用于延遲釋放的水溶性膜的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 在35U.S.C. § 119(e)下，在此要求2013年3月15日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng) 61/801，801號(hào)的權(quán)益且其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合到本文中來(lái)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本公開(kāi)內(nèi)容通常涉及水溶性膜。更特定而言，本公開(kāi)內(nèi)容涉及用于活性劑從水溶 性小袋或包中延遲釋放的水溶性膜小袋或包。
【背景技術(shù)】
[0004] 水溶性聚合物膜通常用作包裝材料以簡(jiǎn)化將要傳送的材料的分散、傾倒、溶解和 配給。例如，由水溶性膜制造的包通常用以包裝家庭護(hù)理組合物，例如含有洗衣用或盤(pán)碟用 洗滌劑的小袋。消費(fèi)者可將小袋直接加到例如桶、水槽或洗衣機(jī)的混合容器中。這有利地 提供精確配給，同時(shí)消除消費(fèi)者測(cè)量組合物的需要。該小袋還可降低將與從容器中分配類(lèi) 似組合物，例如從瓶子中傾倒液體洗衣用洗滌劑相關(guān)的混亂。該小袋還使在其中的組合物 與使用者的手隔離?？傊A(yù)測(cè)量試劑的可溶性聚合物膜包在多種應(yīng)用中提供消費(fèi)者 使用的便利性。
[0005] 如果堿性活性劑（例如，漂白添加劑）在延遲例如15-20分鐘的第二階段引入，則 可增加某些洗衣用活性劑（例如，酶）的功效。為了實(shí)現(xiàn)堿性活性劑在洗滌周期的延遲釋 放，水溶性膜包必須緩慢溶解并且在標(biāo)稱(chēng)40°C下保持基本完整歷時(shí)15-20分鐘。還必須使 單位劑量包系統(tǒng)的組分彼此化學(xué)相容或彼此化學(xué)隔離以防止與所包裝的材料的任何化學(xué) 或物理變化。
[0006] 用以制造包的一些水溶性聚合物膜在這一洗衣洗滌周期期間將不完全地溶解，膜 殘留物留在洗滌液內(nèi)的物品上，或?qū)⑦^(guò)早地溶解，導(dǎo)致在其他活性劑存在下可能變得不穩(wěn) 定的某些洗衣用添加劑（例如，酶）的功效減小。
[0007] 基于PV0H的水溶性聚合物膜可經(jīng)歷溶解特性的改變。本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知在 共聚（乙酸乙烯酯乙烯醇）聚合物中的乙酸酯基團(tuán)將可通過(guò)酸或堿水解而水解。這是在剛 好基于商業(yè)PV0H樹(shù)脂所特有的乙酸乙烯酯/醇共聚合物的薄膜的應(yīng)用中的固有弱點(diǎn)。在 例如洗衣用漂白添加劑的強(qiáng)堿存在下，例如乙烯醇/水解的丙烯酸甲酯鈉鹽樹(shù)脂的具有側(cè) 位羧基的PV0H樹(shù)脂將在相對(duì)較熱（周?chē)h(huán)境）和高濕度條件下經(jīng)幾周的過(guò)程劣化。
[0008] 因此，認(rèn)為這種膜可由于在儲(chǔ)存期間在膜與在小袋內(nèi)的堿性組合物之間的化學(xué)相 互作用而變得更易溶解。因此，隨著它們老化，包可在熱洗周期（標(biāo)稱(chēng)40°C)期間變得越來(lái) 越趨于過(guò)早地溶解，并且又可由于漂白劑的存在而減小某些洗衣用活性劑的功效。
[0009] 用于相對(duì)于洗衣用洗滌劑延遲傳送漂白劑的水溶性/反應(yīng)性/分散性小袋和包的 技術(shù)現(xiàn)狀包括使用由聚乙烯醇（PV0H)膜制造的多隔室水溶性小袋，其中容納固體的第二 小袋比第一小袋溶解慢，如在美國(guó)專(zhuān)利6, 727, 215號(hào)和美國(guó)專(zhuān)利公告2009/0011970號(hào)和 2010/0192086號(hào)中所述。另外，作為延遲釋放的方式施用到漂白劑或漂白活化劑的粉末的 各種不同化學(xué)涂層描述在美國(guó)專(zhuān)利4, 725, 378號(hào)；5, 965, 505號(hào)和5, 755, 992號(hào)中。
