Улучшенная водорастворимая пленка, содержащая смесь пвс полимеров, и изготовленные из нее пакетики

Улучшенная водорастворимая пленка, содержащая смесь пвс полимеров, и изготовленные из нее пакетики

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в общем, относится к водорастворимым пленкам, используемым для контакта с жидкостями, способам изготовления таких пленок, пакетикам и мешочкам, изготовленным из пленок, которые необязательно заполнены активными компонентами, такими как моющие средства, чтобы изготовлять мешочки с отмеренными дозами. Более конкретно, настоящее изобретение относится к таким пленкам, пакетикам и мешочкам с комбинацией улучшенных характеристик обрабатываемости во влажном состоянии, улучшенной растворимости в холодной воде и приемлемой технологичности.

Уровень техники

Водорастворимые полимерные пленки широко используются в качестве упаковочных материалов для упрощения диспергирования, заливки, растворения и дозирования материала, который должен быть доставлен. Например, пакетики, изготовленные из водорастворимой пленки, широко используют для упаковки составов бытовой химии, например мешочек, содержащий моющее средство для стирки или средство для мытья посуды. Потребитель может непосредственно добавить мешочек в смесительную емкость, такую как ведро, раковина или стиральная машина. Преимущественно это обеспечивает точное дозирование, устраняя необходимость для потребителя в отмеривании состава. Мешочек может также уменьшить беспорядок, который будет связан с диспергированием аналогичного состава из сосуда, например заливкой жидкого моющего средства для стирки из бутылки. В целом растворимые полимерные пленочные пакетики, содержащие предварительно отмеренные агенты, обеспечивают удобство использования потребителем в различных применениях.

Некоторые водорастворимые полимерные пленки, которые используют для изготовления мешочков, будут неполностью растворяться в процессе стирки, оставляя остаток пленки на вещах в процессе стирки. Такие проблемы могут возникнуть в особенности, если мешочек используют в стрессовых условиях стирки, например, когда мешочек используют в холодной воде, т.е. воде при от 5°С. Примечательно, что экологические проблемы и затраты энергии вызывают у потребителя желание использовать более холодную воду для стирки.

Альтернативно, водорастворимые полимерные пленки, которые полностью растворяются в холодной воде, могут быть слишком чувствительными к воздействию влаги и влажности, чтобы изготовить мешочки для потребительского рынка. Например, высокая влажность или капли воды при обращении с пакетиками влажными руками могут вызвать прилипание растворимых пакетиков друг к другу и/или растворение через пакетики, и вызывать утечку содержимого мешочка.

Пакетики, изготовленные из некоторых пленок, содержащих полимеры поливинилового спирта, решали вышеупомянутые проблемы с некоторым успехом. Тем не менее растворимость в холодной воде некоторых пленок поливинилового спирта может уменьшиться, если они находятся в контакте с определенными составами моющего средства. Не вдаваясь в теорию, считают, что пленка становится менее растворимой из-за химических взаимодействий между пленкой и составом внутри мешочка. Следовательно, поскольку они стареют, пакетики могут полностью растворяться в холодном цикле стирки и могут, в свою очередь, оставлять остатки пленки на вещах в процессе стирки.

Пакетики, изготовленные из водорастворимых пленок, содержащие полимеры, отличные от полимеров поливинилового спирта, могут успешно не решить вышеупомянутые проблемы. Например, полимерная пленка, содержащая крахмал и/или целлюлозу, может обеспечить хорошее сопротивление каплям воды. Тем не менее для достижения хорошей растворимости в холодной воде такая пленка может быть настолько тонкой, что ее механические свойства, в том числе те, которые касаются технологичности, оказываются под угрозой. Альтернативно, пленки, содержащие крахмал и/или целлюлозу, далеко не так легко обрабатываются с учетом относительного отсутствия у них механического растяжения или удлинения по сравнению с пленками похожей толщины, содержащих полимеры поливинилового спирта.

Коммерчески доступные пленки в настоящее время не функционируют адекватно в этих трех ситуациях. Таким образом, остается необходимость в пакетиках, содержащих водорастворимые пленки, имеющие желаемые характеристики хорошей растворимости в холодной воде, сопротивления каплям воды, и механические свойства, включая, но не ограничиваясь, хорошую технологичность.

