ES2910435T3 - Soluciones de sellado de películas solubles en agua, métodos relacionados y artículos relacionados - Google Patents

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Abstract

Un método para sellar una película soluble en agua, el método comprende: (a) aplicar una solución de sellado a una primera superficie de una película soluble en agua, comprendiendo la solución de sellado (i) agua en una concentración del 85 % al 98 % en peso con respecto a la solución de sellado total, y (ii) un poliol que tiene de 3 a 12 grupos hidroxilos, en el que el poliol está presente en la solución de sellado en una concentración del 2 al 15 % en peso con respecto a la solución de sellado total, donde la solución de sellado tiene una viscosidad dinámica (ms) inferior a 1,5 mPa-s (1,5 cP) medida a 20°C; y (b) poner en contacto una segunda superficie de una película soluble en agua con la solución de sellado en la primera superficie durante un tiempo suficiente para formar un sello entre la primera superficie y la segunda superficie.

Description

DESCRIPCIÓN
Soluciones de sellado de películas solubles en agua, métodos relacionados y artículos relacionados
Campo de la invención
La presente divulgación se refiere en general a películas solubles en agua. Más particularmente, la divulgación se refiere a soluciones de sellado para sellar películas solubles en agua, en particular mezclas acuosas de baja viscosidad que incluyen uno o más polioles, cuyas soluciones pueden utilizarse para formar artículos sellados solubles en agua que contienen diversas composiciones. En particular, la invención reivindicada proporciona un método para sellar una película soluble en agua, y un artículo que comprende una película soluble en agua sellada obtenible por el método.
Antecedentes de la invención
Las películas solubles en agua son bien conocidas en la técnica. Las películas solubles en agua tienen muchas aplicaciones, incluyendo formas no comestibles, como el envasado, y formas comestibles, en las que la propia película es o contiene un artículo comestible. Las películas comestibles son conocidas para usos tales como el suministro de agentes terapéuticos, agentes para refrescar el aliento, ingredientes alimentarios, incluyendo pero no limitándose a ingredientes para hornear como modificadores de masa y sabores. Las películas pueden formarse en paquetes solubles en agua para almacenar o entregar diversas composiciones, comestibles o no comestibles.
Los métodos comunes para sellar las películas solubles en agua formadas en paquetes o bolsas incluyen el sellado por calor y el sellado por solución. Con el sellado por calor, las bolsas pueden formarse colocando dos láminas de película hidrosoluble juntas, sellando por calor tres bordes, rellenando con una composición adecuada, y luego sellando por calor el cuarto borde para formar una bolsa sellada. En un proceso de sellado por disolución, se aplica un disolvente al material de la película para formar un sello entre la película disuelta y otra película. El agua es un disolvente común para el sellado en solución de bolsas solubles en agua porque es de bajo coste, no es tóxico y está fácilmente disponible, por lo que, cuando se aplica a niveles adecuados, puede dar lugar a sellos fuertes que impiden la fuga de sólidos/líquidos de la bolsa resultante.
Aunque el sellado en solución puede tener ventajas sobre el sellado por calor, el sellado en solución ha resultado inadecuado para muchas películas solubles en agua. Algunas películas solubles en agua pueden formar sellos de solución con una resistencia insuficiente para mantener la integridad estructural durante su vida útil. En otros casos, la película soluble en agua puede ser relativamente susceptible a una rápida disolución por la solución de sellado, destruyendo así la película y/o impidiendo la formación de un sello con suficiente resistencia. Por ejemplo, en las películas solubles en agua de rápida disolución, como el alcohol polivinílico, el agua puede ser demasiado agresiva para disolver la película, lo que da lugar a que se queme la película e impide la formación de un sello de calidad. Para algunas películas solubles en agua, en particular para las películas finas como las de 38mm (1.5 mil) de espesor, no se conoce ningún método o solución de sellado correspondiente para sellar eficazmente las películas.
El documento WO 03/008513 describe un proceso de soldadura con disolvente para películas solubles en agua, caracterizado porque el disolvente utilizado comprende un plastificante.
El documento WO 2005/121225 describe un proceso para sellar una superficie de un primer miembro soluble en agua a una superficie de un segundo miembro soluble en agua, en el que se aplica una composición acuosa atomizada a al menos una de las superficies y las superficies se ponen en contacto para formar un sello.
Breve descripción de la invención
La divulgación se refiere en general a soluciones de sellado para sellar películas solubles en agua. Se ha encontrado que las soluciones acuosas de sellado que incluyen un disolvente relativamente diluido para uno o más componentes poliméricos de la película soluble en agua (por ejemplo, componentes poliméricos solubles en agua de la misma, como el alcohol polivinílico (PVOH)) pueden presentar uno o más beneficios, incluyendo una reducción de la disolución de la película por la solución de sellado (por ejemplo, en relación con el agua sola, tal como se representa por un aumento del tiempo de quemado característico), un aumento de la fuerza de sellado (por ejemplo, en relación con un sello formado por agua sola, tal como se representa por una resistencia al desprendimiento característica), y realizaciones que incluyen una combinación de tales beneficios.
Según un primer aspecto, la invención reivindicada proporciona un método para sellar una película soluble en agua, en el que el método es como se define en la reivindicación 1. El método comprende: (a) aplicar una solución de sellado a una primera superficie de una película soluble en agua, comprendiendo la solución de sellado (i) agua en una concentración de 85 % en peso a 98 % en peso con respecto a la solución de sellado total, y (ii) un poliol que tiene de 3 a 12 grupos hidroxilo, en donde el poliol está presente en la solución de sellado en una concentración de 2 % en peso a 15 % en peso en relación con la solución de sellado total, en la que la solución de sellado tiene una viscosidad dinámica (|Js) inferior a 1,5 mPa-s (1,5 cP) medida a 20 °C; y (b) poner en contacto una segunda superficie de una película soluble en agua con la solución de sellado en la primera superficie durante un tiempo suficiente para formar un sello entre la primera superficie y la segunda superficie.
En una realización, el método incluye: (a) aplicar una solución de sellado a una primera superficie de una película soluble en agua que tiene un espesor inicial inferior a 50 |jm y que incluye un copolímero de alcohol polivinílico que consiste esencialmente en unidades de repetición monoméricas de alcohol vinílico y unidades de repetición monoméricas de acetato de vinilo, la solución de sellado incluye (i) agua en una concentración del 85 % en peso al 98 % en peso con respecto a la solución de sellado total, y (ii) un poliol presente en la solución de sellado en una cantidad que oscila entre el 2 % en peso y el 15 % en peso. %, siendo el poliol seleccionado del grupo que consiste en glicerol, eritritol, treitol, arabitol, xilitol, ribitol, manitol, sorbitol, galactitol, fucitol, iditol, inositol, volemitol, isomalt, maltitol, lactitol, y combinaciones de los mismos, donde la solución de sellado tiene una viscosidad dinámica ( j s) inferior a 1,5 mPa-s (1. 5 cP) medida a 20°C; y (b) poner en contacto una segunda superficie de una película soluble en agua que tiene un espesor inicial inferior a aproximadamente 50 jm y que incluye un copolímero de alcohol polivinílico compuesto esencialmente por unidades de repetición monoméricas de alcohol vinílico y unidades de repetición monoméricas de acetato de vinilo con la solución de sellado en la primera superficie durante un tiempo suficiente para formar un sello entre la primera superficie y la segunda superficie.
En una realización, el método se utiliza para formar un paquete sellado soluble en agua que contiene una composición, y el método incluye: realizar un método para sellar una película soluble en agua según cualquiera de las realizaciones divulgadas, en el que (i) la película soluble en agua de al menos una de la primera superficie y la segunda superficie define un volumen que encierra al menos parcialmente una composición, y (ii) la formación del sello crea el paquete sellado soluble en agua que contiene la composición.
Según un segundo aspecto, la invención reivindicada proporciona un artículo como se define en la reivindicación 15. El artículo comprende una película sellada soluble en agua obtenida por el método del primer aspecto. El artículo, que puede ser un paquete sellado soluble en agua, puede incluir: (a) una primera superficie de una película soluble en agua sellada a una segunda superficie de una película soluble en agua en una región interfacial entre la primera superficie y la segunda superficie; y (b) un poliol que tiene de 3 a 12 grupos hidroxilos presentes en la región interfacial en una concentración local sustancialmente mayor que una concentración global del poliol en la película soluble en agua y fuera de la región interfacial.
El artículo, tal como un paquete sellado soluble en agua, puede incluir (a) una primera superficie de una película soluble en agua sellada a una segunda superficie de una película soluble en agua en una región interfacial entre la primera superficie y la segunda superficie, en la que la película soluble en agua para cada una de la primera superficie y la segunda superficie tiene un espesor inicial inferior a aproximadamente 50 jm e incluye un copolímero de alcohol polivinílico que consiste esencialmente en unidades de repetición monoméricas de alcohol vinílico y unidades de repetición monoméricas de acetato de vinilo; y (b) un poliol presente en la región interfacial a una concentración local sustancialmente mayor que una concentración global del poliol en la película soluble en agua y fuera de la región interfacial, el poliol se selecciona del grupo que consiste en glicerol, eritritol, treitol, arabitol, xilitol, ribitol, manitol, sorbitol, galactitol, fucitol, iditol, inositol, volemitol, isomalt, maltitol, lactitol, y combinaciones de los mismos.
Opcionalmente, la película soluble en agua utilizada en el método del primer aspecto o comprendida en el artículo del segundo aspecto puede formarse (por ejemplo, termoformarse) en una bolsa, por ejemplo para que la bolsa pueda llenarse con una composición adecuada y posteriormente sellarse en un paquete soluble en agua que contenga la composición utilizando las soluciones de sellado con disolvente divulgadas y los métodos relacionados.
Otras ventajas serán evidentes para aquellos con conocimientos ordinarios en la materia a partir de una revisión de la siguiente descripción detallada y las figuras adjuntas. Mientras que las composiciones y los métodos son susceptibles de realizarse en varias formas, la descripción que sigue incluye realizaciones específicas, entendiendo que la divulgación es ilustrativa y no pretende limitar la invención a las realizaciones específicas descritas en el presente documento. El alcance de la invención está definido por las reivindicaciones.
Descripción de las figuras
La siguiente descripción detallada de los diversos métodos, procesos, composiciones y artículos divulgados se refiere a las figuras adjuntas en las que:
La figura 1 es una vista en sección transversal lateral de un paquete soluble en agua sellado, que ilustra los métodos correspondientes para sellar una película soluble en agua según la divulgación.
La figura 2 es un perfil de concentración cualitativo a lo largo de la línea P de la figura 1 que ilustra las concentraciones locales de los componentes de la solución de sellado y de los componentes de la película soluble en agua en las regiones a granel e interfacial de una película soluble en agua sellada.
La figura 3 incluye gráficas y tablas que ilustran (a) el tiempo de quemado y (b) la resistencia al desprendimiento del sello para la película A de copolímero de PVOH en función de la concentración de glicerina para las soluciones de sellado con glicerina en agua según la divulgación.
La figura 4 incluye gráficas y tablas que ilustran (a) el tiempo de quemado y (b) la resistencia al desprendimiento del sello para la película de copolímero de PVOH B en función de la concentración de glicerina para las soluciones de sellado con glicerina en agua según la divulgación.
La figura 5 incluye gráficas y tablas que ilustran (a) el tiempo de quemado y (b) la resistencia al desprendimiento del sello para la película de copolímero de PVOH C en función de la concentración de glicerina para las soluciones de sellado con glicerina en agua según la divulgación.
La figura 6 incluye gráficas y tablas que ilustran (a) el tiempo de quemado y (b) la resistencia al desprendimiento del sello para la película homopolímera D de PVOH en función de la concentración de glicerina para soluciones de sellado con glicerina en agua según la divulgación.
La figura 7 incluye gráficas y tablas que ilustran (a) el tiempo de quemado y (b) la resistencia al desprendimiento del sello para la película homopolímera E de PVOH en función de la concentración de glicerina para las soluciones de sellado con glicerina en agua según la divulgación.
La figura 8 incluye gráficas que ilustran el tiempo de quemado y la resistencia al desprendimiento del sello para la película homopolímera F de PVOH para soluciones de sellado con glicerina en agua según la divulgación (a) a bajas concentraciones y (b) y a altas concentraciones.
La figura 9 incluye gráficas que ilustran el tiempo de quemado y la resistencia al desprendimiento del sello para la película F de homopolímero de PVOH para soluciones de sellado de 2-metil-1,3-propanediol (MP diol) en agua (comparativa) (a) a bajas concentraciones y (b) y altas concentraciones.
La figura 10 incluye gráficas que ilustran el tiempo de quemado y la resistencia al desprendimiento del sello para la película F de homopolímero de PVOH para soluciones de sellado de propilenglicol en agua (comparativa) (a) a bajas concentraciones y (b) y altas concentraciones.
La figura 11 incluye un gráfico que ilustra el tiempo de quemado y la resistencia al desprendimiento del sello para la película F de homopolímero de PVOH para soluciones de sellado de manitol en agua según la divulgación (a) a bajas concentraciones.
