BR112020001116A2

BR112020001116A2 - filme solúvel em água, e, pacote de detergente.

Info

Publication number: BR112020001116A2
Application number: BR112020001116-9A
Authority: BR
Inventors: Afua Sarpong KARIKARI; Michael C. Mitchell; Marianne P. Creamer; Nilesh Shah
Original assignee: Rohm And Haas Company; Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2017-07-19
Filing date: 2018-06-19
Publication date: 2020-07-21
Also published as: EP3655491A1; JP2020527630A; WO2019018092A1; CN111051446A; AU2018304018A1; US11485873B2; US20210130519A1

Abstract

Um filme: (a)50 a 85% em peso de polímero compreendo: (i) 30 a 70% em peso de polímero duro com Tg de 40 a 70°C e 40 a 80% em peso de (C1-C10)alquil (met)acrilato; 10 a 40% em peso de ácido carboxílico C3-C8; e 0 a 25% em peso de hidroxialquil (met)acrilato; e (ii) 30 a 70% em peso de polímero duro com Tg de - 20 a 20°C e 50 a 90% em peso de (C1-C10)alquil (met)acrilato; 5 a 30% em peso de ácido carboxílico C3-C8; e 0 a 25% em peso de hidroxialquil (met)acrilato; Tg duro menos Tg é de pelo menos 30°C; (iii) 0 a 10% em peso, de polímero (C12-C24)alquil (met)acrilato contendo porção cristalizável com Tm de 0°C a 37°C; (b) 10 a 40% em peso de óxido de polietileno tendo Mw de 250.000 a 4.000.000; e (c) 0 a 10% em peso de poli(vinilpirrolidona) tendo Mw de 25.000 a 2.000.000.

Description

1 / 27 FILME SOLÚVEL EM ÁGUA, E, PACOTE DE DETERGENTE

[001] A presente invenção se refere a um filme solúvel em água contendo um copolímero de ácido acrílico e a pacotes de detergente contendo o filme solúvel em água como um material envolvente.

[002] A prática de empacotar detergentes de uso doméstico e de lavagem de louça automática em filmes de acetato de polivinila álcool vinílico (PVOH) solúveis em água é comum para reduzir exposição do usuário final a ingredientes de detergentes. Filmes de PVOH atuais comumente usados para empacotar detergentes de dose unitária solúveis (SUD), no entanto, têm deficiências que limitam seu uso no empacotamento de detergentes agressivos e cáusticos usados em aplicações de lavagem de louça industriais e institucionais. Essas deficiências incluem baixa resistência química dos filmes de PVOH a produtos químicos cáusticos ou detergentes ou sabões altamente alcalinos com um pH maior que 10,5, produtos químicos agrícolas, tal como pesticidas e fertilizantes, e outros materiais que podem atacar agressivamente o PVOH. A Patente US Nº 7.745.517 descreve um filme de empacotamento de dose unitária funcionalizado com PVOH/AMP que também contém dextrose, que age como um agente de eliminação de cloro. Permanece uma necessidade de filmes solúveis em água tendo melhor resistência a sólidos ou líquidos de pH alto.

[003] O problema abordado por esta invenção é a necessidade de filmes e pacotes ou sachês solúveis em água para formulações de detergente de lavagem de louça e lavagem de roupa automáticas industriais e institucionais altamente alcalino.

DECLARAÇÃO DA INVENÇÃO

[004] A presente invenção fornece um filme solúvel em água. O filme solúvel em água compreende: (a) 50 a 85% em peso, com base no peso do referido filme, de uma mistura de polímero acrílico compreendendo:

2 / 27 (i) 30 a 70% em peso, com base no peso da referida mistura, de um polímero duro com uma temperatura de transição vítrea (“Tg”) de 40 a 70°C e compreendendo unidades polimerizadas de: 40 a 80% em peso de pelo menos um (C1-C10)alquil (met)acrilato; 10 a 40% em peso de pelo menos um monômero de ácido monocarboxílico monoetilenicamente insaturado ou monômero ácido dicarboxílico etilenicamente insaturado C3-C8; e 0 a 25% em peso de pelo menos um hidroxialquil (met)acrilato, com base no peso total do polímero duro; (ii) 30 a 70% em peso, com base no peso da referida mistura, de um polímero mole com uma Tg de -20 a 20°C e compreendendo unidades polimerizadas de: 50 a 90% em peso de pelo menos um (C1-C10)alquil (met)acrilato; 5 a 30% em peso de pelo menos um monômero de ácido monocarboxílico monoetilenicamente insaturado ou monômero de ácido dicarboxílico etilenicamente insaturado C3-C8; e 0 a 25% em peso de pelo menos um hidroxialquil (met)acrilato, com base no peso total do polímero mole; em que Tg do polímero duro menos Tg do polímero macio é de pelo menos 30°C e em que pelo menos uma porção dos grupos de ácido carboxílico no polímero duro ou no polímero mole, ou tanto do polímero duro quanto do polímero macio, são neutralizadas; e (iii) 0 a 10% em peso, com base no peso da referida mistura, de pelo menos um (C12-C24)alquil (met)acrilato, que são polímeros contendo cadeias laterais cristalizáveis com uma temperatura de fusão (Tm) de cerca de 0°C a cerca de 37°C; (b) 10 a 40% em peso, com base no peso do referido filme, de um óxido de polietileno tendo Mw de 250.000 a 4.000.000; e (c) 0 a 10% em peso, com base no peso do referido filme, de uma poli(vinilpirrolidona) tendo Mw de 25.000 a 2.000.000.

[005] A presente invenção fornece ainda um pacote de detergente. O pacote de detergente compreende: (a) uma formulação de detergente

3 / 27 compreendendo de 0 a 10% em peso de surfactantes; (b) de 0 a 25% em peso de sais silicato; (c) de 20 a 80% em peso de água; (d) de 20 a 80% em peso de pelo menos uma base inorgânica e (e) um pacote envolvendo a formulação de detergente, em que o pacote compreende um filme solúvel em água, como aqui descrito.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[006] As porcentagens são porcentagens em peso (% em peso) e as temperaturas estão em °C, a menos que especificado de outro modo. As operações foram realizadas em temperatura ambiente (20 a 25ºC), a menos que especificado de outro modo. O termo “(met)acrílico” significa metacrílico ou acrílico e “(met)acrilato” significa metacrilato ou acrilato. Porcentagens de unidades de monômero em um polímero são porcentagens de sólidos ou peso de monômero puro, isto é, excluindo qualquer água presente em uma emulsão de polímero, e são baseadas no peso total do polímero (determinado do peso total dos monômeros dos quais o polímero é compreendido).

[007] “Temperatura de transição vítrea” ou “Tg” se refere à temperatura na ou acima da qual um polímero vítreo sofrerá movimento segmentar da cadeia de polímero. Temperaturas de transição vítrea de um polímero podem ser estimadas pela equação de Fox (Bulletin of the American Physical Society, 1 (3) Página 123 (1956)) conforme a seguir: 1/Tg = w1/Tg(1) + w2/Tg(2)

[008] Para um copolímero, w1 e w2 se referem à fração em peso dos dois comonômeros e Tg (1) e Tg (2) se referem às temperaturas de transição vítrea dos dois homopolímeros correspondentes feitos dos monômeros. Para polímeros contendo três ou mais monômeros, termos adicionais são adicionados (wn/Tg(n)). A T(g) de um polímero também pode ser calculada usando valores apropriados para as temperaturas de transição vítrea de homopolímeros que podem ser encontrados, por exemplo, em “Polymer

4 / 27 Handbook”, editado por J. Brandrup and E.H. Immergut, Interscience Publishers. A Tg de um polímero também pode ser medida por várias técnicas incluindo, por exemplo, calorimetria de varredura diferencial (“DSC”). Os valores de Tg aqui relatados são medidos por DSC.

[009] A “temperatura de fusão” ou “Tm” é uma função de cristalinidade. O uso de um calorímetro de varredura diferencial (DSC) é um método popular para examinar a transição de fusão e é usado para a determinação da Tm na presente invenção.

