DE60221380T2

DE60221380T2 - Wasserlöslicher spritzgegossener behälter

Info

Publication number: DE60221380T2
Application number: DE60221380T
Authority: DE
Inventors: Marcus Guzmann; Ralf Wiedemann
Original assignee: Reckitt Benckiser UK Ltd
Current assignee: Reckitt Benckiser UK Ltd
Priority date: 2001-05-17
Filing date: 2002-05-15
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2022-05-16
Also published as: US20060207223A1; GB2375517A; ATE367977T1; DE60221380D1; GB0111980D0; WO2002092455A1; EP1390271A1; US20040154952A1; ES2287283T3; EP1390271B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen wasserlöslichen, spritzgegossenen Behälter mit mindestens einer Abteilung und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Behälters.
Es ist bekannt, chemische Zusammensetzungen, insbesondere solche, die von gefährlicher oder reizender Beschaffenheit sein können, in Folien, insbesondere wasserlösliche Folien zu packen. Derartige Behälter können zum Lösen oder Dispergieren der Inhalte des Behälters im Wasser einfach Wasser zugesetzt werden.
Zum Beispiel offenbart WO 89/12587 eine Packung, die eine eine flexible Wand und eine wasserlösliche Heißversiegelung umfassende Umhüllung aus einem wasserlöslichen Material umfasst. Die Packung kann eine organische Flüssigkeit umfassen, die z.B. ein Pestizid, Fungizid, Insektizid oder Herbizid umfasst.
WO 92/17382 offenbart eine eine landwirtschaftliche Chemikalie enthaltende Packung, die eine Lage aus einem nicht-ebenflächigen wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Material und eine auf der ersten Lage aufgelegte und damit versiegelte zweite Lage aus wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Material umfasst.
Die vorstehenden Packungsverfahren weisen jedoch zahlreiche Nachteile auf.
Der erste Nachteil besteht darin, dass sie kein besonders attraktives Erscheinungsbild aufweisen. Auf Gebieten, wie Behältern, die in der Haushaltsumgebung ver wendet werden, ist ein attraktives Erscheinungsbild für einen Gegenstand äußerst erwünscht. Flüssigkeiten, die in Umhüllungen aus einer wasserlöslichen Folie enthalten sind, können ein schlaffes, unattraktives Erscheinungsbild aufweisen.
Der zweite Nachteil besteht darin, dass es schwierig ist, beim Packen zwei oder mehr separate Abteilungen derart zu bilden, dass zwei oder mehr unverträgliche Bestandteile zwar umschlossen, aber voneinander getrennt sind. Wenngleich eine Anordnung zum Trennen von unverträglichen Materialien in flexiblen Kissen in WO 93/08095 beschrieben worden ist, ist das vorgeschlagene Verfahren komplex und gegenwärtig bei einer Fertigung in großem Maßstab nicht erzielbar. Es kann daher nicht zur Herstellung von großen Behälterzahlen mit mindestens zwei Abteilungen verwendet werden. Zudem ist es nicht möglich, zu gewährleisten, dass unterschiedliche Bestandteile zu unterschiedlichen Zeitpunkten oder in unterschiedlichen Umgebungen, wie in Umgebungen mit unterschiedlicher Temperatur oder unterschiedlichem pH-Wert, freigesetzt werden.
Der dritte Nachteil besteht darin, dass nur eine eingeschränkte Steuerung des Freisetzungsprofils der in den Behältern enthaltenen Zusammensetzungen vorliegt. Ist z.B. eine Zusammensetzung zwischen zwei ebenflächigen wasserlöslichen Folien oder in einer warmgeformten Packung enthalten, wird die Zusammensetzung einfach zu dem Zeitpunkt freigesetzt, wenn sich die Folien in Wasser lösen oder dispergieren. Während es möglich sein kann, das Timing des Beginns der Freisetzung der Inhalte zu einem gewissen Grad zu steuern, kann die Freisetzungsgeschwindigkeit der Inhalte nicht gesteuert werden, da sich die gesamte Folie zu etwa demselben Zeitpunkt löst oder dispergiert. Weiterhin kann es schwierig sein, eine längere Zeit vor dem Freisetzen der Inhalte der Packung bereitzustellen. Ein zusätzliches Problem kann auch bei warmgeformten Packungen auftreten. Wird das Warmformen nicht sorgfältig gesteuert, kann an den Punkten, an welchen das Folienmaterial bei dessen Warmformen in die Form hinab gezogen wird, eine versehentliche Ausdünnung des Folienmaterials vorliegen. Dies könnte zu einer frühen Freisetzung der Inhalte der Packung führen.
Der vierte Nachteil besteht darin, dass die Behälter nicht mit einer besonders schnellen Geschwindigkeit hergestellt werden können. Bei der Herstellung der Behälter durch Heißversiegeln von ebenflächigen Folien oder durch Warmformen müssen die Behälter sofort gefüllt und versiegelt werden. Sämtliche dieser Vorgehensweisen müssen nacheinander durchgeführt werden. Dies bedeutet, dass es nicht möglich ist, einen schnellen Durchsatz für Massenmarktgüter wie Haushaltsprodukte zu erhalten. Zum Beispiel können Standardwarmformungsmaschinen nur etwa 400 bis 800 Behälter pro Minute und Maschinen zur Senkrechtformfüllversiegelung nur etwa 120 Behälter pro Minute herstellen.
US 3 823 816 beschreibt wasserlösliche, Pulver oder Granulat enthaltende Kapseln, die etliche Löcher in den Seiten aufweisen, die mit einer wasserlöslichen, sich vor der Kapsel lösenden Folie bedeckt sind.
Die vorliegende Erfindung sucht nach der Bereitstellung eines wasserlöslichen Behälters, der einige oder sämtliche der vorstehenden Nachteile überwindet.
Die vorliegende Erfindung stellt einen wasserlöslichen, spritzgegossenen Behälter bereit, umfassend mindestens eine Abteilung und aufweisend eine erste Öffnung, die durch eine erste Folie verschlossen ist, und eine zweite Öffnung, die durch eine zweite Folie verschlossen ist, wobei die erste Folie und die zweite Folie unterschiedliche Wasserauflösungseigenschaften aufweisen.
In einem bevorzugten Merkmal der Erfindung stellen wir einen wasserlöslichen, spritzgegossenen Behälter bereit, umfassend mindestens zwei Abteilungen, wobei eine erste Abteilung eine erste Zusammensetzung enthält und eine erste Öffnung aufweist, die durch eine erste Folie verschlossen ist, und eine zweite Abteilung, die eine zweite Zusammensetzung enthält und eine zweite Öffnung aufweist, die durch eine zweite Folie verschlossen ist, wobei die erste Folie und die zweite Folie unterschiedliche Folien mit unterschiedlichen Wasserauflösungseigenschaften sind.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung eines wie vorstehend definierten Behalters bereit, umfassend das Formen des mindestens zwei Abteilungen umfassenden Behälters durch Spritzguss, Füllen jeder Abteilung mit einer Zusammensetzung und Versiegeln jeder Öffnung mit einer Folie, wobei mindestens zwei Versiegelungsfolien unterschiedliche Wasserauflösungseigenschaften aufweisen.
Die Behälter der vorliegenden Erfindung überwinden einige oder sämtliche der vorstehenden Nachteile.
Erstens weisen die Behälter, da sie im Allgemeinen starr und selbsttragend sind, ein attraktives, gleichförmiges Erscheinungsbild auf, das zwischen verschiedenen Behältern nicht variiert. Weiterhin können die Behälter leicht verschiedene eingebrachte Elemente aufweisen, die als für das Auge angenehm betrachtet werden, die aber unmöglich in die vorstehend erörterten flexiblen Behälter einzubringen sind.
