EP1758979B1

EP1758979B1 - Mehrkammer-pouch

Info

Publication number: EP1758979B1
Application number: EP05754593A
Authority: EP
Inventors: Wolfgang Barthel; Salvatore Fileccia; Arno DÜFFELS; Maren Jekel; Birgit Burg
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2005-06-11
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2025-06-11
Also published as: DE102004030318A1; PL1758979T3; DE102004030318B4; ES2365147T3; WO2006000309A1; ATE512209T1; US20070167340A1; EP1758979A1; US7446084B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mehrphasiger Wasch- und Reinigungsmittel. Insbesondere betrifft diese Erfindung ein Verfahren, welches es gestattet, mehrphasige Wasch-und Reinigungsmittel in Form von Dosiereinheiten, welche einen wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter enthalten, bereitzustellen.
Wasch- oder Reinigungsmittel sind heute für den Verbraucher in vielfältigen Angebotsformen erhältlich. Neben Waschpulvern und -granulaten umfasst dieses Angebot beispielsweise auch Reinigungsmittelkonzentrate in Form extrudierter oder tablettierter Zusammensetzungen. Diese festen, konzentrierten bzw. verdichteten Angebotsformen zeichnen sich durch ein verringertes Volumen pro Dosiereinheit aus und senken damit die Kosten für Verpackung und Transport. Insbesondere die Wasch- oder Reinigungsmitteltabletten erfüllen dabei zusätzlich den Wunsch des Verbrauchers nach einfacher Dosierung. Die entsprechenden Mittel sind im Stand der Technik umfassend beschrieben. Neben den angeführten Vorteilen weisen kompaktierte Wasch- oder Reinigungsmittel jedoch auch eine Reihe von Nachteilen auf.
Insbesondere tablettierte Angebotsformen zeichnen sich aufgrund ihrer hohen Verdichtung häufig durch einen verzögerten Zerfall und damit eine verzögerte Freisetzung ihrer Inhaltsstoffe aus. Zur Auflösung dieses "Widerstreits" zwischen ausreichender Tablettenhärte und kurzen Zerfallszeiten wurden in der Patentliteratur zahlreiche technische Lösungen offenbart, wobei an dieser Stelle beispielhaft auf die Verwendung so genannter Tablettensprengmittel verwiesen werden soll. Dieses Zerfallsbeschleuniger werden den Tabletten zusätzlich zu den wasch- oder reinigungsaktiven Substanzen zugesetzt, wobei sie selbst in der Regel keine wasch- oder reinigungsaktiven Eigenschaften aufweisen, und erhöhen auf diese Weise die Komplexität und die Kosten dieser Mittel. Ein weiterer Nachteil der Tablettierung von Aktivsubstanzgemischen, insbesondere wasch- oder reinigungsaktiv-substanzhaltigen Gemischen, ist die Inaktivierung der enthaltenen Aktivsubstanzen durch den bei der Tablettierung auftretenden Kompaktierungsdruck. Eine Inaktivierung der Aktivsubstanzen kann auch auf Grund der in Folge der Tablettierung vergrößerten Kontaktflächen der Inhaltsstoffe durch chemische Reaktion erfolgen.
Als Alternative zu den zuvor beschriebenen partikulären oder kompaktierten Wasch- oder Reinigungsmitteln werden in den letzten Jahren zunehmend feste oder flüssige Wasch- oder Reinigungsmittel beschrieben, welche eine wasserlösliche oder wasserdispergierbare Verpackung aufweisen. Diese Mittel zeichnen sich wie die Tabletten durch eine vereinfachte Dosierung aus, da sie zusammen mit der Umverpackung in die Waschmaschine oder die Geschirrspülmaschine dosiert werden können, andererseits ermöglichen sie aber gleichzeitig auch die Konfektionierung flüssiger oder pulverförmiger Wasch- oder Reinigungsmittel, welche sich gegenüber den Kompaktaten durch eine bessere Auflösung und schnellere Wirksamkeit auszeichnen.
So offenbart beispielsweise die EP 1 314 654 A2 (Unilever) einen kuppelförmigen Pouch mit einer Aufnahmekammer, welche eine Flüssigkeit enthält. Der Behälter kann nach dem Thermoformverfahren hergestellt werden.
Neben den Verpackungen, welche nur eine Aufnahmekammer aufweisen wurden im Stand der Technik auch Angebotsformen offenbart, die mehr als eine Aufnahmekammer, bzw. mehr als eine Konfektionsform umfassen.
Die Anmeldung WO 01/83657 A2 (Procter&Gamble) offenbart hingegen Pouches, welche eine feste und eine flüssige Komponente enthalten, wobei die flüssige Komponente in eine eigenen Beutel eingeschweißt wird, welcher im Anschluss zusammen mit der festen Komponente in einem weiteren Beutel eingeschweißt wird. Die Beutel werden nach dem Tiefziehverfahren hergestellt.
Gegenstand der europäischen Anmeldung EP 1 256 623 A1 (Procter&Gamble) ist ein Kit aus mindestens zwei Beuteln mit unterschiedlicher Zusammensetzung und unterschiedlicher Optik. Die Beutel liegen getrennt voneinander und nicht als kompaktes Einzelprodukt vor.
Ein Beutel aus wasserlöslichem oder wasserdispergierbaren Material, welcher zwei Aufnahmekammern aufweist und beispielsweise zur Verpackung toxischer Substanzen geeignet ist wird in der Anmeldung WO 93/08095 A1 (Rhone-Poulenc) offenbart. Die Beutel können nach dem Thermoformverfahren hergestellt werden.
In der WO 02/42401 A1 (Procter&Gamble) wird eine Methode zur maschinellen Reinigung von Geschirr beansprucht, welche unter Verwendung eines Behälters mit mehreren Aufnahmekammern erfolgt. Die entsprechenden Behälter weisen eine horizontale Anordnung der einzelnen Aufnahmekammern auf und werden durch sequentielle Verklebung einzelner Folien unter Ausbildung der Aufnahmekammern hergestellt, wobei auch einzelne, durch Tiefziehen formgebend verarbeitete Folien, eingesetzt werden können.
Gegenstand der WO 02/85738 A1 (Reckitt Benckiser) sind wasserlösliche Behälter mit wenigstens zwei Aufnahmemulden. Die Herstellung dieser Behälter erfolgt durch stufenweise Versiegelung einzelner Folien oder vorgefertigter Einzelkompartimente zum Endbehälter.
Die WO 02/85736 A1 (Reckitt Benckiser) beschreibt wasserlösliche Behälter mit mindestens zwei Aufnahmekammern. Die Aufnahmekammern können durch Spritzguss oder Tiefziehen hergestellt werden, und sind so ausgebildet, dass sich die verschlossenen Kammern durch Faltung in spiegelbildlicher Anordnung zusammenklappen lassen. Weitere Mehrkammerbentel sind aus WO 07/85898 A1 ,
WO 02/053696 AA und GB 2391532 A bekannt. Die Produkte der im Stand der Technik beschriebenen Verpackungsverfahren, insbesondere der offenbarten Spritzgussverfahren zeichnen sich durch einen hohen Anteil an Verpackungsmaterialien aus. Generell nimmt der Anteil der Verpackungsmaterialien bei tiefgezogenen oder spritzgegossenen Verpackungen aufgrund des für die Trennwände eingesetzten Materials mit der Anzahl der in diesen Verpackungen enthaltenen, voneinander getrennten Aufnahmekammern zu. Da insbesondere bei den aus dem Stand der Technik bekannten Tiefziehverfahren die Trennung der Aufnahmekammern durch den Einsatz von Stegen oder Stempeln erreicht wird, über die eine zu verformenden Folie gezogen wird, weisen die resultieren Produkte in der Regel ein "Verlustvolumen" auf, das dem Volumen dieses Steges oder Stempels entspricht und den Zwischenraum zwischen den voneinander getrennten Aufnahmekammern bildet. Derartige "Verlustvolumina" verringern die Stabilität des verpackten Endprodukts.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von mehrphasigen Wasch- und Reinigungsmitteln mit wasserlöslicher oder wasserdispergierbarer Verpackung bereitzustellen, durch welches sowohl die Mengen des eingesetzten wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Materials minimiert, als auch die Anzahl der Verfahrensschritte gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren verringert werden kann. Das Verfahren sollte bei genügender Stabilität der Verfahrensendprodukte eine Reduzierung der Herstellungskosten mehrphasiger Wasch- und Reinigungsmittel erlauben, wobei die Verfahrensendprodukte optisch ansprechend sein sollen. Desweiteren sollten sich die Verfahrensendprodukte durch eine optimierte Raumausnutzung des Verpackungskörpers sowie eine erhöhte Steifigkeit und Transport- bzw. Lagerbeständigkeit der resultierenden Behälter auszeichnen.
Es wurde nun gefunden, dass sich die vorgenannten Aufgaben lösen lassen, wenn zur Herstellung der mehrphasigen Wasch- und Reinigungsmittelportionen ein wasserlöslicher oder wasserdispergierbarer Behälter hergestellt, mit einem ersten Wasch- oder Reinigungsmittel unter Ausbildung der ersten Phase befüllt, im Folgenden ein sich zu einer Trennschicht verfestigendes flüssiges Trennmittel auf diese Phase aufgebracht und im letzten Schritt der Behälter mit einem zweiten Wasch- oder Reinigungsmittel unter Ausbildung einer zweiten Phase befüllt wird.
Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein Verfahren zur Herstellung mehrphasiger Wasch- oder Reinigungsmittel, umfassend die Schritte:

a) Herstellung eines wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters;
b) Befüllen des Behälters mit einem ersten Wasch- oder Reinigungsmittel unter Ausbildung einer ersten Phase;
c) Auftragen eines flüssigen Trennmittels auf diese erste Phase und Verfestigen des Trennmittels unter Ausbildung einer Trennschicht;
d) Befüllen des Behälters mit einem zweiten Wasch- oder Reinigungsmittel unter Ausbildung einer zweiten Phase.

Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist auch ein mehrphasiges Wasch- oder Reinigungsmittel, umfassend

a) einen wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter aus einem ersten wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Hüllmaterial; sowie
b) mindestens zwei voneinander getrennte Phasen aus Wasch- oder Reinigungsmitteln, welche in Schichten neben- und/oder übereinander angeordnet sind und durch eine Trennschicht aus einem verfestigten, flüssigen Trennmittel voneinander getrennt sind.

Bereitstellen des Behälters nach Punkt a)

Die innerhalb des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter sind prinzipiell auf jede im Stand der Technik beschriebene Art und Weise zugänglich.
Besonders bevorzugt innerhalb des erfindungsgemäßen Verfahrens sind jedoch Behälter, die durch das Tiefziehverfahren, das Spritzgussverfahren oder das Schmelzgussverfahren hergestellt wurden.
In den nachfolgenden Ausführungen werden, sofern dies zur Verdeutlichung des Anmeldungsgegenstands hilfreich erscheint, in Bezug auf den Behälter, einzelne Aufnahmekammern des Behälters bzw. die Trennschicht(en) die Bezeichnungen "unterhalb" und "oberhalb" verwendet. Als "Unterseite" des Behälters wird dabei die Bodenfläche des in Schritt a) hergestellten Behälters bezeichnet. Eine erste Aufnahmekammer oder Trennschicht, die sich relativ zu einer weiteren Aufnahmekammer oder Trennschicht zwischen der Bodenfläche und dieser weiteren Aufnahmekammer oder Trennschicht befindet, ist demnach "unterhalb" dieser weiteren Aufnahmekammer oder Trennschicht angeordnet, während die weitere Aufnahmekammer oder Trennschicht "oberhalb" der ersten Aufnahmekammer oder Trennschicht angeordnet ist.

