DE69627935T2

DE69627935T2 - Verpackte schäumende Zusammensetzung

Info

Publication number: DE69627935T2
Application number: DE69627935T
Authority: DE
Inventors: Hilde Antoinette Elza Lauwers; Neil John Rogers; Peter Maurits Maria Van Geert
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1995-07-13
Filing date: 1996-03-06
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2016-03-07
Also published as: AR002816A1; ATE252146T1; ZA965642B; BR9609789A; DE69531936D1; WO1997003180A1; DE69531936T2; EP0753556A1; DE69627935D1; EP0753556B1; MX9800458A; ES2198473T3; JPH11508955A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein gepacktes Produkt, welches eine schäumende Zusammensetzung und ein Treibmittelgas umfasst, die in einen Behälter gepackt sind. Das gepackte Produkt ist insbesondere ein schaumdispensierender Aerosolbehälter.
Es ist in der Aerosolindustrie wohlbekannt, dass ein Bedarf besteht, die FCKW-Treibgase aufgrund ihres Umweltprofils zu ersetzen. Als Ersatz sind meistenteils die Kohlenwasserstoffe mit niedrgem Molekulargewicht das Mittel der Wahl, wie Propan, Butan, Pentan, Hexan etc., aber dies sind entflammbare Gase, die nicht immer für die Verwendung im Inneren von geschlossenen Vorrichtungen mit potentiellen Zündquellen geeignet sein können. Aus diesen Gründen sucht die Industrie einen Weg zu umweltfreundlicheren Chemikalien.
Das Ersetzen der organischen Treibmittel, wie die oben aufgeführten, durch gasförmige Treibmittelgase bringt neue Probleme mit sich. Im Gegensatz zu den herkömmlicheren verflüssigbaren organischen Treibgasen können Gase wie Kohlendioxid und Stickstoffoxid nicht bei dem Druck verflüssigt werden, der in einem Aerosolkanister erzielt werden kann (d. h. typischerweise maximal 10 bis 12 bar). Da eine schäumende Zusammensetzung schrittweise aus dem Aerosolbehälter geleert wird, kann das Kohlendioxid oder Stickstoffoxid im Gasraum nicht wieder nachgefüllt werden, wie es bei verflüssigbaren Treibmitteln der Fall wäre, und konsequenterweise sinkt der Druck im Gasraum. Wenn der Druck im Gasraum zu niedrig wird, ist es nicht länger möglich, einen Schaum aus dem Aerosolbehälter zu dispensieren.
Versuche, dieses Problem anzugehen, haben die Verwendung von mikoporösen Strukturen eingeschlossen, um gasförmiges Treibgas (wie Kohlendioxid) zu adsorbieren, wodurch ein Gas-"Reservoir" bereit gestellt wird, aus dem der Druck im Gasraum wieder nachgefüllt werden kann.
In der EP-A 0 385 773, veröffentlicht am 5. September 1990, wird ein Gasvorratssystem beschrieben, das ein polymeres Material, wie Hydrogel, umfasst, welches Mikro-Hohlräume hat, die als interstitielle Speicher für Gas dienen.
In der DD-A 246 784, veröffentlicht am 17. Juni 1987, werden kosmetische und pharmazeutische Schaum-Aerosole beschrieben, die 5–50% CO2-geladenes Aluminosilicat enthalten. Es wird beansprucht, das die Füllraten hoch sind, Druckspitzen vermieden werden und der Druck bis zum vollständigen Entleeren der Aerosolverpackung im wesentlichen konstant ist.
In der EP-A-677 577, veröffentlicht am 18. Oktober 1995, wird eine schäumende Reinigungszusammensetzung zum Reinigen von Textilstoffen beschrieben, die mit Hilfe von Treibmitteln einschließlich Fluorkohlenwasserstoffen (FCKWs) oder Kohlenwasserstoffen mit niedrigem Molekulargewicht dispensiert wird.
Schäumende Zusammensetzungen, die in Bezug auf aktive Bestandteile konzentriert sind und einen entsprechend niedrigen Wassergehalt und deshalb eine hohe Viskosität haben, können zum Dispensieren mit Kohlendioxid oder Stickstoffoxid nicht geeignet sein, weil die im Treibmittel gespeicherte Energie nicht ausreicht, um den Aerosolbehälter vollständig zu entleeren. Darüber hinaus können mikropörse gasadsorbierende Mittel aus wirtschaftlichen Gründen unerwünscht sein.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Einrichtung zur Bereitstellung eines konzentrierten Schaums gleichmäßiger Dichte, ohne mikroporöse gasadsorbierende Mittel zu erfordern. Im Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen zur Bereitstellung von Schaum bekannt, wie zum Beispiel in der US-A 5 364 031, veröffentlicht am 15. November 1994 unter dem Titel „Foam Dispensing Nozzles and Dispensers Employing Said Nozzles". Die Precision Valve Company (Valve Precision in Frankreich) liefert eine Reihe von Düsen-Baugruppen für verschiedene Anwendungen, einschließlich Rasierschaum und Teppichreinigern, unter verschiedenen Handelsnamen einschließlich City^®, Montego^®, Power Jet^®, Nevada^®, Vulkan^® und Visco^®. Es sind Düsen erhältlich, die den Schaum sowohl horizontal als auch vertikal dispensieren (wenn der Behälter aufrecht gehalten wird). Dosierdüsen, die eine vorbestimmte Menge an Schaum dispensieren, sind ebenfalls erhältlich. Dosierdüsen werden in der WO9108965 (Precision Valve Co) und in der EP-A 616953 (3 M Co) beschrieben. Allerdings hat der Anmelder herausgefunden, dass die Zunahme der Schaumdichte, wenn ein Schaumprodukt mit einem gasförmigen Treibmittel ausgebracht wird, nicht ausreichend mit diesen Düsen gesteuert werden kann.
Man hat herausgefunden, dass Schaum, der mit gasförmigen Treibmitteln entnommen wird, im Vergleich zu Schaum, der mit flüssigen Treibmitteln ausgebracht wird, dazu neigt, eine größere Zunahme der Schaumdichte während der Lebensdauer des Aerosolbehälters aufzuweisen. Tatsächlich wird beobachtet, dass die Schaumdichte des Schaumprodukts dann, wenn die Aerosolverpackung fast leer ist, höher ist als die Schaumdichte des zuerst ausgebrachten Produkts, als der Aerosolbehälter noch voll war. In Extremfällen wird das Produkt mehr in flüssiger Form denn als Schaum ausgebracht, wenn der Aerosolbehälter fast leer ist. Eine solche extreme Zunahme der Dichte zu einer Flüssigkeit des Schaumprodukts hinein kann eine ungünstige Wirkung beim Verbraucher haben, wenn zum Beispiel das flüssige Produkt an den Fingern des Verbrauchers entlang läuft und sich die Dosierung nur vermindert steuern lässt. Deshalb sollte die Erhöhung der Schaumdichte des entnommenen Produkts während der Lebensdauer des Aerosolbehälters minimiert werden. Ohne den Wunsch, an eine Theorie gebunden zu sein, nimmt man an, dass diese Erhöhung der Schaumdichte auf den sinkenden Druck des gasförmigen Treibmittels zurück zu führen ist. Der Anmelder hat herausgefunden, dass sich die unerwünschte Zunahme der Schaumdichte verschlimmert, wenn die Düse beim Ausbringen des Produkts Verwirbelung verursacht.
Deshalb ist es ein Ziel der Erfindung, eine Aerosolpackung bereit zu stellen, die ein Schaumprodukt, ein gasförmiges Treibmittel und eine Düse dafür umfasst, in welcher die Zunahme der Schaumdichte minimiert werden kann, wenn ein Schaumprodukt mit einem gasförmigen Treibmittel ausgebracht wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist eine Aerosolpackung, die einen Behälter und eine Düse umfasst. Der Behälter umfasst eine durch ein Ventil verschlossene Öffnung. Das Ventil hat eine geöffnete und eine geschlossene Position. Der Behälter enthält ein Treibmittel und ein Produkt. Das Produkt schäumt, wenn es aus dem Behälter ausgebracht wird. Die Düse umfasst eine Ausbringöffnung und einen Kanal, der die Öffnung des Behälters und die Ausbringöffnung der Düse verbindet, wenn das Ventil in der geöffneten Position ist. Darüber hinaus ist das Treibmittel ein gasförmiges Treibmittel und der Kanal ist gerade, kontinuierlich und beinhaltet keinerlei Biegung von mehr als 45° entlang seiner gesamten Länge, wobei der Kanal entlang seiner Länge zwischen der Öffnung des Behälters und der Ausbringöffnung der Düse ununterbrochen ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein gepacktes Produkt bereit gestellt, das eine Schaumzusammensetzung umfasst, welche ein Tensidsystem umfasst und worin die Schaumzusammensetzung weniger als 25 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 15 Gew.-% Wasser, ein Treibgas und einen Behälter umfasst, so dass die Schaumzusammensetzung von einem umweltfreundlichen (anorganischen) Treibgas vollständig aus einem Behälter dispergiert wird.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Zusammensetzung mit geringem Wassergehalt, die die Bildung von HCO₃ ^–-Ionen reduziert, wenn Kohlendioxid das Treibgas ist. Die Bildung dieser Ionen resultiert in geringerer Treibgas-Wirksamkeit, weil das Kohlendioxid in Bicarbonat umgewandelt wird.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Zusammensetzung mit geringem Wassergehalt, die dazu geeignet ist, Enzyme in einem stabilen Zustand zu halten. Insbesondere die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind für die Verwendung mit Reinigungsenzymen geeignet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die 1 ist eine schematische Querschnittsansicht der Düse der Aerosol-Verpackung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Schaum ist eine grobe Dispergierung von Gas in einer relativ geringen Menge an Flüssigkeit. Die Schäume der vorliegenden Erfindung sind eine kontinuierliche flüssige Phase, die eine Zusammensetzung und eine dispergierte Phase umfasst, welche ein Gas umfasst. Typischerweise können die Gas-„Blasen" der dispergierten Phase von 50 Mikrometer bis mehrere Millimeter in der Größe variieren.
