[发明专利]官能化的聚乙烯醇膜

说明书

技术领域

本发明涉及组合物以及由其衍生的自支撑材料。更具体地，本发明涉及可用于配制剂，如单剂量配制剂或者农业配制剂中且易溶于液体如水中的组合物和由其衍生自支撑材料。

背景技术

水溶性膜已知用于包装用于各种应用场合，如清洁配制剂中的单剂量配制剂。例如，将这些膜用作货架储存期间包绕清洁配制剂的保护性阻隔物。当使用时，将水溶性膜加入其中常规水溶性膜溶解并将其中所含的清洁配制剂释放至洗涤液体中的洗液中。然而，在这类常规膜中，膜自身在洗液中不具有益处。因此，需要不仅提供在货架上时保护所述配制剂的益处，而且在其最终应用中提供洗涤益处的膜。

发明简述

因此，一方面，本发明涉及一种含水液体组合物，其包含聚乙烯醇与疏水改性溶液聚合物的共混物。在实施方案中，本发明还涉及由这类含水液体组合物衍生的自支撑材料。

另一方面，本发明涉及一种制备自支撑材料的方法，包括从所述液体组合物中除去一定量的水以形成所述自支撑材料的步骤。

另一方面，本发明涉及一种自支撑材料，其包含聚乙烯醇和疏水改性溶液聚合物。

发明详述

许多水溶性聚合物已用于洗涤剂和清洁配制剂中。这类水溶性聚合物通常为聚丙烯酸、丙烯酸-马来酸共聚物和磺化聚合物的钠盐，例如丙烯酸与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的共聚物的钠盐。这些配制剂大多在pH值范围的碱性侧操作，因此通常将这些聚合物中和至pH值为7或更高。据认为使聚乙烯醇膜官能化的一种可能方式是将这些水溶性聚合物引入该膜中。然而，业已发现，当中和至7或更高的pH值时，这些水溶性聚合物与聚乙烯醇不相容，从而产生非均质膜。

本文所用术语“非均质膜”或“不相容膜”意指在视觉观察时，膜呈现出两个或更多个相，其中一个相主要存在于浓缩区域中，从而导致通常非均匀厚度的孔和/或凹陷，这些区域被至少一个第二相包围。非均质膜可能对膜性能具有不利影响且对(例如)洗涤剂生产商和最终用户而言，在美观上是无法接受的。

令人惊讶地发现，包含水溶性聚合物与聚乙烯醇的共混物且pH值为约5或更低(但pH值高于约1)的溶液或组合物能制备均质自支撑材料，如固体无定形胶凝制品或膜，其中所述两种聚合物是相容的。此外，还发现当流延成膜时，疏水改性聚合物与聚乙烯醇相容。由于pH值小于5的水溶性聚合物和/或所述疏水改性聚合物能替换单剂量配制剂中的一些水溶性聚合物，这些聚合物可提供分散、污垢悬浮、金属保护、防成膜和防斑渍性能。因此，单剂量胶囊的尺寸可得以降低，或者通过将这些功能引入保护性阻隔膜层中而使整个单剂量配制剂容纳其中的其他活性物质的能力提高。

在本发明实施方案中，所述组合物可由衍生自阴离子烯属不饱和单体和水不溶性单体的疏水改性溶液聚合物制备。就本发明而言，溶液聚合物的定义不包括乳液或悬浮聚合物，这是由于这些材料具有更高的分子量且当掺入所述膜中时不易溶解。这些疏水改性溶液聚合物通常在醇与水的混合物中合成，并在反应结束时除去所述醇。同样，当使用这类聚合物制备自支撑材料时，所述材料基本上是干的且不再为溶液。此外，本文所用的溶液聚合物意指所述聚合物在25°C下在水中的溶解度为至少1重量%，在另一实施方案中，在水中的溶解度为至少10重量%，在又一实施方案中，在水中的溶解度为至少25重量%。本文所用术语“阴离子烯属不饱和单体”意指能将负电荷引入所述共聚物中的烯属不饱和单体。这些阴离子烯属不饱和单体包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、α-氯代丙烯酸、α-氰基丙烯酸、β-甲基丙烯酸(巴豆酸)、α-苯基丙烯酸、β-丙烯酰氧基丙酸、山梨酸、α-氯代山梨酸、当归酸、肉桂酸、对氯肉桂酸、β-苯乙烯基丙烯酸(1-羧基-4-苯基-1,3-丁二烯)、衣康酸、马来酸、柠康酸、中康酸、戊烯二酸、乌头酸、富马酸、三羧基乙烯、粘康酸、2-丙烯酰氧基丙酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、乙烯磺酸、甲代烯丙基磺酸钠、磺化苯乙烯、烯丙氧基苯磺酸、乙烯膦酸、马来酸其盐以及其中两种或更多种的混合物。也可将可衍生(水解)成具有负电荷的结构部分的结构部分如马来酸酐或丙烯酰胺视为本发明上下文中的阴离子烯属不饱和单体。在优选实施方案中，所述阴离子烯属不饱和单体选自丙烯酸、马来酸、衣康酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、乙烯磺酸、甲代烯丙基磺酸钠、磺化苯乙烯、烯丙氧基苯磺酸及其两种或更多种的混合物。

预期由衍生自阴离子烯属不饱和单体和水不溶性单体的疏水改性溶液聚合物制备的自支撑材料(如膜)在水溶液干燥时，特别有利地将所述自支撑材料用于包装阴离子配制剂如洗涤剂或自动洗碗配制剂。