[发明专利]包含PVOH聚合物的共混物的改善水溶性膜，及由其制成的包装

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求均于2010年1月29日提交的美国临时专利申请61/299,836和61/299,834的优先权权益，每篇临时申请均以引用的方式全文并入本文。

发明领域

本公开整体涉及用于与液体接触的水溶性膜、制备所述膜的方法、由所述膜制成的包装和小袋，所述包装和小袋任选地填充有活性组分例如清洁剂以制备测量剂量小袋。更具体地，本公开涉及具有改善的湿处理特性、改善的冷水溶解性和适当加工性的组合的此类膜、包装和小袋。

发明背景

水溶性聚合物膜通常用作包装材料以简化待递送物质的分散、倾注、溶解和定量。例如，由水溶性膜制得的包装通常用于包装家用护理组合物，例如，包含衣物或碗盘清洁剂的小袋。消费者可以直接将小袋添加到混合容器(例如桶、水槽或洗衣机)中。有利地，这可提供精确的定量同时不需要消费者对组合物进行测量。小袋也可以减少混乱，该混乱与从容器将类似的组合物分配，例如从瓶子倾注液体衣物清洁剂有关。总之，包含预先测量试剂的可溶性聚合物膜包装在多种应用中为消费者的使用提供便利。

用于制备包装的一些水溶性聚合物膜在洗涤循环过程中将不能完全溶解，在洗涤物内的物件上留下膜残留物。当小袋在极端(stressed)洗涤条件下使用时，例如当小袋在冷水，即在低至5℃的水中使用时，可尤其发生此类问题。值得注意的是，环境关注和能量成本致使消费者希望使用较冷的洗涤水。

或者，完全溶解在冷水中的水溶性聚合物膜可能对水分和湿气过于敏感而无法使小袋进入消费市场。例如，由用湿润的手处理小袋而带来的高湿气或水滴可导致可溶包装粘连在一起和/或溶穿包装而引起小袋内容物的渗漏。

由包含聚乙烯醇聚合物的一些膜制成的包装已在解决上述问题方面取得一定的成功。然而，当一些聚乙烯醇膜与某些清洁剂组合物接触时，一些聚乙烯醇膜的冷水溶解性可能降低。不受理论限制，认为膜的溶解性变低，是由于膜和小袋内组合物之间的化学作用所致。因此，当它们老化时，包装在冷洗涤循环过程中可能不能完全溶解，并可能转而在洗涤物内的物件上留下膜残留物。

由包含除聚乙烯醇聚合物之外的聚合物的水溶性膜制成的包装可能无法顺利地解决各前述问题。例如，包含淀粉和/或纤维素的聚合物膜可以提供良好的水滴抗性(water-drop resistance)。然而，为达到良好的冷水溶解性，这样的膜必须要很薄以致于其机械性能（包括与加工性相关的那些性能）受到损害。而且，包含淀粉和/或纤维素的膜几乎难于加工，因为与包含聚乙烯醇聚合物的类似厚度的膜相比，它们相对缺乏机械拉伸性或伸长率。

目前，没有可商购的膜可以在这三种情况下都能表现出适当的性能。因此，仍存在对包含水溶性膜的包装的需求，该膜具有良好冷水溶解性、水滴抗性、和机械性能(包括但不限于良好的加工性)的所需特性。

发明概述

本公开的第一方面是水溶性膜，其包含至少50重量%的水溶性聚乙烯醇(PVOH)树脂，该树脂作为4重量%的水溶液在20℃的平均粘度为至少约13.5cP、14cP、15cP、16cP或17cP且至多约20cP、19cP、18cP、17.5cP、例如在约13.5cP至约20cP，或约14cP至约19cP，或约16cP至约18cP，或约17cP至约17.5cP的范围内；且水解度为至少84%或85%且至多约90%、89%、88%或87%，例如在约84%至约90%，或85%至88%，或86.5%的范围内；该树脂还具有不超过30重量%的平均粘度小于约11cP且多分散性指数在约1.8至约2.3范围内的PVOH聚合物。

本公开的第二方面是水溶性膜，其包含约4至约10重量%的水、至少50重量%的PVOH树脂，该树脂包含第一和第二PVOH聚合物的共混物，第一PVOH聚合物的粘度为至少8cP或10cP且至多为40cP、20cP或15cP，例如在约8cP至约40cP，或约10cP至约20cP，或约10cP至约15cP的范围内；以及第二PVOH聚合物的粘度为至少10cP或20cP且至多为40cP、30cP或25cP，例如在约10cP至约40cP，或约20cP至约30cP，或约20cP至约25cP的范围内；第一PVOH聚合物的粘度小于第二PVOH聚合物的粘度，所述树脂具有不超过30重量%的平均粘度小于约11cP且多分散性指数在约1.8至约2.3范围内的PVOH聚合物。