用于延迟释放的水溶性膜的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 在35U.S.C. § 119(e)下，在此要求2013年3月15日提交的美国临时专利申请 61/801，801号的权益且其公开内容通过引用结合到本文中来。
技术领域
[0003] 本公开内容通常涉及水溶性膜。更特定而言，本公开内容涉及用于活性剂从水溶 性小袋或包中延迟释放的水溶性膜小袋或包。
【背景技术】
[0004] 水溶性聚合物膜通常用作包装材料以简化将要传送的材料的分散、倾倒、溶解和 配给。例如，由水溶性膜制造的包通常用以包装家庭护理组合物，例如含有洗衣用或盘碟用 洗涤剂的小袋。消费者可将小袋直接加到例如桶、水槽或洗衣机的混合容器中。这有利地 提供精确配给，同时消除消费者测量组合物的需要。该小袋还可降低将与从容器中分配类 似组合物，例如从瓶子中倾倒液体洗衣用洗涤剂相关的混乱。该小袋还使在其中的组合物 与使用者的手隔离。总之，包含预测量试剂的可溶性聚合物膜包在多种应用中提供消费者 使用的便利性。
[0005] 如果碱性活性剂（例如，漂白添加剂）在延迟例如15-20分钟的第二阶段引入，则 可增加某些洗衣用活性剂（例如，酶）的功效。为了实现碱性活性剂在洗涤周期的延迟释 放，水溶性膜包必须缓慢溶解并且在标称40°C下保持基本完整历时15-20分钟。还必须使 单位剂量包系统的组分彼此化学相容或彼此化学隔离以防止与所包装的材料的任何化学 或物理变化。
[0006] 用以制造包的一些水溶性聚合物膜在这一洗衣洗涤周期期间将不完全地溶解，膜 残留物留在洗涤液内的物品上，或将过早地溶解，导致在其他活性剂存在下可能变得不稳 定的某些洗衣用添加剂（例如，酶）的功效减小。
[0007] 基于PV0H的水溶性聚合物膜可经历溶解特性的改变。本领域的技术人员已知在 共聚（乙酸乙烯酯乙烯醇）聚合物中的乙酸酯基团将可通过酸或碱水解而水解。这是在刚 好基于商业PV0H树脂所特有的乙酸乙烯酯/醇共聚合物的薄膜的应用中的固有弱点。在 例如洗衣用漂白添加剂的强碱存在下，例如乙烯醇/水解的丙烯酸甲酯钠盐树脂的具有侧 位羧基的PV0H树脂将在相对较热（周围环境）和高湿度条件下经几周的过程劣化。
[0008] 因此，认为这种膜可由于在储存期间在膜与在小袋内的碱性组合物之间的化学相 互作用而变得更易溶解。因此，随着它们老化，包可在热洗周期（标称40°C)期间变得越来 越趋于过早地溶解，并且又可由于漂白剂的存在而减小某些洗衣用活性剂的功效。
[0009] 用于相对于洗衣用洗涤剂延迟传送漂白剂的水溶性/反应性/分散性小袋和包的 技术现状包括使用由聚乙烯醇（PV0H)膜制造的多隔室水溶性小袋，其中容纳固体的第二 小袋比第一小袋溶解慢，如在美国专利6, 727, 215号和美国专利公告2009/0011970号和 2010/0192086号中所述。另外，作为延迟释放的方式施用到漂白剂或漂白活化剂的粉末的 各种不同化学涂层描述在美国专利4, 725, 378号；5, 965, 505号和5, 755, 992号中。
[0010] 仍然需要在热水中具有所需延迟释放特性、足够溶解性从而一旦完成洗涤周期不 会有任何膜残留物留在洗涤负载上、与洗衣用洗涤剂的化学和物理相容性及包括良好可加 工性的机械性质的水溶性膜的包。
