СПОСОБ КОНТРОЛИРОВАНИЯ ПЛАСТИФИКАЦИИ ВОДОРАСТВОРИМОЙ ПЛЕНКИ
METHOD FOR CONTROLLING PLASTIFICATION OF WATER-SOLUBLE FILM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к контролированию пластификации водорастворимой пленки, при этом указанную пленку применяют для получения изделия стандартной дозы.
Уровень техники
Водорастворимые изделия стандартных доз стали популярными в последние годы. Композиции, удерживаемые в водорастворимой пленке, должны иметь контролируемое количество воды, чтобы не растворить пленку заранее. Вместо воды композиции стандартной дозы содержат растворители для растворения ингредиентов и действующие в качестве носителя. В дополнение к этим эффектам, растворители в композиции в изделии или в пленке придают пластичность пленке, делая ее более эластичной и гибкой. Однако, в зависимости от выбора растворителя или его количества, Заявители обнаружили, что растворитель может также отрицательно влиять на структуру и целостность пленки. Заявители обнаружили, что растворители могут придавать пластичность пленке в той степени, что пленка становится мягкой, проявляя снижение эластичности. Когда это происходит, изделие стандартной дозы имеет мягкий и небрежный внешний вид, который потребители воспринимают отрицательно. Заявители поэтому стремились понять влияние растворителя в пленке или композиции на переход водорастворимой пленки из эластичной в пластичную, с тем, чтобы более точно составить композицию для достижения наилучшей эластичности и меньшей пластичности.
Сущность изобретения
В соответствии с настоящим изобретением представлен способ контролирования пластификации водорастворимой пленки, включающий стадии, на которых
i) получают композицию моющего средства, содержащую
a) анионное поверхностно-активное вещество и
b) систему растворителей, содержащую, по меньшей мере, один первичный растворитель, имеющий растворимость по Хансену (δ) менее чем 30;
ii) инкапсулируют указанную композицию в водорастворимой пленке с образованием изделия-мешочка стандартной дозы.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к способу контролирования избыточной или недостаточной пластификации водорастворимой пленки. Пластификация - это термин, используемый для описания эластичности, гибкости и хрупкости пленки. Пленка, которая является полностью эластичной, восстановит свою первоначальную форму, однажды будучи растянутой. Пленка, которая пластифицирована, как правило, теряет эластичность при увеличении пластификации, теряя жесткость и становясь мягкой. В конце концов, если пластификация продолжается, пленка может стать настолько слабой, что она разрушается, рвется и/или в ней появляются отверстия. Наоборот, если пластификатор не используют, он отсутствует или его слишком мало используют, то пленка становится все более хрупкой с течением времени, что снова приводит к разрушению. Пластифицирующие растворители могут быть включены в пленку при ее получении, как это наиболее часто бывает, для удобства обработки. Однако в дополнение пластифицирующий растворитель может также присутствовать в композиции, инкапсулированной в пленке.
Композиция, содержащаяся в упаковке, изготовленной из водорастворимой пленки, может не содержать столько воды, что она сама по себе влияет на целостность пленки. Следовательно, композиции, инкапсулированные в водорастворимые пленки, как правило, содержат растворитель. Указанный растворитель может также действовать в качестве пластификатора для пленки. В самом деле, именно связь между растворителем, используемым в композиции, растворителем, используемым в самой пленке, а также связь между ними и пластичностью пленки исследовал Заявитель.
Упомянутая выше связь и последствия избыточной пластификации особенно заметны при получении мешочков стандартной дозы, содержащих, например, чистящее моющее средство. Когда пленка мешочка чрезмерно пластифицирована, мешочки становятся непривлекательно хрупкими, мягкими или недостаточно заполненными. Поскольку добавляют все больше растворителя, пленка становится все более слабой, что приводит к утечке или выделению композиции из мешочка или в конечном итоге пленка разрывается при обращении или во время транспортировки. В отличие от этого, если недостаточно пластификации, мешочек становится все более хрупким, что приводит к обширной утечке.
Композиция моющего средства
Композиция моющего средства содержит анионное поверхностно-активное вещество и систему растворителей. Система растворителей содержит, по меньшей мере, один первичный растворитель, имеющий растворимость по Хансену (δ) менее чем 28,5.
Анионное поверхностно-активное вещество
Композиция в соответствии с настоящим изобретением содержит анионное поверхностно-активное вещество. Предпочтительно композиция содержит от 1% до 80% по массе анионного поверхностно-активного вещества. Более предпочтительно композиция содержит от 2 до 60%, более предпочтительно от 7 до 50% и наиболее предпочтительно от 10 до 40% анионного поверхностно-активного вещества по массе композиции.
Полезные анионные поверхностно-активные вещества могут сами по себе быть нескольких различных типов. Например, водорастворимые соли высших жирных кислот, т.е. «мыла», являются полезными анионными поверхностно-активными веществами в композициях в данной заявке. Они включают мыла щелочных металлов, такие как соли натрия, калия, аммония 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 прямым омылением жиров и масел или путем нейтрализации свободных жирных кислот. Особенно приемлемыми являются натриевые и калиевые соли смесей жирных кислот, полученных из кокосового масла и жира, т.е. натриевый или калиевый жир 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 щелочных металлов и аммония органических серных продуктов реакции, имеющие в своей молекулярной структуре алкильную группу, содержащую от приблизительно 10 до приблизительно 20 атомов углерода и сложноэфирную группу сульфоновой кислоты или серной кислоты. (В термин «алкил» включена алкильная часть ацильных групп). Примерами этой группы синтетических поверхностно-активных веществ являются a) натриевые, калиевые и аммониевые алкилсульфаты, особенно полученные сульфированием высших спиртов (C-C атомов углерода), такие как полученные восстановлением глицеридов таллового жира или кокосового масла; b) натриевые, калиевые и аммониевые алкилполиэтоксилат сульфаты, в частности те, в которых алкильная группа содержит от 10 до 22, предпочтительно от 12 до 18 атомов углерода и в которых полиэтоксилатная цепь содержит от 1 до 15, предпочтительно от 1 до 6 этоксилатных фрагментов; и c) натрий и калий алкилбензолсульфонаты, в которых алкильная группа содержит от приблизительно 9 до приблизительно 15 атомов углерода, в неразветвленной или разветвленной конфигурации цепи, например, типа, описанного в патентах США 2,220,099 и 2,477,383. Особенно предпочтительными являются линейные с неразветвленной цепью алкилбензолсульфонаты, в которых среднее число атомов углерода в алкильной группе составляет от приблизительно 11 до 13, сокращенно обозначаемые как C-C LAS, натриевые, калиевые и аммониевые алкилполиэтоксилат сульфаты, имеющие от 12 до 18 атомов углерода и их смеси.
