ES2313307T3 - Sistema de suministro para agente activo. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de suministro que comprende un agente activo de lavado de ropa líquido encapsulado por una película polimérica que comprende una estructura polimérica derivada de un polímero que es soluble en agua, y uno o más grupos de derivatización unidos a la estructura, derivando el(los) grupo(s) de derivatización de un material precursor que tiene un valor ClogP de 0,5 a 6, y donde el material precursor se selecciona entre el grupo constituido por acetales, cetales, ésteres, fluoro-orgánicos, éteres, epóxidos, alcanos, alquenos y compuestos aromáticos, comprendiendo también el sistema de suministro un tensioactivo sobre el exterior de la película polimérica.
Description
Sistema de suministro para agente activo.
La presente invención se refiere a un sistema y
procedimiento para la liberación controlada de un agente activo
para lavado de ropa líquido e implica la encapsulación e
interacciones polímero-tensioactivo. La invención
puede usarse en el suministro controlado de agentes activos en el
lavado de ropa.
La encapsulación de un agente activo por una
película polimérica se conoce como un procedimiento para retardar
la liberación del agente activo en el entorno adyacente. Dichos
procedimientos se han usado en numerosos campos, incluyendo los de
medicina, agroquímicos, y cuidado del hogar y personal.
Se han usado muchos tipos de películas
poliméricas solubles en agua para la encapsulación, incluyendo
polioles tales como poli(alcohol vinílico) (a partir de
ahora mencionado como "PVOH").
El documento
EP-A-518689 describe un sistema de
suministro para materiales peligrosos (por ejemplo pesticidas) que
comprenden una película de PVOH que encapsula una composición que
comprende el material peligroso.
El documento
EP-B-389513 describe jarabes acuosos
concentrados dentro de películas de PVOH, siendo la concentración
del jarabe eficaz para evitar la disolución de la película.
El documento
EP-A-700989 describe una composición
detergente para el lavado de platos envuelta en película de PVOH,
donde la película protege el detergente de la disolución hasta el
ciclo de lavado principal del lavavajillas.
El documento
WO-A-97/27743 describe una
composición agroquímica envasada en un sobrecito soluble en agua,
que puede ser de PVOH.
El documento
GB-A-2118961 describe prelaciones
para el baño envasadas en película de PVOH, mientras que el
documento EP-B-347221 se refiere a
sobrecitos solubles en agua de materiales fitosanitarios que están
envasados en un envase insoluble en agua secundario manteniendo un
entorno húmero entre los dos.
El documento
EP-A-593952 describe un sobrecito
soluble en agua de PVOH con dos cámaras y un agente de tratamiento
para lavar dentro de cada cámara.
El documento
EP-A-941939 se refiere a un envase
soluble en agua, que puede ser de PVOH, que contiene una
composición que, cuando se disuelve, produce una solución de
composición conocida.
El documento
EP-B-160254 se refiere a un aditivo
de lavado que comprende una mezcla de constituyentes detergentes en
una bolsa de PVOH. El detergente comprende un tensioactivo no
iónico y un compuesto de amonio cuaternario.
El documento
GB-A-2305931 describe un sobrecito
de lavado de ropa que se puede disolver y el documento
BE-9700361 se refiere a un agente de limpieza de
dosis unitaria soluble en agua, especialmente para limpiar las
manos.
El documento DE-29801621
describe una dosis unitaria soluble en agua para lavavajillas.
El documento US-4846992 describe
un detergente de lavado de ropa con doble envase donde el envase
interno soluble en agua y puede ser de PVOH.
El documento
EP-B-158464 se refiere a un
detergente envasado en estado triturado en PVOH y el documento
DE-A-19521140 describe un sobrecito
de PVOH soluble en agua que contiene una composición
detergente.
El documento FR-2601930 se
refiere a un sobrecito soluble en agua que contiene cualquier
sustancia, particularmente una farmacéutica.
También se conoce una diversidad de tipos de
películas de PVOH solubles en agua. Por ejemplo, el documento
EP-B-157162 se refiere a una
película auto-sostenida que comprende una matriz de
PVOH que tiene microdominios de goma dispersados en la misma.
El documento
WO-A-96/00251 se refiere a un
copolímero de injerto anfipático que comprende una estructura
hidrófoba con sitios de injerto en los que se injerta un polímero
hidrófilo preparado a partir de un monómero hidrófilo que contiene
grupos fónicos independientes estabilizadores del pH.
El documento
GB-B-2090603 se refiere a una
película soluble en agua que comprende una mezcla uniforme de
poli(acetato de vinilo) parcialmente hidrolizado y ácido
poliacrílico.
El documento
WO-A-97/00282 se refiere a una
película soluble en agua que combina dos ingredientes poliméricos S
y H donde S es un copolímero de adición olefínico de funcionalidad
ácida blando que tiene una Tg menor de 20ºC y H es un copolímero de
adición olefínico de funcionalidad ácida duro que tiene una Tg
menor de 40ºC. La proporción de S:H es de 90:10 a 65:35 y las
funcionalidades ácidas están al menos parcialmente neutralizadas
para volver a la película soluble en agua.
El documento
EP-B-79712 se refiere a un aditivo
de lavado de ropa para descargar en un lavado que contiene iones
borato. El aditivo está encerrado dentro de una película de PVOH que
está plastificada y tiene como solubilizante un compuesto
polihidroxi (tal como sorbitol) o un ácido (tal como ácido
poliacrílico).
El documento
EP-B-291198 se refiere a una
película soluble en agua que contiene un aditivo alcalino o que
contiene borato. La película está formada de una resina
copolimérica de alcohol vinílico que tiene el 0-10%
en moles de grupos acetato residuales y el 1-6% en
moles de un comonómero aniónico no hidrolizable. El documento
FR-2724388 describe un frasco, matraz o tambor
soluble en agua hecho de PVOH que está plastificado con un
13-20% de plastificante (tal como glicerol) y
después moldeado.
Las memorias descriptivas de las Solicitudes de
Patente Internacionales
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 describen envases
solubles en agua que contienen una sustancia fluida (definida como
un líquido, gel o pasta) que son sobres de
formación-llenado-cierre
horizontales (HFFS). Estos envases comprenden una parte de pared de
cuerpo que tiene un volumen interno y que tiene preferiblemente
forma de cúpula, formada a partir de una primera lámina, y una
parte de pared basal superpuesta, formada a partir de una segunda
lámina, sellada a la parte de pared de cuerpo.
Se describe un envase de PVOH que contiene una
composición detergente de lavado de ropa líquida que comprende de
aproximadamente el 10% a aproximadamente el 24% en peso de agua
(pero el 3,57% en el único ejemplo) en el documento
US-A-4 973 416.
El documento EP0283180 describe la preparación
de películas de disolución muy rápida con un elevado grado de
hidrólisis.
El documento
WO-A1-97/19961 describe polímero de
rápida solubilidad, hechos de PVOH co-polimerizado
con restos de carboxilato, y que tiene algún grado de
lactonización. Estos materiales se disuelven rápidamente en solución
detergente. No hay referencias o sugerencias de controlar la
solubilidad usando tensioactivos de lavado.
El documento EP0284334 se refiere a películas
que comprenden una mezcla de PVOH y alquilcelulosas con una sal
metálica, tal como borato, para producir una bolsa activada. La
alquilcelulosa está presente para responder a la temperatura de
modo que a bajas temperaturas de aclarado sea más soluble que a
mayores temperaturas asociadas con el ciclo de lavado. La
reticulación de borato proporciona sensibilidad al pH. Además, este
documento describe que los tensioactivos aniónicos tienen un muy
poco efecto sobre o incluso aumento de la velocidad de disolución
de la película.
El documento GB2358382 se refiere componentes
moldeados por soplado rígidos hechos de PVOH.
El documento AT408548 se refiere a materiales de
PVOH que contienen aditivos para la mejora de la detergencia
durante el ciclo de lavado.
Cuando se formula un producto de dosis unitaria
líquido del tipo donde se encapsula una formulación sustancialmente
no acuosa en una película soluble en agua, probablemente el reto
más difícil es conservar la integridad física y estabilidad de la
película. Un enfoque a este problema se describe en el documento
WO-A1-01/79417, que implica
neutralizar sustancialmente, o hiper-neutralizar
cualquier componente ácido en la composición líquida, especialmente
cualquier ácido graso y/o precursores ácidos de tensioactivo
aniónico. Sin embargo, este enfoque es específico para la
encapsulación usando una película soluble en agua basada en PVOH
que incluye unidades co-monoméricas que tienen
funcionalidad carboxilo.
La conservación de la integridad de las
películas que contienen composiciones suavizantes de tejidos para
su uso en el ciclo de aclarado es particularmente desafiante ya que
las composiciones suavizantes comerciales generalmente son acuosas
y tienden a interaccionar de forma indeseable con el envasado
soluble en agua causando un debilitamiento de la película y una
ruptura potencialmente prematura, por ejemplo durante el
almacenamiento.
Un modo de abordar este problema se describe en
el documento US 4765916 que implica proporcionar una película
polimérica soluble en agua reticulada, preferiblemente un
borato.
Cuando el producto se usa para suministrar una
composición suavizantes de tejidos, es importante que los
contenidos se suministren principalmente durante el ciclo de
aclarado.
En el caso de las llamadas lavadoras de "carga
superior" donde el producto acondicionador de tejidos se
dosifica típicamente directamente en el tambor de la lavadora, esto
habitualmente requiere que el consumidor esté presente tanto al
inicio del ciclo de lavado como al inicio del ciclo de aclarado para
dosificar los productos de lavado y aclarado respectivamente.
Por consiguiente, es deseable ser capaces de
proporcionar un producto que pueda dosificarse en el tambor de la
lavadora al inicio del ciclo de lavado pero que no disperse o libere
sus contenidos hasta el ciclo de aclarado.
Un modo de abordar este problema se expone en el
documento WO-A1-02/102956, donde se
proporciona un envase soluble en agua que es soluble en respuesta
a, por ejemplo, el cambio de pH y/o fuerza iónica del agua de lavado
al agua de aclarado. Sin embargo, la diversidad de máquinas y
condiciones de lavado significa que cambios en el pH y/o fuerza
iónica pueden variar enormemente. Por lo tanto, también es deseable
proporcionar un envase soluble en agua que puede dosificarse en el
ciclo de lavado y que se activa en el ciclo de aclarado por un
medio
alternativo.
alternativo.
El documento
WO-A-01/85892 describe
acondicionadores altamente concentrados con receptáculos de
película de PVOH que se añaden al compartimiento de aclarado del
cajón dosificador. El receptáculo entra en el baño de aclarado
cuando comienza el ciclo de aclarado.
El documento
WO-A-00/51724 describe el uso de
tamices moleculares para la liberación controlada de productos de
tratamiento de los tejidos.
El documento
WO-A-00/06688 se refiere a películas
de PVOH que están modificadas con un grupo amina. La película
libera sus contenidos debido a un cambio de pH durante el ciclo de
lavado.
El documento
DE-A-2749555 describe un laminado de
dos pliegues con una bolsa de lavado, liberada durante el aclarado.
