DE20220721U1

DE20220721U1 - Wasserlösliche Behälter mit Gasfreisetzungseinrichtungen

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Publication number: DE20220721U1
Application number: DE20220721U
Authority: DE
Original assignee: Reckitt Benckiser UK Ltd
Current assignee: Reckitt Benckiser UK Ltd
Priority date: 2001-05-17
Filing date: 2002-05-16
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2012-05-17
Also published as: US20040144681A1; GB2375515A; GB2375515B; EP1387797B1; DE60213397T2; CA2446071A1; ES2266569T3; ATE334073T1; WO2002092453A1; DE60213397D1; GB0111963D0; EP1387797A1

Abstract

Durch Spritzgießen oder Thermoformen gebildeter wasserlöslicher Behälter, der eine Zusammensetzung enthält, die ein Gas erzeugt, wobei die Zusammensetzung im Behälter gehalten wird, bis der Behälter in Wasser aufgelöst wird, wobei der Behälter eine Gasfreisetzungseinrichtung hat.

Description

Die Erfindung betrifft einen wasserlöslichen Behälter. Bekannt ist, chemische Zusammensetzungen, besonders solche, die eine gesundheitsgefährdende oder ätzende Beschaffenheit haben können, in Folien bzw. Filmen zu verpacken, insbesondere in wasserlöslichen Folien. Solche Behälter können einfach in Wasser gegeben werden, um den Inhalt des Behälters im Wasser aufzulösen oder zu dispergieren.
Zum Beispiel offenbart die WO 89/12587 eine Verpackung, die eine Hülle aus einem wasserlöslichen Material aufweist, das eine flexible Wand und eine wasserlösliche Wärmeversiegelung aufweist. Die Verpackung kann eine organische Flüssigkeit enthalten, die z. B. ein Pestizid, Fungizid, Insektizid oder Herbizid aufweist.
Die WO 92/17382 offenbart eine Verpackung, die eine Agrochemikalie enthält, mit einer ersten Bahn aus nicht ebenem wasserlöslichem oder wasserdispergierbarem Material und einer zweiten Bahn aus wasserlöslichem oder wasserdispergierbarem Material, die auf die erste Bahn aufgelegt und mit ihr versiegelt ist.
Indes haben solche Anordnungen eine Anzahl von Nachteilen. Insbesondere können die Verpackungen keine Zusammensetzungen enthalten, die ein Gas erzeugen, da das Gas die Verpackungen aufbläst, besonders wenn sie flexibel sind, und bersten läßt. Besonders berstanfällig sind solche Verpackungen an Schwachpunkten, z. B. den Versiegelungen.
Überraschend wurde festgestellt, daß dieses Problem sogar mit Zusammensetzungen auftreten kann, bei denen man normalerweise nicht davon ausgeht, daß sie ein Gas erzeugen. Zum Beispiel kann es mit Zusammensetzungen auftreten, die ein Gas nur beim Kontakt mit einer weiteren Komponente erzeugen, wenn diese Komponente die Außenwand oder eine Innenwand der Verpackung durchdringen kann.
Die Erfindung stellt einen durch Spritzgießen oder Thermoformen gebildeten wasserlöslichen Behälter bereit, der eine Zusammensetzung enthält, die ein Gas erzeugt, wobei die Zusammensetzung im Behälter festgehalten bzw. gehalten wird, bis der Behälter in Wasser aufgelöst wird, wobei der Behälter eine Gasfreisetzungseinrichtung hat.
Außerdem stellt die Erfindung einen wasserlöslichen Behälter bereit, der eine erste Kammer und eine zweite Kammer aufweist, die von der ersten Kammer durch eine wasserdurchlässige Wand getrennt ist, wobei die erste Kammer eine Wasser aufweisende erste Zusammensetzung enthält und die zweite Kammer eine zweite Zusammensetzung enthält, die ein Gas erzeugt, wenn sie mit der ersten Zusammensetzung in Kontakt gebracht wird, wobei die Zusammensetzung im Behälter gehalten wird, bis der Behälter in Wasser aufgelöst wird, wobei die zweite Kammer eine Gasfreisetzungseinrichtung hat.
Ferner stellt die Erfindung einen wasserlöslichen Behälter bereit, der eine Zusammensetzung enthält, die ein Gas erzeugt, wobei die Zusammensetzung eine Bleiche aufweist, die Zusammensetzung im Behälter gehalten wird, bis der Behälter in Wasser aufgelöst wird, wobei der Behälter eine Gasfreisetzungseinrichtung hat.
Die Behälter der Erfindung leiden nicht unter Bersten infolge der Erzeugung eines Gases im Inneren, da das Gas in die Umgebungsatmosphäre entweichen kann. Allerdings wird die Zusammensetzung im Behälter gehalten, bis der Behälter in Wasser aufgelöst wird.
Das Gas kann innerhalb des Behälters auf vielfältige Weise erzeugt werden. Zum Beispiel kann die innerhalb des Behälters gehaltene Zusammensetzung ein Gas durch chemische Wechselwirkung mit den Wänden des Behälters erzeugen. Die Zusammensetzung kann auch ein Gas durch Wechselwirkung mit einer oder mehreren Komponenten der Atmosphäre erzeugen, besonders Wasserdampf oder Sauerstoff, die durch die Behälterwände diffundieren, oder durch Wechselwirkung mit einer oder mehreren Komponenten, die in anderen Teilen des Behälters gehalten werden und die durch eine oder mehrere Innenwände des Behälters diffundieren. Außerdem kann die Zusammensetzung ein Gas allein ohne Wechselwirkung mit anderen Komponenten erzeugen, z. B. durch Zersetzung, beispielsweise wenn hohe Temperaturen oder Licht einwirken.
Wie zuvor erwähnt, wurde festgestellt, daß bestimmte Komponenten beim Kontakt mit Wasser ein Gas freisetzen. Überraschend kann dies auch dann geschehen, wenn die Komponenten durch eine Wand aus einem Material getrennt sind. Insbesondere wurde festgestellt, daß einige als Wände wasserlöslicher Behälter verwendete Materialien möglicherweise nicht völlig wasserundurchlässig sind, sondern einen Grad an Wasserdurchlässigkeit haben können. Während der Grad an Wasserdurchlässigkeit gering sein mag, kann er ausreichen, eine kleine Wassermenge durch die Wand dringen zu lassen. Da wasserlösliche Behälter für gewisse Zeit gelagert werden können, z. B. für mehrere Monate oder sogar Jahre, kann ein Gas durch Kontakt einer weiteren Komponente mit diesem Wasser allmählich erzeugt werden, was in der Folge den Behälter zum Bersten bringen kann. Bersten kann der Behälter durch einen Riß durch die Wand oder durch Versagen einer Versiegelung. Er kann auch intern bersten, wodurch sich unterschiedliche Zusammensetzungen, die im Behälter enthalten sind, mischen können.
Das Gas kann jedes Gas sein, ist aber gewöhnlich O₂, CO₂, N₂, Cl₂, HCl und/oder die flüchtigen Bestandteile eines Aromastoffs.
Besonders geeignet ist die Erfindung für einen Behälter, der mindestens eine erste Kammer und eine zweite Kammer (und mögliche weitere Kammern) aufweist, die von der ersten Kammer durch eine wasserdurchlässige Wand getrennt ist, wobei die erste Kammer eine erste Zusammensetzung enthält, insbesondere eine Wasser aufweisende Komponente, und die zweite Kammer eine zweite Zusammensetzung enthält, die bei Kontakt mit der ersten Zusammensetzung ein Gas erzeugt. In diesem Fall ist die zweite Kammer mit der Gasfreisetzungseinrichtung versehen.
Zum Begriff "wasserlöslich" soll auch "wasserdispergierbar" gehören.
Die Gasfreisetzungseinrichtung kann jede Form annehmen, die den Austritt von Gas ermöglicht, das innerhalb des Behälters erzeugt wird. Zum Beispiel kann sie die Form einer Entlüftung annehmen. Eine Entlüftung kann ein Rückschlagventil aufweisen, z. B. ein oder mehrere Löcher, abgedeckt mit einer oder mehreren Klappen. Am stärksten erwünscht ist aber, daß sie einfach ein oder mehrere Löcher ist. Vorteilhaft ist ein einzelnes Loch vorgesehen, obwohl eine Anordnung, entweder regelmäßig oder unregelmäßig, auch vorgesehen sein kann. Zweckmäßig haben das oder die Löcher jeweils ein Höchstmaß von 0,1 bis 2 mm. Das Höchstmaß ist der Durchmesser des Lochs, wenn das Loch kreisförmig ist. Vorzugsweise haben das oder die Löcher ein Höchstmaß von 0,2 bis 1,5 mm, insbesondere etwa 0,5 bis 1 mm, spezieller etwa 0,8 mm. Die Entlüftung kann einfach durch Bilden eines oder mehrerer Löcher im Behälter vorgesehen sein, z. B. mit Hilfe einer Nadel. Verwendet werden können auch andere Einrichtungen, z. B. ein Laser, ein starker Gasstrahl oder ein Projektil, z. B. ein Teilchen. Allgemein werden das oder die Löcher gebildet, nachdem der Behälter gebildet wurde, obwohl es bei Bedarf auch früher im Verfahren hergestellt werden kann. Möglich ist auch, ein oder mehrere Löcher beim Bilden des Behälters herzustellen, z. B. durch Bereitstellen einer Form mit einer Einrichtung mit geeigneter Formgestalt, um das oder die Löcher zeitgleich mit dem Bilden des Behälters herzustellen.
