활성제를 위한 착화제, 및 이들의 혼합물; 광학 광택제 또는 형광물질; 중합체, 예컨대 토양 방출 중합체 및/또는 토양 현탁 중합체(이들로 제한되지는 않음); 분산제; 지포제; 비수성 용매; 지방산; 비누거품 억제제, 예를 들어 실리콘 비누거품 억제제(미국 공보 제2003/0060390 A1호,
Figure pct00007
65-77 참조); 양이온성 전분(US 제2004/0204337호 A1 및 US 제2007/0219111호 A1 참조); 스컴 분산제(US 제2003/0126282 A1호,
Figure pct00008
89 - 90 참조); 직접 염료; 색조 염료(US 제2014/0162929호 A1 참조); 착색제; 불투명화제; 항산화제; 향수성물질, 예컨대 톨루엔설포네이트, 쿠멘설포네이트 및 나프탈렌설포네이트; 칼라 스페클(color speckle); 착색 비드, 구 또는 압출물; 점토 연화제; 항박테리아제. 이들 성분 중 임의의 하나 이상은 유럽 특허 출원 제09161692.0호, 미국 공보 제2003/0139312A1호 및 미국 특허 출원 제61/229,981호에 추가로 기재되어 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 상기 조성물은 계면활성제, 4차 암모늄 화합물, 및/또는 용매 시스템을 포함할 수 있다. 4차 암모늄 화합물은 직물 인핸서 조성물, 예컨대 직물 연화제에 존재할 수 있고, 구조 NR4 +(여기서, R은 알킬기 또는 아릴기임)의 양으로 하전된 다원자 이온인 4차 암모늄 양이온을 포함한다.
계면활성제
세제 조성물은 약 1중량% 내지 80중량%의 계면활성제를 포함할 수 있다. 계면활성제는 제1 조성물의 성분으로서 특히 바람직하다. 바람직하게는, 제1 조성물은 약 5중량% 내지 50중량%의 계면활성제를 포함한다. 제2 조성물 및 제3 조성물은 0.1 내지 99.9%의 수준으로 계면활성제를 포함할 수 있다.
사용된 세제 계면활성제는 음이온성, 비이온성, 쌍성이온, 양성 또는 양이온성 유형일 수 있거나, 이 유형의 상용성 혼합물을 포함할 수 있다. 더 바람직하게는, 계면활성제는 음이온성, 비이온성, 양이온성 계면활성제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 바람직하게는, 상기 조성물은 베타인 계면활성제를 실질적으로 함유하지 않는다. 본 명세서에서 유용한 세제 계면활성제는 미국 특허 제3,664,961호; 제3,919,678호; 제4,222,905호; 및 제4,239,659호에 기재되어 있다. 음이온성 및 비이온성 계면활성제가 바람직하다.
유용한 음이온성 계면활성제는 자체가 몇몇 상이한 유형을 가질 수 있다. 예를 들어, 고차의 지방산, 즉 "비누"의 수용성 염은 본 명세서에서 조성물 중의 유용한 음이온성 계면활성제이다. 이것은 알칼리 금속 비누, 예컨대 약 8개 내지 약 24개의 탄소 원자, 바람직하게는 약 12개 내지 약 18개의 탄소 원자를 함유하는 고차의 지방산의 나트륨염, 칼륨염, 암모늄염 및 알킬 암모늄염을 포함한다. 비누는 지방 및 오일의 직접 비누화 또는 유리 지방산의 중화에 의해 제조될 수 있다. 코코넛 오일 및 탤로우로부터 유래한 지방산, 즉 나트륨 또는 칼륨 탤로우 및 코코넛 비누의 혼합물의 나트륨염 및 칼륨염이 특히 유용하다.
본 명세서에서 사용하기에 적합한 추가적인 비비누 음이온성 계면활성제(non-soap anionic surfactant)는 이의 분자 구조에서 약 10개 내지 약 20개의 탄소 원자를 함유하는 알킬기 및 설폰산 또는 황산 에스터기를 가지는 유기 황산 반응 생성물의 수용성 염, 바람직하게는 알칼리 금속염 및 암모늄염을 포함한다. (아실기의 알킬 부분이 용어 "알킬"에 포함된다.) 합성 계면활성제의 이 기의 예는, a) 나트륨, 칼륨 및 암모늄 알킬 설페이트, 특히 고차의 알코올 (C8-C18)을 황화시킴으로써 얻어진 것, 예컨대 탤로우 또는 코코넛 오일의 글라이세라이드를 환원시킴으로써 제조된 것; b) 나트륨, 칼륨 및 암모늄 알킬 폴리에톡실레이트 설페이트, 특히 알킬기가 10개 내지 22개, 바람직하게는 12개 내지 18개의 탄소 원자를 함유하는 것, 및 폴리에톡실레이트 사슬이 1개 내지 15개, 바람직하게는 1개 내지 6개의 에톡실레이트 모이어티를 함유하는 것; 및 c) 알킬기가 약 9개 내지 약 15개의 탄소 원자를 함유하는, 직쇄 또는 분지쇄 구성의, 나트륨 및 칼륨 알킬벤젠 설포네이트, 예를 들어 미국 특허 제2,220,099호 및 제2,477,383호에 기재된 유형의 것을 포함한다. C11-C13 LAS라 축약된, 알킬기 내의 탄소 원자의 평균 수가 약 11개 내지 13개인, 선형 직쇄 알킬벤젠 설포네이트가 특히 중요하다.
바람직한 비이온성 계면활성제는 식 R1(OC2H4)nOH(여기서, R1은 C10-C16 알킬기 또는 C8-C12 알킬 페닐기이고, n은 3 내지 약 80임)의 것이다. C12-C15 알코올과 알코올의 1몰당 약 5 내지 약 20몰의 에틸렌 옥사이드의 축합 생성물, 예를 들어 알코올의 1몰당 약 6.5몰의 에틸렌 옥사이드와 축합된 C12-C13 알코올이 특히 바람직하다.
용매 시스템
본 조성물에서의 용매 시스템은 단독의 물 또는 유기 용매와 물의 혼합물을 함유하는 용매 시스템일 수 있다. 바람직한 유기 용매는 1,2-프로판다이올, 에탄올, 글라이세롤, 다이프로필렌 글라이콜, 2-메틸-1,3-프로판다이올 및 이들의 혼합물을 포함한다. 다른 저급 알코올, C1-C4 알칸올아민, 예컨대 모노에탄올아민 및 트라이에탄올아민을 또한 사용할 수 있다. 용매 시스템은 예를 들어 본 개시내용의 무수 고체 실시형태로부터 부재할 수 있지만, 더 통상적으로 약 0.1% 내지 약 98%, 바람직하게는 적어도 약 1% 내지 약 50%, 더 보통 약 5% 내지 약 25%의 범위의 수준으로 존재한다. 통상적으로, 본 조성물은, 특히 액체 형태일 때, 조성물의 중량을 기준으로, 50% 미만의 물, 바람직하게는 약 0.1% 내지 약 20%의 물, 또는 더 바람직하게는 약 0.5% 내지 약 15%, 또는 약 5% 내지 약 12%의 물을 포함한다.
본 명세서에서 조성물은 성분을 함께 혼합함으로써 일반적으로 제조될 수 있다. 진주광택 재료가 사용되는 경우, 이것은 혼합의 후기 단계에 첨가되어야 한다. 레올로지 개질제가 사용되는 경우, 물 및, 조성물을 포함하도록 결국 사용된, 임의로 다른 성분의 일부에 내부에 레올로지 개질제가 분산된 예비혼합물을 처음에 형성하는 것이 바람직하다. 이 예비혼합물은 이것이 구조화 액체를 형성하는 방식으로 형성된다. 이것에 구조화 예비혼합물이 이후 첨가될 수 있지만, 예비혼합물은 교반 하에 있고, 물 및 어떻든 임의의 세제 조성물 부가물과 함께 계면활성제(들) 및 필수 세탁 부가 재료가 첨가되어야 한다.
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. 세탁 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 식기 세척 조성물은 약 8 내지 약 12의 pH를 가질 수 있다. 세탁 세제 첨가제 조성물은 약 4 내지 약 8의 pH를 가질 수 있다. 직물 인핸서는 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℃에서 세제의 수성 10%(중량/용적) 용액의 pH로서 정의되고; 고체 및 분말화 세제의 경우 이것은 20±2℃에서 세제의 수성 1%(중량/용적) 용액의 pH로서 정의된다. ±0.01 pH 단위로 pH를 측정할 수 있는 임의의 미터가 적합하다. 오리온(Orion) 미터(Thermo Scientific, Clintinpark - Keppekouter, Ninovesteenweg 198, 9320 Erembodegem - 벨기에 알스트) 또는 균등물은 허용 가능한 기기이다. pH 미터는 감홍 또는 은/염화은 표준품을 가지는 적합한 유리 전극이 구비되어야 한다. 예는 Mettler DB 115를 포함한다. 전극은 제조사의 추천된 전해질 용액에서 저장되어야 한다.
세제의 10% 수용액을 하기 절차에 따라 제조한다. 10±0.05 그램의 샘플을 ±0.02 그램을 정확히 측정할 수 있는 저울에 의해 칭량한다. 샘플을 100㎖의 용적측정 플라스크로 옮기고, 정제수에 의해 용적으로 희석하고(물의 전도율이 5μS/cm 미만인 한, 탈이온수 및/또는 증류수가 적합함), 완전히 혼합한다. 약 50㎖의 생성된 용액을 비커에 붓고, 온도를 20±2℃로 조정하고, pH를 pH 미터 제조사의 표준 절차에 따라 측정한다(pH 어셈블리를 또한 설정하고 보정하기 위해 제조사의 지시를 따르는 것이 중요하다).
고체 및 분말화 세제를 위해, 세제의 1% 수용액을 하기 절차에 따라 제조한다. 10±0.05 그램의 샘플을 ±0.02 그램을 정확히 측정할 수 있는 저울에 의해 칭량한다. 샘플을 1000㎖의 용적측정 플라스크로 옮기고, 정제수에 의해 용적으로 희석하고(물의 전도율이 5μS/cm 미만인 한, 탈이온수 및/또는 증류수가 적합함), 완전히 혼합한다. 약 50㎖의 생성된 용액을 비커에 붓고, 온도를 20±2℃로 조정하고, pH를 pH 미터 제조사의 표준 절차에 따라 측정한다(pH 어셈블리를 또한 설정하고 보정하기 위해 제조사의 지시를 따르는 것이 중요하다).
