DE60204290T2

DE60204290T2 - Verfahren zur herstellung einer wasserlöslichen verpackung

Info

Publication number: DE60204290T2
Application number: DE60204290T
Authority: DE
Inventors: Paul John Duffield; David Chelmsford EDWARDS
Original assignee: Reckitt Benckiser UK Ltd
Current assignee: Reckitt Benckiser UK Ltd
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2022-03-15
Also published as: EP1368235A1; ATE296224T1; DE60204290D1; GB0106548D0; GB2373235A; US20040072708A1; ES2239224T3; EP1368235B1; WO2002074628A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Behälters aus einer Folie.
Es ist bekannt, chemische Zusammensetzungen, insbesondere diejenigen, die von gefährlicher oder reizender Natur sind, in Folien, insbesondere wasserlösliche Folien zu verpacken. Solche Behälter können einfach zu Wasser zugesetzt werden, um die Inhaltsstoffe des Behälters im Wasser zu lösen oder zu dispergieren.
Zum Beispiel offenbart WO 89/12587 eine Verpackung, die eine Hülle aus einem wasserlöslichen Material umfasst, das eine flexible Wand und eine wasserlösliche Wärmeversiegelung umfasst. Die Verpackung kann eine organische Flüssigkeit, umfassend z.B. ein Pestizid, Fungizid, Insektizid oder Herbizid, enthalten.
WO 92/17382 offenbart eine Agrarchemikalie enthaltende Verpackung, die eine erste Lage aus einem nichtplanaren wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Material und eine über der ersten Lage angeordneten ist und mit ihr versiegelten zweite Lage aus einem wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Material umfasst. Enthält die Verpackung eine Flüssigkeit, muss es sich bei der Flüssigkeit um eine organische Flüssigkeit handeln, die weniger als 2–3% Wasser enthält, um zu gewährleisten, dass sie die die Verpackung bildende Folie nicht angreift und ein Auslaufen verursacht.
Folglich war es nötig, zu gewährleisten, dass die Inhaltsstoffe des Behälters mit der den Behälter bildenden Folie kompatibel sind, um zu gewährleisten, dass kein Auslaufen auftritt.
Es ist bekannt, die Innenflächen der Folie mit einer Beschichtung zu beschichten, die die Folie vor diesen Zusammensetzungen schützt. Zum Beispiel offenbart WO 00/64667 die Verwendung einer mehrschichtigen Folie, die eine zum Bilden einer Außenschicht des Beutels geeignete kontinuierliche Schicht aus einem wasserlöslichen Material und eine zum Bilden einer Innenschicht des Beutels geeignete und an gesonderten Flächen der kontinuierlichen Schicht befestigte diskontinuierliche Sperrschicht, umfasst, wobei es sich bei den unbeschichteten Flächen der kontinuierlichen Schicht um siegelbildende Flächen zur Konstruktion des Beutels unter Bildung eines Siegels im Beutel handelt. Eine solche Folie kann für vertikale Formfüllungsversiegelungsverfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Behältern, die dann von einander getrennt werden, verwendet werden.
Eine solche Anordnung weist jedoch eine Anzahl an Schwierigkeiten auf. Erstens ist die auf diese Weise hergestellte Folie teuer. Folien, die nicht mit diskontinuierlichen Schichten beschichtet sind, sind deutlich billiger und von einer großen Anzahl an Lieferanten erhältlich. Weiterhin bedeutet die Verwendung eines bestimmten Musters für die diskontinuierliche Sperrbeschichtungsschicht, dass die Lage nur zur Herstellung von Behältern einer bestimmten Größe und Form verwendet werden kann, die für eine beliebige einzelne Lage nicht variiert werden können. Zudem ist es, während eine solchen Anordnung für vertikale Formfüllungsversiegelung verwendet werden kann, schwierig die Anordnung für andere Formungstechniken wie Vakuumformen oder Warmformen zu verwenden, wo das Strecken der Lage bedeutet, dass es schwierig ist, die siegelbildenden Flächen in der Formungsmaschine mit den unbeschichteten Flächen der Folie zu erfassen und wo das Strecken der Folie verursachen kann, dass die Beschichtung übermäßig dünn ist oder reißt oder aufgetrennt wird.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines eine Zusammensetzung enthaltenden Behälters bereit, umfassend:

a. Herstellen eines von einem Versiegelungsteil umgebenen Beutels in einer Folie,
b. Beschichten der Innenseite des Beutels, jedoch nicht des Versiegelungsteils mit einer Beschichtung,
c. Füllen des Beutels mit der Zusammensetzung,
d. Anordnen einer Folie auf dem oberen Teil des gefüllten Beutels und über dem Versiegelungsteil und
e. Versiegeln der Folien miteinander am Versiegelungsteil.

Folglich kann in der vorliegenden Erfindung im anfänglichen Schritt, in welchem ein Beutel gebildet wird, eine Standardfolie verwendet werden. Diese Folie muss nicht mit einer diskontinuierlichen Sperrbeschichtung versehen sein. Stattdessen wird die Beschichtung nach der Bildung des Beutels in der Folie bereitgestellt. Dies gewährleistet, dass die Beschichtung in Erfassung mit dem Beutel liegt, wodurch die Möglichkeit vermieden wird, dass eine Beschichtung auf Flächen vorliegt, die versiegelt werden, wodurch die Stärke der Versiegelung beeinträchtigt werden könnte.
