DE102021203324A1

DE102021203324A1 - Waschmittelportionseinheit

Info

Publication number: DE102021203324A1
Application number: DE102021203324.5A
Authority: DE
Inventors: Till Überrück; Peter Schmiedel; Mareile Job; Matthias Sunder; Yvonne Willemsen; Bent Rogge
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2021-04-01
Filing date: 2021-04-01
Publication date: 2022-10-06
Also published as: WO2022207200A1; EP4314228A1

Abstract

Waschmittelportionseinheit, umfassenda) einen formstabilen Gelkörperb) eine Hüllsubstanz in Form eines von dem formstabilen Gel verschiedenen Formkörpers, welche die Oberfläche des formstabilen Gelkörper anteilsweise bedeckt, wobeii) die Hüllsubstanz auf ihrer äußeren Oberfläche n > 1 Punkte aufweist, deren Flächennormalen sowohl durch die Hüllsubstanz als auch durch den formstabilen Gelkörper verlaufen und sich in einem Winkel 360°/n treffen undii) das Längenverhältnis der von diesen Flächennormalen innerhalb der Hüllsubstanz verlaufenden Strecke zu der von diesen Flächennormalen innerhalb des Gelkörpers verlaufenden Strecke 2:3 bis 1:14, vorzugsweise 1:2 bis 1:10 beträgt,Verfahren zu deren Herstellung und Wasch- oder Reinigungsverfahren unter Einsatz dieser Portionseinheiten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Waschmittelportionseinheit, umfassend einen Gelkörper und eine, den Gelkörper wenigstens anteilsweise bedeckende starre Hüllsubstanz. Weiterhin betrifft die Anmeldung ein Verfahren zur Herstellung dieser Waschmittelportionseinheit und Waschverfahren für Textilien oder Geschirr unter Einsatz einer solchen Waschmittelportionseinheit.
An die Konfektions- und Angebotsformen von Wasch- und Reinigungsmittel werden sich kontinuierlich ändernde Anforderungen gestellt. Ein Hauptaugenmerk liegt dabei seit geraumer Zeit auf der bequemen Dosierung von Wasch- und Reinigungsmitteln durch den Verbraucher und der Vereinfachung der zur Durchführung eines Wasch- oder Reinigungsverfahren notwendigen Arbeitsschritte. Eine technische Lösung bieten vorportionierte Wasch- oder Reinigungsmittel, beispielsweise wasserlösliche Behälter mit einer oder mehreren Aufnahmekammern für pulverförmige oder flüssige Wasch- oder Reinigungsmittel. Eine weitere technische Lösung bieten die Waschmitteltabletten, welche ein- oder mehrphasig ausgestaltet sein können.
Zur Herstellung der wasserlöslichen Behälter werden in der Regel wasserlösliche Polymere zu Aufnahmekammern verformt, welche nachfolgend mit einem Wasch- oder Reinigungsmittel befüllt und schließlich verschlossen werden. Die Aufnahmekammern können beispielsweise aus wasserlöslichen Polymerfilmen durch Tiefziehverfahren hergestellt werden. In einer alternativen Verfahrensführung wird ein wasserlösliches Polymer durch Spritzguss zu einem Aufnahmebehälter verformt.
Das zur Verpackung der befüllten Waschmittelportionseinheiten eingesetzte wasserlösliche Verpackungsmaterial ist in der Regel hygroskopisch. Die Wasseraufnahmeneigung und Wasseraufnahmefähigkeit der Verpackungsmittel kann im Rahmen der Herstellung, Verpackung, Lagerung und späteren Nutzung durch den Verbraucher dazu führen, dass Portionseinheiten an Oberflächen von Maschinen oder Verpackungsmitteln haften und nicht optimal gefördert werden können oder einander benachbarte Portionseinheiten, beispielsweise in einer gemeinsamen Umverpackung, miteinander verkleben. Zur Vermeidung dieser Haftungsneigung der wasserlöslichen Portionseinheiten, ist es möglich, deren Oberflächeneigenschaften durch Aufbringen eines Pudermittels zu modifizieren. Die Abpuderung der wasserlöslichen Waschmittelportionseinheiten bedingt wiederum einen zusätzlichen Verfahrensschritt.
Bedingt durch die Portionierung in einem wasserlöslichen Verpackungsmaterial kommen bei Waschmittelportionseinheiten, anders als bei üblichen festen Waschmittelpulvern, die dem Wasch- oder Reinigungsmittel zugesetzten Duftstoffe nur sehr begrenzt oder gar nicht zur Geltung. Als eine Reaktion auf diesen Sachverhalt werden Waschmittelprodukte vermarktet, deren äußere Kartonage beispielsweise mit Duftstoff-haltigen Klebemitteln versehen ist und dem Verbraucher einen Dufteindruck des enthaltenen Wasch- oder Reinigungsmittels vermittelt.
Die eingesetzten wasserlöslichen Verpackungsmaterialien sind in der Regel nicht wasch- oder reinigungsaktiv, tragen also nicht zur Produktwirkung bei. Die Verringerung des Verpackungsanteils am Gesamtgewicht der Waschmittelportionseinheiten hätte demnach keine Leistungseinbußen zur Folge und wäre aus Gründen der Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit gleichzeitig begrüßenswert.
Schließlich steht die durch die Waschmittelportionseinheit erbrachte Waschleistung in direktem Zusammenhang mit den Auflösungseigenschaften der Portionseinheit. Gerade im Hinblick auf den zunehmenden Einsatz von Kaltwaschverfahren ist es bevorzugt, die Dicke des in der Waschmittelportionseinheit enthaltenen wasserlöslichen Filmmaterials möglichst gering zu halten, um den Auflösungsprozess zu beschleunigen. Die Verringerung der Dicke des umgebenden Filmmaterials bedingt jedoch gleichzeitig eine verminderte mechanische Stabilität der Portionseinheiten. Die Überwindung dieser scheinbaren Dichotomie von mechanischer Stabilität und Auflösungsgeschwindigkeit mittels wasserlöslicher Folien verpackter Waschmitteldosiereinheiten ist nach wie vor ein relevanter Gesichtspunkt bei der Entwicklung wasserlöslicher Waschmittelportionseinheiten.
Eine Alternative zu den zuvor beschriebenen Portionsbeuteln bieten Waschmitteltabletten, bei denen sich jedoch eine ausreichende mechanische Stabilität und hohe Auflösungsgeschwindigkeit in ähnlicher Weise unvereinbar gegenüberstehen wie im Falle der Portionsbeutel.
Vor dem Hintergrund des zuvor beschriebenen Standes der Technik lag der Anmeldung die Aufgabe zugrunde, Waschmittelportionseinheiten bereitzustellen, die mittels vereinfachter Verfahren herstellbar sind, über eine hohe Produkt- und Lagerstabilität verfügen, in einfacher Weise unter Einsatz geringster Mengen an Verpackungsmitteln konfektionierbar sind und den Verbraucher durch eine ansprechende Olfaktorik, Optik und/oder Haptik ansprechen. Schließlich sollten die Waschmittelportionseinheiten über eine hohe Produktleistung verfügen und für den Verbraucher einfach und sicher handhabbar sein.
Zur Lösung dieser Aufgaben eignet sich eine Waschmittelportionseinheit, umfassend

a) einen formstabilen Gelkörper
b) eine Hüllsubstanz in Form eines von dem formstabilen Gel verschiedenen Formkörpers, welche die Oberfläche des formstabilen Gelkörper anteilsweise bedeckt, wobei
1. i) die Hüllsubstanz auf ihrer äußeren Oberfläche n > 1 Punkte aufweist, deren Flächennormalen sowohl durch die Hüllsubstanz als auch durch den formstabilen Gelkörper verlaufen und sich in einem Winkel 360°/n treffen und
2. ii) das Längenverhältnis der von diesen Flächennormalen innerhalb der Hüllsubstanz verlaufenden Strecke zu der von diesen Flächennormalen innerhalb des Gelkörpers verlaufenden Strecke 2:3 bis 1:14, vorzugsweise 1:2 bis 1:10 beträgt.