표백제
무기 및 유기 표백제는 본 명세서에서 사용하기에 적합한 세정 활성제이다. 무기 표백제는 퍼하이드레이트 염, 예컨대 퍼보레이트, 퍼카보네이트, 퍼포스페이트, 퍼설페이트 및 퍼실리케이트 염을 포함한다. 무기 퍼하이드레이트 염은 보통 알칼리 금속염이다. 무기 퍼하이드레이트 염은 추가적인 보호 없이 결정질 고체로서 포함될 수 있다. 대안적으로, 염은 당해 분야에 공지된 바대로 코팅될 수 있다.
알칼리 금속 과탄산염, 특히 과탄산나트륨은 본 명세서에 기재된 세제 조성물에서 사용하기에 바람직한 퍼하이드레이트이다. 과탄산염은 가장 바람직하게는 생성물 안정성을 제공하는 코팅 형태로 생성물로 혼입된다. 생성물 안정성을 제공하는 적합한 코팅 재료는 수용성 알칼리 금속 설페이트 및 카보네이트의 혼합 염을 포함한다. 코팅 공정과 함께 이러한 코팅은 GB 제1,466,799호, 및 미국 특허 제3,975,280호; 제4,075,116호; 및 제5,340,496호(각각은 본 명세서에서 참고문헌으로 포함됨)에 이전에 기재되어 있다. 혼합 염 코팅 재료 대 퍼카보네이트의 중량 비율은 1:99 내지 1:9, 바람직하게는 1:49 내지 1:19의 범위에 있다. 바람직하게는, 혼합 염은 일반식 Na2SO4
Figure pct00009
n
Figure pct00010
Na2CO3(여기서, n은 0.1 내지 3, 바람직하게는 0.3 내지 1.0, 더 바람직하게는 0.2 내지 0.5임)을 가지는 황산나트륨 및 탄산나트륨이다. 생성물 안정성을 제공하는 또 다른 적합한 코팅 재료는 1.8:1 내지 3.0:1, 바람직하게는 1.8:1 내지 2.4:1의 SiO2:Na2O 비율의 나트륨 실리케이트, 및/또는, 바람직하게는 무기 퍼하이드레이트 염, 예컨대 칼륨 퍼옥시모노퍼설페이트의 중량 기준으로, SiO2의 2% 내지 10%(보통 3% 내지 5%)의 수준에서 적용된, 나트륨 메타실리케이트를 포함한다. 마그네슘 실리케이트, 실리케이트 및 보레이트 염, 실리케이트 및 붕산, 왁스, 오일 및 지방 비누를 함유하는 다른 코팅은 또한 유리하게는 사용될 수 있다.
유기 표백제는 유기 퍼옥시산, 예컨대 다이아실 및 테트라아실퍼옥사이드, 특히 다이퍼옥시도데칸디온산, 다이퍼옥시테트라데칸디온산 및 다이퍼옥시헥사데칸디온산을 포함할 수 있다. 다이벤조일 퍼옥사이드는 본 명세서에서 바람직한 유기 퍼옥시산이다. 다이아실 퍼옥사이드, 특히 다이벤조일 퍼옥사이드는 바람직하게는 약 0.1 내지 약 100마이크론, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 30마이크론, 더 바람직하게는 약 1 내지 약 10마이크론의 중량 평균 직경을 가지는 입자의 형태로 존재할 수 있다. 바람직하게는, 입자의 적어도 약 25% 내지 100%, 더 바람직하게는 적어도 약 50%, 훨씬 더 바람직하게는 적어도 약 75%, 가장 바람직하게는 적어도 약 90%는 10마이크론보다 작고, 바람직하게는 6마이크론보다 작다.
다른 유기 표백제는 퍼옥시 산을 포함하고, 특정한 예는 알킬퍼옥시 산 및 아릴퍼옥시 산이다. 바람직한 대표는 (a) 퍼옥시벤조산 및 이의 고리 치환된 유도체, 예컨대 알킬퍼옥시벤조산, 그러나 또한 퍼옥시-α-나프토산 및 마그네슘 모노퍼프탈레이트; (b) 지방족 또는 치환 지방족 퍼옥시 산, 예컨대 퍼옥시라우르산, 퍼옥시스테아르산, ε-프탈이미도퍼옥시카프로산[프탈로이미노퍼옥시헥산산(PAP)], o-카복시벤즈아미도퍼옥시카프로산, N-노엔일아미도퍼아디프산 및 N-노엔일아미도퍼숙시네이트; 및 (c) 지방족 및 아르지방족 퍼옥시다이카복실산, 예컨대 1,12-다이퍼옥시카복실산, 1,9-다이퍼옥시아젤라산, 다이퍼옥시세박산, 다이퍼옥시브라실산, 다이퍼옥시프탈산, 2-데실다이퍼옥시뷰탄-1,4-디온산, N,N-테레프탈로일다이(6-아미노퍼카프로산)이다.
표백제 활성제는 60℃ 이하의 온도에서의 세정의 과정에서 표백 작용을 증대시키는 유기 과산 전구체를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용하기에 적합한 표백제 활성제는, 과가수분해 조건 하에, 바람직하게는 1개 내지 10개의 탄소 원자, 특히 2개 내지 4개의 탄소 원자를 가지는 지방족 퍼옥소카복실산, 및/또는 임의로 치환된 퍼벤조산을 생성시키는 화합물을 포함한다. 적합한 물질은 기재된 탄소 원자의 수의 O-아실 및/또는 N-아실기 및/또는 임의로 치환된 벤조일기를 보유한다. 폴리아실화 알킬렌다이아민, 특히 테트라아세틸에틸렌다이아민(TAED), 아실화 트라이아진 유도체, 특히 1,5-다이아세틸-2,4-다이옥소헥사하이드로-1,3,5-트라이아진(DADHT), 아실화 글라이콜유릴, 특히 테트라아세틸글라이콜유릴(TAGU), N-아실이미드, 특히 N-노나노일숙신이미드(NOSI), 아실화 페놀설포네이트, 특히 n-노나노일- 또는 아이소노나노일옥시벤젠설포네이트(n- 또는 아이소-NOBS), 카복실산 무수물, 특히 프탈산 무수물, 아실화 다가 알코올, 특히 트라이아세틴, 에틸렌 글라이콜 다이아세테이트 및 2,5-다이아세톡시-2,5-다이하이드로퓨란 및 또한 트라이에틸아세틸 시트레이트(TEAC)가 바람직하다.
본 명세서에서 세제 조성물에서 사용하기에 적합한 표백 촉매는 망간 트라이아자사이클로노난 및 관련 착체(US 제4,246,612호, US A 제5,227,084호); Co, Cu, Mn 및 Fe 비스피리딜아민 및 관련 착체(US 제5,114,611호); 및 펜타민 아세테이트 코발트(III) 및 관련 착체(US 제4,810,410호)를 포함한다. 본 명세서에서 사용하기에 적합한 표백 촉매의 완전한 설명은 미국 특허 제6,599,871호(본 명세서에서 참고문헌으로 포함됨)에서 발견될 수 있다.
식기세척제
자동 식기세척 세제에서 사용하기에 바람직한 계면활성제는 그 자체로 또는 다른 성분(예를 들어, 비누거품 억제제)과 조합되어 저발포성이다. 낮은 및 높은 운점의 비이온성 계면활성제 및 이들의 혼합물, 예컨대 비이온성 알콕실화 계면활성제(특히 C6-C18 1차 알코올로부터 유래한 에톡실레이트), 에톡실레이트화-프로폭실화 알코올(예를 들어, Olin Corporation사의 POLY-TERGENT(등록상표) SLF18), 에폭시 캡핑된 폴리(옥시알킬화) 알코올(예를 들어, Olin Corporation사의 POLY-TERGENT(등록상표) SLF18B - WO A 제94/22800호 참조), 에터 캡핑된 폴리(옥시알킬화) 알코올 계면활성제, 및 블록 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 중합체 화합물, 예컨대 BASF-Wyandotte Corp.(미시건주 와이언도트)사의 PLURONIC(등록상표), REVERSED PLURONIC(등록상표) 및 TETRONIC(등록상표); 양쪽성 계면활성제, 예컨대 C12-C20 알킬 아민 옥사이드(본 명세서에서 사용하기에 바람직한 아민 옥사이드는 라우릴다이메틸 아민 옥사이드 및 헥사데실 다이메틸 아민 옥사이드를 포함함), 및 알킬 암포카복실릭 계면활성제, 예컨대 Miranol(상표명) C2M; 및 쌍성이온 계면활성제, 예컨대 베타인 및 술타인; 및 이들의 혼합물이 본 명세서에서 사용하기에 바람직하다. 본 명세서에서 사용하기에 적합한 계면활성제는 예를 들어 US A 제3,929,678호, US A 제4,259,217호, EP A 제0414 549호, WO A 제93/08876호 및 WO A 제93/08874호에 기재되어 있다. 계면활성제는 세제 조성물의 약 0.2중량% 내지 약 30중량%, 더 바람직하게는 약 0.5중량% 내지 약 10중량%, 가장 바람직하게는 약 1중량% 내지 약 5중량%의 수준으로 존재할 수 있다.
다른 조성물 및 첨가제
본 명세서에 기재된 세제 조성물에서 사용하기에 적합한 빌더는 수용성 빌더, 예컨대 시트레이트, 카보네이트, 실리케이트 및 폴리포스페이트, 예를 들어 나트륨 트라이폴리포스페이트 및 나트륨 트라이폴리포스페이트 6수화물, 칼륨 트라이폴리포스페이트 및 혼합 나트륨 및 칼륨 트라이폴리포스페이트 염을 포함한다.
