ES2247265T3

ES2247265T3 - Productos de dosis unitaria.

Info

Publication number: ES2247265T3
Application number: ES02079894T
Authority: ES
Inventors: Sachindew M. Unilever R&D Vlaardingen Ramcharan; Zaida M. Unilever R&D Vlaardingen Salazar; Pieter B. Unilever R&D Vlaardingen Van Der Weg
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 2001-12-14
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2022-11-25
Also published as: DE60206725D1; EP1319706B1; ATE307192T1; EP1319706A1; DE60206725T2; US20030114332A1; GB0129983D0

Abstract

Producto detergente de dosis unitaria que comprende una composición detergente líquida contenida en una bolsa formada por una película polimérica soluble en agua, estando al menos un elemento sólido inmerso en dicha composición, siendo mayor la velocidad de disolución del elemento sólido en la composición a una temperatura de almacenamiento que la velocidad de disolución de la película polimérica de la bolsa en la composición a la temperatura de almacenamiento.

Description

Productos de dosis unitaria.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un producto de dosis unitaria para el lavado y planchado de fibras textiles a mano o a máquina.

Antecedentes de la invención

Se conoce bien cómo incluir partículas de contraste visual, por ejemplo, motas coloreadas, láminas, pastillas o filamentos en detergentes en polvo, líquidos y pastillas para el lavado y planchado de materiales textiles. Esto puede incluirse como una señal de aviso al consumidor, para indicar la presencia de algún componente o beneficio específico, por ejemplo, propiedades de blanqueado o cuidado del tejido, o puede estar presente simplemente para dar al producto un aspecto atractivo.

En el caso de productos detergentes de lavado líquidos para el lavado o aclarado de materiales textiles, ha habido una tendencia a facilitarlos en bolsas de dosis unitarias formadas por una película soluble el agua que contiene el líquido, en lugar de en mayores cantidades en una botella o bolsa. El atractivo de tales productos es la comodidad y limpieza de su manejo, así como una fácil determinación de la dosis correcta. Normalmente, simplemente se colocan una o dos cápsulas en la lavadora con los tejidos. La película suele ser translúcida o transparente.

Se conocen envases solubles en agua para composiciones detergentes líquidas, incluyendo envases compuestos por película de poli(alcohol vinílico) (PVA), por ejemplo del documento US-A-4 973 416.

Definición de la invención

Un primer aspecto de la presente invención proporciona un producto detergente de dosis unitaria que comprende una composición detergente líquida contenida en una bolsa formada por una película polimérica soluble en agua, estando sumergido al menos un elemento sólido en dicha composición, siendo la velocidad de disolución del elemento sólido en la composición a una temperatura de almacenamiento mayor que la velocidad de disolución de la película polimérica en la composición a la temperatura de almacenamiento.

Un segundo aspecto de la presente invención proporciona un producto detergente de dosis unitaria que comprende al menos una primera fase líquida y una segunda fase líquida, fases líquidas separadas de las cuales al menos una de las fases líquidas es una composición detergente líquida, estando contenidas las fases líquidas en una bolsa formada por una película polimérica soluble en agua, estando sumergido al menos un elemento sólido en al menos una de las fases líquidas.

Descripción detallada de la invención El elemento sólido

Al menos un elemento sólido está inmerso en la composición detergente líquida. Según el primer aspecto de la invención, la velocidad de disolución del elemento sólido a una temperatura de almacenamiento (de referencia) es mayor que la velocidad de disolución de la película polimérica en la composición a la temperatura de almacenamiento.

Una manera en que puede obtenerse esto es que el elemento se forme de modo que comprenda un trozo de película polimérica sustancialmente del mismo material que la película polimérica que forma la bolsa y con un espesor que es igual o inferior al de la película que forma la bolsa. Un trozo de tal película que sea del mismo espesor aún se disolverá más rápidamente que la película polimérica de la bolsa, ya que ambos lados estarán expuestos a la composición detergente líquida. Por supuesto, la película polimérica de la bolsa sólo está expuesta a la composición en su
interior.

Otro medio para garantizar que el elemento sólido se disuelve a una velocidad mayor que la de la película polimérica de la bolsa, es si compuesto por, o contiene, un material que tiene una mayor solubilidad que la película polimérica que forma la bolsa. Éste puede ser, por ejemplo, un material polimérico de composición diferente a la del material polimérico de la bolsa. Tal como se usa en el presente documento, el termino "polímero" incluye copolímeros compuestos por una mezcla de dos o más unidades monoméricas diferentes.

El(los) elemento(s) sólido(s) puede(n) seleccionarse por ejemplo entre cuerpos de contraste visual en forma de láminas, motas, filamentos y mezclas de los mismos. El(los) elemento(s) sólido(s) puede(n) contener o no componentes funcionales que tienen un efecto beneficioso en el lavado.

Los elementos sólidos también aportan preferiblemente un contraste visual, en color, forma y/o tamaño, al volumen de la composición detergente líquida, para acentuar el impacto visual.

Los elementos sólidos de contraste visual están formados preferiblemente por materiales de colores vivos, que si se desea pueden ser fluorescentes. Ventajosamente, el material es altamente reflectante (brillante). Cuando hay una pluralidad de elementos sólidos, pueden ser del mismo o de diferente(s) color(es).

Cualquier elemento sólido tiene preferiblemente una forma regular. Puede tener de manera adecuada un grado de simetría relativamente elevado. No obstante algunas formas estéticamente agradables pueden no ser

\hbox{altamente
simétricas.}

Las láminas pueden apropiadamente tener formas simétricas y regulares, tales como círculos, cuadrados, triángulos y estrellas. Pueden ser todas las láminas de la misma forma y color, o pueden usarse diferentes formas y colores juntos. Las láminas pueden ser del mismo tamaño, o de varios tamaños distintos pero diferenciados.