Zweitens ist es, da die Behälter im Allgemeinen starr sind, möglich, zwei oder mehr Abteilungen einzubringen, oder dass größere Abteilungen vorliegen, die durch Wände voneinander getrennt sind, um gegenseitig unverträgliche Inhaltsstoffe voneinander zu trennen. Die Behälter können auch einen Teil der Zusam mensetzung auf einer Außenoberfläche, z.B. in einer Vertiefung enthalten. Da die die verschiedenen Abteilungen des Behälters versiegelnden Folien unterschiedliche Auflösungseigenschaften aufweisen, werden die Inhalte der Abteilungen z.B. zu unterschiedlichen Zeitpunkten oder unter unterschiedlichen Außenbedingungen freigesetzt. Weiterhin kann der Behälter in nahezu jede beliebige Gestalt, die nützlich sein könnte, gegossen werden. Insbesondere können ihm erhöhte oder vertiefte Bereiche verliehen werden. Drittens ist es möglich, das Freisetzungsprofil der Inhalte der Behälter zu steuern. Da der Behälter im Allgemeinen starr ist, ist es möglich, die Dicken von einigen oder sämtlichen der Wände des Behälters anzupassen, oder dass Versiegelungsfolien mit unterschiedlichen Wasserauflösungseigenschaften vorliegen, um sowohl die Freisetzungsgeschwindigkeit der Zusammensetzung als auch den Beginn der Freisetzung zu steuern, wenngleich der Beginn der Freisetzung im Allgemeinen durch die die Abteilung versiegelnden Folien gesteuert wird.
Zum Beispiel können eine oder mehrere Wände dünn gestaltet werden, damit eine frühe Freisetzung der Zusammensetzung erhalten wird. Alternativ dazu können einige oder sämtliche der Wände dick gestalten werden, damit gewährleistet wird, dass eine verzögerte Freisetzung der Zusammensetzung vorliegt. Die Freisetzungsgeschwindigkeit der Zusammensetzung kann durch Gewährleisten dessen, dass nur ein Teil des Behälters dünne Wände aufweist, die vor dem Rest des Behälters gelöst oder dispergiert werden, oder durch Gewährleisten dessen, dass die Folie eine Abteilung mit einer engen Öffnung, die den Fluss der Inhalte der Abteilung hinaus in die Umgebung einschänkt, versiegelt, gesteuert werden. Verschiedene Wände oder Teile von Wänden des Behälters können aus unterschiedlichen wasserlöslichen Polymeren hergestellt werden, die unterschiedliche Auflösungseigenschaften aufweisen. Zum Beispiel kann ein erster Bestandteil vollständig von einem Polymer umschlossen sein, dass sich bei einer höheren oder niedrigeren Temperatur als das einen zweiten Bestandteil umschließende Polymer löst. Folg lich können die unterschiedlichen Bestandteile zu unterschiedlichen Zeitpunkten freigesetzt werden.
In einem Merkmal der Erfindung, das einen einzelnen Behälter mit zwei Öffnungen umfasst, die jeweils mit einer unterschiedlichen Folie versiegelt sind, sollte es klar sein, dass eine Formulierung in mindestens einem Teil des Behälters bereitgestellt ist, die nur durch Öffnen der zweiten Folie freigesetzt wird. Dies kann durch die Verwendung z.B. einer festen oder halbfesten Formulierung erzielt werden, die durch die Öffnung der ersten Folie nicht freigesetzt wird.
Enthält der Behälter eine nicht fließende Zusammensetzung, z.B. eine feste oder gelförmige Zusammensetzung, ist es nicht einmal nötig, dass der Behälter die Zusammensetzung vollständig umschließt. Ein Teil kann freigelegt bleiben, so dass er sich sofort zu lösen beginnt, wenn der Behälter Wasser zugesetzt wird.
Viertens können die Behälter, da sie im Allgemeinen starr und selbsttragend sind, leicht auf einer Produktionsanlage unter Verwendung einer normalen Füllvorrichtung gefüllt werden. Eine derartige Vorrichtung ist leicht in der Lage, mindestens 1500 Behälter pro Minute zu füllen.
In sämtlichen Ausführungsformen dieser Erfindung ist der Behälter z.B. kein Behälter, der ein Element, z.B. ein durch Spritzguss geformtes Element, mit mindestens zwei sich auf verschiedenen Seiten des Elements befindenden Öffnungen umfasst, wobei jede Öffnung durch eine Folie verschlossen ist, wobei der Behälter mindestens zwei Abteilungen umfasst, wobei jede Abteilung eine durch eine Folie verschlossene Öffnung aufweist, wobei die Folie über jeder Öffnung unterschiedliche Wasserauflösungseigenschaften aufweist.
Gleichermaßen ist der Behälter in sämtlichen Ausführungsformen dieser Erfindung z.B. kein Behälter, der ein Element mit mindestens zwei sich auf verschiedenen Seiten des Elements befindenden Öffnungen umfasst, wobei jede Öffnung durch eine Folie verschlossen ist, wobei jede Folie unterschiedliche Wasserauflösungseigenschaften aufweist, die es ermöglichen, dass der Behälter unterschiedliche Zusammensetzungen bei unterschiedlichen Temperaturen freisetzt.
Erwünschtermaßen bestehen die Wände des Behälters im Wesentlichen aus oder bestehen aus der spritzgegossenen Polymerzusammensetzung. Es ist möglich, dass geeignete Zusätze wie Weichmacher, Schmiermittel oder Farbmittel zugesetzt werden. Bestandteile, die die Eigenschaften des Polymers modifizieren, können ebenfalls zugesetzt werden. Weichmacher werden im Allgemeinen in einer Menge von bis zu 20 Gew.-%, z.B. 15 bis 20 Gew.-% verwendet. Schmiermittel werden im Allgemeinen in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-% verwendet. Das Polymer wird daher im Allgemeinen in einer Menge von 75 bis 84,5 Gew.-% auf der Basis der Gesamtmenge der Gusszusammensetzung verwendet. Bei geeigneten Weichmachern handelt es sich z.B. um Pentaerythritole, wie Depentaerythritol, Sorbit, Mannit, Glycerin und Glycole, wie Glycerol, Ethylenglycol und Polyethylenglycol. Feststoffe, wie Talkum, Stearinsäure, Magnesiumstearat, Siliciumdioxid, Zinkstearat oder kolloidales Silica, können ebenfalls verwendet werden.
Es ist auch möglich, einen oder mehrere teilchenförmige Feststoffe in die Gusszusammensetzung einzuschließen, um die Auflösungsgeschwindigkeit des Behälters zu beschleunigen. Dieser Feststoff kann auch in den Inhalten des Behälters vorliegen. Die Auflösung des Feststoffs im Wasser ist ausreichend, um eine Beschleunigung des Aufbruchs des Behälters zu bewirken, insbesondere wenn ein Gas erzeugt wird, wenn die verursachte physikalische Bewegung z.B. zu der nahezu sofortigen Freisetzung der Inhalte aus dem Behälter führen kann.
Beispiele für derartige Feststoffe sind Alkali- oder Erdalkalimetall-, wie Natrium-, Kalium-, Magnesium- oder Calciumbicarbonat oder -carbonat in Verbindung mit einer Säure.
Bei geeigneten Säuren handelt es sich z.B. um saure Substanzen mit Carbon- oder Sulfonsäuregruppen oder Salze davon. Beispiele sind Zimt-, Wein-, Mandel-, Fumar-, Malein-, Äpfel-, Palmsäure-, Zitronen- und Naphthalindisulfonsäure.
Jedes beliebige wasserlösliche Polymer wobei der Begriff wasserdispergierbar einschließt kann zum Bilden der Abteilungen verwendet werden. Beispiele für wasserlösliche Polymere sind Poly(vinylalkohol) (PVOH), Cellulosederivate, wie Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) und Gelatine. Ein Beispiel für einen bevorzugten PVOH ist ethoxylierter PVOH. Der PVOH kann teilweise oder vollständig alkoholisiert oder hydrolisiert sein. Zum Beispiel kann er zu 40 bis 100%, vorzugsweise 70 bis 92%, stärker bevorzugt etwa 88% oder etwa 92% alkoholisiert oder hydrolisiert sein. Es ist bekannt, dass der Hydrolysegrad die Temperatur, bei welcher sich der PVOH in Wasser zu lösen beginnt, beeinflusst. Eine 88%ige Hydrolyse entspricht einer Folie, die in kaltem (d.h. Raumtemperatur) Wasser löslich ist, wohingegen eine 92%ige Hydrolyse einer Folie entspricht, die in warmem Wasser löslich ist. Ein bevorzugter PVOH, der schon in einer zum Spritzguss geeigneten Form erhältlich ist, wird in Form von Granulat unter dem Namen CP1210T05 von Soltec Developpement SA, Paris, Frankreich, vertrieben.