La figura 12 incluye gráficas que ilustran el tiempo de quemado y la resistencia al desprendimiento del sello para la película F de homopolímero de PVOH para soluciones de sellado de sorbitol en agua según la divulgación (a) a bajas concentraciones y (b) y altas concentraciones.
La figura 13 incluye gráficas que ilustran el tiempo de quemado y la resistencia al desprendimiento del sello para la película F de homopolímero de PVOH para soluciones de sellado de xilitol en agua según la divulgación (a) a bajas concentraciones y (b) y a altas concentraciones.
Descripción detallada de la invención
La invención reivindicada proporciona, según el primer aspecto, un método para sellar una película soluble en agua. El método requiere, en la etapa (a), aplicar una solución de sellado a una primera superficie de una película soluble en agua, comprendiendo la solución de sellado (i) agua en una concentración de 85 a 98 en peso. La solución de sellado comprende: (i) agua en una concentración de 85 % en peso a 98 % en peso con respecto a la solución de sellado total, y (ii) un poliol que tiene de 3 a 12 grupos hidroxilos, donde el poliol está presente en la solución de sellado en una concentración de 2 % en peso a 15 % en peso con respecto a la solución de sellado total, donde la solución de sellado tiene una viscosidad dinámica (|Js) inferior a 1,5 mPa-s (1,5 cP) medida a 20°C. El poliol es un disolvente para uno o más componentes poliméricos de la película soluble en agua que se va a sellar. Como se utiliza en el contexto de la solución de sellado, un "disolvente" se refiere a un compuesto generalmente capaz de formar una solución líquida o sólida con el componente polimérico de la película. Como se describe a continuación, un grado de solubilidad entre el disolvente y el componente polimérico puede caracterizarse por un parámetro de radio de solubilidad. El disolvente no tiene que ser necesariamente un líquido a temperatura ambiente o a la temperatura de formación del sello (por ejemplo, puede ser un líquido o un sólido a dichas temperaturas). El disolvente es convenientemente soluble en agua a la concentración utilizada en la solución de sellado. El método del primer aspecto de la invención reivindicada también requiere, en el paso (b), poner en contacto una segunda superficie de una película soluble en agua con la solución de sellado en la primera superficie durante un tiempo suficiente para formar un sello entre la primera superficie y la segunda superficie.
La solución acuosa de sellado incluye uno o más de estos disolventes en concentraciones relativamente diluidas, lo que generalmente da lugar a una viscosidad de la solución de sellado igual o cercana (por ejemplo, ligeramente superior) a la del agua. Específicamente, la invención reivindicada requiere que el poliol esté presente en la solución de sellado en una concentración de entre el 2 % en peso y el 15 % en peso en relación con la solución de sellado total, y que la solución de sellado tenga una viscosidad dinámica (ms) inferior a 1,5 mPa-s (1,5 cP) medida a 20 °C. Incluso con una concentración de disolvente relativamente diluida, la solución acuosa de sellado puede presentar uno o más beneficios en relación con el agua sola como sellador, incluyendo una reducción de la disolución de la película por la solución de sellado y un aumento de la resistencia del sellado. En algunos casos, la solución de sellado puede permitir la formación de un sello para una película en particular donde de otra manera no sería posible un sello de solución utilizando sólo agua (por ejemplo, proporcionando un aumento suficiente en el tiempo de quemado para permitir la formación de un sello completo, a pesar de que dicho sello podría tener una fuerza de sellado absoluta relativamente baja que limita su uso en ciertas aplicaciones). Las soluciones de sellado divulgadas y los métodos correspondientes pueden utilizarse para formar diversos artículos sellados, por ejemplo, paquetes sellados solubles en agua que contienen diversas composiciones, como artículos ingeribles por humanos y animales, composiciones para el cuidado personal y composiciones de limpieza.
Se contempla que los métodos y artículos reivindicados incluyan realizaciones que incluyan cualquier combinación de uno o más de los elementos, características y pasos opcionales adicionales que se describen a continuación (incluidos los que se muestran en las figuras y los Ejemplos), a menos que se indique lo contrario.
Tal como se utiliza en el presente documento, el término "homopolímero" generalmente incluye polímeros que tienen un solo tipo de unidad repetitiva monomérica (por ejemplo, una cadena polimérica que consiste o está compuesta esencialmente por una sola unidad repetitiva monomérica). Para el caso particular del PVOH, el término "homopolímero" (o "homopolímero de PVOH") incluye además copolímeros que tienen una distribución de unidades monoméricas de alcohol vinílico y unidades monoméricas de acetato de vinilo, dependiendo del grado de hidrólisis (por ejemplo, una cadena polimérica que consiste o está formada esencialmente por unidades monoméricas de alcohol vinílico y acetato de vinilo). En el caso limitante del 100% de hidrólisis, un homopolímero de PVOH puede incluir un verdadero homopolímero que tenga sólo unidades de alcohol vinílico.
Tal y como se utiliza en el presente documento, el término "copolímero" incluye generalmente polímeros que tienen dos o más tipos de unidades repetitivas monoméricas (por ejemplo, una cadena polimérica que consiste o está formada esencialmente por dos o más unidades repetitivas monoméricas diferentes, ya sea como copolímeros aleatorios, copolímeros en bloque, etc.). Para el caso particular del PVOH, el término "copolímero" (o "copolímero de PVOH") incluye además copolímeros que tienen una distribución de unidades monoméricas de alcohol vinílico y unidades monoméricas de acetato de vinilo, dependiendo del grado de hidrólisis, así como al menos otro tipo de unidad monomérica de repetición (por ejemplo, una cadena polimérica ter- (o superior) que consiste o está compuesta esencialmente por unidades monoméricas de alcohol vinílico, unidades monoméricas de acetato de vinilo y una o más unidades monoméricas). En el caso limitante de la hidrólisis al 100%, un copolímero de PVOH puede incluir un copolímero que tenga unidades de alcohol vinílico y una o más unidades de otros monómeros, pero sin unidades de acetato de vinilo.
Tal como se utiliza en el presente documento, el término "que comprende" indica la posible inclusión de otros agentes, elementos, pasos o características, además de los especificados.
Tal como se utiliza en el presente documento, el término "solubilidad favorable" se refiere a una película según la divulgación del presente documento que, con un espesor de aproximadamente 51 |jm (2,0 mils), se disuelve completamente en menos de 50 segundos, preferiblemente en menos de 40 y más preferiblemente en menos de 30 segundos en agua a 23 °C.
Tal como se utiliza en el presente documento y a menos que se especifique lo contrario, los términos "% en peso-" y "% en peso" pretenden referirse a la composición del elemento identificado en partes "secas" (sin agua) en peso de toda la película (cuando sea aplicable) o partes en peso de toda la composición incluida dentro de una bolsa (cuando sea aplicable). Tal y como se utiliza en el presente documento y a menos que se especifique lo contrario, el término "phr" pretende referirse a la composición del elemento identificado en partes por cien partes de polímero (o resina; ya sea PVOH o de otro tipo) soluble en agua en la película soluble en agua.
Todos los rangos establecidos en el presente documento incluyen todos los posibles subconjuntos de rangos y cualquier combinación de dichos subconjuntos de rangos. Por defecto, los rangos incluyen los puntos finales indicados, a menos que se indique lo contrario. Cuando se proporciona un rango de valores, se entiende que cada valor intermedio entre el límite superior y el límite inferior de ese rango y cualquier otro valor declarado o intermedio en ese rango declarado, se engloba dentro de la divulgación. Los límites superior e inferior de estos rangos más pequeños pueden incluirse de forma independiente en los rangos más pequeños, y también se incluyen en la divulgación, sin perjuicio de cualquier límite específicamente excluido en el rango declarado. Cuando la gama declarada incluye uno o ambos límites, los rangos que excluyen uno o ambos límites incluidos también se contemplan como parte de la divulgación.
Solución de sellado
La solución de sellado utilizada en el método del primer aspecto incluye (i) agua en una concentración de 85 % en peso a 98 % en peso en relación con la solución de sellado total, y (ii) un poliol que tiene de 3 a 12 grupos hidroxilos, en el que el poliol está presente en la solución de sellado en una concentración de 2 % en peso a 15 % en peso en relación con la solución de sellado total. En un tipo de realización, el poliol es un disolvente para el componente polimérico primario de la película soluble en agua (por ejemplo, el componente polimérico de mayor concentración, en peso, basado en el peso total de la película). Como se ha indicado anteriormente, el disolvente (poliol) puede ser un líquido o un sólido en su estado natural a las temperaturas típicas de sellado, y es capaz de formar una solución líquida o sólida con su(s) correspondiente(s) componente(s) polimérico(s) de la película soluble en agua. La solución de sellado puede incluir más de un disolvente, por ejemplo, cuando se seleccionan múltiples disolventes por su compatibilidad con un componente polimérico concreto. Alternativa o adicionalmente, se pueden utilizar múltiples disolventes cuando la película soluble en agua tiene múltiples componentes poliméricos (por ejemplo, cuando se seleccionan diferentes disolventes por sus características de solubilidad con respecto a diferentes componentes poliméricos).
La solución de sellado ha resultado ser eficaz como solución solvente acuosa relativamente diluida, tanto en términos de su capacidad para aumentar la resistencia a la quemadura como para aumentar la fuerza del sello. Los rangos de concentración de disolvente de aproximadamente 2 % en peso a aproximadamente 15 % en peso, o de aproximadamente 5 % en peso a aproximadamente 10 % en peso, en la solución de sellado pueden ser eficaces. El método reivindicado requiere que el poliol esté presente en la solución de sellado en una concentración de entre el 2 % en peso y el 15 % en peso en relación con la solución de sellado total. En las realizaciones, el disolvente puede estar presente en niveles de al menos un 4, 5, 8 o 10 % en peso y/o hasta un 8, 10 o 12 % en peso en relación con la solución de sellado total. Los rangos de concentración de agua de entre el 85 % en peso y el 95 % en peso, o entre el 90 % en peso y el 95 % en peso, en la solución de sellado pueden ser eficaces. El método reivindicado requiere que el agua esté presente en la solución de sellado en una concentración de 85 % en peso a 98 % en peso en relación con la solución de sellado total. En las realizaciones, el agua puede estar presente en niveles de al menos un 88, 90 o 92 % en peso y/o hasta un 90, 92, 95 o 96 % en peso en relación con la solución de sellado total. Además, la naturaleza relativamente diluida de la solución de sellado puede reflejarse en la viscosidad dinámica de la solución de sellado (ms), que generalmente está en o cerca (por ejemplo, ligeramente por encima) de la viscosidad del agua a una temperatura correspondiente. El método reivindicado requiere que la solución de sellado tenga una viscosidad dinámica (|Js) inferior a 1,5 mPa-s (1,5 cP) medida a 20°C. En las realizaciones, una viscosidad adecuada de la solución de sellado a una temperatura de referencia de 20°C puede oscilar entre aproximadamente 1 mPa-s (1 cP) y aproximadamente 1,4 mPa-s (1,4 cP) o 1,45 mPa-s (1,45 cP) (por ejemplo, siendo más generalmente de al menos aproximadamente 0,5, 1, 1,1 o 1,2 mPa-s (0,5, 1, 1,1 o 1,2 cP) y/o hasta aproximadamente 1,1, 1,2, 1,3, 1,4 o 1,45 mPa-s (1,1, 1,2, 1,3, 1,4 o 1,45 cP)). A diferentes temperaturas de referencia (Tref), la viscosidad de la solución de sellado ( j s) en relación con la correspondiente viscosidad del agua ( j w) puede expresarse alternativamente como una relación ( j s/ j w) de menos de 1,5 (por ejemplo, siendo más generalmente de al menos aproximadamente 0,5, 1, 1,1 o 1,2 y/o hasta aproximadamente 1,1, 1,2, 1,3, 1,4 o 1,45).
El método reivindicado requiere que la solución de sellado comprenda un disolvente que sea un poliol que tenga de 3 a 12 grupos hidroxilos. Por lo tanto, los disolventes de la solución de sellado incluyen pequeñas moléculas orgánicas que tienen 3 o más grupos funcionales polares que promueven la compatibilidad del disolvente con el medio acuoso de la solución de sellado y los grupos funcionales polares del componente polimérico en la película soluble en agua, donde dichos grupos funcionales poliméricos pueden ser iguales o diferentes a los del disolvente. El disolvente de poliol puede contener de 3 a 12 átomos de carbono (por ejemplo, de 3 a 6, 8 o 10 átomos de carbono, como 3, 4, 5 o 6 átomos de carbono). En ciertas realizaciones, el disolvente puede contener de 3 a 12 grupos funcionales polares (por ejemplo, de 3 a 6, 8, o 10 grupos polares, tales como 3, 4, 5, o 6 grupos polares), donde los grupos polares pueden ser hidroxilos, aminos, o una combinación de los mismos, siempre que se cumpla el requisito del método reivindicado de 3 a 12 grupos hidroxilos. En ciertas realizaciones, el disolvente puede ser un plastificante adecuado para el componente o componentes poliméricos de la película hidrosoluble, independientemente de que el disolvente seleccionado esté presente como tal en una película concreta que vaya a sellarse.