본 명세서에 기재된 세제 조성물에서 사용하기에 적합한 효소는 박테리아 및 진균 셀룰라제, 예컨대 CAREZYME 및 CELLUZYME(노보 노르디스크 에이/에스(Novo Nordisk A/S)); 퍼옥시다제; 리파제, 예컨대 AMANO-P(아마노 파마슈티컬 코포레이션(Amano Pharmaceutical Co.)), M1 리파제 및 LIPOMAX(기스트-브로케디스(Gist-Brocades)) 및 LIPOLASE 및 LIPOLASE ULTRA(노보); 쿠티나제; 프로테아제, 예컨대 ESPERASE, ALCALASE, DURAZYM 및 SAVINASE(노보) 및 MAXATASE, MAXACAL, PROPERASE 및 MAXAPEM(기스트-브로케디스); α 및 β 아밀라제, 예컨대 PURAFECT OX AM(제넨코(Genencor)) 및 TERMAMYL, BAN, FUNGAMYL, DURAMYL 및 NATALASE(노보); 펙티나제; 및 이들의 혼합물을 포함한다. 효소는, 통상적으로 세정 조성물의 중량 기준으로 약 0.0001% 내지 약 2%의 순수 효소의 범위의 수준으로, 프릴, 과립 또는 공과립으로서 본 명세서에서 첨가될 수 있다.
본 명세서에 기재된 세제 조성물에서 사용하기에 적합한 비누거품 억제제는 낮은 운점을 가지는 비이온성 계면활성제를 포함한다. "운점"은, 본 명세서에 사용된 바와 같이, 온도의 증가에 의해 덜 가용성이 되는 계면활성제의 결과인 비이온성 계면활성제의 널리 공지된 능력이고, 제2 상의 외관이 관찰 가능한 이 온도는 "운점"이라 칭해진다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "낮은 운점"의 비이온성 계면활성제는 30℃ 미만, 바람직하게는 약 20℃ 미만, 훨씬 더 바람직하게는 약 10℃ 미만, 가장 바람직하게는 약 7.5℃ 미만의 운점을 가지는 비이온성 계면활성제 시스템 성분으로서 정의된다. 낮은 운점의 비이온성 계면활성제는 비이온성 알콕실화 계면활성제, 특히 1차 알코올로부터 유래한 에톡실레이트, 및 폴리옥시프로필렌/폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌(PO/EO/PO) 역 블록 중합체를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 낮은 운점의 비이온성 계면활성제는 예를 들어 에톡실레이트화-프로폭실화 알코올(예를 들어, BASF POLY-TERGENT SLF18) 및 에폭시 캡핑된 폴리(옥시알킬화) 알코올(예를 들어, US A 제5,576,281호에 기재된 바와 같이, 예를 들어 비이온성의 BASF POLY-TERGENT SLF18B 시리즈)을 포함할 수 있다.
본 명세서에 기재된 세제 조성물에서 사용하기 위한 다른 적합한 성분은 재오염방지, 토양 방출 또는 다른 세정 특성을 가지는 세정 중합체를 포함한다. 본 명세서에서 사용하기 위한 재오염방지 중합체는 아크릴산 함유 중합체, 예컨대 SOKALAN PA30, PA20, PA15, PA10 및 SOKALAN CP10(BASF GmbH), ACUSOL 45N, 480N, 460N(롬 앤 하스(Rohm and Haas)), 아크릴산/말레산 공중합체, 예컨대 SOKALAN CP5, 및 아크릴산/메타크릴산 공중합체를 포함한다. 다른 적합한 중합체는 아민 기반 중합체, 예컨대 알콕실화 폴리알킬렌이민(예를 들어, PEI600 EO20 및/또는 에톡시설페이트화 헥사메틸렌 다이아민 다이메틸 쿠아트)(임의로, 4급화될 수 있음)을 포함한다. 본 명세서에서 사용하기 위한 토양 방출 중합체는 알킬 및 하이드록시알킬 셀룰로스(US-A-4,000,093), 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌 및 이들의 공중합체, 및 에틸렌 글라이콜, 프로필렌 글라이콜 및 이들의 혼합물의 테레프탈레이트 에스터에 기초한 비이온성 및 음이온성 중합체를 포함한다.
중금속 봉쇄제 및 결정 성장 저해제, 예를 들어 염 및 유리 산 형태의 다이에틸렌트라이아민 펜타(메틸렌 포스포네이트), 에틸렌다이아민 테트라(메틸렌 포스포네이트) 헥사메틸렌다이아민 테트라(메틸렌 포스포네이트), 에틸렌 다이포스포네이트, 하이드록시-에틸렌-1,1-다이포스포네이트, 나이트릴로트라이아세테이트, 에틸렌다이아미노테트라아세테이트, 에틸렌다이아민-N,N'-다이숙시네이트가 세제에서 사용하기에 또한 적합하다.
부식 저해제, 예를 들어 유기 은 코팅제(특히 파라핀, 예컨대 Wintershall(독일, 잘츠베르겐)이 판매하는 WINOG 70), 질소 함유 부식 저해제 화합물(예를 들어, 벤조트라이아졸 및 벤즈이마다졸 - GB A 제1137741호 참조) 및 Mn(II) 화합물, 특히 유기 리간드의 Mn(II) 염이 본 명세서에 기재된 세제 조성물에서 사용하기에 또한 적합하다.
본 명세서에서 세제 조성물에서 사용하기 위한 다른 적합한 성분은 효소 안정화제, 예를 들어 칼슘 이온, 붕산 및 프로필렌 글라이콜을 포함한다.
적합한 린스 첨가제는 당해 분야에 공지되어 있다. 식기세척을 위한 상업용 린스 조제는 통상적으로 저발포성 지방 알코올 폴리에틸렌/폴리프로필렌 글라이콜 에터, 가용화제(예를 들어, 쿠멘 설포네이트), 유기 산(예를 들어, 시트르산) 및 용매(예를 들어, 에탄올)의 혼합물이다. 이러한 린스 조제의 기능은, 물 액적, 스트리크 또는 필름이 후속하는 건조 공정 후에 남지 않도록, 얇은 응집성 필름의 형태의 린스된 표면으로부터 배출될 수 있는 방식으로 물의 계면 장력에 영향을 미치는 것이다. 유럽 특허 제0 197 434호 B1은 계면활성제로서 혼합 에터를 함유하는 린스 조제를 기재한다. 린스 첨가제, 예컨대 직물 연화제 등이 또한 고려되고, 본 명세서에서 본 개시내용에 따라 필름에서 캡슐화에 적합하다.
사용 방법
본 명세서에 기재된 필름 및 물품, 및 내부에 함유된 조성물은 예를 들어 기질을 필름, 물품, 및/또는 내부에 함유된 조성물과 접촉시킴으로써 기질, 예를 들어 직물 또는 경질 표면을 처리하기 위해 사용될 수 있다. 접촉 단계는 수동으로 또는 자동 기계, 예를 들어 자동(상부 또는 전방 로딩) 세탁기 또는 자동 식기세척기에서 발생할 수 있다. 접촉 단계는 물의 존재 하에 발생할 수 있고, 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 온도에서 일 수 있다. 상기 기재된 바대로, 본 필름 및 이로부터 제조된 물품은 차가운 물 용해에 특히 적합하고, 이에 따라 차가운 물 세척(예를 들어, 약 1℃ 내지 약 30℃, 또는 약 5℃ 내지 약 20℃)에서 이익을 제공한다. 접촉 단계는 다중 린스 사이클 또는 심지어 단일 린스 사이클이 후행할 수 있고; 필름이 우수한 용해 특성을 가지므로, 필름을 용해시키고/시키거나, 내부에 함유된 내용물을 방출시키는 데 물이 덜 필요하다.
본 명세서에 기재된 필름의 특히 고려되는 양태(A1, A2 등)의 예는 하기 기재된다.
A1. 수용성 폴리비닐 알코올, 가소제, 블록방지 충전제 및 방출 개질제의 혼합물을 포함하는 수용성 필름.
A2. A1에 있어서, 블록방지 충전제는 비처리된 합성 비정질 실리카를 포함하는, 수용성 필름.
A3. A2에 있어서, 충전제는 약 3 내지 약 11마이크론, 또는 약 4 내지 약 8마이크론의 범위의 중앙치 입자 크기를 가지는, 수용성 필름.
A4. 이전의 양태 중 임의의 하나에 있어서, 방출 개질제는 지방산, 지방산 에스터, 지방산 아마이드, 전술한 것들 중 임의의 것의 선형 또는 분지형 버전, 전술한 것들 중 임의의 것의 포화 또는 불포화 버전, 전술한 것들 중 임의의 것의 치환 또는 비치환 버전으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하는, 수용성 필름.
A5. A4에 있어서, 방출 개질제는 지방산, 임의로 스테아르산을 포함하는, 수용성 필름.
A6. 이전의 양태 중 임의의 하나에 있어서, 방출 개질제는 약 90℃ 이하의 융점을 가지는, 수용성 필름.
A7. A6에 있어서, 방출 개질제는 약 40℃ 이상, 또는 50℃ 이상, 또는 70℃ 이상의 융점을 가지는, 수용성 필름.
A8. 이전의 양태 중 임의의 하나에 있어서, 블록방지 충전제 및 방출 개질제는 1:3 내지 3:1, 또는 1:2 내지 2:1의 범위, 또는 2:1 미만, 또는 1.5:1 미만, 또는 1:1, 또는 1:1 미만, 또는 1:1.5, 또는 1:2, 또는 1:3의 비율로 존재하는, 수용성 필름.
A9. 이전의 양태 중 임의의 하나에 있어서, 블록방지 충전제는 적어도 0.1 PHR, 또는 적어도 0.5 PHR, 또는 적어도 1 PHR, 또는 0.1 내지 3.0 PHR의 범위, 또는 0.1 내지 1.2 PHR의 범위, 또는 0.1 내지 2.7 PHR의 범위, 또는 0.5 내지 2 PHR의 범위, 또는 0.5 내지 1.5 PHR의 범위의 양으로 존재하는, 수용성 필름.
A10. 이전의 양태 중 임의의 하나에 있어서, 방출 개질제는 적어도 0.1 PHR, 또는 적어도 0.5 PHR, 또는 적어도 1 PHR, 또는 0.1 내지 3.0 PHR의 범위, 또는 0.5 내지 2 PHR의 범위, 또는 0.5 내지 1.5 PHR의 범위, 또는 0.1 내지 0.5 PHR의 범위의 양으로 존재하는, 수용성 필름.
