DE10062582A1 - Befüllte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper - Google Patents
Befüllte Wasch- und ReinigungsmittelformkörperInfo
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- C11D17/0047—Detergents in the form of bars or tablets
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Abstract
Es werden Wasch- und Reinigungsmittelformkörper aus verdichtetem, teilchenförmigen Wasch- und Reinigungsmittel beansprucht, bei denen der Formkörper mindestens eine Kavität aufweist, wobei die formkörperseitige Begrenzungswand der Kavität(en) mit einer Folie bedeckt ist (sind). Die Formkörper bieten die Möglichkeit, Komponenten unterschiedlicher Konsistenz und mit unterschiedlichen Eigenschaften, wie temperatur- und/oder druckempfindliche sowie fließfähige, d. h. flüssige bis gelartige oder pulverförmige, Inhaltsstoffe in einem einzigen Formkörper einzuarbeiten. Es können auch miteinander unverträgliche Stoffe in einem Formkörper eingearbeitet werden.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, Verfahren zu ihrer Her
stellung und ihre Anwendung in Reinigungsverfahren zum Reinigen von Geschirr und ein Verfah
ren zum Waschen von Textilien.
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper sind im Stand der Technik breit beschrieben und erfreuen
sich beim Verbraucher wegen der einfachen Dosierung zunehmender Beliebtheit. Tablettierte Rei
nigungsmittel haben gegenüber pulverförmigen Produkten eine Reihe von Vorteilen: Sie sind ein
facher zu dosieren und zu handhaben und haben aufgrund ihrer kompakten Struktur Vorteile bei
der Lagerung und beim Transport. Es existiert daher ein äußerst breiter Stand der Technik zu
Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern, der sich auch in einer umfangreichen Patentliteratur
niederschlägt. Schon früh ist dabei den Entwicklern tablettenförmiger Produkte die Idee gekom
men, über unterschiedlich zusammengesetzte Bereiche der Formkörper bestimmte Inhaltsstoffe
erst unter definierten Bedingungen im Wasch- oder Reinigungsgang freizusetzen, um so den Rei
nigungserfolg zu verbessern. Hierbei haben sich neben den aus der Pharmazie hinlänglich be
kannten Kern/Mantel-Tabletten und Ring/Kern-Tabletten insbesondere mehrschichtige Formkörper
durchgesetzt, die heute für viele Bereiche des Waschens und Reinigens oder der Hygiene ange
boten werden. Auch die optische Differenzierung der Produkte gewinnt zunehmend an Bedeutung,
so daß einphasige und einfarbige Formkörper auf dem Gebiet des Waschens und Reinigens weit
gehend von mehrphasigen Formkörpern verdrängt wurden. Marktüblich sind derzeit zweischichtige
Formkörper mit einer weißen und einer gefärbten Phase oder mit zwei unterschiedlich gefärbten
Schichten. Daneben existieren Punkttabletten, Ringkerntabletten, Manteltabletten usw., die derzeit
eine eher untergeordnete Bedeutung haben.
Mehrphasige Reinigungstabletten für das WC werden beispielsweise in der EP 055 100 (Jeyes
Group) beschrieben. Diese Schrift offenbart Toilettenreinigungsmittelblöcke, die einen geformten
Körper aus einer langsam löslichen Reinigungsmittelzusammensetzung umfassen, in den eine
Bleichmitteltablette eingebettet ist. Diese Schrift offenbart gleichzeitig die unterschiedlichsten Aus
gestaltungsformen mehrphasiger Formkörper. Die Herstellung der Formkörper erfolgt nach der
Lehre dieser Schrift entweder durch Einsetzen einer verpreßten Bleichmitteltablette in eine Form
und Umgießen dieser Tablette mit der Reinigungsmittelzusammensetzung, oder durch Eingießen
eines Teils der Reinigungsmittelzusammensetzung in die Form, gefolgt vom Einsetzen der ver
preßten Bleichmitteltablette und eventuell nachfolgendes Übergießen mit weiterer Reinigungsmit
telzusammensetzung.
Auch die EP 481 547 (Unilever) beschreibt mehrphasige Reinigungsmittelformkörper, die für das
maschinelle Geschirrspülen eingesetzt werden sollen. Diese Formkörper haben die Form von
Kern/Mantel-Tabletten und werden durch stufenweises Verpressen der Bestandteile hergestellt:
Zuerst erfolgt die Verpressung einer Bleichmittelzusammensetzung zu einem Formkörper, der in
eine mit einer Polymerzusammensetzung halbgefüllte Matrize eingelegt wird, die dann mit weiterer
Polymerzusammensetzung aufgefüllt und zu einem mit einem Polymermantel versehen Bleichmit
telformkörper verpreßt wird. Das Verfahren wird anschließend mit einer alkalischen Reinigungs
mittelzusammensetzung wiederholt, so daß sich ein dreiphasiger Formkörper ergibt.
Ein anderer Weg zur Herstellung optisch differenzierter Wasch- und Reinigungsmittelformkörper
wird in den internationalen Patentanmeldungen WO 99/06522, WO 99/27063 und WO 99/27067
(Procter & Gamble) beschrieben. Nach der Lehre dieser Schriften wird ein Formkörper bereitgestellt,
der eine Kavität aufweist, die mit einer erstarrenden Schmelze befüllt wird. Alternativ wird ein Pul
ver eingefüllt und mittels einer Coatingschicht in der Kavität befestigt. Allen drei Anmeldungen ist
gemeinsam, daß der die Kavität ausfüllende Bereich nicht verpreßt sein soll, da auf diese Weise
druckempfindliche Inhaltsstoffe geschont werden sollen.
Der im Stand der Technik beschreibende Weg, Schmelzen zu bereiten, in die Tabletten eingelegt
werden oder die in Formkörper eingegossen werden, beinhaltet eine thermische Belastung der
Inhaltsstoffe in den Schmelzen. Zusätzlich erfordert die exakte Dosierung flüssiger bis pastöser
Substanzen sowie die nachfolgende Abkühlung einen hohen technischen Aufwand, der in Abhän
gigkeit von der Zusammensetzung der Schmelze zum Teil durch Schrumpfung beim Abkühlen und
dadurch bedingtes Ablösen der Füllung zunichte gemacht wird. Die Befüllung von Kavitäten mit
pulverförmigen Inhaltsstoffen und die Fixierung mittels Coating ist ebenfalls aufwendig und mit
ähnlichen Stabilitätsproblemen behaftet.
Die herkömmliche Tablettierung von Mehrschichttabletten findet auf dem Gebiet der Wasch- und
Reinigungsmittelformkörper ebenfalls ihre Grenzen, wenn eine Schicht nur einen geringen Anteil
am Gesamtformkörper aufweisen soll. Unterschreitet man eine bestimmte Schichtdicke, so ist ein
Verpressen einer auf dem Rest des Formkörpers haftenden Schicht zunehmend erschwert.
Das Einpressen teilchenförmiger Zusammensetzungen in Kavitäten von Formkörpern löst zwar das
Problem der Temperaturbelastung dieser Füllungen, kann aber andererseits zu einer Löseverzögerung
dieses gepreßten Teils führen, die einen Zusatz von Lösebeschleunigern erforderlich
macht, wenn eine zeitlich beschleunigte Freisetzung der Inhaltsstoffe aus dieser Region gefordert
ist. Das Einbringen flüssiger, gelförmiger oder pastöser Substanzen ist weder über Eingießverfah
ren noch über die Verpressung möglich, wenn diese Medien nicht im Laufe der Herstellung zu
Feststoffen erstarren.
Flüssige oder pastöse Substanzen werden in der Regel in Kapseln eingearbeitet und entweder in
verkapselter Form dosiert oder gemeinsam mit anderen Komponenten weiterverarbeitet. Die Kap
seln haben jedoch den Nachteil, daß das Kapselmaterial relative hohe Wandstärken aufweist, wo
durch sich die Lösedauer verlängert und sich somit die Freisetzung der Substanzen verzögert. Ein
weiterer Nachteil von Kapseln ist die eingeschränkte Formen- und Größenvielfalt. Als Kapselhüllen
(Formhüllkörper) werden üblicherweise vorgefertigte Produkte verwendet, welche befüllt werden.
Nachteilig ist, daß Kapseln nur mit fließfähigen, d. h. flüssigen bis gelartige oder pulverförmigen,
Substanzen befüllt werden können. Ein weiterer Nachteil sind die hohen Herstellungskosten, das
die Substanzen zunächst in die Kapsein gefüllt und anschließend weiterverarbeitet werden.
Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, Formkörper bereitzustellen, bei denen
sowohl temperatur- als auch druckempfindliche sowie fließfähige, d. h. flüssige bis gelartige oder
pulverförmige, Inhaltsstoffe in abgegrenzte Regionen eingebracht werden können und die ohne
großen Aufwand auch industriell gefertigt werden können, ohne daß die Formkörper Nachteile
hinsichtlich der Stabilität aufweisen oder Ungenauigkeiten bei der Dosierung zu befürchten wären.
Eine weitere Aufgabe bestand darin, eine Möglichkeit zur Verfügung zu stellen, Substanzen, wel
che mit herkömmlichen Lösebeschleunigern, Desintegrationshilfsmitteln oder anderen Inhaltsstof
fen der Formkörper inkompatibel sind, unabhängig von ihrem Aggregatzustand in Formkörper zu
integrieren. Weiter sollten die eingearbeiteten Substanzen kontrolliert freigesetzt werden können,
ohne daß die Rezeptur verändert werden muß.
Es wurde nun gefunden, daß die genannten Nachteile vermieden werden, wenn man Formkörper,
welche eine Kavität aufweisen, einsetzt und die formkörperseitige Begrenzungswand der Kavität
mit einer Folie bedeckt. Auf diese Weise können in Formkörper Komponenten unterschiedlicher
Konsistenz und mit unterschiedlichen Eigenschaften, wie temperatur- und/oder druckempfindliche
sowie fließfähige, d. h. flüssige bis gelartige oder pulverförmige, Inhaltsstoffe in einem einzigen
Formkörper einzuarbeiten. Auch können miteinander unverträglich Stoffe in einem Formkörper
eingearbeitet werden.
Gegenstand der Erfindung sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper aus verdichtetem, teil
chenförmigen Wasch- und Reinigungsmittel, bei denen der Formkörper mindestens eine Kavität
aufweist, wobei die formkörperseitige Begrenzungswand der Kavität(en) mit einer Folie bedeckt ist
(sind).
Die Kavität im erfindungsgemäßen Formkörper kann eine beliebige Form aufweisen. Sie kann den
Formkörper durchteilen, d. h. eine Öffnung an Ober- und Unterseite des Formkörpers aufweisen,
sie kann aber auch eine nicht durch den gesamten Formkörper gehende Kavität sein, deren Öff
nung nur an einer Formkörperseite sichtbar ist.
Aus Gründen der Verfahrensökonomie haben sich durchgehende Löcher, deren Öffnungen an
einander gegenüberliegenden Flächen der Formkörper liegen, und Mulden mit einer Öffnung an
einer Formkörperseite bewährt. Die Form eines durchgehenden Lochs oder einer Mulde kann frei
gewählt werden, wobei Formkörper bevorzugt sind, in denen das durchgehende Loch bzw. die
Mulde kreisrunde, ellipsenförmige, dreieckige, rechteckige, quadratische, fünfeckige, sechseckige,
siebeneckige oder achteckige Horizontalschnitte aufweist. Auch völlig irreguläre Formen wie Pfeil-
oder Tierformen, Bäume, Wolken usw. können realisiert werden. Wie auch bei den Formkörpern
sind im Falle von eckigen Löchern solche mit abgerundeten Ecken und Kanten oder mit abgerun
deten Ecken und angefasten Kanten bevorzugt.
Die erfindungsgemäßen Formkörper können ein beliebige geometrische Form annehmen, wobei
insbesondere konkave, konvexe, bikonkave, bikonvexe, kubische, tetragonale, orthorhombische,
zylindrische, sphärische, zylindersegmentartige, scheibenförmige, tetrahedrale, dodecahedrale,
octahedrale, konische, pyramidale, ellipsoide, fünf-, sieben- und achteckig-prismatische sowie
rhombohedrische Formen bevorzugt sind. Auch völlig irreguläre Grundflächen wie Pfeil- oder Tier
formen, Bäume, Wolken usw. können realisiert werden. Weisen die erfindungsgemäßen Formkör
per Ecken und Kanten auf, so sind diese vorzugsweise abgerundet. Als zusätzliche optische Diffe
renzierung ist eine Ausführungsform mit abgerundeten Ecken und abgeschrägten ("angefaßten")
Kanten bevorzugt.
Auch können die erfindungsgemäßen Formkörper auch mehrphasig hergestellt werden. Aus Grün
den der Verfahrensökonomie haben sich hier zweischichtige Formkörper besonders bewährt.
Die vorstehend genannten geometrischen Realisierungsformen lassen sich beliebig miteinander
kombinieren. So können Formkörper mit rechteckiger oder quadratischer Grundfläche und kreis
runden Löchern und/oder Mulden ebenso hergestellt werden wie runde Formkörper mit achtecki
gen Löchern und/oder Mulden, wobei der Vielfalt der Kombinationsmöglichkeiten keine Grenzen
gesetzt sind. Aus Gründen der Verfahrensökonomie und des ästhetischen Verbraucherempfindens
sind Formkörper mit Loch und/oder Mulde besonders bevorzugt, bei denen die Formkörpergrund
fläche und der Loch- bzw. Muldenquerschnitt die gleiche geometrische Form haben, beispielsweise
Formkörper mit quadratischer Grundfläche und zentral eingearbeitetem quadratischem Loch bzw.
Mulde. Besonders bevorzugt sind hierbei Ringformkörper, d. h. kreisrunde Formkörper mit kreisrun
dem Loch. Als Muldenformen sind solche besonders bevorzugt, wie sie in der älteren deutschen
Patentanmeldung DE 198 22 973.9 (Henkel KGaA) beschrieben sind, auf die hier ausdrücklich
verwiesen wird.
Die Größe der Mulde oder des durchgehenden Loches im Vergleich zum gesamten Formkörper
richtet sich nach dem gewünschten Verwendungszweck der Formkörper. Je nachdem, ob die Ka
vität mit weiterer Aktivsubstanz befüllt werden soll und ob eine geringere oder größere Menge an
Aktivsubstanz enthalten sein soll, kann die Größe der Kavität variieren. Unabhängig vom Verwen
dungszweck sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper bevorzugt, bei denen das Volumenver
hältnis von Formkörper zu Kavität 2 : 1 bis 100 : 1, vorzugsweise 3 : 1 bis 80 : 1, besonders bevorzugt
4 : 1 bis 50 : 1 und insbesondere 5 : 1 bis 30 : 1, beträgt. Das Volumenverhältnis errechnet sich dabei
aus dem Volumen des fertigen Formkörpers mit verschlossener Kavität und dem Volumen der
Kavität. Die Differenz beider Volumina ergibt das Volumen des Formkörpers mit Kavität. In anderen
Worten: weist der Formkörper beispielsweise eine orthorhombische Form mit den Seitenlängen 2,
3 und 4 cm auf und besitzt eine Mulde mit einem Volumen von 2 cm3, so beträgt das Volumen
dieses "Basisformkörpers" 22 cm3. Das zur Berechnung des Verhältnisses benutzte Volumen be
trägt 24 cm3, da die Mulde mit Folie verschlossen ist und dadurch nach außen ein orthorhombi
scher Formkörper ohne Mulde vorliegt. In diesem Beispiel liegt das Verhältnis der Volumina also
bei 12 : 1. Bei Volumenverhältnissen Formkörper : Kavität unterhalb von 2 : 1, die erfindungsgemäß
selbstverständlich auch realisierbar sind, kann die Instabilität der Wandungen ansteigen.
Ähnliche Aussagen lassen sich zu den Oberflächenanteilen machen, die der Formkörper mit der
Kavität ("Basisformkörper") bzw. die Öffnungsfläche der Kavität an der Gesamtoberfläche des
Formkörpers ausmachen. Hier sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper bevorzugt, bei denen
die Fläche der Öffnung(en) der Kavität(en) 1 bis 25%, vorzugsweise 2 bis 20%, besonders bevor
zugt 3 bis 15% und insbesondere 4 bis 10% der Gesamtoberfläche des Formkörpers ausmacht.
Die Gesamtoberfläche des Formkörpers entspricht hierbei wieder der Gesamtoberfläche des
Formkörpers mit verschlossener Kavität, im obigen Beispiel also ungeachtet der Öffnungsfläche
der Mulde 52 cm2. Die Öffnung(en) der Kavität weist/weisen bei einem solchen beispielhaften
Formkörper in bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung also eine Fläche von
0,52 bis 13 cm2, vorzugsweise von 1,04 bis 10,4 cm2, besonders bevorzugt 1,56 bis 7,8 cm2 und
insbesondere 2,08 bis 5,2 cm2 auf.
Die erfindungsgemäßen Formkörper mit Kavität sind dadurch gekennzeichnet, daß die formkörper
seitige Begrenzungswand der Kavität mit einer Folie ausgelegt ist. Das Auslegen der Kavität hat
den Vorteil, daß die Inhaltsstoffe des Formkörpers und die, die in die Kavität gegeben werden,
nicht miteinander in Berührung kommen und unerwünschten Wechselwirkungen vermieden wer
den.
Die Kavität kann auf beliebige, dem Fachmann bekannter Weise mit der Folie ausgelegt werden.
Beispielsweise können fertige Folien auf die Formkörper aufgelegt und in die Kavität eingedrückt
bzw. gepresst werden. Es ist auch möglich, tiefgezogene Formteile aus Folienmaterial, welche die
Form der Kavität aufweisen, in die Kavität zu legen, d. h. zu stecken. In einer weiteren möglichen
Ausführungsform werden Lösungen oder Schmelzen aus dem Polymermaterial in die Kavität ein
gebracht, z. B. durch Gießen, Sprühen usw.
Bevorzugte Folienmaterialien sind die aus dem Stand der Technik bekannten Polymere. Insbeson
dere sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper bevorzugt, bei denen die Folie aus einem Poly
mer mit einer Molmasse zwischen 5000 und 500.000 Dalton, vorzugsweise zwischen 7500 und
250.000 Dalton und insbesondere zwischen 10.000 und 100.000 Dalton, besteht. Im Hinblick auf
die Medien, in die Wasch- und Reinigungsmittel üblicherweise eingebracht werden, sind insbeson
dere Wasch- und Reinigungsmittelformkörper bevorzugt, bei denen die Folie aus einem wasserlös
lichen Polymer besteht.
Solche bevorzugten Polymere können synthetischen oder natürlichen Ursprungs sein. Werden
Polymere auf nativer oder teilnativer Basis als Folienmaterial eingesetzt, so sind Wasch- und Rei
nigungsmittelformkörper bevorzugt, bei denen das Folienmaterial ausgewählt ist aus einem oder
mehreren Stoffen aus der Gruppe Carrageenan, Guar, Pektin, Xanthan, Cellulose und ihren Deri
vate, Stärke und ihren Derivaten sowie Gelatine.
Carrageenan ist ein nach dem irischen Küstenort Carragheen benannter, gebildeter und ähnlich
wie Agar aufgebauter Extrakt aus nordatlantischen, zu den Florideen zahlenden Rotalgen. Das aus
dem Heißwasserextrakt der Algen ausgefällte Carrageenan ist ein farbloses bis sandfarbenes Pul
ver mit Molmassen von 100000-800000 und einem Sulfat-Gehalt von ca. 25%, das in warmem
Wasser sehr leicht löslich ist. Beim Carrageenan unterscheidet man drei Hauptbestandteile: Die
gelbbildende f-Fraktion besteht aus D-Galaktose-4-sulfat und 3,6-Anhydro-α-D-galaktose, die
abwechselnd in 1,3- und 1,4-Stellung glycosidisch verbunden sind (Agar enthält demgegenüber
3,6-Anhydro-α-L-galaktose). Die nicht gelierende I-Fraktion ist aus 1,3-glykosidisch verknüpften D-
Galaktose-2-sulfat und 1,4-verbundenen D-Galaktose-2,6-disulfat-Resten zusammengesetzt und in
kaltem Wasser leicht löslich. Das aus D-Galaktose-4-sulfat in 1,3-Bindung und 3,6-Anhydro-a-D-
galaktose-2-sulfat in 1,4-Bindung aufgebaute i-Carrageenan ist sowohl wasserlöslich als auch gel
bildend. Weitere Carrageenan-Typen werden ebenfalls mit griechischen Buchstaben bezeichnet α,
β, γ, µ, ν, ξ, π, ω, χ.Auch die Art vorhandener Kationen (K, NH4, Na, Mg, Ca) beeinflußt die Lös
lichkeit der Carrageenane. Halbsynthetische Produkte, die nur eine Ionen-Sorte enthalten und im
Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls als Folienmaterialien einsetzbar sind, werden auch
Carrag(h)eenate genannt.
Das im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Folienmaterial einsetzbare Guar, auch Guar-Mehl
genannt, ist ein grauweißes Pulver, das durch Mahlen des Endosperms der ursprünglich im indi
schen und pakistanischen Raum endemischen, inzwischen auch in anderen Ländern, z. B. im Sü
den der USA, kultivierten, zur Familie der Leguminosen gehörenden Guarbohne (Cyamopsis tetra
gonobolus) gewonnen wird. Hauptbestandteil des Guar ist mit bis zu ca. 85 Gew.-% der Trocken
substanz Guaran (Guar-Gummi, Cyamopsis-Gummi); Nebenbestandteile sind Proteine, Lipide und
Cellulose. Guaran selbst ist ein Polygalactomannan, d. h. ein Polysaccharid, dessen lineare Kette
aus nichtsubstituierten (siehe Formel I) und in der C6-Position mit einem Galactose-Rest substitu
ierten (siehe Formel (II) Mannose-Einheiten in β-D-(1→4)-Verknüpfung aufgebaut ist.
Das Verhältnis von I : II beträgt ca. 2 : 1; die II-Einheiten sind entgegen ursprünglicher Annahmen
nicht streng alternierend, sondern in Paaren oder Tripletts im Polygalactomannan-Molekül ange
ordnet. Angaben zur Molmasse des Guarans variieren mit Werten von ca. 2,2.105-2,2.106 g/mol in
Abhängigkeit vom Reinheitsgrad des Polysaccharids - der hohe Wert wurde an einem hochgerei
nigten Produkt ermittelt - signifikant und entsprechen ca. 1350-13500 Zucker-
Einheiten/Makromolekül. In den meisten organischen Lösungsmitteln ist Guaran unlöslich.
Die ebenfalls als Folienmaterial einsetzbaren Pektine sind hochmolekulare glykosidische Pflanzen
stoffe, die in Früchten, Wurzeln und Blättern sehr verbreitet sind. Die Pektine bestehen im wesent
lichen aus Ketten von 1,4-α-glykosid. verbundenen Galacturonsäure-Einheiten, deren Säuregrup
pen zu 20-80% mit Methanol verestert sind, wobei man zwischen hochveresterten (< 50%) und
niedrigveresterten Pektinen (< 50%) unterscheidet. Die Pektine haben eine Faltblattstruktur und
stehen damit in der Mitte Stärke- und Cellulose-Molekülen. Ihre Makromoleküle enthalten noch
etwas Glucose, Galactose, Xylose und Arabinose und weisen schwach saure Eigenschaften auf.
Obst-Pektin enthält 95%, Rüben-Pektin bis 85% Galacturonsäure. Die Molmassen der verschiede
nen Pektine variieren zwischen 10000 und 500000. Auch die Struktureigenschaften sind stark vom
Polymerisationsgrad abhängig; so bilden z. B. die Obst-Pektine in getrocknetem Zustand asbestar
tige Fasern, die Flachs-Pektine dagegen feine, körnige Pulver.
Die Pektine werden durch Extraktion mit verdünnten Säuren vorwiegend aus den inneren Anteilen
von Citrusfruchtschalen, Obstresten oder auch Zuckerrübenschnitzeln hergestellt.
Auch Xanthan ist als Folienmaterial erfindungsgemäß einsetzbar. Xanthan ist ein mikrobielles
anionisches Heteropolysaccharid, das von Xanthomonas campestris und einigen anderen Species
unter aeroben Bedingungen produziert wird und eine Molmasse von 2 bis 15 Millionen Dalton auf
weist. Xanthan wird aus einer Kette mit β-1,4-gebundener Glucose (Cellulose) mit Seitenketten
gebildet. Die Struktur der Untergruppen besteht aus Glucose, Mannose, Glucuronsäure, Acetat
und Pyruvat, wobei die Anzahl der Pyruvat-Einheiten die Viskosität des Xanthan bestimmt.
Xanthan läßt sich durch folgende Formel beschreiben:
Die Cellulosen und ihre Derivate sind ebenfalls als Folienmaterialien geeignet. Reine Cellulose
weist die formale Bruttozusammensetzung (C6H10O5)n auf und stellt formal betrachtet ein β-1,4-
Polyacetal von Cellobiose dar, die ihrerseits aus zwei Molekülen Glucose aufgebaut ist. Geeignete
Cellulosen bestehen dabei aus ca. 500 bis 5000 Glucose-Einheiten und haben demzufolge durch
schnittliche Molmassen von 50.000 bis 500.000. Als Folienmaterial auf Cellulosebasis verwendbar
sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Cellulose-Derivate, die durch polymeranaloge
Reaktionen aus Cellulose erhältlich sind. Solche chemisch modifizierten Cellulosen umfassen da
bei beispielsweise Produkte aus Veresterungen bzw. Veretherungen, in denen Hydroxy-
Wasserstoffatome substituiert wurden. Aber auch Cellulosen, in denen die Hydroxy-Gruppen ge
gen funktionelle Gruppen, die nicht über ein Sauerstoffatom gebunden sind, ersetzt wurden, lassen
sich als Cellulose-Derivate einsetzen. In die Gruppe der Cellulose-Derivate fallen beispielsweise
Alkalicellulosen, Carboxymethylcellulose (CMC), Celluloseester und -ether sowie Aminocellulosen.
Neben Cellulose und Cellulosederivaten können auch (modifizierte) Dextrine, Stärke und Stärkede
rivate als Folienmaterialien eingesetzt werden.
Als nichtionische organische Folienmaterialien geeignet sind Dextrine, beispielsweise Oligomere
bzw. Polymere von Kohlenhydraten, die durch partielle Hydrolyse von Stärken erhalten werden
können. Die Hydrolyse kann nach üblichen, beispielsweise säure- oder enzymkatalysierten Verfahren
durchgeführt werden. Vorzugsweise handelt es sich um Hydrolyseprodukte mit mittleren Mol
massen im Bereich von 400 bis 500000 g/mol. Dabei ist ein Polysaccharid mit einem Dextrose-
Äquivalent (DE) im Bereich von 0,5 bis 40, insbesondere von 2 bis 30 bevorzugt, wobei DE ein
gebräuchliches Maß für die reduzierende Wirkung eines Polysaccharids im Vergleich zu Dextrose,
welche ein DE von 100 besitzt, ist. Brauchbar sind sowohl Maltodextrine mit einem DE zwischen 3
und 20 und Trockenglucosesirupe mit einem DE zwischen 20 und 37 als auch sogenannte Gelb
dextrine und Weißdextrine mit höheren Molmassen im Bereich von 2000 bis 30000 g/mol.
Bei den oxidierten Derivaten derartiger Dextrine handelt es sich um deren Umsetzungsprodukte mit
Oxidationsmitteln, welche in der Lage sind, mindestens eine Alkoholfunktion des Saccharidrings
zur Carbonsäurefunktion zu oxidieren. Derartige oxidierte Dextrine und Verfahren ihrer Herstellung
sind beispielsweise aus den europäischen Patentanmeldungen EP-A-0 232 202, EP A-0 427 349,
EP-A-0 472 042 und EP-A-0 542 496 sowie den internationalen Patentanmeldungen
WO 92/18542, WO 93/08251, WO 93/16110, WO 94/28030, WO 95/07303, WO 95/12619 und
WO 95/20608 bekannt. Ebenfalls geeignet ist ein oxidiertes Oligosaccharid gemäß der deutschen
Patentanmeldung DE-A-196 00 018. Ein an C6 des Saccharidrings oxidiertes Produkt kann beson
ders vorteilhaft sein.
Auch Stärke kann als Folienmaterial für die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittel
formkörper eingesetzt werden. Stärke ist ein Homoglykan, wobei die Glucose-Einheiten α-
glykosidisch verknüpft sind. Stärke ist aus zwei Komponenten unterschiedlichen Molekulargewichts
aufgebaut: Aus ca. 20-30% geradkettiger Amylose (MG. ca. 50.000-150.000) und 70-80% ver
zweigtkettigem Amylopektin (MG. ca. 300.000-2.000.000), daneben sind noch geringe Mengen
Lipide, Phosphorsäure und Kationen enthalten. Während die Amylose infolge der Bindung in 1,4-
Stellung lange, schraubenförmige, verschlungene Ketten mit etwa 300-1200 Glucose-Molekülen
bildet, verzweigt sich die Kette beim Amylopektin nach durchschnittlich 25 Glucose-Bausteinen
durch 1,6-Bindung zu einem astähnlichen Gebilde mit etwa 1500-12000 Molekülen Glucose. Ne
ben reiner Stärke sind als Folienmaterialien im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Stärke-
Derivate, die durch polymeranaloge Reaktionen aus Stärke erhältlich sind, geeignet. Solche che
misch modifizierten Stärken umfassen dabei beispielsweise Produkte aus Veresterungen bzw.
Veretherungen, in denen Hydroxy-Wasserstoffatome substituiert wurden. Aber auch Stärken, in
denen die Hydroxy-Gruppen gegen funktionelle Gruppen, die nicht über ein Sauerstoffatom ge
bunden sind, ersetzt wurden, lassen sich als Stärke-Derivate einsetzen. In die Gruppe der Stärke-
Derivate fallen beispielsweise Alkalistärken, Carboxymethylstärke (CMS), Stärkeester und -ether
sowie Aminostärken.
Unter den Proteinen und modifizierten Proteinen hat Gelatine als Folienmaterial eine herausragen
de Bedeutung. Gelatine ist ein Polypeptid (Molmasse: ca. 15.000 → 250.000 g/mol), das vornehm
lich durch Hydrolyse des in Haut und Knochen von Tieren enthaltenen Kollagens unter sauren oder
alkalischen Bedingungen gewonnen wird. Die Aminosäuren-Zusammensetzung der Gelatine ent
spricht weitgehend der des Kollagens, aus dem sie gewonnen wurde, und variiert in Abhängigkeit
von dessen Provenienz. Die Verwendung von Gelatine als wasserlösliches Hüllmaterial ist insbe
sondere in der Pharmazie in Form von Hart- oder Weichgelatinekapseln äußerst weit verbreitet.
