ES2225729T3 - Envase soluble en agua hecho con una pelicula que comprende capsulas. - Google Patents
Envase soluble en agua hecho con una pelicula que comprende capsulas.Info
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Abstract
Un envase soluble en agua para ser usado en una única aplicación, que comprende: (a) una composición seleccionada entre el grupo que consiste en un detergente y una composición para el cuidado personal, para ser liberada tras la disolución del envase, (b) una parte estructural soluble en agua para contener la composición, en que la parte estructural comprende una composición de película soluble en agua y la composición de película comprende de aproximadamente 1% a aproximadamente 40% de cápsulas que comprenden un ingrediente hidrófobo.
Description
Envase soluble en agua hecho con una película que
comprende cápsulas.
Un envase de uso único soluble en agua para una
composición detergente o de cuidado personal que comprende cápsulas
hidrófobas en la parte de la estructura soluble en agua.
Las composiciones detergentes y las composiciones
para el cuidado personal son proporcionadas en muchas formas.
Probablemente, la mayoría de las formas predominantes son
composiciones granulares y líquidas. Más recientemente, han sido
propuestas formas de dosificación unitaria de detergente en la forma
de pastillas comprimidas de polvo detergente o envases solubles en
agua. Las formas de dosificación unitaria son preferidas por
algunos consumidores, en cuanto que la dosis está previamente
medida y, consecuentemente, la forma de dosificación unitaria es
más rápida, más fácil y menos complicada de usar. Los envases
solubles en agua con una composición detergente líquida son deseados
especialmente por los consumidores que están acostumbrados a los
detergentes líquidos.
Los envases de detergentes líquidos de dosis
unitaria solubles en agua son conocidos. Véase por ejemplo, Kennedy
(patente de EE.UU. 4.973.416), Dickler y col. (patente de EE.UU.
6.037.319), Haq (patente de EE.UU. 4.416.791) y Richardson (patente
de EE.UU. 4.115.292).
Las películas que contienen perfumes, algunas de
las cuales pueden ser películas solubles en agua, son descritas por
Staller (patente de EE.UU. 4.540.721), Whyte (patente de EE.UU.
4.339.356), Seiner (patente de EE.UU. 3.655.129), Oishi y col.
(patente de EE.UU. 5.190.712), McDermontt et al (patente de
EE.UU. 5.543.439) y Shefer y col. (patente de EE.UU.
6.063.365).
En muchos artículos del comercio, particularmente
productos para el consumidor, es deseable separar ciertos
ingredientes, y sin embargo tenerlos dispuestos en un recipiente
común. La separación es particularmente ventajosa cuando uno o más
ingredientes tienen interacciones negativas con los demás. Por
ejemplo, en los detergentes de lavandería, las enzimas son útiles
para suprimir manchas, pero es mejor también separarlas de otros
constituyentes, como las fuentes de alcalinidad y los
tensioactivos, especialmente los tensioactivos aniónicos como
alquilbenceno-sulfonatos lineales o
alquil-sulfatos. Los blanqueadores, vitaminas,
perfumes, aceites vegetales, extractos de plantas y ceramidas son
ejemplos adicionales de ingredientes que a veces es necesario que
sean separados del resto de la composición detergente o de cuidado
personal.
El documento WO 94/02377 describe un envase
soluble en agua que comprende una película que tiene una o más
celdas discretas en su superficie, que contiene aire y al menos un
producto químico.
Una técnica conocida para separar ingredientes en
un recipiente común incluye la encapsulación. La tecnología de la
encapsulación es bien conocida para diferentes aplicaciones.
Generalmente, la encapsulación incluye un medio que rodea al menos
un componente y proporciona así una barrera entre el componente
"encapsulado" y otros componentes. La barrera normalmente es
temporal y está diseñada para descomponerse y liberar el material
encapsulado en un momento deseado, como a una temperatura
particular, tras la reacción o disolución con productos químicos, o
debido a la tensión mecánica. Los métodos de encapsulación incluyen
coacervación, formación de liposomas, granulación, revestimiento,
emulsionamiento, atomización y
aspersión-enfriamiento.
Véanse, por ejemplo, las descripciones de
encapsulados de enzimas y procedimientos de encapsulación: Falholt y
col. (patente de EE.UU. 4.906.396, documentos GB 2.186.884 y EP
0.273.775), Tsaur y col. (patentes de EE.UU. 5.434.069 y
5.441.660), Ratuiste y col. (patente de EE.UU. 5.589.370). El
documento JP 41003667 describe una diálisis de una diálisis de una
solución de proteínas frente a un polímero basado en polioles.
Véase también Mitchnik y col. (patente de EE.UU. 5.733.531) y Leong
(patente de EE.UU. 5.296.166). El documento WO 91/05949 describe un
método para aumentar la densidad de cápsulas de enzimas.
A pesar de las numerosas cápsulas de la técnica
anterior, continúa siendo un problema producir una cápsula
comercialmente atractiva que sea estable - el ingrediente
ecapsulado no debe lixiviarse fuera de la cápsula en almacenamiento
(es especialmente importante la estabilidad de las cápsulas en
composiciones líquidas) - pero debe liberar el ingrediente
protegido con facilidad durante un uso normal.
Un desafío adicional es que las cápsulas se
necesita que sean fabricadas con relativa facilidad. Por ejemplo,
en algunas cápsulas de la técnica anterior, la temperatura de
fusión del material encapsulante puede deteriorar el material
encapsulado durante el procedimiento de encapsulación. En el caso de
una encapsulación de perfume, por ejemplo, muchos perfumes son
aceites esenciales que son volátiles y, por tanto, pueden
aprovecharse particularmente de un tratamiento a bajas
temperaturas. Sin embargo, los ingredientes encapsulantes típicos,
por ejemplo, ceras, tienen una temperatura de fusión elevada.