Die Gasfreisetzungseinrichtung kann z. B. auch eine durchlässige Wand oder ein durchlässiges Wandteilstück des Behälters aufweisen. Ein Beispiel ist eine durchlässige Wand oder ein durchlässiges Wandteilstück, die oder das Mikrokanäle im Inneren hat. Solche Mikrokanäle können durch eine beliebige Einrichtung vorgesehen sein. Beispielsweise können sie durch den Einschluß von Teilchen in der Wand oder im Wandteilstück gebildet sein, die für die Durchlässigkeit sorgen. Geeignete Teilchen sind Polyethylen-, Polypropylen- oder Stärketeilchen. Vorteilhaft sind die Teilchen wasserlöslich. Diese Teilchen gehören einfach zur Polymerzusammensetzung, die zur Bildung der Wände des Behälters verwendet wird. Solche Teilchen können z. B. mit Hilfe eines Doppel-Spritzgieß verfahrens aufgenommen sein. Allgemein haben die Teilchen einen Durchmesser von mindestens der Wanddicke, oder die Menge aufgenommener Teilchen sollte so sein, daß sich Agglomerate bilden.
Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung eines Polymers, das eine natürliche Gasdurchlässigkeit hat, um eine oder mehrere Wände oder Teile von Wänden des Behälters zu bilden. Natürlich muß das Polymer für das innerhalb des Behälters erzeugte Gas durchlässig sein. Ein Beispiel für ein solches Polymer ist ein Cellulosederivat.
Eine weitere Möglichkeit ist, eine gasdruckempfindliche Membran mit z. B. Schwachstellen im Behälter zu erzeugen, die so gestaltet sind, daß sie sich öffnen, wenn der Gasdruck im Behälter steigt. Schwachstellen lassen sich z. B. durch Pressen eines mit Vertiefungen versehenen Stempels auf die Oberfläche leicht herstellen.
Die Behälter der Erfindung können durch jedes geeignete Verfahren gebildet werden. So können sie z. B. durch Spritzgießen, Blasformen, vertikales Formfüllversiegeln, Thermoformen oder Vakuumformen gebildet werden.
Der Behälter der Erfindung kann einfach eine Kammer oder zwei oder mehr Kammern haben. Zum Beispiel kann er eine Außenkammer, die eine Zusammensetzung einschließt, welche eine Komponente enthält, die ein Gas erzeugen kann, und eine Innenkammer aufweisen, die eine Zusammensetzung enthält, welche mit der Komponente in Wechselwirkung tritt, die ein Gas erzeugt, z. B. eine Wasser aufweisende Zusammensetzung.
Die Behälter, die zwei oder mehr Kammern oder Zusammensetzungen enthalten, können ein besonders attraktives Aussehen haben, da sie zwei Zusammensetzungen enthalten, die vorteilhaft in einer festen Position zueinander gehalten werden. Die Zusammensetzungen lassen sich leicht differenzieren, um ihren Unterschied zu betonen. Zum Beispiel können die Zusammensetzungen ein unterschiedliches physisches Aussehen haben oder unterschiedlich gefärbt sein. So können die Behälter z. B. wie ein Spiegelei oder Augapfel aussehen.
Ein solcher Behälter kann zwei Komponenten enthalten, die miteinander inkompatibel sind. Er kann auch eine Komponente enthalten, die mit dem Teil des Behälters inkompatibel ist, der die andere Komponente einschließt. Zum Beispiel kann eine Zusammensetzung mit dem Teil des Behälters inkompatibel sein, der eine weitere Zusammensetzung einschließt.
Die Innenkammer kann an der Außenkammer befestigt oder kann frei sein. Solche Behälter lassen sich durch jedes Verfahren herstellen, z. B. indem die Außenkammer gebildet, mit der erwünschten Zusammensetzung und der vorab hergestellten Innenkammer gefüllt und dann die Außenkammer versiegelt wird. Die Außenkammer und die Innenkammer können durch jedes Verfahren hergestellt werden. Beispiele für geeignete Verfahren, durch die jede Kammer unabhängig hergestellt werden kann, sind vertikales Formfüllversiegeln, Thermoformen und Spritzgießen.
Möglich ist auch, Behälter herzustellen, bei denen die zwei oder mehr Kammern in einer festen räumlichen Beziehung zueinander gehalten werden. Solche Behälter können z. B. durch Thermoformen oder Spritzgießen oder eine Kombination daraus hergestellt werden.
Der Behälter der Erfindung kann mindestens zwei Kammern haben, z. B. 2, 3 oder 4 oder mehr. Mindestens eine der Kammern kann z. B. eine Zusammensetzung enthalten, die Wasser aufweist. Die Zusammensetzung kann jede Wassermenge so aufweisen, daß mindestens ein Teil im Laufe der Zeit die Innenwände des Behälters durchdringt. Eine weitere Kammer des Behälters weist eine Komponente auf, die ein Gas erzeugt, z. B. wenn sie mit dem die Wand durchdringenden Wasser in Kontakt kommt. Beispiele für solche Komponenten sind Bleichen, z. B. Sauerstoffbleichen oder Chlorbleichen. Andere Beispiele sind aufschäumende Systeme, die Einkomponentensysteme oder Mehrkomponentensysteme sein können, z. B. eine Mischung aus einer Säure, z. B. Citronensäure, und einem Carbonat oder Bicarbonat, z. B. Natriumbicarbonat.
Für einen Mehrkammerbehälter ist es möglich zu gewährleisten, daß die Komponenten zu unterschiedlichen Zeiten freigesetzt werden. So kann z. B. eine Zusammensetzung freigesetzt werden, unmittelbar nachdem der Behälter ins Wasser gegeben ist, während die andere später freigesetzt werden kann. Erreichen läßt sich dies durch eine Kammer, die länger zum Auflösen beim Umgeben einer der Zusammensetzungen braucht. Dies kann z. B. durch unterschiedliche Kammerwanddicken erreicht werden. Alternativ kann die eine Zusammensetzung einfach auf der Außenseite des Behälters gehalten werden, z. B. am Aufnahmeteil oder am Versiegelungselement, wobei sie in diesem Fall beginnen kann, sich aufzulösen, sobald der Artikel ins Wasser gegeben wird. Erreichen läßt sich dies auch durch Auswählen von Kammerwänden, die sich bei unterschiedlichen Temperaturen auflösen, z. B. bei den unterschiedlichen Temperaturen, die man während des Zyklus einer Waschmaschine oder eines Geschirrspülers antrifft.
Spritzgießen kann z. B. verwendet werden, um einen Behälter zu bilden, der dann mit der erwünschten Zusammensetzung gefüllt und versiegelt wird, z. B. mit einer Folie oder spritzgegossenen starren Verschluß. Vorteilhaft löst sich die Folie oder Verschluß vor dem Rest des Behälters auf, um die Zusammensetzung freizusetzen. Möglich ist, mehr als eine Kammer im Behälter einzubauen, indem eine geeignet geformte Spritzgußform verwendet wird.
Die Wände des spritzgegossenen Behälters haben allgemein eine Dicke über 100 μm, z. B. über 150 μm oder über 200 μm, 300 μm, 500 μm, 750 μm oder 1 mm. Erwünscht ist aber, daß die Wände eine Dicke von 200 bis 1500 μm, vorzugsweise 300 μm bis 800 μm haben. Sind unterschiedliche Kammern mit unterschiedlichen Auflösungszeiten nötig, können unterschiedliche Wanddicken für jede Kammer verwendet werden. Eine Dickendifferenz von 100 μm bis 500 μm, vorzugsweise 250 μm bis 350 μm, würde eine geeignete Differenz von Freisetzungszeiten ergeben.
Ein bevorzugtes Polymer, das sich bereits in einer zum Spritzgießen geeigneten Form befindet, ist ein Po ly(vinylakohol) (PVOH), der in Form von Granulat unter der Bezeichnung CP1210T05 von Soltec Development S.A. Paris, Frankreich, vertrieben wird. Ein PVOH kann bei Temperaturen von z. B. 180 bis 220 °C je nach ausgewählter Formulierung und erforderlichem Schmelzindex geformt werden.