[0010] Como utilizado no presente documento, Mw se refere ao peso molecular médio ponderal, conforme medido de uma maneira convencional com cromatografia de permeação de gel (GPC) e padrões de ácido poliacrílico. Técnicas de GPC são discutidas em detalhes em Modem Size Exclusion Chromatography, W. W. Yau, J. J. Kirkland, D. D. Bly; Wiley- lnterscience, 1979, e em A Guide to Materials Characterization and Chemical Analysis, J. P. Sibilia; VCH, 1988, páginas 81 a 84. Pesos moleculares são relatados no presente documento em unidades de Daltons.

[0011] De preferência, os filmes de polímero são selados para formar um sachê fechado, de preferência um contendo uma formulação de limpeza ou um detergente para lavar roupa, preferencialmente um detergente para lavar roupa.

[0012] De preferência, um “polímero acrílico” é um polímero tendo pelo menos 70% em peso de monômeros acrílicos, de preferência pelo menos 80% em peso, de preferência pelo menos 90% em peso, de preferência pelo menos 95% em peso. Monômeros acrílicos incluem ácidos (met)acrílicos, seus sais e seus ésteres C1-C22 alquílicos ou hidroxialquílicos; ácido crotônico, ácido itacônico, ácido fumárico, ácido maleico, anidrido maleico, (met)acrilamidas, (met)acrilonitrila e ésteres alquílicos ou hidroxialquílicos de ácido crotônico, ácido itacônico, ácido fumárico ou ácido maleico. O polímero acrílico pode também compreender outros resíduos de monômeros

5 / 27 polimerizados, incluindo, por exemplo, ésteres (met)acrilato não iônicos, monômeros catiônicos, dicarboxilatos monoinsaturados, ésteres vinílicos de ácidos C1-C22 alquil carboxílicos, amidas de vinila (incluindo, por exemplo, N- vinilpirrolidona), monômeros acrílicos sulfonados, ácido vinil sulfônico, haletos de vinila, monômeros contendo fósforo, monômeros heterocíclicos, estireno e estirenos substituídos por metil.

[0013] De preferência, Tg do polímero duro é de pelo menos 45°C; de preferência não mais que 65°C, preferencialmente não mais que 60°C. Preferencialmente, Tg do polímero mole é de pelo menos -15°C, preferencialmente de pelo menos -10°C; preferencialmente não mais que 5°C, preferencialmente não mais que 10°C, preferencialmente não mais que 15°C. Preferencialmente, Tg do polímero duro menos Tg do polímero mole é de pelo menos 40°C, preferencialmente de pelo menos 50°C.

[0014] A mistura de polímero acrílico pode ser uma mistura de dois ou mais polímeros ou um polímero de múltiplos estágios. De preferência, um polímero de múltiplos estágios tem um polímero de primeiro estágio que é um polímero mole e um polímero de segundo estágio que é um polímero duro. De preferência, Mw do polímero de múltiplos estágios é de 40.000 a 500.000; de preferência pelo menos 70.000, preferencialmente pelo menos 90.000; de preferência não mais que 400.000, preferencialmente não mais que 300.000, preferencialmente não mais que 200.000. Preferencialmente, a mistura de polímero acrílico compreende pelo menos 35% em peso do polímero duro, preferencialmente, pelo menos 40% em peso, preferencialmente, pelo menos 45% em peso, preferencialmente, pelo menos 50% em peso; preferencialmente, não mais que 67% em peso, preferencialmente, não mais que 64% em peso. De preferência, a mistura de polímero acrílico compreende pelo menos 33% em peso do polímero mole, preferencialmente pelo menos 36% em peso; preferencialmente não mais que 60% em peso, preferencialmente não mais que 55% em peso, preferencialmente, não mais

6 / 27 que 50% em peso.

[0015] Preferencialmente, o polímero duro compreende pelo menos 50% em peso de unidades polimerizadas de monômeros de C1-C10 alquil (met)acrilato, preferencialmente, pelo menos 55% em peso, preferencialmente, pelo menos 60% em peso, preferencialmente, pelo menos 63% em peso; preferencialmente, não mais que 77% em peso, preferencialmente, não mais que 74% em peso. De preferência, o polímero duro compreende pelo menos 12% em peso de unidades polimerizadas de pelo menos um monômero de ácido monocarboxílico monoetilenicamente insaturado ou monômero de ácido dicarboxílico etilenicamente insaturado C3- C8, preferivelmente pelo menos 14% em peso; preferivelmente, não mais que 35% em peso, preferivelmente, não mais que 30% em peso, preferivelmente, não mais que 25% em peso, preferivelmente, não mais que 22% em peso. De preferência, o polímero duro compreende pelo menos 3% em peso de unidades polimerizadas de pelo menos um C2-C4 hidroxialquil (met)acrilato, de preferência, pelo menos 6% em peso, de preferência, pelo menos 8% em peso; de preferência, não mais do que 20% em peso, de preferência, não mais do que 15% em peso, de preferência, não mais do que 12% em peso. Preferivelmente, o polímero duro compreende ainda 0 a 10% em peso de unidades polimerizadas de pelo menos um monômero de C12-C20 alquil (met)acrilato; preferencialmente, pelo menos 1% em peso, preferencialmente, pelo menos 2% em peso; preferencialmente não mais que 8% em peso, preferencialmente não mais que 6% em peso, preferencialmente não mais que 5% em peso.

[0016] Preferencialmente, o polímero mole compreende pelo menos 55% em peso de unidades polimerizadas de monômeros de C1-C10 alquil (met)acrilato, preferencialmente, pelo menos 60% em peso, preferencialmente, pelo menos 65% em peso, preferencialmente, não mais que 85% em peso, preferencialmente, não mais que 80% em peso,

7 / 27 preferencialmente, não mais que 75% em peso. Preferencialmente, o polímero mole compreende pelo menos 7% em peso de unidades polimerizadas de pelo menos um monômero de ácido monocarboxílico monoetilenicamente insaturado ou monômero de ácido dicarboxílico etilenicamente insaturado C3-C8, preferivelmente pelo menos 8% em peso; preferivelmente, não mais que 25% em peso, preferivelmente, não mais que 20% em peso, preferivelmente, não mais que 15% em peso, preferivelmente, não mais que 12% em peso. De preferência, o polímero mole compreende pelo menos 4% em peso de unidades polimerizadas de pelo menos um C2-C4 hidroxialquil (met)acrilato, de preferência, pelo menos 7% em peso, de preferência, pelo menos 10% em peso; de preferência, não mais do que 22% em peso, de preferência, não mais do que 20% em peso, de preferência, não mais do que 18% em peso. De preferência, o polímero mole compreende ainda 0 a 10% em peso de unidades polimerizadas de pelo menos um polietileno mono-alquil éter (met)acrilato; preferencialmente pelo menos 1% em peso, preferencialmente pelo menos 2% em peso, preferencialmente pelo menos 3% em peso; de preferência não mais que 8% em peso, preferencialmente não mais que 7% em peso.

[0017] De um modo preferido, os monômeros de ácido carboxílico monoetilenicamente insaturados C3-C8 são ácidos (met)acrílicos. De preferência, os monômeros de C1-C10 alquil (met)acrilato são monômeros de C1-C4 alquil (met)acrilato. De preferência, cada um dos polímeros moles e duros compreende de 10 a 40% em peso de unidades polimerizadas de monômeros de C4 alquil acrilato (de preferência n-butil acrilato); de preferência pelo menos 15% em peso; de preferência não mais que 35% em peso, preferencialmente não mais que 30% em peso. Preferencialmente, o polímero mole compreende de 55 a 85% em peso de unidades polimerizadas de monômeros de C1-C4 alquil acrilato (preferencialmente C2-C4); preferivelmente, pelo menos 60% em peso, preferencialmente, pelo menos

8 / 27 63% em peso, preferencialmente, não mais que 80% em peso, preferencialmente, não mais que 77% em peso. Preferencialmente, o polímero duro compreende de 30 a 60% em peso de unidades polimerizadas de monômeros de C1-C2 alquil metacrilato (preferencialmente metil metacrilato); preferivelmente, pelo menos 35% em peso, preferencialmente, pelo menos 38% em peso, preferencialmente, não mais que 55% em peso, preferencialmente, não mais que 50% em peso.