【发明内容】
[0011] 本公开内容提供包括容纳第一组合物的第一密封隔室的水溶性小袋或包，所述第 一密封隔室包括水溶性膜，所述水溶性膜包含聚乙烯醇（PV0H)和丙烯酸酯树脂（例如，丙 烯酸甲酯）且所述第一组合物包含碱性试剂。任选地，如通过漂白剂相容法A(本文所述） 所测定，所述水溶性膜在浸没在加热到约40°C的温度的水中时保持完整至少3分钟，且此 后完全溶解。任选地，所述碱性试剂可包括漂白剂组合物。另外任选地，所述漂白剂组合物 可用涂料涂覆。所述包或小袋可任选地包括两个或多个隔室。
[0012] 在一个相关方面，本公开内容提供根据选择包含PV0H和丙烯酸甲酯的水溶性树 脂和制备具有约3密耳-约6密耳（约0. 076mm-约0. 15_)的厚度的水溶性膜的步骤制造 用于延迟在热水中溶解的膜的方法；其中所述水溶性树脂包含约5摩尔％的丙烯酸甲酯。
[0013] 在一个实施方案中，所述包包括第一密封隔室和第二密封隔室。所述第二隔室与 所述第一密封隔室处于通常叠置的关系，使得所述第二密封隔室与所述第一密封隔室共用 所述小袋内部的分隔壁。
[0014] 在一个实施方案中，包括第一隔室和第二隔室的所述包还包括第三密封隔室。所 述第三密封隔室与所述第一密封隔室处于通常叠置的关系，使得所述第三密封隔室与所述 第一密封隔室共用所述小袋内部的分隔壁。
[0015] 在一些实施方案中，所述第一组合物和所述第二组合物单个地选自液体和粉末。 例如，所述实施方案可包括以下组合：液体、液体；液体、粉末；粉末、粉末；和粉末、液体。
[0016] 在一些实施方案中，所述第一组合物、第二组合物和第三组合物单个地选自液体 和粉末。例如，所述实施方案可包括以下组合：固体、液体、液体；固体、固体、液体；和液体、 液体、液体。
[0017] 在所述实施方案中的任一个中，所述单一隔室或多个密封隔室容纳组合物。所述 多个隔室可各自容纳相同或不同的组合物。所述组合物选自液体、固体或其组合。本文使 用的"液体"包括糊浆、液体、凝胶、泡沫体或奶油冻。液体的非限制性实例包括轻型和重型 液体洗涤剂组合物、织物增强剂、通常用于洗衣的洗涤剂凝胶、漂白剂和洗衣用添加剂。例 如悬浮气泡的气体或例如颗粒的固体可包括在所述液体内。本文使用的"固体"包括粉末、 团聚体或其混合物。固体的非限制性实例包括：微囊；珠粒；条状物；和珠光球。例如一种 或多种固体组合物的固体可提供包括但不限于彻底洗涤（through-the-wash)益处、预处 理益处和/或美观效应的工艺益处。
[0018] 在所述实施方案中的任一个中，所述组合物可选自液体轻型和液体重型液体洗涤 剂组合物、粉状洗涤剂组合物、织物增强剂、通常用于洗衣的洗涤剂凝胶和漂白剂及洗衣用 添加剂。
[0019] 根据以下详述的回顾，结合附图，本领域的普通技术人员将显而易见另外的方面 和优点。虽然本文所述的组合物、膜、小袋和包对于多种形式的实施方案是容许的，但是下 文描述包括具体实施方案，应理解其公开内容为说明性的，并且不预期使本发明限于本文 描述的具体实施方案。
[0020] 例如具体组分、其组成范围、取代基、条件和方法步骤的任选特征可选自本文提供 的各种实施例。
【附图说明】
[0021] 为了进一步促进本公开内容的理解，在此附上四个图，其中：