Сущность изобретения

Первый аспект настоящего изобретения представляет собой водорастворимую пленку, которая содержит, по меньшей мере, 50 мас.% водорастворимой смолы поливинилового спирта (ПВС), при этом смола имеет среднюю вязкость, по меньшей мере, приблизительно 13,5 сП, 14 сП, 15 сП, 16 сП или 17 сП и, по большей мере, приблизительно 20 сП, 19 сП, 18 сП, 17,5 сП как 4 мас.% водный раствор при 20°С, например, в диапазоне от приблизительно 13,5 сП до приблизительно 20 сП, или от приблизительно 14 сП до приблизительно 19 сП, или от приблизительно 16 сП до приблизительно 18 сП, или от приблизительно 17 сП до приблизительно 17,5 сП, и степень гидролиза, по меньшей мере, 84% или 85% и, по большей мере, приблизительно 90%, 89%, 88% или 87%, например в диапазоне от приблизительно 84% до приблизительно 90%, или от 85% до 88%, или 86,5%; смола дополнительно содержит не более чем 30 мас.% ПВС полимера, имеющего среднюю вязкость менее чем приблизительно 11 сП и индекс полидисперсности в диапазоне от приблизительно 1,8 до приблизительно 2,3.

Второй аспект настоящего изобретения представляет собой водорастворимую пленку, которая содержит от приблизительно 4 до приблизительно 10 мас.% воды, по меньшей мере, 50 мас.% ПВС смолы, при этом смола содержит смесь первого и второго ПВС полимера, причем первый ПВС полимер имеет вязкость, по меньшей мере, 8 сП или 10 сП и, по большей мере, 40 сП, 20 сП или 15 сП, например в диапазоне от приблизительно 8 сП до приблизительно 40 сП, или от приблизительно 10 сП до приблизительно 20 сП, или от приблизительно 10 сП до приблизительно 15 сП, и второй ПВС полимер имеет вязкость, по меньшей мере, 10 сП или 20 сП и, по большей мере, 40 сП, 30 сП или 25 сП, например, в диапазоне от приблизительно 10 сП до приблизительно 40 сП, или от приблизительно 20 сП до приблизительно 30 сП, или от приблизительно 20 сП до приблизительно 25 сП, при этом вязкость первого ПВС полимера менее, чем вязкость второго ПВС полимера и смола содержит не более чем 30 мас.% ПВС полимера, имеющего среднюю вязкость менее чем приблизительно 11 сП и индекс полидисперсности в диапазоне от приблизительно 1,8 до приблизительно 2,3.

Третий аспект настоящего изобретения представляет собой водорастворимую пленку, которая содержит от приблизительно 4 до приблизительно 10 мас.% воды, по меньшей мере, 50 мас.% ПВС смолы и, необязательно, пластификатор; при этом смола имеет ( M ¯ w ) в диапазоне от приблизительно 50000 до приблизительно 300000 дальтон и степень гидролиза в диапазоне от приблизительно 84% до приблизительно 90% или от приблизительно 85% до приблизительно 88%; причем смола дополнительно содержит не более чем 30 мас.% ПВС полимера, имеющего M ¯ w менее чем приблизительно 70000 дальтон.

Четвертый аспект настоящего изобретения представляет собой водорастворимую пленку, которая содержит, по меньшей мере, 50 мас.% ПВС смолы, имеющей значение индекса отбора смолы в диапазоне от 0,255 до 0,315, или от 0,260 до 0,310, или от 0,265 до 0,305, или от 0,270 до 0,300, или от 0,275 до 0,295, предпочтительно от 0,270 до 0,300.

Пятый аспект настоящего изобретения представляет собой способ изготовления водорастворимой пленки, которая содержит от приблизительно 4 до приблизительно 10 мас.% воды, по меньшей мере, 50 мас.% ПВС смолы и, необязательно, пластификатор, при этом способ включает формирование пленки из ПВС смолы, имеющей среднюю вязкость в диапазоне от приблизительно 13,5 сП до приблизительно 20 сП и степень гидролиза, по меньшей мере, 84% или 85% и, по большей мере, приблизительно 92%, 89%, 88% или 87%, например в диапазоне от приблизительно 84% до приблизительно 90%, или от 85% до 88%, или 86,5%, причем смола дополнительно содержит не более чем 30 мас% ПВС полимера, имеющего среднюю вязкость менее чем приблизительно 11 сП и индекс полидисперсности в диапазоне от приблизительно 1,8 до приблизительно 2,3.