Die Bezeichnung Waschmittelportionseinheit beschreibt eine Angebotsform, in welcher eine abgemessene Portion eines Wasch- oder Reinigungsmittels vorliegt. Waschmittelportionseinheiten bezeichnen folglich sowohl Angebotsformen für die textile Wäsche als auch Angebotsformen für die Reinigung harter Oberflächen wie Keramik, Glas, Metall oder Fliesen. Die Waschmittelportionseinheit weist vorzugsweise ein Gewicht von 14 g bis 42 g, vorzugsweise von 20 g bis 38 g, insbesondere von 24 g bis 34 g auf.
Die erfindungsgemäße Waschmittelportionseinheit umfasst ein formstabiles Gel und eine dieses Gel wenigstens anteilsweise bedeckendes spezifische Hüllsubstanz.
Als Gelkörper werden Körper bezeichnet, welche unter Krafteinwirkung ein elastisches Deformationsverhalten zeigen. Als formstabil gelten Körper, die eine Eigen-Formstabilität aufweisen, welche sie befähigt, unter üblichen Bedingungen der Herstellung, der Lagerung, des Transports und der Handhabung durch den Verbraucher eine nicht desintegrierende Raumform einzunehmen, wobei sich diese Raumform unter den genannten Bedingungen auch über längere Zeit, vorzugsweise 4 Wochen, besonders bevorzugt, 8 Wochen und insbesondere 32 Wochen, nicht verändert, das heißt unter den üblichen Bedingungen der Herstellung, der Lagerung, des Transports und der Handhabung durch den Verbraucher in der durch die Herstellung bedingten räumlich-geometrischen Form verharrt, das heißt, nicht zerfließt.
Ein „Formkörper“ ist ein einzelner Körper, der sich in seiner aufgeprägten Form selbst stabilisiert. Dieser formstabile Körper wird aus einer Formmasse (z.B. eine Zusammensetzung) dadurch gebildet, dass diese Formmasse gezielt in eine vorgegebene Form gebracht wird, z.B. durch Gießen einer flüssigen Zusammensetzung in eine Gussform und anschließendem Aushärten der flüssigen Zusammensetzung oder durch Verpressen eines teilchenförmigen Vorgemisches, beispielsweise im Rahmen eines Tablettierverfahrens.
Die Raumform des Gelkörpers ist grundsätzlich frei wählbar, seine Seitenflächen können beispielsweise konvex, konkav oder plan ausgestaltet sein. Gleichzeitig haben sich jedoch bestimmte räumliche Ausgestaltungen vor dem Hintergrund der Herstellbarkeit, Lagerung und den Gebrauch der Gelkörper als besonders vorteilhaft erwiesen haben.
Bei entsprechend vorteilhaften Waschmittelportionseinheiten weist der Gelkörper eine flache Unterseite auf, deren größte Diagonale größer ist als die Höhe des Gelkörpers. Diese Körper sind nicht nur in einfacher Weise, beispielsweise mittels Gießverfahren herstellbar, sie lassen sich zudem einfach und platzsparend verpacken und eignen sich für die Dosierung über die Dosier- oder Einspülkammern von elektronischen Reinigungsgeräten. Bevorzugt ist es, wenn der Gelkörper eine flache Unterseite aufweist, deren größter Diagonale als das 1,5-fache, vorzugsweise mehr als das 2-fache der Höhe des Gelkörpers beträgt.
Für die Herstellbarkeit, beispielsweise in Bezug auf die Entformung des Gelkörpers aus einer Gießform, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Unterseite des Gelkörpers keine Ecken aufweist. Bevorzugte Gelkörper sind daher durch ovale Unterseiten oder alternativ durch ellipsoide oder runde, vorzugsweise runde Unterseiten gekennzeichnet. Entsprechende Gelkörper mit nicht eckiger Unterseite werden aufgrund ihrer Optik zudem von vielen Verbrauchern bevorzugt. Bevorzugt sind daher beispielsweise solche Gelkörper, welche eine Unterseite und eine Oberseite aufweisen, die durch eine zylindrische Mantelfläche miteinander verbunden sind.
Vorteile in Bezug auf die Raumnutzung bei Herstellung und Verpackung werden durch eckige Unterseiten realisiert. Werden die Gelkörper beispielsweise in Form von Platten gegossen, welche nachfolgend in Gelkörper zerschnitten werden, so sind eckige Unterseiten von Vorteil, da sich derartige Gelkörper ohne Anfall von Restmengen zerschneiden lassen und in raumsparender Weise verpacken lassen. In einer alternativen Ausführungsform weisen bevorzugte Gelkörper daher eckige Unterseiten, insbesondere dreieckige, viereckige oder sechseckige Unterseiten auf.
In Bezug auf die Herstellung, Verpackung und den Gebrauch der Waschmittelportionseinheiten hat es sich zudem als vorteilhaft erwiesen, wenn die Gelkörper eine zur Unterseite planparallele Oberseite aufweisen.
In einer ersten bevorzugten geometrischen Ausführungsform weist der Gelkörper eine Unterseite und eine Oberseite auf, welche die gleiche geometrische Form aufweisen, wobei die Unterseite und die Oberseite die gleiche Flächengröße besitzen. Entsprechende Gelkörper lassen sich, wie bereits zuvor beschrieben, in einfacher Weise beispielsweise durch Gießen von Platten und nachfolgendes zerschneiden der Platten zu einzelnen Gelkörpern herstellen. Diese Gelkörper können zudem in etwaigen nachfolgenden Verfahrensschritten, bei der Verpackung oder dem Gebrauch durch den Nutzer aufgrund der geometrischen Identität von Unter- und Oberseite in einfacherer Weise räumlich ausgerichtet werden als Gelkörper mit einer geringeren Körpersymmetrie. Dies gilt insbesondere für Gelkörper, welche gleichzeitig eine zur Unterseite planparallele Oberseite aufweisen. Beispiele für derartige Gelkörper sind Kreiszylinder, elliptische Zylinder, Parallelepipede, Rhomboeder, gerade oder schiefe Prismen, Quader oder Würfel. Zur Gruppe der Kreiszylinder und elliptischen Zylinder zählen wiederum die senkrechten Kreiszylinder und elliptischen Zylinder sowie die schiefen Kreiszylinder und elliptischen Zylinder. Aufgrund ihrer einfachen Herstellung durch Vereinzelung aus einer Platte bevorzugt sind Gelkörper in Form senkrechter Kreiszylinder, senkrechter elliptischer Zylinder, gerader Prismen, gerader Quader oder Würfel.
In einer alternativen Ausführungsform weist der Gelkörper eine Unterseite und eine Oberseite auf, welche die gleiche geometrische Form besitzen, wobei die Unterseite und die Oberseite unterschiedliche Flächengrößen aufweisen. Entsprechende Gelkörper können aufgrund ihrer attraktiven Optik oder ihrer optimierten Passform bei gleichzeitig vergleichsweise einfacher Herstellbarkeit bevorzugt sein. Beispiele für derartige Gelkörper sind Kreiszylinder oder elliptische Zylinder mit einer konvexen oder konkaven Unterseite und einer planen Oberseite. Weitere Beispiele sind Kegelstümpfe oder Pyramidenstümpfe.
Zusammenfassend lassen sich bevorzugte Anmeldungsgegenstände charakterisieren als Waschmittelportionseinheiten, umfassend einen Gelkörper mit einer Unterseite und einer Oberseite, wobei die Fläche der Oberseite 80 bis 100%, vorzugsweise 90 bis 100% und insbesondere 98 bis 100% der Unterseite beträgt.
Die erfindungsgemäßen Waschmittelportionseinheiten eignen sich insbesondere für die Konfektionierung von Tensid-haltigen Zusammensetzungen, da diese Zusammensetzungen beispielsweise bei Feuchtigkeitszutritt in besonderem Maße zur Haftung und Verklebung neigen. In bevorzugten Ausführungsformen enthält der Gelkörper daher 30 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-% und insbesondere 45 bis 55 Gew.-% Tensid.
Für die Herstellbarkeit und das spätere Auflösungsvermögen der Gelkörper hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn diese 15 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 30 Gew.-% eines wässrigorganischen Lösungsmittels enthalten. Bevorzugte Gelkörper enthalten weiterhin Farbstoff.
Bevorzugte Waschmittelportionseinheiten umfassen einen transparenten Gelkörper. Als „transparent“ werden solche Gelkörper bezeichnet, welche im Wellenlängenbereich von 410 bis 800 nm bei wenigstens einer Wellenlänge, vorzugsweise bei 600 nm, eine Transmission oberhalb 20%, vorzugsweise oberhalb 30% und insbesondere oberhalb 35% aufweisen. Die Bestimmung der Transmission erfolgt dabei mittels VIS-Spektrometrie bei einer Probentemperatur von 20°C und einer Küvettenlänge von 10 mm.
Für die Herstellung und späteren Lager- und Transporteigenschaften der Gelkörper hat es sich als vorteilhaft erwiesen, in dem Gelkörper niedermolekulare Gelbildner mit einer molaren Masse bis 2000 g/mol einzusetzen, wobei dessen Gewichtsanteil am Gesamtgewicht des Gelkörpers vorzugsweise weniger als 5 Gew.-% bevorzugt 0,1 bis 5 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 0,1 bis 2,5 Gew.-% beträgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der niedermolekulare Gelbildner eine Löslichkeit in Wasser von weniger als 0,1 g/L (20°C) auf. Die Löslichkeit der organischen Gelatorverbindung wird bei 20°C in bidestilliertem, entmineralisiertem Wasser bestimmt.
Weiterhin sind Gelbildner bevorzugt geeignet, die eine Struktur, enthaltend mindestens eine Kohlenwasserstoff-Struktureinheit mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen (bevorzugt mindestens eine carbozyklische, aromatische Struktureinheit) und zusätzlich eine an vorgenannte Kohlenwasserstoff-Einheit kovalent gebundene organische Struktureinheit, die mindestens zwei Gruppen, ausgewählt aus -OH, -NH-, oder Mischungen daraus, aufweisen.
Besonders bevorzugte Gelkörper sind dadurch gekennzeichnet, dass besagte Gelkörper mindestens eine Benzylidenalditol-Verbindung der Formel (GB-I) als Gelbildner enthalten
worin

