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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Herstellung von Waschmittelriegeln und Waschmittelriegel, die
durch das Verfahren gebildet werden. Die Waschmittelriegel können beispielsweise
vom Körperwasch- und/oder Pflegetyp,
Wäschewaschtyp
(beispielsweise für
das Waschen oder andere Behandlung von Textilien) oder Haushaltspflegetyp
(beispielsweise Geschirrwaschen) sein.
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Hintergrund der Erfindung
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Waschmittelriegel
wurden üblicherweise
durch eines von zwei Verfahren hergestellt. Das erste von diesen
ist das sogenannte Extrusionsverfahren oder Strangpressverfahren,
bei dem eine vorgebildete Zusammensetzung, die alle Komponenten
des Riegels umfasst, typischerweise stranggepresst wird, d. h. durch
eine Augenplatte zu einem kontinuierlichen „Stab" extrudiert wird und der kontinuierliche
Stab in kleinere Stücken von
vorbestimmter Länge
geschnitten wird, die üblicherweise
als „Billets" („Klötze") bezeichnet werden.
Diese Billets werden durch eine Stempelvorrichtung geführt oder
alternativ und insbesondere bei der Herstellung von kostengünstigen
Nichtseifenwaschmittelriegeln (NSD), nur mit einem Eindruck auf
einer oder mehreren Oberflächen
versehen. Solches Prägen
oder Eindrücken
kann unter Verwendung einer Pressform mit den gleichen Abmessungen,
wie von der Riegeloberfläche,
die mit Kraft geschlagen wird, wie mit einem Schlegel, oder einer Pressform
in Form einer Walze erreicht werden.
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Das
Stempeln der Waschmittelriegel aus einem extrudierten Billet unter
Verwendung einer Pressform wird ausgeführt, um die Riegel mit einer
reproduzierbaren Form, glatten Oberfläche und/oder zum Prägen eines
Bilds, wie einem Logo, einer Handelsmarke oder Ähnlichem, auf mindestens einen
Teil einer Oberfläche des
Riegels zu versehen. Die Stempel haben typischerweise eine Pressform
in zwei Hälften,
wobei jede davon eine Oberfläche
aufweist, die das Billet während
des Stempelvorgangs kontaktiert. Diese Oberflächen sind zum Schließen zu einem
voreingestellten Trennabstand ausgelegt, wodurch das Billet zwischen
den zwei Pressformhälften
zum Riegel in seiner fertigen Form und zu seinem fertigen Aussehen
verpresst und dann gelöst
wird. Überschüssige Zusammensetzung
wird aus den Pressformhälften,
wenn sie geschlossen sind, herausgequetscht. Dies wird üblicherweise
als der „Grat" bezeichnet. Der
Grat wird dann von dem Seifenriegel durch Führen des Seifenriegels durch
Löcher
in einer „Entgratplatte" abgetrennt. Der
Grat kann bis zu 40% des Billet-Materials ausmachen und wird im
Allgemeinen stromaufwärts
des Extruders wieder zurückgeführt.
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Das
zweite übliche
Verfahren zur Herstellung von Waschmittelriegeln ist Gießen. Beim
Gießen
werden Waschmittelzusammensetzungen in einem erhitzten, beweglichen
und leicht gießfähigen Zustand
in das Obere eines geschlossenen Hohlraums (d. h. eine Form) der
gewünschten
Form eingeführt
und die Temperatur der Zusammensetzung vermindert, bis sie sich
verfestigt. Der Riegel kann dann durch Öffnen der Form entnommen werden.
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Kürzlich wurde
eine neue Technik zur Herstellung von Waschmittelriegeln entwickelt.
Dies ist ein Spritzgießform verfahren
und wird in WO-A-98/53038 und WO-A-98/53039 offenbart. Im Gegensatz
zum Gießverfahren,
bei dem die Zusammensetzung in die Form als eine leicht gießfähige Flüssigkeit
vor dem Kühlen eingeführt wird,
wird bei dem Spritzgießformverfahren
die Zusammensetzung durch Anwendung von Druck, vorzugsweise als
eine viskose Flüssigkeit
oder Paste, eingeführt.
