Изделия, содержащие водорастворимую пленку на основе поливинилового спирта и смеси пластификаторов, и способы их изготовления
ARTICLES CONTAINING A WATER-SOLUBLE FILM BASED ON POLYVINYL ALCOHOL AND A MIXTURE OF PLASTICISERS, AND METHODS FOR MAKING SAME

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится, в общем, к изделиям, содержащим водорастворимые пленки и композицию для ухода в быту, расположенную в непосредственной близости к пленке, при этом пленки содержат смолу поливинилового спирта (PVOH) и смесь пластификаторов, и которые могут использоваться для контакта с жидкостями, твердыми веществами или их комбинациями. Кроме того, настоящее изобретение относится к способам изготовления пленок, а также изделий, таких как пакеты и капсулы, изготовленные из пленок, которые, необязательно, заполнены активными компонентами, например, моющими средствами, для изготовления капсул с отмеренной дозой. Более конкретно, настоящее изобретение относится к таким пленкам, изделиям, пакетам и капсулам с одним или более полезными эффектами, такими как улучшенные физические и химические свойства, в частности улучшенная прочность герметичного скрепления пленки, для конечного использования и/или устойчивость к изменению характеристик растворимости при контакте с химическими веществами, после герметичного скрепления с образованием пакета, или обоими, вместе с приемлемой технологичностью.
Уровень техники
Водорастворимые полимерные пленки обычно используются в качестве упаковочных материалов для упрощения диспергирования, выливания, растворения и дозирования вещества, которое должно быть доставлено. Например, пакеты, изготовленные из водорастворимой пленки, обычно используют для упаковки композиций для ухода в быту, например, капсулы, содержащие моющее средство для стирки или для мытья посуды. Потребитель может непосредственно добавлять капсулу в резервуар для смешивания, такой как ведро, раковина или машина для мытья. Преимущественно, это обеспечивает точное дозирование, при этом устраняя необходимость для потребителя отмерять композицию. Капсула может также уменьшать беспорядок, который был бы связан с дозированием аналогичной композиции из резервуара, таким как выливание жидкого моющего средства для стирки из бутылки. Капсула также изолирует композицию от контакта с руками пользователя. В целом, растворимые полимерные пленочные пакеты, содержащие предварительно отмеренные агенты, обеспечивают удобство потребительского использования в различных применениях.
Некоторые водорастворимые полимерные пленки, которые используются для изготовления изделий, таких как пакеты, будут не полностью растворяться во время цикла мытья, оставляя остатки пленки на предметах при мытье. Такие проблемы могут возникать, особенно в том случае, когда капсула используется в напряженных условиях мытья, например, когда капсула используется в холодной воде (например, при температуре воды до 5°С и/или до 10°С или 15°С), при коротком цикле мытья и/или в цикле мытья с низким содержанием воды (например, моющие растворы от приблизительно 3 л до приблизительно 20 л). Примечательно, что экологические проблемы и стоимость энергии приводят к желанию потребителей использовать более холодную воду для мытья и более короткие циклы мытья.
Формирование водорастворимых изделий единичной дозы (SUD) может включать прикрепление, по меньшей мере, верхнего слоя водорастворимой пленки к нижнему слою водорастворимой пленки. В случае капсулы с несколькими отделениями, иногда желательно, чтобы одно отделение капсулы было отделено от второго отделения капсулы срединным слоем водорастворимой пленки, то есть так называемые наложенные капсулы с несколькими отделениями. В такой наложенной капсуле с несколькими отделениями имеется герметичное скрепление между верхней пленкой и срединной пленкой и между срединной пленкой и нижней пленкой. В другом варианте осуществления капсулы с несколькими отделениями, два отделения капсулы расположены бок о бок, например, включая два слоя водорастворимой пленки, которые герметично скрепляются в срединной области между отделениями капсулы. В таких бок о бок капсулах, желательным является хорошее качество герметичного скрепления между прилежащими отделениями для того, чтобы предотвратить миграцию жидкости из одного отделения в другое через герметичное скрепление. Такие капсулы, известные в данной области техники, не имеют таких прочных герметичных скреплений как требуется. Хотя можно создать прочное герметичное скрепление путем термосварки слоев вместе, это может привести к таким проблемам, как пониженная прочность на краю термического герметичного скрепления и протекание капсул. Кроме того, термосварка может вызвать дополнительную кристалличность, что приводит в результате к герметичным скреплениям, которые могут быть менее растворимыми, чем соответствующее герметичное скрепление, создаваемое путем герметичного скрепления в растворе.
Остается потребность в водорастворимых пленках и изделиях, таких как пакеты, изготовленных из них, имеющих желаемые характеристики хорошей растворимости в воде (например, растворимость в холодной воде), химическую устойчивость, химическую и физическую совместимость с активными веществами для стирки, другими активными веществами моющего средства, или другими композициями, контактирующими с пленкой или капсулой, сформированной из нее, и желаемые механические свойства, включая прочные герметичные скрепления, высокую прочность на разрыв и хорошую технологичность. После формирования, либо в виде пленки, либо содержащей композицию капсулы, сформированной из нее, особенности цепи поставок могут привести в результате к существенному периоду времени (например, при нормальной или повышенной температуре) перед использованием конечного продукта. Соответственно, существует дополнительная потребность в улучшенных механических свойствах (например, прочности герметичного скрепления, прочности на разрыв) после такого периода времени и изменения свойств пленки.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к изделиям, которые содержат водорастворимую пленку и композицию для ухода в быту, расположенную в непосредственной близости к пленке, при этом водорастворимая пленка содержит полимер поливинилового спирта (PVOH) (например, один или более гомополимеров PVOH, один или более сополимеров PVOH, и их комбинации) и комбинацию, по меньшей мере, трех пластификаторов. Комбинация пластификаторов включает дипропиленгликоль в качестве первого пластификатора, сахарный спирт (например, сорбит) в качестве второго пластификатора и полиол (например, глицерин) в качестве третьего пластификатора. Когда полимер(ы) PVOH и пластификаторы смешивают в определенных пропорциях и/или выбирают с учетом различных критериев, связанных с физическими и химическими свойствами пленки, полученная в результате водорастворимая пленка, образованная из смолы PVOH, характеризуется полезной комбинацией (например, двух, трех или четырех) прочности на разрыв при состаривании, повышения дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании, значения адгезии при состаривании и/или устойчивости к отслаиванию герметичного скрепления. Такие комбинации свойств обеспечивают возможность формирования герметичных скреплений пленок, которые остаются прочными и которые сохраняют свои характеристики растворимости в воде, например, включая герметичные скрепления пленка-пленка, которые образуются без термосварки (например, путем сварки растворителем или уплотнения в растворителе, и/или без применения тепла).
Настоящее изобретение также относится к изделию, которое содержит водорастворимую пленку и композицию для ухода в быту, расположенную в непосредственной близости к пленке, при этом пленка содержит полимер поливинилового спирта (PVOH); дипропиленгликоль в качестве первого пластификатора; сахарный спирт в качестве второго пластификатора; и полиол в качестве третьего пластификатора, причем третий пластификатор отличается от первого пластификатора и второго пластификатора. В уточнении, водорастворимая пленка содержит: полимер поливинилового спирта (PVOH); дипропиленгликоль в качестве первого пластификатора; сорбит в качестве второго пластификатора; и глицерин в качестве третьего пластификатора; при этом первый, второй и третий пластификаторы присутствуют в водорастворимой пленке в суммарном количестве в диапазоне от приблизительно 5 частей до приблизительно 50 частей общего количества пластификатора на 100 частей общего количества смолы (м.ч. на 100 м.ч. смолы) в водорастворимой пленке. В другом уточнении, первый пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 10 мас. % до приблизительно 65 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке. В другом уточнении, второй пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 10 мас. % до приблизительно 65 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке. В другом уточнении, третий пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 25 мас. % до приблизительно 80 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке.
Настоящее изобретение также относится к изделию, содержащему водорастворимую пленку по любому из различных описанных вариантов осуществления и композицию для ухода в быту, расположенную в непосредственной близости к пленке, при этом изделие содержит первую поверхность указанной пленки, герметично скрепленную растворителем со второй поверхностью той же пленки или с поверхностью второй пленки по любому из различных описанных вариантов осуществления.
Настоящее изобретение также относится к изделию, содержащему водорастворимую пленку по любому из различных раскрытых вариантов осуществления, в виде капсулы, определяющей внутренний объем капсулы (например, дополнительно содержащий композицию, содержащуюся во внутреннем объеме капсулы).
Настоящее изобретение также относится к способу формирования изделий, описанных в данной заявке, при этом способ включает стадии, на которых: обеспечивают водорастворимую пленку, причем пленка определяет внутренний объем контейнера капсулы; заполняют объем контейнера композицией для ухода в быту; и герметично скрепляют пленку с образованием герметично скрепленного отделения, при этом герметично скрепленное отделение содержит композицию.
Настоящее изобретение также относится к способу обработки подложки, при этом способ включает стадию, на которой приводят в контакт подложку с изделием, как описано в данной заявке.
Настоящее изобретение относится к способу изготовления изделия, содержащего водорастворимую пленку и композицию для ухода в быту, расположенную в непосредственной близости к пленке, при этом способ включает стадии, на которых: выбирают полимер поливинилового спирта (PVOH), первый пластификатор, второй пластификатор и третий пластификатор; выбирают желаемый диапазон для, по меньшей мере, первого свойства пленки и второго свойства пленки; образуют множество водорастворимых пленок, содержащих полимер PVOH, первый пластификатор, второй пластификатор и третий пластификатор в различных концентрациях полимера PVOH, первого пластификатора, второго пластификатора и третьего пластификатора, причем, по меньшей мере, одна из водорастворимых пленок обладает свойством пленки в пределах желаемого диапазона для каждого из первого и второго свойств пленки; определяют первое и второе свойства пленки для каждой из образованных водорастворимых пленок; определяют концентрацию в пленке полимера PVOH, первого пластификатора, второго пластификатора и третьего пластификатора для каждой из образованного множества водорастворимых пленок, причем установленная концентрация в пленке обладает первым свойством пленки и вторым свойством пленки в пределах желаемого диапазона для каждого свойства; и образуют пленку, содержащую полимер PVOH, первый пластификатор, второй пластификатор и третий пластификатор в установленной концентрации в пленки.
Настоящее изобретение также относится к использованию дипропиленгликоля в качестве пластификатора для водорастворимой пленки на основе поливинилового спирта, в комбинации с пластификатором сахарным спиртом и пластификатором полиолом, для улучшения одного или более из (а) повышения дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании пленки, как измерено с помощью Теста определения дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании; (b) значения адгезии при состаривании пленки, как измерено с помощью Теста определения адгезии при состаривании; и (с) прочности на разрыв при состаривании пленки, как измерено с помощью Теста определения прочности на разрыв при состаривании.
В конкретном уточнении различных вариантов осуществления, водорастворимая пленка обладает, по меньшей мере, двумя из трех свойств (а), (b) и (с): (а) повышение дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании приблизительно 12°С или менее, как измерено с помощью Теста определения дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании; (b) значение адгезии при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 1300 г/с, как измерено с помощью Теста определения адгезии при состаривании; и (с) прочность на разрыв при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 25 МПа, как измерено с помощью Теста определения прочности на разрыв при состаривании. В другом уточнении, водорастворимая пленка обладает, по меньшей мере, двумя из трех свойств (а), (b) и (с): (а) повышение дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании приблизительно 11°С или менее, как измерено с помощью Теста определения дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании; (b) значение адгезии при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 1900 г/с, как измерено с помощью Теста определения адгезии при состаривании; и (с) прочность на разрыв при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 30 МПа, как измерено с помощью Теста определения прочности на разрыв при состаривании. В другом уточнении, водорастворимая пленка обладает, по меньшей мере, двумя из трех свойств (а), (b) и (с): (а) повышение дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании приблизительно 11°С или менее, как измерено с помощью Теста определения дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании; (b) значение адгезии при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 2500 г/с, как измерено с помощью Теста определения адгезии при состаривании; и (с) прочность на разрыв при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 32,5 МПа как измерено с помощью Теста определения прочности на разрыв при состаривании.
Для описанных в данной заявке изделий, композиций и способов, необязательные признаки, включая, но не ограничиваясь приведенным, компоненты, их композиционные диапазоны, заместители, условия и стадии, считаются выбранными из различных аспектов, вариантов осуществления и примеров, представленных в данной заявке.
Дальнейшие аспекты и преимущества будут очевидны специалистам в данной области техники из обзора следующего подробного описания и сопровождающих чертежей. Хотя композиции и способы восприимчивы к вариантам осуществления в различных формах, описание в дальнейшем включает конкретные варианты осуществления с пониманием того, что настоящее изобретение является иллюстративным, и не предназначено для ограничения настоящего изобретения конкретными вариантами осуществления, описанными в данной заявке.
Краткое описание чертежей
Следующее подробное описание различных раскрытых способов, процессов, композиций и изделий относится к сопроводительным чертежам, на которых:
Фигура 1 представляет собой вид сбоку в поперечном разрезе водорастворимого капсульного изделия, содержащего композицию, содержащуюся в нем.
Фигура 2 представляет собой график, иллюстрирующий значения прочности на разрыв при состаривании в зависимости от молярного объема для пленок PVOH в соответствии с настоящим изобретением, содержащих смесь различных пластификаторов, включая глицерин, сорбит и дополнительный пластификатор.
Фигура 3 представляет собой график, иллюстрирующий значения суммы разрывов герметичного скрепления в зависимости от молярного объема для пленок PVOH в соответствии с настоящим изобретением, содержащих смесь различных пластификаторов, включая глицерин, сорбит и дополнительный пластификатор.
Фигуры 4А-4С представляют собой серии симплексных контурных графиков, иллюстрирующих значения дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании (т.е. разницу в значении перехода в расплавленное состояние при состаривании пленки), значения адгезии при состаривании и значения прочности на разрыв при состаривании для пленки на основе смеси сополимеров PVOH в соответствии с настоящим изобретением, содержащей смесь пластификаторов в различных соотношениях, включая дипропиленгликоль, сорбит и глицерин, при разных общих загрузках пластификатора (4А: загрузка пластификатора 44,4 м.ч. на 100 м.ч. смолы, 4В: загрузка пластификатора 37,0 м.ч. на 100 м.ч. смолы, 4С: загрузка пластификатора 29,6 м.ч. на 100 м.ч. смолы).
Фигура 5 представляет собой симплексный график, иллюстрирующий композиции пластификатора, соответствующие первой комбинации выбранных значений дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании, значений адгезии при состаривании и значений прочности на разрыв при состаривании для пленки на основе смеси сополимеров PVOH в соответствии с настоящим изобретением, содержащей смесь различных пластификаторов, включая дипропиленгликоль, сорбит и глицерин, при загрузке пластификатора 29,6 м.ч. на 100 м.ч. смолы (частей на сто частей смолы, в данном случае смолы PVOH).
Фигура 6 представляет собой симплексный график, иллюстрирующий композиции пластификатора, соответствующие второй комбинации выбранных значений дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании, значений адгезии при состаривании и значений прочности на разрыв при состаривании для пленки на основе смеси сополимеров PVOH в соответствии с настоящим изобретением, содержащей смесь различных пластификаторов, включая дипропиленгликоль, сорбит и глицерин, при загрузке пластификатора 29,6 м.ч. на 100 м.ч. смолы.
Фигура 7 представляет собой симплексный график, иллюстрирующий композиции пластификатора, соответствующие третьей комбинации выбранных значений дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании, значений адгезии при состаривании и значений прочности на разрыв при состаривании для пленки на основе смеси сополимеров PVOH в соответствии с настоящим изобретением, содержащей смесь различных пластификаторов, включая дипропиленгликоль, сорбит и глицерин, при загрузке пластификатора 29,6 м.ч. на 100 м.ч. смолы.
Фигура 8 представляет собой симплексный график, иллюстрирующий композиции пластификатора, соответствующие первой комбинации выбранных значений дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании, значений адгезии при состаривании и значений прочности на разрыв при состаривании для пленки на основе смеси сополимеров PVOH в соответствии с настоящим изобретением, содержащей смесь различных пластификаторов, включая дипропиленгликоль, сорбит и глицерин, при загрузке пластификатора 37,0 м.ч. на 100 м.ч. смолы.
Фигура 9 включает графики, показывающие значения дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании и значения прочности на разрыв при состаривании для пленок на основе смеси сополимеров PVOH в соответствии с настоящим изобретением, содержащих смесь различных пластификаторов, включая дипропиленгликоль, сорбит и глицерин, при загрузке пластификатора 37,0 м.ч. на 100 м.ч. смолы.
Фигура 10 включает график, показывающий значения суммы разрывов герметичного скрепления для пленок на основе смеси сополимеров PVOH в соответствии с настоящим изобретением, содержащих смесь различных пластификаторов, включая дипропиленгликоль, сорбит и глицерин, при загрузке пластификатора 37,0 м.ч. на 100 м.ч. смолы.
Подробное описание изобретения
Раскрытыми в данной заявке являются изделия, которые содержат водорастворимые пленки и композиции для ухода в быту, расположенные в непосредственной близости к пленкам, при этом водорастворимые пленки содержат полимер поливинилового спирта и смеси пластификаторов, содержащие, по меньшей мере, дипропиленгликоль и один дополнительный пластификатор, как описано в данной заявке, и капсулы для доставки, сформированные из или иным образом содержащие пленки.
Некоторые водорастворимые полимерные пленки, которые используются для изготовления изделий, таких как пакеты, будут не полностью растворяться в воде во время обычного использования, например, во время цикла стирки белья для пакетов, содержащих композицию, связанную со стиркой белья (например, тем самым оставляя остатки пленки на предметах при стирке).
Водорастворимые полимерные пленки на основе PVOH могут быть подвержены изменениям в характеристиках растворимости. Ацетатная группа в сополимере (винилацетата и винилового спирта) известна специалистам в данной области техники как гидролизуемая либо кислотным, либо щелочным гидролизом. По мере увеличения степени гидролиза полимерная композиция, полученная из гомополимерной смолы PVOH, будет увеличивать механическую прочность, но при этом будет снижаться растворимость при более низких температурах (например, требуются температуры горячей воды для полного растворения). Соответственно, воздействие на гомополимерную смолу PVOH щелочной среды (например, в результате отбеливающей добавки для стирки) может преобразовывать смолу из такой, которая растворяется быстро и полностью в данной водной среде (например, в холодной воде) в такую, которая растворяется медленно и/или не полностью в водной среде, что потенциально приводит к нерастворенному полимерному остатку в конце цикла мытья. Это является недостатком, присущим применению пленок на основе только сополимера винилацетата/винилового спирта, типичного для коммерческих гомополимерных смол PVOH.
Сополимерные смолы PVOH с боковыми карбоксильными группами, такие как смолы на основе винилового спирта/гидролизованного метилакрилата натрия, могут образовывать лактонные кольца между соседними боковыми карбоксильными и спиртовыми группами, таким образом, снижая растворимость в воде сополимерной смолы PVOH. В присутствии сильного основания, такого как отбеливающая добавка для стирки, лактонные кольца могут открываться в течение нескольких недель при относительно теплых (окружающих) условиях и при высокой влажности (например, посредством реакций открытия лактонных колец с образованием соответствующих боковых карбоксильных и спиртовых групп с увеличенной растворимостью в воде). Таким образом, в отличие от эффекта, наблюдаемого с пленками на основе гомополимера PVOH, считается, что такая пленка на основе сополимера PVOH может стать более растворимой из-за химических взаимодействий между пленкой и щелочной композицией внутри капсулы во время хранения. Следовательно, по мере их состаривания пакеты могут становиться все более склонными к преждевременному растворению во время цикла горячего мытья (номинально 40°С) и, в свою очередь, могут снизить эффективность определенных активных веществ для стирки из-за присутствия отбеливающего агента и полученного в результате влияния рН.