Los polioles que tienen de 3 a 12 grupos hidroxilos (-OH), como se requiere en el método reivindicado, representan una clase adecuada de disolventes para diversas películas solubles en agua. Por ejemplo, los polioles son adecuados para películas solubles en agua que contienen PVOH (por ejemplo, homopolímeros del mismo) como el único o principal componente polimérico (por ejemplo, al menos alrededor del 50, 60, 75, 85 o 95 % en peso en relación con la película en su conjunto o con todos los componentes poliméricos de la misma). Entre los ejemplos de polioles adecuados se incluyen varios alcoholes de azúcar, como la glicerina (glicerol), el eritritol, el treitol, el arabitol, el xilitol, el ribitol, el manitol, el sorbitol, el galactitol, el fucitol, el iditol, el inositol, el volemitol, el isomalt, el maltitol, el lactitol y sus combinaciones. Dichos polioles en concentraciones relativamente bajas en agua (por ejemplo, entre el 2 % en peso y el 15 % en peso aproximadamente, o entre el 5 % en peso y el 10 % en peso aproximadamente) suelen presentar bajas viscosidades de la solución de sellado. Por ejemplo, las soluciones de glicerina en agua al 5 % y al 10 % en peso tienen viscosidades de aproximadamente 1,2 mPa-s (1,2 cP) y de aproximadamente 1,3 mPa-s (1,3 cP), respectivamente. El método reivindicado requiere que el poliol esté presente en la solución de sellado en una concentración del 2 % en peso al 15 % en peso en relación con la solución de sellado total.
Como se ilustra en los ejemplos siguientes, en una clase de realizaciones, un disolvente puede ser seleccionado y caracterizado en base a su compatibilidad polimérica en términos de un parámetro de radio de solubilidad de Hansen (Ra). Los parámetros de solubilidad de Hansen (HSP) son una herramienta reconocida para comprender e identificar disolventes relativamente buenos y malos para muchos materiales, incluidos los polímeros. Las características de solubilidad de un material pueden caracterizarse por tres fuerzas individuales: fuerzas de dispersión (5d), fuerzas polares (5p) y fuerzas de enlace de hidrógeno (5h). Las fuerzas individuales pueden combinarse en un valor total de energía de cohesión (5t) como se muestra en la ecuación 1:
Figure imgf000007_0001
Además de los parámetros de solubilidad representativos de un solo componente, puede utilizarse un radio de solubilidad (Ra) para caracterizar la solubilidad relativa de dos materiales entre sí. Para el caso específico del disolvente de la solución de sellado (S) y un componente polimérico de la película soluble en agua (P), el radio de solubilidad (Ra) puede expresarse como se muestra en la ecuación 2:
Figure imgf000007_0002
En la Ecuación 2, 5d,s es la fuerza de dispersión del disolvente, 5d,p es la fuerza de dispersión del componente polimérico, 5p,s es la fuerza polar del disolvente, 5p,p es la fuerza polar del componente polimérico, 5h,s es la fuerza de enlace de hidrógeno del disolvente y 5h,p es la fuerza de enlace de hidrógeno del componente polimérico. Si el radio de solubilidad (o distancia) entre dos materiales es 0, entonces tienen las mismas coordenadas 5d, 5p y 5h, y son solubles entre sí. Cuanto más alejados estén, menos probable será que sean solubles el uno en el otro. Los cálculos para evaluar los distintos valores de HSP pueden realizarse utilizando un paquete de software disponible en el mercado, como HSPIP (disponible en el sitio web de Hansen Solubility Parameters, actualmente en la 4a edición). Se pueden probar los disolventes buenos y los disolventes malos, y se pueden determinar experimentalmente las coordenadas HSP 5d, 5p y 5h de un material. Alternativamente, las coordenadas HSP individuales 5d, 5p y 5h pueden calcularse utilizando la metodología Y-MB (incluida en el software HSPIP). Independientemente del método seleccionado para la estimación de los parámetros HSP, es conveniente utilizar un método consistente para todos los disolventes y componentes poliméricos de interés.
El radio de solubilidad entre el disolvente de la solución de sellado y al menos un componente polimérico (soluble en agua) de la película soluble en agua es convenientemente pequeño, por ejemplo, aproximadamente 5 o menos. En diversas realizaciones, el radio de solubilidad oscila adecuadamente entre aproximadamente 1 y aproximadamente 5, o, más generalmente, puede ser al menos aproximadamente 1, 2 o 3 y/o hasta aproximadamente 4, 4,5 o 5. En los casos en los que la solución de sellado incluye más de un disolvente, cada uno de los disolventes tiene adecuadamente un radio de solubilidad de aproximadamente 5 o menos con respecto a un componente polimérico soluble en agua en la película soluble en agua. En los casos en los que la película soluble en agua incluye más de un componente polimérico soluble en agua, el disolvente tiene un radio de solubilidad de aproximadamente 5 o menos con respecto a al menos uno de los componentes poliméricos solubles en agua y, opcionalmente, con respecto al componente polimérico soluble en agua primario. En algunas realizaciones, el disolvente puede tener un radio de solubilidad de aproximadamente 5 o menos con respecto a la mayoría de los componentes poliméricos solubles en agua. En las realizaciones, el disolvente puede tener un radio de solubilidad de aproximadamente 5 o menos con respecto a todos los componentes poliméricos solubles en agua. Cuando hay múltiples disolventes y componentes poliméricos solubles en agua, los disolventes individuales pueden seleccionarse por su compatibilidad de solubilidad con al menos un componente polimérico soluble en agua. Por ejemplo, en un tipo de realización todos los componentes poliméricos solubles en agua tienen al menos un disolvente compatible correspondiente en la solución de sellado. Aunque los valores y rangos anteriores para el radio de solubilidad pueden utilizarse independientemente del disolvente particular y del componente polimérico soluble en agua para caracterizar la compatibilidad de un par disolvente-polímero particular, los valores de coordenadas HSP adecuados para los sistemas PVOH/poliol incluyen (a) un valor 5p,s de al menos aproximadamente 10 y/o hasta aproximadamente 12 o 15, y/o (b) un valor 5h,s de al menos aproximadamente 22 o 25 y/o hasta aproximadamente 30 o 33.
La solución de sellado es convenientemente una mezcla que incluye agua y el (los) disolvente(s) como sus únicos o principales componentes. En realizaciones opcionales, los aditivos adicionales pueden estar presentes en pequeñas cantidades (por ejemplo, hasta aproximadamente el 1 % en peso o el 2 % en peso, como aproximadamente el 0,01 % en peso a aproximadamente el 2 % en peso o aproximadamente el 0,1 % en peso a aproximadamente el 1 % en peso). Por ejemplo, puede añadirse un tensioactivo (por ejemplo, los que se describen a continuación para su inclusión en la película soluble en agua) para mejorar las propiedades de humectación de la solución de sellado cuando se aplica a la superficie de la película antes del sellado. La solución de sellado puede estar libre de polímeros solubles en agua añadidos (por ejemplo, ya sea como polímeros formadores de película solubles en agua, como componentes de la película soluble en agua, o de otra manera); sin embargo, alguna resina o polímero puede estar presente en valores de equilibrio o contaminación basados en la acumulación de cantidades residuales de la resina o polímero en el equipo de formación y/o sellado durante el procesamiento de la película. En otras realizaciones opcionales no exclusivas, la solución de sellado puede incluir además un aditivo plastificante distinto de los disolventes (polioles) descritos anteriormente, por ejemplo a niveles inferiores y/o comparables a los del disolvente. Los ejemplos incluyen varios dioles y/o glicoles orgánicos como 1,2-etanediol (etilenglicol), 1,3-propanediol, 1,2-propanediol, 1,4-butanediol (tetrametilenglicol) 1,5-pantanediol (pentametilenglicol), 1,6-hexanediol (hexametilenglicol), 2,3-butanediol, 1,3- butanediol, 2-metil-1,3-propanediol, varios polietilenglicoles (e. g., dietilenglicol, trietilenglicol), y combinaciones de los mismos.
Películas solubles en agua
Las películas solubles en agua, los ingredientes opcionales para su uso y los métodos de fabricación de las mismas son bien conocidos en la técnica. En una clase de realizaciones, la película soluble en agua incluye alcohol polivinílico (PVOH), incluyendo homopolímeros del mismo (por ejemplo, incluyendo sustancialmente sólo unidades de monómero de alcohol vinílico y acetato de vinilo) y copolímeros del mismo (por ejemplo, incluyendo una o más unidades de monómero además de unidades de alcohol vinílico y acetato de vinilo). El PVOH es una resina sintética preparada generalmente por la alcohólisis, generalmente denominada hidrólisis o saponificación, del acetato de polivinilo. El PVOH totalmente hidrolizado, en el que prácticamente todos los grupos de acetato se han convertido en grupos de alcohol, es un polímero fuertemente unido por hidrógeno y altamente cristalino que sólo se disuelve en agua caliente, a más de 60 °C (140 °F). Si se permite que quede un número suficiente de grupos acetato después de la hidrólisis del acetato de polivinilo, el polímero PVOH se conoce entonces como parcialmente hidrolizado, es más débilmente unido por hidrógeno y menos cristalino y es soluble en agua fría -- menos de aproximadamente 50 °F (10 °C). Una película intermedia soluble en agua fría o caliente puede incluir, por ejemplo, PVOH intermedio parcialmente hidrolizado (por ejemplo, con grados de hidrólisis de alrededor del 94% a alrededor del 98%), y es fácilmente soluble sólo en agua tibia -por ejemplo, disolución rápida a temperaturas de alrededor de 40 °C y mayores. Tanto los tipos de PVOH total como parcialmente hidrolizados se denominan comúnmente homopolímeros de PVOH, aunque el tipo parcialmente hidrolizado es técnicamente un copolímero de alcohol vinílico y acetato de vinilo.
El grado de hidrólisis (DH) del PVOH incluido en las películas solubles en agua de la presente divulgación puede ser de aproximadamente 75 % a aproximadamente 99%. A medida que se reduce el grado de hidrólisis, una película hecha con la resina tendrá una resistencia mecánica reducida pero una solubilidad más rápida a temperaturas inferiores a aproximadamente 20 °C. A medida que el grado de hidrólisis aumenta, una película hecha con la resina tenderá a ser mecánicamente más fuerte y la termoformabilidad tenderá a disminuir. El grado de hidrólisis del PVOH puede elegirse de forma que la hidrosolubilidad de la resina dependa de la temperatura y, por tanto, también influya en la solubilidad de una película hecha con la resina, el polímero compatibilizador y los ingredientes adicionales. En una clase de realizaciones, la película es soluble en agua fría. Una película soluble en agua fría, soluble en agua a una temperatura inferior a 10 °C, puede incluir PVOH con un grado de hidrólisis en un rango de aproximadamente 75 % a aproximadamente 90 %, o en un rango de aproximadamente 80 % a aproximadamente 90 %, o en un rango de aproximadamente 85 % a aproximadamente 90 %. En otra clase de realizaciones, la película es soluble en agua caliente. Por ejemplo, una película soluble en agua caliente es ventajosa para aplicaciones comestibles, como paquetes solubles en agua que encierran un alimento caliente, por ejemplo, avena, cacao o mezcla de sopa. Una película soluble en agua caliente, soluble en agua a una temperatura de al menos aproximadamente 60 °C, puede incluir PVOH con un grado de hidrólisis de al menos un 98 %. En algunas realizaciones, la película está destinada a ser comestible, por ejemplo, por los seres humanos. En tales casos, el grado de hidrólisis particular puede seleccionarse para cumplir con las leyes o reglamentos locales, estatales o federales relativos a los grados de hidrólisis aprobados para el consumo humano o de otros animales. Por ejemplo, el artesano experto reconocerá que las películas de PVOH aprobadas para el consumo humano (actualmente) incluyen las que tienen nominalmente un grado de hidrólisis del 88 %, por ejemplo, un grado de hidrólisis de aproximadamente 86,5 % a aproximadamente 89 %.
Otras resinas solubles en agua formadoras de película para su uso además de o como alternativa al PVOH pueden incluir, pero no se limitan a alcoholes polivinílicos modificados, poliacrilatos, copolímeros de acrilato solubles en agua, polivinilpirrolidona, polietilenimina, pullulan, polímeros naturales solubles en agua que incluyen, pero no se limitan a, la goma guar, la goma xantana, el carragenan y el almidón, derivados de polímeros solubles en agua que incluyen, pero no se limitan a, el almidón etoxilado y el almidón hidroxipropilado, copolímeros de los anteriores y combinaciones de cualquiera de los anteriores. Otros polímeros solubles en agua pueden incluir los óxidos de polialquileno, las poliacrilamidas, los ácidos poliacrílicos y sus sales, las celulosas, los éteres de celulosa, los ésteres de celulosa, las amidas de celulosa, los acetatos de polivinilo, los ácidos policarboxílicos y sus sales, poliaminoácidos, poliamidas, gelatinas, metilcelulosas, carboximetilcelulosas y sus sales, dextrinas, etilcelulosas, hidroxietilcelulosas, hidroxipropilmetilcelulosas, maltodextrinas y polimetacrilatos. Dichas resinas solubles en agua y formadoras de película, ya sean de PVOH o de otro tipo, están disponibles comercialmente en una variedad de fuentes. En general, la película soluble en agua puede incluir copolímeros y/o mezclas de las resinas anteriores.
