(57)【要約】本明細書における水溶性のフィルムおよびコーティングは、強力または腐食性な酸化性化学物質等の酸化性化学物質への暴露後における水不溶性、着色および脆化といった問題を解決する。該水溶性のフィルムまたはコーティングは、水溶性重合体と、アルカノールアミンまたはアルキルアルカノールアミン等の反応性前駆体とを含んでもよい。前記反応性前駆体は、水溶性と、酸化性化合物に対する反応性とを有する。本明細書における水溶性のフィルムまたはコーティングは、水溶性重合体と、アルカノールアミンまたはアルキルアルカノールアミンを含む添加混合物と、を含んでもよい。前記フィルムまたはコーティングは、４０℃および周囲湿度にて酸化性化学物質に８週間晒された後、１０分間未満の時間内で完全に溶解するか、９０％に達する溶解率を有してもよい。前記水溶性のフィルムまたはコーティングは、例えば単位量パッケージングに供される場合、酸化性化学物質への長時間の暴露後でも水可溶性、許容範囲の色、柔軟性を維持しながら、酸化性化学物質に使用することができるという利点を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性重合体と、
アルカノールアミンまたはアルキルアルカノールアミンを含む反応性前駆体と、を含み、水溶性のフィルムまたはコーティングであって、
当該アミンは、第二級アルカノール基もしくは第三級アルカノール基を有する第二級アミンまたは第三級アミンであり、
前記反応性前駆体は、水溶性を有し、
前記アルカノールアミンまたは前記アルキルアルカノールアミンは、酸化性化合物に対して反応性を有する、水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項２】
前記反応性前駆体が前記酸化性化合物と反応することにより、水溶性化合物が形成される、請求項１に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項３】
前記反応性前駆体は、第二級アルコール基を含み、
前記反応性前駆体が前記酸化性化合物と反応しても、共役二重結合が生成されない、請求項１に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項４】
前記水溶性重合体は、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール共重合体、またはこれらの混合物を含む、請求項１に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項５】
約６〜約１２重量％の範囲の初期含水率を有する、請求項１に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項６】
前記反応性前駆体は、１５０未満の重合度を有する、ポリビニルアルコールまたはポリビニルアルコール共重合体をさらに含む、請求項１に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項７】
前記反応性前駆体は、約４０〜約１３０の範囲の重合度を有する、スルホン酸塩で修飾したポリビニルアルコール共重合体および／またはアミンで修飾したポリビニルアルコールをさらに含む、請求項１に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項８】
前記反応性前駆体は、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン、２−（メチルアミノ）エタノール、メチルイソプロパノールアミン、ジメチルイソプロパノールアミン、エチルイソプロパノールアミン、メチルエチルイソプロパノールアミン、メチルジイソプロパノールアミン、またはこれらの混合物を含む、請求項１に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項９】
前記反応性前駆体は、約０．５重量％〜約２５重量％の範囲の濃度で存在する、請求項１に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項１０】
ポロキサマー界面活性剤をさらに含む、請求項１に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項１１】
１４重量％未満の水分と、
６５重量％を超える水溶性重合体と、
アルカノールアミンまたはアルキルアルカノールアミンを含む５重量％を超える反応性前駆体と、を含む水溶性のフィルムまたはコーティングであって、
当該アミンは、第一級アルカノール基、第二級アルカノール基もしくは第三級アルカノール基を有する第二級アミンまたは第三級アミンであり、
前記反応性前駆体は、水溶性を有し、
前記アルカノールアミンまたは前記アルキルアルカノールアミンは、酸化性化合物に対して反応性を有する、水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項１２】
少なくとも７重量％の反応性前駆体を含む、請求項１１に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項１３】
少なくとも１５重量％の反応性前駆体を含む、請求項１１に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項１４】
少なくとも５重量％のポロキサマー界面活性剤をさらに含む、請求項１１に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項１５】
前記水溶性重合体は、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール共重合体、またはこれらの混合物を含む、請求項１１に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項１６】
水溶性重合体と、
アルカノールアミンまたはアルキルアルカノールアミンのうち１つ以上を含む添加混合物と、を含む水溶性のフィルムまたはコーティングであって、
当該アミンは、第一級アルカノール基、第二級アルカノール基もしくは第三級アルカノール基を有し、モノアルカノールアミン以外の、第二級アミンもしくは第三級アミンまたはジアミンであり、
前記フィルムまたはコーティングは、４０℃および周囲湿度にて酸化性化学物質に８週間晒された後、１０分間未満の時間内における、９０％を超える溶解率（Ｄ９０）を有し、１０未満の黄色度指数を有する、水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項１７】
前記フィルムまたはコーティングは、４０℃および周囲湿度にて酸化性化学物質に８週間晒された後、１０分間未満の溶解時間を有する、請求項１６に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項１８】
前記フィルムまたはコーティングは、４０℃および周囲湿度にて酸化性化学物質に８週間晒された後、２分間未満の分解時間を有する、請求項１６に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項１９】
前記フィルムまたはコーティングは、４０℃および周囲湿度にて酸化性化学物質に８週間晒された後、折り曲げ試験下において目立つ亀裂が発生しない、請求項１６に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項２０】
前記水溶性重合体は、ポリビニルアルコールを含む、請求項１６に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項２１】
前記水溶性重合体は、ポリビニルアルコール共重合体を含む、請求項１６に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項２２】
前記ポリビニルアルコール共重合体は、ピロリドンコモノマーまたはスルホン酸基含有コモノマーの少なくとも１つを含む、請求項２１に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項２３】
前記添加混合物は、第一級アルコールアミン、アミノ酸、第二級アルコール、またはこれらの混合物をさらに含む、請求項１６に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項２４】
前記添加混合物は、ジイソプロパノールアミン（ビス（２−ヒドロキシプロピル）アミン）、トリイソプロパノールアミン（トリ（２−ヒドロキシプロピル）アミン）、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシプロピル）アミン、ジメチル（２−ヒドロキシプロピル）アミンおよびＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシプロピル）エチレンジアミンからなる群から選択される第二級アルコールアミンを含む、請求項１６に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項２５】
前記添加混合物は、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、エリトリトール、グルコピラノース、グルコース、マニトールおよびソルビトールからなる群から選択される第二級アルコールをさらに含む、請求項１６に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項２６】
前記添加混合物を４０重量％まで含む、請求項１６に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項２７】
前記添加混合物は、界面活性剤、水溶性糖類、水溶性澱粉、ハロゲン捕獲剤、クエン酸または可塑剤のうち１つ以上をさらに含む、請求項１６に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項２８】
前記界面活性剤は、ポロキサマーを含み、少なくとも３重量％の濃度で存在する、請求項２７に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項２９】
前記水溶性重合体は、２種類以上の水溶性重合体の混合物を含む、請求項１６に記載の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項３０】
１４重量％未満の水分と、
約７０〜約９９％の範囲の加水分解度を有するポリビニルアルコールもしくはポリビニルアルコール混合物から必須に構成される、６５重量％を超える水溶性重合体と、
アルカノールアミンまたはアルキルアルカノールアミンのうち１つ以上を含む添加混合物と、を含む単位量パッケージング用の水溶性のフィルムまたはコーティングであって、
当該アミンは、第一級アルカノール基、第二級アルカノール基もしくは第三級アルカノール基を有する第二級アミンまたは第三級アミンであり、
反応性前駆体は、水溶性を有し、
前記アルカノールアミンまたは前記アルキルアルカノールアミンは、酸化性化合物に対して反応性を有する、単位量パッケージング用の水溶性のフィルムまたはコーティング。
【請求項３１】
請求項１〜３０の何れか１項に記載のフィルムを含む溶解型高分子パケットと、
前記溶解型高分子パケット内に密封された化学物質と、を含む単位量パッケージ。
【請求項３２】
前記化学物質は、過酸化物、硝酸塩、亜硝酸塩、クロム酸塩、過硫酸塩、ホウ酸塩、臭素酸塩、塩素酸塩、過ヨウ素酸塩、亜塩素酸塩、塩素化もしくは臭素化イソシアヌル酸塩、塩素化もしくは臭素化アミド、無機酸、ペルオキソ酸、ハロゲン化ヒダントイン、ブロノポール、またはこれら化合物の塩もしくは水和物のうち、少なくとも１つを含む、請求項３１に記載の単位量パッケージ。
【請求項３３】
化学物質を分散させる方法であって、
請求項１〜３０の何れか１項に記載のフィルムまたはコーティングに酸化性化学物質を封入する工程と、
封入された酸化性化学物質を水と接触させる工程と、を含む方法。
【請求項３４】