Im Allgemeinen wird die Qualität des Schaums durch die Bewertung verschiedener Schaumqualitätsamibute bestimmt, wie: 1) das Erscheinungsbild des Schaums, wie er von der Gleichmäßigkeit der Größenverteilung der Blasen bestimmt wird, als auch durch die tatsächliche Größe der Blasen, wobei kleine und gleichmäßig große Blasen generell bevorzugt werden; 2) die Dicke des Schaums, wie er von der ersichtlichen Schaumviskosität bestimmt wird, wobei eine größere ersichtliche Schaumviskosität im Allgemeinen bevorzugt wird; 3) die Dichte des Schaums, die vorzugsweise weniger als 250 g/l, stärker bevorzugt weniger als 150 g/l und am stärksten bevorzugt weniger als 100 g/l beträgt; 4) das Ablaufen der Flüssigkeit von dem Schaum beim Stehen auf einer festen Oberfläche, wobei ein langsames Ablaufen der Flüssigkeit im Allgemeinen bevorzugt wird.
Wie in der 1 dargestellt, umfasst die Aerosol-Verpackung gemäß der vorliegenden Erfindung einen verschlossenen Behälter oder eine Dose (10, nur teilweise dargestellt) und eine Düse (20). Der Behälter ist ein Hohlkörper (11), der aus jedem Material hergestellt sein kann, vorzugsweise Aluminium, Weißblech, Kunststoffen einschließlich Polyethylenterephthalat (= PET), orientiertes Polypropylen (= OPP), Polyethylen (= PE) oder Polyamid und einschließlich Mischungen, Laminate oder andere Kombinationen von diesen. Das Metall kann aus verzinntem Stahlblech oder anderen Metallen wie Aluminium hergestellt sein. Vorzugsweise ist die Innen-Oberfläche des Metallbehälters mit einem Plastikmaterial laminiert oder mit einem Lack oder Klarlack beschichtet. Der Lack oder Klarlack ist von der Art, dass er die Innen-Oberfläche des Behälters vor der Korrosion schützt. Die Korrosion kann zur Schwächung des Behälters führen und kann auch eine Entfärbung des Behälterinhalts zur Folge haben. Bevorzugte Kunststoffmaterialien für das Laminieren und Lacke oder Klarlacke zum Beschichten sind Epoxyphenolharz, Polyamid-Imid, Organosol, PET, PP, PE oder eine Kombination hiervon.
Der Behälter oder die Dose kann weiter eine Öffnung (12) umfassen, vorzugsweise im oberen Teil (14) des Behälters. Vorzugsweise ist die Öffnung entlang der Achse (A) des Behälters. Die Achse (A) ist hierin nachfolgend die Achse, die senkrecht zur Auflage verläuft, auf welcher der Behälter in seiner aufrechten Position steht, und sie verläuft in der Mitte des Behälters, wie in der 1 gezeigt. Die Öffnung wird von einem Ventil geschlossen. Das Ventil hat eine geöffnete Position und eine geschlossene Position. Die geschlossene Position des Ventils verhindert jegliches erhebliches Entweichen von Produkt oder Treibmittel aus dem Behälter. Die geöffnete Position des Ventils gestattet das Ausbringen des Produkts zusammen mit dem Treibmittel aus dem Behälter. Die Abmessung der Öffnung ist gegeben, wenn sich das Ventil in der geöffneten Position befindet. Bevorzugt ist das Ventil in der geöffneten Position, wenn das Ventil aktiviert wird, zum Beispiel durch Anwendung eines äußeren Drucks. Das Drücken auf das Ventil kann in jede Richtung ausgeübt werden, zum Beispiel durch Drücken des Ventils entlang der Achse (A) und/oder durch Neigen des Ventils in irgendeine andere Position, die nicht parallel zu der Achse (A) ist. Der Behälter und konsequenterweise auch das Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung sollten vorzugsweise einem inneren Druck Stand halten, der innen im Behälter von einem Treibmittel erzeugt wird.
Ein anderes wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist eine Düse (20). Die Düse wird vorzugsweise an dem Behälter oder an dem Ventil angebracht. Die Düse umfasst eine Ausbringöffnung (21) und einen Kanal (22). Die Düse ist so an dem Behälter angebracht, dass sich der Kanal von dem Ventil des Behälters erstreckt, und die Wand (22a), die den Kanal umschließt, ist mit dem Ventil verbunden. Durch Drücken auf die Düse wird das Ventil geöffnet, wodurch das Produkt durch die Öffnung (12) des Behälters ausgestoßen wird. Vorzugsweise umfasst die Düse einen Ventilbetätiger (23). Beim Drücken auf den Ventilbetätiger wird die Düse geöffnet, und das Produkt kann den Behälter verlassen. Der Ventilbetätiger kann direkt oder indirekt auf das Ventil wirken, um es zu öffnen. Vorzugsweise wirkt der Ventilbetätiger indirekt auf das Ventil. Zum Beispiel kann der Ventilbetätiger, wenn er gedrückt wird, zuerst die Wand (22a) verschieben, die den Kanal umgibt, und dann wirkt diese Verschiebung der Wand auf das Ventil und öffnet es, weil diese Wand mit dem Ventil verbunden ist. Auf diese Weise wird sicher gestellt, dass sich der Kanal ungeachtet der Richtung, in die der Ventilbetätiger gedrückt wird, immer von dem Ventil erstreckt. Als bevorzugte Wahlmöglichkeit ist der Ventilbetätiger im Hinblick auf den Rest der Düse entlang einem Gelenkteil beweglich. Alternativ kann die gesamte Düse entlang einem Gelenk an der Befestigung mit dem Behälter beweglich sein.
Der Kanal (22) verbindet die Öffnung (12) des Behälters mit der Ausbringöffnung (21) der Düse, wenn das Ventil in der geöffneten Position ist. Das bedeutet, dass das Schaumprodukt, welches durch die Öffnung (12) getrieben wird, wenn das Ventil in der geöffneten Position ist, durch diesen Kanal strömt, um die Ausbringöffnung der Düse zu erreichen. Der Weg nach oben an die Ausbringöffnung wird noch von dem Treibmittel, das zusammen mit dem Schaumprodukt aus dem Inneren des Behälters austritt, beschleunigt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Kanal gerade, kontinuierlich und ununterbrochen entlang seiner gesamten Länge zwischen der Öffnung (12) und der Ausbringöffnung (21). Nachfolgend bedeutet ein „gerader, kontinuierlicher Kanal", dass der Kanal zwischen der Öffnung (12) des Behälters und der Ausbringöffnung (21) der Düse über seine gesamte Länge parallel zu der Achse (A) verläuft. Dies bedeutet, dass die Öffnung (12) des Behälters und die Ausbringöffnung (21) der Düse im Wesentlichen entlang einer Richtung ausgerichtet sind, die parallel zur Achse (A) verläuft. Dies bedeutet weiter, dass der Kanal keine Biegung von mehr als 45°, stärker bevorzugt von nicht mehr als 30° entlang seiner gesamten Länge einschließt. Am stärksten bevorzugt ist der Kanal im Wesentlichen gerade und ohne Biegungen in dem Bereich zwischen dem Ventil und der Ausbringöffnung. Der Winkel der Biegung wird gemessen zwischen der Achse (A) und der Richtung des Kanals. Wie hierin nachfolgend mit „ununterbrochen" bezeichnet, ist gemeint, dass keine Hindernisse, wie z. B. Verengungen im Querschnittsbereich des Kanals, oder Maschen oder Gitter über die gesamte Länge des Kanals vorgesehen sind.