Шестой аспект настоящего изобретения представляет собой герметично скрепляемый мешочек или пакетик, который содержит ПВС пленку, как описано в данной заявке, например в одном или нескольких из первого по пятый аспектов.

В любом из осуществлений шестого аспекта ПВС пленка расположена в качестве внешней стенки мешочка или пакетика.

В любом из осуществлений шестого аспекта мешочек или пакетик может содержать одно герметично скрепленное или герметично скрепляемое отделение или множество герметично скрепленных или герметично скрепляемых отделений, при этом необязательно внешние стенки всего мешочка или пакетика содержат ПВС пленку в соответствии с настоящим изобретением и дополнительно, необязательно, по меньшей мере, одну внутреннюю стенку, также содержащую ПВС пленку в соответствии с настоящим изобретением. ПВС пленка или пленки, формирующие одну или несколько внешних стенок мешочка или пакетика, могут быть такими же или отличаться от пленки или пленок, формирующих одну или несколько внутренних стенок мешочка или пакетика с несколькими отделениями и, необязательно, такими же.

В любом из осуществлений шестого аспекта значение индекса отбора смолы ПВС смол в ПВС пленке может находиться в диапазоне от 0,255 до 0,315, или от 0,260 до 0,310, или от 0,265 до 0,305, или от 0,270 до 0,300, или от 0,275 до 0,295, предпочтительно от 0,270 до 0,300.

В одном из осуществлений шестого аспекта мешочек содержит первое и второе герметично скрепленные отделения. Второе отделение в общем накладывается на первое герметично скрепленное отделение, таким образом, что второе герметично скрепленное отделение и первое герметично скрепленное отделение имеют общую разделительную стенку, расположенную внутри мешочка.

В одном из осуществлений шестого аспекта мешочек, содержащий первое и второе отделения дополнительно содержит третье герметично скрепленное отделение. Третье герметично скрепленное отделение в общем накладывается на первое герметично скрепленное отделение таким образом, что третье герметично скрепленное отделение и первое герметично скрепленное отделение имеют общую разделительную стенку, расположенную внутри мешочка.

В некоторых осуществлениях в соответствии с шестым аспектом первый состав и второй состав выбирают отдельно из жидкостей и порошков. Например, осуществления могут включать следующие комбинации: жидкость, жидкость; жидкость, порошок; порошок, порошок и порошок, жидкость.

В некоторых осуществлениях в соответствии с шестым аспектом, первый, второй и третий составы выбирают отдельно из жидкостей и порошков. Например, осуществления могут включать следующие комбинации: твердое вещество, жидкость, жидкость; твердое вещество, твердое вещество, жидкость и жидкость, жидкость, жидкость.

В любом из осуществлений шестого аспекта одно отделение или множество герметично скрепленных отделений содержат состав. Множество отделений может каждое содержать такой же или другой состав. Состав выбран из жидкости, твердого вещества или их комбинации. Как используют в данной заявке, «жидкость» включает пасты, жидкости, гели, пенки или мусс. Неограничивающие примеры жидкостей включают облегченные составы жидких моющих средств и составы жидких моющих средств с усиленной моющей способностью, усилители для тканей, составы для очистки твердых поверхностей, моющие гели, которые обычно используют для стирки и для мытья посуды, отбеливатели и добавки для стирки, шампуни, гели для душа и другие составы для личной гигиены. Газы, например суспендированные пузырьки или твердые вещества, например частицы, могут быть включены в жидкости. "Твердое вещество" как используют в данной заявке, включает порошки, агломераты или их смеси. Неограничивающие примеры твердых веществ включают микрокапсулы, бусины, иглы и перламутровые шарики. Твердые вещества, например твердый состав(ы), могут обеспечить технические преимущества, включая, но не ограничиваясь приведенным, преимущества в процессе мытья, преимущества предварительной обработки и/или эстетические эффекты.

В любом из осуществлений шестого аспекта состав может быть выбран из группы жидких облегченных составов моющих средств и жидких составов моющих средств с усиленной моющей способностью, порошкообразных составов моющих средств, средств для мытья посуды вручную и/или для мытья посуды в посудомоечной машине; составов для очистки твердых поверхностей, усилителей для ткани, моющих гелей, которые обычно используют для стирки, и отбеливателей и добавок для стирки, шампуней и гелей для душа и других составов для личной гигиены.