Bei der Folie kann es sich um eine einzelne Folie oder eine wie in GB-A-2,244,258 offenbarte laminierte Folie handeln. Während eine einzelne Folie Nadellöcher aufweisen kann, ist es bei zwei oder mehreren Schichten in einem Laminat unwahrscheinlich, dass sie Nadellöcher aufweisen, die sich decken. Die Folie kann wasserunlöslich oder wasserlöslich sein (wobei dieser Begriff unter Einschluss von wasserdispergierbar verwendet wird).
Die Folie kann durch jedes beliebige Verfahren z.B. durch Extrusion und Blasen oder Gießen hergestellt werden. Die Folie kann nicht orientiert, einaxial orientiert oder biaxial orientiert sein. Sind die Schichten in der Folie orientiert, weisen sie gewöhnlich dieselbe Orientierung auf, obwohl ihre Orientierungsebenen, falls gewünscht, unterschiedlich sein können.
Die Schichten in einem Laminat können gleich oder verschieden sein. Folglich können sie jeweils dasselbe Polymer oder ein anderes Polymer umfassen. Eine wasserlösliche laminierte Folie ist erwünscht, wobei jede der Schichten wasserlöslich sein sollte.
Beispiele für wasserunlösliche Polymere, die in einer einschichtigen Folie oder in einer oder mehreren Schichten eines Laminats verwendet werden können, sind Poly(vinylchlorid), Poly(ethylenterephthalat), Polyethylen, Polypropylen und Polystyrol. Beispiele für wasserlösliche Polymere, die in einer einschichtigen Folie oder in einer oder mehreren Schichten eines Laminats verwendet werden können, sind Poly(vinylalkohol) (PVOH) und Cellulosederivate wie Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC). Ein Beispiel für ein bevorzugtes PVOH ist ethoxyliertes PVOH. Das PVOH kann teilweise oder vollständig alkoholisiert oder hydrolysiert sein. Zum Beispiel kann es zu 40 bis 100%, vorzugsweise 70 bis 92%, stärker bevorzugt etwa 88%, alkoholisiert oder hydrolysiert sein. Es ist bekannt, dass der Hydrolysegrad die Temperatur, bei welcher das PVOH beginnt, sich in Wasser zu lösen, beeinflusst.
Die Dicke der zur Herstellung des Beutels 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.
Der Beutel kann z.B. durch Vakuumformen oder Warmformen geformt werden. Zum Beispiel kann die Folie in einem Warmformverfahren in eine Form herabgezogen oder herabgeblasen werden. Folglich wird die Folie z.B. unter Verwendung eines Warmformheizplattenaufbaus auf die Warmformtemperatur erwärmt und dann unter Vakuum in die Form herabgezogen oder unter Druck in die Form herabgeblasen. Der Fachmann kann eine geeignete Temperatur, einen geeigneten Druck oder ein geeignetes Vakuum und die Verweilzeit zum Erzielen eines geeigneten Beutels auswählen. Der Vakuum- oder Druckgrad und die verwendete Warmformtemperatur hängen von der Dicke und Porosität der Folie und vom verwendeten Polymer oder Polymergemisch ab. Das Warmformen von PVOH-Folien ist bekannt und z.B. in WO 00/55045 beschrieben.
Eine geeignete Formtemperatur für PVOH oder ethoxyliertes PVOH beträgt z.B. 90 bis 130°C, insbesondere 90 bis 120°C. Ein geeigneter Formdruck beträgt z.B. 69 bis 138 kPa (10 bis 20 p.s.i.), insbesondere 83 bis 117 kPa (12 bis 17 p.s.i.). Ein geeignetes Formvakuum beträgt 0 bis 4 kPa (0 bis 40 mbar), insbesondere 0 bis 2 kPa (0 bis 20 mbar). Eine geeignete Verweilzeit beträgt z.B. 0,4 bis 2,5 Sekunden, insbesondere 2 bis 2,5 Sekunden.
Während erwünschtermaßen die Bedingungen innerhalb der vorstehenden Bereiche liegen, ist es möglich, einen oder mehrere Parameter außerhalb der vorstehenden Bereiche zu verwenden, obwohl es nötig sein kann, dies durch Verändern der Werte der anderen beiden Parameter zu kompensieren.
Nach der Herstellung des Beutels wird die Innenseite des Beutels mit einer Beschichtung beschichtet.
Die Natur der Beschichtung hängt von ihrer beabsichtigten Funktion ab. Sie kann z.B. die Folie vor der Zusammensetzung schützen. Eine andere Möglichkeit ist, dass die Beschichtung die Zusammensetzung vor der Atmosphäre oder vor den Bestandteilen der Folie schützen kann.
Dieser Beschichtungsschritt wird durchgeführt, nachdem der Beutel gebildet wurde, und wird erwünschtermaßen sobald wie möglich nach der Bildung des Beutels durchgeführt. Er kann auch zumindest teilweise während des Schritts der Bildung des Beutels durchgeführt werden. Es ist bekannt, dass solche Folien, insbesondere bei PVOH-Folien unmittelbar nach der Bildung des Beutels aus der Form herausschrumpfen. Demzufolge werden erwünschtermaßen Schritte unternommen, die gewährleisten, dass die Schrumpfung nicht auftritt oder zumindest minimiert wird. Zum Beispiel kann ein Vakuum gehalten werden, um die Folie sicher in der Form positioniert zu halten. In einer anderen Ausführungsform kann im Wesentlichen wasserfreies PVOH z.B. mit einem Wassergehalt von weniger als 5 Gew.-% verwendet werden, der eine geringere Neigung zum Wegschrumpfen von den Seiten der Form aufweist.