*-: für eine kovalente Einfachbindung zwischen einem Sauerstoffatom des Alditol-Grundgerüsts und dem vorgesehenen Rest steht,
n: für 0 oder 1, bevorzugt für 1, steht,
m: für 0 oder 1, bevorzugt für 1, steht,

¹

²

³

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₄

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Aufgrund der Stereochemie der Alditole sei erwähnt, dass sich erfindungsgemäße sowohl besagte Benzylidenalditole in der L-Konfiguration oder in der D-Konfiguration oder ein Gemisch aus beiden eignen. Aufgrund der natürlichen Verfügbarkeit werden erfindungsgemäß bevorzugt die Benzylidenalditol-Verbindungen in der D-Konfiguration eingesetzt. Es hat sich als bevorzugt herausgestellt, wenn sich das Alditol-Grundgerüst der in dem Formkörper enthaltenen Benzylidenalditol-Verbindung gemäß Formel (GB-I) von D-Glucitol, D-Mannitol, D-Arabinitol, D-Ribitol, D-Xylitol, L-Glucitol, L-Mannitol, L-Arabinitol, L-Ribitol oder L-Xylitol ableitet.
Besonders bevorzugt sind solche Gelkörper, die sich dadurch kennzeichnen, dass R¹, R², R³, R⁴, R⁵ und R⁶ gemäß Benzylidenalditol-Verbindung der Formel (GB-I) unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, Methyl, Ethyl, Chlor, Fluor oder Methoxy, bevorzugt ein Wasserstoffatom, bedeuten.
n gemäß Benzylidenalditol-Verbindung der Formel (GB-I) steht bevorzugt für 1.
m gemäß Benzylidenalditol-Verbindung Formel (GB-I) steht bevorzugt für 1.
Ganz besonders bevorzugt enthält der Gelkörper als Benzylidenalditol-Verbindung der Formel (GB-I) mindestens eine Verbindung der Formel (GB-I1)
worin R¹, R², R³, ^R4, R⁵ und R⁶ wie in Formel (I) definiert sind. Am bevorzugtesten stehen gemäß Formel (GB-I1) R¹, R², R³, R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom, Methyl, Ethyl, Chlor, Fluor oder Methoxy, bevorzugt für ein Wasserstoffatom.
Am bevorzugtesten wird die Benzylidenalditol-Verbindung der Formel (GB-I) ausgewählt aus 1,3:2,4-Di-O-benzyliden-D-sorbitol; 1,3:2,4-Di-O-(p-methylbenzyliden)-D-sorbitol; 1,3:2,4-Di-O-(p-chlorobenzyliden)-D-sorbitol; 1,3:2,4-Di-O-(2,4-dimethylbenzyliden)-D-sorbitol; 1,3:2,4-Di-O-(p-ethylbenzyliden)-D-sorbitol; 1,3:2,4-Di-O-(3,4-dimethylbenzyliden)-D-sorbitol oder Mischungen daraus.
Bevorzugte Gelkörper enthalten als Gelbildner mindestens eine 2,5-Diketopiperazin-Verbindung der Formel (GB-II)
worin
R¹, R², R³ und R⁴ stehen unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom, eine Hydroxygruppe, eine (C₁-C₆)-Alkylgruppe, eine (C₂-C₆)-Alkenylgruppe, eine (C₂-C₆)-Acylgruppe, eine (C2-C6)-Acyloxygruppe, eine (Ci-C6)-Alkoxygruppe, eine Aminogruppe, eine (C₂-C₆)-Acylaminogruppe, eine (C₁-C₆)-Alkylaminocarbonylgruppe, eine Arylgruppe, eine Aroylgruppe, eine Aroyloxygruppe, eine Aryloxygruppe, eine Aryl-(C₁-C₄)-alkyloxygruppe, eine Aryl-(C₁-C₃)-alkylgruppe, eine Heteroarylgruppe, eine Hetroaryl-(C₁-C₃)-alkylgruppe, eine (C₁-C₄)-Hydroxyalkylgruppe, eine (C₁-C₄)-Aminoalkylgruppe, eine Carboxy-(C₁-C₃)-alkylgruppe, wobei mindestens zwei der Reste R¹ bis R⁴ gemeinsam mit dem Restmolekül einen 5 oder 6-gliedrigen Ring bilden können,
R⁵ steht für ein Wasserstoffatom, eine lineare (C₁ bis C₆)-Alkylgruppe, eine verzweigte (C₃ bis C₁₀)-Alkylgruppe, eine (C₃ bis C₆)-Cycloalkylgruppe, eine (C₂-C₆)-Alkenylgruppe, eine (C₂-C₆)-Alkinylgruppe, eine (C₁-C₄)-Hydroxyalkylgruppe, eine (C₁-C₄)-Alko)cy-(C₁-C₄)-alkylgruppe, eine (C₁-C₄)-Acyloxy-(C₁-C₄)-alkylgruppe, eine Aryloxy-(C₁-C₄)-alkylgruppe, eine O-(Aryl-(C₁-C₄)-alkyl)oxy-(C₁-C₄)-alkylgruppe, eine (C₁-C₄)-Alkylsulfanyl-(C₁-C₄)-alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Aryl-(C₁-C₃)-alkylgruppe, eine Heteroarylgruppe, eine Hetroaryl-(C₁-C₃)-alkylgruppe, eine (C₁-C₄)-Hydroxyalkylgruppe, eine (C₁-C₄)-Aminoalkylgruppe, eine N-(C₁-C₄)-Alkylamino-(C₁-C₄)-alkylgruppe, eine N,N-(C₁-C₄)-Dialkylamino-(C₁-C₄)-alkylgruppe, eine N-(C₂-C₈)-Acylamino-(C₁-C₄)-alkylgruppe, eine N-(C₂-C₈)-Acyl-N-(C₁-C₄)-alkylamino-(C₁-C₄)-alkylgruppe, eine N-(C₂-C₈)-Aroyl-N-(C₁-C₄)-alkylamino-(C₁-C₄)-alkylgruppe, eine N,N-(C₂-C₈)-Diacylamino-(C₁-C₄)-alkylgruppe, eine N-(Aryl-(C₁-C₄)-alkyl)amin0-(C₁-C₄)-alkylgruppe, eine N,N-Di(aryl-(C₁-C₄)-alkyl)amino-(C₁-C₄)-alkylgruppe, eine (C₁-C₄)-Carboxyalkylgruppe, eine (C₁-C₄)-Alkoxycarbonyl-(C₁-C₃)-alkylgruppe, eine (C₁-C₄)-Acyloxy-(C₁-C₃)-alkylgruppe, eine Guanidino-(C₁-C₃)-alkylgruppe, eine Aminocarbonyl-(C₁-C₄)-alkylgruppe, eine N-(C₁-C₄)-Alkylaminocarbonyl-(C₁-C₄)-alkylgruppe, eine N,N-Di((C₁-C₄)-Alkyl)aminocarbonyl-(C₁-C₄)-alkylgruppe, eine N-(C₂-C₈)-Acylaminocarbonyl-(C₁-C₄)-alkylgruppe, eine N,N-(C₂-C₈)-Diacylaminocarbonyl-(C₁-C₄)-alkylgruppe, eine N-(C₂-C₈)-Acyl-N-(C₁-C₄)-alkylaminocarbonyl-(C₁-C₄)-alkylgruppe, eine N-(Aryl-(C₁-C₄)-alkyl)aminocarbonyl-(C₁-C₄)-alkylgruppe, eine N-(Aryl-(C₁-C₄)-alkyl)-N-(C₁-C₆)-alkylaminocarbonyl-(C₁-C₄)-alkylgruppe oder eine N,N-Di(aryl-(C₁-C₄)-alkyl)aminocarbonyl-(C₁-C₄)-alkylgruppe.
Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, wenn R³ und R⁴ gemäß Formel (GB-II) für ein Wasserstoffatom stehen. Es ist erfindungsgemäß besonders bevorzugt, wenn R², R³ und R⁴ gemäß Formel (GB-II) für ein Wasserstoffatom stehen. Daher enthalten ganz besonders bevorzugte erfindungsgemäße Formkörper mindestens eine 2,5-Diketopiperazin-Verbindung gemäß Formel (GB-Ila)
worin R¹ und R⁵ wie unter Formel (GB-II) (vide supra) definiert sind.
Es hat sich als bevorzugt herausgestellt, wenn der Rest R¹ gemäß Formel (GB-II) und gemäß Formel (GB-Ila) in para-Position des Phenylringes bindet. Daher sind im Sinne der vorliegenden Erfindung solche erfindungsgemäßen Formkörper bevorzugt, die mindestens eine 2,5-Diketopiperazin-Verbindung gemäß Formel (GB-Ilb) enthalten,
worin R¹ und R⁵ wie zuvor unter Formel (GB-II) (vide supra) definiert sind. Die an den Ringatomen in Formel (GB-Ilb) positionierten Ziffern 3 und 6 markieren zur Veranschaulichung lediglich die Positionen 3 und 6 des Diketopiperazinringes, wie sie generell im Rahmen der Erfindung für die Namensgebung aller erfindungsgemäßen 2,5-Diketopiperazine genutzt werden.
Die 2,5-Diketopiperazinverbindungen der Formel (GB-II) weisen zumindest an den Kohlenstoffatomen der Positionen 3 und 6 des 2,5-Diketopiperazinringes Chiralitätszentren auf. Die Nummerierung der Ringpositionen 3 und 6 wurde exemplarisch in Formel (GB-Ilb) illustriert. Die 2,5-Diketopiperazin-Verbindung der Formel (GB-II) der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ist bevorzugt bezogen auf die Stereochemie der Kohlenstoffatome an 3- und 6-Position des 2,5-Diketopiperazinringes das Konfigurationsisomere 3S,6S , 3R,6S , 3S,6R , 3R,6R oder Mischungen daraus, besonders bevorzugt 3S,6S.
Bevorzugte Gelkörper enthalten mindestens eine 2,5-Diketopiperazin-Verbindung der Formel (GB-II) als Gelbildner, ausgewählt aus 3-Benzyl-6-carboxyethyl-2,5-diketopiperazin, 3-Benzyl-6-carboxymethyl-2,5-diketopiperazin, 3-Benzyl-6-(p-hydroxybenzyl)-2,5-diketopiperazin, 3-Benzyl-6-iso-propyl-2,5-diketopiperazin, 3-Benzyl-6-(4-aminobutyl)-2,5-diketopiperazin, 3,6-Di(benzyl)-2,5-diketopiperazin, 3,6-Di(p-hydroxybenzyl)-2,5-diketopiperazin, 3,6-Di(p-(Benzyloxy)benzyl)-2,5-diketopiperazin, 3-Benzyl-6-(4-imidazolyl)methyl-2,5-diketopiperazin, 3-Benzyl-6-methyl-2,5-diketopiperazin, 3-Benzyl-6-(2-(benzyloxycarbonyl)ethyl)-2,5-diketopiperazin oder Mischungen daraus. Dabei sind wiederum Verbindungen mit den vorgenannten Konfigurationsisomeren bevorzugt zur Auswahl geeignet.
Es ist ebenso möglich, dass die erfindungsgemäßen Gelkörper als Gelbildner a) mindestens eine Diarylamidocystin-Verbindung der Formel (GB-III) enthalten
worin
X⁺ unabhängig voneinander für Wasserstoffatom oder ein äquivalent eines Kations steht,
R¹, R², R³ und R⁴ unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine C₁-C₄-Alkylgruppe, eine C₁-C₄-Alkoxygruppe, eine C₂-C₄-Hydroxyalkylgruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Aminogruppe, eine N-(C₁-C₄-Alkyl)aminogruppe, eine N,N-Di(C₁-C₄-Alkyl)aminogruppe, eine N-(C₂-C₄-hydroxyalkyl)aminogruppe, eine N,N-Di(C₂-C₄-hydroxyalkyl)aminogruppe oder R¹ mit R² oder R³ mit R⁴ einen 5- oder 6-gliedrigen annelierten Ring bildet, der wiederum jeweils mit mindestens einer Gruppe aus C₁-C₄-Alkylgruppe, C₁-C₄-Alkoxygruppe, C₂-C₄-Hydroxyalkylgruppe, Hydroxylgruppe, Aminogruppe, N-(C₁-C₄-Alkyl)aminogruppe, N,N-Di(C₁-C₄-Alkyl)aminogruppe, N-(C₂-C₄-hydroxyalkyl)aminogruppe, N,N-Di(C₂-C₄-hydroxyalkyl)aminogruppe substituiert sein kann.
Jedes der in der Verbindung der Formel (GB-III) enthaltenen Stereozentren kann unabhängig voneinander für das L- oder D-Stereoisomer stehen. Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, wenn sich die besagte Cystinverbindung der Formel (GB-III) vom L-Stereoisomer des Cysteins ableitet.
Besagte Gelkörper können mindestens eine Verbindung der Formel (GB-III) enthalten, in der R¹, R², R³ und R⁴ unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine C₁-C₄-Alkylgruppe, eine C₁-C₄-Alkoxygruppe, eine C₂-C₄-Hydroxyalkylgruppe, eine Hydroxylgruppe, oder R¹ mit R² oder R³ mit R⁴ einen 5- oder 6-gliedrigen annelierten Ring bildet, der wiederum jeweils mit mindestens einer Gruppe aus C₁-C₄-Alkylgruppe, C₁-C₄-Alkoxygruppe, C₂-C₄-Hydroxyalkylgruppe, Hydroxylgruppe substituiert sein kann, stehen. Es sind insbesondere solche Formkörper besonders geeignet, die als Diarylamidocystin-Verbindung der Formel (GB-III) N,N'-Dibenzoylcystin (R¹ = R² = R³ = R⁴ = Wasserstoffatom; X⁺ = unabhängig voneinander für Wasserstoffatom oder ein äquivalent eines Kations), insbesondere N,N'-Dibenzoyl-L-cystin, enthalten.
Die als Gelbildner a) geeigneten N-(C₈-C₂₄)-Hydrocarbylglyconamid-Verbindungen weisen bevorzugt die Formel (GB-IV) auf
wobei

