ES2942665T3 - Película hidrosoluble para el termoformado de perfiles de embutición profunda y artículos termoformados que la comprenden - Google Patents

Abstract

La descripción proporciona una película soluble en agua adecuada para el termoformado de perfiles embutidos profundos, la película incluye una mezcla de una resina de alcohol polivinílico (PVOH) soluble en agua y un plastificante, y la película se caracteriza por un módulo de almacenamiento a 90 °C inferior a 1,5 x 108. La divulgación proporciona además un artículo termoformado que comprende la película soluble en agua según la divulgación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Película hidrosoluble para el termoformado de perfiles de embutición profunda y artículos termoformados que la comprenden

Campo de la invención

La presente divulgación se refiere en general a películas hidrosolubles y artículos relacionados. Más concretamente, la divulgación se refiere a películas hidrosolubles adecuadas para termoformar perfiles de embutición profunda y artículos termoformados que las comprenden.

Antecedentes

Las películas poliméricas hidrosolubles se usan habitualmente como materiales de envasado para simplificar la dispersión, el vertido, la disolución y la dosificación de un material que ha de suministrarse. Por ejemplo, las bolsas fabricadas con una película hidrosoluble se usan habitualmente para envasar composiciones para el cuidado del hogar, tales como detergente para ropa o lavavajillas. Un consumidor puede añadir directamente la composición embolsada a un recipiente de mezclado, tal como un cubo, fregadero o lavadora. Ventajosamente, esto permite una dosificación precisa, eliminando al mismo tiempo la necesidad de que el consumidor mida la composición. La composición embolsada también puede reducir el desorden que se asociaría a la dispensación de una composición similar desde un recipiente, tal como el vertido de un detergente para la ropa líquido desde una botella. En resumen, las bolsas de película polimérica premedidas solubles hacen que el uso sea más cómodo para el consumidor en diversas aplicaciones.

Las monodosis solubles ("soluble unit doses", SUDS) se pueden diseñar para incluir múltiples cavidades, teniendo cada cavidad su propia forma y tamaño. Algunas películas hidrosolubles comerciales presentan un rendimiento inadecuado en diseños de monodosis más complejos, por ejemplo, en monodosis que tienen cavidades profundas en forma de caja. Por consiguiente, existe la necesidad en la técnica de una película hidrosoluble adecuada para termoformar perfiles de embutición profunda, por ejemplo, para el uso en envases monodosis solubles en agua. La publicación de solicitud de patente de EE. UU. n.° 2009/291282 A1 se refiere, en general, a una película hidrosoluble que comprende una resina de poli(alcohol vinílico) como componente principal que es menos probable que cause coloración en el momento de la formación de la película y coloración con el tiempo, incluso al entrar en contacto con un producto químico. Describe una película que comprende una resina de PVOH modificada aniónica y al menos dos tipos de plastificantes. La publicación de solicitud de patente internacional n.° 2014/151718 A2 está dirigida a películas que incluyen copolímeros de poli(alcohol vinílico), incluido acrilato de metilo, que contienen una cantidad controlada de modificación de acrilato que afecta a la solubilidad y proporciona características de liberación retardada.

Sumario

La invención se expone en el conjunto de reivindicaciones adjunto. Un aspecto de la divulgación proporciona una película hidrosoluble adecuada para termoformar perfiles de embutición profunda.

Otro aspecto de la divulgación proporciona un artículo termoformado.

Otro aspecto de la divulgación es una bolsa termoformada.

Otro aspecto de la divulgación es un método para fabricar una forma a partir de una película hidrosoluble.

Para las composiciones y los métodos que se describen en el presente documento, se contemplan características opcionales, que incluyen, entre otras, componentes, intervalos de composición de los mismos, sustituyentes, condiciones y etapas para ser seleccionados a partir de los diversos aspectos, realizaciones y ejemplos proporcionados en el presente documento.

Para los expertos en la materia serán evidentes otros aspectos y ventajas a partir de un análisis de la siguiente descripción detallada, tomada conjuntamente con los dibujos. Aunque la película, el artículo, la bolsa y sus métodos de fabricación son susceptibles de realizaciones en diversas formas, la descripción a continuación incluye realizaciones específicas, entendiendo que la divulgación es ilustrativa, y no pretende limitar la invención a las realizaciones específicas que se describen en el presente documento.

Breve descripción de los dibujos

Para facilitar aún más la comprensión de la presente invención, se adjuntan dos figuras de dibujos.

La figura 1 muestra una representación gráfica de la uniformidad del espesor en diversas películas termoformadas. La figura 2 muestra una representación gráfica del módulo de almacenamiento frente a la temperatura para diversas películas hidrosolubles.

Descripción detallada

La divulgación proporciona una película hidrosoluble adecuada para el termoformado de perfiles de embutición profunda, comprendiendo la película una mezcla de una resina de poli(alcohol vinílico) (PVOH) hidrosoluble y un plastificante, en donde la resina de poli(alcohol vinílico) hidrosoluble comprende un copolímero de poli(acetato de vinilo-co-maleato) y la resina de poli(alcohol vinílico) hidrosoluble tiene una viscosidad en el intervalo de aproximadamente 14 cP a aproximadamente 20 cP. En algunas realizaciones, la resina de poli(alcohol vinílico) hidrosoluble comprende una mezcla del copolímero de poli(acetato de vinilo-co-maleato) y un segundo polímero de poli(alcohol vinílico). Opcionalmente, el segundo polímero de poli(alcohol vinílico) se puede seleccionar del grupo que consiste en copolímeros de poli(acetato de vinilo-co-acrilato de metilo), homopolímeros de poli(alcohol vinílico) y mezclas de los mismos. En determinadas realizaciones, el copolímero de poli(acetato de vinilo-co-maleato) incluye al menos 2 % en moles de modificación de maleato.

Tal como se usa en el presente documento, "copolímero de poli(acetato de vinilo-co-[monómero])" abarca copolímeros de poli(acetato de vinilo) no hidrolizados (es decir, un verdadero copolímero de unidades de monómero de acetato de vinilo y unidades de comonómero (por ejemplo, maleato)), copolímeros de poli(acetato de vinilo) parcialmente hidrolizados (es decir, un terpolímero que incluye unidades de monómero de acetato de vinilo, unidades de monómero de alcohol vinílico y las unidades de comonómero (por ejemplo, maleato)) y copolímeros de poli(acetato de vinilo) completamente hidrolizados (es decir, un verdadero copolímero que incluye unidades de monómero de alcohol vinílico y las unidades de comonómero (por ejemplo, maleato)).

En algunas realizaciones, la resina de PVOH comprende al menos un 9 % en moles de grupos colgantes que no son hidroxilo en total.

Tal como se usa en el presente documento, los "grupos colgantes que no son hidroxilo" incluyen grupos colgantes que se introducen mediante la modificación de un esqueleto de poli(alcohol vinílico) típico (por ejemplo, copolimerización de acetato de vinilo con monómeros aniónicos), así como grupos colgantes de acetato que no se han hidrolizado en grupos hidroxilo, pero no incluye los grupos hidroxilo que surgen de la hidrólisis del acetato de vinilo. Por ejemplo, un monómero de acrilato de metilo contribuye con 1 grupo colgante y un monómero maleico contribuye con 2 grupos colgantes. Por consiguiente, un copolímero de PVOH que tiene un 1 % en moles de grupos acetato (un 99 % en moles hidrolizados), un 1 % en moles de acrilato de metilo y un 1 % en moles de maleato de monometilo tendría una cantidad total de grupos colgantes del 4 % en moles.

La película comprende una mezcla de una resina de poli(alcohol vinílico) (PVOH) hidrosoluble y un plastificante. En algunas realizaciones, la película puede tener un módulo de almacenamiento a 90 °C inferior a 1,5 x 108. En algunas realizaciones, la película hidrosoluble puede tener un módulo de almacenamiento a 35 °C de al menos 1 x 108. Tal como se usa en el presente documento y a menos que se especifique lo contrario, el módulo de almacenamiento de la película se proporciona en Pascales (Pa). La película hidrosoluble se caracteriza por una razón de su módulo de almacenamiento a 35 °C a su módulo de almacenamiento a 90 °C de al menos 4,5. En algunas realizaciones, la película hidrosoluble se puede caracterizar por una razón de su módulo de almacenamiento a 35 °C a su módulo de almacenamiento a 90 °C inferior a 8. En algunas realizaciones, la resina de PVOH de las películas de la divulgación comprende al menos un 3,5 % en moles de grupos colgantes que no son hidroxilo en total y, opcionalmente, al menos un 3 % en moles de grupos aniónicos colgantes.

Otro aspecto de la divulgación proporciona un artículo termoformado que comprende la película hidrosoluble según la divulgación. El artículo se caracteriza por una razón de embutición de al menos 2,5. En algunas realizaciones, el artículo incluye una cavidad termoformada que comprende paredes, esquinas y un fondo, y el artículo se puede caracterizar por una razón de embutición de al menos 3,5, y el espesor promedio de la película termoformada medido en el centro de las paredes laterales es al menos el 55 % del espesor de la película original. En algunas realizaciones, el artículo incluye una cavidad termoformada que comprende paredes, esquinas y un fondo, y el artículo se puede caracterizar por una razón de embutición de al menos 3,5, y el espesor promedio de la película termoformada medido cerca del borde inferior de la pared lateral es al menos el 29 % del espesor de la película original, el artículo incluye una cavidad termoformada que comprende paredes, esquinas y un fondo, y el artículo se puede caracterizar por una razón de embutición de al menos 3,5 y el espesor de la película termoformada en la pared de fondo es al menos el 37 % del espesor de la película original. En algunas realizaciones, el artículo incluye una cavidad termoformada que comprende paredes, esquinas y un fondo, y el artículo se puede caracterizar por una razón de embutición de al menos 3.5 y el espesor de la película termoformada en la pared de fondo es al menos el 28 % del espesor de la película original. En algunas realizaciones, el artículo incluye una cavidad termoformada que comprende paredes, esquinas y un fondo, y el artículo se puede caracterizar por una razón de embutición de al menos 3,5, y el espesor promedio de la película termoformada en al menos dos regiones seleccionadas de las esquinas, las paredes laterales y el fondo es al menos el 40 % del espesor original. En algunas realizaciones, el artículo incluye una cavidad termoformada que comprende paredes, esquinas y un fondo, y el artículo se puede caracterizar por una razón de embutición de al menos 3.5 y el espesor de la película termoformada en la pared de la esquina es al menos el 27 % del espesor de la película original. Opcionalmente, el artículo se forma al vacío.

El artículo termoformado que comprende la película hidrosoluble según la divulgación puede comprender al menos dos cavidades termoformadas, cada cavidad comprende paredes, esquinas y un fondo.

Otro aspecto de la divulgación es una bolsa termoformada que comprende la película hidrosoluble de la divulgación. Tal como se usa en el presente documento, a menos que se especifique lo contrario, "bolsa", "paquete", y "bolsita" pueden usarse indistintamente.

Otro aspecto de la divulgación es un método para fabricar una forma a partir de una película hidrosoluble que comprende termoformar una película hidrosoluble según la divulgación. En algunas realizaciones, el método comprende el termoformado al vacío de la película hidrosoluble. Opcionalmente, el método puede incluir calentar la película hidrosoluble a una temperatura en un intervalo de aproximadamente 50 a aproximadamente 150 °C. En algunas realizaciones, el termoformado comprende un molde de termoformado que comprende al menos dos cavidades.

Tal como se usa en el presente documento, a menos que se especifique lo contrario, los "perfiles de embutición profunda" se refieren a un perfil que tiene una razón de embutición de al menos 2,5.