[0018] De preferência, o óxido de polietileno tem Mw de pelo menos

300.000, preferencialmente pelo menos 350.000; de preferência não mais que

1.000.000, de preferência não mais que 700.000. De preferência, a poli(vinilpirrolidona) tem Mw de pelo menos 50.000, preferencialmente pelo menos 100.000, preferencialmente pelo menos 500.000, preferencialmente pelo menos 800.000; de preferência não mais que 1.700.000, de preferência não mais que 1.500.000.

[0019] De preferência, o filme compreende pelo menos 1% em peso de pli(vinilpirrolidona), de preferência, pelo menos 2% em peso, de preferência, pelo menos 3% em peso; de preferência, não mais que 12% em peso, de preferência não mais que 10% em peso, de preferência, não mais que 8% em peso, de preferência, não mais que 7% em peso. Preferencialmente, o filme compreende pelo menos 55% em peso da mistura de polímero acrílico, preferencialmente, pelo menos 60% em peso, preferencialmente, pelo menos 62% em peso; preferencialmente, não mais que 80% em peso, preferencialmente, não mais que 78% em peso. De preferência, o filme compreende pelo menos 12% em peso de óxido de polietileno, de preferência, pelo menos 14% em peso, de preferência, não mais que 35% em peso; de preferência, não mais que 30% em peso, de preferência, não mais que 25% em peso; de preferência, não mais que 22% em peso. De preferência, o filme compreende de 1 a 15% em peso de um plastificante; de preferência pelo menos 3% em peso, de preferência, pelo menos 5% em peso; de preferência,

9 / 27 não mais que 12% em peso; de preferência, não mais que 9% em peso. Plastificantes preferidos incluem tris(2-butoxietil) fosfato, 1,4-butanodiol, glicerol, propileno glicol, TEXANOL (2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol monoisobutirato) ou uma combinação dos mesmos. Outros ingredientes do filme podem incluir 0,1 a 1% em peso de aditivos inorgânicos (talco, partículas de sílica coloidal, também conhecidas como sóis de sílica, que podem ser produzidas de diferentes matérias-primas, por exemplo, de sílica precipitada, microssílica (fumo de sílica), sílica pirogênica (sílica pirogênica) ou géis de sílica, e eles podem ser silanisados) e 0,1 a 1% em peso de agentes antibloqueio (estearato de zinco, estearato de magnésio, oleato de potássio, mono-oleato de sorbitano).

[0020] Preferencialmente, a quantidade de unidades polimerizadas de monômeros multietilenicamente insaturados na mistura de polímero não é maior que 1% em peso, preferencialmente não maior que 0,5% em peso, preferencialmente não maior que 0,25% em peso, preferencialmente não maior que 0,1% em peso, de preferência não maior que 0,05% em peso; todas as porcentagens baseadas em polímero seco.

[0021] Os polímeros podem ser preparados por técnicas convencionais de polimerização por emulsão bem conhecidas na técnica. De preferência, pelo menos uma porção dos grupos de ácido carboxílico no polímero duro ou no polímero mole, ou ambos, o polímero duro e o polímero mole, é neutralizada. Os ácidos carboxílicos podem ser neutralizados por técnicas convencionais com pelo menos uma base. As bases preferidas incluem, por exemplo, aminas, hidróxidos de metais alcalinos ou alcalino terrosos, hidróxido de amônio e combinações dos mesmos. Neutralizadores de amina adequados incluem, por exemplo, 2 amino-2-metil-1,3-propanodiol, 2-amino-2-metil-1-propanol, N,N-dimetil-2-amino-2-metil-1-propanol, monoisopropanolamina, tri-isopropanolamina, etanolamina, trietanolamina e morfolina. Hidróxidos de metais alcalinos ou alcalino terrosos adequados

10 / 27 incluem, por exemplo, hidróxido de sódio e hidróxido de potássio. De preferência, o neutralizador é selecionado de hidróxido de potássio, hidróxido de sódio ou misturas dos mesmos.

[0022] A quantidade de neutralizador adicionada ao polímero é aquela quantidade necessária para fornecer o nível desejado de neutralização, preferencialmente de 95 a 110% da quantidade que produz neutralização completa, preferencialmente de 98 a 110%, preferencialmente de 98 a 105%, preferencialmente de 75 a 100%, preferencialmente de 95 a 105%, com base em equivalentes molares, dos grupos ácidos na mistura de polímero acrílico são neutralizados.

[0023] De preferência, os polímeros duros e moles da invenção contêm conteúdo cristalino. De preferência, as unidades cristalizáveis (cadeias ou sequências) dos polímeros semicristalinos de acordo com a invenção são obtidas de monômero(s) contendo sequência(s) ou cadeia(s) cristalizável(is), utilizada(s) para a fabricação dos polímeros semicristalinos. Exemplos de polímeros ou copolímeros semicristalinos contendo cadeia(s) cristalizável(is) incluem aqueles resultando da polimerização de pelo menos um monômero contendo uma cadeia cristalizável escolhida de C12-C24 alquil (met)acrilatos saturados. C12-C24 alquil (met)acrilatos preferidos incluem dodecil metacrilato (também conhecido como lauril metacrilato), tridecil metacrilato, tetradecil metacrilato (também conhecido como miristil metacrilato), pentadecilo metacrilato, dodecil-pentadecil metacrilato (DPMA), uma mistura de isômeros lineares e ramificados de dodecil, tridecil, tetradecil e pentadecil metacrilatos; e lauril-miristil metacrilato (LMA), uma mistura de dodecil e tetradecil metacrilatos, hexadecil metacrilato, heptadecil metacrilato, octadecil metacrilato, nonadecil metacrilato, cosil metacrilato, eicosil metacrilato, cetil-eicosil metacrilato (CEMA), uma mistura de hexadecil, octadecil, cosil e eicosil metacrilato; e cetil-estearil metacrilato (SMA) e uma mistura de hexadecil e octadecil metacrilato. A percentagem de

11 / 27 cristalinidade pode ser determinada usando calorimetria de varredura diferencial. A percentagem de cristalinidade pode ser calculada normalizando o calor de fusão de cada amostra com o calor de fusão conhecido de um padrão de referência 100% cristalino.

[0024] De preferência, o sachê contém uma composição de detergente. Preferencialmente, a composição de detergente são composições que são eficazes na inibição de incrustações/manchas em aplicações de lavagem de louça. A composição de detergente da invenção também contém pelo menos uma base inorgânica. Bases inorgânicas adequadas incluem carbonatos de metal alcalino e hidróxidos de metal alcalino, tal como carbonato, bicarbonato, sesquicarbonato de sódio ou potássio, hidróxido de sódio, lítio ou potássio; de preferência hidróxido de sódio. De preferência, a composição contém pelo menos 25% em peso; de preferência, pelo menos 30% em peso, de preferência, pelo menos 35% em peso da fonte alcalina, com base no peso total da composição; de preferência, não mais que 70% em peso, de preferência, não mais que 65% em peso, de preferência, não mais que 60% em peso, de preferência, não mais que 55% em peso. Preferencialmente, a composição de detergente contém de 0,5 a 12 por cento em peso de um polímero dispersante solúvel em água, de preferência de 1 a 10% em peso, de preferência de 1,5 a 8% em peso, com base no peso total da composição. Preferencialmente, a quantidade total de surfactantes é de 0,5% em peso a 8% em peso, preferencialmente, pelo menos 0,7% em peso, preferencialmente, pelo menos 0,9% em peso; preferencialmente não mais que 7% em peso, preferencialmente não mais que 6% em peso, preferencialmente não mais que 5% em peso, preferencialmente não mais que 4% em peso.

[0025] Surfactantes podem ser aniônicos, catiônicos ou não iônicos; de preferência não iônicos. Surfactantes não iônicos preferidos incluem, sem limitação, surfactantes de alcoxilato, particularmente aqueles à base de óxido de etileno, óxido de propileno e/ou óxido de butileno. Surfactantes não

12 / 27 iônicos preferidos incluem compostos tendo a fórmula RO-(M)x-(N)n-OH ou R-O-(M)x- (N)y-O-R' na qual M e N são unidades derivadas de óxidos de alquileno (dos quais uma é óxido de etileno), x e y são inteiros de 0 a 20, desde que pelo menos um deles não seja zero, R representa um grupo alquila C6-C22 linear ou ramificado e R’ representa um grupo derivado da reação de um precursor de álcool com um haleto de alquila C6-C22 linear ou ramificado, epoxialcano ou éter glicidílico. Em uma modalidade preferida, M é derivado de óxido de etileno e N é derivado de óxido de butileno.