Un problema adicional con las cápsulas para
productos para el consumidor es la elaboración de cápsulas
transparentes o coloreadas. El material encapsulante, por ejemplo,
una cera, normalmente es opaco. En estas cápsulas la envoltura
opaca oscurece el color; tampoco puede ser obtenida la
transparencia. Sin embargo, frecuentemente es deseable producir una
cápsula transparente o coloreada para aumentar el atractivo del
producto para el consumidor.
Es deseable aumentar el atractivo visual del
envase soluble en agua y proporcionar también una apariencia única
que sea asociada por los consumidores con un producto particular.
Además es deseable proporcionar una indicación visual al consumidor
de la presencia de un ingrediente especial (es decir, ventajoso) en
la composición. Al mismo tiempo, los ingredientes ventajosos, por
ejemplo, perfumes, enzimas, blanqueadores o aceites hidratantes, es
necesario que estén protegidos para que conserven su actividad en
la composición, especialmente cuando esta composición incluye agua
y/o tensioactivo.
Por tanto, es deseable proporcionar un envase
soluble en agua que contenga cápsulas en la película, y que esta
última forme la parte estructural soluble en agua del envase. La
película que contiene cápsulas sirve para proporcionar una
apariencia única al producto y, al mismo tiempo, puede ser empleada
para atrapar o proteger un agente ventajoso y/o un colorante.
La presente invención incluye un envase soluble
en agua para ser usado en una única aplicación que comprende una
composición detergente o para el cuidado personal contenida en una
parte estructura soluble en agua, en que la parte estructura
comprende una composición de película soluble en agua, y la
composición de película comprende cápsulas que comprenden un
ingrediente hidrófobo para formar las cápsulas.
Las composiciones detergentes o para el cuidado
personal preferidas son líquidas. Las cápsulas preferidas son
transparentes/translúcidas.
La siguiente descripción detallada y los ejemplos
ilustran algunos de los efectos de las composiciones de la
invención. Sin embargo, la invención y las reivindicaciones no
están limitadas a la descripción y ejemplos que siguen.
Excepto en los ejemplos de funcionamiento y
comparativos, o cuando esté explícitamente indicado de algún otro
modo, todos los números en esta descripción, que indican cantidades
de material o condiciones de la reacción, propiedades físicas de
materiales y/o uso, debe entenderse que están modificados por la
palabra "aproximadamente". Todas las cantidades están en peso,
salvo que se especifique otra cosa.
Para evitar dudas, la expresión "que
comprende" está previsto que incluya, aunque no necesariamente,
"que consiste en" que "compuesto por". En otras palabras,
las etapas u opciones citadas no necesitan ser exhaustivas.
La expresión "aceite hidrocarbonado", como
se usa en la presente memoria descriptiva, significa un aceite
hidrocarbonado que tiene una viscosidad máxima de aproximadamente
10 kg/(m)(s), preferentemente no mayor que aproximadamente 5
kg/(m)(s).
El término "continuo" no significa
necesariamente "isotrópico". El término "continuo" es
usado en la presente memoria descriptiva para indicar la fase que
es predominante en volumen durante el emulsionamiento o dispersión
de una fase discontinua en la fase continua.
La expresión "cera", como se usa en la
presente memoria descriptiva, significa un material hidrófobo que
es sólido a 20ºC. Por medio de "sólido" se quiere indicar que
el ingrediente no es móvil a 20ºC.
Según la presente invención, las cápsulas están
incorporadas en una película soluble en agua. Las cápsulas son
inmiscibles con la película. Generalmente, las cápsulas son de
naturaleza hidrófoba, para evitar su difusión en la película
hidrófila. Como será evidente a partir de la descripción de
preparaciones que sigue, las cápsulas son preparadas
preferentemente in situ en la película, como parte del
procedimiento de colada de la película.
El ingrediente hidrófobo para las cápsulas es
seleccionado generalmente entre el grupo que consiste en parafina,
cera, aceite, petrolato, un polímero hidrófobo y sus mezclas.
En una realización de la invención, el
ingrediente hidrófobo es empleado solo para formar las cápsulas
inmiscibles, por ejemplo, para proporcionar una apariencia única al
envase. Algunos ingredientes hidrófobos pueden proporcionar una
ventaja funcional, por ejemplo, aceite de girasol como
hidratante.
En otra realización de la invención, el
ingrediente hidrófobo es empleado en combinación con un agente
ventajoso hidrófobo (es decir, soluble en aceites) y/o colorante,
preferentemente un perfume.
Todavía, en otra realización de la invención, un
ingrediente hidrófobo forma una fase continua (también denominada a
veces en la presente memoria descriptiva "envoltura") que
rodea una fase continua.
La fase discontinua puede ser en sí misma un
agente ventajoso y/o colorante o puede contener un agente ventajoso
adicional y/o colorante.
La película incluye generalmente de 1% a 40% de
las cápsulas, más preferentemente de 2 a 30%, lo más
preferentemente de 3 a 25% y, óptimamente, de 5% a 20%, con el fin
de proporcionar suficiente atractivo visual y/o suministro del
ingrediente ventajoso (% en peso de la película).
