ES2228931T3 - Recipiente moldeados termicamente solubles en agua que comprenden composiciones. - Google Patents
Recipiente moldeados termicamente solubles en agua que comprenden composiciones.Info
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Abstract
Un Proceso para la preparación de un recipiente soluble en agua que comprende: a) moldear térmicamente una primera película de poli(alcohol vinílico) con un contenido en agua inferior al 5% en peso, para producir una bolsa; b) llenar la bolsa con una composición; c) colocar una segunda película sobre la bolsa llena; y d) sellar juntas la primera película y la segunda película.
Description
Recipientes moldeados térmicamente solubles en
agua que comprenden composiciones acuosas.
El presente invento se refiere a un proceso de
preparación de recipientes solubles en agua a partir de una película
de poli(alcohol vinílico)(PVOH).
Es conocido que se puede envasar composiciones
químicas de una naturaleza irritante o peligrosa en materiales
solubles o dispersables en agua, tales como películas. El envase se
puede añadir simplemente al agua para disolver o dispersar los
contenidos del envase en el agua.
Es conocido moldear recipientes solubles en agua
por moldeo térmico de un material soluble en agua. Por ejemplo, el
documento WO 92/17382 describe un envase que contiene un producto
agroquímico, tal como un pesticida compuesto de una primera lámina
de un material no plano soluble en agua o dispersable en agua, y una
segunda lámina de un material soluble en agua o dispersable en agua
superpuesta a la primera lámina, sellada a ella por medio de una
junta continua cerrada, soluble en agua o dispersable en agua, a lo
largo de una región continua de las láminas superpuestas. Se afirma
que es ventajoso asegurar que el envase producido se evacue de aire,
o que el contenido esté sometido a presión reducida para
proporcionar una resistencia aumentada al choque.
En sectores tales como detergentes para uso
doméstico, es extremadamente deseable una apariencia atractiva del
producto. Sin embargo, en la técnica anterior, como la que se ha
descrito con anterioridad, los envases no tienen una apariencia
atractiva. Por ejemplo, es posible que los envases descritos en el
documento WO 92/17382 tengan una apariencia no uniforme, porque se
envasan a presión reducida.
Los autores del invento han descubierto que este
tipo de producto no tiende a ser valorado como atractivo por el
consumidor medio.
El presente invento busca proporcionar un
recipiente soluble en agua de una composición, recipiente que tiene
una apariencia más atractiva. En particular, el recipiente debería
ser relativamente autosoportante y tener aspecto de estar lleno.
Idealmente, el recipiente debería tener una apariencia redondeada
tridimensional atractiva.
La película de PVOH disponible comercialmente se
prepara generalmente por medio de un proceso de soplado o colada. En
ambos procesos la película adquiere cierto grado de humedad porque
el PVOH es higroscópico. En general, la película disponible
comercialmente contiene alrededor de 6 a 14% en peso de agua, en
especial aproximadamente 8% en peso de agua. Cuando se moldean
térmicamente recipientes por el método descrito en el documento WO
92/17382, la bolsa de PVOH inicialmente moldeada térmicamente reduce
su volumen antes de que se pueda llenar. Por ello, incluso en el
corto periodo de tiempo de alrededor de 5 a 20 segundos antes del
llenado de la bolsa en una línea de producción comercial, el volumen
de la bolsa puede llegar a disminuir hasta un 50%.
Sorprendentemente, los autores del invento han
descubierto que si la película de PVOH es sustancialmente anhidra,
esto es, con un contenido en agua inferior al 5% en peso, no hay o
no hay apenas disminución de volumen. Por lo tanto, es posible
llenar la bolsa hasta el borde, o cerca de él, sin que exista un
riesgo sustancial de rebose cuando la bolsa se contrae. La segunda
lámina del material soluble en agua se puede colocar entonces sobre
la primera lámina y se puede a ella. Por tanto, los recipientes se
pueden llenar de forma segura en un grado superior al descrito en el
documento WO 92/17382, lo cual, en sí mismo, puede dotar a los
recipientes de una apariencia más atractiva.
Los recipientes individuales, así producidos
comenzarán, con el tiempo, a absorber la humedad, sea del aire o de
la composición contenida dentro de la película, caso de que ésta sea
una composición líquida acuosa que contenga agua libre.
Inmediatamente después de que se preparen los recipientes, puede ser
que tengan un aspecto fláccido si no están completamente llenos. Sin
embargo, después del almacenamiento llegarán a tener una apariencia
tridimensional más atractiva, e incluso parecerá que estén más
llenos. También puede decirse que tienen una apariencia
"hinchada". A pesar de no estar ligados por esta teoría, se
cree que el agua de la composición acuosa dentro del recipiente o
en la atmósfera encoge la película de PVOH, que se estiró durante el
proceso de moldeo térmico, con lo que la composición se modifica
para proporcionar una apariencia atractiva. En otras palabras, la
película de PVOH intenta recobrar su forma original cuando se pone
en contacto con la composición acuosa.
Por lo tanto, el presente invento proporciona un
proceso para la preparación de un contendor soluble en agua, que
incluye:
- a)
- moldear térmicamente una primera película de PVOH con un contenido en agua inferior al 5% en peso, para producir una bolsa;
- b)
- llenar la bolsa con una composición;
- c)
- colocar una segunda película, preferiblemente una película de PVOH, por encima de la bolsa llena; y
- d)
- sellar juntas la primera película y la segunda película.
El presente invento también proporciona el uso de
una película de PVOH moldeada térmicamente, con un contenido en agua
inferior al 5% en peso, para el envasado de una composición.
El presente invento proporciona adicionalmente el
uso de una película de PVOH, con un contenido en agua inferior al 5%
en peso y que comprende 15 a 20% en peso de un plastificante, en
base al peso total de la película, para el envasado de una
composición.