Folglich ist es durch Auswahl eines geeigneten Polymers möglich, zu gewährleisten, dass sich die Wände des Behälters bei einer gewünschten Temperatur lösen. So können sie in kaltem Wasser (20°C) löslich sein, aber auch in kaltem Wasser unlöslich sein und nur in warmem oder heißem Wasser mit einer Temperatur z.B. von 30°C, 40°C, 50°C oder sogar 60°C löslich werden.
Die Behälterwände weisen im Allgemeinen eine derartige Dicke auf, dass der Behälter starr ist. Zum Beispiel können die Außenwände und beliebige Innenwände unabhängig eine Dicke von mehr als 100 µm, z.B. mehr als 150 µm oder mehr als 200 µm, 300 µm, 400 µm, 500 µm, 750 µm oder 1 mm aufweisen. Typischerweise betragen die Dicken 200 µm bis 1500 µm, vorzugsweise 300 µm bis 800 µm. Sind unterschiedliche Abteilungen mit unterschiedlichen Wandauflösungszeiten erforderlich, können unterschiedliche Wanddicken für jede Abteilung verwendet werden. Ein Dickenunterschied von 100 µm bis 500 µm, vorzugsweise 250 µm bis 350 µm würde einen geeigneten Unterschied in den Auflösungszeiten liefern.
Der Behälter kann jede beliebige Gestalt aufweisen, ist jedoch geeigneterweise im Allgemeinen quaderförmig. Die obere Wand ist durch die Versiegelungsfolie gebildet, und die Seitenwände, Innenwände und die Basiswand können durch den spritzgegossenen Teil des Behälters, hier nachstehend manchmal als Aufnahmeteil bezeichnet, gebildet werden.
Das Aufnahmeteil enthält eine oder mehrere Abteilungen. Zum Beispiel kann es 2, 3, 4, 5 oder 6 oder mehr Abteilungen enthalten. Mindestens eine oder zwei und vorzugsweise sämtliche der Abteilungen weisen Öffnungen auf der Außenseite des Behälters auf. Die Öffnungen können sich unabhängig voneinander auf beliebigen Seiten des Behälters befinden. So können sich z.B. sämtliche der Öffnungen auf einer Seite des Behälters befinden. Alternativ dazu kann eine Seite des Behälters eine oder mehrere Öffnungen und mindestens eine andere Seite des Behälters eine oder mehrere Öffnungen aufweisen. Zum Beispiel können sich die Öffnungen bei einem Behälter mit zwei Öffnungen sowohl auf derselben Seite als auch auf verschiedenen Seiten des Behälters befinden. Befinden sie sich auf verschiedenen Seiten, können die Seiten z.B. nebeneinander, von einander beabstandet oder einander gegenüber liegen, vorzugsweise liegen die Öffnungen voneinander beabstandet oder einander gegenüber. Als weiteres Beispiel können sich die Öff nungen bei einem Behälter mit drei Öffnungen sämtlich auf einer Seite des Behälters befinden, können sich die Öffnungen sämtlich auf verschiedenen Seiten des Behälters befinden oder kann der Behälter eine Öffnung auf einer Seite und zwei Öffnungen auf einer anderen Seite aufweisen. Diese Öffnungen können sich z.B. auf benachbarten, beabstandeten oder gegenüber liegenden Seiten des Behälters befinden. Als noch weiteres Beispiel können sich die Öffnungen bei einem Behälter mit vier Öffnungen sämtlich auf verschiedenen Seiten des Behälters befinden, können sich die Öffnungen sämtlich auf verschiedenen Seiten des Behälters befinden oder kann der Behälter zwei Öffnungen auf einer Seite und zwei Öffnungen auf einer anderen Seite aufweisen oder kann der Behälter zwei Öffnungen auf einer Seite und eine Öffnung auf jeder der beiden anderen Seiten aufweisen. Diese Öffnungen können z.B. auf benachbarten, beabstandeten oder gegenüberliegenden Seiten des Behälters vorliegen.
Erwünschtermaßen und insbesondere dann, wenn sich sämtliche der Öffnungen auf einer Seite des Behälters befinden, erstrecken sich die Öffnungen im Wesentlichen über die gesamte Fläche des Behälters, mit Ausnahme des Teils der Fläche, die als Oberfläche zum Versiegeln der Folien mit dem Behälter benötigt wird. Der Teil kann z.B. ein Einwarts- oder Auswärtsflansch sein. Dennoch können sich die Öffnungen unabhängig voneinander nur über einen Teil einer Oberfläche eines Behälters erstrecken. Zum Beispiel können sie sich über 10 bis 90% oder 30 bis 70% der Fläche einer Seite erstrecken.
Die Trennwand oder -wände des Behälters endet oder enden vorzugsweise am oberen Teil des Aufnahmeteils, d.h. in derselben Ebene wie die Oberkanten der Seitenwände, so dass sich die Inhalte der Abteilungen dann, wenn das Aufnahmeteil durch das Versiegelungsteil verschlossen ist, nicht mischen können.
Der Behälter kann mit einer Öffnung, z.B. einer Vertiefung ausgebildet sein, die in einer Seitenwand oder in der Basiswand ausgebildet und vorzugsweise in Auswärtsrichtung offen ist. Das heißt, sie bildet keinen Teil des durch den Behälter definierten Hauptvolumens. Vorzugsweise ist die Öffnung dazu angepasst, in Presssitzweise einen festen Block, z.B. eine Tablette oder Kugel mit einer in einem Waschvorgang nützlichen Zusammensetzung aufzunehmen. Die Öffnung kann auch eine nicht gepresste Zusammensetzung, z.B. ein Gel aufnehmen, das man in der Öffnung aushärten lässt. Eine in einer derartigen Öffnung enthaltene Zusammensetzung kann vor dem Freisetzen der Inhalte des Behälters freigesetzt werden.
Das Polymer kann bei jeder beliebigen geeigneten Temperatur spritzgegossen werden. Eine geeignete Gusstemperatur, insbesondere für PVOH, beträgt je nach ausgewählter Formulierung und erforderlichem Schmelzfluss 180 bis 220°C.
Jeder Behälter kann einzeln gegossen werden. Es ist auch möglich, die Behälter in einer verbundenen Reihe oder einer zweidimensionalen Anordnung zu gießen. Die Behälter werden dann mit den gewünschten Zusammensetzungen befüllt. Vor und nach dem Füllschritt ist es bei Bedarf möglich, einzelne Behälter voneinander zu trennen, wenn mehrere als ein Behälter miteinander gegossen wurden.
Da die Behälter mehr als eine Abteilung aufweisen, wird jede Abteilung mit einer Zusammensetzung befüllt. Die Zusammensetzungen in jeder Abteilung können gleich oder unterschiedlich sein. Jede Abteilung kann gleichzeitig oder zu unterschiedlichen Zeitpunkten befüllt werden. Weisen sämtliche der Abteilungen Öffnungen auf der gleichen Seite auf, können die Abteilungen sämtlich gleichzeitig befüllt werden. Weisen die Abteilungen allerdings Öffnungen auf verschiedenen Seiten auf, könnte es nötig sein, dass sie zu unterschiedlichen Zeitpunkten befüllt werden, wobei die Ausrichtung des Behälters zwischen den Füllvorgängen geän dert wird. Es kann auch nötig sein, die Öffnung der gefüllten Abteilung vor der Änderung der Ausrichtung des Behälters zu versiegeln. Beispielsweise zum Befüllen eines Behälters, insbesondere eines solchen in Quaderform, der aus zwei durch eine Innenwand getrennten Abteilungen besteht und Öffnungen auf gegenüberliegenden Seiten aufweist, wird der Behälter anfänglich mit einer Öffnung nach oben positioniert, wobei die Abteilung mit der oberen Öffnung befüllt und die Öffnung dann mit einer ersten Folie versiegelt wird. Der Behälter wird dann nach unten gedreht und der Vorgang wiederholt, um die andere Abteilung mit einer Zusammensetzung zu füllen und sie dann mit einer zweiten Folie zu versiegeln.