Система растворителей
Композиция в соответствии с настоящим изобретением содержит систему растворителей. Система растворителей содержит, по меньшей мере, один первичный растворитель, имеющий растворимость по Хансену (δ) менее чем 30, предпочтительно более чем 10, более предпочтительно более чем 15.
d
h
p
Параметр растворимости по Хансену хорошо известен и рассчитанный параметр основан на трехкомпонентной системе измерения. Параметр растворимости по Хансену основан на компоненте дисперсионной силы (δ), компоненте водородного связывания (δ) и полярном компоненте (δ). Параметр растворимости по Хансену (δ) получают ввиду того факта, что общая когезивная энергия, которая является энергией, необходимой для разрушения всех когезивных связей, является комбинацией дисперсионных сил (d), молекулярных дипольных сил (p) и водородных связывающих сил (h) в соответствии со следующим уравнением:
<mrow><msup><mi>δ</mi><mn>2</mn></msup><mo>=</mo><msubsup><mi>δ</mi><mi>d</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>δ</mi><mi>p</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>δ</mi><mi>h</mi><mn>2</mn></msubsup></mrow>
2
d
δ получают путем нахождения квадратного корня δ. Дисперсионные силы являются слабыми силами притяжения между неполярными молекулами. Величина этих сил зависит от поляризуемости молекулы, и дисперсия параметра растворимости по Хансену (δ) типично возрастает при увеличении объема (и размера) молекулы, все другие свойства приблизительно одинаковы.
Параметры растворимости по Хансену рассчитывают при 25°C, при помощи программного обеспечения ChemSW для молекулярного моделирования Pro v6.1.9, использующего неопубликованный собственный алгоритм, основанный на значениях, опубликованных в Handbook of solubility Parameters and other parameters, Allan F M Barton (CRC Press 1983) для растворителей, полученных экспериментально по Хансену.
h
Первичный растворитель предпочтительно имеет молекулярную массу менее, чем 1500, более предпочтительно менее, чем 1000, даже более предпочтительно менее, чем 700. Первичный растворитель предпочтительно имеет молекулярную массу более, чем 10, более предпочтительно более, чем 100. Первичный растворитель предпочтительно имеет cLog Р более, чем -1,0 и более предпочтительно менее, чем +10. Первичный растворитель предпочтительно имеет компонент водородного связывания (δ) менее, чем 20,5, и предпочтительно более, чем 10.
Первичный растворитель предпочтительно выбирают из группы, состоящей из полиэтиленгликолевого (ПЭГ) полимера, имеющего молекулярную массу от 300 до 600, дипропиленгликоля (ДПГ), н-бутоксипропоксипропанола (нБПП) и их смесей. Более предпочтительно первичный растворитель выбирают из группы, состоящей из полиэтиленгликолевого (ПЭГ) полимера, имеющего молекулярную массу от 400 до 600, дипропиленгликоля (ДПГ), н-бутоксипропоксипропанола (нБПП) и их смесей. Таблица 1 демонстрирует компоненты растворимости по Хансену предпочтительных первичных растворителей и некоторых сравнительных растворителей, не входящих в объем настоящего изобретения.
Первичный растворитель предпочтительно присутствует на уровне от 1 до 25%, предпочтительно от 2,5 до 20%, более предпочтительно от 4 до 19% по массе композиции.
В предпочтительном осуществлении система растворителей также содержит вторичный растворитель. Вторичный растворитель предпочтительно выбирают из группы, состоящей из глицерина, воды и их смесей. Если вторичный растворитель содержит глицерин, то глицерин предпочтительно присутствует на уровне менее чем 5%, более предпочтительно менее чем 4%, более предпочтительно менее чем 3%, наиболее предпочтительно менее чем 2% по массе композиции. Предпочтительно глицериновый вторичный растворитель присутствует на уровне более чем 0,1%, более предпочтительно более чем 0,5%, наиболее предпочтительно более чем 1% по массе композиции. Вторичный растворитель может также содержать воду. Если вода присутствует, то предпочтительно присутствует на уровне менее чем 20%, более предпочтительно менее чем 15%, наиболее предпочтительно менее чем 10% по массе композиции.
В дополнительном предпочтительном осуществлении соотношение первичного растворителя и вторичного растворителя глицерина составляет от 7:1 до 1:5, более предпочтительно от 6,5:1 до 1:3, наиболее предпочтительно от 3:1 до 1:1.
