DE60215674T2

DE60215674T2 - Kapseln zum einbau in waschmittel- oder körperpflegezusammensetzungen

Info

Publication number: DE60215674T2
Application number: DE60215674T
Authority: DE
Inventors: Gordon Feng-Lung Edgewater HSU; M. Kristina Edgewater NEUSER; Joseph Robert Edgewater AHART; M. Deborah Edgewater COCCARO; A. Peter Trumbull DIVONE
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2022-08-03
Also published as: WO2003020864A1; US6927201B2; EP1421166B1; ATE343366T1; US20030060378A1; EP1421166A1; DE60215674D1; ES2275893T3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Kapseln, die eine kontinuierliche Phase, basierend auf einen Gemisch aus einem Öl mit einem thermoplastischen Polymer, und eine diskontinuierliche Phase, die sie selbst ist und/oder einen Wirkstoff und/oder ein Farbmittel enthält, aufweisen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bei vielen Handelsgegenständen, speziell Verbraucherprodukten, ist es wünschenswert, bestimmte Inhaltsstoffe abzutrennen, noch bevor sie in einem üblichen Behälter verkauft werden. Die Abtrennung ist besonders vorteilhaft, wo einer oder mehrere Inhaltsstoffe negative Wechselwirkungen miteinander aufweisen. Beispielsweise sind in Wäschewaschmitteln Enzyme bei der Entfernung von Flecken nützlich, aber es ist ebenso am besten, sie von anderen Bestandteilen zu entfernen, wie Quellen für Alkalität und oberflächenaktive Mittel, insbesondere anionische oberflächenaktive Mittel, wie lineare Alkylbenzolsulfonate oder Alkylsulfate. Bleichmittel, Vitamine, Duftstoffe, Pflanzenöle, Pflanzenextrakte und Ceramide sind weitere Beispiele von Inhaltsstoffen, die manchmal von dem Rest der Zusammensetzung getrennt werden müssen.
Eine bekannte Technik zur Trennung von Inhaltsstoffen in einem üblichen Behälter umfaßt die Einkapselung. Die Einkapselungstechnik ist für unterschiedliche Anwendungen allgemein bekannt. Im allgemeinen umfaßt die Einkapselung ein Medium, das mindestens eine Komponente umgibt und dadurch eine Barriere zwischen der „eingekapselten" Komponente und anderen Komponenten bereitstellt. Die Barriere ist typischerweise temporär und so gestaltet, das eingekapselte Material zu der gewünschten Zeit, wie bei einer speziellen Temperatur, bei der Reaktion oder Auflösung mit Chemikalien oder aufgrund von mechanischer Belastung aufzubrechen und freizusetzen. Verfahren zur Einkapselung umfassen Koazervation, Liposomenbildung, Granulierung, Beschichtung, Emulgierung, Zerstäubung und Sprühkühlung.
WO 92/20771 offenbart Teilchen mit einem im wesentlichen wasserfreien Kern, umfassend ein Matrixpolymer, das einen Wirkstoff enthält, eine Schicht aus hydrophobem Öl um den Kern und eine Hülle aus Polymer um die Ölschicht. Das Verfahren zur Herstellung der Teilchen umfaßt die Schritte der Dispersion in Öl von Teilchen eines Matrixpolymers, das einen Wirkstoff enthält, Feinverteilung dieser Dispersion in der wässerigen Lösung und die Bildung einer festen Polymerhülle um die Tröpfchen der Matrixteilchen.
Norbury et al. (US-Patente 4,976,961 und 5,013,473) offenbaren die Zugabe eines Polymers (das ein Polystyrol-Polybutadien-Polystyrol-Blockcopolymer, z. B. Kraton^® 1107 sein kann) oder eines Wachses zu einer Ölphase zur Erhöhung der Viskosität des Öls. Die Öl-Polymerphase bildet einen Kern der Norbury-Kapsel; das Hüllenmaterial wird aus einem anderen Polymer gebildet.
Falholt et al. (US-Patent 4,906,396, UK 2 186 884 und EP 0 273 775 ) offenbaren ein Schutzenzymsystem, worin die Enzyme in einem hydrophoben Material dispergiert werden, das ein Organopolysiloxanöl oder ein Kohlenwasserstoff mit hohem Molekulargewicht ist, einschließlich einem festen oder wachsartigen Material. Besonders bevorzugt sind die hydrophoben Flüssigkeiten, die durch Suspendieren darin hydrophober Feststoffteilchen, wie hydrophobes Siliciumdioxid, stabilisiert worden sind.
Mitchnick et al. (US-Patent 5,733,531) offenbaren eine kosmetische Sonnenschutz-Zusammensetzung, enthaltend Teilchen, die eine Matrix und eine UV-schwächende Verbindung umfassen, die in die Matrix eingeführt wird. Eine bevorzugte Einkapselungsmatrix umfaßt Wachs. Bestimmte polymere Materialien können ebenso eingesetzt werden.
Ratuiste et al. (US-Patent 5,589,370) offenbaren ein Verfahren zur Einkapselung von empfindlichen Materialien, wobei die Kapsel eine Öldispersion, die einen Wirkstoff hält, und eine äußere Polymerhülle, die die Öldispersion umgibt, enthält. Tsaur et al. (US-Patent 5,441,660 und US-Patent 5,434,069) offenbaren ebenso eine Kapsel, enthaltend eine Öldispersion, die einen Wirkstoff enthält, und die Polymerhülle, die die Dispersion umgibt. Ein anderes Patent von Tsaur et al. (US-Patent 5,498,378) offenbart Wachskapseln, enthaltend ein Strukturierungsmittel, welches ein hydrophobes Siliciumdioxid, ein Kohlenwasserstoffmaterial und organophiler Ton sein kann. Ein Beispiel eines Kohlenwasserstoffes mit hohem Molekulargewicht wird als ein Kohlenwasserstoffkautschuk oder Elastomere angegeben.
Morrison et al. (US-Patent 5,879,694) offenbaren transparente, feste Gelkerzen, umfassend ein Kohlenwasserstofföl und ein Blockcopolymer eines thermoplastischen Kautschuks (z. B. Kraton^®-Reihe von Polymeren).
Trotz zahlreicher Kapseln in der Technik bleibt das Problem bestehen, eine kommerziell attraktive Kapsel herzustellen, die stabil ist – der eingekapselte Inhaltsstoff sollte nicht aus der Kapsel bei der Lagerung auslaufen (besonders wichtig ist die Stabilität der Kapseln in flüssigen Zusammensetzungen) – aber den geschützten Inhaltsstoff während der normalen Verwendung leicht freisetzen sollte. Eine weitere Herausforderung ist, daß die Kapseln mit relativer Leichtigkeit hergestellt werden müssen. Beispielsweise kann in einigen Kapseln des Standes der Technik die Schmelztemperatur des eingekapselten Materials das eingekapselte Material während des Einkapselungsverfahrens beschädigen.
Ein weiteres, spezielleres Problem mit den Kapseln für Verbraucherprodukte ist die Herstellung von entweder transparenten oder gefärbten Kapseln. Das Einkapselungsmaterial, beispielsweise Wachs, ist typischerweise opak. Bei solchen Kapseln verdeckt, wenn der eingekapselte Inhaltsstoff ein Farbmittel ist, die opake Hülle den gefärbten Kern. Noch ist es häufig wünschenswert, eine gefärbte Kapsel herzustellen, um die Anziehung des Verbraucherproduktes zu erhöhen. Der Einschluß des Farbmittels in das Hüllenmaterial verringert jedoch die Wahl an Farbmitteln auf öllösliche Farbmittel (da die meisten Einkapselungsmaterialien hydrophob sind). Daher ist es wünschenswert, einen wasserlöslichen Farbstoff in der transparenten Hülle einzukapseln, um gefärbte Kapseln herzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung umfaßt Kapseln, umfassend eine kontinuierliche und eine diskontinuierliche Phase, wobei die kontinuierliche Phase ein thermoplastisches Copolymer und ein Kohlenwasserstofföl umfaßt. Die diskontinuierliche Phase ist entweder selbst ein Wirkstoff und/oder Farbmittel und/oder umfaßt einen Wirkstoff und/oder ein Farbmittel. Die Erfindung umfaßt ebenso Waschmittel- und Körperpflegezusammensetzungen, bevorzugt flüssig, die die Kapseln einschließen. Folglich stellt die vorliegende Erfindung eine Kapsel nach Anspruch 1, eine in Anspruch 10 spezifizierte Waschmittelzusammensetzung und eine Körperpflegezusammensetzung nach Anspruch 14 bereit.
