DE3852688T2

DE3852688T2 - Verschliessbare Beutel.

Info

Publication number: DE3852688T2
Application number: DE3852688T
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Newbold; John Duncan Wagner; Douglas Wraige
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1987-10-13
Filing date: 1988-10-11
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2008-10-12
Also published as: ES2067475T3; DE3852688D1; JPH0651398B2; EP0312277B1; JPH01141049A; AU610259B2; GB8724025D0; EP0312277A2; EP0312277A3; BR8805282A; AU2360588A; ZA887652B

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft verschließbare Beutel und insbesondere verschließbare, ein Waschmittel enthaltende Beutel.

Hintergrund und Stand der Technik

EP-A-143 476 (Akzo N.U.) offenbart eine Beutelöffnung mit Säumen mit einer Beschichtung, die ein anionisches und/oder nichtionisches wasserbindendes Polymer und einen kationischen polymeren Klebstoff umfaßt.
EP-A-0 246 897 (Unilever), veröffentlicht am 25. 11. 1987 und eingereicht am 21. Mai 1987, unter Beanspruchung der Priorität von GB-A-8 612 706, eingereicht am 23. Mai 1986, offenbart einen verschließbaren Behälter, insbesondere in Form eines Beutels, ausgestattet mit einer heißverschließbaren flüssigkeitslabilen Abdichtung. Die Abdichtung ist aus einem Gemisch einer Klebstoffkomponente, die in Wasser bei einer Temperatur von 40ºC oder darunter labil ist und aus einer heißverschließbaren Komponente, die in Wasser bei Temperaturen von 40ºC oder darunter unlöslich ist, gefertigt.
EP-A-40 931 offenbart ein Textilbehandlungsprodukt, hergestellt aus einem wasserunlöslichen, wasserundurchdringbaren synthetischen Kunststoffolienmaterial, enthaltend eine Textilbehandlungszusammensetzung, die eine Flüssigkeit umfaßt, wobei der Beutel mit einem schwachen Verschluß ausgestattet ist, der bei mechanischer Wirkung einer Waschmaschine sich öffnet. Verschiedene Möglichkeiten sind zur Ausbildung dieser Abdichtung angeführt, einschließlich der Möglichkeit einer schwachen Heißabdichtung.
Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Ausgabe (1977), Bd. 14, Seiten 234, 238 und 239, lehrt, daß Polyvinylpyrrolidon in druckempfindlichen Klebstoffzusammensetzungen eingeschlossen sein kann. Band 19 desselben Werkes erwähnt auf Seite 386, daß Polyvinylpyrrolidon Klebstoffeigenschaften aufweist und daß es bekannt ist zur Verwendung in Heißschmelzklebstoffen.
Überraschenderweise haben wir nun gefunden, daß eine heißverschließbare, flüssigkeitslabile Dichtung durch Verwendung nur eines der bestimmten Homopolymere und Copolymere hergestellt werden kann.

Definition der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt einen heißverschließbaren, flüssigkeitslabilen Verschluß bereit. Erfindungsgemäß wird ein Beutel bereitgestellt mit mindestens einer öffnenden Dichtung, die in trockenem Zustand mechanisch fest ist, jedoch in Wasser zerfällt, insbesondere unter dem Einfluß mechanischer Bewegung, wobei die Dichtung geformt ist aus und ausschließlich besteht aus einem Polymer von N-Vinylpyrrolidon mit 0 bis 95 Gew.-% eines polymerisierbaren Comonomers.

