包装非液体产品用的加有淀粉的聚乙烯醇共聚物膜及其制备方法技术

公开了用于包装非液体产品的水溶性膜、采用该膜的包装物，及其制备方法。该膜是由约３０～约９５ｗｔ％的醋酸乙烯酯和丙烯酸甲酯的水解的共聚物，约４～约３０ｗｔ％的改性淀粉，约５～约３０ｗｔ％的增塑剂，约０．０～约１．５ｗｔ％的润滑剂／脱模剂和约０．０１～约１．５ｗｔ％的表面活性剂制备的。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及水溶性聚乙烯醇(PVOH)膜。更具体地，本专利技术涉及特别应用于包装非液体产品，如清洁剂、调节剂(conditioner)、消毒剂等的水溶性PVOH膜。
技术介绍
聚乙烯醇(PVOH)是通常由聚醋酸乙烯酯的醇解制备的合成树脂，该醇解经常称为水解或皂化。实际上所有的醋酸酯基团均转化成醇基的完全水解的PVOH是强烈氢键合的、高度结晶的聚合物，其仅溶于高于约140°F(60℃)的热水中。如果在聚醋酸乙烯酯水解之后允许保留足够数目的醋酸酯基团，PVOH聚合物则称为是部分水解的，它是更弱氢键合的和较少结晶的，并可溶于低于约50°F(10℃)的冷水中。尽管部分水解的类型在技术上是乙烯醇-醋酸乙烯酯共聚物，然而完全水解的和部分水解的PVOH通常均被称为PVOH均聚物。术语PVOH共聚物通常用于描述通过乙烯基酯，典型地为醋酸乙烯酯，和另一种单体的共聚物水解所得到的聚合物。通过改变共聚单体的种类和数量，可以使PVOH共聚物适于所需的膜特性。共聚的例子是醋酸乙烯酯与羧酸或与羧酸酯的共聚。另外，如果在这些共聚物中乙酸酯基团的水解仅是部分的，则获得的聚合物可以描述为-含有醋酸乙烯酯、乙烯醇和羧酸基团的PVOH三元共聚物-尽管它通常被称为共聚物。本领域已知许多PVOH共聚物，由于它们的结构，这些PVOH共聚物比部分水解类型的PVOH均聚物更快速地溶于冷水。因此这样的共聚物在制造用于以单位剂量的形式出现的各种液体和粉状产品的包装膜的制造中是相当实用的，这些产品包括农用化学品、家庭和工业清洁化学品、洗衣洗涤剂、水处理化学品等。对用于液体产品的包装膜的制造提出独特的关注，由于它们必须没有气泡和针孔，并且能够抗诸如″渗漏″的物理不相容性的问题-包装内容物在经过很长的贮存时期从膜渗出的状况-该渗漏由典型地用于液体洗涤剂产品的某些组分引起。对制造膜和包装这样的液体产品的质量水平的要求的增加显著地增加了该包装产品的成本。相反，当包装时粉状产品更能容忍差错。膜中的针孔和微气泡对于包装粉状产品不带来问题。部分由于粉状洗涤剂中不存在迁移材料，因此物理相容性并不成为问题。粉状产品的包装通常不发生渗漏。出于这些原因，用于包装粉状产品的PVOH膜的类型和质量可以显著地不同于包装液体产品的PVOH膜。然而，在粉状产品工业中的人们把注意力要么放在了设计用于液体产品包装的更高质量、更昂贵的PVOH共聚物膜的应用上，要么放在了为较次的膜如变化较少和溶解较缓慢的基于均聚物的包括吹塑生产的膜的应用上。本专利技术解决了其涉及的粉状产品包装的膜质量与制造成本间的问题，以及工业制造者面对的其它问题。通过制备具有良好水溶性、、较为经济的PVOH共聚物膜，为工业制造者提供包装粉状产品可供选择的来源。
技术实现思路
公开了适于包装非液体产品的水溶性膜，包括膜组合物的制备方法和包装非液体产品的方法。在本专利技术的一个特定实施方案中，膜结合物包括约30～约95wt％的醋酸乙烯酯和丙烯酸甲酯的水解的共聚物，约4～约30wt％的改性淀粉，约5～约30wt％的增塑剂，约0.0或约0.01～约1.5wt％的润滑剂/脱模剂，和约0.01～约1.5wt％的表面活性剂。在本专利技术的优选实施方案中，膜组合物采用漂白剂以防止用于流延该膜的聚合物溶液的颜色漂移(color drift)，如褐变。优选是氧化漂白剂(如氯气、氯化化合物、氧气和氧化化合物)和还原漂白剂(如亚硫酸氢盐、氢硼化物和偏亚硫酸氢盐)。例子包括过碳酸钠、过二硫酸钠、过乙酸、亚硫酸氢钠和偏亚硫酸氢钠。过碳酸钠和偏亚硫酸氢钠是优选的，最优选的是偏亚硫酸氢钠。优选的试剂包括数量在约0.12～约1.0wt％范围内的偏亚硫酸氢钠。最优选，偏亚硫酸氢钠的使用量为约0.4～约0.7wt％。