Tiefziehverfahren

Als "Tiefziehen" oder "Tiefziehverfahren" werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung Verfahren zur Verarbeitung von Verpackungsmaterialien bezeichnet, bei welchem diese nach optionaler Vorbehandlung durch Wärme und/oder Lösungsmittel und/oder Konditionierung durch gegenüber Umgebungsbedingungen veränderten relativen Luftfeuchten und/oder Temperaturen mittels einer entsprechend geformten Matrize in Form gebracht werden. Dabei kann das Verpackungsmaterial beispielsweise als Platte oder Folie zwischen die beiden Teile des Werkzeugs, das Positiv und das Negativ, eingebracht und durch Zusammendrücken dieser Teile verformt werden, die Verformung kann jedoch auch ohne Einsatz eines Negativ-Werkzeugs durch Einwirkung eines Vakuums und/oder von Druckluft und/oder das Eigengewicht der eingeschlossenen Wasch- oder Reinigungsmittel erfolgen.
Bei den Tiefziehverfahren lässt sich zwischen Verfahren, bei denen das Hüllmaterial horizontal in eine Formstation und von dort in horizontaler Weise zum Befüllen und/oder Versiegeln und/oder Vereinzeln geführt wird und Verfahren, bei denen das Hüllmaterial über eine kontinuierlich umlaufende Matrizenformwalze (gegebenenfalls optional mit einer gegenläufig geführten Patrizenformwalze, welche die ausformenden Oberstempel zu den Kavitäten der Matrizenformwalze führen) geführt wird, unterscheiden. Die zuerst genannte Verfahrensvariante des Flachbettprozesses ist dabei sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich zu betreiben, die Verfahrensvariante unter Einsatz einer Formwalze erfolgt in der Regel kontinuierlich. Alle genannten Tiefziehverfahren sind zur Herstellung der erfindungsgemäß bevorzugten Mittel geeignet. Die in den Matrizen befindlichen Aufnahmemulden können "in Reihe" oder versetzt angeordnet sein.
Aus der Reihe der beschriebenen Tiefziehverfahren werden solche Verfahren bevorzugt, bei denen das Hüllmaterial in Form einer Folie über einer mit Vertiefungen versehenen Matrize bereitgestellt und durch Einwirkung von Druckluft von der Oberseite der Folien oder durch Wirkung eines Vakuums von der Unterseite der Folien, besondere bevorzugt unter gleichzeitiger Einwirkung von Druckluft und Vakuum in die Vertiefungen der Matrize eingebracht und entsprechend der Form der Vertiefung ausgeformt wird.
Besonders vorteilhafte Verfahren zeichnen sich dabei dadurch aus, dass die Folie vor dem Verformen durch Einwirken von Wärme und/oder Lösungsmitteln vorbehandelt wird. In einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante wird eine Folie nach optionaler Vorbehandlung (Lösungsmittel, Wärme) durch Einwirkung eines Stempels und/oder durch die Einwirkung der Gewichtskraft des Füllguts formgebend in die Vertiefung einer Matrize gepresst.
Durch das Tiefziehen wird im erfindungsgemäßen Verfahren ein Behälter mit einer, vorzugsweise zwei, drei, vier oder mehr Aufnahmekammern hergestellt.
Die Einwirkung von Wärme und/oder Lösungsmitteln auf das Hüllmaterial dient dessen erleichterter plastischen Verformung. Die Erwärmung des Hüllmaterials kann dabei beispielsweise durch Wärmestrahlung, Heißluft oder, besonders bevorzugt, durch direkten Kontakt mit einer Heizplatte erfolgen. Alternativ können zur Erwärmung des Hüllmaterials aber auch beheizte Rollen oder Walzen eingesetzt werden. Die Dauer der Wärmebehandlung sowie die Temperatur der eingesetzten Wärmestrahlung, Heißluft oder Heizplattenoberfläche ist dabei naturgemäß von der Art des eingesetzten Hüllmaterials abhängig. Für wasserlösliche oder wasserdispergierbare Materialien wie PVA-haltige Polymere oder Copolymere ist eine Temperatur zwischen 90 und 130°C, insbesondere zwischen 105 und 115°C bevorzugt.
Die Dauer der Wärmebehandlung, insbesondere die Kontaktzeit bei Einsatz einer Heizplatte beträgt bevorzugt zwischen 0,1 und 7 Sekunden, besonders bevorzugt zwischen 0,2 und 6 Sekunden und insbesondere zwischen 0,3 und 4 Sekunden. Kontaktzeiten unterhalb einer Sekunde, insbesondere im Bereich von 400 bis 900 Millisekunden, vorzugsweise zwischen 500 und 800 Millisekunden haben sich für Materialien aus Polyvinylalkohol als besonders vorteilhaft erwiesen.
Um einen Kontakt zwischen dem zu verformenden Hüllmaterial und den Heizplatten zu erreichen, bestehen verschiedene Möglichkeiten. So kann das Hüllmaterial beispielsweise zwischen zwei einander gegenüberliegende Platten geführt werden, von denen wenigstens eine als Heizplatte dient, und durch Absenken und/oder Anheben einer dieser Platten in direkten Kontakt mit deren Oberflächen gebracht werden. Alternativ kann das Hüllmaterial auch unter oder über eine beheizte Oberfläche geführt und in der Folge durch Anblasen des Materials an die Oberfläche mittels Druckluft ein Kontakt hergestellt werden.
Werden Heizplatten zur Erwärmung der Hüllmaterialien eingesetzt, so kann die Erwärmung des vorzugsweise filmförmigen Hüllmaterials gleichmäßig über die gesamte Oberfläche des Films oder ungleichmäßig durch eine so genannte Zielbeheizung erfolgen. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Beheizung zielgerichtet mittels in der Heizplatte befindlicher Heizhöfe.
Die in den Heizplatten befindlichen Heizhöfe können planar, konkav oder konvex ausgebildet sein. Sind die Heizhöfe konvex oder konkav ausgebildet, so ist das Verhältnis des maximalen Durchmessers des Heizhofs zu seiner maximalen Höhe vorzugsweise größer 2, besonders bevorzugt größer 4 und insbsondere größer 8.
Durch die zuvor beschriebene Zielbeheizung entsteht auf der zu verarbeitenden Folie ein Gitter oder Netz nicht erwärmten und wenig elastischen Folienmaterials, welches eine unerwünschte Verformung und Streckung des Folienmaterials, beispielsweise durch das Eigengewicht der Folie oder die einwirkenden Zugkräfte beim Folientransport, im Bereich zwischen den erwärmten Folienstücken vermeidet. Die räumliche Orientierung der Aufnahmemulden zueinander sowie die räumliche Orientierung des Aufnahmemulden innerhalb des Films werden auf diese Weise stabilisiert, die Aufnahmemulden befinden sich also beim Weitertransport zum Befüllen, Versiegeln und Vereinzeln in den vorgesehenen Positionen und eine fehlerhafte Befüllung, Versiegelung oder Vereinzelung wird vermieden.
Das oben beschriebene Anlegen eines Vakuums an der Innenseite der Vertiefungen der Matrize beim Verformen der Folie hat dabei den Vorteil, dass die in der Vertiefung unterhalb des sich verformenden Hüllmaterials befindliche Luft auf einfache Weise entfernt und das verformte Hüllmaterial in dem verformten Zustand gehalten werden kann. Bevorzugte kontinuierliche Tiefziehverfahren, das heißt Verfahren auf einer umlaufenden Endlosmatrize, bei welcher die durch Verformung erzeugten Aufnahmekammern bis zum Befüllen bzw. Versiegeln oder sogar bis zum Ausschneiden in den Vertiefungen der Matrize verbleiben, zeichnen sich dadurch aus, dass die in den Vertiefungen gebildeten Aufnahmebehälter durch ein Vakuum, welches während des Verformvorgangs angelegt wird und bis zur Beendigung des Befüllvorgangs, vorzugsweise bis zum Abschluss des Versiegelns, besonders bevorzugt bis zum Ausschneiden der Behälter aus dem Foliengittern anhält, in ihrem verformten Zustand gehalten werden. Bei diskontinuierlichen Verfahren, das heißt Verfahren, bei welchen der Filmtransport periodisch unterbrochen wird und das verformte Hüllmaterial vor dem Befüllen aus den Vertiefungen der Matrizen entfernt und in eine Füllstation befördert wird, ist es bevorzugt, dass die vorgeformten Behältnisse in der Füllstation in mit den Matrizenvertiefungen identische oder diesen Vertiefungen räumlich ähnliche Beladeformen verbracht werden, in denen vor und/oder während und/oder nach dem Befüllen ein Vakuum angelegt wird um die vorgeformten Aufnahmekammern in ihrer Form zu halten und beispielsweise eine Schrumpfung und/oder Faltenbildung zu verhindern. Das Vakuum sollte dabei so gewählt werden, dass die aus der flachen Folie gebildete Aufnahmekammern in ihrer Form gehalten, das entsprechende Hüllmaterial durch die Einwirkung des Vakuums nicht beschädigt und ein Verschütten des/der nach dem Befüllen in die Aufnahmekammern befindlichen Wirkstoffe(s) durch Rückschrumpfung der Aufnahmekammern vermieden wird. Der genaue Wert für das Vakuum ist dabei u.a. abhängig von der Art des eingesetzten Hüllmaterials oder dessen Wandstärke. Typischerweise wird jedoch ein Vakuum im Bereich von 0,01 bis 1 bar, vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,8 bar, besonders bevorzugt zwischen 0,2 und 0,6 bar.

Spritzgussverfahren

Die wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter können außer durch Tiefziehen auch durch Spritzgießen hergestellt werden.
Spritzgießen bezeichnet dabei das Umformen einer Formmasse derart, dass die in einem Massezylinder für mehr als einen Spritzgießvorgang enthaltene Masse unter Wärmeeinwirkung plastisch erweicht wird und durch eine Düse in den Hohlraum eines vorher geschlossenen Werkzeuges unter Druck einfließt.
Das Spritzgießen wird hauptsächlich bei nichthärtbaren Formmassen angewendet, die im Werkzeug durch Abkühlen erstarren (Thermoplaste). Es ist aber auch die Verarbeitung von Duroplasten und Elastomeren möglich; hier wird jedoch eine elektrische Heizung des Werkzeuges zur Härtung bzw. Vulkanisation des eingespritzten Materials eingesetzt.
Spritzguss ist ein sehr wirtschaftliches modernes Verfahren zur Herstellung spanlos geformter Gegenstände und eignet sich besonders für die automatisierte Massenfertigung. Im praktischen Betrieb erwärmt man die thermoplastischen Formmassen (Pulver, Körner, Würfel, Pasten u. a.) bis zur Verflüssigung (bis 180 °C) und spritzt sie dann unter hohem Druck (bis 140 MPa) in geschlossene, zweiteilige, das heißt aus Gesenk (früher Matrize) und Kern (früher Patrize) bestehende, vorzugsweise wassergekühlte Hohlformen, wo sie abkühlen und erstarren. Einsetzbar sind Kolben- und Schneckenspritzgussmaschinen. Als Formmassen (Spritzgussmassen) eignen sich wasserlösliche Polymere wie beispielsweise die Celluloseether, Pektine, Polyethylenglykole, Polyvinylalkohole, Polyvinylpyrrolidone, Alginate, Gelatine oder Stärke. Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters bevorzugten Formmassen werden weiter unten beschrieben.
Durch das Spritzgießen wird im erfindungsgemäßen Verfahren ein offener Hohlkörper enthaltend eine, vorzugsweise zwei, drei, vier oder mehr Aufnahmekammern hergestellt.
Nach dem Einspritzen der Formmasse in das Formwerkzeug ist es bevorzugt durch Nachdrücken die Schrumpfung des erkalteten Formteils zu kompensieren. Der Abkühlphase, die zwischen 1 und 30 s, bevorzugt zwischen 1,5 und 25 s, besonders bevorzugt zwischen 1,7 und 20 s, insbesondere zwischen 2 und 15 s dauern kann, folgt das Auswerfen des Formteils.
Ein Vorteil des Spritzgussverfahrens ist es, dass die Wandstärken der im erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Behälter gezielt gewählt werden können. Auf diese Weise ist es möglich bei optimaler Stabilität der Behälter einen geringst möglichen Verbrauch an Hüllmaterial zu gewährleisten. Im Gegensatz zum Tiefziehverfahren können auch Behälter mit konstanten Wanddicken hergestellt werden, was zu einer Steigerung der Stabilität und somit auch zur Verbesserung der Lager- und Transportfähigkeit führt.
Üblicherweise liegen Wandstärken bei Spritzgussbehältern oberhalb von 100 µm, bevorzugt größer 200 µm, besonders bevorzugt zwischen 250 und 1000 µm, ganz besonders bevorzugt zwischen 300 und 800 µm, insbesondere zwischen 350 und 700 µm.
Da die Wahl der formgebenden Werkszeuge keinerlei Beschränkung unterliegt, ist es auch möglich und in diesem Verfahren bevorzugt, ein Zeichen und/oder Schriftzug/Logo mittels Spritzgussverfahren auf den für den Verbraucher sichtbaren Teil des wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters aufzubringen und so den Wiedererkennungswert des Produktes zu steigern. Eine zusätzliche optische Aufwertung erfährt das Verfahrensendprodukt, wenn als Hüllenmaterial eine transparente oder transluzente Formmasse verwendet wird. Diese Ausführungsform ist besonders bevorzugt.

