包含水溶性聚乙烯醇膜与增塑剂共混物的制品和相关方法技术

本文公开了包括水溶性膜的制品，其中所述水溶性膜包含聚乙烯醇(PVOH)聚合物以及至少三种增塑剂的组合。增塑剂的组合包括作为第一增塑剂的双丙二醇、作为第二增塑剂的糖醇如山梨醇、和作为第三增塑剂的多元醇如甘油。当PVOH聚合物和增塑剂以特定比例共混和/或根据与物理和化学膜性质相关的各种标准进行选择时，由PVOH树脂共混物形成的所得水溶性膜显示出老化拉伸强度、老化熔融转变δ升高、老化附着值和/或对密封剥离的抗性的有益组合，这提供保留它们水溶解度特征的强力膜密封件。

Articles comprising water soluble polyvinyl alcohol membranes and Plasticizer Blends and related methods

An article comprising a water-soluble membrane, wherein the water-soluble membrane comprises a polyvinyl alcohol (PVOH) polymer and a combination of at least three plasticizers. A combination of plasticizers includes glycol as the first plasticizer, sugar alcohol as a second plasticizer, and third polyols, such as glycerol, as glycerol. When PVOH polymer and plasticizer in specific proportions blending and / or according to the physical and chemical properties and films of various standards related to the selection, formed by PVOH resin blends the water-soluble film showing aging tensile strength, aging, aging melting transition delta increased beneficial combination of attachment and / or to seal off the resistance, which provides strong film retained their water solubility characteristics of the seal.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含水溶性聚乙烯醇膜与增塑剂共混物的制品和相关方法
本公开整体涉及包括水溶性膜和邻近所述膜的家庭护理组合物的制品，其中所述膜包含聚乙烯醇(PVOH)树脂和增塑剂的共混物，并且其可用于与液体、固体、或它们的组合接触。本公开还涉及制备膜的方法以及制品，诸如由膜制成的小包和小袋，其任选填充有活性组分如洗涤剂，以制备测量剂量小袋。更具体地，本公开涉及具有一种或多种有益效果的此类膜、制品、小包和小袋，所述有益效果如改善的物理和化学性质，特别是改善的膜密封强度，用于最终用途和/或抵抗与化学品接触后、密封形成小袋后、或二者时溶解特性的变化，以及合适的可加工性。
技术介绍
水溶性聚合物薄膜通常用作包装材料以简化待递送材料的分散、倾倒、溶解和投配。例如，由水溶性膜制得的小包通常用于包装家庭日用品组合物，例如包含衣物洗涤剂或盘碟洗涤剂的小袋。消费者能够将小袋直接加入混合容器例如水桶、洗碗池或洗衣机中。有利的是，这提供了精确的投配，同时消除了消费者称量所述组合物的需要。所述小袋还可减少与从容器中分配类似组合物例如从瓶子倾倒液体衣物洗涤剂相关联的混乱度。所述小袋还使其中的组合物与使用者的手隔离接触。总而言之，包含预称量试剂的可溶性聚合物膜小包在许多应用中提供消费者使用的便利性。用于制备制品如小包的一些水溶性聚合物膜在洗涤循环期间将不完全溶解，在洗涤液内的物品上留下膜残留物。此类问题可尤其在小袋在受压洗涤条件下使用时产生，例如当小袋在冷水(例如低至5℃和/或高达10℃或15℃的水)中、在短洗涤循环中和/或在低水洗涤循环(例如约3L至约20L的洗涤液)中使用时。值得注意的是，环境问题和能源费用驱使消费者要求使用较冷的洗涤水和更短的洗涤循环。形成水溶性单一单位剂量(SUD)制品可包括将水溶性膜的至少一个上层附接至水溶性膜的下层。就多隔室小袋而言，有时需要经由水溶性膜的中间层，使一个小袋隔室与第二小袋隔室分离，即在所谓的重叠多隔室小袋中。在此类重叠的多隔室小袋中，在顶部膜和中间膜之间以及在中间膜和底部膜之间存在密封件。在多隔室小袋的另一个实施方案中，两个小袋隔室并列放置，例如包括两层水溶性膜，它们被密封在小袋隔室之间的中间区域中。在此类并列型小袋中，期望相邻隔室之间良好的密封品质，以防止液体通过密封件从一个隔室迁移至另一个隔室。