En una realización preferida de la invención, se
emplea una mezcla de un copolímero de bloques termoplástico y un
aceite hidrocarbonado, particularmente cuando se desea preparar una
cápsula transparente/translúcida (coloreada o sin colorear). Los
copolímeros de bloques particularmente adecuados en la presente
invención son copolímeros de bloques que contienen al menos un
bloque rígido y al menos un bloque flexible. La mezcla del aceite
hidrocarbonado y el copolímero de bloques según la presente
invención es isotrópica a 20ºC. Debe entenderse que como el
copolímero no es vertible a 20ºC (de hecho, es sólido), puede ser
difícil combinar el copolímero con el aceite a esta temperatura
para determinar si la mezcla es isotrópica. Según la presente
invención, se puede formar una mezcla a cualquier temperatura
adecuada a la que el copolímero emulsionado forme una mezcla
líquida isotrópica con el aceite. Sin embargo, las mezclas de
copolímero/aceite adecuadas para ser usadas en la presente invención
continúan siendo isotrópicas después de enfriar. Las mezclas
isotrópicas adecuadas tienen una transmitancia de al menos 50%,
preferentemente al menos 70%, medida por medio de un
espectrofotómetro UV-visible (medida en el campo de
luz visible).
En una realización de la invención, el copolímero
empleado en la capa es seleccionado entre el grupo que consiste en
un copolímero tribloques, copolímero radial y copolímero
multibloques, en que el copolímero comprende al menos un tribloque
con una estructura: bloque rígido - bloque flexible - bloque rígido.
En otra realización de la invención, se emplea un copolímero
dibloques de bloque rígido - bloque flexible. Preferentemente el
bloque rígido es polímero de tipo estireno, y el bloque flexible es
un polímero de tipo cauchero.
Debido al empleo del copolímero, la viscosidad
del aceite es aumentada, y se forma la fase viscosa o continua
endurecida, y sin embargo la composición resultante es
suficientemente blanda y friable para liberar la fase discontinua
opcional o el ingrediente ventajoso en un uso normal. El copolímero
se mezcla uniformemente con el aceite a una temperatura que es muy
inferior al punto de fusión de la cera, por lo que permite la
protección de los ingredientes sensibles a la temperatura, por
ejemplo, blanqueador, perfume, enzima, aceite vegetal, etc. Una
ventaja adicional de usar el copolímero es que no es necesario
(aunque es posible) usar un tensioactivo para preparar una
distribución uniforme de la fase discontinua opcional en la fase
continua; la evitación del tensioactivo hace que el procedimiento
sea más fácil y más barato. Además de ello, la ausencia de
tensioactivo mejora la estabilidad del ingrediente encapsulado, ya
que el tensioactivo proporciona un canal potencial de penetración
para un entorno externo.
Los copolímeros preferidos son transparentes e
incoloros, con el fin de conseguir una fase continua transparente e
incolora.
Ejemplos de copolímeros adecuados incluyen, pero
sin limitación, los que están descritos por Morrison y col. (patente
de EE.UU. 5.879.694) incorporada como referencia a la presente
memoria descriptiva.
Cada uno de los copolímeros dibloques,
tribloques, radiales y/o multibloques en la invención contiene al
menos dos segmentos termodinámicamente incompatibles. Mediante la
expresión "termodinámicamente incompatible" con respecto a los
polímeros, se quiere indicar que el polímero contiene al menos dos
segmentos incompatibles, por ejemplo, al menos un segmento duro y
uno blando. En general, en un polímero tribloques, la relación de
segmentos es uno duro, uno blando, uno duro o un copolímero
A-B-A. Los copolímeros multibloques
y de bloques radiales pueden contener cualquier combinación de
segmentos duros y blandos, con la condición de que haya
características tanto de dureza como de blandura. En el copolímero
dibloques, los bloques son secuenciales con respecto a los
segmentos duros y
blandos.
blandos.
Los polímeros de tipo cauchero termoplásticos
disponibles en el comercio que son especialmente útiles para formar
las composiciones de la presente invención son comercializados bajo
la marca registrada Kraton® por la empresa Shell Chemical Company.
Los polímeros caucheros Kraton® son descritos como elastómeros que
tienen una combinación inusual de resistencia elevada y baja
viscosidad y una estructura molecular única de copolímeros
dibloques, tribloques y radiales. Cada molécula del caucho Kraton®
se dice que consiste en segmentos de bloques de unidades monómeras
de estireno y unidades monómeras y/o comonómeras de caucho. Cada
segmento del bloque puede consistir en 100 o más unidades monómeras
o comonómeras. La estructura más común es el tipo de bloques ABA
lineal; estireno-butadieno-estireno
(SBS) y estireno-isopreno-estireno
(SIS), que es la serie de cauchos Kraton® D.
Un polímero de segunda generación de este tipo
general es la serie Kraton® G. Este copolímero comprende una
estructura de tipo
estireno-etileno-butileno-estireno
(S-EB-S). La serie Kraton® G es
preferida en la práctica de la invención, ya que los copolímeros de
esta serie son hidrogenados y, por tanto, más térmicamente estables;
es decir, es menos probable que se produzca la descomposición
durante la mezcla de los polímeros de la serie G con el aceite (los
polímeros de la serie D que tienen una insaturación en el bloque de
caucho). Los cauchos Kraton® G se indica que son compatibles con
aceites parafínicos y nafténicos y los copolímero tribloques se
expone que absorben más de 20 veces su peso en aceite para
constituir un producto que puede variar en consistencia desde un
"Jello®" hasta un material cauchero elástico fuerte dependiendo
del grado y la concentración del caucho. Los polímeros dibloques
incluyen el tipo AB como
estireno-etileno-propileno
(S-EP) y
estiereno-etileno-butileno
(S-EB), estireno-butadieno (SB) y
estireno-isopreno (SI).