При составлении приемлемой пленки для данного применения (например, изделия с композицией в капсуле для операции мытья) необходимо учитывать ряд факторов, в частности, при образовании герметичного скрепления пленка-пленка, которое является прочным и сохраняет свои характеристики растворимости в воде. Данные факторы включают: (1) прочность на разрыв при состаривании, при этом более высокая прочность на разрыв при состаривании представляет, в общем, более прочные капсулы и более прочные герметичные скрепления капсулы, когда пленка является ограничивающим или наиболее непрочным элементом герметичного скрепления; (2) повышение дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании, при этом более низкое повышение температуры плавления при состаривании представляет предотвращение областей роста кристалличности (которые ослабляют герметичное скрепление) и поддержание аморфных полимерных областей (которые усиливают герметичное скрепление); (3) значение адгезии при состаривании, при этом более высокое значение адгезии является благоприятным и представляет прочность герметичного скрепления; и (4) устойчивость к отслаиванию или расслоению герметичного скрепления, при этом герметичное скрепление склонно к разрыву вместо отслаивания, когда тянущее усилие прикладывается к герметичному скреплению, представляет собой высокопрочное герметичное скрепление (например, когда механическая прочность пленки является ограничивающим фактором вместо прочности герметичного скрепления). Часто водорастворимые полимерные смолы, будь то PVOH или другие, могут иметь приемлемые характеристики по отношению к некоторым из этих факторов, но они могут иметь плохие характеристики по отношению к другим из этих факторов. Соответственно, было бы желательно обеспечить водорастворимую пленку, в которой многие, если не все, из этих факторов обладают благоприятными свойствами в пленке, в частности, когда благоприятные свойства, которые характеризуются различными тестами на состаривание при повышенных температурах в данной заявке, могут быть репрезентативными для одинаково благоприятных свойств для пленок после более длительного времени хранения при более низких температурах во время фактического использования.
Принимая во внимание данные факторы, настоящее изобретение включает изделия, которые содержат водорастворимую пленку и композицию для ухода в быту, расположенную в непосредственной близости к пленке, при этом водорастворимая пленка содержит полимер поливинилового спирта (PVOH) и комбинацию из, по меньшей мере, трех пластификаторов. Пластификатор представляет собой жидкое, твердое или полутвердое вещество, которое добавляется к материалу (обычно к смоле или эластомеру), что делает этот материал более мягким, более гибким (путем уменьшения температуры стеклования полимера) и более легким для обработки. Полимер может быть внутренне пластифицирован путем химической модификации полимера или мономера. Кроме того или альтернативно, полимер может быть внешне пластифицирован путем добавления приемлемого пластифицирующего агента. Комбинация пластификаторов для пленки, описанной в данной заявке, включает дипропиленгликоль в качестве первого пластификатора, сахарный спирт в качестве второго пластификатора и полиол в качестве третьего пластификатора, который отличается от первого пластификатора и второго пластификатора. В одном типе варианта осуществления, водорастворимая пленка будет, по существу, свободна от пластификаторов, отличающихся от первого, второго и третьего пластификаторов (например, полностью свободной от других пластификаторов, или менее, чем приблизительно 1 м.ч. на 100 м.ч. смолы других пластификаторов, или менее, чем приблизительно 0,5 м.ч. на 100 м.ч. смолы других пластификаторов, или менее, чем приблизительно 0,2 м.ч. на 100 м.ч. смолы других пластификаторов). В других вариантах осуществления, водорастворимая пленка может содержать дополнительные пластификаторы (например, сахарные спирты, полиолы или другие), отличающиеся от первого, второго и третьего пластификаторов. Пленка, необязательно, может содержать один или более дополнительных компонентов, включая наполнители, поверхностно-активные вещества и другие добавки, как известно в данной области из уровня техники для пленок PVOH, и как описано более подробно ниже. Пластификатор сахарный спирт может представлять собой изомальт, мальтит, сорбит, ксилит, эритрит, адонит, дульцит, пентаэритрит или маннит, например. В конкретном аспекте, пластификатор сахарный спирт может представлять собой сорбит или содержащий сорбит пластификатор, такой как изомальт. Пластификатор полиол может представлять собой глицерин, диглицерин, этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, полиэтиленгликоль с молекулярной массой до 400, неопентилгликоль, пропиленгликоль, 1,3-пропандиол, 2-метил-1,3-пропандиол, триметилолпропан или полиэфирполиол, например. В конкретном аспекте, пластификатор полиол может представлять собой глицерин, пропиленгликоль или 1,3-пропандиол, например глицерин. В одном классе вариантов осуществления, водорастворимая пленка содержит полимер поливинилового спирта (PVOH) и смесь пластификаторов, включающая дипропиленгликоль в качестве первого пластификатора, сорбит в качестве второго пластификатора и глицерин в качестве третьего пластификатора.
Водорастворимая пленка может содержать, по меньшей мере, один пластификатор (например, в качестве второго пластификатора, третьего пластификатор, или другого), который обычно является твердым при комнатной температуре и/или при температурах обычного использования, хранения или транспортировки, например, пластификатор, который является твердым в диапазоне от приблизительно 10°С или 20°С до приблизительно 30°С, 40°С, или 50°С и/или имеет температуру плавления выше такого диапазона (например, температуру плавления ниже температуры обычного способа образования пленки, такого как литье, но выше температур обычного использования, хранения или транспортировки). Примеры таких твердых пластификаторов включают сорбит (температура плавления 95°С) и триметилолпропан (температура плавления 58°С). Дополнительно или альтернативно, водорастворимая пленка может содержать, по меньшей мере, один пластификатор (например, в качестве второго пластификатора, третьего пластификатора, или другого), который обычно является жидким при комнатной температуре и/или при температурах обычного использования, хранения или транспортировки, например, который является жидким в диапазоне от приблизительно 10°С или 20°С до приблизительно 30°С, 40°С или 50°С и/или имеет температуру плавления ниже такого диапазона.
Первый, второй и третий пластификаторы могут присутствовать в водорастворимой пленке в суммарном количестве в диапазоне от приблизительно 5 частей до приблизительно 50 частей общего количества пластификатора на 100 частей общего количества смолы (м.ч. на 100 м.ч. смолы) в водорастворимой пленке. В некоторых вариантах осуществления, три пластификатора могут присутствовать в водорастворимой пленке в суммарном количестве в диапазоне от приблизительно 5 м.ч. на 100 м.ч. смолы до приблизительно 40 м.ч. на 100 м.ч. смолы, например, от приблизительно 10 м.ч. на 100 м.ч. смолы, 15 м.ч. на 100 м.ч. смолы или 30 м.ч. на 100 м.ч. смолы до приблизительно 40 м.ч. на 100 м.ч. смолы, от приблизительно 10 м.ч. на 100 м.ч. смолы или 15 м.ч. на 100 м.ч. смолы до приблизительно 30 м.ч. на 100 м.ч. смолы или 35 м.ч. на 100 м.ч. смолы, или от приблизительно 20 м.ч. на 100 м.ч. смолы или 25 м.ч. на 100 м.ч. смолы до приблизительно 35 м.ч. на 100 м.ч. смолы. Три пластификатора могут присутствовать в любом желаемом количестве по отношению друг к другу. В разных аспектах, каждый из первого, второго и/или третьего пластификатора отдельно могут присутствовать в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 10 мас. % до приблизительно 80 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке. В одном аспекте, первый пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 10 мас. % до приблизительно 65 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке (например, по меньшей мере, приблизительно 10, 15 или 20 мас. % и/или до приблизительно 20, 30, 40, 50 или 65 мас. %). В другом аспекте, второй пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 10 мас. % до приблизительно 65 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке (например, по меньшей мере, приблизительно 10, 15, или 20 мас. % и/или до приблизительно 20, 30, 40, 50 или 65 мас. %). В другом аспекте, третий пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 25 мас. % до приблизительно 80 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке (например, по меньшей мере, приблизительно 25, 30, 35 или 40 мас. % и/или до приблизительно 50, 60, 70, 75 или 80 мас. %).
Рассматриваются различные конкретные комбинации концентраций первого пластификатора дипропиленгликоля, второго пластификатора (например, сорбита или другого) и третьего пластификатора (например, глицерина или другого).
Первый пластификатор может присутствовать в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 10 мас. % до приблизительно 40 мас. % (например, от приблизительно 20 мас. % до 40 мас. %), второй пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 10 мас. % до приблизительно 30 мас. % (например, от приблизительно 10 мас. % до 30 мас. %), и третий пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 40 мас. % до приблизительно 70 мас. % (например, от приблизительно 50 мас. % до 60 мас. %), при этом каждая массовая концентрация представлена относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке. В данных типах вариантов осуществления, три пластификатора могут присутствовать в водорастворимой пленке в суммарном количестве в диапазоне от приблизительно 25 м.ч. на 100 м.ч. смолы до приблизительно 40 м.ч. на 100 м.ч. смолы или 45 м.ч. на 100 м.ч. смолы. Пленки в соответствии с этими типами вариантов осуществления необязательно могут иметь прочность на разрыв при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 25 МПа или 30 МПа, как измерено с помощью Теста определения прочности на разрыв при состаривании (например, до приблизительно 30, 35, 38, 40, 45 или 50 МПа). Альтернативно или дополнительно, пленки могут иметь значение разрыва герметичного скрепления, по меньшей мере, приблизительно 170%, как измерено с помощью Теста определения суммы разрывов герметичного скрепления (например, до приблизительно 180% или 200%).
Первый пластификатор может присутствовать в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 13 мас. % до приблизительно 46 мас. %, второй пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 13 мас. % до приблизительно 58 мас. %, и третий пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 28 мас. % до приблизительно 73 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке, при этом каждая массовая концентрация представлена относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке. В данных типах вариантов осуществления, три пластификатора, необязательно, могут присутствовать в водорастворимой пленке в суммарном количестве в диапазоне от приблизительно 25 м.ч. на 100 м.ч. смолы или 30 м.ч. на 100 м.ч. смолы до приблизительно 40 м.ч. на 100 м.ч. смолы или 45 м.ч. на 100 м.ч. смолы.
Первый пластификатор может присутствовать в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 13 мас. % до приблизительно 38 мас. %, второй пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 16 мас. % до приблизительно 58 мас. %, и третий пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 28 мас. % до приблизительно 71 мас. %, при этом каждая массовая концентрация представлена относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке. В данных типах вариантов осуществления, три пластификатора, необязательно, могут присутствовать в водорастворимой пленке в суммарном количестве в диапазоне от приблизительно 25 м.ч. на 100 м.ч. смолы или 30 м.ч. на 100 м.ч. смолы до приблизительно 40 м.ч. на 100 м.ч. смолы или 45 м.ч. на 100 м.ч. смолы.
Первый пластификатор может присутствовать в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 13 мас. % до приблизительно 58 мас. %, второй пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 13 мас. % до приблизительно 58 мас. %, и третий пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 28 мас. % до приблизительно 73 мас. %, при этом каждая массовая концентрация представлена относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке. В данных типах вариантов осуществления, три пластификатора, необязательно, могут присутствовать в водорастворимой пленке в суммарном количестве в диапазоне от приблизительно 20 м.ч. на 100 м.ч. смолы или 25 м.ч. на 100 м.ч. смолы до приблизительно 30 м.ч. на 100 м.ч. смолы или 35 м.ч. на 100 м.ч. смолы.
Первый пластификатор может присутствовать в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 13 мас. % до приблизительно 50 мас. %, второй пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 13 мас. % до приблизительно 50 мас. %, и третий пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 36 мас. % до приблизительно 73 мас. %, при этом каждая массовая концентрация представлена относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке. В данных типах вариантов осуществления, три пластификатора, необязательно, могут присутствовать в водорастворимой пленке в суммарном количестве в диапазоне от приблизительно 20 м.ч. на 100 м.ч. смолы или 25 м.ч. на 100 м.ч. смолы до приблизительно 30 м.ч. на 100 м.ч. смолы или 35 м.ч. на 100 м.ч. смолы.
Первый пластификатор может присутствовать в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 13 мас. % до приблизительно 45 мас. %, второй пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 19 мас. % до приблизительно 52 мас. %, и третий пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 35 мас. % до приблизительно 65 мас. %, при этом каждая массовая концентрация представлена относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке. В данных типах вариантов осуществления, три пластификатора, необязательно, могут присутствовать в водорастворимой пленке в суммарном количестве в диапазоне от приблизительно 20 м.ч. на 100 м.ч. смолы или 25 м.ч. на 100 м.ч. смолы до приблизительно 30 м.ч. на 100 м.ч. смолы или 35 м.ч. на 100 м.ч. смолы.
Первый пластификатор может присутствовать в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 13 мас. % до приблизительно 39 мас. %, второй пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 22 мас. % до приблизительно 38 мас. %, и третий пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 39 мас. % до приблизительно 64 мас. %, при этом каждая массовая концентрация представлена относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке. В данных типах вариантов осуществления, три пластификатора, необязательно, могут присутствовать в водорастворимой пленке в суммарном количестве в диапазоне от приблизительно 20 м.ч. на 100 м.ч. смолы или 25 м.ч. на 100 м.ч. смолы до приблизительно 30 м.ч. на 100 м.ч. смолы или 35 м.ч. на 100 м.ч. смолы.
Первый пластификатор может присутствовать в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 13 мас. % до приблизительно 19 мас. %, второй пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 41 мас. % до приблизительно 52 мас. %, и третий пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 35 мас. % до приблизительно 44 мас. %, при этом каждая массовая концентрация представлена относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке. В данных типах вариантов осуществления, три пластификатора, необязательно, могут присутствовать в водорастворимой пленке в суммарном количестве в диапазоне от приблизительно 20 м.ч. на 100 м.ч. смолы или 25 м.ч. на 100 м.ч. смолы до приблизительно 30 м.ч. на 100 м.ч. смолы или 35 м.ч. на 100 м.ч. смолы.
Рассматриваются различные конкретные комбинации свойств при состаривании водорастворимой пленки.
Водорастворимая пленка может обладать, по меньшей мере, двумя из трех свойств (а), (b) и (с): (а) повышение дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании приблизительно 12°С или менее, как измерено с помощью Теста определения дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании (например, от приблизительно 0, 2 или 4°С до приблизительно 12°С); (b) значение адгезии при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 1300 г/с, как измерено с помощью Теста определения адгезии при состаривании; и (с) прочность на разрыв при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 25 МПа, как измерено с помощью Теста определения прочности на разрыв при состаривании (например, до приблизительно 30, 35, 38, 40, 45 или 50 МПа). В одном типе варианта осуществления, пленка будет обладать свойствами (а) и (b). В другом типе варианта осуществления, пленка будет обладать свойствами (а) и (с). В другом типе варианта осуществления, пленка будет обладать свойствами (b) и (с). В другом типе варианта осуществления, пленка будет обладать всеми тремя свойствами (а), (b) и (с).
Водорастворимая пленка может обладать, по меньшей мере, двумя из трех свойств (а), (b) и (с): (а) повышение дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании приблизительно 11°С или менее, как измерено с помощью Теста определения дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании (например, от приблизительно 0, 2 или 4°С до приблизительно И°С); (b) значение адгезии при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 1900 г/с, как измерено с помощью Теста определения адгезии при состаривании; и (с) прочность на разрыв при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 30 МПа, как измерено с помощью Теста определения прочности на разрыв при состаривании (например, до приблизительно 35, 38, 40, 45 или 50 МПа). В одном типе варианта осуществления, пленка будет обладать свойствами (а) и (b). В другом типе варианта осуществления, пленка будет обладать свойствами (а) и (с). В другом виде варианта осуществления, пленка будет иметь свойства (b) и (с). В другом типе варианта осуществления, пленка будет обладать всеми тремя свойствами (а), (b) и (с).
Водорастворимая пленка может обладать, по меньшей мере, двумя из трех свойств (а), (b) и (с): (а) повышение дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании приблизительно 11°С или менее, как измерено с помощью Теста определения дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании (например, от приблизительно 0, 2 или 4°С до приблизительно 11°С); (b) значение адгезии при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 2500 г/с, как измерено с помощью Теста определения адгезии при состаривании; и (с) прочность на разрыв при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 32,5 МПа, как измерено с помощью Теста определения прочности на разрыв при состаривании (например, до приблизительно 35, 38, 40, 45 или 50 МПа). В одном типе варианта осуществления, пленка будет обладать свойствами (а) и (b). В другом типе варианта осуществления, пленка будет обладать свойствами (а) и (с). В другом типе варианта осуществления, пленка будет обладать свойствами (b) и (с). В другом типе варианта осуществления, пленка будет обладать всеми тремя свойствами (а), (b) и (с).
1
4
6
Полимер PVOH водорастворимой пленки особо не ограничивается и может включать один гомополимер PVOH, один сополимер PVOH или смесь гомополимеров, сополимеров PVOH или их комбинации. В некоторых аспектах, водорастворимая пленка может содержать водорастворимый полимер, который отличается от полимера PVOH. В одном классе вариантов осуществления, полимер PVOH представляет собой частично или полностью гидролизованный гомополимер PVOH, содержащий мономерные звенья винилового спирта и, необязательно, мономерные звенья винилацетата. В другом типе варианта осуществления, полимер PVOH будет частично или полностью гидролизованным сополимером PVOH, содержащим анионное мономерное звено, мономерное звено винилового спирта и, необязательно, мономерное звено винилацетата. В различных вариантах осуществления, анионный мономер может быть одним или более из винилуксусной кислоты, малеиновой кислоты, моноалкилмалеата, диалкилмалеата, монометилмалеата, диметилмалеата, малеинового ангидрида, фумаровой кислоты, моноалкилфумарата, диалкилфумарата, монометилфумарата, диметилфумарата, фумарового ангидрида, итаконовой кислоты, монометилитаконата, диметилитаконата, итаконового ангидрида, винилсульфоновой кислоты, аллилсульфоновой кислоты, этиленсульфоновой кислоты, 2-акриламидо-1-метилпропансульфоновой кислоты, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, 2-метилакриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, 2-сульфоэтилакрилата, солей щелочных металлов вышеуказанных соединений (например, натриевых, калиевых или других солей щелочных металлов), сложных эфиров вышеуказанных соединений (например, метилового, этилового или других C-С или С алкиловых сложных эфиров) и их комбинаций (например, нескольких типов анионных мономеров или эквивалентных форм того же анионного мономера). Например, анионный мономер может включать одну или более акриламидометилпропансульфоновых кислот (например, 2-акриламидо-1-метилпропансульфоновую кислоту, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновую кислоту, 2-метилакриламидо-2-метилпропансульфоновую кислоту) и их соли щелочных металлов (например, натриевые соли). Аналогично, анионный мономер может включать один или более монометилмалеат и его соли щелочных металлов (например, натриевые соли). Примеры водорастворимых полимеров не PVOH включают полиэтиленимины, поливинилпирролидоны, полиалкиленоксиды, полиакриламиды, простые эфиры целлюлозы, сложные эфиры целлюлозы, амиды целлюлозы, поливинилацетаты, полиамиды, желатины, метилцеллюлозы, карбоксиметилцеллюлозы и их соли, декстрины, этилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлозы, гидроксипропилметилцеллюлозы, мальто декстрины, крахмалы, модифицированные крахмалы, гуаровую камедь, аравийскую камедь, ксантановую камедь, каррагенан и полиакрилаты и их соли.
Как отмечено, полимер PVOH может включать смеси полимеров PVOH, например смесь, содержащую два или более различных гомополимеров PVOH, смесь, содержащую два или более различных сополимеров PVOH, или смесь, содержащую, по меньшей мере, один гомополимер PVOH и, по меньшей мере, один сополимер PVOH. В конкретном варианте осуществления смеси сополимеров PVOH, смесь содержит первый сополимер PVOH, содержащий первое анионное мономерное звено, и второй сополимер PVOH, содержащий второе анионное мономерное звено, отличающееся от первого анионного мономерного звена. Например, первый анионный мономер может содержать одну или более акриламидометилпропансульфоновых кислот и их соли щелочных металлов, и второй анионный мономер может содержать один или более монометилмалеат и его соли щелочных металлов. Первый сополимер PVOH может присутствовать в количестве в диапазоне от приблизительно 10 мас. % до приблизительно 80 мас. % (например, от 10 мас. % до 60 мас. %, от 40 мас. % до 60 мас. %, от 10 мас. % до 30 мас. %) от общего количества полимеров PVOH в пленке, и второй сополимер PVOH может присутствовать в количестве в диапазоне от приблизительно 20 мас. % до приблизительно 90 мас. % (например, от 40 мас. % до 90 мас. %, от 40 мас. % до 60 мас. %, от 70 мас. % до 90 мас. %) от общего количества полимеров PVOH в пленке.