Sin embargo, permanece una bolsa insoluble después de que el ciclo
de lavado de ropa se haya completado. Además, los polímeros
descritos en el mismo no están hidrofóbicamente modificados.
El documento
WO-A-03/068852 describe polímeros
basados en amina que son insolubles a elevada concentración salina
o de tensioactivo y se vuelven solubles a concentraciones salinas o
de tensioactivo inferiores junto con un cambio de pH.
Ahora se ha descubierto que la solubilidad en
agua de una película polimérica que comprende un poliol
hidrofóbicamente modificado puede modificarse ajustando el nivel de
tensioactivo absorbido sobre su superficie. Esto posibilita diseñar
un sistema de suministro en que puede activarse la liberación de un
agente activo de lavado de ropa líquido encapsulado por dicha
película ajustando, en particular disminuyendo, el nivel de
tensioactivo absorbido sobre la superficie de la película.
Se ha descubierto adicionalmente que el nivel de
tensioactivo absorbido sobre la superficie de una película
polimérica que comprende un poliol hidrofóbicamente modificado
puede disminuirse por dilución de la concentración de tensioactivo
en el entorno adyacente y/o aumentando la temperatura.
Se ha encontrado un uso particular en el campo
del cuidado del hogar en el procedimiento de lavado de ropa
doméstico. Se ha descubierto que modificando hidrofóbicamente la
estructura de una película polimérica soluble en agua, tal como una
película de PVOH, con un grupo modificador, por ejemplo, con uno o
más grupos acetales, la película permanece sustancialmente intacta
en presencia de un tensioactivo externo, por ejemplo, durante el
ciclo de lavado de una operación de lavado de ropa, y se desintegra
cuando la concentración del tensioactivo se reduce suficientemente,
por ejemplo, durante el ciclo de aclarado de la operación de lavado
de ropa.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente
invención proporciona un sistema de suministro que comprende un
agente activo de lavado de ropa líquido encapsulado por una
película polimérica que comprende una estructura polimérica
obtenida a partir de un polímero que es soluble en agua, y uno o más
grupos de derivatización unidos a la estructura, derivando
el(los) grupo(s) de derivatización de un material
precursor que tiene un valor ClogP de 0,5 a 6, y donde el material
precursor se selecciona entre el grupo constituido por acetales,
cetales, ésteres, fluoro-orgánicos, éteres,
epóxidos, alcanos, alquenos y compuestos aromáticos, comprendiendo
también el sistema de suministro un tensioactivo en la parte
exterior de la película polimérica.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente
invención se proporciona un sistema de suministro que comprende un
agente activo de lavado de ropa líquido encapsulado por una
película polimérica que comprende un poliol hidrofóbicamente
modificado y uno o más grupos de derivatización que se obtienen de
un material precursor seleccionado entre el grupo constituido por
acetales, cetales, ésteres, fluoro-orgánicos,
éteres, epóxidos, alcanos, alquenos y compuestos aromáticos,
comprendiendo también el sistema de suministro un tensioactivo en
la parte exterior de la película polimérica.
De acuerdo con un tercer aspecto de la presente
invención se proporciona un procedimiento para suministrar un
agente activo de lavado de ropa líquido a una diana que comprende
la dilución y/o calentamiento de un sistema de suministro de
acuerdo con el primero o segundo aspecto de la invención, y después
poner en contacto dicho sistema de suministro con la diana.
El agente activo puede ser cualquier agente de
tratamiento adecuado para la tarea necesaria. El agente activo es
un agente de lavado de ropa líquido.
El ingrediente activo puede estar
co-encapsulado con uno o más materiales de vehículo
y/u otros componentes. El estado de la materia del material total
encapsulado (a partir de ahora llamado el "encapsulado") es
preferiblemente líquido. El encapsulado es preferiblemente
sustancialmente no acuoso, siendo dichos encapsulados compatibles
con y estando protegidos de forma fiable por las películas
poliméricas descritas en este documento.
En el contexto de la presente invención,
"sustancialmente no acuoso" significa que el nivel de agua en
el encapsulado es menor del 20% en peso del peso total del
encapsulado, más preferiblemente el 15% o menos en peso, mucho más
preferiblemente el 10%, por ejemplo el 5% o incluso el 3% o menos en
peso.
El nivel de encapsulado dentro de cada envase de
liberación retardada (vide infra) es típicamente de 0,5 g a
100 g, en particular de 1 g a 30 g, y especialmente de 1,5 g a 25
g, por ejemplo de 2 g a 15 g.
El encapsulado es una composición adecuada para
su uso en el lavado de ropa, por ejemplo, puede ser una composición
de tratamiento de tejidos tal como una composición suavizante de
tejido.
Las composiciones suavizantes de tejido
particularmente adecuadas para su uso en la presente invención
incluyen productos de fusión sustancialmente no acuosos,
emulsiones, y microemulsiones.
Un producto de fusión sustancialmente no acuoso
es una composición suavizante de tejido presente en forma sólida,
tal como partículas, a una temperatura específica, suspendiéndose
el sólido en una matriz oleosa y conteniendo menos del 20% en peso,
preferiblemente menos del 5% en peso de agua.
Una emulsión suavizante de aclarado concentrada
sustancialmente no acuosa es una mezcla de un material suavizante
de amonio cuaternario, un aceite y agua a un nivel de menos del 20%
en peso.
Una microemulsión sustancialmente no acuosa es
una composición que comprende menos del 20% en peso de agua, donde
la composición es transparente, isotrópica y termodinámicamente
estable en un intervalo de temperaturas.
Composiciones suavizantes de tejido preferidas
usadas en la presente invención están concentradas, lo que
significa que comprenden el 10% en peso o más del agente activo
suavizante de tejido. Composiciones suavizantes de tejido más
preferidas están superconcentradas, lo que significa que comprenden
el 25% en peso o más del agente activo suavizante de tejido,
comprendiendo típicamente del 25% al 97%, preferiblemente del 35 al
95%, más preferiblemente del 45 al 90%, y mucho más preferiblemente
del 55 al 85% en peso de agente activo suavizante de tejido.
Un encapsulado que es una composición suavizante
de tejido comprende un agente activo suavizante de tejido. Dicho
agente puede seleccionarse entre cualquiera de los habitualmente
empleados para ese propósito. Agentes activo suavizantes de tejido
preferidos son compuestos de amonio cuaternario insolubles en agua
catiónicos que comprenden dos grupos alquilo o alquenilo
C_{12-18} conectados al grupo principal de
nitrógeno mediante al menos un enlace éster. Es más preferido que
el compuesto de amonio cuaternario tenga dos enlaces éster.
Compuestos suavizantes de tejido catiónicos
particulares que pueden emplearse están representados por la
fórmula (I):
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que cada R se selecciona
independientemente entre un grupo alquilo o alquenilo
C_{5-35}, R^{1} representa un grupo alquilo
C_{1-4}, alquenilo C_{2-4} o
hidroxialquilo C_{1-4}, T es
-O-CO- o -COO-, n es 0 o un número seleccionado de 1
a 4, m es 1, 2 ó 3 y indica la cantidad de restos a los que se
refiere que cuelgan directamente del átomo de N, y X es un grupo
aniónico, tal como haluros o sulfatos de alquilo, por ejemplo
cloruro, sulfato de metilo o sulfato de
etilo.
Materiales especialmente preferidos dentro de
esta clase son ésteres de dialquenilo de metil sulfato de trietanol
amonio.
Los ejemplos comerciales incluyen Tetranil
AHT-1 (diéster oleico endurecido de metil sulfato
de trietanol amonio 80% activo), AT-1 (diéster
oleico de metil sulfato de trietanol amonio 90% activo), L5/90
(éster palmítico de metil sulfato de trietanol amonio 90% activo),
todos de Kao, y Rewoquat WE15 (productos de reacción de ácidos
grasos insaturados C_{10}-C_{20} y
C_{16}-C_{18} con dimetil sulfato de
trietanolamina cuaternizado 90% activo), de Witco Corporation.
Compuestos suavizantes de tejido catiónicos
adicionales que pueden emplearse están representados por la fórmula
(II):
en la que cada grupo R^{1} se
selecciona independientemente entre grupos alquilo
C_{1-4}, hidroxialquilo o alquenilo
C_{2-4}; y en la que cada grupo R^{2} se
selecciona independientemente entre grupos alquilo
C_{8-28} o alquenilo; n es 0 o un número entero
de 1 a 5 y T y X son como se han definido
anteriormente.
Materiales preferidos de esta clase tales como
cloruro de 1,2-bis[aceite de sebo
oxi]-3-trimetilamonio propano y
cloruro de
1,2-bis[oleiloxi]-3-trimetilamonio
propano y su procedimiento de preparación se describe, por ejemplo,
en el documento US 4137180 (Lever Brothers), cuyos contenidos se
incorporan en este documento.
Más compuestos suavizantes de tejido catiónicos
adicionales que pueden emplearse están representados por la fórmula
(III):
en la que cada grupo R^{1} se
selecciona independientemente entre grupos alquilo
C_{1-4}, o alquenilo C_{2-4}; y
en la que cada grupo R^{2} se selecciona independientemente entre
grupos alquilo C_{8-28} o alquenilo; n es 0 o un
número entero de 1 a 5 y T y X son como se han definido
anteriormente. Un material preferido dentro de esta clase es
cloruro de N,N-di(aceite de sebo
oxietil)-N,N-dimetil
amonio.
Si el agente suavizante de amonio cuaternario
comprende cadenas de hidrocarbilo formadas a partir de ácidos
grasos o compuestos de acilo grasos que están insaturados o al
menos parcialmente insaturados (por ejemplo, que tienen un valor de
yodo de 5 a 140, preferiblemente de 5 a 100, más preferiblemente de
5 a 60, más preferiblemente de 5 a 40, por ejemplo de 5 a 25),
entonces la proporción ponderal de isómeros cis:trans de las
cadenas en el ácido graso/compuesto de acilo graso es mayor de
20:80, preferiblemente mayor de 30:70, más preferiblemente mayor de
40:60, mucho más preferiblemente mayor de 50:50, por ejemplo 70:30
o mayor. Se cree que proporciones ponderales de isómeros cis:trans
mayores producen composiciones que comprenden un compuesto de mejor
estabilidad a baja temperatura y mínima formación de olor. Los
ácidos grasos adecuados incluyen Radiacid 406, de Fina.
Para una rápida dispersión y/o disolución
mejorada de la composición después de su liberación desde la
película polimérica, se prefiere que los compuestos de acilo grasos
o ácidos grasos a partir de los que se forma el compuesto
suavizante tengan un valor de yodo promedio de 5 a 140, más
preferiblemente de 10 a 100, mucho más preferiblemente de 15 a 80,
por ejemplo de 25 a 60.
El procedimiento para calcular el valor de yodo
es como se describe en el documento
WO-A1-01/04254.
Otros componentes que pueden
co-encapsularse con el agente activo, en particular
un agente activo suavizante de tejido, incluyen
co-activos y auxiliares de formulación y/o
dispersión.