Die folgende ausführliche Beschreibung und die Beispiele zeigen einige der Wirkungen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen. Die Erfindung und die Ansprüche sind jedoch nicht auf die folgende Beschreibung und Beispiele beschränkt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Außer in den Arbeits- und Vergleichsbeispielen, oder wo anders explizit angegeben, sollen alle Zahlen in dieser Beschreibung die Mengen an Material oder Reaktionsbedingungen, die physikalischen Eigenschaften von Materialien und/oder die Verwendung selbstverständlich durch das Wort „etwa" modifiziert angeben. Alle Mengen beziehen sich auf das Gewicht, wenn nicht anders angegeben.
Zur Vermeidung von Zweifeln soll das Wort „umfassend" einschließlich, aber nicht notwendigerweise, „bestehend aus" oder „zusammengesetzt aus" bedeuten. Mit anderen Worten sollen die aufgelisteten Schritte oder Optionen nicht ausschließlich sein.
Unter dem Ausdruck „isotrop", wie hierin verwendet, ist ein Gemisch aus einem Blockcopolymer und einem Kohlenwasserstofföl zu verstehen, das minimale oder keine Trübheit (d. h. Lichtstreuung) bei 20°C aufweist.
Unter dem Ausdruck „kontinuierlich" ist notwendigerweise nicht „isotrop" zu verstehen. Der Ausdruck „kontinuierlich" wird hierin verwendet, um die Phase anzugeben, die im Volumen während der Emulgierung oder Dispersion der diskontinuierlichen Phase in der kontinuierliche Phase vorherrschend ist.
Unter dem Ausdruck „Kohlenwasserstofföl", wie hierin verwendet, ist ein Kohlenwasserstofföl mit einer maximalen Viskosität von etwa 10 kg/(m) (s), bevorzugt nicht mehr als etwa 5 kg/(m) (s) zu verstehen.
Unter dem Ausdruck „Wachs", wie hierin verwendet, ist ein hydrophobes Material zu verstehen, das bei 20°C fest ist. Unter „fest" zu verstehend, daß der Inhaltsstoff bei 20°C nicht mobil ist.
Unter dem Ausdruck „nicht mischbar", wie hierin verwendet, ist zu verstehen, daß die diskontinuierliche Phase keine einzelne Phase mit der kontinuierlichen Phase bildet, d. h. die zwei Phasen bilden eine Teilung zwischen den Phasen.
Der Ausdruck „transparent", wie hierin verwendet, umfaßt sowohl transparent als auch transluzent, und bedeutet, daß ein Inhaltsstoff, oder ein Gemisch, oder eine Phase, oder eine Kapsel, oder eine Zusammensetzung oder eine Verpackung gemäß der Erfindung bevorzugt eine Durchlässigkeit von mehr als 25 %, stärker bevorzugt mehr als 30 %, am stärksten bevorzugt mehr als 40 %, optimalerweise mehr als 50 % in dem sichtbaren Teil des Spektrums (ungefähr 410-800 nm) aufweist.
Alternativ kann das Absorptionsvermögen bei weniger als 0,6 (ungefähr äquivalent zu 25 % Durchlässigkeit) oder durch eine Durchlässigkeit von mehr als 25 % gemessen werden, wobei % Durchlässigkeit gleich: 1/10^{Absorptionsvermögen} × 100 %. Für die Zwecke der Erfindung sollte sie transparent/transluzent sein, so lange wie der Bereich des sichtbaren Lichts mehr als 25 % Durchlässigkeit aufweist.
Die erfindungsgemäßen Kapseln umfassen eine diskontinuierliche Phase, enthaltend einen Inhaltsstoff, der eingekapselt werden soll, und eine kontinuierliche Phase, die die diskontinuierliche Phase umgibt.
KONTINUIERLICHE PHASE
Die kontinuierliche Phase der erfindungsgemäßen Kapseln umfaßt ein Kohlenwasserstofföl und ein Blockcopolymer, enthaltend mindestens einen rigiden Block und mindestens einen flexiblen Block. Das Gemisch aus dem Kohlenwasserstofföl und dem Blockcopolymer gemäß der vorliegenden Erfindung ist bei 20°C isotrop. Es sollte selbstverständlich sein, daß, da das Copolymer bei 20°C nicht gießbar ist (statt dessen ist es fest), es schwierig sein kann, das Copolymer mit dem Öl bei 20°C zu vereinigen, um festzustellen, ob das Gemisch isotrop ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Gemisch bei irgendeiner geeigneten Temperatur gebildet werden, bei der das verflüssigte Copoly mer ein isotropes, flüssiges Gemisch mit dem Öl bildet. Die Copolymer/Öl-Gemische, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, bleiben jedoch nach dem Abkühlen auf 20°C isotrop.
Bevorzugt ist insbesondere in dem Fall von gefärbten Kapseln die kontinuierliche Phase transparent und nicht gefärbt.
Blockcopolmer
Gemäß der Erfindung wird das Copolymer, das in der kontinuierlichen Phase der erfindungsgemäßen Kapseln eingesetzt wird, aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus einem Triblock-Copolymer, Stern-Copolymer und Multiblock-Copolymer, wobei das Copolymer mindestens einen Triblock mit einer Struktur umfaßt: rigider Block – flexibler Block – rigider Block. Bevorzugt ist der rigide Block das Polymer vom Styroltyp und der flexible Block das Polymer vom Kautschuktyp. Aufgrund des Einsatzes des rigiden-flexiblen-rigiden-Blockcopoylmers wird die Viskosität des Öls erhöht, und die gehärtete kontinuierliche Phase wird gebildet, wobei die resultierende Kapsel noch ausreichend weich und krümelig ist, um die diskontinuierliche Phase bei normaler Verwendung freizusetzen. Das Copolymer mischt sich einheitlich mit dem Öl bei einer Temperatur, die viel niedriger ist als der Schmelzpunkt des Wachses, wodurch die Einkapselung von temperaturempfindlichen Inhaltsstoffen, beispielsweise Bleiche, Duftstoff, Enyzm, Pflanzenöl usw. ermöglicht wird. Ein weiterer Vorteil der Verwendung des Copolymers ist, daß es nicht notwendig (obwohl möglich) ist, ein oberflächenaktives Mittel bei der Herstellung einer einheitlichen Verteilung der diskontinuierlichen Phase in der kontinuierlichen Phase zu verwenden; die Vermeidung des oberflächenaktiven Mittels macht das Einkapselungsverfahren leichter und preisgünstiger. Außerdem verbessert die Abwesenheit des oberflächenaktiven Mittels die Stabilität des eingekapselten Inhaltsstoffes, da das oberflächenaktive Mittel einen potentiellen Durchdringungskanal für eine äußere Umgebung bereitstellt.
Die bevorzugten Copolymere sind transparent und nicht gefärbt, um eine transparente und nicht gefärbte kontinuierliche Phase zu erhalten.
Beispiele von geeigneten Copolymeren umfassen die, die in Morrison et al. (US-Patent 5,879,694), hierin durch Verweis aufgenommen, beschrieben sind, sind aber nicht darauf beschränkt.
Ein Triblockpolymer oder ein Gemisch aus Triblockpolymer mit Diblockpolymer ist bevorzugt, da es leichter robuste Kapseln ohne die Zugabe eines hydrophoben Feststoffes bildet, was noch zu Kapseln mit einer transparenten Hülle führt.
Jedes der Triblock-, Sternblock- und/oder Multiblock-Copolymere in der Erfindung enthält mindestens zwei thermodynamisch inkompatible Segmente. Unter dem Ausdruck thermodynamisch inkompatibel in bezug auf die Polymere ist zu verstehen, daß das Polymer mindestens zwei inkompatible Segmente enthält, beispielsweise mindestens ein hartes und ein weiches Segment. Im allgemeinen ist in einem Triblockpolymer das Verhältnis von Segmenten eines hart, eines weich, eines hart oder ein A-B-A-Copolymer. Die Multiblock- und Sternblock-Copolymere können jegliche Kombination von harten und weichen Segmenten enthalten, vorausgesetzt daß sowohl harte als auch weiche Merkmale vorliegen. In dem optionalen Diblockcopolymer sind die Blöcke sequentiell in bezug auf harte und weiche Segmente.