Durch Spritzgießen hergestellte Behälter können durch eine geeignete Formgestalt der Form mit zwei oder mehr Kammern versehen werden.
Die Behälter lassen sich z. B. mit einer oder mehreren wasserlöslichen Folien oder anderen Versiegelungseinrichtungen gemäß der späteren Beschreibung versiegeln.
Thermoformtechniken sind z. B. in der WO 92/17382 und WO 00/55068 beschrieben. Möglich ist der Einbau mehr als einer Kammer durch vielfältige Techniken, z. B. durch die in der WO 93/08095 offenbarte Technik. Möglich ist auch die Verwendung einer Folie mit einer eingebauten zweiten Kammer oder Komponente als Verschlußfolie oder die Plazierung einer vorab hergestellten Kammer oder Komponente am Boden einer Form zum Thermoformen, bevor der Hauptbehälter hergestellt wird.
Der Behälter kann z. B. aus einer Folie gebildet werden. Die Folie kann eine einzelne Folie oder eine laminierte Folie gemäß der Offenbarung in der GB-A-2244258 sein. Während eine einzelne Folie Nadellöcher haben kann, ist es unwahrscheinlich, daß die zwei oder mehr Schichten in einem Laminat Nadellöcher haben, die deckungsgleich sind.
Die Folie kann durch jedes Verfahren hergestellt werden, z. B. durch Extrusion und Blasen oder durch Gießen. Die Folie kann nicht orientiert, monoaxial orientiert oder biaxial orientiert sein. Sind die Schichten in der Folie orientiert, haben sie gewöhnlich die gleiche Orientierung, obwohl ihre Orientierungsebenen bei Bedarf unterschiedlich sein können.
Die Schichten in einem Laminat können gleich oder unterschiedlich sein. Somit können sie jeweils das gleiche Polymer oder ein unterschiedliches Polymer aufweisen.
In einem Thermoform- oder Vakuumformverfahren wird eine Anfangstasche gebildet, um die Zusammensetzung aufzunehmen. Die Dicke der zur Herstellung der Tasche verwendeten Folie beträgt vorzugsweise 40 bis 300 μm, stärker bevorzugt 80 bis 200 μm, insbesondere 100 bis 160 μm, spezieller 100 bis 150 μm und am speziellsten 120 bis 150 μm. Zum Beispiel kann in einem Thermoformverfahren die Folie in eine Form gezogen oder geblasen werden. So wird z. B. die Folie auf die Thermoformtemperatur mit Hilfe einer Thermoformheizplattenanordnung erwärmt und dann in die Form unter Vakuum gezogen oder unter Druck geblasen. Bei Bedarf kann Thermoformen mit mechanischer Vorstreckung und Vorreckung der Folie zum Einsatz kommen, z. B. durch Wegblasen der Folie von der Form vor dem Thermoformen. Der Fachmann kann Temperatur, Druck oder Vakuum und Haltezeit zweckmäßig auswählen, um eine geeignete Tasche zu erreichen. Der Vakuum- oder Druckbetrag und die verwendete Thermoformtemperatur hängen von der Dicke und Porosität der Folie und vom Polymer oder von der Polymermischung ab, die zum Einsatz kommt. Das Thermoformen von PVOH-Folien ist bekannt und z. B. in der WO 00/55045 beschrieben.
Eine geeignete Formgebungstemperatur für PVOH oder ethoxylierten PVOH beträgt z. B. 90 bis 130 °C, insbesondere 90 bis 120 °C. Ein geeigneter Formgebungsdruck beträgt z. B. 69 bis 138 kPa (10 bis 20 psi), insbesondere 83 bis 117 kPa (12 bis 17 psi). Ein geeignetes Formgebungsvakuum beträgt 0 bis 4 kPa (0 bis 40 mB), insbesondere 0 bis 2 kPa (0 bis 20 mB). Eine geeignete Haltezeit beträgt z. B. 0,4 bis 2,5 Sekunden, insbesondere 2 bis 2,5 Sekunden.
Während vorteilhaft Bedingungen innerhalb der o. g. Bereiche gewählt werden, ist es möglich, einen oder mehrere dieser Parameter außerhalb der o. g. Bereiche zu verwenden, wenngleich es notwendig sein kann, durch Ändern der Werte der anderen beiden Parameter zu kompensieren.
Bei Bedarf ist es möglich, eine Sekundärkomponente im Hohlraum einer Form zum Thermoformen zu plazieren, bevor der Behälter auf die übliche Weise in der Form gebildet wird. Die Sekundärkomponente kann am Behälter kleben. Beispielsweise kann die Sekundärkomponente ein komprimierter Teilchenfeststoff oder ein Behälter sein, der eine Sekundärzusammensetzung enthält. Ein geeigneter Behälter weist eine Polymerfolie auf, der einen Teilchenfeststoff, ein Gel oder eine Flüssigkeit enthält. Im Kontext der Erfindung ist besonders er wünscht, daß die Sekundärkomponente eine Bleiche enthält und, wenn sie die Form eines die Bleiche einschließenden Behälters hat, mit der Gasfreisetzungseinrichtung versehen ist.
Danach wird die Kammer mit der erwünschten Zusammensetzung gefüllt. Die Kammer kann vollständig gefüllt oder nur teilweise gefüllt werden. Die Zusammensetzung kann ein Feststoff sein. Zum Beispiel kann sie ein Teilchen- oder Granulatfeststoff oder eine Tablette sein. Zudem kann sie eine Flüssigkeit sein, die bei Bedarf verdickt oder geliert sein kann. Die flüssige Zusammensetzung kann nicht wäßrig oder wäßrig sein, wobei sie z. B. weniger oder mehr als insgesamt 5 % freies Wasser aufweist. Die Zusammensetzung kann mehr als eine Phase haben. Beispielsweise kann sie eine wäßrige Zusammensetzung und eine flüssige Zusammensetzung aufweisen, die mit der wäßrige Zusammensetzung nicht mischbar ist. Ferner kann sie eine flüssige Zusammensetzung und eine gesonderte feste Zusammensetzung aufweisen, z. B, in Form einer Kugel, einer Pille oder von Sprenkeln.
Die Wände des Behälters können einen PVOH aufweisen. Allgemein gelten solche Polymere je nach ihrem Hydrolysegrad als wasserlöslich. Bekanntlich können sie aber Wasser aufweisende Zusammensetzungen enthalten, wenn Maßnahmen getroffen werden, um zu gewährleisten, daß die Zusammensetzung nicht den PVOH auflöst, oder wenn die Zusammensetzung nur eine kleine Wassermenge enthält. Zum Beispiel können Zusammensetzungen mit bis etwa 5 Gew.-% freies Wasser in einem PVOH-Behälter ohne zusätzliche Schritte zum Schutz des PVOH gehalten werden. Zusammensetzung mit über 5 Gew.-% Wasser können auch in einem solchen Behälter gehalten werden, wenn Maßnahmen ergriffen werden, um zu gewährleisten, daß das Wasser allgemein nicht den PVOH angreifen kann, z. B. durch Zugeben eines Elektrolyten zur Zusammensetzung, durch Gelieren der Zusammensetzung oder durch Beschichten des PVOH, um das Wasser daran zu hindern, die Behälterwände zu kontaktieren. Ähnliche Vorkehrungen können für andere wasserlösliche Polymere getroffen werden.
Nach dem Füllen der Kammer kann ein Versiegelungselement auf der Oberseite der Kammer plaziert und mit ihr versiegelt werden.
Das Versiegelungselement kann z. B. durch Spritzgießen oder Blasformen hergestellt sein. Es kann auch die Form einer Folie haben.
Das Versiegelungselement kann einfach aus einem wasserlöslichen Polymer bestehen. Soll ein Mehrkammerbehälter hergestellt werden, weist in einer Ausführungsform der Erfindung das Versiegelungselement eine zweite Zusammensetzung bei seinem Plazieren auf der Oberseite der ersten Kammer auf. Diese kann am Versiegelungselement gehalten werden oder anderweitig daran haften. Zum Beispiel kann sie die Form einer festen Zusammensetzung haben, z. B. einer Kugel oder Pille, die am Versiegelungselement durch einen Kleber oder eine mechanische Einrichtung gehalten wird. Besonders geeignet ist dies, wenn das Versiegelungselement einen Steifigkeitsgrad hat, z. B. wenn es durch Spritzgießen hergestellt wurde. Möglich ist auch, einen vorab hergestellten Behälter, der die zweite Zusammensetzung enthält, an das Versiegelungselement zu kleben. Beispielsweise kann ein Versiegelungselement in Form einer Folie eine gefüllte Kammer haben, die eine daran angebrachte Zusammensetzung enthält. Die zweite Zusammensetzung oder Kammer kann auf jeder Seite des Versiegelungselements so gehalten werden, daß sie sich innerhalb oder außerhalb der ersten Kammer befindet.