n: 2 bis 4, vorzugsweise 3 oder 4, insbesondere 4, ist;
R1: ausgewählt wird aus Wasserstoff, C₁-C₁₆ Alkylresten, C₁-C₃ Hydroxy- oder Methoxyalkylresten, vorzugsweise C₁-C₃ Alkyl-, Hydroxyalkyl- oder Methoxyalkylresten, besonders bevorzugt Methyl;
R2: ausgewählt wird aus C₈-C₂₄-Alkylresten, C₈-C₂₄-Monoalkenylresten, C₈-C₂₄-Dialkenylresten, C₈-C₂₄-Trialkenylresten, C₈-C₂₄-Hydroxyalkylresten, C₈-C₂₄-Hydroxyalkenylresten,
C1-C3: Hydroxyalkylresten oder Methoxy-C₁-C₃-alkylresten, vorzugsweise C₈-C₁₈ Alkylresten und Mischungen davon, noch bevorzugter C₈, C₁₀, C₁₂, C₁₄, C₁₆ und C18-Alkylresten und Mischungen davon, am meisten bevorzugt C₁₂ und C₁₄ Alkylresten oder einer Mischung davon.

In besonders bevorzugten Ausführungsformen ist der Rest
ein von einer
Glycuronsäure, insbesondere der Glycuronsäure einer Hexose (n=4), abgeleiteter Rest. Hierbei ist insbesondere Glucuronsäure als bevorzugter Rest zu nennen. R¹ ist vorzugsweise H oder ein kurzkettiger Alkylrest, insbesondere Methyl. R² ist vorzugsweise ein langkettiger Alkylrest, beispielsweise eine C₈-C₁₈ Alkylrest.
Ganz besonders bevorzugt sind daher Verbindungen der Formel (GB-IV1)
wobei R² die für Formel (GB-IV) angegebenen Bedeutungen hat.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der mindestens eine niedermolekulare Gelbildner ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus der Gruppe der cyclischen Dipeptide, der cyclischen Dipeptidderivate und Dibenzylidensorbitol. Aufgrund seiner technischen Wirkung besonders stärker bevorzugt ist der mindestens eine Gelbildner Dibenzylidensorbitol (DBS).
Neben dem Gelkörper umfasst die Waschmittelportionseinheit als weiteren wesentlichen Bestandteil eine wasserlösliche Hüllsubstanz, welche den Gelkörper anteilsweise bedeckt.
Aus Gründen der vereinfachten Herstellung, des verminderten Verpackungsanteils und der verbesserten Ästhetik werden Waschmittelportionseinheiten bevorzugt, bei denen der Gelkörper wenigstens 16%, vorzugsweise wenigstens 25% und insbesondere wenigstens 30% der Gesamtoberfläche der Waschmittelportionseinheit ausbildet. Aus den gleichen Gründen ist es bevorzugt, wenn die Hüllsubstanz 10 bis 70%, vorzugsweise 30 bis 65% und insbesondere 40 bis 60% der Oberfläche des Gelkörpers bedeckt.
Bevorzugt ist es weiterhin, wenn die wasserlösliche Hüllsubstanz die Oberfläche des Gelkörpers auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Gelkörpers bedeckt, da auf diese Weise die Handhabung der Waschmittelportionseinheit durch den Verbraucher vereinfacht werden kann. Darüber hinaus hat diese Art der Oberflächenbedeckung Vorteile in Bezug auf die Verpackung der Waschmittelportionseinheiten, insbesondere bei der Verpackung von mehreren Waschmittelportionseinheiten miteinander, beispielsweise bei der gestapelten Anordnung der Waschmittelportionseinheiten in einer Umverpackung.
Aus den vorgenannten Gründen sind insbesondere solche Waschmittelportionseinheiten bevorzugt, bei denen der Gelkörper eine Unterseite und eine Oberseite aufweist und die wasserlösliche Hüllsubstanz sowohl die Unterseite als auch die Oberseite des Gelkörpers wenigstens anteilsweise bedeckt. Vorzugsweise sind sowohl die Unterseite als auch die Oberseite des Gelkörpers zu wenigstens 40 %, bevorzugt zu wenigstens 60% und insbesondere zu wenigstens 80% bedeckt.
In einer speziellen Ausführungsform weist der Gelkörper eine Unterseite und eine Oberseite auf und die wasserlösliche Hüllsubstanz bedeckt sowohl die Unterseite als auch die Oberseite des Gelkörpers vollflächig.
In der Waschmittelportionseinheit kann die Hüllsubstanz als einzelner Formkörper oder in Form mehrerer Formkörper ausgebildet sein.
In einer ersten Ausführungsform liegt die Hüllsubstanz in Form eines einzelnen Formkörpers vor, welcher auf seiner Oberfläche n = 2 Punkte aufweist, deren Flächennormalen zusammenfallen.
Entsprechend bevorzugte Waschmittelportionseinheiten umfassen

a) einen formstabilen Gelkörper, umfassend eine Unterseite, eine Oberseite und eine die Unterseite und die Oberseite verbindende zylindrische Mantelfläche,
b) eine Hüllsubstanz in Form eines einzelnen Formkörpers, welche die Unterseite und die Mantelfläche des formstabilen Gelkörper bedeckt, wobei
- i) die Hüllsubstanz auf ihrer äußeren Oberfläche n > 1 Punkte aufweist, deren Flächennormalen sowohl durch die Hüllsubstanz als auch durch den formstabilen Gelkörper verlaufen und sich in einem Winkel 360°/n treffen und
- ii) das Längenverhältnis der von diesen Flächennormalen innerhalb der Hüllsubstanz verlaufenden Strecke zu der von diesen Flächennormalen innerhalb des Gelkörpers verlaufenden Strecke 2:3 bis 1:14, vorzugsweise 1:2 bis 1:10 beträgt.

Als alternative Ausführungsform haben sich Waschmittelportionseinheiten bewährt, bei denen die Hüllsubstanz in Form von zwei Formkörpern vorliegt deren Flächennormalen zusammenfallen.
Die resultierenden bevorzugten Waschmittelportionseinheit, umfassen

a) einen formstabilen Gelkörper, umfassend eine Unterseite, eine Oberseite und eine die Unterseite und die Oberseite verbindende zylindrische Mantelfläche,
b) eine Hüllsubstanz in Form von zwei Formkörpern, welche die Unterseite und die Oberseite des formstabilen Gelkörper bedecken, wobei
- i) die Flächennormalen der Formkörper sowohl durch die Hüllsubstanz als auch durch den formstabilen Gelkörper verlaufen und sich in einem Winkel von 180° treffen und
- ii) das Längenverhältnis der von diesen Flächennormalen innerhalb der Hüllsubstanz verlaufenden Strecke zu der von diesen Flächennormalen innerhalb des Gelkörpers verlaufenden Strecke 2:3 bis 1:14, vorzugsweise 1:2 bis 1:10 beträgt.