Водорастворимая пленка
Пленка в соответствии с настоящим изобретением является растворимой или диспергируемой в воде и предпочтительно имеет водорастворимость, по меньшей мере, 50%, предпочтительно, по меньшей мере, 75% или даже, по меньшей мере, 95%, согласно измерениям способом, описанным в данной заявке, при помощи стеклянного фильтра с максимальным размером пор 20 микрон:
50 грамм ±0,1 грамма материала мешочка добавляют в предварительно взвешенный лабораторный стакан на 400 мл и добавляют 245 мл ±1 мл дистиллированной воды. Эту смесь интенсивно перемешивают на магнитной мешалке, установленной на 600 оборотов в минуту, в течение 30 минут. Затем смесь фильтруют через складчатый качественный фильтр из спекшегося стекла с размером пор, как определено выше (максимум 20 микрон). Воду высушивают из собранного фильтрата любым обычным способом, а массу оставшегося материала определяют (который является растворенной или диспергированной фракцией). Затем, может быть рассчитана растворимость в процентах или диспергирующая способность.
Предпочтительные материалы пленки являются предпочтительно полимерными материалами. Материал пленки может, например, быть получен литьем, выдувным формованием, экструзией или экструзией с раздувом полимерного материала, как известно в данной области техники.
Предпочтительные полимеры, сополимеры или их производные, приемлемые для использования в качестве материала мешочка, выбирают из поливиниловых спиртов, поливинилпирролидона, полиалкиленоксидов, акриламида, акриловой кислоты, целлюлозы, 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 смол, таких как ксантан и каррагенан. Более предпочтительные полимеры выбирают из полиакрилатов и водорастворимых акрилатных сополимеров, метилцеллюлозы, карбоксиметилцеллюлозы натрия, декстрина, этилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлозы, гидроксипропилметилцеллюлозы, мальтодекстрина, полиметакрилатов, и наиболее предпочтительно выбирают из поливиниловых спиртов, сополимеров поливинилового спирта и гидроксипропилметилцеллюлозы (ГПМЦ) и их комбинаций. Предпочтительно, уровень полимера в материале мешочка, например ПВС полимера, составляет, по меньшей мере, 60%. Полимер может иметь любую средневзвешенную молекулярную массу, предпочтительно от приблизительно 1000 до 1000000, более предпочтительно от приблизительно 10000 до 300000, даже более предпочтительно от приблизительно 20000 до 150000.
Смеси полимеров также могут быть использованы в качестве материала мешочка. Это может быть полезно для управления механическими свойствами и/или свойствами растворения отделений или мешочка, в зависимости от их применения и потребности. Приемлемые смеси включают, например, смеси, в которых один полимер имеет более высокую растворимость в воде, чем другой полимер, и/или один полимер имеет более высокую механическую прочность, чем другой полимер. Также приемлемы смеси полимеров, имеющих различные средневзвешенные молекулярные массы, например, смесь ПВС или его сополимера со средневзвешенной молекулярной массой приблизительно от 10000 до 40000, предпочтительно приблизительно 20000, и ПВС или его сополимера со средневзвешенной молекулярной массой приблизительно от 100000 до 300000, предпочтительно приблизительно 150000. Также приемлемыми в данной заявке являются композиции смесей полимеров, например содержащие гидролитически разлагаемые и водорастворимые смеси полимеров, например, полилактида и поливинилового спирта, полученные смешиванием полилактида и поливинилового спирта, типично содержащие приблизительно 1-35% по массе полилактида и приблизительно от 65% до 99% по массе поливинилового спирта. Предпочтительными для использования в данной заявке являются полимеры, которые от приблизительно 60% до приблизительно 98% гидролизованы, предпочтительно от приблизительно 80% до приблизительно 90% гидролизованы, для улучшения характеристик растворения материала.
Естественно, различные материалы пленок и/или пленки различной толщины могут быть использованы в создании отделений в соответствии с настоящим изобретением. Преимущество в выборе различных пленок состоит в том, что в результате отделения могут проявлять различные характеристики растворимости или высвобождения.
Способ в соответствии с настоящим изобретением является особенно эффективным при использовании пленки с объемными мономерными звеньями. Объемные мономерные звенья включают мономеры с группой, выбранной из группы, состоящей из сульфоната, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты; 2-метакриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты и их смесей.
Наиболее предпочтительными материалами пленок являются ПВС пленки, известные под торговой маркой MonoSol номер М8630, М8900, Н8779 (как описано в одновременно поданных Заявителями находящихся на рассмотрении заявках номера 44528 и 11599) и описанные в US 6166117 и US 6787512 и ПВС пленки с соответствующими характеристиками растворимости и деформируемости.
Материал пленки в данной заявке также может содержать один или более дополнительных ингредиентов. Например, может быть полезно добавить пластификаторы, например глицерин, этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль, сорбит и их смеси. Другие добавки включают функциональные добавки моющего средства, которые должны быть доставлены в воду для стирки, например органические полимерные диспергаторы и т.д.
Эффект пластификации пленки может быть измерен путем сравнения нагрузки-деформации пленки, которая подвергается воздействию композиции, по сравнению с не подвергнутой воздействию исходной пленкой. Нагрузка-деформация пленки может быть представлена на графике, см. Диаграмму 1. График нагрузки в зависимости от деформации построен для образца исходной, необработанной, не подвергнутой воздействию пленки и для такой же пленки, которая подвергается воздействию композиции. Данные получены с помощью механического теста, где нагрузка приложена к пленке, и непрерывные измерения нагрузки и деформации производятся одновременно. Результат приведен как график, показывающий нагрузку по сравнению с деформацией (% удлинения), как показано на Диаграмме 1.
Измерения нагрузки-деформации были произведены при помощи системы тестирования материала Instron 5567 Series (Instron, 100 Royall Street, Canton Massachusetts, www.instrom.com). Устройство использует программное обеспечение Instron′s Merlin.
Все образцы пленки хранили при 21 ± 1°C и 45 ± 5% RH в течение, по меньшей мере, 24 часов перед применением. Все тесты проводили в стандартных лабораторных условиях 21 ± 1°C и 45 ± 5% RH.
