可溶性固体结构体形式的组合物制造技术

本发明专利技术描述了使用某些乙酸乙烯酯‑乙烯醇共聚物形成的可溶性多孔固体结构体。所述共聚物和所述结构体的孔隙率使液体在使用期间流动，使得所述结构体易于溶解，以提供期望的消费者体验。本发明专利技术还描述了用于制备开孔泡沫和可溶性纤维固体结构体的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可溶性固体结构体形式的组合物。使用某些聚合物形成可溶性固体结构体，所述聚合物使得所述结构体能够适于实施它们的预期用途，并且能够有益于制备条件。
技术介绍
当前市场上的许多个人护理产品、织物护理产品和其它消费产品以液体形式出售。当广泛使用时，液体产品在包装、储存、运输和使用便利性方面通常存在折衷。液体消费产品通常以瓶形式出售，这增加了成本以及包装废弃物，所述包装废弃物很多终结于垃圾掩埋场中。已经公开了可溶性固体产品，所述产品包含水溶性聚合物结构剂和表面活性剂或其它成分。虽然现有的可溶性产品向最终使用者提供良好的性能有益效果，但是制备它们的方法可具有达不到最佳的成本、生产率、和/或产品波动参数。因此，仍需要适于实施它们的预期用途并且可在期望的成本和速率参数内制得的可溶性固体结构。另外，希望改善固体产品的溶解特性以有利于改善消费者满意度。
技术实现思路
一种可溶性多孔固体形式的结构体，所述结构体包含：(a)约1重量％至约95重量％的表面活性剂；和(b)约5重量％至约50重量％的乙酸乙烯酯-乙烯醇共聚物，其中所述共聚物包含不超过约84％的醇单元。一种为开孔泡沫的可溶性多孔固体形式的结构体，所述结构体包含：(a)约1重量％至约75重量％的表面活性剂；和(b)约10重量％至约50重量％的乙酸乙烯酯-乙烯醇共聚物，其中所述共聚物包含不超过约84％的醇单元；其中所述泡沫结构体具有约80％至约100％的开孔百分比。一种包含多根纤维的可溶性多孔固体形式的结构体，所述结构体包含：(1)约1重量％至约95重量％表面活性剂；和(2)约5重量％至约50重量％的乙酸乙烯酯-乙烯醇共聚物，其中所述共聚物包含不超过约84％的醇单元。一种制备为开孔泡沫的可溶性多孔固体形式的结构体的方法，所述方法包括以下步骤：(a)制备预混物，所述预混物包含(1)约1重量％至约75重量％的表面活性剂，(2)约0.1重量％至约25重量％的乙酸乙烯酯-乙烯醇共聚物，(3)不超过约60重量％的水，和(4)任选地约0.1重量％至约25重量％的增塑剂；其中所述预混物：(i)在70℃下具有约1000cps至约100,000cps的粘度，并且(ii)被加热至约60℃至约100℃范围内的温度；(2)通过将气体引入到所述预混物中，将所述预混物充气，以形成充过气的湿混合物，其中所述充过气的湿混合物包含：(i)约0.15至约0.65g/ml的密度，和(ii)约5至约100微米直径的气泡；(3)将充过气的湿混合物投入到模具内的单独腔内，或作为连续片投入；以及(4)通过施加能量加热充过气的湿混合物并且蒸发水，将充过气的湿混合物干燥，以提供结构体；其中所述结构体具有约70％至约100％的开孔百分比。一种制备包含显著量纤维的可溶性多孔固体形式的结构体的方法，所述方法包括以下步骤：(a)制备加工混合物，所述加工混合物包含一种或多种乙酸乙烯酯-乙烯醇共聚物；一种或多种表面活性剂；和不超过约60重量％的水；其中所述加工混合物在70℃下具有约5,000厘泊至约150,000厘泊的粘度；(b)经由流体膜原纤化法，将所述加工混合物原纤化成纤维，所述流体膜原纤化法包括使第一增压气体流朝向加工混合物液体膜，以形成纤维；(c)经由第二增压气体流至少部分干燥加工混合物的纤维；(d)将部分干燥的纤维沉积在表面上以形成部分干燥的纤维幅材结构体的幅材；以及(e)将部分干燥的纤维幅材结构体干燥至期望的最终含水量。附图说明图1为适于制备根据本专利技术所述的纤维的设备的示意图。图2为适于纺丝根据本专利技术所述的纤维的模具的示意图。具体实施方式定义如本文所用，构成结构体的纤维的“平均直径”计算为所测样本中所有可溶性纤维的算术平均直径。通过将直径的统计标准偏差除以所测样本中所有纤维的平均直径，计算纤维直径的相对标准偏差。测定纤维直径的方法稍后描述于本公开中。如本文所用，“可溶性”是指结构体符合本文所述的手动溶解值。由手动溶解方法测得，所述结构体具有约1至约30个行程，在一个实施方案中约2至约25个行程，在另一个实施方案中约3至约20个行程，并且在另一个实施方案中约4至约15个行程的手动溶解值。如本文所用，“柔性”是指所述结构体符合本文所述的最大力距离值。如本文所用，“开孔泡沫”是指限定空间或孔网络的包含聚合物的固体连通基质，所述空间或孔包含气体，通常为如空气的气体，在干燥过程期间泡沫结构不会崩塌，从而保持固体物理强度和粘结性。所述结构的互连性可由星体积、结构模型指数(SMI)和百分比开孔含量来描述。如本文所用，“多孔”是指所述结构体具有由微观复杂三维构型提供的空间、空隙或间隙(本文一般称为“孔”)，提供液体可流动通过的槽道、路径或通道。