Beschreibung der Erfindung im einzelnen Dichtungsmittel

Das Dichtungsmittel ist ein Polymer aus N-Vinylpyrrolidon mit 0 bis 95 Gew.-% eines Comonomers. Das Dichtungsmittel kann Poly-N-vinylpyrrolidon (forthin PVP genannt) selbst oder ein N-Vinylpyrrolidon/Comonomer-Copolymer sein. Das Comonomer ist vorzugsweise Vinylacetat, jedoch sind andere Comonomere geeignet, beispielsweise Butylacrylat. Vorzugsweise umfaßt das Vinylpyrrolidon 30 bis 100 Gew.-% des Polymers, bevorzugter 40 bis 100 Gew.-% und insbesondere 50 bis 70 Gew.-%. Ein geeignetes Polymer ist N-Vinylpyrrolidon/Vinylacetat (30/70) Copolymer, erhältlich von Aldrich Chemical Company Inc. unter der Bezugsnummer 19 083-7. Ein bevorzugteres Polymer ist N-Vinylpyrrolidon/Vinylacetat (60/40) Copolymer, erhältlich von Aldrich Chemical Company Inc. unter der Bezugsnummer 19 084-5.
Das Dichtungsmittel kann in Form einer viskosen Emulsion vorliegen, die auf eine Seite der Oberfläche aufgetragen wird und getrocknet eine Beschichtung ergibt, die biegsam genug ist, so daß sie beim Biegen der Oberfläche nicht reißt.
Dies ist insbesondere von Wert bei Ausführungsformen, bei denen die zu verschließenden Oberflächen zusammen selbst biegsam sind und beispielsweise erlauben, Beutel auf Hochgeschwindigkeitsbeutelverfertigungsvorrichtungen herzustellen. Eine Beschichtung aus einem Abdichtmittel kann eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Beschichtung sein.
Wenn das Abdichtmittelgemisch in viskoser Form aufgetragen wird, ist im allgemeinen eine Beschichtung ausreichend. Wenn das Gemisch jedoch weniger viskos ist, können zwei Beschichtungen des Abdichtmittels, vorzugsweise auf jeder Wand, aufgetragen werden. Die erste Beschichtung leimt die Oberfläche und die zweite Beschichtung bildet eine Schicht auf der Oberfläche. Ausgezeichnete Heißversiegelung findet im allgemeinen statt, wenn beide zu verschließenden Oberflächen mit dem Mittel beschichtet sind.
Das Abdichtmittel wird vorzugsweise auf die Oberfläche unter Verwendung üblicher Walzenauftragsvorrichtungen aufgetragen unter Bereitstellung einer trockenen biegsamen Beschichtung, die bei 170-200ºC bei einem Druck von 3 Bar und in einer Zeit von 0,5 Sekunden auf einer üblichen Beutelherstellungsvorrichtung heißverschlossen werden kann. Solche Vorrichtungen ermöglichen es, erfindungsgemäße flexible Behälter rasch und einfach herzustellen. Weitere Wege für das Auftragen des Abdichtmittels und der Abdichtung der Stoffe werden natürlich leicht vom Fachmann selbst erkannt. Vorzugsweise sollte die zwischen der Wand und dem Abdichtmittel gebildete trockene Bindung stark genug sein, daß ein eventuelles Versagen der Bindung bei Anwendung einer Zugkraft zu Zerreißen des nicht heißverschließbaren Materials führt, anstatt zum Aufreißen der Bindung.
Bevorzugte Bindungsfestigkeit im trockenen Zustand, gemessen mit einem Alwetron (Warenzeichen) Tensiometer, an einem Saum mit den Abmessungen 1,5 x 0,5 cm, liegen oberhalb 0,5 N, insbesondere oberhalb 2 N und ganz besonders oberhalb 5 N. Nach Eintauchen ist die Bindungsfestigkeit vorzugsweise weniger als 0,4 N, insbesondere weniger als 0,1 N. Die Naßfestigkeit der Bindung ist vorzugsweise 40 % oder weniger der Trockenfestigkeit, bevorzugter 30 % oder weniger und insbesondere 5 % oder weniger.
Bei geeigneter Wahl des Abdichtungsmittels ist eine verzögerte oder schrittweise Freisetzung möglich.