Allgemein wird aber die zweite Zusammensetzung in einer zweiten Kammer im Versiegelungselement gehalten. Besonders geeignet ist dies, wenn das Versiegelungselement flexibel ist, z. B. in Form einer Folie.
Das Versiegelungselement wird auf der Oberseite der ersten Kammer plaziert und mit ihr versiegelt. Zum Beispiel kann das Versiegelungselement in Form einer Folie über einer gefüllten Tasche und quer über den Versiegelungsabschnitt, falls vorhanden, plaziert werden, und die Folien können am Versiegelungsabschnitt miteinander versiegelt werden. Allgemein ist keine oder nur eine zweite Kammer oder Zusammensetzung in oder am Versiegelungselement vorhanden, aber es ist möglich, bei Bedarf mehr als eine zweite Kammer oder Zusammensetzung zu haben, z. B. 2 oder 3 zweite Kammern oder Zusammensetzungen.
Die zweite Kammer im Versiegelungselement kann durch jede Technik gebildet werden. Beispielsweise kann sie durch vertikales Formfüllversiegeln der zweiten Zusammensetzung in einer Folie gebildet werden, z. B. durch das in der WO 89/ 12587 beschriebene Verfahren. Sie kann auch dadurch gebildet werden, indem man eine geeignete Form zum Spritzgießen hat.
Allerdings ist bevorzugt, eine Vakuumform- oder Thermoformtechnik zu verwenden, z. B. die zuvor für die erste Kammer des Behälters der Erfindung beschriebene. So wird z. B. eine von einem Versiegelungsabschnitt umgebene Tasche in einer Folie gebildet, die Tasche wird mit der zweiten Zusammensetzung gefüllt, eine Folie wird auf der Oberseite der gefüllten Tasche und quer über den Versiegelungsabschnitt plaziert, und die Folien werden am Versiegelungsabschnitt miteinander versiegelt. Allgemein weist aber die auf der Oberseite der gefüllten Tasche zum Bilden der zweiten Kammer plazierte Folie selbst keine weitere Kammer auf.
Weitere Einzelheiten dieses Thermoformverfahrens sind allgemein mit denen identisch, die zuvor für die erste Kammer des Behälters der Erfindung aufgeführt wurden. Alle o. g. Einzelheiten sind mit folgenden Unterschieden durch Verweis in die zweite Kammer eingebaut:
Die zweite Kammer ist allgemein kleiner als die erste Kammer, da die die zweite Zusammensetzung enthaltende Folie verwendet wird, einen Deckel auf der Tasche zu bilden. Allgemein erstreckt sich die zweite Kammer nicht quer über den Versiegelungsabschnitt.
Im allgemeinen haben in jedem Mehrkammerbehälter der Erfindung die erste Kammer und die zweite Kammer (oder Zusammensetzung, wenn nicht in einer Kammer gehalten) ein Volumenverhältnis von 2:1 bis 20:1, vorzugsweise 4:1 bis 10:1. Die kleinere Kammer kann z. B. eine Bleiche aufweisen, und die größere Kammer kann z. B. eine Zusammensetzung aufweisen, die Wasser aufweist, z. B. eine Reinigungszusammensetzung.
Die Dicke der die zweite Kammer aufweisenden Folie kann auch kleiner als die Dicke der Folie sein, der die erste Kammer des Behälters der Erfindung bildet, da die Folie im Thermoformschritt keinem so starken lokalisierten Strecken unterzogen wird. Erwünscht ist auch, eine Dicke zu haben, die kleiner als die der zur Bildung der ersten Kammer verwendeten Folie ist, damit eine ausreichende Wärmeübertragung durch die Folie gewährleist ist, um die Basisbahn zu erweichen, wenn Wärmeversiegelung zum Einsatz kommt.
Die Dicke der Abdeckfolie beträgt allgemein 20 bis 160 μm, vorzugsweise 40 bis 100 μm, z. B. 40 bis 80 μm oder 50 bis 60 μm.
Diese Folie kann eine Einschichtfolie sein, erwünscht ist aber, daß er laminiert ist, um die Möglichkeit von Nadellöchern zu reduzieren, durch die es zum Austritt durch die Folie kommen kann. Die Folie kann die gleiche wie die Folie sein, die die erste Kammer bildet, oder sich von ihr unterscheiden. Dienen zwei oder mehr Folien zur Bildung der die zweite Kammer aufweisenden Folie, können die Folien gleich oder unterschiedlich sein. Beispiele für geeignete Folien sind jene, die für die die erste Kammer bildende Folie gegeben wurden.
Die erste Kammer und das Versiegelungselement können durch jede geeignete Einrichtung miteinander versiegelt werden, z. B. mittels eines Klebers oder durch Wärmeversiegeln. Eine mechanische Einrichtung ist besonders geeignet, wenn beide durch Spritzgießen hergestellt wurden. Zu anderen Versiegelungsverfahren zählen Infrarot-, Hochfrequenz-, Ultraschall-, Laser-, Lösungsmittel-, Schwingungs-, elektromagnetisches, Heißgas-, Heizplatten-, Einsatzverbindungs- oder Reibungsversiegeln und Rotationsschweißen. Ein Kleber, z. B. Wasser oder eine wäßrige Lösung von PVOH, kann auch verwendet werden. Vorteilhaft ist die Versiegelung wasserlöslich, wenn die Behälter wasserlöslich sind.
Bei Einsatz von Wärmeversiegelung beträgt eine geeignete Versiegelungstemperatur z. B. 120 bis 195 °C, z. B. 140 bis 150 °C. Ein geeigneter Versiegelungsdruck beträgt z. B. 250 bis 600 kPa. Beispiele für Versiegelungsdrücke sind 276 bis 552 kPa (40 bis 80 psi), insbesondere 345 bis 483 kPa (50 bis 70 psi), oder 400 bis 800 kPa (4 bis 8 Bar), insbesondere 500 bis 700 kPa (5 bis 7 Bar), je nach verwendeter Wärmeversiegelungsmaschine. Geeignete Versiegelungshaltezeiten betragen 0,4 bis 2,5 Sekunden.
Der Fachmann kann eine geeignete Temperatur, einen geeigneten Druck und eine geeignete Haltezeit verwenden, um eine Versiegelung mit der erwünschten Unversehrtheit zu erreichen. Während erwünscht ist, Bedingungen in den o. g. Bereichen auszuwählen, ist es möglich, einen oder mehrere dieser Parameter außerhalb der o. g. Bereiche zu verwenden, wenngleich es notwendig sein kann, durch Ändern der Werte der anderen beiden Parameter zu kompensieren.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Versiegelungselement nicht die zweite Zusammensetzung bei seinem Plazieren auf der Oberseite der ersten Komponente auf. Statt dessen wird die zweite Komponente später zugefügt. So kann sie z. B. mit einem Kleber an das Versiegelungselement geklebt werden. Außerdem kann sie durch eine mechanische Einrichtung haften, besonders wenn das Versiegelungselement einen Steifigkeitsgrad hat, z. B. wenn es durch Spritzgießen hergestellt wurde. Eine weitere Möglichkeit ist, daß das Versiegelungselement eine Vertiefung enthält, die vor oder nach dem Versiegeln mit einer flüssigen Zusammensetzung gefüllt wird, die an Ort und Stelle gelieren kann.
Wird mehr als ein Behälter gleichzeitig aus derselben Bahn hergestellt, können die Behälter anschließend voneinander getrennt werden, z. B. durch Zerschneiden der Versieglungsabschnitte oder Flansche. Alternativ können sie verbunden belassen und z. B. Perforationen zwischen den einzelnen Behältern gebildet werden, so daß sie in einem späteren Stadium leicht getrennt werden können, z. B. von einem Verbraucher. Werden die Behälter getrennt, können die Flansche an Ort und Stelle verbleiben. Vorteilhaft werden die Flansche aber teilweise entfernt, um für ein noch attraktiveres Aussehen zu sorgen. Allgemein sollten die verbleibenden Flansche aus ästhetischen Gründen möglichst klein sein, wobei zu beachten ist, daß ein gewisser Flansch nötig ist, um zu gewähr leisten, daß die beiden Folien aneinander kleben bleiben. Ein Flansch mit einer Breite von 1 mm bis 8 mm ist erwünscht, vorzugsweise 2 mm bis 7 mm, am stärksten bevorzugt etwa 5 mm.