[0022] 图1为用以根据本文所述的MSTM205测定膜样品的水崩解和溶解时间的试验设 备的透视图；
[0023] 图2为说明根据本文所述的MSTM205测定膜样品的水溶性的程序的试验设备和 试验机构的透视图；
[0024] 图3为图2的试验机构的俯视图；及
[0025] 图4为以下锭剂的pH对时间的图表：碳酸钠和过碳酸钠（1:1重量％ )的10g压 片、涂覆有聚乙二醇（PEGMW6, 000)的碳酸钠和过碳酸钠（1:1重量％ )的10g压片、容纳 在根据本发明的水溶性膜小袋内的碳酸钠和过碳酸钠（1:1重量％ )的l〇g压片和涂覆有 PEG(MW6, 000)且容纳在根据本发明的水溶性膜小袋内的碳酸钠和过碳酸钠（1:1重量％ ) 的l〇g压片。
【具体实施方式】
[0026] 本公开内容提供包括容纳第一组合物的第一密封隔室的水溶性小袋或包，所述第 一密封隔室包括水溶性膜的壁，所述水溶性膜包含聚乙烯醇（PV0H)和丙烯酸酯树脂且所 述第一组合物包含碱性试剂。优选所述膜为单层膜。所述隔室可具有由基于PV0H的膜提供 的整个壁。在本文所述的任何类型的实施方案中，所述丙烯酸酯树脂可为丙烯酸甲酯。作 为供选例，在本文所述的任何类型的实施方案中，该丙烯酸酯树脂可为丙烯酸甲酯或甲基 丙烯酸甲酯。任选地，如通过漂白剂相容法A(本文所述）所测定，该水溶性膜在浸没在加 热到约40°C的温度的水中时保持完整至少3分钟，且此后完全溶解。任选地，所述碱性试 剂可包括漂白剂组合物。另外任选地，该漂白剂组合物可用涂料涂覆。该包或小袋可任选 包括两个或多个隔室。另外或在供选例中，如通过漂白剂相容法B(本文所述）所测定，包 含聚乙烯醇（PV0H)和丙烯酸甲酯树脂的水溶性膜在洗衣机中在40°C下保持完整至少9分 钟，且此后完全溶解。有利地，本公开内容的水溶性膜可用于延迟碱性漂白剂释放到洗涤周 期中，由此延迟洗涤水的碱化并降低在洗衣用洗涤剂中存在的碱性敏感材料的功能损失。
[0027] 除非另有说明，否则预期这些制品和方法包括包括下文进一步描述的另外任选要 素、特征和步骤（包括在图中示出的那些）中的一个或多个的任何组合的实施方案。
[0028] 本文使用的术语"包含"指示除了指定的那些之外，其他试剂、元件、步骤或特征的 潜在性包括。
[0029] 有利地，当漂白剂组分如本文所述涂覆并包封在包括本公开内容的水溶性膜的小 袋内时，如通过漂白剂相容法A测定，水溶性膜在浸没在加热到约40°C的温度的水中时保 持完整至少8分钟，对应于如通过漂白剂相容法B测定在洗衣机中保持完整至少15分钟。 因此，本公开内容的水溶性膜/漂白剂涂层可用于使碱性漂白剂向洗涤周期的释放延迟至 少15分钟，由此延迟水的碱化并防止在洗衣用洗涤剂中存在的碱性敏感材料（例如，酶） 的功能损失。
[0030] 在一个相关方面，本公开内容提供根据选择包含PV0H和丙烯酸甲酯的水溶性树 脂和制备具有约3密耳-约6密耳（约0. 076mm-约0. 15_)的厚度的水溶性膜的步骤制造 用于延迟在热水中溶解的膜的方法；其中所述水溶性树脂包含约5摩尔％的丙烯酸甲酯。
[0031] 在一个实施方案中，所述包包括第一密封隔室和第二密封隔室。所述第二隔室与 所述第一密封隔室可处于通常叠置的关系，使得所述第二密封隔室与所述第一密封隔室共 用所述小袋内部的分隔壁。