Es ist in der vorliegenden Erfindung besonders erwünscht, dass die Beschichtung die Folie vor der Zusammensetzung schützt. Folglich kann z.B., wenn die Zusammensetzung zum Lösen eines den Behälter formenden Folie neigt, insbesondere wenn die Zusammensetzung mehr als 5 Gew.-% freies Wasser enthält (wie bestimmt durch einen standardmäßigen Verlust-beim-Trocknen-Test bestimmt) und die Folie wasserlöslich ist, die Beschichtung einfach eine Sperrschicht sein, die verhindert, dass die Zusammensetzung mit der wasserlöslichen Folie in Kontakt kommt.
Die Beschichtung kann z.B. verwendet werden, um Reaktionen, die beim Kontaktieren von bestimmten Zusammensetzungen innerhalb der Folie vorkommen, zu verhindern oder zu reduzieren. Folglich kann sie z.B. Vernetzungs- und Basehydrolysereaktionen, die bei PVOH-Homopolymerfolien auftreten können, verhindern. Zum Beispiel können Perborationen enthaltende Zusammensetzungen PVOH vernetzen, wodurch er undurchsichtig und in Wasser unlöslich gemacht wird. Stark alkalische Zusammensetzungen können die Basehydrolyse der Folie verursachen, wodurch sie in Wasser unlöslich gemacht wird.
Geeignete Beschichtungszusammensetzungen umfassen PVOH. Bei geeigneten PVOHs handelt es sich um PVOH-Copolymere oder ethoxylierten PVOH, die eine gute Festigkeit für die eingeschlossenen Zusammensetzungen aufweisen, jedoch häufig teurer als die zum Bilden der Behälter verwendete Base-PVOH-Folie sind. Beispiele für PVOH-Copolymere, die verwendet werden können, sind diejenigen, in welchen mindestens einige der übrigen Acetatgruppen am PVOH durch andere Gruppen, insbesondere Gruppen, die für Basehydrolyse oder Vernetzungsreaktionen weniger empfänglich sind, substituiert sind. Beispiele für solche Gruppen sind Alkylgruppen, insbesondere diejenigen, die 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten, wie Methyl-, Ethyl- und Propylgruppen. Solche Copolymere sind im Handel erhältlich. Bei geeigneten Copolymeren handelt es sich z.B. um Monosol (Marke), M8630 und Aicello (Marke) PT75.
Cellolosederivate wie HPMC oder andere folienbildende (filmbildende) Cellulosen wie HPEC (Hydroxypropylethylcellulose), HEC (Hydroxyethylcellulose) oder SCMC (Natriumcarboxymethylcellulose) können ebenso verwendet werden.
Andere geeignete folienbildende Zusammensetzungen umfassen z.B. Poly(vinyldichlorid), PTFE (Polytetrafluorethylen), Gelatinen, Polyacrylate (z.B. diejenigen der Carbopol-(Marke)-Reihen, vertrieben von BF Goodrich) oder Polyvinylpyrrolidone (z.B. Kollidon (Marke) K30 oder K90, vertrieben von BASF).
Die Beschichtung kann auch zum Schützen der Zusammensetzung vor der Atmosphäre oder vor Bestandteilen der Folie verwendet werden. folglich kann es sich bei der Beschichtung z.B. um eine Gassperrbeschichtung handeln, um die Zusammensetzung vor atmosphärischen Gasen wie Sauerstoff oder Kohlendioxid, die die Folie durchdringen können, zu schützen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn es sich bei der Zusammensetzung um ein Nahrungsmittel handelt, oder sie sich in der Atmosphäre verschlechtert. Eine geeignete Beschichtung für diesen Zweck ist z.B. Poly(ethylvinylalkohol) (EVOH). Die Beschichtung kann auch die Zusammensetzung vor Bestandteilen der Folie, die einen unerwünschten Einfluss auf die Zusammensetzung aufweisen, z.B. vor in der Folie verwendeten Weichmachern schützen.
Die Beschichtung wird erwünschtermaßen in Form einer Lösung auf die Folie aufgebracht, die anschließend getrocknet wird. Geeigneterweise handelt es sich bei dem Lösungsmittel um Wasser, obwohl es auch ein organisches Lösungsmittel wie ein Alkohol z.B. Isopropylalkohol oder Aceton oder ein Kohlenwasserstoff wie Kerosin sein kann. Erwünschtermaßen ist das Lösungsmittel derart flüchtig, dass es eine schnelle Trocknungszeit, z.B. in der Ordnung von 1 bis 5 Sekunden, insbesondere 2,5 bis 3 Sekunden gewährleistet. Eine geeignete Beschichtungszusammensetzung umfasst das Beschichtungsmittel in einer Menge z.B. von 1 bis 10 Gew.-%, speziell 3 bis 7 Gew.-%, insbesondere etwa 5 Gew.-%.
Die Beschichtungszusammensetzung wird erwünschtermaßen auf die Innenseite des Beutels gesprüht. Geeigneterweise wird die Zusammensetzung zerstäubt, obwohl auch größere Tröpfchengrößen verwendet werden können. Der Sprühkopf kann über dem Beutel liegen oder innerhalb des Beutels platziert sein, um eine gleichmäßige Beschichtungsdicke über dem Beutel zu erzielen. Bei geeigneten Sprühmaschinen handelt es sich um luftfreie Hochdrucksprühmaschinen wie die Maschinen, die durch Rexson vertrieben werden. Eine geeignete Sprühpistole ist z.B. die luftfreie Sprühpistole von Rexson (Marke) des Typs 1050. Bei anderen geeigneten Sprühpistolen handelt es sich um die luftfreien Sprühpistolen Pilot (Marke) E88, die z.B. mit einer Düse von 0,3 mm versehen sind. Jedoch sind Systeme mit einer abgelegenen Düse am Ende einer flexiblen Leitung, wie ein mit einer Düse von 0,178 mm (0,007 Zoll) versehenes luftfreies System des Typs Titan Epic (Marke) 440HP bevorzugt.