Preferentemente, cuando se emplean copolímeros de
bloques de la serie Kraton® (es decir, copolímeros de bloques de
estireno-elastómero), el aceite está esencialmente
exento de aceites que contienen silicona, con el fin de obtener
mezclas isotrópicas óptimas. Mediante "esencialmente exento" se
quiere indicar que en la fase continua de Kraton®/aceite, la
cantidad de aceite que contiene silicona es preferentemente menor
que 2% en peso de la fase continua, más preferentemente menor que
1%, lo más preferentemente menor que 0,5% y óptimamente es 0%.
El polímero preferido es el copolímero dibloques
(que tiene bloques rígidos y flexibles), incluso en ausencia de un
copolímero tribloques o radial. Kraton® 1702 es un copolímero
dibloques (estireno-etileno/propileno). Las
propiedades de Kraton® 1702 lo hacen más adecuado para ser usado
como un modificador de la viscosidad en la preparación de la
emulsión, en lugar de las cápsulas. Kraton® 1702 es particularmente
preferido cuando se desean cápsulas transparentes o una fase
continua hidrófoba transparente.
En otra realización de la invención, un
copolímero tribloques del tipo Kraton® G, en particular Kraton®
G-1650. Kraton® G-1650 es un
copolímero tribloques SEBS que tiene una densidad aparente de
aproximadamente 0,91, y se dice que tiene una resistencia a la
tracción de aproximadamente 3,45 newton/m^{2} medida mediante el
método de ensayo ASTM D-412: velocidad de separación
del dispositivo de ensayo de soportes de tracción 25,4 cm/minuto.
El contenido de estireno a caucho de Kraton® G-1650
se dice por el fabricante que es de aproximadamente 29:71, y la
viscosidad Brookfield es de aproximadamente 8 kg/(m)(s) (solución en
tolueno, a 25ºC, 25% en peso). La dureza Shore A es aproximadamente
75.
La mezcla de Kraton® 1650 con Kraton® 1702 puede
ser preferida en algunos casos, con el fin de aumentar la
friabilidad de las cápsulas, mientras que mantiene la
transparencia. Cuando se usa la mezcla de dos polímero Kraton, la
relación en peso de Kraton® 1650 a Kraton 1702 es generalmente de
1:10 a 10:1, más preferentemente de 3:1 a 7:1, lo más
preferentemente de 2:1 a 5:1, y óptimamente de 1:1 a 4:1.
El copolímero de bloques es empleado en las
composiciones de la invención generalmente en una cantidad de 0,1 a
15%, más preferentemente de 0,5% a 10%, lo más preferentemente de
0,5% a 7% y óptimamente de 1% a 4% por peso de la fase continua (o
por peso de la capa, si solamente está presente una fase
hidrófoba).
En otra realización preferida, se emplea una
mezcla de aceite y cera para producir una dispersión de aceite/cera
con una viscosidad a una velocidad de cizallamiento de 10^{-4}
l/s en el intervalo de 10 kg/(m)(s) a 5000 kg/(m)(s). Las mezclas
adecuadas de aceite comercial/cera incluyen Petrolatum® y Tro
Grees®.
Todavía, en otra realización, se emplea una
mezcla de aceite, cera y el copolímero de bloques. En general, las
cápsulas o emulsiones que emplean una mezcla de aceite, cera y el
copolímero de bloques exhiben una mejor transparencia y mantienen la
friabilidad para la liberación. En estas mezclas, el copolímero de
bloques está presente generalmente en una cantidad de 0,1 a 10%,
más preferentemente de 0,5% a 7%, y lo más preferentemente de 1% a
5%. La cera está presente generalmente en una cantidad de 0,1% a
15%, más preferentemente de 0,5% a 10%, y lo más preferentemente de
1% a 7%.
Se pueden emplear aceites hidrocarbonados
naturales o sintéticos o sus mezclas. Generalmente, el aceite
hidrocarbonado puede ser un aceite parafínico, un aceite nafténico,
un aceite mineral natural o similares. Ejemplos incluyen, pero sin
limitación, aceite mineral, aceite de ricino, aceite vegetal, aceite
de maíz, aceite de cacahuetes, aceite de jojoba, oxiestearato de
2-etilhexilo (y otros oxiestearatos de alquilo),
alcohol de lanolina acetilado, palmitatos de alquilo como palmitato
de isopropilo, palmitato de 2-etilhexilo,
triacetatos de glicerol, adipato de diisopropilo, adipato de
dioctilo (y otros adipatos de alquilo), miristato de isopropilo,
benzoatos de alcoholes C_{12} a C_{15} y similares.
Lo más preferentemente, el aceite es aceite
mineral, porque es económico y también es más fácilmente
tratable.
Cuando las cápsulas incluyen una fase discontinua
opcional, la fase continua hidrófoba puede incluir un tensioactivo
como un emulsionante. Los tensioactivos adecuados son tensioactivos
de un bajo HLB (balance hidrófilo-lipófilo), que
pueden ser aniónicos, catiónicos, anfóteros y no iónicos, que tienen
preferentemente un HLB de 1 a 10, más preferentemente de 2 a 7 y,
lo más preferentemente, menor que 5. En la realización más
preferida, el tensioactivo es Neodol® 25-3,
disponible en la empresa Shell Chemical Co. La fase continua
incluye generalmente de 0 a 10% de un tensioactivo, más
preferentemente de 0,1 a 5%, lo más preferentemente de 0,3 a 4%, y
óptimamente de 0,5% a 3%, con el fin de formar una emulsión, y
evitar sin embargo la formación de una emulsión inversa (% en peso
de la fase continua total).