前記封入された酸化性化学物質を４週間以上保管する工程をさらに含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記フィルムまたはコーティングは、ポリビニルアルコールと、アルカノールアミンまたはアルキルアルカノールアミンと、を含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
前記フィルムまたはコーティングは、ポリビニルアルコール共重合体と、アルカノールアミンまたはアルキルアルカノールアミンと、を含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
前記フィルムまたはコーティングは、ポリビニルアルコールと、ポリビニルアルコール共重合体と、アルカノールアミンまたはアルキルアルカノールアミンのうち少なくとも１つと、を含む、請求項３３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書において開示される実施形態は、一般に水溶性のフィルムおよびコーティングに関する。より詳細には、本明細書において開示される実施形態は、酸化性化学物質との接触下で安定性を示す水溶性のフィルムおよびコーティングに関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な化学物質への接触または直接暴露のおそれを低減させるような、化学物質に対するパッケージングまたはコーティングが望ましい。そして、該化学物質が最終的に水系内で用いられる場合、水溶性パッケージまたはコーティングを用いることにより、化学物質への接触および暴露のおそれはさらに低減する。しかし、水溶性重合体は、酸化性化学物質に反応性を示すものが多く、該重合体が保管の間に酸化性化学物質に継続的に接触する結果、重合体の水可溶性、重合体の色、重合体の例えば柔軟性のような物性が影響を受けてしまう。また、水溶性重合体は、パッケージングされた酸化性化学物質との反応により、保管の間に不溶性、変色および脆化が生じてしまう。
【０００３】
パッケージ材料として用いられる水溶性フィルムの一例として、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）がある。ＰＶＯＨフィルムは、良好な強度、衝撃耐性および水可溶性を示すため、例えば比較的低い反応性または酸化性を有する化学物質の運搬システム、すなわち、何らかの洗濯用もしくは食器用洗剤のような非腐食性の酸化性化学物質の運搬システムとして一般的に用いられている。
【０００４】
ところが、ＰＶＯＨフィルムは、何らかの化学物質、例えば酸化性化学物質、酸性化学物質、アルカリ性化学物質、塩素含有物質、多価金属塩、ホウ酸、ポリアミン、殺虫剤、除草剤等に晒されると、その可溶性が急速に低下する。そのため、これらの化学物質が用いられる用途上では、ＰＶＯＨパッケージの適用が制限される。その結果、単位量の製品はその水可溶性ゆえに、有効な保管寿命が限られている。
【０００５】
前記フィルムの耐薬品性を実現するために、コモノマーおよび／または様々な添加剤を有する修飾ＰＶＯＨフィルムが提案されている。例えば、米国特許第６６０８１２１号、米国特許第６１６６１１７号、米国特許第６７８７５１２号、米国特許第６８２１５９０号、米国特許第７００５１６８号および米国特許第７７４５５１７号等には、様々な可塑剤、添加剤、ならびに、Ｎ−ビニルアミド、カルボキシル基、カルボキシラート官能基およびスルホン酸官能基のようなコモノマーの使用が開示されている。
【０００６】
米国特許第５１０２９５０号には、ビニルアルコール単位と、ビニルエステル単位と、２−ピロリドン環含有共重合単位とからなる共重合体から構成されたＰＶＯＨフィルムが開示されている。また、スルホン酸基、第四級アンモニウム構造等を有する他のコモノマーも注目された。また、単位量パッケージングフィルムの使用については、多価アルコールおよび炭素数４から６の線状糖アルコールのような可塑剤を用いることが開示されている。
【０００７】
また、米国特許第６９５６０７０号および欧州特許第１２５１１４７号には、２−ピロリドン環を含有するフィルムが、冷水に対する可溶性が不十分であるという問題を有することが開示されている。そこで、Ｎ−ビニルアミド、カルボキシル基およびラクトン環を有する単量体で修飾されたＰＶＯＨは、水可溶性、生物分解性および物性に関する要求を同時に満たす水溶性のフィルムを提供することが可能であることが開示されている。
【０００８】
米国特許第６１６６１１７号には、没食子酸と混合されたスルホン酸基修飾ポリビニルアルコールを含む水溶性のフィルムが開示されている。この特許文献では、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホネートで修飾されたポリビニルアルコールは、水溶性フィルムとしての機能を失うため、酸性化学物質の長期的な保管に適さないということに着目した。なお、没食子酸は、所望の特性を達成するために必要であると教示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した背景技術の概要から分かるように、酸化性化学物質用のパッケージ材料である水溶性重合体の耐久性を高めるための、コモノマーの使用が大きく注目されていた。しかし、これらの取り組みの多くは、水不溶性、着色および脆化の問題を解決する水溶性重合体を目的とするものではなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
酸化性化学物質に晒されることによる水不溶性、着色および脆化といった問題を解決する水溶性フィルムを開発した。
【００１１】
一態様として、本明細書において開示される実施形態は水溶性のフィルムまたはコーティングに関する。前記水溶性のフィルムまたはコーティングは、水溶性重合体および反応性前駆体を含んでもよい。前記反応性前駆体は、酸化性化合物に対して反応性を有する化合物を含む水溶性のものであってもよい。前記反応性前駆体は、例えばアルカノールアミンまたはアルキルアルカノールアミンであり、当該アミンは、第二級アルカノール基もしくは第三級アルカノール基を有する第二級アミンまたは第三級アミンである。
【００１２】
他の実施形態において、前記水溶性のフィルムまたはコーティングは、水溶性重合体および反応性前駆体を含んでもよい。前記反応性前駆体は、酸化性化合物と反応して塩を生成する化合物であり、水溶性を有してもよい。該反応性前駆体は、第二級アルカノール基もしくは第三級アルカノール基を有する第二級アミンまたは第三級アミンであり、例えばアルカノールアミンまたはアルキルアルカノールアミンである。前記酸化性化合物は、例えばハロゲン含有化合物であってもよく、前記塩は、ハロゲン塩であってもよい。幾つかの実施形態において、生成される塩は、ハロゲンアニオンに疎結合または密結合したアミンカチオンを含んでもよい。
【００１３】
また、様々な実施形態において、前記反応性前駆体は、該反応性前駆体とハロゲンとの反応に起因する共役二重結合が形成されないように、第二級アルコール基を含んでいてもよい。
【００１４】
別の態様として、本明細書に開示される実施形態は、水溶性のフィルムまたはコーティングに関する。前記水溶性のフィルムまたはコーティングは、１４重量％未満の水分と、６５重量％を超える水溶性重合体と、５重量％を超える、例えば少なくとも６重量％、少なくとも７重量％または少なくとも１５重量％の反応性前駆体と、を含んでもよい。また、前記反応性前駆体は、水溶性と、酸化性化合物に対する反応性とを有し、アルカノールアミンまたはアルキルアルカノールアミンで有り得る。当該アミンは、第一級アルカノール基、第二級アルカノール基もしくは第三級アルカノール基を有する第二級アミンまたは第三級アミンである。
【００１５】
別の態様として、本明細書において開示される実施形態は、水溶性のフィルムまたはコーティングに関する。前記水溶性のフィルムまたはコーティングは、水溶性重合体と、モノアルカノールアミン以外のアルカノールアミンもしくはアルキルアルカノールアミンのうち１つ以上を含む添加混合物と、を含み、当該アミンは、第一級アルカノール基、第二級アルカノール基もしくは第三級アルカノール基を有し、第二級アミンもしくは第三級アミン、あるいはジアミンであってもよい。前記フィルムまたはコーティングは、４０℃および周囲湿度にて酸化性化学物質に８週間晒された後、１０分間未満の時間内における９０％を超える溶解率（Ｄ９０）、および、１０未満の黄色度指数を有してもよい。別の実施形態において、４０℃および周囲湿度にて酸化性化学物質に８週間晒された後の前記フィルムまたはコーティングは、１０分間未満の溶解時間を有してもよい。
【００１６】
幾つかの実施形態において、前記フィルムまたはコーティングは、４０℃および周囲湿度にて酸化性化学物質に８週間晒された後、２分間未満の分解時間を有する。また、前記フィルムまたはコーティングは、４０℃および周囲湿度にて酸化性化学物質に８週間晒された後、折り曲げ試験下において目立つ亀裂が発生しなくてもよい。
【００１７】
別の態様において、本明細書において開示される実施形態は、上述した反応性前駆体を含む水溶性のフィルムまたはコーティングを含む溶解型高分子パケットと、前記溶解型高分子パケット内に密封された化学物質と、を含む単位量パッケージに関する。
【００１８】
別の態様として、本明細書において開示される実施形態は、化学物質を分散させる方法に関する。前記方法は、上述した反応性前駆体を含む水溶性のフィルムまたはコーティングに酸化性化学物質を封入する工程と、封入された酸化性化学物質を水に接触させる工程とを含んでもよい。幾つかの実施形態において、前記単位量パッケージにおける前記フィルムは、該フィルムと水との接触前、前記封入された酸化性化学物質を４週間以上保管しても良好な色、柔軟性および水可溶性が維持されるものであってもよい。
【００１９】
本発明の他の態様および利点は、以下の説明および添付される請求項によって明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本明細書における実施形態に係る水溶性のフィルムについての試験結果を説明するグラフである。
【図２】本明細書における実施形態に係る別の水溶性のフィルムについての試験結果を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本明細書に開示される実施形態は、一般に、水溶性のフィルムおよびコーティングに関する。より詳細には、本明細書に開示される実施形態は、酸化性化学物質、もしくは、強力または腐食性の酸化特性を有する化学物質との接触下で、安定性を示す水溶性のフィルムおよびコーティングに関する。
【００２２】
本明細書に開示される実施形態における水溶性のフィルムおよびコーティングは、例えば、水溶性重合体、または水溶性重合体の混合物から形成されてもよい。本明細書の実施形態において有用な水溶性重合体としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール共重合体、メタクリレート重合体および共重合体、エチルアクリレート重合体および共重合体、ポリビニルピロリドン重合体および共重合体、アクリルアミド系およびメタクリルアミド系重合体、アクリル酸重合体、マレイン酸重合体、エチレンオキシド系および／またはプロピレンオキシド系重合体および共重合体、アセトアミド重合体および共重合体、イタコン酸もしくはイタコネート重合体および共重合体、スルホン酸重合体および共重合体、等を含んでもよい。
【００２３】
酸化性化学物質は、ヒドロキシル基と反応するものであってもよく、また、重合体の主鎖の一部または側基を構成するか、あるいは、側鎖の一部である、または側鎖の一部を構成する他の反応基と反応するものであってもよい。酸化性化学物質と水溶性重合体との反応の一例として、トリクロロイソシアヌル酸（「トリクロル」）とポリビニルアルコールとの反応を以下に示す。
【００２４】
【化１】
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【００２５】