Die Beschichtung kann auch durch ein Druckverfahren wie ein Tintenstrahldruckverfahren gebildet werden. Ein Beispiel für ein solches Verfahren ist in US-A-5,666,785 bereitgestellt. Zum Beispiel kann ein Tintenstrahl-Kodiergerät wie ein Drucker des Typs Domino (Marke) A300, der mit einer Düse von geeigneter Größe, z.B. einer Düse mit 40 μm versehen ist, insbesondere für eine Lithiumchloridversiegelung verwendet werden.
Eine weitere Möglichkeit ist es, eine elektrostatische Beschichtungstechnik zu verwenden. Elektrostatische Beschichtungstechniken sind auf dem Fachgebiet bekannt und wurden umfangreich in der Anstrichindustrie, z.B. beim Aufbringen von Oberflächenappreturen in Weißgütern und Automobilindustrien verwendet. Ähnliche Techniken können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. In einer anderen Ausführungsform können die elektrostatischen Beschichtungstech niken verwendet werden, in welchen flüssige Tröpfchen mit einer einpoligen Ladung durch Doppelschichtbeladen der flüssigen Tröpfchen während des Sprühens der Tröpfchen, z.B. aus einer Aerosolsprühvorrichtung übermittelt werden. Diese Technik ist in WO 97/28883 und WO 99/01227 beschrieben.
Die Beschichtung wird erwünschtermaßen vor dem Befüllen des Beutels getrocknet. In einem Warmformverfahren erfolgt das Trocknen praktisch sofort, wenn die Folie aus dem Formschritt noch heiß ist. Jedoch ist es nicht nötig, die Beschichtung vor dem Befüllen des Beutels vollständig zu trocknen, insbesondere wenn die Zusammensetzung eine flüssige Zusammensetzung ist.
Die Dicke der Beschichtung beträgt erwünschtermaßen 10 bis 50 μm, vorzugsweise 20 bis 40 μm.
Der Beutel wird dann mit der gewünschten Zusammensetzung befüllt. Der Beutel kann vollständig oder nur teilweise befüllt werden. Bei der Zusammensetzung kann es sich um einen Feststoff handelt. Zum Beispiel kann sie aus einem teilchenförmigen oder granulierten Feststoff oder einer Tablette bestehen. Sie kann auch eine Flüssigkeit sein, die falls gewünscht, verdickt oder geliert werden kann. Bei der flüssigen Zusammensetzung kann es sich um eine nichtwässrige oder wässrige Zusammensetzung handeln, die z.B. weniger oder mehr als 5% gesamtes oder freies Wasser umfasst. Die Zusammensetzung kann mehr als eine Phase aufweisen. Zum Beispiel kann sie eine wässrige Zusammensetzung und eine mit der wässrigen Zusammensetzung unmischbare flüssige Zusammensetzung umfassen. Sie kann auch eine flüssige Zusammensetzung und eine separate Feststoffzusammensetzung z.B. in Form einer Kugel oder Pille umfassen.
Bei der Zusammensetzung kann es sich um eine beliebige Zusammensetzung handeln, die zur Abgabe in einer wässrigen Umgebung vorgesehen ist, wenn der Behälter wasserlöslich ist. Folglich kann sie z.B. eine agrarchemische Zusammensetzung wie ein Pflanzenschutzmittel z.B. ein Pestizid wie ein Insektizid, Fungi zid, Herbizid, Acarizid oder Nematozid, ein Pflanzenwachstumsregulator oder ein Pflanzennährstoff sein. Solche Zusammensetzungen werden im Allgemeinen in Mengen von 0,1 g bis 7 kg, vorzugsweise 1 bis 5 kg verpackt, wenn sie in fester Form vorliegen. In flüssiger oder gelierter Form werden solche Zusammensetzung im Allgemeinen in Mengen von 1 ml bis 10 Litern, vorzugsweise 0,1 bis 6 Litern, insbesondere 0,5 bis 1,5 Litern verpackt.
Bei der Zusammensetzung kann es sich auch um eine Gewebepflege, Oberflächenpflege oder Geschirrspülzusammensetzung handeln. Folglich kann sie z.B. eine Geschirrspül-, Wasserenthärter-, Wasch- oder Detergenszusammensetzung oder eine Spülhilfe sein. Solche Zusammensetzungen können zur Verwendung in einer Haushaltswaschmaschine geeignet sein. Bei der Zusammensetzung kann es sich um auch um ein Desinfektionsmittel, eine antibakterielle oder antiseptische Zusammensetzung oder eine Nachfüllzusammensetzung für ein Pumpspray handeln. Solche Zusammensetzungen werden im Allgemeinen in Mengen von 5 bis 100 g, insbesondere 15 bis 40 g verpackt. Zum Beispiel kann eine Geschirrspülzusammensetzung 15 bis 20 g, eine Wasserenthärterzusammensetzung 30 bis 40 g wiegen.
Die Zusammensetzung kann, falls sie in flüssiger Form vorliegt, eine wasserfreie Zusammensetzung sein oder Wasser, z.B. 5 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 10 Gew.-% Wasser auf der Basis des Gewichts der wässrigen Zusammensetzung umfassen. Erwünschtermaßen enthält die Zusammensetzung weniger als 80 Gew.-% Wasser.