"Que comprende", tal como se usa en el presente documento, significa que pueden emplearse conjuntamente diversos componentes, ingredientes o etapas en la práctica de la presente divulgación. Por tanto, la expresión "que comprende" abarca las expresiones más restrictivas "que consiste fundamentalmente" y "que consiste en". Las presentes composiciones pueden comprender, consistir fundamentalmente o consistir en cualquiera de los elementos requeridos y opcionales divulgados en el presente documento. Por ejemplo, un paquete termoformado puede "consistir fundamentalmente" en una película descrita en este documento para el uso de sus características de termoformado, e incluye también una película no termoformada (por ejemplo, la parte de la tapa) y marcas opcionales en la película, por ejemplo, por impresión de inyección de tinta. La invención divulgada de forma ilustrativa en el presente documento puede ponerse en práctica de forma adecuada en ausencia de cualquier elemento o etapa que no se divulga de forma específica en el presente documento.

Las películas, tales como las fabricadas de acuerdo con la divulgación, se definen en la industria de los polímeros (Encyclopedia of Polymer Science and Technology, John Wiley & Sons, Inc., 1967, vol. 6, página 764) como "plásticos moldeados que son comparativamente delgados en relación con su anchura y ancho y que tienen un espesor máximo de 0,254 mm (0,010 pulgadas)".

Las películas autoportantes son aquellas capaces de soportar su propio peso. Las películas uniformes se refieren a aquellas que prácticamente no tienen roturas, lágrimas, orificios, burbujas ni estrías.

Para ser considerada una película hidrosoluble de acuerdo con la presente divulgación, la película, con un espesor de aproximadamente 0,038 mm (aproximadamente 1,5 mil), se disuelve en 300 segundos o menos en agua a una temperatura de 20 °C (68 °F) de acuerdo con el método de prueba MonoSol MSTM-205.

Todos los porcentajes, las partes y las proporciones se basan en el peso seco total de la composición de la película formada y todas las mediciones se realizan a aproximadamente 25 °C, a menos que se especifique lo contrario. Todos los pesos correspondientes a los ingredientes enumerados se basan en el nivel del principio activo y, por lo tanto, no incluyen vehículos o subproductos que puedan estar incluidos en materiales disponibles en el mercado, a menos que se especifique lo contrario.

Todos los intervalos que se exponen en el presente documento incluyen todos los posibles subconjuntos de intervalos y cualquier combinación de dichos subconjuntos de intervalos. Por defecto, los intervalos incluyen los puntos finales indicados, a menos que se indique lo contrario. Cuando se proporciona un intervalo de valores, se entiende que cada valor intermedio entre el límite superior y el límite inferior de ese intervalo y cualquier otro valor indicado o intermedio en ese intervalo indicado se incluye dentro de la divulgación. Los límites superior e inferior de estos intervalos más pequeños pueden incluirse independientemente en los intervalos más pequeños y también se incluyen dentro de la divulgación, estando sujetos a cualquier límite excluido de manera específica en el intervalo establecido. Cuando el intervalo indicado incluye uno o ambos límites, también se contempla que formen parte de la divulgación los intervalos que excluyan uno cualquiera de los dos o ambos límites incluidos.

Las dimensiones y los valores divulgados en el presente documento no se han de entender como estrictamente limitados a los valores numéricos exactos citados. En cambio, salvo que se especifique lo contrario, cada una de tales dimensiones pretende incluir tanto el valor citado como un intervalo funcionalmente equivalente que rodea a ese valor. Por ejemplo, una dimensión divulgada como "15 mm" pretende incluir "aproximadamente 15 mm", y "aproximadamente 15 mm" puede incluir un intervalo de 14,5 mm a 15,4 mm, por ejemplo, por redondeo numérico.

Como se usan en el presente documento y a menos que se especifique lo contrario, las expresiones "% en peso" y "% p" tienen por objeto referirse a la composición del elemento identificado en partes "secas" (sin agua) en peso de toda la película (cuando sea pertinente) o partes en peso de toda la composición incluida dentro de una bolsa (cuando sea pertinente). Tal como se usa en el presente documento y a menos que se especifique lo contrario, el término "phr" se refiere a la composición del elemento identificado en partes por cien partes de polímero hidrosoluble (o resina; ya sea de poli(alcohol vinílico) o de otro tipo) en la película hidrosoluble.

Tal como se describe a continuación, sorprendentemente, la película descrita en el presente documento proporciona una capacidad excelente para convertirse en una bolsa o artículo de embutición profunda usando un equipo automatizado (conformabilidad). La buena conformabilidad de la película se puede determinar mediante uno o más factores que incluyen (a) el hecho de que los espesores de película de cada una de las regiones del artículo termoformado (por ejemplo, paredes, esquinas y el fondo de una forma termoformada) se maximizan (es decir, son menos delgados, en comparación con el espesor de la película original antes del termoformado); (b) el hecho de que la película siga la forma de la cavidad de manera lisa y uniforme (por ejemplo, paredes, esquinas y fondo de la cavidad); y (c) el hecho de que las regiones del artículo termoformado (por ejemplo, paredes, esquinas y fondo de una forma termoformada) sean más uniformes en espesor; y (d) la ausencia o la minimización de defectos (por ejemplo, la ausencia de pliegues o arrugas en lo que pretende ser una superficie lisa en la forma termoformada). Las películas se termoformaron como se describe a continuación y se caracterizaron midiendo los espesores de película y el módulo de almacenamiento de acuerdo con los métodos de prueba descritos a continuación.

La película se puede fabricar mediante un método de moldeado con solución. La película se puede utilizar para formar un artículo o una bolsa mediante cualquier proceso adecuado, incluida la termoformación y, por ejemplo, el sellado con disolvente o el termosellado de capas de película alrededor de la periferia del artículo. Las bolsas se pueden usar para dosificar materiales que se van a suministrar a la masa de agua, por ejemplo.

Se contempla que las películas, los artículos, las bolsas y los métodos relacionados de fabricación y uso incluyan realizaciones que incluyen cualquier combinación de uno o más de los elementos, las características y las etapas que se describen más adelante (incluidos los que se muestran en los ejemplos y las figuras), a menos que se indique lo contrario.

Película hidrosoluble

Puede usarse un diseño de monodosis, incluido el número de cavidades y la forma y tamaño de las cavidades, para diferenciar y obtener ventajas sobre las monodosis comerciales (SUDS). La conformabilidad de la película utilizada para preparar SUDS se vuelve más importante a medida que aumenta la profundidad de la cavidad, el número de cavidades y a medida que la forma de las cavidades se vuelve más parecida a una caja y menos ovalada. Las películas de la divulgación pueden diseñarse para actuar en diseños de monodosis complejos y tienen una o más ventajas, tales como la conformabilidad en perfiles de embutición profunda y/o perfiles en forma de caja. La película y los artículos y bolsas relacionados descritos en el presente documento pueden comprender una película plastificada, moldeada con solución e hidrosoluble. Las películas incluyen opcionalmente además uno o más aditivos seleccionados de cargas, tensioactivos, agentes antibloqueo, antioxidantes, antiespumantes, agentes blanqueadores, agentes aversivos, agentes cáusticos, otros ingredientes funcionales y combinaciones de los anteriores. En un aspecto, la película hidrosoluble puede comprender un total de al menos aproximadamente el 50 % en peso de una resina de PVOH que comprende uno o más polímeros de PVOH que opcionalmente incluyen un copolímero de PVOH.

El módulo de almacenamiento de una película hidrosoluble describe la rigidez de la película a una temperatura determinada. En general, el módulo de almacenamiento de una película aumenta, o al menos permanece constante, a medida que la temperatura disminuye. Las películas de la divulgación se pueden caracterizar en función del módulo de almacenamiento de la película a 90 °C, así como de la razón del módulo de almacenamiento a 35 °C al módulo de almacenamiento de la misma película a 90 °C ("razón del módulo de almacenamiento" o "RME"). Para películas hidrosolubles para el termoformado de perfiles de embutición profunda, se desea un módulo de almacenamiento inferior a 90 °C. Opcionalmente, pueden ser deseables razones de RME más altas. Sin pretender quedar ligados a teoría alguna, se cree que el módulo de almacenamiento está dominado por la viscosidad de la resina y la carga de plastificante. En concreto, a medida que aumenta la viscosidad, también lo hace el módulo de almacenamiento; a medida que aumenta el nivel de plastificantes, el módulo de almacenamiento disminuye, es decir, la película se plastifica.

En algunas realizaciones, la película hidrosoluble de la divulgación se puede caracterizar por un módulo de almacenamiento a 90 °C inferior a 1,5 x 108. En algunas realizaciones, la película hidrosoluble de la divulgación se puede caracterizar por un módulo de almacenamiento a 90 °C de 1,25 x 108 o menos. En algunas realizaciones, la película hidrosoluble de la divulgación se puede caracterizar por un módulo de almacenamiento a 90 °C de 9 x 107 o menos. En algunas realizaciones, la película hidrosoluble de la divulgación se puede caracterizar por un módulo de almacenamiento a 90 °C de al menos 1 x 107. En algunas realizaciones, la película hidrosoluble de la divulgación se puede caracterizar por un módulo de almacenamiento a 35 °C de al menos 1 x 108. La película hidrosoluble de la divulgación se caracteriza por una razón de su módulo de almacenamiento a 35 °C a su módulo de almacenamiento a 90 °C (RME). La RME es de al menos 4,5, tal como al menos 5, o al menos 5,5, o al menos 6 o menos de 8, o menos de 7, o en un intervalo de 4,5 a 8, o de 5 a 7, por ejemplo, 4,5, 5, 5,5, 6, 6,5, 7, 7,5 u 8.

Sin pretender quedar ligados a teoría alguna, se cree que una resina de viscosidad moderadamente baja, tal como se describe a continuación, permite un flujo más fácil de las moléculas de polímero a temperaturas de termoformado (por ejemplo, de aproximadamente 14 cP a aproximadamente 20 cP). Sin embargo, la viscosidad de la resina no debe ser tan baja que provoque que la viscosidad sea insuficiente para crear monodosis solubles físicamente fuertes y robustas. Asimismo, sin pretender quedar ligados a teoría alguna, se cree que un nivel más alto de grupos colgantes que no son hidroxilo, tal como se describe a continuación, ya sean no iónicos (por ejemplo, acetato) como iónicos (por ejemplo, aniónicos), altera el enlace de hidrógeno de la cadena de polímero, lo que facilita el movimiento de las moléculas de polímero a las temperaturas de termoformado. Sin embargo, el nivel de grupos colgantes que no son hidroxilo en total no debe ser tan alto que provoque que el PVOH se disuelva demasiado fácilmente para permitir su manipulación con las manos mojadas o que sea excesivamente sensible a las variaciones de humedad, especialmente durante el proceso de conversión, puesto que, tal como es reconocido por los expertos en la técnica, la humedad absorbida del aire puede actuar como un plastificante de película. Aún más, sin pretender quedar ligados a teoría alguna, se cree que un nivel suficientemente alto de surfactante que migrará a la superficie de la película, tal como se describe a continuación, actúa como agente de deslizamiento (reducción de la fricción) a medida que la película se embute o fluye a lo largo de la cavidad de termoformado. Sin embargo, la cantidad de tensioactivo no debe ser tan alta que provoque la película resultante tenga demasiado tensioactivo en la superficie y la película ya no sea capaz de formar sellos de polímero-polímero (PVOH-PVOH) adecuados, ya sea durante los procesos de termosellado o durante los procesos de sellado con agua.

La película puede tener cualquier espesor adecuado y se contempla general y especialmente un espesor de película de aproximadamente 76 micrómetros (pm). Otros valores e intervalos contemplados incluyen valores en un intervalo de aproximadamente 5 a 200 pm o en un intervalo de aproximadamente 20 a aproximadamente 100 pm, o de aproximadamente 60 a aproximadamente 120 pm, o de aproximadamente 70 a aproximadamente 100 pm, o de aproximadamente 40 a aproximadamente 90 pm, o de aproximadamente 50 a aproximadamente 80 pm, o de aproximadamente 60 a aproximadamente 65 pm, por ejemplo, 65 pm, 76 pm, 88 pm o 90 pm. El módulo de almacenamiento de la película es independiente del espesor de la película en los intervalos descritos. Sin pretender quedar ligados a teoría alguna, se cree que el módulo de almacenamiento puede verse influido por efectos secundarios, por ejemplo, artefactos de la transferencia de calor, pero, para los fines de la presente solicitud, el intervalo anterior de espesores es adecuado para los usos en la creación de artículos y/o bolsas termoformados.