Si se emplea más de una película de PVOH, las
películas pueden ser idénticas o diferentes. La película de PVOH
puede estar parcialmente o totalmente alcoholizada o hidrolizada,
por ejemplo puede ser una película de poli(acetato de vinilo)
alcoholizada o hidrolizada, desde 40 a 100%, preferiblemente desde
70 a 92%, y lo más preferiblemente desde aproximadamente 88 a 92%.
Se sabe que el grado de hidrólisis influye sobre la temperatura a la
que el PVOH empieza a disolverse en agua. Un 88% de la hidrólisis
corresponde a una película soluble en agua fría (es decir, a
temperatura ambiente), mientras que un 92% de la hidrólisis
corresponde a una película soluble en agua templada. Un ejemplo de
un PVOH preferido es el PVOH etioxilado. La película puede colarse,
soplarse o extrudirse. También puede estar no orientada, orientada
monoaxialmente u orientada biaxialmente.
Es posible añadir aditivos apropiados a la
película, tales como agentes plastificantes, lubricantes y
colorantes. También pueden añadirse componentes que modifiquen las
propiedades del polímero. Los plastificantes se emplean generalmente
en una cantidad de hasta un 35% en peso, por ejemplo desde un 5 a un
35% en peso, preferiblemente desde un 7 a un 20% en peso, más
preferiblemente desde un 10 a un 15% en peso. Los lubricantes se
usan generalmente en una cantidad de 0,5 a 5% en peso. Por lo tanto,
el polímero se emplea generalmente en una cantidad de desde 60 a
94,5% en peso, en base a la cantidad total de la composición usada
para formar la película. Plastificantes apropiados son, por ejemplo,
pentaeritritoles, tales como depentaeritritol, sorbitol, manitol,
glicerina, y glicoles, tales como el glicerol, etilenglicol y
polietilenglicol. También pueden emplearse sólidos, tales como
talco, ácido esteárico, estearato de magnesio, dióxido de silicio,
estearato de zinc o sílice coloidal.
También es posible incluir en las películas uno o
más sólidos en partículas, con la finalidad de acelerar la velocidad
de disolución del recipiente. Estos sólidos también pueden estar
presentes en el contenido del recipiente. La disolución de los
sólidos en el agua es suficiente para causar una aceleración en la
descomposición del recipiente, particularmente si se genera un gas,
cuando la agitación física causada puede, por ejemplo, resultar en
la liberación virtualmente inmediata del contenido del recipiente.
Ejemplos de tales sólidos son los metales alcalinos o
alcalinotérreos, tales como sodio, potasio, magnesio o calcio,
bicarbonatos y carbonatos, en conjunción con un ácido. Ácidos
apropiados son, por ejemplo, sustancias de carácter ácido que
contienen grupos ácido carboxílico o sulfónico o sales de los
mismos. Ejemplos son los ácidos cinámico, tartárico, mandélico,
fumárico, maleico, málico, palmoico, cítrico y
naftalendisulfónico.
La película es soluble generalmente en agua fría
(20ºC), pero puede ser insoluble en agua fría a 20ºC y sólo hacerse
soluble en agua templada o en agua caliente con una temperatura de,
por ejemplo, 30ºC, 40ºC, 50ºC o incluso 60ºC. Este parámetro se
determina en el caso del PVOH por su grado de hidrólisis.
Es particularmente importante evitar fisuras en
la película, a través de las cuales se puedan producir fugas de la
composición contenida. Por lo tanto, puede ser apropiado utilizar un
estratificado de dos o más capas de una película diferente o igual,
ya que es improbable que las fisuras coincidan en las dos láminas
del material.
Debido a que todas las películas de PVOH
disponibles comercialmente contienen alrededor de 6 a 14% en peso de
agua, es necesario seguir una serie de pasos especiales para obtener
una película que con un contenido en agua inferior al 5% en peso
(denominada en el presente documento, en algunas ocasiones, como una
película anhidra). Una película de PVOH preparada por soplado
contiene inicialmente una proporción muy baja de agua, y se puede
considerar como anhidra. Sin embargo, absorbe rápidamente el agua de
la atmósfera hasta que contiene alrededor de un 8% en peso de agua o
incluso más. Por lo tanto, es posible obtener una película de PVOH
anhidra envolviendo inmediatamente una película de PVOH preparada
por soplado en un envase que impida la absorción de humedad, tal
como una película de polietileno. Otra posibilidad consiste en
llevar a cabo el proceso de moldeo térmico en una película de PVOH
preparada por soplado inmediatamente después de haber sido
preparada. Otra posibilidad adicional consiste en secar una película
de PVOH preparada por soplado o moldeo, almacenándola al aire libre
bajo condiciones de humedad reducida, aunque esto puede no ser
comercialmente rentable.
Es deseable que la película de PVOH contenga
menos de 4% en peso de agua, preferiblemente menos de 3% en peso, 2%
en peso o 1% en peso de agua. En general, es difícil obtener una
película de PVOH totalmente anhidra, pero es deseable que la
película contenga más de 0,1% en peso de agua, por ejemplo más de
0,5% en peso o más de 1% en peso de agua, para asegurar que la
película no sea demasiado frágil. Lo más preferiblemente la película
contiene 0,5 a 1% en peso de agua. La cantidad de agua requerida
para asegurar que la película no sea demasiado quebradiza depende en
cierta medida de la cantidad de plastificante en la película.
El método de moldeo del recipiente es similar al
método descrito en el documento WO 92/17382, a excepción de la
utilización de una película de PVOH anhidra. Una primera película de
PVOH se moldea térmicamente inicialmente para producir una lámina no
plana que contiene una bolsa, como un hueco, que es capaz de retener
la composición. La bolsa generalmente termina en una brida, que es
preferiblemente y sustancialmente plana. La bolsa puede tener
láminas de barrera internas, como se describe, por ejemplo, en el
documento WO 93/08095.