Natürlich ist es möglich, zwei oder mehr Behälter miteinander zu verbinden, um einen Mehrkammerbehälter zu bilden. Solche Behälter können z. B. zwei oder mehr spritzgegossene Behälter, zwei oder mehr thermogeformte Behälter oder einen oder mehrere spritzgegossene Behälter und einen oder mehrere thermogeformte Behälter aufweisen. Erwünscht ist, daß solche Behälter quer über ihre Deckel verbunden sind, um die relativ schwachen Deckel vor Beschädigung zu schützen.
Beispiele für wasserlösliche Polymere, die zum Bilden der Behälter der Erfindung verwendet werden können, die insbesondere in einer einschichtigen Folie oder in einer oder mehreren Schichten eines Laminats zum Einsatz kommen können oder die zum Spritzgießen oder Blasformen gebraucht werden können, sind Poly(vinylalkohol) (PVOH), Cellulosederivate, z. B. Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), und Gelatine. Ein Beispiel für einen bevorzugten PVOH ist ethoxylierter PVOH. Der PVOH kann teilweise oder vollständig alkoholisiert oder hydrolisiert sein. Zum Beispiel kann er zu 40 bis 100 %, vorzugsweise 70 bis 92 %, stärker bevorzugt etwa 88 % oder etwa 92 % alkoholisiert oder hydrolisiert sein. Bekanntlich beeinflußt der Hydrolysegrad die Temperatur, bei der der PVOH beginnt, sich in Wasser aufzulösen. 88 % Hydrolyse entspricht einer in Kaltwasser (d. h. bei Raumtemperatur) löslichen Folie, wogegen 92 % Hydrolyse einer in Warmwasser löslichen Folie entspricht.
Wichtig ist natürlich zu gewährleisten, daß die innerhalb des Behälters gehaltene Zusammensetzung nicht aus der Gasfreisetzungseinrichtung entweicht, besonders wenn diese ein Loch ist. Ist die Zusammensetzung eine Teilchenzusammensetzung, sollte die Teilchengröße größer als das Höchstmaß des Lochs sein. Ist die Zusammensetzung eine Flüssigkeit, sollte sie so behandelt sein, daß sie nicht leicht fließt, z. B. indem sie in ein Gel überführt ist. Beispielsweise kann ein Geliermittel zugegeben sein. Geeignete Geliermittel sind beispielsweise Gummiarten, z. B. Xanthan, und Polyacrylatein dicker, z. B. die unter der Marke Carbopol vertriebenen. Möglich ist auch, je nach Beschaffenheit der Flüssigkeit die Innenfläche der Gasfreisetzungseinrichtung mit einer hydrophilen oder lipophilen Beschichtung zu versehen, um den Flüssigkeitsdurchgang zu verhindern oder zu reduzieren.
Die in den Behältern der Erfindung enthaltene Zusammensetzung kann jede Zusammensetzung sein, die in einer wäßrigen Umgebung freigesetzt werden soll, obwohl mindestens eine Komponente fähig sein muß, ein Gas in den fertigen Behältern zu erzeugen. Beispielsweise kann die Zusammensetzung eine agrochemische Zusammensetzung sein, etwa ein Pflanzenschutzmittel, zum Beispiel ein Pestizid, z. B. ein Insektizid, Fungizid, Herbizid, Akarizid oder Nematozid, ein Pflanzenwachstumsregler oder ein Pflanzennährstoff. Allgemein sind solche Zusammensetzungen in Mengen von 0,1 g bis 7 kg, vorzugsweise 1 bis 5 kg verpackt, wenn sie eine feste Form haben. In flüssiger oder gelierter Form sind solche Zusammensetzungen allgemein in Mengen von 1 ml bis 10 Litern, vorzugsweise 0,1 bis 6 Litern, insbesondere 0,5 bis 1,5 Litern verpackt.
Die Zusammensetzung kann auch eine Zusammensetzung zur Textilpflege, Oberflächenpflege oder zum Geschirrspülen sein. So kann sie z. B. eine Geschirrspül-, Wasserenthärter-, Wasch- oder Reinigungszusammensetzung oder ein Spülhilfsmittel sein. Solche Zusammensetzungen können zum Gebrauch in einer Haushaltswaschmaschine geeignet sein. Die Zusammensetzung kann auch ein Desinfektionsmittel, eine antibakterielle oder antiseptische Zusammensetzung oder eine Nachfüllzusammensetzung für eine Sprühvorrichtung mit Auslöser sein. Allgemein sind solche Zusammensetzungen in Mengen von 5 bis 100 g, besonders 15 bis 40 g verpackt. Zum Beispiel kann eine Geschirrspülzusammensetzung 15 bis 30 g wiegen, und eine Wasserenthärterzusammensetzung kann 15 bis 40 g wiegen.
Liegt sie in flüssiger Form vor, kann die Zusammensetzung wasserfrei sein oder Wasser aufweisen, z. B. mindestens 5 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 10 Gew.-% Wasser bezogen auf das Gewicht der wäßrigen Zusammensetzung. Erwünscht ist, daß die Zusammensetzung unter 80 Gew.-% Wasser enthält.
Die übrigen Bestandteile der Zusammensetzung hängen von der Verwendung der Zusammensetzung ab. So kann die Zusammensetzung z. B. oberflächenaktive Stoffe bzw. Tenside enthalten, z. B. anionische, nichtionische, kationische, amphoterische oder zwitterionische Wirkstoffe oder deren Mischungen.
Beispiele für anionische Tenside sind geradkettige oder verzweigte Alkylsulfate und polyalkoxylierte Sulfate, auch als Alkylethersulfate bekannt. Herstellen lassen sich solche Tenside durch das Sulfatieren höherwertiger C₈–C₂₀-Fettalkohole.
Beispiele für primäre Alkylsulfattenside sind die der Formel: ROSO₃ ^-M⁺, wobei R ein linearer C₈–C₂₀-Kohlenwasserstoffrest und M ein wasserlöslichmachendes Kation ist. Vorzugsweise ist R C₁₀–C₁₆-Alkyl, z. B. C₁₂–C₁₄, und M ist ein Alkalimetall, z. B. Lithium, Natrium oder Kalium.
Beispiele für sekundäre Alkylsulfattenside sind jene, die den Sulfatrest auf einem "Rückgrat" des Moleküls haben, z. B. die der Formel: CH₃(CH₂)_n(CHOSO₃ ^-M⁺)(CH₂)_mCH₃, wobei m und n unabhängig mindestens 2 sind, wobei die Summe m + n normalerweise 6 bis 20, z. B. 9 bis 15 beträgt und M ein wasserlöslichmachendes Kation ist, z. B. Lithium, Natrium oder Kalium.
Besonders bevorzugte sekundäre Alkylsulfate sind die (2,3)-Alkylsulfattenside der Formeln: CH₃(CH₂)_x(CHOSO₃ ^-M⁺)CH₃ und CH₃(CH₂)_x(CHOSO₃ ^-M⁺)CH₂CH₃ für das 2-Sulfat bzw. 3-Sulfat. In diesen Formeln ist x mindestens 4, z. B. 6 bis 20, vorzugsweise 10 bis 16. M ist ein Kation, z. B. ein Alkalimetall, beispielsweise Lithium, Natrium oder Kalium.
Beispiele für alkoxylierte Alkylsulfate sind ethoxylierte Alkylsulfate der Formel: RO(C₂H₄O)_nSO₃ ^-M⁺, wobei R ein C₈–C₂₀-Alkylrest, vorzugsweise C₁₀–C₁₈ ist, z. B. C₁₀–C₁₆, n mindestens 1 ist, z. B. 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 15, insbesondere 1 bis 6, und M ein salzbildendes Kation ist, z. B. Lithium, Natrium, Kalium, Ammonium, Alkylammonium oder Alkanolammonium. Diese Verbindungen können bei Verwendung in Kombination mit Alkylsulfaten eine besonders erwünschte Textilreinigungsleistung haben.
Die Alkylsulfate und Alkylethersulfate werden allgemein in Form von Mischungen verwendet, die variierende Alkylkettenlängen und, falls vorhanden, variierende Alkoxylierungsgrade haben.
Andere anionische Tenside, die zum Einsatz kommen können, sind Salze von Fettsäuren, z. B. C₈–C₁₈-Fettsäuren, insbesondere die Natrium- oder Kaliumsalze, und Alkyl-, z. B. C₈–C₁₈-, Benzolsulfonate.
Beispiele für nichtionische Tenside sind Fettsäurealkoxylate, z. B. Fettsäureethoxylate, insbesondere die der Formel: R(C₂H₄O)_nOH, wobei R ein gerader oder verzweigter C₈–C₁₆-Alkylrest, vorzugsweise ein C₉–C₁₅-, z. B. C₁₀–C₁₄-Alkylrest ist und n mindestens 1 ist, z. B. 1 bis 16, vorzugsweise 2 bis 12, stärker bevorzugt 3 bis 10.
