Водорастворимая пленка из поливинилового спирта со смесью пластификаторов, родственные способы и родственные изделия - RU2017115889A

1. Водорастворимая пленка, содержащая: поливинилспиртовый (PVOH) полимер; дипропиленгликоль в качестве первого пластификатора; сахарный спирт в качестве второго пластификатора; и многоатомный спирт в качестве третьего пластификатора, при этом третий пластификатор отличен от первого пластификатора и второго пластификатора.

2. Водорастворимая пленка по п. 1, отличающаяся тем, что сахарный спирт выбран из группы, состоящей из изомальтита, мальтита, сорбита, ксилита, эритрита, адонита, дульцита, пентаэритрита и маннита.

3. Водорастворимая пленка по п. 2, отличающаяся тем, что сахарный спирт представляет собой сорбит.

4. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что многоатомный спирт выбран из группы, состоящей из глицерина, диглицерина, этиленгликоля, диэтиленгликоля, триэтиленгликоля, тетраэтиленгликоля, полиэтиленгликолей с MW до 400, неопентилгликоля, пропиленгликоля, 2-метил-1,3-пропандиола, триметилолпропана и полиэфирполиолов.

5. Водорастворимая пленка по п. 4, отличающаяся тем, что многоатомный спирт представляет собой глицерин.

6. Водорастворимая пленка по п. 1, отличающаяся тем, что сахарный спирт представляет собой сорбит, а многоатомный спирт представляет собой глицерин.

7. Водорастворимая пленка по п. 1, содержащая: поливинилспиртовый (PVOH) полимер; дипропиленгликоль в качестве первого пластификатора; сорбит в качестве второго пластификатора; и глицерин в качестве третьего пластификатора; причем первый, второй и третий пластификаторы присутствуют в водорастворимой пленке в суммарном количестве в диапазоне от около 5 частей до около 50 частей общего пластификатора на 100 частей общей смолы (phr) в водорастворимой пленке.

8. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что по существу не содержит пластификаторов, отличных от первого, второго и третьего пластификаторов.

9. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что водорастворимая пленка содержит твердый пластификатор, имеющий температуру плавления выше около 50 °С.

10. Водорастворимая пленка по п. 9, отличающаяся тем, что твердый пластификатор также представляет собой второй пластификатор.

11. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-10, отличающаяся тем, что первый, второй и третий пластификаторы присутствуют в водорастворимой пленке в суммарном количестве в диапазоне от около 5 частей до около 40 частей общего пластификатора на 100 частей общей смолы (phr) в водорастворимой пленке.

12. Водорастворимая пленка по п. 11, отличающаяся тем, что первый, второй и третий пластификаторы присутствуют в водорастворимой пленке в общем количестве в диапазоне от около 10 до около 40 phr.

13. Водорастворимая пленка по п. 11, отличающаяся тем, что первый, второй и третий пластификаторы присутствуют в водорастворимой пленке в общем количестве в диапазоне от около 20 до около 35 phr.

14. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-13, отличающаяся тем, что: имеет прочность на растяжение после старения по меньшей мере около 25 МПа, по результатам измерения в испытании прочности на растяжение после старения; и имеет значение сопротивления разрыву сварного шва по меньшей мере около 170%, по результатам измерения в испытании суммарного сопротивления разрыву сварного шва.

15. Водорастворимая пленка по п. 14, отличающаяся тем, что имеет прочность на растяжение после старения по меньшей мере около 30 МПа, по результатам измерения в испытании прочности на растяжение после старения.

16. Водорастворимая пленка по п. 14 или 15, отличающаяся тем, что: первый пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 10 до около 40% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке; второй пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 10 до около 30% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке; и третий пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 40 до около 70% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке.

17. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-16, отличающаяся тем, что: первый пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 10 до около 65% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке.

18. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-17, отличающаяся тем, что: второй пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 10 до около 65% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке.

19. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-18, отличающаяся тем, что: третий пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 25 до около 80% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке.

20. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-16, отличающаяся тем, что: первый пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 13 до около 46% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке; второй пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 13 до около 58% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке; и третий пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 28 до около 73% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке.

21. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-16, отличающаяся тем, что: первый пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 13 до около 38% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке; второй пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 16 до около 58% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке; и третий пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 28 до около 71% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке.

22. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-16, отличающаяся тем, что: первый пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 13 до около 58% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке; второй пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 13 до около 58% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке; и третий пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 28 до около 73% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке.

23. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-16, отличающаяся тем, что: первый пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 13 до около 50% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке; второй пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 13 до около 50% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке; и третий пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 36 до около 73% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке.

24. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-16, отличающаяся тем, что: первый пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 13 до около 45% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке; второй пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 19 до около 52% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке; и третий пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 35 до около 65% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке.

25. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-16, отличающаяся тем, что: первый пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 13 до около 39% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке; второй пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 22 до около 38% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке; и третий пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 39 до около 64% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке.

26. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-16, отличающаяся тем, что: первый пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 13 до около 19% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке; второй пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 41 до около 52% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке; и третий пластификатор присутствует в водорастворимой пленке в количестве от около 35 до около 44% мас. относительно общего количества первого, второго и третьего пластификаторов в водорастворимой пленке.

27. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-26, отличающаяся тем, что имеет по меньшей мере два из трех свойств (a), (b) и (c): (a) повышение дельта первого фазового перехода плавления после старения составляет около 12 °С или менее, по результатам измерения в испытании дельта первого фазового перехода плавления после старения; (b) значение адгезии после старения по меньшей мере около 1300 г/с, по результатам измерения в испытании адгезии после старения; и (c) прочность на растяжение после старения по меньшей мере около 25 МПа, по результатам измерения в испытании прочности на растяжение после старения.

28. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-26, отличающаяся тем, что имеет по меньшей мере два из трех свойств (a), (b) и (c): (a) повышение дельта первого фазового перехода плавления после старения составляет около 11 °С или менее, по результатам измерения в испытании дельта первого фазового перехода плавления после старения; (b) значение адгезии после старения по меньшей мере около 1900 г/с, по результатам измерения в испытании адгезии после старения; и (c) прочность на растяжение после старения по меньшей мере около 30 МПа, по результатам измерения в испытании прочности на растяжение после старения.

29. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-26, отличающаяся тем, что имеет по меньшей мере два из трех свойств (a), (b) и (c): (a) повышение дельта первого фазового перехода плавления после старения составляет около 11 °С или менее, по результатам измерения в испытании дельта первого фазового перехода плавления после старения; (b) значение адгезии после старения по меньшей мере около 2500 г/с, по результатам измерения в испытании адгезии после старения; и (c) прочность на растяжение после старения по меньшей мере около 32,5 МПа, по результатам измерения в испытании прочности на растяжение после старения.

30. Водорастворимая пленка по любому из пп. 27-29, отличающаяся тем, что имеет все три свойства (a), (b) и (c).

31. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-30, которая дополнительно содержит один или более компонентов, выбранных из группы, состоящей из пластификаторов, отличных от первого, второго и третьего пластификаторов, пластификаторов-компатибилизаторов, смазывающих агентов, разделительных агентов, наполнителей, разбавителей, сшивающих агентов, антиадгезионных агентов, антиоксидантов, агентов для снижения клейкости, противопенных агентов, наночастиц, отбеливающих агентов, поверхностно-активных веществ и их комбинаций.

32. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-31, отличающаяся тем, что полимер PVOH содержит гомополимер PVOH, состоящий по существу из винилспиртовых мономерных звеньев и необязательно винилацетатных мономерных звеньев.

33. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-31, отличающаяся тем, что полимер PVOH содержит сополимер PVOH, содержащий анионное мономерное звено, винилспиртовое мономерное звено и необязательно винилацетатное мономерное звено.

34. Водорастворимая пленка по п. 33, отличающаяся тем, что анионный мономер выбран из группы, состоящей из винилуксусной кислоты, малеиновой кислоты, моноалкилмалеата, диалкилмалеата, монометилмалеата, диметилмалеата, малеинового ангидрида, фумаровой кислоты, моноалкилфумарата, диалкилфумарата, монометилфумарата, диметилфумарата, фумарового ангидрида, итаконовой кислоты, монометилитаконата, диметилитаконата, итаконового ангидрида, винилсульфоновой кислоты, аллилсульфоновой кислоты, этиленсульфоновой кислоты, 2-акриламидо-1-метилпропансульфоновой кислоты, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, 2-метилакриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, 2-сульфоэтилакрилата, солей вышеуказанных соединений с щелочными металлами, сложных эфиров вышеуказанных соединений и их комбинаций.

35. Водорастворимая пленка по п. 33, отличающаяся тем, что анионный мономер выбран из группы, состоящей из акриламидо-метилпропансульфоновых кислот, их солей со щелочными металлами и их комбинаций.

36. Водорастворимая пленка по п. 33, отличающаяся тем, что анионный мономер выбран из группы, состоящей из монометилмалеата, его солей с щелочными металлами и их комбинаций.

37. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-32, отличающаяся тем, что полимер PVOH содержит полимерную смесь, содержащую два или более различных гомополимеров PVOH.

38. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-32, отличающаяся тем, что полимер PVOH содержит полимерную смесь, содержащую два или более различных сополимеров PVOH.

39. Водорастворимая пленка по п. 38, отличающаяся тем, что полимерная смесь содержит первый сополимер PVOH, содержащий первое анионное мономерное звено, и второй сополимер PVOH, содержащий второе анионное мономерное звено, отличное от первого анионного мономерного звена.

40. Водорастворимая пленка по п. 39, отличающаяся тем, что: первый анионный мономер выбран из группы, состоящей из акриламидо-метилпропансульфоновых кислот, их солей с щелочными металлами и их комбинаций; и второй анионный мономер выбран из группы, состоящей из монометилмалеата, его солей с щелочными металлами и их комбинаций.

41. Водорастворимая пленка по п. 40, отличающаяся тем, что: первый сополимер PVOH присутствует в количестве от около 10 до около 80% мас. от общего количества полимеров PVOH в пленке; и второй сополимер PVOH присутствует в количестве от около 20 до около 90% мас. от общего количества полимеров PVOH в пленке.

42. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-41, отличающаяся тем, что полимер PVOH имеет степень гидролиза в диапазоне от около 75 до около 99%.

43. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-42, отличающаяся тем, что полимер PVOH имеет вязкость 4% раствора при 20 °С в диапазоне от около 4 до 24 сП.

44. Водорастворимая пленка по любому из пп. 1-43, которая дополнительно содержит водорастворимый полимер, отличный от полимера PVOH.

45. Водорастворимая пленка по п. 44, отличающаяся тем, что указанный водорастворимый полимер выбран из группы, состоящей из полиэтилениминов, поливинилпирролидонов, полиалкиленоксидов, полиакриламидов, простых эфиров целлюлозы, сложных эфиров целлюлозы, амидов целлюлозы, поливинилацетатов, полиамидов, желатинов, метилцеллюлозы, карбоксиметилцеллюлозы и ее солей, декстринов, этилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлозы, гидроксипропилметилцеллюлозы, мальтодекстрина, крахмалов, модифицированных крахмалов, гуаровой камеди, гуммиарабика, ксантановой камеди, каррагинана, полиакрилатов и их солей, их сополимеров, их смесей и их комбинаций.

46. Изделие, содержащее: водорастворимую пленку по любому из пп. 1-45, содержащую первую поверхность указанной пленки, запаянную с помощью растворителя со второй поверхностью той же пленки или с поверхностью второй пленки по любому из пп. 1-45.

47. Изделие, содержащее: водорастворимую пленку по любому из пп. 1-45 в форме конверта, определяющего внутренний объем конверта.

48. Изделие по п. 47, дополнительно содержащее композицию, содержащуюся во внутреннем объеме конверта.

49. Способ получения водорастворимой пленки, включающий стадии: выбирают поливинилспиртовый (PVOH) полимер, первый пластификатор, второй пластификатор и третий пластификатор; выбирают требуемый диапазон для по меньшей мере первого свойства пленки и второго свойства пленки; формируют множество водорастворимых пленок, содержащих полимер PVOH, первый пластификатор, второй пластификатор и третий пластификатор в различных концентрациях полимера PVOH, первого пластификатора, второго пластификатора и третьего пластификатора, при этом по меньшей мере одна из водорастворимых пленок имеет свойство пленки в пределах требуемого диапазона для каждого из первого и второго свойств пленки; определяют первое и второе свойства пленки для каждой из сформированных водорастворимых пленок; определяют концентрацию в пленке для каждого из полимера PVOH, первого пластификатора, второго пластификатора и третьего пластификатора на основании сформированного множества водорастворимых пленок, причем установленная концентрация в пленке обеспечивает первое свойство пленки и второе свойство пленки в пределах требуемого диапазона для каждого свойства; и формируют пленку, содержащую полимер PVOH, первый пластификатор, второй пластификатор и третий пластификатор в установленной концентрации в пленке.

50. Применение дипропиленгликоля в качестве пластификатора для водорастворимой поливинилспиртовой пленки в комбинации с пластификатором на основе сахарного спирта и полиольного пластификатора для улучшения одного или более из следующих свойств: (a) повышение дельта первого фазового перехода плавления после старения пленки, по результатам измерения в испытании дельта первого фазового перехода плавления после старения; (b) значение адгезии после старения пленки, по результатам измерения в испытании адгезии после старения; и (c) прочность на растяжение после старения пленки, по результатам измерения в испытании прочности на растяжение после старения.