Kommerziell erhältliche thermoplastische Polymere vom Kautschuktyp, die bei der Bildung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen besonders nützlich sind, werden unter dem Markennamen Kraton^® von Shell Chemical Company verkauft. Die Kraton^®-Kautschukpolymere werden als Elastomere beschrieben, die eine unübliche Kombination aus hoher Festigkeit und geringer Viskosität und eine einheitliche Molekülstruktur der linearen Diblock-, Triblock- und Stern-Copolymere aufweisen. Jedes Molekül des Kraton^®-Kautschuks soll aus Blocksegmenten von Styrolmono mereinheiten und Kautschukmonomer- und/oder -comonomereinheiten bestehen. Jedes Blocksegment kann aus 100 oder mehr Monomer- oder Comonomereinheiten bestehen. Die bekannteste Struktur ist der lineare ABA-Blocktyp; Styrol-Butadien-Styrol (SBS) und Styrol-Isopren-Styrol (SIS), das von der Kraton^® D-Kautschukreihe ist.
Ein Polymer zweiter Generation von diesem allgemeinen Typ ist die Kraton^®-G-Reihe. Dieses Copolymer umfaßt eine Struktur vom Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Typ (S-EB-S). Die Kraton^®-G-Reihe ist in der Praxis der Erfindung bevorzugt, da die Copolymere von dieser Reihe hydriert sind und daher thermisch stabiler sind; das heißt, es ist weniger wahrscheinlich, daß während des Mischens der Polymere der G-Reihe mit dem Öl Zersetzung auftritt (die Polymere der D-Reihe mit Ungesättigtheit in dem Kautschukblock). Die Kraton^®-G-Kautschuke sind mit Paraffin- und Naphthinölen verträglich und die Triblockcopolymere nehmen mehr als das 20fache ihres Gewichtes in Öl auf, um ein Produkt herzustellen, das in der Konsistenz von einem „Jello^®" bis zu einem stark elastischen Kautschukmaterial in Abhängigkeit der Sorte und der Konzentration des Kautschuks variieren kann.
Die gegebenenfalls gemischten Diblockpolymer umfassen den AB-Typ, wie Styrol-Ethylenpropylen (S-EP) und Styrol-Ethylenbutylen (S-EB), Styrol-Butadien (SB) und Styrol-Isopren (SI).
Die ABA-Struktur des Kraton^®-Kautschuktmoleküls weist Polystyrolendblöcke und elastomere Mittelblöcke auf. Diese Reihe von Polymeren wird als Compoundierinhaltsstoff oder Additiv in Haftmitteln, Dichtmitteln und Beschichtungen, Asphaltmodifikationen für Straßen und Dächer, Polymermodifikationen, Duroplastmodifikationen und Ölmodifikationen angegeben, einschließlich der Verwendung als Viskositätsindexverbesserer, Schmierfette und Gele. Bestimmte Sorten der Kraton^®-D-Reihen sind ebenso als Viskositätsmodifikatoren zur Formulierung von Mehrbereichsmotorölen nützlich.
Die internationale Patentanmeldung Nr. WO 88/00603, veröffentlicht am 28. Jan. 1988, von Francis et al. beschreibt Blockcopolymere, die als eine oder mehrere Komponenten in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Diese Blockcopolymere werden als Gele oder gelartige, flüssige, gestreckte Polymerzusammensetzungen beschrieben, die ein inniges Gemisch eines Blockcopolymers, enthaltend relativ harte Blöcke und relativ elastomere Blöcke, umfassen können. Das zusätzliche Polymer- oder Copolymermaterial weist zumindest Teilverträglichkeit mit und eine höhere Glasübergangserweichungs- oder -schmelztemperatur als die harten Blöcke des Blockcopolymers auf. Das Copolymer weißt außerdem mindestens 500 Gewichtsteile der Streckflüssigkeit pro 100 Teile des Blockcopolymers auf, wobei die Flüssigkeit vorliegt, um die elastomeren Blöcke des Blockcopolymers zu strecken und zu erweichen. Die Streckflüssigkeit kann ein Kohlenwasserstofföl und/oder ein synthetisches Öl sein. Die gesamte Offenbarung von dieser veröffentlichten Anmeldung wird hierin aufgenommen.
Die internationale Patentanmeldung Nr. WO 88/00603 bezieht sich ebenso auf die Europäische Patentanmeldung Nr. 224389 von Garmarra et al., veröffentlicht am 3. Juni 1987. Diese Europäische Patentanmeldung offenbart Styrol-Dien-Blockcopolymerzusammensetzungen und offenbart insbesondere ein Gemisch aus Triblockcopolymeren und einem Kohlenwasserstofföl, wobei das Gemisch aus Triblockcopolymeren ein Triblockpolymer mit (a) einem Verhältnis von Styrol zu Ethylenbutylen von 14 bis 30 Styrolblöcken zu 70 bis 86 Ethylenbutylenblöcken, und (b) ein Ethylen-Butylen-Verhältnis von 31 bis 35 Styrolblöcken zu 65 bis 69 Ethylen-Butylen-Blöcken umfaßt, und wobei das Verhältnis von Copolymer A zu Copolymer B etwa 15 zu 85 bis etwa 85 zu 15 beträgt. Diese Zusammensetzungen sind als Dichtungsmaterialien besonders nützlich. Die Offenbarung der Europäischen Patentanmeldung Nr. 224389 wird hierin ebenso durch Verweis aufgenommen.
US-Patent Nr. 5,221,534 offenbart Gele mit einem Mineralöl und Mischungen aus Di- und Triblockcopolymeren. Diese Gele sind für Gesundheits- und Schönheitshilfsmittelzusammensetzungen nützlich. Diese Gesundheits- und Schönheitshilfsmittelzusammensetzungen enthalten mindestens zwei Diblock- oder Triblockcopolymere und eine wirksame Menge von einem oder mehreren kosmetischen Inhaltsstoffen. Bevorzugte Zusammensetzungen in US-Patent Nr. 5,221,534 enthalten sowohl Diblock- als auch Triblockcopolymere, wobei die Polymermischung etwa 5 bis 95 Gew.-% Diblockpolymer bis 95 bis 5 Gew.-% Triblockpolymer beträgt. Die gesamte Offenbarung von US-Patent Nr. 5,221,534 ist hierin ebenso durch Verweis aufgenommen.
US-Patent Nr. 4,369,284 beschreibt ein transparentes Gel, hergestellt aus Triblockcopolymeren und Ölen, einschließlich lebensmitteltauglichen und technische Weißmineralölen. Die Triblockcopolymere darin ergeben spezielle Styrolendblöcke an Ethylen- und Butylenmittelblöcken. Das Verhältnis von Endblock zu Ethylen- und Butylenmittelblock liegt zwischen 31 : 69 und 40 : 60. Es ist jedoch in der vorliegenden Erfindung bevorzugt, daß das Verhältnis von Endblock zu Ethylen- und Butlyenmittelblock weniger als 31 : 69 beträgt. Der Polymergehalt in den Beispielen von US-Patent Nr. 4,369,284 beträgt 5,9 bis 25 Prozent. Die Offenbarung von US-Patent Nr. 4,369,284 wird hierin in ihrer Gesamtheit aufgenommen.
US-Patent Nr. 5,132,355 offenbart Polyethylenblockcopolymere vom A-B-A-Typ, wo A ein „harter" Block und B ein „weicher" Block ist. Das Gel, das aus diesem Diblockcopolymer hergestellt wird, wird für komplex geformte Kerzen, wenn sie mit Paraffinwachs verwendet werden, als nützlich offenbart.