反応全体の結果として、脱水により重合体の鎖中に共役二重結合が形成される。これにより、着色および不溶性の両方が生じる。なお、他の水溶性重合体についても、同様の反応が発生して重合体の水可溶性の低下、重合体の変色、および／または重合体の物性への影響が生じ得る。
【００２６】
本発明者は、重合体の主鎖およびマトリックス構造に劇的な変化をもたらし得るこれらの反応および他の反応（例えば、重合体の色、水可溶性およびその他の物性に影響を及ぼす反応）が、後述するような様々な添加剤によって低減または阻止されることを、発見した。なお、前記ステップ２に示すように、トリクロルとポリビニルアルコールとの反応により、疎結合型イオンである遊離塩素イオン（Ｈ３Ｏ＋およびＣｌ−が形成される）が生成される。本明細書に開示される幾つかの実施形態において有用な添加剤によって、重合体の特性が保護されるだけでなく、より密結合されたイオンの生成も可能になる。
【００２７】
本明細書において、酸化性化学物質との使用時に水溶性重合体を保護する添加剤を、反応性前駆体と称してもよい。添加剤は、化合物、化合物の混合物、または添加混合物を含んでもよい。従って、フィルムおよびコーティングを含む本明細書の実施形態に係る組成物は、水溶性重合体と、反応性前駆体を含む添加剤または添加混合物と、を含んでもよい。
【００２８】
本明細書の実施形態において有用な反応性前駆体としては、（ａ）水溶性重合体に対して相溶性または混合性を有し、（ｂ）水溶性重合体に比べて酸化性化合物とより反応し、（ｃ）水溶性を有する化合物を含んでもよい。添加剤の反応を優先的に促進させるためには、反応性前駆体は、重合体マトリックス内で或る程度の移動性を備えることが可能となる分子量を有することも好ましい。さらに、水溶性フィルムまたはコーティングという総合的な目的、水可溶性という総合的な目的を損なわないためには、反応生成物も水溶性でなければならない。
【００２９】
本明細書に開示される実施形態において有用な添加剤は、アルコールアミン（アルカノールアミン）、アルキルアルカノールアミン、またはこれらアミンの混合物を含んでもよい。
【００３０】
本明細書の実施形態において使用可能なアルカノールアミンは、ジアミン等の第二級アミンまたは第三級アミンを含んでもよい。幾つかの実施形態において、アルカノールアミンにおける１つ以上のアルカノール基が、第一級アルコール基、第二級アルコール基または第三級アルコール基を少なくとも１つ含んでもよい。他の実施形態において、アルカノールアミンにおける１つ以上のアルカノール基が、第二級アルコール基または第三級アルコール基を少なくとも１つ含んでもよい。
【００３１】
幾つかの実施形態において有用なアルカノールアミンが、ＮＲ１Ｒ２Ｒ３の構造で表されるものであってもよく、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３のそれぞれが水素またはアルキルアルコール基であり得、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３のうち少なくとも２つが、第一級アルコール基、第二級アルコール基または第三級アルコール基を少なくとも１つ含むアルキルアルコール基である。幾つかの実施形態において、エタノールアミンを含む、低揮発性を有する様々なエタノールアミン等のアルカノールアミンを除外してもよい。前記アルキルアルコール基としては、同一であっても異なっていてもよく、第一級アルコール基、第二級アルコール基および／または第三級アルコール基による組み合わせを含んでもよい。
【００３２】
本明細書の実施形態において有用な第二級アルコールアミンとしては、例えば、ジイソプロパノールアミン（ビス（２−ヒドロキシプロピル）アミン）、トリイソプロパノールアミン（トリ（２−ヒドロキシプロピル）アミン）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシプロピル）エチレンジアミンを含んでもよい。また、使用可能な他の第二級アルコールアミンとしては、２−または３−ブタノール基を有する前記アミン、ならびに、２つ以上のアルコール基を有すると共にイソプロパノール基、２−ブタノール基または３−ブタノール基のうち１つ以上を有するアミンを含んでもよい。幾つかの実施形態において、第一級アルコール基（エタノール基を含む）を第二級アルコール基と組み合わせて用いてもよい。
【００３３】
イソプロパノールアミンおよび１−アミノ−２−ブタノール等の第一級アミンも、有効な反応性前駆体である。但し、第一級アミンは、塩素含有化合物と反応してジクロロアミンを生成する場合がある。一部の使用上、例えば水泳プールの処理において、ジクロロアミンは好ましくない副生成物である場合があり、通常、このような副生成物は、例えば長期間の保管中等に生成され、低濃度で不快な臭気を発生させる場合がある。このような第一級アミンは、特定の酸化性化学物質に対して使用するか、比較的低い濃度で第二級アミンもしくは第三級アミンと組み合わせて使用することが、一部の実施形態において許容され得る。
【００３４】
本明細書の実施形態において有用なアルキルアルカノールアミンとしては、例えば、上述のような、アルキル基で置換されたアルコールアミンを含んでもよく、当該アミンは第二級アミンまたは第三級アミンであってもよい。幾つかの実施形態において、１つ以上のアルカノール基が、第一級アルコール、第二級アルコールまたは第三級アルコールを含んでもよい。但し、周知の通り、このような置換基は、嵩高な炭化水素である場合、添加剤または最終的な反応生成物の水可溶性を損なう可能性がある。
【００３５】
アルキルアルカノールアミンは、ＮＲ１Ｒ２Ｒ３の構造で表されるものであってもよく、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のそれぞれが水素、炭化水素基またはアルコール基で有り得る。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のうち少なくとも１つが、炭化水素基、例えばＣ１〜Ｃ４のアルキル基である。また、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のうち少なくとも１つが、第一級アルコール基、第二級アルコール基または第三級アルコール基等のアルコール基である。幾つかの実施形態において、２つ以上のアルキルアルコール基が存在する場合、該アルキルアルコール基としては、同一であっても異なっていてもよく、第一級アルコール基、第二級アルコール基または第三級アルコール基による組み合わせを含んでもよい。また、本明細書の実施形態において、アルキル架橋基を有するジアミンも使用可能である。
【００３６】
本明細書の実施形態において有用なアルキルアルカノールアミンとしては、例えば、２−（メチルアミノ）エタノール、メチルイソプロパノールアミン、エチルイソプロパノールアミン、メチルエチルイソプロパノールアミン、ジメチルイソプロパノールアミン（ジメチル（２−ヒドロキシプロピル）アミン）、およびメチルジイソプロパノールアミン（Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシプロピル）アミン）等、Ｃ１〜Ｃ３のアルキル基で置換されたアルカノールアミンを含んでもよい。
【００３７】
実施形態において許容される他の使用可能なアルカノールアミンとしては、メチルジエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ｎ−ブチルジエタノールアミン、ｔ−ブチルジエタノールアミン等を含む。当該実施形態では、このようなアルカノールアミン、例えばジエタノールアミン、トリエタノールアミンおよびメチルジエタノールアミンの使用量は、それを例えば塩素捕獲用添加剤として用いられる場合に考えられる通常の使用量よりも高くてもよい。幾つかの実施形態において、例えば５重量％を超える量（６重量％を超える量、または７重量％を超える量等）、かつ、約１５重量％までの量（約１０重量％の量等）で、使用してもよい。
【００３８】
本明細書の実施形態において有用な他の反応性前駆体としては、低分子量のポリビニルアルコールおよび低分子量のポリビニルアルコール共重合体、例えば、アリルスルホン酸ナトリウム修飾ポリビニルアルコール（ＳＡＳ共重合体）等のスルホン酸塩で修飾したポリビニルアルコール共重合体、または、ポリビニルアルコール・ビニルアミン共重合体等のアミン修飾ポリビニルアルコールを含んでもよい。ＳＡＳ共重合体およびビニルアミン共重合体の代表的な構造を以下に示す。
【００３９】
【化２】
2018534377.tif 000004
【００４０】
【化３】
2018534377.tif 000005
【００４１】
これらのオリゴマーまたは重合体を反応性前駆体として用いる場合、その分子量は、最終生成物における重合体マトリックスの嵩を形成する水溶性重合体の分子量に比べ、比較的低くなければならない。例えば、マトリックスのベースとなる重合体の重合度が５００以上である場合、反応性前駆体である前記オリゴマーまたは重合体の重合度は、１５０未満、例えば１００未満であってもよく、様々な実施形態において約４０〜１３０の範囲、または約５０〜約９０の範囲の重合度であってもよい。
【００４２】
幾つかの実施形態において、上述したアルカノールアミンおよびアルキルアルカノールアミンと組み合わせて使用可能な他の添加剤としては、第二級アルコールおよびアミノ酸を含んでもよい。本明細書の実施形態において使用可能な第二級アルコールとしては、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、エリトリトール、グルコピラノース、グルコース、マニトール、ソルビトール等を含んでもよい。また、本明細書の実施形態において使用可能なアミノ酸としては、グリシン、プロリン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、セリン、アスパラギン酸、グルタミン酸等を含んでもよい。
【００４３】
上述したように、上述した様々な反応性前駆体を使用することにより、強力または腐食性の酸化剤を含む酸化性化学物質から水溶性重合体を保護できると共に、付加的利益を実現することもできる。その反応の一例として、トリイソプロパノールアミンの反応の仕組みを以下に示す。
【００４４】
【化４】
2018534377.tif 000006
【００４５】
例示したように、トリイソプロパノールアミンは、アミン中心および３つの第二級アルコール基からなる。トリクロルに接触すると、第二級アルコールが酸化され、これにより、ポリビニルアルコール等の、基材である水溶性重合体が保護される。当該アミンは、生成された塩酸を効果的に中和する。加えて、第二級アルコールの存在により共役二重結合の形成は不可能となるため、反応の結果としては着色が回避される。さらに、最終的な化合物は水溶性である。他のアルカノールアミンおよびアルキルアルカノールアミンに関しては、以下の反応メカニズム（ａ）〜（ｄ）の少なくとも１つと同様の反応メカニズムをもたらし得る。（ａ）酸化性化学物質との反応により、水溶性フィルムを保護する；（ｂ）共役二重結合の形成の抑制または排除により、着色を抑制または防止する；（ｃ）酸化性化学物質との塩、または反応生成物を形成し得るイオンを生成する；（ｄ）水溶性の反応生成物を生成する。
【００４６】
このように、アルカノールアミンおよびアルキルアルカノールアミンは、パッケージングされた酸化性化学物質と水溶性重合体との反応を防止することができ、水溶性のフィルムが酸化性化学物質に長期的に晒された後でも、該フィルムの特性を維持できる。従って、水溶性重合体と、アルカノールアミンまたはアルキルアルカノールアミンとの混合物から形成されたフィルム組成物およびコーティング組成物は、耐薬品性を有すると共に、色および柔軟性が維持される。また、前記水溶性重合体は、前記混合物の形態で用いても、ほとんど影響を受けないため、前記フィルムは、腐食性の酸化性化学物質の存在下で経年変化しても、水に容易に溶解することができる。
【００４７】