Schmelzgussverfahren

In einer dritten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Herstellung des wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters das Schmelzgussverfahren eingesetzt. Als Schmelzgießen bezeichnet man das Umformen einer Formmasse derart, dass die in einem Massezylinder, vorzugsweise für mehr als einen Schmelzgussvorgang enthaltene Masse unter Wärmeeinwirkung plastisch erweicht und in den Hohlraum eines vorher geschlossenen Werkzeuges einfließt.
Wie das Spritzgießen wird auch das Schmelzgießen bevorzugt bei nichthärtbaren Formmassen angewendet, die im Werkzeug durch Abkühlen erstarren (Thermoplaste). Es ist aber auch die Verarbeitung von Duroplasten und Elastomeren möglich; hier wird jedoch eine elektrische Heizung des Werkzeuges zur Härtung bzw. Vulkanisation des eingespritzten Materials eingesetzt.
Die Formmassen werden in dem bevorzugten Verfahren vergossen und erstarren nachfolgend zu einem formstabilen Gießkörper. "Erstarren" kennzeichnet dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedweden Aushärtungsmechanismus, der aus einer umformbaren, vorzugsweise fließfähigen Mischung bzw. eines solchen Stoffes oder einer solchen Masse einen bei Raumtemperatur festen Körper liefert, ohne dass Press- oder Kompaktierkräfte notwendig sind. "Erstarren" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist daher beispielsweise die Aushärtung von Schmelzen von bei Raumtemperatur festen Substanzen durch Abkühlen. "Erstarrungsvorgänge" im Sinne der vorliegenden Anmeldung sind auch die Aushärtung umformbarer Massen durch zeitlich verzögerte Wasserbindung, durch Verdampfung von Lösungsmitteln, durch chemische Reaktion, Kristallisation usw. sowie die reaktive Härtung von fließfähigen Pulvergemischen zu stabilen Hohlkörpern.
Die Herstellung bevorzugter Gießkörper erfolgt durch Vergießen einer Formmasse in ein Formwerkzeug und anschließendes Entformen des erstarrten gegossenen Körpers unter Ausbildung eines (Mulden)-Formkörpers. Als "Formwerkzeug" dienen vorzugsweise Werkzeuge, welche Kavitäten aufweisen, die mit gießbaren Substanzen befüllt werden können. Derartige Werkzeuge können beispielsweise in Form einzelner Kavitäten aber auch in Form von Platten mit mehreren Kavitäten ausgebildet sein. Die Einzelkavitäten oder Kavitätenplatten sind in industriellen Verfahren vorzugsweise auf horizontal umlaufenden Förderbändern montiert, welche einen kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Transport der Kavitäten beispielsweise entlang einer Reihe unterschiedlicher Arbeitsstationen (z.B.: Gießen, Kühlen, Füllen, Versiegeln, Entformen etc.) ermöglichen.
Die Formung der oben genannten Mulden gelingt vorzugsweise durch nachträgliches Eindrücken eines entsprechend geformten Werkzeugs in die bereits eingeflossene Formmasse. Hierbei ist besonders bevorzugt, dass sich zum Zeitpunkt des Eindrücken des Werkzeugs die Viskosität der Formmasse bereits um 1 - 50%, bevorzugt 1 - 35 %, insbesondere 1 - 20% im Vergleich zur Viskosität, die die Formmasse bei Einfließen in die Gießform hatte, erhöht hat.
Die Wandstärken der im erfindungsgemäßen Verfahren mittels Schmelzgussverfahren hergestellten Behälter können durch die Wahl der geeigneten Formwerkzeuge gezielt eingestellt werden, was eine Optimierung der Stabilität der Behälter und damit der Lager- und Transportfähigkeit ermöglicht. Die Wandstärken der hergestellten Behälter liegen bevorzugt oberhalb von 100 µm, bevorzugt größer 200 µm, besonders bevorzugt zwischen 250 und 1000 µm, ganz besonders bevorzugt zwischen 300 und 800 µm, insbesondere zwischen 350 und 700 µm.
Das Schmelzgießen erlaubt neben der Herstellung dünnwandiger Behälter auch die Bereitstellung von Behältern, die bereits wasch- oder reinigungsaktive Mittel in der Formmasse enthalten. Die Herstellung bevorzugter Gießkörper erfolgt beispielsweise durch Vergießen einer wasch- oder reinigungsaktiven Zubereitung in ein Formwerkzeug und anschließendes Entformen des erstarrten gegossenen Körpers unter Ausbildung eines (Mulden)-Formkörpers, welcher im Weiteren mit einem oder mehreren Wasch-oder Reinigungsmittel(n) befüllt wird. Die Wandstärken dieses Formkörpers betragen bevorzugt zwischen 0,3 und 25 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,3 und 15 mm, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,3 und 10 mm, insbesondere zwischen 0,3 und 5 mm.
Zur Verarbeitung eignen sich generell alle wasch- oder reinigungsaktiven Zubereitungen, die durch Gießtechniken verarbeitet werden können. Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters bevorzugten Formmassen werden weiter unten beschrieben.
Eine Erhöhung der Homogenität des Gießkörpers und damit eine Optimierung des optischen Eindrucks gelingt, wenn der Gießkörper nach dem Einfließen der Formmasse in das Formwerkzeug eine nachgeschaltete Schleuderphase durchläuft. Die Länge der Schleuderphase beträgt vorzugsweise 1 - 60 s, bevorzugt 2 - 45 s, besonders bevorzugt 3 - 30 s, insbesondere 3 -15 s.
Zur Abführung der durch die in die Aufnahmekammern gefüllten Mittel eingebrachten Wärme (z.B. Schmelzen), ist es bevorzugt die eingesetzten Matrizen und die in diesen Matrizen befindlichen Aufnahmemulden zu kühlen. Die Kühlung erfolgt dabei vorzugsweise auf Temperaturen unterhalb 20°C, bevorzugt unterhalb 15°C, besonders bevorzugt auf Temperaturen zwischen 2 und 14°C und insbesondere auf Temperaturen zwischen 4 und 12°C. Vorzugsweise erfolgt die Kühlung kontinuierlich vom Beginn der Herstellung der wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter bis zur Versiegelung und Vereinzelung der Aufnahmekammern. Zur Kühlung eignen sich insbesondere Kühlflüssigkeiten, vorzugsweise Wasser, welche in speziellen Kühlleitungen innerhalb der Matrize zirkuliert werden.
Durch das Schmelzgießen wird im erfindungsgemäßen Verfahren ein offener Hohlkörper (Gießkörper) enthaltend eine, vorzugsweise zwei, drei, vier oder mehr Aufnahmekammern hergestellt.

Form der wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter

In bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält der im Schritt a) hergestellte Behälter eine, zwei, drei, vier ,fünf oder mehr Aufnahmekammern. Diese werden bei Anwendung des Spritzgussverfahrens oder auch des Schmelzflussverfahrens durch die Wahl der geeigneten Formwerkzeuge erhalten. Bei Anwendung des Tiefziehverfahrens sind Behälter mit mehreren Aufnahmekammern beispielsweise durch Kombination mehrerer auf der Tiefziehmatrize benachbarter Aufnahmekammern zu einer Dosiereinheit oder durch Verwendung von Tiefziehmatrizen mit absenkbaren Teilbereichen zugänglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt das Verhältnis der Höhe der Behälteraußenwand zu den Höhen der Zwischenwände, die den Behälter in mehrere Aufnahmekammern unterteilen, 1:1, das heißt, die Behälteraußenwand und die Zwischenwand weisen die gleiche Höhe auf. Werden in einem solchen Behälter die zwei, drei, vier oder mehr Aufnahmekammern in Schritt b) nur teilweise befüllt, so stehen nach Auftragen und Aushärten der flüssigen Trennschicht (Schritt c)) die verbleibenden Volumina dieser Aufnahmekammern zur Befüllung mit weiteren Wasch- und Reinigungsmitteln (Schritt d)) zur Verfügung.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung mehrphasiger Wasch- und Reinigungsmittel umfasst die Schritte:

a) Herstellung eines wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters, welcher zwei, bevorzugt drei, besonders bevorzugt vier, insbesondere fünf oder mehr Aufnahmekammern enthält;
b) Befüllen des Behälters mit den ersten zwei, bevorzugt drei, besonders bevorzugt vier, insbesondere fünf oder mehr unterschiedlichen Wasch- oder Reinigungsmitteln;
c) Auftragen eines flüssigen Trennmittels auf diese ersten Wasch- und Reinigungsmittel und Verfestigen des Trennmittels unter Ausbildung einer Trennschicht;
d) Befüllen des Behälters mit weiteren zwei, bevorzugt drei, besonders bevorzugt vier, insbesondere fünf oder mehr unterschiedlichen Wasch- oder Reinigungsmitteln.

Ebenfalls bevorzugt ist ein Verfahren, in dem das Verhältnis der Höhe der Behälteraußenwand zu den Höhen der Zwischenwände, die den Behälter in mehrere Aufnahmekammern unterteilen, kleiner als 1:1 ist. In einem solchen Behälter ist die Zwischenwand kleiner als die Behälteraußenwand. Werden die von der Zwischenwand getrennten Aufnahmekammern in Schritt b) im wesentlichen vollständig befüllt, so resultiert nach dem Auftragen und Aushärten der flüssigen Trennschicht und dem Versiegeln dieser Aufnahmekammern (Schnitt c)) nur eine weitere Aufnahmekammer, welche oberhalb der in Schritt b) befüllten zwei, drei, vier oder mehr Aufnahmekammern angeordnet ist und zur Befüllung mit einem weiteren Wasch- und Reinigungsmittel (Schritt d)) zur Verfügung steht. Bevorzugt beträgt das Verhältnis der Höhe der Behälteraußenwand zu den Höhen der Zwischenwände zwischen 1:0,2 und 1:1, besonders bevorzugt zwischen 1:0,3 und 1:0,9, ganz besonders bevorzugt zwischen 1:0,4 und 1:0,8, insbesondere zwischen 1:0,4 und 1: 0,7 und steht im direkten Verhältnis zu dem Verhältnis der Füllhöhen der unterhalb der Trennschicht eingefüllten Wasch- oder Reinigungsmittel zu den oberhalb der Trennschicht eingefüllten Wasch- oder Reinigungsmitteln.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der Behälter mindestens zwei, vorzugsweise drei, vier oder mehr Zwischenwände auf, wobei das Verhältnis der Höhe der Behälteraußenwand zu Höhe mindestens einer der Zwischenwände 1:1 beträgt, während das Verhältnis der Höhe der Behälteraußenwand zu Höhe mindestens einer weiteren der Zwischenwände zwischen 1:0,2 und 1:1, besonders bevorzugt zwischen 1:0,3 und 1:0,9, ganz besonders bevorzugt zwischen 1:0,4 und 1:0,8, insbesondere zwischen 1:0,4 und 1: 0,7 beträgt.
Die durch das Tiefziehverfahren, das Spritzgussverfahren oder das Schmelzgussverfahren gebildeten Aufnahmekammern können jede technisch realisierbare Form aufweisen. Sphärisch-kuppelförmige, zylindrische oder kubische Kammern sind besonders bevorzugt. Bevorzugte Aufnahmekammern weisen mindestens eine Kante und eine Ecke auf, Aufnahmekammern mit zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, elf, zwölf, dreizehn, vierzehn, fünfzehn, sechszehn, siebzehn, achtzehn, neunzehn, zwanzig oder mehr Kanten bzw. zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht neun, zehn, elf, zwölf, dreizehn, vierzehn, fünfzehn, sechszehn, siebzehn, achtzehn, neunzehn, zwanzig oder mehr Ecken sind ebenfalls realisierbar und erfindungsgemäß bevorzugt. Weitere realisierbare und in alternativen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugte Aufnahmekammern weisen einen kuppelförmigen Aufbau auf. Die Seitenwände der Aufnahmekammern sind vorzugsweise planar. Räumlich gegenüberliegende Seitenwände können sowohl parallel als auch nicht parallel zueinander angeordnet sein. Die Grundfläche der Aufnahmekammern kann konvex, konkav oder planar sein, wobei planare Grundflächen bevorzugt sind. Die Grundfläche selbst kann als Kreis ausgestaltet, kann aber auch Ecken aufweisen. Grundflächen mit einer Ecke (Tropfenform), zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, elf, zwölf, dreizehn, vierzehn, fünfzehn, sechszehn, siebzehn, achtzehn, neunzehn, zwanzig oder mehr Ecken sind im Rahmen der vorliegenden Anmeldung bevorzugt. Der Übergang der Grundfläche zu der oder den Seitenwänden bzw. der Übergang der Seitenwände ineinander wird in bevorzugten Ausführungsformen dieser Anmeldung in abgerundeter Form ausgestaltet. Die Aufnahmekammern weisen demnach nach außen keine spitzen oder scharfen sondern vielmehr abgerundete Kanten auf.
Ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren ist demnach dadurch gekennzeichnet, dass die Grundflächen der Aufnahmekammern planar sind.
Die Abmessungen und das Volumen der durch die formgebenden Verarbeitung gebildeten Aufnahmekammern und Zwischenräume wird sich in erster Linie an dem späteren Anwendungszweck der resultierenden Behälter orientieren. In einer bevorzugten Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Aufnahmekammern mit einem Gesamtvolumen zwischen 0,1 und 1000 ml, vorzugsweise zwischen 0,2 und 100 ml, besonders bevorzugt zwischen 0,4 und 50 ml, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,6 und 30 ml und insbesondere zwischen 0,8 und 10 ml hergestellt. Dabei ist es im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform erwünscht, dass die mindestens zwei Aufnahmekammern die gleich räumliche Form sowie ein identisches Volumen aufweisen. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weisen die mindestens zwei in dem Behälter vorhandenen Aufnahmekammern unterschiedliche Volumen auf, wobei das Verhältnis dieser Volumina vorzugsweise zwischen 25:1 und 1,05:1, vorzugsweise zwischen 20:1 und 2:1 und insbesondere zwischen 15:1 und 4:1 beträgt. Bei bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren weist der Behälter zwei Aufnahmekammern unterschiedlichen Volumens auf, wobei das Volumen der kleineren Aufnahmekammer mindestens 2 %, vorzugsweise mindestens 5 %, besonders bevorzugt mindestens 10 % und insbesondere mindestens 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 % oder 80 % des Volumens der größeren Aufnahmekammer beträgt. Das Volumen der Einzelkammern beträgt dabei vorzugsweise zwischen 0,05 und 900 ml, besonders bevorzugt zwischen 0,1 und 90 ml, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 40 ml und insbesondere zwischen 1,0 und 25 ml.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäße Verfahrens weisen die Behälter Aufnahmekammern mit unterschiedlichen Tiefen auf. Dabei besteht nicht notwendigerweise ein direkter Zusammenhang mit der Kammertiefe und dem Kammervolumen. So kann in einem Behälter mit zwei Aufnahmekammern die Aufnahmekammer mit der geringeren Kammertiefe durchaus das größer Kammervolumen aufweisen, während die Aufnahmekammer mit der größeren Kammertiefe ein geringeres Volumen hat. Auch können die zwei oder mehr Kammern trotz unterschiedlicher Kammertiefe auch das gleiche Volumen besitzen. Bevorzugt wird jedoch im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ein Verfahren, bei welchem die Aufnahmekammer mit der geringeren Kammertiefe auch ein im Vergleich mit der/den weiteren Aufnahmekammer(n) eine geringeres Volumen aufweist, wobei im Bezug auf die absoluten Volumina und die Volumenverhältnisse auf die obigen Angaben verwiesen wird.
Nach einem bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Behälter weisen Aufnahmekammern mit senkrecht abfallenden Seitenwänden auf. Besonders bevorzugt sind jedoch Behälter in denen die Aufnahmekammern eine geneigte Seitenwand besitzt. In solchen Aufnahmekammern beträgt der Winkel, welcher zwischen der Seitenwand und einer gedachten die Aufnahmekammer verschließenden Versiegelung demnach weniger als 90°, Weisen die Aufnahmekammern nur eine einzelne Seitenwand auf (Zylinder-artige Aufnahmekammern) kann bei der entsprechenden Formung der eingesetzten Tiefziehmulden oder Formwerkzeuge diese Seitenwand unterschiedliche Winkel aufweisen. Bevorzugt sind Aufnahmekammern in welchen der genannte Winkel zwischen 30 und 90°, vorzugsweise zwischen 35 und 89°, besonders bevorzugt zwischen 40 und 88° und insbesondere zwischen 45 und 87° beträgt.
Die durch die formgebende Verarbeitung erzeugte Aufnahmekammer kann weiterhin Abstufungen aufweisen. Die entsprechende, in einer bevorzugten Verfahrensvariante hergestellte Aufnahmekammer weist demnach keine ebenen Seitenwände auf, sondern besitzt vielmehr Seitenwände, welche durch Stufen oder Krümmungen gekennzeichnet sind. Die Anzahl der Krümmungen kann dabei variieren, wobei Verfahren bevorzugt sind, bei denen die Anzahl der Stufen und/oder Krümmungen in einer Aufnahmekammer maximal 10, vorzugsweise zwischen 1 und 9, besonders bevorzugt zwischen 1 und 8, ganz besonders bevorzugt zwischen 2 und 7 und insbesondere zwischen 2 und 6 beträgt. Die Stufen oder Krümmungen können dabei umlaufend oder nur auf einzelnen Seitenwände ausgebildet sein. Der Verlauf der Stufen oder Krümmungen ist vorzugsweise horizontal. Stufen und/oder Krümmungen mit einem Schraubgewinde ähnlichen auf- oder abwärts weisenden Verlauf sind jedoch auch realisierbar und für bestimmte Anwendungsgebiete bevorzugt.

