用于包装高含水制剂的水可分散膜的制作方法
【专利说明】
[0001 ] 相关申请义叉参考
[0002] 本申请要求2013年9月27日提交的美国临时申请第61/883,757号的优先权，所述 申请W全文引用的方式并入本文中。
技术领域
[0003] 本公开设及当与具有高含水量的制剂接触时，根据制剂的离子强度，选择性崩解 的组合物。
【背景技术】
[0004] 水可分散膜可用于许多应用。在家用和工业市场中，单位剂量传送系统中水可分 散膜的使用为消费者提供几个益处，包括容易和方便使用、低成本W及由于降低暴露于存 在于清洁制剂中的化学物质的对于使用者提高的安全性。许多包装单位剂量洗涂剂技术设 及水可分散膜包装的开发。当前，基于乙締醇-醋酸乙締醋共聚物(或更通常被称为部分水 解的聚乙締醇均聚物(PVOH)W及其与烷基纤维素化合物和簇酸的共聚物)的水可分散包装 膜，由于其快速水分散性，保持为主要膜技术。
[0005] 液体衣物洗涂剂组合物通常配制有约70重量％至90重量％的高含水量的水。使用 较高含水量具有几个优点，包括制剂成分的更快传递和分散性。然而，当前为包装单位剂量 液体衣物洗涂剂而构造的水可分散单位剂量袋或包不适合用于包装具有高含水量的液体 衣物洗涂剂。实际上，在基于PV0H的水可分散袋或包中包装的当前单位剂量液体衣物洗涂 剂是高度浓缩的重垢型液体制剂，其具有约10重量％至24重量％的低水平含水量的水。在 运些制剂中，低含水量的使用严格地限于约10重量％的水W确保液体洗涂剂与水可分散袋 的相容性并且阻止袋过早溶解和分解。由于低含水量，与其液体衣物洗涂剂对应部分相比， 液体单位剂量体系需要较高量的有机溶剂体系。较高量有机共溶剂(如丙二醇、乙二醇或丙 Ξ醇W及它们的组合）的使用允许改善的处理W及液体洗涂剂和包装膜的相容性。不利的 是运些溶剂增加洗涂剂制剂成本，而不提供任何另外的清洁益处。
[0006] 在液体洗涂剂制剂中另一种重要成分是有机中和剂，如碱。碱最常用于洗衣剂中 W提供适当的抑和高碱度。在衣物洗涂剂中最有效的碱是钢和钟的娃酸盐、碳酸盐和氨氧 化物。由于它们在提供改善的污物和污迹清除和阻止再沉积的有效性，运些通常是优选的。 然而，在当前单位剂量液体洗涂剂中，由于与基于PV0H的包装膜的不相容性，有机碱的使用 尤其成问题。因此，有机胺(如单乙醇胺)通常用作所选的中和剂，运进一步增加单位剂量洗 涂剂体系的成本。
[0007] 因此存在对可用于制造单位剂量制品的膜组合物的需要，所述单位剂量制品用于 包装具有约10重量％至约95重量％的的水的高含水量液体制剂。
【发明内容】
[000引在一个方面中，本公开提供一种组合物，其包含乙締（甲基)丙締酸共聚物，其中在 共聚物上的至少一部分簇酸基团被中和;和交联剂。乙締组分与（甲基)丙締酸组分的比率 在约50: 50至90:10之间，并且组合物在pH在约8至13之间且包含约10重量％至约95重量％ 水的介质中不崩解。
[0009] 在另一个方面中，本公开提供一种包含膜组合物的单位剂量形式，所述膜组合物 包含乙締（甲基)丙締酸共聚物和交联剂，其中在（甲基)丙締酸组分中的至少一部分簇酸基 团被中和，其中乙締组分与（甲基)丙締酸组分的比率在约50:50至90:10之间。单位剂量形 式还包含接与组合物触膜的pH在约8至13之间且包含约10重量％至约95重量％水的介质。
[0010] 在又一方面中，本公开提供一种包含第一膜组合物和第二膜组合物的单位剂量形 式，所述第一膜组合物包含乙締（甲基)丙締酸共聚物和交联剂，所述第二膜组合物包含乙 締（甲基)丙締酸共聚物和交联剂。单位剂量形式还包含与第一膜组合物接触的第一介质， 其中第一介质包含约10重量％至约95重量％水，W及与第二膜组合物接触的第二介质，其 中第二介质包含约10重量％至约95重量％水。
【具体实施方式】
[0011] 本公开提供可用于制造用于包装具有约25重量％至约70重量％或更高的高含水 量的水基单位剂量洗衣组合物的制品的水可分散组合物。如本文所用，术语"组合物"可意 指例如混合物、溶液或分散体。在某些实施例中，洗衣组合物基本上不含有机溶剂体系或相 容剂。本公开的水可分散膜可由包含乙締（甲基)丙締酸共聚物的组合物制备。在其它实施 例中，膜可由包含金属茂催化的聚締控或金属茂催化的聚締控和乙締（甲基)丙締酸共聚物 的组合的组合物制备。适用于本公开的优选的聚合膜由具有10%至20%高（甲基)丙締酸含 量的较低分子量乙締（甲基)丙締酸共聚物的高度中和组合物(更通常被称为离聚物)制备。 此类组合物可由本领域的技术人员已知的任何数量的方法形成。