Das bevorzugte Polymer ist ein Triblockpolymer des Kraton^® G-Typs, insbesondere Kraton^® G-1650. Kraton^® G-1650 ist ein SEBS-Triblockcopolymer, das eine relative Dichte von etwa 0,91 aufweist, und eine Zugfestigkeit von etwa 3,45 Newton/m² aufweisen soll, wie durch das ASTM-Verfahren D-412-Zugbackentester-Trenngeschwindigkeit 25,4 cm/min gemessen. Der Gehalt von Styrol zu Kautschuk von Kraton^® G-1650 wird durch den Hersteller auf etwa 29 : 71 bestimmt, und die Brookfield-Viskosität beträgt etwa 8 kg/(m) (s) (Toluollösung, bei 25°C, 25 Gew.-%). Die Shore-A-Härte beträgt etwa 75.
Zur Herstellung transparenter Kapseln wird bevorzugt ein Gemisch aus Kraton^® 1650 mit Kraton^® 1702 eingesetzt, selbst wenn Kraton^® 1650 an sich ausreichend ist. Das Gemisch kann in einigen Fällen bevorzugt sein, um die Härte der Kapseln zu erhöhen, während die Transparenz erhalten wird.
Ein Diblockcopolymer kann mit dem Triblock- oder Stern-Copolymer eingesetzt werden. Kraton^® 1702 ist ein Diblockcopolymer (Styrol-Etyhlen/Propylen). Wenn das Gemisch aus zwei Kraton^®-Polymeren verwendet wird, liegt das Gewichtsverhältnis von Kraton^® 1650 zu Kraton^® 1702 im allgemeinen bei 1 : 10 bis 10 : 1, stärker bevorzugt 3 : 1 bis 7 : 1, am stärksten bevorzugt 2 : 1 bis 5 : 1 und optimalerweise 1 : 1 bis 4 : 1.
Das Blockcopolymer wird in den erfindungsgemäßen Kapseln im allgemeinen in einer Menge von 0,1 % bis 15 %, stärker bevorzugt 0,5 % bis 10 %, am stärksten bevorzugt 0,5 % bis 7 %, und optimalerweise 1 % bis 4 %, bezogen auf das Gewicht der kontinuierlichen Phase, eingesetzt.
Kohlenwasserstofföl
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jegliches Kohlenwasserstofföl eingesetzt werden, so lange wie: (1) es bei Raumtemperatur ein Öl ist (d. h. eine maximale Viskosität von etwa 10 kg/(m) (s), bevorzugt nicht mehr als etwa 5 kg/(m) (s) aufweist) und (2) ein isotropes Gemisch mit dem oben beschriebenen Blockcopolymer bildet.
Die Isotropie des Gemisches kann durch Messen der Lichtstreuung bestimmt werden (wie z. B. durch Trübungsmessung). Wenn die Trübung minimal oder keine bei 20°C ist, ist das Gemisch isotrop. Die geeignete Vorrichtung zum Messen der Trübung ist der UV-VIS-Spektrophotometer (Trübung wird in dem Bereich des sichtbaren Lichts gemessen), beispielsweise HP-8452: Gemische mit einer Durchlässigkeit von mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 70 % und darüber sind zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet.
Natürliches oder synthetisches Kohlenwasserstofföl oder Gemische davon können eingesetzt werden. Im allgemeinen kann das Kohlenwasserstofföl ein Paraffinöl, ein Naphthinöl, Pflanzenöl, Mineralöl oder dergleichen sein. Beispiele umfassen Mineralöl, Rizinusöl, Pflanzenöl, Maisöl, Erdnußöl, Jojobaöl, 2-Ethylhexyloxystearat (und andere Alkyloxystearate), acetylierten Lanolinalkohol, Alkylpalmitate, wie Isopropylpalmitat, 2-Ethylhexylpalmitat, Glyceroltriacetate, Diisopropyladipat, Dioctyladipat (und andere Alkyladipate), Isopropylmyristat, C12- bis C15-Alkoholbenzoate und dergleichen, sind aber nicht darauf beschränkt.
Am stärksten bevorzugt ist das Öl Mineralöl, da sowohl wirtschaftlich als auch am verträglichsten mit dem Blockcopolymer ist.
Wenn bevorzugt Blockcopolymere der Kraton^®-Reihen eingesetzt werden (d. h. Styrol-Elastomer-Blockcopolymere), ist das Öl im wesentlichen frei von Silikon-enthaltenden Ölen, um optimale isotrope Gemische zu erhalten. Unter „im wesentlichen frei" ist zu verstehen, daß in der kontinuierlichen Kraton^®/Öl-Phase die Menge an Silikonöl bevorzugt weniger als 2 %, bezogen auf das Gewicht der kontinuierlichen Phase, stärker bevorzugt weniger als 1 %, am stärksten bevorzugt weniger als 0,5 % und optimalerweise 0 % beträgt.
Die bevorzugten Öle sind transparent und nicht gefärbt, um eine transparente und nicht gefärbte kontinuierliche Phase zu erhalten (obwohl die gefärbte kontinuierliche Phase ebenso in den Umfang der Erfindung einbezogen ist).
Optionale bevorzugte Inhaltsstoffe in der kontinuierlichen Phase
Ein bevorzugter Inhaltsstoff für die kontinuierliche Phase, um die Kapseln zu verstärken, ist ein hydrophober Feststoff. Dieser Inhaltsstoff bildet ein isotropes Gemisch mit dem Copolymer/Öl-Gemisch, wenn es erhitzt wird, aber beim Abkühlen wird das Gemisch nicht länger isotrop sein. Daher sollte die Isotropie des Copolymers/Öls (und daher die Eignung des ausgewählten Öls) in Abwesenheit des hydrophoben Feststoffes getestet werden. Wenn außerdem transparente Kapseln gewünscht sind, ist die Zugabe eines hydrophoben Feststoffes nicht bevorzugt. Beispiele von geeigneten hydrophoben Feststoffen umfassen Wachs, mikrokristallines Wachs, Fettsäure, hydrophobes Siliciumdioxid, Pigment (beispielsweise Titandioxid), Fettalkohole, thermoplastische Homopolymere (bevorzugt Polymere mit einem Schmelzpunkt von weniger als 95°C, um das Auskochen der wässerigen Phase zu verhindern), wie Polyethylen, Polypropylen, und Gemische davon, sind aber nicht darauf beschränkt.
Bevorzugt wird der hydrophobe Feststoff aus Paraffinwachs, Bienenwachs, mikrokristallinem Wachs, Polyethylen, Polypropylen, am stärksten bevorzugt Paraffinwachs oder Bienenwachs, aufgrund seines geringen Preises und der leichten Verarbeitbarkeit ausgewählt.
Die kontinuierliche Phase umfaßt im allgemeinen 0,1 % bis 60 %, stärker bevorzugt 5 % bis 50 %, am stärksten bevorzugt 10 % bis 40 % und optimalerweise 30 % bis 35 % des hydrophoben Feststoffes, um das beste Gleichgewicht zwischen der Festigkeit der Kapseln und ihrer Brüchigkeit in Verwendung (bezogen auf das Gewicht der gesamten kontinuierlichen Phase) zu erreichen.
DISKONTINUIERLICHE PHASE
Die diskontinuierliche Phase der erfindungsgemäßen Kapseln ist diese selbst und/oder umfaßt einen Wirkstoff und/oder ein Farbmittel. In einigen Ausführungsformen der Erfindung ist die diskontinuierliche Phase selbst ein Wirkstoff, beispielsweise ein Pflanzenöl, wie Sonnenblumensamenöl, in Körperpflegezusammensetzungen. In anderen Aus führungsformen ist die diskontinuierliche Phase selbst ein Farbmittel (beispielsweise ein festes Pigment). In noch anderen Ausführungsformen dient die diskontinuierliche Phase als ein Vehikel für einen Wirkstoff und/oder ein Farbmittel. Und in noch anderen Ausführungsformen der Erfindung dient die diskontinuierliche Phase selbst als ein Wirkstoff und/oder Farbmittel und umfaßt ebenso außerdem einen weiteren Wirkstoff und/oder Farbmittel. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die diskontinuierliche Phase nicht mit der kontinuierlichen Phase mischbar, um das Aussetzen der diskontinuierlichen Phase der Umwelt außerhalb der Kapsel zu verhindern. Die diskontinuierliche Phase kann eine Lösung (wässerig oder Öl), ein Öl, eine Emulsion, eine Dispersion oder ein Feststoff sein. Die bevorzugte Form der diskontinuierlichen Phase ist ein Öl oder eine Lösung (Öl oder wässerige Lösung) aufgrund der relativen Leichtigkeit der Einführung des Öls oder der Lösung in die kontinuierliche Phase. Die Kapseln können mehr als eine diskontinuierliche Phase umfassen.