Bei der Gießtechnik
kühlt die
Zusammensetzung in der Form und einige der Bestandteile bilden eine
feste Struktur unter Bereitstellung der fertigen Riegelform. Durch
Spritzgießformen
wird die Zusammensetzung typischerweise viskos gestaltet, indem
sie teilweise strukturiert ist, bevor sie in die Form gelangt. Dies
kann entweder durch teilweises Vorkühlen einer heißen, im
Wesentlichen unstrukturierten, freifließenden Zusammensetzung oder
durch Anwendung von Wärme zum
teilweisen Zerstören
einer festen oder halbfesten Zusammensetzung bewirkt werden. Die
teilweise strukturierte Zusammensetzung ist ein nicht-Newtonsches
Fluid und wenn in die Form druckgespritzt, wird sie dabei Scherwirkung
unterzogen. Dieser Effekt wird vorzugsweise minimiert. In der Form
wird nach weiterem Kühlen das
Verfestigungsverfahren vervollständigt.
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Wie
bei den meisten Verbraucherprodukten wächst der Bedarf an Vielseitigkeit
in der Produktform und Verbesserung der Produktqualitäten stetig.
Aus diesen Gründen
gibt es einen Bedarf für
robuste kommerziell sinnvolle Verfahren zum Herstellen guter qualitativer
Waschmittelriegel, umfassend zwei oder mehrere Komponenten (beispielsweise
Zusammensetzungen oder Bestandteile, Farben), die in dem Riegel
als sich unterscheidende Formen (beispielsweise Streifen, Strudel)
vorliegen.
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Typischerweise
wird das Extrusionsverfahren verwendet, um Riegel herzustellen,
die bezüglich
der Verteilung der Komponenten homogen sind. Dies ist auf die Beschaffenheit
des Verfahrens zurückzuführen. Eine
teilchenförmige
Zuführung
wird verpresst und durch einen Extruder geleitet und anschließend als
ein kontinuierlicher Stab extrudiert. Durch die Einführung von
teilchenförmigen
Stoffen von verschiedenen Farben zu dem Extruder oder durch das
Einspritzen von Farbstoff in den Extruder oder in den Kegel am Ende
davon kann das Extrusionsverfahren verwendet werden, um Riegel mit
einem Marmor oder Streifeneffekt zu erhalten.
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Die
Technik der Coextrusion ist auch bekannt, wobei zwei oder mehrere
extrudierte Verfahrensströme zusammen
durch eine Pressformöffnung
geführt
werden, wodurch die zwei Ströme
zusammen gedrückt
werden. Dies erzeugt ein zwei- oder mehrfarbiges Billet. Das erhaltene
Billet wird dann zu einem Zweizonen-Riegel gestempelt. Die Verfahrensströme müssen ausreichend
weich und haftend sein, um gute gegenseitige Anhaftung zu sichern
und dennoch ausreichend „fest", um problemloses
Transportieren und Zuführen
der Billets zu der Stempelvorrichtung zu erlauben. Beispiele für dieses
Verfahren werden in GB-A-1437323 und DE-A-17 67 637 angegeben.
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Bis
jetzt wurde das Spritzgießformverfahren
nicht zum Herstellen von gestreiften, mehrfarbigen oder in Zonen
eingeteilten Riegeln verwendet.
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Das
Coextrusionsverfahren erzeugt im Allgemeinen in Zonen eingeteilte
Billets mit einer ebenen Grenzfläche
zwischen den Zonen, die sich entlang der Extrusionsachse befinden.