本明細書に開示されるアルカノールアミンおよび他の添加剤は、後述する実施例に示すように、水溶性重合体に対して有意義な保護効果を実現することができる。背景技術において列挙した文献の多くに記載されているように、ポリビニルアルコールは、１つ以上のコモノマーで修飾させなければ、強力または腐食性の酸化性化合物との使用に適さないと考えられる。一方、本明細書に開示される、アルカノールアミン等の反応性前駆体は、ポリビニルアルコールの保護に効果的であることが見出された。
【００４８】
本明細書中において、ポリビニルアルコールとは、コモノマーを用いて形成したポリビニルアルコールではなく、ポリビニルアルコール共重合体（詳細については後述する）を指す。従って、水溶性重合体がポリビニルアルコールから構成、または実質的に構成される場合、様々なアルカノールアミンおよびアルキルアルカノールアミンを含む本明細書に開示される反応性前駆体は、刺激の強い酸化性化学物質と一緒であっても使用可能である。
【００４９】
本明細書の実施形態において有用なポリビニルアルコールは、バルク重合、溶液重合、乳化重合または懸濁重合等を経て１つ以上のビニルエステル単量体を重合させることにより形成してもよい。なお、ビニルエステル単量体としては、例えば、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、酪酸ビニル、ピバル酸ビニルおよびバーサチック酸ビニル（vinyl versatate）等の様々な脂肪酸を含んでもよい。前記のように得られたビニルエステル重合体を鹸化させて、ポリビニルアルコールを形成してもよい。得られたポリビニルアルコールは、幾つかの実施形態においては、Ｃ１３ＮＭＲ分析で示されるように、約７０％〜約９９％の範囲の加水分解度を有してもよく、別の実施形態においては、Ｃ１３ＮＭＲ分析で示される約８０％〜約９０％の範囲の加水分解度を有してもよい。前記ポリビニルアルコールは、約５，０００〜約５００，０００以上の範囲、例えば約１０，０００〜約３００，０００の範囲の数平均分子量を有してもよい。別の実施形態において、前記ポリビニルアルコールは、約１００〜約１０，０００以上の範囲、例えば約５００〜約５，０００の範囲、または約１，０００〜約４，０００の範囲の重合度を有してもよい。
【００５０】
本明細書の実施形態に従って形成される水溶性のフィルムまたはコーティングには、前記のポリビニルアルコールを単一の水溶性重合体として用いてもよい。望ましくは、このようなポリビニルアルコールを他の水溶性重合体と混合して用いてもよい。
【００５１】
なお、前記他の水溶性重合体のうちポリビニルアルコール共重合体から形成されるフィルムおよびコーティング、または該ポリビニルアルコール共重合体を含むフィルムおよびコーティングにおいても、反応性前駆体による利点がある。本明細書の実施形態において有用なポリビニルアルコール共重合体としては、例えば、ピロリドン共重合体、アミン共重合体、カルボキシル共重合体、およびスルホン酸共重合体等を含んでもよい。前記ポリビニルアルコール共重合体の合成は、周知の方法であれば、どのような方法を用いて行ってもよい。前記方法としては、フリーラジカル重合法、グラフト法、またはレドックス開始法等が挙げられるが、これらの方法に限定されない。本明細書の実施形態において有用な共重合体は、例えばバルク重合、溶液重合、乳化重合および懸濁重合等を用いて、ビニルエステル単量体とコモノマーとを共重合させることにより、形成されてもよい。ビニルエステル単量体としては、例えばギ酸ビニル、酢酸ビニル、酪酸ビニル、ピバル酸ビニル、バーサチック酸ビニル等の様々な脂肪酸を含んでもよい。前記のように得られたビニルエステル共重合体を鹸化させて、ビニルアルコール共重合体を形成してもよい。得られたビニルアルコール共重合体は、幾つかの実施形態においては、Ｃ１３ＮＭＲ分析で示される約６０％〜約９９％の範囲の加水分解度を有してもよく、別の実施形態においては、Ｃ１３ＮＭＲ分析で示される約６５％〜約９０％の範囲の加水分解度を有してもよい。
【００５２】
前記ポリビニルアルコール共重合体は、約５，０００〜約５００，０００以上の範囲、例えば約１０，０００〜約３００，０００の範囲の数平均分子量を有してもよい。別の実施形態において、前記ポリビニルアルコール共重合体は、約１００〜約１０，０００以上の範囲、例えば約５００〜約５，０００の範囲、または、約１，０００〜約４，０００の範囲の重合度を有してもよい。
【００５３】
前記ポリビニルアルコール共重合体は、少なくとも１種類のコモノマーを５０％まで含んでもよい。本明細書の実施形態において有用なコモノマーとしては、アミドコモノマー、アミンコモノマー、ピロリドンコモノマー、カルボキシルコモノマー、スルホン酸基含有コモノマー等を含んでもよい。幾つかの実施形態において、前記コモノマーは、ビニルエステルとの重合過程中に重合体の鎖に組み込まれ、ビニルアルコールランダム共重合体を構成してもよい。様々な実施形態において、前記コモノマーは、最終的な重合体に対して０．５〜２５ｍｏｌ％の範囲、例えば１〜２０ｍｏｌ％の範囲、２〜１８ｍｏｌ％の範囲、３〜１５ｍｏｌ％の範囲、または、５〜１０ｍｏｌ％の範囲のモル量で、該重合体の鎖に組み込まれてもよい。
【００５４】
本明細書の実施形態において有用なピロリドンコモノマーの例としては、重合可能な炭素−炭素二重結合とピロリドン環含有基とを有する化合物を含んでもよい。ピロリドン環含有基の例としては、２−オクソピロリジン−１−イル、３−プロピル−２−オクソピロリジン−１−イル、５−メチル−２−オクソピロリジン−１−イル、５，５−ジメチル−２−オクソピロリジン−１−イル、３，５−ジメチル−２−オクソピロリジン−１−イル等が含まれる。また、ピロリドン環含有コモノマーに含まれている炭素−炭素二重結合としては、前記ビニルアルコール共重合体が形成される目的で、ビニル基、アリル基、スチリル基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、ビニロキシ基、アリロキシ基、ならびに、上述の脂肪酸のビニルエステルと共重合可能であって共重合体の加水分解において高いアルカリ耐性を有するその他の基を、含んでもよい。前記ピロリドン環含有コモノマーの例としては、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−３−プロピル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−５−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−５，５−ジメチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−３，５−ジメチル−２−ピロリドン、Ｎ−アリル−２−ピロリドン等を含んでもよい。
【００５５】
本明細書の実施形態において有用なアミドコモノマーの例としては、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−ビニルアセトアミド等のアミド基含有単量体を含んでもよい。
【００５６】
前記スルホン酸基含有コモノマーの例としては、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、エチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−１−メチルプロパンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）、２−メタクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−スルホエチルアクリレート、およびこれらの塩等を含んでもよい。
【００５７】
本明細書の実施形態において使用可能な他のコモノマーの例としては、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、マレイン酸無水物、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸等およびこれらの塩等、アニオン単量体としてのカルボキシル基含有単量体；［３−（メタ）アクリルアミドプロピル］トリメチルアンモニウムクロライド等、カチオン単量体としての第四級アンモニウム構造含有単量体；エチレンおよびプロピレン等、非イオン単量体としてのα−オレフィン；メチル（メタ）アクリレートのような（メタ）アクリレート；エチルビニルエステルのようなアルキルビニルエステル；トリメトキシビニルシランのようなシリル基含有単量体；アリルアルコール、ジメチルアリルアルコール、イソプロペニルアルコールのようなヒドロキシル基含有単量体；アリルアセテート、ジメチルアリルアセテートおよびイソプロペニルアセテートを含むアセチル基含有単量体（但し、酢酸ビニルを除く）；塩化ビニル、塩化ビニリデンのようなハロゲン原子含有単量体；スチレンのような芳香族単量体；等を含んでもよい。
【００５８】
前記ポリビニルアルコール共重合体は、上述したコモノマーの少なくとも１種類を５０％まで、例えば下限として約０．５、０．７５、１、１．２５、１．５、１．７５、２、３、４または５モル％、上限として約４、５、１０、１５、２０または２５モル％含んでもよい。様々な実施形態において、前記下限と上限とのいかなる組み合わせも可能である。幾つかの実施形態において、前記ポリビニルアルコール共重合体は、Ｎ−ビニルピロリドンコモノマーを１５モル％まで含んでもよく、例えば、幾つかの実施形態では１０モル％まで、別の実施形態では５モル％まで含んでもよい。別の実施形態において、前記ポリビニルアルコール共重合体は、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸コモノマーを１０モル％まで、例えば、約１〜約５モル％の範囲、または、約３．５〜約４．５モル％の範囲で含んでもよい。さらに別の実施形態において、前記ポリビニルアルコール共重合体は、Ｎ−ビニルホルムアミドコモノマーを１５モル％まで含んでもよく、例えば、幾つかの実施形態では１０モル％まで、他の実施形態では５モル％まで含んでもよい。
【００５９】
本明細書に開示される組成物は、上述したポリビニルアルコール共重合体のうち２種類以上のポリビニルアルコール共重合体の混合物を含んでもよい。また、本明細書に開示される組成物は、上述したポリビニルアルコール共重合体のうち１種類以上のポリビニルアルコール共重合体と、１種類以上のポリビニルアルコールとの混合物を含んでもよい。
【００６０】
本明細書に開示されるフィルム組成物およびコーティング組成物には、任意の成分を添加してもよい。本明細書の幾つかの実施形態において有用な任意の成分としては、可塑剤、殺生物剤、フィラー、増量剤、ブロッキング防止剤、スリップ防止剤、脱粘着剤（detackifying agent）、発泡防止剤、ＵＶ安定剤、滑剤、離型剤、顔料、染料、その他の添加剤を含んでもよい。様々な実施形態において、本明細書における組成物は、ポリエチレングリコール、グリセリン、クエン酸、トリメチロールプロパン、アルコキシル化後のトリメチロールプロパン、重炭酸カリウム、および塩化アンモニウムのうち、少なくとも１つを含んでもよい。幾つかの実施形態において、可塑性を約０．１〜約２５重量％の範囲の量で用いてもよく、他の実施形態において、例えば約１〜約２０重量％、約１〜約１５重量％、約１〜約１０重量％、または１〜約５重量％の範囲の量で用いてもよい。
【００６１】
本明細書における水溶性組成物は、糖類成分を任意で含んでもよい。糖類成分としては、水溶性の糖類、すなわち、２５℃の水１リットル当たり少なくとも０．１モルの可溶性を有する糖類を、少なくとも１種類含んでもよい。前記糖類成分としては、多糖、オリゴ糖、二糖、単糖、またはこれらの組み合わせを含んでもよい。例としては、グルコース（デキストロース）、ガラクトース、蔗糖、果糖、乳糖、マルトース、マンノース、トレハロース、およびこれらの組み合わせが挙げられるが、これに限定されない。前記糖類成分は、単糖または二糖であることが好ましく、かつ、結晶質であることが好ましい。
【００６２】