Дополнительные аспекты и преимущества будут очевидны специалистам в данной области техники из рассмотрения следующего подробного описания в сочетании с чертежами. Хотя составы, пленки, мешочки и пакетики, описанные в данной заявке, являются восприимчивыми к осуществлениям в различных формах, описание далее включает описание конкретных осуществлений с пониманием того, что данное описание является иллюстративным и не предназначено для ограничения настоящего изобретения конкретными осуществлениями, описанными в данной заявке.

Необязательные признаки, такие как отдельные компоненты, их композиционные диапазоны, заместители, условия и стадии способа, могут быть выбраны из различных примеров, приведенных в данном описании.

Подробное описание изобретения

Как используют в данной заявке, термины "мас.%" и "мас%" предназначены для обозначения состава идентифицированного элемента в сухих частях по массе всей пленки (если применимо) или частях по массе всего состава, заключенного в мешочек (если применимо), если не указано иное.

Все измерения выполнены при 25°С, если не указано иное. Все такие массы, поскольку они относятся к перечисленным ингредиентам, основаны на активном уровне и, следовательно, не включают носители или побочные продукты, которые могут быть включены в коммерчески доступные материалы, если не указано иное.

Общее описание пленок

Одна из проблем, которая рассматривается осуществлениями настоящего изобретения, представляет собой обеспечение пленки, которая легко растворяется в воде, показывает хорошее сопротивление остаточной влаге и является обрабатываемой. Высокомолекулярные ПВС полимеры предлагают сравнительно хорошее сопротивление остаточной влаге, но плохо растворимы в воде и трудно поддаются термоформованию, в частности, в связи с температурной чувствительностью ПВС полимера. Низкомолекулярные ПВС полимеры предлагают хорошую растворимость в холодной воде, но слишком реагируют на остаточную влагу, чтобы функционировать в коммерческих или потребительских установках, и их трудно термоформовать, в частности, из-за точечных отверстий и последующей утечке при заполнении жидкостями или гелями. В данной заявке описана система ПВС полимеров и связанная с ней пленка, которая неожиданно решает все три проблемы.

Пленки, пакетики с использованием пленки и связанные с этим способы предусмотрены для включения осуществлений, включая любую комбинацию одного или нескольких дополнительных необязательных элементов, признаков и стадий, дополнительно описанных ниже, если не указано иное.

Как используют в данной заявке, термин «содержащий» указывает на возможность включения других агентов, элементов, стадий или признаков, в дополнение к указанным.

Как используют в данной заявке, термины пакетик(и) и мешочек(ки) следует рассматривать взаимозаменяемыми. В некоторых осуществлениях термины пакетик(и) и мешочек(ки), соответственно, используют для обозначения контейнера, изготовленного с использованием пленки, и герметично скрепленного контейнера, предпочтительно имеющего материал, герметично скрепленный в нем, например, в виде системы доставки отмеренной дозы. Герметично скрепленные мешочки могут быть изготовлены любым подходящим способом, включая такие процессы и функции, как тепловая сварка, сварка растворителем и герметизация клеем (например, с использованием водорастворимого клея).

Составы ПВС смолы

Пленкообразующий состав, описанный в данной заявке, включает один или несколько ПВС полимеров, которые составляют содержание ПВС смолы пленки. Один или множество ПВС полимеров могут быть выбраны или смешаны в соответствии с данными доктринами для выполнения изделия, такого как пленка, которое растворимо в водных растворах. Такие водорастворимые пленки могут найти применение в, например, создании герметично скрепленных мешочков для замедленного высвобождения чистящих активных веществ или добавок для полоскания, таких как те, что в входят в составы моющих средств для стирки.