Los polímeros solubles en agua y formadores de película pueden incluirse en la composición de la película en una cantidad en un rango de aproximadamente 30 % en peso a aproximadamente 90 % en peso, por ejemplo. La relación en peso de la cantidad del polímero soluble en agua en comparación con la cantidad combinada de todos los plastificantes, agentes compatibilizadores y aditivos secundarios puede estar en un rango de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 9, aproximadamente 0,5 a aproximadamente 5, o aproximadamente 1 a 3, o aproximadamente 1 a 2, por ejemplo.
Los polímeros solubles en agua para su uso en las películas descritas en el presente documento (incluyendo, pero sin limitarse a los polímeros de PVOH) pueden caracterizarse por una viscosidad en un rango de aproximadamente 3.0 mPa-s (3,0 cP) a aproximadamente 27,0 mPa-s (27,0 cP), o aproximadamente 3,0 mPa-s (3,0 cP) a aproximadamente 15 mPa-s (15 cP), o aproximadamente 6,0 mPa-s (6,0 cP) a aproximadamente 10,0 mPa-s (10,0 cP). La viscosidad de un polímero PVOH se determina midiendo una solución recién hecha con un viscosímetro Brookfield tipo LV con adaptador UL, tal como se describe en la norma británica EN ISO 15023-2:2006 Anexo E Método de ensayo Brookfield. Es práctica internacional indicar la viscosidad de las soluciones acuosas de alcohol polivinílico al 4 % a 20 °C. Las viscosidades poliméricas especificadas aquí en mPa-s (cP) deben entenderse referidas a la viscosidad de una solución acuosa de polímero soluble al 4 % a 20 °C, a menos que se especifique lo contrario.
Es bien conocido en la técnica que la viscosidad de un polímero soluble en agua (PVOH o de otro tipo) está correlacionada con el peso molecular medio en peso (Mw) del mismo polímero, y a menudo la viscosidad se utiliza como una aproximación al Mw. Así, el peso molecular medio en peso del polímero soluble en agua y formador de película puede estar en un rango de aproximadamente 30.000 a aproximadamente 175.000, o de aproximadamente 30.000 a aproximadamente 100.000, o de aproximadamente 55.000 a aproximadamente 80.000.
La película soluble en agua puede contener otros agentes auxiliares y agentes de procesamiento, tales como, pero no limitados a, plastificantes, compatibilizadores de plastificantes, lubricantes, agentes de liberación, rellenos, extensores, agentes de reticulación, agentes antibloqueo, antioxidantes, agentes despegadores, antiespumas, nanopartículas tales como nanoarcillas de tipo silicato estratificado (por ejemplo, montmorillonita de sodio), agentes blanqueadores (por ejemplo, metabisulfito de sodio, bisulfito de sodio u otros), y otros ingredientes funcionales, en cantidades adecuadas para sus fines previstos. Se prefieren las realizaciones que incluyen plastificantes. La cantidad de dichos agentes puede ser de hasta aproximadamente 50 % en peso, 20 % en peso, 15 % en peso, 10 % en peso, 5 % en peso, 4 % en peso y/o al menos 0,01 % en peso, 0,1 % en peso %, 1 % en peso, o 5 % en peso, individualmente o en conjunto.
El plastificante puede incluir, pero no se limita a, glicerina, diglicerina, etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, tetraetilenglicol, propilenglicol, polietilenglicoles de hasta 400 MW, neopentilglicol, trimetilolpropano, poliéteres polioles, 2-metil-1,3-propanediol, ácido láctico, etanolaminas y una mezcla de los mismos. Dichos plastificantes (por ejemplo, ya sea en forma líquida a temperatura ambiente o de otro modo) pueden incluirse en las películas solubles en agua en cantidades que van de aproximadamente 25 phr a aproximadamente 50 phr, de aproximadamente 30 phr a aproximadamente 45 phr, o de aproximadamente 35 phr a aproximadamente 40 phr, ya sea para un solo plastificante o una combinación de plastificantes. En diversas realizaciones, la película soluble en agua puede incluir alternativa o adicionalmente plastificantes de alcohol de azúcar que son sólidos a temperatura ambiente, por ejemplo, incluyendo isomalt, maltitol, sorbitol, xilitol, eritritol, adonitol, dulcitol, pentaeritritol, manitol y combinaciones de los mismos. Los plastificantes de alcohol de azúcar pueden incluirse en las películas solubles en agua en cantidades que van de aproximadamente 5 phr a aproximadamente 35 phr, de aproximadamente 5 phr a aproximadamente 25 phr, de aproximadamente 10 phr a aproximadamente 20 phr, o de aproximadamente 10 phr a aproximadamente 15 phr, ya sea para un solo plastificante de alcohol de azúcar o para una combinación de plastificantes de alcohol de azúcar. La cantidad total del plastificante (por ejemplo, líquido, sólido, alcohol de azúcar o de otro tipo) puede estar en un rango de aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 40 % en peso, o de aproximadamente 15 % en peso a aproximadamente 35 % en peso, o de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 30 % en peso, por ejemplo, de aproximadamente 25 % en peso.
Las películas solubles en agua de la presente divulgación pueden incluir un agente compatibilizador para el plastificante de alcohol de azúcar que es un sólido a temperatura ambiente. El agente compatibilizador puede incluirse en las películas solubles en agua en cantidades que van de aproximadamente 10 phr a aproximadamente 25 phr, de aproximadamente 13 phr a aproximadamente 22 phr, o de aproximadamente 15 phr a aproximadamente 20 phr, ya sea para un único agente compatibilizador o una combinación de agentes compatibilizadores. La cantidad de agente compatibilizador, alternativa o adicionalmente, puede expresarse en una proporción que oscila entre aproximadamente 2:1 y aproximadamente 1:2 en relación con el plastificante de alcohol de azúcar. Los compatibilizadores adecuados incluyen, pero no se limitan a, éteres de celulosa como metilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, carboximetilcelulosa, sales de los mismos, polisacáridos de pectina, polisacáridos de alginato de sodio, almidones modificados como almidones modificados con ácido, hidroxipropilados (por ejemplo, Pure-Cote B760 o B790 disponibles en Grain Processing Corporation, Muscatine, Iowa), almidones de hidroxietilo (por ejemplo, Ethylex 2035 disponible en Tate & Lyle Ingredients Americas LLC, 2200 E. Eldorado Street, Decater, IL), y combinaciones de cualquiera de los anteriores. En una clase de realizaciones, el compatibilizador comprende carboximetilcelulosa sódica (CMC). El grado de sustitución de la CMC puede ser de aproximadamente 0,60 a aproximadamente 0,95, por ejemplo. Tal como se utiliza aquí, el "grado de sustitución" se refiere al número de grupos hidroxilos que han sido sustituidos con un grupo carboximetilo sódico (CH2COO (Na)) por unidad de monómero. En una clase de realización, la viscosidad de una solución acuosa al 2% de CMC está en un rango de aproximadamente 20 mPa-s (20 cP) a aproximadamente 80 mPa-s (80 cP), según se mide a 25 °C en un viscosímetro Brookfield LVT. En otra clase de realizaciones, el compatibilizador comprende un almidón hidroxipropilado. En una clase de realización, el almidón hidroxipropilado puede tener un contenido de humedad del 9,1%, un pH de aproximadamente 6,3, un contenido de cenizas del 0,20 % en peso y un contenido de proteínas del 0,173 % en peso. En otra clase de realizaciones, el agente compatibilizador comprende un hidroxietilalmidón. El nivel de etoxilación puede ser de aproximadamente el 2 % en peso a aproximadamente el 3 % en peso, por ejemplo, como el peso total de las unidades sustitutivas dividido por el peso total del polímero.
Los tensioactivos adecuados pueden incluir las clases no iónicas, catiónicas, aniónicas y zwitteriónicas. Los tensioactivos adecuados incluyen, entre otros, polioxipropilenglicoles, etoxilatos de alcohol, etoxilatos de alquilfenol, glicoles acetilénicos terciarios y alcanolamidas (no iónicos), aminas polioxietiladas, sales de amonio cuaternario y aminas polioxietiladas cuaternizadas (catiónicos), y óxidos de amina, N-alquilbetaínas y sulfobetaínas (zwitteriónicos). Otros tensioactivos adecuados son el sulfosuccinato sódico de dioctilo, los ésteres lactílicos de ácidos grasos de glicerol y propilenglicol, los ésteres lactílicos de ácidos grasos, los alquilsulfatos sódicos, el polisorbato 20, el polisorbato 60, el polisorbato 65, el polisorbato 80, la lecitina, los ésteres acetilados de ácidos grasos de glicerol y propilenglicol, y los ésteres acetilados de ácidos grasos, y sus combinaciones. En varias realizaciones, la cantidad de tensioactivo en la película soluble en agua está en un rango de aproximadamente 0,1 % en peso a 2,5 % en peso, opcionalmente de aproximadamente 1,0 % en peso a 2,0 % en peso.
La película soluble en agua puede tener además un contenido de humedad residual de al menos un 4 % en peso, por ejemplo, en un rango de aproximadamente 4 a aproximadamente 10 % en peso, medido por titulación Karl Fischer.
Otras características de las películas solubles en agua pueden encontrarse en la publicación estadounidense n° 2011/0189413 y en la solicitud estadounidense n° 13/740.053.
Una clase de realizaciones de las películas solubles en agua de acuerdo con la presente divulgación se caracteriza porque la película soluble en agua es comestible, por ejemplo cuando incluye plastificantes de alcohol de azúcar y compatibilizadores para ello. En esta clase de realizaciones los polímeros solubles en agua pueden incluir, pueden consistir esencialmente en, o pueden consistir en uno o más de PVOH, PVOH modificado, polímeros naturales solubles en agua incluyendo, pero no limitados a, goma guar, goma xantana, carragenina, y almidón, derivados de polímeros solubles en agua incluyendo, pero no limitados a, almidón etoxilado y almidón hidroxipropilado, copolímeros de los anteriores, y combinaciones de los anteriores. Los ingredientes opcionales para su inclusión en las películas solubles en agua según la divulgación incluyen uno o más de los plastificantes que son líquidos a temperatura ambiente, tensioactivos, compatibilizadores, copolímeros y formadores de co-películas, por ejemplo. Los plastificantes líquidos pueden incluir, consistir esencialmente en, o consistir en uno o más de glicerol, diglicerol, propilenglicol, polietilenglicol de bajo peso molecular (por ejemplo, que tenga una consistencia líquida, por ejemplo que tenga un peso molecular como 200, 300 y 600), monoacetina, triacetina, citrato de trietilo y 1,3-butanediol. Los tensioactivos pueden incluir, consistir esencialmente en, o consistir en sulfosuccinato de dioctilo, ésteres lactílicos de ácidos grasos de glicerol y propilenglicol, ésteres lactílicos de ácidos grasos, alquil sulfatos de sodio, polisorbato 20, polisorbato 60, polisorbato 65, polisorbato 80, lecitina, ésteres acetilados de ácidos grasos de glicerol y propilenglicol, y ésteres acetilados de ácidos grasos, por ejemplo. Los formadores de película pueden incluir, consistir esencialmente en, o consistir en uno o más de pullulan, pectina, almidón, gelatina, alginatos de sodio y almidones modificados. Otros ingredientes opcionales serán evidentes para un experto en la materia a la vista de la presente divulgación. Los componentes que se incluyen en las películas comestibles solubles en agua pueden ser los designados como "Generalmente Reconocidos como Seguros" (GRAS) por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos, y/o los componentes con números E asignados y permitidos en la Unión Europea, y/o los componentes que aún no han sido designados como GRAS o con número E, pero que han sido sometidos a las pruebas adecuadas y han demostrado ser seguros para el consumo humano en las cantidades propuestas para su uso en la película.
Conformación y sellado
El método reivindicado para sellar una película soluble en agua requiere los pasos de (a) aplicar la solución de sellado como se define en la reivindicación 1 a una primera superficie de una película soluble en agua y (b) poner en contacto una segunda superficie de una película soluble en agua con la solución de sellado en la primera superficie durante un tiempo suficiente para formar un sello entre la primera superficie y la segunda superficie.