Wenn der/das zusätzliche Wirkstoff/Farbmittel öllöslich ist, dann wird ein Öl ausgewählt, um den/das Wirkstoff/Farbmittel in der diskontinuierlichen Phase zu tragen; wenn der/das Wirkstoff/Farbmittel wasserlöslich ist, dann ist die diskontinuierliche Phase eine wässerige Lösung. Natürlich können, wie oben erwähnt, Feststoffe ohne Herstellung einer Lösung eingesetzt werden.
Die diskontinuierliche Phase liegt in einer Menge von 0,01 bis 45 %, stärker bevorzugt 5 bis 45 %, am stärksten bevorzugt 10 bis 40 %, und optimalerweise 20 bis 35 % vor (bezogen auf das Volumen der Kapsel), um ausreichend Wirkstoff/Farbmittel zuzuführen, ausreichend Schutz für den/das Wirkstoff/Farbmittel bereitzustellen und die leichte Verarbeitung beizubehalten.
Am stärksten bevorzugt enthält die Kapsel sowohl den Wirkstoff als auch das Farbmittel in der transparenten Hülle, um ein visuelles Signal für den Verbrauchter bereitzustellen, daß eine Zusammensetzung einen zusätzlichen, wirksamen Inhaltstoff enthält.
Wirkstoff
Die Wahl des Wirkstoffes hängt größtenteils davon ab, ob die Endverbraucherzusammensetzung eine Waschmittelzusammensetzung oder eine Körperpflegezusammensetzung ist. Wie oben erwähnt, kann die diskontinuierliche Phase selbst einen Wirkstoff darstellen, so daß es nicht notwendig ist, daß ein weiterer Wirkstoff vorliegt. Daher kann ein weiterer Wirkstoff in einer Menge von 0,01 bis 50 %, stärker bevorzugt 0,1 bis 20 Gew.-% der diskontinuierlichen Phase vorliegen.
Typische zusätzliche Wirkstoffe umfassen ein Bleichmittel, einen Bleichmittelpräkursor, ein oberflächenaktives Mittel, ein Enzym, einen Aufheller, einen Gewebeweichmacher, eine Antifaltenverbindung, einen Farbstoffixierer, Farbstoffübertragungsinhibitoren, Antivergrauungspolymere, Schmutzablösepolymere, ein Antischaummittel, einen Duftstoff, ein Silikonöl, ein Pflanzenöl, ein Vitamin, ein Pflanzenextrakt, eine Hydroxycarbonsäure, ein Antioxidationsmittel, ein antibakterielles Mittel, ein Feuchthaltemittel und Gemische davon, sind aber nicht darauf beschränkt.
Wirkstoffe werden nachstehend ausführlich unter den Abschnitten Waschmittelzusammensetzungen und Körperpflegezusammensetzungen beschrieben.
Farbmittel
Das Farbmittel kann ein Farbstoff oder ein Pigment sein. Farbstoffe sind bevorzugt, da sie wasserlöslich sind und daher leichter in Kapseln im Vergleich zu Pigmenten, die typischerweise nicht wasserlöslich sind, einzuführen sind. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein wasserlösliches Farbmittel eingesetzt. Am stärk sten bevorzugt wird ein wasserlöslicher Farbstoff allein oder in Beimischung mit einem Wirkstoff innerhalb einer transparenten, nicht gefärbten, kontinuierlichen Phase eingekapselt.
Kapselform und -größe
Die bevorzugten Kapseln sind im wesentlichen kugelförmig, insbesondere wenn sie in transparente Zusammensetzungen und/oder transparente Verpackungen eingeführt werden, um ein angenehmes, kommerziell attraktives Aussehen bereitzustellen. Andere Formen, wie Stern, Scheibe, Quadrat und oval, sind jedoch möglich.
Die Größe der Kapseln ist so, damit sie für die Einführung in Waschmittel- oder Körperpflegezusammensetzungen geeignet sind. Der typische Größenbereich beträgt 300 μm bis 5.000 μm, stärker bevorzugt 500 μm bis 3.000 μm, am stärksten bevorzugt 800 μm bis 1.600 μm, um Sichtbarkeit bereitzustellen, während einheitliche Suspension sichergestellt ist.
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DER KAPSELN
Die erfindungsgemäßen Kapseln können durch jedes Einkapselungsverfahren hergestellt werden. Bevorzugt werden die Kapseln jedoch durch das folgende Verfahren hergestellt.
Das bevorzugte Verfahren umfaßt das Eintauchen von Tröpfchen einer Emulsion oder einer Dispersion, die die kontinuierlichen und diskontinuierlichen Phasen enthält, in eine wässerige Härtungslösung, die ein oberflächenaktives Mittel mit hohem HLB-Wert und/oder ein Superbenetzungsmittel enthält.
In dem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Emulsion oder Dispersion durch Mischen der kontinuierlichen und diskontinuierlichen Phase hergestellt, wobei letzteres den einzukapselnden Inhaltsstoff enthält oder dieser ist, beispielsweise eine Bleichmittellösung oder ein Pflanzenöl. In der bevorzugten Ausführungsform wird das Copolymer geschmolzen, mit Öl gemischt, dann wird die diskontinuierliche Phase unter Rühren (Bewegung) zugegeben, um das einheitliche Mischen der Inhaltsstoffe zu gewährleisten. Die resultierende Emulsion/Dispersion wird bevorzugt bei einer Temperatur in dem Bereich von 40°C bis 95°C gehalten. Am stärksten bevorzugt wird die Verwendung von direkter Wärme vermieden. Ein am stärksten bevorzugter Temperaturbereich ist 60°C bis 75°C.
Die resultierende Emulsion/Dispersion wird entweder als Strom oder tropfend in die Härtungslösung gegeben, die ein oberflächenaktives Mittel mit einem relativ hohen HLB-Wert und/oder ein Superbenetzungsmittel enthält, wodurch die diskreten Kapseln gebildet werden. Gegebenenfalls kann Druck beim Ausstoßen des Stroms eingesetzt werden, um sicher zu stellen, daß der Strom in die Oberfläche der Härtungslösung eindringt. Die Härtungslösung kann ebenso abgekühlt, gerührt und/oder unter Druck gesetzt werden. Die Härtungslösung wird durch Vereinigen von Wasser und mindestens einem oberflächenaktiven Mittel mit einem hohen HLB-Wert und/oder einem Superbenetzungsmittel hergestellt.
Die oberflächenaktiven Mittel für die Härtungslösung werden aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus oberflächenaktiven Mitteln mit hohem HLB-Wert (7 bis 25, bevorzugt 10 bis 20, am stärksten bevorzugt 12 bis 16), bevorzugt lineare und verzweigte nicht-ionische Verbindungen, wie Neodol^® 25-12, 25-9 und Tergitol^® 15-S-9. In der am stärksten bevorzugten Ausführungsform ist das oberflächenaktive Mittel Neodol^® 25-12, das eine Kohlenstoffkettenlänge zwischen 12 und 15 mit 12 Ethylenoxidgruppen pro Molekül aufweist.
Der Oberflächenspannungsmodifikator oder das Superbenetzungsmittel ist ein sehr wirksames oberflächenaktives Mittel mit geringer Oberflächenenergie. Beispiele von Superbenetzungsmitteln sind folgende:
Das am stärksten bevorzugte Superbenetzungsmittel ist Silwet^® L-77 aufgrund seiner leichten Verfügbarkeit und optimalen Leistung.
Die Bestandteile in der Härtungslösung liegen bevorzugt in den folgenden Bereichen vor: Wasser 60 % bis 99 %, am stärksten bevorzugt 80 % bis 95 %; oberflächenaktives Mittel und/oder Superbenetzungsmittel 1 % bis 40 %, am stärksten bevorzugt 5 % bis 15 % (alle bezogen auf das Gewicht der Härtungslösung).
In der bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Härtungslösung sowohl oberflächenaktives Mittel mit hohem HLB-Wert als auch Superbenetzungsmittel.