Diese spezifische Form der Düse (20) soll wesentlich minimieren, dass Schaum, der mit gasförmigen Treibmitteln ausgebracht wird, dazu neigt, während der Lebensdauer des Aerosolbehälters eine größere Zunahme in der Schaumdichte aufzuweisen im Vergleich zu Schäumen, die mit flüssigen Treibmitteln ausgebracht werden. Tatsächlich wird beobachtet, dass die Schaumdichte des Schaumprodukts, wenn der Aerosolbehälter fast leer ist, noch leicht höher ist als die Schaumdichte des Produkts, das zuerst ausgebracht wird, als der Aerosolbehälter noch voll war. Allerdings beobachten wir, dass die Schaumdichte des Schaumprodukts dann, wenn die Aerosolverpackung fast leer ist, geringer ist, wenn der Kanal der Düse über seine gesamte Länge gerade, kontinuierlich und ununterbrochen im Vergleich zu anderen Düsen im Stand der Technik ist. Aus diesem Grund wird die Zunahme der Schaumdichte des ausgebrachten Produkts während der Lebensdauer des Aerosol-Behälters mit der Düse gemäß der vorliegenden Erfindung minimiert.
Der Anmelder hat herausgefunden, dass sich die unerwünschte Zunahme der Schaumdichte verschlimmert, wenn die Düse Wirbel und/oder Scherung während des Ausbringens des Produkts erzeugt. Die Düse gemäß der vorliegenden Erfindung verringert die Wirbel und/oder Scherung während des Ausbringens des Produkts. Der Anmelder hat herausgefunden, dass Wirbel und/oder Scherung verringert und/oder minimiert werden können, indem jegliche Hindernisse für den Produktfluss durch den Kanal beseitigt werden und der Kanal gerade und kontinuierlich gemacht wird. Insbesondere kann der Wirbel und/oder die Scherung minimiert werden, indem man einen geraden, kontinuierlichen und ununterbrochenen Kanal hat, bei dem jegliche Biegungen, Expansionsräume, Seitenkanäle oder Hindernisse vermieden werden. Darüber hinaus hat man herausgefunden, dass die Wirbel und/oder Scherung während des Ausbringens des Produkts mit dem Treibmittel weiter verringert werden kann, indem die Abmessung der Öffnung (12) des Behälters erhöht wird, wenn das Ventil in der geöffneten Position ist. Tatsächlich hat man herausgefunden, dass ein handelsüblich erhältliches Ventil (von Precision Valve Co.) mit drei Öffnungen mit einem Durchmesser von etwa 1,3 mm (0,050 Inch) eine verringerte Wirbelung und/oder Scherung im Vergleich zu einem anderen handelsüblich erhältlichen Ventil (ebenfalls von Precision Valve Co.) hat, das nur eine Öffnung mit einem Durchmesser von nur 0,33 mm (0,013'') aufweist.
Nachfolgend bedeutet „im Wesentlichen glatt" eine Durchschnittsoberflächenrauhigkeit von weniger als 1 mm, bevorzugt von weniger als 100 μm, am stärksten bevorzugt weniger al 10 μm. Im Anschluss bedeutet „weit" einen durchschnittlichen Kanaldurchmesser von größer als 2 mm, bevorzugt größer als 4 mm, am stärksten bevorzugt von größer als 6 mm. Nachfolgend bedeutet „kurz" eine Kanallänge von weniger als 10 cm, bevorzugt weniger als 5 cm, stärker bevorzugt weniger als 3 cm, am stärksten bevorzugt weniger als 1 cm. Vorzugsweise werden andere Möglichkeiten zur Verminderung der Wirbelung während des Produktflusses im Kanal aus der Gruppe gewählt bestehend aus:

(1) der Wand der Röhre, die den Kanal umgibt und im Wesentlichen glatt ist;
(2) einer Öffnung (12), die weit ist, wenn das Ventil in der geöffneten Position ist;
(3) einem Kanal, der kurz ist;
(4) keinen Gittern oder Maschen im Kanal und/oder an der Ausbringöffnung;
(5) ein leicht konischer Kanal, wobei der Kanal stufenweise weiter wird, wenn das Produkt durch den Kanal in Richtung auf die Ausbringöffnung fließt;
(6) einer Kombination hiervon.

Die Düse (20) kann in einer bevorzugten Ausführungsform weiter eine Abdeckkappe (25) umfassen. Wenn die Düse mit der Abdeckkappe auf den Behälter angewandt wird, bedeckt die Abdeckkappe den Kanal (22), und nur die Ausbringöffnung (21) ist von außen sichtbar, wenn die Düse aus einem nicht transparenten Material besteht. Wenn die Düse die Abdeckkappe umfasst, befindet sich das Düsenbetätigungselement (23) vorzugsweise an einer Ausbuchtung an der Abdeckkappe. Wie zuvor wird durch Drücken auf das Betätigungselement das Ventil geöffnet und das Produkt wird durch die Ausbringöffnung ausgebracht. Das Betätigungselement kann vorzugsweise über das Scharnier mit der Abdeckkappe verbunden sein. Auf diese Weise ist das Betätigungselement im Hinblick auf den Rest der Abdeckkappe beweglich.
Vorzugsweise besteht die Düse (20) aus thermoplastischem Material. Diese thermoplastischen Materialien sind ausführlich im Stand der Technik beschrieben worden und schließen Harze auf Vinylchloridbasis, Polymere und Co-Polymere, die von Olefinen hergeleitet sind, Acrylpolymere und Co-Polymere, Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyethylenterphthalat, Polyethylenterphthalatglycol oder Mischungen hiervon ein. Die Düse kann aus einer Einzel- oder Mehrschichtextrusion dieser Materialien hergestellt sein. Sie kann auch recyclete thermoplastische Materialien umfassen. Ein bevorzugtes hierin verwendetes thermoplastisches Material ist Polypropylen. Verschiedene Teile der Düse, wie der Kanal (22), das Ventilbetätigungselement (23) oder die Abdeckkappe (25) können aus anderen thermoplastischen Materialien hergestellt sein als der Rest der Düse. Teile von verschiedenem thermoplastischem Material können zusammen co-injiziert werden.
Bevorzugt wird die Düse (20) auch dann als ein einzelnes Stück in einem Spritzgießverfahren hergestellt, wenn die Düse die Abdeckkappe (25) umfasst. Vorzugsweise kann die Düse gemäß der vorliegenden Erfindung in einer geöffneten und geschlossenen Standard-Form hergestellt werden, ohne dass ein zusätzliches Teil für das Formen benötigt wird. Das bedeutet, dass nur eine zweiteilige Form benötigt wird, um die Düse gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen. Andererseits erhöht ein zusätzliches Teil die Teile der Form auf eine dreiteilige Gießform. Eine mit einer dreiteiligen Form hergestellte Düse wird zum Beispiel in der WO-94/27890 beschrieben. Der Bedarf an einer zweiteiligen Form anstatt einer dreiteiligen vereinfacht das Herstellungsverfahren der Düse. Diese Vereinfachung des Herstellungsverfahrens ist sehr wichtig, weil die Herstellungskosten der Düse dadurch gesenkt werden. Tatsächlich ist das Spritzgießen mit einer geöffneten und einer geschlossenen Standard-Gießform weniger kostenintensiv als eine dreiteilige Gießform.
Der Behälter enthält ein Treibmittel und ein Produkt. Das Treibmittel trägt dazu bei, das Produkt aus dem Inneren des Behälters auszubringen. Außerdem dehnt sich das Treibmittel aus, um viele „Blasen" innerhalb der Zusammensetzung zu bilden, wodurch der Schaum entsteht. Die Menge an Treibmittel, die im Behälter enthalten ist, ist so groß, dass im Wesentlichen das gesamte Produkt während der Lebensdauer der Aerosolverpackung bei korrektem Druck aus dem Behälter ausgestoßen werden kann. Die Menge hängt auch von der Art des verwendeten Treibmittels ab.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Treibmittel ein gasförmiges Treibmittel. Wie hierin darauf Bezug genommen wird, werden die Begriffe „gasförmig" und „nicht verflüssigbar" untereinander austauschbar in Bezug auf das Treibmittel verwendet. In der Tat sind gasförmige Treibmittel oder nicht verflüssigbare Treibmittel Treibmittel, die sich in einem gasförmigen Aggregatzustand bei Raumtemperatur (etwa 20°C) und einem Druck bis zu 12 bar befinden. Weiterhin werden bevorzugt „ozon-freundliche" Treibmittel wie Druckluft, Kohlendioxid, Stickstoff und Oxide davon oder Mischungen davon verwendet. Kohlendioxid ist das am stärksten bevorzugte gasförmige Treibmittel gemäß der vorliegenden Erfindung. Geringfügige Mengen an Kohlenwasserstoffen mit niedrigem Molekulargewicht wie Propan, Butan, Pentan und Hexan können wahlfrei eingeschlossen sein unter der Voraussetzung, dass die Anforderungen bezüglich Feuergefährlichkeit nicht überschritten werden.