Поливиниловый спирт является синтетической смолой, которую обычно получают алкоголизом, как правило, под названием гидролиз или омыление поливинилацетата. Полностью гидролизованные ПВС, где практически все ацетатные группы были преобразованы в спиртовые группы, в сильной степени связаны водородными связями и являются сильно кристаллическими полимерами, которые растворяются только в горячей воде - более чем приблизительно 140°F (приблизительно 60°С). Если позволено остаться достаточному количеству ацетатных групп после гидролиза поливинилацетата, то есть ПВС полимер частично гидролизован, то полимер связан более слабыми водородными связями, и является менее кристаллическим, и, как правило, растворяется в холодной воде - менее чем приблизительно 50°F (приблизительно 10°С). Таким образом, частично гидролизованный ПВС полимер является сополимером винилового спирта и винилацетата, то есть ПВС сополимером. Таким образом, описаны один или несколько водорастворимых, частично гидролизованных ПВС сополимеров, используемых в составах.

Общее содержание ПВС смолы пленки может иметь степень гидролиза, по меньшей мере, 80%, 84% или 85% и, по большей мере, приблизительно 92%, 89%, 88% или 87%, например в диапазоне от приблизительно 84% до приблизительно 90%, или от 85% до 88%, или 86,5%. Как используют в данной заявке, степень гидролиза выражается в процентах от винилацетатных звеньев, преобразованных в винилспиртовые звенья.

Вязкость ПВС полимера (µ) определяется путем измерения свежеприготовленного раствора, используя вискозиметр типа Brookfield LV с UL адаптером, как описано в Британском стандарте EN ISO 15023-2:2006 Приложение Е Метод испытаний Brookfield. Эта международная практика заявляет вязкость 4% водных растворов поливинилового спирта при 20°С. Все вязкости, указанные в данной заявке в сП, должна быть поняты как вязкость 4% водного раствора поливинилового спирта при 20°С, если не указано иное. Аналогичным образом, если смола описана как имеющая (или не имеющая) конкретной вязкости, если не указано иное, предполагается, что указанная вязкость является средней вязкостью смолы, которая по своей сути имеет соответствующее распределение молекулярной массы. В зависимости от ПВС смолы индекс полидисперсности (PDI) смолы может находиться в диапазоне от приблизительно 1,5 до приблизительно 5 или более. PDI коммерческих ПВС полимеров, типично, находятся в диапазоне от приблизительно 1,8 до приблизительно 2,3, и типичные коммерческие ПВС полимеры могут иметь PDI от 1,7 и до 2,9. Эти коммерческие ПВС полимеры, типично, отличаются в зависимости от определенной, номинальной вязкости и указанной степени гидролиза, например MOWIOL 13-88 имеет определенную номинальную вязкость 13 сП и указанную степень гидролиза 88%.

ПВС смола может иметь среднюю вязкость, по меньшей мере, приблизительно 13,5 сП, 14 сП, 15 сП, 16 сП или 17 сП и, по большей мере, приблизительно 20 сП, 19 сП, 18 сП, 17,5 сП, например в диапазоне от приблизительно 13,5 сП до приблизительно 20 сП, или от приблизительно 14 сП до приблизительно 19 сП, или от приблизительно 16 сП до приблизительно 18 сП, или от приблизительно 17 сП до приблизительно 17,5 сП. В данной области техники хорошо известно, что вязкость ПВС полимера коррелирует со средневзвешенной молекулярной массой ( M ¯ w ) того же ПВС полимера и часто вязкость используют в качестве показателя M ¯ w . Таким образом, доктрины в данной заявке о влиянии изменений в вязкости ПВС смолы на производительность или характеристики водорастворимых пленок, описанных в данной заявке, соответственно, применяются к влияниям изменений M ¯ w ПВС смолы на те же свойства.

Коммерчески доступные ПВС полимеры, типично, имеют значение индекса полидисперсности (PDI) от приблизительно 1,8 до приблизительно 2,2. Общее содержание ПВС смолы для использования в данной заявке может иметь значение PDI, по меньшей мере, 1,3, 1,5, 1,8, 2, 2,5, 3 и, по большей мере, 6, 5,5, 5, 4,5, 4, 3,5, например в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 5, или от приблизительно 2 до приблизительно 4,5, или, по меньшей мере, 2,5, или, по меньшей мере, 3, или в диапазоне от приблизительно 2,5 до приблизительно 4.