Resinas de PVOH

La película descrita en el presente documento incluye uno o más polímeros de poli(alcohol vinílico) (PVOH) para constituir el contenido de resina de PVOH de la película y puede incluir una resina de copolímero de PVOH.

El poli(alcohol vinílico) es una resina sintética que se prepara generalmente mediante la alcohólisis, habitualmente denominada hidrólisis o saponificación, del poli(acetato de vinilo). El PVOH totalmente hidrolizado, en donde prácticamente todos los grupos acetato se han convertido en grupos alcohol, es un polímero unido fuertemente por enlaces de hidrógeno, muy cristalino, que solamente se disuelve en agua caliente a más de aproximadamente 60 °C (140 °F). Si se permite que quede un número suficiente de grupos acetato después de la hidrólisis del poli(acetato de vinilo), es decir, que el polímero PVOH se hidrolice parcialmente, entonces el polímero está más débilmente unido por enlaces de hidrógeno, es menos cristalino y generalmente es hidrosoluble en agua fría a menos de aproximadamente 10 °C (aproximadamente 50 °F). Por tanto, el polímero parcialmente hidrolizado es un copolímero de acetato de vinilo y alcohol vinílico que es un copolímero de PVOh , pero habitualmente se le conoce como PVOH.

En concreto, el polímero de PVOH será un copolímero de PVOH parcial o totalmente hidrolizado que incluye una unidad de monómero aniónico, una unidad de monómero de alcohol vinílico y, opcionalmente, una unidad de monómero de acetato de vinilo. En diversas realizaciones, el monómero aniónico puede ser uno o más de ácido vinilacético, acrilatos de alquilo, ácido maleico, maleato de monoalquilo, maleato de dialquilo, maleato de monometilo, maleato de dimetilo, anhídrido maleico, ácido fumárico, fumarato de monoalquilo, fumarato de dialquilo, fumarato de monometilo, fumarato de dimetilo, anhídrido fumárico, ácido itacónico, itaconato de monometilo, itaconato de dimetilo, anhídrido itacónico, ácido citracónico, citraconato de monoalquilo, citraconato de dialquilo, anhídrido citracónico, ácido mesacónico, mesaconato de monoalquilo, mesaconato de dialquilo, anhídrido mesacónico, ácido glutacónico, glutaconato de monoalquilo, glutaconato de dialquilo, anhídrido glutacónico, ácido vinilsulfónico, ácido alquilsulfónico, ácido etilenosulfónico, ácido 2-acrilamido-1-metilpropanosulfónico, ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico, ácido 2-metilacrilamido-2-metilpropanosulfónico, acrilato de 2-sulfoetilo, sales de metales alcalinos de los anteriores (por ejemplo, sales de sodio, potasio u otros metales alcalinos), ésteres de los anteriores (por ejemplo, ésteres de metilo, etilo u otros alquilos C1-C4 o C6) y combinaciones de los mismos (por ejemplo, múltiples tipos de monómeros aniónicos o formas equivalentes del mismo monómero aniónico). Por ejemplo, el monómero aniónico puede incluir uno o más de entre maleato de monometilo y sales de metales alcalinos del mismo (por ejemplo, sales de sodio).

En un tipo de realización, el PVOH es un copolímero modificado con un grupo carboxilo. En otro aspecto, el PVOH se puede modificar con un monómero de tipo dicarboxilo. En una clase de estas realizaciones, el carbono a del carbonilo se pone en contacto con el enlace insaturado (por ejemplo, ácido maleico, ácido fumárico). En otra clase de estas realizaciones, el carbono a del carbonilo se pone en contacto con el enlace insaturado con una ramificación de metilo (por ejemplo, ácido citracónico, ácido mesacónico). En otra clase de estas realizaciones, el carbono p del carbonilo se pone en contacto con el enlace insaturado (por ejemplo, ácido itacónico, ácido cis-glutacónico, ácido transglutacónico). Se contemplan los monómeros que proporcionan grupos alquilcarboxilo. Se contempla especialmente un comonómero de tipo maleato (por ejemplo, maleato de dialquilo, incluido maleato de monometilo).

La resina de poli(alcohol vinílico) comprende un copolímero de poli(acetato de vinilo-co-maleato). En determinadas mejoras de las realizaciones anteriores, el copolímero de poli(acetato de vinilo-co-maleato) puede incluir una o más unidades monoméricas seleccionadas de ácido maleico, maleato de monoalquilo, maleato de dialquilo, anhídrido maleico y sales de metales alcalinos del mismo. El copolímero de poli(acetato de vinilo-co-maleato) puede ser un copolímero parcial o totalmente hidrolizado de poli(acetato de vinilo) y anhídrido maleico. En determinadas realizaciones, el poli(acetato de vinilo-co-maleato) incluye al menos un 2 % en moles de modificación de maleato y hasta aproximadamente un 8 % en moles de modificación de maleato, por ejemplo, aproximadamente un 2 % en moles, aproximadamente un 2,4 % en moles, aproximadamente un 2,5 % en moles, aproximadamente un 2,8 % en moles, aproximadamente un 3 % en moles, aproximadamente un 3,2 % en moles, aproximadamente un 3,6 % en moles, aproximadamente un 4 % en moles, aproximadamente un 5 % en moles, aproximadamente un 6 % en moles, aproximadamente un 7 % en moles o aproximadamente un 8 % en moles.

En realizaciones en las que la resina de poli(alcohol vinílico) comprende una mezcla de polímeros o copolímeros de poli(alcohol vinílico), al menos uno de los polímeros de poli(alcohol vinílico) comprende un copolímero de poli(acetato de vinilo-co-maleato). En determinadas realizaciones, la mezcla de polímeros de poli(alcohol vinílico) puede incluir además poli(acetato de vinilo-co-acrilato de metilo), homopolímero de poli(alcohol vinílico) y combinaciones de los mismos. En determinadas realizaciones, la resina de poli(alcohol vinílico) comprende una mezcla de copolímero de poli(acetato de vinilo-co-maleato) y copolímero de poli(acetato de vinilo-co-acrilato de metilo). En determinadas realizaciones, la resina de poli(alcohol vinílico) comprende una mezcla de copolímero de poli(acetato de vinilo-comaleato) y homopolímero de poli(alcohol vinílico). En realizaciones en las que la resina de poli(alcohol vinílico) comprende una mezcla de polímeros de PVOH que incluye copolímeros de poli(acetato de vinilo-co-maleato), la mezcla de resina de PVOH puede contener una cantidad en promedio aritmético ponderado de grupos maleato de al menos aproximadamente un 2 % en moles de modificación de maleato y hasta aproximadamente un 8 % en moles de modificación de maleato, por ejemplo, aproximadamente un 2 % en moles, aproximadamente un 2,4 % en moles, aproximadamente un 2,5 % en moles, aproximadamente un 2,8 % en moles, aproximadamente un 3 % en moles, aproximadamente un 3,2 % en moles, aproximadamente un 3,6 % en moles, aproximadamente un 4 % en moles, aproximadamente un 5 % en moles, aproximadamente un 6 % en moles, aproximadamente un 7 % en moles o aproximadamente un 8 % en moles. El promedio aritmético ponderado de la modificación en se calcula mediante la fórmula m = ! ( W • mi), en donde Wi es el porcentaje en peso del respectivo copolímero de PVOH y mi es el porcentaje en moles respectivo de modificación en el copolímero de PVOH.

Las resinas de PVOH se pueden caracterizar por la cantidad total de grupos colgantes que no son hidroxilo presentes en la resina. La cantidad total de grupos colgantes que no son hidroxilo incluye grupos acetato de vinilo que no están hidrolizados, así como grupos colgantes introducidos a través de monómeros aniónicos. Por consiguiente, el total de los grupos colgantes que no son hidroxilo surgen de la suma del porcentaje en moles de grupos colgantes que no son hidroxilo en el polímero de PVOH. Por ejemplo, un monómero de acrilato de metilo contribuye con 1 grupo colgante y un monómero maleico contribuye con 2 grupos colgantes. Por consiguiente, un copolímero de PVOH que tiene un 1 % en moles de grupos acetato, un 1 % en moles de acrilato de metilo y un 1 % en moles de maleato de monometilo tendría una cantidad total de grupos colgantes del 4 % en moles.

El total de grupos colgantes que no son hidroxilo en la resina de PVOH puede estar en un intervalo del 3 al 50 % en moles, o del 5 al 40 % en moles, o del 7 al 30 % en moles, o del 10 al 20 % en moles, o al menos del 3,5 % en moles, o al menos del 11,5 % en moles, o al menos del 16 % en moles, por ejemplo, del 3 % en moles, del 3,5 % en moles, del 4 % en moles, del 4,5 % en moles, del 5 % en moles, del 5,5 % en moles, del 6 % en moles, del 6,5 % en moles, del 7 % en moles, del 7,5 % en moles, del 8 % en moles, del 8,5 % en moles, del 9 % en moles, del 9,5 % en moles, del 10 % en moles, del 10,5 % en moles, del 11 % en moles, del 11,5 % en moles, del 12 % en moles, del 12,5 % en moles, del 13 % en moles, del 13,5 % en moles, del 14 % en moles, del 14,5 % en moles, del 15 % en moles, del 15.5 % en moles, del 16 % en moles, del 16,5 % en moles, del 17 % en moles, del 17,5 % en moles, del 18 % en moles, del 18,5 % en moles, del 19 % en moles, del 19,5 % en moles o del 20 % en moles.

En un tipo de realización, si el total de grupos colgantes que no son hidroxilo es mayor que aproximadamente un 40 % en moles, entonces el porcentaje en moles total de grupos no iónicos por encima del 40 % en moles tendrá al menos un grupo iónico de equilibrio. Por ejemplo, un 41 % en moles de grupos colgantes que no son hidroxilo puede estar formado por un 40 % en moles de grupos colgantes no iónicos más un 0,5 % en moles de grupos colgantes no iónicos más un 0,5 % en moles de grupos colgantes iónicos. En otro ejemplo, un 42 % en moles de grupos colgantes que no son hidroxilo puede estar formado por un 40 % en moles de grupos colgantes no iónicos más un 1 % en moles de grupos colgantes no iónicos más un 1 % en moles de grupos colgantes iónicos, y así sucesivamente, hasta un 50 % en moles de grupos colgantes que no son hidroxilo.

En otro aspecto, la resina de PVOH se puede caracterizar por el número de grupos aniónicos colgantes. La cantidad de inclusión de grupos aniónicos colgantes puede estar en un intervalo del 1 % en moles a 20 % en moles, o del 1,5 al 8 % en moles, o del 2 al 12 % en moles, o del 2 al 10 % en moles, o al menos del 3 % en moles. o al menos del 3.5 % en moles, por ejemplo, el 2 %, el 3 %, el 6 %, el 8 %, el 9 % o el 10 %. La mezcla de resinas de PVOH puede tener una cantidad en promedio aritmético ponderado de grupos colgantes (P) en un intervalo de aproximadamente un 2 % en moles a aproximadamente un 10 % en moles. Es decir, el primer grupo colgante y el segundo grupo colgante juntos están presentes en una cantidad combinada en un intervalo de aproximadamente del 1 % en moles al 20 % en moles, o del 1,5 al 8% en moles, o del 2 al 12% en moles, o del 2 al 10% en moles, o del 9% en moles a aproximadamente el 20 % en moles. El promedio aritmético ponderado de los grupos colgantes P se calcula con la formula P = l(W i • P), en donde Wi es el porcentaje en peso del respectivo copolímero de PVOH y Pi es el porcentaje en moles respectivo de los grupos colgantes en el copolímero de PVOH.