Como alternativa al uso de formas idénticas, pueden usarse grupos combinados de formas, por ejemplo, formas geométricas (triángulos, cuadrados, pentágonos, hexágonos), números, letras del alfabeto, cuerpos estelares (sol, luna, estrellas). También se pueden usar conjuntos congruentes que tienen la misma forma pero de distintos tamaños. Cada uno puede tener su propio color.

El(los) elemento(s) sólido(s) preferiblemente sólo necesita(n) estar presente(s) en concentraciones muy bajas, por ejemplo, del 0,02 al 1% en peso, preferiblemente desde el 0,05 hasta el 0,5% en peso, basado en el peso de la composición detergente líquida, para tener un impacto visual significativo. Un cuerpo mayor con un diámetro de entre el 10% y el 90% del diámetro de la cápsula de dosis unitaria de lavado producirá ya un signo visual claro.

La bolsa soluble en agua

La bolsa soluble en agua está formada por una película polimérica soluble en agua que contiene la composición detergente líquida.

Cualquier referencia en el presente documento a llenado se refiere a llenado completo y también llenado parcial por lo cual también se encuentra aire o algún otro gas atrapado en el sobre cerrado.

El sobre que forma el envase se forma preferiblemente mediante una técnica de conformación-llenado-sellado horizontal o vertical.

La película polimérica soluble en agua

Tal como se utiliza en el presente documento, el término "película polimérica soluble en agua" se refiere a un polímero que se disuelve y/o dispersa completamente en agua en un plazo de 30 minutos con agitación, por ejemplo con las manos, una varilla u otro agitador o por la acción de una lavadora mecánica y a una temperatura pertinente. Una "temperatura pertinente" es una a la que el consumidor necesitará disolver o dispersar el componente polimérico al principio de, o durante un procedimiento de limpieza. Se considera que un polímero se disuelve o se dispersa a una "temperatura pertinente" si lo hace en las condiciones mencionadas anteriormente, a una temperatura cualquiera en el intervalo de desde 20ºC hasta 60ºC.

Los polímeros solubles en agua preferidos son aquellos que pueden colarse para dar una película o masa sólida y pueden ser, por ejemplo, los descritos en Davidson y Sitting, Water-Soluble Resins, Van Nostrand Reinhold Company, Nueva York (1968). El polímero soluble en agua debe tener características apropiadas, tales como resistencia y capacidad de termosellado, para permitir su manejo con máquinas durante los procedimientos de fabricación del envase soluble en agua. Las resinas solubles en agua preferidas incluyen poli(alcohol vinílico), éteres de celulosa, poli(óxido de etileno), almidón, polivinilpirrolidona, poliacrilamida, poli(vinil metil éter)-anhídrido maleico, poli(anhídrido maleico), estireno-anhídrido maleico, hidroxietilcelulosa, metilcelulosa, polietilenglicoles, carboximetilcelulosa, sales de poli(ácido acrílico), alginatos, copolímeros de acrilamida, goma guar, caseína, series de resinas de etileno-anhídrido maleico, polietilenimina, etilhidroxietilcelulosa, etilmetilcelulosa, hidroxietilmetilcelulosa. Se prefieren resinas que formen películas de poli(alcohol vinílico) solubles en agua de menor peso molecular.

Los poli(alcoholes vinílicos) preferidos para su uso en el presente documento tienen un peso molecular promedio en cualquier punto entre 1.000 y 1.000.000, preferiblemente entre 5.000 y 250.000, por ejemplo entre 15.000 y 150.000. La hidrólisis, o alcohólisis, se define como el porcentaje de finalización de la reacción en la que los grupos acetato de la resina se sustituyen con grupos hidroxilo, -OH. Se prefiere un intervalo de hidrólisis de desde el 60-99% de resinas que forman películas de poli(alcohol vinílico), mientras que un intervalo de hidrólisis más preferido es de desde el 70-90% para las resinas) que forman películas de poli(alcohol vinílico solubles en agua. El intervalo de hidrólisis más preferido es del 80-89%. Tal como se usa en esta solicitud, el término "poli(alcohol vinílico)" incluye compuestos de poli(acetato de vinilo) con los niveles de hidrólisis dados a conocer en el presente documento. La película de resina soluble en agua debe formularse de modo que se disuelva sustancialmente por completo en agua a 50ºC con agitación en un plazo de aproximadamente treinta minutos, preferiblemente en un plazo de aproximadamente 15 minutos en agua a 50ºC con agitación, y lo más preferiblemente en un plazo de aproximadamente 5 minutos en agua a 50ºC con agitación.

Una película de plástico especialmente preferida es una película de poli(alcohol vinílico), compuesta por un copolímero de poli(alcohol vinílico) que tiene un comonómero que tiene una función carboxilato.

Puede prepararse PVA mediante la polimerización de acetato de vinilo, seguida de hidrólisis, convenientemente mediante la reacción con hidróxido de sodio. No obstante, la película resultante tiene una estructura con enlaces de hidrógeno altamente simétrica y no es fácilmente soluble en agua fría. Las películas de PVA que son adecuadas para la formación de envases solubles en agua son normalmente polímeros producidos a partir de la copolimerización de acetato de vinilo y otro comonómero que contiene una función carboxílica. Ejemplos de tales comonómeros incluyen monocarboxilatos, tales como ácido acrílico, y dicarboxilatos, tales como ácido itacónico, que pueden estar presentes durante la polimerización como ésteres. Alternativamente, puede usarse el anhídrido del ácido maleico como el copolímero. La inclusión del comonómero reduce la simetría y el grado de enlaces de hidrógeno en la película final y hace la película soluble incluso en agua fría.

Películas de PVA adecuadas para su uso en un envase según la invención están disponibles comercialmente y se describen, por ejemplo, en el documento EP-B-0 291 198. Películas de PVA para su uso en un envase según la invención pueden prepararse mediante la copolimerización de acetato de vinilo y un monómero que contiene carboxilato (por ejemplo ácido o éster de ácido acrílico, maleico e itacónico), seguido de una hidrólisis parcial (por ejemplo de hasta aproximadamente el 90%) con hidróxido de sodio.