A continuación se llena la bolsa con la
composición. A diferencia del proceso descrito en el documento WO
92/17382, la bolsa no tiene que llenarse inmediatamente. Debido a
que la película anhidra tiene un cierto grado de estabilidad en la
forma y el tamaño, no se encoge inmediatamente. Una vez que se ha
llenado con la composición, se coloca una segunda película,
preferiblemente una película de PVOH, en la brida y a través de la
bolsa. Es deseable que la segunda película de PVOH sea anhidra, pero
no es necesario que lo sea. Por ejemplo, puede ser una película
normal de PVOH que contenga al menos 6% en peso, especialmente
alrededor de 6 hasta 14 ó 18% en peso, y más especialmente
alrededor de 8% en peso de agua. La segunda película de PVOH puede
ser moldeada térmicamente o no. Si la primera película contiene más
de una bolsa, puede ser conveniente colocar la segunda película
alrededor de todas las bolsas.
Es deseable que la bolsa se llene en su
totalidad, de forma que los recipientes parezcan llenos. Sin
embargo, es posible dejar una cámara de aire de 2 a 20%,
especialmente desde 5 a 10%, del volumen del recipiente
inmediatamente después de que se haya moldeado. El llenado parcial
puede reducir el riesgo de rotura del recipiente si éste se le
somete a choque, y puede reducir el riesgo de fuga si se somete el
recipiente a altas temperaturas.
A continuación se sellan las películas
conjuntamente, por ejemplo por sellado térmico alrededor de la
brida. Una temperatura apropiada de sellado térmico es, por ejemplo,
120 a 195ºC, por ejemplo 140 a 150ºC. Una presión de sellado
adecuada es, por ejemplo, de 276 a 552 kPa, especialmente desde 345
a 483 kPa o 400 a 800 kPa (4 a 8 bar), especialmente de 500 a 700
kPa (5 a 7 bar) dependiendo de la máquina de sellado térmico
empleada. Los tiempos de permanencia de sellado apropiados son de al
menos 0,4 segundos, por ejemplo de 0,4 a 2,5 segundos. Se puede usar
otros métodos de sellado conjunto de las películas, por ejemplo, por
infrarrojo, por radio frecuencia, ultrasónico, láser, de disolvente,
vibración, electromagnético, por gas caliente, placa caliente, unión
insertada, sellado por fracción, o soldadura por frotamiento
rotativo. También puede usarse un adhesivo, tal como agua o una
solución acuosa de PVOH. El adhesivo puede aplicarse a las películas
por pulverización, recubrimiento de transferencia, recubrimiento por
rodillos u otro tipo de recubrimiento, o las películas pueden
hacerse pasar a través de una niebla del adhesivo. También es
deseable que el adhesivo sea soluble en agua.
La primera película anhidra tendrá generalmente
un espesor, antes del moldeo térmico, de 20 a 500 \mum,
especialmente de 70 a 400 \mum, por ejemplo de 70 a 300 \mum, lo
más preferiblemente de 70 a 160 \mum, especialmente de 90 ó 110 a
150 \mum. El espesor de la segunda película puede ser inferior al
de la primera película, ya que la segunda película normalmente no se
moldeará térmicamente, por lo que no se producirán pérdidas de
espesor localizadas. El espesor de la segunda película será
generalmente de 20 a 150 ó 160 \mum, preferiblemente de 40 ó 50 a
90 ó 100 \mum, más preferiblemente de 50 a 80 \mum. Sin embargo,
se puede usar también una película que tenga un espesor de 70 a 150
\mum.
Si se desea, se pueden escoger las películas de
forma que tengan el mismo espesor antes del moldeo térmico de la
primera película, o que tengan el mismo espesor después del moldeo
térmico de la primera película, con la finalidad de proporcionar una
composición que esté encapsulada por un espesor sustancialmente
constante de la película.
La naturaleza de la composición no está limitada.
Por ejemplo, puede ser un sólido o un líquido. En forma de un
sólido, puede estar, por ejemplo, en forma de un polvo, gránulos, de
una tableta extrusionada, una tableta comprimida o de un gel
solidificado. Si está en forma de un líquido, puede opcionalmente
espesarse o gelificarse con un agente espesante o un agente
gelificante. Puede estar presente una única fase o más de una fase.
Por ejemplo, el recipiente puede estar lleno con una composición
líquida y una composición sólida por separado, por ejemplo en forma
de una bola, píldora o moteada. Alternativamente, pueden estar
presentes dos o más fases sólidas, o dos más fases líquidas
inmiscibles.
Así, no es necesario que la composición sea
uniforme. Por ejemplo, durante la fabricación el recipiente podría
primero llenarse con una composición capaz de precipitar, por
ejemplo un gel, y a continuación con una composición diferente tal
como un líquido, especialmente una composición acuosa. La primera
composición se podría disolver lentamente, por ejemplo en un proceso
de lavado, para así repartir su carga durante un periodo de tiempo
largo. Esto podría ser útil, por ejemplo, para proporcionar un
reparto inmediato, retrasado o sostenido de un componente, tal como
un agente suavizante.
Si el recipiente soluble en agua se disuelve en
agua fría a temperatura ambiente (20ºC) o ligeramente superior, es
importante asegurar que la propia composición no disuelva el
recipiente. En general, las composiciones sólidas no atacan al
recipiente, y tampoco lo hacen las composiciones líquidas orgánicas
que contienen menos de alrededor de 5% en peso de agua, como se
describe, por ejemplo, en el documento WO 92/17382. Si la
composición se encuentra en la forma de un líquido que contiene más
de aproximadamente 5% en peso de agua, se deben tomar medidas para
asegurar que la composición no ataque las paredes del recipiente. Se
pueden adoptar pasos para tratar la superficie interior de la
película, por ejemplo por medio de su recubrimiento con un agente
tal como PVdC (poli(dicloruro de vinilideno) o PTFE
(politetrafluoro-etileno). También se puede
proporcionar como recubrimiento una barrera semipermeable o
parcialmente acuosa, tal como polietileno o polipropileno o un
hidrogel, tal como el poliacrilato. El recubrimiento simplemente se
descompondrá, se disolverá o se dispersará en partículas
microscópicas cuando el recipiente se disuelva en agua. Se pueden
adoptar también pasos para adaptar la composición de forma que se
asegure que no disuelva la película. Por ejemplo, se ha descubierto
que asegurando que la composición tenga un alto potencial iónico, o
que contenga un agente que minimice la pérdida de agua a través de
la paredes del recipiente, se evita que la composición disuelva una
película de PVOH desde el interior. Esto se describe con más detalle
en los documentos EP-A-518,689 y WO
97/27743.