La fase continua incluye preferentemente un
agente ventajoso soluble en aceites.
En la realización preferida de la invención, el
agente ventajoso soluble en aceites es incluido en la fase continua
comprendida por el copolímero de bloques/aceite hidrocarbonado
descrito con anterioridad, con el fin de conseguir las ventajas
asociadas con las temperaturas de tratamiento inferiores, y/o
conseguir las cápsulas transparentes. En esta realización, el
agente ventajoso soluble en agua forma una mezcla isotrópica con la
mezcla de copolímero/aceite hidrocarbonado cuando es calentado pero,
tras enfriar, la mezcla puede ser o no ser isotrópica. Por tanto,
La isotropicidad del copolímero/aceite hidrocarbonado (y por tanto
el carácter adecuado del aceite escogido) debe ser ensayada en
ausencia del agente ventajoso soluble en aceites.
Según la invención, mezclando el agente ventajoso
soluble en aceites con el ingrediente hidrófobo, se aumenta la
viscosidad del agente ventajoso. La viscosidad aumentada es
ventajosa por varias razones: atrapa el agente ventajoso; reduce la
volatilidad de los agentes ventajosos de bajo punto de ebullición
(por ejemplo, perfumes); y permite un depósito aumentado y/o
sustantividad aumentada del agente ventajoso en las ropas o la
piel. En la realización preferida de la invención, cuando se emplea
la mezcla de copolímero de bloques/aceite hidrocarbonado,
particularmente en el caso de agentes ventajosos volátiles o
sensibles a la temperatura (por ejemplo, aceites esenciales y
perfumes), la elaboración de cápsulas no deteriora el agente
ventajoso, debido al tratamiento con bajos puntos de fusión de los
copolímeros de bloques en comparación con los puntos de fusión más
elevados de los materiales encapsulantes tradicionales.
Los agentes ventajosos solubles en aceites
adecuados incluyen, pero sin limitación, aceites esenciales,
perfumes, vitaminas, aceites vegetales, extractos de plantas,
compuestos anti-arrugas, agentes fotoprotectores,
agentes fijadores de colorantes, antioxidantes, insecticidas,
agentes repulsores de la suciedad, agentes de supresión de la
suciedad, agentes antibacterianos, tensioactivos catiónicos,
lubricantes e hidratantes.
El agente ventajoso soluble en aceites más
preferido es un perfume, ya que los perfumes son difíciles de
encapsular a las temperaturas de encapsulación tradicionalmente
elevadas, y los perfumes se aprovechan de la viscosidad aumentado
para optimizar la sustantividad para las ropas y un depósito
aumentado.
Los agentes ventajosos solubles en aceites son
descritos más en detalle con posterioridad, bajo las secciones de
composiciones detergentes y composiciones para el cuidado
personal.
La fase continua incluye generalmente de 0 a 60%,
más preferentemente de 10% a 50%, lo más preferentemente de 15% a
40% y, óptimamente, de 20% a 35% del agente ventajoso soluble en
aceites con el fin de optimizar la ventaja (% en peso de la fase
continua total).
El ingrediente que se desea proteger (por
ejemplo, el ingrediente ventajoso o un colorante) puede formar una
fase continua con el ingrediente hidrófobo (puede ser seguidamente
co-fundido con el material hidrófobo) o puede formar
una fase discontinua (hidrófila o hidrófoba incompatible). En este
último caso, el material hidrófobo forma una fase continua, que
rodea una fase discontinua. Es posible también un híbrido de las
dos clases, es decir, las fases tanto continua como discontinua
contienen ingrediente(s) ventajoso(s) y/o
colorante(s).
Si está presente, la fase discontinua de las
cápsulas de la invención es en sí misma y/o comprende un agente
ventajoso y/o un colorante. En algunas realizaciones de la
invención, la fase discontinua es en sí misma el agente ventajoso,
por ejemplo, un aceite vegetal, como aceite de semillas de girasol,
en composiciones para el cuidado personal. En otras realizaciones,
la fase discontinua es en sí misma un colorante (por ejemplo, un
pigmento sólido). Todavía, en otras realizaciones, la fase
discontinua sirve como un vehículo para un agente ventajoso y/o un
colorante. Y todavía, en otras realizaciones de la invención, la
fase discontinua puede ser en sí misma un agente ventajoso y/o un
colorante e incluir también un agente ventajoso adicional y/o un
colorante. Según la presente invención, la fase discontinua es
inmiscible con la fase continua, para evitar la exposición de la
fase continua a un entorno fuera de la cápsula. La fase discontinua
puede ser una solución (acuosa o aceitosa), un aceite, una
emulsión, una dispersión o un sólido. La forma preferida de la fase
discontinua es un aceite o una solución (solución aceitosa o
acuosa) debido a la relativa facilidad de incorporación del aceite o
la solución en la fase continua. Las cápsulas pueden incluir más de
una fase discontinua.
Si el agente ventajoso/colorante adicional es
soluble en aceites, entonces se escoge un aceite para portar el
agente ventajoso/colorante en la fase discontinua; si el agente
ventajoso/colorante es soluble en agua, entonces la fase discontinua
es una solución acuosa. Naturalmente, como se mencionó
anteriormente, pueden ser empleados sólidos, sin constituir una
solución.
La fase discontinua puede estar presente en una
cantidad de 0,01 a 45%, más preferentemente de 5 a 45%, lo más
preferentemente de 10 a 40%, y óptimamente de 20 a 35% (% en
volumen) de las cápsulas con el fin de suministrar suficiente
agente ventajoso/colorante, proporcionar una protección adecuada
para el agente ventajoso/colorante y mantener la facilidad de
tratamiento.