В одном аспекте, настоящее изобретение относится к способу изготовления водорастворимой пленки, содержащей выбранный полимер PVOH и три или более пластификаторов, например, первый пластификатор (например, дипропиленгликоль), второй пластификатор (например, сахарный спирт, такой как сорбит) и третий пластификатор (например, полиол, такой как глицерин). В дополнение к компонентам смолы и пластификатора, желаемые диапазоны для, по меньшей мере, первого свойства пленки и второго свойства пленки могут быть достигнуты в соответствии с изложенным в данной заявке (например, свойства, такие как повышение дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании, значение адгезии при состаривании и значение разрыва герметичного скрепления). Желаемые диапазоны могут отражать верхние желаемые границы, меньшие желаемые границы или промежуток между нижними и верхними желаемыми границами. При изготовлении пленки можно учитывать дополнительные свойства пленки за пределами первого и второго (например, третье свойство пленки, четвертое свойство пленки и т.д.). Множество водорастворимых пленок, содержащих полимер PVOH, первый пластификатор, второй пластификатор и третий пластификатор в разных концентрациях для одного или более полимера PVOH, первого пластификатора, второго пластификатора и третьего пластификатора, затем формируются (например, которые дополнительно содержат любые другие пленочные добавки в согласованных количествах). Как проиллюстрировано в примере 4, множество водорастворимых пленок может включать, по меньшей мере, четыре различные пленки при заданной общей загрузке пластификатора (например, три пленочных состава в вершинах симплексной области для композиции пластификатора и, по меньшей мере, один пленочный состав на внутренне расположенной симплексной области). По меньшей мере, одна из водорастворимых пленок будет обладать свойством пленки в пределах желаемого диапазона для каждого из первого и второго свойств пленки (например, путем итерации вариаций состава в пределах объема изложенного в данной заявке, если это необходимо). В одном аспекте, по меньшей мере, одна из водорастворимых пленок также будет обладать свойством пленки вне желаемого диапазона для каждого из первого и второго свойств пленки (например, для облегчения интерполяции границ между желаемыми и нежелательными свойствами композиции, например, для образования контурной карты для свойства). Для каждой из множества водорастворимых пленок затем определяют первое и второе свойства пленки (например, и третье, четвертое и т.д. свойства пленки, когда применимо) для каждой из образованных водорастворимых пленок, например, любым приемлемым аналитическим методом. После определения соответствующих свойств для каждой пленки устанавливают концентрацию в пленке для каждого из полимера PVOH, первого пластификатора, второго пластификатора и третьего пластификатора из сформированного множества водорастворимых пленок, таким образом, что установленная концентрация в пленке обладает первым свойством пленки и вторым свойством пленки (например, и третьим, четвертым и т.д. свойствами пленки, когда применимо) в пределах желаемого диапазона для каждого свойства. Например, интерполяция или подгонка кривой свойств пленки тестируемых пленок может использоваться для образования карты (например, 2Р-симплексной карты для системы 3-пластификаторов с фиксированным количеством пластификатора по отношению к смоле PVOH) или другое отношение свойство-концентрация в пленке для выбора концентрации в пленки. Затем формируют пленку, содержащую полимер PVOH, первый пластификатор, второй пластификатор и третий пластификатор при установленной концентрации в пленке (например, в дополнение к любым другим пленочным добавкам, используемым при изготовлении множества пленок), с использованием любого приемлемого метода (например, отливки из раствора и т.д.).
Рассматриваемые описанные водорастворимые пленки, изделия, такие как капсулы для доставки, содержащие пленки, и способы их изготовления, включают варианты осуществления, включающие любую комбинацию одного или более дополнительных необязательных элементов, признаков и стадий, описанных далее ниже (включая те, которые показаны на фигурах и в примерах), если не указано иное.
В любом варианте осуществления, изделие, такое как водорастворимая капсула, может содержать композицию. Композиция, как правило, является композицией для ухода в быту. Композиция может быть выбрана из жидкости, твердого вещества или их комбинации. Как используется в данной заявке, «жидкость» включает свободно текущие жидкости, а также пасты, гели, пены и муссы. Неограничивающие примеры жидкостей включают жидкие композиции моющих средств для легкого режима работы и для тяжелого режима работы, средства для улучшения свойств ткани, гелеобразные моющие средства, обычно используемые для стирки, отбеливатель и добавки для стирки. Газы, например, суспендированные пузырьки, или твердые вещества, например, частицы, могут быть включены в жидкости. «Твердое вещество», как используется в данной заявке, включает, но не ограничивается приведенным, порошки, агломераты и их смеси. Неограничивающие примеры твердых веществ включают: гранулы, микрокапсулы, шарики, лапшу и перламутровые шарики. Твердые композиции могут обеспечить технический полезный эффект, включая, но не ограничиваясь приведенным, полезные эффекты при мытье, полезные эффекты предварительной обработки и/или эстетические эффекты.
В любом из вариантов осуществления для стирки, композиция может быть выбрана из группы жидких композиций моющих средств для легкого режима работы и жидких композиций моющих средств для тяжелого режима работы, порошкообразных композиций моющих средств, средств для улучшения свойств ткани, гелеобразных моющих средств, обычно используемых для стирки, и отбеливателя (например, органического или неорганического отбеливателя) и добавок для стирки, например.
Как используется в данной заявке, термин «гомополимер» обычно включает полимеры, содержащие один тип мономерного повторяющегося звена (например, полимерную цепь, состоящую из или состоящую, по существу, из одного мономерного повторяющегося звена). В частном случае PVOH, термин «гомополимер» (или «гомополимер PVOH») дополнительно включает сополимеры, имеющие распределение мономерных звеньев винилового спирта и мономерных звеньев винилацетата в зависимости от степени гидролиза (например, полимерную цепь, состоящую из или состоящую, по существу, из мономерных звеньев винилового спирта и винилацетата). В предельном случае 100% гидролиза, гомополимер PVOH может включать истинный гомополимер, содержащий только звенья винилового спирта.
Как используется в данной заявке, термин «сополимер» обычно включает полимеры, содержащие два или более типов мономерных повторяющихся звеньев (например, полимерную цепь, состоящую из или состоящую, по существу, из двух или более различных мономерных повторяющихся звеньев, любых как статистических сополимеров, блок-сополимеров и т.д.). В частном случае PVOH, термин «сополимер» (или «сополимер PVOH») дополнительно включает сополимеры, имеющие распределение мономерных звеньев винилового спирта и мономерных звеньев винилацетата в зависимости от степени гидролиза, а также, по меньшей мере, один другой тип мономерного повторяющегося звена (например, терполимерную (или более высокую) цепь, состоящую из или состоящую, по существу, из мономерных звеньев винилового спирта, мономерных звеньев винилацетата и одного или более других мономерных звеньев, например, анионных мономерных звеньев или мономерных звеньев алкилена (например, этилена)). В предельном случае 100% гидролиза, сополимер PVOH может включать сополимер, содержащий звенья винилового спирта и одно или более других мономерных звеньев, но без звеньев винилацетата.
Как используется в данной заявке, термин «содержащий» указывает на потенциальное включение других агентов, элементов, стадий или признаков в дополнение к указанным.
Как используется в данной заявке, и если не указано иное, термины «мас. %» и «мас. %» предназначены для обозначения композиции обозначенного элемента в «сухих» (неводных) частях по массе всей пленки (если применимо) или частей по массе всей композиции, заключенной в капсулу (если применимо). Как используется в данной заявке и если не указано иное, термин «м.ч. на 100 м.ч. смолы» предназначен для обозначения композиции обозначенного элемента в частях на 100 частей водорастворимого полимера (или смолы, будь то PVOH или другой) в водорастворимой пленке.
Все диапазоны, указанные в данной заявке, включают все возможные подмножества диапазонов и любые комбинации таких подмножеств диапазонов. По умолчанию, диапазоны включают указанные конечные точки, если не указано иное. В тех случаях, когда предоставляется диапазон значений, понятно, что каждое промежуточное значение между верхним и нижним пределом этого диапазона и любым другим заявленным или промежуточным значением в указанном диапазоне охвачено в настоящем изобретении. Верхний и нижний пределы этих меньших диапазонов могут быть независимо включены в меньшие диапазоны и также охватываются в настоящем изобретении с учетом любого конкретного исключенного предела в указанном диапазоне. Если указанный диапазон включает один или оба предела, диапазоны, исключающие один или оба из этих включенных пределов, также считаются частью настоящего изобретения.
Водорастворимые пленочные композиции
Водорастворимые пленочные композиции, необязательные ингредиенты для их использования и способы их получения хорошо известны в данной области техники, независимо от того, используются ли они для изготовления относительно тонких водорастворимых пленок (например, в качестве материалов капсулы) или иным образом.
В одном классе вариантов осуществления, водорастворимая пленка содержит поливиниловый спирт (PVOH), включая его гомополимеры (например, содержащие, по существу, только мономерные звенья винилового спирта и винилацетата), его сополимеры (например, содержащие одно или более других мономерных звеньев в дополнение к звеньям винилового спирта и винилацетата) и их смеси. PVOH представляет собой синтетическую смолу, обычно полученную из поливинилацетата путем алкоголиза, обычно называемого гидролизом или омылением. Полностью гидролизованный PVOH, в котором практически все ацетатные группы были преобразованы в спиртовые группы, представляет собой высококристаллический полимер с сильными водородными связями, который растворяется только в горячей воде - более, чем приблизительно 140°F (60°С). Если после гидролиза поливинилацетата остается достаточное количество ацетатных групп, то полимер PVOH известен как частично гидролизованный, он имеет более слабые водородные связи и менее кристалличен и растворим в холодной воде - менее, чем приблизительно 50°F (10°С). Промежуточная пленка, растворимая в холодной или горячей воде, может включать, например, промежуточный частично гидролизованный PVOH (например, со степенью гидролиза от приблизительно 94% до приблизительно 98%) и легко растворимый только в теплой воде, например, быстрое растворение при температуре приблизительно 40°С и выше. Как полностью, так и частично гидролизованные типы PVOH обычно называются гомополимерами PVOH, хотя частично гидролизованный тип является технически сополимером винилового спирта и винилацетата.
Степень гидролиза (DH) полимеров PVOH и сополимеров PVOH, включенных в водорастворимые пленки в соответствии с настоящим изобретением, может находиться в диапазоне от приблизительно 75% до приблизительно 99% (например, от приблизительно 79% до приблизительно 92%, от приблизительно 86,5% до приблизительно 89% или приблизительно 88%, например, для растворимых в холодной воде композиций; от приблизительно 90% до приблизительно 99%, от приблизительно 92% до приблизительно 99% или от приблизительно 95% до приблизительно 99%). По мере уменьшения степени гидролиза пленка, изготовленная из смолы, будет иметь уменьшенную механическую прочность, но более быструю растворимость при температурах ниже приблизительно 20°С. По мере увеличения степени гидролиза пленка, изготовленная из полимера, будет стремиться быть механически более прочной, и термоформуемость будет стремиться к уменьшению. Степень гидролиза PVOH может быть выбрана таким образом, чтобы растворимость в воде полимера зависела от температуры, и, таким образом, растворимость пленки, изготовленной из полимера, любого агента, улучшающего совместимость полимеров, и дополнительных ингредиентов является подверженной влиянию. В одном варианте, пленка является растворимой в холодной воде. Растворимая в холодной воде пленка, растворимая в воде при температуре менее, чем 10°С, может содержать PVOH со степенью гидролиза в диапазоне от приблизительно 75% до приблизительно 90%, или в диапазоне от приблизительно 80% до приблизительно 90%, или в диапазоне от приблизительно 85% до приблизительно 90%. В другом варианте, пленка является растворимой в горячей воде. Растворимая в горячей воде пленка, растворимая в воде при температуре, по меньшей мере, приблизительно 60°С, может содержать PVOH со степенью гидролиза, по меньшей мере, приблизительно 98%.
Другие водорастворимые полимеры для использования в дополнение к полимерам PVOH и сополимерам PVOH в смеси могут включать, но не ограничиваются приведенным, модифицированные поливиниловые спирты, полиакрилаты, водорастворимые акрилатные сополимеры, поливинилпирролидон, полиэтиленимин, пуллулан, водорастворимые природные полимеры включая, но не ограничиваясь приведенным, гуаровую камедь, аравийскую камедь, ксантановую камедь, каррагенан и крахмал, производные водорастворимых полимеров, включая, но не ограничиваясь приведенным, модифицированные крахмалы, этоксилированный крахмал и гидроксипропилированный крахмал, сополимеры вышеуказанных соединений и комбинации любых из вышеуказанных соединений. Другие водорастворимые полимеры могут включать полиалкиленоксиды, полиакриламиды, полиакриловые кислоты и их соли, целлюлозу, простые эфиры целлюлозы, сложные эфиры целлюлозы, амиды целлюлозы, поливинилацетаты, поликарбоновые кислоты и их соли, полиаминокислоты, полиамиды, желатины, метилцеллюлозы, карбоксиметилцеллюлозы и их соли, декстрины, этилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлозы, гидроксипропилметилцеллюлозы, мальтодекстрины и полиметакрилаты. Такие водорастворимые полимеры, или PVOH или другие, являются коммерчески доступными из различных источников. Любой из вышеуказанных водорастворимых полимеров является обычно приемлемым для использования в качестве пленкообразующих полимеров. В общем, водорастворимая пленка может включать сополимеры и/или смеси вышеуказанных смол.
Водорастворимые полимеры (например, полимер или полимеры PVOH) могут быть включены в пленку в количестве в диапазоне, от приблизительно 30 мас. % или 50 мас. % до приблизительно 90 мас. % или 95 мас. %., например, Массовое соотношение количества всех водорастворимых полимеров по сравнению с суммарным количеством всех пластификаторов, агентов, улучшающих совместимость, и вторичных добавок может находиться в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 18, от приблизительно 0,5 до приблизительно 15, от приблизительно 0,5 до приблизительно 9, от приблизительно 0,5 до приблизительно 5, от приблизительно 1 до 3 или от приблизительно 1 до 2, например. Конкретные количества пластификаторов и другого неполимерного компонента могут быть выбраны в конкретном варианте осуществления, исходя из предполагаемого применения водорастворимой пленки для регулирования гибкости пленки и для придания полезных эффектов обработки с учетом желаемых механических свойств пленки.
Водорастворимые полимеры для использования в описанной в данной заявке пленке (включая, но не ограничиваясь приведенным, полимеры PVOH и сополимеры PVOH) могут быть охарактеризованы вязкостью в диапазоне от приблизительно 3,0 до приблизительно 30,0 сП, от приблизительно 3,0 до приблизительно 27,0 сП, от приблизительно 4,0 до приблизительно 24,0 сП, от приблизительно 4,0 до приблизительно 23,0 сП, от приблизительно 4,0 сП до приблизительно 15,0 сП, или от приблизительно 6,0 до приблизительно 10,0 сП, например, по меньшей мере, приблизительно 3,0 сП, 4,0 сП, 6,0 сП, 8,0 сП, 10,0 сП или 12,0 сП и/или до приблизительно 12,0 сП, 16,0 сП, 20,0 сП, 24,0 сП или 30,0 сП. Вязкость полимера определяют путем измерения свежеприготовленного раствора с использованием вискозиметра типа Brookfield LV с UL адаптером, как описано в British Standard EN ISO 15023-2:2006, Приложение E, Тестовый метод Брукфилда. Это является международной практикой указывать вязкость 4% водных растворов поливинилового спирта при 20°С.Полимерные вязкости, указанные в данной заявке в сП, следует понимать как относящиеся к вязкости 4% водного раствора водорастворимого полимера при 20°С, если не указано иное.
В данной области техники хорошо известно, что вязкость водорастворимого полимера (PVOH или другого) коррелирует со средневесовой молекулярной массой  того же полимера, и часто вязкость используется в качестве заместителя для . Таким образом, средневесовая молекулярная масса водорастворимых полимеров, включая первый сополимер PVOH и второй полимер PVOH или второй сополимер PVOH, может находиться в диапазоне от приблизительно 30000 до приблизительно 175000, или от приблизительно 30000 до приблизительно 100000, или от приблизительно 55000 до приблизительно 80000, например.
Водорастворимая пленка может содержать другие вспомогательные агенты и технологические агенты, такие как, но не ограничиваясь приведенным, пластификаторы, компатибилизаторы пластификатора, поверхностно-активные вещества, смазывающие вещества, разделительные агенты, наполнители, разбавители, поперечносшивающие агенты, антиблокирующие агенты, антиоксиданты, средства для устранения клейкости, антивспениватели, наночастицы, такие как наноглины слоистого силикатного типа (например, монтмориллонит натрия), отбеливающие агенты (например, метабисульфит натрия, бисульфит натрия или другие), вызывающие неприятные ощущения агенты, такие как вещества, придающие горечь (например, соли денатония, такие как бензоат денатония, сахарид денатония и хлорид денатония; октаацетат сахарозы; хинин; флавоноиды, такие как кверцетин и наринген; и квазиноиды, такие как квассин и бруцин) и жгучие вещества (например, капсаицин, пиперин, аллилизотиоцианат и ресинифератоксин) и другие функциональные ингредиенты в количествах, приемлемых для предназначенных им целей. Предпочтительными являются варианты осуществления, включающие пластификаторы. Количество таких агентов может составлять до приблизительно 50 мас. %, 20 мас. %, 15 мас. %, 10 мас. %, 5 мас. %, 4 мас. % и/или, по меньшей мере, 0,01 мас. %, 0,1 мас. %, 1 мас. % или 5 мас. %, отдельно или в совокупности.
Либо в качестве первого, второго, третьего, или другого пластификатора, пластификатор может включать, но не ограничивается приведенным, глицерин, диглицерин, сорбит, этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, дипропиленгликоль, тетраэтиленгликоль, пропиленгликоль, полиэтиленгликоли с молекулярной массой до 400, неопентилгликоль, триметилолпропан, полиэфирполиолы, сорбит, 2-метил-1,3-пропандиол, этаноламины и их смесь. Предпочтительным пластификатором является глицерин, сорбит, триэтиленгликоль, пропиленгликоль, дипропиленгликоль, 2-метил-1,3-пропандиол, триметилолпропан или их комбинация. Общее количество пластификатора может находиться в диапазоне от приблизительно 10 мас. % до приблизительно 40 мас. %, или от приблизительно 15 мас. % до приблизительно 35 мас. %, или от приблизительно 20 мас. % до приблизительно 30 мас. %, например, от приблизительно 20 мас. % до приблизительно 25 мас. %, исходя из общей массы пленки. Можно использовать комбинации глицерина, дипропиленгликоля и сорбита. Необязательно, глицерин можно использовать в количестве от приблизительно 5 мас. % или 10 мас. % до приблизительно 30 мас. % или от 5 мас. % или 10 мас. % до приблизительно 20 мас. %, исходя из общей массы пленки. Необязательно, дипропиленгликоль можно использовать в количестве от приблизительно 1 мас. % до приблизительно 20 мас. %, или от приблизительно 2 мас. % или 3 мас. % до приблизительно 10 мас. % или 15 мас. %, исходя из общей массы пленки. Необязательно, сорбит можно использовать в количестве от приблизительно 1 мас. % до приблизительно 20 мас. % или от приблизительно 2 мас. % или 3 мас. % до приблизительно 10 мас. % или 15 мас. %, исходя из общей массы пленки. Конкретные количества пластификаторов могут быть выбраны в конкретном варианте осуществления, исходя из желаемой гибкости пленки и характеристик технологичности водорастворимой пленки. При низких количествах пластификатора, пленки могут стать хрупкими, труднообрабатываемыми или подверженными разрушению. При повышенных количествах пластификатора, пленки могут быть слишком мягкими, непрочными или труднообрабатываемыми для желаемого использования.
Приемлемые поверхностно-активные вещества могут включать неионные, катионные, анионные и цвиттерионные классы. Приемлемые поверхностно-активные вещества включают, но не ограничиваются приведенным, полиоксиэтиленированные полиоксипропиленгликоли, этоксилаты спиртов, этоксилаты алкилфенола, третичные ацетиленовые гликоли и алканоламиды (неионные вещества), полиоксиэтиленированные амины, четвертичные аммониевые соли и кватернизованные полиоксиэтиленированные амины (катионные вещества) и аминоксиды, N-алкилбетаины и сульфобетаины (цвиттерионные вещества). Другие приемлемые поверхностно-активные вещества включают диоктилсульфосукцинат натрия, сложные эфиры лактилированных жирных кислот глицерина и пропиленгликоля, лактиловые сложные эфиры жирных кислот, алкилсульфаты натрия, полисорбат 20, полисорбат 60, полисорбат 65, полисорбат 80, лецитин, ацетилированные сложные эфиры жирных кислот глицерина и пропиленгликоля, и ацетилированные сложные эфиры жирных кислот, и их комбинации. В различных вариантах осуществления, количество поверхностно-активного вещества в водорастворимой пленке находится в диапазоне от приблизительно 0,1 мас. % до 2,5 мас. %, необязательно, от приблизительно 1,0 мас. % до 2,0 мас. %.
Приемлемые смазывающие вещества/разделительные агенты могут включать, но не ограничиваются приведенным, жирные кислоты и их соли, жирные спирты, жирные сложные эфиры, жирные амины, ацетаты жирных аминов и жирные амиды. Предпочтительными смазывающими веществами/разделительными агентами являются жирные кислоты, соли жирных кислот и ацетаты жирных аминов. В одном типе варианта осуществления, количество смазывающего вещества/разделительного агента в водорастворимой пленке находится в диапазоне от приблизительно 0,02 мас. % до приблизительно 1,5 мас. %, необязательно, от приблизительно 0,1 мас. % до приблизительно 1 мас. %.