Weitere als Folienmaterialien einsetzbare Polymere sind synthetische Polymere, die vorzugsweise
wasserquellbar und/oder wasserlöslich sind. Solche Polymere auf synthetischer Basis können für
die gewünschte Foliendurchlässigkeit bei Lagerung und Auflösung der Folie bei Anwendung "maß
geschneidert" werden. Besonders bevorzugte erfindungsgemäße Wasch- und Reinigungsmittel
formkörper sind dadurch gekennzeichnet, daß das Folienmaterial ausgewählt ist aus einem Poly
mer oder Polymergemisch, wobei das Polymer bzw. mindestens 50 Gew.-% des Polymergemischs
ausgewählt ist aus
- a) wasserlöslichen nichtionischen Polymeren aus der Gruppe der
- 1. Polyvinylpyrrolidone,
- 2. Vinylpyrrolidon/Vinylester-Copolymere,
- 3. Celluloseether
- b) wasserlöslichen amphoteren Polymeren aus der Gruppe der
- 1. Alkylacrylamid/Acrylsäure-Copolymere
- 2. Alkylacrylamid/Methacrylsäure-Copolymere
- 3. Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure-Copolymere
- 4. Alkylacrylamid/Acrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure-Copolymere
- 5. Alkylacrylamid/Methacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure- Copolymere
- 6. Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure- Copolymere
- 7. Alkylacrylamid/Alkymethacrylat/Alkylaminoethylmethacrylat/Alkylmethacrylat- Copolymere
- 8. Copolymere aus
- 1. ungesättigten Carbonsäuren
- 2. kationisch derivatisierten ungesättigten Carbonsäuren
- 3. gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren
- c) wasserlöslichen zwitterionischen Polymeren aus der Gruppe der
- 1. Acrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Acrylsäure-Copolymere sowie deren Alkali- und Ammoniumsalze
- 2. Acrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Methacrylsäure-Copolymere sowie deren Alkali- und Ammoniumsalze
- 3. Methacroylethylbetain/Methacrylat-Copolymere
- d) wasserlöslichen anionischen Polymeren aus der Gruppe der
- 1. Vinylacetat/Crotonsäure-Copolymere
- 2. Vinylpyrrolidon/Vinylacrylat-Copolymere
- 3. Acrylsäure/Ethylacrylat/N-tert.Butylacrylamid-Terpolymere
- 4. Pfropfpolymere aus Vinylestern, Estern von Acrylsäure oder Methacrylsäure allein oder im Gemisch, copolymerisiert mit Crotonsäure, Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Polyalkylenoxiden und/oder Polykalkylenglycolen
- 5. gepropften und vernetzten Copolymere aus der Copolymerisation von
- 1. mindesten einem Monomeren vom nicht-ionischen Typ,
- 2. mindestens einem Monomeren vom ionischen Typ,
- 3. von Polyethylenglycol und
- 4. einem Vernetzter
- 6. durch Copolymerisation mindestens eines Monomeren jeder der drei folgenden Grup
pen erhaltenen Copolymere:
- 1. Ester ungesättigter Alkohole und kurzkettiger gesättigter Carbonsäuren und/oder Ester kurzkettiger gesättigter Alkohole und ungesättigter Carbon säuren,
- 2. ungesättigte Carbonsäuren,
- 3. Ester langkettiger Carbonsäuren und ungesättigter Alkohole und/oder Ester aus den Carbonsäuren der Gruppe d6ii) mit gesättigten oder unge sättigten, geradkettigen oder verzweigten C8-18-Alkohols
- 7. Terpolymere aus Crotonsäure, Vinylacetat und einem Allyl- oder Methallyl ester
- 8. Tetra- und Pentapolymere aus
- 1. Crotonsäure oder Allyloxyessigsäure
- 2. Vinylacetat oder Vinylpropionat
- 3. verzweigten Allyl- oder Methallylestern
- 4. Vinylethern, Vinylestern oder geradkettigen Allyl- oder Methallylestern
- 9. Crotonsäure-Copolymere mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Ethylen, Vinylbenzol, Vinylmethylether, Acrylamid und deren wasserlöslicher Salze
- 10. Terpolymere aus Vinylacetat. Crotonsäure und Vinylestern einer gesättigten aliphati schen in α-Stellung verzweigten Monocarbonsäure
- e) wasserlöslichen kationischen Polymeren aus der Gruppe der
- 1. quaternierten Cellulose-Derivate
- 2. Polysiloxane mit quaternären Gruppen
- 3. kationischen Guar-Derivate
- 4. polymeren Dimethyldiallylammoniumsalze und deren Copolymere mit Estern und Ami den von Acrylsäure und Methacrylsäure
- 5. Copolymere des Vinylpyrrolidons mit quaternierten Derivaten des Dialkylaminoacrylats und -methacrylats
- 6. Vinylpyrrolidon-Methoimidazoliniumchlorid-Copolymere
- 7. quaternierter Polyvinylalkohol
- 8. unter den INCI-Bezeichnungen Polyquaternium 2, Polyquaternium 17, Polyquaternium 18 und Polyquaternium 27 angegeben Polymere.
Wasserlösliche Polymere im Sinne der Erfindung sind solche Polymere, die bei Raumtemperatur in
Wasser zu mehr als 2,5 Gew.-% löslich sind.
Die Folien der erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper können dabei aus
einzelnen der vorstehend genannten Polymere hergestellt sein, es können aber auch Mischungen
oder mehrlagige Schichtaufbauten aus den Polymeren verwendet werden. Die Polymere werden
nachfolgend näher beschrieben.
Erfindungsgemäß bevorzugte wasserlösliche Polymere sind nichtionisch. Geeignete nicht-
ionogene Polymere sind beispielsweise:
- - Polyvinylpyrrolidone, wie sie beispielsweise unter der Bezeichnung Luviskol® (BASF) vertrie ben werden. Polyvinylpyrrolidone sind bevorzugte nichtionische Polymere im Rahmen der Er findung.
Polyvinylpyrrolidone [Poly(1-vinyl-2-pyrrolidinone)], Kurzzeichen PVP, sind Polymere der allg. For
mel (III)
die durch radikalische Polymerisation von 1-Vinylpyrrolidon nach Verfahren der Lösungs- oder
Suspensionspolymerisation unter Einsatz von Radikalbildnern (Peroxide, Azo-Verbindungen) als
Initiatoren hergestellt werden. Die ionische Polymerisation des Monomeren liefert nur Produkte mit
niedrigen Molmassen. Handelsübliche Polyvinylpyrrolidone haben Molmassen im Bereich von ca.
2500-750000 g/mol, die über die Angabe der K-Werte charakterisiert werden und - K-Wert
abhängig - Glasübergangstemperaturen von 130-175° besitzen. Sie werden als weiße, hygrosko
pische Pulver oder als wäßrige. Lösungen angeboten. Polyvinylpyrrolidone sind gut löslich in Was
ser und einer Vielzahl von organischen Lösungsmitteln (Alkohole, Ketone, Eisessig, Chlorkohlen
wasserstoffe, Phenole u. a.).
- - Vinylpyrrolidon/Vinylester-Copolymere, wie sie beispielsweise unter dem Warenzeichen Luviskol® (BASF) vertrieben werden. Luviskol® VA 64 und Luviskol® VA 73, jeweils Vinylpyr rolidon/Vinylacetat-Copolymere, sind besonders bevorzugte nichtionische Polymere.
Die Vinylester-Polymere sind aus Vinylestern zugängliche Polymere mit der Gruppierung der For
mel (IV)
als charakteristischem Grundbaustein der Makromoleküle. Von diesen haben die Vinylacetat-
Polymere (R=CH3) mit Polyvinylacetaten als mit Abstand wichtigsten Vertreten die größte techni
sche Bedeutung.
Die Polymerisation der Vinylester erfolgt radikalisch nach unterschiedlichen Verfahren (Lösungs
polymerisation, Suspensionspolymerisation, Emulsionspolymerisation, Substanzpolymerisation.).
Copolymere von Vinylacetat mit Vinylpyrrolidon enthalten Monomereinheiten der Formeln (III) und
(IV)
- - Celluloseether, wie Hydroxypropylcellulose, Hydroxyethylcellulose und Methylhydroxypro pylcellulose, wie sie beispielsweise unter den Warenzeichen Culminal® und Benecel® (AQUALON) vertrieben werden.
Celluloseether lassen sich durch die allgemeine Formel (V) beschreiben,
in R für H oder einen Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl-, Aryl- oder Alkylarylrest steht. In bevorzugten Pro
dukten steht mindestens ein R in Formel (III) für -CH2CH2CH2-OH oder -CH2CH2-OH. Cellulo
seether werden technisch durch Veretherung von Alkalicellulose (z. B. mit Ethylenoxid) hergestellt.
Celluloseether werden charakterisiert über den durchschnittlichen Substitutionsgrad DS bzw. den
molaren Substitutionsgrad MS, die angeben, wieviele Hydroxy-Gruppen einer Anhydroglucose-
Einheit der Cellulose mit dem Veretherungsreagens reagiert haben bzw. wieviel mol des Vere
therungsreagens im Durchschnitt an eine Anhydroglucose-Einheit angelagert wurden. Hydroxye
thylcellulosen sind ab einem DS von ca. 0,6 bzw. einem MS von ca. 1 wasserlöslich. Handelsübli
che Hydroxyethyl- bzw. Hydroxypropylcellulosen haben Substitutionsgrade im Bereich von 0,85-
1,35 (DS) bzw. 1,5-3 (MS). Hydroxyethyl- und -propylcellulosen werden als gelblich weiße,
geruch- und geschmacklose Pulver in stark unterschiedlichen Polymerisationsgraden vermarktet.
Hydroxyethyl- und -propylcellulosen sind in kaltem und heißem Wasser sowie in einigen
(wasserhaltigen) organischen Lösungsmitteln löslich, in den meisten (wasserfreien) organischen
Lösungsmitteln dagegen unlöslich; ihre wäßrigen Lösungen sind relativ unempfindlich gegenüber
Änderungen des pH-Werts oder Elektrolyt-Zusatz.
Polyvinylalkohole, kurz als PVAL bezeichnet, sind Polymere der allgemeinen Struktur
[-CH2-CH(OH)-]n
die in geringen Anteilen auch Struktureinheiten des Typs
[-CH2-CH(OH)-CH(OH)-CH2]
enthalten. Da das entsprechende Monomer, der Vinylalkohol, in freier Form nicht beständig ist,
werden Polyvinylalkohole über polymeranaloge Reaktionen durch Hydrolyse, technisch insbeson
dere aber durch alkalisch katalysierte Umesterung von Polyvinylacetaten mit Alkoholen (vorzugs
weise Methanol) in Lösung hergestellt. Durch diese technischen Verfahren sind auch PVAL zu
gänglich, die einen vorbestimmbaren Restanteil an Acetatgruppen enthalten.
Handelsübliche PVAL (z. B. Mowiol®-Typen der Firma Hoechst) kommen als weiß-gelbliche Pulver
oder Granulate mit Polymerisationsgraden im Bereich von ca. 500-2500 (entsprechend Molma
ssen von ca. 20.000-100.000 g/mol) in den Handel und haben unterschiedliche Hydrolysegrade
von 98-99 bzw. 87-89 Mol-%. Sie sind also teilverseifte Polyvinylacetate mit einem Restgehalt an
Acetyl-Gruppen von ca. 1-2 bzw. 11-13 Mol%.
Die Wasserlöslichkeit von PVAL kann durch Nachbehandlung mit Aldehyden (Acetalisierung),
durch Komplexierung mit Ni- oder Cu-Salzen oder durch Behandlung mit Dichromaten, Borsäure,
Borax verringern und so gezielt auf gewünschte Werte einstellen.
Weitere erfindungsgemäß geeignete Polymere sind wasserlösliche Amphopolymere. Unter dem
Oberbegriff Amphopolymere sind amphotere Polymere, d. h. Polymere, die im Molekül sowohl freie
Aminogruppen als auch freie -COOH- oder SO3H-Gruppen enthalten und zur Ausbildung innerer
Salze befähigt sind, zwitterionische Polymere, die im Molekül quartäre Ammoniumgruppen und
-COO-- oder -SO3 --Gruppen enthalten, und solche Polymere zusammengefaßt, die -COOH- oder
SO3H-Gruppen und quartäre Ammoniumgruppen enthalten. Ein Beispiel für ein erfindungsgemäß
einsetzbares Amphopolymer ist das unter der Bezeichnung Amphomer® erhältliche Acrylharz, das
ein Copolymer aus tert.-Butylaminoethylmethacrylat, N-(1,1,3,3-Tetramethylbutyl)acrylamid sowie
zwei oder mehr Monomeren aus der Gruppe Acrylsäure, Methacrylsäure und deren einfachen
Estern darstellt. Ebenfalls bevorzugte Amphopolymere setzen sich aus ungesättigten Carbonsäu
ren (z. B. Acryl- und Methacrylsäure), kationisch derivatisierten ungesättigten Carbonsäuren (z. B.
Acrylamidopropyl-trimethyl-ammoniumchlorid) und gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtio
nogenen Monomeren zusammen, wie beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift 39 29 973
und dem dort zitierten Stand der Technik zu entnehmen sind. Terpolymere von Acrylsäure,
Methylacrylat und Methacrylamidopropyltrimoniumchlorid, wie sie unter der Bezeichnung Mer
quat®2001 N im Handel erhältlich sind, sind erfindungsgemäß besonders bevorzugte Ampho-
Polymere. Weitere geeignete amphotere Polymere sind beispielsweise die unter den Bezeichnun
gen Amphomer® und Amphomer® LV-71 (DELFT NATIONAL) erhältlichen Octylacryl
amid/Methylmethacrylat/tert.-Butylaminoethylmethacrylat/2-Hydroxypropylmethacrylat-Copolymere.
Geeignete zwitterionische Polymere sind beispielsweise die in den deutschen Patentanmeldungen
DE 39 29 973, DE 21 50 557, DE 28 17 369 und DE 37 08 451 offenbarten Polymerisate. Acryla
midopropyltrimethylammoniumchlorid/Acrylsäure- bzw. -Methacrylsäure-Copolymerisate und deren
Alkali- und Ammoniumsalze sind bevorzugte zwitterionische Polymere. Weiterhin geeignete zwit
terionische Polymere sind Methacroylethylbetain/Methacrylat-Copolymere, die unter der Bezeich
nung Amersette® (AMERCHOL) im Handel erhältlich sind.
Erfindungsgemäß geeignete anionische Polymere sind u. a.:
- - Vinylacetat/Crotonsäure-Copolymere, wie sie beispielsweise unter den Bezeichnungen Re syn (NATIONAL STARCH), Luviset® (BASF) und Gafset® (GAF) im Handel sind.
Diese Polymere weisen neben Monomereinheiten der vorstehend genannten Formel (IV) auch
Monomereinheiten der allgemeinen Formel (VI) auf:
[-CH(CH3)-CH(COOH)-]n (VI)
- - Vinylpyrrolidon/Vinylacrylat-Copolymere, erhältlich beispielsweise unter dem Warenzeichen Luviflex® (BASF). Ein bevorzugtes Polymer ist das unter der Bezeichnung Luviflex® VBM-35 (BASF) erhältliche Vinylpyrrolidon/Acrylat-Terpolymere.
- - Acryfsäure/Ethylacrylat/N-tert.Butylacrylamid-Terpolymere, die beispielsweise unter der Be zeichnung Ultrahold® strong (BASF) vertrieben werden.
- - Pfropfpolymere aus Vinylestern, Estern von Acrylsäure oder Methacrylsäure allein oder im Gemisch, copolymerisiert mit Crotonsäure, Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Polyalkylen oxiden und/oder Polykalkylenglycolen
Solche gepfropften Polymere von Vinylestern, Estern von Acrylsäure oder Methacrylsäure allein
oder im Gemisch mit anderen copolymerisierbaren Verbindungen auf Polyalkylenglycolen werden
durch Polymerisation in der Hitze in homogener Phase dadurch erhalten, daß man die Polyalky
lenglycole in die Monomeren der Vinylester, Ester von Acrylsäure oder Methacrylsäure, in Gegen
wartt von Radikalbildner einrührt.
Als geeignete Vinylester haben sich beispielsweise Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinyl
benzoat und als Ester von Acrylsäure oder Methacrylsäure diejenigen, die mit aliphatischen Alko
holen mit niedrigem Molekulargewicht, also insbesondere Ethanol, Propanol, Isopropanol, 1-
Butanol, 2-Butanol, 2-Methy-1-Propanol, 2-Methyl-2-Propanol, 1-Pentanol, 2-Pentanol, 3-Pentanol,
2,2-Dimethyl-1-Propanol, 3-Methyl-1-butanol; 3-Methyl-2-butanol, 2-Methyl-2-butanol, 2-Methyl-1-
Butanol, 1-Hexanol, erhältlich sind, bewährt.
Als Polyalkylenglycole kommen insbesondere Polyethylenglycole und Polypropylenglycole in Be
tracht. Polymere des Ethylenglycols, die der allgemeinen Formel VII
H-(O-CH2-CH2)n-OH (VII)
genügen, wobei n Werte zwischen 1 (Ethylenglycol) und mehreren tausend annehmen kann. Für
Polyethylenglycole existieren verschiedene Nomenklaturen, die zu Verwirrungen führen können.
Technisch gebräuchlich ist die Angabe des mittleren relativen Molgewichts im Anschluß an die
Angabe "PEG", so daß "PEG 200" ein Polyethylenglycol mit einer relativen Molmasse von ca. 190
bis ca. 210 charakterisiert. Für kosmetische Inhaltsstoffe wird eine andere Nomenklatur verwendet,
in der das Kurzzeichen PEG mit einem Bindestrich versehen wird und direkt an den Bindestrich
eine Zahl folgt, die der Zahl n in der oben genannten Formel V entspricht. Nach dieser Nomenkla
tur (sogenannte INCI-Nomenklatur, CTFA International Cosmetic Ingredient Dictionary and Hand
book, 5th Edition, The Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association, Washington, 1997) sind bei
spielsweise PEG-4, PEG-6, PEG-8, PEG-9, PEG-10, PEG-12, PEG-14 und PEG-16 einsetzbar.
Kommerziell erhältlich sind Polyethylenglycole beispielsweise unter den Handelnamen Carbowax®
PEG 200 (Union Carbide), Emkapol® 200 (ICI Americas), Lipoxol® 200 MED (HÜLS America), Po
lyglycol® E-200 (Dow Chemical), Alkapol® PEG 300 (Rhone-Poulenc), Lutrol® E300 (BASF) sowie
den entsprechenden Handelnamen mit höheren Zahlen.
Polypropylenglycole (Kurzzeichen PPG) sind Polymere des Propylenglycols, die der allgemeinen
Formel VIII
genügen, wobei n Werte zwischen 1 (Propylenglycol) und mehreren tausend annehmen kann.
Technisch bedeutsam sind hier insbesondere Di-, Tri- und Tetrapropylenglycol, d. h. die Vertreter
mit n = 2, 3 und 4 in Formel VI.
Insbesondere können die auf Polyethylenglycole gepfropften Vinylacetatcopolymeren und die auf
Polyethylenglycole gepfropften Polymeren von Vinylacetat und Crotonsäure eingesetzt werden.
- - gepropfte und Vernetzte Copolymere aus der Copolymerisation von
- a) mindesten einem Monomeren vom nicht-ionischen Typ,
- b) mindestens einem Monomeren vom ionischen Typ,
- c) von Polyethylenglycol und
- d) einem Vernetzter
Das verwendete Polyethylenglycol weist ein Molekulargewicht zwischen 200 und mehreren Millio
nen, vorzugsweise zwischen 300 und 30.000, auf.
Die nicht-ionischen Monomeren können von sehr unterschiedlichem Typ sein und unter diesen
sind folgende bevorzugt: Vinylacetat, Vinylstearat, Vinyllaurat, Vinylpropionat, Allylstearat, Allyllau
rat, Diethylmaleat, Allylacetat, Methylmethacrylat, Cetylvinylether, Stearylvinylether und 1-Hexen.
Die nicht-ionischen Monomeren können gleichermaßen von sehr unterschiedlichen Typen sein,
wobei unter diesen besonders bevorzugt Crotonsäure, Allyloxyessigsäure, Vinylessigsäure, Mal
einsäure, Acrylsäure und Methacrylsäure in den Pfropfpolameren enthalten sind.
Als Vernetzer werden vorzugsweise Ethylenglycoldimethacrylat, Diallylphthalat, ortho-, meta- und
para-Divinylbenzol, Tetraallyloxyethan und Polyallylsaccharosen mit 2 bis 5 Allylgruppen pro Mole
kül Saccharin.
Die vorstehend beschriebenen gepfropften und Vernetzten Copoymere werden vorzugsweise ge
bildet aus:
- a) 5 bis 85 Gew.-% mindesten eine Monomeren vom nicht-ionischen Typ,
- b) 3 bis 80 Gew.-% mindestens eines Monomeren vom ionischen Typ,
- c) 2 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-% Polyethylenglycol und
- d) 0,1 bis 8 Gew.-% eines Vernetzters, wobei der Prozentsatz des Vernetzers durch das
Verhältnis der Gesamtgewichte von i), ii) und iii) ausgebildet ist.
- - durch Copolymerisation mindestens eines Monomeren jeder der drei folgenden Grup pen erhaltene Copolymere:
- e) Ester ungesättigter Alkohole und kurzkettiger gesättigter Carbonsäuren und/oder Ester kurzkettiger gesättigter Alkohole und ungesättigter Carbonsäuren,
- f) ungesättigte Carbonsäuren,
- g) Ester langkettiger Carbonsäuren und ungesättigter Alkohole und/oder Ester aus den Carbonsäuren der Gruppe ii) mit gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten C8-18-Alkohols
Unter kurzkettigen Carbonsäuren bzw. Alkoholen sind dabei solche mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen
zu verstehen, wobei die Kohlenstoffketten dieser Verbindungen gegebenenfalls durch zweibindige
Heterogruppen wie -O-, -NH-, -S_ unterbrochen sein können.
- - Terpolymere aus Crotonsäure, Vinylacetat und einem Allyl- oder Methallylester
Diese Terpolymere enthalten Monomereinheiten der allgemeinen Formeln (II) und (IV) (siehe oben)
sowie Monomereinheiten aus einem oder mehreren Allyl- oder Methallyestern der Formel IX:
worin R3 für -H oder -CH3, R2 für -CH3 oder -CH(CH3)2 und R1 für -CH3 oder einen gesättigten
geradkettigen oder verzweigten C1-6-Alkylrest steht und die Summe der Kohlenstoffatome in den
Resten R1 und R2 vorzugsweise 7, 6, 5, 4, 3 oder 2 ist.
Die vorstehend genannten Terpolymeren resultieren vorzugsweise aus der Copolymerisation von 7
bis 12 Gew.-% Crotonsäure, 65 bis 86 Gew.-%, vorzugsweise 71 bis 83 Gew.-% Vinylacetat und 8
bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 17 Gew.-% Allyl- oder Methallylester der Formel IX.
- - Tetra- und Pentapolymere aus
- a) Crotonsäure oder Allyloxyessigsäure
- b) Vinylacetat oder Vinylpropionat
- c) verzweigten Allyl- oder Methallylestern
- d) Vinylethern, Vinylestern oder geradkettigen Allyl- oder Methallylestern
- e) Crotonsäure-Copolymere mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Ethylen, Vinylbenzol, Vinymethylether, Acrylamid und deren wasserlöslicher Salze
- f) Terpolymere aus Vinylacetat, Crotonsäure und Vinylestern einer gesättigten aliphati schen in α-Stellung verzweigten Monocarbonsäure.
Als Folienmaterialien bieten sich bei den anionischen Polymeren insbesondere Polycarboxylate/
Polycarbonsäuren, polymere Polycarboxylate, Polyasparaginsäure, Polyacetale und Dextrine an,
die nachfolgend beschrieben werden.
Brauchbare organische Folienmaterialien sind beispielsweise die in Form ihrer Natriumsalze aber
auch in freier Form einsetzbaren Polycarbonsäuren. Polymere Polycarboxylate sind beispielsweise
die Alkalimetallsalze der Polyacrylsäure oder der Polymethacrylsäure, beispielsweise solche mit
einer relativen Molekülmasse von 500 bis 70000 g/mol.
Bei den für polymere Polycarboxylate angegebenen Molmassen handelt es sich im Sinne dieser
Schrift um gewichtsmittlere Molmassen Mw der jeweiligen Säureform, die grundsätzlich mittels Gel
permeationschromatographie (GPC) bestimmt wurden, wobei ein UV-Detektor eingesetzt wurde.
Die Messung erfolgte dabei gegen einen externen Polyacrylsäure-Standard, der aufgrund seiner
strukturellen Verwandtschaft mit den untersuchten Polymeren realistische Molgewichtswerte liefert.
Diese Angaben weichen deutlich von den Molgewichtsangaben ab, bei denen Polystyrolsulfonsäu
ren als Standard eingesetzt werden. Die gegen Polystyrolsulfonsäuren gemessenen Molmassen
sind in der Regel deutlich höher als die in dieser Schrift angegebenen Molmassen.
Geeignete Polymere sind insbesondere Polyacrylate, die bevorzugt eine Molekülmasse von 2000
bis 20000 g/mol aufweisen. Aufgrund ihrer überlegenen Löslichkeit können aus dieser Gruppe
wiederum die kurzkettigen Polyacrylate, die Molmassen von 2000 bis 10000 g/mol, und besonders
bevorzugt von 3000 bis 5000 g/mol, aufweisen, bevorzugt sein.
Geeignet sind weiterhin copolymere Polycarboxylate, insbesondere solche der Acrylsäure mit
Methacrylsäure und der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Maleinsäure. Als besonders geeignet
haben sich Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure erwiesen, die 50 bis 90 Gew.-% Acrylsäure
und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Ihre relative Molekülmasse, bezogen auf freie Säu
ren, beträgt im allgemeinen 2000 bis 70000 g/mol, vorzugsweise 20000 bis 50000 g/mol und ins
besondere 30000 bis 40000 g/mol.
Zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit können die Polymere auch Allylsulfonsäuren, wie bei
spielsweise Allyloxybenzolsulfonsäure und Methallylsulfonsäure, als Monomer enthalten.
Insbesondere als Folienmaterialien bevorzugt sind auch biologisch abbaubare Polymere aus mehr
als zwei verschiedenen Monomereinheiten, beispielsweise solche, die als Monomere Salze der
Acrylsäure und der Maleinsäure sowie Vinylalkohol bzw. Vinylalkohol-Derivate oder die als Mono
mere Salze der Acrylsäure und der 2-Alkylallylsulfonsäure sowie Zucker-Derivate enthalten.
Weitere bevorzugte copolymere Folienmaterialien sind solche, die in den deutschen Patentanmel
dungen DE-A-43 03 320 und DE-A-44 17 734 beschrieben werden und als Monomere vorzugswei
se Acrolein und Acrylsäure/Acrylsäuresalze bzw. Acrolein und Vinylacetat aufweisen.
Ebenso sind als weitere bevorzugte Folienmaterialien polymere Aminodicarbonsäuren, deren Sal
ze oder deren Vorläufersubstanzen zu nennen. Besonders bevorzugt sind Polyasparaginsäuren
bzw. deren Salze und Derivate.
Weitere geeignete Folienmaterialien sind Polyacetale, welche durch Umsetzung von Dialdehyden
mit Polyolcarbonsäuren, welche 5 bis 7 C-Atome und mindestens 3 Hydroxylgruppen aufweisen,
erhalten werden können. Bevorzugte Polyacetale werden aus Dialdehyden wie Glyoxal, Glutaral
dehyd, Terephthalaldehyd sowie deren Gemischen und aus Polyolcarbonsäuren wie Gluconsäure
und/oder Glucoheptonsäure erhalten.
Weitere, bevorzugt als Folienmaterialien einsetzbare Polymere sind kationische Polymere. Unter
den kationischen Polymeren sind dabei die permanent kationischen Polymere bevorzugt. Als "per
manent kationisch" werden erfindungsgemäß solche Polymeren bezeichnet, die unabhängig vom
pH-Wert der Mittels (also sowohl der Folie als auch des übrigen Wasch- und Reinigungsmittelformkörpers)
eine kationische Gruppe aufweisen. Dies sind in der Regel Polymere, die ein quartäres
Stickstoffatom, beispielsweise in Form einer Ammoniumgruppe, enthalten.
Bevorzugte kationische Polymere sind beispielsweise
- - quaternisierte Cellulose-Derivate, wie sie unter den Bezeichnungen Celquat® und Polymer JR® im Handel erhältlich sind. Die Verbindungen Celquat® H 100, Celquat® L 200 und Poly mer JR® 400 sind bevorzugte quaternierte Cellulose-Derivate.
- - Polysiloxane mit quaternären Gruppen, wie beispielsweise die im Handel erhältlichen Pro dukte Q2-7224 (Hersteller: Dow Corning; ein stabilisiertes Trimethylsilylamodimethicon), Dow Corning® 929 Emulsion (enthaltend ein hydroxyl-amino-modifiziertes Silicon, das auch als Amodimethicone bezeichnet wird), SM-2059 (Hersteller: General Electric), SLM-55067 (Hersteller: Wacker) sowie Abil®-Quat 3270 und 3272 (Hersteller: Th. Goldschmidt; di quaternäre Polydimethylsiloxane, Quaternium-80),
- - Kationische Guar-Derivate, wie insbesondere die unter den Handelsnamen Cosmedia® Guar und Jaguar® vertriebenen Produkte,
- - Polymere Dimethyldiallylammoniumsalze und deren Copolymere mit Estern und Amiden von Acrylsäure und Methacrylsäure. Die unter den Bezeichnungen Merquat®100 (Po ly(dimethyldiallylammoniumchlorid)) und Merquat® 550 (Dimethyldiallylammoniumchlorid- Acrylamid-Copolymer) im Handel erhältlichen Produkte sind Beispiele für solche kationi schen Polymere.
- - Copolymere des Vinylpyrrolidons mit quaternierten Derivaten des Dialkylaminoacrylats und -methacrylats, wie beispielsweise mit Diethylsulfat quaternierte Vinylpyrrolidon- Dimethylaminomethacrylat-Copolymere. Solche Verbindungen sind unter den Be zeichnungen Gafquat®734 und Gafquat®755 im Handel erhältlich.
- - Vinylpyrrolidon-Methoimidazoliniumchlorid-Copolymere, wie sie unter der Bezeichnung Luvi quat® angeboten werden.
- - quaternierter Polyvinylalkohol
sowie die unter den Bezeichnungen
- - Polyquaternium 2,
- - Polyquaternium 17,
- - Polyquaternium 18 und
- - Polyquaternium 27
bekannten Polymeren mit quartären Stickstoffatomen in der Polymerhauptkette. Die genannten
Polymere sind dabei nach der sogenannten INCI-Nomenklatur bezeichnet, wobei sich detaillierte
Angaben im CTFA International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook, 5th
Edition, The
Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association, Washington, 1997, finden, auf die hier ausdrücklich
Bezug genommen wird.
Erfindungsgemäß bevorzugte kationische Polymere sind quaternisierte Cellulose-Derivate sowie
polymere Dimethyldiallylammoniumsalze und deren Copolymere. Kationische Cellulose-Derivate,
insbesondere das Handelsprodukt Polymer®JR 400, sind ganz besonders bevorzugte kationische
Polymere.
Unabhängig von der chemischen Zusammensetzung der Folie weist die Folie vorzugsweise eine
solche Dicke auf, die für eine Trennung der Inhaltsstoffe des Formkörpers und der Substanzen, die
in die Kavität eingebracht werden, während der Lagerung ausreichend ist. Ein weiteres Kriterium
für die Foliendicke ist die in der jeweiligen Anwendung gewünschte Lösezeit der Folie. Folien mit
einer Dicke von 1 bis 150 µm, vorzugsweise von 2 bis 100 µm, besonders bevorzugt von 5 bis 75 µm
und insbesondere von 10 bis 50 µm, haben sich als besonders geeignet erwiesen. Da die ein
legte Folie üblicherweise mit Aktivsubstanz bedeckt ist, sind keine besonderen ästhetischen Anfor
derungen an die Folie zu stellen.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Öffnung der Kavität mit einer
Folie verschlossen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß auch fließfähig Substanzen in die
Kavität eingearbeitet werden können. Die Freisetzung erfolgt nach Entfernen der Folie, z. B. durch
Auflösen durch Kontakt mit Wasser.
Verschlossen bedeutete im im Rahmen der vorliegenden Erfindung, daß die Folie, die die Öffnung
der Kavität(en) verschließt, haftfest mit dem Formkörper verbunden ist. Eine Verpackung, in die der
Formkörper eingelegt wird, erfüllt daher nicht das erfindungsgemäße Kriterium des "Verschlie
ßens". Als Folienmaterial für das Verschließen der Kavität kann das Material verwendet werden,
wie es voranstehend für das Bedecken der formkörperseitigen Begrenzungswand beschrieben
wurde. In Abhängigkeit vom Verwendungszweck können für das Bedecken der Begrenzungswand
und für das Verschließen der Kavität gleiche oder unterschiedliche Folienmaterialien in gleicher
oder verschiedener Dicke verwendet werden.
Die Folie, die die Öffnung(en) der Kavität(en) verschließt, wird auf die Oberfläche des Formkörpers
aufgebracht und haftfest mit dieser verbunden, was beispielsweise durch Ankleben, partielles Auf
schmelzen oder durch chemische Reaktion erfolgen kann. Es ist möglich, die Folie auf alle Form
körperoberflächen aufzubringen und haftfest mit diesen zu verbinden, so daß die Folie eine Be
schichtung, ein "Coating" des gesamten Formkörpers ausmacht. Bevorzugte Wasch- und Reini
gungsmittelformkörper sind allerdings dadurch gekennzeichnet, daß die Folie nicht den gesamten
Formkörper umschließt.