Для каждой экспериментальной точки пять образцов тестировали в направлении обработки. Образец, полоску 12 см длиной (в направлении обработки) и 2,54 см шириной, получали путем разрезания пленки при помощи JDC Precision Cutter Model JDC 1-10 (JDC Precision Cutter, Thwing Albert Instrument Company, 10960 Dutton Road, Philadelphia PA USA).
Толщина образца пленка может быть измерена при помощи любой методики, известной специалистам в данной области техники. Тестирование толщины проводили, как описано в данной заявке при помощи электронного тестера толщины, Thwing-Albert model 89-100. В любом случае, сравненные обработанные и необработанные образцы идентичны до обработки и, таким образом, выполнены из того же материала, размера, формы и толщины.
Устройство Instron установлено в соответствии с указаниями производителя Instron. Динамометрический элемент 500Newtons присоединен и откалиброван. Образец пробы помещали и удерживали между захватами, с пневматическим управлением. Расстояние между метками (между захватами) установлено на 50 мм. Толщину исходной пленки регистрировали и вводили в программу.
Подвергание пробы воздействию композиции
2
Кусок пленки размером 12×17 см погружали в сосуд, содержащий 300 г моющего средства. Сосуд, содержащий пленку, хранили в печи в течение 5 дней при 35°C/45% RH. Через 5 дней сосуд удаляли из печи и хранили при 21 ± 1°C и 45 ± 5% RH в течение 24 часов. Пленку затем удаляли и очищали бумажным полотенцем. Пять образцов получали в соответствии с описанной выше процедурой. Профиль нагрузки деформации обработанной пленки затем измеряли и сравнивали с профилем нагрузки деформации исходной необработанной пленки.
100%
График нагрузки (γ) по сравнению с деформацией (ε) получали и показания брали при 100% деформации (ε). Ее измеряли для исходной и погруженной пленки. Процентное изменение при нагрузке, которая может быть приложена при 100% деформации рассчитывали при помощи формулы;
100% исходная
100% погруженная
100% исходная
γ%изменение=[(γ)-(γ)]/((γ))]×100
В предпочтительном осуществлении водорастворимая пленка при подвергании воздействию композиции в соответствии с настоящим изобретением проявляет изменение профиля нагрузка/деформация по сравнению с исходной пленкой менее, чем 33%, более предпочтительно менее, чем 20%, даже более предпочтительно менее, чем 15%, при измерении при 100% деформации.
Мешочек стандартной дозы
Способ в соответствии с настоящим изобретением включает получение инкапсулированного изделия, содержащего композицию моющего средства. Изделие может быть мешочком с одним или множеством отделений.
Если мешочек является мешочком со множеством отделений, отделения предпочтительно имеют различный эстетический внешний вид. Различия в эстетике могут быть достигнуты любым приемлемым способом. Одно отделение мешочка может быть выполнено с помощью просвечивающейся, прозрачной, полупрозрачной, непрозрачной или полунепрозрачной пленки, а второе отделение мешочка может быть выполнено с использованием другой пленки, выбранной из просвечивающейся, прозрачной, полупрозрачной, непрозрачной или полунепрозрачной пленки, таким образом, что внешний вид отделений отличается. Отделения мешочка могут быть того же самого размера или объема. Альтернативно отделения мешочка могут иметь различные размеры, с различными внутренними объемами. Отделения также могут быть отличными друг от друга с точки зрения текстуры и цвета. Поэтому одно отделение может быть глянцевым, в то время как другое матовым. Это может быть легко достигнуто, поскольку одна сторона водорастворимой пленки часто глянцевая, в то время как другая имеет матовую отделку. Альтернативно пленку используют, чтобы выполнить отделение, которое может быть обработано таким образом, чтобы сделать тиснение, гравировку или печать пленки. Тиснение может быть достигнуто путем присоединения материала к пленке с использованием любого приемлемого средства, описанного в уровне техники. Гравировка может быть достигнута путем приложения давления к пленке с использованием приемлемого метода, доступного в данной области техники. Печать может быть достигнута с помощью любого приемлемого принтера и способа, доступного в данной области техники. Альтернативно, пленка сама по себе может быть окрашенной, что позволяет производителю выбрать различные окрашенные пленки для каждого отделения. Альтернативно пленки могут быть прозрачными или просвечивающимися и композиция, которая содержится внутри, может быть окрашена. Таким образом, в предпочтительном осуществлении в соответствии с настоящим изобретением первое отделение имеет цвет, выбранный из группы, состоящей из белого, зеленого, синего, оранжевого, красного, желтого, розового или фиолетового, и второе отделение имеет другой цвет, выбранный из группы, состоящей из белого, желтого, оранжевого, синего или зеленого.
Отделения мешочка со множеством отделений могут быть разделены, но предпочтительно соединены любым приемлемым способом. Наиболее предпочтительно второе и, необязательно, третье или последующие отделения накладывают на первое отделение. В одном осуществлении третье отделение может быть наложено на второе отделение, которое, в свою очередь накладывают на первое отделение в сэндвич конфигурации. Альтернативно, второе и третье, и, необязательно, последующие отделения могут быть наложены на первое отделение. Однако также в равной степени предполагается, что первое, второе и, необязательно, третье и последующие отделения могут быть прикреплены друг к другу бок о бок. В предпочтительном осуществлении мешочек состоит из трех отделений, состоящих из большого и двух меньших отделений. Второе и третье меньшие отделения накладывают на первое большее отделение. Размер и геометрию отделений выбирают таким образом, что такое расположение может быть достигнуто. Отделения могут быть упакованы линейно, каждое отделение индивидуально отделяют по линии перфорации. Следовательно, каждое отделение может быть индивидуально оторвано от остальной части линии конечным пользователем, например, для предварительной обработки или после обработки ткани композицией из отделения.