Das Superbenetzungsmittel wird bevorzugt als eine vorverdünnte Lösung durch Tropfen so nah an der Kapselformulierung wie möglich zugegeben, so daß das Superbenetzungsmittel auf der Oberfläche der Härtungslösung ist.
Die bevorzugte Härtungslösung enthält ein Superbenetzungsmittel im allgemeinen in einer Menge von 0,1 bis 40 %, stärker bevorzugt 1 bis 20 %, am stärksten bevorzugt 2 bis 10 % und optimalerweise 3 bis 7 % (bezogen auf das Gewicht der Härtungslösung).
Die Härtungslösung wird bevorzugt bei einer Temperatur in dem Bereich von 0°C bis 50°C gehalten. Der am stärksten bevorzugte Temperaturbereich beträgt 10°C bis 30°C.
In einer bevorzugten Ausführungsform soll die Emulsion/Dispersion der kontinuierlichen und diskontinuierlichen Phase fließen (vorzugsweise unter Druck), um einen Strom zu bilden, der in die Härtungslösung gerichtet ist. Der Strom spaltet sich in der Härtungslösung in Kapseln. Der Strom kann durch Temperatur, Geschwindigkeit, Breite und Abstand von der oberen Oberfläche der Härtungslösung definiert werden. Die Größe der Öffnung, durch die der Strom geleitet wird, und der Druck, mit dem er ausgestoßen wird, werden ebenso die Beschaffenheit des Stroms beeinflussen. In einer bevorzugten Ausführungsform wurden die folgenden Betriebsparameter festgestellt, um Kapseln in dem Bereich von 200 μm bis 2.500 μm herzustellen: Emulsionstemperatur: 54 bis 85°C; Kesseldruck: 0 bis 1,05 kg/cm², am stärksten bevorzugt 0,3 bis 0,6 kg/cm²; Düsenabstand von der Härtungslösung: 2,5 bis 20 cm, am stärksten bevorzugt 17,5 cm; Düsenöffnungsdurchmesser: 0,0125 bis 0,25 cm; Härtungslösungstemperatur: 0 bis 50°C.
Bei einem alternativen bevorzugten Verfahren zur Bildung der Kapseln wird die Emulsion/Dispersion in die Härtungslösung durch eine Vielzahl von Düsen gegeben: die Emulsion konnte unter der Wassersäule oder dem Druck tropfen. Das Tropfen bildet Kapseln beim Kontakt mit der Härtungslösung. Die Größe der Düsenöffnungen und die Höhe der Flüssigkeit in dem Kessel („Wassersäule"), der die Emulsion enthält, und der Abstand von der Härtungslösung spielen alle eine Rolle bei der endgültigen Größe der Kapseln.
In jeder Ausführungsform wird die Härtungslösung kontinuierlich während der Emulsionszugabe gerührt, um die gebildeten Kapseln zu verteilen und die Oberfläche in Bewegung zu halten.
In jedem der obigen Verfahren weisen die Tröpfchen/Kapseln vorteilhafterweise eine Dichte von mehr als der der Härtungslösung auf. Als solche fallen die gebildeten Kapseln auf den Boden des Auffangbehälters und interferieren nicht mit neuen Tröpfen/Kapseln, wenn sie die Oberfläche der Härtungslösung kontaktieren. Bevorzugt beträgt die Dichte der Kapseln mindestens 1,0, am stärksten bevorzugt 1,01 bis 2. Geeignete Verfahren für die Erhöhung der Dichte umfassen die Zugabe von festem anorganischem Material (beispielsweise Zucker oder Sorbitol) oder irgendeinem gelösten Stoff mit hoher Dichte zu der diskontinuierlichen Phase der Emulsion, sind aber nicht darauf beschränkt.
Ohne an die Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, daß die äußere hydrophobe Oberfläche der Kapseln die hydrophoben Teile der oberflächenaktiven Moleküle in der Härtungslösung anzieht, wodurch die hydrophilen Teile oder die oberflächenaktiven Moleküle verbleiben, die sich von der äußeren Oberfläche der Kapseln erstrecken. In der Annahme, daß dies war ist, stoßen sich die Kapseln aufgrund der hydrophilen Molekülteile, die sich von der hydrophoben „Hülle" erstrecken, natürlicherweise voneinander ab. Während der Verarbeitung ist dies vorteilhaft, da die Kapseln separat in der Lösung bleiben.
In dem letzten, optionalen Schritt des Verfahrens, um das Verfahren kontinuierlich zu machen, können die Kapseln aus der Härtungslösung gesammelt werden. Wenn die Kapseln eine Dichte aufweisen, die höher als die der Härtungslösung ist (d. h. höher als die Dichte von Wasser), kann dann der Kessel, der die Härtungslösung hält, eine oder mehrere Öffnungen im Boden des Kessels haben, damit die Kapseln ablaufen. Das Kesselvolumen kann kontinuierlich mit einer frischen Härtungslösung hergestellt werden.
Wenn die Kapseldichte niedriger als die von Wasser ist, dann können die Kapseln von der Oberseite der Lösung durch Flotieren der Oberseite der Lösung in einen Sammelkessel gesammelt werden. Erneut kann das Kesselvolumen kontinuierlich mit einer frischen Härtungslösung hergestellt werden. Wenn dieses Verfahren der Sammlung eingesetzt wird, ist es besonders wichtig, daß die Tröpfchen in die Lösungsoberfläche eindringen (beispielsweise wird der Druck bei der Bildung der Tröpfchen eingesetzt und/oder ein Superbenetzungsmittel wird eingesetzt), so daß die Kapseln gebildet werden, bevor die Oberschicht der Härtungslösung gesammelt wird.
Die Kapseln können direkt in eine Waschmittel- oder Körperpflegezusammensetzung eingeführt werden, oder die Kapseln können in Form einer konzentrierten Vorratslösung gelagert werden, die im allgemeinen 10 bis 95 % Wasser, stärker bevorzugt 20 bis 80 %, am stärksten bevorzugt 30 bis 70 % und optimalerweise 35 bis 60 % umfaßt, um das beste Gleichgewicht zwischen maximaler Konzentration der Kapseln und der Vorratslösungsviskosität zu erhalten, wobei letzteres seine Förderfähigkeit beeinflußt (bezogen auf das Gewicht der gesamten Vorratslösung).
WASCHMITTELZUSAMMENSETZUNGEN
Verschiedene Waschmittelzusammensetzungen umfassen Wäschewaschzusammensetzungen, Reiniger für harte Oberflächen, Geschirrspülzusammensetzungen, sind aber nicht darauf beschränkt. Waschmittelzusammensetzungen können in Form von Pulvern, Tabletten, Flüssigkeiten, Gelen, wasserlöslichen Beuteln und jeglichen Kombinationen davon vorliegen.
Bevorzugte Waschmittelzusammensetzungen sind Flüssigkeiten oder Gele und insbesondere Zusammensetzungen auf Wasserbasis, da solche Zusammensetzungen eine spezielle Herausforderung darstellen, wenn Wirkstoffe, beispielsweise Bleichmittel oder Duftstoffe, einbezogen werden müssen. Daher umfassen bevorzugte flüssige Waschmittelzusammensetzungen 10 bis 80 %, bevorzugt 30 bis 70 %, am stärksten bevorzugt 50 bis 65 % Wasser. Die flüssigen Waschmittelzusammensetzungen weisen im allgemeinen einen pH von 6 bis 13, bevorzugt 7 bis 9 auf.
Die Kapselkonzentration in der Waschmittelzusammensetzung wird durch die Beschaffenheit und/oder die Menge des Wirkstoffes und/oder Farbmittels und der Größe der Teilchen bestimmt. Die Waschmittelzusammensetzungen umfassen im allgemeinen 0,01 bis 20 %, stärker bevorzugt 0,1 bis 10 %, am stärksten bevorzugt 0,2 bis 5 % und optimalerweise 0,4 bis 3 %, der erfindungsgemäßen Kapseln (bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung).