Derivados oleosos de azúcar son una forma de
co-activa y pueden estar presentes en el
encapsulado en una cantidad del 0,001 al 10% en peso,
preferiblemente del 0,01 al 5% en peso, y más preferiblemente del
0,1 al 4% en peso, en base al peso total del encapsulado. Derivados
oleosos de azúcar preferidos son los descritos como CPE o RSE en el
documento WO-A-96/16538. Un
derivado oleoso de azúcar particularmente preferido es un poliéster
de sacarosa.
Los derivados oleosos de azúcar pueden emplearse
como co-activos en encapsulados que son
composiciones suavizantes de tejido. Otros
co-activos que pueden emplearse para este propósito
son aminas grasas y N-óxidos grasos. Los co-activos
en encapsulados de composición suavizante de tejido se usan
típicamente del 0,01 al 20% en peso y preferiblemente del 0,05 al
10%, en base al peso total del encapsulado.
Los ejemplos de auxiliares de formulación y/o
dispersión incluyen los siguientes componentes:
(a) agentes estabilizadores no iónicos;
(b) estabilizadores poliméricos;
(c) tensioactivos catiónicos de cadena
sencilla;
(d) alcoholes grasos, ácidos, o aceites;
(e) alcoholes o aceites de cadena corta; o
(f) electrolitos
\vskip1.000000\baselineskip
Agentes estabilizadores no iónicos adecuados
para el encapsulado son tensioactivos no iónicos, como se describe
después que son adecuados para su uso como el tensioactivo usado en
el exterior de la película polimérica.
Los agentes estabilizadores no iónicos pueden
estar presentes en una cantidad de aproximadamente el 0,01 al 10%,
preferiblemente del 0,1 al 5%, más preferiblemente del 0,35 al
3,5%, y mucho más preferiblemente del 0,5 al 2% en peso, en base al
peso total del encapsulado.
Los estabilizadores poliméricos adecuados para
su uso preferiblemente comprenden al menos el 2% en peso de grupos
solubles en agua dentro de la estructura polimérica principal o
grupos colgantes de la misma.
Los ejemplos de materiales poliméricos adecuados
dentro de esta clase incluyen PVA; polilactonas tales como
policaprolactona y polilactida; metilcelulosa; almidones
derivatizados; derivados de celulosa; y polímeros catiónicos tales
como Goma Guar.
Si están presentes, es deseable incorporar
dichos polímeros a un nivel del 0,01 al 5%, más preferiblemente del
0,05 al 3,5%, mucho más preferiblemente del 1 al 2% en peso del
polímero en base al peso total de la composición.
Los tensioactivos catiónicos de cadena sencilla
son particularmente adecuados para su uso en encapsulados de
emulsión, ya que pueden emplearse para ayudar a las características
de dispersión de la emulsión.
Tensioactivos catiónicos de cadena sencilla
adecuados son compuestos de amonio cuaternario que comprenden una
cadena de hidrocarbilo que tiene de 8 a 40 átomos de carbono,
preferiblemente de 8 30, más preferiblemente de 12 a 25 átomos de
carbono (compuestos de amonio cuaternario que comprenden una cadena
de hidrocarbilo C_{10-18} son especialmente
preferidos).
Los ejemplos de tensioactivos catiónicos de
cadena sencilla disponibles en el mercado que pueden usarse
incluyen: ETHOQUAD (RTM) 0/12 (cloruro de
oleilbis(2-hidroxietil)metilamonio);
ETHOQUAD (RTM) C12 (cloruro de
cocobis(2-hidroxietil)metilamonio) y
ETHOQUAD (RTM) C25 (cloruro de
polioxietilen(15)cocometilamonio), todos de Akzo
Nobel; SERVAMINE KAC (RTM), (metosulfato de cocotrimetilamonio), de
Condea; REWOQUAT (RTM). CPEM, (metosulfato de
cocoalquilpentaetoximetilamonio), de Witco; cloruro de
cetiltrimetilamonio (solución al 25% suministrada por Aldrich);
RADIAQUAT (RTM) 6460, (cloruro de aceite de coco trimetilamonio),
de Fina Chemicals; NO-RAMIUM (RTM) MC50, (cloruro
de oleiltrimetilamonio), de Elf Atochem.
El tensioactivo catiónico de cadena sencilla
está preferiblemente presente en una cantidad de aproximadamente el
0 al 5% en peso, más preferiblemente del 0,01 al 3% en peso, mucho
más preferiblemente del 0,5 al 2,5% en peso, en base al peso total
del encapsulado.
Estos auxiliares de formulación pueden
seleccionarse entre alcoholes grasos, ácidos o aceites, por ejemplo
ácidos monocarboxílicos de alquilo o alquenilo C_{8} a C_{24},
alcoholes o polímeros de los mismos y aceites C_{8} a C_{35}.
Preferiblemente se usan ácidos grasos saturados o alcoholes, en
particular, ácidos grasos C_{16} a C_{18} de sebo
endurecido.
Preferiblemente el ácido graso está sin
saponificar, más preferiblemente el ácido graso está libre, por
ejemplo ácido oleico, ácido láurico o ácido graso de sebo. El nivel
de material de ácido graso es preferiblemente más del 0,1% en peso,
más preferiblemente más del 0,2% en peso. Las composiciones
concentradas y superconcentradas pueden comprender del 0,5 al 20% en
peso de ácido graso, más preferiblemente del 1% al 10% en peso.
Los ácidos grasos adecuados incluyen ácido
esteárico (PRIFAC 2980), ácido mirístico (PRIFAC 2940), ácido
láurico (PRIFAC 2920), ácido palmítico (PRIFAC 2960), ácido erúcico
(PRIFAC 2990), ácido graso de girasol (PRIFAC 7960), ácido se sebo
(PRIFAC 7920), ácido graso de soja (PRIFAC 7951) todos de Uniqema;
ácido azelaico (EMEROX 1110) de Henkel.
El ácido graso puede también funcionar como un
co-suavizante cuando se usa en una composición
suavizante de tejido.
Como alternativa o adicionalmente el encapsulado
puede comprender un aceite de cadena larga (es decir "graso"),
que tiene típicamente 12 átomos de carbono o más. El aceite puede
ser un aceite mineral, un aceite esterificado, un aceite de
silicona y/o aceites naturales tales como aceites vegetales o
esenciales. Sin embargo, se prefieren los aceites esterificados o
aceites minerales.
Los aceites esterificados son preferiblemente de
naturaleza hidrófoba. Éstos incluyen ésteres grasos de alcoholes
mono o polihídricos que tienen de 1 a 24 átomos de carbono en la
cadena de hidrocarburo, y ácidos mono o policarboxílicos que tienen
de 1 a 24 átomos de carbono en la cadena de hidrocarburo, con la
condición de que la cantidad total de átomos de carbono en el
aceite esterificado sea igual a o mayor de 8, y que al menos una de
las cadenas de hidrocarburo tenga 12 o más átomos de carbono.
Los aceites esterificados adecuados incluyen
aceites esterificados saturados, tales como PRIOLUBES (de Uniqema).
El estearato de 2-etilhexilo (PRIOLUBE 1545),
monomerato de neopentilglicol (PRIOLUBE 2045) y laurato de metilo
(PRIOLUBE 1415) son particularmente preferidos aunque también son
adecuados el monoglicérido oleico (PRIOLUBE 1407) y dioleato de
neopentilglicol (PRIOLUBE 1446).
Los aceites minerales adecuados incluyen
hidrocarburos de cadena ramificada o lineal (por ejemplo,
parafinas) que tienen de 8 a 35, más preferiblemente de 9 a 20
átomos de carbono en la cadena de hidrocarburo.
Los aceites minerales preferidos incluyen el
grado técnico Marcol de aceites (de Esso) aunque es particularmente
preferido el grado Sirius (de Silkolene) o Semtol (de Witco Corp.).
El peso molecular del aceite mineral está típicamente en el
intervalo de 100 a 400.
Pueden usarse uno o más aceites de cualquiera de
los tipos mencionados anteriormente.
Se cree que el aceite proporciona excelente
suministro de perfume y también aumenta la longevidad del perfume
en almacenamiento.
El aceite puede estar presente en una cantidad
de aproximadamente el 0,1 al 40% en peso, más preferiblemente del
0,2-20%, en peso, mucho más preferiblemente del
0,5-15% en peso en base al peso total del
encapsulado.
Los alcoholes o aceites de cadena corta
preferidos son de bajo peso molecular, que tienen un peso molecular
de preferiblemente 180 o menos. Son preferibles alcoholes
monohídricos o polihidricos. Típicamente tienen una longitud de
cadena de carbono de C1 a C9, en particular C1 a C6, y especialmente
C1 a C4.
La presencia de un alcohol de peso molecular
inferior puede ayudar a mejorar la estabilidad física en
almacenamiento disminuyendo la viscosidad a un nivel más deseado;
también puede ayudar a la formación de una
micro-emulsión.
Los ejemplos de alcoholes adecuados incluyen
etanol, isopropanol, n-propanol, dipropilenglicol,
alcohol t-butílico, hexilenglicol, y glicerol.
El alcohol está presente preferiblemente en una
cantidad de aproximadamente el 0,1% al 40% en peso, más
preferiblemente del 0,2% al 35%, mucho más preferiblemente del 0,5
al 20% en peso en base al peso total del encapsulado.
Cuando se emplean, el electrolito puede ser
inorgánico u orgánico.
Preferiblemente el electrolito está presente en
una cantidad de aproximadamente el 0,001 al 1,5%, más
preferiblemente del 0,01 al 1%, mucho más preferiblemente del 0,02
al 0,7% en peso en base al peso total del encapsulado.
Los electrolitos inorgánicos adecuados incluyen
sulfato sódico, cloruro sódico, cloruro de calcio(II),
cloruro de magnesio(II), sulfato potásico y cloruro
potásico.
Los electrolitos orgánicos adecuados incluyen
acetato sódico, acetato potásico, citrato sódico, citrato potásico,
y benzoato sódico.
El electrolito mejora el control de la
viscosidad (especialmente la reducción de la viscosidad) del
encapsulado y ayuda a su dispersión después de la liberación.
La película polimérica generalmente comprende
una estructura polimérica derivada de un polímero que es soluble en
agua.
En el contexto de esta invención, puede
entenderse que la "solubilidad" se refiere a la disolución o
dispersión de un material a 20ºC y puede entenderse que "soluble
en agua" significa que un material se puede disolver o dispersar
a un nivel de 0,1 g.dm^{-3} o mayor a 20ºC.
La película polimérica comprende una estructura
polimérica derivada de un polímero que preferiblemente se puede
disolver o dispersar en agua a un nivel de 0,3 g.dm^{-3} o mayor,
más preferiblemente a un nivel de 0,5 g.dm^{-3} o mayor, a
20ºC.
La película polimérica generalmente comprende un
poliol hidrofóbicamente modificado, en particular un PVOH
hidrofóbicamente modificado.