Nach dem Stempeln wird die ebene Oberfläche bleiben, kann jedoch bezüglich der
Riegeloberfläche
durch geeignete Orientierung des Schneiders und/oder der Pressformen
gewinkelt sein. Wenn die zwei Ströme nicht ausreichend gut miteinander „verschweißt" sind, kann dies
zur Spaltung der Ebenen innerhalb des Riegels führen, was schließlich zum Auf spalten
des Riegels bei der Verwendung führen
kann. Darüber
hinaus ist die Gelegenheit zum Variieren der erhaltenen dekorativen
Effekte deutlich beschränkt.
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Andere
Probleme, denen man bei Stempelverfahren begegnet, sind schlechte
Trennung der Riegel aus den Pressformen und Blockieren der Pressformen.
Beim Blockieren der Pressformen sammeln sich kleine Mengen des restlichen
Waschmittels, die auf den Düsen
verbleiben, während
der fortgesetzten Verwendung an, was zu sichtbaren Ungenauigkeiten
auf der Riegeloberfläche
führen
kann. Das Blockieren der Pressformen kann auch zu schlechtem oder
gar unterbleibendem Lösen
der Riegel von der Pressformoberfläche führen.
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Der
Stempelvorgang kann auch zu unerwünschten Störungen von beispielsweise dem
in dem Riegel vorliegenden gestreiften oder mehrfarbigen Muster
führen,
wenn das Material gestempelt wird. Im Gegensatz zum Herstellungsverfahren
von „homogenen" Riegeln ist es außerdem unwahrscheinlich,
dass das beim Stempeln eines gestreiften oder mehrfarbig gestalteten
Billets erzeugte Gratmaterial zurück in das Verfahren geführt werden
kann, was die Herstellungskosten deutlich erhöht.
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Das
Gießen
kann verwendet werden, um Riegel herzustellen, die verschiedene
Komponenten in unterschiedlichen Zonen des Riegels umfassen. Jedoch
ist die Vielzahl von Riegelformen, die hergestellt werden können, sehr
begrenzt und das Verfahren kann in der Durchführung kostspielig sein. Typischerweise
muss eine erste Komponente in die Form gegossen werden und abkühlen lassen
werden, bevor die zweite Komponente zugegeben wird. Natürlich ist
dies umständlich,
zeitaufwendig und erlaubt nur die Herstellung einer begrenzten Anzahl
von Riegelformen.
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Um
gießfähig zu sein,
muss die Formulierung beweg lich sein und bei den angewendeten erhöhten Temperaturen
leicht gießfähig sein.
Bestimmte Waschmittelformulierungen sind bei kommerziell realistischen Temperaturen
viskose Flüssigkeiten
oder Halbfeststoffe und eignen sich deshalb selbst nicht zum Gießen. Weiterhin
tendiert in dem Gießverfahren
die Waschmittelschmelze zur langsamen und ungleichmäßigen Abkühlung. Dies
kann zu unerwünschten
Strukturorientierungen und der Segregation bzw. Trennung von Bestandteilen
führen.
Häufig
werden gewisse Sorten von aktiven Kühlsystemen eingesetzt, um annehmbare
Verarbeitungszeiten zu erreichen. Selbst wenn ein Kühlsystem
angewendet wird, ist das Kühlen
im Allgemeinen durch die gesamte Waschmittelzusammensetzung in der
Form ungleichmäßig.
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Ein
Hauptproblem bei dem Gießverfahren
im Allgemeinen ist, dass beim Abkühlen in Formen Waschmittelzusammensetzungen
in der Regel schrumpfen. Dies ist sehr unerwünscht, wenn die Form vorgesehen ist,
dem Riegel eine unterscheidbare Form und/oder ein Logo bestimmter
Art zu verleihen. Das Schrumpfen kann die Form von kleinen Vertiefungen,
Falten oder Hohlräumen
oder einer Vertiefung am Füllpunkt
des Riegels annehmen.