また、本明細書における水溶性組成物は、澱粉成分を任意で含んでもよい。澱粉成分としては、水溶性の澱粉、すなわち、２５℃の水１リットル当たり少なくとも０．１モルの可溶性を有する澱粉を、少なくとも１種類含んでもよい。また、修飾された澱粉成分としては、例えばヒドロキシエチル澱粉、ヒドロキシプロピル澱粉、ヒドロキシブチル澱粉、または、水可溶性の向上のために化学修飾、酵素による修飾もしくは物理的ゼラチン化させた澱粉を含んでもよい。
【００６３】
本明細書における水溶性組成物は、約０．２５重量％〜約５重量％の範囲の量、例えば約０．５重量％〜約２．５重量％、または約１重量％〜約２重量％の量のハロゲン捕獲剤を任意でさらに含んでもよい。好適なハロゲン捕獲剤としては、チオ硫酸ナトリウム等のチオ硫酸塩を含んでもよい。本明細書の実施形態において有用な他のハロゲン捕獲剤としては、ポリエチレンイミン、ポリアミン、ポリアミンアミド、およびポリアクリルアミド等の重合体；亜硫酸塩、重亜硫酸塩、チオ亜硫酸塩、チオ硫酸塩、ヨウ化物、亜硝酸塩等のような還元物質からなる群から選択されるアニオン；カルバミン酸塩、アスコルビン酸塩およびこれらの混合物等のような酸化防止剤、を含んでもよい。また、硫酸塩、重硫酸塩、炭酸塩、重炭酸塩、硝酸塩、塩化物、ホウ酸塩、リン酸塩、濃縮リン酸塩、酢酸塩、安息香酸塩、クエン酸塩、ギ酸塩、乳酸塩、サルチル酸塩等、従来の非塩素捕獲型アニオ、およびこれらの混合物を、アンモニウムカチオンと併用してもよい。本明細書の実施形態において有用な塩素捕獲剤の更なる例としては、硫酸アンモニウム、ポリアミノ酸およびその塩、脂肪族アミン、グルコサミン、ならびに、その他のアミノ化糖類を含む。
【００６４】
水溶性のフィルムおよびコーティングは、１種類以上の水溶性重合体と、１種類以上の反応性前駆体と、任意である１種類以上の前記追加成分とを含む組成物から形成されてもよい。本明細書の実施形態に係る水溶性のフィルムおよびコーティングは、反応性前駆体および任意の成分を、前記組成物の総重量に対して４０重量％まで含んでもよい。例えば、水溶性のフィルムおよびコーティングは、前記組成物の総重量に対して約２５重量％までの反応性前駆体を含み、例えば下限として０．５、１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、５または１０重量％、上限として２、３、４、５、１０、１５、２０または２５重量％で含んでもよい。なお、前記下限と上限とのいかなる組み合わせも可能である。別の実施形態において、前記水溶性のフィルムおよびコーティングは、５重量％を超える反応性前駆体、または５．５重量％を超える反応性前駆体を含み、例えば少なくとも６重量％、少なくとも７重量％、少なくとも８重量％、少なくとも１０重量％またはそれ以上の反応性前駆体を、限界の約２５重量％まで含んでもよい。
【００６５】
本明細書に開示される水溶性組成物の成分は、製膜等に使用する前に、任意の好適な手段で互いに混合させてもよい。例えば、前記反応性前駆体を、前記ビニルアルコール共重合体またはその水溶液に溶解および／または混合させてもよい。
【００６６】
その後、前記混合物を水溶性のフィルムおよびコーティングの製造に用いてもよい。好適なフィルム形成方法としては、フィルムキャスト法、湿式成膜、乾式成膜、膜押出、溶融成膜、スプレーキャスト法、およびこれら以外の数多くのコーティング法やフィルム形成法を含み得る。
【００６７】
幾つかの実施形態において、前記フィルムは溶液キャスト工程により形成される。前記フィルムの水溶液は、固形分が１０〜３０重量％となるように調製されてもよい。その後、前記溶液を金属製ベルト上の槽内に投入すると共に、ドクターブレードで該溶液を所定の厚さになるように前記ベルト上に広げてもよい。次に、前記ベルトをオーブンに通過させて水分を蒸発させ、１５重量％未満または１４重量％未満の含水率、例えば約５％〜約１４％の範囲、６％〜１２％の範囲、または他の有用な範囲の含水率となるように乾燥させてもよい。例えば、下限として約３、４、５、６、７または８重量％、上限として約６、７、８、９、１０、１１、１２または１３重量％の含水率となってもよい。なお、前記下限と上限とのいかなる組み合わせも可能である。また、重合体フィルムは、約１０〜２００ミクロンの範囲の厚さ、例えば約２０〜１５０ミクロン、または約５０〜１００ミクロンの厚さとなるように作製されてもよい。なお、溶液キャスト工程は、例えば、前記混合物における１種類以上の成分が、デキストロース等の温度の影響を受けやすい成分である場合に有効である。
【００６８】
各アルカノールアミンおよびアルキルアルカノールアミン等の、前記の様々な反応性前駆体は、例えば温度安定性を有してもよい。その結果、このような反応性前駆体を用いた混合物であって、デキストロース等の温度の影響を受けやすい他の成分が存在しない混合物を、膜押出法等の溶融法で好適に処理することが可能である。
【００６９】
本明細書の実施形態に係るフィルムおよびコーティングに前記反応性前駆体を用いることにより、該フィルムまたはコーティングが酸化性化学物質と接触しても、着色の低減、可溶性の維持、および機械特性の保持もしくは維持という利点が実現できる。例えば、本明細書の実施形態に係るフィルムおよびコーティングは、最初の黄色度指数（ＹＩ）が５未満、例えば約０〜約２の範囲であってもよい。前記フィルムおよびコーティングは、４０℃等の高温および周囲湿度にて酸化性化学物質に８週間晒されていた後でも、１０未満（８未満、７未満、５未満、３未満または２未満等）のＹＩを有し得る。
【００７０】
また、本明細書の実施形態に係るフィルムおよびコーティングは、柔軟性が保持または維持されるものであってもよい。例えば、本明細書に開示される混合物から形成されるフィルムは、最初に成膜された時点で柔軟性を有してもよい。前記フィルムは、４０℃の等の高温および周囲湿度にて酸化性化学物質に８週間晒されていた後でも、元々の柔軟性がかなりの程度保持できており、折り畳みまたは折り曲げによって応力がかかっても目立つ亀裂が無い。例えば、前記フィルム（例えば、約５０ミクロンの厚さを有するフィルム）は、折り曲げおよび折り畳みのような折り曲げ試験下でも十分な柔軟性が保持され、シート材の折り曲げ領域には目立つ亀裂が確認されない。
【００７１】
また、代替試験として、前記フィルムの脆性を確認してもよい。酸化性化学物質に晒された後の前記フィルムに対し、酸化性化学物質に晒されていないフィルムサンプルと比較した脆性の変化について、手で触って調べてもよい。なお、効果的な反応性前駆体であれば、酸化性化学物質に晒されていないフィルムサンプルと比べて脆化が僅かであるか、脆化が全くない状態を実現できるが、非効果的な添加剤であれば、フィルムの硬化を引き起こし、脆い感触となってしまう。
【００７２】
また、本明細書の実施形態に係るフィルムおよびコーティングは、水可溶性が保持されるものであってもよい。上述のように、ポリビニルアルコールは、単独では、酸化性化学物質と反応して不可溶性のフィルムまたはコーティングや、部分的に水不可溶性であるフィルムおよびコーティングが形成されてしまう。これに対し、本明細書の実施形態に係るフィルムおよびコーティングは、水可溶性が完全に保持され得る。例を挙げると、本明細書の実施形態に係るフィルムおよびコーティング、例えば５０ミクロンの厚さを有するフィルムは、４０℃等の高温および周囲湿度にて酸化性化学物質に８週間晒されていた後でも、２０℃〜２５℃の水中で分解でき、２分間未満（２秒〜６０秒以内、または５〜３０秒以内等）にばらばらに崩れる（まとまりのあるフィルムではなくなる）ことが可能である。また、本明細書の実施形態に係るフィルムおよびコーティングは、４０℃等の高温および周囲湿度にて酸化性化学物質に８週間晒されていた後でも、２０℃〜２５℃の水中では１０分間未満の溶解時間を有する。様々な実施形態において、溶解時間は８分間未満、６分間未満、５分間未満または３分間未満であってもよい。また、様々な実施形態において、分解時間は、５分間未満、３分間未満、２分間未満または１分間未満であってもよく、例えば１秒〜１８０秒の範囲、または５秒〜１２０秒の範囲であってもよい。なお、許容される他のフィルムおよびコーティングとしては、前記フィルムまたはコーティングにおいて９０％を超える部分が１０分間以内に溶解する（Ｄ９０）ような、フィルムおよびコーティングを形成してもよい。
【００７３】
本明細書に記載の実施形態において作製可能なフィルムおよびコーティングは、水可溶性を利点とするいかなる目的にも有用である。上述したように前記フィルムおよびコーティングは、農薬、殺微生物剤等における強酸化性の化学物質のパッケージングに特に適している。なお、該化学物質は、パッケージングされた状態で水中に置くと、中身が水中で溶解または拡散する。これにより、ユーザは、有害な化学物質に直接に触れずに済むと同時に、単位量パッケージに含まれる化学物質の量が既知であるため、該化学物質を量らずに済む。
【００７４】
本明細書の実施形態に係るフィルムおよびコーティングを用いてパッケージすることが可能な酸化性化学物質の例としては、過酸化バリウム、過酸化炭酸ナトリウム、過酸化カルシウム、過酸化水素、過酸化リチウム、過酸化マグネシウム、過酸化ストロンチウム、過酸化亜鉛および過酸化ナトリウム等の過酸化物；過酸化アセトン、過酸化メチルエチルケトンおよび過酸化ベンゾイル等の過酸化ケトン；硝酸アルミニウム、硝酸カリウム、硝酸銀、硝酸カルシウム、硝酸ナトリウム、硝酸第二銅、硝酸鉛、硝酸マグネシウム、硝酸ストロンチウム、硝酸ニッケルおよび硝酸グアニジン等の硝酸塩；亜硝酸ナトリウム等の亜硝酸塩；クロム酸塩や、重クロム酸カリウム、重クロム酸ナトリウムおよび重クロム酸アンモニウム等の重クロム酸塩；硫酸塩や、重硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムおよび過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩；ホウ酸塩や、過ホウ酸ナトリウム等の過ホウ酸塩；過臭素酸塩や、臭素酸カリウム、臭素酸ナトリウム等の臭素酸塩；過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウムおよび過マンガン酸アンモニウム等の過マンガン酸塩；塩素酸バリウム、塩素酸カルシウム、過塩素酸ナトリウム（一水和物）、塩素酸ストロンチウム、過塩素酸マグネシウム、塩素酸亜鉛、塩素酸ナトリウム、過塩素酸アンモニウムおよび塩素酸カリウム等、塩素酸塩および過塩素酸塩；過ヨウ素酸ナトリウムおよび過ヨウ素酸カリウム等、過ヨウ素酸塩およびヨウ素酸塩；次亜塩素酸リチウム、次亜塩素酸カルシウムおよび亜塩素酸ナトリウム等、亜塩素酸塩および次亜塩素酸塩；ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム、ジクロロイソシアヌル酸カリウム、およびトリクロロイソシアヌル酸等、塩素化および／または臭素化されたイソシアヌル酸塩；硝酸、クロム酸および過塩素酸等の無機酸；ｍ−クロロ過安息香酸等のペルオキソ酸；超酸化カリウム（potassium superoxide）；これらの水和物；これらによる組み合わせ、を含んでもよい。
【００７５】
前記フィルムおよびコーティングは、プール、温泉および飲用水の消毒に使用される殺菌薬品の単位量パッケージの作製に特に適している。殺菌薬品としては、水に触れると次亜塩素酸を生成する塩素含有化合物を含む。次亜塩素酸は効果的な殺菌剤である。ここで、塩素ガス（Ｃｌ２）に対する、殺菌薬品から生成可能な次亜塩素酸の量を、「有効塩素量」と称する。前記殺菌剤は、粉末状、細粒状、錠剤状、液状、ゲル状、または、他のいかなる好適な形態であってもよい。殺菌剤としては、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウムおよび次亜塩素酸リチウム等の次亜塩素酸塩；ジクロロイソシアヌル酸（「ジクロル」、または、ジクロロ−ｓ−トリアジントリオン、１，３−ジクロロ−１，３，５−トリアジナン−２，４，６−トリオンとも称する）およびトリクロロイソシアヌル酸（「トリクロル」、または、１，３，５−トリクロロ−１，３，５−トリアジナン−２，４，６−トリオンとも称する）等の塩素化イソシアヌレートを含む。また、前記の殺菌用化合物の塩および水和物も考えられる。例えば、ジクロロイソシアヌル酸を、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム二水和物等の形態で用いてもよい。なお、例えば１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン（ＤＢＤＭＨ）、２，２−ジブロモ−３−ニトリロプロピオンアミド（ＤＢＮＰＡ）、ジブロモシアノ酢酸アミド、１−ブロモ−３−クロロ−５，５−ジメチルヒダントイン、２−ブロモ−２−ニトロ−１，３−プロパンジオール等のような臭素含有殺菌剤も、単位量パッケージに好適に用いることができる。また、ハロゲン化抗菌剤、例えばブロノポール（２−ブロモ−２−ニトロプロパン−１，３−ジオール）、その他のハロゲン化ニトロアルキルアルコール等も、本明細書の実施形態に係る単位量パッケージに好適に用いることができる。