Das gasförmige Treibmittel ist vorzugsweise in einem Anteil von mindestens 1 Gew.-% der gesamten Behältermenge, stärker bevorzugt in einem Anteil zwischen 2 und 5 Gew.-% der gesamten Behältermenge, am meisten bevorzugt in einem Anteil zwischen 3 und 4 Gew.-% der gesamten Behältermenge vorhanden. Der von dem gasförmigen. Treibmittel erzeugte Druck im Inneren des Behälters beträgt vorzugsweise mindestens 5 bar bei 20°C, stärker bevorzugt liegt der Innendruck im Bereich von 8 bar und 10 bar bei 20°C.
Im Stand der Technik sind verschiedene Wege bekannt, um das Treibmittel unter Druck zu setzen. Zum Beispiel kann das Gas beim Verpacken unter Druck gesetzt werden. Das Produkt kann räumlich durch eine Membran, wie Gummi unter Spannung, von einem komprimierten Gas getrennt sein. Alternativ kann eine Vorrichtung vorgesehen sein, um das Gas anschließend durch mechanische Wirkung unter Druck zu setzen (sogenannte „Pump-und-Sprüh"-Systeme).
Das Produkt schäumt, wenn es mit Hilfe des gasförmigen Treibmittels durch die Düse (20) ausgebracht wird. Das gasförmige Treibmittel dehnt sich aus, um viele Blasen innerhalb der Zusammensetzung zu bilden, wodurch der Schaum gebildet wird. Spezifische Reinigungsmittel für harte Oberflächen sind Beispiele für Schaumprodukte. Ein solches Schaumprodukt wird zum Beispiel in der EP-A-546 828 beschrieben. Ein bevorzugtes Schaumprodukt gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein schäumendes Wäschereinigungsmittel. Eine Wäschereinigungszusammensetzung in Schaumform wird in der EP-A-677 577 und in der ebenfalls anhängigen Europäischen Patentanmeldung Nr. 95870084.1 beschrieben, von der Priorität beansprucht wird. Dieses spezielle Wäschereinigungsmittel in Schaumform wird nun ausführlicher beschrieben.
Wasserlösliche Salze der höheren Fettsäuren, d. h. „Seifen", sind brauchbare anorganische Tenside in den Zusammensetzungen hierin. Dies schließt Alkalimetallseifen wie die Natrium-, Kalium-, Ethanolamin-, Ammonium- und Alkylammoniumsalze höherer Fettsäuren ein, die etwa 8 bis etwa 24 Kohlenstoffatome und bevorzugt von etwa 12 bis etwa 18 Kohlenstoffatome enthalten. Seifen können durch direkte Verseifung von Fetten und Ölen oder durch die Neutralisierung freier Fettsäuren hergestellt werden. Besonders brauchbar sind die Ethanolamin-, Natrium- und Kaliumsalze der Mischungen von Fettsäuren, die aus Kokosnussöl und -talg hergeleitet sind, d. h. Monoethanolamin, Natrium- oder Kaliumtalg und Kokosnussseife.
Brauchbare anionische Tenside schließen auch die wasserlöslichen Salze, vorzugsweise die Allcalimetall-, Ethanolamin-, Ammonium- und Allcylammoniumsalze organischer Schwefelreaktionsprodukte ein, die in ihrer Molekularstruktur eine Alkylgruppe haben, die etwa 10 bis etwa 20 Kohlenstoffatome und eine Sulfonsäure oder Sulfonsäureestergruppe enthält. (Eingeschlossen in den Begriff „Alkyl" ist der Alkylanteil von Acylgruppen). Beispiele für diese Gruppe synthetischer Tenside sind die Alkylsulfate, insbesondere solche, die durch Sulfatieren der höheren Allcohole (C₈-C₁₈-Kohlenstoffatome) erhalten werden, wie jene, die durch Reduzieren der Glyceride von Talg oder Kokosnussöl produziert werden; und die Alkylbezolsulfonate, in denen die Alkylgruppe etwa 9 bis etwa 15 Kohlenstoffatome in geradkettiger oder verzweigtkettiger Konfiguration enthält, z. B. jene des Typs, der in den US-Patenten Nr. 2 220 099 und 2 477 383 beschrieben wird; sowie Methylestersulphonate. Besonders wertvoll sind die linearen geradkettigen Alkylbenzolsulfonate, in denen die durchschnittliche Anzahl von Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe etwa 11 bis 13 beträgt, abgekürzt C₁₁-C₁₃-LAS.
Andere anionische Tenside hierin sind die Alkylglycerylethersulfonate, insbesondere jene Ether höherer Alkohole, die aus Talg- und Kokosnussöl hergeleitet sind; Kokosnussölfettsäuremonoglyceridsulfonate und -sulfate; Salze von Alkylphenolethylenoxidethersulfaten, die etwa 1 bis etwa 10 Einheiten Ethylenoxid pro Molekül enthalten und in denen die Alkylgruppen etwa 8 bis etwa 12 Kohlenstoffatome enthalten; und Salze von Alkylethylenoxidethersulfaten, die etwa 1 bis etwa 10 Einheiten Ethylenoxid pro Molekül enthalten und in denen die Alkylgruppe etwa 10 bis etwa 20 Kohlenstoffatome enthält.
Andere brauchbare anionsche Tenside hierin schließen die wasserlöslichen Salze von Estern von alpha-sulfonierten Fettsäuren ein, die etwa 6 bis 20 Kohlenstoffatome in der Fettsäuregruppe und etwa 1 bis 10 Kohlenstoffatome in der Estergruppe enthalten; wasserlösliche Salze von 2-Acyloxyalkan-1-Sulphonsäuren, die etwa 2 bis 9 Kohlenstoffatome in der Acylgruppe und etwa 9 bis etwa 23 Kohlenstoffatome im Alkanrest enthalten; Alkylethersulfate, die etwa 10 bis 20 Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe und etwa 1 bis 30 Mol Ethylenoxid enthalten; wasserlösliche Salze von Olefmsulfonaten, die etwa 12 bis 24 Kohlenstoffatome enthalten; und Beta-Alkyloxyalkansulfonate, die etwa 1 bis 3 Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe und etwa 8 bis etwa 20 Kohlenstoffatome im Alkanrest enthalten.
Wasserlösliche nichtionische Tenside sind ebenfalls als Tenside in den Zusammensetzungen der Eifindung brauchbar. Tatsächlich verwenden bevorzugte Verfahren anionische/nichtionische Mischungen. Diese nichtionische Materialien schließen Verbindungen ein, die durch die Kondensation von Alkylenoxidgruppen (hydrophiler Natur) mit einer organischen hydrophoben Verbindung hergestellt werden, die aliphatischer oder alkylaromatischer Natur sein können. Die Länge der Polyoxyalkylengruppe, die mit jedweder besonderen hydrophoben Gruppe kondensiert wird, kann einfach so eingestellt werden, dass sie eine wasserlösliche Verbindung mit dem gewünschten Grad an Gleichgewicht zwischen hydrophilen und hydrophoben Elementen ergibt.
Geeignete nichtionische Tenside schließen die Polyethylenoxidkondensate von Alkylphenolen ein, z. B. die Kondensationsprodukte von Alkylphenolen mit einer Alkylgruppe, die etwa 6 bis 16 Kohlenstoffatome entweder in geradkettiger oder verzweigtkettiger Konfiguration mit etwa 4 bis 25 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkylphenol enthält.
Bevorzugte nichtionische Tenside sind die wasserlöslichen Kondensationsprodukte aliphatischer Alkohole, die 8 bis 22 Kohlenstoffatome entweder in geradkettiger oder verzweigter Konfiguration mit 1 bis 25 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol, insbesondere 2 bis 7 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol enthalten. Besonders bevorzugt sind die Kondensationsprodukte von Alkoholen, die eine Alkylgruppe haben, welche etwa 9 bis 15 Kohlenstoffatome enthält; und Kondensationsprodukte von Propylenglycol mit Ethylenoxid.
Andere bevorzugte nichtionische Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide, die durch Reagieren eines Fettsäureester und eines N-Alkylpolyhydroxyamins hergestellt werden können. Das bevorzugte Amin zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist N-(R1)-CH2(CH2OH)4-CH2-OH, und der bevorzugte Ester ist ein C12-C20-Fettsäuremethylester. Am stärksten bevorzugt ist das Reaktionsprodukt von N-Methylglucamin (das von Glucose hergeleitet sein kann) mit C12-C20-Fettsäuremethylester.
Verfahren zur Herstellung von Polyhydroxyfettsäureamiden sind in der WO 9206073 beschrieben worden, veröffentlicht am 16. April 1992. Diese Anmeldung beschreibt die Zubereitung von Polyhydroxyfettsäureamiden in Anwesenheit von Lösungsmitteln. In einer stark bevorzugten Ausführungsform der Erfindung reagiert N-Methylglucamin mit einem C12-C20-Methylester.