La solución de sellado divulgada puede utilizarse para sellar las superficies de la película soluble en agua con o sin la aplicación de calor y/o presión a la misma, por ejemplo, según las técnicas convencionales de procesamiento de películas. Antes del sellado, la(s) película(s) soluble(s) en agua puede(n) ser moldeada(s) según diversos procesos conocidos en la técnica, como por ejemplo utilizando calor en un proceso de termoformado. El calor puede aplicarse utilizando cualquier medio adecuado. Por ejemplo, la película puede calentarse directamente pasándola por debajo de un elemento calefactor o a través de aire caliente, antes de introducirla en una superficie o una vez en ella. También puede calentarse indirectamente, por ejemplo, calentando la superficie o aplicando un elemento caliente sobre la película. En algunas realizaciones, la película se calienta utilizando una luz infrarroja. La película puede calentarse a una temperatura de entre 50 y 150°C, de entre 50 y 120°C, de entre 60 y 130°C, de entre 70 y 120°C, o de entre 60 y 90°C. Alternativamente, la película puede humedecerse por cualquier medio adecuado, por ejemplo, directamente rociando un agente humectante (incluyendo agua, una solución de la composición de la película, un plastificante para la composición de la película, o cualquier combinación de los anteriores) sobre la película, antes de introducirla en la superficie o una vez en la superficie, o indirectamente humedeciendo la superficie o aplicando un elemento húmedo sobre la película.
Una vez que la película ha sido calentada y/o humedecida, puede ser introducida en un molde apropiado, preferiblemente utilizando un vacío. El llenado de la película moldeada con una composición adecuada puede llevarse a cabo utilizando cualquier medio adecuado. En algunas realizaciones, el método más preferido dependerá de la forma del producto y de la velocidad de llenado requerida. En algunas realizaciones, la película moldeada se llena mediante técnicas de llenado en línea. Los paquetes llenos y abiertos se cierran entonces formando las bolsas, utilizando una segunda película, por cualquier método adecuado. Esto puede llevarse a cabo en posición horizontal y en movimiento continuo y constante. El cierre puede llevarse a cabo alimentando continuamente una segunda película, preferiblemente soluble en agua, sobre los paquetes abiertos y luego, preferiblemente, sellando la primera y la segunda película juntas, normalmente en la zona entre los moldes y, por tanto, entre los paquetes.
Los métodos reivindicados utilizan la solución de sellado como se define en la reivindicación 1, en cualquiera de sus diversas realizaciones, para formar un sello entre dos superficies de película. Pueden utilizarse otras formas de sellado, incluido el sellado por calor, además del sellado por solución. Típicamente, sólo el área de la película que va a formar el sello (incluyendo algún margen excedente opcional) se trata con calor o solución de sellado. El calor o la solución de sellado pueden aplicarse por cualquier método, normalmente en el material de la película de cierre, y normalmente sólo en las áreas que van a formar el sello. Los métodos de sellado con solución incluyen preferentemente la aplicación selectiva de la solución de sellado en el área entre los moldes (por ejemplo, las superficies de los moldes que coinciden), o en el material de la película de cierre, por ejemplo, rociando o imprimiendo esto en estas áreas, y luego aplicando presión en estas áreas, para formar el sello. Se pueden utilizar rodillos y cintas de sellado como se ha descrito anteriormente (opcionalmente también proporcionando calor).
Los paquetes o bolsas solubles en agua formados pueden entonces ser cortados por un dispositivo de corte. El corte puede realizarse mediante cualquier método adecuado. Se puede preferir que el corte se realice también de forma continua, y preferiblemente con velocidad constante y preferiblemente en posición horizontal. El dispositivo de corte puede ser, por ejemplo, un elemento afilado o un elemento caliente, por lo que, en este último caso, el elemento caliente "quema" a través de la película/zona de sellado, además de o como alternativa al corte. Los diferentes compartimentos de las bolsas multicompartimentadas pueden hacerse juntos en un estilo de lado a lado en el que las bolsas resultantes, unidas, pueden o no separarse mediante un corte. Alternativamente, los compartimentos pueden hacerse por separado. Debe entenderse que, mediante el uso de estaciones de alimentación apropiadas, puede ser posible fabricar bolsas multicompartimento que incorporen un número de composiciones diferentes o distintivas y/o composiciones líquidas, de gel o de pasta diferentes o distintivas.
La figura 1 ilustra una vista en sección de un paquete hidrosoluble sellado 100 formado según la divulgación utilizando una solución de sellado como la descrita anteriormente en cualquiera de sus realizaciones. Una primera película soluble en agua 10 incluye una primera superficie 12. Como se muestra, la primera película soluble en agua 10 ha sido conformada (por ejemplo, termoformada) de manera que una porción de la película 10 define un volumen (o compartimento) 40 en el que se puede colocar una composición adecuada 50 antes de sellar el paquete 100. En la realización ilustrada, la primera superficie 12 corresponde generalmente a una superficie circunferencial superior o superior (por ejemplo, en relación con la gravedad o la dirección de llenado del compartimento 40) de la primera película 10 soluble en agua alrededor del compartimento 40. La solución de sellado puede aplicarse a la primera superficie 12 por cualquier medio adecuado (por ejemplo, pulverización, impresión), por ejemplo, antes o después de dar forma a la primera película soluble en agua 10 y/o añadir la composición 50 al compartimento 40. Una segunda película soluble en agua 20 se pone en contacto con la primera película soluble en agua 10 para encerrar el compartimento 40 (por ejemplo, completamente alrededor de la circunferencia del compartimento 40, aunque también se contemplan realizaciones en las que el compartimento está encerrado sólo parcialmente). Como se ilustra, una segunda superficie 22 de la segunda película soluble en agua 20 (por ejemplo, la superficie inferior o inferior de la misma) entra en contacto con la primera superficie 12 donde la solución de sellado está presente en una región interfacial 30 entre las dos superficies 12, 22. Las dos superficies 12, 22 se mantienen en contacto (por ejemplo, mediante presión) durante un tiempo suficiente para formar un sello 32 entre las dos películas 10, 20 y las superficies 12, 22, creando así el paquete hidrosoluble sellado 100. El tiempo de sellado se selecciona para disolver las porciones superficiales de las dos películas 10, 20 en la región interfacial 30, tras lo cual la posterior evaporación y/o el transporte de masa difusivo del componente de agua de la solución de sellado fuera de la región interfacial 30 permite que los componentes de las películas 10, 20 y el disolvente de la solución de sellado se vuelvan a consolidar en el sello 32.
En la realización ilustrada en la Figura 1, la primera superficie 12 y la segunda superficie 22 son de dos películas solubles en agua separadas 10, 20, respectivamente (por ejemplo, piezas separadas de película selladas juntas, cuyas películas pueden estar formadas por los mismos o diferentes componentes). En otra realización (no mostrada), la primera superficie 12 y la segunda superficie 22 pueden ser regiones distintas de la misma película soluble en agua 10 (por ejemplo, regiones separadas de la misma pieza de película doblada y sellada una sobre la otra). Asimismo, la realización de la figura 1 se describe con la solución de sellado aplicada a la primera superficie 12. En otras realizaciones, la solución de sellado puede aplicarse adicionalmente o alternativamente a la segunda superficie 22 antes de poner en contacto las dos superficies 12, 22 y formar el sello 32. En los casos en los que la solución de sellado se aplica a múltiples superficies de la película, la solución de sellado puede ser la misma para todas las superficies o diferente para las distintas superficies (por ejemplo, las soluciones de sellado y su(s) correspondiente(s) disolvente(s) pueden seleccionarse en función de la película concreta a la que se van a aplicar).
La figura 2 ilustra los perfiles espaciales cualitativos para las concentraciones locales de los componentes representativos de la película y de la solución de sellado (C1-C4) en las regiones de la película a granel 10, 20 y en la región interfacial 30 del paquete soluble en agua 100 y el sello 32. Los perfiles se ilustran a lo largo de la línea P de la figura 1 para las películas solubles en agua 10, 20 con un espesor nominal T, pero en general se aplican a lo largo de una línea de referencia generalmente normal a las superficies primera y segunda 12, 22 y que pasa por la región interfacial 30. Como se describe a continuación, el disolvente de la solución de sellado (poliol) está generalmente presente en la región interfacial 30 a una concentración local sustancialmente mayor que una concentración global del poliol en la película soluble en agua y fuera de la región interfacial 30. Por ejemplo, en la región interfacial 30 puede observarse una concentración local de disolvente de al menos el 40, 50, 60, 70, 80 o 90 % en peso y/o hasta el 60, 70, 80, 90 o 100 % en peso (por ejemplo, como una concentración media en la región interfacial 30 o como un valor máximo en el perfil de concentración que pasa por la región interfacial). De forma complementaria al disolvente de la solución de sellado, uno o más componentes de la película soluble en agua pueden estar presentes en la región interfacial 30 a una concentración local sustancialmente inferior a la concentración global del componente concreto en la película soluble en agua y fuera de la región interfacial (por ejemplo, los componentes de la película global (distintos del disolvente de la solución de sellado), como el polímero, el plastificante, etc., pueden difundirse en la región interfacial 30 pero estar presentes a concentraciones correspondientemente inferiores debido a la dilución con el disolvente de la solución de sellado más concentrado).
A modo de ejemplo no limitativo, los perfiles de concentración representativos de la figura 2 pueden ilustrar el artículo 100 y la junta 32 resultantes del uso de una solución de sellado diluida de glicerina en agua (p. ej, 5 % en peso a 10 % en peso de glicerina) para sellar una película de PVOH plastificada con glicerina y propilenglicol (por ejemplo, en una película que contiene 60 % en peso de PVOH, 20 % en peso de glicerina, 15 % en peso de propilenglicol como componentes añadidos y 5 % en peso de agua como contenido de humedad ambiental ilustrativo). En la figura 2, los componentes ilustrados son glicerina (C1, como disolvente de la solución de sellado y plastificante de la película), agua (C2 , como humedad ambiental), PVOH (C3 , como polímero hidrosoluble de la película) y propilenglicol (C4 , como plastificante de la película). Aunque el disolvente, la glicerina, está relativamente diluido, la evaporación y el transporte de masa difusivo del agua añadida desde la solución de sellado lejos de la región interfacial 30 durante el proceso de sellado puede dar lugar a una región en la que el disolvente, la glicerina, está localmente muy concentrado en el sello 32. Dado que la solución de sellado actúa para disolver las regiones limítrofes de la primera y segunda películas solubles en agua 10, 20, los componentes de resina PVOH y plastificante de propilenglicol de las mismas pueden ser transportados a la región interfacial 30, aunque en concentraciones más bajas que en la película a granel 10, 20, debido al efecto de dilución del disolvente de la solución de sellado en la región interfacial 30.
Como se ha descrito anteriormente, la solución de sellado es particularmente eficaz para proporcionar uno o más beneficios, incluyendo: una reducción del tiempo de disolución de las películas solubles en agua 10, 20 por la solución de sellado y un aumento de la fuerza del sello resultante 32 formado con la solución de sellado, ambos en relación con el uso de agua sola como sellador de referencia. Los beneficios pueden obtenerse para una variedad de espesores de película, incluyendo aquellos que tienen un espesor inicial que va desde aproximadamente 10 |jm a aproximadamente 150 jm o aproximadamente 30 jm a aproximadamente 60 jm (por ejemplo, un espesor inicial de al menos 10, 20, 30, 35 o 40 jm y/o hasta 40, 50, 60, 70, 80, 100 o 150 jm , donde el espesor inicial se refiere al espesor nominal de la película antes del potencial estiramiento o adelgazamiento (local) de la película durante un proceso de formación o sellado).
La solución de sellado es particularmente útil para películas solubles en agua de un espesor determinado que tienen un tiempo de quemado relativamente corto (como se define a continuación) para el agua, en la medida en que tales tiempos cortos pueden dar lugar a una destrucción sustancial de la película cuando se utiliza sólo agua como sellador. En algunas realizaciones, se seleccionan películas solubles en agua 10, 20 que tienen tiempos de quemado de aproximadamente 45 segundos o de aproximadamente 50 segundos o menos utilizando sólo agua como disolvente de prueba. Con una solución de sellado según la divulgación, sin embargo, los tiempos de quemado de la película se incrementan en relación con la referencia del agua, y son generalmente de aproximadamente 45 segundos o aproximadamente 50 segundos o más. Más generalmente, en otras realizaciones, los tiempos de quemado en agua pueden ser de al menos aproximadamente 10, 20 o 30 segundos y/o hasta aproximadamente 20, 30, 40, 45, 50 o 60 segundos, y los tiempos de quemado en solución de sellado pueden ser de al menos aproximadamente 45, 50, 60, 80 o 100 segundos y/o hasta aproximadamente 60, 80, 100, 150, 200 o 500 segundos, también con un aumento en relación con los correspondientes tiempos en agua.
El sello 32 resultante de la solución de sellado puede caracterizarse por tener una fuerza o carga de desprendimiento incrementada (como se define más adelante) para películas solubles en agua de un espesor determinado, por ejemplo, en relación con un sello formado con agua solamente. En varias realizaciones, el sello 32 exhibe una resistencia al desprendimiento de al menos un 30 % mayor que la de un sello correspondiente formado con agua sola (por ejemplo, al menos un 30 %, 40 %, 50 % o 60 % y/o hasta un 50 %, 60 %, 80 %, 100 %, 150 % o 200 % de aumento en relación con un sello sólo con agua). Alternativa o adicionalmente, la fuerza del sello puede caracterizarse como una resistencia al desprendimiento relativa mínima, o relación de resistencia al desprendimiento, definida como la relación de la fuerza o carga de desprendimiento absoluta (por ejemplo, medida en N para películas de un espesor determinado) con respecto a la carga máxima de la película (por ejemplo, también medida en N para películas del mismo espesor como una medida de fuerza de tracción descrita más adelante). Por ejemplo, el sello 32 puede tener una relación de resistencia al desprendimiento (expresada en porcentaje) de al menos 12 %, 15 %, 20 % o 30 % y/o hasta 40 %, 60 %, 80 % o 100 %.