Смесь ПВС полимеров

ПВС смола может содержать смесь ПВС полимеров. Например, ПВС смола может содержать, по меньшей мере, два ПВС полимера, где, как используют в данной заявке, первый ПВС полимер имеет вязкость менее, чем второй ПВС полимер. Первый ПВС полимер может иметь вязкость, по меньшей мере, приблизительно 8 сП, 10 сП, 12 сП или 13 сП и, по большей мере, приблизительно 40 сП, 20 сП, 15 сП или 13 сП, например в диапазоне от приблизительно 8 сП до приблизительно 40 сП, или от приблизительно 10 сП до приблизительно 20 сП, или от приблизительно 10 сП до приблизительно 15 сП, или от приблизительно 12 сП до приблизительно 14 сП, или 13 сП. Альтернативно, второй ПВС полимер может иметь вязкость, по меньшей мере, приблизительно 10 сП, 20 сП или 22 сП и, по большей мере, приблизительно 40 сП, 30 сП, 25 сП или 24 сП, например в диапазоне от приблизительно 10 сП до приблизительно 40 сП, или от 20 до приблизительно 30 сП, или от приблизительно 20 до приблизительно 25 сП, или от приблизительно 22 до приблизительно 24, или приблизительно 23 сП.

Отдельные ПВС полимеры могут иметь любую приемлемую степень гидролиза до тех пор, пока степень гидролиза ПВС смолы находится в пределах, описанных в данной заявке.

Необязательно, ПВС смола может, в дополнение или в качестве альтернативы, содержать первый ПВС полимер, который имеет M ¯ w в диапазоне от приблизительно 50000 до приблизительно 300000 дальтон, или от приблизительно 60000 до приблизительно 150000 дальтон, и второй ПВС полимер, который имеет M ¯ w в диапазоне от приблизительно 60000 до приблизительно 300000 дальтон, или от приблизительно 80000 до приблизительно 250000 дальтон.

ПВС смола может дополнительно содержать один или несколько дополнительных ПВС полимеров, которые имеют вязкость в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 40 сП и степень гидролиза в диапазоне от приблизительно 84% до приблизительно 92%.

Если ПВС смола содержит первый ПВС полимер, имеющий среднюю вязкость менее чем приблизительно 11 сП и индекс полидисперсности в диапазоне от приблизительно 1,8 до приблизительно 2,3, то в одном типе осуществления ПВС смола содержит менее чем приблизительно 30 мас.% первого ПВС полимера. Аналогичным образом, если ПВС смола содержит первый ПВС полимер, имеющий среднюю вязкость менее чем приблизительно 11 сП и индекс полидисперсности в диапазоне от приблизительно 1,8 до приблизительно 2,3, то в другом, неисключительном типе осуществления ПВС смола содержит менее чем приблизительно 30 мас.% ПВС полимера, имеющего M ¯ w менее чем приблизительно 70000 дальтон.

Из общего содержания ПВС смолы в пленке, описанной в данной заявке, ПВС смола может составлять приблизительно 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90 мас.% первого ПВС полимера и приблизительно 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90 мас.% второго ПВС полимера, например от приблизительно 30 до приблизительно 85 мас.% первого ПВС полимера, или от приблизительно 45 до приблизительно 55 мас.% первого ПВС полимера. Например, ПВС смола может содержать приблизительно 50 мас.% каждого ПВС полимера, в котором вязкость первого ПВС полимера составляет приблизительно 13 сП и вязкость второго ПВС полимера составляет приблизительно 23 сП.

Один тип осуществления характеризуется ПВС смолой, содержащей от приблизительно 40 до приблизительно 85 мас.% первого ПВС полимера, который имеет вязкость в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 15 сП и степень гидролиза в диапазоне от приблизительно 84% до приблизительно 92%. Другой тип осуществления характеризуется ПВС смолой, содержащей от приблизительно 45 до приблизительно 55 мас.% первого ПВС полимера, который имеет вязкость в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 15 сП и степень гидролиза в диапазоне от приблизительно 84% до приблизительно 92%. ПВС смола может содержать от приблизительно 15 до приблизительно 60 мас.% второго ПВС полимера, который имеет вязкость в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 25 сП и степень гидролиза в диапазоне от приблизительно 84% до приблизительно 92%. Один предполагаемый класс осуществлений характеризуется ПВС смолой, содержащей от приблизительно 45 до приблизительно 55 мас.% второго ПВС полимера.

Если ПВС смола содержит множество ПВС полимеров, то значение PDI ПВС смолы больше, чем значение PDI любого элемента, включающего ПВС полимер. Необязательно, значение PDI ПВС смолы более чем 2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3,0, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4,0, 4,5 или 5,0.