Semipolare nichtionische Tenside schließen wasserlösliche Aminoxide ein, die einen Alkylrest von etwa 10 bis 18 Kohlenstoffatomen und 2 Resten enthalten, die gewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Alkylgruppen und Hydroxyalkylgruppen, die 1 bis etwa 3 Kohlenstoffatome enthalten; wasserlösliche Phosphinoxide, die einen Alkylrest von etwa 10 bis 18 Kohlenstoffatomen und 2 Reste enthalten, die gewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Alkylgruppen und Hydroxyalkylgruppen, die etwa 1 bis 3 Kohlenstoffatome enthalten; und wasserlösliche Sulfoxide, die einen Alkylrest von etwa 10 bis 18 Kohlenstoffatome und einen Rest enthalten, der gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Alkyl- und Hydroxyalkylresten von etwa 1 bis 3 Kohlenstoffatomen.
Ampholytische Tenside schließen Derivate von Aliphaten oder aliphatische Derivate heterocyclischer sekundärer und tertiärer Amine ein, in denen der aliphatische Rest entweder gerad- oder verzweigtkettig sein kann und wobei einer der aliphatischen Substituenten etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthält, und mindestens ein aliphatischer Substituent enthält eine anionische wassersolubilisierende Gruppe.
Zwitterionische Tenside schließen Derivate aliphatischer quaternärer Ammonium-, Phosphonium- und Sulfoniumverbindungen ein, in denen einer der aliphatischen Substituenten etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthält.
Brauchbre kationische Tenside schließen wasserlösliche quaternäre Ammoniumverbindungen der Form R₄R₅R₆R₇N⁺X^– ein, wobei R₄ ein Alkyl ist, das von 10 bis 20, bevorzugt von 12–18 Kohlenstoffatome, hat, und R₅, R₆ und R₇ sind jeweils C₁ bis C₇-Alkyl, vorzugsweise Methyl; X^– ist ein Anion, z. B. Chlorid. Beispiele dieser Trimethylammoniumverbindungen schließen C_12-14-Alkyltrimethylammoniumchlorid und Cocoalkyltrimethylammoniummethosulfat ein.
Andere Tenside, die in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen C10-C18-Glycerolether, C10-18-Alkylpolyglycosid und ihre entsprechenden sulphatierten Polyglycoside, Alkylestersulphonate und Oleoylsarcosinat ein.
Enzyme können in die schäumenden Zusammensetzungen hierin für eine große Zahl von Textilreinigungszwecken eingeschlossen sein, einschließlich der Beseitigung von Flecken zum Beispiel auf Protein-, Kohlenwasserstoff- oder Triglyceridbasis, sowie zur Vermeidung von Transfer flüchtiger Farbstoffe und für die Wiederherstellung von Textilstoffen. Die einzubauenden Enzyme schließen Proteasen, Amylasen, Lipasen, Cellulasen und Peroxidasen als auch Mischungen hiervon ein. Andere Arten von Enzymen können ebenfalls eingeschlossen sein. Sie können jeden geeigneten Ursprungs, wie pflanzlichen, tierischen, bakteriellen, Pilz- und Hefe-Ursprungs sein. Allerdings wird ihre Wahl von verschiedenen Faktoren wie pH-Aktivität und/oder Stabilitätsoptimum, Wärmestabilität, Stabilität gegenüber aktiven Reinigungsmitteln, Buildern und so weiter bestimmt. In dieser Hinsicht werden bakterielle oder pilzliche Enzyme bevorzugt, wie bakterielle Amylasen und Proteasen, sowie pilzliche Cellulasen.
Enzyme sind normalerweise in Anteilen eingebaut, die ausreichend sind, um bis zu etwa 5 mg, bezogen auf Gewicht, stärker typisch etwa 0,01 mg bis etwa 3 mg aktives Enzym pro Gramm der Zusammensetzung bereit zu stellen. Wie an anderer Stelle festgestellt worden ist, umfassen die Zusammensetzungen hierin typischerweise etwa 0,001 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-%, bevorzugt 0,01–1 Gew.-% einer handelsüblichen Enzymzubereitung. Proteaseenzyme sind in solchen handelsüblichen Zubereitungen üblicherweise in Anteilen vorhanden, die ausreichen, um von 0,005 bis 0,1 Anson-Einheiten (AU) an Aktivität pro Gramm Zusammensetzung bereit zu stellen.
Geeignete Beispiele für Proteasen sind die Subtilisine, die aus besonderen Stämmen von B. subtilis und B. licheniforms erhalten werden. Eine andere geeignete Protease erhält man aus einem Stamm von Bacillus, der eine maximale Aktivität über den pH-Bereich von 8–12 aufweist, entwickelt und verkauft von Novo Industries A/S unter dem eingetragenen Handelsnamen ESPERASE. Die Herstellung dieses Enzyms und analoger Enzyme wird in der Britischen Patentschrift Nr. 1 243 784 von Novo beschrieben. Proteolytische Enzyme, die für die Entfernung von Flecken auf Proteinbasis geeignet sind und die im Handel erhältlich sind, schließen jene ein, die unter den Handelsnamen ALCALASE und SAVINASE von Novo Industries A/S (Dänemark) und MAXATASE von International Bio-Synthetics, Inc. (Niederlande) verkauft werden. Andere Proteasen schließen Protease A (siehe Europäische Patentanmeldung Nr. 130 756, veröffentlicht am 9. Januar 1985) und Protease B ein (siehe Europäische Patentanmeldung Seriennummer 87303761.8, eingereicht am 28. April 1987, und Europäische Patentanmeldung Nr. 130 756 von Bott et al., veröffentlicht am 9. Januar 1985).
Amylasen schließen zum Beispiel _-Amylasen ein, die in der Britischen Patentschrift Nr. 1 296 839 (Novo) RAPIDASE, International Bio-Synthetics, Inc. und TERMAMYL, Novo Industries, beschrieben werden.
Die Cellulase, die in der vorliegenden Erfindung geeignet ist, schließt sowohl bakterielle als auch pilzliche Cellulase ein. Vorzugsweise haben sie ein pH-Optimum zwischen 5 und 9,5. Geeignete Cellulasen sind im US-Patent Nr. 4 435 307 von Barbesgoard et al., veröffentlicht am 6. März 1984, beschrieben, in der pilzliche Cellulase beschrieben wird, die von Humicola insolens und Humicola-Stamm DSM 1800 oder von einer Cellulase 212-produzierenden Pilz erzeugt werden, welcher zu der Gattung Aeromonas gehört, sowie Cellulase, die vom Hepatopankreas eines marinen Mollusken (Dolabella Auricula Solander) extrahiert wird. Geeignete Cellulasen sind auch in der GB-A-2.075.028; GB-A-2.095.275 und DE-OS-2.247.832 beschrieben. CAREZYME (Novo) ist besonders brauchbar.
Geeignete Lipaseenzyme für die Reinigungsverwendung schließen solche ein, die von Mikroorganismen der Pseudomonas-Gruppe erzeugt werden, wie Pseudomonas stutzeri ATCC 19.154, wie im Britischen Patent Nr. 1 372 034 beschrieben. Siehe auch Lipasen in der Japanischen Patentanmeldung Nr. 53.20487, am 24. Februar 1978 offengelegt zur Prüfung durch die Öffentlichkeit. Diese Lipase ist von Amano Pharmaceutical Co. Ltd., Nagoya, Japan unter dem Handelsnamen Lipase P „Amano" erhältlich, hierin nachfolgend bezeichnet als „Amano-P". Andere handelsübliche Lipasen schließen Amano-CES, Lipasen ex Chromobacter viscosum, z. B. Chromobacter viscosum var. lipolyticum NRRLB 3673, ein, handelsüblich von Toyo Jozo Co., Tagata, Japan erhältlich; sowie weitere Chromobacter viscosum-Lipasen von der US-Biochemical Corp., USA und Disoynth Co., Niederlande, sowie Lipasen ex Pseudomonas gladioli. Das LIPOLASE-Enzym, das von Humicola lanuginosa hergeleitet ist und handelsüblich von Novo erhältlich ist (siehe auch EPO Nr. 341 947), ist eine bevorzugte Lipase zur Verwendung hierin.
Peroxidaseenzyme werden in Kombination mit Sauerstoffquellen, z. B. Percarbonat, Perborat, Persulfat, Wasserstoffperoxid etc. verwendet. Sie werden für das „Lösungsbleichen" verwendet, d. h. um den Transfer von Farbstoffen oder Pigmenten zu verhindern, die während Waschvorgängen von Substraten entfernt und auf andere Substrate in der Waschlösung übertragen wurden. Peroxidaseenzyme sind im Fachbereich bekannt und schließen zum Beispiel Meenettich-Peroxidase, Ligninase und Halogenperoxidase, wie Chlor- und Brom-Peroxidase, ein. Peroxidase-haltige Waschmittelzusammensetzungen werden zum Beispiel in der PCT Internationalen Anmeldung Nr. WO 89/099813, veröffentlicht am 19. Oktober 1989 von O. Kirk, zugeteilt an Novo Industries A/S, beschrieben.