[0032] 在一个实施方案中，包括第一隔室和第二隔室的所述包还包括第三密封隔室。所 述第三密封隔室与所述第一密封隔室可处于通常叠置的关系，使得所述第三密封隔室与所 述第一密封隔室共用所述小袋内部的分隔壁。
[0033] 在一些实施方案中，所述第一组合物和所述第二组合物单个地选自液体和粉末。 例如，所述实施方案可包括以下组合：液体、液体；液体、粉末；粉末、粉末；和粉末、液体。
[0034] 在一些实施方案中，所述第一组合物、所述第二组合物和所述第三组合物单个地 选自液体和固体。例如，所述实施方案可包括以下组合：固体、液体、液体；固体、固体、液 体；和液体、液体、液体。
[0035] 在所述实施方案中的任一个中，所述单一隔室或多个密封隔室容纳组合物。所述 多个隔室可各自容纳相同或不同的组合物。所述组合物可选自液体、固体或其组合。本文 使用的"液体"包括自由流动的液体以及糊浆、凝胶、泡沫体和奶油冻。液体的非限制性实 例包括轻型和重型液体洗涤剂组合物、织物增强剂、通常用于洗衣的洗涤剂凝胶、漂白剂和 洗衣用添加剂。例如悬浮气泡的气体或例如颗粒的固体可包括在所述液体内。本文使用的 "固体"包括但不限于粉末、团聚体及其混合物。固体的非限制性实例包括：微囊；珠粒；条 状物；和珠光球。固体组合物可提供包括但不限于彻底洗涤益处、预处理益处和/或美观效 应的工艺益处。
[0036] 例如，在洗衣中心实施方案中的任一个中，所述组合物可选自液体轻型和液体重 型液体洗涤剂组合物、粉状洗涤剂组合物、织物增强剂、通常用于洗衣的洗涤剂凝胶和漂白 剂及洗衣用添加剂。
[0037] 本文使用的术语"包含"指示除了指定的那些之外，其他试剂、元件、步骤或特征的 潜在性包括。
[0038] 如本文使用且除非另外指定，否则PV0H粘度（厘泊（cP))的所有测量都是在20°C下的4% (w/v)水溶液中，且除非另外指定，否则羧甲基纤维素粘度的所有测量都是在25°C 下的2% (w/v)水溶液中。
[0039] 如本文使用且除非另外指定，否则术语"重量％ (wt. % )"和"重量％ (wt% )"意 指以整个膜的重量计的"干燥"（非水）份（当适用时）或以包封在小袋内的整个组合物的 重量计的份（当适用时）的鉴定要素的组成。如本文使用且除非另外指定，否则术语"phr" 意指每一百份水溶性PV0H树脂的鉴定要素份数的组成。
[0040] 如本文使用且除非另外指定，否则术语"崩解"是指水溶性小袋释放小袋的全部内 含物而膜没有溶解的点。
[0041] 如本文使用且除非另外指定，否则术语"溶解"是指膜及其任何剩余片段完全溶解 并处于溶液中的点。
[0042] 如本文使用且除非另外指定，否则术语"不足的溶解性"是指膜在加热到40°C的温 度的水中在55分钟或更短时间内没有完全溶解。
[0043] 如本文使用且除非另外指定，否则术语"点A时间"是指在漂白剂相容法A中溶液 的pH开始以每分钟大于或等于0.lpH单位的速率上升的点。
[0044] 根据本公开内容的水溶性膜包含聚乙烯醇（PVOH)。PV0H为通常通过聚乙酸乙 烯酯的通常称为水解或皂化的醇解来制备的合成树脂。几乎所有的乙酸酯基团都已经 转化成醇基的完全水解的PV0H为强氢键键合的高度结晶的聚合物，其仅溶解于大于约 140°F(60°C)的热水中。如果允许在聚乙酸乙烯酯水解之后保留足够