Aus Gründen der Verfahrensökonomie und des ästhetischen Eindrucks ist es bevorzugt, daß die
Folie nur auf die Formkörperoberflächen aufgebracht wird, wo sie eine Funktion erfüllt, d. h. dem
Verschließen von Kavitäten dient. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, bei denen die Folie nur
die Flächen des Formkörpers bedeckt, in denen sich Öffnungen der Kavität(en) befinden, sind
demnach bevorzugt.
Die erfindungsgemäßen Formkörper sind vorzugsweise Wasch- und Reinigungsmittelformkörper.
Es ist erfindungsgemäß möglich, die Kavität unbefüllt zu lassen und lediglich den optischen Reiz
der äußeren Form einschließlich der ggf. farbigen Folie wirken zu lassen. In einer bevorzugten
Ausführungsform sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper sind aber dadurch gekennzeichnet,
daß die Kavität mit weiterer Aktivsubstanz gefüllt ist. In einer besonders bevorzugten Ausfüh
rungsform ist die gefüllte Kavität mit einer Folie verschlossen.
Auf diese Weise umfaßt ein erfindungsgemäßer Formkörper zwei Bereiche, in denen unterschiedli
che Inhaltsstoffe enthalten sein oder unterschiedliche Freisetzungsmechanismen und Lösekineti
ken verwirklicht werden können. Die in der Kavität enthaltene Aktivsubstanz kann dabei jedweden
Aggregatzustand oder jedwede Darbietungsform annehmen. Bevorzugte Wasch- und Reinigungs
mittelformkörper enthalten die weitere Aktivsubstanz in flüssiger, gelförmiger, pastöser oder fester
Form.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß bei der Einarbeitung flüssiger, gelförmiger oder pastö
ser Aktivsubstanzen oder Aktivsubstanzgemische die Zusammensetzung des Formkörpers nicht
die Art der weiteren Aktivsubstanz abgestimmt werden muß, da diese keine Berührungspunkte
aufweisen. Die durch die Folie verschlossene Kavität kann dabei vollständig mit weiterer Aktivsub
stanz gefüllt sein. Es ist aber ebenfalls möglich, die Kavität vor dem Verschließen nur teilweise zu
füllen, um auf diese Weise eine Bewegung der eingefüllten Partikel oder Flüssigkeiten innerhalb
der Kavität zu ermöglichen. Besonders bei der Befüllung mit regelmäßig geformten größeren Parti
keln lassen sich reizvolle optische Effekte verwirklichen. Hierbei sind Wasch- und Reinigungsmit
telformkörper bevorzugt, bei denen das Volumenverhältnis von dem durch die Folie und den Form
körper umschlossenen Raum zu der in diesem Raum enthaltenen Aktivsubstanz 1 : 1 bis 100 : 1,
vorzugsweise 1,1 : 1 bis 50 : 1, besonders bevorzugt 1,2 : 1 bis 25 : 1 und insbesondere 1,3 : 1 bis 10 : 1
beträgt. In dieser Terminologie bedeutet ein Volumenverhältnis von 1 : 1, daß die Kavität vollständig
ausgefüllt ist.
In Abhängigkeit von der Größe der Kavität, der Dichte des Formkörpers, der Dichte der Aktivsub
stanz in der Kavität und des Füllgrades der Kavität kann der Anteil der weiteren Aktivsubstanz in
der Kavität unterschiedliche Anteile am Gesamtformkörper ausmachen. Hierbei sind Wasch- und
Reinigungsmittelformkörper bevorzugt, bei denen das Gewichtsverhältnis von Formkörper zu der in
dem durch die Folie und den Formkörper umschlossenen Raum enthaltenen Aktivsubstanz 1 : 1 bis
100 : 1, vorzugsweise 2 : 1 bis 80 : 1, besonders bevorzugt 3 : 1 bis 50 : 1 und insbesondere 4 : 1 bis 30 : 1
beträgt. Bei dem vorstehend definierten Gewichtsverhältnis handelt es sich um das Verhältnis der
Masse des unbefüllten Formkörpers ("Basisformkörpers") zur Masse der Füllung. Die Masse der
Folie wird bei dieser Berechnung nicht mit berücksichtigt.
Durch geeignete Konfektionierung von Formkörper und Folienmaterial kann der Zeitpunkt, zu dem
die in der Kavität enthaltene Substanz freigesetzt wird, vorbestimmt werden. Beispielsweise kann
die Folie quasi schlagartig löslich sein, so daß die in der Kavität enthaltene Aktivsubstanz gleich zu
Beginn des Wasch- oder Reinigungsgangs in die Wasch- bzw. Reinigungsflotte dosiert wird. Alter
nativ hierzu kann die Folie so schlecht löslich sein, daß erst der Formkörper aufgelöst wird und die
in der Kavität enthaltene Aktivsubstanz hierdurch freigesetzt wird.
Abhängig von diesem Freisetzungsmechanismus lassen sich beispielsweise Formkörper realisie
ren, bei denen die in der Kavität enthaltene Aktivsubstanz in der Reinigungsflotte gelöst vorliegt,
bevor die Bestandteile des Formkörpers gelöst sind, oder nachdem dies geschehen ist. So sind
einerseits Wasch- und Reinigungsmittelformkörper bevorzugt, die dadurch gekennzeichnet sind,
daß sich die in dem durch die Folie umschlossenen Raum enthaltene Aktivsubstanz schneller löst
als der Basisformkörper.
Aber auch Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, bei denen sich die in dem durch die Folie um
schlossenen Raum enthaltene Aktivsubstanz langsamer löst als der Basisformkörper, sind bevor
zugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Die erfindungsgemäßen Formkörper bestehen aus einem Basisformkörper, der eine oder mehrere
Kavitäten aufweist, dessen formkörperseitige Begrenzungswand mit Folie(n) bedeckt ist. In einer
bevorzugten Ausführungsform ist die Kavität mit weiterer Folie verschlossen und ggf. mit Aktivsub
stanz(en) gefüllt. Die Folienmaterialien und bevorzugte physikalische Parameter der Folien wurden
bereits vorstehend beschrieben. Es folgt nun eine Beschreibung der Inhaltsstoffe des Basisform
körpers, die gleichzeitig Aktivsubstanzen, welche in der Kavität enthalten sind, sein können sowie
eine Aufzählung bevorzugter physikalischer Parameter für Basisformkörper und Füllung der Kavi
tät. Durch Inkorporation bestimmter Bestandteile kann einerseits die Löslichkeit der Füllung der
Kavität gezielt beschleunigt werden, andererseits kann die Freisetzung bestimmter Inhaltsstoffe
aus dieser Füllung zu Vorteilen im Wasch- bzw. Reinigungsprozeß führen. Inhaltsstoffe, die bevor
zugt zumindest anteilig in der Kavität lokalisiert sind, sind beispielsweise die weiter unten beschrie
benen Tenside, Enzyme, soil-release-Polymere, Gerüststoffe, Bleichmittel, Bleichaktivatoren,
Bleichkatalysatoren, optischen Aufheller Silberschutzmittel usw..
Der Basisformkörper besitzt in bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein
hohes spezifisches Gewicht. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, die dadurch gekennzeichnet
sind, daß der Basisformkörper eine Dichte oberhalb von 1000 kgdm-3 vorzugsweise oberhalb von
1025 kgdm-3 besonders bevorzugt oberhalb von 1050 kgdm-3 und insbesondere oberhalb von
1100 kgdm-3 aufweist, sind erfindungsgemäß bevorzugt.
Weitere Einzelheiten zu physikalischen Parametern des Basisformkörpers bzw. der fertigen
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper sowie Angaben zur Herstellung finden sich weiter unten.
Es folgt eine Darstellung der bevorzugten Inhaltsstoffe des Basisformkörpers.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper sind
dadurch gekennzeichnet, daß der Basisformkörper Gerüststoffe in Mengen von 1 bis 100 Gew.-%,
vorzugsweise von 5 bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 90 Gew.-% und insbesondere
von 20 bis 85 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewichts des Basisformkörpers, enthält.
In den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern können alle üblicherweise in
Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzten Gerüststoffe enthalten sein, insbesondere also Zeoli
the, Silikate, Carbonate, organische Cobuilder und - wo keine ökologischen Vorurteile gegen ihren
Einsatz bestehen - auch die Phosphate.
Geeignete kristalline, schichtförmige Natriumsilikate besitzen die allgemeine Formel NaMSixO2x+1.
H2O, wobei M Natrium oder Wasserstoff bedeutet, x eine Zahl von 1,9 bis 4 und y eine Zahl von 0
bis 20 ist und bevorzugte Werte für x 2, 3 oder 4 sind. Derartige kristalline Schichtsilikate werden
beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 164 514 beschrieben. Bevorzugte
kristalline Schichtsilikate der angegebenen Formel sind solche, in denen M für Natrium steht und x
die Werte 2 oder 3 annimmt. Insbesondere sind sowohl β- als auch δ-Natriumdisilikate Na2Si2O5.
yH2O bevorzugt, wobei β-Natriumdisilikat beispielsweise nach dem Verfahren erhalten werden
kann, das in der internationalen Patentanmeldung WO-A-91/08171 beschrieben ist.
Einsetzbar sind auch amorphe Natriumsilikate mit einem Modul Na2O : SiO2 von 1 : 2 bis 1 : 3,3, vor
zugsweise von 1 : 2 bis 1 : 2,8 und insbesondere von 1 : 2 bis 1 : 2,6, welche löseverzögert sind und
Sekundärwascheigenschaften aufweisen. Die Löseverzögerung gegenüber herkömmlichen amor
phen Natriumsilikaten kann dabei auf verschiedene Weise, beispielsweise durch Oberflächenbe
handlung, Compoundierung, Kompaktierung/Verdichtung oder durch Übertrocknung hervorgerufen
worden sein. Im Rahmen dieser Erfindung wird unter dem Begriff "amorph" auch "röntgenamorph"
verstanden. Dies heißt, daß die Silikate bei Röntgenbeugungsexperimenten keine scharfen Rönt
genreflexe liefern, wie sie für kristalline Substanzen typisch sind, sondern allenfalls ein oder mehre
re Maxima der gestreuten Röntgenstrahlung, die eine Breite von mehreren Gradeinheiten des
Beugungswinkels aufweisen. Es kann jedoch sehr wohl sogar zu besonders guten Buildereigenschaften
führen, wenn die Silikatpartikel bei Elektronenbeugungsexperimenten verwaschene oder
sogar scharfe Beugungsmaxima liefern. Dies ist so zu interpretieren, daß die Produkte mikrokri
stalline Bereiche der Größe 10 bis einige Hundert nm aufweisen, wobei Werte bis max. 50 nm und
insbesondere bis max. 20 nm bevorzugt sind. Derartige sogenannte röntgenamorphe Silikate, wel
che ebenfalls eine Löseverzögerung gegenüber den herkömmlichen Wassergläsern aufweisen,
werden beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung DE-A-44 00 024 beschrieben. Insbe
sondere bevorzugt sind verdichtete/kompaktierte amorphe Silikate, compoundierte amorphe Sili
kate und übertrocknete röntgenamorphe Silikate.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper sind
dadurch gekennzeichnet, daß der Basisformkörper Silikat(e), vorzugsweise Alkalisilikate, beson
ders bevorzugt kristalline oder amorphe Alkalidisilikate, in Mengen von 10 bis 60 Gew.-%, vor
zugsweise von 15 bis 50 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf
das Gewicht des Basisformkörpers, enthält.
Der eingesetzte feinkristalline, synthetische und gebundenes Wasser enthaltende Zeolith ist vor
zugsweise Zeolith A und/oder P. Als Zeolith P wird Zeolith MAP® (Handelsprodukt der Firma Cros
field) besonders bevorzugt. Geeignet sind jedoch auch Zeolith X sowie Mischungen aus A, X
und/oder P. Kommerziell erhältlich und im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt einsetz
bar ist beispielsweise auch ein Co-Kristallisat aus Zeolith X und Zeolith A (ca. 80 Gew.-% Zeolith
X), das von der Firma CONDEA Augusta S. p. A. unter dem Markennamen VEGOBOND AX® ver
trieben wird und durch die Formel
nNa2O.(1-n)K2O.Al2O3.(2-2,5)SiO2.(3,5-5,5)H2O
beschrieben werden kann. Der Zeolith kann dabei sowohl als Gerüststoff in einem granularen
Compound eingesetzt, als auch zu einer Art "Abpuderung" der gesamten zu verpressenden Mi
schung verwendet werden, wobei üblicherweise beide Wege zur Inkorporation des Zeoliths in das
Vorgemisch genutzt werden. Geeignete Zeolithe weisen eine mittlere Teilchengröße von weniger
als 10 µm (Volumenverteilung; Meßmethode: Coulter Counter) auf und enthalten vorzugsweise 18
bis 22 Gew.-%, insbesondere 20 bis 22 Gew.-% an gebundenem Wasser.
Selbstverständlich ist auch ein Einsatz der allgemein bekannten Phosphate als Buildersubstanzen
möglich, sofern ein derartiger Einsatz nicht aus ökologischen Gründen vermieden werden sollte.
Unter der Vielzahl der kommerziell erhältlichen Phosphate haben die Alkalimetallphosphate unter
besonderer Bevorzugung von Pentanatrium- bzw. Pentakaliumtriphosphat (Natrium- bzw. Kalium
tripolyphosphat) in der Wasch- und Reinigungsmittel-Industrie die größte Bedeutung.
Alkalimetallphosphate ist dabei die summarische Bezeichnung für die Alkalimetall-(insbesondere
Natrium- und Kalium-)-Salze der verschiedenen Phosphorsäuren, bei denen man Metaphosphor
säuren (HPO3)n und Orthophosphorsäure H3PO4 neben höhermolekularen Vertretern unterschei
den kann. Die Phosphate vereinen dabei mehrere Vorteile in sich: Sie wirken als Alkaliträger, ver
hindern Kalkbeläge auf Maschinenteilen bzw. Kalkinkrustationen in Geweben und tragen überdies
zur Reinigungsleistung bei.
Natriumdihydrogenphosphat, NaH2PO4, existiert als Dihydrat (Dichte 1,91 gcm-3, Schmelzpunkt
60°) und als Monohydrat (Dichte 2,04 gcm-3). Beide Salze sind weiße, in Wasser sehr leicht lösli
che Pulver, die beim Erhitzen das Kristallwasser verlieren und bei 200°C in das schwach saure
Diphosphat (Dinatriumhydrogendiphosphat, Na2H2P2O7, bei höherer Temperatur in Natiumtrime
taphosphat (Na3P3O9) und Maddrellsches Salz (siehe unten), übergehen. NaH2PO4 reagiert sauer;
es entsteht, wenn Phosphorsäure mit Natronlauge auf einen pH-Wert von 4,5 eingestellt und die
Maische versprüht wird. Kaliumdihydrogenphosphat (primäres oder einbasiges Kaliumphosphat,
Kaliumbiphosphat, KDP), KH2PO4, ist ein weißes Salz der Dichte 2,33 gcm-3, hat einen Schmelz
punkt 253° [Zersetzung unter Bildung von Kaliumpolyphosphat (KPO3)x] und ist leicht löslich in
Wasser.
Dinatriumhydrogenphosphat (sekundäres Natriumphosphat), Na2HPO4, ist ein farbloses, sehr leicht
wasserlösliches kristallines Salz. Es existiert wasserfrei und mit 2 Mol. (Dichte 2,066 gcm-3 Was
serverlust bei 95°), 7 Mol. (Dichte 1,68 gcm-3 Schmelzpunkt 48° unter Verlust von 5 H2O) und
12 Mol. Wasser (Dichte 1,52 gcm-3 Schmelzpunkt 35° unter Verlust von 5 H2O), wird bei 100°
wasserfrei und geht bei stärkerem Erhitzen in das Diphosphat Na4P2O7 über. Dinatriumhydrogen
phosphat wird durch Neutralisation von Phosphorsäure mit Sodalösung unter Verwendung von
Phenolphthalein als Indikator hergestellt. Dikaliumhydrogenphosphat (sekundäres od. zweibasiges
Kaliumphosphat), K2HPO4, ist ein amorphes, weißes Satz, das in Wasser leicht löslich ist.
Trinatriumphosphat, tertiäres Natriumphosphat, Na3PO4, sind farblose Kristalle, die als Dodecahy
drat eine Dichte von 1,62 gcm-3 und einen Schmelzpunkt von 73-76°C (Zersetzung), als Decahy
drat (entsprechend 19-20% P2O5) einen Schmelzpunkt von 100°C und in wasserfreier Form (ent
sprechend 39-40% P2O5) eine Dichte von 2,536 gcm-3 aufweisen. Trinatriumphosphat ist in Was
ser unter alkalischer Reaktion leicht löslich und wird durch Eindampfen einer Lösung aus genau
1 Mol Dinatriumphosphat und 1 Mol NaOH hergestellt. Trikaliumphosphat (tertiäres oder dreibasi
ges Kaliumphosphat), K3PO4, ist ein weißes, zerfließliches, körniges Pulver der Dichte 2,56 gcm-3,
hat einen Schmelzpunkt von 1340° und ist in Wasser mit alkalischer Reaktion leicht löslich. Es
entsteht z. B. beim Erhitzen von Thomasschlacke mit Kohle und Kaliumsulfat. Trotz des höheren
Preises werden in der Reinigungsmittel-Industrie die leichter löslichen, daher hochwirksamen, Ka
liumphosphate gegenüber entsprechenden Natrium-Verbindungen vielfach bevorzugt.
Tetranatriumdiphosphat (Natriumpyrophosphat), Na4P2O7, existiert in wasserfreier Form (Dichte
2,534 gcm-3, Schmelzpunkt 988°, auch 880° angegeben) und als Decahydrat (Dichte 1,815-1,836
gcm-3 Schmelzpunkt 94° unter Wasserverlust). Bei Substanzen sind farblose, in Wasser mit alkali
scher Reaktion lösliche Kristalle. Na4P2O7 entsteht beim Erhitzen von Dinatriumphosphat auf < 200°
oder indem man Phosphorsäure mit Soda im stöchiometrischem Verhältnis umsetzt und die Lö
sung durch Versprühen entwässert. Das Decahydrat komplexiert Schwermetall-Salze und Härte
bildner und verringert daher die Härte des Wassers. Kaliumdiphosphat (Kaliumpyrophosphat),
K4P2O7, existiert in Form des Trihydrats und stellt ein farbloses, hygroskopisches Pulver mit der
Dichte 2,33 gcm-3 dar, das in Wasser löslich ist, wobei der pH-Wert der 1%igen Lösung bei 25°
10,4 beträgt.
Durch Kondensation des NaH2PO4 bzw. des KH2PO4 entstehen höhermol. Natrium- und Kaliump
hosphate, bei denen man cyclische Vertreter, die Natrium- bzw. Kaliummetaphosphate und ket
tenförmige Typen, die Natrium- bzw. Kaliumpolyphosphate, unterscheiden kann. Insbesondere für
letztere sind eine Vielzahl von Bezeichnungen in Gebrauch: Schmelz- oder Glühphosphate, Gra
hamsches Salz, Kurrolsches und Maddrellsches Salz. Alle höheren Natrium- und Kaliumphosphate
werden gemeinsam als kondensierte Phosphate bezeichnet.
Das technisch wichtige Pentanatriumtriphosphat, Na5P3O10 (Natriumtripolyphosphat), ist ein was
serfrei oder mit 6 H2O kristallisierendes, nicht hygroskopisches, weißes, wasserlösliches Salz der
allgemeinen Formei NaO-[P(O)(ONa)-O]n-Na mit n = 3. In 100 g Wasser lösen sich bei Zimmer
temperatur etwa 17 g, bei 60° ca. 20 g, bei 100° rund 32 g des kristallwasserfreien Salzes; nach
zweistündigem Erhitzen der Lösung auf 100° entstehen durch Hydrolyse etwa 8% Orthophosphat
und 15% Diphosphat. Bei der Herstellung von Pentanatriumtriphosphat wird Phosphorsäure mit
Sodalösung oder Natronlauge im stöchiometrischen Verhältnis zur Reaktion gebracht und die Lsg.
durch Versprühen entwässert. Ähnlich wie Grahamsches Salz und Natriumdiphosphat löst Penta
natriumtriphosphat viele unlösliche Metall-Verbindungen (auch Kalkseifen usw.). Pentakaliumtri
phosphat, K5P3O10 (Kaliumtripolyphosphat), kommt beispielsweise in Form einer 50 Gew.-%-igen
Lösung (< 23% P2O5, 25% K2O) in den Handel. Die Kaliumpolyphosphate finden in der Wasch- und
Reinigungsmittel-Industrie breite Verwendung. Weiter existieren auch Natriumkaliumtripolyphos
phate, welche ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind. Diese entstehen
beispielsweise, wenn man Natriumtrimetaphosphat mit KOH hydrolysiert:
(NaPO3)3 + 2KOH → Na3K2P3O10 + H2O
Diese sind erfindungsgemäß genau wie Natriumtripolyphosphat, Kaliumtripolyphosphat oder Mi
schungen aus diesen beiden einsetzbar; auch Mischungen aus Natriumtripolyphosphat und Natri
umkaliumtripolyphosphat oder Mischungen aus Kaliumtripolyphosphat und Natriumkaliumtripolyphosphat
oder Gemische aus Natriumtripolyphosphat und Kaliumtripolyphosphat und Natriumkali
umtripolyphosphat sind erfindungsgemäß einsetzbar.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper sind
dadurch gekennzeichnet, daß der Basisformkörper Phosphat(e), vorzugsweise Alkalimetallphos
phat(e), besonders bevorzugt Pentanatrium- bzw. Pentakaliumtriphosphat (Natrium- bzw. Kalium
tripolyphosphat), in Mengen von 20 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 25 bis 75 Gew.-% uns ins
besondere von 30 bis 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Basisformkörpers, enthält.
Als weitere Bestandteile können Alkaliträger zugegen sein. Als Alkaliträger gelten beispielsweise
Alkalimetallhydroxide, Alkalimetallcarbonate, Alkalimetallhydrogencarbonate, Alkalimetall
sesquicarbonate, die genannten Alkalisilikate, Alkalimetasilikate, und Mischungen der vorgenann
ten Stoffe, wobei im Sinne dieser Erfindung bevorzugt die Alkalicarbonate, insbesondere Natrium
carbonat, Natriumhydrogencarbonat oder Natriumsesquicarbonat eingesetzt werden. Besonders
bevorzugt ist ein Buildersystem enthaltend eine Mischung aus Tripolyphosphat und Natriumcarbo
nat. Ebenfalls besonders bevorzugt ist ein Buildersystem enthaltend eine Mischung aus Tripoly
phosphat und Natriumcarbonat und Natriumdisilikat.
In besonder 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002010062582 00004 99880s bevorzugten Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern enthält der Basisformkörper
Carbonat(e) und/oder Hydrogencarbonat(e), vorzugsweise Alkalicarbonate, besonders bevorzugt
Natriumcarbonat, in Mengen von 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 7,5 bis 40 Gew.-% und ins
besondere von 10 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Basisformkörpers.
Als organische Cobuilder können in den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelform
körpern insbesondere Polycarboxylate/Polycarbonsäuren, polymere Polycarboxylate, Asparagin
säure, Polyacetale, Dextrine, weitere organische Cobuilder (siehe unten) sowie Phosphonate ein
gesetzt werden. Diese Stoffklassen werden nachfolgend beschrieben.
Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die in Form ihrer Natriumsalze ein
setzbaren Polycarbonsäuren, wobei unter Polycarbonsäuren solche Carbonsäuren verstanden
werden, die mehr als eine Säurefunktion tragen. Beispielsweise sind dies Citronensäure, Adipin
säure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Zuckersäu
ren, Aminocarbonsäuren, Nitrilotriessigsäure (NTA), sofern ein derartiger Einsatz aus ökologischen
Gründen nicht zu beanstanden ist, sowie Mischungen aus diesen. Bevorzugte Salze sind die Salze
der Polycarbonsäuren wie Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure,
Zuckersäuren und Mischungen aus diesen.
Auch die Säuren an sich können eingesetzt werden. Die Säuren besitzen neben ihrer Builderwir
kung typischerweise auch die Eigenschaft einer Säuerungskomponente und dienen somit auch zur
Einstellung eines niedrigeren und milderen pH-Wertes von Wasch- oder Reinigungsmitteln. Insbe
sondere sind hierbei Citronensäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Gluconsäure und
beliebige Mischungen aus diesen zu nennen.
Als Builder sind weiter polymere Polycarboxylate geeignet, dies sind beispielsweise die Alkalime
tallsalze der Polyacrylsäure oder der Polymethacrylsäure, beispielsweise solche mit einer relativen
Molekülmasse von 500 bis 70000 g/mol.
Bei den für polymere Polycarboxylate angegebenen Molmassen handelt es sich im Sinne dieser
Schrift um gewichtsmittlere Molmassen Mw, der jeweiligen Säureform, die grundsätzlich mittels Gel
permeationschromatographie (GPC) bestimmt wurden, wobei ein UV-Detektor eingesetzt wurde.
Die Messung erfolgte dabei gegen einen externen Polyacrylsäure-Standard, der aufgrund seiner
strukturellen Verwandtschaft mit den untersuchten Polymeren realistische Molgewichtswerte liefert.
Diese Angaben weichen deutlich von den Molgewichtsangaben ab, bei denen Polystyrolsulfonsäu
ren als Standard eingesetzt werden. Die gegen Polystyrolsulfonsäuren gemessenen Molmassen
sind in der Regel deutlich höher als die in dieser Schrift angegebenen Molmassen.
Geeignete Polymere sind insbesondere Polyacrylate, die bevorzugt eine Molekülmasse von 2000
bis 20000 g/mol aufweisen. Aufgrund ihrer überlegenen Löslichkeit können aus dieser Gruppe
wiederum die kurzkettigen Polyacrylate, die Molmassen von 2000 bis 10000 g/mol, und besonders
bevorzugt von 3000 bis 5000 g/mol, aufweisen, bevorzugt sein.
Geeignet sind weiterhin copolymere Polycarboxylate, insbesondere solche der Acrylsäure mit
Methacrylsäure und der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Maleinsäure. Als besonders geeignet
haben sich Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure erwiesen, die 50 bis 90 Gew.-% Acrylsäure
und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Ihre relative Molekülmasse, bezogen auf freie Säu
ren, beträgt im allgemeinen 2000 bis 70000 g/mol, vorzugsweise 20000 bis 50000 g/mol und ins
besondere 30000 bis 40000 g/mol.
Die (co-)polymeren Polycarboxylate können entweder als Pulver oder als wäßrige Lösung einge
setzt werden. Der Gehalt der Mittel an (co-)polymeren Polycarboxylaten beträgt vorzugsweise 0,5
bis 20 Gew.-%, insbesondere 3 bis 10 Gew.-%.
Zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit können die Polymere auch Allylsulfonsäuren, wie bei
spielsweise Allyloxybenzolsulfonsäure und Methallylsulfonsäure, als Monomer enthalten.
Insbesondere bevorzugt sind auch biologisch abbaubare Polymere aus mehr als zwei verschiede
nen Monomereinheiten, beispielsweise solche, die als Monomere Salze der Acrylsäure und der
Maleinsäure sowie Vinylalkohol bzw. Vinylalkohol-Derivate oder die als Monomere Salze der Acryl
säure und der 2-Alkylallylsulfonsäure sowie Zucker-Derivate enthalten.
Weitere bevorzugte Copolymere sind solche, die in den deutschen Patentanmeldungen DE-A-43 03 320
und DE-A-44 17 734 beschrieben werden und als Monomere vorzugsweise Acrolein und
Acrylsäure/Acrylsäuresalze bzw. Acrolein und Vinylacetat aufweisen.
Ebenso sind als weitere bevorzugte Buildersubstanzen polymere Aminodicarbonsäuren, deren
Salze oder deren Vorläufersubstanzen zu nennen. Besonders bevorzugt sind Polyasparaginsäuren
bzw. deren Salze und Derivate, von denen in der deutschen Patentanmeldung DE-A-195 40 086
offenbart wird, daß sie neben Cobuilder-Eigenschaften auch eine bleichstabilisierende Wirkung
aufweisen.
Weitere geeignete Buildersubstanzen sind Polyacetale, welche durch Umsetzung von Dialdehyden
mit Polyolcarbonsäuren, welche 5 bis 7 C-Atome und mindestens 3 Hydroxylgruppen aufweisen,
erhalten werden können. Bevorzugte Polyacetale werden aus Dialdehyden wie Glyoxal, Glutaral
dehyd, Terephthalaldehyd sowie deren Gemischen und aus Polyolcarbonsäuren wie Gluconsäure
und/oder Glucoheptonsäure erhalten.
Weitere geeignete organische Buildersubstanzen sind Dextrine, beispielsweise Oligomere bzw.
Polymere von Kohlenhydraten, die durch partielle Hydrolyse von Stärken erhalten werden können.
Die Hydrolyse kann nach üblichen, beispielsweise säure- oder enzymkatalysierten Verfahren
durchgeführt werden. Vorzugsweise handelt es sich um Hydrolyseprodukte mit mittleren Molma
ssen im Bereich von 400 bis 500000 g/mol. Dabei ist ein Polysaccharid mit einem Dextrose-
Äquivalent (DE) im Bereich von 0,5 bis 40, insbesondere von 2 bis 30 bevorzugt, wobei DE ein
gebräuchliches Maß für die reduzierende Wirkung eines Polysaccharids im Vergleich zu Dextrose,
welche ein DE von 100 besitzt, ist. Brauchbar sind sowohl Maltodextrine mit einem DE zwischen 3
und 20 und Trockenglucosesirupe mit einem DE zwischen 20 und 37 als auch sogenannte Gelb
dextrine und Weißdextrine mit höheren Molmassen im Bereich von 2000 bis 30000 g/mol.
Bei den oxidierten Derivaten derartiger Dextrine handelt es sich um deren Umsetzungsprodukte mit
Oxidationsmitteln, welche in der Lage sind, mindestens eine Alkoholfunktion des Saccharidrings
zur Carbonsäurefunktion zu oxidieren. Derartige oxidierte Dextrine und Verfahren ihrer Herstellung
sind beispielsweise aus den europäischen Patentanmeldungen EP-A-0 232 202, EP-A-0 427 349,
EP-A-0 472 042 und EP-A-0 542 496 sowie den internationalen Patentanmeldungen
WO 92/18542, WO 93/08251, WO 93/16110, WO 94/28030, WO 95/07303, WO 95/12619 und
WO 95/20608 bekannt. Ebenfalls geeignet ist ein oxidiertes Oligosaccharid gemäß der deutschen
Patentanmeldung DE-A-196 00 018. Ein an C6 des Saccharidrings oxidiertes Produkt kann beson
ders vorteilhaft sein.
Auch Oxydisuccinate und andere Derivate von Disuccinaten, vorzugsweise Ethylendiamindi
succinat, sind weitere geeignete Cobuilder. Dabei wird Ethylendiamin-N,N'-disuccinat (EDDS) be
vorzugt in Form seiner Natrium- oder Magnesiumsalze verwendet. Weiterhin bevorzugt sind in
diesem Zusammenhang auch Glycerindisuccinate und Glycerintrisuccinate. Geeignete Einsatz
mengen liegen in zeolithhaltigen und/oder silicathaltigen Formulierungen bei 3 bis 15 Gew.-%.
Weitere brauchbare organische Cobuilder sind beispielsweise acetylierte Hydroxycarbonsäuren
bzw. deren Salze, welche gegebenenfalls auch in Lactonform vorliegen können und welche minde
stens 4 Kohlenstoffatome und mindestens eine Hydroxygruppe sowie maximal zwei Säuregruppen
enthalten. Derartige Cobuilder werden beispielsweise in der internationalen Patentanmeldung
WO 95/20029 beschrieben.
Eine weitere Substanzklasse mit Cobuildereigenschaften stellen die Phosphonate dar. Dabei han
delt es sich insbesondere um Hydroxyalkan- bzw. Aminoalkanphosphonate. Unter den Hydroxyal
kanphosphonaten ist das 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat (HEDP) von besonderer Bedeutung
als Cobuilder. Es wird vorzugsweise als Natriumsalz eingesetzt, wobei das Dinatriumsalz neutral
und das Tetranatriumsalz alkalisch (pH 9) reagiert. Als Aminoalkanphosphonate kommen vor
zugsweise Ethylendiamintetramethylenphosphonat (EDTMP), Diethylentriaminpentamethylen
phosphonat (DTPMP) sowie deren höhere Homologe in Frage. Sie werden vorzugsweise in Form
der neutral reagierenden Natriumsalze, z. B. als Hexanatriumsalz der EDTMP bzw. als Hepta- und
Octa-Natriumsalz der DTPMP, eingesetzt. Als Builder wird dabei aus der Klasse der Phosphonate
bevorzugt HEDP verwendet. Die Aminoalkanphosphonate besitzen zudem ein ausgeprägtes
Schwermetallbindevermögen. Dementsprechend kann es, insbesondere wenn die Mittel auch Blei
che enthalten, bevorzugt sein, Aminoalkanphosphonate, insbesondere DTPMP, einzusetzen, oder
Mischungen aus den genannten Phosphonaten zu verwenden.