[0012]乙締（甲基)丙締酸(EAA)共聚物可用于广泛多种应用，其包括高性能粘合剂、柔性 包装膜、袋W及挤压涂布和挤压层压应用。如本文所用，"（甲基）丙締酸"意指丙締酸、甲基 丙締酸或其混合物。游离酸形式的乙締（甲基）丙締酸共聚物可用适合的碱中和到所需程 度。根据中和度，可获得具有不同水分散性的乙締（甲基）丙締酸共聚物。举例来说，当（甲 基)丙締酸部分用化学计量的碱完全中和时获得完全水分散性或在某些条件下，完全水溶 性，而根据其针对的应用，部分中和的EAA共聚物可是水可分散的、水敏感的或水不敏感的。
[0013] 运里，EAA共聚物首先用一价碱中和。中和后面可为第二交联步骤，其中剩余的（甲 基)丙締酸的一部分可用二价阳离子(如锋)离子交联。在一些实施例中，（甲基)丙締酸部分 完全或部分用一价碱中和并且含有某些添加剂、崩解剂和水可分散聚合物来改善所得诱铸 膜的分散性和机械特性。
[0014] 使用具有在液体洗涂剂制剂中高含水量容限W及与无机中和剂增加的相容性的 包装膜将为当前基于PV0H的包装膜提供经济的替代方案。此外，本公开的膜应提供优于基 于PV0H的膜的保存期。在低溫和低湿度环境下储存较长时间的PV0胡莫变得太脆，其中明显 损失重要的机械特性(如撕裂强度）。相反，当在高溫和高湿度条件下储存时，PV0胡莫变得太 软且太粘而难W处理。此外，在高溫和高湿度条件下PV0胡莫的水解度增大，因此，膜失去水 分散性，并且如果全部水解可变得完全不可分散。期望本文提出的包装膜提供与基于PV0H 的包装膜相比改善的防潮性。
[0015] 高度中和的乙締（甲基）丙締酸的含水组合物可用于通过溶液诱铸法生产独立式 的可分散离聚物膜。本公开的水可分散膜组合物由高度中和的乙締（甲基)丙締酸离聚物组 成，所述高度中和的乙締（甲基)丙締酸离聚物用多价阳离子如锋(存在于交联剂中，例如氧 化锋)轻度交联。膜是透明的、非粘性且热可密封的。优选的共聚物是具有（甲基)丙締酸含 量范围为10%至20%的基于官能化聚締控的离聚物组合物，其中（甲基)丙締酸组分用硬碱 (如氨氧化钢或氨氧化钟）中和到至少约70%至约95%，并且用多价阳离子(如化 2+、Mg2+、Al3 +或Zn2+)进一步轻度交联。在此实施例中，含有多价阳离子的交联剂W膜组合物的约0.1重 量％至2重量％，优选0.2重量％至1重量％，更优选0.3重量％至0.5重量％并且最优选0.4 重量％的浓度存在。
[0016] 在玻璃板上诱铸之后膜干燥或退火的溫度显著影响膜在热水或冷水或运两者中 是否崩解。在40摄氏度下于强制空气烘箱中干燥的诱铸膜在冷水(即，溫度低于约10摄氏度 的水）中快速破裂并崩解，而在60摄氏度下干燥的膜仅可分散于热水（即，溫度高于约45摄 氏度的水）。水可分散膜在宽溫度和湿度范围内的储存期间是稳定的。因此，本发明提供一 种制造膜的方法W保持冷水分散性并且提供改善的稳定性。
[0017] 添加水溶性塑化剂和添加剂提供改善的膜形成，然而，也导致总体膜崩解时间略 微增大。另一方面，添加疏水性成膜助剂(如塑化剂和添加剂)提供改善的膜形成与快速膜 破裂和崩解的合宜的平衡。
[0018] 本公开的水可分散膜是非常稳定的。此类膜在高抑和高离子强度含水制剂(例如， 含水量为70重量％至95重量％的水并且无共溶剂和/或有机塑化剂）中是不可分散的并且 维持其形状。具体地，当浸入其中离子强度足够高并且抑在8与13之间水基制剂时，本公开 的膜保持无破损。然而，当用低离子强度制剂（如自来水）替换高pH/高离子强度水基制剂 时，膜破裂并且崩解。如本文所用，术语"崩解"意指溶解、分散或可溶。此类高水/高离子强 度制剂的示例包括含有约70重量％水的当前液体衣物洗涂剂、含有90重量％至95重量％水 的家用次氯酸盐漂白溶液和含有70重量％水的饱和氯化钢溶液。
[0019] 根据处理条件和所提议的最终用途，水可分散膜可包含至少一个水可分散层。举 例来说，对于需要包装膜快速和完全分散性W释放内含物的冷水洗涂应用，在约40摄氏度 下干燥的单层膜可用于制造袋，而在约50至60摄氏度下处理的膜层可用于需要快速和完全 膜分散性的热水洗涂。离聚物膜在结构上还可为多层W包括在40摄氏度下处理的膜层(其 可分散于热水及冷水两者中及基于在约50至60摄氏度下处理的膜的第二层(其不分散 于冷水但分散于热水中）。此类膜可用于制造用于洗衣应用的多组分袋。多层结构可包含两 个或多个EAA膜或可包含EAA膜和非EAA膜的组合。
[0020] 在具体实施例中，组合物包含乙締（甲基)丙締酸共聚物和交联剂。（甲基）丙締酸 组分中的至少一部分簇酸基团可用碱中和，产生盐。举例来说，簇酸基团可用钢阳离子