專利名稱：用于制備具有兩個腔室的水溶性容器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備具有至少兩個腔室的水溶性容器的方法。
背景技術(shù)：
已知將化學(xué)組合物，尤其是那些具有危險性或刺激性的化學(xué)組合物包裝到薄膜中，特別是包裝到水溶性薄膜中。要將所述容器中的內(nèi)容物溶解或分散到水中，只需簡單地將該容器加入到水中。所述容器的實例在WO 89/12587和WO 92/17382中公開。
然而，所述容器具有諸多麻煩。尤其是由于這些容器僅具有一個腔室，因此不能使這些容器容易地含有兩種或兩種以上的組合物。因此，除非采取特別的預(yù)防措施，否則所述容器不能含有兩種互不相容的組合物，或者不能含有與用以包裝該組合物的薄膜或片材之一不相容的組合物。
具有至少兩個腔室的水溶性容器也是已知的。例如WO 02/085736描述了一種用于制造具有至少兩個腔室的水溶性容器的方法，其中，每個腔室填充有組合物，并使用蓋子蓋住每個腔室，使得所述腔室通過折疊部分連接；然后折疊所述折疊部分，使得每個腔室的蓋子相互粘附。
WO 02/085738描述了一種用于制造水溶性制品的方法，所述水溶性制品包括含有第一組合物的第一腔室和含有第二組合物的第二腔室，所述方法包括制造第一腔室；用第一組合物填充第一腔室，以及或者提供含有第二組合物的密封薄膜并用該密封薄膜密封第一腔室，或者用密封薄膜密封第一腔室；由第一腔室和/或第一腔室的密封薄膜制造第二腔室；用第二組合物填充第二腔室；和用第二密封薄膜密封第二腔室。
需要具有用于制造具有至少兩個腔室的水溶性容器的其它方法，以提供更佳的選擇和靈活度并克服上述方法的缺點。特別是WO 02/085736的容器具有在兩個腔室之間存在相對較厚的中間層的缺點。另外，所述兩個腔室通常必須具有相似的尺寸，但是，并不總是希望這樣。此外，所述用于制備容器的方法需要折疊操作，這在快速移動的生產(chǎn)線上操作起來過于復(fù)雜。類似地，WO 02/085738的容器由于一個腔室總是必須明顯小于另一個腔室，因此也不是總能令人滿意。另外，在制造過程中，需要復(fù)雜的配準和對齊的步驟，以保證包含第二腔室的覆蓋薄膜適當(dāng)?shù)胤旁诘谝磺皇业捻敳恳詫⑵涿芊狻?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于制造具有至少兩個腔室的水溶性容器的方法，所述方法包括a.通過在模具中進行第一水溶性薄膜的熱成型或真空成型而在所述第一水溶性薄膜中形成第一小袋；b.用第一組合物填充所述第一小袋；c.用第二水溶性薄膜封閉所述第一小袋以形成中間容器；d.通過使所述模具變形而移動所述中間容器以提供第二小袋；e.用第二組合物填充所述第二小袋；和f.用第三水溶性薄膜封閉所述第二小袋。
具體實施例方式
本發(fā)明的方法能在單步模制操作中制造水溶性容器，從而使制造方法得到全面簡化。所述容器可以具有特別吸引人的外觀，這是因為該容器含有兩種可以是相同的或不同的組合物，并且這兩種組合物保持在相對的固定位置。所述組合物可以很容易地加以區(qū)分以強調(diào)它們的差異。例如，所述組合物可以具有不同的物理外觀，或可以具有不同的顏色。它們也可具有不同的物理形式。例如，一種組合物可以是液體，而另一種組合物是粉末。
所述第一水溶性薄膜、第二水溶性薄膜和第三水溶性薄膜可以相同或者不同，通常含有水溶性聚合物(該術(shù)語用于包括水分散性)。水溶性聚合物的實例有聚乙烯醇(PVOH)和諸如羥基丙基甲基纖維素(HPMC)等纖維素衍生物和明膠。所述PVOH可以是部分或全部醇解或水解的聚乙酸乙烯酯。例如，所述PVOH可以有40％～100％，優(yōu)選為70％～92％，更優(yōu)選為約88％或92％是醇解或水解的。已知水解程度影響PVOH在水中開始溶解的溫度。88％水解相當(dāng)于可溶于冷(即室溫)水的薄膜，而92％水解相當(dāng)于可溶于溫水的薄膜。
薄膜可以是單層薄膜，或者如在GB-A-2,244,258中公開的層壓薄膜。雖然單層薄膜可具有小孔，但是層壓物中的兩個或兩個以上的層不太可能有重合的小孔。薄膜可通過任何方法制造，例如通過擠出并吹制或通過鑄造等制造。所述薄膜可以是無取向的、單軸取向的或雙軸取向的。如果薄膜中各層是取向的，它們通常具有相同取向，不過如果需要時，它們的取向平面可以是不同的。