La película polimérica usada en la invención es
un material cuya solubilidad en agua depende de la concentración
del tensioactivo presente. En general, cuando menor es la
concentración de tensioactivo, mayor es la solubilidad de la
película polimérica y más rápido se descompone.
Si el deseo de limitarse por la teoría, se cree
que los elementos hidrófobos dentro de la película polimérica
interacciona con el tensioactivo para formar una red gelificada que
vuelve a la película unida al tensioactivo insoluble; sin embargo,
las interacciones entre la película polimérica y el tensioactivo se
descomponen en dilución y/o calentamiento del sistema de
suministro, posibilitando de este modo que la película polimérica
se disuelva y el agente activo se libere.
Un procedimiento preferido de acuerdo con la
invención implica calentar el sistema de suministro. Dicho
procedimiento es de particular beneficio en el suministro de
agentes activos de lavado de ropa líquidos al cuerpo humano. En
dichas aplicaciones, el aumento de temperatura en contacto del
sistema de suministro con el cuerpo puede activar la liberación del
ingrediente activo.
En general, el agente activo se libera del
encapsulado de película polimérica más rápido cuando se suspende en
agua desmineralizada que cuando se suspende en una solución acuosa
del tensioactivo presente en el sistema de suministro. En
realizaciones preferidas, el tiempo transcurrido para la liberación
del agente activo desde la película polimérica es considerablemente
menor en agua que en una solución acuosa del tensioactivo presente
en el sistema de suministro. A 20ºC, el tiempo transcurrido en agua
puede ser menor de un tercio, en particular, menor de un séptimo,
del tiempo transcurrido en una solución acuosa de concentración de
tensioactivo de 5 g.dm^{-3}.
El grupo de derivatización mencionado en el
primer aspecto de la invención se obtiene de un material precursor
que tiene un valor ClogP de 0,5 a 6, más preferiblemente de 1 a 6,
mucho más preferiblemente de 2 a 6, por ejemplo de 3 a 6.
En el contexto de la presente invención, valor
ClogP se calcula de acuerdo con ClogP Calculator Versión 4,
disponible en Daylight Chemicals Inc.
Cuando un poliol se derivativa usando el grupo
de derivatización, se obtiene un poliol hidrofóbicamente
modificado, como se menciona en el segundo aspecto de la invención.
El poliol se modifica hidrofóbicamente por el grupo de
derivatización.
Los grupos de derivatización preferidos incluyen
los basados en grupos precursores seleccionados entre acetales,
cetales, ésteres, compuestos orgánicos fluorados, éteres, alcanos,
alquenos, aromáticos. Grupos precursores especialmente preferidos
son aldehídos tales como butiraldehído, octilaldehído,
dodecilaldehído, 2-etilhexanal, ciclohexano
carboxi-aldehído, citral, y
4-aminobutiraldehído dimetil acetal, aunque será
fácilmente evidente para los especialistas en la técnica que
también son adecuados otros grupos precursores adecuados que tienen
el ClogP necesario para su uso en la película polimérica de la
invención.
Grupos de derivatización particularmente
preferidos son acetales, que pueden obtenerse de aldehídos o sus
equivalentes funcionales (por ejemplo, dimetil- o
dietilacetales).
Los polioles hidrofóbicamente modificados
preferidos están hidrofóbicamente modificados por grupos acetales,
en particular aquellos que tienen de 4 a 22 átomos de carbono, y
especialmente grupos aromáticos tales como derivados de
benzaldehído. Se ha descubierto que la modificación hidrófoba
usando aldehídos aromáticos suministra películas poliméricas que
tienen interacciones superiores con tensioactivos, lo que conduce a
sistemas de suministros de mejor rendimiento. También pueden usarse
benzaldehídos sustituidos, tales como ácido
2-benzaldehído sulfónico y sus
sales.
sales.
Pueden estar presentes grupos modificadores
adicionales en la estructura polimérica. Por ejemplo, pueden
incluirse preferiblemente aminas como grupo modificador ya que hace
que el polímero sea más soluble en respuesta a, por ejemplo, el
cambio de pH y/o fuerza iónica.
El grupo de derivatización puede comprender una
cadena de hidrocarbilo. Dicha cadena de hidrocarbilo puede estar
opcionalmente sustituida con uno o más hetero-átomos, tales como
oxígeno o nitrógeno.
La longitud de la cadena de hidrocarbilo del
grupo de derivatización unido a la estructura polimérica es
preferiblemente de 3 a 22, más preferiblemente de 4 a 18, incluso
más preferiblemente de 4 a 15, mucho más preferiblemente de 4 a 10,
por ejemplo de 4 a 8. Longitudes de cadena de hidrocarbilo más
cortas de 3 son indeseables ya que, en uso, la estructura tipo gel
formada en la superficie de contacto de la película polimérica y el
tensioactivo será típicamente demasiado débil y permitirá que la
película polimérica se rompa demasiado fácilmente.
Longitudes de cadena de hidrocarbilo mayores de
22 son indeseables ya que el material precursor de que se obtiene
el grupo de derivatización reacciona mal o no reacciona en absoluto
con la estructura polimérica.
La longitud de la cadena de hidrocarbilo del
material precursor del que se obtiene el grupo de derivatización es
preferiblemente de 3 a 22, más preferiblemente de 4 a 18.
En este contexto, la cantidad de carbonos en el
grupo hidrocarbilo incluye cualquier carbono dentro de la cadena
unido a cualquier otro grupo funcional dentro del material de
derivatización. Por ejemplo, el butiraldehído tiene una longitud de
cadena de hidrocarbilo de 4.
El material de derivatización está
preferiblemente presente en el polímero a un nivel del 0,1 al 40%
en peso, en base al peso total del polímero, más preferiblemente
del 2 al 30%, mucho más preferiblemente del 5 al 15%, por ejemplo
del 8 al 12%.
Cuando la estructura polimérica está basada en
PVOH, el material de derivatización está preferiblemente presente a
un nivel tal que la proporción numérica de los grupos de
derivatización de los pares hidroxilo libres en la estructura sea
de 1:3 a 1:30, más preferiblemente de 1:4 a 1:20, mucho más
preferiblemente de 1:7 a 1:15, por ejemplo de 1:8 a 1:13.
Por debajo de una proporción de 1:30, la
solubilidad de la película polimérica tiende a ser demasiado alta,
incluso en presencia de tensioactivo. Por encima de una proporción
de 1:3, la solubilidad de la película polimérica tiende a ser
demasiado baja, incluso en ausencia de tensioactivo.
Los polímeros preferidos a partir de los cuales
se forma la estructura de la película polimérica derivatizada de la
invención incluyen resinas solubles en agua tales como PVOH, éteres
de celulosa, óxido de polietileno (a partir de ahora mencionado
como "PEO"), almidón, polivinilpirrolidona (a partir de ahora
mencionado como "PVP"), poliacrilamida, polivinil metil
éter-anhídrido maleico,
poli-anhídrido maleico, anhídrido estireno maleico,
hidroxietilcelulosa, metilcelulosa, polietilenglicoles,
carboximetilcelulosa, sales de ácido poliacrílico, alginatos,
copolímeros de acrilamida, goma guar, caseína, la serie de resinas
de etileno-anhídrido maleico, polietilenimina, etil
hidroxietilcelulosa, etil metilcelulosa, hidroxietil metilcelulosa.
Son particularmente preferidas resinas formadoras de película de
PVOH solubles en agua.
Generalmente, los polímeros formadores de
película basados en PVOH solubles en agua deben tener un peso
molecular promedio relativamente bajo y elevados niveles de
hidrólisis. Los polímeros basados en PVOH preferidos para su uso en
este documento tienen un peso molecular promedio de 1.000 a 300.000,
preferiblemente de 2.000 a 100.000, mucho más preferiblemente de
2.000 a 75.000. El nivel de hidrólisis se define como el porcentaje
que completa la reacción cuando los grupos acetato en la resina
están sustituidos con grupos hidroxilo, -OH (derivando PVOH de
poli(acetato de vinilo) por hidrólisis). Se prefiere un
intervalo de hidrólisis del 60-99%, aunque un
intervalo más preferido de hidrólisis es de aproximadamente el
88-99%. Como se usa en esta solicitud, el término
"PVOH" incluye compuestos de poli(acetato de vinilo) con
niveles de hidrólisis descritos en este documento.
Los polímeros de PVOH preferidos tienen una
viscosidad en forma de una solución al 7% de 100 a 5000 mPa.s a
temperatura ambiente cuando se mide a una velocidad de corte de 20
s^{-1}.
Todos los polímeros anteriores incluyen las
clases de polímeros mencionadas anteriormente sea en forma de
polímeros sencillos o en forma de copolímeros formados de unidades
monoméricas o en forma de copolímeros formados de unidades
monoméricas derivadas de la clase especificada o en forma de
copolímeros donde esas unidades monoméricas están copolimerizadas
con uno o más unidades comonoméricas.
Un polímero/poliol particularmente preferido
para su uso en la presente invención está representado por la
fórmula:
en la que la proporción numérica
promedio de z a x está dentro del intervalo de 1:200 a 1:6, más
preferiblemente de 1:100 a 1:8, mucho más preferiblemente de 1:50 a
1:12, por ejemplo de 1:30 a 1:14, y es el acetato residual restante
de la hidrólisis del compuesto precursor, que está preferiblemente
en el intervalo del 1-20%, más preferiblemente del
1-10%, mucho más preferiblemente del
1-5% y R es un grupo alquilo, alquenilo, o arilo que
tiene de 3 a 22 átomos de carbono. Más preferiblemente R es un
grupo alquilo que tiene de 3 a 6 átomos de carbono o un grupo
arilo.
Para proporcionar resistencia estructural a la
película polimérica, es deseable un grado de reticulación
polimérica. Los agentes reticulantes adecuados incluyen
formaldehído; poliésteres; epóxidos, amidoaminas, anhídridos,
fenoles; isocianatos; ésteres de vinilo; uretanos; poliimidas;
arílicos; bis(metacriloxipropil) tetrametilsiloxano
(estirenos, metil-metacrilatos);
n-diazopiruvatos; ácidos fenilbóricos;
cis-platino; divinilbenceno; poliamidas;
dialdehídos; cianuratos de trialilo; haluros de
N-(-2-etanosulfoniletil)piridinio;
tetraalquiltitanatos; mezclas de titanatos y boratos o zirconatos;
iones polivalentes de Cr, Zr, Ti; dialdehídos, dicetonas; complejos
alcohólicos de organotitanatos, zirconatos y boratos y complejos de
cobre (II).
Un agente reticulante preferido es ácido bórico
o una de sus sales, por ejemplo borato sódico.
El nivel de agente reticulante, si está
presente, es de aproximadamente el 0,05% al 9% en peso de la
película, más preferiblemente de aproximadamente el 1% al 6%, mucho
más preferiblemente de aproximadamente el 1,5% al 5% en peso. Un
intervalo superior provocará, por supuesto, más reticulación y una
velocidad menor de disolución o dispersión de la película en el
ciclo de aclarado.