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Eines
oder mehrere der vorstehend erwähnten
Probleme wird nun durch die vorliegende Erfindung mit Hilfe von
Zwei- oder Mehrzonen-Riegeln
gelöst,
die durch ein Spritzgießformverfahren
hergestellt werden, indem die jeweiligen Komponenten über entsprechende
getrennte Öffnungen
in eine Form eingespritzt werden.
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Definition der Erfindung
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Somit
stellt ein erster Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen
eines Waschmittelriegels bereit, der ein oberflächenaktives Mittel in mindestens
einer unter scheidbaren Zone des Riegels enthält, umfassend eine erste unterscheidbare
Zone, die eine erste Komponente umfasst, und mindestens eine zweite
unterscheidbare Zone, die eine zweite Komponente umfasst, wobei
das Verfahren einen Einspritzschritt, bei dem die erste und zweite
Komponente über
eine Düsenvorrichtung
mit einer ersten Öffnung,
durch die die erste Komponente eingespritzt wird, und mindestens
einer zweiten Öffnung,
durch die die zweite Komponente eingespritzt wird, in einen Hohlraum
eingespritzt werden und einen Verfestigungsschritt, bei dem die
erste und zweite Komponente in der Form zur Bildung des Waschmittelriegels
verfestigen, umfasst.
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Die
vorliegende Erfindung erstreckt sich auch auf eine Vorrichtung zur
Ausführung
des vorstehenden Verfahrens gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung. Somit stellt ein zweiter Aspekt der Erfindung
eine Vorrichtung zur Herstellung eines Waschmittelriegels bereit,
der ein oberflächenaktives
Mittel in mindestens einer unterscheidbaren Zone des Riegels, umfassend
eine erste unterscheidbare Zone, die eine erste Komponente umfasst,
und mindestens eine zweite unterscheidbare Zone, die eine zweite
Komponente umfasst, enthält,
wobei die Vorrichtung eine Form- und Düsenvorrichtung zum Einspritzen
der ersten und zweiten Komponente in die Form umfasst, wobei die
Düsenvorrichtung
eine erste Öffnung,
durch die die erste Komponente eingespritzt wird, und eine zweite Öffnung,
durch die die zweite Komponente eingespritzt wird, aufweist, wobei
die Düsenvorrichtung
am Beginn des Einspritzverfahrens in die Form geschoben wird und
während
der Einspritzung herausgezogen wird, wodurch die eingespritzte erste
und zweite Komponente in der Form zur Bildung des Waschmittelriegels
verfestigen.
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Beschreibung
der Erfindung im Einzelnen
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Die
vorliegende Erfindung basiert auf der Verwendung eines Spritzgießformverfahrens
zur Herstellung von Waschmittelriegeln. Weitere Einzelheiten für geeignete
Spritzgießformtechniken
werden nachstehend angegeben. Jedoch das minimale Erfordernis für das Verfahren
und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Verwendung einer Ausrüstung, die eine Form und eine
Düsenvorrichtung
mit zwei oder mehreren Öffnungen
(beispielsweise Düsen)
für das
getrennte Einspritzen der entsprechenden Komponenten umfasst.
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Vorzugsweise
wird die Düsenvorrichtung
durch eine Öffnung
in der Form in den Hohlraum eingeschoben, bevor die Einspritzung
beginnt. Dann wird sie während
der Einspritzung herausgezogen. Das Herausziehen kann durch Bewegen
der Düsenvorrichtung
zu der Form oder durch Bewegen der Form zu der Düsenvorrichtung oder beides
bewirkt werden.
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US-A-2418856
und DE-A-30 36 064 offenbaren Spritzgießformverfahren für thermoplastische,
polymere Materialien, wobei Düsenvorrichtungen
mit zwei oder mehreren Öffnungen
zum Einspritzen verschiedener Ströme in die gleiche Form verwendet
werden. Es gibt keine Offenbarung, dass die Öffnungen in die Form eingeschoben
und während
der Einspritzung herausgezogen werden können. US-A-4732724 offenbart,
dass eine einzige Düse
in die Form eingeschoben und während
der Einspritzung herausgezogen werden kann, wenn thermoplastische
Polymermaterialien geformt werden.