A11. 이전의 양태 중 임의의 하나에 있어서, 블록방지 충전제 및 방출 개질제는 집합적으로 4 PHR 미만, 또는 3.5 PHR 미만, 또는 2 PHR 미만, 또는 1.5 PHR 이하의 양으로 존재하는, 수용성 필름.
A12. 이전의 양태 중 임의의 하나에 있어서, 수용성 폴리비닐 알코올 수지는 음이온성 그룹으로 개질된 폴리비닐 알코올을 포함하는, 수용성 필름.
A13. A12에 있어서, 음이온성 단량체는 모노메틸 말레에이트를 포함하는, 수용성 필름.
A14. A13에 있어서, 음이온성 그룹으로 개질된 비율은 1 내지 10몰%, 또는 1.5 내지 8몰%의 범위인, 수용성 필름.
A15. 이전의 양태 중 임의의 하나에 있어서, 필름은 8 미만, 또는 약 2.4 미만, 또는 1 미만의 정적 마찰 계수를 가지는, 수용성 필름.
A16. 이전의 양태 중 임의의 하나에 있어서, 필름은 적어도 1000g/mil, 또는 적어도 1150g/mil, 또는 1000-2100g/mil의 범위의 인열 강도를 가지는, 수용성 필름.
A17. 이전의 양태 중 임의의 하나의 필름을 포함하는 용기.
A18. A17에 있어서, 내부에 액체 세제를 더 포함하고, 용기는, 20℃에서 벌크수에 액침될 때, 적어도 30초 동안 액체 세제를 방출하지 않는, 용기.
A19. 수용성 폴리비닐 알코올과 글라이세롤, 소르비톨 및 2-메틸-1,3-프로판다이올을 포함하는 가소제 블렌드의 혼합물을 포함하는 수용성 필름으로서,
(ⅰ) 가소제 블렌드는 적어도 25 PHR의 양으로 존재하거나; 또는
(ⅱ) 가소제 블렌드는 적어도 20 PHR의 양으로 존재하고, 개별 성분은
6.0 PHR < 글라이세롤 < 13.5 PHR이며;
1.0 PHR < 소르비톨 < 5.0 PHR이며; 그리고
10.0 PHR < 2-메틸-1,3-프로판다이올 < 15.0 PHR인, 수용성 필름.
A20. A19에 있어서, 수용성 폴리비닐 알코올 수지는 음이온성 그룹으로 개질된 폴리비닐 알코올을 포함하는, 수용성 필름.
A21. A20에 있어서, 음이온성 단량체는 모노메틸 말레에이트를 포함하는, 수용성 필름.
A22. A20 또는 A21에 있어서, 음이온성 그룹으로 개질된 비율은 1 내지 10몰%, 또는 1.5 내지 8몰%의 범위인, 수용성 필름.
A23. 이전의 양태 A19-A22 중 임의의 하나에 있어서, 가소제 블렌드는 약 40중량% 이하의 양으로 존재하는, 수용성 필름.
A24. 이전의 양태 A19-A23 중 임의의 하나에 있어서, (ⅱ) 가소제 블렌드는 적어도 25 PHR의 양으로 존재하고, 상기 개별 성분은
5.0 PHR < 글라이세롤 < 11.3 PHR이며;
1.25 PHR < 소르비톨 < 7.5 PHR이며; 그리고
12.5 PHR < 2-메틸-1,3-프로판다이올 < 18.8 PHR인, 수용성 필름.
A25. 이전의 양태 A19-A24 중 임의의 하나에 있어서, (ⅱ) the 가소제 블렌드는 적어도 30 PHR의 양으로 존재하고, 상기 개별 성분은
6.0 PHR < 글라이세롤 < 13.5 PHR이며;
1.5 PHR < 소르비톨 < 9.0 PHR이며; 그리고
15 PHR < 2-메틸-1,3-프로판다이올 < 22.5 PHR인, 수용성 필름.
A26. 이전의 양태 A19-A25 중 임의의 하나에 있어서, (ⅱ) 가소제 블렌드는 적어도 30 PHR의 양으로 존재하고, 상기 개별 성분은
7.6 PHR < 글라이세롤 < 11.8 PHR이며;
2.2 PHR < 소르비톨 < 7.3 PHR이며; 그리고
15 PHR < 2-메틸-1,3-프로판다이올 < 18.5 PHR인, 수용성 필름.
A27. 이전의 양태 A19-A26 중 임의의 하나에 있어서, 폴리비닐 알코올은 6㏖% 내지 10㏖%, 또는 7㏖% 내지 9㏖%의 범위의 카복실 펜던트 그룹의 개질도, 및 10.5cP 내지 22.5cP, 또는 12.5cP 내지 약 22.5cP, 또는 약 15cP 내지 약 20cP의 범위의 점도 및 약 80% 내지 99% 또는 85% 내지 95%의 범위의 가수분해도를 가지는 말레에이트 폴리비닐 알코올 공중합체인, 수용성 필름.
A28. 이전의 양태 A19-A26 중 임의의 하나에 있어서, 폴리비닐 알코올은 약 4.0 내지 약 6.0, 또는 약 4.5 내지 5.5의 개질도, 및 약 10cP 내지 30cP, 또는 약 15cP 내지 약 25cP, 또는 약 17cP 내지 약 23cP의 점도 및 약 98.0 내지 약 99.8, 또는 약 99 내지 약 99.8의 가수분해도를 가지는 메틸 아크릴레이트 폴리비닐 알코올 공중합체 수지인, 수용성 필름.
A29. 이전의 양태 A19-A28 중 임의의 하나에 있어서, 양태 A1-A16 중 임의의 하나에 의해 추가로 규명된, 수용성 필름.
A30. 이전의 양태 A19-A29 중 임의의 하나의 필름을 포함하는 용기.
A31. A30에 있어서, 내부에 액체 세제를 더 포함하고, 용기는, 20℃에서 벌크수에 액침될 때, 적어도 30초 동안 액체 세제를 방출하지 않는, 용기.
A32. 수용성 폴리비닐 알코올과 글라이세롤, 소르비톨 및 트라이메틸올프로판을 포함하는 가소제 블렌드의 혼합물을 포함하는 수용성 필름으로서,
(ⅰ) 가소제 블렌드는 30 PHR 초과 및 45 PHR 미만의 양으로 존재하거나; 또는
(ⅱ) 가소제 블렌드는 약 40 PHR 내지 50 PHR의 양으로 존재하고, 개별 성분은
22.5 PHR < 글라이세롤 < 23.3 PHR이며;
10.3 PHR < 소르비톨 < 15.0 PHR이며; 그리고
7.5 PHR < 트라이메틸올프로판 < 10.2 PHR인, 수용성 필름.
A33. A32에 있어서, 가소제 블렌드는 약 32.5 PH 내지 약 42.5 PHR의 범위의 양으로 존재하는, 수용성 필름.
A34. A33에 있어서, 가소제 블렌드는 30 PHR 초과 및 45 PHR 미만의 양으로 존재하고, 가소제 블렌드의 개별 성분은
19.5 PHR < 글라이세롤 < 22.5 PHR이며;
6.7 PHR < 소르비톨 < 11.7 PHR이며; 그리고
6.3 PHR < 트라이메틸올프로판 < 9.5 PHR인, 수용성 필름.
A35. A34에 있어서, 가소제 블렌드의 개별 성분은
19.5 PHR < 글라이세롤 < 22.5 PHR이며;
7.6 PHR < 소르비톨 < 11.7 PHR이며; 그리고
6.3 PHR < 트라이메틸올프로판 < 7.5 PHR인, 수용성 필름.
A36. A32에 있어서, 가소제 블렌드는 약 40 PHR 내지 50 PHR의 양으로 존재하고, 개별 성분은
22.5 PHR < 글라이세롤 < 23.3 PHR이며;
13.0 PHR < 소르비톨 < 15.0 PHR이며; 그리고
7.5 PHR < 트라이메틸올프로판 < 9 PHR인, 수용성 필름.
A37. 이전의 양태 A32-A36 중 임의의 하나에 있어서, 수용성 폴리비닐 알코올 수지는 음이온성 그룹으로 개질된 폴리비닐 알코올을 포함하는, 수용성 필름.
A38. A37에 있어서, 음이온성 단량체는 모노메틸 말에이레트를 포함하는, 수용성 필름.
A39. A37 또는 A38에 있어서, 음이온성 그룹으로 개질된 비율은 1 내지 10몰%, 또는 1.5 내지 8몰%의 범위인, 수용성 필름.
A40. 이전의 양태 A32-A39 중 임의의 하나에 있어서, 양태 A1-A16 중 임의의 하나에 의해 추가로 규명된, 수용성 필름.
A41. 이전의 양태 A32-A40 중 임의의 하나의 필름을 포함하는 용기.
A42. A41에 있어서, 내부에 액체 세제를 더 포함하고, 용기는, 20℃에서 벌크수에 액침될 때, 적어도 30초 동안 액체 세제를 방출하지 않는, 용기.
실시예
하기 실시예는 예시를 위해 제공되고, 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.
하기 실시예에서, PVOH 수지 PVOH-1 내지 PVOH-6은 하기 표 2에 기재된 특징을 가진다.
Figure pct00011
실시예 1
실시예 1-1 내지 1-9에 따른 필름의 설명이, 블록방지 충전제 및 방출 개질제의 다양한 범위의 농도의 예로서, 표 3에 제공된다. 실시예는 폴리비닐 알코올 공중합체 수지 제제의 일 유형에서 제공되지만, 범위는 본 명세서에서 본 개시내용과 일치하는 대안적인 제제에 적용 가능하다. 비수지 성분은 PHR의 단위로 기재된다.
Figure pct00012
PVOH 수용성 필름의 정적 COF의 놀라운 상승작용 감소가 방출 개질제와 함께 블록방지 충전제의 블렌드(이 실시예에서, 스테아르산과 블렌딩된 화학적으로 제조된 비정질 SiO2 입자)에 의해 관찰되었다. 화학적으로 제조된 비정질 SiO2 입자는 약 6마이크론의 중앙치 입자 크기를 가지고, 표면 처리가 없었다. 동일한 입자 크기를 가지는 천연 채굴된 SiO2 생성물이 정적 COF의 동일한 개선을 제공하지 않는다는 것이 발견되었다.