Funcionalmente, se cree que el agente de
reticulación reduce la solubilidad del polímero de película
aumentando su peso molecular eficaz. Aunque se prefiere incorporar
el agente reticulante directamente en el polímero de película,
también está dentro del alcance de la invención mantener la película
en contacto con el agente reticulante durante su uso. Esto puede
hacerse añadiendo el agente reticulante durante su uso o
encerrándolo dentro del polímero de película. Si el agente
reticulante se añade de este modo, se necesitan niveles algo mayores
para reticular suficientemente el polímero de película, y debe
variar de aproximadamente el 1-15% en peso.
Para películas basadas en PVOH, el agente
reticulante preferido es un óxido metaloide tales como borato,
telurato, arseniato, y precursores de los mismos. Otros
reticulantes conocidos incluyen el ión vanadilo, ión titanio en el
estado de valencia tres más, o un ión permanganato (descrito en la
patente US 3.518.242). Se dan reticulantes alternativos en el
libro: Polyvinilalcohol - Properties and applications, Capítulo 9
por C.A. Finch (John Wiley & Sons, Nueva York, 1973).
La película polimérica incorpora preferiblemente
un plastificante y/o alterador de la cristalinindad.
Debe entenderse que el término
"plastificante" y la expresión "alterador de la
cristalinindad" son intercambiables de modo que una referencia a
uno es una referencia implícita al otro.
El plastificante influye en el modo en que las
cadenas poliméricas reaccionan a factores externos tales como
fuerzas de compresión y de extensión, temperatura y choque mecánico
controlando el modo en que las cadenas se deforman/realinean como
consecuencia de estas intrusiones y su propensión a revertir o
recuperarse a su estado anterior. La característica clave de los
plastificantes es que son altamente compatibles con la película, y
normalmente son de naturaleza hidrófila.
El plastificante dependerá de la naturaleza de
la película en cuestión.
Generalmente, los plastificantes adecuados para
su uso con Películas basadas en PVOH tienen grupos -OH, que ayudan
a la compatibilidad con la cadena polimérica
-CH2-CH(OH)-CH2-CH(OH)-
del polímero de película.
Su modo de funcionalidad es introducir cortos
enlaces de hidrógeno de la cadena con los grupos hidroxilo de la
cadena y esto debilita las interacciones de cadena adyacentes que
inhibe el hinchamiento de la masa del polímero agregado - la
primera fase de la disolución de la película.
El propio agua es un plastificante adecuado para
películas de PVOH pero otros plastificantes comunes incluyen:
compuestos polihidroxi, por ejemplo, glicerol, trimetilolpropano,
dietilenglicol, trietilenglicol, sorbitol, dipropilenglicol,
polietilenglicol; almidones, por ejemplo éter de almidón, almidón
esterificado, almidón oxidado y almidones de patata, tapioca y
trigo; celulosas/carbohidratos, por ejemplo amilopectina,
carboximetilceluosa de dextrina y pectina. Las aminas son una clase
de plastificantes particularmente preferidos. El dipropilenglicol
también puede ser particularmente eficaz.
Las películas de PVP muestran excelente adhesión
a una amplia diversidad de superficies, incluyendo vidrio, metales,
y plásticos. Las películas no modificadas de polivinilpirrolidona
son de carácter higroscópico. La película de polivinilpirrolidona
seca tiene una densidad de 1,25 g.cm^{-3} y un índice de
refracción de 1,53. La adhesividad a mayores humedades puede
minimizarse incorporando modificadores insensibles al agua,
compatibles en la película de polivinilpirrolidona, tal como el 10%
de una resina de
aril-sulfonamida-formaldehído.
Los plastificantes adecuados para películas
basadas en PVP pueden elegirse entre uno o más de: fosfatos por
ejemplo fosfato de tris(2-etilhexilo),
fosfato de isopropildifenilo, fosfato tributoxietilo; polioles, por
ejemplo glicerol, sorbitol, diperlargonato de dietilenglicol,
di-2-etilhexanoato de
polietilenglicol, tartrato de dibutilo; ésteres de poliol, por
ejemplo policaprolactonas que contienen hidroxi,
poli-L-lactida que contiene hidroxi;
ftalatos inferiores, por ejemplo dimetil ftalato, dietil ftalato,
dibutil ftalato; y sulfonamidas, por ejemplo sulfonamida de
tolueno, sulfonamida de N-etiltolueno.
Las películas solubles en agua preferidas
también pueden prepararse a partir de resinas PEO por técnicas de
moldeo convencionales tales como calandrado, vaciado, extrusión, y
otras técnicas convencionales. Las películas de óxido de
polietileno pueden ser transparentes u opacas, y son inherentemente
flexibles, duras, y resistentes a la mayoría de los aceites y
grasas. Estas películas de resinas óxido de polietileno
proporcionan mejor solubilidad que otros plásticos soluble en agua
sin sacrificar la resistencia o dureza. La excelente capacidad de
planaridad, rigidez, y precintado de las películas de óxido de
polietileno solubles en agua contribuyen a las buenas
características de manipulación a máquina.
Los plastificantes adecuados para películas
basadas en PEO pueden seleccionarse entre uno o más de: fosfatos,
por ejemplo fosfato de
tris(2-etil-hexilo), fosfato
de isopropildifenilo, fosfato de tributoxietilo; polioles, por
ejemplo glicerol, sorbitol, diperlargonato de dietilenglicol,
di-2-etilhexanoato de
polietilenglicol, tartrato de dibutilo; ftalatos inferiores, por
ejemplo dimetil ftalato, dietil ftalato, dibutil ftalato; y
sulfonamidas, por ejemplo sulfonamida de tolueno, sulfonamida de
N-etiltolueno.
La cantidad preferida de plastificante en el
sistema de suministro es del 0,001% al 25%, más preferiblemente del
0,005% al 4% en peso.
El plastificante y/o alterador de la
cristalinindad puede unirse físicamente a la estructura de la
película polimérica y/o puede estar presente en parte del sistema de
suministro que simplemente entra en contacto con la película
polimérica. Un procedimiento adecuado para unir químicamente el
plastificante a la estructura del material polimérico se describe en
el documento DE 10229213.2.
Un material protector que proporciona una
barrera entre la película y sus contenidos puede estar presente
entre la película polimérica de encapsulación y el agente activo.
Dicha barrera puede potenciar la estabilidad de la película
polimérica cuando el agente activo está presente como parte de una
composición acuosa. Un material de barrera protector
particularmente adecuado es PTFE, como se describe en el documento
US 4416791.
También se prevé que la película polimérica
pueda protegerse adicionalmente de la desintegración prematura
proporcionando una capa adsorbida o revestida de tensioactivo sobre
el exterior de la película polimérica de encapsulación. Por
ejemplo, la película puede pulverizarse con tensioactivo o la
película puede moldearse en presencia de tensioactivo.
La formación de película a una escala de
laboratorio puede realizarse añadiendo una solución acuosa del
polímero, que contiene cualquier plastificante etc. a un lecho de
PTFE, y permitiendo que se forme la película durante 1 a 5 días. El
espesor de la película resultante está nominalmente entre 50 y 200
micrómetros (dependiendo de la concentración de solución de
polímero, y el área superficial del lecho de PTFE).
La solución de polímero acuosa puede moldearse a
un espesor controlado a una escala comercial usando procedimientos
convencionales y técnicas conocidas en la técnica tales como
vaciado en solución y técnicas de
termo-formación.
Típicamente, en vaciado en solución, las
soluciones poliméricas acuosas se moldean en una placa o cinta
usando un aplicador de película donde se dejan secar. Las películas
después pueden secarse al vacío, secarse al aire etc. seguido de la
retirada de la cinta/placa. Las técnicas de vaciado se describen en
la Patente de Estados Unidos Nº 5.272.191 expedida el 21 de
diciembre de 1993, de Ibrahim y col. que se incorpora en este
documento para referencia.
Las películas también pueden prepararse usando
un proceso de fundido, que típicamente implica mezclar el polímero
con suficiente agua para fundirlo por debajo de su temperatura de
descomposición. El polímero mezclado y la matriz acuosa después se
suministran a una extrusora, se extruyen con tensión a través de un
troquel apropiado, se refrigeran con aire y se recogen por un
dispositivo de recogida apropiado. Para fabricar películas, puede
fabricarse una película tubular soplando aire frío a través del
centro del tubo para enfriar la película y para conferir una
tensión biaxial a la película. Los procedimientos de extrusión
también pueden usarse para fabricar otros artículos perfilados
usando troqueles y moldes apropiados. Se describen ejemplos de
dichos procedimientos de termo-formación con más
detalle en la Patente de Estados Unidos Nº 5.646.206 expedida el 8
de julio de 1997, a Coffin y col. incorporada en este documento por
referencia.
La película polimérica generalmente forma un
"envase de liberación controlada" que encapsula en el agente
activo. Un envase de liberación controlada es uno que permanece
intacto durante el almacenamiento y después se dispersa o disuelve
tras encontrar las condiciones que reducen la concentración de
tensioactivo adsorbido en su superficie. Por ejemplo, un envase de
liberación controlada que encapsula un agente suavizante de tejido
puede permanecer intacto durante el almacenamiento y también
durante el ciclo de lavado principal de un ciclo de lavado
doméstico; sin embargo, al pasar al ciclo de aclarado, puede
activarse la liberación del encapsulado por la concentración
reducida de tensioactivo en el entorno que rodea la película
polimérica, conduciendo esto a una concentración reducida del
tensioactivo adsorbido en la superficie de la película
polimérica.
También puede emplearse una fuente de activación
además de la eliminación del tensioactivo absorbido. Los ejemplos
adecuados incluyen los descritos en el documento
WO-A1-02/102956 tales como
fuentes/materiales para causar cambio en el pH, temperatura,
condiciones electrolíticas, luz, tiempo o estructura molecular.
Dichas activaciones pueden usarse juntas entre sí.
El propio agente activo también puede ayudar y/o
controlar la disolución y/o dispersión de la película
polimérica.
La película polimérica preferiblemente tiene un
espesor promedio de 50 a 500 mm, más preferiblemente de 60 a 300
mm, mucho más preferiblemente de 65 a 250 mm.
Típicamente, el envase de liberación controlada
estará en forma de una bolsa que contiene el agente activo. Como
alternativa, o adicionalmente, el envase puede comprender una red o
matriz de la película y el agente activo, existiendo una
interacción física y/o química entre la película y el agente
activo.
El envase de liberación controlada puede
llenarse de varios modos diferentes. El "llenado" se refiere
un llenado completo o llenado parcial por el cual también se atrapa
algo de aire u otro gas dentro del envase de liberación
controlada.
El envase de liberación controlada está formado
preferiblemente por la técnica de
formación-llenado-cierre horizontal
o vertical.
Pueden fabricarse envases solubles en agua
basado en PVOH derivatizado de acuerdo con cualquiera de los
procedimientos de
formación-llenado-cierre 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, ahora se describe un
procedimiento de termo-formación donde se producen
varios envases de liberación controlada a partir de dos láminas de
material soluble en agua. A este respecto, se forma huecos en la
lámina de película usando un troquel de formación que tiene una
pluralidad de cavidades con dimensiones correspondientes
generalmente a las dimensiones de los envases a producir. Además,
se usa una única placa de calentamiento para
termo-formar la película para todas las cavidades, y
del mismo modo se describe una única placa de cierre.