Häufig hat das alkoxylierte nichtionische Fettalkoholtensid ein hydrophil-lipophiles Gleichgewicht (HLB) im Bereich von 3 bis 17, stärker bevorzugt 6 bis 15, am stärksten bevorzugt 10 bis 15.
Beispiele für Fettalkoholethoxylate sind jene, die aus Alkoholen mit 12 bis 15 Kohlenstoffatomen hergestellt sind und etwa 7 Mol Ethylenoxid enthalten. Solche Materialien werden im Handel unter den Marken Neodol 25-7 und Neodol 23-6.5 von Shell Chemical Company vertrieben. Zu anderen nützlichen Neodol-Arten zählen Neodol 1-5, ein ethoxylierter Fettalkohol mit im Mittel 11 Kohlenstoffatomen in seiner Alkylkette mit etwa 5 Mol Ethylenoxid; Neodol 23-9, ein ethoxylierter primärer C₁₂–C₁₃-Alkohol mit etwa 9 Mol Ethylenoxid; und Neodol 91-10, ein ethoxylierter primärer C₉–C₁₁-Alkohol mit etwa 10 Mol Ethylenoxid.
Alkoholethoxylate dieser Art wurden von Shell Chemical Company auch unter der Marke Dobanol vertrieben. Dobanol 91-5 ist ein ethoxylierter C₉–C₁₁-Fettalkohol mit im Mittel 5 Mol Ethylenoxid, und Dobanol 25-7 ist ein ethoxylierter C₁₂–C₁₅-Fettalkohol mit im Mittel 7 Mol Ethylenoxid je Mol Fettalkohol.
Zu anderen Beispielen für geeignete ethoxylierte nichtionische Alkoholtenside zählen Tergitol 15-5-7 und Tergitol 15-5-9, die beide lineare sekundäre Alkoholethoxylate sind, die von Union Carbide Corporation zu beziehen sind. Tergitol 15-5-7 ist ein ethoxyliertes Mischprodukt aus einem linearen sekundären C₁₁–C₁₅-Alkanol mit 7 Mol Ethylenoxid, und Tergitol 15-5-9 ist identisch, aber mit 9 Mol Ethylenoxid.
Ein weiteres geeignetes ethoxyliertes nichtionisches Alkoholtensid ist Neodol 45-11, das ein ähnliches Ethylenoxid-Kondensationsprodukt eines Fettalkohols mit 14 bis 15 Kohlenstoffatomen ist, wobei die Anzahl von Ethylenoxidgruppen je Diol etwa 11 beträgt. Solche Produkte sind ebenfalls von Shell Chemical Company erhältlich.
Weitere nichtionische Tenside sind z. B. C₁₀–C₁₈-Alkylpolyglucoside, z. B. C₁₂–C₁₆-Alkylpolyglucoside, besonders die Polyglucoside. Von besonderem Nutzen sind diese, wenn stark schäumende Zusammensetzungen erwünscht sind. Weitere Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide, z. B. C₁₀–C₁₈-N-(3-Methoxypropyl)glycamide und Ethylenoxid-Propylenoxid-Blockpolymere vom Pluronic-Typ.
Beispiele für kationische Tenside sind die vom quartären Ammoniumtyp.
Der Gesamtgehalt an Tensiden in der Zusammensetzung beträgt vorteilhaft 60 bis 95 Gew.-%, insbesondere 75 bis 90 Gew.-%. Erwünscht ist, daß ein anionisches Tensid in einer Menge von 50 bis 75 Gew.-% vorhanden ist, das nichtionische Tensid in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-% vorhanden ist und/ oder das kationische Tensid in einer Menge von 0 bis 20 Gew.-% vorhanden ist. Die Mengen beruhen auf dem Gesamtfeststoffgehalt der Zusammensetzung, d. h. unter Ausschluß von Lösungsmittel, das vorhanden sein kann.
Die Zusammensetzungen, besonders bei ihrer Verwendung als Wasch- oder Geschirrspülzusammensetzungen, können auch unabhängig Enzyme aufweisen, z. B. Protease-, Lipase-, Amyla se-, Cellulase- und Peroxidaseenzyme. Solche Enzyme sind im Handel erhältlich und werden z. B. unter den eingetragenen Marken Esperase, Alcalase und Savinase von Nova Industries A/S und Maxatase von International Biosynthetics, Inc. vertrieben. Vorteilhaft sind die Enzyme unabhängig in der Zusammensetzung in einer Menge von 0,5 bis 3 Gew.-%, insbesondere 1 bis 2 Gew.-% vorhanden, bei Zugabe als handelsübliche Präparate sind sie nicht rein, und dies entspricht einer äquivalenten Menge von 0,005 bis 0,5 Gew.-% Reinenzym.
Bei Bedarf können die Zusammensetzungen unabhängig ein Verdickungsmittel oder Geliermittel aufweisen. Geeignete Verdicker sind Polyacrylatpolymere, z. B. die unter der Marke CARBOPOL oder der Marke ACUSOL von Rohm and Haas Company vertriebenen. Andere geeignete Verdicker sind Xanthanarten. Wenn vorhanden, liegt der Verdicker allgemein in einer Menge von 0,2 bis 4 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 2 Gew.-% vor.
Zusammensetzungen, die beim Geschirrspülen zum Einsatz kommen, weisen gewöhnlich unabhängig einen Builder bzw. Gerüststoff für die Waschkraft auf. Die Gerüststoffe wirken den Effekten von Wasserhärte infolge von Calcium- oder anderen Ionen entgegen. Beispiele für solche Materialien sind Citrat-, Succinat-, Malonat-, Carboxymethylsuccinat-, Carboxylat-, Polycarboxylat- und Polyacetylcarboxylatsalze, z. B. mit Alkalimetall- oder Erdalkalimetallkationen oder den entsprechenden freien Säuren. Spezifische Beispiele sind Natrium-, Kalium- und Lithiumsalze von Oxydisuccinsäure, Mellitinsäure, Benzolpolycarbonsäure, C₁₀–C₂₂-Fettsäuren und Citronensäure. Andere Beispiele sind Maskierungsmittel vom organischen Phosphonattyp, z. B. die von Monsanto unter der Marke Dequest vertriebenen, und Alkylhydroxyphosphonate. Citratsalze und C₁₂–C₁₈-Fettsäureseifen sind bevorzugt. Weitere Gerüststoffe sind Phosphate, z. B. Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze von Mono-, Di- oder Tripoly- oder Oligophosphaten; Zeolithe; Silicate, amorphe oder strukturierte, z. B. Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze.
Andere geeignete Gerüststoffe sind Polymere und Copolymere, von denen bekannt ist, daß sie Gerüststoffeigenschaften haben. Beispielsweise gehören zu solchen Materialien geeigne te Polyacrylsäure, Polymaleinsäure und Polyacryl/Polymalein und Copolymere und deren Salze, z. B. die von BASF unter der Marke Sokalan vertriebenen.
Vorteilhaft ist der Gerüststoff in einer Menge bis zu 90 Gew.-% vorhanden, vorzugsweise 15 bis 90 Gew.-%, stärker bevorzugt 15 bis 75 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Weitere Einzelheiten geeigneter Komponenten finden sich z. B. in den EP-A-694059, EP-A-518720 und WO 99/ 06522.
Optional können die Zusammensetzungen auch einen oder mehrere Zusatzbestandteile aufweisen. Dazu gehören herkömmliche Komponenten von Reinigungszusammensetzungen, z. B. weitere Tenside, Bleichen, Bleichverstärker, Gerüststoffe, Seifenlaugeverstärker oder Seifenlaugeunterdrücker, Anlaufschutz- und Antikorrosionsmittel, organische Lösungsmittel, Zusatzlösungsmittel, Phasenstabilisatoren, Emulgatoren, Konservierungsmittel, Schmutztragemittel, Schmutzauswaschmittel, Germizide, pH-regelnde Mittel oder Puffer, von Gerüststoffen abweichende Alkalinitätsquellen, Chelatbildner, Tone, z. B. Fettone, Enzymstabilisatoren, Entkalker, Färbemittel, Farbstoffe, hydrotrope Verbindungen, den Farbstofftransfer verhindernde Mittel, Aufheller und Geruchsstoffe. Bei ihrer Verwendung bilden solche optionalen Bestandteile allgemein höchstens 10 Gew.-%, z. B. 1 bis 6 Gew.-%, des Gesamtgewichts der Zusammensetzungen.
Zusammensetzungen, die ein Enzym aufweisen, können optional Materialien enthalten, die die Stabilität des Enzyms wahren. Zu solchen Enzymstabilisatoren gehören beispielsweise Polyole, z. B. Propylenglycol, Borsäure und Borax. Zum Einsatz können auch Kombinationen dieser Enzymstabilisatoren kommen. Bei ihrer Nutzung stellen die Enzymstabilisatoren allgemein 0,1 bis 1 Gew.-% der Zusammensetzungen dar.