Приемлемые наполнители/разбавители/антиблокирующие агенты/средства для устранения клейкости включают, но не ограничиваются приведенным, крахмалы, модифицированные крахмалы, поперечносшитый поливинилпирролидон, поперечносшитую целлюлозу, микрокристаллическую целлюлозу, кремнезем, оксиды металлов, карбонат кальция, тальк и слюду. Предпочтительными веществами являются крахмалы, модифицированные крахмалы и кремнезем. В одном типе варианта осуществления, количество наполнителя/разбавителя/антиблокирующего агента/средства для устранения клейкости в водорастворимой пленке находится в диапазоне от приблизительно 0,1 мас. % до приблизительно 25 мас. %, или от приблизительно 1 мас. % до приблизительно 10 мас. %, или от приблизительно 2 мас. % до приблизительно 8 мас. %, или от приблизительно 3 мас. % до приблизительно 5 мас. %. В отсутствие крахмала, один предпочтительный диапазон для приемлемого наполнителя/разбавителя/антиблокирующего агента/средства для устранения клейкости составляет от приблизительно 0,1 мас. % или 1 мас. % до приблизительно 4 мас. % или 6 мас. %, или от приблизительно 1 мас. % до приблизительно 4 мас. %, или от приблизительно 1 мас. % до приблизительно 2,5 мас. %.
Водорастворимая пленка может дополнительно иметь содержание остаточной влажности, по меньшей мере, 4 мас. %, например, или в диапазоне от приблизительно 4 до приблизительно 10 мас. %, как измерено титрованием по Карлу Фишеру.
Другие особенности водорастворимых полимерных композиций, таких как пленки, могут быть найдены в публикации заявки на патент США №2011/0189413 и заявке США №13/740,053, которые обе включены в данную заявку путем ссылки в полном объеме.
Способ изготовления пленки
Один рассматриваемый класс вариантов осуществления характеризуется водорастворимой пленкой, которая образована, например, смешиванием, совместным литьем или сваркой полимера PVOH (или полимеров PVOH в случае смешанной системы), вместе с первым, вторым и третьим пластификаторами вместе с любыми необязательными вторичными добавками, описанными в данной заявке. Если сначала смешивают полимеры, то водорастворимая пленка предпочтительно образовывается путем литья полученной в результате смеси (например, вместе с другими пластификаторами и другими добавками) с образованием пленки. Если полимеры приварены, то водорастворимая пленка может быть образована, например, с помощью сварки растворителем или тепловой сварки. Другой рассматриваемый класс вариантов осуществления характеризуется водорастворимой пленкой, которая образована экструзией, например, экструзией с раздувом. В одном рассматриваемом неограничивающем варианте осуществления, пленка на основе смеси полимера PVOH и терполимера PVOH акриламидометилпропансульфокислоты образована экструзией с раздувом.
Пленка может иметь любую приемлемую толщину. Например, пленка может иметь толщину в диапазоне от приблизительно 5 до приблизительно 200 мкм, или в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 100 мкм, или от приблизительно 40 до приблизительно 85 мкм, например, 76 мкм.
Необязательно, водорастворимая пленка может представлять собой отдельную пленку, состоящую из одного слоя или множества подобных слоев. Кроме того, необязательно, водорастворимая пленка может иметь, по меньшей мере, один слой и может включать один или более дополнительных слоев разнородной композиции.
Пленка полезна для создания изделия, такого как пакет, для содержания композиции моющего средства, содержащей чистящие активные вещества, образуя, таким образом капсулу. Чистящие активные вещества могут принимать любую форму, такую как порошки, гели, пасты, жидкости, таблетки или любую их комбинацию. Пленка также полезна для любого другого применения, в котором желательны улучшенная обрабатываемость во влажном состоянии и низкое количество остатков в холодной воде. Варианты осуществления пленки также могут характеризоваться благоприятными механическими свойствами (например, прочностью герметичного скрепления, прочностью на разрыв), например, как сформированные и/или через определенный период времени в условиях контролируемого состаривания. Пленка образует, по меньшей мере, одну боковую стенку капсулы и/или пакета, необязательно, всю капсулу и/или пакет, и, предпочтительно, внешнюю поверхность, по меньшей мере, одной боковой стенки.
Описанную в данной заявке пленку можно также использовать для изготовления изделия, такого как пакет, с двумя или более отделениями, изготовленными из одной и той же пленки, или в комбинации с пленками других полимерных материалов. Дополнительные пленки могут быть получены, например, путем литья, выдувного формования, экструзии или экструзии с раздувом того же или другого полимерного материала, как известно в данной области техники. В одном типе варианта осуществления, полимеры, сополимеры или их производные, приемлемые для использования в качестве дополнительной пленки, выбраны из поливиниловых спиртов, поливинилпирролидона, полиалкиленоксидов, полиакриловой кислоты, целлюлозы, простых эфиров целлюлозы, сложных эфиров целлюлозы, амидов целлюлозы, поливинилацетатов, поликарбоновых кислот и солей, полиаминокислот или пептидов, полиамидов, полиакриламида, сополимеров малеиновой/акриловой кислот, полисахаридов, включая крахмал и желатин, природных камедей, таких как ксантан, и каррагенанов. Например, полимеры могут быть выбраны из полиакрилатов и водорастворимых акрилатных сополимеров, метилцеллюлозы, натрий карбоксиметилцеллюлозы, декстрина, этилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлозы, гидроксипропилметилцеллюлозы, мальтодекстрина, полиметакрилатов и их комбинаций, или выбраны из поливиниловых спиртов, сополимеров поливинилового спирта и гидроксипропилметилцеллюлозы (НРМС) и их комбинаций. Один рассматриваемый класс вариантов осуществления характеризуется количеством полимера в материале пакета, например, смеси смолы PVOH, как описано выше, составляющим, по меньшей мере, 60%.
Изделия
Изделия в соответствии с настоящим изобретением включают водорастворимую пленку и композицию, как правило, композицию для ухода в быту, которая расположена в непосредственной близости к пленке.
Изделия в соответствии с настоящим изобретением могут включать капсулы, которые могут содержать, по меньшей мере, одно герметично скрепленное отделение. Таким образом, капсулы могут содержать одно отделение или несколько отделений. Фигура 1 иллюстрирует изделие, в котором водорастворимая капсула 100 образована из водорастворимых полимерных пленок 10, 20, герметично скрепленных на границе 30. Одна или обе пленки 10, 20 содержат полимер PVOH и первый, второй и третий пластификаторы. Пленки 10, 20 определяют внутренний объем контейнера капсулы 40, который содержит любую желаемую композицию 50 для высвобождения в водную среду. Композиция 50 конкретно не ограничена, например, включая любую из множества чистящих композиций, описанных ниже. В вариантах осуществления, включающих несколько отделений (не показаны), каждое отделение может содержать идентичные и/или различные композиции. В свою очередь, композиции могут принимать любую приемлемую форму, включая, но не ограничиваясь приведенным, жидкость, твердое вещество и их комбинации (например, твердое вещество, суспендированное в жидкости). В некоторых вариантах осуществления, капсулы содержат первое, второе и третье отделения, каждое из которых, соответственно, содержит различные первую, вторую и третью композиции.
Отделения капсул с несколькими отделениями могут иметь одинаковые или разные размер(ы) и/или объем(ы). Отделения капсул с несколькими отделениями в соответствии с настоящим изобретением могут быть раздельными или соединенными любым приемлемым способом. В некоторых вариантах осуществления, второе и/или третье и/или последующие отделения накладываются на первое отделение. В одном варианте осуществления, третье отделение может быть наложено на второе отделение, которое, в свою очередь, накладывается на первое отделение в сэндвич-конфигурации. Альтернативно второе и третье отделения могут быть наложены на первое отделение. Однако также предусмотрено, что первое, второе и, необязательно, третье и последующие отделения могут быть присоединены друг к другу в расположении бок о бок. Отделения могут быть упакованы в ленте, причем каждое отделение отдельно разделяется линией перфорации. Следовательно, каждое отделение может отдельно отрываться от остальной части ленты конечным пользователем, например, для предварительной обработки или последующей обработки ткани композицией из отделения. В некоторых вариантах осуществления, первое отделение может быть окружено, по меньшей мере, вторым отделением, например, в конфигурации шины и обода, или в конфигурации капсула в капсуле.
В некоторых вариантах осуществления, капсулы с несколькими отделениями содержат три отделения, состоящие из большого первого отделения и двух меньших отделений. Второе и третье меньшие отделения накладываются на первое большее отделение. Размер и геометрия отделений выбираются таким образом, чтобы это расположение было достижимо. Геометрия отделений может быть одинаковой или различной. В некоторых вариантах осуществления, каждое второе и, необязательно, третье отделение имеют разную геометрию и форму по сравнению с первым отделением. В этих вариантах осуществления, второе и, необязательно, третье отделения расположены в конструкции на первом отделении. Эта конструкция может быть декоративной, образовательной или иллюстративной, например, для иллюстрации концепции или инструкции и/или используется для указания происхождения продукта. В некоторых вариантах осуществления, первое отделение представляет собой самое большое отделение, имеющее две большие лицевые поверхности, герметично скрепленные по периметру, и второе отделение является меньшим, покрывая менее, чем приблизительно 75% или менее, чем приблизительно 50% площади поверхности одной лицевой поверхности первого отделения. В вариантах осуществления, в которых имеется третье отделение, вышеупомянутая структура может быть такой же, но второе и третье отделения покрывают менее, чем приблизительно 60%, или менее, чем приблизительно 50%, или менее, чем приблизительно 45% площади поверхности одной лицевой поверхности первого отделения.
Изделия, капсулы и/или пакеты в соответствии с настоящим изобретением могут содержать одну или более разных пленок. Например, в вариантах осуществления с одним отделением, пакет может быть изготовлен из одной стенки, которая складывается на себя и герметично скрепляется по краям, или, альтернативно, двух стенок, которые герметично скрепляются вместе по краям. В вариантах осуществления с несколькими отделениями, пакет может быть изготовлен из одной или более пленок таким образом, что любое данное отделение пакета может содержать стенки, изготовленные из одной пленки или нескольких пленок, имеющих разные композиции. В одном варианте осуществления, капсула с несколькими отделениями содержит, по меньшей мере, три стенки: внешнюю верхнюю стенку; внешнюю нижнюю стенку; и разделительную стенку. Внешняя верхняя стенка и внешняя нижняя стенка, как правило, противоположны и образуют внешнюю часть капсулы. Разделительная стенка является внутренней частью капсулы и обычно прикреплена к противоположным внешним стенкам вдоль линии герметичного скрепления. Разделительная стенка разделяет внутреннюю часть капсулы с несколькими отделениями на, по меньшей мере, первое отделение и второе отделение.
Изделия, которые могут представлять собой капсулы или пакеты, могут быть изготовлены с использованием любого приемлемого оборудования и метода. Например, капсулы с одним отделением могут быть изготовлены с использованием техник вертикального заполнения формы, горизонтального заполнения формы или заполнения с помощью вращающегося барабана, широко известных в данной области техники. Такие процессы могут быть либо непрерывными, либо прерывистыми. Пленка может быть увлажнена и/или нагрета для повышения ее пластичности. Способ может также включать использование вакуума для втягивания пленки в приемлемую пресс-форму. Вакуумное вытягивание пленки в пресс-форму можно выполнять в течение от приблизительно 0,2 до приблизительно 5 секунд, или от приблизительно 0,3 до приблизительно 3, или от приблизительно 0,5 до приблизительно 1,5 секунды, как только пленка находится на горизонтальной части поверхности. Этот вакуум может быть таким, чтобы он обеспечивал пониженное давление в диапазоне от 10 мбар до 1000 мбар или в диапазоне от 100 мбар до 600 мбар, например.
Пресс-формы, в которых могут быть изготовлены изделия, такие как пакеты, могут иметь любую форму, длину, ширину и глубину, в зависимости от необходимых размеров капсул. Пресс-формы также могут варьироваться по размеру и форме от одной к другой, если это желательно. Например, объем конечных капсул может составлять от приблизительно 5 мл до приблизительно 300 мл, или от приблизительно 10 до 150 мл, или от приблизительно 20 до приблизительно 100 мл, и размеры пресс-формы регулируются соответствующим образом.
Изделие (например, пакет или капсула) может содержать первое и второе герметично скрепленные отделения. Второе отделение находится, в общем, наложенном расположении с первым герметично скрепленным отделением, таким образом, что второе герметично скрепленное отделение и первое герметично скрепленное отделение разделяет разделительная стенка внутри капсулы.
Изделие (например, пакет или капсула) может содержать первое и второе отделение, дополнительно содержит третье герметично скрепленное отделение. Третье герметично скрепленное отделение находится, в общем, наложенном расположении с первым герметично скрепленным отделением, таким образом, что третье герметично скрепленное отделение и первое герметично скрепленное отделение разделяет разделительная стенка внутри капсулы.
Первая композиция и вторая композиция могут быть выбраны из одной из следующих комбинаций: жидкость, жидкость; жидкость, порошок; порошок, порошок; и порошок, жидкость.
Первая, вторая и третья композиции могут быть выбраны из одной из следующих комбинаций: твердое вещество, жидкость, жидкость и жидкость, жидкость, жидкость.
Одно отделение или несколько герметично скрепленных отделений могут содержать композицию. Каждое из нескольких отделений может содержать одну и ту же или другую композицию. Композицию выбирают из жидкости, твердого вещества или их комбинации.
Композиция может быть выбрана из группы жидких композиций моющих средств для легкого режима работы и жидких композиций моющих средств для тяжелого режима работы, порошкообразных композиций моющих средств, моющего средства для мытья посуды вручную и/или в посудомоечной машине; композиций для очистки твердой поверхности, средств для улучшения свойств ткани, гелеобразных моющих средств, обычно используемых для стирки, и отбеливателя и добавок для стирки, шампуней и гелей для душа.
Формирование, герметичное скрепление и термоформование
Рассматриваемый класс вариантов осуществления характеризуется хорошей термоформуемостью водорастворимой пленки, изготовленной, как описано в данной заявке. Термоформуемая пленка представляет собой ту, которая может быть сформирована посредством применения тепла и силы.
Термоформование пленки представляет собой процесс нагревания пленки, формирования ее в пресс-форме, а затем предоставления возможности пленке остыть, после чего пленка будет удерживать форму пресс-формы. Тепло может применяться с использованием любых приемлемых средств. Например, пленка может быть непосредственно нагрета путем пропускания ее под нагревательным элементом или через горячий воздух, перед подачей ее на поверхность или сразу на поверхности. Альтернативно, она может быть нагрета опосредованно, например, путем нагревания поверхности или нанесения горячего элемента на пленку. В некоторых вариантах осуществления, пленку нагревают с использованием инфракрасного света. Пленка может быть нагрета до температуры от приблизительно 50 до приблизительно 150°С, от приблизительно 50 до приблизительно 120°С, от приблизительно 60 до приблизительно 130°С, от приблизительно 70 до приблизительно 120°С или от приблизительно 60 до приблизительно 90°С. Термоформование может быть выполнено любым одним или несколькими из следующих процессов: ручное драпирование термически размягченной пленки над пресс-формой или формирование под давлением размягченной пленки в пресс-форме (например, вакуумное формование) или автоматическое высокоскоростное индексирование свежеэкструдированного листа, имеющего точно известную температуру, в станцию формовки и обрезки, или автоматическое размещение, закручивание и/или пневматическое растяжение и формование под давлением пленки.
Альтернативно, пленка может быть смочена любым приемлемым способом, например, непосредственно путем распыления смачивающего агента (включая воду, раствор пленочной композиции, пластификатор для пленочной композиции или любую комбинацию вышеуказанных соединений) на пленку, до подачи ее на поверхность или сразу на поверхности, или опосредованно, путем смачивания поверхности или нанесения влажного элемента на пленку.
После того, как пленка была нагрета и/или смочена, она может быть втянута в соответствующую пресс-форму, предпочтительно с использованием вакуума. Заполнение формованной пленки может быть выполнено с использованием любых приемлемых способов. В некоторых вариантах осуществления, наиболее предпочтительный способ будет зависеть от вида продукта и требуемой скорости заполнения. В некоторых вариантах осуществления, формованную пленку заполняют встроенными методами заполнения. Заполненные открытые пакеты затем закрывают, формируя капсулы, используя вторую пленку любым приемлемым способом. Это может быть достигнуто в горизонтальном положении и в непрерывном, постоянном движении. Закрытие может быть выполнено путем непрерывной подачи второй пленки, предпочтительно водорастворимой пленки, над и на открытые пакеты, и затем предпочтительно герметичного скрепления первой и второй пленки вместе, как правило, в области между пресс-формами и, таким образом, между пакетами.
Может быть использован любой приемлемый способ герметичного скрепления пакета и/или его отдельных отделений. Неограничивающие примеры таких способов включают термосварку, сварку растворителем, уплотнение в растворителе или влагонепроницаемое уплотнение и их комбинации. Как правило, только площадь, которая образует герметичное скрепление, обрабатывают теплом или растворителем. Тепло или растворитель могут быть применены любым способом, как правило, на закрывающий материал, и, как правило, только на те области, которые должны образовывать герметичное скрепление. Если используют уплотнение в растворителе или влагонепроницаемое уплотнение, или сварку, предпочтительным может быть также применение тепла. Предпочтительные способы влагонепроницаемого уплотнения или уплотнения/сварки в растворителе включают выборочное нанесение растворителя на область между пресс-формами, или на закрывающий материал, например, путем его распыления или печати на данных областях, и затем применение давления на данные области, чтобы образовать герметичное скрепление. Могут быть использованы, например, ролики и ленты для герметичного скрепления, как описано выше (необязательно также обеспечивая тепло). Одним типом варианта осуществления, изготовленного особенно преимущественным в соответствии с настоящим изобретением, является герметичное скрепление пленки с собой другой подобной пленкой с помощью уплотнения в растворителе, необязательно, без тепла.
Сформированные капсулы затем могут быть разрезаны с помощью режущего устройства. Разрезание может быть выполнено с использованием любого известного способа. Может быть предпочтительным, чтобы разрезание также было выполнено непрерывным способом, и предпочтительно с постоянной скоростью и предпочтительно в горизонтальном положении. Режущее устройство может, например, быть острым элементом, или горячим элементом, или лазером, в результате чего в последнем случае, горячий элемент или лазер «прожигает» через пленку/область герметичного скрепления.
Различные отделения капсул с несколькими отделениями могут быть изготовлены вместе в стиле бок о бок, в котором полученные в результате соединенные капсулы могут быть или могут не быть разделены путем разрезания. Альтернативно, отделения могут быть изготовлены отдельно.
В некоторых вариантах осуществления, капсулы могут быть изготовлены в соответствии со способом, включающим стадии, на которых: а) формируют первое отделение (как описано выше); b) формируют углубление в некоторых или всех закрытых отделениях, сформированных на стадии (а), чтобы образовать второе формованное отделение, наложенное поверх первого отделения; с) заполняют и закрывают второе отделение с помощью третьей пленки; d) герметично скрепляют первую, вторую и третью пленки; и е) разрезают пленки с получением капсулы с несколькими отделениями. Углубление, сформированное на стадии (b), может быть достигнуто путем применения вакуума к отделению, полученному на стадии (а).
В некоторых вариантах осуществления, второе и/или третье отделение(я) могут быть изготовлены на отдельной стадии, а затем объединены с первым отделением, как описано в Европейской патентной заявке №08101442.5 или WO 2009/152031.
В некоторых вариантах осуществления, капсулы могут быть изготовлены в соответствии со способом, включающим стадии, на которых: а) формируют первое отделение, необязательно, с использованием тепла и/или вакуума, с использованием первой пленки на первой формовочной машине; b) заполняют первое отделение первой композицией; с) на второй формовочной машине, деформируют вторую пленку, необязательно, с использованием тепла и вакуума, чтобы изготовить второе и, необязательно, третье формованное отделение; d) заполняют второе и, необязательно, третье отделения; е) герметично скрепляют второе и, необязательно, третье отделение с использованием третьей пленки; f) помещают герметично скрепленное второе и, необязательно, третье отделения на первом отделении; g) герметично скрепляют первое, второе и, необязательно, третье отделения; и h) разрезают пленки с получением капсулы с несколькими отделениями.
Первая и вторая формовочные машины могут быть выбраны на основе их пригодности для выполнения указанного выше процесса. В некоторых вариантах осуществления, первая формовочная машина предпочтительно представляет собой горизонтальную формовочную машину, и вторая формовочная машина предпочтительно представляет собой формовочную машину с вращающимся барабаном, предпочтительно расположенную над первой формовочной машиной.