Die übrigen Inhaltsstoffe der Zusammensetzung hängen von der Verwendung der Zusammensetzung ab. Folglich kann die Zusammensetzung z.B. oberflächenaktive Mittel wie ein anionisches, nichtionisches, kationisches, amphoteres oder zwitterionisches oberflächenaktives Mittel oder Gemische davon umfassen.
Beispiele für anionische oberflächenaktive Mittel sind geradkettige oder verzweigte Alkylsulfate und alkylpolyalkoxylierte Sulfate, auch bekannt als Alkylethersulfte. Solche oberflächenaktive Mittel können durch die Sulfatierung von höheren C₈-C₂₀-Fettalkoholen hergestellt werden.
Beispiele für primäre oberflächenaktive Alkylsulfate sind diejenigen der Formel: ROSO₃ ^–M⁺ wobei R eine lineare C₈-C₂₀-Hydrocarbylgruppe ist und M ein wasseranlösendes Kation ist. Vorzugsweise ist R C₁₀-C₁₆-Alkyl z.B. C₁₂-C₁₄ und ist M ein Alkalimetall wie Lithium, Natrium oder Kalium.
Beispiele für sekundäre oberflächenaktive Alkylsulfate sind diejenigen, in welchen die Sulfateinheit an einem „Gerüst" des Moleküls vorliegt, z.B. diejenigen der Formel: CH₂(CH₂)_n(CHOSO₃ ^–M⁺)(CH₂)_mCH₃ wobei m und n unabhängig 2 oder mehr sind, wobei die Summe von m + n typischerweise 6 bis 20, z.B. 9 bis 15 beträgt und M ein wasseranlösendes Kation wie Lithium, Natrium oder Kalium ist.
Besonders bevorzugte sekundäre Alkylsulfate sind die oberflächenaktiven (2,3)-Alkylsulfate der Formeln: CH₂(CH₂)_x(CHOSO₃ ^–M⁺)CH₃ und CH₃(CH₂)_x(CHOSO₃ ^–M⁺)CH₂CH₃ für das 2-Sulfat bzw. das 3-Sulfat. In diesen Formeln ist x mindestens 4, z.B. 6 bis 20, vorzugsweise 10 bis 16. M ist ein Kation wie ein Alkalimetall, z.B. Lithium, Natrium oder Kalium.
Beispiele für alkoxylierte Alkylsulfate sind ethoxylierte Alkylsulfate der Formel: RO(C₂H₄O)_nSO₃ ^–M⁺ wobei R eine C₈-C₂₀-, vorzugsweise C₁₀-C₁₈- wie eine C₁₂-C₁₆-Alkylgruppe ist, n mindestens 1, z.B. 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 15, insbesondere 1 bis 6 ist und M ein salzbildendes Kation wie Lithium, Natrium, Kalium, Ammonium, Alkylammonium oder Alkanolammonium ist. Diese Verbindungen können besonders erwünschte Gewebereinigungsleistungsnutzen bereitstellen, wenn sie in Kombination mit Alkylsulfaten verwendet werden.
Die Alkylsulfate und Alkylethersulfate werden im Allgemeinen in Form von Gemischen, umfassend variierende Alkylkettenlängen und, falls vorliegend, variierende Alkoxylierungsgrade, verwendet.
Andere anionische oberflächenaktive Mittel, die eingesetzt werden 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 oberflächenaktive Mittel sind Fettsäurealkoxylate wie Fettsäureethoxylate, insbesondere diejenigen der Formel: R(C₂H₄O)_nOH wobei R eine geradkettige oder verzweigte C₈-C₁₆-Alkylgruppe, vorzugsweise eine C₉-C₁₅, z.B. C₁₀-C₁₄-Alkylgruppe ist und n mindestens 1, z.B. 1 bis 16, vorzugsweise 2 bis 12, stärker bevorzugt 3 bis 10 ist.
Der alkoxylierte nichtionische oberflächenaktive Fettalkohol weist häufig ein hydrophiles-lipophiles Gleichgewicht (HLB) auf, das im Bereich von 3 bis 17, stärker bevorzugt 6 bis 15, besonders bevorzugt 10 bis 15 liegt.
Beispiele für Fettalkoholethoxylate sind diejenigen, 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. Andere nützliche Neodole schließen Neodol 1-5, ein ethoxylierter Fettalkohol mit durchschnittlich 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 C₉-C₁₁ primärer Alkohol mit etwa 10 mol Ethylenoxid ein.
Alkoholethoxylate dieses Typs wurden auch von Shell Chemical Company unter der Dobanol-Marke vertrieben. Dobanol 91-5 ist ein ethoxylierter C₉-C₁₁ Fettalkohol mit durchschnittlich 5 mol Ethylenoxid, und Dobanol 25-7 ist ein ethoxylierter C₁₂-C₁₅ Fettalkohol mit durchschnittlich 7 mol Ethylenoxid pro Mol Fettalkohol.
Andere Beispiele für geeignete ethoxylierte nichtionische oberflächenaktive Alkohole schließen Tergitol 15-S-7 und Tergitol 15-S-9 ein, wobei beide davon lineare sekundäre Alkoholethoxylate sind, die von Union Carbide Corporation erhältlich sind. Tergitol 15-S-7 ist ein gemischtes ethoxyliertes Produkt aus einem linearen sekundären C₁₁-C₁₅-Alkohol mit 7 mol Ethylenoxid und Tergitol 15-S-9 ist derselbe, jedoch mit 9 mol Ethylenoxid.