Геометрия отделений может быть одинаковой или разной. В предпочтительном осуществлении второе и, необязательно, третье или последующее отделение имеет различную геометрию и форму, чем первое отделение. В этом осуществлении второе и, необязательно, третье отделения расположены в конструкции на первом отделении. Указанная конструкция может быть декоративной, образовательной, иллюстративной, например, для иллюстрации концепции или инструкции, или используется для обозначения происхождения изделия. В предпочтительном осуществлении первое отделение является наибольшим отделением с двумя большими лицевыми сторонами, герметично скрепленными по периметру. Второе отделение меньше, покрывая менее, чем 75%, более предпочтительно менее, чем 50% площади поверхности одной лицевой стороны первого отделения. В осуществлении с третьим отделением, указанная конструкция такая же, но второе и третье отделения покрывают менее, чем 60%, более предпочтительно менее, чем 50%, даже более предпочтительно менее, чем 45% площади поверхности одной лицевой стороны первого отделения. Способ получения изделия-мешочка стандартной дозы
Мешочек в соответствии с настоящим изобретением может быть получен с использованием любого приемлемого оборудования и способа. Мешочки с одним отделением получают с использованием методов заполнения вертикальных, но предпочтительно горизонтальных форм, широко известных в данной области техники. Пленка является предпочтительно смоченной, более предпочтительно ее нагревают для увеличения пластичности. Даже более предпочтительно, способ также предполагает использование вакуума для вытягивания пленки в приемлемую пресс-форму. Вакуумное вытягивание пленки в пресс-форму может быть применено в течение от 0,2 до 5 секунд, предпочтительно от 0,3 до 3 или даже более предпочтительно от 0,5 до 1,5 секунд после того, как пленка находится на горизонтальной части поверхности. Этот вакуум может предпочтительно быть таким, что он обеспечивает пониженное давление от +10 мбар до +1000 мбар, более предпочтительно от +100 мбар до +600 мбар.
Пресс-формы, в которых мешочки выполнены, могут иметь любую форму, длину, ширину и глубину, в зависимости от требуемых размеров мешочков. Пресс-формы могут также различаться друг от друга по размеру и форме, если желательно. Например, может быть предпочтительно, что объем конечных мешочков составляет от 5 до 300 мл, или даже от 10 до 150 мл или даже от 20 до 100 мл и что размеры пресс-формы скорректированы соответствующим образом.
Тепло может быть применено к пленке, в процессе, известном как термоформование, с помощью любых средств. Например, пленка может быть нагрета непосредственно путем пропускания ее под нагревательным элементом или с помощью горячего воздуха перед подачей ее на поверхность или находясь на поверхности. Альтернативно она может быть нагрета опосредованно, например, путем нагревания поверхности или приложением горячего предмета на пленку. Наиболее предпочтительно пленку нагревают с использованием инфракрасного света. Пленку предпочтительно нагревают до температуры от 50 до 120°C или даже от 60 до 90°C. Альтернативно, пленка может быть смочена любым способом, например, непосредственно путем распыления смачивающего агента (включая воду, растворы материала пленки или пластификаторов для материала пленки) на пленку, перед подачей ее на поверхность или находясь на поверхности, или опосредованно путем смачивания поверхности или путем приложения влажного предмета на пленку.
Как только пленка была нагрета/смочена, ее вытягивают в соответствующую пресс-форму, предпочтительно с использованием вакуума. Заполнение формованной пленки может быть выполнено любым известным способом заполнения (предпочтительно движущихся) элементов. Наиболее предпочтительный способ будет зависеть от вида продукта и необходимой скорости заполнения. Предпочтительно формованную пленку заполняют с помощью поточных методов заполнения. Заполненные открытые мешочки затем закрывают, используя вторую пленку, любым приемлемым способом. Предпочтительно, это также выполняют в горизонтальном положении и в непрерывном, постоянном движении. Предпочтительно закрытие осуществляют путем непрерывной подачи второй пленки, предпочтительно водорастворимой пленки, над и на открытые мешочки и затем предпочтительно герметично скрепляют первую и вторую пленку вместе, как правило, в области между пресс-формами и, следовательно, между мешочками.
Предпочтительные способы герметичного скрепления включают тепловую сварку, сварку растворителем и уплотнение в растворителе или влагонепроницаемое уплотнение. Предпочтительно, чтобы только область, которая формирует уплотнение, была обработана теплом или растворителем. Тепло или растворитель могут быть применены с помощью любого способа, предпочтительно на закрывающий материал, предпочтительно только на области, которые формируют уплотнение. Если используют уплотнение в растворителе или влагонепроницаемое уплотнение или сварку, может быть предпочтительным, чтобы тепло также применяли. Предпочтительные способы влагонепроницаемого уплотнения или уплотнения в растворителе/сварки включают селективное нанесение растворителя на область между пресс-формами, или на закрывающий материал, например путем их распыления или печатания на эти области, а затем применения давление на эти области, чтобы сформировать уплотнение. Герметизирующие валики и ремни, как описано выше (необязательно также подающие тепло), могут быть использованы, например.
Сформированные мешочки могут затем быть разрезаны с помощью режущего устройства. Резка может быть выполнена любым известным способом. Может быть предпочтительным, что резка также осуществляется в непрерывном режиме и предпочтительно с постоянной скоростью и предпочтительно в горизонтальном положении. Режущее устройство может, например, быть острым предметом или горячим предметом, причем в последнем случае горячий предмет «обжигает» через область пленка/уплотнение.
