[发明专利]具有改善的耐氧化化学品的聚乙烯醇膜

说明书

技术领域

本发明涉及可溶性聚乙烯醇(PVOH)基膜，该膜显示了改善的耐侵蚀性氧化化学品性，以及这些膜用于新应用的用途，例如水池化学品的单位剂量包装。 

发明背景 

在现有技术中已知的是将化学试剂包装在在水中可溶的单位剂量的包装中，由此使包装置于水中，以便随着包装膜溶解内容物分散到水中。水溶性单位剂量包装在使用危险化学品的应用中是有利的，已经发现的有例如农用化学品、漂白剂、洗涤剂、工业化学品、水池化学品以及类似的化学品。水溶性包装能使使用者使用危险物质而不直接与危险化学品接触。此外，单位剂量包装避免了使用者称量化学品的需要，因为每个剂量是预先包装好的。 

在现有技术中已使用聚乙烯醇(PVOH)膜形成单位剂量包装，因为该膜显示出良好的强度、抗冲击性以及可溶于水。然而遗憾的是当PVOH膜暴露于特定化学品，尤其如氧化化学品、酸化学品、碱性化学品、含氯物质、多价金属盐、硼酸、聚胺、杀虫剂、除草剂等时，它们的溶解性迅速降低。因而，在使用这些类型化学品的应用中，POVH包装的使用是不实际的，因为单位剂量产品的有效保存期限受其在水中溶解性的限制。 

在现有技术中已描述了各种改善PVOH膜的耐化学品性的方法。Fujiwara等人的名称为“Water-Soluble Film and Package Using the Same，的美国专利No.6,956,070描述了一种用作单位剂量包装的水溶性聚合物膜，其中该膜包括N-乙烯基酰胺单体单元含量为1到10摩尔％的聚乙烯 醇共聚物。该PVOH共聚物可进一步包括羧基官能团或其碱金属盐。 

Isozaki等人的名称为“Water-Soluble Resin Composition andWater-Soluble Film”的美国专利No.6,608,121公开了一种用于单位剂量包装的PVOH基膜，其中PVOH树脂与增塑剂和淀粉组分一起形成配方。据报道Isozaki等人的膜显示出良好的物理性能和长时间暴露于碱性物质后具有可接受的水溶性。 

Miyazaki的名称为“Water-Soluble Film”的美国专利No.6,166,117涉及一种用于包装化学物质的膜，其中该膜包括含磺酸官能单体单元的聚乙烯醇共聚物，所述单体单元典型地是丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)单元。该膜进一步包括五倍子酸或五倍子酸的盐。根据Miyazaki，长时间暴露于酸性化学品、含氯化学品或农业化学品并未降低该膜的水溶性。 

Miyazaki的名称为“Agricultural Packaging Film”的日本摘要7-118407公开了类似的方法，其公开了水溶性单位剂量包装，该包装包括含单体的磺酸改性的聚乙烯醇树脂。该磺酸单元优选AMPS单体或其盐，并且可以0.1到20摩尔％的量包括在共聚物中。 

Verrall等人的名称为“Water-Soluble Copolymer Film Packet”的美国专利No.6,787,512涉及一种包括乙烯醇共聚物的水溶性膜。Verrall等人中的共聚物可包括羧酸盐官能单元或磺酸盐官能单元，并且据说该膜用作液体洗涤剂的单位剂量包装。 

Vicari的名称为“Vinyl Alcohol Copolymers for Use in AqueousDispersions and Melt Extruded Articles”的共同未决US系列申请No.11/147,910(美国专利申请公开号2005/0222355)中描述了将磺酸改性的PVOH膜用于包装次氯酸盐和强烈的酸(harsh acid)的用途。根据该申请，改性的PVOH共聚物通常按照独特的方法制备，这使得在聚合物骨架中可以具有高含量的聚合AMPS。 

其它相关的文献包括均为Verrall等人的美国专利No.6,821,590和7,005,168中。 

尽管以上提到的方法提供用于特定化学品的改进的膜，本申请人发现当暴露于侵蚀性氧化剂，且特别是用于如氯化异氰脲酸盐的氯化水的化学品时，很多改性膜的溶解性仍呈现出快速降低。当暴露于这些类型的化合物时，大多数PVOH膜配方(包括具有PVOH共聚物的那些)的水溶性呈现极大降低，在一些情况下在小于一个星期内变得显著不溶。这对于大多数需要两个月或更多个月保存期限的单位剂量的应用是不可接受的。因此，需要一种即使在长时间暴露于侵蚀性氧化剂后也具有优良水溶性的聚合膜。此外，该膜应当显示出良好的强度性能且应当不随时间而变色。 

发明概述