Mindestens eine und vorzugsweise sämtliche der Folien lösen sich oder dispergieren, um die Inhalte der Abteilungen, die sie versiegeln, vor dem Lösen der Behälterwände freizusetzen.
Weisen sämtliche der Abteilungen Öffnungen auf derselben Seite des Behälters auf, kann eine Folie oder eine Mehrzahl von Folien zum Versiegeln der Öffnungen verwendet werden. Wird allerdings eine einzelne Folie zum Versiegeln sämtlicher Öffnungen verwendet oder wird die gleiche Folie zum Versiegeln sämtlicher Öffnungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten verwendet, muss zumindest ein teil der Folie behandelt oder auf andere Weise modifiziert werden, um zu gewährleisten, dass mindestens zwei Abteilungen mit Folien mit unterschiedlichen Auflösungseigenschaften versiegelt werden.
Werden mindestens zwei unterschiedliche Folien zum Versiegelen von verschiedenen Öffnungen verwendet, können die Folien zum Zeitpunkt des Versiegelns voneinander unterschiedliche Auflösungseigenschaften aufweisen oder können die Eigenschaften nach dem Versiegeln der Abteilungen modifiziert werden.
Zum Gewährleisten dessen, dass Folien unterschiedliche Auflösungseigenschaften aufweisen, können die Folien derart ausgewählt werden, dass sie sich bei unterschiedlichen Temperaturen lösen. Zum Beispiel können die Folien PVOH-Polymere mit unterschiedlichen Hydrolysegraden umfassen. Die Folien können auch derart ausgewählt werden, dass sie sich bei unterschiedlichen pH-Werten lösen. Es ist auch möglich, zu gewährleisten, dass die Folien zum Lösen unterschiedliche Zeiten benötigen, um selbst dann eine sequenzielle Freisetzung von Zusammensetzungen aus verschiedenen Abteilungen zu erzielen, wenn die Außenumgebung der Behälter nicht geändert wurde. Dies kann z.B. durch die Verwendung von Folien erzielt werden, die zwar dieselbe Zusammensetzung, aber unterschiedliche Dicken aufweisen. Es ist auch möglich, eine oder mehrere der Folien zu behandeln, nachdem sie die Öffnungen versiegelt haben. Zum Beispiel können eine oder mehrere der Folien mit einer anderen Folie bedeckt werden. Ist dies die gleiche Folie, wird die Auflösung verzögert, indem einfach die Dicke der Folienschicht erhöht wird. Ist sie eine unterschiedliche Folie, können andere Auflösungseigenschaften abgeändert werden. Zum Beispiel gewährleistet das Bedecken einer in kaltem Wasser löslichen Folie mit einer in warmem Wasser löslichen Folie, dass sich die erhaltene Verbundfolie nur in warmem Wasser löst. Andere Mittel zum Behandeln der Folie schließen das Erhöhen der Vernetzung durch Einwirken einer die Vernetzung herbeiführenden Chemikalie, wie Boronsäure, oder Einwirken eines elektromagnetischen Reizes, wie UV-Licht, ein. Eine andere Technik besteht darin, die Folie mit einer Verbindung oder Zusammensetzung, die Wasser abweisen oder anziehen kann, zu beschichten. Die Verbindungen können durch jede beliebige geeignete Technik auf die Folie aufgebracht werden, wobei bequeme Techniken zum Aufbringen von dünnen Schichten einer Verbindung auf die Folie in der Druckindustrie verwendete Techniken, wie Flexodruck, Hochdruck, Tiefdruck und Siebdruck einschließen. Andere Techniken schließen Transferbeschichtung, Walzenbeschichtung oder ansonsten Sprühbeschichtung ein.
Wird eine einzelne Folie verwendet, ist es möglich, zumindest einen Teil der Oberfläche zu behandeln, bevor oder nachdem sie die Öffnungen des Behälters versiegelt. Jede beliebige der vorstehenden Behandlungen kann allein oder in Kombination verwendet werden.
Es ist möglich, für zwei Abteilungen die gleiche Folie zu verwenden und sich dann darauf zu verlassen, dass eine der Zusammensetzungen in einer der Abteilungen diese Abteilung verschließende Folie modifiziert. Beispiele für eine derartige Wirkung können durch die Zugabe von Weichmachern zu der Zusammensetzung oder von Vernetzungsmitteln, wie Boronsäure, erzielt werden.
Die Folien können zum Verschließen der Öffnungen durch jedes beliebige Mittel versiegelt werden. Die beiden Teile können z.B. mithilfe eines Klebstoffs versiegelt werden. Bei einem geeigneten Klebstoff handelt es sich um Wasser oder eine PVOH-Lösung. Der Klebstoff kann durch Sprühen, Transferbeschichten, Walzenbeschichten oder sonstiges Beschichten auf die Seiten der Öffnungen oder auf die Folien aufgebracht werden, oder die Folien können durch einen Klebstoffnebel geleitet werden. Die Teile können auch derart klebrig gemacht werden, dass sie ohne die Notwendigkeit eines separaten Klebstoffs aneinanderkleben. So können sie erwärmt werden, sodass sie aneinanderkleben, wenn sie sich berühren.
Die Behälter können auch in die Folie eingewickelt werden. Ist ein attraktives Erscheinungsbild mit einer glatten Folie erwünscht, kann der Behälter mit der Folie schrumpfverpackt werden. Dies kann durchgeführt werden, indem die Folie, z.B. durch biaxiale Orientierung vorgestreckt und dann erhitzt wird, um sie um den Behälter zu schrumpfen. Die Folie kann auch um einen Teil des Behälters warmgeformt werden, indem der Behälter in eine Tasche der in einer Warmformungsgussform enthaltenen Folie gegeben wird. Eine Öffnung im übrigen Teil des Behälters kann dann mit einer anderen Folie versiegelt werden.
Die Teile können auch durch Heißversiegeln oder Infrarot-, Radiofrequenz-, Ultraschall-, Laser-, Lösungsmittel-, Vibrations-, Elektromagnet-, Heißgas-, Heizplatten-, Einsatzbindungsreibungsversiegeln oder durch Rotationsschweißen versiegelt werden. Ultraschall- oder Laserversiegeln wird vorzugsweise verwendet. Die Versiegelung ist erwünschtermaßen wasserlöslich.
Wird Heißversiegeln verwendet, beträgt eine geeignete Versiegelungstemperatur z.B. 120 bis 195°C, z.B. 140 bis 150°C. Ein geeigneter Versiegelungsdruck beträgt z.B. 250 bis 600 kPa. Beispiele für Versiegelungsdrücke betragen je nach verwendeter Heißversiegelungsmaschine 276 bis 552 kPa (40 bis 80 p.s.i.), insbesondere 345 bis 483 kPa (50 bis 70 p.s.i.) oder 400 bis 800 kPa (4 bis 8 bar), insbesondere 500 bis 700 kPa (5 bis 7 bar). Geeignete Verweilzeiten betragen mindestens 0,4 Sekunden, z.B. 0,4 bis 2,5 Sekunden.
Die Versiegelungsfolien lösen sich im Allgemeinen vor dem Aufnahmeteil des Behälters in Wasser. Die Folien weisen daher Dicken auf, die geringer sind als die Wanddicke des Aufnahmeteils. Im Allgemeinen löst sich mindestens eine der Folien in Wasser (zumindest zu dem Grad, dass es ermöglicht wird, dass sich die Zusammensetzung im Aufnahmeteil teilweise oder vollständig durch das Wasser auflöst) bei 40°C in weniger als 5 Minuten, vorzugsweise weniger als 2 Minuten.
Es ist möglich, dass eine oder mehrere der Versiegelungsfolien eine darin eingebrachte Zusammensetzung aufweisen. So können z.B. eine oder mehrere der Folien selbst Zusammensetzungen enthalten, die in den Folien durch einen vorangehenden Vorgang wie Warmform- oder Vertikalformfüllversiegelung geformt werden.