[0026] De preferência, a composição compreende pelo menos 25% em peso de água; de preferência, pelo menos 30% em peso, de preferência, pelo menos 40% em peso; de preferência, não mais que 75% em peso, de preferência, não mais que 70% em peso, de preferência, não mais que 65% em peso, de preferência, não mais que 60% em peso, de preferência, não mais que 55% em peso.

[0027] A composição pode conter outros componentes opcionais, por exemplo, alvejantes de oxigênio e/ou cloro, ativadores de alvejantes, enzimas, supressores de espuma, cores, fragrâncias, construtores, agentes antibacterianos e enchimentos. Enchimentos em tabletes ou pós são substâncias inertes solúveis em água, tipicamente sais de sódio ou potássio, por exemplo, sulfato e/ou cloreto de sódio ou potássio, e tipicamente estão presentes em quantidades variando de 0% em peso a 70% em peso, preferivelmente 0 a 50% em peso.

[0028] Enchimentos em formulações de gel podem incluir aqueles mencionados acima e também água. Fragrâncias, corantes, supressores de espuma, enzimas e agentes antibacterianos totalizam geralmente não mais que 5% em peso da composição.

[0029] A composição de detergente pode ser usada em condições de operação típicas. De preferência, quando utilizadas em uma máquina de lavar louça automática, as temperaturas típicas da água durante o processo de

13 / 27 lavagem são preferencialmente de 60°C a 75°C e as temperaturas típicas de água de enxágue durante o processo de enxágue são preferencialmente de 75°C a 88°C. Concentrações típicas para a composição são de 500 a 2.000 ppm no licor de lavagem. Com seleção de uma forma e tempo de adição de produto apropriados, a composição pode estar presente na pré-lavagem, lavagem principal, penúltimo enxágue, enxágue final ou qualquer combinação destes ciclos.

EXEMPLOS

[0030] A composição de filme de dose unitária da presente invenção é explicada mais detalhadamente por meio dos exemplos abaixo, embora ela não seja destinada a ser limitada a ou por eles. Exemplos 1 a 12:

1.1 Síntese de Precursores de Emulsão: Polímeros 1 a 6

[0031] Os polímeros 1 a 6 são polímeros de emulsão acrílica preparados por polimerização de emulsão de vários monômeros para obter uma composição de látex tendo 40 a 44% de sólidos. As seguintes abreviações de monômeros listadas na Tabela 1 são usadas para fornecer a composição de polímero: Tabela 1: Lista de Monômeros AA (Ácido acrílico), Monômero Dow Chemical BA (Acrilato de butila), Monômero Dow Chemical EA (Acrilato de etila), Monômero Acros Organics USA HEA (2-hidroxi etil acrilato), Monômero Dow Chemical HEMA (2-hidroxi etil mtacrilato), Monômero BYK, USA Inc MMA (Metil metacrilato), Monômero Sigma Aldrich, St. Louis, MO MAA (Ácido metacrílico), Monômero Alfa Aesar (Polietileno Glicol Metil Éter Metacrilato), Mw PEGMA Alfa Aesar 500 SMA (Estearil Metacrilato), Monômero Alfa Aesar QM-833 Monômero The Dow Chemical Polímero 1

[0032] procedimento de polimerização de emulsão que foi usado para fazer os polímeros é o seguinte:

[0033] A um frasco de fundo redondo de três litros, equipado com um agitador mecânico, manta de aquecimento, termopar, condensador e entradas

14 / 27 para a adição de monômero, iniciador e nitrogênio foram carregados 430,1 gramas de água deionizada. A mistura foi ajustada para agitar com um fluxo de nitrogênio e aquecida até 87 a 89°C. Uma carga de caldeira de surfactante de 4,76 gramas de Rhodafac RS-610A25 (NH4+sal) foi adicionada a um frasco e posta de lado. Uma solução de inibidora de caldeira de 0,15 grama de actreno dissolvido em 4 gramas de água deionizada foi adicionada a um frasco e deixada de lado. Uma solução de iniciador de caldeira de 1,03 gramas de persulfato de amônio dissolvidos em 14,9 gramas de água deionizada foi colocada no frasco e deixada de lado.

[0034] A um recipiente revestido de plástico foi preparada a Mistura de Emulsão de Monômero #1. 64,23 gramas de água deionizada foram adicionados e misturados com agitação aérea. A isso uma pasta de 6,78 gramas de ácido benzoico, 12,71 gramas de Rhodafac RS-610A25 e 25 gramas de água deionizada foram adicionados.

[0035] A um béquer, 79,43 gramas de acrilato de butila e 1,2 gramas de dodecanotiol foram misturados e adicionados ao recipiente seguidos por 37,5 gramas de água deionizada. 198,58 gramas de acrilato de etila seguidos de 12,5 gramas de água deionizada foram adicionados. 19,84 gramas de polietileno glicol metil éter metacrilato, Mn 500 seguidos por 12,5 gramas de água deionizada foram adicionados. 59,57 gramas de hidroxietil metacrilato seguidos de 12,5 gramas de água deionizada foram adicionados. E finalmente 39,71 gramas de ácido metacrílico glacial seguidos por 12,5 gramas de água deionizada foram adicionados e misturados até cremosos. Uma solução de catalisador de coalimentação de 1,01 gramas de persulfato de amônio dissolvidos em 119,1 gramas de água deionizada foi adicionada a uma seringa.

[0036] Quando o conteúdo da caldeira atingiu a temperatura de reação de 87 a 89°C, a solução de inibidora de caldeira foi adicionada com 5 gramas de água deionizada, seguida pela carga de caldeira de surfactante e 5 gramas

15 / 27 de enxágue de água deionizada. Com a temperatura do reator em 83 a 85°C, 47,97 gramas da mistura de emulsão de monômero foram adicionados, imediatamente seguidos pela solução de iniciador de caldeira e 5 gramas de enxágue de água deionizada. Uma exoterma esperada começa dentro de 2 minutos e atinge o pico em ~5 minutos. Depois de a exoterma de pico ser alcançada, a Mistura de Emulsão de Monômero #1 foi adicionada a uma taxa de 13,7 gramas por minuto por 40 min. Simultaneamente, a solução de catalisador de coalimentação foi adicionada a uma taxa de 1,09 gramas por minuto. A temperatura foi deixada atingir 86°C durante a alimentação. Quando a Mistura de Monômero #1 foi completada em 40 minutos, a solução de catalisador de coalimentação foi interrompida. Com a temperatura da reação sendo mantida em 84 a 86°C. Durante o período de espera, 22,4 gramas de metil ciclodextrina (solução a 50%) foram adicionados à caldeira. Em seguida, a Mistura de Emulsão de Monômero #2 foi preparada.

[0037] A um recipiente revestido de plástico, a Mistura de Emulsão de Monômero #2 foi preparada Mistura de Emulsão de Monômero #2 foi preparada. 165,5 gramas de água deionizada foram adicionados e misturados com agitação aérea. A isso uma pasta de 10,28 gramas de ácido benzoico, 19,04 gramas de Rhodafac RS-610A25 e 25 gramas de água deionizada foram adicionados.

[0038] A um béquer, 147,4 gramas de acrilato de butila e 1,74 gramas de dodecanotiol foram misturados e adicionados ao recipiente seguidos por 37,5 gramas de água deionizada. 218,13 gramas de metil metacrilato seguidos de 12,5 gramas de água deionizada foram adicionados. 58,95 gramas de estearil metacrilato seguidos de 12,5 gramas de água deionizada foram adicionados. 58,95 gramas de hidroxietil acrilato seguidos de 12,5 gramas de água deionizada foram adicionados. Finalmente 106,11 gramas de ácido metacrílico glacial seguidos por 12,5 gramas de água deionizada foram adicionados e misturados até cremosos.

16 / 27

[0039] Quando a Mistura de Emulsão de Monômero #2 foi concluída, as alimentações foram retomadas. A Mistura # 2 foi adicionada a uma taxa de 15 gramas por minuto por 60 minutos e a solução de catalisador de coalimentação foi reiniciada e a taxa foi mantida a 1,09 gramas por minuto, o que resultou em uma superalimentação de 10 minutos. 32,5 gramas de água deionizada foram adicionados ao recipiente de monômero como um enxágue e 25 gramas de água deionizada foram adicionados à seringa de catalisador como um enxague.