Beschaffenheit der Behälterwände

Die Wände des Beutels sind vorzugsweise aus nicht heißverschließbarem Material. Nicht heißverschließbares Material bedeutet ein Material, das bei Temperaturen bis zu 30ºC und mehr als die geringste Temperatur, bei der das verwendete Abdichtmittel heißverschließbar ist, selbst nicht heißverschließbar ist. Obwohl es nicht wesentlich ist, daß die Wände aus nicht heißverschließbarem Material gefertigt sind, ist es wichtig, daß die Temperatur, die Dauer und der Druck des Verschlußvorganges derart ausgesucht sind, daß die Beutelwände nicht direkt über größere Flächen ohne Einbezug einer Zwischenschicht an Abdichtmittel aneinander gebunden sind. Die Beutel werden vorzugsweise heißverschlossen, jedoch können andere Verfahren für das Verschließen verwendet werden, einschließlich Druck, Ultraschall und Hochfrequenzinduktion. Der Beutel wird im allgemeinen rascher geöffnet, wenn mindestens eine Wand (oder Oberfläche) wasserdurchdringbar ist, als wenn alle Wände nicht durchlässig sind. Die Wände können in beliebiger Form vorliegen, obwohl biegsame Materialien, wie Gewebe oder Bögen aus gewebtem, gewirktem oder nicht gewebtem Textil oder aus Papier bevorzugt sind. Das Wandmaterial ist vorzugsweise fibrös, kann jedoch auch faserförmig, geschlitzt oder gelocht sein. Geeignete fibröse Materialien sind Cellulose, Cellulose/regenerierte Cellulosegemische, Polyester und Gemische davon.
In bevorzugten Ausführungsformen umfassen die Wände Naturdarmpapier, ein Viskose/Cellulosegemisch, das bevorzugt ist, da es eine größere Naßfestigkeit hat als viele andere Papiere, insbesondere bei erhöhten Temperaturen.
Die Beutelwände haben vorzugsweise ein Grundgewicht von 5 bis 100 gm&supmin;², bevorzugter 10 bis 60 gm&supmin;² und insbesondere 15 bis 40 gm&supmin;².
Wenn die Beutelwände sehr durchlässig sind, kann der Inhalt ausgelaugt werden, bevor der Beutel geöffnet wird. Dies ist von Nachteil, wenn eine verzögerte Freigabe des Beutelinhalts erforderlich wird. Dieses Problem kann überwunden werden durch Verwendung von weniger durchlässigen Wänden.
Erfindungsgemäße Beutel werden vorzugsweise rechtekkig oder quadratisch und mit öffnenden Dichtungen oder einer Faltung und drei öffnenden Dichtungen hergestellt, obwohl im Prinzip eine öffnende Dichtung ausreichen würde. Beutel, die ebenfalls nicht öffende Dichtungen sowie mindestens eine öffende Dichtung aufweisen, sind innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung, jedoch ist dann ein gemusterter Verschluß erforderlich.
Die Beutel können dann durch Formen des Materials zu einer Tasche mit der Beschichtung an der Innenseite gefertigt werden. Der Inhalt wird dann eingefüllt und der Beutel verschlossen.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung sowohl von Einkammerbeuteln, die ihren Inhalt rasch abgeben, als auch für Mehrkammerbeutel, die den Inhalt der Kammern nacheinander durch die Verwendung einer Vielzahl von sich zeitlich unterschiedlich öffenden Dichtungen abgeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Beutel zwei Kammern auf. Die Kammern haben einen gemeinsamen nicht öffenden Saum und jeweils drei öffende Säume. Die Kammern können zu verschiedenen Zeiten geöffnet werden.