Die Behälter der vorliegenden Erfindung enthalten zwei oder mehr Zusammensetzungen und können ein besonders attraktives Erscheinungsbild aufweisen, da die Zusammensetzungen, die gleich oder verschieden sein können, in einer in Bezug zueinander fixierten Position gehalten werden. Die Zusammensetzungen können leicht differenziert werden, um ihren Unterschied zu betonen. Zum Beispiel können die Zusammensetzungen ein unterschiedliches physikalisches Erscheinungsbild aufweisen oder unterschiedlich gefärbt sein.
1 der beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht einen Behälter, der in zwei Abteilungen unterteilt ist. Der Behälter besteht aus einem Quader mit durchgehenden Flächen 1 und zwei Öffnungen 2 auf gegenüberliegenden Seiten des Elements. 2 veranschaulicht einen entlang der Linie II von 1 aufgenommenen Querschnitt des Behälterelements 1. Eine Abteilung kann mit einer Zusammensetzung gefüllt und die Öffnung durch eine Folie verschlossen werden. Der Behälter kann dann nach unten gedreht und der Vorgang wiederholt werden, um die andere Abteilung zu füllen und mit einer Folie mit unterschiedlichen Wasserauflösungseigenschaften zu versiegeln. Bei den Zusammensetzung(en), die in jeder Abteilung des Behälters der vorliegenden Erfindung enthalten sein kann (können), kann es sich unabhängig voneinander um eine Gewebepflege-, Oberflächenpflege- oder Geschirrspülzusammensetzung handeln.
So kann es sich hierbei z.B. um eine Geschirrspül-, Wasserenthärter-, Wäschewasch- oder Detergenszusammensetzung oder eine Spülhilfe handeln. Derartige Zusammensetzungen können zur Verwendung in einer Haushaltswaschmaschine geeignet sein. bei den Zusammensetzungen kann es sich auch unabhängig voneinander um eine desinfizierende, antibakterielle oder antiseptische Zusammensetzung oder eine Nachfüllzusammensetzung für ein Sprühstoßspray handeln. Derartige Zusammensetzungen werden im Allgemeinen in Gesamtmengen von 5 bis 100 g, insbesondere 15 bis 40 g gepackt. Zum Beispiel kann eine Wäschewasch zusammensetzung 15 bis 40 g, eine Geschirrspülzusammensetzung 15 bis 30 g und eine Wasserenthärterzusammensetzung 15 bis 40 g wiegen.
Ist die Zusammensetzung eine wässrige Flüssigkeit mit einem relativ hohen Wassergehalt, z.B. über 5 Gew.-% Wasser, kann es nötig sein, Schritte zu unternehmen, um zu gewährleisten, dass die Flüssigkeit das wasserlösliche Polymer nicht angreift, wenn es in kaltem Wasser oder Wasser bis zu einer Temperatur von, nehmen wir mal an, 35°C löslich ist. Schritte können unternommen werden, die Innenflächen des Behälters z.B. durch deren Beschichten mit Mitteln wie PVdC (Poly(vinylidendichlorid)) oder PTFE (Polytetrafluorethylen) zu behandeln oder die Zusammensetzung derart anzupassen, dass es gewährleistet ist, dass sie das Polymer nicht löst. Zum Beispiel wurde gefunden, dass es durch Gewährleisten dessen, dass die Zusammensetzung eine hohe Innenstärke aufweist oder ein Mittel enthält, das den Wasserverlust durch die Behälterwände minimiert, verhindert wird, dass die Zusammensetzung das Polymer von der Innenseite her löst. Dies ist detaillierter in EP-A-518689 und WO/97/27743 beschrieben.
Die Abteilungen können vollständig oder nur teilweise gefüllt werden. Jede Zusammensetzung kann unabhängig voneinander ein Feststoff sein. Zum Beispiel kann sie ein teilchenförmiger oder granulierter Feststoff oder eine Tablette sein. Jede Zusammensetzung kann auch unabhängig voneinander eine Flüssigkeit sein, die bei Bedarf verdickt oder geliert werden kann. Die flüssige Zusammensetzung kann nicht-wässrig oder wässrig sein, indem sie z.B. weniger oder mehr als 5 Gew.-% oder weniger oder mehr als 10 Gew.-% gesamtes oder freies Wasser enthält. Erwünschtermaßen enthalten die Zusammensetzungen weniger als 80 Gew.-% Wasser.
Jede Zusammensetzung kann mehr als eine Phase aufweisen. Zum Beispiel kann jede Zusammensetzung eine wässrige Zusammensetzung und eine flüssige Zu sammensetzung, die mit der wässrigen Zusammensetzung unmischbar ist, umfassen. Jede Zusammensetzung kann auch eine flüssige Zusammensetzung und eine separate feste Zusammensetzung, z.B. in Form einer Kugel, einer Pille oder von Sprenkeln umfassen.
Folglich muss die Zusammensetzung in dem Behälter oder in einer einzelnen Abteilung nicht gleichförmig sein. Zum Beispiel könnte der Behälter oder die Abteilung während der Fertigung zuerst mit einer aushärtbaren Zusammensetzung, z.B. einem Gel, und dann mit einer unterschiedlichen Zusammensetzung gefüllt werden. Die erste Zusammensetzung könnte sich im Waschvorgang langsam lösen, sodass ihre Beladung über eine lange Dauer im Waschvorgang abgegeben wird. Dies könnte z.B. nützlich sein, um eine sofortige, verzögerte oder Dauerabgabe eines Bestandteils, wie eines Weichmachers, bereitzustellen.
Die Zusammensetzungen in jeder Abteilung können gleich oder unterschiedlich sein. Sind sie unterschiedlich, können sie dennoch einen oder mehrere einzelne Bestandteile gemein haben.
Die Behälter der vorliegenden Erfindung können jede beliebige gewünschte Gestalt aufweisen. Zum Beispiel kann der Behälter eine unregelmäßige oder regelmäßige geometrische Gestalt, wie die eines Würfels, eines Quaders, einer Pyramide, eines Dodekaeders oder eines Zylinders aufweisen. Der Zylinder kann jeden beliebigen gewünschten Querschnitt wie einen kreisförmigen, dreieckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen.
Die einzelnen Abteilungen im Behälter müssen nicht unbedingt ebenmäßig oder identisch sein. Weist z.B. der endgültige Behälter eine quaderförmige gestalt auf, können die einzelnen Abteilungen unterschiedliche Größen aufweisen, um unterschiedliche Mengen an Zusammensetzungen aufzunehmen.
Die Abteilungen können die gleiche oder eine unterschiedliche Größe und/oder Gestalt aufweisen. Ist es erwünscht, dass Abteilungen vorliegen, die unterschiedliche Mengen an Bestandteilen enthalten, weisen die Abteilungen im Allgemeinen Volumenverhältnisse von 2:1 bis 20:1, insbesondere 4:1 bis 10:1 auf.
Der Behälter kann auch ein Hakenteil aufweisen, sodass er z.B. an einer geeigneten Stelle in einer Geschirrspülmaschine aufgehängt werden kann.
Die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Behälter können bei Bedarf ein Höchstmaß von 5 cm, ausschließlich jeglicher 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.
Liegt mehr als eine Zusammensetzung vor, können die Zusammensetzungen je nach der gewünschten Verwendung des Gegenstands geeignet ausgewählt werden.
Dient der Gegenstand der Verwendung beim Wäschewaschen, kann die erste Zusammensetzung z.B. ein Detergens und die zweite Zusammensetzung eine Bleiche, einen Fleckenentferner, einen Wasserenthärter, ein Enzym oder einen Gewebeweichspüler umfassen. Der Gegenstand ist dazu angepasst, die Zusammensetzungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten während des Wäschewaschens freizusetzen. Zum Beispiel werden eine Bleiche oder ein Gewebeweichspüler im Allgemeinen am Ende einer Wasche und ein Wasserenthärter im Allgemeinen zu Beginn einer Wäsche freigesetzt. Ein Enzym kann zu Beginn oder am Ende einer Wäsche freigesetzt werden.