Plastificante

La película puede incorporar un plastificante.

La película soluble en agua puede estar formada por una variedad de materiales distintos. El plastificante dependerá de la naturaleza de la película en cuestión. Los plastificantes preferidos se enumeran con más detalle en la sección de esta descripción que trata de estos materiales de la película. Pueden incorporarse independientemente uno o más plastificantes en la película y en la composición líquida. No obstante, se prefiere mucho más que la identidad del(de los) plastificante(s) en la película y la composición líquida sea sustancialmente la misma.

El sistema de plastificantes influye en la forma en que reaccionan las cadenas poliméricas frente a factores externos tales como las fuerzas de compresión y de extensión, la temperatura y el choque mecánico, controlando el modo en que las cadenas se distorsionan/realinean como consecuencia de esas intrusiones y su propensión a volver o recuperar su estado anterior. El rasgo clave de los plastificantes preferidos es que son altamente compatibles con la película, y son normalmente de naturaleza hidrófila.

De un modo general, los plastificantes adecuados para su uso con películas a base de PVA tienen grupos -OH en común con las cadenas poliméricas de \simCH_{2}-CH(OH)-CH_{2}-CH(OH)- del polímero de la película.

Su modo de funcionalidad es introducir cadenas cortas con enlaces de hidrógeno con los grupos hidroxilo de la cadena y de ese modo debilitar las interacciones con la cadena adyacente, lo cual inhibe el hinchamiento de la masa polimérica del agregado, la primera fase de la disolución de la película.

No obstante, muchos plastificantes son adecuados tanto para las películas de PVA como para películas de muchos otros tipos. La propia agua es un plastificante adecuado para muchas de las películas enumeradas en el presente documento, pero otros plastificantes comunes incluyen:

Compuestos polihidroxilados, por ejemplo glicerol, trimetilolpropano, dietilenglicol, trietilenglicol, dipropilenglicol.

Almidones, por ejemplo éter de almidón, almidón esterificado, almidón oxidado y almidones de la patata, la tapioca y el trigo.

Materiales celulósicos/hidratos de carbono, por ejemplo amilopectina, dextrina, carboximetilcelulosa y pectina.

La cantidad de plastificante por peso unitario de película puede variar considerablemente de acuerdo con el tipo de película y el(los) tipo(s) de plastificante(s). Podría, por ejemplo, estar en el intervalo de desde el 0,1% hasta el 50%, por ejemplo desde el 10% hasta el 45%, tal como desde el 20% hasta el 40% en peso.

Polivinilpirrolidona es, (PVP), otro polímero preferido para su uso en los artículos de la presente invención. Las películas de PVP secadas y no modificadas son claras o transparentes, brillantes y razonablemente duras. Se pueden usar modificadores en concentraciones de desde el 10% hasta el 50% para controlar su adhesividad, su fragilidad o para disminuir su higroscopicidad. Las películas de PVP no modificadas son de naturaleza relativamente muy higroscópica, y la humedad captada del aire también puede actuar como plastificante. Otros plastificantes son, por ejemplo, glicerol, propilenglicol, dietilenglicol y sorbitol. Éstos tienden a incrementar la adhesividad de la película de PVP. La carboximetilcelulosa o el acetato de celulosa se pueden usar para disminuir la adhesividad. Pueden obtenerse también películas esencialmente sin adhesividad en todos los intervalos de humedad relativa mediante la incorporación de un 10% de resina de arilsulfonamida-formaldehído.

Las películas solubles en agua preferidas también pueden prepararse a partir de poli(óxido de etileno) (PEO). Polímeros de elevado peso molecular de óxido de etileno con un peso molecular de desde aproximadamente 100.000 hasta 5,000.000 forman películas resistentes, translúcidas y termoplásticas. Las películas no funcionalizadas de estas resinas se agrietan fácilmente cuando se les aplica solamente una tensión mínima (un proceso conocido como "agrietamiento por tensión"). Esto se acelera con la exposición a radiación ultravioleta pero puede ralentizarse o inhibirse completamente mediante la adición de plastificantes en combinación con inhibidores adecuados de la radiación UV. Plastificantes adecuados son, por ejemplo, polietilenglicol y polipropilenglicol (de bajo peso molecular), hidratos de carbono, glicerol, ésteres orgánicos e inorgánicos tales como triacetato de glicerol o citrato de trietilo.

Las películas de PEO generalmente tienen buenas propiedades mecánicas y capacidad de termosellado, combinadas con una completa solubilidad en agua. En comparación con otras películas solubles en agua usadas comúnmente, las películas de poli(óxido de etileno) ofrecen la ventaja de una buena compatibilidad.

Más ejemplos de polímeros solubles en agua adecuados son celulosas modificadas, tales como metilcelulosa (MC) e hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC). Éstas dan lugar a películas solubles en agua, claras y de alta resistencia que son impermeables a muchos disolventes orgánicos y basados en el petróleo. Las propiedades mecánicas pueden modificarse mediante varios plastificantes, tales como glicerol, propilenglicol, sorbitol, dietilenglicol, trietanolamina y N-acetiletanolamina. Pueden sellarse productos de láminas de MC o HPMC plastificadas apropiadamente a aproximadamente 130ºC usando un equipo de sellado habitual.

Un material alternativo a base de celulosa es la hidroxipropilcelulosa (HPC). Pueden prepararse películas flexibles y claras de este material a partir de disoluciones en un disolvente acuoso u orgánico del polímero. Una ventaja de HPC es que tiene buenas propiedades de flujo plástico que permiten se termoconforme para dar artículos de película flexible sin la ayuda de plastificantes ni de otros aditivos. No son adhesivos incluso con humedades elevadas. La película no plastificada tiene una buena solubilidad en agua fría pero no es soluble en agua > 45ºC.