Hüllmaterialien

In dem erfindungsgemäßen Verfahren sind generell alle durch Tiefziehverfahren, Spritzgussverfahren oder Schmelzgussverfahren verarbeitbaren Hüllmaterialien einsetzbar, wobei jedoch der Einsatz wasserlöslicher oder wasserdispergierbarer Verpackungsmaterialien bevorzugt ist.
Einige besonders bevorzugte wasserlösliche oder wasserdispergierbare Hüllmaterialien, welche sich sowohl zur Herstellung der Aufnahmekammern, als auch zu deren Versieglung/Verwendung als Trennschicht eignen, sind in der Folge aufgerührt. Die genannten Polymere können dabei sowohl allein, als auch in Kombination miteinander oder in Kombination mit weiteren Substanzen, beispielsweise Weichmachern, Gleit- oder Schmiermitteln, oder Lösungsvermittlern als Hüllmaterial eingesetzt werden.
Wasserlösliche Polymere im Sinne der Erfindung sind solche Polymere, die bei Raumtemperatur in Wasser zu mehr als 2,5 Gew.-% löslich sind.
In einer bevorzugten Verfahrensvariante umfasst der Behälter ein oder mehrere wasserlösliche(s) Polymer(e), vorzugsweise ein Material aus der Gruppe (gegebenenfalls acetalisierter) Polyvinylalkohol (PVAL), Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenoxid, Gelatine, Cellulose, und deren Derivate und deren Mischungen.
"Polyvinylalkohole" (Kurzzeichen PVAL, gelegentlich auch PVOH) ist dabei die Bezeichnung für Polymere der allgemeinen Struktur
die in geringen Anteilen (ca. 2%) auch Struktureinheiten des Typs
enthalten.
Handelsübliche Polyvinylalkohole, die als weiß-gelbliche Pulver oder Granulate mit Polymerisationsgraden im Bereich von ca. 100 bis 2500 (Molmassen von ca. 4000 bis 100.000 g/mol) angeboten werden, haben Hydrolysegrade von 98-99 bzw. 87-89 Mol-%, enthalten also noch einen Restgehalt an AcetylGruppen. Charakterisiert werden die Polyvinylalkohole von Seiten der Hersteller durch Angabe des Polymerisationsgrades des Ausgangspolymeren, des Hydrolysegrades, der Verseifungszahl bzw. der Lösungsviskosität.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass das in dem efindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Hüllmaterial wenigstens anteilsweise einen Polyvinylalkohol umfasst, dessen Hydrolysegrad 70 bis 100 Mol-%, vorzugsweise 80 bis 90 Mol-%, besonders bevorzugt 81 bis 89 Mol-% und insbesondere 82 bis 88 Mol-% beträgt. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte erste Hüllmaterial zu mindestens 20 Gew.-%, besonders bevorzugt zu mindestens 40 Gew.%, ganz besonders bevorzugt zu mindestens 60 Gew.% und insbesondere zu mindestens 80 Gew.-% aus einem Polyvinylalkohol umfaßt, dessen Hydrolysegrad 70 bis 100 Mol-%, vorzugsweise 80 bis 90 Mol-%, besonders bevorzugt 81 bis 89 Mol-% und insbesondere 82 bis 88 Mol% beträgt.
Vorzugsweise werden als Materialien für die Behälter Polyvinylalkohole eines bestimmten Molekulargewichtsbereichs eingesetzt, wobei erfindungsgemäß bevorzugt ist, dass das Hüllmaterial einen Polyvinylalkohol umfasst, dessen Molekulargewicht im Bereich von 10.000 bis 100.000 gmol^-1, vorzugsweise von 11.000 bis 90.000 gmol^-1, besonders bevorzugt von 12.000 bis 80.000 gmol^-1 und insbesondere von 13.000 bis 70.000 gmol^-1 liegt.
Der Polymerisationsgrad solcher bevorzugten Polyvinylalkohole liegt zwischen ungefähr 200 bis ungefähr 2100, vorzugsweise zwischen ungefähr 220 bis ungefähr 1890, besonders bevorzugt zwischen ungefähr 240 bis ungefähr 1680 und insbesondere zwischen ungefähr 260 bis ungefähr 1500.
Die Wasserlöslichkeit von PVAL kann durch Nachbehandlung mit Aldehyden (Acetalisierung) oder Ketonen (Ketalisierung) verändert werden. Als besonders bevorzugt und aufgrund ihrer ausgesprochen guten Kaltwasserlöslichkeit besonders vorteilhaft haben sich hierbei Polyvinylalkohole herausgestellt, die mit den Aldehyd bzw. Ketogruppen von Sacchariden oder Polysacchariden oder Mischungen hiervon acetalisiert bzw. ketalisiert werden. Als äußerst vorteilhaft einzusetzen sind die Reaktionsprodukte aus PVAL und Stärke.
Polyvinylpyrrolidone, kurz als PVP bezeichnet, lassen sich durch die folgende allgemeine Formel beschreiben:
PVP werden durch radikalische Polymerisation von 1-Vinylpyrrolidon hergestellt. Handelsübliche PVP haben Molmassen im Bereich von ca. 2.500 bis 750.000 g/mol und werden als weiße, hygroskopische Pulver oder als wässrige Lösungen angeboten.

Polyethylenoxide, kurz PEOX, sind Polyalkylenglykole der allgemeinen Formel

H-[O-CH₂-CH₂]_n-OH

die technisch durch basisch katalysierte Polyaddition von Ethylenoxid (Oxiran) in meist geringe Mengen Wasser enthaltenden Systemen mit Ethylenglykol als Startmolekül hergestellt werden. Sie haben Molmassen im Bereich von ca. 200 bis 5.000.000 g/mol, entsprechend Polymerisationsgraden n von ca. 5 bis >100.000. Polyethylenoxide besitzen eine äußerst niedrige Konzentration an reaktiven Hydroxy-Endgruppen und zeigen nur noch schwache Glykol-Eigenschaften.
Bevorzugt sind im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens Hüllmaterialien, welche ein Polymer aus der Gruppe Stärke und Stärkederivate, Cellulose und Cellulosederivate, insbesondere Methylcellulose und Mischungen hieraus umfassen.
In die Gruppe der Stärke-Derivate fallen beispielsweise Alkalistärken, Carboxymethylstärke (CMS), Stärkeester und -ether sowie Aminostärken.
In die Gruppe der Cellulose-Derivate fallen beispielsweise Alkalicellulosen, Carboxymethylcellulose (CMC), Celluloseester und -ether sowie Aminocellulosen.
Als Matrixmaterial für Gießkörper, welche durch Schmelzerstarrung hergestellt werden, eignen sich insbesondere schmelzbare Substanzen aus der Gruppe der Fette und/oder Triglyceride und/oder Fettsäuren und/oder Fettalkohole und/oder Wachse und/oder Paraffine.
Es hat sich ebenfalls als vorteilhaft erwiesen, wenn die in den erfindungsgemäß hergestellten Behältern umschlossenen Feststoffe, insbesondere die vorzugsweise umschlossene Gießkörper, als Matrixmaterial Wachse enthalten. Bevorzugte Wachse weisen dabei einen Schmelzbereich auf, der zwischen etwa 45°C und etwa 75°C liegt. Das heißt im vorliegenden Fall, dass der Schmelzbereich innerhalb des angegebenen Temperaturintervalls auftritt und bezeichnet nicht die Breite des Schmelzbereichs. Wachse mit einem solchen Schmelzbereich sind zum einem bei Raumtemperatur formstabil schmelzen jedoch bei für die maschinelle Geschirreinigung typischen Temperaturen von 30°C bis 90°C und sind daher bei diesen Temperaturen leichter wasserdispergierbar.
Unter "Wachsen" wird eine Reihe natürlicher oder künstlich gewonnener Stoffe verstanden, die in der Regel über 40°C ohne Zersetzung schmelzen und schon wenig oberhalb des Schmelzpunktes verhältnismäßig niedrigviskos und nicht fadenziehend sind. Sie weisen eine stark temperaturabhängige Konsistenz und Löslichkeit auf.
Nach ihrer Herkunft teilt man die Wachse in drei Gruppen ein, die natürlichen Wachse, chemisch modifizierte Wachse und die synthetischen Wachse.
Zur Verarbeitung als Gießkörper eignen sich insbesondere Dispersionen, wobei Dispersionen mit wasch-oder reinigungsaktiven Aktivsubstanzen oder Aktivsubstanzgemischen mit besonderem Vorzug eingesetzt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung handelt es sich bei der zur Herstellung des Gießkörpers eingesetzten wasch- oder reinigungsaktiven Zubereitung um eine Dispersion von Feststoffteilchen in einem Dispersionsmittel, wobei Dispersionen, welche bezogen auf ihr Gesamtgewicht

i) 10 bis 85 Gew.-% Dispersionsmittel und
ii) 15 bis 90 Gew.-% dispergierte Stoffe enthalten, besonders bevorzugt werden.