블록방지 충전제 및 방출 개질제(각각 1-4 및 1-2)의 단일 성분 용량을 가지는 필름을, 비교(필름 1-1)를 위해, 블록방지 충전제 또는 방출 개질제를 가지지 않는 필름과 함께, 이의 정적 COF에 대해 시험하였다. 블록방지 충전제(1-1)를 가지지 않는 필름의 2 PHR. 어느 성분도 갖지 않는 필름은 8.91의 정적 COF를 나타내고; 2 PHR 블록방지 충전제를 가지는 필름은 0.44의 정적 COF를 가지고; 2 PHR 방출 개질제를 가지는 필름은 2.39의 정적 COF를 가졌다.
홀로 정적 COF의 감소에 대한 블록방지 충전제(이 실시예에서 SiO2) 및 방출 개질제(이 실시예에서, 스테아르산)의 기여는 SiO2에 대해 하기 식 [3]에 표시된 바대로, 정적 COF의 감소에 대한 중량 분획 기여 및 혼합물 규칙(Rule-of-Mixture)에 기초하여 계산될 수 있고, 여기서 이 실시예에서 PFF는 필름 형성제의 중량부이고, PSi02는 SiO2의 중량부이다.
Figure pct00013
이 방법에 의해, SIO2의 기여 계수는 3.875인 것으로 발견되었다. 유사하게, 정적 COF의 감소에 대한 스테아르산의 기여 계수는 2.90인 것으로 발견되었다.
따라서, 혼합물 규칙에 기초하여, 정적 COF의 예측을 위한 식은 하기 식 [4]로 기재될 수 있다:
Figure pct00014
표 4는 (PHR 단위의) 시험된 필름에서의 블록방지 충전제(이 실시예에서, SiO2) 및 방출 개질제(이 실시예에서 스테아르산)의 혼합물 설계 비율 및 식 [4]에 따른 예측된 정적 COF를 보여준다.
Figure pct00015
표 5는 (PHR 단위의) 시험된 필름에서의 블록방지 충전제(이 실시예에서, SiO2) 및 방출 개질제(이 실시예에서 스테아르산)의 혼합물 설계 비율 및 예측된 값에 의한 비교를 위한 전체 2 PHR 이하의 혼합물에 대한 측정된 정적 COF 값, 및 블록방지 충전제, 및 방출 개질제의 전체 2 PHR 초과 농도의 1:1 혼합물에 대한 추가적인 측정된 값을 보여준다.
Figure pct00016
표 4에서의 예측된 값과 비교된, 표 5에서의 결과는 블록방지 충전제 및 방출 개질제의 블렌드(이 실시예에서, 화학적으로 제조된 비정질 SiO2 및 스테아르산)를 가지는 수용성 필름의 정적 COF의 상승작용 감소를 입증한다.
MINITAB 17 통계 분석 소프트웨어(Minitab, Inc., State College(미국 펜실베니아주))를 이용한 데이터에 기초하여 SiO2 및 스테아르산의 혼합물에 대한 반응 표면 선도(등고선 선도)를 모델링하였다. 생성된 선도는 본 명세서에 의해 도 6으로 제공되고, 필름에서 정적 COF의 원하는 낮은 값을 제공할 수 있는 블록방지 및 방출 개질제 혼합물의 영역을 예시한다.
필름 1-3 내지 1-9가, 0.45 미만의 정적 COF, 40 내지 60MPa의 범위의 인장 강도, 및 1000 내지 2100g/mil의 범위의 인열 강도로 기재된, 물리적 특성의 제공된 조합을 나타내는 것으로 추가로 발견되었다. 훨씬 추가로, 필름 1-4 내지 1-9는, 0.45 미만의 정적 COF, 40 내지 60MPa의 범위의 인장 강도, 및 1150 내지 2100g/mil의 범위의 인열 강도로 기재된, 물리적 특성의 바람직한 조합을 제공하였다.
실시예 2
실시예 2-1 내지 2-6에 따른 필름은, PVOH 공단량체 유형 및 펜던트 기 포함 수준의 다양한 범위의 예로서, 표 6에 제공된다. 실시예는 수지의 범위에 걸쳐 첨가제 제제의 일 유형으로 제공되지만, 다양한 수지가 본 명세서에서 본 개시내용과 일치하는 대안적인 제제에 적용 가능하다. 비수지 성분이 PHR의 단위로 기재되어 있다.
Figure pct00017
필름 2-1 내지 2-6을 용해 챔버 시험에 의해 잔류물에 대해 평가하였다(5분). 필름 2-5(말레에이트 공중합체 B를 포함, 표 2 참조)는, 다른 유형의 수지로 제조된 필름과 비교하여, 놀라운 잔류물 감소를 나타냈다. 결과는 하기 표 7에 기재되어 있다.
Figure pct00018
잔류물에 대한 용해 챔버 시험의 결과는 보정된 용해 시간 결과와 반드시 상관되지는 않는다. 용해 시간 시험은 동적 스트레스(이동 물) 하에 용해하는 필름을 측정하지만, 용해 챔버 시험은 정적 조건 하에 용해하는 필름을 측정하고, 확산 추진된다. 도 7은 (말레에이트 공중합체 B에 기초한) 오직 필름 2-5가, 용해 챔버 시험에 기초한, 낮은 보정된 용해 시간 및 동시에 낮은 잔류물 값 둘 다를 가진다는 것을 보여준다. 용해 챔버 시험 방법론과 연결되어 상기 설명된 바대로, 결과의 이 조합이 특히 유용한데, 왜냐하면 이것이 세탁물 분야에서 마주칠 수 있는 필름 용해의 상이한 실세계 조건을 나타내기 때문이다.
따라서, 또 다른 고려되는 실시형태에서, 필름은 글라이세롤, 소르비톨 및 2-메틸-1,3-프로판다이올을 포함하는 가소제 블렌드, 및, 예를 들어 본 명세서에 기재된 PVOH-6과 일치하는, 6㏖% 내지 10㏖%, 또는 7㏖% 내지 9㏖%의 범위의 카복실 펜던트 그룹 개질도, 및 10.5cP 내지 22.5cP, 또는 12.5cP 내지 약 22.5cP, 또는 약 15cP 내지 약 20cP의 범위의 점도 및 약 80% 내지 99% 또는 85% 내지 95%의 범위의 가수분해도를 가지는 말레에이트 폴리비닐 알코올 공중합체를 포함한다.
다양한 분야에서, 용해 시간이 중요할 수 있지만, 이것은 더 높은 잔류물(DC (5분) 잔류물)에 대한 우려만큼 중요하지 않을 수 있다. 따라서, 필름 2-6에서 적절히 빠른 용해 시간과 낮은 DC (5분) 잔류물의 조합은 또한 매우 양호하다. 이것은 심지어, 몇몇 상황에서, 필름 2-5보다 훨씬 더 바람직할 수 있고, 예를 들어 여기서 용해에 대한 초기 저항이 원해질 수 있지만, 이후에 정적 물 중의 용이하고 더 완전한 용해가 바람직하다. 따라서, 또 다른 고려되는 실시형태에서, 필름은 글라이세롤, 소르비톨 및 2-메틸-1,3-프로판다이올을 포함하는 가소제 블렌드, 및, 예를 들어 본 명세서에 기재된 PVOH-4와 일치하는, 약 4.0㏖% 내지 약 6㏖%, 또는 약 4.5㏖% 내지 5.5㏖%의 개질도, 및 약 10cP 내지 30cP, 또는 약 15cP 내지 약 25cP, 또는 약 17cP 내지 약 23cP의 범위의 점도, 및 약 98.0 내지 약 99.8, 또는 약 99 내지 약 99.8의 범위의 가수분해도를 가지는, 메틸 아크릴레이트 폴리비닐 알코올 공중합체 수지를 포함한다.
실시예 3
실시예 3-1 내지 3-21에 따른 필름은, 글라이세롤, 소르비톨 및 TMP와 소량의 프로필렌 글라이콜의 조합에 대한 가소제 유형 및 농도의 다양한 범위의 예로서, 표 8 및 표 9에 제공된다. 실시예는 다른 첨가제를 가지는 폴리비닐 알코올 공중합체 수지 제제의 일 유형으로 제공되지만, 다양한 가소제 제제는 본 명세서에서 본 개시내용과 일치하는 대안적인 제제에 적용 가능하다. 예를 들어, 가소제 수준이 음이온성 폴리비닐 알코올 공중합체에 적용 가능한 것으로 고려된다. 비수지 성분은 PHR의 단위로 기재되어 있다.
Figure pct00019
Figure pct00020
도 8은, PHR(즉, 20 PHR, 25 PHR 및 30 PHR) 단위의 가소제 블렌드(글라이세롤/소르비톨/MPD)의 전체 양에 의해 그룹화된, 필름 3-1 내지 3-21에 대한 10%에서의 모듈러스(N/㎟), 인장 강도(MPa), % 단위의 DC (5분) 잔류물, 인열 강도(g/mil), 보정된 용해 시간(3mil, 초의 단위) 및 정적 COF의 선도를 보여준다.
모듈러스 및 용해는 가소제의 수준의 증가에 따라 계속해서 감소한다. 인장 강도, DC (5분) 잔류물 및 인열 강도는 전체 PHR = 20 내지 25 및 30으로부터 감소하고, 이후 본질적으로 유지된다. 반대로, 정적 COF는 전체 PHR = 20 내지 25 및 30으로부터 증가하지만; 이 가소제 시스템의 모든 수준에서 COF 수준은 아주 1 미만으로 머무르고, 이것은 양호한 결과이다. 더욱이, 이 가소제 시스템의 모든 수준에서, 인열 강도는 높다.
놀라운 결과는, 전체 25 PHR 초과 가소제 함량의 이 시스템에서, 용해 특징(보정된 용해 시간, 및 약간의 정도로 DC (5분) 잔류물) 및 10%에서의 모듈러스가, 인장 강도 및 인열 강도에 부정적으로 영향을 미치지 않으면서, 가소제 함량의 증가에 의해 계속해서 낮아질 수 있다는 것이다.