Andere geeignete ethoxylierte nichtionische oberflächenaktive Alkohole sind Neodol 45-11, bei welchem es sich um ein ähnliches Ethylenoxidkondensationsprodukt eines Fettalkohols mit 14 bis 15 Kohlenstoffatomen handelt und die Anzahl an Ethylenoxidgruppen pro Mol etwa 11 beträgt. Solche Produkte sind ebenso von Shell Chemical Company erhältlich.
Bei weiteren nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln handelt es sich z.B. um C₁₀-C₁₈-Alkylpolyglycoside wie C₁₂-C₁₆ Alkylpolyglycoside, insbesondere die Polyglycoside. Diese sind besonders nützlich, wenn stark schäumende Zusammensetzungen erwünscht sind. Weitere oberflächenaktive Mittel sind Polyhydroxyfettsäureamide wie C₁₀-C₁₈-N-(3-Methoxypropyl)glycamide und Ethylenoxid-Propylenoxid-Blockcopolymere vom Plurontyp.
Beispiele für kationische oberflächenaktive Mittel sind diejenigen vom quartäten Amoniumtyp.
Der Gesamtgehalt an oberflächenaktiven Mitteln in der Zusammensetzung beträgt erwünschtermaßen 60 bis 95 Gew.-%, insbesondere 75 bis 90 Gew.-%. Erwünschtermaßen liegt ein anionisches oberflächenaktives Mittel in einer Menge von 50 bis 75 Gew.-%, das nichtionische oberflächenaktive Mittel in einer Menge von 5 bis 20 Gew.-% und/oder das kationische oberflächenaktive Mittel in einer Menge von 0 bis 20 Gew.-% vor. Die Mengen basieren auf dem Gesamtfeststoffgehalt der Zusammensetzung, d.h. unter Ausschluss jeglichen Lösungsmittels, das vorliegen kann.
Die Zusammensetzungen können, insbesondere bei Verwendung als Waschzusammensetzungen oder Geschirrspülzusammensetzungen auch Enzyme wie Protesae-, Lipase-, Amylase-, Cellulase- und Peroxidaseenzyme umfassen. Solche Enzyme sind im Handel erhältlich und werden z.B. unter den eingetragenen Marken Esperesc, Alcalasc und Savinasc von Nova Industries A/S und Maxatasc von International Biosynthetics, Inc. vertrieben. Erwünschtermaßen liegen die Enzyme in der Zusammensetzung in einer Menge von 0,3 bis 3 Gew.-%, insbesondere 1 bis 2 Gew.-% vor.
Die Zusammensetzungen können, falls gewünscht, ein Verdickungsmittel oder Geliermittel umfassen. Bei solchen Verdickungsmitteln handelt es sich um Polyacrylatpolymere wie diejenigen, die unter der Marke CARBOPOL oder unter der Marke ACUSOL von Rohm und Hass Company vertrieben werden. Bei anderen geeigneten Verdickungsmitteln handelt es sich um Xanthangummi. Das Verdickungsmittel liegt, falls es vorliegt, im Allgemeinen in einer Menge von 0,2 bis 4 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 2 Gew.-% vor.
Geschirrspülzusammensetzungen umfassen gewöhnlich einen Detergens-Gerüststoff. Bei geeigneten Gerüststoffen handelt es sich um Alkalimetall- oder Ammoniumphosphate, -polyphosphate, -phosphonate, -polyphosphonate, -carbonate, -bicarbonate, -borate, -polyhydroxysulfonate, -polyacetate, -carboxylate wie -citrate und -polycarboxylate. Der Gerüststoff liegt erwünschtermaßen in einer Menge bis zu 90 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 90 Gew.-%, stärker bevorzugt 15 bis 75 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, vor. Weitere Einzelheiten über geeignete Bestandteile sind z.B. in EP-A-694,59, EP-A-518,720 und WO 99/06522 bereitgestellt.
Die Zusammensetzungen können gegebenenfalls auch einen oder mehrere zusätzliche Inhaltsstoffe umfassen. Diese schließen herkömmliche Detergenszusammensetzungsbestandteile wie weitere oberflächenaktive Mittel, Bleichen, Bleichverstärker, Gerüststoffe, Schaumverstärker oder Schaumunterdrücker, Antitrübungs- und Antikorrosionsmittel, organische Lösungsmittel, Colösungsmittel, Phasenstabilisatoren, Emulgatoren, Konservierungsmittel, Schmutzsuspensionsmittel, Schmutzfreisetzungsmittel, keimtötende Mittel, pH-einstellende Mittel oder Puffer, Alkalinitätsquellen, bei welchen es sich um keinen Gerüststoff handelt, Chelatbildner, Tone wie Smektittone, Enzymstabilisatoren, Antikalkmittel, Farbmittel, Farbstoffe, Hydrotrope, die Farbübertragung hemmende Mittel, Aufheller und Parfüms ein. Falls sie verwendet werden, bilden solche optionalen Inhaltsstoffe im Allgemeinen nicht mehr als 10 Gew.-%, z.B. 1–6 Gew.-% des Gesamtgewichts der Zusammensetzungen.