Als Dispersion wird in dieser Anmeldung ein System aus mehreren Phasen bezeichnet von denen eine kontinuierlich (Dispersionsmittel) und mindestens eine weitere fein verteilt ist (dispergierte Stoffe).
Als dispergierte Stoffe eignen sich im Rahmen der vorliegenden Anmeldung alle bei Raumtemperatur festen wasch- oder reinigungsaktiven Substanzen, insbesondere jedoch wasch- oder reinigungsaktive Substanzen aus der Gruppe der Gerüststoffe (Builder und Cobuilder), der wasch- oder reinigungsaktiven Polymere, der Bleichmittel, der Bleichaktivatoren, der Glaskorrosionsschutzmittel, der Silberschutzmittel und/oder der Enzyme.
Bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der eingesetzten Hüllmaterialien transparent oder transluzent ist.
Das zum Tiefziehen, Spritz- und/oder Schmelzgiessen eingesetzte Hüllmaterial ist vorzugsweise transparent. Unter Transparenz ist im Sinne dieser Erfindung zu verstehen, dass die Durchlässigkeit innerhalb des sichtbaren Spektrums des Lichts (410 bis 800 nm) größer als 20%, vorzugsweise größer als 30%, äußerst bevorzugt größer als 40% und insbesondere größer als 50% ist. Sobald somit eine Wellenlänge des sichtbaren Spektrums des Lichtes eine Durchlässigkeit größer als 20% aufweist, ist es im Sinne der Erfindung als transparent zu betrachten.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Hüllmaterial zur Verbesserung des optischen Eindrucks eingefärbt.
Bevorzugt wird dem Hüllmaterial der im erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Behältern Weichmacher zugesetzt. Diese sind bis zu 22 Gew.-%, bevorzugt zwischen 2 und 20 Gew.- %, besonders bevorzugt zwischen 4 und 19 Gew.-% in den eingesetzten Hüllmaterialien enthalten.
Als Weichmacher können sämtliche dem Fachmann bekannten Weichmacher eingesetzt werden, bevorzugt werden jedoch Pentaerythritol, Depentaerythriol, Sorbitol, Mannitol, Glycerin und Glykole wie Glykerol, Etylenglykol und Polyethylenglykol eingesetzt.
Feststoffe wie Talk, Stearinsäure, Magnesiumstearat, Siliciumdioxid, Zinkstearat und kolloidal verteiltes Silika ebenso wie Magnesiumtrisilikat verbinden die Bildung von klebrigen Oberflächen und ermöglichen die Reduziereung der Behälter-Wandstärke. Sie werden dem Hüllmaterial bevorzugt zugesetzt.
Innerhalb eines bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Behälter, zu deren Herstellung transparentes Hüllmaterial eingesetzt wurde, können ein Stabilisierungsmittel enthalten. Stabilisierungsmittel im Sinne der Erfindung sind Materialien, welche die in den Aufnahmekammern befindlichen Inhaltsstoffe vor Zersetzung oder Desaktivierung durch Lichteinstrahlung schützen. Als besonders geeignet haben sich hier Antioxidantien, UV-Absorber und Fluoreszensfarbstoffe erwiesen.
Bei einem bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren besteht mindestens eines der eingesetzten Hüllmaterial(ien) aus einem wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Polymer, vorzugsweise einer Polymerfolie.
Bevorzugte Verfahrensvarianten sind dabei dadurch gekennzeichnet, dass die in Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzte Folie eine Dicke von 5 bis 2000µm, vorzugsweise von 10 bis 1000µm, besonders bevorzugt von 15 bis 500 µm, ganz besonders bevorzugt von 20 bis 200 µm und insbesondere von 25 bis 100 µm aufweist.
Bei den eingesetzten Folien kann sich um ein- oder mehrschichtige Folien (Laminatfolien) handeln. Der Wassergehalt der Folien beträgt vorzugsweise unterhalb 10 Gew.-%, besonders bevorzugt unterhalb 7 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt unterhalb 5 Gew.% und insbesondere unterhalb 4 Gew.-%.
Wie den vorstehenden Angaben entnommen werden kann, eignen sich die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Mittel in besonderer Weise zur kontrollierten Freisetzung der enthaltenen Aktivsubstanzen aus der Gruppe der Wasch- oder Reinigungsmittel.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist demnach eine Ausführungsform, gemäß welcher der Behälter als ganzes wasserlöslich oder wasserdispergierbar ist, d. h. sich bei bestimmungsgemäßem Gebrauch beim Waschen oder maschinellen Reinigen, (vollständig) auflöst, wenn die für das Lösen vorgesehenen Bedingungen erreicht sind. Wesentlicher Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass sich der Behälter innerhalb einer praktisch relevant kurzen Zeit - als nicht begrenzendes Beispiel lassen sich wenige Sekunden bis 5 min - unter genau definierten Bedingungen in der Reinigungsflotte zumindest partiell lösen oder dispergieren und damit entsprechend den Anforderungen den umhüllten Inhalt, d. h. das reinigungsaktive Material oder mehrere Materialien, in die Flotte einbringt. Diese Freisetzung kann nur auf unterschiedliche Weise kontrolliert bzw. gesteuert werden.
In einer ersten, aufgrund vorteilhafter Eigenschaften besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der wasserlösliche Behälter weniger gut oder gar nicht wasserlösliche/wasserdispergierbare oder erst bei höherer Temperatur wasserlösliche/wasserdispergierbare Bereiche und gut wasserlösliche/wasserdispergierbare oder bei niedriger Temperatur wasserlösliche/ wasserdispergierbare Bereiche. Mit anderen Worten: Der Behälter besteht nicht aus einem einheitlichen, in allen Bereichen die gleiche Wasserlöslichkeit/Wasserdispergierbarkeit aufweisenden Material, sondern aus Materialien unterschiedlicher Wasserlöslichkeit/Wasserdispergierbarkeit. Dabei sind Bereiche guter Wasserlöslichkeit/- Wasserdispergierbarkeit einerseits zu unterscheiden von Bereichen mit weniger guter Wasserlöslichkeit/- Wasserdispergierbarkeit, mit schlechter oder gar fehlender Wasserlöslichkeit/Wasserdispergierbarkeit oder von Bereichen, in denen die Wasserlöslichkeit/Wasserdispergierbarkeit erst bei höherer Temperatur oder erst bei einem anderen pH-Wert oder erst bei einer geänderten Elektrolytkonzentration den gewünschten Wert erreicht, andererseits. Dies kann dazu führen, dass sich bei bestimmungsgemäßem Gebrauch unter einstellbaren Bedingungen bestimmte Bereiche des Behälters lösen/dispergieren, während andere Bereiche intakt bleiben. So bildet sich ein mit Poren oder Löchern versehener Behälter, in den Wasser und/oder Flotte eindringen, waschaktive, spülaktive oder reinigungsaktive Inhaltsstoffe lösen und aus dem Behälter ausschleusen kann. So lassen sich Systeme mit kontrollierter Freisetzung der waschaktiven, spülaktiven oder reinigungsaktiven Inhaltsstoffe herstellen.
Zur Ausbildung derartiger Systeme unterliegt die Erfindung keinen Beschränkungen. So können Behälter hergestellt werden, in denen ein einheitliches Polymer-Material kleine Bereiche eingearbeiteter Verbindungen (beispielsweise von Salzen) umfasst, die schneller wasserlöslichlwasserdispergierbar sind als das Polymer-Material. Andererseits können auch mehrere Polymer-Materialien mit unterschiedlicher Wasserlöslichkeit/Wasserdispergierbarkeit gemischt werden (Polymer-Blend), so dass das schneller lösliche Polymer-Material unter definierten Bedingungen durch Wasser oder die Flotte schneller desintegriert wird als das langsamer lösliche.
Es entspricht einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, dass die weniger gut wasserlöslichen/wasserdispergierbaren Bereiche oder gar nicht wasserlöslichen/wasserdispergierbaren Bereiche oder erst bei höherer Temperatur wasserlöslichen/wasserdispergierbaren Bereiche der Behälter Bereiche aus einem Material sind, das chemisch im wesentlichen demjenigen der gut wasserlöslichen/- wasserdispergierbaren Bereiche oder bei niedrigerer Temperatur wasserlöslichen/wasserdispergierbaren Bereiche entspricht, jedoch eine höhere Schichtdicke aufweist und/oder einen geänderten Polymerisationsgrad desselben Polymers aufweist und/oder einen höheren Vernetzungsgrad derselben Polymerstruktur aufweist und/oder einen höheren Acetalisierungsgrad (bei PVAL, beispielsweise mit Sacchariden, Polysacchariden, wie Stärke) aufweist und/oder einen Gehalt an wasserunlöslichen/wasserdispergierbaren Salzkomponenten aufweist und/oder einen Gehalt an einem wasserunlöslichen/wasserundispergierbaren Polymeren aufweist. Selbst unter Berücksichtigung der Tatsache, dass sich die Behälter nicht vollständig lösen, können so portionierte Wasch- oder Reinigungsmittelzusammensetzungen gemäß der Erfindung bereitgestellt werden, die vorteilhafte Eigenschaften bei der Freisetzung von Aktivsubtanzen, insbesondere von Aktivsubstanzen aus der Gruppe der Wasch- oder Reinigungsmittel in die jeweilige Flotte aufweisen.
Neben dieser kontrollierten Freisetzung durch die gezielte Wahl der eingesetzten Hüllmaterialien stehen dem Fachmann jedoch noch weitere Verfahrensweisen zur Verfügung. Eine alternative Vorgehensweise, welche allein oder in Kombination mit der vorgenannten Steuerung durch Auswahl bestimmter Hüllmaterialien zur kontrollierten Freisetzung von Aktivsubstanzen oder Aktivsubstanzgemischen geeignet ist, ist die Integration eines oder mehrerer "Schalter" in die vorgenannten Aktivsubstanzen, Aktivsubstanzgemische oder Aktivsubstanzzubereitungen.
Mögliche "Schalter", welche das Auflöseverhalten der in den erfindungsgemäßen Behältern umschlossenen Aktivsubstanzen beeinflussen sind in besonders bevorzugten Ausführungsformen physikochemische Parameter. Beispiele hierfür, die jedoch nicht als Beschränkung verstanden werden sollten, sind

die mechanische Stabilität beispielsweise einer Kapsel, einer Beschichtung oder eines kompaktierten Formkörpers wie einer Tablette, welche - in Abhängigkeit von der Zeit, von der Temperatur oder von anderen Parametern - ein die Desintegration bestimmender Faktor sein kann;
die Löslichkeit optional eingesetzter Kapseln oder Beschichtungen oder Matrizes in Abhängigkeit von pH-Wert und/oder Temperatur und/oder Ionenstärke;
die Lösungsgeschwindigkeit optional eingesetzter Kapseln oder Beschichtungen oder Matrizes in Abhängigkeit von pH-Wert und/oder Temperatur und/oder Ionenstärke;
das Schmelzverhalten (der Schmelzpunkt) optional eingesetzter Kapseln oder Beschichtungen oder Matrizes in Abhängigkeit von pH-Wert und/oder Temperatur und/oder Ionenstärke;

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das hergestellte Mittel mindestens eine Aktivsubstanz oder Aktivsubstanzzubereitung, deren Freisetzung verzögert ist. Die verzögerte Freisetzung erfolgt dabei vorzugsweise durch den Einsatz mindestens eines der zuvor beschriebenen Mittel, insbesondere jedoch durch den Einsatz unterschiedlicher Verpackungsmaterialien und/oder den Einsatz ausgewählter Beschichtungsmaterialien, wobei es insbesondere bevorzugt ist, dass diese verzögerte Freisetzung bei Einsatz von Aktivsubstanzen oder Aktivsubstanzgemische aus der Gruppe der Wasch- oder Reinigungsmittel frühestens 5 Minuten, bevorzugt frühestens 7 Minuten, besonders bevorzugt frühestens 10 Minuten, ganz besonders bevorzugt frühestens 15 Minuten und insbesondere frühestens 20 Minuten nach Beginn des Reinigungs- oder Waschverfahrens erfolgt. Besonders bevorzugt wird dabei der Einsatz von schmelzbaren Beschichtungsmaterialien aus der Gruppe der Wachse oder Paraffine.

Befüllen des Behälters nach Punkt b)

Als "Volumen" der Aufnahmekammern wird im Rahmen dieser Anmeldung das Füllvolumen bezeichnet, welches bei Befüllen der Kammern bzw. Zwischenräume mit einer Flüssigkeit ohne Überlaufen dieser Flüssigkeit auf die vorzugsweise planaren Siegelränder realisierbar ist.
Die durch das Tiefziehverfahren, das Spritzgussverfahren oder das Schmelzgussverfahren erzeugten Aufnahmekammern können mit Feststoffen oder Flüssigkeiten befüllt werden.
Ein bevorzugtes erfindungsgemäßes mehrphasiges Wasch- oder Reinigungsmittel ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den beiden voneinander getrennten Phasen von Wasch- oder Reinigungsmitteln um einen Feststoff und eine Flüssigkeit handelt
Werden in Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens mehr als eine Kammer gebildet, so kann die Befüllung dieser zwei, drei, vier, fünf oder mehr Kammern gleichzeitig oder zeitlich versetzt erfolgen. Es ist weiterhin bevorzugt mindestens eine, vorzugsweise zwei, drei, oder vier der in Schritt a) erzeugten Aufnahmekammern vor dem Versiegeln nicht zu befüllen. Die resultierende Verpackung zeichnet sich dann bei Einsatz in flüssigen, vorzugsweise wässrigen Medien durch einen erhöhten Auftrieb aus.
Ein erfindungsgemäß besonders bevorzugtes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der resultierende Behälter mindestens zwei Aufnahmekammern aufweist, welche mit jeweils unterschiedlichen Mitteln befüllt werden. Die Mittel können sich dabei sowohl in ihrer Zusammensetzung, als auch in Zusammensetzung und Aggregatzustand unterscheiden.
Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein Verfahren zur Herstellung mehrphasiger Wasch- oder Reinigungsmittel, umfassend die Schritte:

a) Herstellung eines wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters, welcher zwei Aufnahmekammern aufweist;
b) Befüllen des Behälters mit einem ersten und einem zweiten Wasch- und/oder Reinigungsmittel;
c) Auftragen eines flüssigen Trennmittels auf diese Wasch- oder Reinigungsmittel und Verfestigen des Trennmittels unter Ausbildung einer Trennschicht;
d) Befüllen des Behälters mit einem dritten, vorzugsweise mit einem dritten und einem vierten Wasch- oder Reinigungsmittel.

Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein Verfahren zur Herstellung mehrphasiger Wasch- oder Reinigungsmittel, umfassend die Schritte:

a) Herstellung eines wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters, welcher drei Aufnahmekammern aufweist;
b) Befüllen des Behälters mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Wasch- oder Reinigungsmittel;
c) Auftragen eines flüssigen Trennmittels auf diese Wasch- oder Reinigungsmittel und Verfestigen des Trennmittels unter Ausbildung einer Trennschicht;
d) Befüllen des Behälters mit mindestens einem weiteren Wasch- oder Reinigungsmittel.

a) Herstellung eines wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters, welcher vier Aufnahmekammern aufweist;
b) Befüllen des Behälters mit einem ersten, einem zweiten, einem dritten und einem vierten Wasch-oder Reinigungsmittel;
c) Auftragen eines flüssigen Trennmittels auf diese Wasch- oder Reinigungsmittel und Verfestigen des Trennmittels unter Ausbildung einer Trennschicht;
d) Befüllen des Behälters mit mindestens einem weiteren Wasch- oder Reinigungsmittel.

Ein erfindungsgemäß bevorzugtes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmekammern eines Behälters, der mindestens zwei Aufnahmekammern aufweist, mit denselben Mitteln befüllt werden. Bevorzugt wird jedoch, dass mindestens eines, besonders bevorzugt zwei, ganz besonders bevorzugt drei, insbesondere vier der Mittel eine Zusammensetzung und/oder einen Aggregatzustand aufweist/- aufweisen, die/der keinem anderen der eingefüllten Mittel entspricht. Insbesondere ist bevorzugt, dass sich alle eingefüllten Mittel in ihrer Zusammensetzung und/oder ihrem Aggregatzustand unterscheiden.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei mindestens einem der in den Schritten b) und d) eingefüllten Wasch- oder Reinigungsmittel um einen Feststoff handelt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei mindestens einem der in den Schritten b) und d) eingefüllten Wasch- oder Reinigungsmittel um eine Flüssigkeit handelt.
In der Folge wird bezüglich der Aggregatzustände der einfüllbaren Wirkstoffe oder Wirkstoffkombinationen zwischen festen und flüssigen Mitteln unterschieden, wobei als Feststoffe im Rahmen der vorliegenden Anmeldung Wirkstoffe und Wirkstoffkombinationen zusammengefasst werden, welche eine feste, das heißt formstabile nicht fließfähige Konsistenz aufweisen. Unter diese Kategorie fallen beispielsweise Substanzen im festen Aggregatzustand, aber auch formstabile Substanzen wie formstabile Gele sowie Kombinationen dieser Substanzen. Weiterhin werden befüllte Körper mit einer festen Außenhülle als Feststoffe bezeichnet, und zwar unabhängig vom Aggregatzustand der in diesen befüllten Körpern enthaltenen Füllstoffe.
Als Feststoffe gelten im Rahmen der vorliegenden Anmeldung vorzugsweise Pulver und/oder Granulate und/oder Extrudate und/oder Kompaktate und/oder Gießkörper und zwar unabhängig davon, ob es sich um Reinsubstanzen oder um Substanzgemische handelt. Die genannten Feststoffe können dabei in amorpher und/oder kristalliner und/oder teilkristalliner Form vorliegen. Bevorzugte Feststoffe weisen im Rahmen der vorliegenden Erfindung einen Wassergehalt (beispielsweise bestimmbar als Trocknungsverlust oder nach Karl Fischer) unterhalb 7 Gew.-%, vorzugsweise unterhalb 4,5 Gew.-%, und besonders bevorzugt unterhalb 2 Gew.% auf.