일정량의 멀티플 심플렉스 디자인(Multiple Simplex Design)을 이용하고, 20 PHR, 25 PHR 및 30 PHR에서의 전체 가소제 블렌드(글라이세롤/소르비톨/MPD, GSM으로 알려짐) 수준을 설정한, 혼합물 설계 실험 설정을 이용하여 MINITAB 17 통계 분석 소프트웨어를 이용하여 결과를 추가로 평가하였다.
MINITAB 소프트웨어에 의한 모델 피트는 하기의 물리적 필름 특징의 바람직한 세트를 제공하도록 가소제 조합 및 수준의 영역을 제공하였다:
(1) 10%에서의 모듈러스 < 90N/㎟;
(2) DC (5분) 잔류물 < 45중량%;
(3) 인열 강도 > 1000g/mil;
(4) 인장 강도 > 45MPa;
(5) 보정된 용해 시간 3 mil < 90초; 및
(6) 정적 COF < 1.
일 유형의 실시형태에서, 바람직한 조합은 20 PHR의 전체 가소제 블렌드(GSM) 및 개별 성분(모두 PHR 부)에 의해 기재된다:
6.0 < 글라이세롤 < 13.5;
1.0 < 소르비톨 < 5.0;
10.0 < MPD < 15.0.
또 다른 유형의 실시형태에서, 바람직한 조합은 25 PHR의 전체 가소제 블렌드(GSM) 및 개별 성분(모두 PHR 부)에 의해 기재된다:
5.0 < 글라이세롤 < 11.3;
1.25 < 소르비톨 < 7.5;
12.5 < MPD < 18.8.
또 다른 유형의 실시형태에서, 바람직한 조합은 30 PHR의 전체 가소제 블렌드(GSM) 및 개별 성분(모두 PHR 부)에 의해 기재된다:
6.0 < 글라이세롤 < 13.5;
1.5 < 소르비톨 < 9.0;
15 < MPD < 22.5.
MINITAB 소프트웨어에 의한 모델 피트는 하기의 물리적 필름 특징의 더 바람직한 세트를 제공하도록 가소제 조합 및 수준의 영역을 제공하였다:
(1) 10%에서의 모듈러스 < 80N/㎟;
(2) DC (5분) 잔류물 < 35중량%;
(3) 인열 강도 > 1000g/mil;
(4) 인장 강도 > 35MPa;
(5) 보정된 용해 시간 3 mil < 80초; 및
(6) 정적 COF < 1.
이 실시형태의 일 유형에서, 바람직한 조합은 30 PHR의 전체 가소제 블렌드(GSM) 및 개별 성분(모두 PHR 부)에 의해 기재된다:
6.0 < 글라이세롤 < 13.5;
1.5 < 소르비톨 < 9.0;
15.0 < MPD < 22.5.
MINITAB 소프트웨어에 의한 모델 피트는 하기의 물리적 필름 특징의 더 바람직한 세트를 제공하도록 가소제 조합 및 수준의 영역을 또한 제공하였다:
(1) 10%에서의 모듈러스 < 80N/㎟;
(2) DC (5분) 잔류물 < 35중량%;
(3) 인열 강도 > 1700g/mil;
(4) 인장 강도 > 35MPa;
(5) 보정된 용해 시간 3 mil < 80초; 및
(6) 정적 COF < 1.
이 실시형태의 일 유형에서, 바람직한 조합은 30 PHR의 전체 가소제 블렌드(GSM) 및 개별 성분(모두 PHR 부)에 의해 기재된다:
7.6 < 글라이세롤 < 11.8.5;
2.2 < 소르비톨 < 7.3;
15.0 < MPD < 18.5.
실시예 4
실시예 4-1 내지 4-18에 따른 필름은, 글라이세롤, 소르비톨 및 TMP와 소량의 프로필렌 글라이콜의 조합에 대한 가소제 유형 및 농도의 다양한 범위의 예로서, 표 10 및 표 11에 제공된다. 실시예는 다른 첨가제를 가지는 폴리비닐 알코올 공중합체 수지 제제의 일 유형으로 제공되지만, 다양한 가소제 제제는 본 명세서에서 본 개시내용과 일치하는 대안적인 제제에 적용 가능하다. 예를 들어, 가소제 수준이 음이온성 폴리비닐 알코올 공중합체에 적용 가능한 것으로 고려된다. 비수지 성분은 PHR의 단위로 기재되어 있다.
Figure pct00021
Figure pct00022
도 9는, PHR(즉, 30 PHR, 37.5 PHR 및 45 PHR) 단위의 가소제 블렌드(글라이세린/소르비톨/TMP, GST로 알려짐)의 전체 양에 의해 그룹화된, 필름 4-1 내지 4-18에 대한 10%에서의 모듈러스(N/㎟), 인장 강도(MPa), % 단위의 DC (5분) 잔류물, 인열 강도(g/mil), 보정된 용해 시간(3mil, 초의 단위) 및 정적 COF의 선도를 보여준다.
전체적으로, 10%에서의 더 낮은 모듈러스 값은 실시예 3에서의 GSM 가소제 블렌드와의 시리즈에 대해 이 시리즈에 대해 관찰된다. 소정의 정도로, 가소제 블렌드 PHR 로딩이 실시예 3의 시리즈에 대해 30 PHR에서 유지되지만, 이 세트가 30 PHR에서 시작하고, 45 PHR에서 유지되므로, 이것은 놀랍지 않다. 10%에서의 더 낮은 모듈러스는 깊은 드로우 공동에 대해 더 높은 열성형성의 특정한 이익을 가질 수 있다.
도 9는 10%에서의 모듈러스, 인장 강도, DC (5분) 잔류물 및 인열 강도가 블렌드의 이 유형에 대해 상관된다는 것을 명확히 보여준다. 이들 모든 4개는 가소제 블렌드의 전체 로딩의 수준의 증가에 의해 감소하는 값을 가진다. 그러나, 더 높은 인장 강도 및 인열 강도가 바람직하지만, 반대로 더 낮은 DC (5분) 및 10%에서의 모듈러스가 바람직하다.
상기 기재된 4개의 특성과 반대로, 보정된 용해 시간 및 정적 COF가, 전체 가소제 블렌드 로딩의 증가에 따라, 평탄하게 증가하거나 감소하지 않는다는 것이 주목된다. 구체적으로, 보정된 용해 시간은 약 30 내지 약 37.5 PHR의 범위로부터, 플래토는 약 37.5 내지 약 45.0 PHR로부터 감소하지만, 정적 COF는 30.0 및 37.5 PHR 전체 로딩에 대해 상대 플래토에서 시작하고, 이후 45.0 PHR 로딩에 대해 극적으로 증가한다.
결과는, 가소제 블렌드에서의 TMP에 의해, 필름의 인장 강도가 비교적 높고, 전체 가소제 함량의 더 높은 로딩이 사용될 수 있어서, 정적 COF가 극적으로 증가할 때(예를 들어, 이 실시예에서 대략 45 PHR)의 지점까지, 10%에서의 모듈러스의 감소 및 더 우수한 용해 특징을 발생시킨다는 것을 나타낸다. 대략 37.5 PHR의 범위의 전체 가소제 블렌드 GST 로딩을 가지는 필름 제제가 양호하게 더 낮은 10%에서의 모듈러스, 양호하게 더 낮은 DC (5분) 잔류물, 양호하게 더 높은 인열 강도, 양호하게 더 높은 인장 강도, 양호하게 더 낮은 보정된 용해 시간 및 양호하게 더 낮은 정적 COF를 나타내므로 특히 바람직하다.
일정량의 멀티플 심플렉스 디자인을 이용하고, 30 PHR, 37.5 PHR 및 45 PHR에서의 전체 가소제 블렌드(GST) 수준을 설정한, 혼합물 설계 실험 설정을 이용하여 MINITAB 17 통계 분석 소프트웨어를 이용하여 결과를 추가로 평가하였다.
MINITAB 소프트웨어에 의한 모델 피트는 하기의 물리적 필름 특징의 바람직한 세트를 제공하도록 가소제 조합 및 수준의 영역을 제공하였다:
(1) 10%에서의 모듈러스 < 30N/㎟;
(2) DC (5분) 잔류물 < 50중량%;
(3) 인열 강도 > 1000g/mil;
(4) 인장 강도 > 35MPa;
(5) 보정된 용해 시간 3 mil < 100초; 및
(6) 정적 COF < 1.
일 유형의 실시형태에서, 바람직한 조합은 37.5 PHR의 전체 가소제 블렌드(GST) 및 개별 성분(모두 PHR 부)으로 기재된다:
19.5 < 글라이세롤 < 22.5;
6.7 < 소르비톨 < 11.7;
6.3 < TMP < 9.5.
실시형태의 또 다른 일 유형에서, 바람직한 조합은 45 PHR의 전체 가소제 블렌드(GST) 및 개별 성분(모두 PHR 부)으로 기재된다:
22.5 < 글라이세롤 < 23.3;
10.3 < 소르비톨 < 15.0;
7.5 < TMP < 10.2.
MINITAB 소프트웨어에 의한 모델 피트는 하기의 물리적 필름 특징의 더 바람직한 세트를 제공하도록 가소제 조합 및 수준의 영역을 제공하였다:
(1) 10%에서의 모듈러스 < 30N/㎟;
(2) DC (5분) 잔류물 < 50중량%;
(3) 인열 강도 > 1000g/mil;
(4) 인장 강도 > 35MPa;
(5) 보정된 용해 시간 3 mil < 95초; 및
(6) 정적 COF < 1.
이 실시형태의 일 유형에서, 바람직한 조합은 37.5 PHR의 전체 가소제 블렌드(GST) 및 개별 성분(모두 PHR 부)으로 기재된다:
19.5 < 글라이세롤 < 22.5;
7.6 < 소르비톨 < 11.7;
6.3 < TMP < 7.5.
이 실시형태의 또 다른 유형에서, 바람직한 조합은 45 PHR의 전체 가소제 블렌드(GST) 및 개별 성분(모두 PHR 부)으로 기재된다:
22.5 < 글라이세롤 < 23.3;
13.0 < 소르비톨 < 15.0;
7.5 < TMP < 9.0.
실시예 5
실시예 5-1 내지 5-3에 따른 필름은, 각각 실시예 3-11, 3-11 및 4-8과 유사한 필름 제제에서의 대안적인 수지 제제의 예로서, 표 12에 제공된다. 비수지 성분은 PHR의 단위로 기재되어 있다.