Todos los polímeros anteriores incluyen las clases de polímeros mencionadas anteriormente como polímeros sencillos o como copolímeros formados por unidades monoméricas o como copolímeros formados por unidades monoméricas derivadas de las clases especificadas o como copolímeros en los que dichas unidades monoméricas se copolimerizan con una o más unidades comonoméricas.

También pueden usarse mezclas (es decir, no copolímeros) de dos o más polímeros enumerados en el presente documento.

Métodos de encapsulación (a) Técnica de conformación-llenado-sellado horizontal

Pueden prepararse polímeros solubles en agua a base de PVA según cualquiera de los métodos de armado-llenado-sellado horizontal descritos en cualquiera de los documentos WO-A-00/55044, WO-A-00/55045, WO-A-00/55046, WO-A-00/55068, WO-A-00/55069 y WO-A-00/55415.

A modo de ejemplo, se describe ahora un procedimiento de termoconformación, en el que se producen varios envases según la invención a partir de dos láminas de material soluble en agua. Con respecto a esto, se forman cavidades en la lámina de la película usando una matriz de conformación que tiene una pluralidad de cavidades con dimensiones que corresponden generalmente a las dimensiones de los envases que van a producirse. Además, se usa una única placa calefactora para la termoconformación de la película para todas las cavidades, y del mismo modo sólo se describe una única placa de sellado.

Se estira una primera lámina de película de poli(alcohol vinílico) sobre una matriz de conformación de modo que la película se sitúa sobre la pluralidad de cavidades de conformación en la matriz. En este ejemplo, cada cavidad tiene generalmente forma de cúpula con un borde redondeado, redondeándose además los bordes de las cavidades para eliminar cualquier borde afilado que pudiera dañar la película durante las etapas de conformación o sellado del procedimiento. Cada cavidad incluye además un reborde circundante elevado. Con el fin de maximizar la resistencia del envase; la película se deposita en la matriz de conformación en una forma sin pliegues y con una tensión mínima. En la etapa de conformación, la película se calienta hasta de 100ºC a 120ºC, preferiblemente a aproximadamente 110ºC, durante hasta 5 segundos, preferiblemente durante aproximadamente 700 microsegundos. Se usa una placa calefactora para calentar la película, placa que se sitúa para que se superponga a la matriz de conformación. Durante esta etapa de precalentamiento, se crea un vacío de 0,5 bares a través de la placa de precalentamiento para garantizar un contacto íntimo entre la película y la placa de precalentamiento, garantizando este contacto íntimo que la película se calienta de modo constante e uniforme (el grado de vacío depende de las condiciones de termoconformado y del tipo de película utilizado, no obstante en el presente contexto se encontró que era adecuado un vacío inferior a 0,6 bar). Un calentamiento no uniforme da como resultado un envase conformado que tiene puntos débiles. Además del vacío, es posible soplar aire contra la película para forzarla a un contacto íntimo con la placa de
precalentamiento.

La película termoconformada se moldea en las cavidades soplando la película fuera de la placa calefactora y/o aspirando la película en las cavidades formando de ese modo una pluralidad de cavidades en la película que, una vez formadas, se mantienen en su orientación termoconformada mediante la aplicación de vacío a través de las paredes de las cavidades. Este vacío se mantiene al menos hasta que se sellan los envases. Una vez que se han formado las cavidades y se mantienen en su sitio mediante el vacío, se añade una composición líquida según la invención a cada una de las cavidades. En este momento, se puede(n) introducir también el(los) elemento(s) sólido(s). Entonces, una se superpone segunda lámina de película de poli(alcohol vinílico) sobre la primera lámina a lo largo de las cavidades rellenas y se termosella a la misma usando una placa de sellado. En este caso la placa de termosellado, que suele ser plana, funciona a una temperatura de aproximadamente 140ºC a 160ºC, y está en contacto con las películas durante 1 a 2 segundos y con una fuerza de 8 a 30 kg/cm^{2}, preferiblemente de 10 a 20 kg/cm^{2}. Los rebordes elevados que rodean cada cavidad garantizan que las películas se sellan juntas a lo largo del reborde para formar un sellado continuo. El borde redondeado de cada cavidad está formado al menos parcialmente por un material deformable de manera elástica, tal como por ejemplo caucho de silicona. Esto da como resultado una reducción de la fuerza aplicada al borde interno del reborde de sellado para evitar daños por calor/presión a la película.

Una vez sellados, los envases formados se separan de la banda de la película de lámina utilizando medios de corte. En esta fase es posible liberar el vacío en la matriz, y extraer los envases formados de la matriz de conformación. De este modo se conforman los envases, se llenan y se sellan mientras permanecen en la matriz de conformación. Además se pueden cortar también mientras está en la matriz de conformación.

Durante las etapas de conformación, llenado y sellado del procedimiento, la humedad relativa de la atmósfera se controla hasta aproximadamente el 50% de humedad. Esto se hace para mantener las características de termosellado de la película. Cuando se manejan películas más finas, puede ser necesario reducir la humedad relativa para garantizar que las películas tienen un grado de plastificación relativamente bajo y son, por tanto, más rígidas y fáciles de manejar.

(b) Técnica de conformación-llenado-sellado vertical

En la técnica de conformación-llenado-sellado vertical (VFFS), se extruye un tubo continuo de película de plástico flexible. Se sella, preferiblemente mediante termosellado o sellado por ultrasonidos, en la parte inferior, se llena con la composición líquida, se vuelve a sellar por encima de la película líquida y se retira del tubo continuo, por ejemplo mediante corte.

Los expertos en la técnica conocerán métodos de encapsulación para otras películas solubles en agua tales como las basadas en PVP o PEO.