Se estira una primera lámina de película de PVOH
derivatizado sobre un troquel de formación de modo que la película
se coloca sobre la pluralidad de cavidades de formación en el
troquel. En este ejemplo cada cavidad generalmente tiene forma de
cúpula lo que deja un borde redondo, estando los bordes de las
cavidades adicionalmente radiados para retirar cualquier borde
afilado que pueda dañar la película durante las etapas de formación
o cierre del procedimiento. Cada cavidad incluye adicionalmente un
reborde circundante elevado. Para maximizar la resistencia del
envase; la película se suministra al troquel de formación en una
forma sin pliegues y con tensión mínima. En la etapa de formación,
la película se calienta de 100 a 120ºC, preferiblemente
aproximadamente 110ºC, durante hasta 5 segundos, preferiblemente
aproximadamente 700 microsegundos. Se usa una placa de calentamiento
para calentar la película, estando posicionada dicha placa para
superponerse al troquel de formación. Durante esta etapa de
precalentamiento, se saca un vacío de 50 kPa a través de la placa
de precalentamiento para asegurar el contacto íntimo entre la
película y la placa de precalentamiento, asegurando este contacto
íntimo que la película se calienta equitativa y uniformemente
(dependiendo el grado del vacío de las condiciones de
termo-formación y el tipo de película usado, sin
embargo, en el presente contexto se halló que un vacío de menos de
0,6 kPa es adecuado). Un calentamiento no uniforme produce un
envase formado que tiene manchas débiles. Además del vacío, es
posible soplar aire contra la película para forzarla en contacto
íntimo con la placa de precalentamiento.
La película termo-formada se
moldea en las cavidades retirando la película por soplado de la
placa de calentamiento y/o succionando la película en las cavidades
formando de este modo una pluralidad de huecos en la película que,
una vez formada, se retienen en su orientación
termo-formada por la aplicación de un vacío a
través de las paredes de las cavidades. Este vacío se mantiene al
menos hasta que los envases están cerrados. Una vez se han formado
los huecos y se mantienen en posición por el vacío, se añade un
agente activo a cada uno de los huecos. Después se superpone una
segunda lámina de película de PVOH derivatizado sobre la primera
lámina a través de los huecos llenos y se cierra por calor a la
misma usando una placa de cierre. En este caso la placa de cierre
por calor, que es generalmente plana, funciona a una temperatura de
aproximadamente 140 a 160ºC, y pone en contacto las películas
durante de 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 aseguran que las películas se cierran juntas a
lo largo del reborde para formar un cierre continuo. El borde
radiado de cada cavidad se forma al menos parcialmente por un
material elásticamente deformable, tal como por ejemplo goma de
silicona. Esto provoca que se aplique una fuerza reducida al borde
interno del reborde de cierre para evitar el daño por calor/presión
a la película.
Una vez cerrados, los envases formados se
separan de la red de película de lámina usando un medio de corte.
En esta fase es posible liberar el vacío en el troquel, y expulsar
los envases formados del troquel de formación. De este modo los
envases se forman, llenan y cierran mientras anidan en el troquel de
formación. Además pueden contarte también mientras están en el
troquel de formación.
Durante las etapas de formación, llenado y
cierre del procedimiento, la humedad relativa de la atmósfera se
controla a aproximadamente el 50% de humedad. Esto se hace para
mantener las características de cierre por calor de la película.
Cuando se manipulan películas más delgadas, puede ser necesario
reducir la humedad relativa para asegurar que las películas tienen
un grado relativamente bajo de plastificación y por lo tanto son
más duras y más fáciles de
manipular.
manipular.
En la técnica de
formación-llenado-cierre vertical
(VFFS), se extruye un tubo continuo de película plástica flexible.
Se cierra, preferiblemente por calor o cierre ultrasónico, en la
parte inferior, se llena con el agente activo, se cierra de nuevo
por encima del agente activo y después se retira del tubo continuo,
por ejemplo por corte.
El tensioactivo que se usa en la parte exterior
de la película polimérica puede ser un tensioactivo no fónico,
catiónico, aniónico, zwitteriónico, o anfotérico.
El tensioactivo puede estar presente en forma de
un revestimiento sobre la superficie de la película polimérica o
puede estar presente en una solución o suspensión que rodea el
agente activo encapsulado. En realizaciones en que el tensioactivo
está presente en una solución adyacente, el tensioactivo en solución
típicamente está en equilibrio con el tensioactivo absorbido en la
superficie exterior de la película polimérica de encapsulación. El
nivel de tensioactivo absorbido en la superficie externa de la
película polimérica de encapsulación debe ser suficiente para
mantener la integridad de la película.
Los procedimientos para suministrar un agente
activo de lavado de ropa líquido de acuerdo con la invención
típicamente implican una reducción en el nivel de tensioactivo
absorbido en la superficie externa de la película polimérica de
encapsulación. Esta reducción generalmente es del 25% o más, en
particular del 50% o más, y especialmente del 75% o más del nivel
de tensioactivo absorbido en la superficie externa de la película
polimérica de encapsulación antes de la reducción.
La reducción en el nivel de tensioactivo
absorbido en la superficie externa de la película polimérica de
encapsulación puede producirse por dilución y/o calentamiento del
sistema de suministro. La dilución generalmente implica reducir la
concentración de tensioactivo disuelto en una solución circundante
en un 25% o más, en particular en un 50% o más more, y
especialmente en un 75% o más.
El calentamiento del sistema de suministro a
menudo implica calentar a temperatura corporal o superior. El uso
de calentamiento en procedimientos de suministro de acuerdo con la
invención generalmente implica un aumento en la temperatura del
sistema de suministro de 5ºC o mayor, en particular 10ºC o mayor, y
especialmente 15ºC o mayor.
El nivel total de tensioactivo en el exterior
del polímero puede ser del 0,001%, en particular del 0,01%, y
especialmente del 0,1% del peso de la película polimérica -
requiriéndose estos niveles mínimos para asegurar la estabilidad
adecuada de la película. Para que el nivel de tensioactivo sobre la
superficie de la película polimérica se diluya suficientemente para
la rotura de la película (cuando se desee), puede ser importante que
el nivel total de tensioactivo no sea demasiado elevado. En
general, el tensioactivo está presente al 10% o menos, en
particular al 5% o menos, y especialmente al 1% o menos del peso de
la película polimérica.
Los tensioactivos no iónicos adecuados incluyen
productos de adición de óxido de etileno y/u óxido de propileno con
alcoholes grasos, ácidos grasos y aminas grasas.
Los tensioactivos no iónicos preferidos son
tensioactivos sustancialmente solubles en agua de fórmula
general:
R-Y-(C_{2}H_{4}O)_{z}-C_{2}H_{4}OH
en la que R se selecciona entre el
grupo constituido por grupos de hidrocarbilo alquilo y/o acilo de
cadena primaria, secundaria y ramificada; grupos de hidrocarbilo
alquenilo de cadena primaria, secundaria y ramificada; y grupos de
hidrocarbilo fenólicos sustituidos con alquenilo de cadena primaria,
secundaria y ramificada; teniendo los grupos de hidrocarbilo una
longitud de cadena de 8 a aproximadamente 25, preferiblemente de 10
a 20, por ejemplo de 14 a 18 átomos de
carbono;
y en la que Y es O, COO, o CON(R) en que
R tiene el significado dado anteriormente o puede ser hidrógeno; y
Z es preferiblemente de 8 a 40, más preferiblemente de 10 a 30,
mucho más preferiblemente de 11 a 25, por ejemplo de 12 a 22.
El nivel de alcoxilación, Z, indica la cantidad
promedio de grupos alcoxi por molécula.
Los tensioactivos no fónicos preferidos tienen
un HLB de aproximadamente 7 a aproximadamente 20, más
preferiblemente de 10 a 18, por ejemplo de 12 a 16.
Los tensioactivos no fónicos típicos incluyen
alcoxilatos alcohólicos primarios y secundarios, de cadena lineal y
cadena ramificada; alcoxilatos de alquilfenol; alcoxilatos
olefínicos; y tensioactivos basados en poliol.
Los alcoxilatos alcohólicos primarios, de cadena
lineal adecuados incluyen los deca-, undeca-, dodeca-, tetradeca-,
y pentadecaetoxilatos de n-hexadecanol, y
n-octadecanol. Los alcoholes primarios etoxilados
ejemplares útiles en este documento son C_{18} EO(10); y
C_{18} EO(11). Los etoxilatos de alcoholes natural o
sintéticos mixtos en el intervalo de longitud de la cadena de
"sebo" también son útiles. Los ejemplos específicos de dichos
materiales incluyen alcohol de sebo-EO(11),
alcohol de sebo-EO(18), y alcohol de
sebo-EO(25), alcohol de
coco-EO(10), alcohol de
coco-EO(15), alcohol de
coco-EO(20) y alcohol de
coco-EO(25).
Los alcoxilatos alcohólicos secundarios, de
cadena lineal adecuados incluyen los deca-, undeca-, dodeca-,
tetrade-
ca-, pentadeca-, octadeca-, y nonadecaetoxilatos de 3-hexadecanol, 2-octadecanol, 4-eicosanol, y 5-eicosanol. Los alcoholes secundarios etoxilados ejemplares útiles en este documento son: C_{16} EO(11); C_{20} EO(11); y C_{16} EO(14).
ca-, pentadeca-, octadeca-, y nonadecaetoxilatos de 3-hexadecanol, 2-octadecanol, 4-eicosanol, y 5-eicosanol. Los alcoholes secundarios etoxilados ejemplares útiles en este documento son: C_{16} EO(11); C_{20} EO(11); y C_{16} EO(14).
Los alcoxilatos de alquilfenol adecuados son los
hexa- a octadecaetoxilatos de fenoles alquilados, particularmente
alquilfenoles mono-hídricos. Los hexa- a
octadecaetoxilatos de
p-tri-decilfenol,
m-pentadecilfenol, y similares, también son útiles
en este documento. Los alquilfenoles etoxilados ejemplares útiles
como modificadores de la viscosidad y/o dispersabilidad de la
mezclas en este documento son: p-tridecilfenol
EO(11) y p-pentadecilfenol
EO(18).
EO(18).
Los alcoholes primarios y secundarios de cadena
ramificada adecuados están disponibles del procedimiento "OXO"
bien conocido.
Los tensioactivos basados en poliol adecuados
incluyen ésteres de sacarosa tales como monooleatos de sacarosa,
poliglucósidos de alquilo tales como monoglucósidos de estearilo y
triglucósido de estearilo y poligliceroles de alquilo.
Los tensioactivos catiónicos preferidos para su
uso sobre el exterior de la película polimérica son los
tensioactivos catiónicos de cadena sencilla descritos anteriormente
como auxiliares de formulación y/o dispersión para el encapsulado.