[0040] Enquanto isso, as soluções de catalisador chaser e ativador #1 foram preparadas. 0,015 grama de sulfato ferroso hepta-hidratado foi adicionado a um frasco com 10 gramas de água deionizada para dissolver. Uma solução de catalisador chase de reator foi preparada adicionando 1,39 gramas de hidroperóxido de terc-butil a 70% em 19,9 gramas de água deionizada e uma solução de ativador chaser de reator de 1,02 gramas de Bruggolite FF-6 foi dissolvida em 19,9 gramas de água deionizada, ambos adicionados para separar seringas para adição ao reator.

[0041] Quando os enxágues de caldeira foram concluídos, a solução promotora de chaser foi adicionada à caldeira e as soluções de ativador de chaser e catalisador #1 foram adicionadas através de uma taxa de 0,47 grama por minuto durante 50 minutos. Após 30 minutos, começara a esfriar a batelada até 75°C. Mantendo a reação por 10 minutos a 75°C após a conclusão das soluções #1.

[0042] Durante a espera, soluções de catalisador chaser e ativador #2 foram preparadas. Uma solução de catalisador chase de reator foi preparada adicionando 0,69 gramas de hidroperóxido de terc-butil a 70% em 19,9 gramas de água deionizada e uma solução de ativador chaser de reator de 0,49 gramas de Bruggolite FF-6 foi dissolvida em 19,9 gramas de água deionizada, ambos adicionados para separar seringas para adição ao reator.

[0043] No final da espera do chaser #1, 25 gramas de água deionizada

17 / 27 foram adicionados como um enxágue de reator. O resfriamento foi iniciado imediatamente e as soluções de chaser #2 foram iniciadas a uma taxa de 0,57 gramas por minuto durante 40 minutos. Sem nenhuma entrada de temperatura para o reator, a temperatura desviou para 55°C ao final das alimentações. 5 gramas de água deionizada foram adicionados a cada uma das seringas para enxaguar a caldeira. A batelada foi, então, mantida a 53 a 55°C por 10 minutos. Então, foi resfriada até a temperatura ambiente e filtrada através de tela de malha 100.

[0044] A emulsão resultante tinha sólidos finais de 44,4% e um pH de 3,47. Géis totais eram de 3.000 ppm e um tamanho de partícula de 148 nm. BA, EA e MMA residuais foram todos < 2 ppm. O peso molecular foi de

128.170. Polímero 2

[0045] A composição de emulsão acrílica do Polímero 2 foi preparada de uma maneira semelhante ao Polímero 1, exceto que a quantidade de MMA na Mistura de Emulsão de Monômero #2 foi aumentada para 259,42 g, enquanto a quantidade de SMA foi diminuída para 17,68 g. Polímero 3

[0046] A composição de emulsão acrílica do Polímero 3 não contém SMA ou HEA. Ela foi preparada de maneira semelhante ao Polímero 1, exceto pelas seguintes mudanças na Mistura de Emulsão de Monômero #2; MMA foi aumentado para 277,09 g, e MAA foi reduzido para 76,64 g. Polímero 4

[0047] A composição de emulsão acrílica do Polímero 4 contém IBMA em vez de SMA. Ela foi preparada de maneira semelhante ao Polímero 1, exceto pelas seguintes mudanças na Mistura de Emulsão de Monômero #2; MMA foi substituído por IBMA 277,09 g. Polímero 5

[0048] A composição de emulsão acrílica do Polímero 5 não contém

18 / 27 PEGMA ou HEMA. Em vez disso, foi utilizado um novo monômero polimerizável QM-833. Ela foi preparada de maneira semelhante ao Polímero 1, exceto pelas seguintes mudanças na Mistura de Emulsão de Monômero #1: PEGMA foi removido e substituído por QM-833 em ambas a Misturas de Emulsão de Monômero #1 28,35 e Mistura de Emulsão de Monômero #2 42,10 g. Além disso, HEMA na Mistura de Emulsão de Monômero #1 foi substituído por HEA 59,57 g. Polímero 6

[0049] A composição de emulsão acrílica do Polímero 6 é semelhante ao Polímero 3, exceto que ela não contém PEGMA. Em vez disso, foi utilizado um novo monômero polimerizável QM-833. Ela foi preparada de maneira semelhante ao Polímero C, exceto pelas seguintes mudanças na Mistura de Emulsão de Monômero #1: PEGMA foi removido e substituído por QM-833 em ambas a Mistura de Emulsão de Monômero #1 28,37 g e a Mistura de Emulsão de Monômero #2 42,1 g. Tabela 2: Lista de Monômeros Polímero 1 2 3 4 5 6 Mistura de Monômero 1 BA 20 20 20 20 20 20 EA 50 5 (50) 5 (50) 5 (50) 5 (50) 50 HEA 0 0 0 15 15 0 HEMA 15 1,5 (15) 15 0 0 15 PEGMA 5 5 5 5 0 0 QM-833 0 0 0 0 5 5 MAA 10 10 10 10 10 10 TOTAL 100 100 100 100 100 100 Mistura de Monômero 2 BA 25 25 25 25 25 25 HEA 10 10 0 0 0 0 HEMA 0 0 10 10 10 10 PEGMA 0 0 5 5 0 0 QM-833 0 0 0 0 5 5 MAA 18 18 13 13 13 13 IBMA 0 0 0 47 37 47 MMA 37 44 47 0 0 0 SMA 10 3 0 0 10 0 TOTAL 100 100 100 100 100 100 Tabela 3: Propriedades de Polímeros de Emulsão Acrílica Polímero 1 2 3 4 5 6

19 / 27 Sólidos 44,40 44,95 44,00 44,80 43,80 45,70 pH 3,47 3,38 3,68 3,57 3,49 3,49 Nº de ácido 1,82 1,80 1,53 1,49 1,54 1,36 Viscosidade 29,0 35,0 31,0 44,0 29,0 10 Tg1 ~ 6 a 7; Tg1 ~ 6 a 9 Tg1 ~ -1 Tg1 ~ 5 a 6 ; Tg1 ~ 8 a 9; Tg1 ~ -2; Tg, °C Tm ~ 28; Tm~29 Tm ~ 26; Tg2 ~57 a 65; Tg2~50 a 58 Tg2 ~32 a 38 Tg3~ 45 a 54 Tg3~ 44 a 54 Tg2 ~41 a 42; Mw 128.170 117.640 138.690 147.720 130.570 102.530 Mn 45.879 14.842 49.379 50.508 50.420 46.016

1.2 Preparação de Dispersões Aquosas dos Filmes Solúveis em Água

[0050] Utilizando os copolímeros da Tabela 3, formulações de filme dos Exemplos 1 a 17 foram preparadas misturando juntos os componentes nas proporções em peso listadas nas TABELAS 4 a 6. Tabela 4 : Filmes Solúveis em Água Exemplo F1 F2 F3 F4 F5 Ingredientes Polímero 1 80,80 74,10 Polímero 2 74,20 Polímero 3 80,20 65,00 Polímero 7 10,10 Polímero 8 17,40 17,50 17,50 17,62 17,57 Polímero 9 5,00 Polímero 10 4,90 Plastificante 1 Aditivo 1 0,10 1,00 1,00 0,10 1,01 Aditivo 2 Aditivo 3 0,03 0,35 0,34 0,04 0,35 Aditivo 4 0,02 0,17 0,17 0,02 0,17 Aditivo 5 0,96 1,09 0,99 1,10 4,98 Aditivo 6 0,76 0,89 0,80 0,92 0,89 Total 100 100 100 100 100 Polímero 7 - polímero de emulsão acrílico ACUDYNETM 180 com um peso molecular médio ponderal de 90.000 Daltons disponível de The Dow Chemical Company Polímero 8- poli(óxido de etileno) POLYOXTM WSR 205 com um peso molecular médio ponderal de