【００７６】
多数の酸化性化学物質を前記し、様々なフィルム組成物を本明細書中に開示したが、前記の様々な組み合わせは、他の組み合わせに比べて、より効果的に機能し得ることを当業者は理解できる。また、例えば、前記に列挙した酸化性化合物の大部分に対して優れた効果を発揮する一方で、別の化学物質ではかろうじて機能するという、特定の水溶性重合体と反応性前駆体との組み合わせが有り得る。また、同じ組み合わせであっても、プール用の化学物質に対して効果的に機能する一方、例えば洗濯洗剤用の化学物質には同様の効果を発揮しない場合が有り得る。
【００７７】
また、所定量の顆粒状、粉末状、液状または錠剤状の酸化性化学物質を前記フィルムに添加すると共に、該フィルムにおける、前記酸化性化学物質を取り囲む部分を密封（封止）し、反応性の化学薬剤を包含した溶解型パケットを作製することによって、当該フィルムを単位量パッケージとして一体化させてもよい。あるいは、例えば錠剤状の酸化性化学物質を、本明細書の実施形態に係る水溶性組成物でコーティングしてもよい。
【００７８】
また、上述したフィルムおよびコーティングは、トリクロル（トリクロロイソシアヌル酸）等のような強力または腐食性の酸化性化学物質をはじめとする酸化性化学物質と接触した場合に安定性を示すものであってもよい。本明細書中において、安定性とは、高温および長期的保管条件下でも、高度な水可溶性（例えば、２０〜２５℃の水中で、＞８５％の溶解率、ないしは９８％を超える溶解率、または９９％を超える溶解率）や、低変色、耐薬品性等、様々な物理的特性または化学的特性を維持するフィルムの能力を指す。このようなフィルムは、可塑性ＰＶＯＨフィルムが有する特性の多くを示す一方、前記の酸化性または腐食性の酸化性化学物質に晒されても水可溶性を失うことなく、高度な柔軟性およびフィルム完全性を保持するものであってもよい。このような特性は、化学薬品パッケージングにおいて望ましい。これは、溶解前に単位量パッケージが末端の利用者へ最終納品される際に、何らかの取り扱いが必要とされるためである。なお、このような取り扱いは、しばしば、単位量パッケージのフィルムが酸化性化学物質との接触下で経時劣化または熱劣化した後に行われる。
【００７９】
以上のように、本明細書の実施形態に係る水溶性重合体、例えばポリビニルアルコールおよびポリビニルアルコール共重合体は、酸化性化学物質のパッケージングに有用である。また、本明細書の実施形態に係るフィルムおよびコーティングの形成に有用な混合物は、添加される水分を除き、例えば下記を含むように調製されてもよい。
（ａ）７０〜９９．５重量％の水溶性重合体；
（ｂ）０．５〜３０重量％の反応性前駆体。
【００８０】
また、本明細書の実施形態に係るフィルムおよびコーティングの形成に有用な混合物は、様々な実施形態において例えば下記を含むように調製されてもよい。
（ａ）７０〜９９．５重量％の水溶性重合体、例えば、７５〜９５重量％、８０〜９５重量％、または、８２〜９２重量％の水溶性重合体；
（ｂ）０．５〜３０重量％の添加混合物、例えば、５〜２５重量％、５〜２０重量％、または、８〜１８重量％の添加混合物。該添加混合物は、反応性前駆体と、可塑剤、界面活性剤、水溶性糖類、水溶性澱粉、ハロゲン捕獲剤および／またはクエン酸等の任意の成分と、を含む。
【００８１】
前記任意の成分としては、例えばデキストロース、グリセリン、クエン酸、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、界面活性剤のうち１つ以上を含んでもよい。本明細書の実施形態において有用な界面活性剤としては、水溶性の重合用界面活性剤、例えばポリエチレングリコール型界面活性剤、プロピレングリコール型界面活性剤、グリセリンのステアレート、ＢＡＳＦ社から入手可能な商品名：PLURONIC F127 のようなポロキサマー界面活性剤、またはラウリン酸モノグリセリン等を含んでもよい。
【００８２】
【化５】
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【００８３】
【化６】
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【００８４】
幾つかの実施形態において、フィルム形成工程を促進するために、界面活性剤を相対的に低い濃度、例えば０．７５重量％未満の濃度で用いてもよい。別の実施形態において、界面活性剤を高濃度、例えば、本明細書において開示されるアミン反応性前駆体と併用される場合にフィルムの安定性および可溶性の効果を実現可能な３％〜約１０％の範囲の濃度で、用いてもよい。幾つかの実施形態において、１、２、３、４、５、６または７重量％を下限とし、６、７、８、９、１０または１５重量％を上限とする範囲の濃度で、前記の界面活性剤を用いてもよい。なお、下限と上限とのいかなる組み合わせも可能である。
【００８５】
別の実施形態において、前記水溶性重合体は、添加される水分を除き、下限として６０重量％、６５重量％、７０重量％、７５重量％または８０重量％、上限として８０重量％、８５重量％、９０重量％または９５重量％の量で存在してもよい。なお、下限と上限とのいかなる組み合わせも可能である。残りの組成としては、反応性前駆体と任意の成分とを、５重量％〜４０重量％の範囲内におけるいかなるパーセンテージで組み合わせてもよい。保有水分、例えば溶液キャスト工程から発生し得る水分を考慮に入れて、本明細書において開示されるフィルムまたはコーティングは、１４重量％未満の水分、例えば６重量％〜１２重量％の水分と、５５重量％を超える、６０重量％、６５重量％、７０重量％または７５重量％の水溶性重合体と、を含んでもよい。
【００８６】
本明細書におけるフィルムおよびコーティングに用いられる水溶性重合体は、例えばポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール共重合体、ポリビニルピロリドン、および他の様々な水溶性重合体を単独または混合状態で含んでもよい。水溶性重合体の混合物を含む組成物は、例えば下記の組み合わせのうち、１つ以上の組み合わせを含んでもよい：２つのポリビニルアルコール；ポリビニルアルコール、および、ポリビニルアルコール・Ｎ−ビニルピロリドン共重合体；ポリビニルアルコールおよびポリビニルピロリドン；ポリビニルアルコール、および、ポリビニルアルコール・ＡＭＰＳ共重合体；ポリビニルアルコール、および、ポリビニルアルコール・ＳＡＳコポリマー共重合体；ポリビニルアルコール、および、ポリビニルアルコール・Ｎ−ビニルアミン共重合体；前記の水溶性重合体に基づいて想定される他の組み合わせ等。
【００８７】
前記反応性前駆体は、下限として０．５重量％、１重量％、１．５重量％、２重量％、２．５重量％または５重量％、上限として５重量％、１０重量％、１５重量％、２０重量％または２５重量％の量で存在してもよい。なお、下限と上限とのいかなる組み合わせも可能である。また、反応性前駆体の使用量は、ベースである重合体を十分に保護できる量であって、成膜を妨げ、または望ましい最終的な膜の物性（柔軟性、引き裂き強度等）を害する過剰量ではない必要がある。
【００８８】
特定の反応性前駆体の有効性は、水溶性のフィルムおよびコーティングに包まれるか、あるいは、これらと複合化して用いられる特定の酸化性化学物質に左右されるのと同様に、例えば、フィルムまたはコーティングに用いられる特定のベース（マトリックス）重合体、マトリックス重合体の分子量といった様々な要素に左右され得る。例えば、反応性前駆体は、比較的高い濃度下では、比較的高い分子量の重合体に有効であるが、比較的低い濃度下では、この高分子量の重合体に無効であることが有り得る。逆に、同じく高濃度の反応性前駆体でも、比較的低い分子量の重合体には有害である一方、比較的低い濃度であれば効果を発揮することも有り得る。反応性前駆体の有効量は、鎖の絡み具合、酸化性化学物質の選択自由度、重合体マトリックス内での重合体の鎖または反応性前駆体の移動、または他の要素に影響され得る。例えば、特定の反応性前駆体では、初期の重合体内において１５〜２５重量％の有効範囲を持つが、別の重合体内においては、分子量、コモノマーまたは他の相違点のうち１つ以上の要素により７〜１５重量％という異なる範囲を持つことが有り得る。従って、本明細書の実施形態に係る反応性前駆体は、前記包括的な範囲で効果を発揮するものとして見出されているが、勿論、該反応性前駆体の有効範囲は、フィルム組成物またはコーティング組成物の変動に応じて変更可能である。
【００８９】
なお、一部のアルコールまたは置換基含有アルコールでは共役二重結合を形成させるかもしれないが、該アルコールは、反応性前駆体としての効力が成立し得るため、それをアルカノールアミンまたはアルキルアルカノールアミンと組み合わせて用いれば、僅かに不要な着色が生じるものの、フィルムまたはコーティングの特性に関する実質的な利点は実現される。また、一部のアルコール、例えば第三級アルコール基では、様々な酸化性化学物質に対して比較的に非反応的であるが、暴露系全体の水可溶性を実現可能な基または化合物は本発明に含まれる。
【００９０】
このように、上述した反応性前駆体の様々な組み合わせにより、酸化性化学物質へ用いられるフィルムおよびコーティングに対する相乗効果を発揮することができる。反応性前駆体の混合物として考えられるものとしては、例えば、２つ以上のアルカノールアミン；２つ以上のアルキルアルカノールアミン；アルカノールアミンおよびアルキルアルカノールアミン；アルカノールアミンもしくはアルキルアルカノールアミンと、第一級アルコールもしくは第二級アルコールとの組み合わせ、等を含んでもよい。幾つかの実施形態において、反応性前駆体の混合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン（ＴＫ２ＨＰＥＤＡ）、ジイソプロパノールアミンおよびトリイソプロパノールアミンのうち、２つ以上を含んでもよい。Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン（ＴＫ２ＨＰＥＤＡ）、ジイソプロパノールアミンまたはトリイソプロパノールアミンと、第一級アルコールおよび／または第二級アルコールとの混合物も使用可能である。
【００９１】
以上のように、本明細書の実施形態は、水溶性重合体と反応性前駆体との混合物を提供する。該混合物は、酸化性化学物質との長期的接触に適したフィルムおよびコーティングに好適に用いることができる。該混合物の各実施形態を以下の実施例において説明する。
【００９２】
＜実施例＞