Darüber hinaus können alle Verbindungen, die in der Lage sind, Komplexe mit Erdalkaliionen aus
zubilden, als Cobuilder eingesetzt werden.
Die Menge an Gerüststoff beträgt üblicherweise zwischen 10 und 70 Gew.-%, vorzugsweise zwi
schen 15 und 60 Gew.-% und insbesondere zwischen 20 und 50 Gew.-%, jeweils bezogen auf
den Basisformkörper. Wiederum ist die Menge an eingesetzten Buildern abhängig vom Verwen
dungszweck, so daß Bleichmitteltabletten höhere Mengen an Gerüststoffen aufweisen können
(beispielsweise zwischen 20 und 70 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 25 und 65 Gew.-% und ins
besondere zwischen 30 und 55 Gew.-%), als beispielsweise Waschmitteltabletten (üblicherweise
10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 12,5 bis 45 Gew.-% uns insbesondere zwischen 17,5 und 37,5 Gew.-%).
Die genannten Substanzen aus der Gruppe der Gerüststoffe und Cobuilder können selbstver
ständlich Bestandteil der in der Kavität enthaltenen Zusammensetzungen sein.
Bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper enthalten weiterhin ein oder mehrere Ten
sid(e). In den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern können anionische,
nichtionische, kationische und/oder amphotere Tenside beziehungsweise Mischungen aus diesen
eingesetzt werden. Bevorzugt sind aus anwendungstechnischer Sicht für Waschmitteltabletten
Mischungen aus anionischen und nichtionischen Tensiden und für Reinigungsmitteltabletten nich
tionische Tenside. Der Gesamttensidgehalt der Formkörper liegt im Falle von Waschmitteltabletten
bei 5 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Formkörpergewicht, wobei Tensidgehalte über 15 Gew.-%
bevorzugt sind, während Reinigungsmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen vorzugs
weise unter 5 Gew.-% Tensid(e) enthalten.
Als anionische Tenside werden beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate einge
setzt. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C9-13-Alkylbenzolsulfonate, Ole
finsulfonate, d. h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten sowie Disulfonaten, wie man
sie beispielsweise aus C12-18-Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch
Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließende alkalische oder saure Hydrolyse
der Sulfonierungsprodukte erhält, in Betracht. Geeignet sind auch Alkansulfonate, die aus C12-18-
Alkanen beispielsweise durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation mit anschließender Hydrolyse
bzw. Neutralisation gewonnen werden. Ebenso sind auch die Ester von α-Sulfofettsäuren (Ester
sulfonate), z. B. die α-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäu
ren geeignet.
Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Unter Fettsäureglyceri
nestern sind die Mono-, Di- und Triester sowie deren Gemische zu verstehen, wie sie bei der Her
stellung durch Veresterung von einem Monoglycerin mit 1 bis 3 Mol Fettsäure oder bei der Um
esterung von Triglyceriden mit 0,3 bis 2 Mol Glycerin erhalten werden. Bevorzugte sulfierte Fett
säureglycerinester sind dabei die Sulfierprodukte von gesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlen
stoffatomen, beispielsweise der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Myristinsäure, Laurinsäu
re, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure.
Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehal
bester der C12-C18-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol, Lauryl-, My
ristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C10-C20-Oxoalkohole und diejenigen Halbester sekundä
rer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt. Weiterhin bevorzugt sind Alk(en)ylsulfate der genannten
Kettenlänge, welche einen synthetischen, auf petrochemischer Basis hergestellten gerad
kettigen Alkylrest enthalten, die ein analoges Abbauverhalten besitzen wie die adäquaten Verbin
dungen auf der Basis von fettchemischen Rohstoffen. Aus waschtechnischem Interesse sind die
C12-C16-Alkylsulfate und C12-C15-Alkylsulfate sowie C14-C15-Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2,3-
Alkylsulfate, welche beispielsweise gemäß den US-Patentschriften 3,234,258 oder 5,075,041 her
gestellt werden und als Handelsprodukte der Shell Oil Company unter dem Namen DAN® erhalten
werden können, sind geeignete Aniontenside.
Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradkettigen oder
verzweigten C7-21-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C9-11-Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol
Ethylenoxid (EO) oder C12-18-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind geeignet. Sie werden in Reinigungs
mitteln aufgrund ihres hohen Schaumverhaltens nur in relativ geringen Mengen, beispielsweise in
Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, eingesetzt.
Weitere geeignete Aniontenside sind auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure, die auch als
Sulfosuccinate oder als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden und die Monoester und/oder
Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise Fettalkoholen und insbesondere
ethoxylierten Fettalkoholen darstellen. Bevorzugte Sulfosuccinate enthalten C8-18-Fettalkoholreste
oder Mischungen aus diesen. Insbesondere bevorzugte Sulfosuccinate enthalten einen Fettalko
holrest, der sich von ethoxylierten Fettalkoholen ableitet, die für sich betrachtet nichtionische Ten
side darstellen (Beschreibung siehe unten). Dabei sind wiederum Sulfosuccinate, deren Fettal
kohol-Reste sich von ethoxylierten Fettalkoholen mit eingeengter Homologenverteilung ableiten,
besonders bevorzugt. Ebenso ist es auch möglich, Alk(en)ylbernsteinsäure mit vorzugsweise 8 bis
18 Kohlenstoffatomen in der Alk(en)ylkette oder deren Salze einzusetzen.
Als weitere anionische Tenside kommen insbesondere Seifen in Betracht. Geeignet sind gesättigte
Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, hy
drierte Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, z. B. Kokos-,
Palmkern- oder Talgfettsäuren, abgeleitete Seifengemische.
Die anionischen Tenside einschließlich der Seifen können in Form ihrer Natrium-, Kalium- oder
Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-, Di- oder Triethanolamin,
vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze,
insbesondere in Form der Natriumsalze vor.
Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte, insbe
sondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 1 bis 12 Mol
Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-
Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten
kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alko
holethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z. B.
aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol
bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise C12-14-Alkohole mit
3 EO oder 4 EO, C9-11-Alkohol mit 7 EO, C13-15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C12-18-
Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C12-14-
Alkohol mit 3 EO und C12-18-Alkohol mit 5 EO. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen stati
stische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein
können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow
range ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole
mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Talgfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30
EO oder 40 EO.
Außerdem können als weitere nichtionische Tenside auch Alkylglykoside der allgemeinen Formel
RO(G)x eingesetzt werden, in der R einen primären geradkettigen oder methylverzweigten, insbe
sondere in 2-Stellung methylverzweigten aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18
C-Atomen bedeutet und G das Symbol ist, das für eine Glykoseeinheit mit 5 oder 6 C-Atomen,
vorzugsweise für Glucose, steht. Der Oligomerisierungsgrad x, der die Verteilung von Mono
glykosiden und Oligoglykosiden angibt, ist eine beliebige Zahl zwischen 1 und 10; vorzugsweise
liegt x bei 1,2 bis 1,4.
Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als alleiniges
nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nichtionischen Tensiden eingesetzt wer
den, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte und propoxylierte Fettsäurealkyl
ester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, insbesondere Fett
säuremethylester, wie sie beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung JP 58/217598 be
schrieben sind oder die vorzugsweise nach dem in der internationalen Patentanmeldung WO-A-
90/13533 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokosalkyl-N,N-
dimethylaminoxid und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und der Fettsäurealkanolamide
können geeignet sein. Die Menge dieser nichtionischen Tenside beträgt vorzugsweise nicht mehr
als die der ethoxylierten Fettalkohole, insbesondere nicht mehr als die Hälfte davon.
Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel (X),
in der RCO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R1 für Wasserstoff,
einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder
verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hydroxylgruppen
steht. Bei den Polyhydroxyfettsäureamiden handelt es sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise
durch reduktive Aminierung eines reduzierenden Zuckers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder
einem Alkanolamin und nachfolgende Acylierung mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester
oder einem Fettsäurechlorid erhalten werden können.
Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der Formel (XI),
in der R für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen,
R1 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest mit 2 bis 8 Kohlen
stoffatomen und R2 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest
oder einen Oxy-Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, wobei C1-4-Alkyl- oder Phenylreste
bevorzugt sind und [Z] für einen linearen Polyhydroxyalkylrest steht, dessen Alkylkette mit minde
stens zwei Hydroxylgruppen substituiert ist, oder alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder pro
poxylierte Derivate dieses Restes.
[Z] wird vorzugsweise durch reduktive Aminierung eines reduzierten Zuckers erhalten, beispiels
weise Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose. Die N-Alkoxy- oder
N-Aryloxy-substituierten Verbindungen können dann beispielsweise nach der Lehre der internatio
nalen Anmeldung WO-A-95/07331 durch Umsetzung mit Fettsäuremethylestern in Gegenwart ei
nes Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide überführt werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind als Waschmitteltabletten Wasch- und Reinigungsmit
telformkörper bevorzugt, die anionische(s) und nichtionische(s) Tensid(e) enthalten, wobei anwen
dungstechnische Vorteile aus bestimmten Mengenverhältnissen, in denen die einzelnen Tensid
klassen eingesetzt werden, resultieren können.
So sind beispielsweise Wasch- und Reinigungsmittelformkörper besonders bevorzugt, bei denen
das Verhältnis von Aniontensid(en) zu Niotensid(en) zwischen 10 : 1 und 1 : 10, vorzugsweise zwi
schen 7,5 : 1 und 1 : 5 und insbesondere zwischen 5 : 1 und 1 : 2 beträgt. Bevorzugt sind auch Wasch-
und Reinigungsmittelformkörper, die Tensid(e), vorzugsweise anionische(s) und/oder nichtionische(s)
Tensid(e), in Mengen von 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise von 7,5 bis 35 Gew.-%, beson
ders bevorzugt von 10 bis 30 Gew.-% uns insbesondere von 12,5 bis 25 Gew.-%, jeweils bezogen
auf das Formkörpergewicht, enthalten.
Es kann aus anwendungstechnischer Sicht Vorteile haben, wenn bestimmte Tensidklassen in eini
gen Phasen der Wasch- und Reinigungsmittelformkörper oder im gesamten Formkörper, d. h. in
allen Phasen, nicht enthalten sind. Eine weitere wichtige Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung sieht daher vor, daß mindestens eine Phase der Formkörper frei von nichtionischen Tensiden
ist.
Umgekehrt kann aber auch durch den Gehalt einzelner Phasen oder des gesamten Formkörpers,
d. h. aller Phasen, an bestimmten Tensiden ein positiver Effekt erzielt werden. Das Einbringen der
oben beschriebenen Alkylpolyglycoside hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, so daß Wasch- und
Reinigungsmittelformkörper bevorzugt sind, in denen mindestens eine Phase der Formkörper Al
kylpolyglycoside enthält.
Ähnlich wie bei den nichtionischen Tensiden können auch aus dem Weglassen von anionischen
Tensiden aus einzelnen oder allen Phasen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper resultieren, die
sich für bestimmte Anwendungsgebiete besser eignen. Es sind daher im Rahmen der vorliegenden
Erfindung auch Wasch- und Reinigungsmittelformkörper denkbar, bei denen mindestens eine Pha
se der Formkörper frei von anionischen Tensiden ist.
Wie bereits erwähnt, beschränkt sich der Einsatz von Tensiden bei Reinigungsmitteltabletten für
das maschinelle Geschirrspülen vorzugsweise auf den Einsatz nichtionischer Tenside in geringen
Mengen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt als Reinigungsmitteltabletten einzuset
zende Wasch- und Reinigungsmittelformkörper sind dadurch gekennzeichnet, daß der Basisform
körper Gesamttensidgehalte unterhalb von 5 Gew.-%. vorzugsweise unterhalb von 4 Gew.-%, be
sonders bevorzugt unterhalb von 3 Gew.-% und insbesondere unterhalb von 2 Gew.-%, jeweils
bezogen auf das Gewicht des Basisformkörpers, aufweist. Als Tenside werden in maschinellen Ge
schirrspülmitteln üblicherweise lediglich schwachschäumende nichtionische Tenside eingesetzt. Ver
treter aus den Gruppen der anionischen, kationischen oder amphoteren Tenside haben dagegen eine
geringere Bedeutung. Mit besonderem Vorzug enthalten die erfindungsgemäßen Reinigungsmittel
formkörper für das maschinellen Geschirrspülen nichtionische Tenside, insbesondere nichtionische
Tenside aus der Gruppe der alkoxylierten Alkohole. Als nichtionische Tenside werden vorzugswei
se alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8
bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in
denen der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare
und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkohol
resten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen
nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z. B. aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol,
und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alko
holen gehören beispielsweise C12-14-Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C9-11-Alkohol mit 7 EO, C13-15-
Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C12-18-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mi
schungen aus diesen, wie Mischungen aus C12-14-Alkohol mit 3 EO und C12-18-Alkohol mit 5 EO.
Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles
Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen
eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow range ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen
nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Bei
spiele hierfür sind Talgfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.
Insbesondere bei der erfindungsgemäßen Herstellung von Waschmittelformkörpern oder Reini
gungsmittelformkörpern für das maschinelle Geschirrspülen ist es bevorzugt, daß die Wasch- und
Reinigungsmittelformkörper ein nichtionisches Tensid enthalten, das einen Schmelzpunkt oberhalb
Raumtemperatur aufweist. Demzufolge enthält mindestens eine der verformbaren Massen im er
findungsgemäßen Verfahren bevorzugt ein nichtionisches Tensid mit einem Schmelzpunkt ober
halb von 20°C. Bevorzugt einzusetzende nichtionische Tenside weisen Schmelzpunkte oberhalb
von 25°C auf, besonders bevorzugt einzusetzende nichtionische Tenside haben Schmelzpunkte
zwischen 25 und 60°C, insbesondere zwischen 26,6 und 43,3°C.
Geeignete nichtionische Tenside, die Schmelz- bzw. Erweichungspunkte im genannten Tempera
turbereich aufweisen, sind beispielsweise schwachschäumende nichtionische Tenside, die bei
Raumtemperatur fest oder hochviskos sein können. Werden bei Raumtemperatur hochviskose
Niotenside eingesetzt, so ist bevorzugt, daß diese eine Viskosität oberhalb von 20 Pas, vorzugs
weise oberhalb von 35 Pas und insbesondere oberhalb 40 Pas aufweisen. Auch Niotenside, die bei
Raumtemperatur wachsartige Konsistenz besitzen, sind bevorzugt.
Bevorzugt als bei Raumtemperatur feste einzusetzende Niotenside stammen aus den Gruppen der
alkoxylierten Niotenside, insbesondere der ethoxylierten primären Alkohole und Mischungen dieser
Tenside mit strukturell komplizierter aufgebauten Tensiden wie Polyoxypropy
len/Polyoxyethylen/Polyoxypropylen (PQ/EO/PO)-Tenside. Solche (PO/EO/PO)-Niotenside zeich
nen sich darüber hinaus durch gute Schaumkontrolle aus.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das nichtionische Tenside
mit einem Schmelzpunkt oberhalb Raumtemperatur ein ethoxyliertes Niotensid, das aus der Reak
tion von einem Monohydroxyalkanol oder Alkylphenol mit 6 bis 20 C-Atomen mit vorzugsweise
mindestens 12 Mol, besonders bevorzugt mindestens 15 Mol, insbesondere mindestens 20 Mol
Ethylenoxid pro Mol Alkohol bzw. Alkylphenol hervorgegangen ist.
Ein besonders bevorzugtes bei Raumtemperatur festes, einzusetzendes Niotensid wird aus einem
geradkettigen Fettalkohol mit 16 bis 20 Kohlenstoffatomen (C16-20-Alkohol), vorzugsweise einem
C18-Alkohol und mindestens 12 Mol, vorzugsweise mindestens 15 Mol und insbesondere minde
stens 20 Mol Ethylenoxid gewonnen. Hierunter sind die sogenannten "narrow range ethoxylates"
(siehe oben) besonders bevorzugt.
Das bei Raumtemperatur feste Niotensid besitzt vorzugsweise zusätzlich Propylenoxideinheiten im
Molekül. Vorzugsweise machen solche PO-Einheiten bis zu 25 Gew.-%, besonders bevorzugt bis
zu 20 Gew.-% und insbesondere bis zu 15 Gew.-% der gesamten Molmasse des nichtionischen
Tensids aus. Besonders bevorzugte nichtionische Tenside sind ethoxylierte Monohydroxyalkanole
oder Alkylphenole, die zusätzlich Polyoxyethylen-Polyoxypropylen Blockcopolymereinheiten auf
weisen. Der Alkohol- bzw. Alkylphenolteil solcher Niotensidmoleküle macht dabei vorzugsweise
mehr als 30 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 50 Gew.-% und insbesondere mehr als 70 Gew.-%
der gesamten Molmasse solcher Niotenside aus.
Weitere besonders bevorzugt einzusetzende Niotenside mit Schmelzpunkten oberhalb Raumtem
peratur enthalten 40 bis 70% eines Polyoxypropylen/Polyoxyethylen/Polyoxypropylen-
Blockpolymerblends, der 75 Gew.-% eines umgekehrten Block-Copolymers von Polyoxyethylen
und Polyoxypropylen mit 17 Mol Ethylenoxid und 44 Mol Propylenoxid und 25 Gew.-% eines Block-
Copolymers von Polyoxyethylen und Polyoxypropylen, initiiert mit Trimethylolpropan und enthal
tend 24 Mol Ethylenoxid und 99 Mol Propylenoxid pro Mol Trimethylolpropan.
Nichtionische Tenside, die mit besonderem Vorzug eingesetzt werden können, sind beispielsweise
unter dem Namen Poly Tergent® SLF-18 von der Firma Olin Chemicals erhältlich.
Ein weiter bevorzugtes Tensid läßt sich durch die Formel
R1O[CH2CH(CH3)O]x[CH2CH2CH2O]y[CH2CH(OH)R2]
beschreiben, in der R1 für einen linearen oder verzweigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit
4 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Mischungen hieraus steht, R2 einen linearen oder verzweigten
Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 26 Kohlenstoffatomen oder Mischungen hieraus bezeichnet und x
für Werte zwischen 0,5 und 1,5 und y für einen Wert von mindestens 15 steht.
Weitere bevorzugt einsetzbare Niotenside sind die endgruppenverschlossenen Poly(oxyalkylierten)
Niotenside der Formel
R1O[CH2CH(R3)O]x[CH2]kCH(OH)[CH2]jOR2
in der R1 und R2 für lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte aliphatische oder aroma
tische Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen stehen, R3 für H oder einen Methyl-,
Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl, n-Butyl-, 2-Butyl- oder 2-Methyl-2-Butylrest steht, x für Werte zwi
schen 1 und 30, k und j für Werte zwischen 1 und 12, vorzugsweise zwischen 1 und 5 stehen.
Wenn der Wert x ≧ 2 ist, Rann jedes R3 in der obenstehenden Formel unterschiedlich sein. R1 und
R2 sind vorzugsweise lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aro
matische Kohlenwasserstoffreste mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, wobei Reste mit 8 bis 18 C-
Atomen besonders bevorzugt sind. Für den Rest R3 sind H, -CH3 oder -CH2CH3 besonders bevor
zugt. Besonders bevorzugte Werte für x liegen im Bereich von 1 bis 20, insbesondere von 6 bis 15.
Wie vorstehend beschrieben, kann jedes R3 in der obenstehenden Formel unterschiedlich sein,
falls x ≧ 2 ist. Hierdurch kann die Alkylenoxideinheit in der eckigen Klammer variiert werden. Steht
x beispielsweise für 3, kann der Rest R3 ausgewählt werden, um Ethylenoxid-(R3=H) oder Pro
pylenoxid-(R3=CH3) Einheiten zu bilden, die in jedweder Reihenfolge aneinandergefügt sein kön
nen, beispielsweise (EO)(PO)(EO), (EO)(EO)(PO), (EO)(EO)(EO), (PO)(EO)(PO), (PO)(PO)(EO)
und (PO)(PO)(PO). Der Wert 3 für x ist hierbei beispielhaft gewählt worden und kann durchaus
größer sein, wobei die Variationsbreite mit steigenden x-Werten zunimmt und beispielsweise eine
große Anzahl (EO)-Gruppen, kombiniert mit einer geringen Anzahl (PO)-Gruppen einschließt, oder
umgekehrt.
Insbesondere bevorzugte endgruppenverschlossenen Poly(oxyalkylierte) Alkohole der obenste
henden Formel weisen Werte von k = 1 und j = 1 auf, so daß sich die vorstehende Formel zu
R1O[CH2CH(R3)O]xCH2CH(OH)CH2OR2
vereinfacht. In der letztgenannten Formel sind R1, R2 und R3 wie oben definiert und x steht für
Zahlen von 1 bis 30, vorzugsweise von 1 bis 20 und insbesondere von 6 bis 18. Besonders bevor
zugt sind Tenside, bei denen die Reste R1 und R2 9 bis 14 C-Atome aufweisen, R3 für H steht und
x Werte von 6 bis 15 annimmt.
Um den Zerfall hochverdichteter Formkörper zu erleichtern, ist es möglich, Desintegrationshilfs
mittel, sogenannte Tablettensprengmittel, in die Basisformkörper einzuarbeiten, um die Zerfalls
zeiten zu verkürzen. Unter Tablettensprengmitteln bzw. Zerfallsbeschleunigern werden gemäß
Römpp (9. Auflage, Bd. 6, S. 4440) und Voigt "Lehrbuch der pharmazeutischen Technologie" (6.
Auflage, 1987, S. 182-184) Hilfsstoffe verstanden, die für den raschen Zerfall von Tabletten in
Wasser oder Magensaft und für die Freisetzung der Pharmaka in resorbierbarer Form sorgen.
Diese Stoffe, die auch aufgrund ihrer Wirkung als "Spreng"mittel bezeichnet werden, vergrößern
bei Wasserzutritt ihr Volumen, wobei einerseits das Eigenvolumen vergrößert (Quellung), andererseits
auch über die Freisetzung von Gasen ein Druck erzeugt werden kann, der die Tablette in
kleinere Partikel zerfallen läßt. Altbekannte Desintegrationshilfsmittel sind beispielsweise Carbo
nat/Citronensäure-Systeme, wobei auch andere organische Säuren eingesetzt werden können.
Quellende Desintegrationshilfsmittel sind beispielsweise synthetische Polymere wie Polyvinylpyrro
lidon (PVP) oder natürliche Polymere bzw. modifizierte Naturstoffe wie Cellulose und Stärke und
ihre Derivate, Alginate oder Casein-Derivate.
Bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper enthalten 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 3
bis 7 Gew.-% und insbesondere 4 bis 6 Gew.-% eines oder mehrerer Desintegrationshilfsmittel,
jeweils bezogen auf das Formkörpergewicht. Enthält nur der Basisformkörper Desintegrations
hilfsmittel, so beziehen sich die genannten Angaben nur auf das Gewicht des Basisformkörpers.
Als bevorzugte Desintegrationsmittel werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Desintegrati
onsmittel auf Cellulosebasis eingesetzt, so daß bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkör
per ein solches Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vor
zugsweise 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere 4 bis 6 Gew.-% enthalten. Reine Cellulose weist die
formale Bruttozusammensetzung (C6H10O5)n auf und stellt formal betrachtet ein β-1,4-Polyacetal
von Cellobiose dar, die ihrerseits aus zwei Molekülen Glucose aufgebaut ist. Geeignete Cellulosen
bestehen dabei aus ca. 500 bis 5000 Glucose-Einheiten und haben demzufolge durchschnittliche
Molmassen von 50.000 bis 500.000. Als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis verwendbar sind
im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Cellulose-Derivate, die durch polymeranaloge Reak
tionen aus Cellulose erhältlich sind. Solche chemisch modifizierten Cellulosen umfassen dabei
beispielsweise Produkte aus Veresterungen bzw. Veretherungen, in denen Hydroxy-
Wasserstoffatome substituiert wurden. Aber auch Cellulosen, in denen die Hydroxy-Gruppen ge
gen funktionelle Gruppen, die nicht über ein Sauerstoffatom gebunden sind, ersetzt wurden, lassen
sich als Cellulose-Derivate einsetzen. In die Gruppe der Cellulose-Derivate fallen beispielsweise
Alkalicellulosen, Carboxymethylcellulose (CMC), Celluloseester und -ether sowie Aminocellulosen.
Die genannten Cellulosederivate werden vorzugsweise nicht allein als Desintegrationsmittel auf
Cellulosebasis eingesetzt, sondern in Mischung mit Cellulose verwendet. Der Gehalt dieser Mi
schungen an Cellulosederivaten beträgt vorzugsweise unterhalb 50 Gew.-%, besonders bevorzugt
unterhalb 20 Gew.-%, bezogen auf das Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis. Besonders be
vorzugt wird als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis reine Cellulose eingesetzt, die frei von
Cellulosederivaten ist.
Die als Desintegrationshilfsmittel eingesetzte Cellulose wird vorzugsweise nicht in feinteiliger Form
eingesetzt, sondern vor dem Zumischen zu den zu verpressenden Vorgemischen in eine gröbere
Form überführt, beispielsweise granuliert oder kompaktiert. Wasch- und Reinigungsmittelformkör
per, die Sprengmittel in granularer oder gegebenenfalls cogranulierter Form enthalten, werden in
den deutschen Patentanmeldungen DE 197 09 991 (Stefan Herzog) und DE 197 10 254 (Henkel)
sowie der internationalen Patentanmeldung WO 98/40463 (Henkel) beschrieben. Diesen Schriften
sind auch nähere Angaben zur Herstellung granulierter, kompaktierter oder cogranulierter Cellulo
sesprengmittel zu entnehmen. Die Teilchengrößen solcher Desintegrationsmittel liegen zumeist
oberhalb 200 µm, vorzugsweise zu mindestens 90 Gew.-% zwischen 300 und 1600 µm und insbe
sondere zu mindestens 90 Gew.-% zwischen 400 und 1200 µm. Die vorstehend genannten und in
den zitierten Schriften näher beschriebenen gröberen Desintegrationshilfsmittel auf Cellulosebasis
sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt als Desintegrationshilfsmittel einzusetzen
und im Handel beispielsweise unter der Bezeichnung Arbocel® TF-30-HG von der Firma Retten
maier erhältlich.
Als weiteres Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis oder als Bestandteil dieser Komponente kann
mikrokristalline Cellulose verwendet werden. Diese mikrokristalline Cellulose wird durch partielle
Hydrolyse von Cellulosen unter solchen Bedingungen erhalten, die nur die amorphen Bereiche (ca.
30% der Gesamt-Cellulosemasse) der Cellulosen angreifen und vollständig auflösen, die kristalli
nen Bereiche (ca. 70%) aber unbeschadet lassen. Eine nachfolgende Desaggregation der durch
die Hydrolyse entstehenden mikrofeinen Cellulosen liefert die mikrokristallinen Cellulosen, die Pri
märteilchengrößen von ca. 5 µm aufweisen und beispielsweise zu Granulaten mit einer mittleren
Teilchengröße von 200 µm kompaktierbar sind.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper ent
halten zusätzlich ein Desintegrationshilfsmittel, vorzugsweise ein Desintegrationshilfsmittel auf
Cellulosebasis, vorzugsweise in granularer, cogranulierter oder kompaktierter Form, in Mengen
von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere von 4 bis 6 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das Formkörpergewicht.
Die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper können darüber hinaus sowohl
im Basisformkörper als auch in der Kavität ein gasentwickelndes Brausesystem enthalten. Das
gasentwickelnde Brausesystem kann aus einer einzigen Substanz bestehen, die bei Kontakt mit
Wasser ein Gas freisetzt. Unter diesen Verbindungen ist insbesondere das Magnesiumperoxid zu
nennen, das bei Kontakt mit Wasser Sauerstoff freisetzt. Üblicherweise besteht das gasfreisetzen
de Sprudelsystem jedoch seinerseits aus mindestens zwei Bestandteilen, die miteinander unter
Gasbildung reagieren. Während hier eine Vielzahl von Systemen denk- und ausführbar ist, die
beispielsweise Stickstoff, Sauerstoff oder Wasserstoff freisetzen, wird sich das in den erfindungs
gemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern eingesetzte Sprudelsystem sowohl anhand
ökonomischer als auch anhand ökologischer Gesichtspunkte auswählen lassen. Bevorzugte Brau
sesysteme bestehen aus Alkalimetallcarbonat und/oder -hydrogencarbonat sowie einem Acidifizie
rungsmittel, das geeignet ist, aus den Alkalimetallsalzen in wäßrige Lösung Kohlendioxid freizuset
zen.
Bei den Alkalimetallcarbonaten bzw. -hydrogencarbonaten sind die Natrium- und Kaliumsalze aus
Kostengründen gegenüber den anderen Salzen deutlich bevorzugt. Selbstverständlich müssen
nicht die betreffenden reinen Alkalimetallcarbonate bzw. -hydrogencarbonate eingesetzt werden;
vielmehr können Gemische unterschiedlicher Carbonate und Hydrogencarbonate bevorzugt sein.
In bevorzugten Wasch- und Reinigungsmittelformkörper werden als Brausesystem 2 bis 20 Gew.-
%, vorzugsweise 3 bis 15 Gew.-% und insbesondere 5 bis 10 Gew.-% eines Alkalimetallcarbonats
oder -hydrogencarbonats sowie 1 bis 15, vorzugsweise 2 bis 12 und insbesondere 3 bis 10 Gew.-
% eines Acidifizierungsmittels, jeweils bezogen auf den gesamten Formkörper, eingesetzt.
Als Acidifizierungsmittel, die aus den Alkalisalzen in wäßriger Lösung Kohlendioxid freisetzen, sind
beispielsweise Borsäure sowie Alkalimetallhydrogensulfate, Alkalimetalldihydrogenphosphate und
andere anorganische Salze einsetzbar. Bevorzugt werden allerdings organische Acidifizierungs
mittel verwendet, wobei die Citronensäure ein besonders bevorzugtes Acidifizierungsmittel ist.
Einsetzbar sind aber auch insbesondere die anderen festen Mono-, Oligo- und Polycarbonsäuren.
Aus dieser Gruppe wiederum bevorzugt sind Weinsäure, Bernsteinsäure, Malonsäure, Adipinsäu
re, Maleinsäure, Fumarsäure, Oxalsäure sowie Polyacrylsäure. Organische Sulfonsäuren wie Ami
dosulfonsäure sind ebenfalls einsetzbar. Kommerziell erhältlich und als Acidifizierungsmittel im
Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls bevorzugt einsetzbar ist Sokalan® DCS (Warenzei
chen der BASF), ein Gemisch aus Bernsteinsäure (max. 31 Gew.-%), Glutarsäure (max. 50 Gew.-
%) und Adipinsäure (max. 33 Gew.-%).
Bevorzugt sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Wasch- und Reingungsmittelformkörper,
bei denen als Acidifizierungsmittel im Brausesystem ein Stoff aus der Gruppe der organischen Di-,
Tri- und Oligocarbonsäuren bzw. Gemische aus diesen eingesetzt werden.
Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H2O2 liefernden Verbindungen haben das Natri
umperborattetrahydrat und das Natriumperboratmonohydrat besondere Bedeutung. Weitere
brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise Natriumpercarbonat, Peroxypyrophosphate, Citratper
hydrate sowie H2O2 liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Perbenzoate, Peroxophthalate,
Diperazelainsäure, Phthaloiminopersäure oder Diperdodecandisäure. Erfindungsgemäße Reini
gungsmittel können auch Bleichmittel aus der Gruppe der organischen Bleichmittel enthalten. Typi
sche organische Bleichmittel sind die Diacylperoxide, wie z. B. Dibenzoylperoxid. Weitere typische
organische Bleichmittel sind die Peroxysäuren, wobei als Beispiele besonders die Alkylperoxysäu
ren und die Arylperoxysäuren genannt werden. Bevorzugte Vertreter sind (a) die Peroxybenzoe
säure und ihre ringsubstituierten Derivate, wie Alkylperoxybenzoesäuren, aber auch Peroxy-α-
Naphtoesäure und Magnesiummonoperphthalat, (b) die aliphatischen oder substituiert aliphati
schen Peroxysäuren, wie Peroxylaurinsäure, Peroxystearinsäure, ε-Phthalimido
peroxycapronsäure [Phthaloiminoperoxyhexansäure (PAP)], o-Carboxybenzamidoperoxycapronsäure,
N-nonenylamidoperadipinsäure und N-nonenylamidopersuccinate, und (c) aliphati
sche und araliphatische Peroxydicarbonsäuren, wie 1,12-Diperoxycarbonsäure, 1,9-
Diperoxyazelainsäure, Diperocysebacinsäure, Diperoxybrassylsäure, die Diperoxy-phthalsäuren, 2-
Decyldiperoxybutan-1,4-disäure, N,N-Terephthaloyl-di(6-aminopercapronsäue) können eingesetzt
werden.
Als Bleichmittel in den erfindungsgemäßen Reinigungsmittelformkörpern für das maschinelle
Geschirrspülen können auch Chlor oder Brom freisetzende Substanzen eingesetzt werden. Unter den
geeigneten Chlor oder Brom freisetzenden Materialien kommen beispielsweise heterocyclische N-
Brom- und N-Chloramide, beispielsweise Trichlorisocyanursäure, Tribromisocyanursäure,
Dibromisocyanursäure und/oder Dichlorisocyanursäure (DICA) und/oder deren Salze mit Kationen wie
Kalium und Natrium in Betracht. Hydantoinverbindungen, wie 1,3-Dichlor-5,5-dimethylhydanthoin sind
ebenfalls geeignet.
Die Bleichmittel werden in maschinellen Geschirrspülmitteln üblicherweise in Mengen von 1 bis 30 Gew.-%,
vorzugsweise von 2,5 bis 20 Gew.-% und insbesondere von 5 bis 15 Gew.-%, jeweils
bezogen auf das Mittel, eingesetzt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung beziehen sich die
genannten Mengenanteile auf das Gewicht des Basisformkörpers.
Bleichaktivatoren, die die Wirkung der Bleichmittel unterstützen, können ebenfalls Bestandteil des
Basisformkörpers sein. Bekannte Bleichaktivatoren sind Verbindungen, die eine oder mehrere N-
bzw. O-Acylgruppen enthalten, wie Substanzen aus der Klasse der Anhydride, der Ester, der Imide
und der acylierten Imidazole oder Oxime. Beispiele sind Tetraacetylethylendiamin TAED, Tetraa
cetylmethylendiamin TAMD und Tetraacetylhexylendiamin TAHD, aber auch Pentaacetylglucose
PAG, 1,5-Diacetyl-2,2-dioxohexahydro-1,3,5-triazin DADHT und Isatosäureanhydrid ISA.
Als Bleichaktivatoren können Verbindungen, die unter Perhydrolysebedingungen aliphatische
Peroxocarbonsäuren mit vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, insbesondere 2 bis 4 C-Atomen,
und/oder gegebenenfalls substituierte Perbenzoesäure ergeben, eingesetzt werden. Geeignet sind
Substanzen, die O- und/oder N-Acylgruppen der genannten C-Atomzahl und/oder gegebenenfalls
substituierte Benzoylgruppen tragen. Bevorzugt sind mehrfach acylierte Alkylendiamine,
insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), acylierte Triazinderivate, insbesondere 1,5-
Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazin (DADHT), acylierte Glykolurile, insbesondere
Tetraacetylglykoluril (TAGU), N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), acylierte
Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso-
NOBS), Carbonsäureanhydride, insbesondere Phthalsäureanhydrid, acylierte mehrwertige
Alkohole, insbesondere Triacetin, Ethylenglykoldiacetat, 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran, n-Methyl-
Morpholinium-Acetonitril-Methylsulfat (MMA), und die aus den deutschen Patentanmeldungen
DE 196 16 693 und DE 196 16 767 bekannten Enolester sowie acetyliertes Sorbitol und Mannitol
beziehungsweise deren Mischungen (SORMAN), acylierte Zuckerderivate, insbesondere
Pentaacetylglukose (PAG), Pentaacetylfruktose, Tetraacetylxylose und Octaacetyllactose sowie
acetyliertes, gegebenenfalls N-alkyliertes Glucamin und Gluconolacton, und/oder N-acylierte
Lactame, beispielsweise N-Benzoylcaprolactam. Hydrophil substituierte Acylacetale und
Acyllactame werden ebenfalls bevorzugt eingesetzt. Auch Kombinationen konventioneller
Bleichaktivatoren können eingesetzt werden. Die Bleichaktivatoren werden in maschinellen
Geschirrspülmitteln üblicherweise in Mengen von 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 0,25 bis 15 Gew.-%
und insbesondere von 1 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Mittel, eingesetzt. Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung beziehen sich die genannten Mengenanteile auf das Gewicht des
Basisformkörpers.
Zusätzlich zu den konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können auch soge
nannte Bleichkatalysatoren in die Aktivsubstanzpartikel eingearbeitet werden. Bei diesen Stoffen
handelt es sich um bleichverstärkende Übergangsmetallsalze bzw. Übergangsmetallkomplexe wie
beispielsweise Mn-, Fe-, Co-, Ru- oder Mo-Salenkomplexe oder -carbonylkomplexe. Auch Mn-,
Fe-, Co-, Ru-, Mo-, Ti-, V- und Cu-Komplexe mit N-haltigen Tripod-Liganden sowie Co-, Fe-, Cu-
und Ru-Amminkomplexe sind als Bleichkatalysatoren verwendbar.
Bevorzugt werden Bleichaktivatoren aus der Gruppe der mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbe
sondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid
(NOSI), acylierte Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat
(n- bzw. iso-NOBS), n-Methyl-Morpholinium-Acetonitril-Methylsulfat (MMA), vorzugsweise in Men
gen bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,1 Gew.-% bis 8 Gew.-%, besonders 2 bis 8 Gew.-% und be
sonders bevorzugt 2 bis 6 Gew.-% bezogen auf das gesamte Mittel, eingesetzt.
Bleichverstärkende Übergangsmetallkomplexe, insbesondere mit den Zentralatomen Mn, Fe, Co,
Cu, Mo, V, Ti und/oder Ru, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Mangan und/oder Cobaltsal
ze und/oder -komplexe, besonders bevorzugt der Cobalt(ammin)-Komplexe, der Cobalt(acetat)-
Komplexe, der Cobalt(Carbonyl)-Komplexe, der Chloride des Cobalts oder Mangans, des Mangan
sulfats werden in üblichen Mengen, vorzugsweise in einer Menge bis zu 5 Gew.-%, insbesondere
von 0,0025 Gew.-% bis 1 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0,01 Gew.-% bis 0,25 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das gesamte Mittel, eingesetzt. Aber in spezielle Fällen kann auch mehr
Bleichaktivator eingesetzt werden.
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, die dadurch gekennzeichnet sind, daß der Basisformkör
per Bleichmittel aus der Gruppe der Sauerstoff- oder Halogen-Bleichmittel, insbesondere der
Chlorbleichmittel, unter besonderer Bevorzugung von Natriumperborat und Natriumpercarbonat, in
Mengen von 2 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 20 Gew.-% und insbesondere von 10 bis 15 Gew.-%
jeweils bezogen auf das Gewicht des Basisformkörpers Masse, enthält, sind eine erfin
dungsgemäß bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Es ist ebenfalls bevorzugt, daß der Basisformkörper und/oder die Aktivsubstanz(en) in der Kavität
Bleichaktivatoren enthalten. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, bei denen der Basisformkör
per Bleichaktivatoren aus den Gruppen der mehrfach acylierten Alkylendiamine, insbesondere
Tetraacetylethylendiamin (TAED), der N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI),
der acylierten Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n-
bzw. iso-NOBS) und n-Methyl-Morpholinium-Acetonitril-Methylsulfat (MMA), in Mengen von 0,25
bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 10 Gew.-% und insbesondere von 1 bis 5 Gew.-%, je
weils bezogen auf das Gewicht des Basisformkörpers, enthält, sind ebenfalls bevorzugt.
Die erfindungsgemäßen Reinigungsmittelformkörper können insbesondere im Basisformkörper
zum Schutze des Spülgutes oder der Maschine Korrosionsinhibitoren enthalten, wobei besonders
Silberschutzmittel im Bereich des maschinellen Geschirrspülens eine besondere Bedeutung ha
ben. Einsetzbar sind die bekannten Substanzen des Standes der Technik. Allgemein können vor
allem Silberschutzmittel ausgewählt aus der Gruppe der Triazole, der Benzotriazole, der Bisben
zotriazole, der Aminotriazole, der Alkylaminotriazole und der Übergangsmetallsalze oder
-komplexe eingesetzt werden. Besonders bevorzugt zu verwenden sind Benzotriazol und/oder Al
kylaminotriazol. Man findet in Reinigerformulierungen darüber hinaus häufig aktivchlorhaltige Mittel,
die das Korrodieren der Silberoberfläche deutlich vermindern können. In chlorfreien Reinigern wer
den besonders Sauerstoff- und stickstoffhaltige organische redoxaktive Verbindungen, wie zwei-
und dreiwertige Phenole, z. B. Hydrochinon, Brenzkatechin, Hydroxyhydrochinon, Gallussäure,
Phloroglucin, Pyrogallol bzw. Derivate dieser Verbindungsklassen. Auch salz- und komplexartige
anorganische Verbindungen, wie Salze der Metalle Mn, Ti, Zr, Hf, V, Co und Ce finden häufig Ver
wendung. Bevorzugt sind hierbei die Übergangsmetallsalze, die ausgewählt sind aus der Gruppe
der Mangan und/oder Cobaltsalze und/oder -komplexe, besonders bevorzugt der Cobalt(ammin)-
Komplexe, der Cobalt(acetat)-Komplexe, der Cobalt-(Carbonyl)-Komplexe, der Chloride des
Cobalts oder Mangans und des Mangansulfats. Ebenfalls können Zinkverbindungen zur Verhinde
rung der Korrosion am Spülgut eingesetzt werden.
In im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugten Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern
enthält der Basisformkörper Silberschutzmittel aus der Gruppe der Triazole, der Benzotriazole, der
Bisbenzotriazole, der Aminotriazole, der Alkylaminotriazole und der Übergangsmetallsalze oder
-komplexe, besonders bevorzugt Benzotriazol und/oder Alkylaminotriazol, in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-%,
vorzugsweise von 0,05 bis 4 Gew.-% und insbesondere von 0,5 bis 3 Gew.-%, jeweils
bezogen auf das Gewicht des Basisformkörpers.
Selbstverständlich kann aber auch die Kavität Silberschutzmittel enthalten, wobei der Basisform
körper entweder ebenfalls Silberschutzmittel enthält oder frei von solchen Verbindungen ist.
Neben den vorstehend genannten Inhaltsstoffen bieten sich weitere Substanzklassen zur Inkorpo
ration in Wasch- und Reinigungsmittel an. So sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper bevor
zugt, bei denen der Basisformkörper weiterhin einen oder mehrere Stoffe aus den Gruppen der
Enzyme, Korrosionsinhibitoren. Belagsinhibitoren, Cobuilder, Farb- und/oder Duftstoffe in Ge
samtmengen von 6 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 7,5 bis 25 Gew.-% und insbesondere von 10
bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Basisformkörpers, enthält.
Neben den genannten Bestandteilen Builder, Tensid, Desintegrationshilfsmittel Bleichmittel und
Bleichaktivator können die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper weitere in
Wasch- und Reinigungsmitteln übliche Inhaltsstoffe aus der Gruppe der Farbstoffe, Duftstoffe, opti
schen Aufheller, Enzyme, Schauminhibitoren, Silikonöle, Antiredepositionsmittel, Vergrauungsinhi
bitoren, Farbübertragungsinhibitoren und Korrosionsinhibitoren enthalten.
Als Enzyme kommen in den Basisformkörpern insbesondere solche aus der Klassen der Hydrola
sen wie der Proteasen, Esterasen, Lipasen bzw. lipolytisch wirkende Enzyme, Amylasen, Glyko
sylhydrolasen und Gemische der genannten Enzyme in Frage. Alle diese Hydrolasen tragen zur
Entfernung von Anschmutzungen wie protein-, fett- oder stärkehaltigen Verfleckungen bei. Zur
Bleiche können auch Oxidoreduktasen eingesetzt werden. Besonders gut geeignet sind aus Bakte
rienstämmen oder Pilzen wie Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Streptomyceus griseus, Co
prinus Cinereus und Humicola insolens sowie aus deren gentechnisch modifizierten Varianten
gewonnene enzymatische Wirkstoffe. Vorzugsweise werden Proteasen vom Subtilisin-Typ und
insbesondere Proteasen, die aus Bacillus lentus gewonnen werden, eingesetzt. Dabei sind En
zymmischungen, beispielsweise aus Protease und Amylase oder Protease und Lipase bzw. lipoly
tisch wirkenden Enzymen oder aus Protease, Amylase und Lipase bzw. lipolytisch wirkenden En
zymen oder Protease, Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen, insbesondere jedoch Protease
und/oder Lipase-haltige Mischungen bzw. Mischungen mit lipolytisch wirkenden Enzymen von be
sonderem Interesse. Beispiele für derartige lipolytisch wirkende Enzyme sind die bekannten Cuti
nasen. Auch Peroxidasen oder Oxidasen haben sich in einigen Fällen als geeignet erwiesen. Zu
den geeigneten Amylasen zählen insbesondere alpha-Amylasen, Iso-Amylasen, Pullulanasen und
Pektinasen.
Die Enzyme können an Trägerstoffe adsorbiert oder in Hüllsubstanzen eingebettet sein, um sie
gegen vorzeitige Zersetzung zu schützen. Der Anteil der Enzyme, Enzymmischungen oder En
zymgranulate kann beispielsweise etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis etwa 4,5 Gew.-%
betragen im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Reinigungsmittelformkörper sind
dadurch gekennzeichnet, daß der Basisformkörper Protease und/oder Amylase enthält.
Dadurch, daß die erfindungsgemäßen Wasch- und Renigungsmittelformkörper das bzw die En
zym(e) in zwei prinzipiell unterschiedlichen Bereichen (rm Basisformkörper und/oder als Aktivsub
stanz oder Aktivsubstanzgemisch in der Kavität) enthalten können, lassen sich Formkörper mit
sehr genau definierter Enzymfreisetzung und -wirkung bereitstellen. Die nachstehende Tabelle gibt
eine Übersicht über mögliche Enzymverteilungen im erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungs
mittelformkörpern:
Basisformkörper | |
Kavität | |
Amylase | - |
Protease | - |
Lipase | - |
Amylase + Protease | - |
Amylase + Lipase | - |
Protease + Lipase | - |
Amylase + Protease + Lipase | - |
- | Amylase |
- | Protease |
- | Lipase |
- | Amylase + Protease |
- | Amylase + Lipase |
- | Protease + Lipase |
- | Amylase + Protease + Lipase |
Amylase | Amylase |
Protease | Amylase |
Amylase + Protease | Amylase |
Amylase | Protease |
Protease | Protease |
Amylase + Protease | Protease |
Amylase | Amylase + Protease |
Protease | Amylase + Protease |
Amylase + Protease | Amylase + Protease |
Lipase | Amylase |
Amylase + Lipase | Amylase |
Protease + Lipase | Amylase |
Amylase + Protease + Lipase | Amylase |
Lipase | Protease |
Amylase + Lipase | Protease |
Protease + Lipase | Protease |
Amylase + Protease + Lipase | Protease |
Lipase | Amylase + Protease |
Amylase + Lipase | Amylase + Protease |
Protease + Lipase | Amylase + Protease |
Amylase + Protease + Lipase | Amylase + Protease |
Farb- und Duftstoffe können den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern
sowohl im Basisformkörper als auch in den in der Kavität enthaltenen Zubereitungen zugesetzt
werden, um den ästhetischen Eindruck der entstehenden Produkte zu verbessern und dem Ver
braucher neben der Leistung ein visuell und sensorisch "typisches und unverwechselbares" Pro
dukt zur Verfügung zu stellen. Als Parfümöle bzw. Duftstoffe können einzelne Riechstoffverbindun
gen, z. B. die synthetischen Produkte vom Typ der Ester, Ether, Aldehyde, Ketone, Alkohole und
Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Riechstoffverbindungen vom Typ der Ester sind z. B. Ben
zylacetat, Phenoxyethylisobutyrat, p-terf.-Butylcyclohexylacetat, Linalylacetat, Dimethylben
zylcarbinylacetat, Phenylethylacetat, Linalylbenzoat, Benzylformiat, Ethylmethylphenylglycinat,
Allylcyclohexylpropionat, Styrallylpropionat und Benzylsalicylat. Zu den Ethern zählen beispielswei
se Benzylethylether, zu den Aldehyden z. B. die linearen Alkanale mit 8-18 C-Atomen, Citral, Citro
nellal, Citronellyloxyacetaldehyd, Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellal, Lilial und Bourgeonal, zu
den Ketonen z. B. die Jonone, α-Isomethylionon und Methylcedrylketon, zu den Alkoholen Anethol,
Citronellol, Eugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol und Terpineol, zu den Kohlenwasser
stoffen gehören hauptsächlich die Terpene wie Limonen und Pinen. Bevorzugt werden jedoch Mi
schungen verschiedener Riechstoffe verwendet, die gemeinsam eine ansprechende Duftnote er
zeugen. Solche Parfümöle können auch natürliche Riechstoffgemische enthalten, wie sie aus
pflanzlichen Quellen zugänglich sind, z. B. Pine-, Citrus-, Jasmin-, Patchouly-, Rosen- oder Ylang-
Ylang-Öl. Ebenfalls geeignet sind Muskateller, Salbeiöl, Kamillenöl, Nelkenöl, Melissenöl, Minzöl,
Zimtblätteröl, Lindenblütenöl, Wacholderbeeröl, Vetiveröl, Olibanumöl, Galbanumöl und Labdanu
möl sowie Orangenblütenöl, Neroliol, Orangenschalenöl und Sandelholzöl.
Die Duftstoffe können direkt in die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittel eingearbeitet
werden, es kann aber auch vorteilhaft sein, die Duftstoffe auf Träger aufzubringen, die die Haftung
des Parfüms auf der Wäsche verstärken und durch eine langsamere Duftfreisetzung für langan
haltenden Duft der Textilien sorgen. Als solche Trägermaterialien haben sich beispielsweise Cy
clodextrine bewährt, wobei die Cyclodextrin-Parfüm-Komplexe zusätzlich noch mit weiteren Hilfs
stoffen beschichtet werden können.
Um den ästhetischen Eindruck der erfindungsgemäßen Mittel zu verbessern, kann es (oder Teile
davon) mit geeigneten Farbstoffen eingefärbt werden. Bevorzugte Farbstoffe, deren Auswahl dem
Fachmann keinerlei Schwierigkeit bereitet, besitzen eine hohe Lagerstabilität und Unempfindlich
keit gegenüber den übrigen Inhaltsstoffen der Mittel und gegen Licht sowie keine ausgeprägte
Substantivität gegenüber den mit den Mitteln zu behandelnden Substraten wie Textilien, Glas, Ke
ramik oder Kunststoffgeschirr, um diese nicht anzufärben.
Die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper können einen oder mehrere opti
sche(n) Aufheller enthalten. Diese Stoffe, die auch "Weißtöner" genannt werden, werden in moder
nen Waschmittel eingesetzt, da sogar frisch gewaschene und gebleichte weiße Wäsche einen
leichten Gelöslich aufweist. Optische Aufheller sind organische Farbstoffe, die einen Teil der un
sichtbaren UV-Strahlung des Sonnenlichts in längerwelliges blaues Licht umwandeln. Die Emission
dieses blauen Lichts ergänzt die "Lücke" im vom Textil reflektierten Licht, so daß ein mit optischem
Aufheller behandeltes Textil dem Auge weißer und heller erscheint. Da der Wirkungsmechanismus
von Aufhellern deren Aufziehen auf die Fasern voraussetzt, unterscheidet man je nach "anzufär
benden" Fasern beispielsweise Aufheller für Baumwolle, Polyamid- oder Polyesterfasern. Die han
delsüblichen für die Inkorporation in Waschmittel geeigneten Aufheller gehören dabei im wesentli
chen fünf Strukturgruppen an. Der Stilben-, der Diphenylstilben-, der Cumann-Chinolin-, der Diphe
nylpyrazolingruppe und der Gruppe der Kombination von Benzoxazol oder Benzimidazol mit konju
gierten Systemen. Ein Überblick über gängige Aufheller ist beispielsweise in G. Jakobi, A. Löhr
"Detergents and Textile Washing", VCH-Verlag, Weinheim, 1987, Seiten 94 bis 100, zu finden.
Geeignet sind z. B. Salze der 4,4'-Bis[(4-anilino-6-morpholino-s-triazin-2-yl)amino]-stilben-2,2'-
disulfonsäure oder gleichartig aufgebaute Verbindungen, die anstelle der Morpholino-Gruppe eine
Diethanolaminogruppe, eine Methylaminogruppe, eine Anilinogruppe oder eine 2-
Methoxyethylaminogruppe tragen. Weiterhin können Aufheller vom Typ der substituierten Di
phenylstyryle anwesend sein, z. B. die Alkalisalze des 4,4-Bis(2-sulfostyryl)-diphenyls, 4,4'-Bis(4-
chlor-3-sulfostyryl)-diphenyls, oder 4-(4-Chlorstyryl)-4'-(2-sulfostyryl)-diphenyls. Auch Gemische
der vorgenannten Aufheller können verwendet werden.
Zusätzlich können die Wasch- und Reinigungsmittelformkörper auch Komponenten enthalten, wel
che die Öl- und Fettauswaschbarkeit aus Textilien positiv beeinflussen (sogenannte soll repel
lents). Dieser Effekt wird besonders deutlich, wenn ein Textil verschmutzt wird, das bereits vorher
mehrfach mit einem erfindungsgemäßen Waschmittel, das diese Öl- und fettlösende Komponente
enthält, gewaschen wurde. Zu den bevorzugten Öl- und fettlösenden Komponenten zählen bei
spielsweise nichtionische Celluloseether wie Methylcellulose und Methylhydroxypropylcellulose mit
einem Anteil an Methoxyl-Gruppen von 15 bis 30 Gew.-% und an Hydroxypropoxyl-Gruppen von 1
bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf den nichtionischen Celluloseether, sowie die aus dem Stand
der Technik bekannten Polymere der Phthalsäure und/oder der Terephthalsäure bzw. von deren
Derivaten, insbesondere Polymere aus Ethylenterephthalaten und/oder Polyethylenglykol
terephthalaten oder anionisch und/oder nichtionisch modifizierten Derivaten von diesen. Besonders
bevorzugt von diesen sind die sulfonierten Derivate der Phthalsäure- und der Terephthalsäure-
Polymere.
Als Schauminhibitoren, die in den erfindungsgemäßen Mitteln eingesetzt werden können, kommen
beispielsweise Seifen, Paraffine oder Silikonöle in Betracht, die gegebenenfalls auf Trägermateria
lien aufgebracht sein können.
Vergrauungsinhibitoren haben die Aufgabe, den von der Faser abgelösten Schmutz in der Flotte
suspendiert zu halten und so das Wiederaufziehen des Schmutzes zu verhindern. Hierzu sind
wasserlösliche Kolloide meist organischer Natur geeignet, beispielsweise die wasserlöslichen Sal
ze polymerer Carbonsäuren, Leim, Gelatine, Salze von Ethersulfonsäuren der Stärke oder der
Cellulose oder Salze von sauren Schwefelsäureestern der Cellulose oder der Stärke. Auch was
serlösliche, saure Gruppen enthaltende Polyamide sind für diesen Zweck geeignet. Weiterhin las
sen sich lösliche Stärkepräparate und andere als die obengenannten Stärkeprodukte verwenden,
z. B. abgebaute Stärke, Aldehydstärken usw. Auch Polyvinylpyrrolidon ist brauchbar. Bevorzugt
werden jedoch Celluloseether wie Carboxymethylcellulose (Na-Salz), Methylcellulose, Hydroxyal
kylcellulose und Mischether wie Methylhydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Me
thylcarboxy-methylcellulose und deren Gemische in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf
die Mittel, eingesetzt
Da textile Flächengebilde, insbesondere aus Reyon, Zellwolle, Baumwolle und deren Mischungen,
zum Knittern eigen können, weil die Einzelfasern gegen Durchbiegen, Knicken. Pressen und Quet
schen quer zur Faserrichtung empfindlich sind, können die erfindungsgemäßen Mittel synthetische
Knitterschutzmittel enthalten. Hierzu zählen beispielsweise synthetische Produkte auf der Basis
von Fettsäuren, Fettsäureestern. Fettsäureamiden, -alkylolestern, -alkylolamiden oder Fettalkoho
len, die meist mit Ethylenoxid umgesetzt sind, oder Produkte auf der Basis von Lecithin oder modi
fizierter Phosphorsäureester.
Zur Bekämpfung von Mikroorganismen können die erfindungsgemäßen Mittel antimikrobielle Wirk
stoffe enthalten. Hierbei unterscheidet man je nach antimikrobiellem Spektrum und Wirkungsme
chanismus zwischen Bakteriostatika und Bakteriziden, Fungiostatika und Fungiziden usw. Wichtige
Stoffe aus diesen Gruppen sind beispielsweise Benzalkoniumchloride, Alkylarlylsulfonate, Halo
genphenole und Phenolmercuriacetat, wobei auch gänzlich auf diese Verbindungen verzichtet
werden kann.
Um unerwünschte, durch Sauerstoffeinwirkung und andere oxidative Prozesse verursachte Verän
derungen an den Mitteln und/oder den behandelten Textilien zu verhindern, können die Mittel Antioxidantien
enthalten. Zu dieser Verbindungsklasse gehören beispielsweise substituierte Phenole,
Hydrochinone, Brenzcatechnine und aromatische Amine sowie organische Sulfide, Polysulfide,
Dithiocarbamate, Phosphite und Phosphonate.
Ein erhöhter Tragekomfort kann aus der zusätzlichen Verwendung von Antistatika resultieren, die
den erfindungsgemäßen Mitteln zusätzlich beigefügt werden. Antistatika vergrößern die Oberflä
chenleitfähigkeit und ermöglichen damit ein verbessertes Abfließen gebildeter Ladungen. Äußere
Antistatika sind in der Regel Substanzen mit wenigstens einem hydrophilen Molekülliganden und
geben auf den Oberflächen einen mehr oder minder hygroskopischen Film. Diese zumeist grenz
flächenaktiven Antistatika lassen sich in stickstoffhaltige (Amine, Amide, quartäre Ammoniumver
bindungen), phosphorhaltige (Phosphorsäureester) und schwefelhaltige (Alkylsulfonate, Alkylsul
fate) Antistatika unterteilen. Externe Antistatika sind beispielsweise in den Patentanmeldungen FR 1,156,513,
GB 873 214 und GB 839 407 beschrieben. Die hier offenbarten Lauryl-(bzw. Stearyl-)
dimethylbenzylammoniumchloride eignen sich als Antistatika für Textilien bzw. als Zusatz zu
Waschmitteln, wobei zusätzlich ein Avivageeffekt erzielt wird.
Zur Verbesserung des Wasserabsorptionsvermögens, der Wiederbenetzbarkeit der behandelten
Textilien und zur Erleichterung des Bügelns der behandelten Textilien können in den erfindungs
gemäßen Mitteln beispielsweise Silikonderivate eingesetzt werden. Diese verbessern zusätzlich
das Ausspülverhalten der Mittel durch ihre schauminhibierenden Eigenschaften. Bevorzugte Sili
konderivate sind beispielsweise Polydialkyl- oder Alkylarylsiloxane, bei denen die Alkylgruppen ein
bis fünf C-Atome aufweisen und ganz oder teilweise fluoriert sind. Bevorzugte Silikone sind Poly
dimethylsiloxane, die gegebenenfalls derivatisiert sein können und dann aminofunktionell oder
quaterniert sind bzw. Si-OH-, Si-H- und/oder Si-Cl-Bindungen aufweisen. Die Viskositäten der be
vorzugten Silikone liegen bei 25°C im Bereich zwischen 100 und 100.000 Centistokes, wobei die
Silikone in Mengen zwischen 0,2 und 5 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Mittel eingesetzt wer
den können.
Schließlich können die erfindungsgemäßen Mittel auch UV-Absorber enthalten, die auf die behan
delten Textilien aufziehen und die Lichtbeständigkeit der Fasern verbessern. Verbindungen, die
diese gewünschten Eigenschaften aufweisen, sind beispielsweise die durch strahlungslose Desak
tivierung wirksamen Verbindungen und Derivate des Benzophenons mit Substituenten in 2-
und/oder 4-Stellung. Weiterhin sind auch substituierte Benzotriazole, in 3-Stellung Phenylsubstitu
ierte Acrylate (Zimtsäurederivate), gegebenenfalls mit Cyanogruppen in 2-Stellung, Salicylate, or
ganische Ni-Komplexe sowie Naturstoffe wie Umbelliferon und die körpereigene Urocansäure ge
eignet.
Die vorstehend beschriebenen Inhaltsstoffe können selbstverständlich auch in die Muldenfüllung
eingearbeitet werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper
sind dadurch gekennzeichnet, daß die in dem durch die Folie und den
Formkörper umschlossenen Raum enthaltene Aktivsubstanz mindestens einen Aktivstoff aus der
Gruppe der Enzyme, Tenside, soil-release-Polymere, Desintegrationshilfsmittel, Bleichmittel,
Bleichaktivatoren, Bleichkatalysatoren, Silberschutzmittel und Mischungen hieraus, umfaßt.
Durch die Aufteilung der erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper in Basis
formkörper und in der Kavität enthaltene Aktivsubstanz(en) bzw. Aktivsubstanzgemische oder
-zubereitung(en) können Inhaltsstoffe voneinander getrennt werden, was entweder zu einer lager
stabilitätsverbessernden Trennung inkompatibler Inhaltsstoffe oder zu einer kontrollierten Freiset
zung bestimmter Wirksubstanzen genutzt werden kann. In bevorzugten Wasch- und Reinigungs
mittelformkörpern enthält der Basisformkörper oder die in dem durch die Folie und den Formkörper
umschlossenen Raum enthaltene Aktivsubstanz Bleichmittel, während der andere Bereich des
Formkörpers Bleichaktivatoren enthält.
Weiter bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper sind dadurch gekennzeichnet, daß der
Basisformkörper oder d die in dem durch die Folie und den Formkörper umschlossenen Raum
enthaltene Aktivsubstanz Bleichmittel enthält, während der andere Bereich des Formkörpers En
zyme enthält.
Auch eine Trennung von Bleichmittel und Korrosionsinhibitoren bzw. Silberschutzmitteln läßt sich
erreichen. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, in denen der Basisformkörper oder die in dem
durch die Folie und den Formkörper umschlossenen Raum enthaltene Aktivsubstanz Bleichmittel
enthält, während der andere Bereich des Formkörpers verformbare Masse Korrosionsschutzmittel
enthält, sind ebenfalls bevorzugt.
Nicht zuletzt sind auch Wasch- und Reinigungsmittelformkörper bevorzugt, bei denen der Basis
formkörper oder die in dem durch die Folie und den Formkörper umschlossenen Raum enthaltene
Aktivsubstanz Bleichmittel enthält, während der andere Bereich des Formkörpers Tenside, vor
zugsweise nichtionische Tenside, unter besonderer Bevorzugung alkoxylierter Alkohole mit 10 bis
24 Kohlenstoffatomen und 1 bis 5 Alkylenoxideinheiten, enthält.
Bei allen vorstehend genannten Inhaltsstoffen können vorteilhafte Eigenschaften daraus resultie
ren, sie von anderen Inhaltsstoffen zu trennen bzw. sie mit bestimmten anderen Inhaltsstoffen ge
meinsam zu konfektionieren. Bei den erfindungsgemäßen Formkörpern können die einzelnen Be
reiche auch einen unterschiedlichen Gehalt an demselben Inhaltsstoff aufweisen, wodurch Vorteile
erzielt werden können. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, bei denen der Basisformkörper
und die in dem durch die Folie und den Formkörper umschlossenen Raum enthaltene Aktivsub
stanz denselben Wirkstoff in unterschiedlichen Mengen enthalten, sind dabei bevorzugt. Der Be
griff "unterschiedliche Menge" bezieht sich dabei, nicht auf die absolute Menge des Inhaltsstoffs in
dem betreffenden Teil des Formkörpers, sondern auf die Relativmenge, bezogen auf das Phasen
gewicht, stellt also eine Gew.-%-Angabe, bezogen auf den einzelnen Bereich, also den Basisform
körper oder die Kavitätsfüllung, dar.