本领域中已知的此类小袋不具有强度如所期望那样的密封件。尽管有可能通过将层热封在一起而产生强力密封件，但这可导致如热封件边缘处薄弱和小袋渗漏的问题。另外，热封可引起额外的结晶性，导致密封件比通过溶液密封产生的相应密封件更不易溶解。仍需要具有所期望特性的水溶性膜和相关制品诸如小袋，所述期望特性为良好水溶性(例如冷水溶解性)，耐化学品性，与衣物洗涤活性物质、其它洗涤剂活性物质或与膜或由其形成的小袋接触的其它组合物的化学和物理相容性，以及期望的机械性能，包括强力密封性、高拉伸性和良好的加工性。一旦形成，无论作为膜或作为由其形成的包含组合物的小袋，供应链考虑因素可导致使用最终产物之前的时间流逝相当长(例如常温或高温下)。因此，还需要在此类时间流逝后改善机械性能(例如密封强度、拉伸强度)和改变膜性能。
技术实现思路
本公开涉及包含水溶性膜和邻近所述膜的家庭护理组合物的制品，其中所述水溶性膜包括聚乙烯醇(PVOH)聚合物(例如一种或多种PVOH均聚物、一种或多种PVOH共聚物、以及它们的组合)和至少三种增塑剂的组合。增塑剂的组合包括作为第一增塑剂的双丙二醇、作为第二增塑剂的糖醇(例如山梨醇)和作为第三增塑剂的多元醇(例如甘油)。当一种或多种PVOH聚合物和增塑剂以特定比例共混和/或根据与物理和化学膜性质相关的各种标准进行选择时，由PVOH树脂形成的所得水溶性膜展示出老化拉伸强度、老化熔融转变δ升高、老化附着值和/或对密封剥离的抗性的有益组合(例如两种、三种或四种)。此类特性的组合提供形成强力且保留其水溶解度特征的膜密封件的能力，包括例如在不热封的情况下形成的膜-膜密封件(例如通过溶剂焊接或溶剂密封和/或不施加热)。本公开还涉及包含水溶性膜和邻近所述膜的家庭护理组合物的制品，其中所述膜包含聚乙烯醇(PVOH)聚合物；作为第一增塑剂的双丙二醇；作为第二增塑剂的糖醇；和作为第三增塑剂的多元醇，所述第三增塑剂不同于所述第一增塑剂和所述第二增塑剂。在一个改进中，所述水溶性膜包含：聚乙烯醇(PVOH)聚合物；作为第一增塑剂的双丙二醇；作为第二增塑剂的山梨醇；和作为第三增塑剂的甘油；其中所述第一、第二和第三增塑剂以在所述水溶性膜中每100份总树脂(phr)约5份至约50份总增塑剂范围内的合并量存在于所述水溶性膜中。在另一个改进中，相对于所述水溶性膜中第一、第二和第三增塑剂的合并量，所述第一增塑剂以在约10重量％至约65重量％范围内的量存在于所述水溶性膜中。在另一个改进中，相对于所述水溶性膜中第一、第二和第三增塑剂的合并量，所述第二增塑剂以在约10重量％至约65重量％范围内的量存在于所述水溶性膜中。在另一个改进中，相对于所述水溶性膜中第一、第二和第三增塑剂的合并量，所述第三增塑剂以在约25重量％至约80重量％范围内的量存在于所述水溶性膜中。本公开还涉及制品，所述制品包含所公开各实施方案中任一个的水溶性膜和邻近所述膜的家庭护理组合物，其中所述制品包含所述膜的第一表面，其溶剂密封至同一膜的第二表面，或溶剂密封至所公开各实施方案中任一个的第二膜表面。本公开还涉及制品，所述制品包含所公开各实施方案中任一个的水溶性膜，为限定内部小袋体积的小袋形式(例如还包括包含在内部小袋体积中的组合物)。本公开还涉及形成本文所述制品的方法，其中所述方法包括以下步骤：提供所述水溶性膜，其中所述膜限定内部小袋容器体积；用家庭护理组合物填充所述容器体积；以及密封所述膜以形成密封隔室，其中所述密封隔室包含所述组合物。本公开还涉及处理底物的方法，其中所述方法包括使所述底物与如本文所述的制品接触的步骤。本公开涉及制备包含水溶性膜和邻近所述膜的家庭护理组合物的制品的方法，所述方法包括：选择聚乙烯醇(PVOH)聚合物、第一增塑剂、第二增塑剂和第三增塑剂；选择至少第一膜性质和第二膜性质的期望范围；在PVOH聚合物、第一增塑剂、第二增塑剂和第三增塑剂的不同浓度下形成包含PVOH聚合物、第一增塑剂、第二增塑剂和第三增塑剂的多个水溶性膜，其中水溶性膜中的至少一个具有第一膜性质和第二膜性质各自所期望范围内的膜性质；确定所形成水溶性膜各自的第一和第二膜性质；识别来自所形成多个水溶性膜的PVOH聚合物、第一增塑剂、第二增塑剂和第三增塑剂各自的膜浓度，所识别的膜浓度具有所期望各性质范围内的第一膜性质和第二膜性质；并且在所识别的膜浓度下形成包含PVOH聚合物、第一增塑剂、第二增塑剂和第三增塑剂的膜。本公开还涉及使用双丙二醇作为水溶性聚乙烯醇膜的增塑剂，与糖醇增塑剂和多元醇增塑剂的组合，用于改善以下的一种或多种：(a)如老化熔融转变δ测试测得的膜的老化熔融转变δ升高；(b)如老化粘附测试测得的膜的老化粘附值；和(c)如老化拉伸强度测试测得的膜的老化拉伸强度。在各种实施方案的特定改进中，水溶性膜具有三种性质(a)、(b)和(c)中的至少两种：(a)如老化熔融转变δ测试测得的约12℃或更低的老本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制品，所述制品包括：a.水溶性膜，其中所述水溶性膜包含：聚乙烯醇(PVOH)聚合物；作为第一增塑剂的双丙二醇；作为第二增塑剂的糖醇；和作为第三增塑剂的多元醇，所述第三增塑剂不同于所述第一增塑剂和所述第二增塑剂；和b.