Die Gerüststoffe wirken den Wirkungen von Calcium oder einem anderen Ion, der Wasserhärte, die hier mit der Wasch- oder Bleichverwendung der Zusammensetzungen anzutreffen ist, entgegen. Beispiele für solche Materialien sind Citrat-, Succinat-, Malonat-, Carboxylmethylsuccinat-, Carboxylat-, Polycarboxylat- und Polyacetylcarboxylatzalze z.B. mit Alkalimetall- oder Erdalkalimetallkationen oder die entsprechenden freien Säuren. Spezifische Beispiele sind Natrium-, Kalium- und Lithiumsalze von Oxydibernsteinsäure, Mellitsäure, Benzolpolycarbonsäuren, C₁₀-C₂₂-Fettsäuren und Zitronensäure. Andere Beispiele sind organische Maskierungsmittel vom Phosphonattyp wie diejenigen, die von Monsanto unter der Marke Dequest vertrieben werden, und Alkylhydroxyphosphonate. Citratsalze und C₁₂-C₁₈-Fettsäureseifen sind bevorzugt.
Andere geeignete Gerüststoffe sind Polymere und Copolymere, von welchen es bekannt ist, dass sie Gerüststoffeigenschaften aufweisen. Zum Beispiel schließen solche Materialien geeigneterweise Polyacrylsäure, Polymaleinsäure und Polyacryl/Polymaleinsäure und Copolymere und ihre Salze wie diejenigen, die von BASF unter der Marke Sokalan vertrieben werden, ein.
Die Gerüststoffe bilden im Allgemeinen eine 0 bis 3 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,1 bis 1 Gew.-% der Zusammensetzung.
Zusammensetzungen, die ein Enzym umfassen, können gegebenenfalls Materialien enthalten, die die Stabilität des Enzyms aufrechterhalten. Solche Enzymstabilatoren schließen z.B. Polyole wie Propylenglykol, Borsäure und Borax ein. Kombinationen dieser Enzymstabilisatoren können ebenso eingesetzt werden. Falls sie verwendet werden, bilden die Enzymstabilatoren im Allgemeinen 0,1 bis 1 Gew.-% der Zusammensetzungen.
Diese Zusammensetzungen können gegebenenfalls Materialien umfassen, die als Phasenstabilisatoren und/oder Colösungsmittel dienen. Beispiele sind C₁-C₃- Alkohole wie Methanol, Ethanol und Propanol. C₁-C₃-Alkanolamine wie Mono-, Di- und Triethanolamine können ebenso selbst oder in Kombination mit den Alkoholen verwendet werden. Die Phasenstabilisatoren und/oder Colösungsmittel können z.B. 0 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Gew.-% der Zusammensetzung bilden.
Die Zusammensetzungen können gegebenenfalls Komponenten umfassen, die den pH-Wert der Zusammensetzungen bei optimalen Graden einstellen oder halten. Der pH-Wert kann je nach der Natur der Zusammensetzung z.B. 1 bis 13 wie 8 bis 11 betragen. Zum Beispiel weist eine Geschirrspülzusammensetzung vorzugsweise einen pH-Wert von 8 bis 11, eine Waschzusammensetzung erwünschtermaßen einen pH-Wert von 7 bis 9 und eine Wasserenthärterzusammensetzung erwünschtermaßen einen pH-Wert von 7 bis 9 auf. Beispiele für den pH-Wert einstellende Mittel sind NaOH und Zitronensäure.
Nach dem Befüllen des Beutels wird auf dem oberen Teil des befüllten Beutels und über dem Versiegelungsteil eine Folie angeordnet, und die Folien werden am Versiegelungsteil miteinander versiegelt. Bei dieser Folie kann es sich um eine einschichtige Folie handeln, jedoch ist sie erwünschtermaßen laminiert, um die Möglichkeit von Nadellöchern, die ein Auslaufen durch die Folie erlauben, zu reduzieren. Bei der Folie kann es sich um dieselbe oder eine andere wie die den Beutel bildende Folie handeln. Beispiele für geeignete Folien sind diejenigen, die für eine den Beutel bildende Folie angegeben sind.
Falls geeignet können Schritte unternommen werden, die gewährleisten, dass die Deckfolie vor der im Behälter enthaltenen Zusammensetzung geschützt wird, oder geeignete gassperrende Eigenschaften aufweist oder die Zusammensetzung vor unerwünschten Bestandteilen in der Folie schützt. Zum Beispiel kann die Folie aus einem Polymer hergestellt sein, das mit der Zusammensetzung nicht nachteilig wechselwirkt. Beispiele für solche Polymere sind die vorstehend zur Verwendung als Beschichtung angegebenen Polymere wie die vorstehend beschriebenen PVOH-Copolymere oder ethoxyliertes PVOH. Die Folie kann auch vorher mit einer geeigneten Beschichtung, außer am Versiegelungsteil, in der in WO 00/64667 beschriebenen Anordnung beschichtet sein. Eine andere Möglichkeit ist es, die Folie an den zum Bedecken des gefüllten Beutels geeigneten Flächen z.B. unter Verwendung von ähnlichen wie zum Besprühen der Innenseiten des Beutels gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendeten Sprühanordnungen direkt vor ihrer Verwendung zu beschichten.
Erwünschtermaßen weist die Deckfolie eine Dicke auf, die geringer ist, als diejenige der zum Bilden eines Beutels verwendeten Folie, da sie im Allgemeinen nicht gestreckt wird, so dass ein lokalisiertes Dünnerwerden der Lage nicht auftritt. Es ist auch erwünscht, dass sie eine Dicke aufweist, die geringer als diejenige der zum Bilden eines Beutels verwendeten Folie ist, um bei Verwendung einer Wärmeversiegelung zum Erweichen des Grundgewebes eine ausreichende Wärmeübertragung durch die Folie zu gewährleisten.