Gele

Formstabile Gele sind ein weiterer im Rahmen der vorliegender Erfindung besonders bevorzugter Feststoff. Der Begriff "formstabil" bezeichnet dabei Gele, welche eine Eigen-Formstabilität aufweisen, die sie befähigt, unter üblichen Bedingungen der Herstellung, der Lagerung, des Transports und der Handhabung durch den Verbraucher eine gegen Bruch stabile, nicht desintegrierende Raumform einzunehmen, wobei sich diese Raumform unter den genannten Bedingungen auch über längere Zeit, vorzugsweise 4 Wochen, besonders bevorzugt, 8 Wochen und insbesondere 32 Wochen, nicht verändert, das heißt unter den üblichen Bedingungen der Herstellung, der Lagerung, des Transports und der Handhabung durch den Verbraucher in der durch die Herstellung bedingten räumlich-geometrischen Form verharrt, das heißt, beispielsweise nicht zerfließt, oder bei Einwirkung einer äußeren unter den Bedingungen der Herstellung, der Lagerung, des Transports und der Handhabung üblichen Kraft, in diese räumlich-geometrischen Form zurückkehrt.

Kapseln

Weitere innerhalb eines bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrens in den Behältern umschlossene Feststoffe sind die Kapseln. "Kapsel" ist eine Bezeichnung für eine häufig verwendete Verpackungsform, die in verschieden großen, ggf. gefärbten Hüllschichten aus Gelatine, Wachs, od. Oblatenmaterial feste, halbfeste od. flüssige Substanzen enthält. Am häufigsten werden die Gelatine-Kapseln (aus Hart- oder Weich-Gelatine) verwendet.
In einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist/weisen einer, mehrere oder alle der in die erfindungsgemäß hergestellten Behälter gefüllte Feststoffe, also beispielsweise ein, mehrere oder alle in diese Behälter gefüllte Pulver und/oder Granulat(e) und/oder Extrudat(e) und/oder Kompaktat(e) und/oder Gießkörper und/oder formstabile(s) Gel(e) und/oder Kapsel(n), eine Beschichtung (Coating) auf. Ein derartiges Coating kann dabei verschiedenen Zwecken dienen. Zum einen kann durch ein Coating beispielsweise ein unerwünschter Kontakt von in den Feststoffen enthaltenen hydrolyse- oder oxidationsempfindlichen Aktivsubstanzen, mit der Außenluft oder weiteren in dem erfindungsgemäßen wasserlöslichen Behälter umschlossenen Feststoffe vermieden werden. Andererseits kann durch eine Beschichtung auch ein vorteilhafter visueller Effekt erzielt werden.

Flüssigkeiten

Als Inhaltstoffe für die Aufnahmekammern bzw. Zwischenräume eignen sich nach dem vorher Gesagten Flüssigkeiten und Feststoffe. Bei den Feststoffen wird dabei u.a. zwischen Pulvern, Granulaten, Extrudaten, Kompaktaten, Gießkörpern sowie formstabilen Gelen unterschieden. Als Flüssigkeiten gelten im Rahmen dieser Anmeldung neben niedrigviskosen, fließfähigen Flüssigkeiten oder fließfähigen Gelen auch fließfähige Dispersionen, beispielsweise Emulsionen oder Suspensionen. Als fließfähig gelten Wirkstoffe oder Wirkstoffkombinationen dann, wenn sie keine Eigen-Formstabilität aufweisen, die sie befähigt, unter üblichen Bedingungen der Herstellung, der Lagerung, des Transports und der Handhabung durch den Verbraucher eine nicht desintegrierende Raumform einzunehmen, wobei diese Raumform unter den genannten Bedingungen auch über längere Zeit, vorzugsweise 4 Wochen, besonders bevorzugt, 8 Wochen und insbesondere 32 Wochen, nicht verändert, das heißt unter den üblichen Bedingungen der Herstellung, der Lagerung, des Transports und der Handhabung durch den Verbraucher in der durch die Herstellung bedingten räumlich-geometrischen Form verharrt, das heißt, nicht zerfließt. Die Bestimmung der Fließfähigkeit bezieht sich dabei insbesondere auf die für die Lagerung und den Transport üblichen Bedingungen, also insbesondere auf Temperaturen unterhalb 50°C, vorzugsweise unterhalb 40°C. Als Flüssigkeiten gelten daher insbesondere Wirkstoffe oder Wirkstoffkombinationen mit einem Schmelzpunkt unterhalb 25°C, vorzugsweise unterhalb 20°C, besonders bevorzugt unterhalb 15°C.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung besonders bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren, sind dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Aufnahmekammer mit einer Flüssigkeit und mindestens eine weitere Aufnahmekammer mit einem Feststoff befüllt wird. Besonders bevorzugt werden erfindungsgemäße Verfahren in denen mindestens eine Aufnahmekammer mit einem Gießkörper (Schmelze), mindestens eine weitere Aufnahmekammer mit einem Feststoff befüllt wird.

Auftragen und Verfestigen des Trennmittel nach Punkt c)