Различные отделения мешочка со множеством отделений могут быть выполнены вместе сторона к стороне и последовательные мешочки не разрезают. Альтернативно, отделения могут быть выполнены отдельно. Согласно этому способу и предпочтительному размещению мешочки получены по способу, включающему стадии, на которых:
a) формируют первое отделение (как описано выше);
b) формируют углубление в некоторых или всех закрытых отделениях, сформированных на стадии (a), с формированием второго формованного отделения, которое накладывают на первое отделение;
c) заполняют и закрывают второе отделение посредством третьей пленки;
d) герметично скрепляют указанные первую, вторую и третью пленки, и
e) разрезают пленки с получением мешочка со множеством отделений. Указанное углубление, сформированное на стадии b, предпочтительно получают путем применения вакуума в отделении, полученном на стадии a).
Альтернативно, второе и необязательно третье отделение(я) может быть выполнено на отдельной стадии, а затем объединено с первым отделением, как описано в нашей совместно рассматриваемой заявке EP 08101442.5, которая включена в данную заявку путем ссылки. Особо предпочтительный способ включает стадии, на которых:
a) формируют первое отделение, необязательно с использованием тепла и/или вакуума, с использованием первой пленки на первом формовочном устройстве;
b) заполняют указанное первое отделение первой композицией;
c) на втором формовочном устройстве, деформируют вторую пленку, необязательно с использованием тепла и вакуума, с получением второго и необязательно третьего формованного отделения;
d) заполняют второе и необязательно третье отделения;
e) герметично скрепляют второе и необязательно третье отделения с использованием третьей пленки;
f) размещают герметично скрепленные второе и необязательно третье отделения на первом отделении;
g) герметично скрепляют первое, второе и необязательно третье отделения; и
h) разрезают пленки с получением мешочка со множеством отделений. Первое и второе формовочные устройства выбирают на основе их пригодности для выполнения описанного выше способа.
Первое формовочное устройство предпочтительно является горизонтальным формовочным устройством. Второе формовочное устройство предпочтительно представляет собой формовочное устройство с вращающимся барабаном, предпочтительно расположенное над первым формовочным устройством.
Следует понимать при этом, что при использовании соответствующих подающих станций, возможно изготовить мешочки со множеством отделений, включающие ряд различных или отличающихся композиций и/или различных или отличающихся жидких, гелеобразных или пастообразных композиций.
Необязательные компоненты композиции моющего средства
Композиция в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно является жидкой. Под термином «жидкая» подразумевают, что он включает жидкие, пастообразные, восковые или гелевые композиции. Жидкая композиция может содержать твердое вещество. Твердые вещества могут включать порошки или агломераты, такие как микрокапсулы, шарики, иглы или один или более перламутровых шаров или их смеси. Такой твердый элемент может обеспечить технический полезный эффект, при стирке или в качестве предварительной обработки, компонента с замедленным или последовательным высвобождением. Альтернативно, она может обеспечить эстетический эффект. Композиции в соответствии с настоящим изобретением могут содержать один или более ингредиентов, которые обсуждены в данной заявке ниже.
Поверхностно-активные вещества или моющие поверхностно-активные вещества
Композиция в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно содержит дополнительные поверхностно-активные вещества. Общий уровень поверхностно-активных веществ может быть в диапазоне от приблизительно 1% до 80% по массе композиции. Дополнительные используемые моющие поверхностно-активные вещества могут быть неионного, цвиттерионного, амфолитического или катионного типа или могут содержать совместимые смеси этих типов. Более предпочтительно поверхностно-активные вещества выбирают 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 патенте США 3,664,961, Norris, выданном 23 мая 1972 г., патенте США 3,919,678, Laughlin et al., выданном 30 декабря 1975 г., патенте США 4,222,905, Cockrell, выданном 16 сентября 1980 г., и в патенте США 4,239,659, Murphy, выданном 16 декабря 1980 г. Анионные и неионные поверхностно-активные вещества являются предпочтительными.
1
1
2
4
n
10
16
8
12
12
15
12
13
Предпочтительные неионные поверхностно-активные вещества имеют формулу R(OCH)OH, где R представляет собой C-C алкильную группу или C-C алкилфенильную группу и n составляет от 3 до приблизительно 80. Особо предпочтительными являются продукты конденсации C-C спиртов с от приблизительно 5 до приблизительно 20 молями этиленоксида на моль спирта, например, C-C спирт, конденсированный с приблизительно 6,5 моль этиленоксида на моль спирта.
Полезные агенты по уходу за тканью
Композиции могут содержать полезный агент по уходу за тканью. Как используют в данной заявке, «полезный агент по уходу за тканью» относится к любому материалу, который может обеспечить такие полезные эффекты ухода за тканями, как смягчение ткани, защита цвета, уменьшение скатывания/вспушивания, антиистирание, уменьшение количества складок, и т.п., для одежды и тканей, в частности, для хлопковой и обогащенной хлопком одежды и тканей, когда достаточное количество материала присутствует на одежде/ткани. Неограничивающие примеры полезных агентов по уходу за тканью включают катионные поверхностно-активные вещества, силиконы, полиолефиновые воски, латексы, жирные производные сахаров, катионные полисахариды, полиуретаны, жирные кислоты и их смеси. Полезные агенты по уходу за тканью, когда они присутствуют в композиции, приемлемо находятся на уровнях до приблизительно 30% по массе композиции, более типично от приблизительно 1% до приблизительно 20%, предпочтительно от приблизительно 2% до приблизительно 10%.
Моющие ферменты
Моющие ферменты могут быть включены в композиции в соответствии с настоящим изобретением. Приемлемые моющие ферменты для использования в данной заявке включают протеазу, амилазу, липазу, целлюлазу, карбогидразу, включая маннаназу и эндоглюканазу, и их смеси. Ферменты могут быть использованы на их известных из уровня техники уровнях, например на уровнях, рекомендованных поставщиками, такими как Novo и Genencor. Типичные уровни в композициях составляют от приблизительно 0,0001% до приблизительно 5%. Когда ферменты присутствуют, они могут быть использованы на очень низких уровнях, например, от приблизительно 0,001% или менее, в определенных осуществлениях изобретения; или они могут быть использованы в более тяжелых композициях моющих средств для стирки в соответствии с настоящим изобретением, на более высоких уровнях, например, приблизительно 0,1% и выше. В соответствии с предпочтениями некоторых потребителей для «небиологических» моющих средств, настоящее изобретение включает как содержащие фермент, так и свободные от фермента осуществления.