Sin pretender quedar ligados a teoría alguna, se cree que los grupos colgantes que no son hidroxilo, ya sean no iónicos o aniónicos, reducen la interacción de enlaces de hidrógeno del polímero PVOh en la película, permitiendo un flujo más fácil de las moléculas durante la etapa de embutición de la película hacia la cavidad de embutición profunda. Sorprendentemente, se descubrió que la dependencia del módulo de almacenamiento a 35 °C del total de grupos colgantes que no son hidroxilo es menor que la dependencia del módulo de almacenamiento a 90 °C, lo que crea una correlación positiva de la razón del módulo de almacenamiento (RME) con la cantidad total de grupos colgantes.

La cantidad de resina de PVOH en la película puede estar en un intervalo de aproximadamente el 55 a aproximadamente el 95 % en peso sobre el peso total de la película, o de aproximadamente el 60 % al 90 %, o de aproximadamente el 65 % a aproximadamente el 85 %, por ejemplo.

El contenido total de resina PVOH de la película puede tener un grado de hidrólisis (G.H. o GH) de al menos el 80 %, el 84 % o el 85 % y como máximo de aproximadamente el 99,7 %, el 98 % o el 96 %, por ejemplo, en un intervalo de aproximadamente el 84 % a aproximadamente el 90 % o del 85 % al 88 % o del 86,5 % o en un intervalo del 85 % al 99,7 %, de aproximadamente el 88 % al 98 % o del 90 % al 96 %, por ejemplo, el 91 %, el 92 %, el 93 %, el 94 %, el 95 % o el 96 %. Tal como se usa en el presente documento, el grado de hidrólisis se expresa como porcentaje en moles de unidades de acetato de vinilo convertidas en unidades de alcohol vinílico.

El grado de hidrólisis de una mezcla de resina también se puede caracterizar por el grado en promedio aritmético ponderado de hidrólisis (//°). Por ejemplo, H° para una resina de PVOH que comprende dos o más polímeros de PVOH se calcula mediante la fórmula//'5 = l(W i • H), en donde Wi es el porcentaje en peso del respectivo polímero de PVOH y Hi son los respectivos grados de hidrólisis.

La viscosidad de un polímero de PVOH (p) se determina midiendo una solución recién preparada usando un viscosímetro Brookfield de tipo LV con adaptador UL como se describe en la norma británica EN ENISO 15023-2:2006, anexo E, Procedimiento de ensayo de Brookfield. La práctica internacional es indicar la viscosidad de las soluciones acuosas de poli(alcohol vinílico) al 4 % a 20 °C. Debe entenderse que todas las viscosidades especificadas en el presente documento en centipoises (cP) se refieren a la viscosidad de una solución de poli(alcohol vinílico) acuosa al 4 % a 20 °C, a menos que se especifique lo contrario. De modo similar, cuando se indica que una resina tiene (o no tiene) una viscosidad concreta, a menos que se especifique lo contrario, se pretende que la viscosidad especificada sea la viscosidad promedio de la resina, que inherentemente tiene una distribución de peso molecular correspondiente.

Sin pretender quedar ligados a teoría alguna, se cree que una menor viscosidad (peso molecular) del PVOH permite un movimiento molecular más fácil a 90 °C y, por lo tanto, un flujo más fácil de la película en cavidades profundas. La dependencia del módulo de almacenamiento a 35 °C ("storage modulus at 35 °C", SM35) de la viscosidad de la resina es menos fuerte que la del módulo de almacenamiento a 90 °C ("storage modulus at 90 °C", SM90) de la viscosidad de la resina y, por lo tanto, da como resultado una relación inversa de la razón del módulo de almacenamiento (RME). Sin pretender quedar ligados a teoría alguna, se cree que la menor viscosidad de las resinas de PVOH permite una mayor movilidad de la cadena a cualquier temperatura dada; tras el enfriamiento y la relajación de la tensión después de la etapa de termoformado, el polímero de PVOH de peso molecular más bajo puede moverse más fácilmente a una conformación preferida de empaquetamiento y enlace de hidrógeno, lo que da como resultado un SM35 más alto. Se reconoce que esta tendencia no puede continuar a una viscosidad "cero" y, por lo tanto, la resina de PVOH, o la combinación de una o más resinas de PVOH, proporcionada en la película hidrosoluble puede tener una viscosidad media de al menos aproximadamente 14 cP, o al menos aproximadamente 15 cP, o al menos aproximadamente 16 cP y como máximo aproximadamente 20 cP, o como máximo aproximadamente 19 cP, o como máximo aproximadamente 18 cP, por ejemplo, en un intervalo de aproximadamente 14 cP a aproximadamente 20 cP, o de aproximadamente 16 cP a aproximadamente 18 cP. Si la parte de resina PVOH de la película es una combinación de una o más resinas, entonces la combinación puede tener una viscosidad media correspondiente a los valores e intervalos que se acaban de describir, por ejemplo, por promedio de peso de los valores de viscosidad de los componentes individuales. La combinación de resinas de PVOH (en sus proporciones previstas) se puede preparar como una solución acuosa al 4 % y se puede medir su viscosidad. Es bien sabido en la técnica que la viscosidad de las resinas de PVOH está correlacionada con el peso molecular promedio en peso (Mw) de la resina de PVOH y, a menudo, la viscosidad se usa como indicador del peso molecular promedio en peso. Cuando se hace referencia a la viscosidad de una resina de PVOH que comprende una mezcla de polímeros de PVOH, se usa la viscosidad media logarítmica natural ponderada (fi). La fi para una resina de PVOH que comprende dos o más polímeros de PVOH se calcula mediante la fórmula fi = eSWi'ln i^ en donde j i es la viscosidad de los respectivos polímeros de PVOH.

Otros polímeros hidrosolubles para su uso además del copolímero de PVOH en la película pueden incluir, entre otros, un copolímero de acetato de vinilo-alcohol vinílico, a veces denominado homopolímero de PVOH, poliacrilatos, copolímeros de acrilato hidrosolubles, polivinilpirrolidona, polietilenimina, pululano, polímeros naturales hidrosolubles, incluidos, entre otros, goma guar, goma arábiga, goma xantana, carragenina, pectina, amilopectina, ácido algínico y sales de los mismos, y almidón, derivados de polímeros hidrosolubles, incluidos, entre otros, almidones modificados, almidón etoxilado y almidón hidroxipropilado, copolímeros de los anteriores y combinaciones de cualquiera de los anteriores. Otros polímeros hidrosolubles pueden incluir poli(óxidos de alquileno), poliacrilamidas, poli(ácidos acrílicos) y sales de los mismos, celulosas, éteres de celulosa, ésteres de celulosa, amidas de celulosa, poli(acetatos de vinilo), ácidos policarboxílicos y sales de los mismos, poliaminoácidos, poliamidas, gelatinas, metilcelulosas, carboximetilcelulosas y sales de las mismas, dextrinas, etilcelulosas, hidroxietilcelulosas, hidroxipropilmetilcelulosas, maltodextrinas, polimetacrilatos y combinaciones de cualquiera de los anteriores. Dichos polímeros hidrosolubles, ya sean de PVOH o de otro tipo, están disponibles en el mercado en una diversas fuentes.

Plastificantes

Un plastificante es un líquido, sólido o semisólido que se añade a un material (generalmente una resina o elastómero) haciendo que ese material sea más blando, más flexible (al disminuir la temperatura de transición vítrea del polímero) y más fácil de procesar. A niveles bajos de plastificante, las películas pueden volverse frágiles, difíciles de procesar o propensas a romperse. A niveles elevados de plastificante, las películas pueden ser demasiado blandas, débiles o difíciles de procesar para un uso deseado.

El plastificante puede incluir, entre otros, glicerol, diglicerol, sorbitol, etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, dipropilenglicol, tetraetilenglicol, propilenglicol, polietilenglicoles de hasta 400 Pm, neopentilglicol, trimetilolpropano (TMP), poliéter polioles, 2-metil-1,3-propanodiol (por ejemplo, MP Diol®), etanolaminas y mezclas de los mismos. En algunas realizaciones, el plastificante se selecciona de glicerol, diglicerol, propilenglicol, etilenglicol, dietilenglicol, polietilenglicoles hasta 400 Pm, sorbitol, 2-metil-1,3-propanodiol, trimetilolpropano, poliéter polioles y combinaciones de los anteriores. En un tipo de realización, el plastificante incluye glicerol, propilenglicol, sorbitol, 2-metil-1,3-propanodiol y combinaciones de los anteriores. En otro tipo de realización, el plastificante incluye glicerol, propilenglicol, sorbitol, trimetilolpropano y combinaciones de los anteriores.

El módulo de almacenamiento de la película hidrosoluble a 35 °C y 90 °C está inversamente relacionado con el nivel de plastificante incluido en la película. Sin embargo, el nivel de plastificante no puede incrementarse simplemente hasta que la película resultante tenga un módulo de almacenamiento deseado, debido al potencial de sobreplastificación. El experto en la técnica apreciará que puede producirse la plastificación excesiva de una película cuando el nivel de plastificante en la película es demasiado alto, dando lugar a propiedades indeseables, tales como "sudoración" superficial y untuosidad, una sensación inaceptable para el tacto del consumidor, e incluso el bloqueo de la película en un rollo o en pilas de láminas. Por consiguiente, la cantidad de plastificante en la película debería seleccionarse para disminuir el módulo de almacenamiento de la película sin sobreplastificar adversamente la película. El experto en la materia apreciará que una película a base de resina de menor viscosidad requerirá menos plastificante que una película a base de resina de viscosidad moderada o alta.

La cantidad total de plastificante puede estar en un intervalo de aproximadamente el 10 % en peso a aproximadamente el 45 % en peso, o de aproximadamente el 13 % en peso a aproximadamente el 35 % en peso, o de aproximadamente el 16 % en peso a aproximadamente el 30 % en peso, o de aproximadamente el 18 % en peso a aproximadamente el 25% en peso, por ejemplo, aproximadamente el 18% en peso, o aproximadamente el 19% en peso, o aproximadamente el 20 % en peso, o aproximadamente el 21 % en peso, o aproximadamente el 22 % en peso, o aproximadamente el 23 % en peso, o aproximadamente el 24 % en peso, o aproximadamente el 25 % en peso, sobre el peso total de la película. La cantidad total del plastificante también se puede caracterizar en partes por cien partes de resina ("parts per hundred parts resin", PHR). La cantidad total de plastificante puede estar en un intervalo de aproximadamente 12 a aproximadamente 60 PHR, o de aproximadamente 18 a aproximadamente 50 PHR, o de aproximadamente 20 a aproximadamente 45 PHR, o de aproximadamente 24 a aproximadamente 40 PHR, por ejemplo, aproximadamente 24 PHR, aproximadamente 25 PHR, aproximadamente 26 PHR, aproximadamente 27 PHR, aproximadamente 30 PHR, aproximadamente 32 PHR, aproximadamente 34 PHR, aproximadamente 36 PHR, aproximadamente 38 PHR o aproximadamente 40 PHR.

Ingredientes auxiliares de la película

La película hidrosoluble puede contener otros agentes auxiliares y agentes de procesamiento, tales como, entre otros, tensioactivos, lubricantes, agentes de liberación, cargas, extensores, agentes de reticulación, agentes antibloqueo, antioxidantes, agentes antipegajosidad, antiespumantes (desespumantes), 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), agentes aversivos, tales como compuestos amargos (por ejemplo, sales de denatonio tales como benzoato de denatonio, sacárido de denatonio y cloruro de denatonio; octaacetato de sacarosa; quinina; flavonoides, tales como quercetina y naringeno; y cuasinoides, tales como cuasina y brucina) y compuestos pungentes (por ejemplo, capsaicina, piperina, isotiocianato de alilo y resinferatoxina) y otros ingredientes funcionales, en cantidades adecuadas a sus fines previstos.