Bevorzugte Wäschewaschzusammensetzungen umfassen zusätzlich zu den erfindungsgemäßen Kapseln ein oberflächenaktives Mittel in einer Menge von 1 bis 70 %, stärker bevorzugt 10 bis 50 %, am stärksten bevorzugt 15 bis 35 % und optimalerweise 15 bis 30 % (bezogen auf das Gewicht der Wäschewaschzusammensetzung). Geeignete oberflächenaktive Wasch- und Wäschewaschmittel sind dem Fachmann allgemein bekannt und können im allgemeinen aus anionischen, nicht-ionischen, amphoteren und kationischen oberflächenaktiven Mitteln ausgewählt werden. Bevorzugt ist das oberflächenaktive Mittel in den Wäschewaschzusammensetzungen anionisch und/oder nicht-ionisch, insbesondere lineares Alkylbenzolsulfonat, Alkylethersulfat, Alkoholethoxylate und Gemische davon.
Zusätzlich zu dem oberflächenaktiven Mittel und den erfindungsgemäßen Kapseln kann die bevorzugte Wäschewaschzusammensetzung ein oder mehrere allgemein bekannte Wäschewaschinhaltsstoffe umfassen, wie Aufbaustoffe (0,1 bis 40 % für Pulver, 0,1 bis 20 % für Flüssigkeiten), Antivergrauungsmittel, fluoreszierende Farbstoffe, Duftstoffe, Schmutzablösepolymere, Farbmittel, Enzyme usw.
Bevorzugte erfindungsgemäße Waschmittelzusammensetzungen enthalten erfindungsgemäße Kapseln mit eingekapseltem Bleichmittel oder Bleichmittelsystem, bevorzugt in wässeriger Lösung. Jegliches Bleichmittel, das für die Waschmittelanwendung geeignet ist, kann einbezogen werden. Beispiele umfassen Chlorbleichmittel, Persäuren, Bleichmittelpräkursor, allein oder mit Sauerstoffquellen, sind aber nicht darauf beschränkt.
Bleichmittelkapseln für Waschmittelzusammensetzungen umfassen im allgemeinen 0,5 bis 15 %, stärker bevorzugt 1 % bis 10 %, am stärksten bevorzugt 3 % bis 8 % und optimalerweise 4 % bis 7 %, eines Bleichmittels, um eine optimale Wirkung bei minimalen Kosten zu liefern (bezogen auf das Gewicht der Waschmittelzusammensetzung).
Bevorzugt ist die Waschmittelzusammensetzung eine transparente Zusammensetzung, die transparente oder gefärbte Kapseln enthält, und in der klaren/transparenten Verpackung verpackt ist.
KÖRPERPFLEGEZUSAMMENSETZUNGEN
Die erfindungsgemäßen Körperpflegezusammensetzungen können fest oder flüssig sein, und umfassen Produkte, die nach der Auftragung abgespült werden (beispielsweise Duschgele, Shampoos oder Seifen), und Produkte, die nach der Auftragung verbleiben (beispielsweise kosmetische Lotionen, Gele und Cremes). Verschiedene Körperpflegezusammensetzungen umfassen Seifenzusammensetzungen, Gesichts- oder Körperreinigungszusammensetzungen, Shampoozusammensetzungen, Konditionierzusammensetzungen und kosmetische Zusammensetzungen, sind aber nicht darauf beschränkt. Körperpflegezusammensetzungen können in Form von Lösung, Lotion, Creme, Gel, Feststoff und jeglichen Kombinationen davon vorliegen.
Bevorzugte Körperpflegezusammensetzungen sind Flüssigkeiten, Gele und insbesondere Zusammensetzungen auf Wasserbasis, da solche Zusammensetzungen eine spezielle Herausforderung darstellen, wenn Wirkstoffe, bei spielsweise Vitamine oder Pflanzenöle, einbezogen werden müssen. Daher umfassen bevorzugte flüssige Körperpflegezusammensetzungen 0,1 bis 99 %, bevorzugt 2 bis 80 %, am stärksten bevorzugt 10 bis 60 % Wasser. Flüssige Körperpflegezusammensetzungen weisen im allgemeinen einen pH von 3 bis 8, bevorzugt 5 bis 7 auf.
Die Kapselkonzentration in der Körperpflegezusammensetzung wird durch die Beschaffenheit und/oder Menge des Wirkstoffes und/oder Farbmittels bestimmt. Die Körperpflegezusammensetzungen umfassen im allgemeinen 0,01 bis 20 %, stärker bevorzugt 0,1 bis 10 %, am stärksten bevorzugt 0,2 bis 5 % und optimalerweise 0,4 bis 3 %, der erfindungsgemäßen Kapseln (bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung).
Bevorzugte Körperpflegezusammensetzungen umfassen zusätzlich zu den erfindungsgemäßen Kapseln ein kosmetisch akzeptables Vehikel in einer Menge von 0,1 bis 70 %, stärker bevorzugt 3 bis 85 %, am stärksten bevorzugt 5 bis 95 % und optimalerweise 10 bis 99 % (bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung). Geeignete Vehikel sind dem Fachmann allgemein bekannt und können im allgemeinen aus isotropen, flüssigen Formeln oder strukturierten, flüssigen Formeln ausgewählt werden. Bevorzugt sind die Vehikel in den Körperpflegezusammensetzungen strukturierte flüssige Formeln, insbesondere Lamellen-bildende (strukturierte) flüssige Formeln.
Zusätzlich zu dem Vehikel und den erfindungsgemäßen Kapseln kann die bevorzugte Körperpflegezusammensetzung ein oder mehrere allgemein bekannte Körperpflegeinhaltsstoffe umfassen, wie Viskositätsaufbaustoffe (0,1 bis 30 %), pH-Regler (Stabilisatoren) (0,005 bis 20 %). Bevorzugte Körperpflegezusammensetzungen sind Körperwaschzusammensetzungen, worin die Kapseln eine Kombination aus einem Wirkstoff und einem Farbmittel enthalten, wobei der Wirkstoff aus Vitaminen, antibakteriellen Mitteln, Pflanzenölen und Gemischen davon ausgewählt ist.
Vitamine umfassen die Vitamine A, E, C, sind aber nicht darauf beschränkt. Antibakterielle Mittel umfassen Triclosan^®, sind aber nicht darauf beschränkt. Pflanzenöle umfassen Sonnenblumensamenöl, Safloröl, sind aber nicht darauf beschränkt. Die Körperwaschzusammensetzungen umfassen zusätzlich zu den Kapseln und dem Vehikel ein oberflächenaktives Mittel, insbesondere Tegobetain^® (Cocamidopropylbetain). Das oberflächenaktive Mittel ist im allgemeinen in einer Menge von 0,1 bis 10 %, am stärksten bevorzugt 1 bis 3 % und optimalerweise 2 bis 6 % (bezogen auf das Gewicht der Gesamtzusammensetzung) einbezogen.
Bevorzugt ist die Körperpflegezusammensetzung eine transparente Zusammensetzung, die transparente oder gefärbte Kapseln enthält, und in der klaren/transparenten Verpackung verpackt ist.
Die folgenden speziellen Beispiele stellen die Erfindung weiter dar, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
Die Lieferanten und die chemische Beschreibung der Inhaltsstoffe, die in den Beispielen verwendet werden, werden in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:
BEISPIEL 1
Kapseln innerhalb des Umfangs der Erfindung wurden hergestellt. Eine Einkapselungseinheit wurde aus einem Edelstahlmantelbecher aufgebaut. Düsen wurden am Boden des Mantelbechers abgebracht, durch die die Emulsion gesprüht wird, um die Einkapselung zu bilden. An der Oberseite der Einheit wurden Öffnungen für Druckluft, ein Mischerschaft und ein Druckablaßventil angebracht. Schläuche wurden an den oberen und unteren Teilen des Bechers angebracht, durch die Wasser aus einem Temperatur-kontrollierten Wasserbad floß. Diese Vorrichtung ermöglichte die konsistente indirekte Wärmezufuhr.
Kraton^® 1650, das eine pulverförmige Substanz ist, wurde zu Gel durch Mischen mit Mineralöl bei 76,7°C umgewandelt. Wachs wurde dann zugegeben und eine homogene isotrope Flüssigkeit (kontinuierliche Phase) wurde bei 62,8°C gebildet. Die Emulsion wurde dann durch Emulgieren der wässerigen Lösung aus Sorbitol in der kontinuierlichen Phase hergestellt. Die resultierende Emulsion war eine sehr stabile Emulsion: sie trennte die Phasen für 24 Stunden bei 60°C nicht. Die Kapseln wurden unter Verwendung einer rezirkulierenden Einkapselungseinheit hergestellt, die durch eine peristaltische Pumpe angetrieben wird. Ein Lightening-Mixer wurde verwendet, um Bewegung im Wasserbad zu erzeugen, so daß die Kapseln nicht aufeinander landen.