La cantidad total de agua en la composición puede
ser más de 5% en peso, por ejemplo más de 10, 15, 20, 25 ó 30% en
peso. El contenido total en agua puede ser inferior a 80% en peso,
por ejemplo inferior a 70, 60, 50 ó 40% en peso. Puede, por ejemplo,
contener de 30 a 65% en peso de agua total.
Si se moldea más de un recipiente a la vez, las
composiciones envasadas pueden entonces separarse una de otra.
Alternativamente, se pueden dejar unidas y, por ejemplo, se pueden
proporcionar perforaciones entre los recipientes individuales, de
forma que puedan separarse fácilmente en una fase posterior, por
ejemplo, por un usuario.
Si los recipientes están separados, se puede
dejar las bridas en su lugar. Sin embargo, es deseable que las
bridas se eliminen parcialmente, para así proporcionar una
apariencia incluso más agradable y tridimensional. En general, la
brida que quede debe ser tan pequeña como sea posible, por
consideraciones estéticas, teniendo en cuenta que se requiere que
haya alguna brida para asegurar que las dos películas queden
adheridas entre ellas. Es deseable una brida de 1 mm a 10 mm,
preferiblemente de 2 mm a 7 mm, más preferiblemente de 4 mm a 6 mm,
lo más preferiblemente alrededor de 5 mm.
A continuación, se puede dejar que los
recipientes absorban el agua de la atmósfera, o se pueden envasar
inmediatamente en cajas para su venta al por menor. Los propios
recipientes se pueden envasar en recipientes exteriores si se desea,
por ejemplo en recipientes no solubles en agua que se eliminan antes
de que se utilicen los recipientes solubles en agua.
Los recipientes del presente invento contienen
generalmente de 5 a 100 g de composición, tal como una composición
acuosa, especialmente de 15 a 40 g, dependiendo del uso que se
quiera dar. Por ejemplo, una composición para lavavajillas puede
pesar de 15 a 20 g, una composición para el ablandamiento del agua
puede pesar de 25 a 35 g, y una composición de detergente puede
pesar de 10 a 40 g, especialmente de 20 a 30 g, o 30 a 40 g.
Los recipientes pueden tener cualquier forma. Por
ejemplo, pueden adoptar la forma de un sobre, saquito, esfera,
cilindro, cubo o cuboide, es decir un paralelepípedo rectangular
cuyas caras no son todas iguales. En general, debido a que los
recipientes no son rígidos y están inflados, sus caras no son
planas, sino más bien convexas. Si el recipiente se moldea de una
película moldeada térmicamente y de una película plana, la costura
entre las dos películas parece que esté más próxima a una cara del
recipiente que a la otra. Aparte de la deformación del recipiente
debida a la contracción de la película de PVOH después de la
fabricación del recipiente, se puede conseguir también una
deformación en la fase de fabricación, si se desea. Por ejemplo, si
la bolsa se llena con una composición sólida o gelificada (por
ejemplo en forma de una tableta) con una altura superior a la de la
bolsa, la segunda película se deformará cuando se coloca encima de
la bolsa.
En general, la dimensión máxima de la parte llena
del recipiente (excluyendo las bridas) es de 5 cm. Por ejemplo, un
recipiente cuboide redondeado puede tener una longitud de 1 a 5 cm,
especialmente de 3,5 a 4,5 cm, una anchura de 1,5 a 3,5 cm,
especialmente de 2 a 3 cm, y una altura de 1 a 2,5 cm, especialmente
de 1 a 2 cm, por ejemplo de 1,25 a 1,75 cm.
La composición de llenado de los recipientes no
está especialmente limitada. Puede ser cualquier composición que se
añada a un sistema acuoso o que se use en un entorno acuoso. De
manera deseable, la composición es para el cuidado de tejidos, para
el cuidado de superficies, o es una composición para lavavajillas.
Por ejemplo, la composición puede contener un componente para el
lavado de la vajilla, para el ablandamiento del agua, para el
lavado, o detergente o un adyuvante para el aclarado. En este caso,
es especialmente apropiada para su uso en una lavadora doméstica,
sea ésta una lavadora o un lavavajillas. El recipiente puede también
contener una composición desinfectante, antibacteriana o
antiséptica, destinada a ser diluida en agua antes del uso, o una
composición de relleno concentrada, como por ejemplo un esprai de
tipo activador que se emplee en situaciones domésticas. Dicha
composición puede añadirse simplemente al agua ya presente en el
recipiente de esprai.
Ejemplos de composiciones para el cuidado de
superficies son las empleadas para limpiar, tratar o pulir una
superficie. Superficies apropiadas son, por ejemplo, superficies
domésticas tales como bancos de trabajo, además de superficies de
material sanitario, como fregaderos, bañeras y lavabos.
Los ingredientes de la composición dependen del
uso de la composición. Así, por ejemplo, la composición puede
contener agentes tensioactivos del tipo aniónico, no iónico,
catiónico, anfótero o de ión dipolar, o mezclas de los mismos.
Ejemplos de agentes tensioactivos aniónicos son
los sulfatos de alquilo de cadena lineal o de cadena ramificada y
los sulfatos de alquilo polialcoxilados, también conocidos como
alquilétersulfatos. Tales agentes tensioactivos pueden producirse de
la sulfatación de alcoholes grasos C_{8}-C_{20}
superiores.
Ejemplos de agentes tensioactivos de sulfato de
alquilo primario son los de la fórmula:
ROSO_{3}{}^{-}M^{+}
en donde R es un grupo hidrocarbilo
de C_{8}-C_{20} lineal y M es un catión
solubilizante en agua. Preferiblemente, R es alquilo de
C_{10}-C_{16}, por ejemplo de
C_{12}-C_{14}, y M es un metal alcalino, tal
como litio, sodio o
potasio.