[0010] 仍然需要在熱水中具有所需延遲釋放特性、足夠溶解性從而一旦完成洗滌周期不 會(huì)有任何膜殘留物留在洗滌負(fù)載上、與洗衣用洗滌劑的化學(xué)和物理相容性及包括良好可加 工性的機(jī)械性質(zhì)的水溶性膜的包。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本公開(kāi)內(nèi)容提供包括容納第一組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)和丙烯酸酯樹(shù)脂（例如，丙 烯酸甲酯）且所述第一組合物包含堿性試劑。任選地，如通過(guò)漂白劑相容法A(本文所述） 所測(cè)定，所述水溶性膜在浸沒(méi)在加熱到約40°C的溫度的水中時(shí)保持完整至少3分鐘，且此 后完全溶解。任選地，所述堿性試劑可包括漂白劑組合物。另外任選地，所述漂白劑組合物 可用涂料涂覆。所述包或小袋可任選地包括兩個(gè)或多個(gè)隔室。
[0012] 在一個(gè)相關(guān)方面，本公開(kāi)內(nèi)容提供根據(jù)選擇包含PV0H和丙烯酸甲酯的水溶性樹(shù) 脂和制備具有約3密耳-約6密耳（約0. 076mm-約0. 15_)的厚度的水溶性膜的步驟制造 用于延遲在熱水中溶解的膜的方法；其中所述水溶性樹(shù)脂包含約5摩爾％的丙烯酸甲酯。
[0013] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述包包括第一密封隔室和第二密封隔室。所述第二隔室與 所述第一密封隔室處于通常疊置的關(guān)系，使得所述第二密封隔室與所述第一密封隔室共用 所述小袋內(nèi)部的分隔壁。
[0014] 在一個(gè)實(shí)施方案中，包括第一隔室和第二隔室的所述包還包括第三密封隔室。所 述第三密封隔室與所述第一密封隔室處于通常疊置的關(guān)系，使得所述第三密封隔室與所述 第一密封隔室共用所述小袋內(nèi)部的分隔壁。
[0015] 在一些實(shí)施方案中，所述第一組合物和所述第二組合物單個(gè)地選自液體和粉末。 例如，所述實(shí)施方案可包括以下組合：液體、液體；液體、粉末；粉末、粉末；和粉末、液體。
[0016] 在一些實(shí)施方案中，所述第一組合物、第二組合物和第三組合物單個(gè)地選自液體 和粉末。例如，所述實(shí)施方案可包括以下組合：固體、液體、液體；固體、固體、液體；和液體、 液體、液體。
[0017] 在所述實(shí)施方案中的任一個(gè)中，所述單一隔室或多個(gè)密封隔室容納組合物。所述 多個(gè)隔室可各自容納相同或不同的組合物。所述組合物選自液體、固體或其組合。本文使 用的"液體"包括糊漿、液體、凝膠、泡沫體或奶油凍。液體的非限制性實(shí)例包括輕型和重型 液體洗滌劑組合物、織物增強(qiáng)劑、通常用于洗衣的洗滌劑凝膠、漂白劑和洗衣用添加劑。例 如懸浮氣泡的氣體或例如顆粒的固體可包括在所述液體內(nèi)。本文使用的"固體"包括粉末、 團(tuán)聚體或其混合物。固體的非限制性實(shí)例包括：微囊；珠粒；條狀物；和珠光球。例如一種 或多種固體組合物的固體可提供包括但不限于徹底洗滌（through-the-wash)益處、預(yù)處 理益處和/或美觀(guān)效應(yīng)的工藝益處。
[0018] 在所述實(shí)施方案中的任一個(gè)中，所述組合物可選自液體輕型和液體重型液體洗滌 劑組合物、粉狀洗滌劑組合物、織物增強(qiáng)劑、通常用于洗衣的洗滌劑凝膠和漂白劑及洗衣用 添加劑。
[0019] 根據(jù)以下詳述的回顧，結(jié)合附圖，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)另外的方面 和優(yōu)點(diǎn)。雖然本文所述的組合物、膜、小袋和包對(duì)于多種形式的實(shí)施方案是容許的，但是下 文描述包括具體實(shí)施方案，應(yīng)理解其公開(kāi)內(nèi)容為說(shuō)明性的，并且不預(yù)期使本發(fā)明限于本文 描述的具體實(shí)施方案。
[0020] 例如具體組分、其組成范圍、取代基、條件和方法步驟的任選特征可選自本文提供 的各種實(shí)施例。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 為了進(jìn)一步促進(jìn)本公開(kāi)內(nèi)容的理解，在此附上四個(gè)圖，其中：