Sin pretender quedar ligados a teoría alguna, se cree que SM35 y SM90 se correlacionan positivamente con el nivel de tensioactivo proporcionado en la formulación de la película. Si bien esto puede ser desfavorable en el SM90, es favorable en el SM35. Sin pretender quedar ligados a teoría alguna, se cree que los tensioactivos actúan como desmoldantes internos o lubricantes de flujo. En concreto, se cree que, debido a que los surfactantes son activos en la superficie, pueden (por ejemplo, a temperatura elevada) migrar a la superficie de la película y ayudar en el flujo/deslizamiento de la película sobre la cavidad metálica para permitir una embutición más profunda con mayor uniformidad, en lugar de que se adhiera y se estire con un mayor estrés incorporado. La adherencia de la película puede reducir el espesor de la película, especialmente en los puntos más profundos de la cavidad.

Los tensioactivos adecuados pueden incluir las clases de no iónicos, catiónicos, aniónicos y bipolares. Los tensioactivos adecuados incluyen, entre otros, polioxipropilenglicoles polioxietilenados, etoxilatos de alcohol, etoxilatos de alquilfenol, glicoles acetilénicos terciarios y alcanolamidas (no iónicos), aminas polioxietilenadas, sales de amonio cuaternario y aminas polioxietilenadas cuaternizadas (catiónicos), y óxidos de amina, N-alquilbetaínas y sulfobetaínas (bipolares). Otros tensioactivos adecuados incluyen sulfosuccinato de dioctilo y sodio, ésteres de ácidos grasos lactilados de glicerol y propilenglicol, ésteres lactílicos de ácidos grasos, alquilsulfatos de sodio, polisorbato 20, polisorbato 60, polisorbato 65, polisorbato 80, lecitina, ésteres de ácidos grasos acetilados de glicerol y propilenglicol, y ésteres acetilados de ácidos grasos y combinaciones de los mismos. En diversas realizaciones, la cantidad de tensioactivo en la película hidrosoluble puede estar en un intervalo de aproximadamente el 0,1 % en peso al 4,0 % en peso, o de aproximadamente el 1,0% en peso al 3,0% en peso, o de aproximadamente el 1,5% en peso a aproximadamente el 2,5% en peso, o de aproximadamente 0,1 PHR a aproximadamente 9 PHR, o de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 8 PHR, o de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 6 PHR, o de aproximadamente 0,5 PHR a aproximadamente 2,9 PHR, o de aproximadamente 0,5 PHR a aproximadamente 1,5 PHR, o de aproximadamente 1 PHR a aproximadamente 6 PHR, o de aproximadamente 1,5 PHR a alrededor de 5 PHR, o de aproximadamente 2 PHR a aproximadamente 4 PHR, por ejemplo.

Se puede agregar una carga en cualquier cantidad hasta el punto en que la RME sea inferior a la deseada (por ejemplo, cuando la RME sea inferior a 4). Sin pretender quedar ligados a teoría alguna, se cree que la producción de un ^s M90 más bajo probablemente se logre mediante la interrupción del enlace de hidrógeno en el PVOH; sin embargo, se logra un SM35 más bajo por la misma razón y no se desea necesariamente el SM35 más bajo. Por lo tanto, la reducción del SM90 debe equilibrarse con la reducción del SM35. Sin pretender quedar ligados a teoría alguna, se cree que los agentes antibloqueo pueden reducir el módulo de almacenamiento de la misma manera que la carga.

Los cargas/extensores/agentes antibloqueo/agentes antipegajosidad adecuados incluyen, entre otros, almidones, almidones modificados, polivinilpirrolidona reticulada, celulosa reticulada, celulosa microcristalina, sílice, óxidos metálicos, carbonato de calcio, talco, mica, ácido esteárico y sales metálicas de los mismos, por ejemplo, estearato de magnesio. Los materiales preferidos son los almidones, los almidones modificados y la sílice. En un tipo de realización, la cantidad de relleno/extensor/agente antibloqueo/agente antipegajosidad en la película hidrosoluble puede estar en un intervalo de aproximadamente el 1 % en peso a aproximadamente el 6 % en peso, o de aproximadamente el 1 % en peso a aproximadamente el 4 % en peso, o de aproximadamente 2 el % en peso a aproximadamente el 4 % en peso, o de aproximadamente 1 PHR a aproximadamente 6 PHR, o de aproximadamente 1 PHR a aproximadamente 4 PHR, o de aproximadamente 2 PHR a aproximadamente 4 PHR, por ejemplo.

El agente antibloqueo (por ejemplo, SiO2 y/o ácido esteárico) puede estar presente en la película en una cantidad de al menos 0,1 PHR o al menos 0,5 PHR o al menos 1 PHR o en un intervalo de aproximadamente 0,1 a 5,0 PHR, o de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 3,0 PHR, o de aproximadamente 0,4 a 1,0 PHR, o de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 0,9 PHR o de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 2 PHR, o de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 1,5 PHR, o de 0,1 a 1,2 PHR, o de 0,1 a 2,7 PHR, por ejemplo, 0,5 PHR, 0,6 PHR, 0,7 PHR, 0,8 PHR o 0,9 PHR.

Una mediana del tamaño de partícula adecuada para el antibloqueo incluye una mediana del tamaño en un intervalo de aproximadamente 3 o de aproximadamente 4 micrómetros a aproximadamente 11 micrómetros, o de aproximadamente 4 a aproximadamente 8 micrómetros, o de aproximadamente 5 a aproximadamente 6 micrómetros, por ejemplo, 5, 6, 7, 8 u 8 micrómetros. Un SiO2 adecuado es una sílice amorfa sintética sin tratar diseñada para su uso en sistemas acuosos.

Los procesos para el moldeado con disolvente de PVOH son bien conocidos en la técnica. Por ejemplo, en el proceso de formación de la película, la resina o resinas de poli(alcohol vinílico) y los aditivos secundarios se disuelven en un disolvente, normalmente agua, se dosifican sobre una superficie, después se permite que se seque sustancialmente (o se seque a la fuerza) para formar una película moldeada y luego la película moldeada resultante se retira de la superficie de moldeado. El proceso se puede realizar de modo discontinuo y se realiza de manera más eficiente en un proceso continuo.

En la formación de películas continuas de poli(alcohol vinílico), la práctica convencional consiste en dosificar una solución de la solución sobre una superficie de moldeado en movimiento, por ejemplo, un cinta o tambor de metal en movimiento continuo, haciendo que el disolvente se elimine sustancialmente del líquido, mediante lo cual se forma una película moldeada autoportante y luego se retira la película moldeada resultante de la superficie de moldeado.

Opcionalmente, la película hidrosoluble puede ser una película independiente que consiste en una capa o una pluralidad de capas similares.

Artículos termoformados

La termoformación de una película es el proceso de calentar la película, conformarla (por ejemplo, en un molde) y después dejar que la película se enfríe, con lo cual la película mantendrá su forma, por ejemplo, la forma del molde. El calor puede aplicarse usando cualquier medio adecuado. Por ejemplo, la película puede calentarse directamente haciéndola pasar bajo un elemento calentador o a través de aire caliente, antes de ir vertiéndola poco a poco o de una vez sobre una superficie. Como alternativa, puede calentarse indirectamente, por ejemplo, calentando la superficie o aplicando un elemento caliente sobre la película. En algunas realizaciones, la película se calienta usando una luz infrarroja. La película puede calentarse a una temperatura en un intervalo de aproximadamente 50 a aproximadamente 150 °C, de aproximadamente 50 a aproximadamente 120 °C, de aproximadamente 60 a aproximadamente 130 °C, de aproximadamente 70 a aproximadamente 120 °C, o de aproximadamente 80 a aproximadamente 100 °C. La película hidrosoluble antes del termoformado puede tener un espesor en un intervalo de aproximadamente 5 a aproximadamente 200 pm, o en un intervalo de aproximadamente 20 a aproximadamente 100 pm, o de aproximadamente 60 a aproximadamente 120 pm, o de aproximadamente 70 a aproximadamente 100 pm, o de aproximadamente 40 a aproximadamente 90 pm, o de aproximadamente 50 a aproximadamente 80 pm, o de aproximadamente 60 a aproximadamente 65 pm, por ejemplo, 65 pm, 76 pm, 88 pm o 90 pm.

El termoformado se puede realizar mediante cualquier proceso adecuado, incluido el termoformado al vacío (por cavidad o con molde positivo), el termoformado a presión (por ejemplo, presión de gas positiva, opcionalmente con la ayuda del vacío) y el termoformado mecánico (por ejemplo, extendido sobre un molde positivo y, opcionalmente, con la ayuda del vacío). En un tipo de realización, el termoformado es termoformado al vacío. En otro tipo de realización, el termoformado al vacío se realiza mediante el uso de un molde de cavidades. El molde de cavidades puede tener una sola cavidad o puede incluir dos o más cavidades. El vacío que embute la película en el molde puede aplicarse durante aproximadamente 0,2 a aproximadamente 5 segundos, o de aproximadamente 0,3 a aproximadamente 3, o de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 1,5 segundos, una vez que la película está en la porción horizontal de la superficie. Este vacío puede ser de tal manera que proporcione una subpresión en un intervalo de 1 kPa (10 mbar) a 100 kPa (1000 mbar), o en un intervalo de 10 kPa (100 mbar) a 60 kPa (600 mbar), por ejemplo.

Los moldes en los que pueden fabricarse los artículos pueden tener cualquier forma, longitud, anchura y profundidad, en función de las dimensiones requeridas. Los moldes también pueden variar en tamaño y forma entre sí, si se desea. Por ejemplo, el volumen de los artículos finales puede ser de aproximadamente 5 ml a aproximadamente 300 ml, o de aproximadamente 10 a 150 ml, o de aproximadamente 20 a aproximadamente 100 ml, y los tamaños de los moldes se ajustan en consecuencia. En algunas realizaciones, el tamaño del molde se puede seleccionar de manera que los artículos finales tengan un volumen de 25 ml o menos, o 20 ml o menos, o 15 ml o menos, o 10 ml o menos, o 5 ml o menos, por ejemplo, en un intervalo de aproximadamente 5 ml a aproximadamente 50 ml, o de aproximadamente 5 ml a aproximadamente 30 ml.

En la alternativa o además, la película puede humedecerse por cualquier medio adecuado, por ejemplo, pulverizando directamente un agente humectante (que incluye agua, una solución de la composición de película, un plastificante para la composición de película o cualquier combinación de los anteriores) sobre la película, antes de ir vertiéndola poco a poco o de una vez sobre una superficie, o indirectamente humedeciendo la superficie o aplicando un artículo húmedo sobre la película.

Una vez que una película ha sido calentada y/o humedecida en una primera orientación en la parte superior del molde, se puede embutir en un molde apropiado en una segunda orientación, preferentemente usando el vacío. La distancia en la dirección z recorrida por la película desde la primera orientación hasta la segunda orientación es la profundidad de la embutición. El rellenado de la película moldeada puede realizarse utilizando cualquier medio adecuado. En algunas realizaciones, el método más preferido dependerá de la forma del producto y de la velocidad de rellenado requerida. En algunas realizaciones, la película moldeada se rellena con un producto para ser contenido en una bolsa resultante mediante técnicas de rellenado en línea. A continuación, los paquetes rellenos y abiertos se cierran formando las bolsas usando una segunda película mediante cualquier método adecuado. Esto puede realizarse mientras están en posición horizontal y en movimiento continuo y constante. El cierre se puede lograr alimentando continuamente una segunda película (igual o diferente a la película termoformada), preferentemente una película hidrosoluble, encima y sobre los paquetes abiertos y, después, preferentemente, sellando la primera y la segunda película entre sí, normalmente en la zona entre los moldes y, por tanto, entre los paquetes.