層壓物中的各層可以相同或者不同。因此它們可以各自包含相同的聚合物或不同的聚合物。如果使用層壓薄膜，各層中的每一層都應(yīng)該是水溶性的。此處使用的術(shù)語“水溶性”是指當(dāng)用于清洗機器，例如洗衣機或洗碗機時，制品的可溶性部分可充分地(例如大于70％，理想的是大于85％)溶解或分散到水中。這可通過如下方法測試在10升攪動的具有適當(dāng)溫度的(例如45℃)水中將制品放上40分鐘，然后測量留下的所有未溶解或未分解的水溶性制品部分的小片。
在WO 02/058910中公開有更多合適的層壓薄膜的例子。
通過熱成型或全真空成型來制造水溶性容器的方法是廣為人知的(例如由WO 02/16205所知道的)。更詳細地講，在本發(fā)明方法的步驟(a)中，通過在模具中進行第一水溶性薄膜的熱成型或者真空成型而在該薄膜中形成第一小袋。所述薄膜可向下拉入或向下吹入模具。因此，例如，使用熱成型加熱器平板裝置將薄膜加熱到熱成型溫度，然后在真空下向下拉入模具或在壓力下向下吹入模具。如果需要，可以通過例如在熱成型前將薄膜吹離模具，從而對薄膜采用模塞助壓熱成型和預(yù)伸展。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠選擇適當(dāng)?shù)臏囟取毫蛘婵斩群捅簳r間以得到合適的小袋。所使用的真空度或壓力和熱成型溫度的量取決于薄膜的厚度以及所用的聚合物或聚合物混合物。PVOH薄膜的熱成型是已知的，并描述在上述參考文獻以及例如WO 00/55045中。
PVOH的適宜成型溫度例如為90℃～130℃，尤其是90℃～120℃。適宜的成型壓力例如為69kPa～138kPa，尤其是83kPa～117kPa。適宜的成型真空度是0kPa～4kPa，尤其是0kPa～2kPa。適宜的保壓時間是例如0.4秒～2.5秒，尤其是2秒～2.5秒。
當(dāng)在上述范圍中選擇所期望的條件時，可以使用一個或多個在上述范圍以外的參數(shù)，此時可能需要通過改變其他兩個參數(shù)的值來進行補償。第一水溶性薄膜的厚度優(yōu)選為30μm～300μm，更優(yōu)選為40μm～200μm，尤其為50μm～160μm，更尤其為60μm～150μm。
在形成小袋后，在步驟(b)中用第一組合物將其填充。合適的組合物可以是織物護理組合物、表面護理組合物或餐具洗滌組合物，例如餐具洗滌組合物、水軟化組合物、洗衣組合物或洗滌劑組合物或漂洗助劑。所述組合物可以適用于家用洗滌機器或家用洗碗機。所述組合物也可以是消毒劑、抗菌劑或防腐劑組合物，或者觸發(fā)式噴霧器的再充填組合物。
所述組合物通常以5g～100g，尤其為15g～40g的總重量進行包裝。例如，餐具洗滌組合物的重量可以是15g～30g，而水軟化組合物的重量可以是15g～40g。
可以對所述小袋進行完全填充或僅進行部分填充。所述第一組合物可以例如為固體微?；蚬腆w顆?；蚱瑒?。該組合物也可以是液體，如果需要，可以對該液體進行增稠或膠凝化。該液體組合物可以是非水性或水性的，例如含有總量為少于或多于5％或者少于或多于10％的自由水。優(yōu)選所述組合物含有少于80重量％的水。
所述組合物可具有多相。例如第一組合物可含有水性組合物和與所述水性組合物不混溶的液體組合物。所述組合物也可包含液體組合物和分離的固體組合物，例如球、丸或斑點(speckle)形式的固體組合物。合適的第一組合物的實例對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知的，并在WO02/085736中有進一步的描述，在此引入WO 02/085736的內(nèi)容作為參考。
在步驟(c)中，使用第二水溶性薄膜封閉第一小袋以制得中間容器。第二水溶性薄膜可以與第一水溶性薄膜相同或不同。優(yōu)選第二水溶性薄膜是PVOH膜，但通常比第一水溶性薄膜薄。第二水溶性薄膜的厚度通常為20μm～160μm，優(yōu)選為40μm～100μm，例如40μm～80μm或者50μm～60μm。第二水溶性薄膜可以是單層的或?qū)訅旱?。所述第二水溶性薄膜可在與第一水溶性薄膜和/或第三水溶性薄膜相同或不同的溫度下溶解，例如以保證第一組合物和第二組合物在洗滌中在不同時間釋放。
可使用任何方法將第二水溶性薄膜密封到第一水溶性薄膜上。優(yōu)選的方法包括采用粘合劑密封或熱封。其它方法包括紅外密封、射頻密封、超聲密封、激光密封、溶劑密封、振動密封和旋轉(zhuǎn)焊接密封。封條優(yōu)選為水溶性的。