Следует понимать, что путем использования соответствующих станций подачи, можно изготовить капсулы с несколькими отделениями, которые содержат ряд различных или отличительных композиций и/или различные или отличительные жидкие, гелеобразные или пастообразные композиции.
На пленку и/или капсулу может быть распылен или напылен приемлемый материал, такой как активный агент, смазывающее вещество, вызывающий неприятные ощущения агент или их смеси. На пленку и/или капсулу может быть нанесена печать, например, чернилами и/или активным агентом.
Композиция
Изделия в соответствии с настоящим изобретением содержат композицию, как правило, композицию для ухода в быту. Композиция расположена в непосредственной близости к водорастворимой пленке. Композиция может находиться на менее, чем приблизительно 10 см, или менее, чем приблизительно 5 см, или менее, чем приблизительно 1 см от пленки. Как правило, композиция прилегает к пленке или контактирует с пленкой. Пленка может находиться в виде капсулы или отделения, содержащего композицию.
Капсулы в соответствии с настоящим изобретением могут содержать различные композиции. Капсула с несколькими отделениями может содержать одинаковые или различные композиции в каждом отдельном отделении.
Как описано выше, пленка и капсула особенно приемлемы для упаковки (например, в непосредственном контакте) материалов, которые имеют способные к обмену ионы водорода, например, композиций, характеризующихся кислотными/щелочными равновесиями, такими как равновесия амина и жирной кислоты и/или равновесия аминного анионного поверхностно-активного вещества и кислоты.
Этот признак настоящего изобретения может быть использован для сохранения композиций, содержащих несовместимые ингредиенты (например, отбеливатель и ферменты), физически разделенные или разделенные друг от друга. Считается, что такое разделение может увеличить срок полезного использования и/или уменьшить физическую нестабильность таких ингредиентов. Дополнительно или альтернативно, такое разделение может обеспечивать эстетические полезные эффекты, как описано в Европейской патентной заявке №09161692.0.
Неограничивающие примеры полезных композиций для ухода в быту включают жидкие композиции моющих средств для легкого режима работы и для тяжелого режима работы, композиции для очистки твердой поверхности, гелеобразные моющие средства, обычно используемые для стирки, отбеливатель и добавки для стирки, композиции для улучшения свойств ткани (такие как смягчители тканей), шампуни, гели для душа и другие композиции для личной гигиены. Композиции, используемые в капсулах в соответствии с настоящим изобретением, могут принимать форму жидкости, твердого вещества или порошка. Жидкие композиции могут содержать твердое вещество. Твердые вещества могут включать порошок или агломераты, такие как микрокапсулы, шарики, лапшу или один или несколько перламутровых шариков или их смеси. Такой твердый элемент может обеспечить технический полезный эффект во время мытья или в виде компонента для предварительной обработки, с отсроченным или последовательным высвобождением; дополнительно или альтернативно, он может обеспечить эстетический эффект.
-1
-1
-1
-1
-1
Композиции, инкапсулированные описанными в данной заявке пленками, могут иметь любую приемлемую вязкость в зависимости от таких факторов, как составные ингредиенты и назначение композиции. В одном варианте осуществления, композиция имеет высокое значение вязкости при сдвиге, при скорости сдвига 20 с и температуре 20°С, от 100 до 3000 сП, альтернативно от 300 до 2000 сП, альтернативно от 500 до 1000 сП, и низкое значение вязкости при сдвиге, при скорости сдвига 1 с и температуре 20°С, от 500 до 100000 сП, альтернативно от 1000 до 10000 сП, альтернативно от 1300 до 5000 сП. Способы измерения вязкости известны в данной области техники. В соответствии с настоящим изобретением измерения вязкости проводят с использованием вращательного реометра, например, ТА instruments AR550. Прибор включает 40 мм 2° или 1° коническое приспособление с зазором приблизительно 50-60 мкм для изотропных жидкостей или 40 мм плоскую стальную пластину с зазором 1000 мкм для жидкостей, содержащих частицы. Измерение осуществляется с использованием процедуры потока, которая включает стадию кондиционирования, удержание пика и стадию непрерывного линейного изменения. Стадия кондиционирования включает установку температуры измерения на 20°С, предварительный сдвиг 10 секунд при скорости сдвига 10 с и уравновешивание 60 секунд при выбранной температуре. Удержание пика включает применение скорости сдвига 0,05 с при 20°С в течение 3 мин с отбором проб каждые 10 с. Стадия непрерывного линейного изменения выполняется со скоростью сдвига от 0,1 до 1200 с в течение 3 мин при 20°С для получения профиля полного потока.
4
+
В изделиях, содержащих композиции для стирки, композиции добавки для стирки и/или композиции для улучшения свойств ткани, композиции могут содержать один или более из следующего неограничивающего списка ингредиентов: полезный агент по уходу за тканями; моющий фермент; агент, способствующий осаждению; модификатор реологии; добавка для повышения моющего действия; отбеливатель; отбеливающий агент; прекурсор отбеливателя; усилитель отбеливания; катализатор отбеливания; отдушка и/или микрокапсулы отдушки (см., например, патент США 5,137,646); цеолит, загруженный отдушкой; инкапсулированную в крахмал нотку отдушки; сложные эфиры полиглицерина; белящий агент; перламутровый агент; система стабилизации ферментов; улавливающие агенты, включая фиксирующие агенты для анионных красителей, комплексообразователи для анионных поверхностно-активных веществ и их смеси; оптические осветлители или флуоресцирующие вещества; полимер, включая, но не ограничиваясь приведенным, грязеотталкивающий полимер и/или суспендирующий загрязнения полимер; диспергаторы; противопенные агенты; неводный растворитель; жирная кислота; подавители пенообразования, например, силиконовые подавители пенообразования (см.: публикацию заявки на патент США №2003/0060390 А1, 65-77); катионные крахмалы (см.: публикацию заявки на патент США №2004/0204337 А1 и публикацию заявки на патент США №2007/0219111 А1); диспергаторы пены (см.: публикацию заявки на патент США №2003/0126282 А1, 89-90); субстантивные красители; оттеночные красители (см.: публикацию заявки на патент США №2014/0162929А1); окрашивающие вещества; замутнитель; антиоксидант; гидротропы, такие как толуолсульфонаты, куменсульфонаты и нафталинсульфонаты; цветные вкрапления; цветные шарики, сферы или экструдаты; глинистые смягчители; антибактериальные средства. Любой один или более из этих ингредиентов описаны далее в Европейской патентной заявке №09161692.0, публикации заявки на патент США №2003/0139312 А1 и в заявке США №61/229,981. Дополнительно или альтернативно, композиции могут содержать поверхностно-активные вещества, четвертичные аммониевые соединения и/или системы растворителей. Четвертичные аммониевые соединения могут присутствовать в композициях для улучшения свойств ткани, таких как смягчители ткани, и содержат катионы четвертичного аммония, которые являются положительно заряженными многоатомными ионами структуры NR, где R представляет собой алкильную группу или арильную группу.
Поверхностно-активные вещества
Композиции моющих средств могут содержать от приблизительно 1% до 80% по массе поверхностно-активного вещества. Поверхностно-активное вещество является особенно предпочтительным в качестве компонента первой композиции. Предпочтительно первая композиция содержит от приблизительно 5% до 50% по массе поверхностно-активного вещества. Вторая и третья композиции могут содержать поверхностно-активное вещество в количествах от 0,1 до 99,9%.
Используемые моющие поверхностно-активные вещества могут быть анионного, неионного, цвиттерионного, амфолитного или катионного типа или могут содержать совместимые смеси этих типов. Более предпочтительно поверхностно-активные вещества выбраны из группы, состоящей из анионных, неионных, катионных поверхностно-активных веществ и их смесей. Предпочтительно композиции, по существу, свободны от бетаиновых поверхностно-активных веществ. Моющие поверхностно-активные вещества, полезные в данной заявке, описаны в патентах США 3,664,961; 3,919,678; 4,222,905; и 4,239,659. Предпочтительными являются анионные и неионные поверхностно-активные вещества.
Полезные анионные поверхностно-активные вещества могут сами по себе быть нескольких разных типов. Например, водорастворимые соли высших жирных кислот, то есть «мыла», являются полезными анионными поверхностно-активными веществами в композициях в данной заявке. Они включают мыла щелочных металлов, такие как натриевые, калиевые, аммониевые и алкиламмониевые соли высших жирных кислот, содержащие от приблизительно 8 до приблизительно 24 атомов углерода и предпочтительно от приблизительно 12 до приблизительно 18 атомов углерода. Мыла могут быть получены путем прямого омыления жиров и масел или путем нейтрализации свободных жирных кислот. Особенно полезными являются натриевые и калиевые соли смесей жирных кислот, полученных из кокосового масла и твердого жира, то есть натриевое или калиевое жировое и кокосовое мыло.
8
18
11
13
Дополнительные немыльные анионные поверхностно-активные вещества, которые приемлемы для использования в данной заявке, включают водорастворимые соли, предпочтительно соли щелочного металла и аммония, органических продуктов реакции серной кислоты, имеющих в своей молекулярной структуре алкильную группу, содержащую от приблизительно 10 до приблизительно 20 атомов углерода, и группу сложного эфира сульфоновой кислоты или серной кислоты. (В термин «алкил» входит алкильная часть ацильных групп). Примеры этой группы синтетических поверхностно-активных веществ включают: а) алкилсульфаты натрия, калия и аммония, особенно полученные сульфатированием высших спиртов (С-С), такие как полученные путем восстановления глицеридов твердого жира или кокосового масла; b) сульфаты алкилполиэтоксилата натрия, калия и аммония, особенно те, в которых алкильная группа содержит от 10 до 22, предпочтительно от 12 до 18 атомов углерода, и где полиэтоксилатная цепь содержит от 1 до 15, предпочтительно от 1 до 6 этоксилатных фрагментов; и с) алкилбензолсульфонаты натрия и калия, в которых алкильная группа содержит от приблизительно 9 до приблизительно 15 атомов углерода, в конфигурации неразветвленной цепи или разветвленной цепи, например, типа, описанного в патентах США 2.220,099 и 2,477,383. Особенно ценными являются алкилбензолсульфонаты с линейной неразветвленной цепью, в которых среднее число атомов углерода в алкильной группе составляет от приблизительно 11 до 13, сокращенно С-С LAS.
1
2
4
n
1
10
16
8
12
12
15
12
13
Предпочтительными неионными поверхностно-активными веществами являются имеющие формулу R(OCH)OH, где R представляет собой С-С, алкильную группу или С-С алкилфенильную группу, и п означает от 3 до приблизительно 80. Особенно предпочтительными являются продукты конденсации С-С спиртов, содержащие от приблизительно 5 до приблизительно 20 молей этиленоксида на моль спирта, например, С-С спирт, конденсированный с приблизительно 6,5 моля этиленоксида на моль спирта.
Система растворителей
1
4
Система растворителей в композициях в соответствии с настоящим изобретением может представлять собой систему растворителей, содержащую только воду или смеси органических растворителей с водой. Предпочтительные органические растворители включают 1,2-пропандиол, этанол, глицерин, дипропиленгликоль, метилпропандиол и их смеси. Также могут быть использованы другие низшие спирты, С-С алканоламины, такие как моноэтаноламин и триэтаноламин. Системы растворителей могут отсутствовать, например, в безводных твердых вариантах осуществления настоящего изобретения, но более типично присутствуют в количествах в диапазоне от приблизительно 0,1% до приблизительно 98%, предпочтительно, по меньшей мере, от приблизительно 1% до приблизительно 50%, более обычно от приблизительно 5% до приблизительно 25%. Как правило, композиции в соответствии с настоящим изобретением, особенно в жидкой форме, содержат менее, чем 50% воды, предпочтительно от приблизительно 0,1% до приблизительно 20% воды, или более предпочтительно от приблизительно 0,5% до приблизительно 15%, или от приблизительно 5% до приблизительно 12%, по массе композиции, воды.
Композиции в данной заявке обычно могут быть получены путем смешивания ингредиентов вместе. Если используется перламутровое вещество, его следует добавлять на поздних стадиях смешивания. Если используется модификатор реологии, предпочтительно сначала образовать предварительную смесь, в которой модификатор реологии диспергируется в части воды и, необязательно, других ингредиентах, в конечном счете, используемых для составления композиций. Эта предварительная смесь образуется таким образом, что она образует структурированную жидкость. К этой структурированной предварительной смеси затем можно добавить, в то время как предварительная смесь находится в состоянии перемешивания, подлежащие использованию поверхностно-активное вещество(а) и основные вспомогательные вещества для стирки, а также воду и любые необязательные вспомогательные вещества композиции моющего средства.
Значение рН полезных композиций может составлять от приблизительно 2 до приблизительно 12, от приблизительно 4 до приблизительно 12, от приблизительно 5,5 до приблизительно 9,5, от приблизительно 6 до приблизительно 8,5 или от приблизительно 6,5 до приблизительно 8,2. Композиции моющих средств для стирки могут иметь значение рН от приблизительно 6 до приблизительно 10, от приблизительно 6,5 до приблизительно 8,5, от приблизительно 7 до приблизительно 7,5 или от приблизительно 8 до приблизительно 10. Композиции для автоматизированного мытья посуды могут иметь значение рН от приблизительно 8 до приблизительно 12. Добавочные композиции моющего средства для стирки могут иметь значение рН от приблизительно 4 до приблизительно 8. Средства для улучшения свойств ткани могут иметь значение рН от приблизительно 2 до приблизительно 8, или от приблизительно 2 до приблизительно 4, или от приблизительно 2,5 до приблизительно 3,5, или от приблизительно 2,7 до приблизительно 3,3.
Значение рН моющего средства определяется как значение рН водного 10% (мас./об.) раствора моющего средства при 20±2°С; для твердых веществ и порошкообразного моющего средства оно определяется как значение рН водного 1% (мас./об.) раствора моющего средства при 20±2°С. Приемлемым является любой прибор, способный измерять значение рН до ±0,01 единицы рН. Прибор Orion (Thermo Scientific, Clintinpark-Keppekouter, Ninovesteenweg 198, 9320 Erembodegem-Aalst, Бельгия) или эквивалент являются приемлемыми приборами. рН-метр должен быть оснащен приемлемым стеклянным электродом с эталоном из каломели или серебра/хлорида серебра. Пример включает Mettler DB 115. Электрод должен храниться в рекомендованном производителем растворе электролита.
10% водный раствор моющего средства получают в соответствии со следующей процедурой. Пробу 10±0,05 грамма взвешивают с помощью весов, способных измерять с точностью до ±0,02 грамма. Пробу переносят в мерную колбу на 100 мл, разбавляют до объема очищенной водой (деионизированная и/или дистиллированная вода является приемлемой, пока проводимость воды составляет <5 мкС/см) и тщательно перемешивают. Приблизительно 50 мл полученного в результате раствора выливают в лабораторный стакан, температуру доводят до 20±2°С, и значение рН измеряют в соответствии со стандартной процедурой производителя рН-метра (важно следовать инструкциям производителя, чтобы также настроить и откалибровать сборку рН).
Для твердых и порошкообразных моющих средств, 1% водный раствор моющего средства получают в соответствии со следующей процедурой. Пробу 10±0,05 грамма взвешивают с помощью весов, способных измерять с точностью до ±0,02 грамма. Пробу переносят в мерную колбу на 1000 мл, разбавляют до объема очищенной водой (деионизированная и/или дистиллированная вода является приемлемой, пока проводимость воды составляет <5 мкС/см) и тщательно перемешивают. Приблизительно 50 мл полученного в результате раствора выливают в лабораторный стакан, температуру доводят до 20±2°С, и значение рН измеряют в соответствии со стандартной процедурой производителя рН-метра (важно следовать инструкциям производителя, чтобы также настроить и откалибровать рН-метр).
Отбеливатели
Неорганические и органические отбеливатели являются приемлемыми чистящими активными веществами для использования в данной заявке. Неорганические отбеливатели включают пергидратные соли, такие как перборатные, перкарбонатные, перфосфатные, персульфатные и персиликатные соли. Неорганические пергидратные соли обычно представляют собой соли щелочных металлов. Неорганическая пергидратная соль может быть включена в виде кристаллического твердого вещества без дополнительной защиты. Альтернативно, на соль может быть нанесено покрытие, как известно в данной области техники.
2
4
2
3
2
2
2
Перкарбонаты щелочных металлов, особенно перкарбонат натрия, являются предпочтительными пергидратами для использования в композиции моющего средства, описанной в данной заявке. Перкарбонат наиболее предпочтительно включен в продукты в покрытом виде, что обеспечивает стабильность продукта. Приемлемый материал покрытия, обеспечивающий стабильность продукта, включает смешанную соль водорастворимого сульфата и карбоната щелочного металла. Такие покрытия вместе со способами нанесения покрытия ранее были описаны в патенте Великобритании 1,466,799 и патентах США №№3,975,280; 4,075,116; и 5,340,496, каждый из которых включен в данную заявку путем ссылки. Массовое соотношение материала покрытия на основе смешанной соли и перкарбоната находится в диапазоне от 1:99 до 1:9, и предпочтительно от 1:49 до 1:19. Предпочтительно, смешанная соль представляет собой сульфат натрия и карбонат натрия, которая имеет общую формулу NaSO+n+NaCO, где n означает от 0,1 до 3, предпочтительно от 0,3 до 1,0 и более предпочтительно от 0,2 до 0,5. Другой приемлемый материал покрытия, обеспечивающий стабильность продукта, включает силикат натрия с соотношением SiO:NaO от 1,8:1 до 3,0:1, предпочтительно от 1,8:1 до 2,4:1 и/или метасиликат натрия, предпочтительно применяемый в количестве от 2% до 10% (обычно от 3% до 5%) SiO по массе неорганической пергидратной соли, такой как пероксимоноперсульфат калия. Другие покрытия, которые содержат силикат магния, силикатные и боратные соли, силикатные и борные кислоты, воски, масла и жирные мыла, также могут быть успешно использованы.
Органические отбеливатели могут включать органические пероксикислоты, включая диацил и тетраацилпероксиды, особенно дипероксидодекандикарбоновую кислоту, диперокситетрадекандикарбоновую кислоту и дипероксигексадекандикарбоновую кислоту. Дибензоил пероксид является предпочтительной органической пероксикислотой в данной заявке. Диацилпероксид, особенно дибензоилпероксид, предпочтительно может присутствовать в форме частиц со средневесовым диаметром от приблизительно 0,1 до приблизительно 100 микрон, предпочтительно от приблизительно 0,5 до приблизительно 30 микрон, более предпочтительно от приблизительно 1 до приблизительно 10 микрон. Предпочтительно, по меньшей мере, от приблизительно 25 до 100%, более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 50%, даже более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 75%, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 90% частиц менее, чем 10 микрон, предпочтительно менее, чем 6 микрон.
Другие органические отбеливатели включают пероксикислоты, конкретными примерами которых являются алкилпероксикислоты и арилпероксикислоты. Предпочтительными представителями являются: (а) пероксибензойная кислота и ее производные, замещенные циклом, такие как алкилпероксибензойные кислоты, но также перокси-α-нафтойная кислота и моноперфталат магния; (b) алифатические или замещенные алифатические пероксикислоты, такие как пероксилауриновая кислота, пероксистеариновая кислота, ε-фталимидопероксикапроновая кислота [фталоиминопероксигексановая кислота (РАР)], о-карбоксибензамидопероксикапроновая кислота, N-нонениламидоперадипиновая кислота и N-нонениламидоперсукцинаты; и (с) алифатические и арилалифатические пероксидикарбоновые кислоты, такие как 1,12-дипероксикарбоновая кислота, 1,9-дипероксиазелаиновая кислота, дипероксисебациновая кислота, дипероксибрассиловая кислота, дипероксифталевые кислоты, 2-децилдипероксибутан-1,4-дикарбоновая кислота, N,N-терефталоилди(6-аминоперкапроновая кислота).