Las opciones particulares y preferencias que son adecuadas para el
propósito descrito anteriormente también son adecuadas para este
último propósito.
Los tensioactivos aniónicos adecuados para su
uso sobre el exterior de la película polimérica incluyen aquellos
típicamente usados en el procedimiento de lavado de ropa doméstico.
Ejemplos de tensioactivos aniónicos adecuados son sulfonatos de
alquilbenceno lineales, particularmente sulfonatos de alquilbenceno
lineales que tienen una longitud de cadena alquilo de
C_{8}-C_{15}; alquilsulfatos primarios y
secundarios, particularmente alquilsulfatos primarios
C_{8}-C_{15}; alquil éter sulfatos; sulfonatos
de olefina; alquil xileno sulfonatos; dialquil sulfosuccinatos; y
éster sulfonatos de ácido graso. Generalmente se prefieren sales
sódicas.
Aunque puede estar presente perfume como parte
del encapsulado (vide supra), puede estar presente en
cualquier parte del sistema de suministro. Los siguientes
comentarios se aplican a cualquier perfume presente en el sistema de
suministro, independiente de su localización.
Los perfumes preferidos son de naturaleza
lipófila, que típicamente tienen una solubilidad en agua de 0,01
g/ml o menos, en particular 0,005 g/ml, y especialmente 0,003 g/ml
en agua a 20ºC. Dichos perfumes pueden mencionarse como perfumes
insoluble en agua.
Los perfumes típicos adecuados para su uso en la
presente invención contienen varios ingredientes que pueden ser
productos naturales o extractos tales como aceites esenciales,
absolutos, resinoides, resinas etc. y componentes de perfume
sintéticos tales como hidrocarburos, alcoholes, aldehídos, cetonas
éteres, ácidos, ésteres, acetales, cetales, nitrilos, fenoles, etc.
incluyendo compuestos saturados e insaturados, compuestos
alifáticos, alicíclicos, heterocíclicos y aromáticos. Ejemplos de
dichos componentes de perfume se encuentran en "Perfume and
Flavour Chemicals" de Steffen Arctander (Library of Congress
catalogue card nº 75-91398).
Los sistemas de suministro de la invención, en
particular los encapsulados, pueden contener uno o más componentes
adicionales incluidos convencionalmente en su tipo de producto
particular; los ejemplos incluyen agentes tamponantes del pH,
vehículos de perfume, agentes fluorescentes, colorantes,
hidrótropos, agentes antiespumantes, agentes
anti-redeposición, polielectrolitos, enzimas,
agentes abrillantadores ópticos, agentes de nacarado, agentes
anti-contracción, agentes
anti-arrugas, agentes anti-manchas,
germicidas, fungicidas, agentes anti-corrosión,
agentes que confieren pliegues, agentes
anti-estáticos, auxiliares de planchado, inhibidores
del crecimiento de cristales, anti-oxidantes,
agentes anti-reductores y colorantes.
La invención se ilustrará ahora adicionalmente
con referencia a los siguientes ejemplos no limitantes. Todas las
cantidades son % en peso, a menos que se indique otra cosa.
Las Tablas 1 y 2 ilustran las composiciones de
encapsulado adecuadas para su uso como composición suavizante de
tejidos. Las composiciones se prepararon por procedimientos
conocidos en la técnica. Pueden encapsularse en una película
polimérica y combinarse con un tensioactivo en el exterior de la
película polimérica de acuerdo con la invención.
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Pueden prepararse encapsulados adicionales
adecuados para su uso como composiciones suavizantes de tejido de
la siguiente manera.
Puede prepararse un producto de fusión
sustancialmente no acuoso calentando un vaso de reacción a al menos
50ºC, añadiendo un aceite y un tensioactivo no iónico al baso y
agitando la mezcla. Después se añade un tensioactivo catiónico y un
ácido graso y/o un alcohol de cadena larga o corta al vaso, y se
aumenta la velocidad de agitación. La agitación se continúa hasta
que se forma una mezcla homogénea. La mezcla después se deja
enfriar a temperatura ambiente, en agitación continua.
Opcionalmente después se agita un perfume y/o un estructurante
polimérico (tal como se describe en el documento WO99/43777) en la
mezcla.
Se prepara una microemulsión sustancialmente no
acuosa mezclando en baja agitación un aceite, un disolvente tal
como un alcohol de bajo peso molecular, un auxiliar de
dispersabilidad tal como un tensioactivo no iónico, un tensioactivo
catiónico y un 10% en peso o menos de agua hasta que se forma una
composición transparente. Para ayudar a la formación de la
microemulsión transparente, la mezcla puede calentarse según sea
necesario. Opcionalmente puede añadirse perfume a la mezcla en
cualquier fase.
Se prepara una emulsión concentrada
sustancialmente no acuosa calentando agua a una temperatura por
encima de 50ºC, añadiendo un emulsionante, premezclando un
tensioactivo catiónico, tensioactivo no iónico y aceite y añadiendo
esto al agua. Opcionalmente el producto se muele y después se deja
enfriar. Una vez por debajo de 50ºC, puede añadirse perfume.
Se preparó una solución al 10% en peso de PVOH
en agua colocando 100 g de PVOH (Mowiol 20-98
(nombre comercial), de Kuraray Specialities) y 900 g de agua
desmineralizada en un matraz y calentando a 70ºC. A esto, se
añadieron 10 ml de ácido clorhídrico (solución acuosa al 36%) para
catalizar la reacción y después se añadió butiraldehído. Después,
la mezcla se agitó a 70ºC durante 5 horas en una atmósfera inerte,
tiempo después del cual se detuvo el calentamiento y se continuó la
agitación durante 20 horas adicionales a temperatura ambiente. La
mezcla de reacción después se llevó a un pH de 7 usando una
solución de hidróxido sódico.
La solución resultante se precipitó en acetona
para producir el polímero de PVOH acetalizado y se lavó
repetidamente con acetona (500 ml) y después agua (50 ml). Después
se secó al vacío a 70ºC durante una noche produciendo un polímero
blanco.
Se analizó el grado de acetalización al
10,4%.
La resina de poli(alcohol
vinílico)-butiral (PVA-BA) preparada
anteriormente se diluyó a una solución al 7% m/m con agua
desmineralizada. La solución resultante se vertió en una bandeja de
lámina pegada de PTFE. La solución polimérica después se dejó
evaporar para producir películas. El espesor de las películas se
ajustó aumentando o disminuyendo el volumen de polímero líquido
dosificado en un espacio dado. Después de 2 a 3 días, las películas
se despegaron de la bandeja de PTFE, y se midió un espesor promedio
en 5 regiones de las películas de vaciado usando un micrómetro
electrónico. Las películas después se almacenaron a 23ºC y humedad
relativa del 50% durante 2 días antes de la evaluación.
Los siguientes ejemplos ilustran el efecto de la
concentración de tensioactivo aniónico/no iónico en el PVOH
derivatizado con butiraldehído. Se empleó el procedimiento de
ensayo con platina descrito a continuación como un tamiz para las
películas poliméricas.
La evaluación del efecto de la concentración de
tensioactivo aniónico/no iónico en el material polimérico se hace
en base a sus características de disolución y erosión usando un
régimen de ensayo con platina.
Está indicado por el tiempo de rotura, es decir,
el primero momento en que el polímero se rompe y los contenidos
fluyen desde el interior del sobrecito al líquido circundante.
Se usó una platina de película para mantener una
película moldeada de 30 mm x 30 mm a un espesor de
100-200 pm, en su sitio. La platina y la película
después se sumergieron en una solución de tensioactivo detergente o
agua corriente en un baso de precipitados de 1 litro. La platina y
la película a ensayar se agitaron a temperatura ambiente a 293 rpm
hasta que la película polimérica se rompió.
Las películas se prepararon a partir del
polímero sintetizado anteriormente y la naturaleza de las películas
ensayadas se da en la Tabla. Los resultados del ensayo de rotura se
dan en la Tabla 4.
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El polímero de la muestra 9 se moldeó a un
espesor de 200 mm y se colocó sobre una platina. El efecto de
alterar la concentración de un detergente de lavado especial
(Ultra-Wisk, nombre comercial) se midió después
usando el régimen de ensayo con platina a temperatura ambiente,
como se ha descrito anteriormente.
Los resultados se dan en la Tabla 5 y muestran
claramente que el tiempo de rotura varía significativamente con el
nivel de tensioactivo.
Una muestra de polímero 9 se moldeó a 90 pm a
partir de una solución al 15%. La película resultante se condicionó
a 20ºC y 65% de H.R. durante 24 horas. Se llenó un Tergometer con 1
litro de agua Wirral fría (15-20ºFH) que contiene
opcionalmente 2 g/litro de solución Wisk (Wisk adquirido de los
Estados Unidos mayo de 2003) y se adaptó para agitar a 75 r.p.m.
Inmediatamente después de comenzar la agitación la película film se
puso en la cubeta, y se inspeccionó visualmente para la
fragmentación (la inspección se detuvo después de 15 minutos). El
ensato se repitió 3 veces. Los resultados se dan en la Tabla 6:
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La fragmentación sucede cuando la película
polimérica se rompe en más de un trozo.
Las películas se moldean usando el polímero de
la muestra 9 y diversos niveles del grupo de derivatización butiral
(preparado como se ha descrito anteriormente). Se usó el
procedimiento de ensayo con platina para medir el tiempo de rotura
en detergente (T_{W}) y el tiempo de rotura en agua (T_{T}).
Los resultados se dan en la Tabla 7 e ilustran
que el grado de modificación por encima del 6% de butiral aumenta
significativamente el tiempo de rotura.
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\newpage
El polímero de la muestra 9 se diluyó al 7%
usando agua desmineralizada o 20 g/litro de SDS. La viscosidad de
la resina diluida se midió después.
Los resultados se dan en la siguiente Tabla 8 y
demuestran que el tensioactivo aniónico está interaccionando con la
película polimérica para crear una estructura tipo gel.
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Se prepararon numerosas películas poliméricas
diferentes por el procedimiento descrito. Las Tablas
9-11 indican la naturaleza de los polímeros
preparados y sus interacciones con tensioactivos. Queda claro a
partir de estos resultados que una amplia diversidad de películas
poliméricas tienen interacciones con tensioactivos catiónicos,
aniónicos y no iónicos, lo que indica muchas posibles realizaciones
de la invención.
El siguiente protocolo es una versión modificada
del que se encuentra en la Patente Europea, EP 0283180 de Aicello
Chemical Co.
Se midió de forma precisa un 10% en peso de
solución homogénea del material de partida de poli(alcohol
vinílico) en el vaso de reactor de vidrio (20 g Kuraray Mowiol
20-98 en 180 ml de agua desionizada). La solución se
calentó a 70ºC con agitación constante a -600 rpm (Como la reacción
es muy viscosa es necesario usar una hoja impulsora motorizada con
sobrecarga o usar una placa agitadora magnética extrafuerte, lo que
de agitación eficaz). Después se añadió catalizador HCl (2 ml de
una solución al 37% en peso en agua) a la solución agitada. Esto se
calculó de modo que la proporción molar: [HCl]/[repeticiones en el
polímero OH] \sim 0,056.