Puede utilizarse cualquier método adecuado de sellado del paquete y/o los compartimentos individuales del mismo. Los ejemplos no limitantes de dichos medios incluyen el sellado por calor, la soldadura con disolvente, el sellado con disolvente o en húmedo y combinaciones de los mismos. Normalmente, solo se trata con calor o disolvente la zona que ha de formar el sellado. El calor o el disolvente pueden aplicarse mediante cualquier método, normalmente sobre el material de cierre, y normalmente solo sobre las zonas que han de formar el sellado. Si se usa el sellado o la soldadura con disolvente o en húmedo, puede preferirse aplicar también calor. Los métodos preferidos de sellado/soldadura en húmedo o con disolvente incluyen aplicar selectivamente disolvente sobre la zona entre los moldes o sobre el material de cierre mediante, por ejemplo, pulverización o impresión sobre estas zonas y, después, aplicando presión en estas zonas para formar el sellado. Pueden usarse rodillos y cintas de sellado como se ha descrito anteriormente (opcionalmente también proporcionando calor), por ejemplo.

En algunas realizaciones, un artículo termoformado que comprende la película hidrosoluble de la divulgación, en donde la película tiene un espesor inicial en un intervalo de 75-90 pm, puede caracterizarse por una profundidad de embutición (la distancia en la dirección z recorrida por la película desde la primera orientación hasta la segunda orientación durante la etapa de termoformado) de al menos 15 mm, o al menos 20 mm, o al menos 25 mm. En algunas realizaciones, un artículo termoformado según la divulgación comprende una cavidad termoformada que comprende paredes, esquinas y un fondo, y se puede caracterizar por una profundidad de embutición de al menos 25 mm, y el espesor promedio de la película termoformada en las paredes laterales es de al menos el 29 %, o al menos el 30 %, o al menos el 32 %, o al menos el 40 %, o al menos el 45 %, o al menos el 48 %, o al menos el 50 %, o al menos el 55 % del espesor original de la película. En algunas realizaciones, un artículo termoformado según la divulgación comprende una cavidad termoformada que comprende paredes, esquinas y un fondo, y se puede caracterizar por una profundidad de embutición de al menos 25 mm, y el espesor promedio de la película termoformada en el centro de las paredes laterales es de al menos el 55%. En algunas realizaciones, un artículo termoformado según la divulgación comprende una cavidad termoformada que comprende paredes, esquinas y un fondo, y se puede caracterizar por una profundidad de embutición de al menos 25 mm, y el espesor promedio de la película termoformada cerca de la parte inferior de las paredes laterales es de al menos el 29 %. En algunas realizaciones, un artículo termoformado según la divulgación comprende una cavidad termoformada que comprende paredes, esquinas y un fondo, y se puede caracterizar por una profundidad de embutición de al menos 25 mm, y el espesor de la película termoformada en la pared de fondo es de al menos el 28 %, al menos el 30 %, al menos el 35 % o al menos el 37 % del espesor de la película original. En algunas realizaciones, un artículo termoformado de la divulgación comprende una cavidad termoformada que comprende paredes, esquinas y un fondo, y se puede caracterizar por una profundidad de embutición de al menos 25 mm y el espesor promedio de la película termoformada en al menos dos regiones seleccionadas de las esquinas, las paredes laterales y el fondo tienen al menos el 40 % del espesor original de la película. En algunas realizaciones, un artículo termoformado según la divulgación comprende una cavidad termoformada que comprende paredes, esquinas y un fondo, y se puede caracterizar por una profundidad de embutición de al menos 25 mm, y el espesor de la película termoformada en la pared de la esquina es de al menos el 27 %, al menos el 30 % o al menos el 33 % del espesor de la película original.

Un artículo termoformado que comprende la película hidrosoluble de la divulgación se caracteriza por una razón de embutición de al menos 2,5, o al menos, 3,0, o al menos 3,5. La razón de embutición es la razón entre el área de la superficie del molde y el área de la película antes de la embutición. En algunas realizaciones, un artículo termoformado según la divulgación comprende una cavidad termoformada que comprende paredes, esquinas y un fondo, y puede caracterizarse por una razón de embutición de al menos 3,5, y el espesor promedio de la película termoformada en las paredes laterales es de al menos el 29 %, o al menos el 30 %, o al menos el 32 %, o al menos el 40 %, o al menos el 45 %, o al menos el 48 %, o al menos el 50 %, o al menos el 55 % del espesor original de la película. En algunas realizaciones, un artículo termoformado según la divulgación comprende una cavidad termoformada que comprende paredes, esquinas y un fondo, y se puede caracterizar por una razón de embutición profunda de al menos 3,5, y el espesor promedio de la película termoformada en el centro de las paredes laterales es de al menos el 55 %. En algunas realizaciones, un artículo termoformado según la divulgación comprende una cavidad termoformada que comprende paredes, esquinas y un fondo, y se puede caracterizar por una razón de embutición de al menos 3,5, y el espesor promedio de la película termoformada cerca de la parte inferior de las paredes laterales es de al menos el 29 %. En algunas realizaciones, un artículo termoformado según la divulgación comprende una cavidad termoformada que comprende paredes, esquinas y un fondo y se caracteriza por una razón de embutición de al menos 3,5, y el espesor de la película termoformada en la pared de fondo es de al menos 28 %, al menos el 30 %, al menos el 35 % o al menos el 37 % del espesor de la película original. En algunas realizaciones, un artículo termoformado de la divulgación comprende una cavidad termoformada que comprende paredes, esquinas y un fondo y se caracteriza por una razón de embutición de al menos 3,5, y el espesor promedio de la película termoformada en al menos dos regiones seleccionadas de las esquinas, las paredes laterales y el fondo tienen al menos el 40 % del espesor original de la película. En algunas realizaciones, un artículo termoformado según la divulgación comprende una cavidad termoformada que comprende paredes, esquinas y un fondo, y se puede caracterizar por una razón de embutición de al menos 3,5, y el espesor de la película termoformada en la pared de la esquina es de al menos el 27 %, al menos el 30 % o al menos el 33 % del espesor de la película original. La razón de embutición en relación con el espesor de la película original es otro parámetro que describe la medida en que una película se vuelve más delgada, por ejemplo, desde el punto de vista de que una película más gruesa puede tolerar razones de embutición más altas. En algunas realizaciones, un artículo termoformado que comprende la película hidrosoluble de la divulgación se puede caracterizar por la razón entre el espesor inicial de la película y la razón de embutición profunda, por ejemplo, por las razones de embutición profunda y los espesores de película descritos en el presente documento y en los ejemplos.

La forma termoformada (por ejemplo, según lo impone un molde) puede, además o como alternativa, caracterizarse por su forma de caja (por ejemplo, en comparación con una forma más redondeada). La forma cuadrada de un molde y la cavidad termoformada resultante está impuesta por el radio de curvatura proporcionado en la intersección de las paredes, por ejemplo, entre paredes laterales individuales y entre paredes laterales y el fondo de una cavidad. Por consiguiente, en un aspecto, el molde puede caracterizarse por tener un radio de curvatura en cualquier intersección (es decir, un radio mínimo de curvatura para el molde en su conjunto) de 10 mm o menos, para ser considerado un perfil más parecido a una caja. En otras realizaciones, el radio es de 8 mm o menos, o está en un intervalo de 0,1 mm a 5 mm, por ejemplo.

La película es útil para crear un artículo y/o bolsa para contener, por ejemplo, una composición detergente. Los principios activos de limpieza pueden adoptar cualquier forma, tal como polvos, geles, pastas, líquidos, comprimidos o cualquier combinación de los mismos. La película también es útil para cualquier otra aplicación en la que se desee una mejor manipulación en húmedo y pocos residuos en agua fría. La película forma al menos una pared lateral del artículo y/o la bolsa, opcionalmente todo el artículo y/o la bolsa y, preferentemente, una superficie exterior de dicha al menos una pared lateral.

La película que se describe en el presente documento también puede usarse para fabricar una artículo y/o una bolsa con dos o más compartimentos fabricados a partir de la misma película o combinada con películas de otros materiales poliméricos. Otras películas pueden obtenerse, por ejemplo, mediante moldeado, moldeo por soplado, extrusión o extrusión por soplado del mismo material o de un material polimérico diferente, tal como se conoce en la técnica. En un tipo de realización, los polímeros, los copolímeros o los derivados de los mismos adecuados para su uso como la otra película se seleccionan entre poli(alcoholes vinílicos, polivinilpirrolidona, poli(óxidos de alquileno, poli(ácido acrílico), celulosa, éteres de celulosa, ésteres de celulosa, amidas de celulosa, poli(acetatos de vinilo), ácidos policarboxílicos y sales, poliaminoácidos o péptidos, poliamidas, poliacrilamida, copolímeros de ácidos maleico/acrílico, polisacáridos, incluidos almidón y gelatina, gomas naturales, tales como xantano y carrageninas. Por ejemplo, pueden seleccionarse polímeros entre poliacrilatos y copolímeros de acrilato hidrosolubles, metilcelulosa, carboximetilcelulosa de sodio, dextrina, etilcelulosa, hidroxietilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, maltodextrina, polimetacrilatos y combinaciones de los mismos, o pueden seleccionarse entre poli(alcoholes vinílicos), copolímeros de poli(alcohol vinílico) e hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) y combinaciones de los mismos. Una clase contemplada de realizaciones se caracteriza por el nivel de polímero en el material del paquete, por ejemplo, el copolímero de PVOH descrito anteriormente, tal como se ha descrito anteriormente, que es de al menos el 60 %.

Los artículos y/o las bolsas de la presente divulgación pueden incluir al menos un compartimento sellado. Por consiguiente, los artículos y/o las bolsas pueden comprender un único compartimento o múltiples compartimentos. Una bolsa o bolsita hidrosoluble se puede formar a partir de dos capas de película de polímero hidrosoluble selladas en una interfaz o a partir de una sola película que se pliega sobre sí misma y se sella. Una o ambas películas incluyen la película de PVOH descrita anteriormente. Las películas definen un volumen receptor interior del artículo y/o la bolsa que contiene cualquier composición deseada para su liberación en un entorno acuoso.

El volumen receptor de la bolsa no presenta limitaciones concretas. El volumen receptor de la bolsa, en un tipo de realización, es de 25 ml o menos. En otra realización, el volumen es inferior a 25 ml. El volumen receptor de la bolsa, en otro tipo, es menos de 50 ml.

La composición para su uso en la bolsa no presenta limitaciones concretas, por ejemplo, incluye cualquiera de la diversidad de composiciones de limpieza que se describen a continuación. En realizaciones que comprenden múltiples compartimentos, cada compartimento puede contener composiciones idénticas y/o diferentes. A su vez, las composiciones pueden adoptar cualquier forma adecuada, incluidas, entre otras, líquida, sólida y combinaciones de las mismas (por ejemplo, un sólido suspendido en un líquido). En algunas realizaciones, las bolsas comprenden un primer, un segundo y un tercer compartimiento, cada uno de los cuales contiene, respectivamente, una primera, una segunda y una tercera composición diferente. Se contemplan especialmente los detergentes líquidos.

Los compartimentos de los artículos y/o las bolsas de compartimentos múltiples pueden ser del mismo tamaño y/o volumen o de un tamaño/volumen diferente. Los compartimentos de los presentes artículos y/o bolsas de compartimentos múltiples pueden estar separados o unidos de cualquier manera adecuada. En algunas realizaciones, los compartimentos segundo y/o tercero y/o siguientes se superponen al primer compartimento. En una realización, el tercer compartimento puede superponerse al segundo compartimento, que, a su vez, se superpone al primer compartimento en una configuración intercalada. Como alternativa, el segundo y el tercer compartimento pueden superponerse al primer compartimento. Sin embargo, también está previsto que el primer, el segundo y, opcionalmente, el tercer compartimento y los compartimentos siguientes puedan unirse entre sí en una relación de uno al lado del lado. Los compartimentos pueden envasarse en una ristra, y cada compartimento individual puede separarse mediante una línea de perforación. Por tanto, el usuario final puede arrancar cada compartimento individualmente del resto de la ristra, por ejemplo, para pretratar o postratar un tejido con una composición de un compartimento. En algunas realizaciones, el primer compartimento puede estar rodeado por al menos el segundo compartimento, por ejemplo, en una configuración de neumático y llanta, o en una configuración de bolsa en una bolsa.