Das Ergebnis waren diskrete, stabile, runde Kapseln, die nicht aneinander klebten, wenn sie miteinander in Kontakt kamen, und wiesen eine durchschnittliche Größe von etwa 1.500 μm auf.
BEISPIELE 2-5
Mehrere Kapselformulierungen innerhalb des Umfangs der Erfindung wurden unter Verwendung der Vorrichtung und des Verfahrens, das in Beispiel 1 beschrieben ist, hergestellt.
Um die Herstellung zu vereinfachen, wurde ein Ausgangsmaterial von 1,5 % Kraton^® 1650/Mineralöl-Gemisch (namens „Kraton^® 1650 Gel" in den nachstehenden Tabellen und Beispielen) durch Mischen und Erhitzen des Gemisches aus 1,5 Teilen Kraton^® 1650 und 98,5 Teilen Mineralöl bei 76,7°C hergestellt, bis es eine isotrope Flüssigkeit wurde.
Die Beispiele 2 bis 5 führten alle zu diskreten, stabilen, runden Kapseln, die nicht aneinander klebten, wenn sie miteinander in Kontakt kamen. Die Kapseln waren für mindestens 3 Monate bei 20°C stabil (kein Verlust an eingekapselten Inhaltsstoff).
BEISPIEL 6
Es ist stark wünschenswert, transparente Kapseln zu erhalten, aber die Kapseln, die Wachs enthalten, zeigen immer Opazität. Dieses Beispiel zeigt transparente Kapseln, die innerhalb des Umfangs der Erfindung hergestellt wurden.
Kraton^® 1650 wurde mit Mineralöl bei etwa 82°C gemischt, bis die Mischung ein transparentes Gel war. Die blaue AKS-Lösung wurde mit Sorbitollösung vorgemischt und dann in dem Kraton^®-Gel emulgiert. Die blaugefärbte Emulsion wurde dann abgekühlt und bei etwa 63°C gehalten. Die Kapseln wurden durch Tropfen der Emulsion durch eine Pipette in die Härtungslösung hergestellt, durch ein Netz gesammelt und in einem Gefäß mit Härtungslösung gelagert. Diese Kapseln waren rund, vollständig transparent und blaugefärbt. Die Kapseldurchschnittsgröße betrug etwa 2.500 μm. Nach 24 Stunden gab es keinen Farbstoffverlust.
BEISPIEL 7
Enzymkapseln wurden folgendermaßen hergestellt. Eine Emulsion wurde hergestellt, enthaltend: 25 g Properase^® 1600 L, 15 g Sorbitol (70%ige wässerige Lösung), 8 g Mineralöl, 13 g Bowax^® 800 und 39 g eines Gels, das 1,5 % Kraton^® 1650 in Mineralöl enthielt. Die Emulsion wurde zu Kapseln unter Verwendung des Verfahrens von Beispiel 6 hergestellt. Die anfängliche Rückgewinnung nach 15 Minuten Mischen betrug 100 %. Die Stabilität der Kapseln nach 3 Tagen bei 37°C in einem flüssigen Waschmittel (wie in Beispiel 9, aber ohne Bleichmittelkapseln) wurde mit der Stabilität des nicht-eingekapselten Enzyms verglichen und war folgendermaßen.
BEISPIELE 8 bis 9
Zwei flüssige Waschmittelzusammensetzungen innerhalb des Umfangs der Erfindung, enthaltend die erfindungsgemäßen Kapseln, sind folgendermaßen:
BEISPIELE 10 bis 11
Zwei Körperwaschzusammensetzungen (Flüssigseife/Duschgel) innerhalb des Umfangs der Erfindung, enthaltend die erfindungsgemäßen Kapseln, wurden folgendermaßen hergestellt:
BEISPIEL 10
BEISPIEL 11
BEISPIELE 12 bis 13
Zwei flüssige Waschmittelzusammensetzungen innerhalb des Umfangs der Erfindung, enthaltend die erfindungsgemäßen Kapseln, wurden folgendermaßen hergestellt:

Claims

Kapsel zur Einführung in Waschmittel- oder Körperpflegezusammensetzungen, umfassend: (a) eine kontinuierliche Phase, umfassend ein isotropes Gemisch, umfassend: (a1) 0,1 bis 15 %, bezogen auf das Gewicht der kontinuierlichen Phase, eines Block-Copolymers, enthaltend mindestens einen rigiden Block und mindestens einen flexiblen Block; und (a2) ein Kohlenwasserstofföl; und (b) etwa 0,01 bis 45 %, bezogen auf das Volumen der Kapsel, einer diskontinuierlichen Phase, die mit der kontinuierlichen Phase nicht mischbar ist, wobei das Blockcopolymer aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus einem Triblock-Copolymer, Stern-Copolymer und Multiblock-Copolymer, wobei das Copolymer mindestens einen Triblock mit einer Struktur: rigider Block – flexibler Block – rigider Block umfaßt.
Kapsel nach Anspruch 1, wobei die kontinuierliche Phase transparent ist.
Kapsel nach Anspruch 1, wobei das Copolymer Polystyrolendblöcke und elastomere Mittelblöcke umfaßt.
Kapsel nach Anspruch 1, wobei das Copolymer aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Styrol-Butadien-Styrol, Styrol-Isopren-Styrol, Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol und Gemischen davon.
Kapsel nach Anspruch 1, wobei die kontinuierliche Phase außerdem etwa 0,1 bis etwa 60 %, bezogen auf das Gewicht der kontinuierlichen Phase, eines hydrophoben Feststoffes umfaßt.
Kapsel nach Anspruch 1, wobei die diskontinuierliche Phase aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus einer wässerigen Lösung, einem Öl, einer Öllösung, einer Emulsion, einer Dispersion und einem Feststoff.
Kapsel nach Anspruch 1, wobei die diskontinuierliche Phase ein Öl umfaßt, das mit dem Kohlenwasserstofföl in der kontinuierlichen Phase nicht mischbar ist.
Kapsel nach Anspruch 1, wobei die diskontinuierliche Phase einen zusätzlichen Wirkstoff und/oder Farbstoff umfaßt.
Kapsel nach Anspruch 8, wobei der Wirkstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus einem Bleichmittel, einem Bleichpräkursor, einem oberflächenaktiven Mittel, einem Enzym, einem Aufheller, einem Weichspüler, einer Antifaltenverbindung, einem Farbstofffixiermittel, Farbstofftransferinhibitoren, Antivergrauungspolymeren, Schmutzablösepolymeren, einem Antischaummittel, einem Duftstoff, einem Silikonöl, einem Pflanzenöl, einem Vitamin, einem Pflanzenextrakt, einer Hydroxysäure, einem Antioxidationsmittel, einem antibakteriellen Wirkstoff, einem Feuchthaltemittel und Gemischen davon.
Waschmittelzusammensetzung, umfassend 0,01 bis 20 %, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, einer Kapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und ein oberflächenaktives Mittel.
Waschmittelzusammensetzung nach Anspruch 10, wobei die Zusammensetzung wässerig ist.
Waschmittelzusammensetzung nach Anspruch 10, wobei die diskontinuierliche Phase eine wässerige Lösung ist, umfassend 1 bis 10 %, bezogen auf das Gewicht der Waschmittelzusammensetzung, eines Bleichmittels.
Waschmittelzusammensetzung nach Anspruch 10, wobei die Zusammensetzung in einer transparenten Verpackung enthalten ist.
Körperpflegezusammensetzung, umfassend: etwa 0,01 bis etwa 20 %, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, einer Kapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und ein kosmetisch akzeptables Vehikel.
Körperpflegezusammensetzung nach Anspruch 14, wobei die Zusammensetzung wässerig ist.
Körperpflegezusammensetzung nach Anspruch 14, wobei die Zusammensetzung in einer transparenten Verpackung enthalten ist.