Se prepara una solución madre diluida de
aldehído en solución acuosa y se añade gota a gota la cantidad
requerida de esto, lentamente, al reactor durante \sim 1 hora.
Después de que la adición se haya completado entonces la reacción se
agita durante 5 horas a 70ºC.
El nivel de derivatización conseguido se indica
en las Tablas.
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El siguiente estudio investigó la unión de LAS
con el 20-98 derivatizado con butiral usando
calorimetría isotérmica para medir el grado de la interacción. La
Tabla 12 ilustra la reducción de la interacción encontrada a
temperaturas aumentadas.
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El polímero de la muestra 9 se moldeó para
formar una película que medía 10 cm x 10 cm y un grosor de 50 pm,
90 pm o 100 pm. Ésta se plegó ala mitad y 3 de los 4 lados se
cerraron con calor a 150ºC usando un termosellador
Hulme-Hunter para formar una bolsa. Después se
introdujeron 20 g de una formulación constituida por un 96% en peso
de Tetranil AOT-1 (un material suavizante de amonio
cuaternario basado en trietanolamina, 80% activo de Kao) y un 4% en
peso de perfume (a partir de ahora mencionada como formulación
"A") o 20 g de una formulación que comprende un 96% en peso de
Tetranil AOT-1, un 3% en peso agua y un 1% en peso
de perfume (a partir de ahora mencionada como formulación "B")
en la bolsa, y la parte superior de la película se cerró para forma
una cápsula. La cápsula después se almacenó a 23ºC y humedad
relativa del 50% durante 2 días antes de la evaluación.
Se llenó una lavadora de carga superior
(Whirlpool) con 65 litros de agua (6º Franceses de Dureza a 15ºC).
Se añadieron 110 g de líquido de lavado (Ultra Wisk) y se agitaron
suavemente durante 10 minutos hasta que se disolvieron. Después se
añadieron 3,5 kg de una carga de lastre mixta que comprendía 1 kg
de toalla Terry, 1 kg de popelina de algodón, 1 kg
poli-algodón y 0,5 kg de poliéster, junto con diez
controles de toalla Terry de 20 cm x 20 cm, seguido de la cápsula
formada a partir de una película de 100 mm de espesor que contenía
la formulación "A". Después se ajustó la máquina para un
lavado de 18 minutos a 15ºC, un centrifugado, y un aclarado (5
minutos). Después de la fase de lavado se evaluó visualmente la
integridad de la cápsula, y se descubrió que esta muy fláccida pero
aún intacta. Después de que el programa hubiera acabado, se
inspeccionó la ropa y el tambor para cualquier película polimérica
gelificada residual. No se encontró película residual.
Los controles de toalla Terry se recuperaron y
se evaluó su suavidad después de secar por centrifugado frente a
controles secados por centrifugado por un panel entrenado de 10
personas usando un ensayo de comparación dependiente. Los
resultados se analizaron al nivel del 95% C.I. y se dan en la Tabla
13.
Los resultados indican claramente que los
beneficios de suavizado se podía percibir cuando estaba presente la
cápsula.
También se evaluó la toalla Terry por el panel
(ensayo de comparación dependiente) para la preferencia de perfume
tanto en ropa húmeda (5 h de secado tendido) y después se secado
por centrifugado.
Los resultados se dan en la siguiente Tabla
14.
Los resultados indican claramente que se
consiguen mejoras significativas en los beneficios de perfume
cuando está presente la cápsula en el proceso de tratamiento de
lavado de ropa.
Se realizó la investigación para el residuo
gelificado en 3 adicionales, en las condiciones de lavado a máquina
descritas en el ejemplo anterior. En las tres ocasiones no se
encontró residuo en la ropa, el tambor o la horquilla agitadora.
Se llenó una lavadora de carga superior
Whirlpool U.S. con 2,5 kg de lastre mixto (toalla Terry,
poli-algodón, poli-éster, sábana de algodón) con 6
controles de toalla terry (20 cm x 20 cm). La máquina se dejó
cargar con 65 litros de agua fría a 15ºC, y 6ºF.H. Se añadieron 110
g de ultra-Wisk. Se seleccionó un
super-lavado de 10 ó 18 minutos seguido de un único
aclarado y centrifugado. Se añadieron cápsulas que comprendían la
formulación "B" y composiciones de tratamiento de tejidos no
encapsuladas en diversas fases del ciclo de lavado de ropa. Después
de que se completara el ciclo se secaron el lastre, y los controles
en una secadora Whirlpool U.S. Después se aislaron los controles, y
se trataron con tinte azul de bromofenol para indicar la intensidad
y uniformidad de la cobertura de suavizante catiónico.
El ensayo de azul de bromofenol constaba de
colorante azul de bromofenol (0,7 g) disuelto en etanol (10 g),
añadido a agua caliente (5 ml) y después añadido a 10 litros de
agua Wirral fría (final pH 7,4).
Los controles se añadieron a la solución de azul
de bromofenol, se dejaron a temperatura ambiente durante 15 minutos
con agitación ocasional y después se aclararon suavemente hasta que
el agua de aclarado estuviera transparente. Las prendas después se
centrifugaron durante 30 segundos para retirar cualquier exceso de
agua, y se dejaron secar tendidas lejos de luz solar directa.
Los controles después se evaluaron visualmente
mediante un panel entrenado de 8 personas para la uniformidad de la
deposición en una escala de 1-5 donde 1 se refiere
a muy desigual y 5 se refiere a cobertura completa, y la intensidad
de azul también en una escala de 1-5 donde 1 se
refiere a muy pálido y 5 se refiere a muy oscuro.
En la Tabla 15, se formó la cápsula a partir de
una película moldeada a 50 micrómetros y se usó el ciclo de lavado
de 18 minutos.
En la siguiente tabla, la cápsula se formó a
partir de una película moldeada a 90 micrómetros y se usaron ciclos
de lavado tanto de 10 como de 18 minutos.
Se evaluó el suavizado por un panel entrenado de
6 personas en una escala lineal de 0 a 100 donde 0 indica sin
suavidad en absoluto y 100 indica extremadamente suave. Los
resultados se analizaron usando estadística de Anova y
Tukey-Kramer HSD. Se evaluó el perfume por un panel
entrenado de 8 personas en una escala de 0 a 5 donde 0 indica sin
perfume y 5 indica perfume muy intenso. La evaluación del perfume
se hizo en las telas húmedas inmediatamente después de la retirada
de la lavadora y también 24 horas después de la retirada de la
secadora por centrifugado. Los resultados se muestran en la Tabla
16.
Claims (22)
1. Un sistema de suministro que comprende un
agente activo de lavado de ropa líquido encapsulado por una
película polimérica que comprende una estructura polimérica
derivada de un polímero que es soluble en agua, y uno o más grupos
de derivatización unidos a la estructura, derivando el(los)
grupo(s) de derivatización de un material precursor que
tiene un valor ClogP de 0,5 a 6, y donde el material precursor se
selecciona entre el grupo constituido por acetales, cetales,
ésteres, fluoro-orgánicos, éteres, epóxidos,
alcanos, alquenos y compuestos aromáticos, comprendiendo también el
sistema de suministro un tensioactivo sobre el exterior de la
película polimé-
rica.
rica.
2. Un sistema de suministro de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el(los) grupo(s) de
derivatización derivan de un material precursor que comprende una
cadena de hidrocarbilo C3 a C22.
3. Un sistema de suministro que comprende un
agente activo de lavado líquido encapsulado por una película
polimérica que comprende un poliol hidrofóbicamente modificado y
uno o más grupos de derivatización que derivan de un material
precursor seleccionado entre el grupo constituido por acetales,
cetales, ésteres, fluoro-orgánicos, éteres,
epóxidos, alcanos, alquenos y compuestos aromáticos, comprendiendo
también el sistema de suministro un tensioactivo sobre el exterior
de la película polimérica.
4. Un sistema de suministro de acuerdo con la
reivindicación 3, en el que el poliol hidrofóbicamente modificado
es un poli(alcohol vinílico) hidrofóbicamente
modificado.
5. Un sistema de suministro de acuerdo con la
reivindicación 3 ó 4, en el que el poliol está hidrofóbicamente
modificado por grupos que tiene de 3 a 22 átomos de carbono.
6. Un sistema de suministro de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el que el poliol está
hidrofóbicamente modificado por grupos acetal.
7. Un sistema de suministro de acuerdo con la
reivindicación 6, en el que el poliol está hidrofóbicamente
modificado por grupos acetal aromático.
8. Un sistema de suministro de acuerdo con la
reivindicación 7, en el que los grupos acetal aromático derivan de
benzaldehído.
9. Un sistema de suministro de acuerdo con la
reivindicación 6, en el que los grupos acetal derivan de
butiraldehído.
10. Un sistema de suministro de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, en el que el poliol
comprende algunos grupos hidroxi esterificados.
11. Un sistema de suministro de acuerdo con la
reivindicación 10, en el que la cantidad de grupos hidroxi
esterificados en el poliol es del 1 al 30%, preferiblemente del 1
al 20%, y mucho más preferiblemente del 1 al 12% del total.
12. Un sistema de suministro de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 3 a 11, en el que el grado de
modificación hidrófoba del poliol es del 0,1 al 40%,
preferiblemente del 2 al 30%, más preferiblemente del 5 al 15%, por
ejemplo del 8 al 12% en peso, en base al peso total del
polímero.
13. Un sistema de suministro de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 3 a 12, en el que el poliol
comprende grupos de hidrofobicidad y pares de grupos hidroxilo
libres en una proporción de 1:3 a 1:30, preferiblemente de 1:4 a
1:20, y mucho más preferiblemente de 1:7 a 1:15, por ejemplo de 1:8
a 1:13.
14. Un sistema de suministro de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el
tensioactivo está adsorbido sobre la superficie externa de la
película polimérica.
15. Un sistema de suministro de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende un
fluido de vehículo acuoso que contiene tensioactivo.
16. Un sistema de suministro de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el
vehículo comprende un tensioactivo no iónico o catiónico.
17. Un sistema de suministro de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la
película polimérica comprende un alterador de la cristalinindad y/o
un plastificante.
18. Un sistema de suministro de acuerdo con la
reivindicación 17, en el que el alterador de la cristalinindad y/o
plastificante es di(propilenglicol).
\newpage
19. Un procedimiento para suministrar un agente
activo de lavado líquido a una diana que comprende dilución y/o
calentamiento de un sistema de suministro de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones precedentes y poner en contacto dicho
sistema de suministro con la diana.
20. Un procedimiento para suministrar un agente
activo de lavado líquido a una diana de acuerdo con la
reivindicación 19, en el que la dilución y/o calentamiento del
sistema de suministro se realiza de forma simultánea con el contacto
del sistema de suministro con la diana.
21. Un procedimiento para suministrar un agente
activo de lavado líquido a un tejido que comprende un procedimiento
de acuerdo con la reivindicación 20.
22. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 21, realizado durante un procedimiento de lavado de
ropa doméstico.
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