適宜的熱封溫度為例如120℃～195℃，尤其為140℃～150℃。例如根據(jù)所使用的熱封機，適宜的密封壓力例如為250kPa～600kPa，優(yōu)選為276kPa～552kPa，更優(yōu)選為345kPa～483kPa，或者400kPa～800kPa，尤其為500kPa～700kPa。適宜的保壓時間是0.4秒～2.5秒。
本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠采用適當(dāng)?shù)臏囟?、壓力和保壓時間來得到所需的整體密封。當(dāng)在上述范圍中選擇所期望的條件時，可以使用一個或多個在上述范圍以外的參數(shù)，盡管這可能需要通過改變其他參數(shù)的值來進行補償。
至此，制備水溶性容器的方法與已知的制備單腔室容器的方法相同或類似。然而，在步驟(d)中，通過使模具變形而移動中間容器來形成第二小袋。模具可以以充分提供能夠用第二組合物填充的第二小袋的任何方式變形。然而，優(yōu)選模具底部的至少一部分移離模具的表面，以使中間容器移離模具表面而形成這樣的第二小袋，即具有由第二水溶性薄膜形成的底部和由第一水溶性薄膜和第二水溶性薄膜中的至少一種，優(yōu)選為兩種形成的側(cè)部。通常，有50％～100％(根據(jù)面積測量，其中將模具開口頂部的面積定義為100％)，通常為80％～100％的模具底部發(fā)生位移。模具底部的位移通過中間容器隨之發(fā)生的向下移動而完成。所述容器可依靠重力的作用而簡單地移動。然而，優(yōu)選采取方法使容器附著于模具的底部。優(yōu)選使模具底部保持真空，因此當(dāng)模具底部發(fā)生位移時利用其“拉動”中間容器。作為選擇，可以通過利用空氣壓力或工具向下“推動”中間容器而使該中間容器移動。
當(dāng)中間容器移動時，進一步拉伸了第一水溶性薄膜。如果還存在第二水溶性薄膜，該薄膜也將被拉伸，不過如果需要，第二水溶性薄膜可以在第一小袋密封后和在步驟(d)前去除。由此形成這樣的第二小袋第二水溶性薄膜的上表面作為其底部，第一水溶性薄膜和第二水溶性薄膜或者僅第一水溶性薄膜(如果第二水溶性薄膜已去除)作為其側(cè)部。如果所述第一水溶性薄膜和第二水溶性薄膜均存在，來自于模具側(cè)部的熱量至少部分地將兩層薄膜層壓在一起(如果需要)。
可采用任何機制來使所述模具變形。優(yōu)選的機制是模具包括固定部分和可移動部分。在該方式中，在步驟(c)后，可移動部分可移離固定部分，從而形成第二小袋。可移動部分可包括可移動的活塞。
在形成第二小袋之后，在步驟(e)中用第二組合物填充第二小袋。第二組合物可以與第一組合物相同或不同。因此，第一組合物或第二組合物可以例如是一種為固體而另一種為液體，或者可以同為液體或者同為固體。第二組合物的實例與上述給出的第一組合物的實例相同。
當(dāng)其中一個小袋含有固體微粒/片劑時，該腔室可在其外周布置有小孔。所述小孔可用于當(dāng)需要時，將例如來自諸如過碳酸鹽等過-化合物的氣體排出；或抽空氣體，例如因為美觀的原因而用于壓縮腔室。
在步驟(f)中，第二小袋可用第三水溶性薄膜密封。第三水溶性薄膜可以與第一水溶性薄膜和第二水溶性薄膜中任一種或二種相同或不同。第三水溶性薄膜優(yōu)選為PVOH薄膜。第三水溶性薄膜可通過諸如上述方法等任何需要的方法進行密封以封閉第二小袋。然而，優(yōu)選使用熱密封。如果需要，封條可以僅使第二和第三薄膜結(jié)合在一起，或者使所有三層薄膜結(jié)合在一起，特別是在使用熱密封的時候。如果需要，該封條可與步驟(c)的封條合并/直接相鄰。作為選擇，該封條可與步驟(c)的封條保持距離。
可以理解的是，步驟(d)～(f)可重復(fù)進行一次或多次，以制造例如三腔室容器。
一旦已制造出所述容器，可通過切割容器之間的區(qū)域而使它們相互分離。作為選擇，它們可保持連接并在獨立容器間提供例如穿孔等，使得在隨后階段，例如可由消費者容易地將它們分開。如果容器是分離的，可適當(dāng)?shù)乇Ａ羝溥吘墶Ｈ欢?，?yōu)選部分地去掉邊緣以提供更吸引人的外觀。通常，為美觀目的，要使余留的邊緣盡可能的小，但應(yīng)當(dāng)記住，要保留一些邊緣，以保證薄膜彼此相連。希望邊緣的寬度為1mm～8mm，優(yōu)選為2mm～7mm，最優(yōu)選為約5mm。