In dem Maße, in welchem sich der Verlauf der für den Anspruchsgegenstand kennzeichnenden, durch die Hüllsubstanz verlaufenden Flächennormalen als vorteilhaft für die Handhabbarkeit der Waschmittelportionseinheiten erwiesen hat, kann die Optik der Waschmittelportionseinheiten durch einen Formkörperaufbau verbessert werden, welcher einen Gelkörper vorsieht, der auf seiner äußeren, von der Hüllsubsubstanz unbedeckten Oberfläche mindestens einen Punkt aufweist, dessen Flächennormale ihn mit einem weiteren Punkt auf der äußeren, von der Hüllsubsubstanz unbedeckten Oberfläche des Gelkörpers verbindet. Diese optischen Vorteile ergeben sich insbesondere im Falle der oben beschriebenen transparenten Gelkörper.
Der Gelkörper und die Hüllsubstanz sind vorzugsweise haftend miteinander verbunden.
Die Hüllsubstanz kann auf unterschiedliche Weise konfektioniert werden. Als technisch ein einfacher Weise umsetzbar hat sich der Einsatz von Gießkörpern erwiesen. Die Herstellung der Hüllsubstanz durch Gießverfahren hat den Vorteil, dass unterschiedlichste Geometrien herstellbar sind. Bei den Gießkörpern handelt es sich mit besonderem Vorzug um erstarrte Schmelzen.
Aufgrund ihrer einfachen großtechnischen Herstellbarkeit werden Presskörper, insbesondere Tabletten als Hüllsubstanz besonders bevorzugt.
Unabhängig von dem zu ihrer Herstellung eingesetzten Verfahren weist die Hüllsubstanz vorzugsweise eine Bruchfestigkeit von 50 N bis 300 N, insbesondere von 70 N bis 200 N auf. Diese Bruchfestigkeit gewährleistet zum einen eine ausreichende Stabilität der Hüllsubstanz bei Produktion, Transport und Handhabung durch den Verbraucher und stellt zum anderen ein zufriedenstellendes Auflösungsverhalten der Hüllsubstanz in einer wässrigen Flotte sicher. Die Härte der Hüllsubstanz wird durch Verformung bis zum Bruch gemessen, wobei die Kraft auf die Seitenflächen der Hüllsubstanz einwirkt und die maximale Kraft, der diese standhält, ermittelt wird. Zur Bestimmung der Hüllsubstanzhärte eignet sich beispielsweise ein Tablettenprüfgerät der Firma Sotax.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Waschmittelportionseinheiten trägt auch deren Hüllsubstanz zur wasch- und reinigungsaktiven Wirkung bei. Entsprechende Waschmittelportionseinheiten umfassen eine Hüllsubstanz, die, bezogen auf ihr Gesamtgewicht, mehr als 40 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 60 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 80 Gew.-% wasch- oder reinigungsaktiven Inhaltsstoff enthält.
Eine erste Gruppe in die Hüllsubstanz integrierter wasch- oder reinigungsaktiven Inhaltsstoffe bilden die Duftstoffe. Deren Einarbeitung in die Hüllsubstanz stellt ein für den Verbraucher wahrnehmbares Dufterleben sicher, welches bei Einarbeitung der Duftstoffe in den Gelkörper nicht in gleicher Weise gewährleistet werden kann.
Eine weitere Gruppe bevorzugt in der Hüllsubstanz eingearbeiteter wasch- oder reinigungsaktiver Inhaltsstoffe bilden die Gerüststoffe, insbesondere die Zeolithe, Silikate und Carbonate, besonders bevorzugt insbesondere die Zeolithe oder Carbonate. Der Gewichtsanteil dieser Aktivstoffe am Gesamtgewicht der Hüllsubstanz beträgt vorzugsweise 5 bis 60 Gew.-%, insbesondere 10 bis 50 Gew.-%. Besonders bevorzugt werden Hüllsubstanzen, welche, bezogen auf ihr Gesamtgewicht, 5 bis 60 Gew.-%, insbesondere 10 bis 50 Gew.-% Zeolith enthalten. Diese Aktivstoffe tragen nicht nur zur bestimmungsgemäßen Wasch- und Reinigungswirkung bei, sondern verbessern im Falle einer Bedruckung der Hüllsubstanzoberfläche auch die Konturschärfe und Beständigkeit des Druckbildes. In einer alternativen Ausführungsform werden Hüllsubstanzen bevorzugt, welche, bezogen ihr Gesamtgewicht 5 bis 60 Gew.-%, insbesondere 10 bis 50 Gew.-% Carbonat enthalten. Diese Aktivstoffe erhöhen nicht nur die bestimmungsgemäße Wasch- und Reinigungswirkung sondern verbessern darüber hinaus die Verpressbarkeit der Hüllsubstanz.
Für die Konturschärfe und Beständigkeit des Druckbildes ist weiterhin auch der Einsatz von Aktivstoff aus der Gruppe der polymeren wasch- oder reinigungsaktiven Inhaltsstoff, vorzugsweise aus der Gruppe der Cellulosen und Cellulosederivate, vorzugsweise aus der Gruppe der Cellulosen, mikrokristallinen Cellulosen und Carboxymethylcellulosen von Vorteil. Der Gewichtsanteil dieser Cellulose basierten Aktivstoffe am Gesamtgewicht der Hüllsubstanz beträgt vorzugsweise 2 bis 50 Gew.-%.
Zur Verbesserung des Druckbildes enthalten bevorzugte Hüllsubstanzen bezogen auf ihr Gesamtgewicht weniger als 10 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 5 Gew.-% und insbesondere weniger als 1 Gew-% einer organischen Säure. Als organische Säure werden solche Aktivstoffe bezeichnet, welche in Säureform, also nicht in Form ihres Salzes, in der Hüllsubstanz enthalten sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Hüllsubstanz intransparent. Als „intransparent“ werden solche Hüllsubstanzen bezeichnet, welche im Wellenlängenbereich von 410 bis 800 nm bei wenigstens einer Wellenlänge, vorzugsweise bei 600 nm, eine Transmission unterhalb 10%, vorzugsweise unterhalb 5% und insbesondere unterhalb 1% aufweisen. Die Bestimmung der Transmission erfolgt dabei mittels VIS-Spektrometrie bei einer Probentemperatur von 20°C und einer Küvettenlänge von 10 mm.
Durch den Einsatz intransparenter Hüllsubstanzen entsteht insbesondere bei Einsatz in Kombination mit transparenten Gelkörpern eine Produktoptik, welche es dem Verbraucher ermöglicht, zwischen den von der Hüllsubstanz bedeckten und den von der Hüllsubstanz nicht bedeckten Oberflächen zu unterscheiden und die Waschmittelportionseinheit, beispielsweise bei der Entnahme aus einem Gebinde, welches mehrere Waschmittelportionseinheiten umfasst, gezielt an den von der Hüllsubstanz bedeckten Oberflächen zu greifen und auf diese Weise einen direkten Kontakt mit dem Gelkörper zu vermeiden.
Aus den vorgenannten Gründen weisen der Gelkörper und die Hüllsubstanz vorzugsweise eine Farbdifferenz ΔE oberhalb 20, vorzugsweise oberhalb 40 auf.
Aufgrund ihrer optischen Eigenschaften und ihrer einfacheren Herstellung sind bevorzugte Hüllsubstanzen weiß, also nicht farbig. Die weiße Farbe der Hüllsubstanz eignet sich in besonderer Weise zur Bedruckung.
Alternativ zu einer vorzugsweisen intransparent weißen Ausgestaltung der Hüllsubstanz kann dieser auch farbig sein. Die farbige Ausgestaltung der Hüllsubstanz ermöglicht beispielsweise die optische Kommunikation spezifischer Produkteigenschaften, beispielsweise in Bezug auf dessen Wirkung oder Geruch. Um eine optische Unterscheidbarkeit von Gelkörper und Hüllsubstanz zu gewährleisten, weist die farbig ausgestaltete Hüllsubstanz vorzugsweise nicht die gleiche Farbe auf wie der Gelkörper. Selbstverständlich können auch farbige Hüllsubstanzen bedruckt sein.
Zur Verbesserung der Integrität der Waschmittelportionseinheit kann diese eine Folienverpackung aufweisen, wobei es besonders bevorzugt ist, wenn jede der Waschmittelportionseinheiten eine separate Folienverpackung aufweist.
Werden Folienverpackungen eingesetzt, so sind Folienverpackungen aus einem wasserlöslichen Folienmaterial bevorzugt. Das wasserlösliche Folienmaterial kann ein oder mehrere strukturell verschiedene wasserlösliche(s) Polymer(e) umfassen. Als wasserlösliche(s) Polymer(e) eignen sich insbesondere Polymere aus der Gruppe (gegebenenfalls acetalisierter) Polyvinylalkohole (PVAL) sowie deren Copolymere.
Wasserlösliche Folienmaterialien basieren bevorzugt auf einem Polyvinylalkohol oder einem Polyvinylalkoholcopolymer, dessen Molekulargewicht im Bereich von 10.000 bis 1.000.000 gmol^-1, vorzugsweise von 20.000 bis 500.000 gmol^-1, besonders bevorzugt von 30.000 bis 100.000 gmol^-1 und insbesondere von 40.000 bis 80.000 gmol^-1 liegt.
Die Herstellung der Polyvinylalkohol und Polyvinylalkoholcopolymere schließt in der Regel die Hydrolyse intermediären Polyvinylacetats ein. Bevorzugte Polyvinylalkohole und Polyvinylalkoholcopolymere weisen einen Hydrolysegrad 70 bis 100 Mol-%, vorzugsweise 80 bis 90 Mol-%, besonders bevorzugt 81 bis 89 Mol-% und insbesondere 82 bis 88 Mol-% auf.
Bevorzugte Polyvinylalkoholcopolymere umfassen neben Vinylalkohol eine ethylenisch ungesättigte Carbonsäure, deren Salz oder deren Ester. Besonders bevorzugt enthalten solche Polyvinylalkoholcopolymere neben Vinylalkohol Sulfonsäuren wie die 2-Acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure (AMPS), Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylsäureester, Methacrylsäureester oder Mischungen daraus; unter den Estern sind C_1-4-Alkylester oder - Hydroxyalkylester bevorzugt. Als weitere Monomere kommen ethylenisch ungesättigte Dicarbonsäuren, beispielsweise Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und Mischungen daraus in Betracht.
Aufgrund ihrer Verfügbarkeit, einfachen Verarbeitbarkeit und biologischen Abbaubarkeit sind Folienverpackungen bevorzugt, welche zu mindestens 40 Gew.-%, vorzugsweise zu mindestens 60 Gew.-% und insbesondere zu mindestens 80 Gew.-% aus Polyvinylalkohol bestehen.
Zur Erhöhung der Stabilität der Waschmittelportionseinheiten und zur Sicherstellung eines ausreichenden Füllgrads in der Umverpackung ist es bevorzugt, die Folienverpackung auf die Waschmittelportionseinheiten aufzuschrumpfen.
Aus Gründen der nachhaltigen Ausgestaltung der Waschmittelportionseinheiten kann es angezeigt sein, auf eine Folienverpackung zu verzichten. Besonders bevorzugte Waschmittelportionseinheiten weisen daher keine Umverpackung aus einem wasserlöslichen oder einem wasserunlöslichen Filmmaterial auf.
Die problemlose Entnahme der Waschmittelportionseinheiten aus der Umverpackung kann weiterhin durch die Orientierung der Waschmittelportionseinheiten in der Umverpackung begünstigt werden. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Waschmittelportionseinheit gemeinsam mit mindestens einer weiteren Waschmittelportionseinheit derart in einer gemeinsamen Umverpackung angeordnet ist, dass die Hüllsubstanz mindestens einer Waschmittelportionseinheit in direktem Kontakt zum Gelkörper oder zur Hüllsubstanz, vorzugsweise zur Hüllsubstanz einer weiteren Waschmittelportionseinheit steht.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Waschmittelportionseinheiten werden ein Gel und eine wasserlösliche Hüllsubstanz miteinander zu einer Waschmitteldosiereinheit verbunden.
Eine bevorzugte Verfahrensvarianten umfasst die Schritte:

i) Bereitstellen eines Hüllmaterials;
ii) Bereitstellen eines Gelkörpers;
iii) Aufbringen eines Hüllmaterials auf die Oberfläche des Gelkörpers.