本明細書に記載の様々な組成物について試験を行い、酸化性化学物質のパッケージングに用いた際の性能特性を特定した。試験は、下記の試験内容に従って行った。配合に基づく組成物の水溶液をガラス板上に流延し、重力によって平らにして、約６重量％〜約１５重量％の範囲の含水率となるように乾燥させることで、フィルムを作製した。なお、サンプルの目標厚さにもよるが、例えば３８ミクロン（約１．５ミル）、５０ミクロン（約２ミル）、６３ミクロン（約２．５ミル）、７６ミクロン（約３．０ミル）の目標厚さを有するフィルムが形成される量で、前記溶液を前記ガラス板上に加えた。また、本例では厚さ約５０ミクロンのシートを用いて作製したが、厚さは実際、約４５〜約５５ミクロンの範囲で変更可能である。前記溶液中の水分を蒸発させて得られたフィルムを、およそ７．６ｃｍ×７．６ｃｍの正方形（３インチ×３インチの正方形）、または７．６ｃｍ×６．３ｃｍの長方形（３インチ×２．５インチの長方形）にカットした。そして、前記フィルムを半分に折り畳み、手持ち型熱封止ガンで該フィルムの三辺を熱封止した。その後、得られた小袋に例えば顆粒状や錠剤状の酸化性化学物質１５〜２０グラムを充填し、該小袋の四番目の辺を熱封止した。充填済みの小袋を、互いに隣り合うように低密度のポリエチレン袋内に格納した。次に、充填済みの小袋を一定の温度条件下で保管し一定時間の経時劣化を行った。経時劣化後、充填済みの小袋を切って開き、前記化学物質を取り除いた。フィルムの厚さを測定すると共に色を記録し、該フィルムの水可溶性について試験を行った。フィルムサンプルを載物フレームに載せ、４００ｍｌの水を充填した５００ｍｌビーカーに入れた。該ビーカーを磁気スターラーに設置し、磁気撹拌棒で前記水を、渦巻が形成されるように撹拌した。水温は、前記のように、例えば約２１℃または約２３℃に維持した。なお、撹拌中の水がフィルムに強く当たるよう、台座に支持されたクランプで前記フレームをビーカー内に固定した。そして、フィルムは膨らむか波打ち始めた。フィルムの膨らみが破裂するまでの分解時間を記録した。分解後、フレームは水中に残るが、フィルムの残留糸およびフィルムの粒子がフレーム上に残らなくなるまでの溶解時間を記録し、合計時間（分解時間を含む）とした。
【００９３】
（比較例１〜３）
比較例１〜３は、酸化性化学物質であるトリクロル（トリクロロイソシアヌル酸）に晒されたときのＰＶＯＨ・ＡＭＰＳポリマー共重合体の性能を示している。ＡＭＰＳポリマー共重合体としては、テキサス州ヒューストン市のSekisui Specialty Chemicals 社から入手可能なULTILOC2012 を使用した。以下を含む３つの試験用試料を作製した。
【００９４】
比較例１：ULTILOC 2012 ；添加剤は一切含まず。
【００９５】
比較例２：ULTILOC 2012 ＋１０重量％の可塑剤であるポリエチレングリコール；数平均分子量が約４００であるＰＥＧ４００。
【００９６】
比較例３：ULTILOC 2012 ＋１０重量％のデキストロース。
【００９７】
また、比較例１〜３のそれぞれにおいて、成膜中に用いられる界面活性剤（ＴＲＩＴＯＮ  Ｘ−１００、非イオン性界面活性剤）も少量用いた。
【００９８】
前述のように、試験用試料を単位量パッケージに形成して、そこにトリクロルを充填した。そして、長時間の暴露後の該サンプルの水可溶性について試験を行った。溶解試験の結果として、各試験用試料の溶解時間（単位：秒）を表１に示す。表中に記載の「ＤＮＤ」は、サンプルが完全に溶解しなかったことを示し、Ｄ９０は、該サンプルが完全に溶解しなかったが、１０分間以内に溶解した部分が９０％を超えたことを示す。
【００９９】
【表１】
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【０１００】
表１に示すように、ＡＭＰＳポリマー共重合体は単独でトリクロルと反応する場合、不溶性の重合体となった。また、グリコール、ポリエチレングリコールを使用しても不十分で、長時間の暴露では同様に不溶性の重合体となった。そして、デキストロースを用いたサンプルは水溶性が維持された。また、詳細は省略するが、デキストロースを用いたサンプルは着色が見られた。なお、デキストロースを用いる配合物では、溶融成形ができないことは明らかであった。
【０１０１】
（実施例１〜６）
実施例１〜６は、酸化性化学物質であるトリクロル（トリクロロイソシアヌル酸）に晒されたときのＰＶＯＨ・ＡＭＰＳポリマー共重合体の性能を示している。ＡＭＰＳポリマー共重合体としては、テキサス州ヒューストン市のSekisui Specialty Chemicals 社から入手可能なULTILOC2012 を使用した。また、ビス（２−ヒドロキシプロピル）アミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン（ＴＫ２ＨＰＥＤＡ）を含む反応性前駆体を使用した。表２に示すように試験用試料を調製した。
【０１０２】
【表２】
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【０１０３】
前述のように、試験用試料を単位量パッケージに形成して、そこにトリクロルを充填した。そして、長時間の暴露後の該サンプルの水可溶性（２３℃下）、手触り（触感試験）、色およびその他の特性について試験を行った。なお、色試験は、ＡＳＴＭ法  Ｄ１９２５に従って行った。試験結果は、表３（８週間の暴露）にまとめ、図１にも示した。本明細書の表中において、「手触り」は、フィルムの柔軟性を「１」から「５」までの段階で主観的に評価し、「１」は柔軟であること、「３」はやや柔軟であること、「５」は脆いことを示す。
【０１０４】
【表３】
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【０１０５】
共重合体としてのＡＭＰＳ共重合体と、反応性前駆体としてアルカノールアミンとを用いた各実施例１〜６は、４０℃および周囲湿度にてトリクロルに８週間晒されていた後でも、優れた可溶性を示すと共に、ＹＩ＜１０であった。一部のサンプルは、「やや柔軟」となったが、脆くなることは見られなかった。また、各サンプルの色については、８週間晒されていた後でも、全てのサンプルが僅かな黄色しか呈さず、ＹＩは４未満であった。ほとんどのサンプルにおいて、ＹＩは２未満であり、優れた色維持性を示した。
【０１０６】
（比較例４〜６）
比較例４〜６は、酸化性化学物質であるトリクロル（トリクロロイソシアヌル酸）に晒されたときのＰＶＯＨ重合体の性能を示している。ＰＶＯＨとしては、テキサス州ヒューストン市のSekisui Specialty Chemicals 社から入手可能なSELVOL205を使用した。なお、SELVOL 205は、加水分解度が約８８％であり、４％溶液における粘度が約５．７ｃＰであった。以下を含む３つの試験用試料を作製した。
比較例４：SELVOL 205 ；添加剤は一切含まず。
比較例５：SELVOL 205 ＋１０重量％の可塑剤であるポリエチレングリコール；数平均分子量が約４００であるＰＥＧ４００。
比較例６：SELVOL 205 ＋１０重量％のデキストロース。
【０１０７】
また、各比較例１〜３のそれぞれにおいて、成膜中に用いられる界面活性剤も少量用いた。
【０１０８】
前述のように、試験用試料を単位量パッケージに形成して、そこにトリクロルを充填した。そして、長期間の暴露後の該サンプルの水可溶性について試験を行った。溶解試験の結果として、各試験用試料の溶解時間（単位：秒）を表４に示す。
【０１０９】
【表４】
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【０１１０】
表４に示すように、ポリビニルアルコール単独では、酸化性化学物質との使用にほぼ適さなかった。この事実はポリビニルアルコールの分子量（４％粘度）に関係ない。また、デキストロースをＡＭＰＳ共重合体と併用した比較例３において結果が良かったにもかかわらず、比較例６では、デキストロースを添加しても、暴露後の重合体フィルムの劣化は防止できず、不溶性の重合体となった。
【０１１１】
（実施例７〜９）
実施例７〜９は、酸化性化学物質であるトリクロル（トリクロロイソシアヌル酸）に晒されたときの、ＰＶＯＨ重合体と反応性前駆体であるアルカノールアミンとの組み合わせの性能を示している。ＰＶＯＨとしては、テキサス州ヒューストン市のSekisui Specialty Chemicals 社から入手可能なSELVOL513を使用した。なお、SELVOL 513は、加水分解度が約８８％であり、４％溶液における粘度が約１４ｃＰである。表５に示すように試験用試料を調製した。
【０１１２】
【表５】
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【０１１３】
前述のように、試験用試料を単位量パッケージに形成して、そこにトリクロルを充填した。そして、長時間の暴露後の該サンプルの水可溶性（２３℃下）、手触り（触感試験）、色およびその他の特性について試験を行った。なお、色試験は、ＡＳＴＭ法  Ｄ１９２５に従って行った。試験結果は、表６（８週間の暴露）にまとめた。
【０１１４】
【表６】
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【０１１５】
実施例７〜９のいずれも、ＰＶＯＨと、反応性前駆体であるアルカノールアミンとを用いた。ＴＫ２ＨＰＥＤＡを用いたサンプル、および、ジイソプロパノールアミンを用いたサンプルは、４０℃および周囲湿度にてトリクロルに８週間晒されていた後でも、優れた可溶性を示すと共に、ＹＩ＜１０であった。また、ジイソプロパノールアミンを用いたサンプルも優れた柔軟性を有していた。トリイソプロパノールアミンを用いた試料では、良好な保護とならず、暴露後は不溶性の重合体となった。一部のサンプルは、「やや柔軟」となったが、脆くなることは見られなかった。また、各実施例７〜９の色については、８週間晒されていた後でも、全てのサンプルが僅かな黄色しか呈さず、ＹＩは４未満であった。
【０１１６】
（実施例１０〜１５）
実施例１０〜１５は、酸化性化学物質であるトリクロル（トリクロロイソシアヌル酸）に晒されたときの、ＰＶＯＨ・Ｎ−ビニルピロリドンポリマー共重合体と反応性前駆体であるアルカノールアミンとの組み合わせの性能を示している。ＰＶＯＨとしては、テキサス州ヒューストン市のSekisui Specialty Chemicals 社から入手可能なULTILOC4005を使用した。表７に示すように試験用試料を調製した。
【０１１７】
【表７】
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【０１１８】
前述のように、試験用試料を単位量パッケージに形成して、そこにトリクロルを充填した。そして、長時間の暴露後の該サンプルの水可溶性（２３℃下）、手触り（触感試験）、色およびその他の特性について試験を行った。なお、色試験は、ＡＳＴＭ法  Ｄ１９２５に従って行った。試験結果は、表８（８週間の暴露）にまとめた。
【０１１９】
【表８】
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【０１２０】
実施例１０〜１５のいずれも、ＰＶＯＨ・ＮＶＰ共重合体と、反応性前駆体であるアルカノールアミンとを用いた。ジイソプロパノールアミンを用いたサンプルは、４０℃および周囲湿度にてトリクロルに８週間晒されていた後でも、優れた可溶性を示すと共に、ＹＩ＜１０であった。トリイソプロピルアミンを用いた試料では、良好な保護とならず、暴露後は不溶性の重合体となったが、１０分間での溶解率が９０％を超えた。一部のサンプルは、「やや柔軟」となったが、脆くなることは見られなかった。また、各実施例１０〜１５の色については、８週間晒されていた後でも、１つのサンプルを除き、全てのサンプルが僅かな黄色しか呈さず、ＹＩは４未満であった。
【０１２１】
（比較例７）
比較例７は、酸化性化学物質であるトリクロル（トリクロロイソシアヌル酸）に晒されたときの別のＰＶＯＨ重合体の性能を示している。ＰＶＯＨとしては、テキサス州ヒューストン市のSekisui Specialty Chemicals 社から入手可能なSELVOL513を使用した。なお、SELVOL 513は、加水分解度が約８８％であり、４％溶液における粘度が約１４ｃＰであった。成膜中に用いられる少量の界面活性剤を除き、添加剤を一切使用せずに、SELVOL 513を含む試験用試料を作製した。
【０１２２】
前述のように、試験用試料を単位量パッケージに形成して、そこにトリクロルを充填した。そして、長時間の暴露後の該サンプルの水可溶性（２３℃下）、手触り（触感試験）、色およびその他の特性について試験を行った。なお、色試験は、ＡＳＴＭ法  Ｄ１９２５に従って行った。試験結果は、表９（８週間の暴露）にまとめた。
【０１２３】
【表９】
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【０１２４】