600.000 Daltons disponível de The Dow Chemical Company Polímero 9- poli(vinil pirrolidona) com um peso molecular médio ponderal de 1.300.000 Daltons comercialmente disponível de Acros Organics Polímero 10- poli(vinil pirrolidona) com um peso molecular médio ponderal de 29,000 Daltons comercialmente disponível de Acros Organics Plastificante 1 - fosfato de tributoxietil disponível comercialmente de BYK-Gardner, EUA Aditivo 1 - Estearato de magnésio disponível comercialmente de Sigma Aldrich Aditivo 2 - Estearato de potássio disponível comercialmente de Fisher Scientific Aditivo 3 - Oleato de potássio disponível comercialmente de Alfa Aesar Aditivo 4 - Mono-oleato de sorbitano (SPAN®80) disponível comercialmente de Alfa Aesar Aditivo 5 - Bindzil CC401, que é uma sílica coloidal1 modificada com silano, disponível comercialmente de AkzoNobel Aditivo 6 - desespumante FoamStar® A34, disponível comercialmente de Cognis Tabela 5: Filmes Solúveis em Água Exemplo F6 F7 F8 F9 F10 F11 Ingredientes Polímero 3 68,6

20 / 27 Polímero 4 69,6 Polímero 5 80,59 73,1 64,9 Polímero 6 79,1 Polímero 7 10 Polímero 8 17,5 17,5 17,6 17,5 17,5 17,6 Polímero 9 Polímero 10 10,4 Plastificante 1 9,9 Aditivo 1 1,05 0,99 5,01 1 Aditivo 2 1,02 Aditivo 3 0,37 0,34 1,73 0,35 Aditivo 4 0,18 0,17 0,82 0,17 Aditivo 5 1,1 1,01 1,08 1,03 0,97 5,06 Aditivo 6 0,82 0,85 0,75 0,89 0,91 0,89 Total 100 100 100 100 100 100 Polímero 7 - polímero de emulsão acrílico ACUDYNETM 180 com um peso molecular médio ponderal de

90.000 Daltons disponível de The Dow Chemical Company Polímero 8- poli(óxido de etileno) POLYOXTM WSR 205 com um peso molecular médio ponderal de

600.000 Daltons disponível de The Dow Chemical Company Polímero 9- poli(vinil pirrolidona) com um peso molecular médio ponderal de 1.300.000 Daltons comercialmente disponível de Acros Organics Polímero 10- poli(vinil pirrolidona) com um peso molecular médio ponderal de 29,000 Daltons comercialmente disponível de Acros Organics Plastificante 1 - fosfato de tributoxietil disponível comercialmente de BYK-Gardner, EUA Aditivo 1 - Estearato de magnésio disponível comercialmente de Sigma Aldrich Aditivo 2 - Estearato de potássio disponível comercialmente de Fisher Scientific Aditivo 3 - Oleato de potássio disponível comercialmente de Alfa Aesar Aditivo 4 - SPAN 80, Mono-oleato de Sorbitano comercialmente disponível de Alfa Aesar Aditivo 5 - BINDZIL CC401, que é uma sílica coloidal1 modificada com silano, disponível comercialmente de AkzoNobel Aditivo 6 - desespumante FoamStarTM A34, disponível comercialmente de Cognis Tabela 6: Formulações de filmes solúveis em água Exemplo F12 F13 F14 F15 F16 F17 Ingredientes Polímero 2 74,8 67,0 67,0 69,6 68,5 67,2 Polímero 8 POLYOX 205 17,5 17,6 17,6 17,6 18,0 17,5 Polímero 9 PVP K85-95 5,0 5,0 5,0 5,0 5,1 5,1 Polímero 10 Luviskol K90 5,1 Plastificante 1 TBEP 5,0 5,0 7,1 1,4- Plastificante 2 2,2 4,0 Butanodiol Plastificante 3 Texanol 2,2 0,0 0,0 Estearato de Aditivo 1 1,12 0,99 0,99 0,98 1,01 1,05 Mg Estearato de Aditivo 2

K Aditivo 3 Oleato de K 0,39 0,34 0,34 0,34 0,35 0,36 SPAN 80, Aditivo 4 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17 0,18 mOleat Sorb Silica - Aditivo 5 0,24 0,96 0,96 1,00 0,98

BINDZIL Aditivo 6 FoamStar 0,80 0,79 0,79 1,40 0,81 0,97 Aditivo 7 Talco 0,52 Total 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 Polímero 8- poli(óxido de etileno) Polyox WSR 205 com um peso molecular médio ponderal de

600.000 Daltons disponível de The Dow Chemical Company

21 / 27 Polímero 9- poli(vinil pirrolidona) com um peso molecular médio ponderal de 1.300.000 Daltons comercialmente disponível de Acros Organics Polímero 10- poli(vinil pirrolidona) com um peso molecular médio ponderal de 29,000 Daltons comercialmente disponível de Acros Organics Plastificante 1 - fosfato de tributoxietil disponível comercialmente de BYK-Gardner, EUA Plastificante 2 - plastificante de 1,4 butanodiol (100%) disponível de Alfa Aesar Plastificante 3 - TexanolTM de Eastman Chemical Company Aditivo 1 - Estearato de magnésio disponível comercialmente de Sigma Aldrich Aditivo 2 - Estearato de potássio disponível comercialmente de Fisher Scientific Aditivo 3 - Oleato de potássio disponível comercialmente de Alfa Aesar Aditivo 4 - SPAN 80, Mono-oleato de Sorbitano comercialmente disponível de Alfa Aesar Aditivo 5 - BINDZIL CC401, que é uma sílica coloidal1 modificada com silano, disponível comercialmente de AkzoNobel Aditivo 6 - desespumante FoamStarTM A34, disponível comercialmente de Cognis Aditivo 7 - pó de talco, comercialmente disponível de Fisher Scientific

[0051] Um procedimento típico envolve: Preparação de dispersão de estearato de magnésio (Aditivo 1)

[0052] A dispersão de estearato de magnésio é uma dispersão aquosa a 15% em peso de estearato de magnésio (Fisher Scientific), oleato de potássio (Fisher Scientific) e mono-oleato de sorbitano (Span 80, Fisher). A dispersão foi preparada misturando em um frasco de 8 onças 1,73 g de oleato de potássio, 0,85 g de mono-oleato de sorbitano, 5,0 g de estearato de magnésio e 41,9 g de água deionizada. A mistura foi agitada usando uma barra de agitação magnética por 15 minutos. A dispersão final tem um teor de sólido de 15,3% e contém 3,5% em peso de oleato de potássio, 1,7% em peso de mono-oleato de sorbitano, 10,1% em peso de estearato de magnésio e 84,7% em peso de água deionizada. Preparação de Formulações de Filme Aquoso Preparar 6,0% em peso de solução de Polímero 8 em água deionizada Preparar 20% em peso de solução de Polímero 9 em água deionizada Em um tanque de mistura equipado com um agitador mecânico, adicionar a solução de Polímero 8 Adicionar POLÍMERO 9 ao tanque de mistura lentamente por 10 minutos Adicionar ADITIVO 6

22 / 27 Adicionar o polímero de emulsão acrílico apropriado (Polímero 1 a 7) ao tanque de mistura lentamente durante 20 minutos Manter por 10 minutos. Adicionar ADITIVO 5 durante 5 minutos Manter por 10 minutos. Ajustar o pH para 8 a 9 usando uma solução de NaOH a 12% em peso durante 20 minutos: (a solução fica transparente uma vez totalmente neutralizada) Manter por 10 minutos. Adicionar ADITIVO 1 durante 5 minutos Manter por 10 minutos. Adicionar outros aditivos, se necessário, manter Desaerar usando um equipamento SpeedMixersTM flacktek a

2.400 rpm por 2 minutos Fundição de Filme Aquoso

[0053] Um filme foi preparado em cada um dos Exemplos 1 a 17 fundindo 15 a 25 gramas da composição de formação de filme de F1 a F11 sobre um substrato de polietileno tereftalato usando uma barra de extração de aço inoxidável para formar um filme seco com uma espessura de alvo de 76 µm. Os filmes extraídos foram imediatamente transferidos para um forno de ar forçado e secos a 65 a 95°C por 10 a 15 minutos para formar um filme seco. Os filmes secos foram, então, removidos do forno e deixados equilibrar até a temperatura ambiente por várias horas. Assim que os filmes foram equilibrados até a temperatura ambiente, os filmes foram liberados do substrato de polietileno tereftalato para fornecer filmes independentes com 60 a 90 µm de espessura. É típico colocar os filmes entre duas folhas de papel de revestimento de liberação revestido com silicone e armazenar em uma Sala de Temperatura Controlada (CTR) à temperatura ambiente e pelo menos 50% de umidade relativa.