Volumen de dosis unitaria

La cantidad de composición de limpieza líquida sustancialmente no acuosa en cada sobre de dosis unitaria puede ser por ejemplo de desde 10 mL hasta 100 mL, por ejemplo de desde 12,5 mL hasta 75 mL, preferiblemente de desde 15 mL hasta 60 mL, y más preferiblemente de desde 20 mL hasta 55 mL.

La composición detergente líquida

La composición detergente líquida puede ser sustancialmente acuosa, sustancialmente no acuosa o sustancialmente semiacuosa. Puede comprender dos o más capas o planos separados, por ejemplo de distintas densidades.

Líquidos no acuosos

Una composición de limpieza líquida sustancialmente no acuosa debe contener al menos un líquido no acuoso. Además, el propio líquido no acuoso y/u otro componente de la composición debe proporcionar una función de limpieza cuando se libera en el líquido de lavado.

Por "sustancialmente no acuosa" se quiere decir que la cantidad de agua en la composición líquida está por debajo del nivel al cual el envase se disolvería por contacto con su contenido. Preferiblemente, la composición líquida comprende el 25%, por ejemplo no más del 20%, más preferiblemente no más de aproximadamente el 15%, aún más preferiblemente no más del 10%, tal como no más de aproximadamente el 7%, incluso más preferiblemente no más de aproximadamente el 5% y lo más preferiblemente no más de desde aproximadamente el 3% hasta aproximadamente el 4%, en peso de agua. No obstante, en algunos casos puede ser posible (ya sea por el espesor de la película utilizada, las propiedades físicas tales como la viscosidad, de la composición líquida o por otros motivos) utilizar cantidades de agua incluso mayores en la composición líquida dentro del envase según la invención, aunque nunca se debería exceder el 50% en peso de la composición líquida.

La composición líquida sustancialmente no acuosa puede tener reología sustancialmente Newtoniana o bien no Newtoniana. El último caso se aplica especialmente cuando la composición comprende sólidos dispersos. Por tanto, para evitar toda duda, todas las viscosidades expresadas en el presente documento se miden a una velocidad de cizallamiento de 21 s^{-1}.

La viscosidad de la composición es preferiblemente de 25 mPaS, 50 mPaS, 75 mPaS o 100 mPaS, preferiblemente de 125 mPaS, más preferiblemente de 150 mPaS a 10.000 mPaS, por ejemplo por encima de 150 mPaS pero no más de 10.000 mPaS. La realización alternativa de la invención se refiere a la encapsulación por VFFS en cuyo caso la viscosidad mínima debe ser de 10 mPaS, por ejemplo por encima de 150 mPaS.

Se puede considerar que la composición se engloba en subclases de líquidos diluidos, líquidos espesos y geles/pastas.

Los líquidos diluidos pueden tener una viscosidad mínima de 25, 50, 75, 100, 125, 150 mPaS o por encima de 150 mPaS, por ejemplo 175 mPaS, preferiblemente 200 mPaS. Pueden tener una viscosidad máxima de por ejemplo 500 mPaS, preferiblemente 450 mPas, más preferiblemente 400 mPaS o incluso 250 mPaS.

Los líquidos espesos pueden tener una viscosidad mínima de 400 mPaS, por ejemplo 350 mPaS, o incluso 300 mPaS y una viscosidad máxima de 1.500 mPaS, preferiblemente 1.200 mPaS.

Los geles o pastas pueden tener una viscosidad mínima de 1.400 mPaS, por ejemplo 1.500 mPaS, preferiblemente 1.750 mPaS, 2.000 mPaS, 2.500 mPaS, 3.000 mPaS o incluso 3.500 mPaS. Su viscosidad máxima puede ser 10.000 mPaS, preferiblemente 9.000 mPaS, más preferiblemente 8.000 mPaS, 7.500 mPaS o incluso 4.000 mPaS.

El líquido no acuoso puede comprender uno o más componentes líquidos no acuosos. Estos pueden ser uno o más tensioactivos líquidos y/o uno o más líquidos no tensioactivos no acuosos.

Tensioactivos líquidos apropiados: tensioactivos líquidos no iónicos.

Los tensioactivos detergentes no iónicos son bien conocidos en la técnica. Normalmente consisten en un polialcoxileno solubilizante en agua o un grupo mono o dialcanolamida en combinación química con un grupo hidrófobo orgánico derivado, por ejemplo, de alquilfenoles en los que el grupo alquilo contiene desde aproximadamente 6 hasta aproximadamente 12 átomos de carbono, de dialquilfenoles en los que alcoholes alifáticos primarios, secundarios o terciarios (o derivados de los mismos terminados en alquilo), que tienen preferiblemente desde 8 hasta 20 átomos de carbono, ácidos monocarboxílicos que tienen desde 10 hasta aproximadamente 24 átomos de carbono en el grupo alquilo y polioxipropileno. También son comunes las mono y dialcanolamidas de ácidos grasos en las que el grupo alquilo del radical del ácido graso contiene desde 10 hasta aproximadamente 20 átomos de carbono y el grupo alquiloílo tiene desde 1 hasta 3 átomos de carbono. En cualquiera de los derivados de mono y dialcanolamida, opcionalmente, puede haber un resto polioxialquileno que se une a estos últimos grupos y a la parte hidrófoba de la molécula. En todos los tensioactivos que contienen polialcoxileno, el resto polialcoxileno consiste preferiblemente en desde 2 hasta 20 grupos de óxido de etileno o de grupos de óxido de etileno y óxido de propileno. Entre ésta última clase, se prefieren particularmente los descritos en la memoria descriptiva europea publicada de los solicitantes EP-A-225.654, especialmente para su uso como todo o parte del disolvente. También se prefieren los tensioactivos no iónicos etoxilados que son los productos de condensación de alcoholes grasos con desde 9 hasta 15 átomos de carbono condensados con desde 3 hasta 11 moles de óxido de etileno. Ejemplos de éstos son los productos de condensación de alcoholes C_{11-13} con (digamos) 3 ó 7 moles de óxido de etileno. Estos se pueden usar como los únicos tensioactivos no iónicos o en combinación con los descritos en la mencionada memoria descriptiva europea, especialmente como todo o parte del disolvente.