Средство осаждения
Средства осаждения могут быть включены в композицию в соответствии с настоящим изобретением. Как используют в данной заявке, «средство осаждения» относится к любому катионному полимеру или комбинации катионных полимеров, которая значительно повышает осаждение полезного агента по уходу за тканью на ткань во время стирки.
Предпочтительно, средство осаждения является катионным или амфотерным полимером. Амфотерные полимеры в соответствии с настоящим изобретением также будут иметь суммарный катионный заряд, то есть, общие катионные заряды на этих полимерах будут превышать общий анионный заряд. Неограничивающие примеры агентов, усиливающих осаждение, представляют собой катионные полисахариды, хитозан и его производные и катионные синтетические полимеры. Предпочтительные катионные полисахариды включают катионные производные целлюлозы, катионные производные гуаровой камеди, хитозан и его производные и катионные крахмалы.
Модификатор реологии

В предпочтительном осуществлении в соответствии с настоящим изобретением, композиция включает модификатор реологии. Модификатор реологии выбирают из группы, состоящей из неполимерных кристаллических, гидрокси-функциональных материалов, полимерных модификаторов реологии, которые придают характеристики утончения сдвига водной жидкой матрице композиции. Кристаллические, гидрокси-функциональные материалы являются модификаторами реологии, которые образуют нитевидные структурирующие системы по всей матрице композиции на месте кристаллизации в матрице. Конкретные примеры предпочтительных кристаллических гидроксилсодержащих модификаторов реологии включают касторовое масло и его производные. Особенно предпочтительными являются гидрогенизированные производные касторового масла, такие как гидрогенизированное касторовое масло и гидрогенизированный касторовый воск. Коммерчески доступные, на основе касторового масла, кристаллические гидроксилсодержащие модификаторы реологии включают THIXCIN от Rheox, Inc (теперь Elementis). Полимерные модификаторы реологии предпочтительно выбраны из полиакрилатов, полимерных смол, других не смолистых полисахаридов и комбинаций этих полимерных материалов. Предпочтительные полимерные смолистые материалы включают пектин, альгинат, арабиногалактан (гуммиарабик), каррагенан, геллановую камедь, ксантановую камедь, гуаровую камедь и их смеси.
Структурообразователь
Композиции в соответствии с настоящим изобретением могут необязательно содержать структурообразователь. Приемлемые структурообразователи включают поликарбоксилатные структурообразователи, включая циклические соединения, в особенности алициклические соединения, такие как описанные в патентах США 3,923,679; 3,835,163; 4,158,635; 4,120,874 и 4,102,903. Особенно предпочтительными являются цитратные структурообразователи, например, лимонная кислота и ее растворимые соли (особенно соль натрия).
12
18
Другие предпочтительные структурообразователи включают этилендиаминдиянтарную кислоту и ее соли (этилендиаминдисукцинаты, EDDS), этилендиаминтетрауксусную кислоту и ее соли (этилендиаминтетраацетаты, EDTA) и диэтилентриаминпентауксусную кислоту и ее соли (диэтилентриаминпентаацетаты, DTPA), алюминосиликаты, например цеолит А, В или MAP; жирные кислоты или их соли, предпочтительно соли натрия, предпочтительно C-C насыщенные и/или ненасыщенные жирные кислоты; и карбонаты щелочных или щелочноземельных металлов, предпочтительно карбонат натрия.
Отбеливающая система
Отбеливающие агенты, приемлемые в данной заявке, включают хлорные и кислородные отбеливатели, особенно неорганические пергидратные соли, такие как натрий перборат моно- и тетрагидраты и перкарбонат натрия, необязательно покрытые, чтобы обеспечить контролируемую скорость высвобождения (см., например, GB-A-1466799 для сульфатных/карбонатных покрытий), предварительно сформированные органические пероксикислоты и их смеси с органическими пероксикислотными отбеливающими предшественниками и/или содержащими переходный металл катализаторами отбеливания (особенно марганец или кобальт). Неорганические пергидратные соли обычно включены на уровнях в диапазоне от приблизительно 1% до приблизительно 40% по массе, предпочтительно от приблизительно 2% до приблизительно 30% по массе и более предпочтительно от приблизительно 5% до приблизительно 25% по массе композиции. Пероксикислотные отбеливающие предшественники, предпочтительные для использования в данной заявке, включают предшественники пербензойной кислоты и замещенной пербензойной кислоты; катионные пероксикислотные предшественники; предшественники перуксусной кислоты, такие как TAED, натрий ацетоксибензолсульфонат и пентаацетилглюкоза; предшественники пернонаноевой кислоты, такие как натрий 3,5,5-триметилгексаноилоксибензолсульфонат (изо-NOBS) и натрий нонаноилоксибензолсульфонат (NOBS); амид замещенные алкилпероксикислотные предшественники (EP-А-0170386) и бензоксазинпероксикислотные предшественники (EP-А-0332294 и EP-А-0482807). Отбеливающие предшественники, типично, включены на уровнях в диапазоне от приблизительно 0,5% до приблизительно 25%, предпочтительно от приблизительно 1% до приблизительно 10% по массе композиции, в то время как предварительно сформированные органические пероксикислоты сами по себе, типично, включены на уровнях в диапазоне от 0,5% до 25% по массе, более предпочтительно от 1% до 10% по массе композиции. Катализаторы отбеливания, предпочтительные для использования в данной заявке, включают триазациклононан марганца и родственные комплексы (US-A-4246612, US-A-5227084); Co, Cu, Mn и Fe биспиридиламин и родственные комплексы (US-A-5114611), и пентаминацетат кобальта (III) и родственные комплексы (US-A-4810410).