[0022] 圖1為用以根據(jù)本文所述的MSTM205測(cè)定膜樣品的水崩解和溶解時(shí)間的試驗(yàn)設(shè) 備的透視圖；
[0023] 圖2為說(shuō)明根據(jù)本文所述的MSTM205測(cè)定膜樣品的水溶性的程序的試驗(yàn)設(shè)備和 試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的透視圖；
[0024] 圖3為圖2的試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的俯視圖；及
[0025] 圖4為以下錠劑的pH對(duì)時(shí)間的圖表：碳酸鈉和過(guò)碳酸鈉（1:1重量％ )的10g壓 片、涂覆有聚乙二醇（PEGMW6, 000)的碳酸鈉和過(guò)碳酸鈉（1:1重量％ )的10g壓片、容納 在根據(jù)本發(fā)明的水溶性膜小袋內(nèi)的碳酸鈉和過(guò)碳酸鈉（1:1重量％ )的l〇g壓片和涂覆有 PEG(MW6, 000)且容納在根據(jù)本發(fā)明的水溶性膜小袋內(nèi)的碳酸鈉和過(guò)碳酸鈉（1:1重量％ ) 的l〇g壓片。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 本公開(kāi)內(nèi)容提供包括容納第一組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)和丙烯酸酯樹(shù)脂且所 述第一組合物包含堿性試劑。優(yōu)選所述膜為單層膜。所述隔室可具有由基于PV0H的膜提供 的整個(gè)壁。在本文所述的任何類(lèi)型的實(shí)施方案中，所述丙烯酸酯樹(shù)脂可為丙烯酸甲酯。作 為供選例，在本文所述的任何類(lèi)型的實(shí)施方案中，該丙烯酸酯樹(shù)脂可為丙烯酸甲酯或甲基 丙烯酸甲酯。任選地，如通過(guò)漂白劑相容法A(本文所述）所測(cè)定，該水溶性膜在浸沒(méi)在加 熱到約40°C的溫度的水中時(shí)保持完整至少3分鐘，且此后完全溶解。任選地，所述堿性試 劑可包括漂白劑組合物。另外任選地，該漂白劑組合物可用涂料涂覆。該包或小袋可任選 包括兩個(gè)或多個(gè)隔室。另外或在供選例中，如通過(guò)漂白劑相容法B(本文所述）所測(cè)定，包 含聚乙烯醇（PV0H)和丙烯酸甲酯樹(shù)脂的水溶性膜在洗衣機(jī)中在40°C下保持完整至少9分 鐘，且此后完全溶解。有利地，本公開(kāi)內(nèi)容的水溶性膜可用于延遲堿性漂白劑釋放到洗滌周 期中，由此延遲洗滌水的堿化并降低在洗衣用洗滌劑中存在的堿性敏感材料的功能損失。
[0027] 除非另有說(shuō)明，否則預(yù)期這些制品和方法包括包括下文進(jìn)一步描述的另外任選要 素、特征和步驟（包括在圖中示出的那些）中的一個(gè)或多個(gè)的任何組合的實(shí)施方案。
[0028] 本文使用的術(shù)語(yǔ)"包含"指示除了指定的那些之外，其他試劑、元件、步驟或特征的 潛在性包括。
[0029] 有利地，當(dāng)漂白劑組分如本文所述涂覆并包封在包括本公開(kāi)內(nèi)容的水溶性膜的小 袋內(nèi)時(shí)，如通過(guò)漂白劑相容法A測(cè)定，水溶性膜在浸沒(méi)在加熱到約40°C的溫度的水中時(shí)保 持完整至少8分鐘，對(duì)應(yīng)于如通過(guò)漂白劑相容法B測(cè)定在洗衣機(jī)中保持完整至少15分鐘。 因此，本公開(kāi)內(nèi)容的水溶性膜/漂白劑涂層可用于使堿性漂白劑向洗滌周期的釋放延遲至 少15分鐘，由此延遲水的堿化并防止在洗衣用洗滌劑中存在的堿性敏感材料（例如，酶） 的功能損失。
[0030] 在一個(gè)相關(guān)方面，本公開(kāi)內(nèi)容提供根據(jù)選擇包含PV0H和丙烯酸甲酯的水溶性樹(shù) 脂和制備具有約3密耳-約6密耳（約0. 076mm-約0. 15_)的厚度的水溶性膜的步驟制造 用于延遲在熱水中溶解的膜的方法；其中所述水溶性樹(shù)脂包含約5摩爾％的丙烯酸甲酯。