Para cápsulas que contienen una fase discontinua,
la fase continua puede ser denominada en lo sucesivo "corteza"
o "material de la corteza".
Por motivos de simplicidad, el material atrapado
en la corteza, directamente o como una fase discontinua, se
denominará "enzima". Sin embargo, está dentro del alcance de
la presente descripción que puedan ser encapsulados materiales
distintos de enzimas mediante las técnicas descritas en la presente
memoria descriptiva. La elección del agente ventajoso depende
ampliamente de si la composición para el consumidor final es una
composición detergente o una composición para el cuidado personal.
Como se mencionó anteriormente, la fase continua o discontinua en
sí misma puede representar un agente ventajoso, por lo que no es
necesario que esté presente un agente ventajoso adicional. Por
tanto, puede estar presente un agente ventajoso adicional en una
cantidad de 0 a 100%, preferentemente de 0,01 a 50%, más
preferentemente de 0,1 a 20% en peso de la fase discontinua.
Los agentes ventajosos adicionales típicos
incluyen, pero sin limitación, un blanqueador, un precursor de
blanqueo, un tensioactivo, una enzima, un agente abrillantador, un
suavizante de telas, un compuesto anti-arrugas, un
fijador de colorantes, inhibidores de la transferencia de
colorantes, polímeros anti-redepósito, polímeros
supresores de la suciedad, un agente antiespumante, un perfume, un
aceite de silicona, un aceite vegetal, una vitamina, un extracto de
plantas, un hidroxi-ácido, un anti-oxidante, un
agente antibacteriano, un hidratante y sus mezclas.
Si el material encapsulado es una enzima, las
enzimas preferidas incluyen proteasas, lipasas, celulasa, amilasa,
enzimas blanqueadoras y similares. Cuando se seleccionan enzimas
para un sistema detergente líquido, las enzimas más preferidas
incluyen proteasas y celulasas.
En el caso de una enzima, la fase discontinua es
una solución acuosa de la enzima. La solución de enzima acuosa
puede contener opcionalmente un tensioactivo de bajo HLB, con el
fin de aumentar adicionalmente la formación de la emulsión. Si está
presente, el tensioactivo puede ser escogido y empleado en las
mismas cantidades que los tensioactivos anteriormente descritos
para la fase continua. El nivel del tensioactivo puede ser reducido
o incluso eliminado, particularmente si se usa una agitación
adecuada. Además de ello, se elimina completamente la necesidad de
un tensioactivo si el material de la corteza es una mezcla de
polímero termoplástico con aceite, en lugar de una mezcla de
cera/aceite.
El material coloreado puede ser un colorante o un
pigmento. Los colorantes son preferibles, ya que son solubles en
agua y por tanto son más fácilmente incorporados en la emulsión de
capas, en comparación con los pigmentos que normalmente no son
solubles en agua. Lo más preferentemente, un colorante soluble en
agua es atrapado, solo o en la mezcla con un agente ventajoso, en
una fase continua incolora y transparente.
Lo más preferentemente, las cápsulas contienen
tanto el agente ventajoso como el material coloreado, en una fase
continua transparente, para proporcionar una indicación visual al
consumidor de que una composición contiene un ingrediente ventajoso
adicional.
Las cápsulas formadas pueden ser incorporadas en
la película o pueden ser formadas in situ durante la
preparación de la película. La preparación in situ es
preferida, para minimizar los costes de fabricación.
En la preparación in situ, la fase
continua hidrófoba es fundida y puede ser seguidamente mezclada con
un agente ventajoso soluble en aceites o bien una fase discontinua,
o ambos. La solución o emulsión o dispersión resultante es mezclada
con una solución de una película soluble en agua y agua (por
ejemplo, una relación 1:4 de película a agua). La mezcla puede ser
preparada a una temperatura relativamente baja, para proteger los
ingredientes ventajosos sensibles si están presentes (por ejemplo,
30-45ºC). El resultado es una emulsión en la
película soluble en agua. La emulsión es fundida y cocida en la
estufa para formar una película con las cápsulas.
La composición en el envase puede ser sólida
(polvo, gránulos, pastilla o bloque) o fluida. Preferentemente, la
composición es fluida. Si es fluida, la composición puede ser un
líquido, un gel o una pasta. Si la sustancia es un líquido, entonces
preferentemente el líquido tiene una viscosidad entre 0,1 y 1
kg/(m)(s), más preferentemente entre 0,3 y 8 kg/(m)(s), incluso más
preferentemente entre 0,5 y 0,7 kg/(m)(s), y lo más
preferentemente, de forma aproximada, 0,6 kg/(m)(s), medida a 20ºC a
10 s^{-1}. En una realización preferida de la invención, la
composición está presente en una cantidad entre 10 y 500 ml,
preferentemente entre 20 y 100 ml, lo más preferentemente entre 25 y
50 ml. Adecuadamente, el envase contiene entre 20 y 30 ml de una
composición fluida.
Diversas composiciones detergentes incluyen, pero
sin limitación, composiciones de lavandería, limpiadores de
superficies duras y composiciones lavavajillas. En una realización
particularmente preferida de la invención, la composición fluida es
un tratamiento de lavandería como un detergente de lavandería, un
acondicionador de telas o una formulación para el cuidado de
telas.
Las composiciones de lavandería preferidas
comprenden un tensioactivo, en una cantidad de 1 a 70%, más
preferentemente de 10 a 50%, lo más preferentemente de 15 a 35% y
óptimamente de 17 a 30% (% en peso de la composición de lavandería).