Los paquetes solubles en agua pueden contener varias composiciones. Una bolsa con múltiples compartimentos puede contener las mismas o diferentes composiciones en cada compartimento separado. Esta característica de la divulgación puede utilizarse para mantener las composiciones que contienen ingredientes incompatibles (por ejemplo, blanqueador y enzimas) físicamente separadas o divididas entre sí. Dicha separación puede proporcionar beneficios estéticos, ampliar la vida útil y/o disminuir la inestabilidad física del contenido de la bolsa.
Ejemplos no limitantes de composiciones útiles incluyen artículos ingeribles para humanos y animales, composiciones para el cuidado personal y composiciones de limpieza. Los artículos ingeribles humanos y animales representativos incluyen bebidas deshidratadas o instantáneas (café, té, zumo), alimentos secos (por ejemplo, alimentos a base de almidón como pasta, arroz, avena, etc.), alimentos para mascotas y suplementos nutricionales o para el ejercicio (por ejemplo, suplementos de proteínas, suplementos vitamínicos). Las composiciones personales representativas incluyen lociones (por ejemplo, hidratantes y/o de protección solar), emolientes protectores y composiciones similares, Las composiciones de limpieza adecuadas incluyen composiciones de detergentes líquidos de uso ligero y de uso intensivo, composiciones de limpieza de superficies duras, geles detergentes de uso común para la ropa, y aditivos para la lejía y la ropa, champús, lavados corporales y composiciones similares. Las composiciones de uso en las presentes bolsas pueden adoptar la forma de un líquido, un gel, una pasta, un sólido o un polvo. Las composiciones líquidas pueden incluir un sólido. Los sólidos pueden incluir polvo o aglomerados, como microcápsulas, perlas, fideos o una o más bolas perladas o mezclas de las mismas. Dicho elemento sólido puede proporcionar un beneficio técnico, a través del lavado o como componente de pretratamiento, liberación retardada o secuencial; adicionalmente o alternativamente, puede proporcionar un efecto estético.
Ejemplos
Mediciones del tiempo de quemado
El tiempo necesario para que un disolvente de prueba determinado se disuelva a través de una película soluble en agua de un espesor determinado se determina mediante el siguiente procedimiento de medición del "quemado". Una película de prueba de un espesor especificado se fija a un trozo de papel con cinta adhesiva. Se aplica a la película de prueba una gota de aproximadamente 50 microlitros de un disolvente de prueba (por ejemplo, agua o una solución de sellado como la descrita en el presente documento) utilizando un cuentagotas. El disolvente de prueba tiene convenientemente un aditivo colorante de alimentos u otro indicador visual para facilitar la observación de la acción del disolvente de prueba sobre la película de prueba. El tiempo de quemado se mide como el tiempo en el que el papel subyacente a la película de prueba se humedece y/o cambia de color según el indicador visual añadido para el disolvente de prueba (es decir, el área alrededor de la cual se colocó la gota se vuelve del color del colorante alimentario u otro indicador después de que la película de prueba haya sido disuelta ("quemada") por el disolvente de prueba).
Mediciones de la resistencia a la tracción de la película y al desprendimiento del sello
Esta metodología se utiliza para determinar la fuerza de tracción necesaria para desgarrar o pelar una película soluble en agua (resistencia a la tracción) o películas solubles en agua selladas en solución (resistencia al desprendimiento del sello). El procedimiento incluye la determinación de la fuerza y la resistencia a la tracción. Se utiliza un aparato de pruebas de tracción INSTRON o equivalente para la recogida de datos de la película. Se utiliza un aparato de pruebas ESIPROOF o equivalente con un rodillo anilox 140/10 para fijar dos láminas de película con disolvente (por ejemplo, agua o una solución de sellado como la descrita en el presente documento). Se ensaya un mínimo de tres muestras de ensayo, cada una de ellas cortada con herramientas de corte fiables para garantizar la estabilidad dimensional y la reproducibilidad, en la dirección de la máquina (MD) (si procede) para cada medición. Los ensayos se realizan en la atmósfera estándar de laboratorio de 23 ± 2,0 °C y 35 ± 5 % de humedad relativa.
Para la determinación de la resistencia al desprendimiento, las muestras de ensayo se preparan cortando cuatro hojas de película de 10,2 cm * 30,5 cm (4" * 12”) con la dimensión de 30,5 cm (12") en la dirección de la máquina (MD) (cuando corresponda). En el caso de dos hojas, las cuatro esquinas se pegan a una superficie con la superficie mate de la película hacia arriba (o la superficie opuesta al molde, si procede). Una de las láminas se superpone a una de las láminas encintadas de forma que las superficies mate estén en contacto. Encima de la otra hoja encintada, se coloca la hoja restante de manera que la cara brillante esté en contacto con la superficie mate. Un extremo de 10,2 cm de cada hoja superior se pega con cinta adhesiva para fijarlo a la hoja inferior. El extremo suelto de cada hoja superior se pasa por el rodillo de pruebas ESIPROOF utilizando el rodillo anilox 140/10. Se aplica una cantidad de 0,5 mL de la solución de sellado de prueba (por ejemplo, agua o una solución acuosa de disolvente) a la racleta. Se tira del rodillo a una velocidad constante (8 cm (3") por segundo) para recubrir la película superior y fijarla a la hoja inferior. Se deja que la lámina se suelde durante un periodo de entre 10 y 15 minutos, formando así un sello, pero dejando dos solapas de lámina sin sellar (libres) en un extremo de la muestra de ensayo para el posterior ensayo de desprendimiento. Para la determinación de la resistencia a la tracción, se preparan muestras de 2,54 cm de ancho de una sola lámina de película (sin sellar) con el mismo espesor que el de las películas de resistencia al desprendimiento. La muestra sellada o sin sellar se transfiere a la máquina de ensayos de tracción INSTRON para proceder a los ensayos minimizando la exposición en el entorno de humedad relativa del 35 %. La máquina de ensayos de tracción se prepara según las instrucciones del fabricante, se equipa con una célula de carga de 500 N y se calibra. Se colocan las mordazas y las caras correctas.
Para la prueba de desprendimiento, hay una separación de 0.50" (1.27 cm) entre las mordazas de caucho, las cuales son planas y cuadradas. Tres (o más) muestras de 2,54 cm (1") de ancho se cortan en la dirección de la máquina (MD). Las solapas no selladas de cada muestra se colocan en las mordazas de la máquina de ensayo, teniendo cuidado de que la muestra esté alineada con las mordazas y sea paralela a ellas, y de que la muestra no quede demasiado apretada en las mordazas de la máquina de ensayo. Se equilibra la carga y se inicia el ensayo según las instrucciones del fabricante del equipo. Al final de la prueba, la fuerza de tracción (en N) necesaria para desgarrar o separar las capas se registra como la resistencia al desprendimiento. Del mismo modo, para la resistencia a la tracción, se montan tres (o más) muestras de hojas individuales de 2,54 cm de ancho en la máquina de ensayos de tracción y se analizan para determinar la resistencia máxima de la película (en N).
Ejemplos 1-5
Una técnica común para la conversión a alta velocidad de películas solubles en agua es el uso de equipos de conversión de tambor rotativo en los que se suele utilizar agua como solución de sellado para humedecer ligeramente la película de tapa a medida que se aplica y el sello se forma bajo una ligera presión utilizando rodillos. Las propiedades importantes de la solución de sellado incluyen una combinación de resistencia al quemado (es decir, para evitar que se dañe y/o se disuelva el film soluble en agua) y la capacidad de formar un buen sellado, representada por la fuerza de sellado medida por la fuerza (o carga) máxima del sellado o la relación de carga máxima del sellado (como proporción de la fuerza máxima del film). La resistencia a la quemadura se vuelve más importante en las películas de menor calibre (por ejemplo, películas de 38 |jm (1,5 mil) de espesor) que se suelen utilizar para suministrar productos sólidos (por ejemplo, en polvo). Es deseable que una combinación de solución de sellado de la película logre un tiempo mínimo adecuado de quemado y una máxima resistencia de sellado.
Los Ejemplos 1-5 evalúan cinco películas solubles en agua a base de PVOH en función de la concentración de la solución de sellado, utilizando agua sola como sellador de control y soluciones de glicerina en agua de concentración variable (que generalmente abarca del 2,5 % en peso al 50 % en peso). Las concentraciones de glicerina en agua del 2,5 al 15 % en peso están dentro del alcance de la invención reivindicada. Para cada combinación de película-solución de sellado, se probaron los tiempos de quemado y la resistencia al desprendimiento del sello para películas de 38 jm (1,5 mil) de espesor. Los gráficos y datos de los resultados se muestran en las Figuras 3-7 y en las Tablas 1-5 para los Ejemplos 1­ 5, respectivamente. A continuación se ofrece un resumen de los resultados específicos de las diferentes películas de prueba. En particular, las películas a base de PVOH mostraron tiempos de quemado mejorados (aumentados) con el aumento de la concentración de glicerina. Además, las películas de homopolímero de PVOH mostraron una mejora sustancial en la resistencia al desprendimiento del sellado utilizando soluciones de sellado con glicerina en agua, al tiempo que lograron un aumento del tiempo de quemado suficiente para superar un umbral mínimo deseable de aproximadamente 45-50 segundos.
Ejemplo 1 (Película A de 38 jm (1,5 mil) que incluye el copolímero A de PVOH): El tiempo de quemado aumentó con el aumento de la concentración de glicerina. No se observó ninguna diferencia estadística para la resistencia al desprendimiento en el rango de 0% a 35% de solución de glicerina. En este rango es donde se observa la carga máxima de sellado. Hay datos en el 25% donde es estadísticamente diferente del rango de 0 a 35%. Sin embargo, se trata de un único punto y no de una tendencia. Por lo tanto, se puede utilizar una solución de sellado que utilice sólo agua para obtener un buen sellado. El agua sola también tiene una resistencia mínima aceptable a la quemadura de aproximadamente 79 segundos.
Tabla 1. Tiempo de quemado y resistencia al desprendimiento de la película A
Solución de sellado Quemado, Resistencia al Carga de Pico Carga de Pico Relación de s. (95% Cl) desprendimiento, de Película, N de Sello, N Carga de Pico N (95% Cl)
100% agua* 78,85 (5,45) 14,63 (1,00) 33,86 14,63 0,43 2,5% glicerina 77,10 (4,12) 13,51 (1,86) 33,86 13,51 0,40 5% glicerina 94 (9,67) 12,96 (1,46) 33,86 12,96 0,38 10% glicerina 115 (8,18) 14,79 (1,14) 33,86 14,79 0,44 15% glicerina 212 14,73 13,30 1,41 33,86 13,30 0,39 20% glicerina* 295 (22,99) 16,15 (1,60) 33,86 16,15 0,48 25% glicerina* 399 (29,99) 12,91 (1,07) 33,86 12,91 0,38 30% glicerina* 652 (26,90) 13,30 (1,09) 33,86 13,30 0,39 35% glicerina* 13,46 (1,39) 33,86 13,46 0,40 40% glicerina*
Figure imgf000014_0002
12,45 (0,61) 33,86
Figure imgf000014_0003
12,45
Figure imgf000014_0001
0,37 45% glicerina* 12,95 (0,67) 33,86 12,95 0,38 50% glicerina* 12,65 ______(076 ______ 33,86 12,65 0,37 *E¡emplo comparativo
Ejemplo 2 (Película B de 38 jm (1,5 mil) que incluye el copolímero B de PVOH): El tiempo de quemado aumentó con el aumento de la concentración de glicerina. No se observó ninguna diferencia estadística para la resistencia al desprendimiento en el rango de 0% a 25% de solución de glicerina. En este rango es donde se observa la carga máxima de sellado. Hay datos en el 10% donde es estadísticamente diferente del rango de 0 a 35%. Sin embargo, se trata de un único punto y no de una tendencia. Por lo tanto, se puede utilizar una solución de sellado que utilice sólo agua para obtener un buen sellado. El agua sola también tiene una resistencia mínima aceptable a la quemadura de aproximadamente 80 segundos.