Ejemplos de agentes tensioactivos de sulfato de
alquilo secundarios son los que tienen el resto sulfatado en el
"eje principal" de la molécula, por ejemplo los de la
fórmula:
CH_{2}(CH_{2})_{n}(CHOSO_{3}{}^{-}M^{+})(CH_{2})_{m}CH_{3}
en donde m y n son,
independientemente, 2 o más, siendo normalmente la suma de m+n de 6
a 20, por ejemplo de 9 a 15, y M es un catión solubilizante en agua
tal como litio, sodio o
potasio.
Sulfatos de alquilo secundarios especialmente
preferidos son los tensioactivos de (2,3)sulfatos de alquilo
de las fórmulas:
CH_{2}(CH_{2})_{x}(CHOSO_{3}{}^{-}M^{+})CH_{3}
y
CH_{3}(CH_{2})_{x}(CHOSO_{3}{}^{-}M^{+})CH_{2}CH_{3}
para el 2-sulfato y
el 3-sulfato, respectivamente. En estas fórmulas, x
es al menos 4, por ejemplo 6 a 20, preferiblemente 10 a 16. M es un
catión, tal como un metal alcalino, por ejemplo litio, sodio o
potasio.
Ejemplo de sulfatos de alquilo alcoxilados son
los sulfatos de alquilo etoxilados de la fórmula:
RO(C_{2}H_{4}O)_{n}SO_{3}{}^{-}M^{+}
en donde R es un grupo alquilo de
C_{8}-C_{20}, preferiblemente de
C_{10}-C_{18}, tal como
C_{12}-C_{16}, n es al menos 1, por ejemplo de 1
a 20, preferiblemente de 1 a 15, especialmente de 1 a 6, y M es un
catión formador de sales, tal como litio, sodio, potasio, amonio,
alquilamonio o alcanolamonio. Estos compuestos pueden proporcionar
especialmente las ventajas deseadas de rendimiento de la limpieza de
los tejidos, cuando se usan en combinación con sulfatos de
alquilo.
Los sulfatos de alquilo y los sulfatos de
alquiléter se usan generalmente en forma de mezclas que contienen
alquilos de diferentes longitudes de cadena y, en caso de estar
presentes, diferentes grados de alcoxilación.
Otros agentes tensioactivos aniónicos que pueden
emplearse son sales de ácidos grasos, por ejemplo ácidos grasos de
C_{8}-C_{18}, especialmente las sales de sodio,
potasio o alcanolamonio, y alquilo, por ejemplo los benceno
sulfonatos de C_{8}-C_{18}.
Ejemplos de tensioactivos no iónicos son los
alcoxilatos de ácidos grasos, tales como etoxilatos de ácidos
grasos, especialmente los de la fórmula:
R(C_{2}H_{4}O)_{n}OH
donde R es un grupo alquilo
C_{8}-C_{16} lineal o ramificado,
preferiblemente un grupo alquilo C_{9}-C_{15},
por ejemplo C_{10}-C_{14} o
C_{12}-C_{14}, y n es al menos 1, por ejemplo de
1 a 16, preferiblemente de 2 a 12, más preferiblemente de 3 a
10.
El agente tensioactivo no iónico de un alcohol
graso alcoxilado tendrá frecuentemente un equilibrio
hidrofílico-lipofílico (en inglés HLB), que varía de
3 a 17, más preferiblemente de 6 a 15, lo más preferiblemente de 10
a 15.
Ejemplos de etoxilatos de alcoholes grasos son
los de alcoholes de 12 a 15 átomos de carbono y que contienen
aproximadamente 7 moles de óxido de etileno. Dichos materiales se
venden comercialmente bajo las marcas registradas Neodol
25-7 y Neodol 23-6.5 por Shell
Chemical Company. Otros Neodoles útiles incluyen Neodol
1-5, un alcohol graso etoxilado con una media de 11
átomos de carbono en su cadena alquílica con aproximadamente 5 moles
de óxido de etileno; Neodol 23-9, un alcohol de
C_{12}-C_{13} etoxilado primario con
aproximadamente 9 moles de óxido de etileno; y Neodol
91-10, un alcohol de
C_{9}-C_{11} etoxilado primario con
aproximadamente 10 moles de óxido de
etileno.
etileno.
Etoxilatos de alcohol de este tipo también han
sido comercializados por Shell Chemical Company bajo la marca
registrada Dobanol. Dobanol 91-5 es un alcohol graso
de C_{9}-C_{11} etoxilado con una media de 5
moles de óxido de etileno, y Dobanol 25-7 es un
alcohol graso de C_{12}-C_{15} etoxilado con una
media de 7 moles de óxido de etileno por mol de alcohol graso.
Otros ejemplos de agentes tensioactivos no
iónicos de alcoholes etoxilados adecuados incluyen Tergitol
15-S-7 y Tergitol
15-S-9, ambos son etoxilatos de
alcoholes secundarios lineales disponibles de Union Carbide
Corporation. Tergitol 15-S-7 es un
producto etoxilado mixto de un alcanol secundario lineal de
C_{11}-C_{15} con 7 moles de óxido de etileno, y
Tergitol 15-S-9 es el mismo, pero
con 9 moles de óxido de etileno.
Otros agentes tensioactivos no iónicos etoxilados
de alcoholes adecuados son Neodol 45-11, que es un
producto de condensación de un óxido de etileno similar de un
alcohol graso con 14-15 átomos de carbono y siendo
el número de grupos de óxido de etileno por mol de alrededor de 11.
Dichos productos están también disponibles de Shell Chemical
Company.