Активаторы отбеливания могут включать предшественники органических перкислот, которые усиливают отбеливающее действие в процессе очистки при температурах 60°С и ниже. Активаторы отбеливания, приемлемые для использования в данной заявке, включают соединения, которые в условиях пергидролиза дают алифатические пероксикарбоновые кислоты, содержащие предпочтительно от 1 до 10 атомов углерода, в частности от 2 до 4 атомов углерода, и/или, необязательно, замещенную пербензойную кислоту. Приемлемые вещества содержат О-ацильные и/или N-ацильные группы из числа указанных атомов углерода и/или, необязательно, замещенные бензоильные группы. Предпочтение отдается полиацилированным алкилендиаминам, в частности тетраацетилэтилендиамину (TAED), ацилированным производным триазина, в частности 1,5-диацетил-2,4-диоксогексагидро-1,3,5-триазину (DADHT), ацилированным гликолурилам, в частности тетраацетилгликолурилу (TAGU), N-ацилимидам, в частности N-нонаноилсукцинимиду (NOSI), ацилированным фенолсульфонатам, в частности н-нонаноил- или изононаноилоксибензолсульфонату (н- или изо-NOBS), ангидридам карбоновых кислот, в частности фталевому ангидриду, ацилированным многоатомным спиртам, в частности триацетину, диацетату этилентликоля и 2,5-диацетокси-2,5-дигидрофурану, а также триэтилацетилцитрату (ТЕАС).
Катализаторы отбеливания, предпочтительные для использования в композиции моющего средства в данной заявке, включают триазациклононан марганца и связанные с ним комплексы (патент США №4,246,612, публикация заявки на патент США №5,227,084); биспиридиламин Со, Cu, Mn и Fe и связанные с ними комплексы (патент США №5,114,611); и пентаминацетат кобальта(Ш) и связанные с ним комплексы (патент США №4,810,410). Полное описание катализаторов отбеливания, приемлемых для использования в данной заявке, можно найти в патенте США №6,599,871, включенном в данную заявку путем ссылки.
Агенты для мытья посуды
6
18
Предпочтительное поверхностно-активное вещество для использования в моющих средствах для автоматизированного мытья посуды представляет собой вещество с низким пенообразованием само по себе или в сочетании с другими компонентами (например, подавителями пенообразования). Предпочтительными для использования в данной заявке являются неионные поверхностно-активные вещества с низкой и высокой температурой помутнения и их смеси, включая неионные алкоксилированные поверхностно-активные вещества (особенно этоксилаты, полученные из C-C первичных спиртов), этоксилированные-пропоксилированные спирты (например, POLY-TERGENT SLF18 Olin Corporation), блокированные эпоксидом поли(оксиалкилированные) спирты (например, POLY-TERGENT SLF18B Olin Corporation - см. WO-A-94/22800), поверхностно-активные вещества на основе блокированного эпоксидом поли(оксиалкилированного) спирта и блокированные полиоксиэтиленовые-полиоксипропиленовые полимерные соединения, такие как PLURONIC, REVERSED PLURONIC и TETRONIC от BASF-Wyandotte Corp., Wyandotte, Michigan; амфотерные поверхностно-активные вещества, такие как С12-С20 алкиламиноксиды (предпочтительные аминоксиды для использования в данной заявке включают лаурилдиметиламиноксид и гексадецилдиметиламиноксид) и алкил-амфокарбоновые поверхностно-активные вещества, такие как MIRANOL™ С2М; и цвиттерионные поверхностно-активные вещества, такие как бетаины и султаины; и их смеси. Поверхностно-активные вещества, приемлемые для использования в данной заявке, описаны, например, в публикации заявки на патент США 3,929,678, публикации заявки на патент США 4,259,217, ЕР-А-0414549, WO-A-93/08876 и WO-A-93/08874. Поверхностно-активные вещества могут присутствовать в количестве от приблизительно 0,2% до приблизительно 30% по массе, более предпочтительно от приблизительно 0,5% до приблизительно 10% по массе, наиболее предпочтительно от приблизительно 1% до приблизительно 5% по массе композиции моющего средства.
Другие композиции и добавки
Добавки для повышения моющего действия, приемлемые для использования в композиции моющего средства, описанной в данной заявке, включают водорастворимые добавки для повышения моющего действия, включая цитраты, карбонаты, силикат и полифосфаты, например, триполифосфат натрия и гексагидрат триполифосфата натрия, триполифосфат калия и смешанные соли триполифосфата натрия и калия.
Ферменты, приемлемые для использования в композиции моющего средства, описанной в данной заявке, включают бактериальные и грибковые целлюлазы, включая CAREZYME и CELLUZYME (Novo Nordisk A/S); пероксидазы; липазы, включая AMANO-P (Amano Pharmaceutical Co.), Ml LIPASE и LIPOMAX (Gist-Brocades) и LIPOLASE и LIPOLASE ULTRA (Novo); кутиназы; протеазы, включая ESPERASE, ALCALASE, DURAZYM и SAVINASE (Novo) и MAXATASE, MAXACAL, PROPERASE и MAXAPEM (Gist-Brocades); α и β амилазы, включая PURAFECT OX AM (Genencor) и TERMAMYL, BAN, FUNGAMYL, DURAMYL и NATALASE (Novo); пектиназы; и их смеси. Ферменты могут быть добавлены в данной заявке в виде гранул, гранулятов или совместных гранулятов в количествах, как правило, в диапазоне от приблизительно 0,0001% до приблизительно 2% чистого фермента по массе чистящей композиции.
Подавители пенообразования, приемлемые для использования в композиции моющего средства, описанной в данной заявке, включают неионные поверхностно-активные вещества, имеющие низкую температуру помутнения. «Температура помутнения», как используется в данной заявке, является хорошо известным свойством неионных поверхностно-активных веществ, которое является результатом того, что поверхностно-активное вещество становится менее растворимым с повышением температуры, при этом температура, при которой наблюдается появление второй фазы, называется «температурой помутнения». Как используется в данной заявке, неионное поверхностно-активное вещество «с низкой температурой помутнения» определяется как ингредиент системы неионных поверхностно-активных веществ, имеющий температуру помутнения менее, чем 30°С, предпочтительно менее, чем приблизительно 20°С, и даже более предпочтительно менее, чем приблизительно 10°С, и наиболее предпочтительно менее, чем приблизительно 7,5°С. Неионные поверхностно-активные вещества с низкой температурой помутнения могут включать неионные алкоксилированные поверхностно-активные вещества, особенно этоксилаты, полученные из первичного спирта, и
полиоксипропилен/полиоксиэтилен/полиоксипропилен (РО/ЕО/РО) обратные блок-полимеры. Кроме того, такие неионные поверхностно-активные вещества с низкой температурой помутнения могут включать, например, этоксилированный-пропоксилированный спирт (например, BASF POLY-TERGENT SLF18) и блокированные эпоксидом поли(оксиалкилированные) спирты (например, серии неионных веществ BASF POLY-TERGENT SLF18B, как описано, например, в публикации заявки на патент США №5,576,281).
Другие приемлемые компоненты для использования в композиции моющего средства, описанной в данной заявке, включают чистящие полимеры, обладающие препятствующими повторному осаждению, грязеотталкивающими или другими моющими свойствами. Полимеры, препятствующие повторному осаждению, для использования в данной заявке включают полимеры, содержащие акриловую кислоту, такие как SOKALAN РА30, РА20, РА15, РАЮ и SOKALAN СРЮ (BASF GmbH), ACUSOL 45N, 480N, 460N (Rohm and Haas), сополимеры акриловой кислоты/малеиновой кислоты, такие как SOKALAN CP,5 и акриловые/метакриловые сополимеры. Другие приемлемые полимеры включают полимеры на основе аминов, такие как алкоксилированные полиалкиленимины (например, PEI600 ЕО20 и/или этоксисульфатированные гексаметилендиаминдиметиловые четвертичные аммониевые соединения), которые, необязательно, могут быть кватернизованы. Грязеотталкивающие полимеры для использования в данной заявке включают алкильные и гидроксиалкильные целлюлозы (публикация заявки на патент США №4,000,093), полиоксиэтилены, полиоксипропилены и их сополимеры и неионные и анионные полимеры на основе терефталатных сложных эфиров этиленгликоля, пропиленгликоля и их смеси.
Секвестранты тяжелых металлов и ингибиторы роста кристаллов также приемлемы для использования в моющем средстве, например, диэтилентриаминпента(метиленфосфонат), этилендиаминтетра(метиленфосфонат), гексаметилендиаминтетра(метиленфосфонат), этилендифосфонат, гидрокси-этилен-1,1-дифосфонат, нитрилотриацетат, этилендиаминотетрацетат, этилендиамин-N,N'-дисукцинат в формах их соли и свободной кислоты.
Приемлемым для использования в композиции моющего средства, описанной в данной заявке, также является ингибитор коррозии, например, органические вещества для покрытия серебра (особенно парафины, такие как WINOG 70, продаваемые Wintershall, Salzbergen, Германия), азотсодержащие соединения ингибитора коррозии (например, бензотриазол и бензимадазол - см. GB-A-1137741) и соединения Mn (II), в частности соли Mn (II) органических лигандов.
Другие приемлемые компоненты для использования в композиции моющего средства в данной заявке включают стабилизаторы ферментов, например, ион кальция, борную кислоту и пропиленгликоль.
Приемлемые добавки для полоскания известны в данной области техники. Коммерческие вспомогательные средства для полоскания для мытья посуды обычно представляют собой смеси низкопенящихся эфиров полиэтилена/полипропиленгликоля с жирным спиртом, солюбилизаторы (например, куменсульфонат), органические кислоты (например, лимонную кислоту) и растворители (например, этанол). Функция таких вспомогательных средств для полоскания заключается в том, чтобы влиять на межфазное натяжение воды таким образом, чтобы она могла стекать с ополоснутых поверхностей в виде тонкой когерентной пленки, чтобы не осталось капель воды, полос или пленок после последующего процесса сушки. В Европейском патенте 0197434 В1 описаны вспомогательные средства для полоскания, которые содержат смешанные эфиры в качестве поверхностно-активных веществ. Добавки для полоскания, такие как смягчители ткани и тому подобное, также рассматриваются и приемлемы для инкапсулирования в пленку в соответствии с настоящим изобретением в данной заявке.
Способы применения
Пленки и изделия, описанные в данной заявке, а также композиции, содержащиеся в них, могут быть использованы для обработки подложки, например, ткани или твердой поверхности, например, путем приведения в контакт подложки с пленкой, изделием и/или композицией, содержащейся в них. Стадия контактирования может происходить вручную или в автоматической машине, например, в автоматической (с вертикальной или фронтальной загрузкой), стиральной машине или автоматической посудомоечной машине. Стадия контактирования может происходить в присутствии воды, которая может находиться при температуре до приблизительно 80°С, или до приблизительно 60°С, или до приблизительно 40°С, или до приблизительно 30°С, или до приблизительно 20°С, или до приблизительно 15°С, или до приблизительно 10°С или до приблизительно 5°С. Как отмечено выше, пленки в соответствии с настоящим изобретением и изделия, изготовленные из них, особенно приемлемы для растворения в холодной воде и, следовательно, обеспечивают полезные эффекты при мытье в холодной воде (например, от приблизительно 1°С до приблизительно 30°С или от приблизительно 5°С до приблизительно 20°С). За стадией контактирования может следовать цикл многократного полоскания или даже цикл одного полоскания; поскольку пленка обладает хорошими свойствами растворения, требуется меньшее количество воды для растворения пленки и/или высвобождения содержащегося в ней содержимого.
Конкретные рассмотренные аспекты настоящего изобретения описаны в данной заявке в следующих пронумерованных пунктах.
1. Изделие, содержащее водорастворимую пленку и композицию для ухода в быту, расположенную в непосредственной близости к пленке, при этом водорастворимая пленка содержит: полимер поливинилового спирта (PVOH); дипропиленгликоль в качестве первого пластификатора; сахарный спирт в качестве второго пластификатора; и полиол в качестве третьего пластификатора, причем третий пластификатор отличается от первого пластификатора и второго пластификатора.
2. Изделие, содержащее нерастворимую в воде пленку, при этом нерастворимая в воде пленка содержит: нерастворимый в воде полимер поливинилового спирта (PVOH) (например, перекрестносшитый полимер PVOH); дипропиленгликоль в качестве первого пластификатора; сахарный спирт в качестве второго пластификатора; и полиол в качестве третьего пластификатора, причем третий пластификатор отличается от первого пластификатора и второго пластификатора.
3. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором сахарный спирт выбран из группы, состоящей из изомальта, мальтита, сорбита, ксилита, эритрита, адонита, дульцита, пентаэритрита и маннита.
4. Изделие в соответствии с предыдущим пунктом, в котором сахарный спирт представляет собой сорбит.
5. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором полиол выбран из группы, состоящей из глицерина, диглицерина, этиленгликоля, диэтиленгликоля, триэтиленгликоля, тетраэтиленгликоля, полиэтиленгликолей с молекулярной массой до 400, неопентилгликоля, пропиленгликоля, 2-метил-1,3-пропандиола, триметилолпропана и полиэфирполиолов.
6. Изделие в соответствии с предыдущим пунктом, в котором полиол представляет собой глицерин.
7. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором сахарный спирт представляет собой сорбит, и полиол представляет собой глицерин.
8. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, содержащее: полимер поливинилового спирта (PVOH); дипропиленгликоль в качестве первого пластификатора; сорбит в качестве второго пластификатора; и глицерин в качестве третьего пластификатора; при этом первый, второй и третий пластификаторы присутствуют в пленке в суммарном количестве в диапазоне от приблизительно 5 частей до приблизительно 50 частей общего количества пластификатора на 100 частей общего количества смолы (м.ч. на 100 м.ч. смолы) в пленке.
9. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором пленка является, по существу, свободной от пластификаторов, отличающихся от первого, второго и третьего пластификаторов.
10. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором пленка содержит твердый пластификатор, который имеет температуру плавления выше приблизительно 50°С.
11. Изделие в соответствии с предыдущим пунктом, в котором твердый пластификатор является также вторым пластификатором.
12. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором первый, второй и третий пластификаторы присутствуют в пленке в суммарном количестве в диапазоне от приблизительно 5 частей до приблизительно 40 частей общего количества пластификатора на 100 частей общего количества смолы (м.ч. на 100 м.ч. смолы) в пленке.
13. Изделие в соответствии с предыдущим пунктом, в котором первый, второй и третий пластификаторы присутствуют в пленке в суммарном количестве в диапазоне от приблизительно 10 м.ч. на 100 м.ч. смолы до приблизительно 40 м.ч. на 100 м.ч. смолы, или от приблизительно 20 м.ч. на 100 м.ч. смолы до приблизительно 35 м.ч. на 100 м.ч. смолы.
14. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором: пленка имеет прочность на разрыв при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 25 МПа, как измерено с помощью Теста определения прочности на разрыв при состаривании; и пленка имеет значение разрыва герметичного скрепления, по меньшей мере, приблизительно 170%, как измерено с помощью Теста определения суммы разрывов герметичного скрепления.
15. Изделие в соответствии с предыдущим пунктом, в котором пленка имеет прочность на разрыв при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 30 МПа, как измерено с помощью Теста определения прочности на разрыв при состаривании.
16. Изделие в соответствии с пунктом 14 или 15, в котором: первый пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 10 мас. % до приблизительно 40 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке; второй пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 10 мас. % до приблизительно 30 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке; и третий пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 40 мас. % до приблизительно 70 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке.
17. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором: первый пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 10 мас. % до приблизительно 65 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке.
18. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором: второй пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 10 мас. % до приблизительно 65 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке.
19. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором: третий пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 25 мас. % до приблизительно 80 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке.
20. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором: первый пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 13 мас. % до приблизительно 46 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке; второй пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 13 мас. % до приблизительно 58 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке; и третий пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 28 мас. % до приблизительно 73 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке.
21. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором: первый пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 13 мас. % до приблизительно 38 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке; второй пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 16 мас. % до приблизительно 58 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке; и третий пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 28 мас. % до приблизительно 71 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке.
22. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором: первый пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 13 мас. % до приблизительно 58 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке; второй пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 13 мас. % до приблизительно 58 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке; и третий пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 28 мас. % до приблизительно 73 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке.
23. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором: первый пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 13 мас. % до приблизительно 50 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке; второй пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 13 мас. % до приблизительно 50 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке; и третий пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 36 мас. % до приблизительно 73 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке.
24. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором: первый пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 13 мас. % до приблизительно 45 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке; второй пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 19 мас. % до приблизительно 52 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке; и третий пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 35 мас. % до приблизительно 65 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке.
25. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором: первый пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 13 мас. % до приблизительно 39 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке; второй пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 22 мас. % до приблизительно 38 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке; и третий пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 39 мас. % до приблизительно 64 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке.
26. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором: первый пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 13 мас. % до приблизительно 19 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке; второй пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 41 мас. % до приблизительно 52 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке; и третий пластификатор присутствует в пленке в количестве в диапазоне от приблизительно 35 мас. % до приблизительно 44 мас. % относительно суммарного количества первого, второго и третьего пластификаторов в пленке.
27. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором пленка обладает, по меньшей мере, двумя из трех свойств (а), (b) и (с): (а) повышение дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании приблизительно 12°С или менее, как измерено с помощью Теста определения дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании; (b) значение адгезии при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 1300 г/с, как измерено с помощью Теста определения адгезии при состаривании; и (с) прочность на разрыв при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 25 МПа, как измерено с помощью Теста определения прочности на разрыв при состаривании.
28. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором пленка обладает, по меньшей мере, двумя из трех свойств (а), (b) и (с): (а) повышение дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании приблизительно 11°С или менее, как измерено с помощью Теста определения дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании; (b) значение адгезии при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 1900 г/с, как измерено с помощью Теста определения адгезии при состаривании; и (с) прочность на разрыв при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 30 МПа, как измерено с помощью Теста опреления прочности на разрыв при состаривании.
29. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором пленка обладает, по меньшей мере, двумя из трех свойств (а), (b) и (с): (а) повышение дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании приблизительно 11°С или менее, как измерено с помощью Теста определения дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании; (b) значение адгезии при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 2500 г/с, как измерено с помощью Теста определения адгезии при состаривании; и (с) прочность на разрыв при состаривании, по меньшей мере, приблизительно 32,5 МПа, как измерено с помощью Теста опреления прочности на разрыв при состаривании.
30. Изделие в соответствии с любым из п.п. 27-29, в котором пленка обладает всеми тремя свойствами (а), (b) и (с).
31. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором пленка дополнительно содержит один или более компонентов, выбранных из группы, состоящей из пластификаторов, отличающихся от первого, второго и третьего пластификаторов, компатибилизаторов пластификатора, смазывающих веществ, разделительных агентов, наполнителей, разбавителей, поперечносшивающих агентов, антиблокирующих агентов, антиоксидантов, средств для устранения клейкости, антивспенивателей, наночастиц, отбеливающих агентов, поверхностно-активных веществ и их комбинаций.
32. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором полимер PVOH содержит гомополимер PVOH, состоящий, по существу, из мономерных звеньев винилового спирта и, необязательно, мономерных звеньев винилацетата.
33. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором полимер PVOH содержит сополимер PVOH, содержащий анионное мономерное звено, мономерное звено винилового спирта и, необязательно, мономерное звено винилацетата.
34. Изделие в соответствии с предыдущим пунктом, в котором анионный мономер выбран из группы, состоящей из винилуксусной кислоты, малеиновой кислоты, моноалкилмалеата, диалкилмалеата, монометилмалеата, диметилмалеата, малеинового ангидрида, фумаровой кислоты, моноалкилфумарата, диалкилфумарата, монометилфумарата, диметилфумарата, фумарового ангидрида, итаконовой кислоты, монометилитаконата, диметилитаконата, итаконового ангидрида, винилсульфоновой кислоты, аллилсульфоновой кислоты, этиленсульфоновой кислоты, 2-акриламидо-1-метилпропансульфоновой кислоты, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, 2-метилакриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, 2-сульфоэтилакрилата, солей щелочных металлов вышеуказанных соединений, сложных эфиров вышеуказанных соединений и их комбинаций.
35. Изделие в соответствии с п. 33, в котором анионный мономер выбран из группы, состоящей из акриламидометилпропансульфоновых кислот, их солей щелочных металлов и их комбинаций.
36. Изделие в соответствии с п. 33, в котором анионный мономер выбран из группы, состоящей из монометилмалеата, его солей щелочных металлов и их комбинаций.
37. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором полимер PVOH содержит смесь полимеров, содержащую два или более различных гомополимеров PVOH.
38. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором полимер PVOH содержит смесь полимеров, содержащую два или более различных сополимеров PVOH.
39. Изделие в соответствии с предыдущим пунктом, в котором смесь полимеров содержит первый сополимер PVOH, содержащий первое анионное мономерное звено, и второй сополимер PVOH, содержащий второе анионное мономерное звено, отличающееся от первого анионного мономерного звена.
40. Изделие в соответствии с предыдущим пунктом, в котором: первый анионный мономер выбран из группы, состоящей из акриламидометилпропансульфоновых кислот, их солей щелочных металлов и их комбинаций; и второй анионный мономер выбран из группы, состоящей из монометилмалеата, его солей щелочных металлов и их комбинаций.