23 / 27 Teste de solubilidade de água fria

[0054] Tiras de filme finas medindo 0,5 polegada de largura e 1,5 polegadas de comprimento foram colocadas em 20 ml de água da torneira. Os filmes foram deixados a agitar sem perturbação por aproximadamente 2 min. e, então, agitados por 60 segundos à mão. A mistura de filme dissolvida/dispersa foi, então, filtrada usando uma tela de malha de 25 mícrons. A seguinte escala de classificação baseada no resíduo na tela foi, então, usada para caracterizar a solubilidade global em água fria:

[0055] 5 = Solução transparente, sem resíduo; 4 = Solução ou dispersão turva, sem resíduo; 3 = grão fino; 2 = grande quantidade de grão/resíduo; 1 = Fragmento de filme; 0 = Intacta/não quebrou. Tabela 7: Propriedades de Dissolução e Teste de Estabilidade de Detergentes em Água Alta Exemplo Dissolução em Água Fria (150 ppm) C1 5 F1 4 F2 4 F3 4 F4 3 F5 4 F6 4 F7 1 F8 2 F9 3 F10 2 F11 4 F12 4 F13 4 F14 4 F15 4 F16 4 F17 4 Comparativo 1 (C1) é MonosolTM M8630, filme de hidróxido de polivinila modificado disponível de MonoSol LLC Propriedades Mecânicas

[0056] As propriedades mecânicas foram medidas usando um Tinius Olsen Modelo H10K-S. Foram utilizadas tiras retangulares de tamanho de 3,0 polegadas x 0,5 polegada. O teste de tração foi realizado de acordo com ASTM D882 usando um comprimento calibrado de 1,2 polegadas a uma velocidade de teste de 20 polegadas/min. sob condições ambientes em um

24 / 27 ambiente de temperatura e umidade controladas com uma temperatura e umidade de 71°F (22°C) e 53% de umidade relativa. Teste de Estabilidade de Armazenamento

[0057] A estabilidade de armazenamento dos filmes foi determinada examinando fisicamente os filmes quanto à fragilidade e pegajosidade ou resíduo após armazenamento em temperaturas ambientes de 68 a 72°F e baixa e alta umidade relativa. As condições de armazenamento de baixa umidade se referem aos filmes armazenados na sala de umidade relativa de 18 a 23%, enquanto as condições de armazenamento de alta umidade se referem aos filmes armazenados em sala de umidade relativa de 68 a 70%. Uma escala de classificação de aprovação/reprovação foi usada, em que: Aprovado = o filme mantém tenacidade e flexibilidade após 1 mês de armazenamento.

[0058] Reprovado = o filme fica quebradiço após 1 mês de armazenamento. Tabela 8: Propriedades Mecânicas de Filmes Solúveis em Água Exemplo FCI F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F9 F10 Módulo 17,0 114 94,5 72,0 70,9 84,1 153 124 23,2 79,1 Tensão de Tração @ 100% de8,5 6,3 5,9 7,9 5,0 6,8 6,9 6,0 3,2 3,6 Alongamento Tensão de Tração @ 300% de11 7,3 6,5 8,2 7,0 7,1 8,1 6,4 3,2 4,0 Alongamento % de Alongamento 856 501 647 679 387 376 485 542 943 762 Tensão de Ruptura 40,1 9,3 8,6 11,7 8,1 7,9 9,5 8,1 5,2 5,5 (mPa) Aprova Aprova Aprova Aprova Aprovad Aprovad Aprovad Aprovad Aprova Aprova 68oF/ 70% RH do do do do o o o o do do Aprova Aprova Aprova Aprova Reprova Reprova Reprova Reprova Aprova Aprova 68oF/ 18% RH do do do do do do do do do do Tabela 9: Propriedades Mecânicas de Filmes Solúveis em Água Exemplo 11 12 13 14 15 16 17 Módulo 48,2 131 49 57 58 51 45 Tensão de Tração @ 100% de 4,4 7,3 4,7 4,7 4,8 4,7 4,9 Alongamento Tensão de Tração @ 300% de 4,7 7,9 6,3 5,5 5,4 5,2 6,6 Alongamento % de Alongamento 851 418 551 518 566 624 501 Tensão de Ruptura (mPa) 6,5 8,6 9,3 7,6 8,4 8,6 8,1 Aprova- Aprova- Aprova- Aprova- Aprova- Aprova- Aprova- 20oC/70% RH do do do do do do do

25 / 27 Reprova Aprova- Aprova- Aprova- Aprova- Aprova- Aprova- 20oC/18% RH do do do do do do do Teste de Estabilidade de Sachê de Detergente de Dose Unitária conteúdo: Sachês de Dose Unitária

[0059] Em cada um dos Exemplos P12 a P17 o sachê de dose unitária foi preparado manualmente de dois pedaços de filme cortados em 3 polegadas x 2 polegadas de um filme tendo a composição de filme indicada na TABELA

9. Os pedaços de filme foram empilhados e selados a quente ao longo de três bordas para formar um sachê aberto. O sachê aberto foi, então, preenchido com 20 g de detergente. Então, a quarta borda (aberta) do sachê foi, então, selada a quente para formar o sachê de dose unitária completo. Estabilidade de Armazenamento de Alta Temperatura Baixa Umidade Acelerada de Sachê de Dose Unitária

[0060] Os sachês de dose unitária foram armazenados em um ambiente de 68oF e 50% de umidade relativa por 4 a 7 semanas. Os sachês de dose unitária foram, então, avaliados quanto a quaisquer sinais de falha de filme. Os resultados das observações são fornecidos na TABELA 10. Solubilidade/Dispersibilidade Em Água de Sachê de Dose Unitária

[0061] Em seguida ao armazenamento de 14 dias, cada sachê de dose unitária foi colocado em uma garrafa de 1 L preenchida com água da torneira. O conteúdo da garrafa de 1 L foi, então, agitado com uma barra de agitação por um período de 30 minutos e, então, avaliado quanto à solubilidade do sachê filtrando o conteúdo da garrafa através de um tela de malha de 25 µm. A seguinte escala de classificação baseada na observação da pré-filtragem do conteúdo da garrafa do resíduo na tela de malha foi utilizada para caracterizar a solubilidade em água fria global para os filmes independentes em questão.

[0062] Excelente ≡ Solução transparente, nenhum resíduo na tela

[0063] Muito boa ≡ Ligeira névoa, nenhum resíduo na tela

[0064] Boa ≡ baixo resíduo/grão fino na tela

26 / 27

[0065] Razoável ≡ grande quantidade de resíduo/grão na tela

[0066] Fraca ≡ grandes fragmentos de filme intactos na tela

[0067] Os resultados das observações são fornecidos na TABELA 10. Tabela 10 Teste de Resistência Química e Estabilidade de Armazenamento de Sachês de Dose Unitária Sachê de Composi- Amostra # de Resistência Amareleci- Integridade Dissolução Dose ção de Alcalina Semanas Química mento Mecânica após Unitária Filme armazena- mento NaOH PC1 FC1 7 semanas Ruim Significativo Ruim 4 50% NaOH PC2 FC1 4 semanas Razoável Pequeno Razoável 4 100% NaOH P12 F12 7 semanas Exc Nenhum Razoável 4 50% NaOH P13 F13 7 semanas Exc Nenhum Razoável 3 50% NaOH P14 F14 7 semanas Exc Nenhum Razoável 4 50% NaOH P15 F15 7 semanas Exc Nenhum Razoável 4 50% NaOH P16 F16 7 semanas Exc Nenhum Bom 4 50% NaOH P17 F17 4 semanas Exc Nenhum Bom 3 100%

3.0 Resultados e Discussão

[0068] A Tabela 3 lista propriedades dos polímeros de emulsão acrílicos 1 a 6. As Tabelas 4 a 6 listam detalhes de formulação para os Exemplos F1 a 17, que são filmes solúveis em água da invenção, preparados usando os Polímeros 1 a 6 e formulados para incluir vários plastificantes e aditivos para melhorar as propriedades mecânicas dos filmes.