Eine große Zahl von Enzymmaterialien und -mitteln für ihren Einbau in synthetische Reinigungsmittelzusammensetzungen werden auch im US-Patent Nr. 3.553.139 beschrieben, am 5.
Januar 1971 an McCarthy et al. erteilt. Enzyme werden weiter im US-Patent Nr. 4.101.457, am 18. Juli 1978 an Place et al. erteilt, und im US-Patent Nr. 4.507.219, am 26. März 1985 an Hughes erteilt, beschrieben. Enzymmaterialien, die für flüssige Waschmittelformulierungen brauchbar sind, und ihre Einbringung in diese Formulierungen, sind im US-Patent Nr. 4.261.868, am 14. April 1981 an Hora et al. erteilt, beschrieben. Enzyme für die Verwendung in Reinigungsmitteln können durch verschiedene Techniken stabilisiert werden. Enzymstabilisierungstechniken werden im US-Patent Nr. 3.600.319, am 17. August an Gedge et al. erteilt, und in der Europäischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 0 199 405, Anwendungs-Nr. 86200586.5, am 29. Oktober 1986 veröffentlicht, Venegas, beschrieben und exemplifiziert. Enzymstabilisierungssysteme werden auch zum Beispiel im US-Patent Nr. 3.519.570 beschrieben.
Der Schaum der vorliegenden Erfindung kann neutrale oder alkalische Salze enthalten, die einen pH-Wert in Lösung von sieben oder größer haben und die entweder organischer oder anorganischer Natur sein können. Das Buildersalz trägt dazu bei, für die Waschmittelgranulate hierin die gewünschte Dichte und Volumen vorzusehen. Während einige der Salze inert sind, dienen viele von ihnen auch als Waschmittelbuildermaterialien in der Wäschewaschlösung.
Beispiele für neutrale wasserlösliche Salze schließen die Alkalimetall-, Ethanolamin-, Ammonium oder substituierten Ammoniumchloride, -fluoride und -sulfate ein. Die Natrium-, Ethanolamin- und Ammoniumsalze der oben genannten werden bevorzugt. Citronensäure und im Allgemeinen jede andere organische oder anorganische Säure kann in die vorliegende Erfindung eingebracht werden.
Andere brauchbare wasserlösliche Salze schließen die Verbindungen ein, die allgemein als Reinigungsbuildermaterialien bekannt sind. Builder werden im Allgemeinen gewählt aus den verschiedenen wasserlöslichen Alkalimetall-, Ethanolamin-, Ammonium- oder substituierten Ammoniumphosphaten, -polyphosphaten, -phosphonaten, -polyphosphonaten, -carbonaten, -silicaten, -boraten und -polyhydroxysulfonaten. Bevorzugt sind die Natrium-, Ethanolamin- und Ammoniumsalze der oben genannten.
Spezifische Beispiele anorganischer Phosphatbuilder sind Natrium- und Kaliumtripolyphosphat, Pyrophosphat, polymeres Methaphosphat mit einem Polymerisationsgrad von etwa 6 bis 21 sowie Orthophosphat. Beispiele für Polyphosphonatbuilder sind die Salze von Ethylendiphosphonsäure, die Salze von Ethan-1-hydroxy-1,1-diphosphonsäure und die Salze von Ethan-1,1,2-triphosphonsäure. Andere Phosphorbuilderverbindungen sind in den US-Patenten Nr. 3 159 581; 3 213 030; 3 422 021; 3 422 137; 3 400 176 und 3 400 148, hierin durch den Bezug darauf eingeschlossen, beschrieben. Im Allgemeinen werden Phosphate allerdings aus Umweltgründen vorzugsweise vermieden.
Beispiele für anorganische Nicht-Phosphor-Builder sind Natrium- und Kaliumcarbonat, -bicarbonat, -sesquicarbonat, -tetraboratdecahydrat und -silicat mit einem Molverhältnis von SiO₂ zu Alkalimetalloxid von etwa 0,5 bis etwa 4,0, vorzugsweise von etwa 1,0 bis etwa 2,4.
Ein anderer Bestandteil der hierin brauchbaren schäumenden Zusammensetzungen umfasst nicht-wässriges) organisches) Lösungsmittel, die durch Reduzieren viskos sind. Der Begriff „Lösungsmittel" wird hierin verwendet, um nicht-oberflächenaktive oder gering oberflächenaktive Materialien mit zu bezeichnen, die sich in die Reinigungsmittelzusammensetzungsmatrix auflösen, was die Wirkung einer Viskositätsverminderung auf die Zusammensetzung hat. Diese Wirkung ist im Allgemeinen ein Ergebnis ihres Zusammenwirkens mit dem Tensid-Wasser-System, das in den Formulierungen vorhanden ist, die die Formulierung vor Flüssigkristallphasen schützt. Der Begriff „Lösungsmittel" ist nicht so zu verstehen, dass er es erfordert, dass das Lösungsmittelmaterial in der Lage ist, sämtliche der hierzu zugegebenen Reinigungsmittelzusammensetzungsbestandteile aufzulösen.
Die nicht-wässrigen organischen Materialien, die hierin als Lösungsmittel eingesetzt werden, können Flüssigkeiten mit hoher oder geringer Polarität sein. Flüssigkeiten mit hoher Polarität, die als Lösungsmittel geeignet sind, sind zum Beispiel kurzkettige Alkohole (Ethanol, Propanol, Propandiol etc.), kurzkettige Aldehyde (Methylal, Acetaldehyd etc.), kurzkettige Ketone (Aceton, Propanon etc.) und kurzkettige Ether.
Andere in einigen Fällen brauchbare polare Materialien sind Glycerole, Glykole und kurzkettige ethoxylierte Allcohole (kurzkettige nicht-ionische Tenside).
Die kurzkettigen nichtionischen Tenside für die Verwendung hierin sind alkoxylierte Alkohole gemäß der Formel: RO(A)nH, wobei R eine gerade oder verzweigte C6 bis C10-Kohlenwasserstoffkette ist und n, welches den durchschnittlichen Ethoxylierungsgrad darstellt, 1 bis 10 ist, oder Mischungen hiervon. A ist Ethylenoxid oder Propylenoxid oder Mischungen hiervon.
Geeignete Tenside für die Verwendung hierin können einfach hergestellt werden, indem Allcohole mit der gewünschten Kettenlänge mit Propylen oder Ethylenoxid oder Mischungen hiervon kondensiert werden. Geeignete kurzkettige Alkoxylierte für die Verwendung hierin sind handelsüblich von mehreren Zulieferern erhältlich, zum Beispiel Dehydrol O4^® von Henkel (C8EO4), Mergital C4^® von Sidobre (C8EO4) und Imbentin AG/810/050^® und AG/810/080^® von Kolb (beziehungsweise C8-10EO5 und C8-10EO8).
Geeignete Typen von Lösungsmitteln mit geringer Polarität, die in den nicht-wässrigen flüssigen Reinigungszusammensetzungen hierin brauchbar sind, schließen Monoalkylenglycol-mono-niederalkyl-ether, Polyethylenglycole mit niedrigerem Molekulargewicht, Methylester und -amide mit niedrigerem Molekulargewicht und dergleichen ein.
Ein bevorzugter Typ von nicht-wässrigem Lösungsmittel mit niedriger Polarität für die Ver wendung hierin umfasst die Mono, Di-, Tri- oder Tetra-C₂-C₃-Allcylenglycolmono-C₂-C₆-Allcylether. Die spezifischen Beispiele dieser Verbindungen schließen Diethylenglycolmonobutylether, Tetraethylenglycolmonobutylether, Dipropylenglycolmonoethylether und Dipropylenglycolmonobutylether ein. Diethylenglycolmonobutylether und Dipropylenglycolmonobutylether sind besonders bevorzugt. Verbindungen des Typs werden handelsüblich unter den Handelsnamen Dowanol, Carbitol und Cellosolve vermarktet.
Ein anderer hierin brauchbarer bevorzugter Typ nicht-wässrigen organischen Lösungsmittels mit niedriger Polarität umfasst die Polyethylenglycole (PEGs) mit niedrigerem Molekulargewicht. Diese Materialien sind solche, die Molekulargewichte von mindestens etwa 150 haben. PEGs mit einem Molekulargewicht, das von etwa 200 bis 600 reicht, werden am stärksten bevorzugt.
Ein noch anderer bevorzugter Typ nicht-polaren nicht-wässrigen Lösungsmittels umfasst Methylester mit niedrigerem Molekulargewicht. Diese Materialien sind solche der allgemeinen Formel: R¹-C(O)-OCH₃, wobei R¹ von 1 bis etwa 18 reicht. Beispiele für Methylester mit niedrigerem Molekulargewicht schließen Methylacetat, Methylpropionat, Methyloctanoat und Methyldodecanoat ein.