Agentes tensioactivos no iónicos adicionales son,
por ejemplo, poliglicósidos de alquilo de
C_{10}-C_{18}, tales como los poliglicósidos de
alquilo de C_{12}-C_{16}, especialmente los
poliglucósidos. Estos son especialmente útiles cuando se desean
composiciones con un grado elevado de formación de espuma. Agentes
tensioactivos adicionales son las amidas de ácidos grasos
polihidroxiladas, tales como
N-(3-metoxipropil)glicamidas de
C_{10}-C_{18} y los de polímeros bloques de
óxido de etileno y óxido de propileno del tipo Pluronic.
Ejemplos de agentes tensioactivos catiónicos son
los del tipo de amonio cuaternario.
Ejemplos de agentes tensioactivos anfóteros son
los óxidos de aminas de C_{10}-C_{18} y las
betaínas de C_{12}-C_{18} y las
sulfobetaínas.
El contenido total en agentes tensioactivos en
una composición de lavado o detergente es deseablemente de 60 a 95%
en peso, especialmente de 70 a 90% en peso. De manera deseable,
especialmente en una composición de lavado, está presente un agente
tensioactivo aniónico en una cantidad de 50 a 75% en peso, un agente
tensioactivo no iónico está presente en una cantidad de 5 a 20% en
peso, un agente tensioactivo catiónico esté presente en una cantidad
de 0 a 10% en peso y/o un agente tensioactivo anfótero está presente
en una cantidad de 0 a 10% en peso. De manera deseable en una
composición para lavavajillas, el agente tensioactivo aniónico está
presente en una cantidad de 0,1 a 50%, el agente tensioactivo no
iónico está presente en una cantidad 0,5 a 20% en peso y/o un agente
tensioactivo catiónico está presente en una cantidad de 1 a 15% en
peso. Estas cantidades están basadas en el contenido total de
sólidos de la composición, es decir excluyendo el agua que pueda
estar presente.
Las composiciones para lavavajillas contienen
normalmente un precursor de detergencia. Precursores apropiados son
los fosfatos de amonio o de metales alcalinos, polifosfatos,
fosfonatos, polifosfonatos, carbonatos, bicarbonatos, boratos,
polihidroxisulfonatos, poliacetatos, carboxilatos y policarboxilatos
tales como citratos. De manera deseable, el precursor está presente
en una cantidad de hasta 90% en peso, preferiblemente de 15 a 90% en
peso. Lo más preferiblemente, 15 a 75% en peso, en relación al
contenido total de la composición. Se dan detalles adicionales de
componentes apropiados en, por ejemplo, en los doumentos
EP-A-694,059,
EP-A-518,720 y WO 99/06522.
Las composiciones, particularmente cuando se usan
como composiciones de lavado o composiciones de lavavajillas,
también pueden contener enzimas, tales como proteasas, lipasas,
amilasas, celulasas y enzimas peroxidasas. Dichas enzimas están
disponibles comercialmente y se venden, por ejemplo, bajo las marcas
registradas Esperase, Alcalase, Savinase, Termamyl, Lipolase y
Celluzyme por Novo Industries A/S y Maxatasc por International
Biosysynthetics, Inc. De manera deseable las enzimas estén presentes
en una cantidad de 0,5 a 3% en peso, especialmente de 1 a 2% en
peso.
Las composiciones pueden, si se desea, contener
un agente espesante o gelificante. Espesantes apropiados son los
polímeros de poliacrilato como los que se venden bajo la marca
registrada CARBOPOL, o bajo la marca registrada ACUSOL por Rohm and
Haas. Otros espesantes apropiados son los gomas de xantano. El
espesante, en caso de estar presente, está generalmente presente en
una cantidad desde 0,2 a 4% en peso, especialmente de 0,5 a 2% en
peso.
Las composiciones pueden también contener
opcionalmente uno o más ingredientes adicionales. Éstos incluyen
componentes de composición de detergentes convencionales, tales como
agentes tensioactivos adicionales, blanqueantes, agentes que
favorecen el blanqueamiento, precursores, reforzadores o supresores
de la espuma, agentes anti-deslustrantes y
anticorrosivos, disolventes orgánicos,
co-disolventes, estabilizadores de fase, agentes
emulsionantes, conservantes, agentes de suspensión de la suciedad,
agentes de desprendimiento de la suciedad, germicidas, fosfatos
tales como tripolifosfato de sodio o tripolifostato de potasio,
agentes para el ajuste del pH o tampones, fuentes de alcalinidad no
precursores, agentes quelantes, arcillas tales como arcilla de
esmectita, estabilizadores de enzimas, agentes para evitar la
formación de cales, colorantes, hidrótopos, agentes inhibidores de
la transferencia del color, abrillantadores y perfumes. En caso de
usarse, dichos ingredientes opcionales no constituirán generalmente
más de un 10% en peso, por ejemplo desde 1 a 6% en peso, del peso
total de las composiciones.
Los precursores contrarrestan los efectos del
calcio o de otros iones, la dureza del agua presente durante el
lavado, o el efecto blanqueante de las composiciones mencionadas en
esta memoria. Ejemplos de estos materiales son citratos, succinatos,
malonatos, succinatos de carboximetilo, carboxilatos,
policarboxilatos y sales de
poliacetil-carboxilatos, por ejemplo con cationes de
metales alcalinos o alcalinotérreos, o los correspondientes ácidos
libres. Ejemplos específicos son las sales del ácido oxidisuccínico
de sodio, potasio o litio, del ácido melítico, de los ácidos
bencenopolicarboxílicos, de los ácidos grasos
C_{10}-C_{22} y del ácido cítrico. Otros
ejemplos son los agentes secuestrantes del tipo de fosfonatos
orgánicos, tales como los comercializados por Monsanto bajo la marca
registrada Dequest, y los alquilhidroxi fosfonatos. Se prefieren las
sales de citrato y los jabones de ácidos grasos de
C_{12}-C_{18}.
Otros precursores apropiados son los polímeros y
co-polímeros de los que se sabe que tienen
propiedades precursoras. Por ejemplo, tales materiales incluyen el
ácido poliacrílico apropiado, el ácido polimaleico, y los
co-polímeros poliacrílicos/poloimaleicos y sus
sales, tales como los comercializados por BASF bajo la marca
registrada Sokalan.