Zur Bereitstellung des Hüllmaterials in Schritt i) des Verfahrens ist es bevorzugt, ein teilchenförmiges Vorgemisch mit einem Pressdruck von 5 bis 30 kN zu verpressen. Die Bereitstellung des Gelkörpers in Schritt ii) erfolgt dem gegenüber vorzugsweise durch Erstarrung einer fließfähigen Zusammensetzung. Besonders bevorzugt ist es, in Schritt ii) eine fließfähige Zusammensetzung auf ein Hüllmaterial aufzutragen, wobei der Gelkörper durch nachfolgende Erstarrung der fließfähigen Zusammensetzung gebildet und haftend mit dem wasserlöslichen Hüllmaterial verbunden wird.
Der Gelkörper kann nach dem Aufbringen eines wasserlöslichen Hüllmaterials in Waschmittelportionseinheiten zerteilt werden.
Ein letzter Anmeldungsgegenstand ist ein Verfahren zur Textilpflege oder Textilreinigung, bei welchem eine zuvor beschriebene Waschmittelportionseinheit in die Dosierkammer oder die Waschtrommel einer Textilwaschmaschine oder in die Dosierkammer oder den Innenraum einer Geschirrspülmaschine eingebracht wird.
Zusammenfassend werden durch diese Anmeldung u.a. die folgenden Gegenstände bereitgestellt:

1. Waschmittelportionseinheit, umfassend
1. a) einen formstabilen Gelkörper
2. b) eine Hüllsubstanz in Form eines von dem formstabilen Gel verschiedenen Formkörpers, welche die Oberfläche des formstabilen Gelkörper anteilsweise bedeckt, wobei
  - i) die Hüllsubstanz auf ihrer äußeren Oberfläche n > 1 Punkte aufweist, deren Flächennormalen sowohl durch die Hüllsubstanz als auch durch den formstabilen Gelkörper verlaufen und sich in einem Winkel 360°/n treffen und
  - ii) das Längenverhältnis der von diesen Flächennormalen innerhalb der Hüllsubstanz verlaufenden Strecke zu der von diesen Flächennormalen innerhalb des Gelkörpers verlaufenden Strecke 2:3 bis 1:14, vorzugsweise 1:2 bis 1:10 beträgt.
2. Waschmittelportionseinheit nach Punkt 1, wobei die Portionseinheit ein Gewicht von 14 g bis 42 g, vorzugsweise von 20 g bis 38 g, insbesondere von 24 g bis 34 g aufweist.
3. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper eine flache Unterseite aufweist, deren größte Diagonale größer ist als die Höhe des Gelkörpers.
4. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper eine flache Unterseite aufweist, deren größte Diagonale mehr als das 1,5-fache, vorzugsweise mehr als das 2-fache der Höhe des Gelkörpers beträgt.
5. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper eine ovale Unterseite aufweist.
6. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper eine ellipsoide oder runde, vorzugsweise eine runde Unterseite aufweist.
7. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper eine eckige, Unterseite aufweist.
8. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper eine dreieckige, viereckige oder sechseckige Unterseite aufweist.
9. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper eine zur Unterseite planparallele Oberseite aufweist.
10. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper eine Unterseite und eine Oberseite aufweist, welche die gleiche geometrische Form aufweisen und wobei die Unterseite und die Oberseite die gleiche Flächengröße aufweisen.
11. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper eine Unterseite und eine Oberseite aufweist, welche die gleiche geometrische Form aufweisen und wobei die Unterseite und die Oberseite unterschiedliche Flächengrößen aufweisen.
12. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper eine Unterseite und eine Oberseite aufweist, welche durch eine zylindrische Mantelfläche miteinander verbunden sind.
13. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper eine Unterseite und eine Oberseite aufweist und die Fläche der Oberseite 80 bis 100%, vorzugsweise 90 bis 100% und insbesondere 98 bis 100% der Unterseite beträgt.
14. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper, bezogen auf sein Gesamtgewicht, 30 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-% und insbesondere 45 bis 55 Gew.-% Tensid enthält.
15. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper, bezogen auf sein Gesamtgewicht, 15 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 30 Gew.-% eines wässrigorganischen Lösungsmittels enthält.
16. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper niedermolekularen Gelbildner mit einer molaren Masse bis 2000 g/mol enthält, wobei dessen Gewichtsanteil am Gesamtgewicht des Gelkörpers weniger als 5 Gew.-% vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 2,5 Gew.-% beträgt.
17. Waschmittelportionseinheit nach Punkt 16, wobei der niedermolekulare Gelbildner ausgewählt ist aus der Gruppe der cyclischen Dipeptide, der cyclischen Dipeptidderivate und Dibenzylidensorbitol.
18. Waschmittelportionseinheit nach Punkt 16, wobei als niedermolekularer Gelbildner Dibenzylidensorbitol eingesetzt wird.
19. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Hüllsubstanz als Gießkörper vorliegt.
20. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Hüllsubstanz als Presskörper, vorzugsweise als Tablette vorliegt.
21. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Hüllsubstanz eine Bruchfestigkeit von 50 N bis 300 N, vorzugsweise von 70 N bis 200 N aufweist.
22. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Hüllsubstanz bezogen auf ihr Gesamtgewicht, mehr als 40 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 60 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 80 Gew.-% wasch- oder reinigungsaktiven Inhaltsstoff enthält.
23. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Hüllsubstanz einen wasch- oder reinigungsaktiven Inhaltsstoff aus der Gruppe der Duftstoffe enthält.
24. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Hüllsubstanz einen wasch- oder reinigungsaktiven Inhaltsstoff aus der Gruppe der Gerüststoffe, insbesondere mindestens einen Aktivstoff aus der Gruppe der Zeolithe, Silikate und Carbonate, vorzugsweise aus der Gruppe der Zeolithe umfasst.
25. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Hüllsubstanz einen polymeren wasch- oder reinigungsaktiven Inhaltsstoff, vorzugsweise einen polymeren wasch- oder reinigungsaktiven Inhaltsstoff aus der Gruppe der Cellulosen und Cellulosederivate, vorzugsweise aus der Gruppe der Cellulosen, mikrokristallinen Cellulosen und Carboxymethylcellulosen enthält.
26. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper und die Hüllsubstanz haftend miteinander verbunden sind.
27. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper wenigstens 16%, vorzugsweise wenigstens 25% und insbesondere wenigstens 30% der Gesamtoberfläche der Waschmittelportionseinheit ausbildet.
28. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Hüllsubstanz 10 bis 70%, vorzugsweise 30 bis 65% und insbesondere 40 bis 60% der Oberfläche des Gelkörpers bedeckt.
29. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper einen Farbstoff enthält.
30. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper transparent ist.
31. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Hüllsubstanz intransparent ist.
32. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Hüllsubstanz weiß ist.
33. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Hüllsubstanz farbig ist.
34. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper und die Hüllsubstanz eine Farbdifferenz ΔE oberhalb 20, vorzugsweise oberhalb 40 aufweisen.
35. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Hüllsubstanz bedruckt ist.
36. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei die wasserlösliche Hüllsubstanz die Oberfläche des Gelkörpers auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Gelkörpers bedeckt.
37. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper eine Unterseite und eine Oberseite aufweist und die wasserlösliche Hüllsubstanz sowohl die Unterseite als auch die Oberseite des Gelkörpers wenigstens anteilsweise bedeckt.
38. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper eine Unterseite und eine Oberseite aufweist und die wasserlösliche Hüllsubstanz sowohl die Unterseite als auch die Oberseite des Gelkörpers zu wenigstens 40 %, vorzugsweise zu wenigstens 60% und insbesondere zu wenigstens 80% bedeckt.
39. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper eine Unterseite und eine Oberseite aufweist und die wasserlösliche Hüllsubstanz sowohl die Unterseite als auch die Oberseite des Gelkörpers vollflächig bedeckt.
40. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Hüllsubstanz in Form eines einzelnen Formkörpers vorliegt, welcher auf seiner Oberfläche n = 2 Punkte aufweist, deren Flächennormalen zusammenfallen.
41. Waschmittelportionseinheit, umfassend
1. a) einen formstabilen Gelkörper, umfassend eine Unterseite, eine Oberseite und eine die Unterseite und die Oberseite verbindende zylindrische Mantelfläche,
2. b) eine Hüllsubstanz in Form eines einzelnen Formkörpers, welche die Unterseite und die Mantelfläche des formstabilen Gelkörper bedeckt, wobei
  - i) die Hüllsubstanz auf ihrer äußeren Oberfläche n > 1 Punkte aufweist, deren Flächennormalen sowohl durch die Hüllsubstanz als auch durch den formstabilen Gelkörper verlaufen und sich in einem Winkel 360°/n treffen und
  - ii) das Längenverhältnis der von diesen Flächennormalen innerhalb der Hüllsubstanz verlaufenden Strecke zu der von diesen Flächennormalen innerhalb des Gelkörpers verlaufenden Strecke 2:3 bis 1:14, vorzugsweise 1:2 bis 1:10 beträgt.
42. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Hüllsubstanz in Form von zwei Formkörpern vorliegt deren Flächennormalen zusammenfallen.
43. Waschmittelportionseinheit, umfassend
1. a) einen formstabilen Gelkörper, umfassend eine Unterseite, eine Oberseite und eine die Unterseite und die Oberseite verbindende zylindrische Mantelfläche,
2. b) eine Hüllsubstanz in Form von zwei Formkörpern, welche die Unterseite und die Oberseite des formstabilen Gelkörper bedecken, wobei
  - i) die Flächennormalen der Formkörper sowohl durch die Hüllsubstanz als auch durch den formstabilen Gelkörper verlaufen und sich in einem Winkel von 180° treffen und
  - ii) das Längenverhältnis der von diesen Flächennormalen innerhalb der Hüllsubstanz verlaufenden Strecke zu der von diesen Flächennormalen innerhalb des Gelkörpers verlaufenden Strecke 2:3 bis 1:14, vorzugsweise 1:2 bis 1:10 beträgt.
44. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Gelkörper auf seiner äußeren, von der Hüllsubsubstanz unbedeckten Oberfläche mindestens eine Punkt aufweist, dessen Flächennormale ihn mit einem weiteren Punkt auf der äußeren, von der Hüllsubsubstanz unbedeckten Oberfläche des Gelkörpers verbindet.
45. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Waschmittelportionseinheit keine Umverpackung aus einem wasserlöslichen Filmmaterial aufweist.
46. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Waschmittelportionseinheit keine Umverpackung aus einem wasserunlöslichen Filmmaterial aufweist.
47. Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Waschmittelportionseinheit gemeinsam mit mindestens einer weiteren Waschmittelportionseinheit derart in einer gemeinsamen Umverpackung angeordnet ist, dass die Hüllsubstanz mindestens einer Waschmittelportionseinheit in direktem Kontakt zum Gelkörper oder zur Hüllsubstanz, vorzugsweise zur Hüllsubstanz einer weiteren Waschmittelportionseinheit steht.
48. Verfahren zur Herstellung einer Waschmittelportionseinheit, wobei ein Gel und eine wasserlösliche Hüllsubstanz miteinander zu einer Waschmitteldosiereinheit nach einem der Punkte 1 bis 44 verbunden werden.
49. Verfahren nach Anspruch 48, umfassend die Schritte:
- i) Bereitstellen eines Hüllmaterials;
- ii) Bereitstellen eines Gelkörpers;
- iii) Aufbringen eines Hüllmaterials auf die Oberfläche des Gelkörpers.
50. Verfahren zur Herstellung einer Waschmittelportionseinheit nach einem der Punkte 48 oder 49, wobei Hüllsubstanz in Schritt i) durch Verpressen eines teilchenförmigen Vorgemisches mit einem Pressdruck von 5 bis 30 KN erhalten wird.
51. Verfahren zur Herstellung einer Waschmittelportionseinheit nach einem der Punkte 48 bis 50, wobei der Gelkörper in Schritt ii) durch Erstarrung einer fließfähigen Zusammensetzung erhalten wird.
52. Verfahren nach einem der Punkte 48 bis 51, wobei in Schritt ii) eine fließfähige Zusammensetzung auf ein Hüllmaterial aufgetragen wird und der Gelkörper durch nachfolgende Erstarrung der fließfähigen Zusammensetzung gebildet und haftend mit dem wasserlöslichen Hüllmaterial verbunden wird.
53. Verfahren nach einem der Punkte 48 bis 52, wobei der Gelkörper nach dem Aufbringen eines wasserlöslichen Hüllmaterials in Waschmittelportionseinheiten zerteilt wird.
54. Verfahren zur Textilpflege oder Textilreinigung, bei welchem eine Waschmittelportionseinheit nach einem der Punkte 1 bis 45 in die Dosierkammer oder die Waschtrommel einer Textilwaschmaschine eingebracht wird.
55. Verfahren zur Geschirrreinigung, bei welchem eine Waschmittelportionseinheit nach einem der Punkte 1 bis 45 in die Dosierkammer oder den Innenraum einer Geschirrspülmaschine eingebracht wird.