Tabla 2. Tiempo de quemado y resistencia al desprendimiento para la película B
Solución de sellado Quemado, Resistencia al Carga de Pico Carga de Pico Relación de s. (95% Cl) desprendimiento, de Película, N de Sello, N Carga de Pico N (95% Cl)
100% agua* 79,5 (7,13) 10,16 (1,43) 32,81 10,16 0,31 2,5% glicerina 92,30 (7,58) 11,47 (2,01) 32,81 11,47 0,35 5% glicerina 111 (9,82) 11,19 (1,97) 32,81 11,19 0,34 10% glicerina 122 (10,92) 14,31 (1,85) 32,81 14,31 0,44 15% glicerina 268,5 11,55 (1,85) 32,81 11,55 0,35
(17,76)
20% glicerina* 11,67 (1,01) 32,81 11,67 0,36 25% glicerina* 9,67 (1,48) 32,81 9,67 0,29 30% glicerina* 7,43 (0,70) 32,81 7,43 0,23 35% glicerina* 9,77 (0,67) 32,81 9,77 0,30 40% glicerina* 5,20 (0,75) 32,81 5,20 0,16 45% glicerina* 3,14 (0,75) 32,81 3,14 0,10 50% glicerina* 2,12 (0,57) 32,81 2,12 0,06 *E¡emplo comparativo
Ejemplo 3 (Película C de 38 jm (1,5 mil) que incluye copolímero C de PVOH): El tiempo de quemado aumentó con el aumento de la concentración de glicerina. No se observó ninguna diferencia estadística para la resistencia al desprendimiento en el rango de 0% a 20% de solución de glicerina. Aquí es donde se observa la carga máxima de sellado. Hay datos en el 15% donde es estadísticamente diferente del rango de 0 a 35%. Sin embargo, se trata de un único punto y no de una tendencia. Por lo tanto, se puede utilizar una solución de sellado que utilice sólo agua para obtener un buen sellado. El agua sola también tiene una resistencia mínima aceptable a la quemadura de aproximadamente 95 segundos.
Tabla 3. Tiempo de quemado y resistencia al desprendimiento para la película C
Solución de sellado Quemado, Resistencia al Carga de Pico Carga de Pico Relación de s. (95% Cl) desprendimiento, de Película, N de Sello, N Carga de Pico N (95% Cl)
100% agua* 95,4 (4,74) 10,83 (1,79) 48,79 10,83 0,22 2,5% glicerina 106,6 (7,85) 10,55 (2,34) 48,79 10,55
Figure imgf000015_0002
0,22
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5% glicerina 153 (8,79) 11,05 (1,63) 48,79 11,05 0,23 10% glicerina 253 (14,21) 12,96 (1,23) 48,79 12,96 0,27 15% glicerina 13,61 (1,38) 48,79 13,61 0,28 20% glicerina* 9,80 (1,60) 48,79 9,80 0,20 25% glicerina* 3,29 (0,42) 48,79 3,29 0,07 30% glicerina* 2,55 (0,36) 48,79 2,55 0,05 35% glicerina* 0,99 (0,11) 48,79 0,99 0,02 40% glicerina* 0,26 (0,04) 48,79 0,26 0,01
45% glicerina* 0,86 (0,30) 48,79 0,86 0,02
50% glicerina* 0,71 (0,09) 48,79 0,71 0,01
*E¡emplo comparativo
Ejemplo 4 (Película D de 38 |jm (1.5 mil) que incluye el homopolímero PVOH D): El tiempo de quemado aumentó con el aumento de la concentración de glicerina. A diferencia de las distintas películas de PVOH copolímero de los Ejemplos 1 a 3, el 0% de glicerina (o el 100% de agua) no presenta la máxima carga de sellado. La máxima fuerza de sellado se observa en un rango de aproximadamente 10 a 40% de glicerina en agua. En este rango es donde se observa la carga máxima de sellado. Es importante destacar que para esta película de homopolímero, una solución de sellado con 100% de agua no es una opción para formar un sello de solución. Si bien la resistencia mínima a la quemadura con un 100% de agua es aceptable y se puede formar un sello utilizando sólo agua como sellador, la fuerza máxima de sellado no alcanza su máximo cuando se utiliza un 100% de agua.
Tabla 4. Tiempo de quemado y resistencia al desprendimiento para la película D
Solución de sellado Quemado, Resistencia al Carga de Pico Carga de Pico Relación de s. (95% Cl) desprendimiento, de Película, N de Sello, N Carga de Pico ____________________________________N (95% Cl)____________________________________________________ 100% agua* 87,7 (6,30) 11,34 (1,78) 42,26 11,34 0,27 2,5% glicerina 117,60 9,77 (1,49) 42,26 9,77 0,23
(9,12)
5% glicerina 127 (12,53) 10,19 (0,73) 42,26 10,19 0,24 10% glicerina 138 (12,36) 14,79 (1,89) 42,26 14,79 0,35 15% glicerina 305,4 (20,5)
Figure imgf000015_0003
12,07 (1,30) 42,26 12,07 0,29 20% glicerina* 531 (23,48) 15,50 (1,33) 42,26 15,50 0,37 25% glicerina* 1006 14,32 (1,90) 42,26 14,32 0,34
(29.92)
30% glicerina* 15,65 (1,22) 42,26 15,65 0,37 35% glicerina* 13,81 (1,15) 42,26 13,81 0,33 40% glicerina* 14,14 (1,02) 42,26 14,14 0,33 45% glicerina* 11,16 (0,93) 42,26 11,16 0,26 50% glicerina*________________________ 6,87 (1,10)__________42,26____________ 6,87_____________ 0,16 *Ejemplo comparativo__________________________________________________________________________________
Ejemplo 5 (Película E de 38 |jm (1,5 mil) que incluye el homopolímero E de PVOH): La película E es una película comestible soluble en agua que incluye (i) un homopolímero de PVOH como polímero soluble en agua (viscosidad nominal de la solución de 23 mPa-s (23 cP) y grado de hidrólisis del 88%; 100 partes de peso por cien de resina (phr)), (ii) xilitol como plastificante de alcohol de azúcar (8. 52 phr), (iii) sorbitol como plastificante de alcohol de azúcar (6,53 phr), (iv) éter de carboximetilcelulosa como compatibilizador de alcohol de azúcar (17,04 phr), (v) glicerina y propilenglicol como plastificantes líquidos (36,98 phr combinados), y (vi) un auxiliar de proceso surfactante (1,43 phr). El tiempo de quemado aumentó con el incremento de la concentración de glicerina. A diferencia de las películas de PVOH copolímero de los Ejemplos 1-3, el 0% de glicerina (o el 100% de agua) no presenta la máxima carga de sellado. La máxima fuerza de sellado se observa en un rango del 5 al 20% de solución de glicerina. En este rango es donde se observa la máxima carga de pico de sellado. Es importante destacar que, para esta película de homopolímero, una solución de sellado con 100% de agua no es una opción para formar un sello de solución. Además, la resistencia mínima a la quemadura al 100% de agua de aproximadamente 34 segundos no es aceptable. Sin embargo, a niveles de glicerina del 5% y superiores, se obtiene un tiempo mínimo de quemado de 54 segundos o más.
Tabla 5. Tiempo de quemado y resistencia al desprendimiento para la película E
Solución de sellado Quemado, Resistencia al Carga de Pico Carga de Pico Relación de s. (95% Cl) desprendimiento, de Película, N de Sello, N Carga de Pico N (95% Cl)
100% agua* 34,55 (2,04) 2,44 (0,81) 19,92 2,44 0,12 2,5% glicerina 51,10 (2,04) 2,10 (0,87) 19,92 2,10 0,11 5% glicerina 54 (3,09) 4,16 (0,92) 19,92 4,16 0,21 10% glicerina 62 (4,56) 3,77 (0,95) 19,92 3,77 0,19 15% glicerina 74,5 (6,64) 4,95 (0,32) 19,92 4,95 0,25 20% glicerina* 112 (9,91) 4,93 (0,86) 19,92 4,93 0,25 25% glicerina* 218 (23,37) 2,95 (0,38) 19,92 2,95 0,15 30% glicerina* 443 (27,01) 0,61 (0,16) 19,92 0,61 0,03 35% glicerina* 972 (36,34) 0,65 (0,11) 19,92 0,65 0,03 40% glicerina* 1,29 (0,14) 19,92 1,29
Figure imgf000016_0001
0,06
Figure imgf000016_0002
45% glicerina* 0,75 (0,24) 19,92 0,75 0,04 50% glicerina* 0,69 (0,05) 19,92 0,69 0,03 *E¡emplo comparativo
Ejemplos 6-11
De forma análoga a los Ejemplos 1-5, los Ejemplos 6-11 evalúan una película soluble en agua a base de PVOH (Película F que incluye el homopolímero F de PVOH) en función de la concentración de la solución de sellado, utilizando agua sola como sellador de control y soluciones de sellado de concentración variable (que generalmente abarca del 2,5 % en peso al 50 % en peso) utilizando disolventes de diol y poliol. La película F es una película comestible soluble en agua con una carga máxima de película de aproximadamente 20,0 N y que incluye (i) un homopolímero de PVOH como polímero soluble en agua (viscosidad nominal de la solución de 8 mPa-s (8 cP) y un grado de hidrólisis del 88%; 100 partes de peso por cien de resina (phr)), (ii) xilitol como plastificante de alcohol de azúcar (852 phr), (iii) sorbitol como plastificante de alcohol de azúcar (6,53 phr), (iv) éter de carboximetilcelulosa como compatibilizador de alcohol de azúcar (17,04 phr), (v) glicerina y propilenglicol como plastificantes líquidos (36,98 phr combinados), y (vi) un auxiliar de proceso surfactante (1,43 phr). Los disolventes específicos utilizados fueron glicerina (Ejemplo 6), 2-metil-1,3-propanediol (comparativo, Ejemplo 7), propilenglicol (comparativo, Ejemplo 8), manitol (Ejemplo 9), sorbitol (Ejemplo 10) y xilitol (Ejemplo 11). Para cada combinación de película-solución de sellado, se ensayaron los tiempos de quemado y la resistencia al desprendimiento del sello para películas de 38 mm (1,5 mil) de espesor. Los gráficos y datos de los resultados se muestran en las Figuras 8-13 y las Tablas 6-11 para los Ejemplos 6-11, respectivamente.
Tabla 6. Tiempo de quemado y resistencia al desprendimiento para la película F - Glicerina
Solución de sellado Quemado, Resistencia al
s. (95% Cl) desprendimiento,
N (95% Cl)
100% agua* 43 (1,52) 4,18 (0,48)
2,5% glicerina 47 248 3,73 (0,53)
5% glicerina
Figure imgf000016_0003
6,80 (0,46)
10% glicerina 61 (1,98) 4,39 (0,75)
15% glicerina 67 (2,70) 4,61 (0,90)
20% glicerina* 113 (5,91) 4,91 (0,58)
25% glicerina* 171 (10,27) 3,97 (0,42)
30% glicerina*_________ 250 (15,29) 3,74 (0,23)
*Ejemplo comparativo_______________________________
Tabla 7. Tiempo de quemado y resistencia al desprendimiento para la película F - MP Diol (Comparativo)
Solución de sellado Quemado, Resistencia al
s. (95% Cl) desprendimiento,
N (95% Cl)
100% agua* 43 (1,52) 4,18 (0,48)
2,5% MP Diol 50 (1,78) 3,73 (0,53)
5% MP Diol 52 (1,79) 6,80 (0,46)
10% MP Diol 57 (2,17) 4,39 (0,75)
15% MP Diol 84 (3,27) 4,61 (0,90)
Figure imgf000017_0001
20% MP Diol 97 (3,39) 4,91 (0,58)
25% MP Diol 156 (7,23) 3,97 (0,42)
30% MP Diol 200 (9,53) 3,74 (0,23)
35% MP Diol 320 (23,35) 1,80 (1,02)
40% MP Diol 432 (17,51) 3,61 (1,37)
45% MP Diol
Figure imgf000017_0003
608 (31,30) 3,93 (1,19)
Figure imgf000017_0002
50% MP Diol 654 (28,18) 2,99 (0,76)
Tabla 8. Tiempo de quemado y resistencia al desprendimiento para la película F - Propilenglicol (Comparativo)
Solución de sellado Quemado, Resistencia al
s. (95% Cl) desprendimiento,
N (95% Cl)
100% agua* 43 (1,52) 4,18 (0,48)
2,5% Propilenglicol 51 (1,75) 2,91 (0,30)
5% Propilenglicol 53 (1,60) 4,70 (0,37)
10% Propilenglicol 61 (3,01) 4,81 (0,65)
15% Propilenglicol 97 (3,87) 4,58 (0,58)
20% Propilenglicol 111 (3,43) 4,34 (0,14)
25% Propilenglicol
Figure imgf000017_0004
175 (7,27) 4,81 (0,62)
30% Propilenglicol 211 (9,25) 4,45 (0,68)
35% Propilenglicol 449 (25,41) 4,23 (0,85)
40% Propilenglicol 434 (16,62)
Figure imgf000017_0005
3,41 (1,00)
Tabla 9. Tiempo de quemado y resistencia al desprendimiento para la película F - Manitol
Solución de sellado Quemado, Resistencia al
s. (95% Cl) desprendimiento,
N (95% Cl)
100% agua* 43 (1,52) 4,18 (0,48)
2,5% Manitol 42 (2,01) 3,01 (0,95)
5% Manitol 55 (1,51) 5,59 (0,95)
10% Manitol
Figure imgf000017_0006
67 (3,76) 4,61 (0,54)
15% Manitol 91 (5,10) 2,91 (0,34)
Tabla 10. Tiempo de quemado y resistencia al desprendimiento para la película F - Sorbitol
Solución de sellado Quemado, Resistencia al
s. (95% Cl) desprendimiento, ________________________ '____________ N (95% Cl)
100% agua* 43 (1,52) 4,18 (0,48)
2,5% Sorbitol 51 (2,84) 3,92 (0,99)
5% Sorbitol 50 (2,70) 6,97 (0,62)
10% Sorbitol 72 (3,08) 6,10 (0,34)
15% Sorbitol 87 (3,87) 3,50 (0,41)
20% Sorbitol 107 (4,87) 3,70 (0,14)
25% Sorbitol 225 (18,21) 2,16 (0,58)
30% Sorbitol 539 (52,46)
Figure imgf000017_0007
2,04 (0,58)
*E¡emplo comparativo
Tabla 11. Tiempo de quemado y resistencia al desprendimiento para la película F - Xilitol
Solución de sellado Quemado, Resistencia al
s. (95% Cl) desprendimiento,
N (95% Cl)
100% agua* 43 (1,52) 4,18 (0,48)
2,5% Xilitol 46 (2,59) 4,58 (0,36)
5% Xilitol 48 (2,46) 5.84 (0,59)
10% Xilitol 63 (3,41) 5,63 (0,39)
15% Xilitol 73 (3,20) 4,76 (0,37)
20% Xilitol* 126 (5,46) 4,94 (0,27)
25% Xilitol* 199 (11,70) 4,25 (0,58)
*E¡emplo comparativo
En particular, los disolventes de poliol que contenían 3, 5 o 6 grupos hidroxilo mostraron una mejora sustancial en la resistencia al desprendimiento del sello y, al mismo tiempo, lograron un aumento del tiempo de quemado suficiente para superar un umbral mínimo deseable de al menos aproximadamente 45-50 segundos. Por el contrario, los disolventes de diol (comparativa) que contienen 2 grupos hidroxilo, aunque lograron un tiempo de quemado por encima de un mínimo aceptable, no mostraron una mejora en la resistencia al desprendimiento del sello en relación con el agua en el mismo grado que los disolventes de poliol.