Die Zusammensetzungen können optional Materialien aufweisen, die als Phasenstabilisatoren und/oder Zusatzlösungsmittel dienen. Beispiele sind C₁–C₃-Alkohole, z. B. Methanol, Ethanol und Propanol. C₁–C₃-Alkanolamine, z. B. Mono-, Di- und Triethanolamine können auch verwendet werden, entweder allein oder in Kombination mit den Alkoholen. Die Phasenstabilisato ren und/oder Zusatzlösungsmittel können z. B. 0 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Gew.-% der Zusammensetzung bilden.
Optional können die Zusammensetzungen Komponenten aufweisen, die die pH-Werte der Zusammensetzungen auf optimale Werte regeln oder darauf halten. Je nach Art der Zusammensetzung kann der pH-Wert 1 bis 13 betragen, z. B. 8 bis 11. Zum Beispiel hat eine Geschirrspülzusammensetzung vorteilhaft einen pH-Wert von 8 bis 11, eine Waschzusammensetzung hat vorteilhaft einen pH-Wert von 7 bis 9, und eine Wasserenthärterzusammensetzung hat vorteilhaft einen pH-Wert von 7 bis 9. Beispiele für pH-Regler sind NaOH und Citronensäure.
Die o. g. Beispiele können zum Geschirrspülen oder zur Textilwäsche verwendet werden. Insbesondere sind Geschirrspülformulierungen bevorzugt, die so angepaßt sind, daß sie in automatischen Geschirrspülmaschinen verwendet werden. Infolge ihrer spezifischen Anforderungen ist eine spezialisierte Formulierung erforderlich, und im folgenden sind diese dargestellt.
Mengen der Bestandteile können in breiten Bereichen variieren, aber bevorzugte Reinigungszusammensetzungen für automatische Geschirrspülmaschinen hierin (die normalerweise einen pH-Wert in 1 %iger wäßriger Lösung über 8, stärker bevorzugt 9,5 bis 12, am stärksten bevorzugt 9,5 bis 10,5 haben) sind jene, in denen folgendes vorhanden ist: 5 % bis 90 %, vorzugsweise 5 % bis 75 % Gerüststoff; 0,1 % bis 40 %, vorzugsweise 0,5 % bis 30 % Bleichmittel; 0,1 % bis 15 %, vorzugsweise 0,2 % bis 10 % des Tensidsystems; 0,0001 % bis 1 %, vorzugsweise 0,001 % bis 0,05 % eines metallhaltigen Bleichkatalysators; und 0,1 % bis 40 %, vorzugsweise 0,1 % bis 20 % eines wasserlöslichen Silicats. Normalerweise verfügen solche vollständig formulierten Ausführungsformen ferner über 0,1 % bis 15 % eines Polymerdispergiermittels, 0,01 % bis 10 % eines Chelatbildners und 0,00001 % bis 10 % eines Reinigungsenzyms, obwohl weitere Zusatz oder Ergänzungsbestandteile vorhanden sein können. Reinigungszusammensetzungen in granulierter Form begrenzen hierin normalerweise den Wassergehalt z. B. auf unter 7 % freies Wasser zwecks besserer Lagerstabilität.
Nichtionische Tenside, die in Zusammensetzungen der Erfindung für ADW (automatische Geschirrspülmaschinen) nützlich sind, weisen vorteilhaft ein oder mehrere Tenside in Gehalten von 2 bis 60 % der Zusammensetzung auf. Allgemein sind bleichstabile Tenside bevorzugt. Allgemein sind nichtionische Tenside bekannt und näher beschrieben in Kirk Othmer's Encyclopedia of Chemical Technology, 3. Ausg., Band 22, Seiten 360-379, "Surfactants and Detersive Systems", die hierin durch Verweis eingefügt ist.
Vorzugsweise weist die Zusammensetzung für automatische Geschirrspülmaschinen mindestens ein nichtionisches Tensid auf. Eine Klasse nichtionischer Stoffe sind ethoxylierte nichtionische Tenside, hergestellt durch die Reaktion eines Monohydroxyalkanols oder -alkylphenols mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen mit vorzugsweise mindestens 12 Mol, besonders bevorzugt mindestens 16 Mol und noch stärker bevorzugt mindestens 20 Mol Ethylenoxid je Mol Alkohol oder Alkylphenol.
Besonders bevorzugte nichtionische Tenside sind die nichtionischen Stoffe aus einem geradkettigen Fettalkohol mit 16 bis 20 Kohlenstoffen und mindestens 12 Mol, besonders bevorzugt mindestens 16 und noch stärker bevorzugt mindestens 20 Mol Ethylenoxid je Mol Alkohol.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das nichtionische Tensid zusätzlich Propylenoxideinheiten im Molekül auf. Vorzugsweise bilden diese PO-Einheiten bis 25 Gew.-%, vorzugsweise bis 20 Gew.-% und noch stärker bevorzugt bis 15 Gew.-% des Gesamtmolekulargewichts des nichtionischen Tensids. Besonders bevorzugte Tenside sind ethoxylierte Monohydroxyalkanole oder -alkylphenole, die zusätzlich Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Blockcopolymereinheiten aufweisen. Der Alkohol- oder Alkylphenolabschnitt solcher Tenside bildet über 30 Gew.-%, vorzugsweise über 50 Gew.-%, stärker bevorzugt über 70 Gew.-% des Gesamtmolekulargewichts des nichtionischen Tensids.
Eine weitere Klasse nichtionischer Tenside verfügt über reverse Blockcopolymere von Polyoxyethylen und Polyoxypropylen und Blockcopolymere von Polyoxyethylen und Polyoxypropylen, die mit Trimethylolpropan initiiert sind.
Ein weiteres bevorzugtes nichtionisches Tensid läßt sich durch die Formel: R¹O[CH₂CH(CH₃)O]_x[ CH₂CH₂O ]_y[CH₂CH(OH)R²] beschreiben, wobei R¹ ein gerad- oder verzweigtkettiger aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Mischungen daraus darstellt, R² einen gerad- oder verzweigtkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 26 Kohlenstoffatomen oder Mischungen daraus darstellt, x einen Wert zwischen 0,5 und 1,5 hat und y einen Wert von mindestens 15 hat.
Eine weitere Gruppe bevorzugter nichtionischer Tenside sind die endgedeckelten polyoxyalkylierten nichtionischen Stoffe der Formel: R¹O[CH₂CH(R³)O]_x[ CH₂]_kCH(OH)[CH₂]_jOR², wobei R¹ und R² gerad- oder verzweigtkettige, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen darstellen, R³ ein Wasserstoffatom oder ein Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, 2-Butyl- oder 2-Methyl-2-butyl-Rest darstellt, x ein Wert zwischen 1 und 30 ist und k und j Werte zwischen 1 und 12, vorzugsweise zwischen 1 und 5 sind. Ist der Wert von x ≥ 2, kann jedes R³ in der o. g. Formel unterschiedlich sein. R¹ und R² sind vorzugsweise gerad- oder verzweigtkettige, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, wobei Reste mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen besonders bevorzugt sind. Für den Rest R³ sind H, Methyl oder Ethyl besonders bevorzugt. Besonders bevorzugte Werte für x betragen 1 bis 20, vorzugsweise 6 bis 15.
Wie zuvor beschrieben, kann bei x ≥ 2 jedes R³ in der Formel unterschiedlich sein. Ist z. B. x = 3, könnte der Rest R³ so ausgewählt sein, daß Ethylenoxid- (R³ = H) oder Propylenoxid- (R³ = Methyl) Einheiten aufgebaut sind, die in jeder Einzelreihenfolge verwendet werden können, z. B. (PO) (EO) (EO) , (EO) (PO) (EO) , (EO) (EO) (PO) , (EO) (EO) (EO) , (PO)(EO)(PO), (PO)(PO)(EO) und (PO)(PO)(PO). Der Wert 3 für x ist nur ein Beispiel, und größere Werte können gewählt sein, wodurch sich eine höhere Anzahl von Variationen von (EO)- oder (PO)-Einheiten ergeben würde.
Besonders bevorzugte endgedeckelte polyoxyalkylierte Alkohole der o. g. Formel sind die, in denen k = 1 und j = 1, was Moleküle der folgenden vereinfachten Formel hervorbringt: R¹O[CH₂CH( R³)O]_xCH₂CH(OH)CH₂OR².
Die Verwendung von Mischungen unterschiedlicher nichtionischer Tenside ist in Formulierungen für automatische Geschirrspülmaschinen besonders bevorzugt, z. B. Mischungen aus alkoxylierten Alkoholen und hydroxylgruppenhaltigen alkoxylierten Alkoholen.