Otra clase de tensioactivos no iónicos apropiados comprende los alquilpolisacáridos (poliglicósidos/oligosacáridos) tal como los descritos en las memorias descriptivas de las patentes de los EE.UU. números 3.640.998; 3.346.558; 4.223.129; los documentos EP-A-92.355; EP-A-99.183; EP 70.074; EP 70.075, EP 70.076, EP 70.077; EP 75.994,
EP 75.995, EP 75.996.

Los tensioactivos detergentes no iónicos normalmente tienen pesos moleculares de desde aproximadamente 300 hasta aproximadamente 11.000. También se pueden usar mezclas de diferentes tensioactivos detergentes no iónicos, siempre que la mezcla sea líquida a temperatura ambiente.

Formas líquidas no tensioactivas y no acuosas apropiadas se pueden usar solas o en una combinación con tensioactivos líquidos. Disolventes no tensioactivos que son una categoría más preferida incluyen éteres, poliéteres, alquilaminas y aminas grasas, (especialmente di y trialquilaminas y/o aminas N-sustituidas grasas), alquilamidas (o amidas grasas) y derivados mono y di-N-alquil-sustituidos de los mismos, ésteres de alquilo inferior de ácido alquilcarboxílico (o graso), cetonas, aldehídos, polioles y glicéridos.

Ejemplos específicos incluyen respectivamente, dialquil éteres, polietilenglicoles, alquilcetonas (tal como la acetona) y trialquilcarboxilatos de glicerilo (tal como el triacetato de glicerilo), glicerol, propilenglicol y sorbitol.

Otros disolventes apropiados son los alcoholes inferiores (C_{1-4}), tal como el etanol, o alcoholes superiores (C_{5-9}), como el hexanol, así como alcanos y olefinas. No obstante, se pueden combinar con otros materiales disolventes que son tensioactivos y no tensioactivos teniendo las clases mencionadas anteriormente de estructura molecular "preferidas". Aun cuando parecen no desempeñar un papel en el proceso de defloculación de sólidos dispersos, a menudo es deseable incluirlos para disminuir la viscosidad del producto y/o ayudar a retirar la suciedad durante la
limpieza.

Preferiblemente, las composiciones de la invención condenen el disolvente orgánico (comprendiendo o no un tensioactivo líquido) en una cantidad de al menos el 10% en peso de la composición total. La cantidad de disolvente presente en la composición puede ser de hasta aproximadamente el 90%, pero en la mayoría de los casos la cantidad práctica se encontrará entre el 20 y el 70% y algunas veces, entre el 20 y el 50% en peso de la composición. La razón en peso de los componentes líquidos no acuosos tensioactivos frente a los no tensioactivos es preferiblemente de desde 0 : 10 hasta 10 : 0, más preferiblemente desde 1 : 10 hasta 10 : 1, aún más preferiblemente desde 1 : 6 hasta 6 : 1, incluso más preferiblemente desde 1 : 5 hasta 5 : 1, por ejemplo desde 1 : 3 hasta 3 : 1.

Tanto si la composición contiene tensioactivos no iónicos como si no, puede estar presente uno o más tensioactivos de otro tipo. Estos pueden estar en forma líquida o como un sólido disperso o disuelto en el componente líquido sustancialmente no acuoso. Se pueden seleccionar entre tensioactivos detergentes aniónicos, catiónicos y anfolíticos. Los tensioactivos aniónicos se pueden incorporar en forma de ácido libre y/o neutralizada. Los tensioactivos catiónicos se pueden neutralizar con un contraión o se puede utilizar como compuesto estabilizador para neutralizar al menos un componente iónico con un ión de hidrógeno intercambiable.

La composición también puede comprender uno o más sólidos disueltos y/o dispersos en el líquido sustancialmente no acuoso. Cuando se trata de sólidos dispersos, se prefiere incluir también uno o más agentes defloculantes tal como se describe en el documento EP-A-0 266 199.

Algunos de estos componentes pueden ser de naturaleza ácida, tal como los jabones y los precursores ácidos de tensioactivos aniónicos (que pueden utilizarse por sus propiedades tensioactivas y/o como defloculantes). Estos materiales tienen un ión hidrógeno intercambiable. Como ya se ha mencionado anteriormente, según el documento WO-A-01/79417, cuando la composición líquida comprende al menos un componente "ácido" que tiene un ión de hidrógeno intercambiable, y la película es una película de PVA que incluye comonómeros con funciones carboxilo, es preferible neutralizar sustancialmente o neutralizar en exceso este componente con un componente estabilizador. Esto sirve también para solucionar el siguiente problema.

El PVOH se puede hacer por la polimerización de acetato de vinilo, seguido por hidrólisis, convenientemente mediante una reacción con hidróxido de sodio. No obstante, la película resultante tiene estructura altamente simétrica, con enlaces de hidrógeno y no se disuelve fácilmente en agua fría. Las películas de PVOH apropiadas para la formación de envases solubles en agua normalmente son polímeros producidos por copolimerización de acetato de vinilo y otro comonómero que contiene una función carboxílica. Ejemplos de dichos comonómeros incluyen monocarboxilatos, tal como el ácido acrílico, y dicarboxilatos, como el ácido itacónico, que pueden estar presentes durante la polimerización como ésteres. Alternativamente, el anhídrido del ácido maleico se puede usar como copolímero. La inclusión del comonómero reduce la simetría y el grado de enlaces de hidrógeno en la película final y hace que la película sea soluble incluso en agua fría.