Dient der Gegenstand der Verwendung als Gewebeweichspüler, kann die erste Zusammensetzung einen Gewebeweichspüler und der zweite Bestandteil ein Enzym, das vor oder nach dem Gewebeweichspüler in einem Spülgang freigesetzt wird, umfassen.
Dient der Gegenstand der Verwendung beim Geschirrspülen, kann die erste Zusammensetzung ein Detergens und die zweite Zusammensetzung einen Wasserenthärter, ein Salz, ein Enzym, eine Spülhilfe, eine Bleiche oder einen Bleichaktivator umfassen. Der Gegenstand ist dazu angepasst, die Zusammensetzungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten während des Wäschewaschens freizusetzen. Zum Beispiel werden eine Spülhilfe, eine Bleiche oder ein Bleichaktivator im Allgemeinen am Ende einer Wäsche und ein Wasserenthärter, ein Salz oder ein Enzym im Allgemeinen zu Beginn einer Wäsche freigesetzt. Der Gegenstand kann auch mehr als zwei Abteilungen aufweisen, die dazu angepasst sind, Zusammensetzungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten freizusetzen. Zum Beispiel kann ein Behälter mit drei Abteilungen eine Bleiche, einen Bleichaktivator und ein Enzym in verschiedenen Abteilungen enthalten. Ein Behälter mit vier Abteilungen kann auch ein Salz in einer vierten Abteilung enthalten.
Beispiele für Oberflächenpflegezusammensetzungen sind diejenigen, die auf dem Gebiet der Oberflächenpflege, z.B. zum Reinigen, Behandeln oder Polieren einer Oberfläche verwendet werden. Bei geeigneten Oberflächen handelt es sich z.B. um Haushaltsoberflächen wie Arbeitsplatten, sowie Oberflächen von Sanitärware wie Spülbecken, Waschbecken und Toiletten.
Die Inhaltsstoffe jeder Zusammensetzung hängen von der Verwendung der Zusammensetzung ab. So kann z.B. die Zusammensetzung oberflächenaktive Mittel, wie anionische, nicht-ionische, kationische, amphotere oder zwitterionische oberflächenaktive Mittel oder Gemische davon enthalten.
Beispiele für anionische oberflächenaktive Mittel sind geradkettige oder verzweigte Alkylsulfate und alkylpolyalkoxylierte Sulfate, auch bekannt als Alkylethersulfate. Derartige oberflächenaktive Mittel können durch Sulfatierung von höheren C₈-C₂₀-Fettalkoholen hergestellt werden. Beispiele für primäre oberflächenaktive Alkylsulfate sind diejenigen der Formel: ROSO₃ ^-M⁺ wobei R eine lineare C₃-C₂₀-Hydrocarbylgruppe ist und M ein in Wasser löslich machendes Kation ist. Vorzugsweise ist R C₁₀-C₁₆-, z.B. C₁₂-C₁₄-Alkyl, und ist M ein Alkalimetall, wie Lithium, Natrium oder Kalium.
Beispiele für sekundäre oberflächenaktive Alkylsulfate sind diejenigen, die die Sulfateinheit an einem „Gerüst" des Moleküls aufweisen, z.B. diejenigen der Formel: CH₃(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 in Wasser löslich machendes Kation, wie Lithium, Natrium oder Kalium ist.
Besonders bevorzugte sekundäre Alkylsulfate sind die oberflächenaktiven (2,3)-Alkylsulfate der Formeln: CH₃(CH₂)_x(CHOSO₃ ^-M⁺)CH₃ und CH₃(CH₂)_x(CHOSO₃ ^-M⁺)CH₂CH₃ für das 2-Sulfat bzw. 3-Sulfat. In diesen Formeln beträgt 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 R₈-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, beträgt 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 verwendet, die variierende Alkylkettenlängen und, so vorhanden, variierende Alkoxylierungsgrade umfassen.
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 nicht-ionische oberflächenaktive Mittel sind Fettsäurealkoxylate, wie Fettsäureethoxylate, insbesondere diejenigen der Formel: R(C₂H₄O)_nOH wobei R eine geradkettige oder verzweigte C₈-C₁₆-, 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, beträgt.
Der nicht-ionische oberflächenaktive alkoxylierte 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 die etwa 7 mol Ethylenoxid enthalten. Derartige 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 primärer C₉-C₁₁-Alkohol mit etwa 10 mol Ethylenoxid ein.
Alkoholethoxylate dieses Typs wurden bisher auch von Shell Chemical Company unter der Marke Dobanol 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 nicht-ionische oberflächenaktive ethoxylierte Alkohole schließen Tergitol 15-S-7 und Tergitol 15-S-9 ein, die beide lineare sekundäre Alkoholethoxylate, erhältlich von Union Carbide Corporation, sind. Tergitol 15-S-7 ist ein gemischtes ethoxyliertes Produkt eines linearen sekundären C₁₁-C₁₅-Alkanols mit 7 mol Ethylenoxid und Tergitol 15-S-9 ist das Gleiche, jedoch mit 9 mol Ethylenoxid.
Andere geeignete nicht-ionische oberflächenaktive ethoxylierte Alkohole sind Neodol 45-11, bei welchem es sich um ein ähnliches Ethylenoxid-Kondensationsprodukt von einem Fettalkohol mit 14–15 Kohlenstoffatomen handelt, und die Anzahl an Ethylenoxidgruppen pro mol etwa 11 beträgt. Derartige Produkte sind ebenfalls von Shell Chemical Company erhältlich.
Weitere nicht-ionische oberflächenaktive Mittel sind, z.B., C₁₀-C₁₈-Alkylpolyglycoside, wie C₁₂-C₁₆-Alkylpolyglycoside, insbesondere die Polyglucoside. 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-Blockpolymere vom Plurontyp.
Beispiele für kationische oberflächenaktive Mittel sind diejenigen vom quartären Ammoniumtyp.
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.-% vor, liegt das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-% vor, und/oder liegt das kationische oberflächenaktive Mittel in einer Menge von 0 bis 20 Gew.-% vor. Die Mengen basieren auf dem Gesamtfeststoffgehalt der Zusammensetzung, d.h. ausschließlich jeglichen Lösungsmittels, das vorliegen kann.
Die Zusammensetzungen, insbesondere bei Verwendung als Wäschewasch- oder Geschirrspülzusammensetzungen, können unabhängig auch Enzyme, wie Protease-, Lipase-, Amylase-, Cellulase- und Peroxidaseenzyme, umfassen. Derartige Enzyme sind im Handel erhältlich und werden z.B. unter den eingetragenen Marken Esperase, Alcalase und Savinase von Novo Industries A/S und Maxatase von International Biosynthetics, Inc., vertrieben. Erwünschtermaßen liegen die Enzyme unabhängig voneinander in den Zusammensetzungen in einer Menge von 0,5 bis 3 Gew.-%, insbesondere 1 bis 2 Gew.-%, vor, wenn sie als im Handel erhältliche Präparate zugesetzt werden, sind sie nicht rein, und dies stellt eine äquivalente Menge von 0,005 bis 0,5 Gew.-% reinen Enzyms dar.
Die Zusammensetzungen können, falls gewünscht, unabhängig voneinander ein Verdickungsmittel oder einen Gelbildner umfassen. Geeignete Verdickungsmittel sind Polyacrylatpolymere, wie diejenigen, die unter der Marke CARBOPOL oder der Marke ACUSOL von Rohm und Haas Company vertrieben werden. Andere geeignete Verdickungsmittel sind Xanthangummis. Das Verdickungsmittel liegt, so vorhanden, im Allgemeinen in einer Menge von 0,2 bis 4 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 2 Gew.-%, vor.
Zusammensetzungen, die beim Geschirrspülen verwendet werden, umfassen gewöhnlich unabhängig voneinander einen Detergenzgerüststoff. Die Gerüststoffe wirken den Wirkungen der Wasserhärte durch Calcium- oder andere Ionen entgegen. Beispiele für derartige Materialien sind Citrat-, Succinat-, Malonat-, Carboxymethylsuccinat-, Carboxylat-, Polycarboxylat- und Polyacetylcarboxylatsalze, 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 Maskierungsmittel vom organischen Phosphonattyp, wie diejenigen, die von Monsanto unter der Marke Dequest vertrieben werden, und Alkylhydroxyphosphonate. Citratsalze und C₁₂-C₁₈-Fettsäureseifen sind bevorzugt. Weitere Gerüststoffe sind Phosphate, wie Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsaize von Mono-, Di- oder Tri-poly- oder -oligophosphaten; Zeolithe, Silicate, amorph oder strukturiert, wie Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze.