Los precursores generalmente constituyen del 0 al
3% en peso, más preferiblemente del 0,1 al 1% en peso, del peso de
las composiciones.
Las composiciones que incluyen una enzima pueden
contener opcionalmente materiales que mantienen la estabilidad de la
enzima. Dichos estabilizadores de enzimas incluyen, por ejemplo,
polioles tal como propilenglicol, ácido bórico y bórax. Pueden
emplearse también combinaciones de estos estabilizadores de enzimas.
Si se emplean, los estabilizadores de enzimas constituyen desde 0,1
a 1% en peso de las composiciones.
Las composiciones pueden incluir opcionalmente
materiales que sirven como estabilizadores de fase y/o
co-disolventes. Ejemplos son alcoholes
C_{1}-C_{3} o dioles tales como el metanol,
etanol, propanol y 1,2-propanodiol. También pueden
usarse alcanolaminas C_{1}-C_{3}, tales como
mono-, di- y tri-etanolaminas y
monoisopropanolamina, por sí mismas o en combinación con los
alcoholes. Los estabilizadores de fase y los
co-disolventes pueden, por ejemplo, constituir de
0,1 a 1% en peso, preferiblemente de 0,1 a 0,5% en peso, de la
composición.
Si la composición tiene forma líquida, puede ser
anhidra o, por ejemplo, puede contener hasta 5% en peso de agua. Las
composiciones acuosas contienen generalmente más de 8% en peso de
agua, basado en el peso de la composición acuosa. De manera
deseable, las composiciones acuosas contienen más de 10% en peso de
agua, 15% en peso, 20% en peso, 25% en peso o 30% en peso, pero de
manera deseable menos de 80% en peso de agua, y más deseable menos
de 70% en peso, 60% en peso, 50% en peso o 40% en peso de agua.
Pueden, por ejemplo, contener 30 a 55 ó 65% en peso de agua.
Las composiciones pueden incluir opcionalmente
componentes que ajusten o mantengan el pH de las composiciones a
niveles óptimos. Ejemplos de agentes de ajuste del pH son NaOH y
ácido cítrico. El pH puede variar, por ejemplo, de 1 a 13, tal como
de 8 a 11, dependiendo de la naturaleza de la composición. Por
ejemplo, de manera deseable una composición de lavavajillas tiene un
pH de 8 a 11, de manera deseable una composición de lavado tiene un
pH de 7 a 9, y de manera deseable una composición de ablandamiento
del agua tiene un pH de 7 a 9.
La composición puede incluir, por ejemplo, un
componente que libere un gas después de que el recipiente haya sido
sellado, lo cual infla el recipiente con lo que lo hace más
atractivo para el consumidor. Este componente, por ejemplo, puede
contener un componente o una mezcla de dos o más componentes que
reaccionen en presencia del contenido del recipiente para liberar el
gas. Por ejemplo, cuando el agua se encuentra presente en la
composición, se pueden añadir dos componentes que no reaccionan
cuando están en forma sólida, pero que sí lo hagan cuando se añade
agua, tales como un ácido y un carbonato o bicarbonato. Un ejemplo
de un ácido apropiado es ácido cítrico. Ejemplos de carbonatos y
bicarbonatos apropiados son carbonato de sodio y de potasio y
bicarbonato de sodio y de potasio. Si se desea, uno o más de los
componentes pueden encapsularse en una sustancia que retarde la
liberación del gas.
Una posibilidad adicional la constituye un
componente que es gaseoso a temperatura ambiente (20ºC), pero que en
el instante que se añade, está en forma sólida o líquida porque ha
sido enfriado para reducir su punto de fusión o de ebullición. Por
ejemplo, puede añadirse dióxido de carbono sólido (nieve carbónica).
A medida que el componente se calienta hasta la temperatura
ambiente, lo cual puede ocurrir de forma natural o de forma
provocada al añadir calor, se produce la evaporación o la
sublimación en un gas. Otra posibilidad consiste en añadir un
compuesto que sea térmicamente inestable; por ejemplo, el
bicarbonato de sodio libera dióxido de carbono cuando se calienta a
aproximadamente 60ºC.
El componente que libera un gas puede también,
por ejemplo, ser un componente que libera el gas de forma gradual,
tal como un blanqueante, en particular un blanqueante de oxígeno o
un blanqueante de cloro. Este tipo de blanqueante libera un gas, tal
como oxígeno o cloro, de forma gradual, cuando se pone en contacto
con el agua. El agua puede estar como tal contenida en la
composición, puede estar contenida en otro compartimiento, o puede
difundirse a través de la pared de separación al compartimiento que
contiene el agente blanqueante, o puede difundirse a la composición
desde el exterior del recipiente.
De manera deseable el gas que se libera debería
no ser tóxico o debería producirse en pequeñas cantidades. Sin
embargo, lo más conveniente es producir dióxido de carbono gas, ya
que dicho gas no genera ningún tipo de preocupaciones
medioambientales.
La composición puede también, por ejemplo, ser de
naturaleza agrícola, tal como un agente fitoprotector, por ejemplo
un pesticida, tal como un insecticida, acaricida o nematicida, un
regulador del crecimiento de las plantas o un nutriente de plantas.
Dichas composiciones suelen envasarse en cantidades de 0,1 a 7 kg,
preferiblemente de 1 a 7 kg, cuando están en forma sólida. Cuando se
presentan en forma líquida o de gel, estas composiciones se envasan
generalmente en cantidades de 0,1 a 10 litros, preferiblemente de
0,1 a 6 litros, especialmente de 0,5 a 1,5 litros.
El presente invento se explicará ahora con más
detalle en los siguientes Ejemplos.