家庭护理组合物，优选地，其中使所述家庭护理组合物与所述水溶性膜接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.13 US 62/063,1081.一种制品，所述制品包括：a.水溶性膜，其中所述水溶性膜包含：聚乙烯醇(PVOH)聚合物；作为第一增塑剂的双丙二醇；作为第二增塑剂的糖醇；和作为第三增塑剂的多元醇，所述第三增塑剂不同于所述第一增塑剂和所述第二增塑剂；和b.家庭护理组合物，优选地，其中使所述家庭护理组合物与所述水溶性膜接触。2.根据权利要求1所述的制品，其中所述糖醇选自异麦芽酮糖醇、麦芽糖醇、山梨醇、木糖醇、赤藓糖醇、阿东糖醇、半乳糖醇、季戊四醇和甘露糖醇，优选地，其中所述糖醇为山梨醇。3.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述多元醇选自甘油、二甘油、乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、至多400MW的聚乙二醇、新戊二醇、丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、三羟甲基丙烷和聚醚多元醇，优选地，其中所述多元醇为甘油。4.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述水溶性膜包含：所述聚乙烯醇(PVOH)聚合物；作为所述第一增塑剂的双丙二醇；作为所述第二增塑剂的山梨醇；和作为所述第三增塑剂的甘油；其中所述第一增塑剂、第二增塑剂和第三增塑剂以所述水溶性膜中每100份总树脂(phr)约5份至约50份总增塑剂范围内的合并量存在于所述水溶性膜中。5.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述第一增塑剂、第二增塑剂和第三增塑剂以所述水溶性膜中每100份总树脂(phr)约5份至约40份总增塑剂范围内的合并量存在于所述水溶性膜中。6.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中：如所述老化拉伸强度测试所测得，所述水溶性膜具有至少约25MPa的老化拉伸强度；并且如所述总密封撕裂测试所测得，所述水溶性膜具有至少约170％的密封撕裂值。7.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中：相对于所述水溶性膜中所述第一增塑剂、第二增塑剂和第三增塑剂的合并量，所述第一增塑剂以在约10重量％至约40重量％范围内的量存在于所述水溶性膜中；相对于所述水溶性膜中所述第一增塑剂、第二增塑剂和第三增塑剂的合并量，所述第二增塑剂以在约10重量％至约30重量％范围内的量存在于所述水溶性膜中；并且相对于所述水溶性膜中所述第一增塑剂、第二增塑剂和第三增塑剂的合并量，所述第三增塑剂以在约40重量％至约70重量％范围内的量存在于所述水溶性膜中。8.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中：相对于所述水溶性膜中所述第一增塑剂、第二增塑剂和第三增塑剂的合并量，所述第一增塑剂以在约10重量％至约65重量％范围内的量存在于所述水溶性膜中。9.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中：相对于所述水溶性膜中所述第一增塑剂、第二增塑剂和第三增塑剂的合并量，所述第二增塑剂以在约10重量％至约65重量％范围内的量存在于所述水溶性膜中。10.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中：相对于所述水溶性膜中所述第一增塑剂、第二增塑剂和第三增塑剂的合并量，所述第三增塑剂以在约25重量％至约80重量％范围内的量存在于所述水溶性膜中。11.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中：相对于所述水溶性膜中所述第一增塑剂、第二增塑剂和第三增塑剂的合并量，所述第一增塑剂以在约13重量％至约58重量％范围内的量存在于所述水溶性膜中；相对于所述水溶性膜中所述第一增塑剂、第二增塑剂和第三增塑剂的合并量，所述第二增塑剂以在约13重量％至约58重量％范围内的量存在于所述水溶性膜中；并且相对于所述水溶性膜中所述第一增塑剂、第二增塑剂和第三增塑剂的合并量，所述第三增塑剂以在约28重量％至约73重量％范围内的量存在于所述水溶性膜中。12.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中：相对于所述水溶性膜中所述第一增塑剂、第二增塑剂和第三增塑剂的合并量，所述第一增塑剂以在约13重量％至约19重量％范围内的量存在于所述水溶性膜中；相对于所述水溶性膜中所述第一增塑剂、第二增塑剂和第三增塑剂的合并量，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·拉比克，F·C·库柴，S·G·弗里德里克斯，D·M·李，
申请(专利权)人：宝洁公司，
类型：发明
国别省市：美国,US