Ist mehr als eine Zusammensetzung in den Behältern der Erfindung vorhanden, können die Zusammensetzungen gleich oder unterschiedlich sein. Sind sie unterschiedlich, können die dennoch eine oder mehrere Einzelkomponenten gemeinsam haben.
Bei Bedarf können die Behälter selbst in Außenbehältern verpackt sein, z. B. wasserunlöslichen Behältern, die entfernt werden, bevor die wasserlöslichen Behälter verwendet werden.
Die Behälter der Erfindung, besonders wenn sie für eine Textilpflege-, Oberflächenpflege- oder Geschirrspülzusammensetzung verwendet werden, können ein Höchstmaß von 5 cm außer etwaigen Flanschen haben. Zum Beispiel kann ein Behälter eine Länge von 1 bis 5 cm, insbesondere 3,5 bis 4,5 cm, eine Breite von 1,5 bis 3,5 cm, insbesondere 2 bis 3 cm, und eine Höhe von 1 bis 2 cm, insbesondere 1,25 bis 1,75 cm haben.
In Mehrkammerbehältern können die primäre Zusammensetzung und die sekundäre Zusammensetzung je nach gewünschter Verwendung des Artikels geeignet ausgewählt sein.
Dient der Artikel zum Gebrauch beim Wäschewaschen, kann die erste Zusammensetzung z. B. ein Waschmittel aufweisen, und die zweite Zusammensetzung kann eine Bleiche, einen Fleckentferner, einen Wasserenthärter, ein Enzym oder einen Weichspüler aufweisen. Der Artikel kann geeignet sein, die Zusammensetzungen zu unterschiedlichen Zeiten während des Wäschewaschens freizusetzen. Zum Beispiel wird eine Bleiche oder ein Weichspüler allgemein am Ende eines Waschvorgangs freigesetzt, und ein Wasserenthärter wird allgemein zu Beginn eines Waschvorgangs freigesetzt. Ein Enzym kann am Anfang oder Ende eines Waschvorgangs freigesetzt werden.
Dient der Artikel zum Gebrauch als Weichspüler, kann die erste Zusammensetzung einen Weichspüler aufweisen, und die zweite Zusammensetzung kann ein Enzym aufweisen, das vor oder nach dem Weichspüler in einem Spülzyklus freigesetzt wird.
Dient der Artikel zum Gebrauch beim Geschirrspülen, kann die erste Zusammensetzung ein Reinigungsmittel aufweisen, und die zweite Zusammensetzung kann einen Wasserenthärter, ein Salz, ein Enzym, ein Spülhilfsmittel, eine Bleiche oder einen Bleichaktivator aufweisen. Der Artikel kann geeignet sein, die Zusammensetzungen zu unterschiedlichen Zeiten während des Wäschewaschens freizusetzen. Zum Beispiel wird ein Spülhilfsmittel, eine Bleiche oder ein Bleichaktivator allgemein am Ende eines Waschvorgangs freigesetzt, und ein Wasserenthärter, ein Salz oder Enzym wird allgemein zu Beginn eines Waschvorgangs freigesetzt. Der Artikel kann auch mehr als zwei Kammern haben, die geeignet sind, Zusammensetzungen zu unterschiedlichen Zeiten freizusetzen. Beispielsweise kann ein Drei-Kammer-Behälter eine Bleiche, einen Bleichaktivator und ein Enzym in unterschiedlichen Kammern enthalten. Ein Vier-Kammer-Behälter kann auch ein Salz in einer vierten Kammer enthalten.

Claims

Durch Spritzgießen oder Thermoformen gebildeter wasserlöslicher Behälter, der eine Zusammensetzung enthält, die ein Gas erzeugt, wobei die Zusammensetzung im Behälter gehalten wird, bis der Behälter in Wasser aufgelöst wird, wobei der Behälter eine Gasfreisetzungseinrichtung hat.
Behälter nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung ein Gas durch chemische Wechselwirkung mit den Wänden des Behälters erzeugt.
Behälter nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung ein Gas durch Wechselwirkung mit einer oder mehreren Komponenten der Atmosphäre erzeugt, die durch die Behälterwände diffundiert.
Behälter nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung ein Gas ohne Wechselwirkung mit anderen Komponenten erzeugt.
Wasserlöslicher Behälter, der eine erste Kammer und eine zweite Kammer aufweist, die von der ersten Kammer durch eine wasserdurchlässige Wand getrennt ist, wobei die erste Kammer eine Wasser aufweisende erste Zusammensetzung enthält und die zweite Kammer eine zweite Zusammensetzung enthält, die ein Gas erzeugt, wenn sie mit der ersten Zusammensetzung in Kontakt gebracht wird, wobei die Zusammensetzung im Behälter gehalten wird, bis der Behälter in Wasser aufgelöst wird, wobei die zweite Kammer eine Gasfreisetzungseinrichtung hat.
Behälter nach Anspruch 5, wobei die wasserdurchlässige Wand einen Poly(vinylalkohol) aufweist.
Behälter nach Anspruch 5 oder 6, wobei die erste Zusammensetzung Wasser in einer Reinigungszusammensetzung aufweist.
Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Komponente, die ein Gas erzeugt, eine Bleiche aufweist.
Wasserlöslicher Behälter, der eine Zusammensetzung enthält, die ein Gas erzeugt, wobei die Zusammensetzung eine Bleiche aufweist, die Zusammensetzung im Behälter gehalten wird, bis der Behälter in Wasser aufgelöst wird, wobei der Behälter eine Gasfreisetzungseinrichtung hat.
Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, der Außenwände hat, die einen Poly(vinylalkohol) aufweisen.
Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, der durch Thermoformen gebildet ist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, der durch Spritzgießen gebildet ist.
Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Gasfreisetzungseinrichtung eine Entlüftung ist.
Behälter nach Anspruch 13, wobei die Entlüftung ein oder mehrere Löcher ist.
Behälter nach Anspruch 14, wobei jedes Loch ein Höchstmaß von 0,1 bis 2 mm hat.
Behälter nach Anspruch 15, wobei jedes Loch ein Höchstmaß von 0,5 bis 1,5 mm hat.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Gasfreisetzungseinrichtung eine durchlässige Wand oder ein durchlässiges Wandteilstück des Behälters ist.
Behälter nach Anspruch 17, wobei die durchlässige Wand oder das durchlässige Wandteilstück Mikrokanäle im Inneren hat.
Behälter nach Anspruch 17 oder 18, wobei die durchlässige Wand oder das durchlässige Wandteilstück Teilchen aufweist, die für die Durchlässigkeit sorgen.
Behälter nach Anspruch 19, wobei die Teilchen Polyethylen-, Polypropylen- oder Stärketeilchen sind.
Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, der mindestens zwei Kammern hat, wobei die erste Kammer mit einem Versiegelungselement versiegelt ist, das die zweite Kammer innerhalb des Versiegelungselements aufweist.
Behälter nach Anspruch 21, wobei das Versiegelungselement eine Folie ist.
Behälter nach Anspruch 22, wobei die Folie eine zweite Kammer enthält, die durch ein vertikales Formfüllverfahren gebildet wurde.
Behälter nach Anspruch 22, wobei die Folie eine zweite Kammer enthält, die durch Thermoformen gebildet wurde.
Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Zusammensetzung, die ein Gas erzeugt, ein Teilchenfeststoff, ein Gel, eine Flüssigkeit oder ein komprimierter Feststoff ist.
Behälter nach Anspruch 25, der eine zweite Zusammensetzung aufweist, die ein Teilchenfeststoff, ein Gel, eine Flüssigkeit oder ein komprimierter Feststoff ist.
Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, der eine Textilpflege-, Oberflächenpflege- oder Geschirrspülzusammensetzung aufweist.
Behälter nach Anspruch 27, der eine Geschirrspül-, Wasserenthärter-, Wasch- oder Reinigungszusammensetzung oder ein Spülhilfsmittel aufweist.
Behälter nach Anspruch 27, der ein Desinfektionsmittel, eine antibakterielle oder antiseptische Zusammensetzung oder eine Nachfüllzusammensetzung für eine Sprühvorrichtung mit Auslöser aufweist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 26, der eine landwirtschaftliche Zusammensetzung enthält.
Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Bleiche eine Sauerstoffbleiche oder eine Chlorbleiche aufweist.
Behälter nach Anspruch 31, wobei die Sauerstoffbleiche Sauerstoff erzeugt, wenn sie mit dem die Wand des Behälters durchdringenden Wasser in Kontakt kommt.
Behälter nach Anspruch 31, wobei die Chlorbleiche Chlor erzeugt, wenn sie mit dem die Wand des Behälters durchdringenden Wasser in Kontakt kommt.