Die optional in die Kavität zu inkorporierende Aktivsubstanz ist vorzugsweise partikelförmig. Dabei
ist der Begriff "Aktivsubstanz" im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht auf Reinsubstanzen
beschränkt. Er kennzeichnet vielmehr reine Aktivsubstanzen, Aktivsubstanzgemische und -zube
reitungsformen, so daß der Formulierungsfreiheit keine Grenzen gesetzt sind. In Ausführungsfor
men, in denen die Kavität nicht verschlossen ist, weisen die Partikel vorzugsweise eine Größe auf,
die etwa der Größe der Kavität entspricht. Wird die Kavität verschlossen, beispielsweise mit einer
Folie wie oben beschrieben, ist es bevorzugt, wenn diese bestimmten Partikelgrößenkriterien ge
nügen, so daß bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper dadurch gekennzeichnet sind,
daß die in dem durch die Folie umschlossenen Raum enthaltene Aktivsubstanz Partikelgrößen
zwischen 100 und 5000 µm, vorzugsweise zwischen 150 und 2500 µm, besonders bevorzugt zwi
schen 200 und 2000 µm und insbesondere zwischen 400 und 1600 µm, aufweisen.
Besonders bevorzugt in die Kavität(en) der erfindungsgemäßen Formkörper einzubringende teil
chenförmige Zusammensetzungen sind solche, die Tenside enthalten, wobei es bevorzugt ist, die
se Tenside für maschinelle Geschirrspülmittel in löseverzögerter Form bereitzustellen, um eine
Freisetzung der Tenside aus der Kavitätsfüllung erst im Klarspülgang zu erreichen. Hierzu haben
sich insbesondere Klarspülerpartikel bewährt, wie sie in der älteren deutschen Patentanmeldung
DE 199 14 364.1 (Henkel KGaA) beschrieben werden. Solche besonders bevorzugt in die Kavität
einbringenden Partikel bestehen aus 0 bis 90 Gew.-% eines oder mehrerer Trägermaterialien, 5 bis
50 Gew.-% einer oder mehrerer Hüllsubstanzen mit einem Schmelzpunkt oberhalb von 30°C, 5 bis
50 Gew.-% eines oder mehrerer Aktivstoffe sowie 0 bis 10 Gew.-% weiteren Wirk- und Hilfsstoffen,
so daß Wasch- und Reinigungsmittelformkörper bevorzugt sind, bei denen die in dem durch die
Folie umschlossenen Raum enthaltene Aktivsubstanz Partikel umfaßt, die aus
- a) 0 bis 90 Gew.-% eines oder mehrerer Trägermaterialien
- b) 5 bis 50 Gew.-% einer oder mehrerer Hüllsubstanzen mit einem Schmelzpunkt oberhalb von 30°C,
- c) 5 bis 50 Gew.-% eines oder mehrerer Aktivstoffe sowie
- d) 0 bis 10 Gew.-% weiteren Wirk- und Hilfsstoffen
bestehen.
Auf die Offenbarung dieser Schrift wird ausdrücklich Bezug genommen. Dennoch werden die wich
tigsten Inhaltsstoffe dieser bevorzugt in die Kavität einbringbaren "Klarspülerpartikel" nachfolgend
beschrieben. Als Trägerstoffe a) kommen sämtliche bei Raumtemperatur festen Substanzen in
Frage. Üblicherweise wird man dabei Stoffe auswählen, die im Reinigungsgang eine zusätzliche
Wirkung entfalten, wobei sich Gerüststoffe besonders anbieten. In bevorzugten teilchenförmigen
Klarspülern für die Füllung der Kavität sind als Trägermaterialien Stoffe aus der Gruppe der was
serlöslichen Wasch- und Reinigungsmittel-Inhaltsstoffe, vorzugsweise der Carbonate, Hydrogen
carbonate, Sulfate, Phosphate und der bei Raumtemperatur festen organischen Oligocarbonsäu
ren in Mengen von 55 bis 85 Gew.-%, vorzugsweise von 60 bis 80 Gew.-% und insbesondere von
65 bis 75 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Teilchengewicht, enthalten.
Die genannten bevorzugten Trägerstoffe wurden weiter oben bereits ausführlich beschrieben.
An die Hüllsubstanzen, die für die in den erfindungsgemäß bevorzugt als Füllung der Kavität
eingesetzten Aktivsubstanzpartikeln eingesetzt werden können, werden verschiedene Anforderungen
gestellt, die zum einen das Schmelz- beziehungsweise Erstarrungsverhalten, zum anderen jedoch
auch die Materialeigenschaften der Umhüllung im erstarrten Zustand, d. h. im Aktivsubstanzpartikel
betreffen. Da die Aktivsubstanzpartikel bei Transport oder Lagerung dauerhaft gegen
Umgebungseinflüsse geschützt sein sollen, muß die Hüllsubstanz eine hohe Stabilität gegenüber
beispielsweise bei Verpackung oder Transport auftretenden Stoßbelastungen aufweisen. Die
Hüllsubstanz sollte also entweder zumindest teilweise elastische oder zumindest plastische
Eigenschaften aufweisen, um auf eine auftretende Stoßbelastung durch elastische oder plastische
Verformung zu reagieren und nicht zu zerbrechen. Die Hüllsubstanz sollte einen Schmelzbereich
(Erstarrungsbereich) in einem solchen Temperaturbereich aufweisen, bei dem die zu umhüllenden
Aktivstoffe keiner zu hohen thermischen Belastung ausgesetzt werden. Andererseits muß der
Schmelzbereich jedoch ausreichend hoch sein, um bei zumindest leicht erhöhter Temperatur noch
einen wirksamen Schutz für die eingeschlossenen Aktivstoffe zu bieten. Erfindungsgemäß weisen die
Hüllsubstanzen einen Schmelzpunkt über 30°C auf.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Hüllsubstanz keinen scharf definierten Schmelzpunkt
zeigt, wie er üblicherweise bei reinen, kristallinen Substanzen auftritt, sondern einen unter Umständen
mehrere Grad Celsius umfassenden Schmelzbereich aufweist.
Die Hüllsubstanz weist vorzugsweise 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. Vorzugsweise
beträgt die Breite des Schmelzbereichs wenigstens 1°C, vorzugsweise etwa 2 bis etwa 3°C.
Die oben genannten Eigenschaften werden in der Regel von sogenannten Wachsen erfüllt. 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 verhält
nismäßig 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.
Zu den natürlichen Wachsen zählen beispielsweise pflanzliche Wachse wie Candelillawachs,
Carnaubawachs, Japanwachs, Espartograswachs, Korkwachs, Guarumawachs, Reiskeimölwachs,
Zuckerrohrwachs, Ouricurywachs, oder Montanwachs, tierische Wachse wie Bienenwachs,
Schellackwachs, Walrat, Lanolin (Wollwachs), oder Bürzelfett, Mineralwachse wie Ceresin oder
Ozokerit (Erdwachs), oder petrochemische Wachse wie Petrolatum, Paraffinwachse oder
Mikrowachse.
Zu den chemisch modifizierten Wachsen zählen beispielsweise Hartwachse wie Montanesterwachse,
Sassolwachse oder hydrierte Jojobawachse.
Unter synthetischen Wachsen werden in der Regel Polyalkylenwachse oder Polyalkylenglycolwachse
verstanden. Als Hüllmaterialien einsetzbar sind auch Verbindungen aus anderen Stoffklassen, die die
genannten Erfordernisse hinsichtlich des Erweichungspunkts erfüllen. Als geeignete synthetische
Verbindungen haben sich beispielsweise höhere Ester der Phthalsäure, insbesondere
Dicyclohexylphthalat, das kommerziell unter dem Namen Unimoll® 66 (Bayer AG) erhältlich ist,
erwiesen. Geeignet sind auch synthetisch hergestellte Wachse aus niederen Carbonsäuren und
Fettalkoholen, beispielsweise Dimyristyl Tartrat, das unter dem Namen Cosmacol® ETLP (Condea)
erhältlich ist. Umgekehrt sind auch synthetische oder teilsynthetische Ester aus niederen Alkoholen mit
Fettsäuren aus nativen Quellen einsetzbar. In diese Stoffklasse fällt beispielsweise das Tegin® 90
(Goldschmidt), ein Glycerinmonostearat-palmitat. Auch Schellack, beispielsweise Schellack-KPS-
Dreiring-SP (Kalkhoff GmbH) ist erfindungsgemäß als Hüllmaterial einsetzbar.
Ebenfalls zu den Wachsen im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden beispielsweise die
sogenannten Wachsalkohole gerechnet. Wachsalkohole sind höhermolekulare, wasserunlösliche
Fettalkohole mit in der Regel etwa 22 bis 40 Kohlenstoffatomen. Die Wachsalkohole kommen
beispielsweise in Form von Wachsestern höhermolekularer Fettsäuren (Wachssäuren) als Hauptbe
standteil vieler natürlicher Wachse vor. Beispiele für Wachsalkohole sind Lignocerylalkohol (1-
Tetracosanol), Cetylalkohol, Myristylalkohol oder Melissylalkohol. Die Umhüllung der erfindungsgemäß
umhüllten Feststoffpartikel kann gegebenenfalls auch Wollwachsalkohole enthalten, worunter man
Triterpenoid- und Steroidalkohole, beispielsweise Lanolin, versteht, das beispielsweise unter der
Handelsbezeichnung Argowax® (Pamentier & Co) erhältlich ist. Ebenfalls zumindest anteilig als
Bestandteil der Umhüllung einsetzbar sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung
Fettsäureglycerinester oder Fettsäurealkanolamide aber gegebenenfalls auch wasserunlösliche oder
nur wenig wasserlösliche Polyalkylenglycolverbindungen.
Besonders bevorzugte Hüllsubstanzen in den in die Mulde einzupressenden Aktivsubstanzpartikeln
sind solche aus der Gruppe der Polyethylenglycole (PEG) und/oder Polypropylenglycole (PPG)
enthält, wobei Polyethylenglycole mit Molmassen zwischen 1500 und 36.000 bevorzugt, solche mit
Molmassen von 2000 bis 6000 besonders bevorzugt und solche mit Molmassen von 3000 bis 5000
insbesondere bevorzugt sind.
Hierbei sind Aktivsubstanzpartikel besonders bevorzugt, die als einzige Hüllsubstanz Propylengly
cole (PPG) und/oder Polyethylenglycole (PEG) enthalten. Erfindungsgemäß einsetzbare Polypro
pylenglycole (Kurzzeichen PPG) sind Polymere des Propylenglycols, die der allgemeinen Formel
XII
genügen, wobei n Werte zwischen 10 und 2000 annehmen kann. Bevorzugte PPG weisen Molma
ssen zwischen 1000 und 10.000, entsprechend Werten von n zwischen 17 und ca. 170, auf.
Erfindungsgemäß bevorzugt einsetzbare Polyethylenglycole (Kurzzeichen PEG) sind dabei Poly
mere des Ethylenglycols, die der allgemeinen Formel XIII
H-(O-CH2-CH2)n-OH (XIII)
genügen, wobei n Werte zwischen 20 und ca. 1000 annehmen kann. Die vorstehend genannten
bevorzugten Molekulargewichtsbereiche entsprechen dabei bevorzugten Bereichen des Wertes n
in Formel IV von ca. 30 bis ca. 820 (genau: von 34 bis 818), besonders bevorzugt von ca. 40 bis
ca. 150 (genau: von 45 bis 136) und insbesondere von ca. 70 bis ca. 120 (genau: von 68 bis 113).
Bevorzugt enthält die in den erfindungsgemäßen Aktivsubstanzpartikeln enthaltene Hüllsubstanz im
überwiegenden Anteil Paraffinwachs. Das heißt, daß wenigstens 50 Gew.-% der insgesamt
enthaltenen Hüllsubstanzen, vorzugsweise mehr, aus Paraffinwachs bestehen. Besonders geeignet
sind Paraffinwachsgehalte (bezogen auf Gesamt-Hüllsubstanz) von etwa 60 Gew.-%, etwa 70 Gew.-%
oder etwa 80 Gew.-%, wobei noch höhere Anteile von beispielsweise mehr als 90 Gew.-% besonders
bevorzugt sind. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung besteht die Gesamtmenge der
eingesetzten Hüllsubstanz ausschließlich aus Paraffinwachs.
Paraffinwachse weisen gegenüber den anderen genannten, natürlichen Wachsen im Rahmen der
vorliegenden Erfindung den Vorteil auf, daß in einer alkalischen Reinigungsmittelumgebung keine
Hydrolyse der Wachse stattfindet (wie sie beispielsweise bei den Wachsestern zu erwarten ist), da
Paraffinwachs keine hydrolisierbaren Gruppen enthält.
Paraffinwachse bestehen hauptsächlich aus Alkanen, sowie niedrigen Anteilen an Iso- und
Cycloalkanen. Das erfindungsgemäß einzusetzende Paraffin weist bevorzugt im wesentlichen keine
Bestandteile mit einem Schmelzpunkt von mehr als 70°C, besonders bevorzugt von mehr als 60°C
auf. Anteile hochschmelzender Alkane im Paraffin können bei Unterschreitung dieser
Schmelztemperatur in der Reinigungsmittelflotte nicht erwünschte Wachsrückstände auf den zu
reinigenden Oberflächen oder dem zu reinigenden Gut hinterlassen. Solche Wachsrückstände führen
in der Regel zu einem unschönen Aussehen der gereinigten Oberfläche und sollten daher vermieden
werden.
Bevorzugt in die Kavität einbringbare teilchenförmige Klarspüler enthalten als Hüllsubstanz minde
stens ein Paraffinwachs mit einem Schmelzbereich von 50°C bis 60°C.
Vorzugsweise ist der Gehalt des eingesetzten Paraffinwachses an bei Umgebungstemperatur (in der
Regel etwa 10 bis etwa 30°C) festen Alkanen, Isoalkanen und Cycloalkanen möglichst hoch. Je mehr
feste Wachsbestandteile in einem Wachs bei Raumtemperatur vorhanden sind, desto brauchbarer ist
es im Rahmen der vorliegenden Erfindung. Mit zunehmenden Anteil an festen Wachsbestandteilen
steigt die Belastbarkeit der Aktivsubstanzpartikel gegenüber Stößen oder Reibung an anderen
Oberflächen an, was zu einem länger anhaltenden Schutz der Partikel Aktivstoffe führt. Hohe Anteile
an Ölen oder flüssigen Wachsbestandteilen können zu einer Schwächung der Partikel führen,
wodurch Poren geöffnet werden und die Aktivstoffe den Eingangs genannten Umgebungseinflüssen
ausgesetzt werden.
Die Hüllsubstanz kann neben Paraffin als Hauptbestandteil noch eine oder mehrere der oben
genannten Wachse oder wachsartigen Substanzen enthalten. Grundsätzlich sollte das die
Hüllsubstanz bildende Gemisch so beschaffen sein, daß die Aktivsubstanzpartikel wenigstens
weitgehend wasserunlöslich sind. Die Löslichkeit in Wasser sollte bei einer Temperatur von etwa 30°C
etwa 10 mg/l nicht übersteigen und vorzugsweise unterhalb 5 mg/l liegen.
In jedem Fall sollte die Umhüllung jedoch eine möglichst geringe Wasserlöslichkeit, auch in Wasser
mit erhöhter Temperatur, aufweisen, um eine temperaturunabhängige Freisetzung der
Aktivsubstanzen möglichst weitgehend zu vermeiden.
Das vorstehend beschriebene Prinzip dient der verzögerten Freisetzung von Inhaltsstoffen zu einem
bestimmten Zeitpunkt im Reinigungsgang und läßt sich besonders vorteilhaft anwenden, wenn im
Hauptspülgang mit niedrigerer Temperatur (beispielsweise 55°C) gespült wird, so daß die
Aktivsubstanz aus den Aktivsubstanzpartikeln erst im Klarspülgang bei höheren Temperaturen (ca.
70°C) freigesetzt wird.
Bevorzugte erfindungsgemäß in die Kavität einbringbare teilchenförmige Klarspüler sind dadurch
gekennzeichnet, daß sie als Hüllsubstanz ein oder mehrere Stoffe mit einem Schmelzbereich von
40°C bis 75°C in Mengen von 6 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 7,5 bis 25 Gew.-% und insbe
sondere von 10 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Teilchengewicht, enthalten. Besonders
bevorzugt sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, bei denen die in der Kavität enthaltenen
Teilchen als Hüllsubstanz Paraffin(e) oder Polyalkylenglycole, insbesondere Polyethylenglycole
enthalten.
Die in die erfindungsgemäß in die Kavität einzubringenden Aktivsubstanzpartikeln enthaltenen
Aktivstoffe können bei der Verarbeitungstemperatur (d. h. bei der Temperatur, bei der die Partikel
hergestellt werden) sowohl in fester als auch in flüssiger Form vorliegen.
Die in den Aktivsubstanzpartikeln enthaltenen Aktivstoffe erfüllen bestimmte Aufgaben. Durch die
Trennung bestimmter Substanzen oder durch die zeitlich beschleunigte oder verzögerte Freiset
zung zusätzlicher Substanzen kann dadurch die Reinigungsleistung verbessert werden. Aktivstoffe,
die bevorzugt in die Aktivsubstanzpartikel eingearbeitet werden, sind daher solche Inhaltsstoffe von
Wasch- und Reinigungsmitteln, die entscheidend am Wasch- bzw. Reinigungsprozeß beteiligt sind.
In bevorzugt in die Kavität(en) einzuarbeitenden Aktivsubstanzpartikeln sind daher als Aktivstoff ein
oder mehrere Stoffe aus den Gruppen der Tenside, Enzyme, Bleichmittel, Bleichaktivator, Korrosi
onsinhibitoren, Belagsinhibitoren, Cobuilder und/oder Duftstoffe in Mengen von 6 bis 30 Gew.-%,
vorzugsweise von 7,5 bis 25 Gew.-% und insbesondere von 10 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen
auf das Teilchengewicht, enthalten. Besonders bevorzugt sind dabei Wasch- und Reinigungsmit
telformkörper, bei denen die Kavität mit Aktivsubstanzpartikeln gefüllt ist, die als Aktivstoffe nich
tionische(s) Tensid(e) und/oder Bleichmittel und/oder Bleichaktivatoren und/oder Enzym(e)
und/oder Korrosionsinhibitoren und/oder Duftstoffe enthalten.
Durch das Einarbeiten von Tensiden in aufgeschmolzenes Hüllmaterial läßt sich eine Schmelzsus
pension bzw. -emulsion herstellen, welche im fertigen Aktivsubstanzpartikel bzw. im fertig konfek
tionierten erfindungsgemäßen Formkörper, zu einem vorherbestimmbaren Zeitpunkt zusätzliche
waschaktive Substanz bereitstellt. Beispielsweise lassen sich auf diese Weise in die Kavität(en)
einarbeitbare Aktivsubstanzpartikel für das maschinelle Geschirrspülen herstellen, die das zusätzli
che Tensid aus dem erfindungsgemäßen Formkörper erst bei Temperaturen freisetzen, welche
haushaltsübliche Geschirrspülmaschinen erst im Klarspülgang erreichen. Auf diese Weise steht im
Klarspülgang zusätzlich Tensid zur Verfügung, welches das Ablaufen des Wassers beschleunigt
und so Flecken am Spülgut wirkungsvoll verhindert. Bei geeigneter Menge an erstarrter Schmelzsuspension
bzw. -emulsion in den Aktivsubstanzpartikeln kann so auf die Verwendung heute übli
cher zusätzlicher Klarspülmittel verzichtet werden.
In bevorzugt in die Kavität einbringbaren Aktivsubstanzpartikeln ist/sind daher der bzw. die Aktiv
stoff(e) ausgewählt aus der Gruppe der nichtionischen Tenside, insbesondere der alkoxylierten
Alkohole. Diese Substanzen wurden bereits ausführlich beschrieben.
Eine weitere Klasse von Aktivsubstanzen, die sich mit besonderem Vorteil in die erfindungsgemäß
einarbeitbaren Aktivsubstanzpartikel einarbeiten lassen, sind Bleichmittel. Hierbei können Partikel
hergestellt und in die Kavität(en) eingebracht werden, die das Bleichmittel erst beim Erreichen be
stimmter Temperaturen freisetzen, beispielsweise fertig konfektionierte Reinigungsmittel, die im
Vorspülgang enzymatisch reinigen und erst im Hauptspülgang das Bleichmittel freisetzen. Auch
sind Reinigungsmittel für das maschinelle Geschirrspülen so herstellbar, daß im Klarspülgang zu
sätzliches Bleichmittel freigesetzt werden und so schwierige Flecken, beispielsweise Teeflecken,
wirkungsvoller entfernen.
In bevorzugt in die Kavität einarbeitbaren teilchenförmigen Aktivsubstanzpartikeln ist/sind daher
der bzw. die Aktivstoff(e) ausgewählt aus der Gruppe der Sauerstoff- oder Halogen-Bleichmittel,
insbesondere der Chlorbleichmittel. Auch diese Substanzen wurden bereits ausführlich beschrie
ben.
Eine weitere Klasse von Verbindungen, die bevorzugt als Aktivsubstanzen in den erfindungsgemäß
einbringbaren Aktivsubstanzpartikeln eingesetzt werden können, sind die Bleichaktivatoren. Auch
die wichtigen Vertreter aus dieser Stoffgruppe wurden bereits beschrieben. Im Rahmen der vorlie
genden Erfindung bevorzugt in die Mulde eingepreßte Aktivsubstanzpartikel enthalten als Aktiv
substanz Bleichaktivatoren, insbesondere aus den Gruppen der mehrfach acylierten Alkylen
diamine, insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), der N-Acylimide, insbesondere N-
Nonanoylsuccinimid (NOSI), der acylierten Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Iso
nonanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso-NOBS), n-Methyl-Morpholinium-Acetonitril-Methylsulfat
(MMA).
Eine weitere wichtige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht das Einbringen enzym
haltiger Partikel in die Kavität(en) vor. Solche Aktivsubstanzpartikel enthalten als Aktivstoff(e) En
zyme, welche weiter oben ausführlich beschrieben wurden. Besonders bevorzugt sind hierbei als
teilchenförmige, in die Kavität(en) einzubringende Partikel solche, die 40 bis 99,5 Gew.-%, vor
zugsweise 50 bis 97,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 60 bis 95 Gew.-% und insbesondere 70 bis
90 Gew.-% einer oder mehrerer Hüllsubstanz(en), die einen Schmelzpunkt oberhalb von 30°C
aufweist/aufweisen, 0,5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 2,5
bis 30 Gew.-% und insbesondere 5 bis 25 Gew.-% einer oder mehreren in der/den Hüllsubstanz(en)
dispergierten flüssigen Enzymzubereitung(en) sowie 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0
bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis 10 Gew.-% und insbesondere 0 bis 5 Gew.-% sowie
optional weitere Trägermaterialien, Hilfs- und/oder Wirkstoffe enthalten. Bevorzugte Wasch- und
Reinigungsmittelformkörper sind dementsprechend dadurch gekennzeichnet, daß die in der Kavität
enthaltene Aktivsubstanz Partikel umfaßt, die aus
- a) 40 bis 99,5 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 97,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 60 bis 95 Gew.-% und insbesondere 70 bis 90 Gew.-% einer oder mehrerer Hüllsubstanz(en), die einen Schmelzpunkt oberhalb von 30°C aufweist/aufweisen.
- b) 0,5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 2,5 bis 30 Gew.- % und insbesondere 5 bis 25 Gew.-% einer oder mehreren in der/den Hüllsubstanz(en) dispergierten flüssigen Enzymzubereitung(en) sowie
- c) 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 15 Gew.-%. besonders bevorzugt 0 bis 10 Gew.-% und insbesondere 0 bis 5 Gew.-% weiterer Trägermaterialien, Hilfs- und/oder Wirkstoffe
bestehen.
Die Hüllsubstanzen sind hierbei bevorzugt Polyethylenglycole und/oder Polypropylenglycole, als
Aktivsubstanzen haben sich flüssige Enzymzubereitungen bewährt. Solche Flüssigenzymkonzen
trate beruhen entweder homogen auf einer Basis Propylenglykol/Wasser oder heterogen als Slurry,
oder sie liegen in mikroverkapselter Struktur vor. Bevorzugte Flüssigproteasen sind z. B. Savinase®
L, Durazym® L, Esperase® L, und Everlase® der Fa. Novo Nordisk, Optimase® L, Purafect® L,
Purafect® OX L, Properase® L der Fa. Genencor International, und BLAP® L der Fa. Biozym
Ges. m. b. H.. Bevorzugte Amylasen sind Termamyl® L, Duramyl® L, und BAN® der Fa. Novo Nor
disk, Maxamyl® WL und Purafect® HPAm L der Fa. Genencor International. Bevorzugte Lipasen
sind Lipolase® L, Lipolase® ultra L und Lipoprime® L der Fa. Novo Nordisk und Lipomax® L der Fa.
Genencor International.
Als Slurries oder mikroverkapselte Flüssigprodukte können z. B. Produkte wie die mit SL bzw. LCC
bezeichneten Produkte der Fa. Novo Nordisk eingesetzt werden. Die genannten handelsüblichen
Flüssigenzymzubereitungen enthalten beispielsweise 20 bis 90 Gew.-% Propylenglycol bzw. Ge
mische aus Propylenglycol und Wasser. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt in die
Kavität einbringbare Enzympartikel sind dadurch gekennzeichnet, daß sie eine oder mehrere Flüs
sig-Amylase-Zubereitungen und/oder eine oder mehrere Flüssig-Protease-Zubereitungen enthal
ten.
Als Aktivsubstanzen lassen sich auch Duftstoffe in die einzubringenden Partikel einarbeiten. Sämt
liche weiter oben ausführlich beschriebenen Duftstoffe können dabei als Aktivsubstanz verwendet
werden. Bei Einarbeitung von Duftstoffen in die einzubringenden Partikel resultieren Reinigungs
mittel, die das gesamte oder einen Teil des Parfüms zeitverzögert freisetzen. Auf diese Weise sind
erfindungsgemäß beispielsweise Reinigungsmittel für das maschinelle Geschirrspülen herstellbar,
bei denen der Verbraucher auch nach beendigter Geschirreinigung beim Öffnen der Maschine die
Parfümnote erlebt. Auf diese Weise kann der unerwünschte "Alkaligeruch", der vielen maschinellen
Geschirrspülmitteln anhaftet, beseitigt werden.
Auch Korrosionsinhibitoren lassen sich als Aktivstoff in die Partikel einbringen, wobei auf die dem
Fachmann geläufigen Substanzen zurückgegriffen werden kann. Als Belagsinhibitor hat sich bei
spielsweise eine Kombination aus Enzym (z. B. Lipase) und Kalkseifendispergiermittel bewährt.
Bei außergewöhnlich niedrigen Temperaturen, beispielsweise bei Temperaturen unter 0°C, kann der
Aktivsubstanzpartikel bei Stoßbelastung oder Reibung zerbrechen. Um die Stabilität bei solch
niedrigen Temperaturen zu verbessern, können den Hüllsubstanzen gegebenenfalls Additive
zugemischt werden. Geeignete Additive müssen sich vollständig mit dem geschmolzenen Wachs
vermischen lassen, dürfen den Schmelzbereich der Hüllsubstanzen nicht signifikant ändern, müssen
die Elastizität der Umhüllung bei tiefen Temperaturen verbessern, dürfen die Durchlässigkeit der
Umhüllung gegenüber Wasser oder Feuchtigkeit im allgemeinen nicht erhöhen und dürfen die
Viskosität der Schmelze des Hüllmaterials nicht soweit erhöhen, daß eine Verarbeitung erschwert oder
gar unmöglich wird. Geeignet Additive, welche die Sprödigkeit einer im wesentlichen aus Paraffin
bestehenden Umhüllung bei tiefen Temperaturen herabsetzen, sind beispielsweise EVA-Copolymere,
hydrierte Harzsäuremethylester, Polyethylen oder Copolymere aus Ethylacrylat und 2-Ethyl
hexylacrylat.
Ein weiteres zweckmäßiges Additiv bei der Verwendung von Paraffin als Umhüllung ist der Zusatz
einer geringen Menge eines Tensids, beispielsweise eines C12-18-Fettalkoholsulfats. Dieser Zusatz
bewirkt eine bessere Benetzung des einzubettenden Materials durch die Umhüllung. Vorteilhaft ist ein
Zusatz des Additivs in einer Menge von etwa < 5 Gew.-%, bevorzugt < etwa 2 Gew.-%, bezogen auf
die Hüllsubstanz. Der Zusatz eines Additivs kann in vielen Fällen dazu führen, daß auch
Aktivsubstanzen umhüllt werden können, die ohne Additivzusatz in der Regel nach dem Schmelzen
des Umhüllungsmaterials einen zähen, plastischen Körper aus Paraffin und teilgelöster Aktivsubstanz
bilden.
Es kann auch von Vorteil sein, der Hüllsubstanz weitere Additive hinzuzufügen, um beispielsweise
ein frühzeitiges Absetzen der Aktivstoffe zu verhindern. Dies ist insbesondere bei der Herstellung
der erfindungsgemäßen Aktivsubstanzpartikel ohne Trägerstoffe anzuraten. Dis hierzu einsetzba
ren Antiabsetzmittel, die auch als Schwebemittel bezeichnet werden, sind aus dem Stand der
Technik, beispielsweise aus der Lack- und Druckfarbenherstellung, bekannt. Um beim Übergang
vom plastischen Erstarrungsbereich zum Feststoff Sedimentationserscheinungen und Konzentrati
onsgefälle der zu umhüllenden Substanzen zu vermeiden, bieten sich beispielsweise grenzflä
chenaktive Substanzen, in Lösungsmitteln dispergierte Wachse, Montmorillonite, organisch modifi
zierte Bentonite, (hydrierte) Ricinusölderivate, Sojalecithin, Ethylcellulose, niedermolekulare Polyamide,
Metallstearate, Calciumseifen oder hydrophobierte Kieselsäuren an. Weitere Stof 41926 00070 552 001000280000000200012000285914181500040 0002010062582 00004 41807fe, die
die genannten Effekte bewirken, stammen aus den Gruppen der Antiausschwimmittel und der
Thixotropiermittel und können chemisch als Silikontile (Dimethylpolysiloxane, Methylphenylpolysi
loxane, Polyether-modifizierte Methylalkylpolysiloxane), oligomere Titanate und Silane, Polyamine,
Salze aus langkettigen Polyaminen und Polycarbonsäuren, Amin/Amid-funktionelle Polyester bzw.
Amin/Amid-funktionelle Polyacrylate bezeichnet werden.
Zusatzmittel aus den genannten Stoffklassen sind kommerziell in ausgesprochener Vielfalt erhält
lich. Handelsprodukte, die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft als Additiv
zugesetzt werden können, sind beispielsweise Aerosil® 200 (pyrogene Kiselsäure, Degussa),
Bentone® SD-1, SO-2, 34, 52 und 57 (Bentonit, Rheox), Bentone® SD-3, 27 und 38 (Hectorit,
Rheox), Tixogel® EZ 100 oder VP-A (organisch modifizierter Smectit, Südchemie), Tixogel® VG, VP
und VZ (mit QAV beladener Montmorillonit, Südchemie), Disperbyk® 161 (Blockcopolymer, Byk-
Chemie), Borchigen® ND (sulfogruppenfreier Ionenaustauscher, Borchers), Ser-Ad® FA 601 (Ser
vo), Solsperse® (aromatisches Ethoxylat, ICI), Surfynol®-Typen (Air Products), Tamol®- und Triton®-
Typen (Rohm & Haas), Texaphor®963, 3241 und 3250 (Polymere, Henkel), Rilanit®-Typen (Henkel),
Thixcin® E und R (Ricinusöl-Derivate, Rheox), Thixatrol® ST und GST (Ricinusöl-Derivate, Rheox),
Thixatrol® SR, SR 100, TSR und TSR 100 (Polyamid-Polymere, Rheox), Thixatrol® 289 (Polyetsre-
Polymer, Rheox) sowie die unterschiedlichen M-P-A®-Typen X, 60-X, 1078-X, 2000-X und 60-MS
(organische Verbindungen, Rheox).