Los tensioactivos detergentes y de lavandería adecuados son bien
conocidos por un experto ordinario en la técnica y pueden ser
escogidos en general entre tensioactivos aniónicos, no iónicos,
anfóteros y catiónicos. Preferentemente, el tensioactivo en las
composiciones de lavandería es aniónico y/o no iónico, especialmente
un alquilbenceno-sulfonato lineal,
alquil-éter-sulfato, especialmente etoxilatos de
alcoholes y sus mezclas.
Además del tensioactivo, la composición de
lavandería preferida puede incluir uno o más ingredientes de
lavandería bien conocidos, como mejoradores de la detergencia (de
0,1 a 40% para polvos y de 0,1 a 20% para líquidos), agentes
anti-redepósito, colorantes fluorescentes,
perfumes, polímeros supresores de la suciedad, colorantes, enzimas,
agentes tamponantes, etc.
Las composiciones detergentes preferidas son
envasadas en las cápsulas que contienen películas solubles en agua
con enzima encapsulada, blanqueador o sistema blanqueador,
preferentemente en solución. Puede ser incluido cualquier
blanqueador adecuado para una aplicación en detergentes. Ejemplos
incluyen, pero sin limitación, blanqueadores de cloro, perácidos,
precursores de blanqueo, solos o con fuentes de oxígeno.
En las cápsulas, si un blanqueador o una enzima
está atrapado, las cápsulas incluirán generalmente de 10% a 60%,
más preferentemente de 15% a 50%, lo más preferentemente de 20% a
45% y óptimamente de 25% a 40% de un blanqueador o una enzima, con
el fin de suministrar una ventaja óptima con un coste mínimo (% en
peso de las cápsulas).
Las composiciones para el cuidado personal según
la presente invención incluyen productos que son suprimidos en el
aclarado después de la aplicación (por ejemplo, geles de ducha,
champúes) y productos que permanecen después de la aplicación (por
ejemplo, lociones cosméticas, geles y cremas). Diversas
composiciones para el cuidado personal incluyen, pero sin
limitación, composiciones faciales o de limpieza corporal,
composiciones de champúes, composiciones acondicionadoras y
composiciones cosméticas. Las composiciones para el cuidado
personal pueden estar en la forma de una solución, loción, crema o
gel, y cualesquiera combinaciones de las mismas.
Las composiciones para el cuidado personal
preferidas comprenden un vehículo aceptable en cosmética, en una
cantidad de 0,1 a 70%, más preferentemente de 3 a 85%, lo más
preferentemente de 5 a 95% y óptimamente de 10 a 99% (% en peso de
la composición). Los vehículos adecuados son bien conocidos por un
experto ordinario en la técnica y pueden ser escogidos en general
entre fórmulas líquidas isotrópicas o fórmulas líquidas
estructuradas. Preferentemente, el vehículo en las composiciones
para el cuidado personal está constituido por fórmulas líquidas
estructuradas especialmente fórmulas líquidas (estructuradas)
formadoras de láminas.
Además del vehículo, la composición para el
cuidado personal preferida puede incluir uno o más ingredientes para
el cuidado personal bien conocidos, como mejoradores de la
viscosidad (de 0,1 a 30%), controladores del pH (estabilizadores)
(de 0,005 a 20%).
Las composiciones para el cuidado personal
preferidas son composiciones de lavado personal o champúes o
acondicionadoras del cabello, en las que las cápsulas en la
película que rodea la composición contienen una combinación de un
agente ventajoso y un agente coloreado, y el agente ventajoso es
escogido entre vitaminas, agentes antibacterianos, aceites
vegetales, tensioactivo catiónico (por ejemplo, de amonio
cuaternario) y sus mezclas.
Las vitaminas incluyen, pero sin limitación, A, E
y C. Los agentes antibacterianos incluyen, pero sin limitación,
Triclosan®. Los aceites vegetales incluyen, pero sin limitación,
aceite de semilla de girasol. Las composiciones para el cuidado
personal incluyen, además de las cápsulas y el vehículo, un
tensioactivo, especialmente Tegobetaina®
(Cocamidopropil-Betaina). El tensioactivo es
incluido generalmente en una cantidad más preferentemente de 0,1 a
10%, lo más preferentemente de 1 a 30% y óptimamente de 20 a 60% (%
por peso de la composición total).
Las composiciones fluidas incluyen algo de agua,
normalmente 1 a 15% de agua.
Preferentemente, la composición detergente o para
el cuidado personal es una composición transparente envasada en la
película clara/transparente que contiene cápsulas coloreadas y
perfume.
El envase preferentemente está hecho de una
película soluble en agua fría, sellable por calor y transparente
como poli(alcohol vinílico). El grosor podría variar en el
intervalo de 25 a 100 \mum, más preferentemente de 35 a 80 \mum,
lo más preferentemente de 45 a 55 \mum. Otros materiales de los
que puede estar hecho el envase pueden incluir, pero sin
limitación,
metil-hidroxi-propil-celulosa.
La película soluble en agua, al menos de la pared
estructural, es termoconformable y, en una realización de la
invención, es poli(alcohol vinílico) o un derivado de
poli(alcohol vinílico). Preferentemente, la película soluble
en agua de la pared de la base es el mismo material que el usado
para preparar la pared estructural. Es preferido que la pared
estructural sea termo conformada en lugar de formada en frío porque
la formación en frío ejerce una tensión sobre la película y, como
consecuencia, debilita el envase final.