Figure pct00023
실시예 6
실시예 3 및 실시예 4로부터의 데이터의 비교는 DC (5분) 잔류물이 TMP 시리즈와 비교하여 MPD 시리즈에서 더 낮다는 것을 보여준다. 구체적으로, 동등한 30 PHR 블렌드 로딩 수준에서, MPD의 사용은 실질적으로 개선된 DC (5분) 잔류물 값을 제공한다.
가소제 블렌드(GSM 또는 GST)의 일정한 PHR 수준에서의 실시예 4(TMP) 필름과의 실시예 3(MPD) 필름에 대한 DC (5분) 잔류물 성능의 비교는, MPD가 TMP에 비해 우선적으로 사용될 때, DC (5분) 잔류물의 놀라운 개선을 나타낸다. 놀랍게도, 글라이세롤, 소르비톨 및 MPD DC (5분) 잔류물 값의 조합은 글라이세롤, 소르비톨 및 TMP DC (5분) 잔류물의 조합보다 27 백분율 점 더 낮다(각각 35 대 52). 도 10을 참조한다.
DC (5분) 잔류물의 이 감소는, 도 11, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 글라이세롤, 소르비톨 및 MPD 또는 TMP 수준과 독립적인, DC (5분) 잔류물 결과의 견지에서 특히 놀랍다.
도 11은 DC (5분) 잔류물이 MPD 및 TMP 실시예 둘 다에 대한 글라이세롤 수준과 독립적이라는 것을 보여준다.
도 12는 DC (5분) 잔류물이 MPD 및 TMP 실시예 둘 다에 대한 소르비톨 수준과 독립적이라는 것을 보여준다.
도 13은 DC (5분) 잔류물이 각각 MPD 및 TMP 실시예 내에 MPD 또는 TMP 수준과 독립적이라는 것을 보여준다.
임의의 특정한 이론에 구속되는 것을 의도하지 않으면서, 관찰된 효과는 부분적으로 MPD(mwt. 90)가 TMP(mwt. 134)보다 분자량이 더 낮기 때문인 것으로 생각된다. 따라서, 이것은, 용해에 대해, PVOH 수지에 대한 물 근접을 더 용이하게 제공하고 더 이동성일 수 있다. 그러나, 이 이동성은, MPD의 50% 증가가 DC (5분) 잔류물의 감소에 상당한 효과를 나타낼 것이라는 것이 예상되면서, 유일한 설명일 것 같지는 않다. MPD의 22.5 PHR에서의 36%에 대한 15 PHR에서의 34%의 DC (5분) 잔류물을 비교하는 도 13은, 단독의 MPD 수준의 증가가 GSM 필름에서 나타난 더 낮은 DC (5분) 잔류물 값을 추진시키지 않는다는 것을 보여준다.
도 14는, 10%에서의 모듈러스와 관련하여, MPD 또는 TMP 둘 다에 첨가되는 가소제 블렌드의 양이 더 클수록 모듈러스 값이 더 낮다는 것을 보여준다. 이것은 예상된 바와 같다. 그러나, 30 PHR의 동일한 로딩에서, MPD 가소화된 필름이 TMP 가소화된 필름(40)과 비교하여 더 높은 모듈러스(52)를 가진다는 것이 주목된다. 이것은, MPD가, 수용성 필름을 가소화하는 데 있어서, PHR에 따라, 덜 효과적이라는 것을 보여준다. 따라서, MPD가 모든 특성에서 더 효과적인 가소제라는 설명은 GSM 필름에서 나타난 놀랍게도 낮은 DC (5분) 잔류물 값에 대한 설명일 수 없다. 따라서, GSM 유형 필름에 의해 나타난 탁월한 DC (5분) 잔류물 값은 특히 놀랍다.
실시예 7
실시예 3 및 실시예 4의 필름의 정적 COF를 측정하고, 글라이세롤과 MPD 또는 TMP의 전체 분량이 37.5 PHR 미만, 또는 35 PHR 이하일 때, COF가 유리하게는 1 미만이라는 것이 발견되었다. 이 필름에서, 글라이세롤과 MPD 또는 TMP의 전체 37.5 PHR에서, 정적 COF는 약 11로 상승했다. 도 15를 참조한다.
임의의 특정한 이론에 구속되는 것을 의도하지 않으면서, GSM 및 GST 블렌드 둘 다에서 글라이세롤과 MPD 또는 TMP의 전체 수준이 임계 가용성 유사 한계치보다 낮다고 생각된다. 따라서, 특히 글라이세롤 + TMP 수준이 약 37.5 PHR 초과일 때, PVOH 중합체는 "용액" 중에 글라이세롤 및 TMP를 더 이상 보유할 수 없고, 가소제 중 하나 또는 다른 것은 표면이 되고, 증가한 정적 COF에서 반영된, 점착성 필름을 생성한다.
모델을 데이터에 작도하고, 도 16은, 0.7 PHR 블록방지 충전제(예를 들어, SiO2) 및 0.7 PHR 방출 개질제(예를 들어, 스테아르산)를 가지는 시스템에서, 약 1 미만의 정적 COF를 제공하는, 전체 45 PHR(GST 블렌드)에서의 간격을 나타낸다.
상기 설명은 오직 이해의 명확성을 위해 제공되고, 본 발명의 범위 내의 변형이 당해 분야의 당업자에게 명확할 수 있으므로, 필요한 제한이 이로부터 이해되어야 한다.
본 명세서 및 하기 청구항에 걸쳐, 문맥이 달리 요구하지 않는 한, 단어 "포함한다" 및 변형어, 예컨대 "포함" 및 "포함하는"은, 임의의 다른 정수 또는 단계, 또는 정수 또는 단계의 군의 배제가 아니라, 기재된 정수 또는 단계, 또는 정수 또는 단계의 군의 포함을 의미하도록 이해될 것이다.
본 명세서에 걸쳐, 조성물이 성분 또는 재료를 포함하는 것으로 기재된 경우, 달리 기재되지 않은 한, 상기 조성물이 또한 기재된 성분 또는 재료의 임의의 조합으로 본질적으로 이루어지거나 이루어질 수 있는 것으로 고려된다. 마찬가지로, 방법이 특정한 단계를 포함하는 것으로 기재된 경우, 달리 기재되지 않은 한, 상기 방법이 또한 기재된 단계의 임의의 조합으로 본질적으로 이루어지거나 이루어질 수 있는 것으로 고려된다. 본 명세서에 예시적으로 개시된 본 발명은 본 명세서에 구체적으로 개시되지 않은 임의의 부재 또는 단계의 존재 하에 적합하게 실행될 수 있다.
본 명세서에 개시된 방법, 및 이의 개별 단계의 실행은 수동으로 및/또는 전자 설비에 의해 제공된 자동화에 의해 또는 이의 도움으로 수행될 수 있다. 공정이 특정한 실시형태를 참조하여 기재되어 있지만, 당해 분야의 당업자는 상기 방법과 연관된 행동을 수행하는 다른 방식이 이용될 수 있다는 것을 용이하게 이해할 것이다. 예를 들어, 다양한 단계의 순서는, 달리 기재되지 않은 한, 상기 방법의 범위 또는 정신으로부터 벗어나지 않으면서, 변할 수 있다. 또한, 개별 단계 중 몇몇은 조합되거나, 생략되거나, 추가적인 단계로 추가로 세분될 수 있다.
본 명세서에 인용된 모든 특허, 공보 및 참고문헌은 본 명세서에 참고문헌으로 완전히 포함된다. 본 개시내용과 포함된 특허, 공보 및 참고문헌 사이에 상충이 있는 경우에, 본 개시내용이 지배해야 한다.

Claims (66)

  1. 수용성 폴리비닐 알코올과 글라이세롤, 소르비톨 및 2-메틸-1,3-프로판다이올을 포함하는 가소제 블렌드의 혼합물을 포함하는 수용성 필름으로서,
    (ⅰ) 상기 가소제 블렌드는 적어도 25 PHR의 양으로 존재하거나; 또는
    (ⅱ) 상기 가소제 블렌드는 적어도 20 PHR의 양으로 존재하고, 그리고 개별 성분은
    6.0 PHR < 글라이세롤 < 13.5 PHR이며;
    1.0 PHR < 소르비톨 < 5.0 PHR이며; 그리고
    10.0 PHR < 2-메틸-1,3-프로판다이올 < 15.0 PHR인, 수용성 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수용성 폴리비닐 알코올 수지는 음이온성 그룹으로 개질된 폴리비닐 알코올을 포함하는, 수용성 필름.
  3. 제2항에 있어서, 음이온성 단량체는 모노메틸 말레에이트를 포함하는, 수용성 필름.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 음이온성 그룹으로 개질된 비율은 1 내지 10몰%의 범위인, 수용성 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가소제 블렌드는 약 40중량% 이하의 양으로 존재하는, 수용성 필름.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, (ⅱ) 상기 가소제 블렌드는 적어도 25 PHR의 양으로 존재하고, 그리고 상기 개별 성분은
    5.0 PHR < 글라이세롤 < 11.3 PHR이며;
    1.25 PHR < 소르비톨 < 7.5 PHR이며; 그리고
    12.5 PHR < 2-메틸-1,3-프로판다이올 < 18.8 PHR인, 수용성 필름.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, (ⅱ) 상기 가소제 블렌드는 적어도 30 PHR의 양으로 존재하고, 그리고 상기 개별 성분은
    6.0 PHR < 글라이세롤 < 13.5 PHR이며;
    1.5 PHR < 소르비톨 < 9.0 PHR이며; 그리고
    15 PHR < 2-메틸-1,3-프로판다이올 < 22.5 PHR인, 수용성 필름.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, (ⅱ) 상기 가소제 블렌드는 적어도 30 PHR의 양으로 존재하고, 그리고 상기 개별 성분은
    7.6 PHR < 글라이세롤 < 11.8 PHR이며;
    2.2 PHR < 소르비톨 < 7.3 PHR이며; 그리고
    15 PHR < 2-메틸-1,3-프로판다이올 < 18.5 PHR인, 수용성 필름.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리비닐 알콜은 6㏖% 내지 10㏖% 범위의 카복실 펜던트 그룹 개질도, 10.5cP 내지 22.5cP 범위의 점도 및 약 80% 내지 99%의 범위의 가수분해도를 가지는 말레에이트 폴리비닐 알코올 공중합체인, 수용성 필름.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리비닐 알코올은 약 4.0 내지 약 6.0의 개질도, 약 10cP 내지 30cP의 점도 및 약 98.0 내지 약 99.8의 가수분해도를 가지는 메틸 아크릴레이트 폴리비닐 알코올 공중합체 수지인, 수용성 필름.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 블록방지 충전제(anti-block filler)와 방출 개질제(release modifier)의 혼합물을 더 포함하는, 수용성 필름.