En algunas realizaciones, los artículos y/o las bolsas de compartimentos múltiples comprenden tres compartimentos que consisten en un primer compartimento grande y dos compartimentos más pequeños. Los compartimentos segundo y tercero más pequeños se superponen al primer compartimento más grande. El tamaño y la geometría de los compartimentos se eligen de manera que pueda conseguirse esta disposición. La geometría de los compartimentos puede ser igual o diferente. En algunas realizaciones, el segundo compartimento y, opcionalmente, el tercero, tienen cada uno una geometría y una forma diferentes en comparación con el primer compartimento. En estas realizaciones, el segundo compartimento y, opcionalmente, el tercero, se disponen en un diseño sobre el primer compartimento. El diseño puede ser decorativo, educativo o ilustrativo, por ejemplo, para ilustrar un concepto o una instrucción y/o utilizarse para indicar el origen del producto. En algunas realizaciones, el primer compartimento es el compartimento más grande y tiene dos caras grandes selladas alrededor del perímetro y el segundo compartimento es más pequeño y cubre menos de aproximadamente el 75 % o menos de aproximadamente el 50 % de la superficie de una cara del primer compartimento. En las realizaciones en las que existe un tercer compartimento, la estructura mencionada anteriormente puede ser igual, pero el primer y el segundo compartimento cubren menos de aproximadamente el 60 %, o menos de aproximadamente el 50 %, o menos de aproximadamente el 45 % de la superficie de una cara del primer compartimento.

Los artículos y/o las bolsas de la presente divulgación pueden comprender una o más películas diferentes. Por ejemplo, en realizaciones de un único compartimento, el paquete puede fabricarse a partir de una pared que se dobla sobre sí misma y se sella en los bordes o, como alternativa, dos paredes que se sellan entre sí en los bordes. En realizaciones de compartimentos múltiples, el artículo y/o el paquete puede fabricarse a partir de una o más películas, de manera que cualquier compartimento dado del paquete pueda comprender paredes fabricadas a partir de una única película o de múltiples películas que tengan composiciones diferentes. En una realización, un artículo y/o una bolsa con múltiples compartimentos comprende al menos tres paredes: una pared superior externa; una pared inferior externa; y una pared divisoria. La pared superior externa y la pared inferior externa son generalmente opuestas y forman el exterior del artículo y/o bolsa. La pared divisoria es interior al artículo y/o bolsa y se fija a las paredes externas generalmente opuestas a lo largo de una línea de sellado. La pared divisoria separa el interior del artículo y/o bolsa de compartimentos múltiples en al menos un primer compartimento y un segundo compartimento.

En una realización, el artículo y/o la bolsa comprende un primer y un segundo compartimento sellados. El segundo compartimento está generalmente en una relación superpuesta con el primer compartimento sellado, de manera que el segundo compartimento sellado y el primer compartimento sellado comparten una pared divisoria interior al artículo y/o bolsa.

En una realización, el artículo y/o la bolsa que comprende un primer y un segundo compartimento comprende además un tercer compartimento sellado. El tercer compartimento sellado está generalmente en una relación superpuesta con el primer compartimento sellado, de manera que el tercer compartimento sellado y el primer compartimento sellado comparten una pared divisoria interior al artículo y/o bolsa.

En algunas realizaciones, la primera composición y la segunda composición se seleccionan entre una de las siguientes combinaciones: líquido, líquido; líquido, polvo; polvo, polvo; líquido, gel; líquido, pasta; polvo, gel; polvo; pasta; gel; pasta; gel, gel; pasta, pasta.

En algunas realizaciones, la primera, segunda y tercera composición se seleccionan entre una de las siguientes combinaciones: sólido, líquido, líquido y líquido, líquido, líquido. Otras combinaciones pueden incluir geles o pastas en combinaciones similares.

En una realización, el compartimento único o la pluralidad de compartimentos sellados contienen una composición. La pluralidad de compartimentos puede contener cada uno la misma composición o una composición diferente. La composición se selecciona entre un líquido, un sólido o una combinación de los mismos.

En una realización, la composición puede seleccionarse entre el grupo de composiciones de detergentes líquidos suaves y líquidos fuertes, composiciones de detergente en polvo, detergente para vajillas para lavado a mano y/o lavado a máquina; composiciones de limpieza de superficies duras, mejoradores de tejidos, geles detergentes utilizados habitualmente para el lavado de ropa y aditivos blanqueadores y para el lavado de ropa, champús y lavados corporales.

Después, los artículos y/o las bolsas formados pueden cortarse con un dispositivo cortador. El corte puede lograrse usando cualquier método conocido. Puede preferirse que el corte se realice también de forma continua, y preferentemente con velocidad constante y preferentemente en posición horizontal. El dispositivo cortador puede ser, por ejemplo, un artículo afilado o un artículo caliente o un láser, por lo que en estos últimos casos, el artículo caliente o el láser "quema" a través de la película/zona de sellado.

Los diferentes compartimentos de una bolsa de compartimentos múltiples pueden fabricarse juntos en un estilo uno al lado del otro en donde las bolsas resultantes cohesionadas pueden separarse o no mediante un corte. Como alternativa, los compartimentos pueden fabricarse por separado.

En algunas realizaciones, los artículos y/o las bolsas pueden fabricarse de acuerdo con un proceso que comprende las etapas de: a) formar un primer compartimento (como se ha descrito anteriormente); b) formar un rebaje dentro de una parte o de todo el compartimento cerrado formado en la etapa (a) para generar un segundo compartimento moldeado superpuesto al primer compartimento; c) rellenar y cerrar los segundos compartimentos por medio de una tercera película; d) sellar la primera, la segunda y la tercera película; y e) cortar las películas para producir un artículo y/o una bolsa de compartimentos múltiples. El rebaje formado en la etapa (b) puede conseguirse aplicando un vacío al compartimento preparado en la etapa (a).

En algunas realizaciones, el segundo y/o el tercer compartimento pueden fabricarse en una etapa separada y después combinarse con el primer compartimento como se describe en la solicitud de patente europea número 08101442.5 o el documento WO 2009/152031.

En algunas realizaciones, los artículos y/o las bolsas pueden fabricarse de acuerdo con un proceso que comprende las etapas de: a) formar un primer compartimento, opcionalmente usando calor y/o vacío, usando una primera película sobre una primera máquina conformadora; b) rellenar el primer compartimento con una primera composición; c) sobre una segunda máquina conformadora, deformar una segunda película, opcionalmente usando calor y vacío, para fabricar un segundo y, opcionalmente, un tercer compartimento moldeado; d) rellenar el segundo compartimento y, opcionalmente, el tercero; e) sellar el segundo y, opcionalmente, el tercer compartimento usando una tercera película; f) colocar el segundo y, opcionalmente, el tercer compartimento sellados sobre el primer compartimento; g) sellar el primero, el segundo y, opcionalmente, el tercer compartimento; y h) cortar las películas para producir un artículo y/o una bolsa de compartimentos múltiples.

La primera y la segunda máquinas conformadoras pueden seleccionarse en función de su idoneidad para realizar el proceso anterior. En algunas realizaciones, la primera máquina conformadora es preferentemente una máquina conformadora horizontal, y la segunda máquina conformadora es preferentemente una máquina conformadora de tambor rotatorio, preferentemente ubicada encima de la primera máquina conformadora.

Debe entenderse que mediante el uso de estaciones de alimentación adecuadas, puede ser posible fabricar artículos y/o bolsas con múltiples compartimentos que incorporen varias composiciones diferentes o distintivas y/o composiciones líquidas, en gel o en pasta diferentes o distintivas.

En algunas realizaciones, la película y/o el artículo y/o la bolsa se pulveriza o espolvorea con un material adecuado, tal como un ingrediente activo, un lubricante, un agente aversivo o mezclas de los mismos. En algunas realizaciones, se imprime la película y/o bolsa, por ejemplo, con una tinta y/o un ingrediente activo.

Contenido del artículo y/o de la bolsa

Los presentes artículos y/o bolsas pueden contener diversas composiciones, por ejemplo, composiciones para el cuidado del hogar. Un artículo y/o una bolsa de compartimentos múltiples puede contener las mismas composiciones o diferentes composiciones en cada compartimento separado. La composición está próxima a la película hidrosoluble. La composición puede estar a menos de aproximadamente 10 cm o a menos de aproximadamente 5 cm o a menos de aproximadamente 1 cm de distancia de la película. Normalmente, la composición es adyacente a la película o está en contacto con la película. La película puede estar en la forma de una bolsa o un compartimento, que contienen la composición en su interior.

Los artículos y/o bolsas de compartimentos múltiples pueden utilizarse para mantener las composiciones que contienen ingredientes incompatibles (por ejemplo, blanqueador y enzimas) físicamente separadas o divididas entre sí. Se cree que dicha división puede ampliar la vida útil y/o disminuir la inestabilidad física de dichos ingredientes. Además o como alternativa, dicha división puede proporcionar beneficios estéticos como se describe en la solicitud de patente europea número 09161692.0.

Los ejemplos no limitantes de composiciones útiles (por ejemplo, composiciones para el cuidado del hogar) incluyen composiciones de detergentes líquidos suaves y fuertes, composiciones de limpieza de superficies duras, geles detergentes utilizados habitualmente para el lavado de ropa, aditivos blanqueadores y para el lavado de ropa, composiciones mejoradoras de tejidos (tales como suavizantes de tejidos), champús, lavados corporales y otras composiciones para el cuidado personal. Las composiciones de uso en los presentes artículos y/o bolsas pueden adoptar la forma de un líquido, un sólido o un polvo. Las composiciones líquidas pueden comprender un sólido. Los sólidos pueden incluir polvo o aglomerados, tales como microcápsulas, esferas, fideos o una o varias bolas nacaradas o mezclas de los mismos. Un elemento sólido de este tipo puede proporcionar un beneficio técnico, a través del lavado o como pretratamiento, de un componente de liberación retardada o secuencial; además o como alternativa, puede proporcionar un efecto estético.

Analizador mecánico dinámico de módulo de almacenamiento ("Dynamic Mechanical Analyzer", DMA)

Las muestras de película se equilibraron y almacenaron en un ambiente controlado a 23 °C y 50 % de humedad relativa (HR). El módulo de almacenamiento, el módulo de pérdida y la tangente delta (E"/E') se determinaron mediante DMA en un instrumento TA RSA-G2 en tracción en un entorno de aire de baja humedad. Las muestras de ensayo se cortaron al tamaño de 50 mm de largo por 9 mm de ancho. Las mediciones se pueden realizar de acuerdo con la norma ASTM E2254-13. Por razones de claridad, pueden usarse los siguientes ajustes: Compensar por módulo: Apagado

Fuerza axial > Fuerza dinámica 10,0 %

Fuerza axial mínima 3,0 g

Cambio máximo de espacio hasta 10,0 mm

Cambio máximo de espacio hacia abajo 1,0 mm

Temperatura inicial 25 °C

Velocidad de cambio de temperatura 10,0 °C/min

Temperatura final 150 °C

Tasa de muestreo 1 pts/s

Porcentaje de tensión 0,1 %

Una película según la divulgación, en un tipo de clase preferida de realizaciones, se caracteriza por una tangente delta máxima de al menos 0,4 o, en otra realización, superior a 0,4 o, en otras realizaciones, al menos 0,45, o al menos 0,50, o al menos 0,53. Opcionalmente, la tangente delta máxima puede ser de hasta 10, o hasta 5, o hasta 1. Por consiguiente, por ejemplo, la tangente delta máxima puede estar en un intervalo de 0,4 a 1, o mayor que de 0,4 a 1, de 0,45 a 1, o de 0,5 a 1, o de 0,53 a 1. Opcionalmente, además, la tangente delta máxima cae con un intervalo de aproximadamente 5 °C a 50 °C, o de 10 °C a 40 °C, o de 10 °C a 35 °C, o de 10 °C a 30 °C.