Die dicke der Deckfolie beträgt im Allgemeinen 20 bis 160 μm, vorzugsweise 40 bis 100 μm, wie 40 bis 80 μm oder 50 bis 60 μm.
Die Folien können durch jedes beliebige geeignete Mittel, z.B. durch eine Klebstoff- oder Wärmeversiegelung miteinander versiegelt werden. Andere Versiegelungsverfahren schließen Infrarot-, Radiofrequenz-, Ultraschall-, Laser-, Lösungsmittel-, Vibrations- und Drehschweißen ein. Ein Klebstoff wie eine wässrige PVOH-Lösung kann ebenso verwendet werden. Die Versiegelung ist erwünschtermaßen wasserlöslich, wenn die Behälter wasserlöslich sind. Die Gegenwart einer Beschichtung auf dem Versiegelungsteil der Folie würde die Versiegelung behindern oder verhindern und könnte eine Reduktion in der Versiegelungsstärke bewirken. Deshalb wird der Versiegelungsteil in der vorliegenden Erfindung durch die Beschichtungszusammensetzung unbeschichtet gelassen.
Wird eine Wärmeversiegelung verwendet, beträgt eine geeignete Versiegelungstemperatur z.B. 120 bis 197°C, z.B. 140 bis 150°C. Ein geeigneter Versiegelungsdruck beträgt z.B. 250 bis 600 kPa. Beispiele für Versiegelungsdrücke sind abhängig von der verwendeten Versiegelungsmaschine 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). Geeignete Versiegelungsverweilzeiten betragen 0,4 bis 2,5 Sekunden.
Der Fachmann kann eine geeignete Temperatur, einen geeigneten Druck und eine geeignete Verweilzeit zum Erzielen einer Versiegelung von gewünschter Integrität verwenden. Während erwünschtermaßen Bedingungen in den vorstehenden Bereichen ausgewählt werden, ist es möglich, ein oder mehrere dieser Parameter außerhalb des vorstehenden Bereichs zu verwenden, obwohl es nötig sein könnte, durch Veränderung der Werte der anderen zwei Parameter zu kompensieren.
Werden mehr als ein Behälter gleichzeitig aus derselben Lage gebildet, können die Behälter dann durch Abschneiden des Versiegelungsteils oder der Flansche voneinander getrennt werden. In einer anderen Ausführungsform können sie miteinender verbunden bleiben und z.B. mit Perforationen zwischen den einzelnen Behältern versehen sein, so dass sie zu einem späteren Stadium z.B. von einem Verbraucher leicht abgetrennt werden können. Werden die Behälter abgetrennt, können die Flansche dort gelassen werden. Jedoch werden die Flansche erwünschtermaßen teilweise entfernt, um ein noch attraktiveres Erscheinungsbild bereitzustellen. Im Allgemeinen sollten die verbliebenen Flansche für ästhetische Zwecke so klein wie möglich sein, während es zu berücksichtigen ist, dass ein gewisser Flansch erforderlich ist, um zu Gewährleisten, dass die zwei Folien aneinander gehaftet bleiben. Ein Flansch mit einer Breite von 1 mm bis 5 mm, vorzugsweise 1,5 mm bis 2,5 mm, besonders bevorzugt etwa 2 mm ist erwünscht.
Die Behälter können, falls gewünscht, selbst in Außenbehälter z.B. nicht wasserlösliche Behälter, die vor der Verwendung der wasserlöslichen Behälter entfernt werden, verpackt werden.
Die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Behälter können insbesondere bei Verwendung für eine Gewebepflege-, Oberflächenpflege- oder Geschirrspülzusammensetzung ein Höchstmaß von 5 cm ohne die Flansche aufweisen. 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 aufweisen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines eine Zusammensetzung enthaltenden Behälters, das Folgendes umfasst: a) Herstellen eines von einem Versiegelungsteil umgebenen Beutels in einer Folie, b) Beschichten der Innenseite des Beutels, jedoch nicht des Versiegelungsteils mit einer Beschichtung, c) Füllen des Beutels mit der Zusammensetzung, d) Anordnen einer Folie auf dem oberen Teil des gefüllten Beutels und über dem Versiegelungsteil und e) Versiegeln der Folien miteinander am Versiegelungsteil.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Behälter wasserlöslich ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei beide Filme einen Poly(vinylalkohol) umfassen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Beutel durch Wärmeformen der Folie gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zusammensetzung eine flüssige Zusammensetzung ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die flüssige Zusammensetzung mehr als 5 Gew.-% freies Wasser umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Beschichtung die Folie vor der Zusammensetzung schützt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Beschichtung die Zusammensetzung vor der Atmosphäre schützt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Beschichtung einen Poly(vinylalkohol), ein Cellulosederivat, Poly(vinyldichlorid), Polytetrafluorethylen, Gelatine, Polyacrylat oder Polyvinylpyrrolidon umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Beschichtung in Form einer Beschichtungslösung aufgebracht und vor dem Befüllen des Beutels mit der Zusammensetzung getrocknet wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Beschichtungslösung durch Sprühen oder elektrostatische Abscheidung aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zusammensetzung eine Gewebepflege-, Oberflächenpflege- oder Geschirrspülzusammensetzung ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Zusammensetzung eine Geschirrspül-, Wasserenthärter-, Wasch- oder Detergenzzusammensetzung ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Zusammensetzung ein Desinfektionsmittel, eine antibakterielle oder antiseptische Zusammensetzung oder eine Nachfüllzusammensetzung für ein Pumpspray ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Zusammensetzung eine landwirtschaftliche Zusammensetzung ist.