本發(fā)明的容器可具有任何所需要的形狀。然而，由于中間容器必須能在模具中移動，因此容器通常具有相對恒定的橫截面。然而，這并不是絕對必須的，因為所述容器具有一定程度的柔韌性，特別是在第一組合物是液體形式的時候。所述容器的橫截面可以是例如圓形、三角形或矩形。
腔室之間可具有相同或不同的尺寸和/或形狀。所述第一小袋通常大于第二小袋，以避免第一水溶性薄膜在步驟(d)中過度拉伸。然而，如果需要，各小袋可以具有相同尺寸或者第一小袋小于第二小袋。
第一小袋和第二小袋的體積比優(yōu)選為20∶1至1∶1，最優(yōu)選為10∶1至2∶1。


現(xiàn)在將參考附圖1～5進一步描述通過本發(fā)明的方法制造的容器。
附圖1顯示了放在模具2上的水溶性薄膜1，所述模具2具有固定部分3和在該模具底部的可移動部分4。
附圖2顯示了在步驟(b)之后的本發(fā)明的方法，其中將第一水溶性薄膜熱成型或真空成型至模具中以形成第一小袋，并且該小袋已經(jīng)填充有第一組合物5。
附圖3描述了步驟(c)后的本發(fā)明的方法，其中第二水溶性薄膜放在經(jīng)填充的小袋上并例如通過熱封而密封到第一水溶性薄膜1上，從而形成封條7。
附圖4描述了步驟(d)后的本發(fā)明的方法，其中模具的底部4向下移動而且中間容器也向下移動，從而形成第二小袋8。
附圖5描述了步驟(f)后的本發(fā)明的方法，其中已用第二組合物9填充第二小袋8，在第二小袋上提供第三水溶性薄膜10，并通過熱封條11將第三水溶性薄膜10同時密封到第一水溶性薄膜和第二水溶性薄膜上。
在所述附圖中顯示，封條7從圖3到圖4發(fā)生移動。在一種選擇性方式中，所述封條7保留在原位并合并到封條11上。
權(quán)利要求
1.一種用于制造具有至少兩個腔室的水溶性容器的方法，所述方法包括a.通過在模具中進行第一水溶性薄膜的熱成型或真空成型而在所述第一水溶性薄膜中形成第一小袋；b.用第一組合物填充所述第一小袋；c.用第二水溶性薄膜封閉所述第一小袋以形成中間容器；d.通過使所述模具變形而移動所述中間容器以提供第二小袋；e.用第二組合物填充所述第二小袋；和f.用第三水溶性薄膜封閉所述第二小袋。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二小袋由所述第二水溶性薄膜所限定。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，通過移動所述模具底部的至少一部分來使該模具變形，從而移動所述中間容器，并且形成具有由所述第二水溶性薄膜形成的底部和由所述第一水溶性薄膜和選擇性的所述第二水溶性薄膜形成的側(cè)部的所述第二小袋。
4.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述第一水溶性薄膜、第二水溶性薄膜和第三水溶性薄膜中的至少一種水溶性薄膜是聚乙烯醇薄膜。
5.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述第一組合物和第二組合物各自是織物護理組合物、表面護理組合物或者餐具洗滌組合物。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述第一組合物和第二組合物各自選自餐具洗滌組合物、水軟化組合物、衣物洗滌組合物、洗滌劑組合物和漂洗助劑組合物。
7.通過前述權(quán)利要求中任一項所定義的方法得到的水溶性容器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于制造具有至少兩個腔室的水溶性容器的方法，所述方法包括a.通過在模具中進行第一水溶性薄膜的熱成型或真空成型而在所述第一水溶性薄膜中形成第一小袋；b.用第一組合物填充所述第一小袋；c.用第二水溶性薄膜封閉所述第一小袋以形成中間容器；d.通過使所述模具變形而移動所述中間容器以提供第二小袋；e.用第二組合物填充所述第二小袋；和f.用第三水溶性薄膜封閉所述第二小袋。
文檔編號B65D65/46GK1968853SQ200580020284
公開日2007年5月23日 申請日期2005年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月19日
發(fā)明者拉爾夫·維德曼, 若爾迪·薩爾瓦多, 弗蘭切斯克·阿亞茨, 弗雷德里克·莫勒 申請人:雷克特本克斯?fàn)柡商m有限公司