Состав пленки

Водорастворимая пленка может содержать, по меньшей мере, приблизительно 50 мас.%, 55 мас.%, 60 мас.%, 65 мас.%, 70 мас.%, 75 мас.%, 80 мас.%, 85 мас.%, 90 мас.% ПВС смолы.

При выборе ПВС смолы желательно выбрать ПВС смолу, которая имеет значение PDI более чем приблизительно 2, 2,2, 2,4, 2,6, 2,8, 3,0, 3,2, 3,4, 3,6, 3,8, 4,0, 4,2, 4,4, 4,6, 4,8 или 5,0, например значение PDI ПВС смолы может быть более чем значение PDI любого отдельного ПВС полимера, включенного в смолу.

Дополнительно, желательно выбирать ПВС смолу, которая имеет взвешенную, среднюю степень гидролиза ( H ∘ ¯ ) от приблизительно 80 до приблизительно 92%, или от приблизительно 83 до приблизительно 90%, или от приблизительно 85 до 89%.

Например, ( H ∘ ¯ ) для ПВС смолы, которая состоит из двух или более ПВС полимеров рассчитывается по формуле H ∘ ¯ = Σ ( W i ⋅ H i ) , где W_i представляет собой массовый процент соответствующего ПВС полимера и H_i представляет собой соответствующую степень гидролиза.

Дополнительно желательно выбирать ПВС смолу, которая имеет средневзвешенную логарифмическую вязкость ( μ ¯ ) от приблизительно 10 до приблизительно 25, или от приблизительно 12 до 22, или от приблизительно 13,5 до приблизительно 20. Значение ( μ ¯ ) для ПВС смолы, которое охватывает два или более ПВС полимеров, рассчитывают по формуле μ ¯ = e Σ W i ⋅ ln μ i , где µ_i представляет собой вязкость для соответствующих ПВС полимеров.

Далее, желательно выбрать ПВС смолу, имеющую индекс отбора смолы (RSI) в диапазоне от 0,255 до 0,315, или от 0,260 до 0,310, или от 0,265 до 0,305, или от 0,270 до 0,300, или от 0,275 до 0,295, предпочтительно от 0,270 до 0,300. RSI рассчитывают по формуле Σ ( W i | μ i − μ t | ) / Σ ( W i μ i ) , где µ_t представляет собой семнадцать, µ_i представляет собой среднюю вязкость каждого из соответствующих полимеров ПВС и W_i является массовым процентом соответствующих ПВС полимеров.

Необязательно, водорастворимая пленка предпочтительно является свободно стоящей пленкой, состоящей из одного слоя или множества подобных слоев. Водорастворимая пленка может также необязательно состоять в основном из ПВС смолы и пластификаторов и добавок, как описано в данной заявке, и не содержать по существу других слоев пленки, которые влияют на растворимость, характеристики термоформования, или как на растворимость, так и на характеристики термоформования.

Часть ПВС смолы пленки состоит в основном из ПВС полимеров (например, может содержать примеси, присутствующие в выпускаемой полимеризованной продукции, например) либо полностью состоит из ПВС полимера. Водорастворимая пленка может также содержать пленкообразующие полимеры в дополнение к ПВС смоле. Эти дополнительные полимеры могут присутствовать в пленке в массовых процентах от приблизительно 0,1 до приблизительно 40%, или от приблизительно 1 до приблизительно 30% исходя из общей массы пленки. Неограничивающие примеры включают крахмал, целлюлозные материалы, сульфополиэфиры и их смеси. Дополнительные неограничивающие примеры включают: полиалкиленоксиды, полиакриловую кислоту, поливинилпирролидон, целлюлозу, эфиры целлюлозы, сложные эфиры целлюлозы, амиды целлюлозы, поливинилацетаты, поликарбоновые кислоты и соли, полиаминокислоты или пептиды, полиамиды, полиакриламид, сополимеры малеиновой кислоты/акриловой кислоты, полисахариды, включая крахмал и желатин, природные камеди, такие как ксантановая камедь, и каррагинаны.