La Tabla 12 a continuación presenta un análisis HSP de los diversos disolventes probados en los Ejemplos 6-11 para su radio de solubilidad (Ra) en relación con un homopolímero de PVOH como el componente polimérico correspondiente en la película soluble en agua (véase la Ecuación (2) anterior). Los valores de la Tabla 12 se calcularon utilizando la metodología Y-MB y el software HSPIP disponible en el mercado para su aplicación. A partir de la Tabla 12, se observa que los disolventes de poliol que tienen mejores propiedades de sellado de la solución en comparación con los disolventes de diol tienen igualmente radios de solubilidad más pequeños en relación con el PVOH.
Tabla 12. Análisis HP: PVOH - Radios de Solubilidad de Solvente
Parámetro HSP
Componente 5d 5p 5h Ra
PVOH 19,3 10,4 26,5 -
Glicerina 18,3 11,3 28,5 3,0
Manitol 17,6 12,3 28,6 4,4
Sorbitol 17,6 12,3 28,6 4,4
Xilitol 18,0 11,9 29,2 4,0
2-Metil-1,3-Propanediol 17,3 9,3 21,4 6,6
Propilenglucol 17,4 8,8 21,7 6,3
La descripción anterior se ofrece únicamente para facilitar la comprensión, y no deben entenderse limitaciones innecesarias de la misma, ya que las modificaciones dentro del ámbito de la invención reivindicada pueden ser evidentes para aquellos que tienen una habilidad ordinaria en el arte.
A lo largo de esta especificación y de las reivindicaciones que siguen, a menos que el contexto requiera lo contrario, la palabra "comprende" y las variaciones tales como "comprende" y "que comprende" se entenderán que implican la inclusión de un número entero o paso o grupo de números enteros o pasos, pero no la exclusión de cualquier otro número entero o paso o grupo de números enteros o pasos.
A lo largo de la especificación, cuando las composiciones se describen como incluyendo componentes o materiales, se contempla que las composiciones también pueden consistir esencialmente en, o consistir en, cualquier combinación de los componentes o materiales recitados, a menos que se describa de otra manera. Asimismo, cuando los métodos se describen como incluyendo pasos particulares, se contempla que los métodos también pueden consistir esencialmente en, o consistir en, cualquier combinación de los pasos recitados, a menos que se describa de otra manera. La invención revelada de forma ilustrativa en el presente documento puede practicarse de forma adecuada en ausencia de cualquier elemento o paso que no se describa específicamente en el presente documento.
La práctica de un método divulgado aquí, y los pasos individuales del mismo, pueden ser realizados manualmente y/o con la ayuda o automatización proporcionada por equipos electrónicos. Aunque los procesos se han descrito con referencia a realizaciones particulares, una persona con conocimientos ordinarios en la materia apreciará fácilmente que pueden utilizarse otras formas de realizar los actos asociados a los métodos. Por ejemplo, el orden de varios de los pasos puede cambiarse, a menos que se describa de otro modo. Además, algunos de los pasos individuales pueden combinarse o subdividirse en pasos adicionales.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Un método para sellar una película soluble en agua, el método comprende:
(a) aplicar una solución de sellado a una primera superficie de una película soluble en agua, comprendiendo la solución de sellado
(i) agua en una concentración del 85 % al 98 % en peso con respecto a la solución de sellado total, y (ii) un poliol que tiene de 3 a 12 grupos hidroxilos, en el que el poliol está presente en la solución de sellado en una concentración del 2 al 15 % en peso con respecto a la solución de sellado total,
donde la solución de sellado tiene una viscosidad dinámica (ms) inferior a 1,5 mPa-s (1,5 cP) medida a 20°C; y (b) poner en contacto una segunda superficie de una película soluble en agua con la solución de sellado en la primera superficie durante un tiempo suficiente para formar un sello entre la primera superficie y la segunda superficie.
2. El método de la reivindicación 1, donde el poliol:
(a) contiene de 3 a 12 átomos de carbono; y/o
(b) se selecciona del grupo que consiste en glicerol, eritritol, treitol, arabitol, xilitol, ribitol, manitol, sorbitol, galactitol, fucitol, iditol, inositol, volemitol, isomalt, maltitol, lactitol, y combinaciones de los mismos.
3. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la solución de sellado consiste esencialmente en agua y uno o más polioles que tienen cada uno de 3 a 12 grupos hidroxilos.
4. El método de la reivindicación 1, el método comprende:
(a) aplicar una solución de sellado a una primera superficie de una película soluble en agua que tiene un espesor inicial inferior a 50 |jm y que comprende un copolímero de alcohol polivinílico que consiste esencialmente en unidades de repetición monoméricas de alcohol vinílico y unidades de repetición monoméricas de acetato de vinilo, comprendiendo la solución de sellado
(i) agua, y
(ii) un poliol presente en la solución de sellado en una cantidad que oscila entre el 2 % en peso y el 15 % en peso, siendo el poliol seleccionado del grupo que consiste en glicerol, eritritol, treitol, arabitol, xilitol, ribitol, manitol, sorbitol, galactitol, fucitol, iditol, inositol, volemitol, isomalt, maltitol, lactitol, y combinaciones de los mismos,
donde la solución de sellado tiene una viscosidad dinámica (ms) inferior a 1,5 mPa-s (1,5 cP) medida a 20°C; y (b) poner en contacto una segunda superficie de una película soluble en agua que tenga un espesor inicial inferior a 50 jm y que comprenda un copolímero de alcohol polivinílico compuesto esencialmente por unidades de repetición monoméricas de alcohol vinílico y unidades de repetición monoméricas de acetato de vinilo con la solución de sellado en la primera superficie durante un tiempo suficiente para formar un sello entre la primera superficie y la segunda superficie.
5. El método de la reivindicación 4, donde la película soluble en agua para cada una de la primera superficie y la segunda superficie:
(i) tiene un grado de hidrólisis que oscila entre el 86,5% y el 89%; y
(ii) comprende además: (A) un plastificante de alcohol de azúcar seleccionado del grupo que consiste en isomalt, maltitol, sorbitol, xilitol, eritritol, adonitol, dulcitol, pentaeritritol, manitol y combinaciones de los mismos, (B) un plastificante líquido seleccionado del grupo que consiste en glicerina, diglicerina, etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol tetraetilenglicol, propilenglicol, polietilenglicoles de hasta 400 MW, 2-metil-1,3-propanediol, y combinaciones de los mismos, y (C) un agente compatibilizador seleccionado del grupo que consiste en éteres de celulosa, polisacáridos de pectina, polisacáridos de alginato de sodio, almidones modificados, y combinaciones de los mismos.
6. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde la viscosidad dinámica oscila entre 1 mPa-s y 1,45 mPas (1 cP a 1,45 cP).
7. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, o la reivindicación 6 como dependiente de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la película soluble en agua comprende:
(a) un polímero soluble en agua seleccionado del grupo que consiste en alcoholes polivinílicos, polietileniminas, poliacrilatos, copolímeros de acrilato solubles en agua, polivinilpirrolidonas, pullulanos, gomas guar, gomas xantanas, carragenatos, almidones, almidones etoxilados, almidones hidroxipropilados, óxidos de polialquileno, poliacrilamidas, ácidos poliacrílicos y sus sales, celulosas, éteres de celulosa ésteres de celulosa, amidas de celulosa, acetatos de polivinilo, ácidos policarboxílicos y sus sales, poliaminoácidos, poliamidas, gelatinas, metilcelulosas, carboximetilcelulosas y sus sales, dextrinas, etilcelulosas, hidroxietilcelulosas, hidroxipropilmetilcelulosas, maltodextrinas, polimetacrilatos, copolímeros de los mismos, mezclas de los mismos y combinaciones de los mismos; o
(b) un polímero soluble en agua que comprenda alcohol polivinílico; o
(c) un copolímero de alcohol polivinílico constituido esencialmente por unidades de repetición monoméricas de alcohol vinílico y unidades de repetición monoméricas de acetato de vinilo.
8. El método de la reivindicación 7, donde se aplica la opción (b) o (c), y en el que el alcohol polivinílico tiene un grado de hidrólisis que oscila entre:
(a) 75% a 99%; o b) 86,5% a 89%.
9. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde la primera superficie y la segunda superficie:
(a) tienen cada una independientemente un espesor inicial que va de 10 |jm a 150 |jm; y/o
(b) son de la misma película hidrosoluble; o
(c) son de diferentes películas solubles en agua.
10. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde:
(a) el contacto de la segunda superficie con la primera superficie comprende al menos uno de los siguientes: aplicar presión a la primera superficie y a la segunda superficie, y aplicar calor a la primera superficie y a la segunda superficie para formar el sello; y/o
(b) la segunda superficie comprende una segunda solución de sellado en la misma para ser contactada con la primera superficie al formar el sello.
11. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, donde:
(i) la película soluble en agua de al menos una de la primera superficie y la segunda superficie define un volumen que encierra al menos parcialmente una composición, y
(ii) la formación del sello crea un paquete soluble en agua sellado que contiene la composición.
12. El método de la reivindicación 11, donde la composición se selecciona del grupo que consiste en artículos ingeribles para humanos y animales, composiciones para el cuidado personal y composiciones de limpieza.
13. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, donde la concentración del poliol en la solución de sellado es:
a) del 2 % en peso al 12 % en peso, o
b) de 2 % en peso a 10 % en peso, o
c) 5 % en peso a 10 % en peso.
14. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, donde la concentración de agua en la solución de sellado es:
a) del 85 % en peso al 95 % en peso, o b) del 90 % en peso al 95 % en peso.
15. Un artículo que comprende una película sellada soluble en agua obtenible por un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.
16. El artículo de la reivindicación 15, donde dicho artículo comprende:
(a) una primera superficie de una película soluble en agua sellada a una segunda superficie de una película soluble en agua en una región interfacial entre la primera superficie y la segunda superficie; y
(b) un poliol que tiene de 3 a 12 grupos hidroxilos presentes en la región interfacial en una concentración local sustancialmente mayor que una concentración global del poliol en la película soluble en agua y fuera de la región interfacial.
17. El artículo de la reivindicación 16, donde dicho artículo comprende:
(a) una primera superficie de una película soluble en agua sellada a una segunda superficie de una película soluble en agua en una región interfacial entre la primera superficie y la segunda superficie, en la que la película soluble en agua para cada una de la primera superficie y la segunda superficie tiene un espesor inicial inferior a 50 jm y comprende un copolímero de alcohol polivinílico formado esencialmente por unidades de repetición monoméricas de alcohol vinílico y unidades de repetición monoméricas de acetato de vinilo; y
(b) un poliol presente en la región interfacial a una concentración local sustancialmente superior a una concentración global del poliol en la película soluble en agua y fuera de la región interfacial el poliol se selecciona del grupo que consiste en glicerol, eritritol, treitol, arabitol, xilitol, ribitol, manitol, sorbitol, galactitol, fucitol, iditol, inositol, volemitol, isomalt, maltitol, lactitol y combinaciones de los mismos.
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