Andere geeignete Gerüststoffe sind Polymere und Copolymere, von welchen es bekannt ist, dass sie Gerüststoffeigenschaften aufweisen. Zum Beispiel schließen derartige Materialien geeignete Polyacrylsäure, Polymaleinsäure und Polyacryl/Polymalein- und Copolymere und deren Salze, wie diejenigen, die von BASF unter der Marke Sokalan vertrieben werden, ein. Der Gerüststoff liegt erwünschtermaßen in einer Menge von bis zu 90 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 90 Gew.-%, stärker bevorzugt 15 bis 75 Gew.-% in Bezug auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung vor. Weitere Details über geeignete Bestandteile sind z.B. in EP-A-694,059 , EP-A-518,720 und WO 99/06522 angegeben.
Die Zusammensetzungen können auch wahlweise einen oder mehrere zusätzliche Inhaltsstoffe umfassen. Diese schließen herkömmliche Detergenszusammensetzungsbestandteile, wie weitere oberflächenaktive Mittel, Bleichen, Bleichverstärker, Gerüststoffe, Schaumverstärker und Schaumunterdrücker, Antitrübungsmittel und Antikorrosionsmittel, organische Lösungsmittel, Verschnittmittel, Phasenstabilisatoren, Emulgatoren, Konservierungsmittel, Schmutzsuspensionsmittel, Schmutzfreisetzungsmittel, keimtötende Mittel, pH-einstellende Mittel oder Puffer, Alkalinitätsquellen, bei welchen es sich nicht um Gerüststoffe handelt, Chelatbildner, tone, wie Smectit-Tone, Enzymstabilisatoren, Mittel gegen Kesselsteinbildung, Farbmittel, Farbstoffe, Hydrotrope, Farbübertragungshemmer, Aufheller und Parfüms, ein. Falls verwendet, bilden derartige optionale Inhaltsstoffe im Allgemeinen nicht mehr als 10 Gew.-%, z.B. 1 bis 6 Gew.-% des Gesamtgewichts der Zusammensetzungen.
Zusammensetzungen, die ein Enzym umfassen, können wahlweise Materialien enthalten, die die Stabilität des Enzyms bewahren. Derartige Enzymstabilisatoren schließen z.B. Polyole, wie Propylenglycol, Borsäure und Borax ein. Kombinationen von diesen Enzymstabilisatoren können ebenfalls eingesetzt werden. Falls verwendet, bilden die Enzymstabilisatoren im Allgemeinen 0,1 bis 1 Gew.-% der Zusammensetzungen.
Die Zusammensetzungen können wahlweise Materialien umfassen, die als Phasenstabilisatoren und/oder Verschnittmittel dienen. Beispiele sind C₁-C₃-Alkohole, wie Methanol, Ethanol und Propanol. C₁-C₃-Alkanolamine, wie Mono-, Di- und Triethanolamine können ebenfalls, allein oder in Kombination mit den Alkoholen, verwendet werden. Die Phasenstabilisatoren und/oder Verschnittmittel können z.B. 0 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Gew.-% der Zusammensetzung bilden.
Die Zusammensetzungen können wahlweise Bestandteile umfassen, die den pH-Wert der Zusammensetzungen bei optimalen Graden einstellen oder halten. Der pH-Wert kann je nach Beschaffenheit der Zusammensetzung z.B. 1 bis 13, wie 8 bis 11 betragen. Zum Beispiel weist eine Geschirrspülzusammensetzung erwünschtermaßen einen pH-Wert von 8 bis 11, eine Wäschewaschzusammensetzung erwünschtermaßen einen pH-Wert von 7 bis 9 und eine Wasserenthärterzusammensetzung erwünschtermaßen einen pH-Wert von 7 bis 9 auf. Beispiele für pH-einstellende Mittel sind NaOH und Zitronensäure.
Die vorstehenden Beispiele können zum Geschirrspülen oder Gewebewaschen verwendet werden. Insbesondere sind Geschirrspülformulierungen bevorzugt, die dazu angepasst sind, in automatischen Geschirrspülmaschinen verwendet zu werden. Aufgrund ihrer spezifischen Anforderungen ist eine spezialisierte Formulierung erforderlich, und diese werden nachstehend veranschaulicht.
Die Mengen der Inhaltsstoffe können innerhalb von breiten Bereichen variieren, jedoch sind bevorzugte Detergenszusammensetzungen für Geschirrspülautomaten hier (die typischerweise eine 1 %ige wässrige Lösung mit einem pH-Wert über 8, stärker bevorzugt 9,5 bis 12, besonders bevorzugt 9,5 bis 10,5 aufweisen) diejenigen, in welchen Folgendes vorliegt: 5% bis 90%, vorzugsweise 5% bis 75% Gerüststoff; 0,1% bis 40%, vorzugsweise 0,5% bis 30% Bleichmittel; 0,1% bis 15%, vorzugsweise 0,2% bis 10% des oberflächenaktiven Systems; 0,0001% bis 1%, vorzugsweise 0,001% bis 0,05% eines metallhaltigen Bleichkatalysators; und 0,1% bis 40%, vorzugsweise 0,1% bis 20% eines wasserlöslichen Silicats. Derartige vollständig formulierte Ausführungsformen umfassen typischerweise ferner 0,1% bis 15% eines polymeren Dispersionsmittels, 0,01% bis 10% eines Chelatbildners und 0,00001% bis 10% eines reinigenden Enzyms, wenngleich weitere zusätzliche oder beigefügte Inhaltsstoffe vorliegen können. Detergenszusammensetzungen hier in Granulatform beschränken typischerweise den Wassergehalt, z.B. auf weniger als 7% freies Wasser, für eine bessere Lagerstabilität.
Nicht-ionische oberflächenaktive Mittel, die in Zusammensetzungen für Geschirrspülautomaten (ADW; Automatic Dish Washing) der vorliegenden Erfindung nützlich sind, schließen erwünschtermaßen (ein) oberflächenaktive(s) Mittel mit Gehalten von 2% bis 60% der Zusammensetzung ein. Im Allgemeinen sind bleichstabile oberflächenaktive Mittel bevorzugt. Nicht-ionische oberflächenaktive Mittel sind im Allgemeinen bekannt, da sie in Kirk Othmers Encyclopedia of Chemical Technology, 3. Aufl., Bd. 22, S. 360–379, „Surfactants and Detersive Systems", hier unter Bezugnahme eingebracht, detaillierter beschrieben sind.
Vorzugsweise umfasst die ADW-Zusammensetzung mindestens ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel. Eine Klasse an nicht-ionischen oberflächenaktiven Mitteln sind ethoxylierte nicht-ionische oberflächenaktive Mittel, die durch Umsetzung eines Monohydroxyalkanols oder Alkylphenols mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen mit vorzugsweise mindestens 12 mol, besonders bevorzugt mindestens 16 mol und noch stärker bevorzugt mindestens 20 mol Ethylenoxid pro mol Alkohol oder Alkylphenol, hergestellt werden.
Besonders bevorzugte nicht-ionische oberflächenaktive Mittel sind die nichtionischen oberflächenaktiven Mittel von einem linearen Fettalkohol mit 16–20 Kohlenstoffatomen und mindestens 12 mol, besonders bevorzugt mindestens 16 mol und noch stärker bevorzugt mindestens 20 mol Ethylenoxid pro mol Alkohol.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel zusätzlich Propylenoxideinheiten im Molekül. Vorzugsweise bilden diese PO-Einheiten bis zu 25 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 20 Gew.-% und noch stärker bevorzugt bis zu 15 Gew.-% des gesamten Molekulargewichts des nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels. Besonders bevorzugte oberflächenaktive Mittel sind ethoxylierte Monohydroxyalkanole oder Alkylphenole, die zusätzlich Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Blockcopolymereinheiten umfassen. Der Alkohol- oder Alkylphenolanteil derartiger oberflächenaktiver Mittel bildet mehr als 30 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 50 Gew.-%, stärker bevorzugt mehr als 70 Gew.-% des gesamten Molekulargewichts des nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels.