Водорастворимая пленка может содержать другие вспомогательные вещества и агенты обработки, такие как, но не ограничиваясь приведенным, пластификаторы, смазочные материалы, агенты высвобождения, наполнители, расширители, сшивающие агенты, антиадгезивы, антиоксиданты, агенты, устраняющие остаточный статический заряд, подавители пенообразования, наночастицы, такие как слоистые наноглины силикатного типа (например, монтмориллонит натрия), отбеливающие вещества (например, метабисульфит натрия, бисульфит натрия и другие), а также другие функциональные ингредиенты в количествах, приемлемых для их целевого назначения.

Осуществления, включающие пластификаторы, являются предпочтительными. Количество таких агентов может составлять до приблизительно 50 мас.%, до приблизительно 20 мас%, или до 15 мас%, или до приблизительно 10 мас%, или до приблизительно 5 мас.%, например до 4 мас%, по отдельности или вместе.

Пластификатор может включать, но не ограничиваясь приведенным, глицерин, диглицерин, сорбит, этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, пропиленгликоль, полиэтиленгликоли до 400 MW, неопентилгликоль, триметилолпропан, полиэфирные полиолы, сорбит, 2-метил-1,3-пропандиол, этаноламины и их смесь. Предпочтительным пластификатором является глицерин, сорбит, триэтиленгликоль, пропиленгликоль, 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 приблизительно 25 мас.%. Могут быть использованы комбинации глицерина, пропиленгликоля и сорбита. Необязательно, глицерин может быть использован в количестве от приблизительно 5 мас% до приблизительно 30 мас%, или от 5 мас% до приблизительно 20 мас%, например, приблизительно 13 мас%. Необязательно, пропиленгликоль может быть использован в количестве от приблизительно 1 мас.% до приблизительно 20 мас.%, или от приблизительно 3 мас.% до приблизительно 10 мас.%, например, 6 мас.%. Необязательно, сорбит может быть использован в количестве от приблизительно 1 мас% до приблизительно 20 мас%, или от приблизительно 2 мас% до приблизительно 10 мас%, например приблизительно 5 мас%.

Приемлемые поверхностно-активные вещества могут включать неионные, катионные, анионные и цвиттерионные классы. Предпочтительно, поверхностно-активные вещества будут неионными, катионными или цвиттерионными классами или их комбинациями. Приемлемые поверхностно-активные вещества включают, но не ограничиваясь приведенным, полиоксиэтиленированные полиоксипропилен гликоли, этоксилаты спиртов, алкилфенолэтоксилаты, третичные ацетиленгликоли и алканоламиды (неионные), полиоксиэтиленированные амины, соли четвертичного аммония и кватернизованные полиоксиэтиленированные амины (катионные) и амин оксиды, N-алкилбетаины и сульфобетаины (цвиттерионные). Предпочтительными поверхностно-активными веществами являются этоксилаты спиртов, соли четвертичного аммония и аминоксиды. В одном типе осуществления количество поверхностно-активного вещества в водорастворимой пленке находится в диапазоне от приблизительно 1,0 мас% до 2,5 мас%, необязательно от приблизительно 1,0 мас% до 2,0 мас%.

Приемлемые смазочные материалы/агенты высвобождения могут включать, но не ограничиваясь приведенным, жирные кислоты и их соли, жирные спирты, эфиры жирных кислот, жирные амины, ацетаты жирных аминов и жирные амиды. Предпочтительные смазочные материалы/агенты высвобождения представляют собой жирные кислоты, соли жирных кислот и ацетаты жирных аминов. В одном типе осуществления количество смазочных материалов/агентов высвобождения 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/расширители/антиадгезивы/агенты, устраняющие остаточный статический заряд, включают, но не ограничиваясь приведенным, крахмалы, модифицированные крахмалы, поперечно сшитый поливинилпирролидон, поперечно сшитую целлюлозу, микрокристаллическую целлюлозу, кремнезем, оксиды металлов, карбонат кальция, тальк и слюду. Предпочтительными материалами являются крахмалы, модифицированные крахмалы и кремнезем. В одном типе осуществления количество наполнителя/расширителя/антиадгезива/агента, устраняющего остаточный статический заряд 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/расширителя/антиадгезива/агента, устраняющего остаточный статический заряд составляет от приблизительно 1 мас% до приблизительно 6 мас%, или от приблизительно 1 мас.% до приблизительно 4 мас.%, или от приблизительно 1 мас.% до приблизительно 2,5 мас.%.

Приемлем