41. Изделие в соответствии с предыдущим пунктом, в котором: первый сополимер PVOH присутствует в количестве в диапазоне от приблизительно 10 мас. % до приблизительно 80 мас. % общего количества полимеров PVOH в пленке; и второй сополимер PVOH присутствует в количестве в диапазоне от приблизительно 20 мас. % до приблизительно 90 мас. % общего количества полимеров PVOH в пленке.
42. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором полимер PVOH содержит смесь полимеров, содержащую, по меньшей мере, один гомополимер PVOH и, по меньшей мере, один сополимер PVOH.
43. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором полимер PVOH имеет степень гидролиза в диапазоне от приблизительно 75 до приблизительно 99%.
44. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором полимер PVOH имеет вязкость 4% раствора при 20°С в диапазоне от приблизительно 4 сП до приблизительно 24 сП.
45. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором пленка дополнительно содержит водорастворимый полимер, который отличается от полимера PVOH.
46. Изделие в соответствии с предыдущим пунктом, в котором водорастворимый полимер выбран из группы, состоящей из полиэтилениминов, поливинилпирролидонов, полиалкиленоксидов, полиакриламидов, простых эфиров целлюлозы, сложных эфиров целлюлозы, амидов целлюлозы, поливинилацетатов, полиамидов, желатинов, метилцеллюлоз, карбоксиметилцеллюлоз и их солей, декстринов, этилцеллюлоз, гидроксиэтилцеллюлоз, гидроксипропилметилцеллюлоз, мальтодекстринов, крахмалов, модифицированных крахмалов, гуаровой камеди, аравийской камеди, ксантановой камеди, каррагенана, полиакрилатов и их солей, их сополимеров, их смесей и их комбинаций.
47. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, при этом изделие содержит: пленку в соответствии с любым из предыдущих пунктов, содержащую первую поверхность указанной пленки, герметично скрепленную растворителем со второй поверхностью той же пленки или с поверхностью второй пленки в соответствии с любым из предыдущих пунктов.
48. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором пленка находится в виде капсулы, определяющей внутренний объем капсулы.
49. Изделие в соответствии с предыдущим пунктом, в котором композиция для ухода в быту содержится во внутреннем объеме капсулы.
50. Изделие в соответствии с любым из пунктов 1-49, в котором изделие выполнено в виде капсулы, содержащей, по меньшей мере, одно герметично скрепленное отделение.
51. Изделие в соответствии с пунктом 50, в котором, по меньшей мере, одно отделение содержит, по меньшей мере, одну стенку, причем, по меньшей мере, одна стенка содержит водорастворимую пленку.
52. Изделие в соответствии с любым из пунктов 50-51, в котором капсула содержит, по меньшей мере, два отделения.
53. Изделие в соответствии с любым из пунктов 50-52, в котором второе отделение накладывается на первое отделение.
54. Изделие в соответствии с любым из пунктов 50-53, в котором капсула содержит, по меньшей мере, три отделения.
55. Изделие в соответствии с любым из пунктов 50-54, в котором второе отделение и третье отделение накладываются на первое отделение.
56. Изделие в соответствии с любым из пунктов 50-55, в котором композиция для ухода в быту содержится, по меньшей мере, в одном отделении.
57. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором композиция выбрана из группы, состоящей из жидких композиций моющих средств для легкого режима работы, жидких композиций моющих средств для тяжелого режима работы, композиций для очистки твердой поверхности, гелеобразных моющих средств, обычно используемых для стирки, отбеливающих композиций, добавок для стирки, композиций для улучшения свойств ткани, шампуней, гелей для душа, других композиций для личной гигиены и их смесей.
58. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором композиция для ухода в быту содержит поверхностно-активное вещество.
59. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором композиция для ухода в быту находится в виде жидкости, твердого вещества, порошка или их смесей.
60. Изделие в соответствии с любым из предыдущих пунктов, в котором композиция ухода за домом контактирует с водорастворимой пленкой.
61. Способ формирования изделия в соответствии с любым из пунктов 1-59, при этом способ включает стадии, на которых: обеспечивают пленку, при этом пленка определяет внутренний объем контейнера капсулы; заполняют объем контейнера композицией для ухода в быту; и герметично скрепляют пленку для формирования герметично скрепленного отделения, причем герметично скрепленное отделение содержит композицию.
62. Способ обработки подложки, при этом способ включает стадию, на которой приводят в контакт подложку с изделием в соответствии с любым из пунктов 1-60 или содержащимися в нем композициями, как правило, в присутствии воды.
63. Способ изготовления пленки в соответствии с любым из предыдущих пунктов, при этом способ включает стадии, на которых: выбирают полимер поливинилового спирта (PVOH), первый пластификатор, второй пластификатор и третий пластификатор; выбирают желаемый диапазон для, по меньшей мере, первого свойства пленки и второго свойства пленки; образуют множество пленок, содержащих полимер PVOH, первый пластификатор, второй пластификатор и третий пластификатор в различных концентрациях полимера PVOH, первого пластификатора, второго пластификатора и третьего пластификатора, при этом, по меньшей мере, одна из пленок обладает свойством пленки в пределах желаемого диапазона для каждого из первого и второго свойств пленки; определяют первое и второе свойства пленки каждой из образованных пленок; устанавливают концентрацию в пленке полимера PVOH, первого пластификатора, второго пластификатора и третьего пластификатора для каждой из образованного множества пленок, причем установленная концентрация в пленке обладает первым свойством пленки и вторым свойством пленки в пределах желаемого диапазона для каждого свойства; и образуют пленку, содержащую полимер PVOH, первый пластификатор, второй пластификатор и третий пластификатор в установленной концентрации в пленке.
64. Применение дипропиленгликоля в качестве пластификатора для водорастворимой пленки на основе поливинилового спирта, в сочетании с пластификатором сахарным спиртом и пластификатором полиолом, для улучшения одного или более из (а) повышения дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании пленки, как измерено с помощью Теста определения дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании; (b) значения адгезии при состаривании пленки, как измерено с помощью Теста определения адгезии при состаривании; и (с) прочности на разрыв при состаривании пленки, как измерено с помощью Теста определения прочности на разрыв при состаривании.
Тест определения прочности на разрыв при состаривании
Водорастворимая пленка, характеризуемая или подлежащая тестированию на прочность на разрыв в соответствии с Тестом определения прочности на разрыв при состаривании («ATS» или «Прочность на разрыв при состаривании») и, необязательно, модуль (или напряжение при растяжении), анализируется следующим образом. Процедура включает определение прочности на разрыв и, необязательно, определение модуля при 100% удлинении в соответствии с ASTM D 882 «Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting») или эквивалентом. Для сбора данных пленки используют прибор для тестирования на растяжение INSTRON (модель 5544 Tensile Tester или эквивалент). Образец пленки размера, пригодного для получения минимум трех тестовых образцов, сначала кондиционировали, помещая образец пленки в ламинированную капсулу из фольги с минимальным свободным пространством над ней и герметично закрывали теплом. Капсулу помещают в печь с температурой 35°С в течение 14 дней. Через 14 дней капсулу вынимают и дают остыть до 23°С. Каждый образец разрезают надежными режущими инструментами для обеспечения стабильности и воспроизводимости размеров и их тестируют в продольном направлении (MD) (если применимо) Для каждого измерения. Тестирования проводят в стандартной лабораторной атмосфере при 23±2,0°С и относительной влажности 35±5%. Для определения прочности на разрыв или модуля упругости получают образцы шириной 1'' (2,54 см) одного пленочного листа с толщиной 3,0±0,15 мил (или 76,2+3,8 мкм). Затем образец переносят в устройство для тестирования на растяжение INSTRON для продолжения тестирования при минимизации воздействия окружающей среды с относительной влажностью 35%. Устройство для тестирования на растяжение подготавливают в соответствии с инструкциями производителя, оснащают датчиком нагрузки 500 Н и калибруют. Правильно устанавливают тиски и лицевые поверхности (тиски INSTRON, имеющие номер модели лицевых поверхностей 2702-032, которые имеют резиновое покрытие и ширину 25 мм, или эквивалент). Образцы устанавливают в устройстве для тестирования на растяжение и анализируют для определения прочности на разрыв (т.е. напряжение, необходимое для разрушения пленки) и, необязательно, 100% модуля (т.е. напряжение, необходимое для достижения удлинения пленки на 100%).
Приемлемое поведение водорастворимых пленок в соответствии с настоящим изобретением указывается значениями ATS, по меньшей мере, приблизительно 25 МПа, 30 МПа или 32,5 МПа, как измерено с помощью Теста ATS. Как правило, более высокие значения ATS являются желательными, поскольку они соответствуют более прочным капсулам в общем и более прочным герметичным скреплениям капсулы, когда пленка является ограничивающим или самым непрочным элементом герметичного скрепления. В различных вариантах осуществления, водорастворимая пленка имеет значение ATS, по меньшей мере, приблизительно 25, 30, 32,5 или 35 МПа и/или до приблизительно 30, 35, 38, 40, 45 или 50 МПа.
Тест определения суммы разрывов герметичного скрепления
Водорастворимая пленка, характеризуемая или подлежащая тестированию на прочность герметичного скрепления в соответствии с Тестом определения суммы разрывов герметичного скрепления («SST» или «Сум. % разрывов герметичного скрепления»), анализируется следующим образом. Процедура включает определение прочности герметичного скрепления в процентах (или фракции) герметичных скреплений, в которых пленка разрывается, вместо слоев пленки, образующих отслаивание герметичного скрепления при отрыве. Прочное герметичное скрепление характеризуется в результате разрывов (т.е. для разрыва пленки прикладывается достаточное усилие прежде, чем герметичное скрепление отслаивается), в то время как непрочное герметичное скрепление характеризуется в результате отслаиванием (т.е. две герметично скрепленные пленки отслаиваются, прежде чем прикладывают достаточное усилие для разрыва пленки). Для сбора данных пленки используют прибор для тестирования на растяжение INSTRON (модель 5544 Tensile Tester или эквивалент), и защитный прибор ESIPROOF или эквивалент с анилоксовым роликом 140/10 используют для герметичного скрепления двух листов пленки водой. Образец пленки размера, пригодного для получения минимум пяти тестовых образцов, сначала кондиционировали, помещая образцы пленки в ламинированную капсулу из фольги с минимальным свободным пространством над ними и герметично закрывали теплом. Капсулу помещают в печь с температурой 38°С в течение 11 дней. Через 11 дней капсулу вынимают и дают остыть до 23°С±2,0°С.
Тест SST выполняют следующим образом: Подготовьте тестовые образцы, разрезая четыре листа пленки 100 мм × 300 мм с размером 300 мм в продольном направлении (MD). Для двух листов, нанесите клейкую ленту на четыре угла одного листа на поверхности. Наложите другой лист поверх листа с клейкой лентой, чтобы соответствующие поверхности находились в контакте. На верхнюю часть другого листа с клейкой лентой поместите оставшийся лист сверху так, что либо (1) глянцевая сторона (т.е. сторона, контактирующая с подложкой литой пленки) контактирует со стороной матовой поверхности (т.е. высушенной на воздухе стороной литой пленки), т.е. для формирования и оценки матового-глянцевого герметичного скрепления, или (2) матовая сторона контактирует с матовой поверхностью (то есть для формирования и оценки матового-матового герметичного скрепления). Закрепите ленту на конце 100 мм каждого верхнего листа, чтобы зафиксировать нижний лист. Проденьте свободный конец каждого верхнего листа через защитный ролик ESIPROOF с помощью анилоксового ролика 140/10. Нанесите 0,5 мл воды на лезвие дозирования. Потяните ролик с постоянной скоростью (75 мм в секунду), чтобы покрыть верхнюю пленку и зафиксировать ее на нижнем листе. Дайте пленке сплавиться в течение 10-15 минут. Используя ленточный пуансон или резак для образцов, разрежьте образец шириной 25,4 мм в поперечном направлении (TD). После переноса в устройство для тестирования INSTRON продолжайте тестирование, чтобы свести к минимуму воздействие окружающей среды. Установите расстояние 6 мм между тисками пленки и скоростью ползуна при 254 мм/мин. Поместите герметично не скрепленные лоскуты образца в тиски устройства для тестирования, следя за тем, чтобы образец был выровнен с тисками и параллелен им. Начните тестирование, чтобы применить нагрузку к лоскутам для разрыва или отделения герметично скрепленных слоев. Запишите эффективность герметичного скрепления как разрыв, если, по меньшей мере, один из двух лоскутов характеризуется разрывом, по меньшей мере, на 25% от ширины лоскута. В противном случае, запишите эффективность герметичного скрепления как отслаивание.
Тестирование проводят как для образцов матового-глянцевого герметичного скрепления, так и для образцов матового-матового герметичного скрепления, причем обе конфигурации герметичного скрепления являются обычными для образования герметичных скреплений для водорастворимых капсул в соответствии с настоящим изобретением. Процент герметичных скреплений, которые разрываются для каждого типа герметичного скрепления, складывают вместе, чтобы обеспечить значение SST. Например, если 100% матовых-глянцевых герметичных скреплений разрывается и 100% матовых-матовых герметичных скреплений разрывается, то значение SST составляет 200%.
Приемлемое поведение водорастворимых пленок в соответствии с настоящим изобретением указывается значениями SST, по меньшей мере, приблизительно 50%, 100%, 150%, 170%, 180% или 190% и/или до приблизительно 160%, 180% или 200% (например, от приблизительно 170% или 180% до 200%). В пределах этих диапазонов пленки характеризуются высокой прочностью герметичных скреплений.
Тест определения дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании
m1
m1
Водорастворимая пленка, характеризуемая или подлежащая тестированию на повышение температуры плавления в соответствии с Тестом определения дельты перехода в расплавленное состояние при состаривании («AMTD» или «dTm1»), анализируется следующим образом. Значение AMTD представляет собой значение температуры плавления T после двух недель состаривания/отжига за вычетом значения T до состаривания. Температура плавления полимера может увеличиваться по мере увеличения размера/количества кристаллитов в полимере. Более низкие значения AMTD были связаны с лучшим герметичным скреплением в процессе преобразования и, как полагают, указывают на меньший рост кристалличности и тем самым обеспечивают более подвижные, аморфные области, доступные для герметичного скрепления. Более низкое значение AMTD является благоприятным. Для состаривания, образец пленки сначала кондиционируют, помещая в ламинированную капсулу из фольги с минимальным свободным пространством над ней и герметично закрывают теплом. Капсулу помещают в печь с температурой 35°С в течение 14 дней. Через 14 дней капсулу вынимают и дают остыть до комнатной температуры (23,0°С±2,0°C).
g
m1
m2
m1
m1,стар.
m1,нач
Тестирование проводят с использованием дифференциального сканирующего калориметра ТА Instruments Q2000 (DSC) или эквивалента с продувкой азота 50 мл/мин и алюминиевыми герметичными поддонами TZERO (доступны от ТА Instruments), чтобы избежать потерь массы во время линейного изменения температуры. Образцы пленки, подлежащие тестированию, разрезают на мелкие кусочки, чтобы получить приблизительно 3-5 мг общего количества образца, которую помещают в поддоны (например, приблизительно 3 штабелированных, разрезанных кусочка пленки). Тест DSC выполняют путем (1) уравновешивания при -75,00°С, а затем (2) линейного изменения при 10,00°С/мин до 200,00°С для образования кривых DSC. При образовании кривых все переходы записывают как T, T и T, а также энтальпию для T в соответствии со стандартным калориметрическим анализом. Тест DSC выполняют на начальной пленке до состаривания, и на пленке после двух недель состаривания при 35°С. Значение AMTD затем вычисляется как T - T.
Приемлемое поведение водорастворимых пленок в соответствии с настоящим изобретением указывается значениями AMTD приблизительно 4, 6, 8, 10, 11 или 12°С или менее и/или, по меньшей мере, приблизительно 0, 2, 4, 6 или 8°С (например, приблизительно от 0, 2 или 4°С до приблизительно 11 или 12°С). В пределах этих диапазонов пленки характеризуются улучшенной прочностью герметичных скреплений, в частности, после формирования в пакеты или капсулы.
Тест определения адгезии при состаривании
Водорастворимая пленка, характеризуемая или подлежащая тестированию на адгезию (или клейкость) в соответствии с Тестом определения адгезии при состаривании («АА» или «2W-PA»), анализируется следующим образом. Значение Теста АА представляет собой положительную область под кривой теста на клейкость (адгезию). Положительная область аналогична или эквивалентна работе адгезии. Для состаривания образец пленки, пригодный для получения минимум трех тестовых образцов, сначала кондиционируют, помещая в ламинированную капсулу из фольги с минимальным свободным пространством над ней и герметично закрывают теплом. Капсулу помещают в печь с температурой 35°С в течение 14 дней. Через 14 дней капсулу вынимают и дают остыть до комнатной температуры (23,0°С±2,0°С). Более высокое значение АА является благоприятным и отражает прочность герметичного скрепления.
Тестирование выполняют с использованием анализатора текстуры Stable Microsystems (спецификации ХТ+) или эквивалента, оснащенного установкой для анализа твердости пасты и распылителем с верхним зондом (BADGER 200-3 или эквивалент) для применения в воде. Тестирование выполняют со следующими стандартными параметрами способа клейкости: масса покрытия 0,04 г, время открытия 10 сек, усилие герметичного скрепления 50 кг, время герметичного скрепления 2 сек и время отверждения 60 сек. Образцы готовят в контролируемых условиях (21°С, 35% относительной влажности) путем разрезания двух кусков пленки 14 см × 9 см, а затем, используя двустороннюю ленту, фиксируя один слой к установке для анализа твердости пасты (нижней платформе) и один слой к верхнему зонду, тщательно разглаживая какое-либо возможное сминание. Затем три повтора образца тестируют в соответствии со следующей процедурой:
1. Установите распылитель на 20,5 см над нижней платформой;
2. Распылите воду, чтобы нанести 0,04 г в центр нижнего слоя пленки;
3. Понизьте верхний зонд до объединения слоев пленки и приложите давление 50 кг на 2 с, время между нанесением воды и объединением устанавливают на 10 с;
4. Сбросьте давление и поддерживайте контакт в течение 60 с (усилие для релаксации при 100 г);
5. Верните назад верхний зонд с постоянной скоростью 12 мм/с; и
6. Запишите «положительную область» как работу адгезии образца пленки.
Приемлемое поведение водорастворимых пленок в соответствии с настоящим изобретением указывается значениями АА, по меньшей мере, приблизительно 1300, 1900 или 2500 г/с и/или до приблизительно 3000, 4500, 6000, 8000, 10000, 15000 или 20000 г/с. Выше этих нижних пороговых значений (например, в пределах диапазона, также определяемого верхней границей), пленки характеризуются улучшенной прочностью герметичных скреплений.
Примеры
Пример 1: Серии смеси пластификаторов 1
Пример 1 представляет серии водорастворимых пленок на основе смеси гомополимеров PVOH и трех различных пластификаторов, включающих глицерин, сорбит и один из серий различных пластификаторов полиолов. Смесь гомополимеров PVOH представляет собой смесь 50 мас. %/50 мас. % первого частично гидролизованного гомополимера PVOH, который имеет вязкость 4% раствора 13 сП, и второго частично гидролизованного гомополимера PVOH, который имеет вязкость 4% раствора 23 сП. Пленки содержали (i) их соответствующие смолы гомополимеров PVOH (100 массовых частей на сто массовых частей смолы (м.ч. на 100 м.ч. смолы)), (ii) пластификатор глицерин (21,7 м.ч. на 100 м.ч. смолы), (iii) пластификатор сорбит (5,7 м.ч. на 100 м.ч. смолы), (iv) пластификатор полиол (11 м.ч. на 100 м.ч. смолы), (v) наполнитель модифицированный крахмал (приблизительно 2-4 м.ч. на 100 м.ч. смолы), (vi) поверхностно-активные вещества и другие технологические добавки (приблизительно 5-7 м.ч. на 100 м.ч. смолы), и (vii) остаточную воду. Пластификатор полиол представлял собой различный пропиленгликоль (PG), 2-метил-1,3-пропандиол (2M-1,3-PD), диэтиленгликоль (DEG), триметилолпропан (ТМР), дипропиленгликоль (DPG), триэтиленгликоль (TEG) или диглицерин (DG). Общая загрузка пластификатора составляла 38,4 м.ч. на 100 м.ч. смолы. Водные композиции вышеуказанных соединений были отлиты с получением для формирования образцов пленки 3,0±0,15 мил (или 76,2±3,8 мкм), которые были протестированы на их значения ATS и значения SST с помощью приведенных выше способов. В таблице 1 приведены свойства пленки, содержащей молярный объем (MVol; мл/моль) пластификатора полиола для примера 1.