  12. 제11항에 있어서, 상기 블록방지 충전제는 비처리된 합성 비정질 실리카를 포함하는, 수용성 필름.
  13. 제12항에 있어서, 상기 충전제는 약 3 내지 약 11마이크론의 범위의 중앙치 입자 크기를 가지는, 수용성 필름.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방출 개질제는 지방산, 지방산 에스터, 지방산 아마이드, 전술한 것들 중 임의의 것의 선형 또는 분지형 버전, 전술한 것들 중 임의의 것의 포화 또는 불포화 버전 및 전술한 것들 중 임의의 것의 치환 또는 비치환 버전으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하는, 수용성 필름.
  15. 제14항에 있어서, 상기 방출 개질제는 지방산, 임의로 스테아르산을 포함하는, 수용성 필름.
  16. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방출 개질제는 약 90℃ 이하의 융점을 가지는, 수용성 필름.
  17. 제16항에 있어서, 상기 방출 개질제는 약 40℃ 이상의 융점을 가지는, 수용성 필름.
  18. 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블록방지 충전제 및 방출 개질제는 1:3 내지 3:1의 범위의 비율로 존재하는, 수용성 필름.
  19. 제11항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블록방지 충전제는 적어도 0.1 PHR의 양으로 존재하는, 수용성 필름.
  20. 제11항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방출 개질제는 적어도 0.1 PHR의 양으로 존재하는, 수용성 필름.
  21. 제11항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블록방지 충전제 및 방출 개질제는 총괄하여 4 PHR 미만의 양으로 존재하는, 수용성 필름.
  22. 제11항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름은 4 이하의 정적 마찰 계수를 가지는, 수용성 필름.
  23. 제11항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름은 적어도 1000g/mil의 인열 강도를 가지는, 수용성 필름.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 필름을 포함하는 용기.
  25. 제24항에 있어서, 내부에 액체 세제를 더 포함하고, 상기 용기는, 20℃에서 벌크수(bulk water)에 액침될 때, 적어도 30초 동안 상기 액체 세제를 방출하지 않는, 용기.
  26. 수용성 폴리비닐 알코올과 글라이세롤, 소르비톨 및 트라이메틸올프로판을 포함하는 가소제 블렌드의 혼합물을 포함하는 수용성 필름으로서,
    (ⅰ) 상기 가소제 블렌드는 30 PHR 초과 및 45 PHR 미만의 양으로 존재하거나; 또는
    (ⅱ) 상기 가소제 블렌드는 약 40 PHR 내지 50 PHR의 양으로 존재하고, 그리고 개별 성분은
    22.5 PHR < 글라이세롤 < 23.3 PHR이며;
    10.3 PHR < 소르비톨 < 15.0 PHR이며; 그리고
    7.5 PHR < 트라이메틸올프로판 < 10.2 PHR인, 수용성 필름.
  27. 제26항에 있어서, 상기 가소제 블렌드는 약 32.5 PH 내지 약 42.5 PHR의 범위의 양으로 존재하는, 수용성 필름.
  28. 제27항에 있어서, 상기 가소제 블렌드는 30 PHR 초과 및 45 PHR 미만의 양으로 존재하고, 그리고 상기 가소제 블렌드의 개별 성분은
    19.5 PHR < 글라이세롤 < 22.5 PHR이며;
    6.7 PHR < 소르비톨 < 11.7 PHR이며; 그리고
    6.3 PHR < 트라이메틸올프로판 < 9.5 PHR인, 수용성 필름.
  29. 제28항에 있어서, 상기 가소제 블렌드의 상기 개별 성분은
    19.5 PHR < 글라이세롤 < 22.5 PHR이며;
    7.6 PHR < 소르비톨 < 11.7 PHR이며; 그리고
    6.3 PHR < 트라이메틸올프로판 < 7.5 PHR인, 수용성 필름.
  30. 제26항에 있어서, 상기 가소제 블렌드는 약 40 PHR 내지 50 PHR의 양으로 존재하고, 그리고 상기 개별 성분은
    22.5 PHR < 글라이세롤 < 23.3 PHR이며;
    13.0 PHR < 소르비톨 < 15.0 PHR이며; 그리고
    7.5 PHR < 트라이메틸올프로판 < 9 PHR인, 수용성 필름.
  31. 제26항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 폴리비닐 알코올 수지는 음이온성 그룹으로 개질된 폴리비닐 알코올을 포함하는, 수용성 필름.
  32. 제31항에 있어서, 음이온성 단량체는 모노메틸 말레에이트를 포함하는, 수용성 필름.
  33. 제31항 또는 제32항에 있어서, 음이온성 그룹으로 개질된 비율은 1 내지 10몰%의 범위인, 수용성 필름.
  34. 제26항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 블록방지 충전제와 방출 개질제의 혼합물을 더 포함하는, 수용성 필름.
  35. 제34항에 있어서, 상기 블록방지 충전제는 비처리된 합성 비정질 실리카를 포함하는, 수용성 필름.
  36. 제35항에 있어서, 상기 충전제는 약 3 내지 약 11마이크론의 범위의 중앙치 입자 크기를 가지는, 수용성 필름.
  37. 제34항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방출 개질제는 지방산, 지방산 에스터, 지방산 아마이드, 전술한 것들 중 임의의 것의 선형 또는 분지형 버전, 전술한 것들 중 임의의 것의 포화 또는 불포화 버전 및 전술한 것들 중 임의의 것의 치환 또는 비치환 버전으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하는, 수용성 필름.
  38. 제37항에 있어서, 상기 방출 개질제는 지방산, 임의로 스테아르산을 포함하는, 수용성 필름.
  39. 제34항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방출 개질제는 약 90℃ 이하의 융점을 가지는, 수용성 필름.
  40. 제39항에 있어서, 상기 방출 개질제는 약 40℃ 이상의 융점을 가지는, 수용성 필름.
  41. 제37항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블록방지 충전제 및 방출 개질제는 1:3 내지 3:1의 범위의 비율로 존재하는, 수용성 필름.
  42. 제34항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블록방지 충전제는 적어도 0.1 PHR의 양으로 존재하는, 수용성 필름.
  43. 제34항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방출 개질제는 적어도 0.1 PHR의 양으로 존재하는, 수용성 필름.
  44. 제34항 내지 제43중 어느 한 항에 있어서, 상기 블록방지 충전제 및 방출 개질제는 총괄하여 4 PHR 미만의 양으로 존재하는, 수용성 필름.
  45. 제34항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름은 4 이하의 정적 마찰 계수를 가지는, 수용성 필름.
  46. 제34항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름은 적어도 1000g/mil의 인열 강도를 가지는, 수용성 필름.
  47. 제26항 내지 제46항 중 어느 한 항에 따른 필름을 포함하는 용기.
  48. 제47항에 있어서, 내부에 액체 세제를 더 포함하고, 상기 용기는, 20℃에서 벌크수에 액침될 때, 적어도 30초 동안 상기 액체 세제를 방출하지 않는, 용기.
  49. 수용성 폴리비닐 알코올, 가소제, 블록방지 충전제 및 방출 개질제의 혼합물을 포함하는, 수용성 필름.
  50. 제49항에 있어서, 상기 블록방지 충전제는 비처리된 합성 비정질 실리카를 포함하는, 수용성 필름.
  51. 제50항에 있어서, 상기 충전제는 약 3 내지 약 11마이크론의 범위의 중앙치 입자 크기를 가지는, 수용성 필름.
  52. 제49항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방출 개질제는 지방산, 지방산 에스터, 지방산 아마이드, 전술한 것들 중 임의의 것의 선형 또는 분지형 버전, 전술한 것들 중 임의의 것의 포화 또는 불포화 버전 및 전술한 것들 중 임의의 것의 치환 또는 비치환 버전으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하는, 수용성 필름.
  53. 제52항에 있어서, 상기 방출 개질제는 지방산, 임의로 스테아르산을 포함하는, 수용성 필름.
  54. 제49항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방출 개질제는 약 90℃ 이하의 융점을 가지는, 수용성 필름.
  55. 제54항에 있어서, 상기 방출 개질제는 약 40℃ 이상의 융점을 가지는, 수용성 필름.
  56. 제49항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블록방지 충전제 및 방출 개질제는 1:3 내지 3:1의 범위의 비율로 존재하는, 수용성 필름.
  57. 제49항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블록방지 충전제는 적어도 0.1 PHR의 양으로 존재하는, 수용성 필름.
  58. 제49항 내지 제57항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방출 개질제는 적어도 0.1 PHR의 양으로 존재하는, 수용성 필름.
  59. 제49항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블록방지 충전제 및 방출 개질제는 총괄하여 4 PHR 미만의 양으로 존재하는, 수용성 필름.
  60. 제49항 내지 제59항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 폴리비닐 알코올 수지는 음이온성 그룹으로 개질된 폴리비닐 알코올을 포함하는, 수용성 필름.
  61. 제60항에 있어서, 음이온성 단량체는 모노메틸 말레에이트를 포함하는, 수용성 필름.
  62. 제61항에 있어서, 음이온성 그룹으로 개질된 비율은 1 내지 10몰%의 범위인, 수용성 필름.
  63. 제49항 내지 제62항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름은 4 이하의 정적 마찰 계수를 가지는, 수용성 필름.
  64. 제49항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름은 적어도 1000g/mil의 인열 강도를 가지는, 수용성 필름.
  65. 제49항 내지 제64항 중 어느 한 항에 따른 필름을 포함하는 용기.
  66. 제65항에 있어서, 내부에 액체 세제를 더 포함하고, 상기 용기는, 20℃에서 벌크수에 액침될 때, 적어도 30초 동안 상기 액체 세제를 방출하지 않는, 용기.
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