No obstante, cuando la película de copolímero resultante contiene ácido carboxílico o grupos carboxilato (denominándose cualquiera de ellos más adelante en el presente documento "funcionalidad carboxilato") en la proximidad de los grupos hidroxilo en la misma cadena de carbono y hay una tendencia hacia la ciclación de estos grupos mediante la eliminación de agua para formar lactonas. Es deseable un bajo nivel de formación de lactonas para mejorar las propiedades mecánicas de la película. No obstante, no es deseable la formación de cantidades excesivas de lactonas ya que esto tiende a reducir la solubilidad en agua fría de la película, creando el riesgo de residuos de película no disueltos cuando se usa el envase.

El problema de la formación excesiva de lactonas es especialmente grave cuando la composición líquida dentro del envase comprende especies iónicas. Se piensa que esto es así porque la presencia de especies iónicas puede generar un intercambio entre iones de sodio (asociados a los grupos carboxilato) en la película e iones hidrógeno en la composición líquida. Una vez que se ha producido tal intercambio, el grupo de ácido carboxílico resultante en la película puede ciclarse con un grupo hidroxilo vecino, eliminando agua en el proceso, y formando por tanto lactonas.

El componente iónico con iones de hidrógeno intercambiables

Cuando está presente, el componente iónico con iones de hidrógeno intercambiables puede constituir, por ejemplo, desde entre el 1% y el 40% (antes de la neutralización) en peso de la composición líquida sustancialmente no acuosa total. Cuando se usa principalmente por sus propiedades tensioactivas, tales componentes pueden estar presentes por ejemplo en cantidades superiores al 10% en peso. Cuando se usan como defloculantes (véase más adelante), las cantidades pueden ser del 10% en peso o menores, por ejemplo no más del 5% en peso. Estos componentes pueden seleccionarse por ejemplo de precursores ácidos de tensioactivos aniónico y ácidos grasos y mezclas de los
mismos.

Ácidos tensioactivos aniónicos son bien conocidos por los expertos en la técnica. Ejemplos apropiados para el uso en una composición líquida según la invención incluyen el ácido alquilbencenosulfónico, particularmente ácidos alquilbencenosulfónico lineal C_{8-15} y mezclas de los mismos. Otros ácidos tensioactivos apropiados incluyen las formas ácidas de olefinasulfonatos, alquiletersulfatos, alquilsulfatos o alcanosulfonatos y mezclas de los mismos.

Una amplia variedad de ácidos grasos son adecuados para su inclusión en una composición líquida según la invención, por ejemplo los seleccionados de uno o más ácidos (alquil o alquenil C_{8-24})monocarboxílicos. Se pueden usar ácidos grasos saturados o insaturados. Los ejemplos de ácidos grasos apropiados incluyen el ácido oleico, ácido láurico o los ácidos grasos de sebo endurecido.

Compuesto estabilizador

Se ha observado que el suministro de un exceso molar (con respecto a la cantidad de iones de hidrógeno intercambiables en al menos un componente iónico) del compuesto estabilizador en la composición líquida tiene un efecto significativo para mantener la solubilidad en agua fría de la película a través del impedimento estérico de la formación de lactonas. No obstante, en el caso en que bases inorgánicas y/o hidróxido de amonio formen todo o parte del compuesto estabilizador, la cantidad de compuesto estabilizador no necesita estar en exceso, siempre y cuando sea de al menos el 95% molar de la cantidad necesaria para una neutralización total. Sorprendentemente, el impedimento estérico de la formación de lactonas es significativamente mayor cuando se usan estas cantidades de compuesto estabilizador que cuando se usa un equivalente molar o menos. Este efecto ventajoso se deja notar particularmente tras un almacenamiento prolongado (por ejemplo de varias semanas) del envase según la invención a una temperatura elevada (por ejemplo de 37ºC), condiciones que se encuentran frecuentemente en algunos productos comerciales en los mercados Europeos y otros.

El problema de una formación excesiva de lactonas es particularmente grave cuando la composición líquida dentro del envase comprende especies iónicas que tienen un ión de hidrógeno intercambiable, por ejemplo ácidos grasos o precursores ácidos de tensioactivos aniónicos.

Este problema se puede solucionar incluyendo en la composición un compuesto estabilizador efectivo para combinarlo con los iones de hidrógeno intercambiables para dificultar la formación de lactonas dentro de la película. Este compuesto estabilizador debería estar preferiblemente en un exceso molar con relación al componente (o componentes) que tengan un ión intercambiable. Este exceso molar es preferiblemente de hasta el 105% molar, preferiblemente de hasta el 110% molar de la cantidad estequiométrica necesaria para la completa neutralización. Es preferible usar una base orgánica tal como una o más aminas, por ejemplo monoetanolamina, trietanolamina y mezclas de las mismas. Cuando el compuesto estabilizador es o comprende una base inorgánica tal como un hidróxido de metal alcalino (por ejemplo sodio o potasio), o hidróxido de amonio, puede presentarse, no obstante, en cantidades de tan sólo el 95% molar, por ejemplo del 95% al 105% molar con relación al componente (o componentes) que tienen un ión de hidrógeno intercambiable.

En otros aspectos de la invención, para el compuesto estabilizador, en lugar del 95% molar, se puede reivindicar como mínimo cualquiera del 90, 91, 92, 93, 94, 94,4, 96, 96,5, 97, 97,5, 98, 98,5, 99 y 99,5% molar. Así mismo, independientemente de cualquier mínimo particular, en otros aspectos de la invención, como máximo, se puede reivindicar cualquiera de los siguientes 100,25, 100,5, 101, 101,5, 102, 102,5, 103, 103,5, 104, 105, 106, 107, 108, 109 y 110% molar.

Otros compuestos estabilizadores inorgánicos posibles son los hidróxidos de metales alcalinotérreos u otras bases inorgánicas que liberan agua en la protonación. Estos se usan también preferiblemente en las cantidades indicadas anteriormente para los hidróxidos de metales alcalinos y el hidróxido de amonio.