Claims

Waschmittelportionseinheit, umfassend a) einen formstabilen Gelkörper b) eine Hüllsubstanz in Form eines von dem formstabilen Gel verschiedenen Formkörpers, welche die Oberfläche des formstabilen Gelkörper anteilsweise bedeckt, wobei i) die Hüllsubstanz auf ihrer äußeren Oberfläche n > 1 Punkte aufweist, deren Flächennormalen sowohl durch die Hüllsubstanz als auch durch den formstabilen Gelkörper verlaufen und sich in einem Winkel 360°/n treffen und ii) das Längenverhältnis der von diesen Flächennormalen innerhalb der Hüllsubstanz verlaufenden Strecke zu der von diesen Flächennormalen innerhalb des Gelkörpers verlaufenden Strecke 2:3 bis 1:14, vorzugsweise 1:2 bis 1:10 beträgt.
Waschmittelportionseinheit nach Anspruch 1, wobei die Hüllsubstanz als Presskörper, vorzugsweise als Tablette vorliegt.
Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Hüllsubstanz eine Bruchfestigkeit von 50 N bis 300 N, vorzugsweise von 70 N bis 200 N aufweist.
Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Gelkörper wenigstens 16%, vorzugsweise wenigstens 25% und insbesondere wenigstens 30% der Gesamtoberfläche der Waschmittelportionseinheit ausbildet.
Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die wasserlösliche Hüllsubstanz die Oberfläche des Gelkörpers auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Gelkörpers bedeckt.
Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend a) einen formstabilen Gelkörper, umfassend eine Unterseite, eine Oberseite und eine die Unterseite und die Oberseite verbindende zylindrische Mantelfläche, b) eine Hüllsubstanz in Form eines einzelnen Formkörpers, welche die Unterseite und die Mantelfläche des formstabilen Gelkörper bedeckt, wobei i) die Hüllsubstanz auf ihrer äußeren Oberfläche n > 1 Punkte aufweist, deren Flächennormalen sowohl durch die Hüllsubstanz als auch durch den formstabilen Gelkörper verlaufen und sich in einem Winkel 360°/n treffen und ii) das Längenverhältnis der von diesen Flächennormalen innerhalb der Hüllsubstanz verlaufenden Strecke zu der von diesen Flächennormalen innerhalb des Gelkörpers verlaufenden Strecke 2:3 bis 1:14, vorzugsweise 1:2 bis 1:10 beträgt.
Waschmittelportionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend a) einen formstabilen Gelkörper, umfassend eine Unterseite, eine Oberseite und eine die Unterseite und die Oberseite verbindende zylindrische Mantelfläche, b) eine Hüllsubstanz in Form von zwei Formkörpern, welche die Unterseite und die Oberseite des formstabilen Gelkörper bedecken, wobei i) die Flächennormalen der Formkörper sowohl durch die Hüllsubstanz als auch durch den formstabilen Gelkörper verlaufen und sich in einem Winkel von 180° treffen und ii) das Längenverhältnis der von diesen Flächennormalen innerhalb der Hüllsubstanz verlaufenden Strecke zu der von diesen Flächennormalen innerhalb des Gelkörpers verlaufenden Strecke 2:3 bis 1:14, vorzugsweise 1:2 bis 1:10 beträgt.
Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Waschmittelportionseinheit gemeinsam mit mindestens einer weiteren Waschmittelportionseinheit derart in einer gemeinsamen Umverpackung angeordnet ist, dass die Hüllsubstanz mindestens einer Waschmittelportionseinheit in direktem Kontakt zum Gelkörper oder zur Hüllsubstanz, vorzugsweise zur Hüllsubstanz einer weiteren Waschmittelportionseinheit steht.
Verfahren zur Herstellung einer Waschmittelportionseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Gel und eine wasserlösliche Hüllsubstanz miteinander zu einer Waschmitteldosiereinheit nach einem der Punkte 1 bis 45 verbunden werden.
Verfahren zur Textilpflege oder Textilreinigung oder Geschirreinigung, bei welchem eine Waschmittelportionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8 in die Dosierkammer oder die Waschtrommel einer Textilwaschmaschine oder in die Dosierkammer oder den Innenraum einer Geschirrspülmaschine eingebracht wird.