Das/Die eingesetzten nichtwässrige(n) organische(n) Lösungsmittel sollte(n) natürlich kompatibel und nicht reaktiv mit anderen Zusammensetzungsbestandteilen sein, die in den Schaumzusammensetzungen hierin verwendet werden. Ein solcher Lösungsmittelbestandteil wird im Allgemeinen in einer Menge von etwa 1 bis 60 Gew.-% der Zusammensetzung verwendet. Stärker bevorzugt umfasst das nicht-wässrige organische Lösungsmittel von etwa 5 bis 40 Gew.-% der Zusammensetzung, am stärksten bevorzugt von etwa 10 bis 25 Gew.-% der Zusammensetzung.
Schaumstabilisierende Mittel können auch in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind aliphatische Alkohole wie geradkettige gesättigte Alkohole mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, z. B. Cetylalkohol, Stearylalkohol, Myristylalkohol und Mischungen hiervon. Polymere einschließlich Polyvinylpynolidon, Polyvinylalkohol, Polyacrylamid, Polypeptide, Polysaccharide, Cellulosederivate; und auch natürliche und synthetische Gummiarten und Harze wie Guargummi, Xanthangummi, Carageenan, Natriumalginat und Caseinat können ebenfalls in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Textilstoffe sind sämtliche aus Stoff hergestellte Materialien, einschließlich Bekleidung wie Hemden, Blusen, Socken, Röcke, Hosen, Jacken, Unterwäsche etc., und auch einschließlich Tischwäsche, Handtücher, Vorhänge etc. Die Definition von Textilstoffen, wie sie hierin verwendet werden, schließt keine Teppiche und ähnliche Bodenbeläge ein.
Textilstoffe, die in der vorliegenden Erfindung zu verwenden sind, werden üblicherweise durch Weben oder Stricken hergestellt. Es können viele verschiedene Fasern verwendet werden, um gewebte, gestrickte oder andere Arten von Textilstoffen herzustellen, einschließlich Synthetikfasern (wie Polyester, Polyamid etc.) und natürlichen Fasern aus Pflanzen (wie Baumwolle, Hanf) und von Tieren (wie Wolle, Angora, Seide). Mischungen aus verschiedenen Fasern werden ebenfalls üblicherweise verwendet.
Es ist wichtig, zwischen dem Schaum der vorliegenden Erfindung und den Waschlaugen bzw. Seifenschäumen zu unterscheiden, die üblicherweise im alltäglichen Waschprozess anzutreffen sind. Der Schaum der vorliegenden Erfindung ist wesentlich konzentrierter und umfasst weniger Wasser als herkömmliche Waschlaugen. Der Schaum der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise weniger als 25 Gew.-% und stärker bevorzugt weniger als 15 Gew.-% Wasser. Der Schaum der vorliegenden Erfindung umfasst bevorzugt mindestens 18 Gew.-% und bevorzugt mindestens 25 Gew.-% eines oberflächenaktiven Mittels. Die am stärksten bevorzugten Schaumarten zur Verwendung als Reinigungszusammensetzungen umfassen mindestens 10 Gew.-%, bevorzugt mindestens 20 Gew.-% eines anionischen Tensids.
Andererseits werden Waschlaugen, die in herkömmlichen Waschprozessen gebildet werden, wenn Reinigungsmittel vor dem Waschen mit Wasser verdünnt werden, aus recht verdünnten Lösungen gebildet, die typischerweise 100 g Produkt in 10 Litern Wasser umfassen. Das Ergebnis ist eine Waschflotte, welche etwa 99 Gew.-% Wasser umfasst. Es kann sich eine Schicht aus Schaum auf der Oberfläche der Waschflotte bilden, wobei die Zusammensetzung der Schaumarten ähnlich der der Waschflüssigkeit selbst ist. Der Tensidgehalt der Schaumarten wird normalerweise deutlich weniger als 1%, typischerweise weniger als 0,3% betragen.
Folglich ist der Unterschied zwischen dem Schaum der vorliegenden Erfindung und den Schaumarten eines herkömmlichen Waschprozesses leicht zu verstehen.
Der Fachmann auf dem Gebiet wird auch erkennen, dass Waschlaugen häufig im Waschvorgang als unerwünscht angesehen werden, und Antischäumungsmittel werden oft eingesetzt, um sie zu verringern oder zu steuern. In einem Waschprozess, in dem die Lösung von aktiven Reinigungsmitteln das Transportmedium der aktiven Waschstoffe an die Faseroberfläche ist, kann das Vorhandensein von Waschlauge die Waschleistung vermindern. Das liegt daran, dass die aktiven Reinigungsmittel, die sich in der Waschlauge befinden, nicht mehr in der Waschflotte selbst gelöst sind und deshalb nicht wirksam an die Faseroberfläche transportiert werden.
Damit die Aerosolverpackung beim Vertrieb des Schäumungsprodukts effektiv ist, sollte die Aerosolverpackung gemäß der vorliegenden Erfindung das Schäumungsprodukt bei einer Rate von mindestens 3 g pro Sekunde Schaum, stärker bevorzugt bei einer Rate von mindestens 10 g pro Sekunde aus dem Behälter abgeben.
Reinigugsverfahren
Handwäsche
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann verwendet werden, um Textilstoffe per Hand zu waschen (hierin als „Handwäsche" bezeichnet). Der Schaum wird auf oder um die zu waschenden Textilstoffe dispergiert, und dann wird der Schaum sorgfältig über die Textilstoffe verteilt, indem die Textilstoffe und der Schaum von Hand hin- und herbewegt werden. Es wird angenommen, dass der große Oberflächenbereich des Schaums die aktiven Bestandteile in die Lage versetzt, gut über die Oberfläche der Textilstoffe verteilt zu werden. Außerdem geht man davon aus, dass die direkte Nähe des aktiven, nicht verdünnten Schaums mit den Textilstoffen eine ausgezeichnete Reinigung begünstigt.
Die Textilstoffe können bis zu mehreren Tagen oder sogar Wochen mit dem Schaum eingeweicht werden. Allerdings wird es vorgezogen, dass die Einweichzeit zwischen 1 Minute und 24 Stunden, vorzugsweise zwischen 5 Minuten und 4 Stunden liegt.
Wenn gewünscht, kann restlicher Schaum anschließend von den Textilstoffen entfernt werden. Zum Beispiel kann der Rest mit sauberem Wasser ausgespült werden, oder er kann durch Anwenden eines Vakuums von den Textilstoffen entfernt werden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist besonders gut für die Handwäsche empfindlicher Textilstoffe geeignet. Insbesondere Textilstoffe, die hohe Anteile an Wolle oder Seide umfassen, können vorteilhafterweise auf diese Weise behandelt werden. Ein besonderer Nutzen ist eine deutliche Verringerung der lokalen Beschädigung des Stoffes, der bei der Anwendung herkömmlicher Waschverfahren vorkommen kann. In herkömmlichen Waschverfahren werden die Zusammensetzung, die verschmutzten Textilstoffe und Wasser alle miteinander in einem geeigneten Behälter zusammengebracht. Zu Beginn des Verfahrens bestehen sehr hohe örtliche Konzentrationen aktiver Bestandteile, wenn sie anfangen, sich im Wasser aufzulösen, noch bevor sie gleichmäßig im Wasser verteilt worden sind. Diese hohen Konzentrationen in Lösung können, wenn sie auf oder in der Nähe des Stoffes vorkommen, lokale Beschädigung am Stoff verursachen. Dies ist besonders der Fall bei hohen Konzentrationen von Bleichmitteln und optischen Aufhellern in Lösung. Diese Art von lokaler Textilbeschädigung wird gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung vermieden. Da alle aktiven Bestandteile gleichmäßig über das große Schaumvolumen verteilt sind, gibt es keine lokalen Konzentrationen aktiver Materialien, die Textilbeschädigung verursachen könnten.
Eine typische Zusammensetzung für die Handwäsche umfasst einige oder alle der folgenden Bestandteile: Tenside (anionische, nicht ionische, kationische, amphotere, zwitterionische), Waschmittelbuilder und Chelatbildner, schmutzlösende Polymere, optische Aufheller, Polymer zur Inhibierung von Farstoffübertragung, Parfüm, Enzyme, Farbstoffe.
Tenside sind bevorzugt in einem Anteil von 10 bis 90 Gew.-% der Zusammensetzung, bevorzugt 20 bis 80 Gew.-% der Zusammensetzung, stärker bevorzugt von 25 bis 50 Gew.-% der Zusammensetzung und am stärksten bevorzugt etwa 30 Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden.
Waschmittelbuilder wie Fettsäuren, Citronensäure, Bernsteinsäure, Phosphat und Zeolith sind vorzugsweise in einem Anteil von 10 bis 90 Gew.-% der Zusammensetzung, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-% der Zusammensetzung, stärker bevorzugt von 12 bis 20 Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden.
Chelatbildner wie Phosphonat sind bevorzugt in einem Anteil von 0 bis 5 Gew.-%, stärker bevorzugt von 0,1 bis 3 Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden.