表９に示すように、本比較例のポリビニルアルコール単独では、酸化性化学物質との使用にはほぼ適さず、暴露後は、剛性で水不溶性の重合体となった。
【０１２５】
（実施例１６〜２２）
実施例１６〜２２は、酸化性化学物質であるトリクロル（トリクロロイソシアヌル酸）に晒されたときの、ＰＶＯＨ重合体と反応性前駆体としての各濃度のジイソプロパノールアミンとの組み合わせの性能を示している。ＰＶＯＨとしては、テキサス州ヒューストン市のSekisui Specialty Chemicals 社から入手可能なSELVOL513を使用した。０．５重量％の界面活性剤と相応量のSELVOL 513とがそれぞれのサンプルに含まれるよう、表１０に示すように試験用試料を調製した。
【０１２６】
【表１０】
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【０１２７】
前述のように、試験用試料を単位量パッケージに形成して、そこにトリクロルを充填した。そして、長時間の暴露後の該サンプルの水可溶性（２３℃下）、手触り（触感試験）、色およびその他の特性について試験を行った。なお、色試験は、ＡＳＴＭ法  Ｄ１９２５に従って行った。試験結果は、表１１（８週間の暴露）にまとめた。
【０１２８】
【表１１】
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【０１２９】
実施例１６〜２２のいずれも、ＰＶＯＨと、反応性前駆体であるアルカノールアミンとを用いた。僅か０．５重量％のジイソプロパノールアミンを用いたサンプル、および、２０重量％のジイソプロパノールアミンを用いたサンプルは溶解しなかった。また、２０重量％の反応性前駆体を用いたサンプルは、望ましい値（ＹＩ＜１０が望ましい）を超える色も示した。そして、ジイソプロパノールアミン量が１重量％〜１５重量％のサンプルは、４０℃および周囲湿度にてトリクロルに８週間晒されていた後でも、優れた可溶性および色（全てのサンプルのＹＩが１０未満で、１５重量％のジイソプロパノールアミンを用いたサンプルを除き、４未満であった）を示した。
【０１３０】
（実施例２３〜２５）
実施例２３〜２５は、酸化性化学物質であるトリクロル（トリクロロイソシアヌル酸）に晒されたときの、ＰＶＯＨ重合体と、反応性前駆体であるアルカノールアミンと、追加の添加剤である界面活性剤との組み合わせの性能を示している。ＰＶＯＨとしては、テキサス州ヒューストン市のSekisui Specialty Chemicals 社から入手可能なSELVOL513を使用した。また、追加の界面活性剤としては、ＢＡＳＦ社から入手可能なPLURONIC F127 、または、ラウリン酸モノグリセリンを使用した。表１２に示すように試験用試料を調製した。
【０１３１】
【表１２】
2018534377.tif 000020
【０１３２】
前述のように、試験用試料を単位量パッケージに形成して、そこにトリクロルを充填した。そして、長時間の暴露後の該サンプルの水可溶性（２３℃下）、手触り（触感試験）、色およびその他の特性について試験を行った。なお、色試験は、ＡＳＴＭ法  Ｄ１９２５に従って行った。試験結果は、表１３（８週間の暴露）にまとめた。
【０１３３】
【表１３】
2018534377.tif 000021
【０１３４】
実施例２３〜２５のいずれも、ＰＶＯＨと、反応性前駆体であるアルカノールアミンと、澱粉を用いた。界面活性剤を用いていない配合物（前記実施例７，容易に参照できるよう表１３にも実施例７を記載）に比べ、界面活性剤は、溶解性および相溶性に対して良い影響を与えたように見受けられた。実施例２３〜２５のいずれも、４０℃および周囲湿度にてトリクロルに８週間晒されていた後でも、優れた可溶性および色を有している。
【０１３５】
（実施例２６〜２７）
実施例２６〜２７は、酸化性化学物質であるトリクロル（トリクロロイソシアヌル酸）に晒されたときの、ＰＶＯＨ重合体と反応性前駆体としてのメチルジエタノールアミンとの組み合わせの性能を示している。ＰＶＯＨとしては、テキサス州ヒューストン市のSekisui Specialty Chemicals 社から入手可能なSELVOL513を使用した。表１４に示すように試験用試料を調製した。
【０１３６】
【表１４】
2018534377.tif 000022
【０１３７】
前述のように、試験用試料を単位量パッケージに形成して、そこにトリクロルを充填した。そして、長時間の暴露後の該サンプルの水可溶性（２３℃下）、手触り（触感試験）、色およびその他の特性について試験を行った。なお、色試験は、ＡＳＴＭ法  Ｄ１９２５に従って行った。試験結果は、表１５（８週間の暴露）にまとめた。
【０１３８】
【表１５】
2018534377.tif 000023
【０１３９】
実施例２６〜２７のいずれも、４０℃および周囲湿度にてトリクロルに８週間晒されていた後でも、優れた可溶性および色を有している。なお、前記試験結果は、３インチの錠剤状トリクロルを用いる場合のものである。また、表面接触領域が試験結果にどれほどの影響を及ぼすかを確認するために、１インチの錠剤状トリクロルを用いる試験も実施した。図２は、１インチおよび３インチの場合の結果を比較するグラフである。
【０１４０】
（実施例２８〜３１）
実施例２８〜３１は、酸化性化学物質であるトリクロル（トリクロロイソシアヌル酸）に晒されたときの、ＰＶＯＨ重合体と、反応性前駆体としてのジエタノールアミンもしくはトリエタノールアミンとの組み合わせの性能を示している。ＰＶＯＨとしては、テキサス州ヒューストン市のSekisui Specialty Chemicals 社から入手可能なSELVOL513を使用した。表１６に示すように試験用試料を調製した。
【０１４１】
【表１６】
2018534377.tif 000024
【０１４２】
前述のように、試験用試料を単位量パッケージに形成して、そこにトリクロルを充填した。そして、長時間の暴露後の該サンプルの水可溶性（２３℃下）、手触り（触感試験）、色およびその他の特性について試験を行った。なお、色試験は、ＡＳＴＭ法  Ｄ１９２５に従って行った。試験結果は、表１７（８週間の暴露）にまとめた。
【０１４３】
【表１７】
2018534377.tif 000025
【０１４４】
実施例２８〜３１のいずれも、４０℃および周囲湿度にてトリクロルに８週間晒されていた後でも、優れた可溶性および色を有していた。
【０１４５】
（実施例３２〜３９）
実施例３２〜３９は、酸化性化学物質であるトリクロル（トリクロロイソシアヌル酸）に晒されたときの、ＰＶＯＨ重合体と、反応性前駆体アルカノールアミンとしてのメチルジエタノールアミンと、追加の添加剤との組み合わせの性能を示している。ＰＶＯＨとしては、テキサス州ヒューストン市のSekisui Specialty Chemicals 社から入手可能SELVOL513を使用した。また、追加の界面活性剤としては、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ社から入手可能なPLURONICF127 、または、ラウリン酸モノグリセリンを使用した。表１８に示すように試験用試料を調製した。
【０１４６】
【表１８】
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【０１４７】
前述のように、試験用試料を単位量パッケージに形成して、そこにトリクロルを充填した。そして、長時間暴の露後の該サンプルの水可溶性（２３℃下）、手触り（触感試験）、色およびその他の特性について試験を行った。なお、色試験は、ＡＳＴＭ法  Ｄ１９２５に従って行った。試験結果は、表１９（８週間の暴露）にまとめた。
【０１４８】
【表１９】
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【０１４９】
実施例３２〜３６のいずれも、ＰＶＯＨと、反応性前駆体であるアルカノールアミンと、追加の添加剤とを用いた。グリセリンを用いたサンプル、ＴＭＰ（トリメチロールプロパン）を用いたサンプル、ＰＥＧ６００を用いたサンプル、および、２−メチル−１，３−プロパンジオールを用いたサンプルは溶解しなかった。STARAMIC 747およびヒドロキシエチル澱粉を用いたサンプル３４は、４０℃および周囲湿度にてトリクロルに８週間晒されていた後でも、水に可溶であり、優れた溶解性、相溶性、色および手触りを示した。
【０１５０】
（実施例３７〜４０）
実施例３７〜４０は、酸化性化学物質であるトリクロル（トリクロロイソシアヌル酸）に晒されたときの、ＰＶＯＨ重合体と、反応性前駆体としてのｎ−ブチルジエタノールアミンもしくはｔ−ブチルジエタノールアミンとの組み合わせの性能を示している。ＰＶＯＨとしては、テキサス州ヒューストン市のSekisui Specialty Chemicals 社から入手可能なSELVOL 513を使用した。表２０に示すように試験用試料を調製した。
【０１５１】
【表２０】
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【０１５２】
前述のように、試験用試料を単位量パッケージに形成して、そこにトリクロルを充填した。そして、長時間の暴露後の該サンプルの水可溶性（２３℃下）、手触り（触感試験）、色およびその他の特性について試験を行った。なお、色試験は、ＡＳＴＭ法  Ｄ１９２５に従って行った。試験結果は、表２１（８週間の暴露）にまとめた。
【０１５３】
【表２１】
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【０１５４】
実施例３８〜４０のいずれも、４０℃および周囲湿度にてトリクロルに８週間晒されていた後でも、良好な可溶性および色を示した。
【０１５５】
以上の実施例から分かるように、アルカノールアミンを含む、本明細書に記載されるような反応性前駆体を用いることにより、ポリビニルアルコールやポリビニルアルコール共重合体等の水溶性重合体を酸化性化学物質による有害なアタックから、効果的に保護することができる。また、アルカノールアミンを重合体混合物と組み合わせ、かつ、デキストロースや各種の可塑剤のような他の添加剤と混合することは、有効であると結論付けられる。考えられる配合物の中には、下記の表２２Ａ〜２２Ｃにまとめた配合物が含まれるが、当該配合物はこれらに限定されない。
【０１５６】
【表２２Ａ】
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【０１５７】
【表２２Ｂ】
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【０１５８】
【表２２Ｃ】
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【０１５９】
本明細書において開示されるフィルム組成物は、酸化性化学物質への暴露や熱劣化を経た後でも、低変色、柔軟性の維持、高度な水可溶性等の安定性を示す。安定したフィルムおよびコーティングを得ると共に、各種の酸化性化学物質に適するフィルムおよびコーティングを作製するための高価なコモノマーおよび共重合工程の必要性を無くす目的で、様々な反応性前駆体とポリビニルアルコールとの組み合わせを好適に用いることができる。さらに、ポリビニルアルコール、また、前記コモノマーが用いられる場合においては、酸化性化学物質に対して期待の安定性を有するフィルムおよびコーティングを形成するための高価な脱水処理の必要性を無くす目的で、反応性前駆体を用いて本明細書の実施形態における溶融（例えば溶融押出）可能な混合物を形成することができる。なお、溶液処理が採用されても、本明細書の実施形態における混合物を、酸化性化学物質に好ましく適用できるフィルムおよびコーティングに形成することができる。
【０１６０】
本開示には、限られた数の実施形態が含まれているが、本開示により利益を得る当業者は、本開示から逸脱しない範囲で他の実施形態も見出せるということを理解できる。従って、本開示の範囲は添付される請求項のみに限定されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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