Die genannten Hilfsmittel können in den erfindungsgemäß einzuarbeitenden Klarspüler- oder En
zympartikeln je nach Umhüllungsmaterial und Aktivsubstanz in variierenden Mengen eingesetzt
werden. Übliche Einsatzkonzentrationen für die vorstehend genannten Antiabsetz-, Antiaus
schwimm-, Thioxotropier- und Dispergiermittel liegen im Bereich von 0,5 bis 8,0 Gew.-%, vorzugs
weise zwischen 1,0 und 5,0 Gew.-%, und besonders bevorzugt zwischen 1,5 und 3,0 Gew.-%,
jeweils bezogen auf die Gesamtmenge an Hüllsubstanz und Aktivstoffen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt in die Kavität(en) einzuarbeitende teilchenförmi
ge Klarspüler- oder Enzympartikel enthalten weitere Hilfsstoffe aus der Gruppe der Antiabsetzmit
tel, Schwebemittel, Antiausschwimmittel, Thixotropiermittel und Dispergierhilfsmittel in Mengen von
0,5 bis 9 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 1 und 7,5 Gew.-%, und besonders bevorzugt zwischen
1,5 und 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Teilchengewicht.
Insbesondere bei der Herstellung von Schmelzsuspensionen bzw. -emulsionen, die Aktivstoffe
enthalten, welche bei der Verarbeitungstemperatur flüssig sind, ist der Einsatz spezieller Emulgato
ren vorteilhaft. Es hat sich gezeigt, daß insbesondere Emulgatoren aus der Gruppe der Fettalko
hole, Fettsäuren, Polyglycerinester und der Polyoxyalkylensiloxane äußerst gut geeignet sind.
Unter Fettalkoholen werden dabei die aus nativen Fetten bzw. Ölen über die entsprechenden
Fettsäuren (siehe unten) erhältlichen Alkohole mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen verstanden. Diese
Alkohole können je nach der Herkunft des Fells bzw. Öls, aus dem sie gewonnen werden, in der
Alkylkette substituiert oder stellenweise ungesättigt sein. Als Emulgatoren werden in den
erfindungsgemäßen Aktivsubstanzpartikeln daher bevorzugt C6-22-Fettalkohole, vorzugsweise C8-22-
Fettalkohole und insbesondere C12-16-Fettalkohole unter besonderer Bevorzugung der C16-18-
Fettalkohole, eingesetzt.
Als Emulgatoren können auch sämtliche aus pflanzlichen oder tierischen Ölen und Fetten gewon
nenen Fettsäuren verwendet werden. Die Fettsäuren können unabhängig von ihrem Aggregatzu
stand gesättigt oder ein- bis mehrfach ungesättigt sein. Auch bei den ungesättigten Fettsäuren sind
die bei Raumtemperatur festen Spezies gegenüber den flüssigen bzw. pastösen bevorzugt.
Selbstverständlich können nicht nur "reine" Fettsäuren eingesetzt werden, sondern auch die bei
der Spaltung aus Fetten und Ölen gewonnenen technischen Fettsäuregemische, wobei diese Ge
mische aus ökonomischer Sicht wiederum deutlich bevorzugt sind.
So lassen sich als Emulgatoren im Rahmen der vorliegenden Erfindung beispielsweise einzelne
Spezies oder Gemische folgender Säuren einsetzen: Caprylsäure, Pelargonsäure, Caprinsäure,
Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Octadecan-12-ol-säure, Arachinsäure,
Behensäure, Lignocerinsäure, Cerotinsäure, Meüssinsäure, 10-Undecensäure, Petroseünsäure,
Petroseiaidinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Ricinolsäure, Linolaidinsäure, α- und β-
Eläosterainsäure, Gadoleinsäure, Erucasäure, Brassidinsäure. Selbstverständlich sind auch die
Fettsäuren mit ungerader Anzahl von C-Atomen einsetzbar, beispielsweise Undecansäure, Tride
cansäure, Pentadecansäure, Heptadecansäure, Nonadecansäure, Heneicosansäure, Tricosansäu
re, Pentacosansäure, Heptacosansäure.
In bevorzugt in die Kavität einzubringenden Klarspüler- oder Enzympartikeln werden als Emulga
tor(en) C6-22-Fettsäuren, vorzugsweise C8-22-Fettsäuren und insbesondere C12-18-Fettsäuren unter be
sonderer Bevorzugung der C16-18-Fettsäuren, eingesetzt.
Besonders bevorzugte Emulgatoren sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Polyglycerinester,
insbesondere Ester von Fettsäuren mit Polyglycerinen. Diese bevorzugten Polyglycerinester lassen
sich durch die allgemeine Formel XIV beschreiben
in der R1 in jeder Glycerineinheit unabhängig voneinander für H oder einen Fettacylrest mit 8 bis 22
Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, und n für eine Zahl zwischen 2
und 15, vorzugsweise zwischen 3 und 10, steht.
Diese Polyglycerinester sind insbesondere mit den Polymerisationsgraden n = 2, 3, 4, 6 und 10
bekannt und kommerziell verfügbar. Da Stoffe der genannten Art auch in kosmetischen
Formulierungen weite Verbreitung finden, sind etliche dieser Substanzen auch in der INCI-
Nomenklatur klassifiziert (CTFA International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook, 5th
Edition, The Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association, Washington, 1997). Dieses
kosmetische Standardwerk beinhaltet beispielsweise Informationen zu den Stichworten
POLYGLYCERYL-3-BEESWAX, POLYGLYCERYL-3-CETYL ETHER, POLYGLYCERYL-4-
COCOATE, POLYGLYCERYL-10-DECALINOLEATE, POLY-GLYCERYL-10-DECAOLEATE,
POLYGLYCERYL-10-DECASTEARATE, POLY-GLYCERYL-2-DIISOSTEARATE, POLYGLY-
CERYL-3-DIISOSTEARATE, POLY-GLYCERYL-10-DIISOSTEARATE, POLYGLYCERYL-2-DI
OLEATE, POLY-GLYCERYL-3-DIOLEATE, POLYGLYCERYL-6-DlOLEATE, POLYGLYCERYL-
10-DIOLEATE, POLYGLYCERYL-3-DISTEARATE, POLYGLYCERYL-6-DISTEARATE, POLY
GLYCERYL-10-DISTEARATE, POLYGLYCERYL-10-HEPTAOLEATE, POLY-GYLCERYL-12-HY
DROXYSTEARATE, POLYGLYCERYL-10-HEPTASTEARATE, POLYGLYCERYL-6-HEXA
OLEATE, POLYGLYCERYL-2-ISOSTEARATE, POLY-GLYCERYL-4-ISOSTEARATE, POLY-GLY
CERYL-6-ISOSTEARATE, POLY-GLYCERYL-10-LAURATE, POLY-LYCERYLMETHACRYLATE,
POLYGLYCERYL-10-MYRISTATE, POLYGLYCERYL-2-OLEATE, POLYGLYCERYL-3-OLEATE,
POLYGLYCERYL-4-OLEATE, POLYGLYCERYL-6-OLEATE, POLYGLYCERYL-8-OLEATE,
POLYGLYCERYL-10-OLEATE, POLYGLYCERYL-6-PENTAOLEATE, POLYGLYCERYL-10-
PENTAOLEATE, POLYGLYCERYL-6-PENTASTEARATE, POLYGLYCERYL-10-PENTA
STEARATE, POLYGLYCERYL-2-SESQUI-IOSOSTEARATE, POLYGLYCERYL-2-SESQUI-
OLEATE, POLYGLYCERYL-2-STEARATE, POLYGLYCERYL-3-STEARATE, POLYGLYCERYL-4-
STEARATE, POLYGLYCERYL-8-STEARATE, POLYGLYCERYL-10-STEARATE, POLY-GLY
CERYL-2-TETRAISOSTEARATE, POLYGLYCERYL-10-TETRAOLEATE, POLYGLYCERYL-2-TE
TRASTEARATE, POLYGLYCERYL-2-TRIISOSTEARATE, POLYGLYCERYL-10-TRIOLEATE,
POLYGLYCERYL-6-TRISTEARATE. Die kommerziell erhältlichen Produkte unterschiedlicher
Hersteller, die im genannten Werk unter den vorstehend genannten Stichwörtern klassifiziert sind,
lassen sich im erfindungsgemäßen Verfahrensschritt b) vorteilhaft als Emulgatoren einsetzen.
Eine weitere Gruppe von Emulgatoren, die in den erfindungsgemäß in die Kavität(en)
einzuarbeitenden Klarspüler- oder Enzympartikeln Verwendung finden können, sind substituierte
Silicone, die mit Ethylen- bzw. Propylenoxid umgesetzte Seitenketten tragen. Solche
Polyoxyalkylensiloxane können durch die allgemeine Formel XV beschrieben werden
in der jeder Rest R1 unabhängig voneinander für -OH3 oder eine Polyoxyethylen- bzw.
-propylengruppe -[CH(R2)-CH2-O]xH-Gruppe, R2 für -H oder -CH3, x für eine Zahl zwischen 1 und
100, vorzugsweise zwischen 2 und 20 und insbesondere unter 10, steht und n den
Polymerisationsgrad des Silikons angibt.
Optional können die genannten Polyoxyalkylensiloxane auch an den freien OH-Gruppen der
Polyoxyethylen- bzw. Polyoxypropylen-Seitenketten verethert oder verestert werden. Das unveretherte
und unveresterte Polymer aus Dimethylsiloxan mit Polyoxyethylen und/oder Polyoxypropylen wird in
der INCI-Nomenklatur als DIMETHICONE COPOLYOL bezeichnet und ist unter den Handeldnamen
Abil® B (Goldschmidt), Alkasil® (Rhône-Poulenc), Silwet® (Union Carbide) oder Belsil® DMC 6031
kommerziell verfügbar.
Das mit Essigsäure veresterte DIMETHICONE COPOLYOL ACETATE (beispielsweise Belsil® DMC
6032, -33 und -35, Wacker) und der DIMETHICONE COPOLYOL BUTYL ETHER (bsp KF352A, Shin
Etsu) sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls als Emulgatoren einsetzbar.
Bei den Emulgatoren gilt wie bereits bei den Umhüllungsmaterialien und den zu umhüllenden
Substanzen, daß sie über einen breit variierenden Bereich eingesetzt werden können.
Üblicherweise machen Emulgatoren der genannten Art 1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%
uns insbesondere 5 bis 10 Gew.-% des Gewichts der Summe aus Hüllmaterialien und
Aktivstoffen aus. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt in die Kavität(en)
einzubringende teilchenförmige Klarspüler oder Enzympartikel enthalten zusätzlich Emulgatoren
aus der Gruppe der Fettalkohole, Fettsäuren, Polyglycerinester und/oder Polyoxyalkylensiloxane in
Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,2 bis 3,5 Gew.-%, besonders bevorzugt von
0,5 bis 2 Gew.-% und insbesondere von 0,75 bis 1,25 Gew.-%, jeweils bezogen auf das
Teilchengewicht.
Die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper lösen sich im Wasch- bzw. Rei
nigungsgang vollständig auf, wobei es - wie oben erwähnt - Vorteile haben kann, wenn die unter
schiedlichen Regionen unterschiedliche Lösegeschwindigkeiten aufweisen. Bedingt durch die un
terschiedlichen Lösegeschwindigkeiten können neben der Freisetzung bestimmter Inhaltsstoffe zu
bestimmten Zeitpunkten auch die Eigenschaften der Wasch- oder Reinigungsflotte gezielt verän
dert werden. So sind beispielsweise Wasch- und Reinigungsmittelformkörper bevorzugt, bei denen
der pH-Wert einer 1 Gew.-%-igen Lösung des Basisformkörpers in Wasser im Bereich von 8 bis
12, vorzugsweise von 9 bis 11 und insbesondere von 9,5 bis 10, liegt.
Zusätzlich hierzu sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper bevorzugt, bei denen der pH-Wert
einer 1 Gew.-%-igen Lösung des gesamten Formkörpers in Wasser im Bereich von 7 bis 11, vor
zugsweise von 7,5 bis 10 und insbesondere von 8 bis 9,5, liegt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Wasch-
und Reinigungsmittelformkörpern, das durch die Schritte
- a) Verpressen eines teilchenförmigen Vorgemischs zu einem verpreßten Teil (Basisformkör per), der mindestens eine Kavität aufweist,
- b) Bedecken der formkörperseitigen Begrenzungswand der Kavität mit Folie,
- c) optionales Einfüllen einer oder mehrerer Aktivsubstanzen in flüssiger, gelförmiger, pastö ser oder fester Form in die besagte(n) Kavität(en),
- d) optionales Aufbringen eines oder mehrerer Haftvermittler auf ein oder mehrere Flächen des Formkörpers
- e) optionales Verschließen der Öffnungen der (befüllten) Kavitäten mit einer Folie
- f) optionale Nachbehandlung einzelner Formkörperflächen oder des gesamten Formkörpers
gekennzeichnet ist.
Bezüglich der Inhaltsstoffe der einzelnen Bereiche der erfindungsgemäßen Formkörper bzw. ihrer
teilchenförmigen Vorgemische bzw. Zusammensetzungen, die die unterschiedlichen Bereiche des
Formkörpers ergeben, gilt analog das vorstehend für die erfindungsgemäßen Formkörper Ausge
führte.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das in Schritt a) zu Basisformkörpern verpreßte Vorge
misch bestimmten physikalischen Kriterien genügt. Bevorzugte Verfahren sind beispielsweise da
durch gekennzeichnet, daß das teilchenförmige Vorgemisch in Schritt a) ein Schüttgewicht von
mindestens 500 g/l, vorzugsweise mindestens 600 g/l und insbesondere mindestens 700 g/l auf
weist.
Auch die Partikelgröße des in Schritt a) verpreßten Vorgemischs genügt vorzugsweise bestimmten
Kriterien: Verfahren, bei denen das teilchenförmige Vorgemisch in Schritt a) Teilchengrößen zwi
schen 100 und 2000 µm, vorzugsweise zwischen 200 und 1800 µm, besonders bevorzugt zwi
schen 400 und 1600 µm und insbesondere zwischen 600 und 1400 µm, aufweist, sind erfindungs
gemäß bevorzugt. Eine weiter eingeengte Partikelgröße in den zu verpressenden Vorgemischen
kann zur Erlangung vorteilhafter Formkörpereigenschaften eingestellt werden. In bevorzugten Va
rianten für des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das in Schritt a) verpreßte teilchenförmige
Vorgemisch eine Teilchengrößenverteilung auf, bei der weniger als 10 Gew.-%, vorzugsweise weniger
als 7,5 Gew.-% und insbesondere weniger als 5 Gew.-% der Teilchen größer als 1600 µm
oder kleiner als 200 µm sind. Hierbei sind engere Teilchengrößenverteilungen weiter bevorzugt.
Besonders vorteilhafte Verfahrensvarianten sind dabei dadurch gekennzeichnet, daß das in Schritt
a) verpreßte teilchenförmige Vorgemisch eine Teilchengrößenverteilung aufweist, bei der mehr als
30 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 40 Gew.-% und insbesondere mehr als 50 Gew.-% der Teil
chen eine Teilchengröße zwischen 600 und 1000 µm aufweisen.
Bei der Durchführung des Verfahrensschritts a) ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht darauf
beschränkt, daß lediglich ein teilchenförmiges Vorgemisch zu einem Formkörper verpreßt wird.
Vielmehr läßt sich der Verfahrensschritt a) auch dahingehend erweitern, daß man in an sich be
kannter Weise mehrschichtige Formkörper herstellt, indem man zwei oder mehrere Vorgemische
bereitet, die aufeinander verpreßt werden. Hierbei wird das zuerst eingefüllte Vorgemisch leicht
vorverpreßt, um eine glatte und parallel zum Formkörperboden verlaufende Oberseite zu bekom
men, und nach Einfüllen des zweiten Vorgemischs zum fertigen Formkörper endverpreßt. Bei drei-
oder mehrschichtigen Formkörpern erfolgt nach jeder Vorgemisch-Zugabe eine weitere Vorver
pressung, bevor nach Zugabe des letzten Vorgemischs der Formkörper endverpreßt wird. Vor
zugsweise ist die vorstehend beschriebene Kavität im Basisformkörper ein Mulde, so daß bevor
zugte Ausführungsformen des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch gekennzeichnet
sind, daß in Schritt a) mehrschichtige Formkörper, die eine Mulde aufweisen, in an sich bekannter
Weise hergestellt werden, indem mehrere unterschiedliche teilchenförmige Vorgemische aufeinan
der gepreßt werden.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper erfolgt in Schritt a) zunächst durch das troc
kene Vermischen der Bestandteile, die ganz oder teilweise vorgranuliert sein können, und an
schließendes Informbringen, insbesondere Verpressen zu Tabletten, wobei auf herkömmliche
Verfahren zurückgegriffen werden kann. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper wird
das Vorgemisch in einer sogenannten Matrize zwischen zwei Stempeln zu einem festen Kompri
mat verdichtet. Dieser Vorgang, der im folgenden kurz als Tablettierung bezeichnet wird, gliedert
sich in vier Abschnitte: Dosierung, Verdichtung (elastische Verformung), plastische Verformung
und Ausstoßen.
Zunächst wird das Vorgemisch in die Matrize eingebracht, wobei die Füllmenge und damit das
Gewicht und die Form des entstehenden Formkörpers durch die Stellung des unteren Stempels
und die Form des Preßwerkzeugs bestimmt werden. Die gleichbleibende Dosierung auch bei ho
hen Formkörperdurchsätzen wird vorzugsweise über eine volumetrische Dosierung des Vorge
mischs erreicht. Im weiteren Verlauf der Tablettierung berührt der Oberstempel das Vorgemisch
und senkt sich weiter in Richtung des Unterstempels ab. Bei dieser Verdichtung werden die Parti
kel des Vorgemisches näher aneinander gedrückt, wobei das Hohlraumvolumen innerhalb der
Füllung zwischen den Stempeln kontinuierlich abnimmt. Ab einer bestimmten Position des Oberstempels
(und damit ab einem bestimmten Druck auf das Vorgemisch) beginnt die plastische Ver
formung, bei der die Partikel zusammenfließen und es zur Ausbildung des Formkörpers kommt. Je
nach den physikalischen Eigenschaften des Vorgemisches wird auch ein Teil der Vorgemischparti
kel zerdrückt und es kommt bei noch höheren Drücken zu einer Sinterung des Vorgemischs. Bei
steigender Preßgeschwindigkeit, also hohen Durchsatzmengen, wird die Phase der elastischen
Verformung immer weiter verkürzt, so daß die entstehenden Formkörper mehr oder minder große
Hohlräume aufweisen können. Im letzten Schritt der Tablettierung wird der fertige Formkörper
durch den Unterstempel aus der Matrize herausgedrückt und durch nachfolgende Transportein
richtungen wegbefördert. Zu diesem Zeitpunkt ist lediglich das Gewicht des Formkörpers endgültig
festgelegt, da die Preßlinge aufgrund physikalischer Prozesse (Rückdehnung, kristallographische
Effekte, Abkühlung etc.) ihre Form und Größe noch ändern können.
Die Tablettierung erfolgt in handelsüblichen Tablettenpressen, die prinzipiell mit Einfach- oder
Zweifachstempeln ausgerüstet sein können. Im letzteren Fall wird nicht nur der Oberstempel zum
Druckaufbau verwendet, auch der Unterstempel bewegt sich während des Preßvorgangs auf den
Oberstempel zu, während der Oberstempel nach unten drückt. Für kleine Produktionsmengen
werden vorzugsweise Exzentertablettenpressen verwendet, bei denen der oder die Stempel an
einer Exzenterscheibe befestigt sind, die ihrerseits an einer Achse mit einer bestimmten Umlaufge
schwindigkeit montiert ist. Die Bewegung dieser Preßstempel ist mit der Arbeitsweise eines übli
chen Viertaktmotors vergleichbar. Die Verpressung kann mit je einem Ober- und Unterstempel
erfolgen, es können aber auch mehrere Stempel an einer Exzenterscheibe befestigt sein, wobei
die Anzahl der Matrizenbohrungen entsprechend erweitert ist. Die Durchsätze von Exzenterpres
sen variieren ja nach Typ von einigen hundert bis maximal 3000 Tabletten pro Stunde.
Für größere Durchsätze wählt man Rundlauftablettenpressen, bei denen auf einem sogenannten
Matrizentisch eine größere Anzahl von Matrizen kreisförmig angeordnet ist. Die Zahl der Matrizen
variiert je nach Modell zwischen 6 und 55, wobei auch größere Matrizen im Handel erhältlich sind.
Jeder Matrize auf dem Matrizentisch ist ein Ober- und Unterstempel zugeordnet, wobei wiederum
der Preßdruck aktiv nur durch den Ober- bzw. Unterstempel, aber auch durch beide Stempel auf
gebaut werden kann. Der Matrizentisch und die Stempel bewegen sich um eine gemeinsame senk
recht stehende Achse, wobei die Stempel mit Hilfe schienenartiger Kurvenbahnen während des
Umlaufs in die Positionen für Befüllung, Verdichtung, plastische Verformung und Ausstoß gebracht
werden. An den Stellen, an denen eine besonders gravierende Anhebung bzw. Absenkung der
Stempel erforderlich ist (Befüllen, Verdichten, Ausstoßen), werden diese Kurvenbahnen durch zu
sätzliche Niederdruckstücke, Nierderzugschienen und Aushebebahnen unterstützt. Die Befüllung
der Matrize erfolgt über eine starr angeordnete Zufuhreinrichtung, den sogenannten Füllschuh, der
mit einem Vorratsbehälter für das Vorgemisch verbunden ist. Der Preßdruck auf das Vorgemisch
ist über die Preßwege für Ober- und Unterstempel individuell einstellbar, wobei der Druckaufbau
durch das Vorbeirollen der Stempelschaftköpfe an verstellbaren Druckrollen geschieht.
Rundlaufpressen können zur Erhöhung des Durchsatzes auch mit zwei Füllschuhen versehen
werden, wobei zur Herstellung einer Tablette nur noch ein Halbkreis durchlaufen werden muß. Zur
Herstellung zwei- und mehrschichtiger Formkörper werden mehrere Füllschuhe hintereinander
angeordnet, ohne daß die leicht angepreßte erste Schicht vor der weiteren Befüllung ausgestoßen
wird. Durch geeignete Prozeßführung sind auf diese Weise auch Mantel- und Punkttabletten her
stellbar, die einen zwiebelschalenartigen Aufbau haben, wobei im Falle der Punkttabletten die
Oberseite des Kerns bzw. der Kernschichten nicht überdeckt wird und somit sichtbar bleibt. Auch
Rundlauftablettenpressen sind mit Einfach- oder Mehrfachwerkzeugen ausrüstbar, so daß bei
spielsweise ein äußerer Kreis mit 50 und ein innerer Kreis mit 35 Bohrungen gleichzeitig zum Ver
pressen benutzt werden. Die Durchsätze moderner Rundlauftablettenpressen betragen über eine
Million Formkörper pro Stunde.
Bei der Tablettierung mit Rundläuferpressen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Tablettierung
mit möglichst geringen Gewichtschwankungen der Tablette durchzuführen. Auf diese Weise lassen
sich auch die Härteschwankungen der Tablette reduzieren. Geringe Gewichtschwankungen kön
nen auf folgende Weise erzielt werden:
- - Verwendung von Kunststoffeinlagen mit geringen Dickentoleranzen
- - Geringe Umdrehungszahl des Rotors
- - Große Füllschuhe
- - Abstimmung des Füllschuhflügeldrehzahl auf die Drehzahl des Rotors
- - Füllschuh mit konstanter Pulverhöhe
- - Entkopplung von Füllschuh und Pulvervortage
Zur Verminderung von Stempelanbackungen bieten sich sämtliche aus der Technik bekannte Anti
haftbeschichtungen an. Besonders vorteilhaft sind Kunststoffbeschichtungen, Kunststoffeinlagen
oder Kunststoffstempel. Auch drehende Stempel haben sich als vorteilhaft erwiesen, wobei nach
Möglichkeit Ober- und Unterstempel drehbar ausgeführt sein sollten. Bei drehenden Stempeln
kann auf eine Kunststoffeinlage in der Regel verzichtet werden. Hier sollten die Stempeloberflä
chen elektropoliert sein.
Es zeigte sich weiterhin, daß lange Preßzeiten vorteilhaft sind. Diese können mit Druckschienen,
mehreren Druckrollen oder geringen Rotordrehzahlen eingestellt werden. Da die Härteschwankun
gen der Tablette durch die Schwankungen der Preßkräfte verursacht werden, sollten Systeme
angewendet werden, die die Preßkraft begrenzen. Hier können elastische Stempel, pneumatische
Kompensatoren oder federnde Elemente im Kraftweg eingesetzt werden. Auch kann die Druckrolle
federnd ausgeführt werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß
die Verpressung in Schritt a) bei Preßdrücken von 0.01 bis 50 kNcm-2 vorzugsweise von 0,1 bis 40 kNcm-2
und insbesondere von 1 bis 25 kNcm-2 erfolgt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignete Tablettiermaschinen sind beispielsweise erhält
lich bei den Firmen Apparatebau Holzwarth GbR, Asperg, Wilhelm Fette GmbH, Schwarzenbek,
Hofer GmbH, Weil, Horn & Noack Pharmatechnik GmbH, Worms, IMA Verpackungssysteme
GmbH Viersen, KILIAN, Köln, KOMAGE, Kell am See, KORSCH Pressen AG, Berlin, sowie Roma
co GmbH, Worms. Weitere Anbieter sind beispielsweise Dr. Herbert Pete, Wien (AU), Mapag Ma
schinenbau AG, Bern (CH), BWI Manesty, Liverpool (GB), I. Holand Ltd., Nottingham (GB), Cour
toy N. V., Halle (BE/LU) sowie Mediopharm Kamnik (SI). Besonders geeignet ist beispielsweise die
Hydraulische Doppeldruckpresse HPF 630 der Firma LAEIS, D. Tablettierwerkzeuge sind bei
spielsweise von den Firmen Adams Tablettierwerkzeuge, Dresden, Wilhelm Fett GmbH, Schwar
zenbek, Klaus Hammer, Solingen, Herber & Söhne GmbH, Hamburg, Hofer GmbH, Weil, Horn &
Noack, Pharmatechnik GmbH, Worms, Ritter Pharamatechnik GmbH, Hamburg, Romaco, GmbH,
Worms und Notter Werkzeugbau, Tamm erhältlich. Weitere Anbieter sind z. B. die Senss AG, Rein
ach (CH) und die Medicopharm, Kamnik (51).
In Schritt b) wird die formkörperseitige Begrenzung der Kavität erfindungsgemäß mit Folie bedeckt.
Es schießt sich der optionale Schritt c) in, in dem die Kavität mit Aktivsubstanz(en), Aktivsubstanz
gemischen oder Aktivsubstanz-Zubereitungen befüllt wird. Sofern die Kavität mehr als eine Öff
nung aufweist, ist es verfahrenstechnisch zweckmäßig, die zweite, dritte und eventuelle weitere
Öffnungen zu verschließen, um auf diese Weise das Einfüllen technisch einfacher zu gestalten.
Zwar ist es prinzipiell möglich, auch einen Ringformkörper erst zu befüllen, dann die obere Öffnung
des Lochs zu verschließen, den Formkörper samt Füllung umzudrehen und auch das zweite Loch
zu verschließen, doch erfordert dies mechanische Vorrichtungen, die das Herausfallen der Füllung
verhindern. Weist also die Kavität des in Schritt a) hergestellten Formkörpers mehr als eine Öff
nung auf, ist es bevorzugt, den optionalen Schritt c) - das Befüllen - erst nach (n-1)-maliger
Durchführung der optionalen Schritte d) und e) durchzuführen, wenn die Zahl der Öffnungen n ist.
Das Verschließen der letzten Öffnung entspricht dann der letztmaligen Durchführung der Verfah
rensschritte d) und e), an die sich ein Schritt e) anschließen kann.
Wie bereits vorstehend erwähnt, ist die optional in die Kavität einzubringende Füllung vorzugswei
se fest, wobei partikelförmige Füllungen besonders bevorzugt sind. Werden die Kavitäten der
Formkörper mit teilchenförmigen Zusammensetzungen befüllt, so sind Verfahren bevorzugt, bei
denen die teilchenförmige(n) Zusammensetzung(en) in Schritt c) ein Schüttgewicht von mindestens
500 g/l, vorzugsweise mindestens 600 g/l und insbesondere mindestens 700 g/l auf
weist/aufweisen.
In Schritt d) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden optional Haftvermittler auf eine oder meh
rere Flächen der Formkörper aufgebracht. Schritt d) ist insbesondere dann erforderlich, wenn die
im nachfolgenden Schritt aufzubringenden Folien allein keine ausreichende Haftfähigkeit besitzen,
um auf dem Formkörper zu verbleiben und den mechanischen Belastungen bei Verpackung,
Transport und Handhabung ohne Freisetzen der Füllung zu widerstehen. Der Verfahrensschritt d)
dient somit im Falle nicht ausreichend haftfähiger Folien dem "Ankleben" derselben.
Als Haftvermittler lassen sich Stoffe einsetzen die den Formkörperflächen, auf die sie aufgetragen
werden, eine ausreichende Haftfähigkeit ("Klebrigkeit") verleihen, damit die im nachfolgenden Ver
fahrensschritt aufgebrachten Folien dauerhaft an der Flache haften. Prinzipiell bieten sich hier die
in der einschlägigen Klebstoffliteratur und insbesondere in den Monographien hierzu erwähnten
Substanzen an, wobei im Rahmen der vorliegenden Erfindung dem Aufbringen von Schmelzen,
welche bei erhöhter Temperatur haftvermittelnd wirken, nach Abkühlung aber nicht mehr klebrig,
sondern fest sind, eine besondere Bedeutung zukommt.
Zu Verfahrensschritt e), dem Aufbringen der Folie auf einige oder alle Flachen des Formkörpers
und dem damit verbundenen Verschließen der Kavität(en), wurden bereits weiter oben detaillierte
Angaben gemacht, auf die hier verwiesen wird, um Redundanzen zu vermeiden.
Die erfindungsgemäß hergestellten Formkörper können - wie oben beschrieben - ganz oder teil
weise mit einer Beschichtung versehen werden. Verfahren, in denen die Nachbehandlung in Schritt
f) im Aufbringen einer Coatingschicht auf den gesamten Formkörper besteht, sind erfindungsge
mäß bevorzugt.
Die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper können nach der Herstellung
verpackt werden, wobei sich der Einsatz bestimmter Verpackungssysteme besonders bewahrt hat.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Kombination aus (einem) erfindungsgemä
ßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper(n) und einem den oder die Wasch- und Reinigungs
miftelformkörper enthaltenden Verpackungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß das Verpac
kungssystem eine Feuchtigkeitsdampfdurchlässigkeitsrate von 0,1 g/m2/Tag bis weniger als 20 g/m2/Tag
aufweist, wenn das Verpackungssystem bei 23°C und einer relativen Gleichgewichts
feuchtigkeit von 85% gelagert wird.
Das Verpackungssystem der Kombination aus Wasch- und Reinigungsmittelformkörper(n) und
Verpackungssystem weist erfindungsgemäß eine Feuchtigkeitsdampfdurchlässigkeitsrate von 0,1 g/m2/Tag
bis weniger als 20 g/m2/Tag auf, wenn das Verpackungssystem bei 23°C und einer relati
ven Gleichgewichtsfeuchtigkeit von 85% gelagert wird. Die genannten Temperatur- und Feuchtig
keitsbedingungen sind die Prüfbedingungen, die in der DIN-Norm 53122 genannt werden, wobei
laut DIN 53122 minimale Abweichungen zulässig sind (23 ± 1°C, 85 ± 2% rel. Feuchte). Die
Feuchtigkeitsdampfdurchlässigkeitsrate eines gegebenen Verpackungssystems bzw. Materials läßt
sich nach weiteren Standardmethoden bestimmen und ist beispielsweise auch im ASTM-Standard
E-96-53T ("Test for measuring Water Vapor transmission of Materials in Sheet form") und im
TAPPI Standard T464 m-45 ("Water Vapor Permeability of Sheet Materials at high temperature and
Humidity") beschrieben. Das Meßprinzip gängiger Verfahren beruht dabei auf der Wasseraufnah
me von wasserfreiem Calciumchlorid, welches in einem Behälter in der entsprechenden Atmosphä
re gelagert wird, wobei der Behälter an der Oberseite mit dem zu testenden Material verschlossen
ist. Aus der Oberfläche des Behälters, die mit dem zu testenden Material verschlossen ist (Per
meationsfläche), der Gewichtszunahme des Calciumchlorids und der Expositionszeit läßt sich die
Feuchtigkeitsdampfdurchlässigkeitsrate nach
berechnen, wobei A die Fläche des zu testenden Materials in cm2, x die Gewichtszunahme des
Calciumchlorids in g und y die Expositionszeit in h bedeutet.