Другие вспомогательные вещества
Примеры других приемлемых очищающих вспомогательных веществ включают, но не ограничиваясь приведенным, стабилизирующие ферментные системы; антиоксиданты, агент, делающий материал непрозрачным, перламутровый агент, оттеночный краситель, улавливающие агенты, включая фиксирующие агенты для анионных красителей, комплексообразующие агенты для анионных поверхностно-активных веществ, и их смеси; оптические отбеливатели или люминофоры; полимеры, высвобождающие загрязнения; диспергаторы; подавители пенообразования; красители; колоранты; гидротропы, такие как толуолсульфонаты, кумолсульфонаты и нафталинсульфонаты; цветные спеклы; отдушки и микрокапсулы отдушек, цветные шарики, сферы или экструдаты; вещества, смягчающие глину, и их смеси.
Получение композиции
Композиции в данной заявке могут быть, в общем, получены смешиванием ингредиентов вместе. Если используют перламутровый материал, то он должен быть добавлен в конце стадий смешивания. Если используется модификатор реологии, то предпочтительно, чтобы сначала был образован премикс, в котором модификатор реологии диспергирован в части воды, а необязательно другие ингредиенты используют в конце для включения в композиции. Этот премикс сформирован таким образом, что он образует структурированную жидкость. К ней может быть добавлен структурированный премикс, в то же время премикс перемешивают, поверхностно-активное вещество(а) и необходимые вспомогательные материалы для стирки, вместе с водой и любыми необязательными вспомогательными веществами композиции моющих средств, которые должны быть использованы.
Вторичная упаковка
Мешочки с множеством отделений в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно дополнительно упакованы в наружную упаковку. Указанная наружная упаковка может быть прозрачным или частично прозрачным контейнером, например прозрачным или просвечивающимся пакетом, тубой, коробкой или бутылкой. Упаковка может быть выполнена из пластмассы или любого другого приемлемого материала, при условии, что материал достаточно прочный, чтобы защитить мешочки во время транспортировки. Такой тип упаковки также очень полезен, потому что пользователю не требуется открывать упаковку, чтобы увидеть, сколько мешков там осталось. Альтернативно, упаковка может иметь непрозрачную наружную упаковку, возможно, с указаниями или фотошаблонами, представляющими визуально различимое содержимое упаковки.
Способ мытья
Мешочки в соответствии с настоящим изобретением являются приемлемыми для чистящих применений для стирки. Мешочки являются приемлемыми для условий ручной стирки или стирки в стиральной машине. При стирке в стиральной машине, мешочек может быть доставлен из раздаточного ящика или может быть добавлен непосредственно в барабан стиральной машины.
Примеры
Получали следующие композиции системы растворителей 1-6, содержащие различные комбинации и уровни растворителя. Композиции 1 и 2 сравнительные и не демонстрируют предпочтительное пониженное % изменение нагрузки. Все композиции системы растворителей, указанные ниже, содержат 9,5% воды.
% изменения нагрузки (γ) измеряли при 100% деформации по сравнению с исходной необработанной М8900 пленкой, доступной от MonoSol (Merrilville, IN (USA)).
Получали следующие композиции системы растворителей 7-13, содержащие различные комбинации и уровни растворителя. % изменения нагрузки (γ) измеряли, при 100% деформации, по сравнению с исходной необработанной М8900 пленкой, доступной от MonoSol. Композиция 13 является сравнительной и не демонстрирует пониженное % изменение нагрузки.
Прочность мешочка
Прочность мешочка измеряют при помощи Instrom 4465 (Instron, 100 Royall Street, Canton Massachusetts). Мешочек вставляли в пластиковый пакет (150 мм×180 мм) и воздух удаляли из пакета. Мешочек затем помещали на его сторону между двумя компрессионными пластинами. Под термином «на его сторону» подразумевают, что мешочек помещают таким образом, что лицевая сторона мешочка повернута внешне и мешочек удерживается компрессионными пластинами в месте уплотнения. Постоянно возрастающую силу прикладывают автоматически при помощи Instrom, пока мешочек не треснет. Затем регистрируют силу, необходимую для растрескивания мешочка, данную нагрузку мешочка выражают в Ньютонах (H). Разрушенный мешочек затем исследовали и тип разрушения регистрировали (т.е. разрушилась ли пленка или уплотнение). Каждое значение является средним значением для 10 повторов.
Прочность мешочков, содержащих композицию 5, выше, и репрезентативных для настоящего изобретения, сравнивали с прочностью мешочков, содержащих композицию 1, выше. Пленка, которую использовали для получения каждого мешочка, является идентичной. Как можно увидеть из приведенных ниже результатов, мешочек, содержащий композицию 5, имел стабильную прочность мешочка со временем. Прочность мешочка, содержащего композицию 1, однако, быстро ослабевала в течение первых 10 дней и затем еще ослабевала в течение 30 дневного периода.
Композиции моющих средств в соответствии с настоящим изобретением получали так, как указано ниже, композиции A-E. Все уровни приведены в массовых процентах композиции.
Размеры и значения, описанные в данной заявке, не должны быть истолкованы как строго ограниченные точными численными значениями, которые указаны. Вместо этого, если не указано иное, каждый такой размер предназначен для обозначения как процитированного значения, так и функционально эквивалентного диапазона, охватывающего данное значение. Например, размер, описанный как «40 мм», предназначен для обозначения «приблизительно 40 мм».