Los envases de la invención pueden ser preparados
a partir de una película de poli(alcohol vinílico) u otro
material adecuado, que es rellenado, seguidamente sellado,
preferentemente sellado con calor.
El envase puede adoptar muchas formas según se
vea en una vista plana, como rectangular, cuadrada, redonda,
triangular, etc.
En uso, el envase es mezclado con agua (por
ejemplo, dentro de una máquina de lavandería o un lavavajillas), o
aplicado a la estructura y se añade agua, de forma simultánea o
consecutiva, con el fin de liberar el contenido del envase y
disolver las cápsulas.
Los siguientes ejemplos específicos ilustran
adicionalmente la invención, pero la invención no está limitada a
los mismos.
Los proveedores y la descripción química de los
ingredientes usados en los ejemplos se resumen en la siguiente
tabla:
Se preparó una solución de tipo gel mezclando
96,25% de aceite mineral (de la empresa Fischer Scientific) con
3,75% de Kraton® 1702 (copolímero dibloques de
estireno-etileno-propileno de la
empresa Shell Chemical) a 78ºC. Esto se llevó a cabo bajo agitación
continua y calentamiento con el fin de disolver completamente el
Kraton® en la solución. El gel formado se dejó enfriar hasta 37,8ºC.
Después de enfriar se mezclaron 20 g del gel con 20 g de un
perfume, Athena Extra® de la empresa Givaudan. La mezcla se agitó
hasta que se formó una solución homogénea. La relación de perfume a
gel era 1:1. Después de formar la solución se mezclaron 20 g con 80
g de la solución de PVA (poli(alcohol vinílico)) constituido
por 1 parte de resina de PVA C72/FG de la empresa PVAXX y 4 partes
de agua. Una vez más, la mezcla se llevó a cabo a una temperatura
baja de 37,8ºC, para evitar la evaporación de perfume. El
emulsionamiento se llevó a cabo a una velocidad de agitación de
aproximadamente 600 rpm durante 15 minutos en una campana para
humos para evitar la propagación de la fragancia. La emulsión
resultante se extendió inmediatamente estirando una capa fina con
una espátula sobre una lámina lisa de Plexiglas® y se coció en una
estufa a 60ºC durante 15-20 minutos para formar una
película polímera de 76,2 \mum de grosor con aproximadamente 20%
de perfume encapsulado.
Se preparó otro tipo de cápsulas de perfume in
situ en una película de PVA para mejorar la fragancia de larga
duración. Se preparó una mezcla de 80% de aceite mineral y 20% de
Bowax® 840 (de la empresa IGI) a 60ºC. Después de esto se enfrió
hasta aproximadamente 49ºC, se añadió una cantidad igual de perfume
(Cuddle Up® de la empresa Givaudan) a la mezcla de cera/aceite. Se
emulsionaron 20 g del perfume resultante en 80 g de PVA al 28,6%,
C72-FG/T de la empresa PVAXX, solución acuosa a la
velocidad de agitación de 600 rpm durante 15 minutos en una campana
para humos. La emulsión resultante se extendió inmediatamente (como
en el Ejemplo 1) y se coció en una estufa a 60ºC durante 20 minutos
para formar una película. La pérdida de peso fue de 48%, por lo
tanto, el nivel de perfume en la película fue de aproximadamente
19%.
Claims (13)
1. Un envase soluble en agua para ser usado en
una única aplicación, que comprende:
(a) una composición seleccionada entre el grupo
que consiste en un detergente y una composición para el cuidado
personal, para ser liberada tras la disolución del envase,
(b) una parte estructural soluble en agua para
contener la composición, en que la parte estructural comprende una
composición de película soluble en agua y la composición de
película comprende de aproximadamente 1% a aproximadamente 40% de
cápsulas que comprenden un ingrediente hidrófobo.
2. El envase según la reivindicación 1, en el que
el ingrediente hidrófobo forma una fase continua hidrófoba de las
cápsulas.
3. El envase según la reivindicación 1, en el que
la fase continua hidrófoba comprende adicionalmente un agente
ventajoso soluble en aceites.
4. El envase según la reivindicación 1, en el que
las cápsulas comprenden adicionalmente de aproximadamente 0,01% a
aproximadamente 45%, por volumen de las cápsulas, de una fase
discontinua rodeada por la fase continua hidrófoba.
5. El envase según la reivindicación 4, en el que
la fase discontinua comprende adicionalmente un ingrediente
seleccionado entre el grupo que consiste en un ingrediente
ventajoso, una sustancia coloreada y sus mezclas.
6. El envase según la reivindicación 1, en el que
la fase continua comprende un aceite hidrocarbonado y de
aproximadamente 0,1% a aproximadamente 15%, por peso de la fase
continua, de un copolímero dibloques que comprende al menos un
bloque rígido y al menos un bloque flexible.
7. El envase según la reivindicación 6, en el que
las cápsulas son transparentes o translúcidas.
8. El envase según la reivindicación 1, en el que
el ingrediente hidrófobo es seleccionado entre el grupo que consiste
en parafina, aceite, cera, petrolato, un polímero hidrófobo y sus
mezclas.
9. El envase según la reivindicación 8, en el que
el polímero hidrófobo es un polímero termoplástico.
10. El envase según la reivindicación 1, en el
que el ingrediente hidrófobo es una mezcla de un polímero
termoplástico y un aceite hidrocarbonado.
11. El envase según la reivindicación 1, en el
que la parte estructural es transparente.
12. El envase según la reivindicación 1, en el
que la composición es una composición detergente de lavandería.
13. El envase según la reivindicación 12, en el
que la composición detergente de lavandería es fluida.
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