Las películas hidrosolubles de acuerdo con la divulgación se pueden entender mejor a la luz de los siguientes ejemplos, que simplemente pretenden ilustrar las películas hidrosolubles y los artículos hidrosolubles y no pretenden limitar el alcance de los mismos de ninguna manera.

Ejemplos

En los siguientes ejemplos, las resinas de PVOH PVOH 1-9 tienen las propiedades descritas en la siguiente tabla 1. Los ejemplos 3-10 y 20 no están dentro del alcance de las reivindicaciones concedidas.

Tabla 1

Las descripciones de las películas según los ejemplos 1 a 21 se proporcionan en la tabla 2 como ejemplos de diversos intervalos y concentraciones de plastificantes, tensioactivos, cargas y agentes antibloqueo. Los ejemplos se proporcionan en diversas formulaciones de resina de copolímero de PVOH y son aplicables a formulaciones alternativas de acuerdo con la divulgación del presente documento. Los componentes que no son resina se describen en unidades de PHR.

También se incluye en la tabla 2 la medida de la tangente delta (E"/E') para cada película, que está relacionada con una transición termodinámica secundaria a una temperatura Tt (en un intervalo entre 10 °C y 30 °C, como se muestra en la tabla) por encima de la cual hay más movilidad de la cadena/polímero, posiblemente una cadena con enlaces de hidrógeno, que permite o facilita un mejor termoformado. La tangente delta es la razón entre la pérdida y el almacenamiento y, a veces, se denomina amortiguamiento, y es una medida de la disipación de energía de un material. Puede indicar hasta qué punto un material será bueno para absorber energía y mejorar el termoformado.

Tabla 2

Ejemplos 1 a 21

Conformabilidad

El grosor de las películas según los ejemplos 1 a 6, 8, 9 y 11 a 21 como se describen en la tabla 2 se midió antes y después del termoformado para cuantificar la conformabilidad de las películas. Se termoformaron películas con un área de 1600 mm2 en una máquina Cloud a escala de laboratorio (modelo: PVA Sample; S/N 3657). La película se calentó con lámparas IR a aproximadamente 260 °C (500 °F) durante 10 segundos. La temperatura de la película era de aproximadamente 80 °C. Después del precalentamiento, la película se introdujo en las cavidades mediante vacío (nivel de vacío de aproximadamente -61 cm Hg (aproximadamente -24 pulgadas Hg)). Se utilizaron nueve cavidades, todas en forma de caja con esquinas redondeadas. Tres de las cavidades tenían una profundidad de 15 mm, tres tenían una profundidad de 20 mm y tres tenían una profundidad de 25 mm. Las áreas de los moldes fueron de 4000 mm.2, 4800 mm2 y 5600 mm2, respectivamente.

Después del termoformado, se sacó la película de las cavidades. Los espesores de película se midieron con un micrómetro electrónico Fowler modelo n.° 54-860-777. Los espesores de la película se midieron en las cuatro paredes (en el centro de la película y/o cerca de la pared de fondo), en las cuatro esquinas y en el fondo de la cavidad. Las mediciones se resumen en las tablas 3 a 6.

T l : E r l in mi r m r

T l 4: E r l r l r l r l nr l r l r l mi r m r

continuación

T l : E r l f n mi r m r

La figura 1 muestra los datos de las tablas 3 a 5 en formato gráfico.

T l : E r l r l r l mi r m r - P r l r l r l r inf ri r

continuación

Las películas aceptables se pueden caracterizar por un espesor promedio de película termoformada en la pared de fondo de al menos el 37 % del espesor de la película original cuando la profundidad de embutición es de al menos 25 mm o la razón de embutición es de al menos 3,5, por ejemplo, Ejemplos 1 y 2. Como alternativa o además, las películas aceptables que incluyen un copolímero de poli(acetato de vinilo-co-maleato) se pueden caracterizar por un espesor promedio de película termoformada en la pared de fondo de al menos el 28 % del espesor de la película original. Como alternativa o además, las películas aceptables se pueden caracterizar por un espesor promedio de la película termoformada en el centro de las paredes laterales de al menos el 55 % del espesor de la película original. Como alternativa o además, las películas aceptables que incluyen un copolímero de poli(acetato de vinilo-co-maleato) se pueden caracterizar por un espesor promedio de película termoformada cerca de la parte inferior de la pared lateral de al menos 29 %. Como alternativa o además, las películas aceptables que incluyen un copolímero de poli(acetato de vinilo-co-maleato) se pueden caracterizar por un espesor promedio de película termoformada en la esquina de al menos 27 %. Como alternativa o además, las películas aceptables se pueden caracterizar por un espesor promedio de película termoformada en al menos dos regiones seleccionadas de las esquinas, las paredes laterales y el fondo de al menos el 40 % del espesor original de la película cuando la profundidad de embutición es de al menos 25 mm o la razón de embutición es de al menos 3,5.

Los datos comparativos de la tabla 4 y la tabla 6 también demuestran que el grosor de la pared lateral puede variar a lo largo de la pared. Tal como se ha mostrado anteriormente, el grosor de la película disminuye hacia la parte inferior de la pared lateral con respecto al centro de la pared lateral. Cuanto menor sea la diferencia en los espesores de la película entre el centro de los valores de la pared lateral y la parte inferior de los valores de la pared lateral, más uniforme será la película, lo cual demuestra una buena conformabilidad de la película.

Módulo de almacenamiento

Los módulos de almacenamiento de las películas de acuerdo con los ejemplos 1 a 8 como se describe en la tabla 2 se determinaron a diversas temperaturas usando un analizador mecánico dinámico, tal como se ha descrito anteriormente. La figura 2 muestra un gráfico del módulo de almacenamiento frente a la temperatura para temperaturas en el intervalo de 80 °C a 100 °C. Tal como se muestra en la figura 2, los ejemplos 1 y 2 tienen un módulo de almacenamiento a 90 °C de 1,5 x 108 o menos.

Tabla 7: Razón de módulo de almacenamiento

Los ejemplos marcados como NC no están dentro del alcance de las reivindicaciones concedidas.

El módulo de almacenamiento a 90 °C se calculó a partir de la regresión lineal de los valores del módulo de almacenamiento de 80 °C a 100 °C. El módulo de almacenamiento a 35 °C se calculó a partir de la regresión lineal de los valores del módulo de almacenamiento desde el primer punto de datos por encima de 30 °C hasta el último punto por debajo de 40 °C. La inspección visual de las películas termoformadas identificó películas aceptables desde el punto de vista comercial que tenían buena conformabilidad, en donde cuando la película se embutía hacia abajo, la película seguía la forma de la cavidad de manera suave y uniforme, por ejemplo, Ejemplo 2 en las tablas 6 y 7. Las películas marginalmente aceptables, los ejemplos 3 y 4, presentaban un plegado en la superficie, de manera que la película no era lisa a lo largo del fondo de la cavidad. Las películas inaceptables desde el punto de vista comercial, por ejemplo, el ejemplo 5 en las tablas 6 y 7, presentaban conformabilidad deficiente y no se embutieron completamente en la cavidad.

Las películas aceptables se pueden caracterizar por una razón entre el módulo de almacenamiento a 35 °C y el módulo de almacenamiento a 90 °C (RME) de al menos 4,5, por ejemplo, los ejemplos 1 y 2 en la tabla 7.

La descripción anterior se proporciona únicamente aclarar la comprensión y no se deben extraer limitaciones innecesarias de esta, ya que las modificaciones dentro del alcance de la invención pueden ser evidentes para los expertos en la materia.

Aunque los procesos se han descrito con referencia a realizaciones concretas, un experto en la técnica apreciará fácilmente que se pueden usar otras formas de realizar los actos asociados con los métodos. Por ejemplo, se puede cambiar el orden de diversas etapas, a menos que se describa lo contrario. Además, algunas de las etapas individuales se pueden combinar, omitir o subdividir en etapas adicionales

asociadas con los métodos que pueden ser utilizadas. Por ejemplo, se puede cambiar el orden de diversas etapas, a menos que se describa lo contrario. Además, algunas de las etapas individuales se pueden combinar, omitir o subdividir en etapas adicionales.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Una película hidrosoluble adecuada para el termoformado de perfiles de embutición profunda, comprendiendo la película una mezcla de una resina de poli(alcohol vinílico) hidrosoluble y un plastificante, en donde la resina de poli(alcohol vinílico) hidrosoluble comprende un copolímero de poli(acetato de vinilo-co-maleato), la resina de poli(alcohol vinílico) hidrosoluble tiene una viscosidad, determinada midiendo una solución recién preparada de una solución acuosa de poli(alcohol vinílico) al 4 % a 20 °C, usando un viscosímetro tipo Brookfield LV con adaptador UL, tal como se describe en la norma británica EN ISO 15023-2:2006, anexo E, procedimiento de prueba Brookfield, en un intervalo de 14 cP a 20 cP, y la película tiene una razón de módulo de almacenamiento (RME) de al menos 4.5, determinada por análisis mecánico dinámico utilizando un instrumento TA RSA-G2 como se describe en la norma ASTM E2254-13;

en donde la película, cuando se proporciona con un espesor de 0,038 mm (1,5 mil), se disuelve en 300 segundos o menos en agua a una temperatura de 20 °C de acuerdo con el método de prueba MonoSol MSTM-205, y se puede termoformar en un perfil de embutición profunda con una razón de embutición de al menos 2,5.

2. La película hidrosoluble de la reivindicación 1, en donde la resina de poli(alcohol vinílico) hidrosoluble comprende una mezcla del copolímero de poli(acetato de vinilo-co-maleato) y un segundo polímero de poli(alcohol vinílico).

3. La película hidrosoluble de la reivindicación 2, en donde el segundo polímero de poli(alcohol vinílico) se selecciona del grupo que consiste en copolímeros de poli(acetato de vinilo-co-acrilato de metilo), homopolímeros de poli(alcohol vinílico) y mezclas de los mismos.

4. La película hidrosoluble de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el copolímero de poli(acetato de vinilo-co-maleato) incluye al menos el 2 % en moles de modificación de maleato.

5. La película hidrosoluble de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la resina de PVOH comprende al menos un 9 % en moles de grupos colgantes que no son hidroxilo en total.

6. La película hidrosoluble de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el plastificante se selecciona del grupo que consiste en glicerol, diglicerol, propilenglicol, etilenglicol, dietilenglicol, polietilenglicoles hasta 400 Pm, sorbitol, 2-metil-1,3-propanodiol, trimetilolpropano (TMP), poliéter polioles y combinaciones de los anteriores.

7. La película hidrosoluble de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una carga, un tensioactivo, un agente antibloqueo o combinaciones de los anteriores.

8. Un artículo termoformado que comprende la película hidrosoluble de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde

(a) el artículo se caracteriza por una razón de embutición de al menos 2,5; o

(b) el artículo comprende al menos dos cavidades termoformadas, comprendiendo cada cavidad paredes, esquinas y un fondo.

9. El artículo termoformado de la reivindicación 8, en donde el artículo comprende una cavidad termoformada que comprende paredes, esquinas y un fondo, y el articulo se caracteriza por una razón de embutición de al menos 3,5, y el espesor de la película termoformada en la pared de fondo es al menos el 28 % del espesor de la película original, o el espesor de la película termoformada en las esquinas es al menos el 27 % del espesor de la película original.

10. Una bolsa termoformada que comprende la película de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 o el artículo de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 9.

11. Un método para fabricar una forma a partir de una película hidrosoluble, que comprende termoformar la película hidrosoluble de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, opcionalmente, termoformando al vacío la película hidrosoluble de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

12. El método de la reivindicación 11, en donde la película hidrosoluble se calienta hasta una temperatura en un intervalo de 50 °C a 150 °C.

13. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 12, en donde el espesor de la película antes del termoformado es de 60 a 120 micrómetros.

14. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en donde el termoformado comprende un molde de termoformado que comprende al menos dos cavidades.

15. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en donde la forma tiene una razón de embutición de al menos 2,5.