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nach Befüllen des Behälters mit dem/den ersten Wasch- oder Reinigungsmittel(n) ein festes Trennmittel, welches sich unter Ausbildung einer Trennschicht verfestigt, aufgebracht (Schritt c)). Diese kann senkrecht oder waagerecht zum Behälterboden eingeführt werden. Auch schräg verlaufende Trennschichten, bei denen der Winkel zwischen Trennschicht und Behälterboden Werte zwischen 0 und 90 ° beträgt, sind realisierbar. Bevorzugt wird jedoch die Ausbildung von Trennschichten, die parallel zum Behälterboden liegen.
Im Anschluss an die Verfestigung des Trennmittels erfolgt die weitere Befüllung der wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter (Schritt d)).
Ein bevorzugtes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte c) und d) einmal, zweimal oder dreimal oder vielfach wiederholt werden.
Das flüssige Trennmittel kann nacheinander auf die einzelnen teilbefüllten Behälter aufgetragen werden, es ist jedoch bevorzugt, dass die Auftragung chargenweise jeweils auf 2, vorzugsweise 2-4, bevorzugt 4-6, besonders bevorzugt 6-8, ganz besonders bevorzugt 8-10, insbesondere 10 - 25 teilbefüllte Behälter gleichzeitig erfolgt. Als teilbefüllter Behälter wird hier ein wasserlöslicher oder wasserdispergierbarer Behälter verstanden, der im Schritt b) bereits mit einem oder mehreren Waschmittel(n) befüllt wurde.
Zum Einsprühen der flüssigen Trennmittel eignen sich alle dem Fachmann zu diesem Zweck bekannten Vorrichtungen. Das Besprühen erfolgt vorzugsweise mittels Einstoff- bzw. Hochdrucksprühdüsen, Zweistoffsprühdüsen oder Dreistoffsprühdüsen. Zum Versprühen mit Einstoffsprühdüsen ist in einigen Fällen die Anwendung eines hohen Massedruckes (5-15 MPa) erforderlich, während das Versprühen in Zweistoffsprühdüsen mit Hilfe eines Preßluftstromes (bei 0,15-0,3 MPa) erfolgen kann. Die Versprühung mit Zweistoffsprühdüsen ist besonders im Hinblick auf eventuelle Verstopfungen der Düse günstiger, aber durch den hohen Preßluftverbrauch aufwendiger. Als moderne Weiterentwicklung gibt es die Dreistoffsprühdüsen, welche neben dem Preßluftstrom zur Zerstäubung ein weiteres Luftführungssystem, das Verstopfungen und Tropfenbildung an der Düse verhindern soll.
Die Auftragung des flüssigen Trennmittels erfolgt durch eine Spritzvorrichtung innerhalb von 6 s, vorzugsweise 4 s, bevorzugt 2 s, besonders bevorzugt 1 s, insbesondere 0,2 s. Um auch die Auftragung viskoser Trennmittel zu gewährleisten beträgt der Innendurchmesser eingesetzter Spritzdüsen zwischen 0,2 und 5 mm, bevorzugt zwischen 0,2 und 4 mm, insbesondere zwischen 0,2 und 3 mm. Für niedrigviskose Trennmittel werden Spritzdüsen mit Innendurchmessern zwischen 0,05 und 1 mm eingesetzt.
Der Tropfendurchmesser des aufgesprühten flüssigen Trennmittels beträgt vorzugsweise zwischen 1 und 100 µm, besonders bevorzugt zwischen 2 und 80 µm, ganz besonders bevorzugt zwischen 4 und 70 µm und insbesondere zwischen 8 und 60 µm.
In einem bevorzugten Verfahren verfestigt sich das flüssige Trennmittel nach Auftragen auf das bereits eingefüllte Wasch- oder Reinigungsmittel. Ebenfalls bevorzugt ist ein Verfahren, in dem zum Verfestigen der Trennschicht die Auftragung einer weiteren Komponente notwendig ist, und die feste Trennschicht durch eine chemische Reaktion, Chemisorption oder Physisorption gebildet wird.
Der Einsatz wässriger Lösungen ist insbesondere bei solchen Verfahrensvarianten von Vorteil, bei denen das in Schritt b) eingefüllte erste Wasch- oder Reinigungsmittel feste, hygroskopische Substanzen, beispielsweise hydratisierbare Salze enthält. Durch die Wechselwirkung zwischen der wässrigen Trennmittellösung und der hygroskopischen Substanz wird einerseits die Aushärtung des Trennmittels beschleunigt, andererseits wird zudem eine wenigstens oberflächliche Aushärtung des ersten Wasch-oder Reinigungsmittels und damit eine Verbesserung der Trennkraft des Trennmittels und eine Erhöhung der Behälterstabilität und Rigidität erreicht.
Werden als Trennmittel wässrige Lösungen eingesetzt, so beträgt der Wassergehalt dieser Lösungen vorzugsweise zwischen 10 und 90 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 20 und 80 Vol.-% und insbesondere zwischen 30 und 80 Gew.-%.
Als Suspension wird eine Spezialform der Dispersion bezeichnet, bei der unlösliche Feststoffteilchen in Flüssigkeiten, plastischen Massen oder erstarrten Schmelzen enthalten sind. Bei der Verwendung von Suspensionen als flüssiges Trennmittel ist innerhalb dieser Erfindung zu beachten, dass es bei größeren Feststoffteilchen zu einer Sedimentation der suspendierten Teilchen kommt und somit das Trennmittel nicht mehr homogen ist. Um diesem Effekt entgegenzuwirken ist es in dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, dass die verwendete Suspension keine Feststoffteilchen mit Teilchengrößen größer als 500 µm, bevorzugt 400 µm, besonders bevorzugt 300 µm, ganz besonders bevorzugt 200 µm, insbesondere 100 µm enthält. Gröbere Feststoffkomponenten werden bevorzugt in einem Walzenprozess zerkleinert. Hierbei ist es besonders bevorzugt, den Walzenprozess mit dem bereits suspendierten Füllmaterial durchzuführen.
Eine weitere Möglichkeit ein Absetzten der Feststoffteilchen zu verhindern ist es, die Viskosität der Suspension zu erhöhen. Dazu wird der Lösungsmittelanteil möglichst niedrig gewählt. Die eingesetzten Suspensionen enthalten daher bevorzugt weniger als 80 Gew.-%, bevorzugt weniger als 60 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 1 und 40 Gew.-% und insbesondere zwischen 2 und 20 Gew.-% Lösungsmittel.
Suspendierhilfen erhöhen ebenfalls die Stabilität einer Suspension und werden bevorzugt in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt. Suspendierhilfen sind vorzugsweise grenzflächenaktive Stoffe, die wirken, indem sie die Benetzung der suspendierten Teilchen mit dem Lösungsmittel erhöhen. Hier finden vorzugsweise Tenside, besonders bevorzugt Tenside mit linearen Kohlenstoffketten, Anwendung. Die Gruppe der Tenside wird weiter unten beschrieben.
Bevorzugt werden jedoch auch polare Lösungsmittel wie Alkohole, Ether, Pyridine und Alkylformiate eingesetzt.
Neben den Suspensionen sind im flüssigen Trennmittel vorzugsweise Schmelzen enthalten. Der Schmelzpunkt der Schmelzen beträgt vorzugsweise weniger als 150°C, bevorzugt weniger als 120°C, besonders bevorzugt zwischen 30 und 100°C und insbesondere zwischen 40 und 80°C. Besonderheiten, die bei der Verarbeitung von Schmelzen zu berücksichtigen sind, wurden bei der Herstellung von Gießkörpern bereits diskutiert.
Die Trennschicht soll der räumlichen Trennung unterschiedlicher Wasch- oder Reinigungsmittel dienen und somit deren Reaktion miteinander, wie zum Beispiel ein Bleichen eines Farbstoffs in einem Wasch-oder Reinigungsmittel durch das Bleichmittel eines anderen Wasch- oder Reinigungsmittels, sowie eine Durchmischung der unterschiedlichen Wasch- und Reinigungsmittel verhindern. Als geeignet haben sich Dicken der Trennschicht zwischen 1 und 1000 µm, vorzugsweise zwischen 1 und 300 µm, besonders bevorzugt zwischen 1 und 100 µm und insbesondere zwischen 1 und 40 µm erwiesen.
Ein bevorzugtes mehrphasiges Wasch- oder Reinigungsmittel ist dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschicht eine Dicke zwischen 1 und 1000 µm, vorzugsweise zwischen 1 und 300 µm, besonders bevorzugt zwischen 1 und 100 µm und insbesondere zwischen 1 und 40 µm aufweist.
Die Trennschicht kann weiterhin stabilisierende Eigenschaften aufweisen. Als geeignet hat sich unter Berücksichtigung dieser und weiterer Faktoren eine Dicke der Trennschicht zwischen 5 und 1000 µm, vorzugsweise zwischen 10 und 500 µm, besonders bevorzugt zwischen 20 und 300 µm und insbesondere zwischen 40 und 100 µm erwiesen. Besonders bevorzugt ist der Einsatz derartiger stabilisierender Trennschichten, wenn als Wasch- oder Reinigungsmittel fließfähige Substanzen oder Flüssigkeiten eingesetzt werden.
Ein bevorzugtes mehrphasiges Wasch- oder Reinigungsmittel ist dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschicht eine Dicke zwischen 5 und 1000 µm, vorzugsweise zwischen 10 und 500 µm, besonders bevorzugt zwischen 20 und 300 µm und insbesondere zwischen 40 und 100 µm aufweist.
Ziel der vorliegenden Erfindung war es den Gewichtsanteil des Verpackungsmaterials im Bezug auf das mit wasserlöslichem oder wasserdispergierbaren Hüllmaterial verpackten mehrphasigen Wasch- oder Reinigungsmittels im Vergleich zum Stand der Technik zu verringern. Die Verringerung des Materialbedarfs wird durch das Auftragen eines flüssigen Trennmittels möglich. Im Vergleich zu anderen Methoden wird nur die benötigte Menge an Hüllmaterial - in dieser Erfindung an flüssigem Trennmitteleingesetzt, während z.B. beim Aufbringen und Versiegeln einer Folie Verschnitt entsteht, der entsorgt oder recyceld werden muss. Neben der Materialersparnis werden mehrere Verfahrensschritte, das Aufbringen der Folie, das Versiegeln von Behälter und aufgebrachter Folie, das Vereinzeln bzw. das Abschneiden überschüssiger Folie und das Recyceln des Folienverschnitts, im erfindungsgemäßen Verfahren durch den Schritt c), also das Auftragen eines flüssigen Trennmittels und Verfestigen dieses Trennmittels unter Bildung einer festen Trennschicht, ersetzt.
Die Materialersparnis sollte es erlauben, dass der Gewichtsanteil des Trennmittels bezogen auf das Gesamtgewicht des mit wasserlöslichem oder wasserdispergierbarem Hüllmaterial verpackten mehrphasigen Wasch- oder Reinigungsmittels bevorzugt weniger als 10 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 8 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 0,1 und 6 Gew.-% und insbesondere zwischen 0,5 und 4 Gew.-% beträgt.
Vorzugsweise wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren ein flüssiges Trennmittel verwendet, dessen verfestigte Form, das heißt die Trennschicht, wasserlöslich oder wasserdispergierbar ist. Geeignet als Bestandteile des flüssigen Trennmittels sind alle dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannten Mittel. Es werden jedoch solche, die organische Polymere und/oder anorganische oder organische Salze enthalten, bevorzugt eingesetzt.
Einige besonders bevorzugte wasserlösliche oder wasserdispergierbare Materialien, die sich neben der Herstellung der Aufnahmekammern auch zu der Bereitstellung der Trennschicht eignen, sind die wasserlöslichen Polymere. Aus dieser Gruppe werden bevorzugt Polymere und/oder Copolymere eingesetzt, die als Monomere Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Alkylacrylamid, Akrylsäure, Vinylacetat, Polyethylenoxid, sowie deren Derivate enthalten. Ebenfalls bevorzugt werden Polymere aus gesättigten und ungesättigten Carbonsäuren, Cellulose, die verestert oder verethert eingesetzt werden kann, Stärke, Gelantine und Polysiloxane zur Herstellung des flüssigen Trennmaterials verwendet.
Besonders bevorzugt werden als Monomere aus der Gruppe der gesättigten und ungesättigten Carbonsäuren Alkohole und Ester der Mono- und Polycarbonsäuren, wie Weinsäure, Citronensäure, Agaricinsäure und 1,2,3-Propantricarbonsäure, Trimellithsäure, Trimesinsäure, Pyromellithsäure und Mellithsäure eingesetzt. Weitere zur Bereitstellung des flüssigen Trennmittels bevorzugte Polymere werden bei den Hüllmaterialien beschrieben. Die dort genannten Polymere können dabei sowohl allein, als auch in Kombination miteinander oder in Kombination mit weiteren Substanzen, beispielsweise Weichmachern, Gleit- oder Schmiermitteln, oder Lösungsvermittlern als flüssiges Trennmittel eingesetzt werden.
Eine weitere Verbindungsklasse, die bevorzugt Einsatz in dem im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten flüssigen Trennmittel findet, sind die Zucker, Zuckersäuren und Zuckeralkohole. Es werden vorzugsweise die Monosaccharide, Disaccharide und Oligosaccharide sowie Derivate und Mischungen aus diesen eingesetzt. Besonders bevorzugt sind Glucose, Fructose, Ribose, Maltose, Lactose, Saccharose, Maltodextrin und Isomalt^® sowie Mischungen von zwei, drei, vier oder mehr Mono-und/oder Disacchariden und/oder Derivaten von Mono- und/oder Disacchariden.
Die Zuckersäuren lassen sich allein oder in Kombination mit anderen Substanzen wie beispielsweise den oben genannten Zuckern als Bestandteil eines bevorzugten flüssigen Trennmittels einsetzten. Bevorzugte Zuckersäuren sind Gluconsäure, Galactonsäure, Mannonsäure, Fructonsäure, Arabinonsäure, Xylonsäure, Ribonsäure, und 2-Desoxyribonsäure sowie deren Derivate.
Bevorzugt in Mischung mit diesen Zuckersäuren, Derivaten der Zuckersäuren, Zuckern und/oder Zuckerderivaten oder allein werden Verbindungen aus der Gruppe der Zuckeralkohole, bevorzugt Mannit, Sorbit, Xylit, Dulcit und Arabit eingesetzt.
Ebenfalls bevorzugt ist die Kombination eines oder mehrerer organischer Polymere mit anorganischen und/oder organischen Salzen. Ein bevorzugtes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Trennmittel ein anorganisches oder organisches Salz umfasst.
An dieser Stelle können alle im Bezug auf Toxizität unbedenklichen Salze eingesetzt werden, die eine ausreichende Löslichkeit aufweisen und so vom Verbraucher unbemerkt mit der Waschflotte bzw. der wässrigen Lösung des Reinigungsmittels entsorgt werden können, keinerlei Rückstände auf Gewebe oder festen Oberflächen hinterlassen oder nicht zu Verkrustungen führen.
Bei der Auswahl anorganischen und organischen Salze ist darauf zu achten, dass diese keinerlei Reaktion mit den Wasch- und Reinigungsmitteln eingehen. Als besonders bevorzugt gelten neben den Salzen der oben genannten Zuckersäuren die Acetate, Acrylate, Adipate, Alginate, Aspartate, Azelate, Benzoate, Carbamate, Carbonate, Chloride, Chlorsulfate, Cinnamate, Citrate, Sulfate, Enantate, Fluate, Fluorborate, Fluorosilicate, Formiate, Glutamate, Glykolate, Hydrogencarbonate, Hydrogenphosphate, Hydrogensulfate, Iodide, Lactate, Laureate, Malate, Maleate, Malonate, Mandelate, Mesylate, Metaphosphate, Nitrate, Octoate, Oleate, Orotate, Oxalate, Pektate, Pektinate, Phosphate, Phosphonate, Pivalate, Saccharate, Salicylate, Silicate, Sorbate, Stearate, Succinate, Sulfate, Tartrate, und Valerate.
Besonders bevorzugt werden Alkalimetallsalze, Erdalkalimetallsalze, Ammonium-, Zink- und/oder Aluminiumsalze eingesetzt. Bevorzugt sind insbesondere Salze, die als Kationen Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, Zink, Aluminium und Ammonium enthalten. Bevorzugt werden weiterhin die Salze von Fettsäuren, insbesondere die Seifen.
Als weitere Bestandteile des flüssigen Trennmittels kommen Klebstoffsysteme in Betracht. Dabei können innerhalb der vorliegenden Erfindung sowohl chemisch abbindende, als auch physikalisch abbinde Klebstoffsysteme verwendet werden.
Physikalisch abbindende Klebstoffe bestehen im allgemeinen nur aus einer Komponente und können durch Verdunstung des Lösungsmittels oder auch durch Änderung des Aggregatzustandes abbinden. Beispiele für bevorzugte physikalisch abbindende Klebstoffe sind Schmelzklebstoffe wie Styrol-Butadien-Copolymere, Polyamide, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere und Polyester, Plastisol-Klebstoffe wie Polyvinylchloride mit Weichmachern und Haftvermittlern, Haftklebstoffe wie Kautschuke und Polyacrylate, Kontaktklebstoffe wie Polyurethane, Polyacrylate, Nitril- oder Styrol-Butadien-Copolymere und Polychloroprene, Lösungsmittel- bzw. Dispersionsklebstoffe wie Polyurethane, Vinylacetat-, Vinylchlorid-, Vinylidenchlorid-Copolymere, Isoprenkautschuk, Homo- und Copolymere von Acrylsäureestern wie z.B. Polyvinylacetat, Poly(meth)acrylate und Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Leime wie Glutin, Stärke, Dextrin, Casein, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidone und Celluloseether sowie Heißsiegelklebstoffe wie (Co-)Polymere auf der Basis von Ethylen, (Meth)acrylaten, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid und Vinylacetat sowie Polyamide, Polyester und Polyurethane.
Chemisch abbindende Klebstoffsysteme hingegen basieren auf einer oder mehreren Komponenten; das Abbinden kann auf allen Polyreaktionen basieren. So reagieren Zweikomponentensysteme aus Epoxidharzen und Säureanhydriden bzw. Polyaminen nach Polyadditions-, Cyanacrylate oder Methacrylate nach Polymersiations- und Systeme auf Aminoplast- oder Phenoplast-Basis nach Polykondensation-Mechanismen. Beispiele für bevorzugte chemisch abbindende Klebstoffsysteme sind: Epoxidharze mit Säureanhydriden, Epoxidharze mit Polyaminen, Polyisocyanate mit Polyolen, Cyanacrylate, Methacrylate, ungesättigte Polyester mit Styrol oder Methacrylaten, Silicon-Harze mit Feuchtigkeit, Phenolharze mit Polyvinylformalen oder Acryl-1,3-Butadien-Kautschuk, Polyimide oder Polybenzimidazole, Harnstoffharze, Melamin-Formaldehyd-Harze, Phenolharze und Resorcin-Formaldehyd-Harze.
Weiterhin bevorzugt sind Polyanhydridharze, Cumaran-Inden-Harze und Isocyanatharze.
Die im Schritt c) ausgebildete Trennschicht sollte wenigstens anteilsweise transparent oder transluzent sein, da diese Eigenschaft den optischen Eindruck, den der Verbraucher vom Verfahrensendprodukt gewinnt, verbessert. Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist demnach dadurch gekennzeichnet, dass die im Schritt c) ausgebildete Trennschicht wenigstens anteilsweise transparent oder transluzent ist.
Bevorzugt ist ein mehrphasiges Wasch- oder Reinigungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschicht wenigstens anteilsweise transparent oder transluzent ist.
Unter Transparenz ist hier zu verstehen, dass die Durchlässigkeit innerhalb des sichtbaren Spektrums des Lichts (410 bis 800 nm) größer als 20%, vorzugsweise größer als 30%, äußerst bevorzugt größer als 40% und insbesondere größer als 50% ist. Sobald somit eine Wellenlänge des sichtbaren Spektrums des Lichtes eine Durchlässigkeit größer als 20% aufweist, ist es im Sinne der Erfindung als transparent zu betrachten.
Zu einer weiteren Verbesserung des optischen Eindrucks wird das Trennmittel vorzugsweise eingefärbt. Zu den bevorzugten Farben zählen rot, gelb, blau, sowie Mischfarben aus diesen wie grün, violett und lila.
Innerhalb eines bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Trennschichten, zu deren Herstellung transparentes Trennmittel eingesetzt wurde, können ein Stabilisierungsmittel enthalten. Als besonders geeignet haben sich hier Antioxidantien, UV-Absorber und Fluoreszensfarbstoffe erwiesen. Die Stabilisierungsmittel wurden bereits bei den Hüllmaterialien der wasserlöslichen und wasserdispergierbaren Behälter beschrieben.

Befüllen des Behälters nach d)

Nach dem Aufbringen der Trennschicht wird der Behälter mit einem weiteren Wasch- oder Reinigungsmittel unter Ausbildung einer weiteren Phase befüllt. In diesem Schritt können sowohl fließfähige, feste als auch flüssige Wasch- oder Reinigungsmittel eingefüllt werden. So ist der Einsatz, vorzugsweise fließfähiger Pulver, Granulate, Gießkörper, oder Kapseln sowie der Einsatz von Gelen und Flüssigkeiten im Schritt d) des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt.
Die Feststoffe und Flüssigkeiten wurden bereits weiter oben beschrieben, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen an jene Stelle verwiesen sei. Erfindungsgemäße Verfahren, bei denen in Schritt b) und/oder d) fließfähige oder flüssige Wasch- oder Reinigungsmittel eingefüllt werden, sind erfindungsgemäß bevorzugt.
Bevorzugt werden im erfindungsgemäßen Verfahren wasserlösliche oder wasserdispergierbare Behälter eingesetzt, bei denen der Gesamtbehälter mittels Zwischenwänden in zwei, vorzugsweise drei, bevorzugt vier, besonders bevorzugt fünf oder mehr Aufnahmekammern aufgeteilt ist. Diese Zwischenwände können auf Höhe der aufzubringenden Trennschicht enden, so dass oberhalb der Trennschicht nunmehr nur eine große Aufnahmekammer zu befüllen ist; in einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens sind die Zwischenwände jedoch ebenso hoch wie die Behälteraußenwände, so dass oberhalb der Trennschicht mindestens zwei, vorzugsweise drei, bevorzugt vier, besonders bevorzugt fünf oder mehr Aufnahmekammern zur Befüllung zur Verfügung stehen. Auch Behälter, bei denen ein Teil der Zwischenwände eine Höhe aufweist, die mit dem Abstand der Trennschicht von Behälterboden übereinstimmt, während der andere Teil der Wände ebenso hoch ist wie die Behälteraußenwände sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung zur Herstellung mehrphasiger Reinigungsmittel geeignet. Die Anzahl im Schritt d) zu befüllenden Aufnahmekammern ist in diesem Fall um bevorzugt eins, besonders bevorzugt zwei, ganz besonders bevorzugt drei, insbesondere vier kleiner als die Anzahl der im Schritt b) zu befüllenden Aufnahmekammern.
Die Aufnahmekammern können innerhalb des erfindungsgemäßen Verfahrens gleichzeitig oder zeitlich versetzt befüllt werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine, vorzugsweise zwei, drei oder vier der oberhalb der Trennschicht befindlichen Aufnahmekammern zur Erhöhung des Auftriebs des mehrphasigen Wasch- oder Reinigungsmittels nicht befüllt.
Die Aufnahmekammern eines Behälters, der mindestens zwei Aufnahmekammern oberhalb der Trennschicht aufweist, werden im Schritt d) vorzugsweise mit demselben Mittel befüllt. Bevorzugt wird jedoch, dass mindestens eines, besonders bevorzugt zwei, ganz besonders bevorzugt drei, insbesondere vier der Mittel eine Zusammensetzung und/oder einen Aggregatzustand aufweist/aufweisen, die/der keinem anderen der im Schritt d) eingefüllten Mittel entspricht. Insbesondere ist bevorzugt, dass sich alle im Schritt d) eingefüllten Mittel in ihrer Zusammensetzung und/oder ihrem Aggregatzustand unterscheiden. Die Aufnahmekammern eines Behälters, der mindestens zwei Aufnahmekammern aufweist, werden im Schritt b) und im Schritt d) vorzugsweise mit demselben Mittel befüllt. Bevorzugt wird jedoch, dass mindestens eines, besonders bevorzugt zwei, ganz besonders bevorzugt drei, insbesondere vier der Mittel eine Zusammensetzung und/oder einen Aggregatzustand aufweist/aufweisen, die/der keinem anderen der in den Schritten b) und d) eingefüllten Mittel entspricht. Insbesondere ist bevorzugt, dass sich alle in den Schritten b) und d) eingefüllten Mittel in ihrer Zusammensetzung und/oder ihrem Aggregatzustand unterscheiden.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei mindestens einem der in den Schritten b) und d) eingefüllten Wasch- oder Reinigungsmittel um einen Feststoff handelt.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei mindestens einem der in den Schritten b) und d) eingefüllten Wasch- oder Reinigungsmittel um eine Flüssigkeit handelt.
Das Verhältnis der Füllhöhen der Wasch- und Reinigungsmittel unterhalb der Trennschicht zu den Füllhöhen der Waschmittel oberhalb der Trennschicht beträgt in einem bevorzugten Verfahren zwischen 9:1 und 1:9, vorzugsweise zwischen 5:1 und 1:2, besonders bevorzugt zwischen 3:1 und 1:1, insbesondere zwischen 1:1 und 1:0,2.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, in dem die Schritte c) und d) einmal, zweimal, dreimal oder vielfach wiederholt werden.