Die relative Gleichgewichtsfeuchtigkeit, oft als "relative Luftfeuchtigkeit" bezeichnet, beträgt bei der
Messung der Feuchtigkeitsdampfdurchlässigkeitsrate im Rahmen der vorliegenden Erfindung 85%
bei 23°C. Die Aufnahmefähigkeit von Luft für Wasserdampf steigt mit der Temperatur bis zu einem
jeweiligen Höchstgehalt, dem sogenannten Sättigungsgehalt, an und wird in g/m3 angegeben. So
ist beispielsweise 1 m3 Luft von 17° mit 14,4 g Wasserdampf gesättigt, bei einer Temperatur von
11° liegt eine Sättigung schon mit 10 g Wasserdampf vor. Die relative Luftfeuchtigkeit ist das in
Prozent ausgedrückte Verhältnis des tatsächlich vorhandenen Wasserdampf-Gehalts zu dem der
herrschenden Temperatur entsprechenden Sättigungs-Gehalt. Enthält beispielsweise Luft von 17°
12 g/m3 Wasserdampf, dann ist die relative Luftfeuchtigkeit = (12/14,4).100 = 83%. Kühlt man die
se Luft ab, dann wird die Sättigung (100% r. L.) beim sogenannten Taupunkt (im Beispiel: 14°)
erreicht, d. h., bei weiterem Abkühlen bildet sich ein Niederschlag in Form von Nebel (Tau). Zur
quantitativen Bestimmung der Feuchtigkeit benutzt man Hygrometer und Psychrometer.
Die relative Gleichgewichtsfeuchtigkeit von 85% bei 23°C läßt sich beispielsweise in Laborkam
mern mit Feuchtigkeitskontrolle je nach Gerätetyp auf +/-2% r. L. genau einstellen. Auch über ge
sättigten Lösungen bestimmter Salze bilden sich in geschlossenen Systemen bei gegebener Tem
peratur konstante und wohldefinierte relative Luftfeuchtigkeiten aus, die auf dem Phasen-
Gleichgewicht zwischen Partialdruck des Wassers, gesättigter Lösung und Bodenkörper beruhen.
Die erfindungsgemäßen Kombinationen aus Wasch- und Reinigungsmittelformkörper und Verpac
kungssystem können selbstverständlich ihrerseits in Sekundärverpackungen, beispielsweise Kar
tonagen oder Trays, verpackt werden, wobei an die Sekundärverpackung keine weiteren Anforderungen
gestellt werden müssen. Die Sekundärverpackung ist demnach möglich, aber nicht not
wendig.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Verpackungssysteme weisen eine Feuchtig
keitsdampfdurchlässigkeitsrate von 0,5 g/m2/Tag bis weniger als 15 g/m2/Tag auf.
Das Verpackungssystem der erfindungsgemäßen Kombination umschließt je nach Ausführungs
form der Erfindung einen oder mehrere Wasch- und Reinigungsmittelformkörper. Es ist dabei erfin
dungsgemäß bevorzugt, entweder einen Formkörper derart zu gestalten, daß er eine Anwen
dungseinheit des Wasch- und Reinigungsmittels umfaßt, und diesen Formkörper einzeln zu ver
packen, oder die Zahl an Formkörpern in eine Verpackungseinheit einzupacken, die in Summe
eine Anwendungseinheit umfaßt. Bei einer Solldosierung von 80 g Wasch- und Reinigungsmittel ist
es also erfindungsgemäß möglich, einen 80 g schweren Wasch- und Reinigungsmittelformkörper
herzustellen und einzeln zu verpacken, es ist erfindungsgemäß aber auch möglich, zwei je 40 g
schwere Wasch- und Reinigungsmittelformkörper in eine Verpackung einzupacken, um zu einer
erfindungsgemäßen Kombination zu gelangen. Dieses Prinzip läßt sich selbstverständlich erwei
tern, so daß erfindungsgemäß Kombinationen auch drei, vier, fünf oder noch mehr Wasch- und
Reinigungsmittelformkörper in einer Verpackungseinheit enthalten können. Selbstverständlich kön
nen zwei oder mehr Formkörper in einer Verpackung unterschiedliche Zusammensetzungen auf
weisen. Auf diese Weise ist es möglich, bestimmte Komponenten räumlich voneinander zu tren
nen, um beispielsweise Stabilitätsprobleme zu vermeiden.
Das Verpackungssystem der erfindungsgemäßen Kombination kann aus den unterschiedlichsten
Materialien bestehen und beliebige äußere Formen annehmen. Aus ökonomischen Gründen und
aus Gründen der leichteren Verarbeitbarkeit sind allerdings Verpackungssysteme bevorzugt, bei
denen das Verpackungsmaterial ein geringes Gewicht hat, leicht zu verarbeiten und kostengünstig
ist. In erfindungsgemäß bevorzugten Kombinationen besteht das Verpackungssystem aus einem
Sack oder Beutel aus einschichtigem oder laminiertem Papier und/oder Kunststoffolie.
Dabei können die Wasch- und Reinigungsmittelformkörper unsortiert, d. h. als lose Schüttung, in
einen Beutel aus den genannten Materialien gefüllt werden. Es ist aber aus ästhetischen Gründen
und zur Sortierung der Kombinationen in Sekundärverpackungen bevorzugt, die Wasch- und Rei
nigungsmittelformkörper einzeln oder zu mehreren sortiert in Säcke oder Beutel zu füllen. Für ein
zelne Anwendungseinheiten der Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, die sich in einem Sack
oder Beutel befinden, hat sich in der Technik der Begriff "flow pack" eingebürgert. Solche "flow
packs" können dann - wiederum vorzugsweise sortiert - optional in Umverpackungen verpackt
werden, was die kompakte Angebotsform des Formkörpers unterstreicht.
Die bevorzugt als Verpackungssystem einzusetzenden Säcke bzw. Beutel aus einschichtigem oder
laminiertem Papier bzw. Kunststoffolie können auf die unterschiedlichste Art und Weise gestaltet
werden, beispielsweise als aufgeblähte Beutel ohne Mittelnaht oder als Beutel mit Mittelnaht, wel
che durch Hitze (Heißverschmelzen), Klebstoffe oder Klebebänder verschlossen werden. Ein
schichtige Beutel- bzw. Sackmaterialien sind die bekannten Papiere, die gegebenenfalls imprä
gniert sein können, sowie Kunststoffolien, welche gegebenenfalls coextrudiert sein können. Kunst
stoffolien, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Verpackungssystem eingesetzt werden
können, sind beispielsweise in Hans Domininghaus "Die Kunststoffe und ihre Eigenschaften", 3.
Auflage, VDI Verlag, Düsseldorf 1988, Seite 193, angegeben. Die dort gezeigte Abb. 111 gibt
gleichzeitig Anhaltspunkte zur Wasserdampfdurchlässigkeit der genannten Materialien.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugte Kombinationen enthalten als Ver
packungssystem einen Sack oder Beutel aus einschichtiger oder laminierter Kunststoffolie mit ei
ner Dicke von 10 bis 200 µm, vorzugsweise von 20 bis 100 µm und insbesondere von 25 bis 50 µm.
Obwohl es möglich ist, neben den genannten Folien bzw. Papieren auch wachsbeschichtete Pa
piere in Form von Kartonagen als Verpackungssystem für die Wasch- und Reinigungsmittelform
körper einzusetzen, ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, wenn das Verpac
kungssystem keine Kartons aus wachsbeschichtetem Papier umfaßt. Der Begriff "Verpackungssy
stem kennzeichnet dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung immer die Primärverpackung der
Formkörper, d. h. die Verpackung, die an ihrer Innenseite direkt mit der Formkörperoberfläche in
Kontakt ist. An eine optionale Sekundärverpackung werden keinerlei Anforderungen gestellt, so
daß hier alle üblichen Materialien und Systeme eingesetzt werden können.
Wie bereits weiter oben erwähnt, enthalten die Wasch- und Reinigungsmittelformkörper der erfin
dungsgemäßen Kombination je nach ihrem Verwendungszweck weitere Inhaltsstoffe von Wasch-
und Reinigungsmitteln in variierenden Mengen. Unabhängig vom Verwendungszweck der Form
körper ist es erfindungsgemäß bevorzugt, daß der bzw. die Wasch- und Reinigungsmittelformkör
per eine relative Gleichgewichtsfeuchtigkeit von weniger als 30% bei 35°C aufweist/aufweisen.
Die relative Gleichgewichtsfeuchtigkeit der Wasch- und Reinigungsmittelformkörper kann dabei
nach gängigen Methoden bestimmt werden, wobei im Rahmen der vorliegenden Untersuchungen
folgende Vorgehensweise gewählt wurde: Ein wasserundurchlässiges 1-Liter-Gefäß mit einem
Deckel, welcher eine verschließbare Öffnung für das Einbringen von Proben aufweist, wurde mit
insgesamt 300 g Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern befüllt und 24 h bei konstant 23°C ge
halten, um eine gleichmäßige Temperatur von Gefäß und Substanz zu gewährleisten. Der Was
serdampfdruck im Raum über den Formkörpern kann dann mit einem Hygrometer (Hygrotest 6100,
Testoterm Ltd., England) bestimmt werden. Der Wasserdampfdruck wird nun alle 10 Minuten gemessen,
bis zwei aufeinanderfolgende Werte keine Abweichung zeigen (Gleichgewichtsfeuchtig
keit). Das o. g. Hygrometer erlaubt eine direkte Anzeige der aufgenommenen Werte in % relativer
Feuchtigkeit.
Ebenfalls bevorzugt sind Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kombination, bei denen das
Verpackungssystem wiederverschließbar ausgeführt ist. Auch Kombinationen, bei denen das Ver
packungssystem eine Microperforation aufweist, lassen sich erfindungsgemäß mit Vorzug realisie
ren.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Waschverfahren zum Waschen von
Textilien in einer Haushaltswaschmaschine, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man einen oder
mehrere erfindungsgemäße(n) Wasch- und Reinigungsmittelformkörper in die Einspülkammer der
Waschmaschine einlegt und ein Waschprogramm ablaufen läßt, in dessen Verlauf der bzw. die
Formkörper eingespült werden.
Der bzw. die Formkörper müssen aber nicht über die Einspülkammer dosiert werden, sondern
können auch direkt in die Waschtrommel gegeben werden. Hierbei kann sowohl eine Dosierhilfe,
beispielsweise ein Netzdosierer, zum Einsatz kommen, die Formkörper können aber auch ohne
Dosierhilfe direkt zu der Wäsche in die Trommel gegeben werden. Ein Waschverfahren zum Wa
schen von Textilien in einer Haushaltswaschmaschine, bei dem man einen oder mehrere erfin
dungsgemäße(n) Wasch- und Reinigungsmittelformkörper mit oder ohne Dosierhilfe in die Wasch
trommel der Waschmaschine einlegt und ein Waschprogramm ablaufen läßt, in dessen Verlauf der
bzw. die Formkörper aufgelöst werden, ist daher ebenfalls ein Gegenstand der vorliegenden Erfin
dung.
Wie weiter oben erwähnt, lassen sich auch Reinigungsmitteltabletten für das maschinelle Geschirr
spülen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellen. Dementsprechend ist ein Reinigungs
verfahren zum Reinigen von Geschirr in einer Geschirrspülmaschine, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man einen oder mehrere erfindungsgemäße(n) Wasch- und Reinigungsmittelformkörper in
die Dosierkammer der Spülmaschine einlegt und ein Spülprogramm ablaufen läßt, in dessen Ver
lauf sich die Dosierkammer öffnet und der bzw. die Formkörper aufgelöst werden, ein weiterer Ge
genstand der vorliegenden Erfindung.
Auch beim erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren kann man auf die Dosierkammer verzichten
und den bzw. die erfindungsgemäßen Formkörper beispielsweise in den Besteckkorb einlegen.
Selbstverständlich ist aber auch hier der Einsatz einer Dosierhilfe, beispielsweise eines
Körbchens, das im Spülraum angebracht wird, problemlos möglich. Dementsprechend ist ein Rei
nigungsverfahren zum Reinigen von Geschirr in einer Geschirrspülmaschine, bei dem man einen
oder mehrere erfindungsgemäße(n) Wasch- und Reinigungsmittelformkörper mit oder ohne Dosierhilfe
in den Spülraum der Spülmaschine einlegt und ein Spülprogramm ablaufen läßt, in dessen
Verlauf der bzw. die Formkörper aufgelöst werden, ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Er
findung.
Claims (52)
1. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper aus verdichtetem, teilchenförmigen Wasch- und Rei
nigungsmittel, bei denen der Formkörper mindestens eine Kavität aufweist, wobei die formkör
perseitige Begrenzungswand der Kavität(en) mit einer Folie bedeckt ist (sind).
2. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kavität die Form einer Mulde aufweist.
3. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kavität die Form eines durchgehenden Loches aufweist, dessen Öffnungen sich an zwei ge
genüberliegenden Formkörperflächen befinden.
4. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Folie aus einem Polymer mit einer Molmasse zwischen 5000 und 500.000
Dalton, vorzugsweise zwischen 7500 und 250.000 Dalton und insbesondere zwischen 10.000
und 100.000 Dalton, besteht.
5. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Folie aus einem wasserlöslichen Polymer besteht.
6. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Folienmaterial ausgewählt ist aus einem oder mehreren Stoffen aus der Gruppe Carrageenan,
Guar, Pektin, Xanthan, Cellulose und ihren Derivate, Stärke und ihren Derivaten sowie Gelati
ne.
7. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Folienmaterial ausgewählt ist aus einem Polymer oder Polymergemisch, wobei das Polymer
bzw. mindestens 50 Gew.-% des Polymergemischs ausgewählt ist aus
- a) wasserlöslichen nichtionischen Polymeren aus der Gruppe der
- 1. Polyvinylpyrrolidone,
- 2. Vinylpyrrolidon/Vinylester-Copolymere,
- 3. Celluloseether
- b) wasserlöslichen amphoteren Polymeren aus der Gruppe der
- 1. Alkylacrylamid/Acrylsäure-Copolymere
- 2. Alkylacrylamid/Methacrylsäure-Copolymere
- 3. Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure-Copolymere
- 4. Alkylacrylamid/Acrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure-Copolymere
- 5. Alkylacrylamid/Methacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure- Copolymere
- 6. Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure- Copolymere
- 7. Alkylacrylamid/Alkymethacrylal/Alkylaminoethylmethacrylat/Alkylmethacrylat- Copolymere
- 8. Copolymere aus
- 1. ungesättigten Carbonsäuren
- 2. kationisch derivatisierten ungesättigten Carbonsäuren
- 3. gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren
- c) wasserlöslichen zwitterionischen Polymeren aus der Gruppe der
- 1. Acrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Acrylsäure-Copolymere sowie deren Alkali- und Ammoniumsalze
- 2. Acrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Methacrylsäure-Copolymere sowie deren Alkali- und Ammoniumsalze
- 3. Methacroylethylbetain/Methacrylat-Copolymere
- d) wasserlöslichen anionischen Polymeren aus der Gruppe der
- 1. Vinylacetat/Crotonsäure-Copolymere
- 2. Vinylpyrrolidon/Vinylacrylat-Copolymere
- 3. Acrylsäure/Ethylacrylat/N-tert.Butylacrylamid-Terpolymere
- 4. Pfropfpolymere aus Vinylestern, Estern von Acrylsäure oder Methacrylsäure allein oder im Gemisch, copolymerisiert mit Crotonsäure, Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Polyalkylenoxiden und/oder Polykalkylenglycolen
- 5. gepropften und vernetzten Copolymere aus der Copolymerisation von
- 1. mindesten einem Monomeren vom nicht-ionischen Typ,
- 2. mindestens einem Monomeren vom ionischen Typ,
- 3. von Polyethylenglycol und
- 4. einem Vernetzter
- 6. durch Copolymerisation mindestens eines Monomeren jeder der drei folgenden Grup
pen erhaltenen Copolymere:
- 1. Ester ungesättigter Alkohole und kurzkettiger gesättigter Carbonsäuren und/oder Ester kurzkettiger gesätigter Alkohole und ungesättigter Carbon säuren,
- 2. ungesättigte Carbonsäuren,
- 3. Ester langkettiger Carbonsäuren und ungesättigter Alkohole und/oder Ester aus den Carbonsäuren der Gruppe d6ii) mit gesättigten oder unge sättigten, geradkettigen oder verzweigten C8-18-Alkohols
- 7. Terpolymere aus Crotonsäure, Vinylacetat und einem Allyl- oder Methallyl ester
- 8. Tetra- und Pentapolymere aus
- 1. Crotonsäure oder Allyloxyessigsäure
- 2. Vinylacetat oder Vinylpropionat
- 3. verzweigten Allyl- oder Methallylestern
- 4. Vinylethern, Vinylesterrn oder geradkettigen Allyl- oder Methallylestern
- 9. Crotonsäure-Copolymere mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Ethylen, Vinylbenzol, Vinymethylether, Acrylamid und deren wasserlöslicher Salze
- 10. Terpolymere aus Vinylacetat, Crotonsäure und Vinylestern einer gesättigten aliphati schen in α-Stellung verzweigten Monocarbonsäure
- e) wasserlöslichen kationischen Polymeren aus der Gruppe der
- 1. quaternierten Cellulose-Derivate
- 2. Polysiloxane mit quaternären Gruppen
- 3. kationischen Guar-Derivate
- 4. polymeren Dimethyldiallylammoniumsalze und deren Copolymere mit Estern und Ami den von Acrylsäure und Methacrylsäure
- 5. Copolymere des Vinylpyrrolidons mit quaternierten Derivaten des Dialkylaminoacrylats und -methacrylats
- 6. Vinylpyrrolidon-Methoimidazoliniumchlorid-Copolymere
- 7. quaternierter Polyvinylalkohol
- 8. unter den INCI-Bezeichnungen Polyquaternium 2, Polyquaternium 17, Polyquaternium 18 und Polyquaternium 27 angegeben Polymere.
8. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Öffnung der Kavität mit einer Folie verschlossen ist.
9. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Folie nicht den gesamten Formkörper umschließt.
10. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Folie nur die Flächen des Formkörpers bedeckt, in denen sich Öffnun
gen der Kavität(en) befinden.
11. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kavität weitere Aktivsubstanz enthält.
12. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
weitere Aktivsubstanz in flüssiger, gelförmiger, pastöser oder fester Form enthalten ist.
13. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß die weitere Aktivsubstanz in Partikelform, vorzugsweise in pulverförmiger,
granularer, extrudierter, pelletierter, geprillter, geschuppter oder tablettierter Form, enthalten
ist.
14. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Volumenverhältnis von Formkörper zu Kavität 2 : 1 bis 100 : 1, vorzugsweise
3 : 1 bis 80 : 1, besonders bevorzugt 4 : 1 bis 50 : 1 und insbesondere 5 : 1 bis 30 : 1, beträgt.
15. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Volumenverhältnis von dem durch die Folie und den Formkörper umschlos
senen Raum zu der in diesem Raum enthaltenen Aktivsubstanz 1 : 1 bis 100 : 1, vorzugsweise
1,1 : 1 bis 50 : 1, besonders bevorzugt 1,2 : 1 bis 25 : 1 und insbesondere 1,3 : 1 bis 10 : 1 beträgt.
16. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Formkörper zu der in dem durch die Folie und
den Formkörper umschlossenen Raum enthaltenen Aktivsubstanz 1 : 1 bis 100 : 1, vorzugsweise
2 : 1 bis 80 : 1, besonders bevorzugt 3 : 1 bis 50 : 1 und insbesondere 4 : 1 bis 30 : 1 beträgt.
17. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fläche der Öffnung(en) der Kavität(en) 1 bis 25%, vorzugsweise 2 bis 20%,
besonders bevorzugt 3 bis 15% und insbesondere 4 bis 10% der Gesamtoberfläche des
Formkörpers ausmacht.
18. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich die in dem durch die Folie umschlossenen Raum enthaltene Aktivsubstanz
schneller löst als der Basisformkörper.
19. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich die in dem durch die Folie umschlossenen Raum enthaltene Aktivsubstanz
langsamer löst als der Basisformkörper.
20. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Basisformkörper eine Dichte oberhalb von 1000 kgdm-3, vorzugsweise ober
halb von 1025 kgdm-3 besonders bevorzugt oberhalb von 1050 kgdm-3 und insbesondere
oberhalb von 1100 kgdm-3 aufweist.
21. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Basisformkörper Gerüststoffe in Mengen von 1 bis 100 Gew.-%, vorzugswei
se von 5 bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 90 Gew.-% und insbesondere von 20
bis 85 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewichts des Basisformkörpers, enthält.
22. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Basisformkörper Phosphat(e), vorzugsweise Alkalimetallphosphat(e), beson
ders bevorzugt Pentanatrium- bzw. Pentakaliumtriphosphat (Natrium- bzw. Kaliumtripolyphos
phat), in Mengen von 20 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 25 bis T5 Gew.-% uns insbesonde
re von 30 bis 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Basisformkörpers, enthält.
23. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Basisformkörper Carbonat(e) und/oder Hydrogencarbonat(e), vorzugsweise
Alkalicarbonate, besonders bevorzugt Natriumcarbonat, in Mengen von 5 bis 50 Gew.-%, vor
zugsweise von 7,5 bis 40 Gew.-% und insbesondere von 10 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen
auf das Gewicht des Basisformkörpers, enthält.
24. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Basisformkörper Silikat(e), vorzugsweise Alkalisilikate, besonders bevorzugt
kristalline oder amorphe Alkalidisilikate, in Mengen von 10 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von
15 bis 50 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht
des Basisformkörpers, enthält.
25. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Basisformkörper Gesamttensidgehalte unterhalb von 5 Gew.-%, vorzugswei
se unterhalb von 4 Gew.-%, besonders bevorzugt unterhalb von 3 Gew.-% und insbesondere
unterhalb von 2 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Basisformkörpers, aufweist.
26. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Basisformkörper Bleichmittel aus der Gruppe der Sauerstoff- oder Halogen-
Bleichmittel, insbesondere der Chlorbleichmittel, unter besonderer Bevorzugung von Natrium
perborat und Natriumpercarbonat, in Mengen von 2 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 20 Gew.-%
und insbesondere von 10 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Ba
sisformkörpers, enthält.
27. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Basisformkörper Bleichaktivatoren aus den Gruppen der mehrfach acylierten
Alkylendiamine, insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), der N-Acylimide, insbesonde
re N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), der acylierten Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl-
oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso-NOBS) und n-Methyl-Morpholinium-Acetonitril-
Methylsulfat (MMA), in Mengen von 0,25 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 10 Gew.-%
und insbesondere von 1 bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Basisformkör
pers, enthält.
28. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Basisformkörper Silberschutzmittel aus der Gruppe der Triazole, der Ben
zotriazole, der Bisbenzotriazole, der Aminotriazole, der Alkylaminotriazole und der Über
gangsmetalisalze oder -komplexe, besonders bevorzugt Benzotriazol und/oder Alkylaminotria
zol, in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,05 bis 4 Gew.-% und insbesondere
von 0,5 bis 3 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Basisformkörpers, enthält.
29. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Basisformkörper weiterhin einen oder mehrere Stoffe aus den Gruppen der
Enzyme, Korrosionsinhibitoren, Belagsinhibitoren, Cobuilder, Farb- und/oder Duftstoffe in Ge
samtmengen von 6 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 7,5 bis 25 Gew.-% und insbesondere
von 10 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Basisformkörpers, enthält.
30. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekenn
zeichnet, daß die in der Kavität enthaltene Aktivsubstanz mindestens einen Aktivstoff aus der
Gruppe der Enzyme, Tenside, soll-release-Polymere, Desintegrationshilfsmittel, Bleichmittel,
Bleichaktivatoren, Bleichkatalysatoren, Silberschutzmittel und Mischungen hieraus, umfaßt.
31. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Basisformkörper oder die in dem durch die Folie und den Formkörper um
schlossenen Raum enthaltene Aktivsubstanz Bleichmittel enthält, während der andere Bereich
des Formkörpers Bleichaktivatoren enthält.
32. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Basisformkörper oder die in der Kavität enthaltene Aktivsubstanz Bleichmittel
enthält, während der andere Bereich des Formkörpers Enzyme enthält.
33. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Basisformkörper oder die in der Kavität enthaltene Aktivsubstanz Bleichmittel
enthält, während der andere Bereich des Formkörpers verformbare Masse Korrosionsschutz
mittel enthält.
34. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Basisformkörper oder die in der Kavität enthaltene Aktivsubstanz Bleichmittel
enthält, während der andere Bereich des Formkörpers Tenside, vorzugsweise nichtionische
Tenside, unter besonderer Bevorzugung alkoxylierter Alkohole mit 10 bis 24 Kohlenstoffato
men und 1 bis 5 Alkylenoxideinheiten, enthält.
35. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Basisformkörper und die in der Kavität enthaltene Aktivsubstanz denselben
Wirkstoff in unterschiedlichen Mengen enthalten.
36. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Folie, die die formkörperseitige Begrenzungswand der Kavität bedeckt, eine
Dicke von 1 bis 150 µm, vorzugsweise von 2 bis 100 µm, besonders bevorzugt von 5 bis 75 µm
und insbesondere von 10 bis 50 µm, aufweist.
37. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 13 bis 36, dadurch ge
kennzeichnet, daß die in der Kavität enthaltene Aktivsubstanz Partikelgrößen zwischen 100
und 5000 µm, vorzugsweise zwischen 150 und 2500 µm, besonders bevorzugt zwischen 200
und 2000 µm und insbesondere zwischen 400 und 1600 µm, aufweist.
38. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 13 bis 37, dadurch ge
kennzeichnet, daß die in der Kavität enthaltene Aktivsubstanz Partikel umfaßt, die aus
- a) 0 bis 90 Gew.-% eines oder mehrerer Trägermaterialien,
- b) 5 bis 50 Gew.-% einer oder mehrerer Hüllsubstanzen mit einem Schmelzpunkt oberhalb von 30°C,
- c) 5 bis 50 Gew.-% eines oder mehrerer Aktivstoffe sowie
- d) 0 bis 10 Gew.-% weiteren Wirk- und Hilfsstoffen
39. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß als
Hüllsubstanz Paraffin(e) oder Polyalkylenglycole, insbesondere Polyethylenglycole in den Par
tikeln enthalten sind.
40. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 38 oder 39, dadurch ge
kennzeichnet, daß die in der Kavität enthaltenen Aktivsubstanzpartikel als Aktivstoffe nichtioni
sche(s) Tensid(e) und/oder Bleichmittel und/oder Bleichaktivatoren und/oder Enzym(e)
und/oder Korrosionsinhibitoren und/oder Duftstoffe enthalten.
41. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 13 bis 37, dadurch ge
kennzeichnet, daß die in der Kavität enthaltene Aktivsubstanz Partikel umfaßt, die aus
- a) 40 bis 99,5 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 97,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 60 bis 95 Gew.-% und insbesondere 70 bis 90 Gew.-% einer oder mehrerer Hüllsubstanz(en), die einen Schmelzpunkt oberhalb von 30°C aufweist/aufweisen,
- b) 0,5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 2,5 bis 30 Gew.- % und insbesondere 5 bis 25 Gew.-% einer oder mehreren in der/den Hüllsubstanz(en) dispergierten flüssigen Enzymzubereitung(en) sowie
- c) 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis 10 Gew.-% und insbesondere 0 bis 5 Gew.-% weiterer Trägermaterialien, Hilfs- und/oder Wirkstoffe bestehen.
42. Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern gekennzeichnet durch
die Schritte
- a) Verpressen eines teilchenförmigen Vorgemischs zu einem verpreßten Teil (Basisformkör per), der mindestens eine Kavität aufweist,
- b) Bedecken der formkörperseitigen Begrenzungswand der Kavität mit Folie,
- c) optionales Einfüllen einer oder mehrerer Aktivsubstanzen in flüssiger, gelförmiger, pastö ser oder fester Form in die besagte(n) Kavität(en),
- d) optionales Aufbringen eines oder mehrerer Haftvermittler auf ein oder mehrere Flächen des Formkörpers
- e) optionales Verschließen der Öffnungen der (befüllten) Kavitäten mit einer Folie
- f) optionale Nachbehandlung einzelner Formkörperflächen oder des gesamten Formkörpers.
43. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das teilchenförmige Vorgemisch in
Schritt a) ein Schüttgewicht von mindestens 500 g/l, vorzugsweise mindestens 600 g/l und ins
besondere mindestens 700 g/l aufweist.
44. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 oder 43, dadurch gekennzeichnet, daß das teilchen
förmige Vorgemisch in Schritt a) Teilchengrößen zwischen 100 und 2000 µm, vorzugsweise
zwischen 200 und 1800 µm, besonders bevorzugt zwischen 400 und 1600 µm und insbeson
dere zwischen 600 und 1400 µm, aufweist.
45. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß die teilchenför
mige(n) Zusammensetzung(en) in Schritt c) ein Schüttgewicht von mindestens 500 g/l, vor
zugsweise mindestens 600 g/l und insbesondere mindestens 700 g/l aufweist/aufweisen.
46. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Verpres
sung in Schritt a) bei Preßdrücken von 0,01 bis 50 kNcm-2, vorzugsweise von 0,1 bis 40 kNcm-2
und insbesondere von 1 bis 25 kNcm-2 erfolgt.
47. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachbe
handlung in Schritt f) im Aufbringen einer Coatingschicht auf den gesamten Formkörper be
steht.
48. Kombination aus (einem) Wasch- und Reinigungsmittelformkörper(n) nach einem der Ansprü
che 1 bis 41 und einem den oder die Wasch- und Reinigungsmittelformkörper enthaltenden
Verpackungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß das Verpackungssystem eine Feuchtig
keitsdampfdurchlässigkeitsrate von 0,1 g/m2/Tag bis weniger als 20 g/m2/Tag aufweist, wenn
das Verpackungssystem bei 23°C und einer relativen Gleichgewichtsfeuchtigkeit von 85% ge
lagert wird.
49. Reinigungsverfahren zum Reinigen von Geschirr in einer Geschirrspülmaschine, dadurch ge
kennzeichnet, daß man einen oder mehrere Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach ei
nem der Ansprüche 1 bis 40 in die Dosierkammer der Spülmaschine einlegt und ein Spülpro
gramm ablaufen läßt, in dessen Verlauf sich die Dosierkammer öffnet und der bzw. die Form
körper aufgelöst werden.
50. Reinigungsverfahren zum Reinigen von Geschirr in einer Geschirrspülmaschine, dadurch ge
kennzeichnet, daß man einen oder mehrere Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach ei
nem der Ansprüche 1 bis 41 mit oder ohne Dosierhilfe in den Spülraum der Spülmaschine ein
legt und ein Spülprogramm ablaufen läßt, in dessen Verlauf der bzw. die Formkörper aufgelöst
werden.
51. Waschverfahren zum Waschen von Textilien in einer Haushaltswaschmaschine, dadurch ge
kennzeichnet, daß man einen oder mehrere Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach ei
nem der Ansprüche 1 bis 41 in die Einspülkammer der Waschmaschine einlegt und ein
Waschprogramm ablaufen läßt, in dessen Verlauf der bzw. die Formkörper eingespült werden.
52. Waschverfahren zum Waschen von Textilien in einer Haushaltswaschmaschine, dadurch ge
kennzeichnet, daß man einen oder mehrere Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach ei
nem der Ansprüche 1 bis 41 mit oder ohne Dosierhilfe in die Waschtrommel der Waschma
schine einlegt und ein Waschprogramm ablaufen läßt, in dessen Verlauf der bzw. die Formkör
per aufgelöst werden.
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