如本文所用，“孔隙率”和“孔隙率百分比”互换使用，并且各自是指结构体空隙体积的量度，并且计算为[1–([结构体基重]/[结构体厚度×大体积干燥材料密度])]×100％调整单位，使得它们抵消并且乘以100％，以提供孔隙率百分比。本文结构体可被称为“所述结构体”或“所述可溶性结构体”。如本文所用，“乙酸乙烯酯-乙烯醇共聚物”(和“共聚物”，参考使用时)是指具有以下结构(I)的聚合物：在结构(I)中，m和n是整数，使得所述共聚物具有本文所述的聚合度和醇百分比特征。为了清楚起见，术语“共聚物”的该使用旨在表达，部分水解的本专利技术聚乙酸乙烯酯包含乙烯醇和乙酸乙烯酯单元。如下所述，与乙酸乙烯酯和乙烯醇单体单元的聚合(部分归因于乙烯醇的不稳定性)不同，通常通过将乙酸乙烯酯单体聚合，然后将一些乙酸酯基团水解成醇基团，制备所述共聚物。如本文所用，当用于权利要求中时，包括“一个”和“一种”的冠词被理解为是指一种或多种受权利要求书保护的或根据权利要求书所述的物质。如本文所用，术语“包括”、“包含”、和“含有”旨在是非限制性的。本申请测试方法部分中所公开的方法应被用于确定申请人专利技术的参数的相应值，包括下文可溶性结构体–物理特征部分中所述的那些。除非另外指明，所有百分比和比率均按重量计。除非另外指明，所有百分比和比率均基于总组合物计。应当理解，在本说明书中给出的每一最大数值限度包括每一更低数值限度，如同此类更低数值限度在本文中被明确地表示。在本说明书中给出的每一最小数值限度将包括每一更高数值限度，如同此类更高数值限度在本文中被明确地表示。在本说明书中给出的每一数值范围将包括落在此类更宽数值范围内的每一更窄数值范围，如同此类更窄数值范围在本文中被明确地表示。I.可溶性结构体–物理特征本专利技术结构体为可溶性多孔固体组合物形式，其中孔隙率允许液体(例如水)在使用期间流动，使得所述固体组合物易于溶解，以提供期望的消费者体验。所述结构体的多孔性质可以多种方式获得，包括例如形成开孔泡沫或形成纤维结构。在一个实施方案中，可溶性固体结构的孔隙率百分比为至少约25％，在另一个实施方案中至少约50％，在另一个实施方案中至少约60％，在另一个实施方案中至少约70％，并且在另一个实施方案中至少约80％。在一个实施方案中，可溶性固体结构的孔隙率不超过约99％，在另一个实施方案中不超过约98％，在另一个实施方案中不超过约95％，并且在另一个实施方案中不超过约90％。根据上文“孔隙率”定义中描述的方法，测定结构体的孔隙率。可适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可溶性多孔固体形式的结构体，所述结构体包含：(a)约1重量％至约95重量％的表面活性剂；和(b)约5重量％至约50重量％的包含乙酸乙烯酯和乙烯醇单元的共聚物，其中所述共聚物包含不超过约84％的醇单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.22 US 61/982,7361.一种可溶性多孔固体形式的结构体，所述结构体包含：(a)约1重量％至约95重量％的表面活性剂；和(b)约5重量％至约50重量％的包含乙酸乙烯酯和乙烯醇单元的共聚物，其中所述共聚物包含不超过约84％的醇单元。2.根据权利要求1所述的结构体，其中所述共聚物包含不超过约82.5％的醇单元，优选不超过约81％的醇单元。3.根据前述权利要求中任一项所述的结构体，其中所述共聚物包含约70％至约81％的醇单元。4.根据前述权利要求中任一项所述的结构体，其中所述共聚物具有约20,000至约500,000的重均分子量(MW)。5.根据前述权利要求中任一项所述的结构体，其中所述结构体为开孔泡沫形式，所述开孔泡沫具有约70％至约100％的开孔百分比含量，其中所述泡沫结构体包含约1重量％至约25重量％的增塑剂。6.根据权利要求5所述的结构体，所述结构体具有约15微米至约55微米的孔壁厚度。7.根据权利要求5或权利要求6所述的结构体，所述结构体具有约1mm3至约90mm3的星体积。8.根据权利要求1-4中任一项所述的结构体，所述结构体包含显著量的平均直径小于约150微米的纤维。9.根据权利要求8所述的结构体，所述结构体包含显著量的平均直径小于约100微米，优选小于约10微米的纤维。10.根据前述权利要求中任一项所述的结构体，所述结构体包含阴离子表面活性剂。11.根据前述权利要求中任一项所述的结构体，所述结构体具有约25％至约99％；优选约50％至约98％的孔隙率。12.根据前述权利要求中任一项所述的结构体，所述结构体包含至少一种包含乙酸乙烯酯和乙烯醇单元的附加共聚物，其中所述至少一种附加共聚物包含不超过约84％的醇单元，并且具有约60,000至约300,000的重均分子量。13.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛敏，M·W·黑姆斯基，R·W·格伦，T·R·汤普森，
申请(专利权)人：宝洁公司，
类型：发明
国别省市：美国;US