Aún otros compuestos estabilizadores apropiados son las aminas distintas de la monoetanolamina y la trietanolamina, y las bases de Lewis orgánicas u otras bases orgánicas o inorgánicas siempre y cuando interactúen de modo efectivo con protones lábiles dentro de la composición detergente para dificultar la producción de lactonas en la película.

Líquidos multifásicos

Los líquidos pueden comprender dos o más fases, por ejemplo con texturas o colores diferentes. Por ejemplo, un líquido incoloro y un líquido azul.

La presencia de dos fases es una característica esencial del segundo aspecto de la invención.

Otros componentes

La composición de limpieza líquida sustancialmente no acuosa puede además comprender uno o más componentes seleccionados de tensioactivos catiónicos o no-iónicos, adyuvantes, polímeros, fluorescentes, enzimas, agentes controladores de espumas de silicona, perfumes, colorantes, blanqueadores y conservantes.

Algunos de estos materiales serán sólidos que son insolubles en el medio líquido sustancialmente no acuoso. En este caso, se dispersarán en el medio líquido sustancialmente no acuoso y pueden deflocularse por medio de uno o más componentes ácidos tales como los seleccionados de precursores ácidos de tensioactivos aniónicos ácidos inorgánicos y ácidos de Lewis, tal como se describe en el documento EP-A-266 199, tal como se menciona más arriba.

La invención se describirá ahora más particularmente con referencia a los siguientes ejemplos y realizaciones preferidas, y con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra una fotografía de formas de varios elementos sólidos que pueden usarse en el ejercicio de la presente invención;

la figura 2 muestra una fotografía de un líquido bifásico que puede utilizarse como una composición detergente líquida en un producto según la presente invención; y

la figura 3 muestra una fotografía de la composición de la figura 2 en la que flota, uno de los elementos sólidos de la figura 1, dicha combinación se puede usar como producto según la presente invención.

Ejemplos

La figura 1 muestra varias formas de cuerpos que son visualmente atractivos y pueden incluirse en un producto unitario líquido según la presente invención. Comprende estrellas 1, lágrimas 3 y ositos 5.

Estos se obtienen a partir de una película celulósica soluble en agua (Klucel^{MR} GFF de Aqualon) con tamaños que oscilan desde 7 hasta 14 mm. Se colorean con algunas gotas de colorante de alimentos acuoso y se secan. En ejemplos alternativos, se puede dispersar en la película un pigmento o colorante finamente dividido. Alternativamente se puede hacer la película opaca en gradación de transparente a blanca con dióxido de titanio acuoso de diversa resistencia (9-25% en peso de oxido de titanio).

La figura 2 muestra una fotografía de una composición detergente líquida de bicapa que tiene un atractivo estético para los consumidores.

La composición tiene dos capas con una razón de volumen (1 : 1), y una actividad de agua de 0,45.

La capa superior es azul/verde transparente, la capa inferior es prácticamente incolora/transparente.

La composición se realiza al juntar dos componentes:

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Componente 1	Concentración
-	% en peso
Tensioactivo no-iónico Neodol1-5	60,0
Ácido alquilbencenosulfónico	20,0
Monoetanolamina	4,0
Monopropilenglicol	9,9
Agua	6,0
Colorante azul	0,1

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Componente 2	Concentración
-	% en peso
Sal citrato de monoetanolamina	80,0
Agua	20,0

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La figura 2 muestra la composición líquida de bicapa de la figura 2 en la que el cuerpo de película de osito de la figura 1 flota en la interfase de los dos componentes. El osito flota entre las dos capas. Tras agitarlo, las capas se separan y el osito vuelve de la capa superior a la interfase (el osito reside principalmente en el líquido superior).

Ejemplo 1

La composición líquida mostrada en la figura 2 con la película con cuerpo de osito sumergida en ella como se muestra en la figura 3, se envolvió en una cápsula soluble en agua hecha de una película basada en poli(alcohol vinílico). El volumen total de llenado de la película con líquido era de 25 mL. La película usada para formar la cápsula tenía el mismo volumen que la película usada para formar el osito. Tras un almacenamiento prolongado a 25ºC, la película con cuerpo de osito se disolvió antes de que la cápsula se degradase hasta el grado de romperse.

Claims

1. Producto detergente de dosis unitaria que comprende una composición detergente líquida contenida en una bolsa formada por una película polimérica soluble en agua, estando al menos un elemento sólido inmerso en dicha composición, siendo mayor la velocidad de disolución del elemento sólido en la composición a una temperatura de almacenamiento que la velocidad de disolución de la película polimérica de la bolsa en la composición a la temperatura de almacenamiento.

2. Producto según la reivindicación 1, en el que el elemento sólido está compuesto por una película polimérica sustancialmente del mismo material que la película polimérica que forma la bolsa y tiene un espesor igual o menor que el de la película de la bolsa.

3. Producto según la reivindicación 1, en el que el elemento sólido está compuesto por un material que tiene una solubilidad mayor que la película polimérica de la bolsa.

4. Producto según la reivindicación 3, en el que el material es un material polimérico.

5. Producto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha composición es sustancialmente una composición detergente líquida no acuosa.

6. Producto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha composición es una primera fase líquida, separada de una segunda fase líquida también contenida dentro de la bolsa.

7. Producto según la reivindicación 6, en el que el elemento sólido tiene una densidad mayor que la densidad de la primera fase y menor que la densidad de la segunda fase.

8. Composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el elemento sólido está coloreado y/o es reflectante.

9. Composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicha temperatura de almacenamiento está en el intervalo de desde 10ºC hasta 37ºC.

10. Producto detergente de dosis unitaria que comprende al menos una primera fase líquida y una segunda fase líquida, fases líquidas separadas de las cuales al menos una de dichas fases líquidas es una composición detergente líquida, estando contenidas las fases líquidas en una bolsa formada de una película polimérica soluble en agua, estando sumergido al menos un elemento sólido en al menos una de las fases líquidas.