2
T
Фигура 2 примера 1 показывает, что, в общем, существует неблагоприятная склонность уменьшения прочности на разрыв при состаривании в зависимости от увеличения молярного объема. Общая обратная зависимость между молярным объемом и наблюдаемой прочностью на разрыв согласуется с ролью молярного объема при воздействии на функцию пластификатора. Молярный объем конкретного пластификатора (например, который может быть определен как обратный плотности пластификатора при 25°С, выраженный на молярной основе) обычно относится к размеру молекул пластификатора. Большие молекулы пластификатора с более крупными молярными объемами склонны иметь более извилистый путь прилежащих сегментов полимерной цепи (например, из тех же или разных полимерных цепей), который может ограничивать способность молекулы функционировать в качестве пластификатора. Фигура 2 показывает разумное значение корреляции R 88%, когда DPG исключается из тренда данных. Фигура 2 иллюстрирует, что DPG четко выделяется среди других пластификаторов полиолов в смеси, поскольку он имеет неожиданно высокую прочность на разрыв при состаривании, несмотря на его относительно высокий молярный объем, и, по существу, более низкие прочности на разрыв при состаривании других пластификаторов полиолов, имеющих сопоставимые молярные объемы (ТМР, DG, TEG). Подобно молярному объему пластификатора, параметр растворимости Хансена («HSP» или «δ») используется для выбора пластификаторов. Однако, как видно из таблицы 2, нет никакой идентифицируемой корреляции между значением HSP и прочностью на разрыв при состаривании.
Фигура 3 примера 1 дополнительно показывает, что DPG имеет неожиданно высокое значение суммы разрывов герметичного скрепления. Значение SST представляет собой сумму процентов герметичных скреплений в воде, которые не соответствуют в режиме разрыва в матовых-матовых герметичных скреплениях и матовых-глянцевых герметичных скреплениях, которые представляют собой обычные конфигурации герметичных скреплений для водорастворимых пленочных пакетов. Самое высокое возможное значение SST составляет 200%, и оно было достигнуто только с DPG в качестве третьего пластификатора в комбинации глицерина, полиола и сорбита.
Пример 2: Серии смеси пластификаторов 2
Пример 2 представляет серии водорастворимых пленок на основе смеси гомополимеров PVOH и трех различных пластификаторов, включающих глицерин, один из серий пластификаторов сахарных спиртов, и пропиленгликоль (PG) или дипропиленгликоль (DPG). Смесь гомополимеров PVOH представляет собой смесь 50 мас. %/50 мас. % первого частично гидролизованного гомополимера PVOH, который имеет вязкость 4% раствора 13 сП, и второго частично гидролизованного гомополимера PVOH, который имеет вязкость 4% раствора 23 сП. Пленки содержали (i) их соответствующие смолы гомополимеров PVOH (100 массовых частей на сто массовых частей смолы (м.ч. на 100 м.ч. смолы)), (ii) пластификатор глицерин (21,7 м.ч. на 100 м.ч. смолы), (iii) пластификатор сахарный спирт (5,7 м.ч. на 100 м.ч. смолы), (iv) пластификатор пропиленгликоль или дипропиленгликоль (11 м.ч. на 100 м.ч. смолы), (v) наполнитель модифицированный крахмал (приблизительно 2-4 м.ч. на 100 м.ч. смолы), (vi) поверхностно-активные вещества и другие технологические добавки (приблизительно 5-7 м.ч. на 100 м.ч. смолы), и (vii) остаточную воду. Сахарный спирт представлял собой различный сорбит (S), ксилит (X) или маннит (М). Общая загрузка пластификатора составляла 38 м.ч. на 100 м.ч. смолы. Водные композиции вышеуказанных соединений были отлиты для формирования образцов пленки 3,0±0,15 мил (или 76,2±3,8 мкм), которые были протестированы на их значения SST с помощью приведенного выше способа. В таблице 2 приведены свойства пленки для примера 2 и она показывает, что пленки, содержащие комбинацию сорбита и дипропиленгликоля, достигают максимально возможное значение SST 200%.
Пример 3: Серии смеси пластификаторов 3
Пример 3 представляет серии водорастворимых пленок на основе смеси сополимеров PVOH и трех различных пластификаторов, включающих глицерин, один из серий пластификаторов сахарных спиртов, и дипропиленгликоль. Смесь сополимеров PVOH представляет собой смесь 80 мас. %/20 мас. % первого частично гидролизованного сополимера PVOH, включающего сомономер монометилмалеата (натриевая соль) (МММ), и второго частично гидролизованного сополимера PVOH, включающего сомономер акриамидометилпропансульфоновой кислоты (натриевая соль) (AMPS). Пленки содержали (i) их соответствующие смолы сополимеров PVOH (100 массовых частей на сто массовых частей смолы (м.ч. на 100 м.ч. смолы)), (ii) пластификатор глицерин (16,2 м.ч. на 100 м.ч. смолы), (iii) пластификатор сахарный спирт (10,4 м.ч. на 100 м.ч. смолы), (iv) пластификатор дипропиленгликоль (10,4 м.ч. на 100 м.ч. смолы), (v) наполнитель модифицированный крахмал (приблизительно 2-4 м.ч. на 100 м.ч. смолы), (vi) поверхностно-активные вещества и другие технологические добавки (приблизительно 5-7 м.ч. на 100 м.ч. смолы), и (vii) остаточную воду. Сахарный спирт представлял собой различный сорбит (S), ксилит (X) или маннит (М). Общая загрузка пластификатора составляла 37 м.ч. на 100 м.ч. смолы. Водные композиции вышеуказанных соединений были отлиты для формирования образцов пленки 3,0±0,15 мил (или 76,2±3,8 мкм), которые были протестированы на их значения SST с помощью приведенного выше способа. В таблице 3 приведены свойства пленки для примера 3, и она показывает, что пленки, содержащие комбинацию из сорбита и дипропиленгликоля, достигают, по существу, улучшенные значения SST по сравнению с другими пластификаторами сахарных спиртов (например, 60% для сорбита, 0% для ксилита и маннита).
Пример 4: Серии смеси пластификаторов 4
Пример 4 представляет серии водорастворимых пленок на основе смеси сополимеров PVOH и трех различных пластификаторов, включающих глицерин, сорбит и дипропиленгликоль. Смесь сополимеров PVOH представляет собой смесь 80 мас. %/20 мас. % первого частично гидролизованного сополимера PVOH, включающего сомономер монометилмалеата (натриевая соль) (МММ), и второго частично гидролизованного сополимера PVOH, включающего сомономер акриамидометилпропансульфоновой кислоты (натриевая соль) (AMPS). Пленки содержали (i) их соответствующие смолы сополимеров PVOH (100 массовых частей на сто массовых частей смолы (м.ч. на 100 м.ч. смолы)), (ii) пластификатор глицерин (G; переменное м.ч. на 100 м.ч. смолы), (iii) пластификатор сорбит (S; переменное м.ч. на 100 м.ч. смолы), (iv) пластификатор дипропиленгликоль (DPG; переменное м.ч. на 100 м.ч. смолы), (v) наполнитель модифицированный крахмал (приблизительно 2-4 м.ч. на 100 м.ч. смолы), (vi) поверхностно-активные вещества и другие технологические добавки (приблизительно 5-7 м.ч. на 100 м.ч. смолы), и (vii) остаточную воду. Общая загрузка пластификатора составляла 29,6 м.ч. на 100 м.ч. смолы, 37,0 м.ч. на 100 м.ч. смолы или 44,4 м.ч. на 100 м.ч. смолы, и относительные соотношения между тремя пластификаторами изменялись в пленках. Водные композиции вышеуказанных соединений были отлиты для формирования образцов пленки 3,0±0,15 мил (или 76,2±3,8 мкм), которые были протестированы на их значения ATS, значения АА, значения AMTD, значения SST с помощью приведенных выше способов. В таблице 4 приведены свойства пленки для примера 4, и она показывает, что пленки, содержащие комбинацию сорбита и дипропиленгликоля, достигают комбинацию из благоприятных свойств в диапазоне относительных композиций смеси пластификаторов и общих загрузок. Например, пленки в соответствии с настоящим изобретением могут быть составлены, чтобы обладать, по меньшей мере, двумя из свойств: (а) значение AMTD приблизительно 12°С или 11°С менее, (b) значение АА, по меньшей мере, приблизительно 1300 г/с, 1900 г/с или 2500 г/с, и (с) значение ATS, по меньшей мере, приблизительно 25 МПа, 30 МПа или 32,5 МПа.
Пример 4 иллюстрирует серию пленок, в которых соотношения трех пластификаторов (G, S, DPG) изменяли и оценивали при трех общих загрузках пластификаторов (29,6, 37,0 и 44,4 м.ч. на 100 м.ч. смолы). Как, в общем, видно из таблицы 4, значение ATS, значение AMTD и значение АА, в общем, улучшаются с более низким общим количеством пластификатора (например, 29,6 м.ч. на 100 м.ч. смолы лучше, чем 37,0 м.ч. на 100 м.ч. смолы, которое лучше, чем 44,4 м.ч. на 100 м.ч. смолы в примере 4), в частности для комбинаций свойств и по отношению к пороговым свойствам, представляющих желательные характеристики конечного использования для свойств. На основании результатов примера 4 были установлены первый, второй и третий целевые пороговые уровни для значений ATS, AMTD и АА: (1) по меньшей мере, 25 МПа, 12°С или менее, и, по меньшей мере, 1300 г/с; (2) по меньшей мере, 30 МПа, 11°C или менее, и, по меньшей мере, 1900 г/с; и (3) по меньшей мере, 32,5 МПа, 11°С или менее, и, по меньшей мере, 2500 г/с.
Фигура 4 для примера 4 показывает контурные графики значений AMTD (dTml), АА (2W-PA) и ATS (прочность на разрыв при состаривании). На каждом графике есть стрелка, которая показывает направление благоприятной эффективности, которая уменьшает AMTD, увеличивает АА и увеличивает ATS. В этой серии графиков существует две особенно заметные точки. Во-первых, используя AMTD в качестве примера, очевидно, что при 44,4 м.ч. на 100 м.ч. смолы стрелка указана вниз, в то время как при 37,0 м.ч. на 100 м.ч. смолы стрелка спускается слева направо и, наконец, при 29,6 м.ч. на 100 м.ч. смолы стрелка указывает вверх. Симплексные графики и соответствующая таблица 4 не устанавливают состав, который одновременно оптимизирует все отдельные критерии эффективности (например, максимизирует значения АА и АТС при минимизации значения AMTD). Однако существует пространство для состава, в котором два или три критерия эффективности удовлетворяют или превышают желательные пороговые значения.
Фигуры 5-8 иллюстрируют наложенные контурные графики с каждым из трех целевых пороговых уровней для значений ATS, AMTD и АА, описанных выше. Белое пространство на графике показывает область, где все три критерия удовлетворены при этом уровне общего пластификатора и соотношении пластификаторов, в то время как серое пространство показывает область, где, по меньшей мере, один критерий не удовлетворен. Например, на фигуре 5 линия, обозначенная буквой «А», указывает границу между пленочными композициями, которые имеют значение AMTD более, чем 12°С (серая область) и теми, которые имеют значение AMTD ниже, чем 12°С (белая область). На самом низком уровне загрузки пластификатора (29,6 м.ч. на 100 м.ч. смолы) уменьшение областей белой области слева направо соответствует первому, второму и третьему целевым пороговым уровням, соответственно.
Пример 5; Сепии смеси сополимеров PVOH
Пример 5 представляет собой серии водорастворимых пленок на основе смеси сополимеров PVOH и трех различных пластификаторов, включая глицерин, сорбит и дипропиленгликоль. Смесь сополимеров PVOH представляет собой смесь с переменным соотношением первого частично гидролизованного сополимера PVOH, содержащего сомономер монометилмалеата (натриевая соль) (МММ), и второго частично гидролизованного сополимера PVOH, содержащего сомономер акриламидометилпропансульфоновой кислоты (натриевая соль) (AMPS). Пленки содержали (i) их соответствующие смолы сополимера PVOH (100 массовых частей на 100 массовых частей смолы (м.ч. на 100 м.ч. смолы)), (ii) пластификатор глицерин (16,2 м.ч. на 100 м.ч. смолы), (iii) пластификатор сорбит (10,4 м.ч. на 100 м.ч. смолы), (iv) пластификатор дипропиленгликоль (10,4 м.ч. на 100 м.ч. смолы), (v) наполнитель модифицированный крахмал (приблизительно 2-4 м.ч. на 100 м.ч. смолы), (vi) поверхностно-активные вещества и другие технологические добавки (приблизительно 5-7 м.ч. на 100 м.ч. смолы) и (vii) остаточную воду. Общая загрузка пластификатора составляла 37 м.ч. на 100 м.ч. смолы. Количество PVOH-co-MMM в смеси сополимеров находилось в диапазоне от 0 мас. % до 100 мас. %. Водные композиции вышеуказанных соединений были отлиты для формирования образцов пленки 3,0±0,15 мил (или 76,2±3,8 мкм), которые были протестированы на их значения ATS, значения АА, значения AMTD, значения SST с помощью вышеуказанных способов. В таблице 5 приведены свойства пленки для примера 5, и это показывает, что пленки, содержащие комбинацию сорбита и дипропиленгликоля, достигают сочетания благоприятных свойств в ряде композиций смеси сополимеров.
Фигура 9 примера 5 показывает, что отклик как значений AMTD, так и значений ATS является нелинейным как функция содержания PVOH-co-MMM (%М). Этот нелинейный отклик является, по существу, благоприятным отклонением относительно линейно интерполированной базовой линии от правила смесей (ROM). Существует существенное снижение значения AMTD в диапазоне приблизительно от 20 мас. % до 80 мас. % PVOH-co-MMM и существует существенное увеличение значения ATS в диапазоне приблизительно от 20 мас. % до 50 мас. % PVOH-co-MMM. Фигура 10 примера 5 показывает, что смесь 80 мас. %/20 мас. % PVOH-co-MMM/PVOH-co-AMPS показывает неожиданно хорошее значение SST по сравнению со всеми другими протестированными соотношениями. Хотя значение SST 60% ниже по сравнению со значением SST 200% из примера 1, смесь 80 мас. %/20 мас. % выделяется относительно хорошей эффективностью в сериях примера 5.
Пример 6: Иллюстративные композиции
Таблицы 6-14 показывают иллюстративные композиции, которые могут содержать описанные в данной заявке изделия. Например, приведенные ниже композиции, которые должны быть неограничивающими примерами, могут быть инкапсулированы в водорастворимые пленки, описанные в данной заявке, например, в капсулу.
Отбеливающая добавка может включать ингредиенты, представленные в таблице 6.
1
Тетраацетилэтилендиамин
Гранулированные моющие средства для стирки могут включать ингредиенты, представленные в таблице 7.
Жидкие моющие средства для стирки могут включать ингредиенты, представленные в таблице 8.
1
Предпочтительная LAS также содержит алкильную группу, содержащую от приблизительно 9 до приблизительно 15 атомов углерода, в конфигурации неразветвленной цепи.
Моющие средства могут включать состав, представленный в таблице 9.
Композиция может включать состав, представленный в таблице 10.
1
Ди(ацилоксиэтил)(2-гидроксиэтил) метиламмонийметилсульфат, где ацильная группа получена из частично гидрогенизированной жирной кислоты канолы.
2
Частично гидрогенизированная жирная кислота канолы.
3
2,2,4-триметил-1,3-пентандиол
4
ПЭГ 6 кокамид - амид полиэтиленгликоля кокосовой жирной кислоты.
5
Натриевая соль гидроксиэтандифосфоновой кислоты
6
Вещество, включенное со смягчающим активным веществом поставщиком.
Капсулы с несколькими отделениями могут содержать множество полезных агентов. В качестве неограничивающего примера, капсула с двумя или тремя отделениями может содержать составы, представленные в таблице 11, в отдельных отсеках, при этом дозировка представляет собой количество состава в соответствующем отсеке.
1
Моно-[2-(3,4-дигидроизохинолин-2-ил)-1-(2-этилгексилоксиметил)-этиловый] сложный эфир серной кислоты, как описано в патенте США 7169744
2
РАР = фталоиламинопероксикапроновая кислота, в качестве 70% активного влажного отфильтрованного осадка
3
Полиэтиленимин (Мол. масса = 600) с 20 этоксилатными группами на -NH.
4
1
2
Этоксилированный тиофен, ЕО (R+R)=5
5
RA=обратная щелочность (г NaOH/доза)
В другом варианте осуществления капсул с несколькими отделениями, соответствующие отсеки могут быть заполнены жидкими и твердыми полезными агентами. Неограничивающие примеры капсул с двумя отделениями, где один отсек заполнен жидкостью и один заполнен твердым веществом, включают комбинации составов, представленных в таблицах 12 и 13.
1
Линейная C11-13 алкилбензолсульфоновая кислота
2
+
+
2
5
2
4
n
3
3
2
5
2
4
n
(бис (CHO)(CHO))(CH)-N-CxH2x-N-(CH)-бис((CHO)(CHO)), где n = от 15 до 30 и х = от 3 до 8.
3 Статистический привитой сополимер представляет собой сополимер полиэтиленоксида с привитым поливинилацетатом, имеющий полиэтиленоксидный каркас и несколько поливинилацетатных боковых цепей. Молекулярная масса полиэтиленоксидного каркаса составляет приблизительно 6000, и массовое соотношение полиэтиленоксида и поливинилацетата составляет от приблизительно 40 до 60 и не более, чем 1 точка прививки на 50 звеньев этиленоксида.
Композиция для очистки твердой поверхности, которая может использоваться специалистами, может включать состав, представленный в таблице 14.
Вышеприведенное описание дано только для ясности понимания, и из него не следует понимать никаких ненужных ограничений, поскольку модификации в объеме настоящего изобретения могут быть очевидны для специалистов, имеющих обычную квалификацию в данной области техники.
По всему этому описанию и последующей формуле изобретения, если контекст не требует иного, слово «содержать» и варианты, такие как «содержит» и «содержащий», будут подразумевать включение указанного целого числа или стадии или группы целых чисел или стадий, но не исключение какого-либо другого целого числа или стадии или группы целых чисел или стадий.
Во всем описании, где композиции описываются как включающие компоненты или материалы, предполагается, что композиции также могут состоять, по существу, из или состоять из любой комбинации указанных компонентов или материалов, если не указано иное. Аналогичным образом, когда способы описываются, как включающие конкретные стадии, предполагается, что способы также могут состоять, по существу, из или состоять из любой комбинации указанных стадий, если не указано иное. Настоящее изобретение, иллюстративно раскрытое в данной заявке, подходящим образом может быть осуществлено на практике в отсутствие любого элемента или стадии, которые конкретно не описаны в данной заявке.
Практическое осуществление описанного в данной заявке способа и его отдельных стадий, может выполняться вручную и/или с помощью автоматизации, предоставляемой электронным оборудованием. Хотя процессы описаны со ссылкой на конкретные варианты осуществления, специалист в данной области техники легко поймет, что могут использоваться другие пути выполнения действий, связанных со способами. Например, порядок различных стадий может быть изменен без отклонения от объема или сущности способа, если не указано иное. Кроме того, некоторые из отдельных стадий могут быть объединены, пропущены или дополнительно подразделены на дополнительные стадии.
Все патенты, публикации и ссылки, приведенные в данной заявке, полностью включены в представленное описание путем ссылки. В случае противоречия между настоящим изобретением и включенными патентами, публикациями и ссылками, следует руководствоваться настоящим изобретением.
Размеры и значения, раскрытые в данной заявке, не следует понимать как строго ограниченные указанными точными числовыми значениями. Вместо этого, если не указано иное, каждый такой размер должен обозначать как указанное значение, так и функционально эквивалентный диапазон, окружающий это значение. Например, размер, раскрытый как «40 мм» предназначен для обозначения «приблизительно 40 мм».
Все документы, приведенные в подробном описании изобретения, в соответствующей части, включены в данную заявку путем ссылки; цитирование любого документа не должно истолковываться как признание того, что он является уровнем техники в отношении настоящего изобретения. В той степени, в которой любое значение или определение термина в данной заявке противоречит любому значению или определению того же термина в документе, включенном в нее путем ссылки, значение или определение, назначенное термину в данной заявке, будет превалировать.
В то время как конкретные варианты осуществления настоящего изобретения были проиллюстрированы и описаны, специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что различные другие изменения и модификации могут быть выполнены без отступления от сущности и объема настоящего изобретения. Поэтому прилагаемая формула изобретения предназначена для охвата всех таких изменений и модификаций, которые входят в пределы объема настоящего изобретения.