[0031] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述包包括第一密封隔室和第二密封隔室。所述第二隔室與 所述第一密封隔室可處于通常疊置的關(guān)系，使得所述第二密封隔室與所述第一密封隔室共 用所述小袋內(nèi)部的分隔壁。
[0032] 在一個(gè)實(shí)施方案中，包括第一隔室和第二隔室的所述包還包括第三密封隔室。所 述第三密封隔室與所述第一密封隔室可處于通常疊置的關(guān)系，使得所述第三密封隔室與所 述第一密封隔室共用所述小袋內(nèi)部的分隔壁。
[0033] 在一些實(shí)施方案中，所述第一組合物和所述第二組合物單個(gè)地選自液體和粉末。 例如，所述實(shí)施方案可包括以下組合：液體、液體；液體、粉末；粉末、粉末；和粉末、液體。
[0034] 在一些實(shí)施方案中，所述第一組合物、所述第二組合物和所述第三組合物單個(gè)地 選自液體和固體。例如，所述實(shí)施方案可包括以下組合：固體、液體、液體；固體、固體、液 體；和液體、液體、液體。
[0035] 在所述實(shí)施方案中的任一個(gè)中，所述單一隔室或多個(gè)密封隔室容納組合物。所述 多個(gè)隔室可各自容納相同或不同的組合物。所述組合物可選自液體、固體或其組合。本文 使用的"液體"包括自由流動(dòng)的液體以及糊漿、凝膠、泡沫體和奶油凍。液體的非限制性實(shí) 例包括輕型和重型液體洗滌劑組合物、織物增強(qiáng)劑、通常用于洗衣的洗滌劑凝膠、漂白劑和 洗衣用添加劑。例如懸浮氣泡的氣體或例如顆粒的固體可包括在所述液體內(nèi)。本文使用的 "固體"包括但不限于粉末、團(tuán)聚體及其混合物。固體的非限制性實(shí)例包括：微囊；珠粒；條 狀物；和珠光球。固體組合物可提供包括但不限于徹底洗滌益處、預(yù)處理益處和/或美觀(guān)效 應(yīng)的工藝益處。
[0036] 例如，在洗衣中心實(shí)施方案中的任一個(gè)中，所述組合物可選自液體輕型和液體重 型液體洗滌劑組合物、粉狀洗滌劑組合物、織物增強(qiáng)劑、通常用于洗衣的洗滌劑凝膠和漂白 劑及洗衣用添加劑。
[0037] 本文使用的術(shù)語(yǔ)"包含"指示除了指定的那些之外，其他試劑、元件、步驟或特征的 潛在性包括。
[0038] 如本文使用且除非另外指定，否則PV0H粘度（厘泊（cP))的所有測(cè)量都是在20°C下的4% (w/v)水溶液中，且除非另外指定，否則羧甲基纖維素粘度的所有測(cè)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，否則術(shù)語(yǔ)"重量％ (wt. % )"和"重量％ (wt% )"意 指以整個(gè)膜的重量計(jì)的"干燥"（非水）份（當(dāng)適用時(shí)）或以包封在小袋內(nèi)的整個(gè)組合物的 重量計(jì)的份（當(dāng)適用時(shí)）的鑒定要素的組成。如本文使用且除非另外指定，否則術(shù)語(yǔ)"phr" 意指每一百份水溶性PV0H樹(shù)脂的鑒定要素份數(shù)的組成。
[0040] 如本文使用且除非另外指定，否則術(shù)語(yǔ)"崩解"是指水溶性小袋釋放小袋的全部?jī)?nèi) 含物而膜沒(méi)有溶解的點(diǎn)。
[0041] 如本文使用且除非另外指定，否則術(shù)語(yǔ)"溶解"是指膜及其任何剩余片段完全溶解 并處于溶液中的點(diǎn)。
[0042] 如本文使用且除非另外指定，否則術(shù)語(yǔ)"不足的溶解性"是指膜在加熱到40°C的溫 度的水中在55分鐘或更短時(shí)間內(nèi)沒(méi)有完全溶解。
[0043] 如本文使用且除非另外指定，否則術(shù)語(yǔ)"點(diǎn)A時(shí)間"是指在漂白劑相容法A中溶液 的pH開(kāi)始以每分鐘大于或等于0.lpH單位的速率上升的點(diǎn)。
[0044] 根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的水溶性膜包含聚乙烯醇（PVOH)。PV0H為通常通過(guò)聚乙酸乙 烯酯的通常稱(chēng)為水解或皂化的醇解來(lái)制備的合成樹(shù)脂。幾乎所有的乙酸酯基團(tuán)都已經(jīng) 轉(zhuǎn)化成醇基的完全水解的PV0H為強(qiáng)氫鍵鍵合的高度結(jié)晶的聚合物，其僅溶解于大于約 140°F(60°C)的熱水中。如果允許在聚乙酸乙烯酯水解之后保留足夠