Versiegelung mit einer wasserlöslichen Folie nach Punkt e)

Oberhalb die Trennschicht, die sich durch Verfestigen des flüssigen Trennmitteln ausgebildet hat, wird/werden im Schritt d) ein, bevorzugt zwei, besonders bevorzugt drei, insbesondere vier weitere Wasch- oder Reinigungsmittel aufgefüllt. Bevorzugt wird/werden diese Reinigungsmittel nicht mit einem Hüllmaterial abgedeckt, das heißt versiegelt. Jedoch kann/können die befüllte(n) Aufnahmekammer(n) in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Befüllen mit einem Hüllmaterial versiegelt werden. Die Versiegelung erfolgt dabei vorzugsweise durch Einwirkung von Druck und/oder Wärme und/oder Lösungsmittel. Das zur Versiegelung eingesetzte weitere Hüllmaterial kann dabei mit dem im Schritt a) oder mit dem im Punkt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzten Hüllmaterialien bzw. flüssigen Trennmitteln identisch sein, kann sich jedoch auch sowohl in seiner Zusammensetzung oder seiner Dicke von diesen beiden Materialien unterscheiden.
Eine bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der befüllte Behälter in einem weiteren Schritt e) mittels einer wasserlöslichen Folie versiegelt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Oberfläche des Hüllmaterials vor dem Versiegeln zunächst durch Lösungsmittel angelöst (im Falle wasserlöslicher Folien eignet sich hier insbesondere Wasser) und mit dem wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter haftend verbunden. Alternativ hierzu kann die Versiegelung auch durch Einwirkung von Druck und/oder Hitze erfolgen. Geeignete Siegeltemperaturen für wasserlösliche Hüllmaterialien sind beispielsweise 120 bis 200°C, vorzugsweise Temperaturen im Bereich von 130 bis 170°C, insbesondere im Bereich von 140 bis 150°C. Als Siegeldruck haben sich Drucke im Bereich von 250 bis 800 kPa, vorzugsweise 272 bis 554 kPa, besonders bevorzugt von 341 bis 481 kPa als vorteilhaft erwiesen. Die Siegelzeiten betragen vorzugsweise mindestens 0,3 Sekunden, vorzugsweise zwischen 0,4 und 4 Sekunden. Siegeltemperaturen, -drucke und Siegelzeiten werden neben dem eingesetzten Hüllmaterial auch durch die eingesetzte Siegelmaschine bestimmt.
Neben den oben genannten Möglichkeiten zur Versiegelung der Hüllmaterialien wird bevorzugt das Laserschmelzen eingesetzt. Bevorzugt sind weiterhin Methoden, die sich der Infrarot-, Ultraschall-, oder Radiofrequenz-Wellen bedienen.
Die zur Versiegelung der Behälter gemäß Schritt e) eingesetzten wasserlöslichen Folien weisen bevorzugt Wandstärken zwischen 20 und 800 µm, besonders bevorzugt zwischen 30 und 600 µm, ganz besonders bevorzugt zwischen 40 und 400 µm und insbesondere zwischen 50 und 200 µm auf.
Die Siegelnähte weisen in einem bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren eine Breite zwischen 0,5 und 7 mm, vorzugsweise zwischen 1,0 und 6 mm und insbesondere zwischen 1,5 und 5 mm auf. Als ausreichend haltbar haben sich insbesondere Siegelnähte mit einer Breite oberhalb 2 mm, vorzugsweise oberhalb 2,5 mm, besonders bevorzugt oberhalb 3 mm und insbesondere oberhalb 3,5 mm erwiesen. Da die Breite der Siegelnaht produktionsabhängig auch bei einer einzelnen Verpackung schwanken kann, beziehen sich die vorgenannten Angaben über die Breite der Siegelnaht auf die bei einer Einzeiverpackung gemessen minimale Nahtbreite. Eine Versiegelung findet insbesondere dann statt, wenn das Füllgut flüssig oder fließfähig ist. Beispiele für derartige Füllgüter sind Flüssigkeiten, Gele oder partikuläre Feststoffe wie Pulver.
Wird ein flüssiges Trennmittel, welches unter Ausbildung einer Trennschicht verfestigt werden kann, zur Versiegelung der Wasch- oder Reinigungsportion in Schritt e) eingesetzt, ist das Trennmittel vorzugsweise mit dem im Schritt c) verwendeten Trennmittel identisch. Der Einsatz aller anderen zur Verfügung stehenden flüssigen Trennmittel, diese sind bereits weiter oben beschrieben worden, ist jedoch ebenfalls möglich. Besonders bevorzugt werden flüssige Trennmittel verwendet, die sich mit dem wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälter haftend verbinden und auf diese Weise eine Versiegelung, das heißt Behandlung mit Hitze oder Lösungsmitteln, überflüssig machen. Vorzugsweise beträgt die Stärke der im Schritt e) durch Verwendung eines flüssigen Trennmittels erhaltenen Versiegelung 5 bis 1000 µm, bevorzugt zwischen 10 und 500 µm, besonders bevorzugt zwischen 20 und 300 µm und insbesondere zwischen 40 und 100 µm.
In einigen Fällen können jedoch Stärken zwischen 1 und 1000 µm, vorzugsweise zwischen 1 und 300 µm, besonders bevorzugt zwischen 1 und 100 µm und insbesondere zwischen 1 und 40 µm bevorzugt sein.
Durch die Versiegelung der Aufnahmekammern lässt sich nicht nur ein Kontakt der eingefüllten Aktivstoffe oder Aktivstoffgemische miteinander oder mit der umgebenden Atmosphäre (Bsp. Luftsauerstoff, Luftfeuchte) oder ein Hautkontakt mit dem Verbraucher vermeiden; die Versiegelung ermöglicht zudem vielmehr durch die Wahl geeigneter Siegelmaterialien gleichzeitig eine gesteuerte Freisetzung der innerhalb des versiegelten Hohlraums befindlichen Aktivstoffe. Ein Beispiel für eine solche Steuerung ist der Einsatz wasserlöslicher oder wasserdispergierbarer Siegel- und/oder Hüllmaterialien mit unterschiedlichen Löslichkeiten mit dem Ziel den Inhaft einzelner Aufnahmekammern in zeitlich definierter Reihenfolge in das umgebende wässrige Medium freizusetzen. Realisierbar sind dabei im Rahmen der vorliegenden Anmeldung Verfahren, in welchen es sich bei den zur Versiegelung der Aufnahmekammern eingesetzten Hüllmaterialien um die gleichen oder um unterschiedliche Materialien handelt. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die gleichen Hüllmaterialien für die Versiegelung der Aufnahmekammern eingesetzt. Diese Ausführungsform ermöglicht die gleichzeitige Freisetzung der unter den Siegelflächen befindlichen Füllgüter. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform unterscheiden sich die zur Versiegelung der Aufnahmekammern eingesetzten Materialien.
In einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante wird das flüssige Trennmittel nicht allein auf die erste Phase des Wasch- oder Reinigungsmittels, sondern zusätzlich auch auf die Innen- und oder Außenwandung des wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters aufgetragen, vorzugsweise aufgesprüht. Auf diese Weise wird nicht nur die Form- und Transportstabilität der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Behälter erhöht, sondern es wird, sofern das Trennmittel in dem Bereich der Wandung aufgebracht wird, die später mit der in Schritt e) aufgebrachten Siegelfolie verbunden wird, weiterhin auch die Haftfestigkeit dieser Siegelfolie erhöht.
Vor, gleichzeitig mit oder nach diesem letzten Siegelschritt werden die in dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Behälter vorzugsweise durch Einwirkung von Messer oder Stanzen unter Ausbildung einer um die Oberseite des Behälters verlaufende Krempe vereinzelt. Die Breite dieser Krempe ist dabei neben anderen Parametern auch von der Wahl des zur Herstellung der entsprechenden Behälter eingesetzten Verfahrens abhängig.
Bei diesen Verfahren lassen sich u.a. zwei Varianten unterscheiden, welche alle zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders bevorzugt sind. Es sind dies Verfahren, bei denen das Hüllmaterial horizontal in eine Formstation und von dort in horizontaler Weise zum Befüllen und/oder Versiegeln und/oder Vereinzeln geführt wird, wobei hierbei wiederum zwischen kontinuierlichen und diskontinuierlichen Verfahren zu unterscheiden ist, und Verfahren, bei denen das Hüllmaterial über eine kontinuierlich umlaufende Formwalze geführt wird. Bei der Durchführung kontinuierlicher Verfahren, bei denen das verformte Hollmaterial nach der Herstellung des wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters in der Tiefziehmulde bzw. Gussform verbleibt sind tendenziell kleinere Krempenbreiten im Bereich von 1 bis 4 mm realisierbar, während bei diskontinuierlichen Verfahren die Krempenbreiten eher im Bereich von 2,5 bis 5 mm betragen.

Weitere Inhaltsstoffe

Die zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Mittel bzw. die nach dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Mittel enthalten wasch- und reinigungsaktive Substanzen, vorzugsweise wasch- und reinigungsaktive Substanzen aus der Gruppe der Gerüststoffe, Tenside, Polymere, Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Enzyme, Glaskorrosionsinhibitoren, Korrosionsinhibitoren, Desintegrationshilfsmittel, Duftstoffe und Parfümträger. Diese bevorzugten Inhaltsstoffe werden in der Folge näher beschrieben.

Gerüststoffe

Zu den Gerüststoffe zählen insbesondere die Zeolithe, Silikate, Carbonate, organische Cobuilder und - wo keine ökologischen Vorurteile gegen ihren Einsatz bestehen- auch die Phosphate.

Claims

Verfahren zur Herstellung mehrphasiger Wasch- oder Reinigungsmittel, umfassend die Schritte:
a) Herstellung eines wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Behälters;

b) Befüllen des Behälters mit einem ersten Wasch- oder Reinigungsmittel unter Ausbildung einer ersten Phase;

c) Auftragen eines flüssigen Trennmittels auf diese erste Phase und Verfestigen des Trennmittels unter Ausbildung einer Trennschicht;

d) Befüllen des Behälters mit einem zweiten Wasch- oder Reinigungsmittel unter Ausbildung einer zweiten Phase.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem flüssigen Trennmittel um eine Lösung oder eine Suspension handelt, deren Lösungsmittelanteil vorzugsweise weniger als 80 Gew.-%, bevorzugt weniger als 60 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 1 und 40 Gew.-% und insbesondere zwischen 2 und 20 Gew.-% beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem flüssigen Trennmittel um eine Schmelze handelt, deren Schmelzpunkt vorzugsweise weniger als 150°C, bevorzugt weniger als 120°C, besonders bevorzugt zwischen 30 und 100°C und insbesondere zwischen 40 und 80°C beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Trennmittel ein organisches Polymer umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Trennmittel ein anorganisches oder organisches Salz umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil des Trennmittels bezogen auf das Gesamtgewicht des mit wasserlöslichem oder wasserdispergierbarem Hüllmaterial verpackten mehrphasigen Wasch- oder Reinigungsmittels weniger als 10 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 8 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 0,1 und 6 Gew.-% und insbesondere zwischen 0,5 und 4 Gew.-% beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schritt c) ausgebildete Trennschicht eine Dicke zwischen 1 und 1000 µm, vorzugsweise zwischen 1 und 300 µm, besonders bevorzugt zwischen 1 und 100 µm und insbesondere zwischen 1 und 40 µm aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schritt c) ausgebildete Trennschicht wenigstens anteilsweise transparent oder transluzent ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei mindestens einem der in der Schritten b) und d) eingefüllten Wasch- oder Reinigungsmittel um einen Feststoff handelt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei mindestens einem der in den Schritten b) und d) eingefüllten Wasch- oder Reinigungsmittel um eine Flüssigkeit handelt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte c) und d) einmal, zweimal, dreimal oder vielfach wiederholt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der befüllte Behälter in einem weiteren Schritt e) mittels einer wasserlöslichen Folien versiegelt wird.