Inhalt des Beutels

Der Inhalt des Beutels kann beliebige physikalische Form aufweisen. Vorzugsweise ist der Inhalt in Teilchenform. Der Beutel kann beliebige Stoffe enthalten, die mit den Materialien, aus denen der erfindungsgemäße Beutel gefertigt ist, verträglich sind. Wässerige Flüssigkeiten sollten beispielsweise vermieden werden, da sie die Dichtung vorzeitig schwächen würden. Die Erfindung ist von besonderer Anwendbarkeit für das Haushaltswaschverfahren und bevorzugter Inhalt des erfindungsgemäßen Gegenstands sind vollständig formulierte Waschmittel, Bleichmittel, Bleichmittelvorstufen, Textilweichpflegemittel, fleckentfernende Mittel und antibakterielle Mittel. Der erfindungsgemäße Gegenstand ist nicht nur zur Verwendung auf dem Gebiet der Textilwäsche und Geschirrwäsche geeignet und andere Inhalte und möglicherweise andere Anwendungsgebiete können dem Fachmann leicht bewußt werden.

Beispiele

Die Erfindung wird durch die nachstehenden nicht einschränkenden Beispiele erläutert. Alle Beschichtungsmaße sind auf Trockenbasis bezogen.
Zum Vergleich des selben Substrats wurde Naturdarmpapier mit einem Grundgewicht von 21 gm&supmin;² für dieses Beispiel und Vergleichsbeispiel verwendet.
Eine der zwei Beschichtungen aus dem Abdichtmittel wurde zu Proben des Substrats aufgetragen, das nach jeder Beschichtung getrocknet wurde. Die Beutel waren 150 mm im Quadrat, jeweils mit 40 g Waschmittelpulver versehen, und wurden durch Heißverschließen des beschichteten Papiers hergestellt.
Um die Öffnungszeiten zu prüfen, wurden die Beutel in der Trommel einer Miele W756W-Waschmaschine auf das Oberste einer 2,5 kg Beladung aus Buntwäsche angeordnet. Die Maschine wurde bei ihrem 30ºC-Waschgang betrieben und die Zeitdauer wurde gemessen, beginnend, wenn die Maschine Wasser aufgenommen hatte und die Trommel sich zu bewegen begonnen hatte. Die Maschine wurde nach gewissen Zeiträumen gestoppt, um den Beutel zu untersuchen. Die Zeit, bis der Beutel sich zu öffnen begann, wurde festgestellt. Trocken- und Naßbindungsfestigkeiten wurden ebenfalls gemessen.
Die Beschaffenheit der verwendeten Abdichtungsmittel, die Zahl der Beschichtungen an Abdichtungsmittel und die beobachteten Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle ausgeführt. Beispiel Abdichtungsmittel Verhältnis Zahl der Beschichtungen Beschichtungsmenge (gm&supmin;²) Trockenfestigkeit (N) Naßfestigkeit (N) Naßfestigkeit als Prozentsatz zur Trokkenfestigkeit Öffnungszeit PVP/Vinylacetat PVP/Butylacrylat Polyvinylacetat-Ethylen-Copolmyer
Es ist deutlich ersichtlich, daß PVP oder PVP-Copolymere Säume ergeben, die im festen Zustand fest sind, jedoch nach Eintauchen in Wasser weich werden. Im Gegensatz dazu sind Säume aus PVA-Copolymeren sowohl vor als auch nach dem Eintauchen fest.

Claims

1. Beutel, hergestellt aus einem Folienmaterial mit mindestens einer öffnenden Dichtung, die in trockenem Zustand mechanisch fest ist, jedoch im Wasser unter mechanischer Einwirkung zerfällt, wobei die Dichtung aus einer heißverschließbaren Beschichtung auf dem Folienmaterial besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung ausschließlich aus einem Polymer von N-Vinylpyrrolidon mit 0 bis 95 Gew.-% eines polymerisierbaren Comonomers besteht.

2. Beutel nach Anspruch 1, wobei das polymerisierbare Comonomer Vinylacetat ist.

3. Beutel nach Anspruch 1, wobei das polymerisierbare Comonomer Butylacrylat ist.

4. Beutel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei N- Vinylpyrrolidon 30 bis 100 Gew.-% des Polymers umfaßt.