Se preparó una composición para lavavajillas al
mezclar entre sí los siguientes componentes en las proporciones en
peso que se indican:
Polvo de tripolifosfato de potasio | 12% |
Polvo de tripolifosfato de sodio | 30% |
Isotiazolinona | 0,1% |
Espesante de poliacrilato (Carbopol) | 1% |
Agente tensioactivo no iónico | 0,5% |
Citrato de sodio | 10% |
Agua no dura | 46,4% |
Se utilizó una máquina de termomoldeo Multivac
que opera a 6 ciclos/min y en condiciones ambiente de 25ºC y 35% de
HR (+-5% HR) para moldear térmicamente una película anhidra de PVOH.
La película de PVOH se preparó por un proceso de soplado a partir de
gránulos suministrados por PVAXX (ref. C120), con un grado de
hidrólisis de 88% y un espesor de 110 \mum. Cuando se moldeó el
PVOH tenía un contenido en agua despreciable. La película de PVOH se
enrolló en un recipiente sellado de polietileno, que permaneció
sellado hasta el momento antes de su uso. La película de PVOH se
moldeó térmicamente en un molde rectangular de 39 mm de longitud, 29
mm de anchura y 16 mm de profundidad, con los extremos inferiores
redondeados a un radio de 10 mm, y 115-118ºC. La
bolsa, formada de esta manera, se llenó con 17 ml de la composición
para lavavajillas, y se colocó encima una película idéntica, que se
selló a 144-148ºC. Los recipientes producidos de
esta forma, se separaron uno del otro cortando las bridas. Cada uno
de los recipientes tenía un aspecto redondeado y tenía apariencia de
estar lleno. Después de unas pocas horas tenían una apariencia aún
más redondeada y atractiva.
Se prepararon las siguientes formulaciones al
mezclar entre sí los componentes indicados en las proporciones en
peso que se indican. En todos los casos, se procedió a llenar las
composiciones en recipientes siguiendo el proceso del Ejemplo 1, y
se obtuvieron recipientes con una apariencia redondeada y
atractiva.
Carbonato de sodio | 20% |
Etoxilato de nonilfenol | 10% |
Accusol 820 que se puede adquirir de Rohm and Haas Company | 3,3% |
Citrato de sodio | 5% |
Agua ablandada | 61,7% |
Citrato de sodio | 8% |
Espesante Van Gel ES que se puede obtener de R.T. Vanderbilt Company | 4% |
Pirofosfato de tetrapotasio | 10% |
Tripolifostato de sodio | 30% |
Metasilicato de sodio anhidro | 2% |
Xilenoulfonato de sodio | 2,25% |
Deceth-4-fosfato | 0,75% |
Agua ablandada | 43% |
Alcohol lineal C_{12}-C_{15} Neodol 25-7 | 18% |
Alquilbencenosulfato de sodio Biosoft D-62 | 5,5% |
Carbonato de sodio | 2% |
Metasilicato de sodio anhidro | 5% |
Pirofosfato de terasodio | 20% |
Citrato de sodio | 7,5% |
Polímero Carbopol ETDZ691 que se puede obtener de Goodrich | 0,5% |
Agua ablandada | 41,5% |
Carbonato de sodio | 40% |
Citrato de sodio | 4,8% |
Accusol 820 que se puede obtener de Rohm and Haas | 2% |
Accusol 810 que se puede obtener de Rohm and Haas | 4% |
Tripolifosfato de sodio | 10% |
Accusol 445 que se puede obtener de Rohm and Haas | 2% |
Etoxilato de nonilfenol | 10% |
Agua ablandada | 27,2% |
Accusol 810 | 11% |
Accusol 445N | 4% |
Tripolifosfato de sodio | 20% |
Pirofosfato de tetrapotasio | 10% |
Silicato de potasio | 29% |
Etoxilato de alquilamina Triton CF-32 | 3% |
Citrato de potasio | 5% |
Agua ablandada | 18% |
Claims (17)
1. Un Proceso para la preparación de un
recipiente soluble en agua que comprende:
- a)
- moldear térmicamente una primera película de poli(alcohol vinílico) con un contenido en agua inferior al 5% en peso, para producir una bolsa;
- b)
- llenar la bolsa con una composición;
- c)
- colocar una segunda película sobre la bolsa llena; y
- d)
- sellar juntas la primera película y la segunda película.
2. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que la composición del paso b) es un líquido acuoso.
3. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 2,
en el que el líquido acuoso contiene al menos 8% en peso de agua
basado en el peso total del líquido acuoso.
4. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que la composición es para
el cuidado de tejidos, el cuidado de superficies o una composición
de lavavajillas.
5. Un proceso de fabricación de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el
recipiente contiene una composición para lavavajillas, para el
ablandamiento de agua, para el lavado o un detergente o un adyuvante
para el aclarado.
6. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 5,
en el que el recipiente es apropiado para su uso en una lavadora
doméstica.
7. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4, en el que el recipiente incluye una
composición desinfectante, antibacteriana o antiséptica.
8. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4, en el que el recipiente incluye una
composición de relleno para un esprai de tipo activador.
9. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3, en el que el recipiente incluye una
composición agrícola.
10. Un proceso de fabricación de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la segunda
película es una película de poli(alcohol vinílico).
11. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
10, en el que la segunda película de poli(alcohol vinílico)
tiene un contenido en agua de menos de 5% en peso.
12. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
10, en el que la segunda película de poli(alcohol vinílico)
tiene un contenido en agua de al menos 6% en peso.
13. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que la primera película de
poli(alcohol vinílico) tiene un contenido en agua de menos de
2% en peso.
14. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
13, en el que la primera película de poli(alcohol vinílico)
tiene un contenido en agua de 0,5 a 1% en peso de agua.
15. Uso de una película de poli(alcohol
vinílico) que contiene menos de 5% en peso de agua para envasar una
composición.
16. Uso de una película de poli(alcohol
vinílico) que contiene menos de 5% en peso de agua y que comprende 5
a 35% en peso de plastificante, en base al peso total de película,
para el envasado de una composición.
17. Uso de acuerdo con las reivindicaciones 15 ó
16, en el que el poli(alcohol vinílico) contiene menos de 2%
en peso de agua.
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