[0069] A Tabela 7 lista as propriedades de dissolução em água fria dos filmes. Os dados da Tabela 7 mostram que inúmeras composições de filmes solúveis em água, notadamente os Exemplos F1, F2, F3, F5, F6 e F11 a F17, têm propriedades de dissolução em água fria muito boas.

[0070] As Tabelas 8 a 9 listam as propriedades mecânicas dos filmes solúveis em água. Os resultados mostram que os filmes solúveis em água dos Exemplos 1, 2, 3, 9, 10, 12 a 17, possuem resistência e tenacidade de filme aceitáveis para permitir empacotamento. Os resultados mostram ainda que os

27 / 27 filmes dos exemplos 1, 2, 3, 9, 10, 12 a 17 são estáveis quando armazenados em temperaturas ambientes e baixa e alta umidade relativa, especificamente 68°F (20°C) e 18% de RH.

[0071] A Tabela 8 lista composições de filmes solúveis em água adequadas para empacotar compostos cáusticos e altamente alcalinos sólidos e líquidos, especificamente NaOH a 50% (em água) e péletes de NaOH 100% ativos.

[0072] A Tabela 9 mostra que todos os sachês dos filmes testados dos Exemplos 12 a 17 exibiram excelente resistência química e estabilidade a ambos NaOH líquido e sólido em comparação com o filme de controle que foi significativamente atacado e degradado. Todos os filmes dos Exemplos 12 a 17 não mostram amarelecimento. Os sachês nos filmes dos Exemplos 12 a 15 permaneceram intactos, mas mostram sinais de fragilização após 4 a 7 semanas de armazenamento. Verificou-se que os Exemplos 16 e 17 proporcionam uma combinação favorável de resistência química e estabilidade ao empacotar NaOH a 50% e NaOH a 100% por 4 a 7 semanas. Em particular, o sachê do Exemplo 16 manteve a solubilidade em água fria após 7 semanas, enquanto o Exemplo 17 permaneceu solúvel, mas exibiu grão mínimo, mas ainda é considerado aceitável.

[0073] A Tabela 10 mostra as imagens dos sachês contendo NaOH sólido e líquido após 4 a 7 semanas de armazenamento a 68°F (20°C)/70% RH.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Filme solúvel em água; o referido filme solúvel em água caracterizado pelo fato de que compreende: (a) 50 a 85% em peso, com base no peso do referido filme, de uma mistura de polímero acrílico compreendendo: (i) 30 a 70% em peso, com base no peso da referida mistura, de um polímero duro com uma temperatura de transição vítrea (“Tg”) de 40 a 70°C e compreendendo unidades polimerizadas de: 40 a 80% em peso de pelo menos um (C1-C10)alquil (met)acrilato; 10 a 40% em peso de pelo menos um monômero de ácido monocarboxílico monoetilenicamente insaturado ou monômero ácido dicarboxílico etilenicamente insaturado C3-C8; e 0 a 25% em peso de pelo menos um hidroxialquil (met)acrilato, com base no peso total do polímero duro; e (ii) 30 a 70% em peso, com base no peso da referida mistura, de um polímero mole com uma Tg de - 20 a 20°C e compreendendo unidades polimerizadas de: 50 a 90% em peso de pelo menos um (C1-C10)alquil (met)acrilato; 5 a 30% em peso de pelo menos um monômero de ácido monocarboxílico monoetilenicamente insaturado ou monômero ácido dicarboxílico etilenicamente insaturado C3-C8; e 0 a 25% em peso de pelo menos um hidroxialquil (met)acrilato, com base no peso total do polímero mole; em que Tg do polímero duro menos Tg do polímero mole é de pelo menos 30°C e em que pelo menos uma porção dos grupos de ácido carboxílico no polímero duro ou no polímero mole, ou tanto no polímero duro quanto no polímero mole, é neutralizada; em que Tg do polímero duro menos Tg do polímero mole é de pelo menos 30°C e em que pelo menos uma porção dos grupos de ácido carboxílico no polímero duro ou no polímero mole, ou tanto no polímero duro quanto no polímero mole, é neutralizada; e

(iii) 0 a 10% em peso, com base no peso da referida mistura, de pelo menos um polímero (C12-C24)alquil (met)acrilato compreendendo cadeias laterais cristalizáveis com Tm de 0°C a 37°C; (b) 10 a 40% em peso, com base no peso do referido filme, de um óxido de polietileno tendo Mw de 250.000 a 4.000.000; e (c) 0 a 10% em peso, com base no peso do referido filme, de uma poli(vinilpirrolidona) tendo Mw de 25.000 a 2.000.000.

2. Filme de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero mole compreende de 55 a 85% em peso de unidades polimerizadas de monômeros C1-C4 alquil acrilato.

3. Filme de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o polímero duro compreende de 30 a 60% em peso de unidades polimerizadas de monômeros C1-C2 alquil metacrilato.

4. Filme de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o monômero de ácido monocarboxílico monoetilenicamente insaturado C3-C8 ou os monômeros de ácido dicarboxílico etilenicamente insaturado são ácidos (met)acrílicos.

5. Filme de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o polímero duro compreende de 3 a 20% em peso de pelo menos um C2-C4 hidroxialquil (met)acrilato.

6. Filme de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o polímero mole compreende de 4 a 22% em peso de pelo menos um C2-C4 hidroxialquil (met)acrilato.

7. Filme de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a mistura de polímero acrílico compreende 40 a 67% em peso do polímero duro e 33 a 60% em peso do polímero mole.

8. Filme de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende de 2 a 10% em peso de poli(vinilpirrolidona) tendo Mw de 500.000 a 1.700.000.

9. Filme de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o filme compreende de 60 a 80% em peso da mistura de polímero acrílico e de 12 a 30% em peso de óxido de polietileno.

10. Pacote de detergente, caracterizado pelo fato de que compreende uma formulação de detergente e um filme solúvel em água; a referida formulação de detergente compreendendo: (a) de 0 a 10% em peso de surfactantes; (b) de 3 a 25% em peso de sais silicato; (c) de 20 a 80% em peso de água; e (d) de 20 a 80% em peso de pelo menos uma base inorgânica; e o referido filme solúvel em água compreendendo: (a) 50 a 85% em peso, com base no peso do referido filme, de uma mistura de polímero acrílico compreendendo: (i) 30 a 70% em peso, com base no peso da referida mistura, de um polímero duro com uma temperatura de transição vítrea (“Tg”) de 40 a 70°C e compreendendo unidades polimerizadas de: 40 a 80% em peso de pelo menos um (C1-C10)alquil (met)acrilato; 10 a 40% em peso de pelo menos um monômero de ácido monocarboxílico monoetilenicamente insaturado ou monômero ácido dicarboxílico etilenicamente insaturado C3-C8; e 0 a 25% em peso de pelo menos um hidroxialquil (met)acrilato, com base no peso total do polímero duro; e (i) 30 a 70% em peso, com base no peso da referida mistura, de um polímero mole com uma Tg de - 20 a 20°C e compreendendo unidades polimerizadas de: 50 a 90% em peso de pelo menos um (C1-C10)alquil (met)acrilato; 5 a 30% em peso de pelo menos um monômero de ácido monocarboxílico monoetilenicamente insaturado ou monômero ácido dicarboxílico etilenicamente insaturado C3-C8; e 0 a 25% em peso de pelo menos um hidroxialquil (met)acrilato, com base no peso total do polímero mole; em que Tg do polímero duro menos Tg do polímero mole é de pelo menos 30°C e em que pelo menos uma porção dos grupos de ácido carboxílico no polímero duro ou no polímero mole, ou tanto no polímero duro quanto no polímero mole, é neutralizada; e (iii) 0 a 10% em peso, com base no peso da referida mistura, de pelo menos um (C12-C24)alquil (met)acrilato, que são polímeros contendo cadeias laterais cristalizáveis com uma temperatura de fusão (Tm) de cerca de 0°C a cerca de 37°C; (b) 10 a 40% em peso, com base no peso do referido filme, de um óxido de polietileno tendo Mw de 250.000 a 4.000.000; e (c) 0 a 10% em peso, com base no peso do referido filme, de uma poli(vinilpirrolidona) tendo Mw de 25.000 a 2.000.000; em que o filme solúvel em água envolve a formulação de detergente.