也公开和要求了包装非液体产品的水溶性共聚物膜的制备方法。该方法包括如下步骤共聚醋酸乙烯酯-丙烯酸甲酯以形成共聚物，水解醋酸乙烯酯-丙烯酸甲酯共聚物以形成在20℃下的4％溶液的粘度为约5～约50cps的乙烯醇-γ内酯共聚物，用水将水解聚合物调成浆状，向该共聚物-水浆液中以约4.0～约25.0wt％的量加入改性淀粉，加热该水解的共聚物和淀粉的浆液以形成溶液，用苛性钠处理该溶液以产生含有约1～约12mol％羧酸酯基团、约0～约11mol％γ内酯单元和约88～约99mol％乙烯醇单元的共聚物溶液，并在合适的表面上流延该热共聚物溶液以产生厚度为约0.1～约5.0密耳(约0.0025～约0.127mm)的膜。还公开了用于容纳非液体产品的包装物。优选的包装物包括至少一个由水溶性膜组成的隔室，该膜包括约30～约95wt％的醋酸乙烯酯和丙烯酸甲酯的水解的共聚物，约4～约30wt％的改性淀粉填料，约5～约30wt％的增塑剂和约0.01～约1.5wt％的表面活性剂。在一个实施方案中该包装物可用于提供非液体剂的单位药剂。优选的单位药剂包括包装物，该包装物包括水溶性膜和容纳在该包装物中的非液体剂，其中该水溶性膜包括约40～约90wt％醋酸乙烯酯和丙烯酸甲酯的水解的共聚物，约4～约30wt％改性淀粉填料，约5～约30wt％增塑剂，约0.01～约1.0wt％表面活性剂。非液体剂可以是清洁剂、消毒剂、抛光剂、调节剂等。通过结合附图阅读如下详细描述，对本领域的普通技术人员来说，其它的方面和优点将是显然的。尽管膜、包装物和方法易受各种形式的实施方案的影响，但应理解，以下的描述包括具体实施方案的公开内容是说明性的，而不是要将本专利技术限制到在此描述的具体实施方案。附图说明参考附图可以更容易理解在此描述的实施方案，其中图1是用于分析膜样品水崩解和溶解的测试仪器的透视图；图2是说明分析膜样品水溶性的过程的测试仪器和测试装置的透视图；图3是图2的测试装置的顶视图。具体实施例方式尽管本专利技术易受许多不同形式的实施方案的影响，但是此公开内容将详细描述本专利技术的优选实施方案，应理解本公开内容应被认为是本专利技术原理的例示，而不希望将本专利技术概括的情况局限到说明的实施方案。膜组合物本专利技术包括用于包装非液体产品的水溶性膜。以下列出的是在整个申请中使用的术语“非液体”是指含有作为组分的固体的形式特性的任何产品，包括但不限于粉末、结块的、削片、实心的、凝胶、浆液、糊剂、制成粒状的等。“包装物”或“包装”是指在基本的程度上，适于持有或封入一定数量非液体产品的任何容器或方法，而不顾及用于形成该容器或实施该方法的部件的大小、形状或数目。此外，在此说明的所有范围包括所有可能的范围的子集以及这些子集范围的结合。范围包括所述的端点。所述膜是基于一定量的醋酸乙烯酯和丙烯酸甲酯的水解的共聚物，是约30～约95wt％的乙烯醇-γ内酯共聚物。优选，共聚物的量是约50～约85wt％。共聚物可以采用本领域技术人员已知的任何方式制备。特别合适的共聚物由E.I.duPont de Nemours以商品名ELVANOL销售。该ELVANOL范围的水溶性合成聚合物具有优异的成膜性、乳化性和粘着性能。这样的聚合物提供耐油、油脂和溶剂性能，以及高拉伸强度、柔韧性和高的阻隔氧(high oxygenbarrier)的性能。或者较不优选的，醋酸乙烯酯-丙烯酸甲酯共聚物必须首先进行水解(也称为醇解)以形成乙烯醇-γ内酯共聚物。该乙烯醇-γ内酯共聚物优选在20℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于包装非液体产品的水溶性膜，该膜包括：范围在约３０～约９５ｗｔ％的醋酸乙烯酯和丙烯酸甲酯的水解的共聚物；范围在约４～约３０ｗｔ％的改性淀粉；范围在约５～约３０ｗｔ％的增塑剂；范围在约０．０～约１．５ｗｔ ％的润滑剂／脱模剂；和范围在约０．０１～约１．５ｗｔ％的表面活性剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁P维鲁尔，斯科特P贝宁，克伦A库格勒，
申请(专利权)人：蒙诺苏尔有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]