Maschinenwäsche
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann zum Waschen von Textilstoffen in einer herkömmlichen Waschmaschine oder alternativ, wenn kein zugesetztes Wasser erforderlich ist, in einem herkömmlichen Trockner gewaschen werden (in beiden Fällen wird hierin unter „Maschinenwäsche" darauf Bezug genommen.) Der Schaum der vorliegenden Erfindung wird einfach in die Trommel der Maschine dispergiert, entweder bevor oder nachdem die verschmutzten Textilstoffe eingefüllt wurden.
Die meisten handelsüblich erhältlichen Waschmaschinen haben automatische Waschzyklen, und viele dieser Zyklen beginnen mit der Zugabe von Wasser in die Maschinentrommel. Um allerdings in den Umfang der vorliegenden Erfindung zu fallen, ist es notwendig für den konzentrierten Schaum, sorgfältig über die Textilstoffe dispergiert zu werden, ohne in Lösung aufzugehen. Vorzugsweise wird dies erreicht, indem eine Waschmaschine mit einem Waschzyklus verwendet wird, in dem die Trommel mehrere Male gedreht wird (wobei der Schaum verteilt wird), bevor Wasser zugegeben wird. Allerdings schließt das den Schritt des Einweiches der Textilstoffe vor der Behandlung mit dem Schaum aus der vorliegenden Erfindung nicht aus.
Wenn Wasser zu einem späteren Zeitpunkt des Zyklus zugesetzt werden soll, werden die meisten Schaumbestandteile aufgelöst oder im Wasser dispergiert, was wahrscheinlich in einer Seifenschaumschicht in der Maschine resultiert. Wie oben angemerkt, sollten diese Seifenschäume, die einen hohen Wassergehalt und einen niedrigen Tensidgehalt haben, nicht als Schaum in der Bedeutung der vorliegenden Erfindung betrachtet werden.
Der Waschzyklus kann durch jede Kombination von Waschen, Spülen, Glätten und/oder Trocknungsschritten vervollständigt werden, während denen zusätzliche Wasch- oder Spülzusätze in die Maschinentrommel eingeführt werden können.
Die für Maschinenwasch-Schaum geeigneten Zusammensetzungen sind denen ähnlich, die oben für Handwasch-Schäume beschrieben sind.
Testverfahren
A. Schaumdichte
Ein Glasbecher mit 62 mm Innenhöhe und 111 mm Innendurchmesser wird mit einer Standard-Seifenlösung entfettet und gut mit destilliertem Wasser ausgespült. Der Becher wird bis zum Überlaufen mit Schaum gefüllt, wobei überschüssiger Schaum sofort mit einem geraden Schaber, mit der über das obere Ende des Bechers gestrichen wird, abgenommen wird. Der Unterschied im Gewicht des vollen Bechers (W2) minus des leeren Bechers (W1) ist das Gewicht des Schaums. Das Volumen des Bechers (V) ist bekannt. Die Schaumdichte wird errechnet durch (W2 – W1)/V.
B. Schaumstabilität an der Luft
Ein Glasbecher mit 62 mm Innenhöhe und 111 mm Innendurchmesser wird mit einer Standard-Seifenlösung entfettet und gut mit destilliertem Wasser ausgespült. Der Becher wird bis zum Überlaufen mit Schaum gefüllt, wobei überschüssiger Schaum sofort mit einem geraden Schaber, mit dem über das obere Ende des Bechers gestrichen wird, abgenommen wird.
Die Zeit, die für den Schaum gemessen wurde, bis er auf die Hälfte des gesamten Volumens des Glasbechers zusammensinkt, ist ein Hinweis auf die Schaumstabilität an der Luft. In diesem Test wird die Zeit ermittelt und notiert, die der Schaum benötigt, um auf die Hälfte des Glasbechers zusammen zu sinken.
Beispiele
Flüssige Wäschewaschzusammensetzungen wurden durch Mischen der Bestandteile gemäß der Zusammensetzungen in Tabelle 1 hergestellt. Dann wurde jede Zusammensetzung in Metallbehälter gepackt, wobei jeder Behälter eine nominale Kapazität von 405 cm³ hatte. Die Dosen wurden mit 250 ml Flüssigreiniger gefüllt und wurden dann mit Kohlendioxid unter Druck gesetzt und dabei geschüttelt, bis sich ein Gleichgewicht von etwa 10 bar Kohlendioxid bei etwa 20°C beim Dosendruck bildet.
Sämtliche Dosen werden mit einem Standardventil von 3 × 1,0 mm Durchmesser (Code Nr. 045380 von Valve Precision) ohne ein Steigrohr und eine gerade Düse für Sprühsahne versehen. Um den Schaum aus der Dose heraus zu befördern, muss die Dose in einer umgedrehten Position sein.
Die Dosen konnten einen Tag lang bei Raumtemperatur (etwa 20°C) ruhen, bevor der Test für die Schaumeigenschaften durchgeführt wurde. Unmittelbar vor der Testdurchführung wurden die Dosen von Hand geschüttelt, um eine Homogenität der Bestandteile im Innern der Dose zu gewährleisten. Sämtliche Schaumdichten und -stabilitäten wurden auf Basis der ersten Schaumentladung aus dem gefüllten Aerosolbehälter gemessen.
Die Ergebnisse der oben beschriebenen Verfahren sind in Tabelle 2 dargestellt.
Tabelle 1. – Flüssige Matrixzusammensetzungen
Tabelle 1 (Forts.)
Tabelle 2. – Zusammenfassung der Ergebnisse
Für die Zwecke dieser Beispiele wurde eine Dose berücksichtigt, die vollständig zu entleeren war, wenn mehr als 80 Gew.-% des Inhalts ausgebracht war. Es wird allerdings allgemein bevorzugt, dass mindestens 85 Gew.-% und bevorzugt mindestens 90 Gew.-% des Inhalts ausgebracht werden sollte.
Es wurde weiter herausgefunden, dass die Verpackung mit der in der 1 gezeigten Düse der vorliegenden Erfindung, die mit einer der Zusammensetzungen aus Tabelle 1 und mit Kohlenstoffdioxid als Treibmittel gefüllt ist, die Zunahme der Schaumdichte der ausgebrachten Zusammensetzungen über die Lebensdauer des Aerosolbehälters minimiert. Um die Schaumdichte zu messen, wird das Produkt aus der Aerosolverpackung im Wesentlichen in gleichen Dosierungen ausgebracht. Mit jeder Dosierung wird die Schaumdichte des ausgebrachten Produkts gemessen, und der Behälter kann einen Tag lang bei Raumtemperatur (etwa 20°C) ruhen, bevor er eine anschließende Dosis ausbringt. Unmittelbar vor dem Ausbringen einer Dosis wird die Aerosolverpackung von Hand geschüttelt, um Homogenität der Bestandteile im Inneren des Behälters zu gewährleisten.

Claims

Aerosolpackung, umfassend einen Behälter (10) und eine Düse (20), wobei der Behälter eine durch ein Ventil verschlossene Öffnung (12) umfaßt, wobei das Ventil eine geöffnete Position und eine geschlossene Position umfaßt, der Behälter ein Treibmittel und ein Produkt enthält, das Produkt beim Ausbringen aus dem Behälter schäumt, die Düse eine Ausbringöffnung (21) und einen Kanal (22) umfallt, wobei der Kanal (22) die Öffnung (12) des Behälters mit der Ausbringöffnung (21) der Düse (20) verbindet, wenn das Ventil in der geöffneten Position ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel ein gasförmiges Treibmittel ist und der Kanal (22) gerade und kontinuierlich ist und keinerlei Biegung von mehr als 45° entlang seiner gesamten Länge beinhaltet, und wobei der Kanal entlang seiner Länge zwischen der Öffnung (12) des Behälters und der Ausbringöffnung (21) der Düse (20) ununterbrochen ist.
Aerosolpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (22) von einer Wand umgeben ist, wobei die innerste Oberfläche der Wand im wesentlichen glatt ist und eine Durchschnittsoberflächenrauigkeit von weniger als 1 mm besitzt.
Aerosolpackung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Öffnung (12) mindestens 2 mm beträgt.
Aerosolpackung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Kanals (22) weniger als 10 cm beträgt.
Aerosolpackung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal allmählich breiter wird, sowie das Produkt entlang des Kanals in Richtung der Ausbringöffnung (21) strömt.
Aerosolpackung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (20) ein Betätigungselement (23) umfaßt.
Aerosolpackung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse weiterhin eine Abdeckkappe (25) umfallt.
Aerosolpackung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Treibmittel Kohlendioxid ist.
Aerosolpackung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlendioxid innerhalb des Behälters einen Druck von mindestens 5 bar bei 20°C erzeugt.
Aerosolpackung nach Anspruch 8 und/oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Kohlendioxid in einem Anteil von mindestens 1 Gew.-% des Gesamtinhalts des Behälters vorliegt.