Eine andere Klasse von nicht-ionischen oberflächenaktiven Mitteln schließt Umkehrblockcopolymere von Polyoxyethylen und Polyoxypropylen und Blockcopolymere von Polyoxyethylen und Polyoxypropylen, initiiert mit Trimethylolpropan, ein.
Ein anderes bevorzugtes nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel kann durch die folgende Formel beschrieben werden: R¹O[CH₂CH(CH₃O)_x[CH₂CH₂O]_y[CH₂CH(OH)R₂] wobei R¹ eine lineare oder verzweigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 4–18 Kohlenstoffatomen oder Gemische davon darstellt, R² einen linearen oder verzweigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 2–26 Kohlenstoffatomen oder Gemische davon darstellt, x ein Wert zwischen 0,5 und 1,5 ist und y ein Wert von mindestens 15 ist.
Eine andere Gruppe von bevorzugten nicht-ionischen oberflächenaktiven Mitteln sind die mit endständigen Gruppen versehenen polyoxyalkylierten nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel der Formel: R¹O[CH₂CH(R₃)O]_x[CH₂]_kCH(OH)[CH₂]_jOR² wobei R¹ und R² lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffgruppen mit 1–30 Kohlenstoffatomen darstellen, R³ ein Wasserstoffatom oder eine Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, 2-Butyl- oder 2-Methyl-2-butylgruppe darstellt, x ein Wert zwischen 1 und 30 ist und k und j Werte zwischen 1 und 12, vorzugsweise zwischen 1 und 5 sind. Ist der Wert von x ≥ 2, kann jeder Rest R³ in der vorstehenden Formel unterschiedlich sein. R¹ und R² sind vorzugsweise lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffgruppen mit 6–22 Kohlenstoffatomen, wobei Gruppen mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen besonders bevorzugt sind. Für die Gruppe R³ sind H, Methyl oder Ethyl besonders bevorzugt. Besonders bevorzugte Werte für x liegen zwischen 1 und 20, vorzugsweise zwischen 6 und 15.
Wie vorstehend beschrieben, kann im Falle von x ≥ 2 jeder Rest R³ in der Formel unterschiedlich sein. Zum Beispiel könnte bei x = 3 die Gruppe R³ derart ausgewählt werden, dass Ethylenoxid- (R³ = H) oder Propylenoxid- (R³ = Methyl)-Einheiten aufgebaut werden, die in jeder einzelnen Reihenfolge, z.B. (PO)(EO)(EO), (EO)(PO)(EO), (EO)(EO)(PO), (EO)(EO)(EO), (PO)(EO)(PO), (PO)(PO)(EO) und (PO)(PO)(PO), verwendet werden können. Der Wert 3 für x ist nur ein Beispiel, und größere Werte können ausgewählt werden, woraus eine höhere Anzahl von Variationen von (EO)- oder (PO)-Einheiten resultieren würde.
Besonders bevorzugte, mit endständigen Gruppen versehene polyoxyalkylierte Alkohole der vorstehenden Formel sind diejenigen, in welchen k = 1 und j = 1, die von Molekülen der vereinfachten Formel: R¹O[CH₂CH(R₃)O]_xCH₂CH(OH)CH₂OR₂ stammen.
Die Verwendung von Gemischen von unterschiedlichen nicht-ionischen oberflächenaktiven Mitteln ist besonders in ADW-Formulierungen bevorzugt, z.B. Gemischen von alkoxylierten Alkoholen und Hydroxygruppen enthaltenden, alkoxylierten Alkoholen.
Die Behälter können selbst in Außenbehältern, falls gewünscht, z.B. nicht wasserlöslichen Behältern, verpackt werden, die vor der Verwendung der wasserlöslichen Behälter entfernt werden.
Bei Verwendung werden ein oder mehrere Behälter einfach zu Wasser, in welchem sich der Behälter löst, zugesetzt. So werden sie auf die übliche Weise einer Geschirrspül- oder Waschmaschine, insbesondere dem Geschirrspülfach oder einer Trommel, zugesetzt. Sie können auch einer Wassermenge, z.B. in einem Eimer oder einem Sprühstoßspray, zugesetzt werden.

Claims

Wasserlöslicher, spritzgegossener Behälter, umfassend mindestens zwei Abteilungen, wobei eine erste Abteilung eine erste Zusammensetzung enthält und eine erste Öffnung aufweist, die durch eine erste Folie verschlossen ist, und eine zweite Abteilung, die eine zweite Zusammensetzung enthält und eine zweite Öffnung aufweist, die durch eine zweite Folie verschlossen ist, wobei die erste Folie und die zweite Folie unterschiedliche Folien mit unterschiedlichen Wasserauflösungseigenschaften sind.
Behälter nach Anspruch 1, wobei sich die erste Folie und die zweite Folie vor den spritzgegossenen Wänden des Behälters in Wasser auflösen.
Behälter nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich die erste Öffnung und die zweite Öffnung auf unterschiedlichen Seiten des Behälters befinden.
Behälter nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich die erste Öffnung und die zweite Öffnung auf derselben Seite des Behälters befinden.
Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Behälterwände einen Poly(vinylalkohol) umfassen.
Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der ersten Folie und der zweiten Folie einen Poly(vinylalkohol) umfasst.
Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich die erste Folie und die zweite Folie in Wasser mit unterschiedlichen Temperaturen aufzulösen beginnen.
Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich die erste Folie und die zweite Folie bei in Wasser mit unterschiedlichen pH-Werten aufzulösen beginnen.
Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Folie und die zweite Folie unterschiedliche Basispolymere umfassen.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Folie und die zweite Folie Poly(vinylalkohol)e mit unterschiedlichen Hydrolysegraden umfassen.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Folie und die zweite Folie unterschiedliche Dicken aufweisen.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei mindestens eine der ersten Folie und der zweiten Folie eine Beschichtung zum Modifizieren ihrer Auflösungseigenschaften umfasst.
Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Folie und die zweite Folie durch Laser- oder Ultraschallversiegelung am Behälter versiegelt sind.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die erste Folie und/oder die zweite Folie um den Behälter warmgeformt sind.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die erste Folie und/oder die zweite Folie um den Behälter gewickelt sind.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die erste Folie und die zweite Folie in Form einer einzigen Folie vorliegen, in welcher unterschiedliche Teile unterschiedliche Wasserauflösungseigenschaften aufweisen.
Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Abteilung und die zweite Abteilung jeweils eine Gewebepflege-, Oberflächenpflege- oder Geschirrspülzusammensetzung enthalten.
Behälter nach Anspruch 17, wobei jede Zusammensetzung eine Geschirrspül-, Wasserenthärter-, Wäschewasch-, Detergens- oder Spülhilfezusammensetzung ist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 17, der eine desinfizierende, antibakterielle oder antiseptische Zusammensetzung umschließt.
Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, der eine Nachfullzusammensetzung für ein Sprühstoßspray umschließt.
Verfahren zur Herstellung eines wie in einem der vorangehenden Ansprüche definierten Behälters, umfassend das Formen des mindestens zwei Abteilungen umfassenden Behälters durch Spritzguss, Füllen jeder Abteilung mit einer Zusammensetzung und Versiegeln jeder Öffnung mit einer Folie, wobei mindestens zwei Versiegelungsfolien unterschiedliche Wasserauflösungseigenschaften aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei die beiden Versiegelungsfolien zu dem Zeitpunkt, an welchem sie jede Abteilung versiegeln, unterschiedliche Wasserauflösungseigenschaften aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei die beiden Versiegelungsfolien zu dem Zeitpunkt, an welchem sie jede Abteilung versiegeln, dieselben Wasserauflösungseigenschaften aufweisen und die Wasserauflösungseigenschaft mindestens einer Folie anschließend modifiziert wird.