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Es
gibt zwei Wege, in denen das Muster von zwei oder mehreren Komponenten
während
des Herstellens variiert werden kann. Der erste erfolgt durch Steuern
der relativen Bewegung zwischen den Düsenvorrichtungen und der Form.
Der zweite erfolgt durch Variieren der relativen Geschwindigkeit
bei der Einspritzung der verschiedenen Komponenten. Eine oder beide von
diesen Techniken können
angewendet werden.
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Bezüglich der
Steuerung der relativen Bewegung zwischen den Düsenvorrichtungen und der Form kann
dies in der einfachsten Form Steuern des Herausziehens der Düsenvorrichtung
aus dem Formhohlraum nach sich ziehen. Beispielsweise kann dies
in einer durchgehenden oder unterbrechenden Weise erfolgen und die
Herausziehgeschwindigkeit kann während
des gesamten Teils des Einspritzschrittes variiert werden. Zusätzlich oder
alternativ kann die Steuerung der relativen Bewegung zwischen den
Düsenvorrichtungen
und der Form in Form einer rotierenden Bewegung erfolgen, wobei
die Rotation um die Herausziehachse der Düsenvorrichtung erfolgt. Solche
relative Bewegung kann durch Bewegung der Düsenvorrichtung und/oder der
Form selbst bewirkt werden. Die rotierende Bewegung kann kontinuierlich
und/oder oszillierend sein. Sie kann kontinuierlich durch den Einspritzungszeitraum
sein oder kann unterbrechend sein und die Geschwindigkeit und/oder
Art der Rotationsbewegung kann, falls erwünscht, verändert werden.
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In ähnlicher
Weise können
die Einspritzungsgeschwindigkeiten der verschiedenen Komponenten
unabhängig
voneinander durch den Einspritzschritt variiert werden und die Einspritzung
von einer oder mehreren Komponenten kann gegebenenfalls von Zeit
zu Zeit während
des Einspritzschrittes gestoppt werden. Dies kann beispielsweise
angewendet werden, um einen Dreizonen-Riegel unter Verwendung von
nur zwei Düsen herzustellen.
Die Einspritzung einer ersten Komponente kann gestoppt werden und
die Einspritzung einer dritten Komponente durch die gleiche Düse begonnen
werden. Das heißt
jedoch im Wesentlichen, dass für
mindestens einen Teil des Verfahrens mindestens zwei Ströme gleichzeitig
eingespritzt werden.
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Der
Verfestigungsschritt muss nicht nur beginnen nachdem der Einspritzschritt
vollständig
ist, in vielen Fällen
wird es zeitliche Überlappung
geben, das heißt,
dass Verfestigung des Einspritzmaterials in der Form begonnen haben
wird, bevor der Formhohlraum vollständig gefüllt ist.
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Der Riegel
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„Waschmittelriegel" bedeutet eine Tablette,
einen Kuchen oder einen Riegel, die ein oberflächenaktives Mittel in mindestens
einer unterscheidbare Zone des Riegels enthält. Die Menge an oberflächenaktivem Mittel,
welches Seife, synthetisches, waschmittelaktives Material oder ein
Gemisch davon umfasst, ist vorzugsweise mindestens 5 Gew.-% der
Komponente, die mindestens eine verschiedene Zone ausmacht, und
bevorzugter mindestens 5 Gew.-% des Riegels. Der Waschmittelriegel
kann auch Vorteilsmittel zum Verleihen oder Beibehalten der gewünschten
Eigenschaften für
die Haut und/oder keratinische Fasern, beispielsweise Haar, umfassen.
Zum Beispiel können
befeuchtende Mittel und/oder Haarkonditionierungsmittel eingeschlossen sein.
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Eine „unterscheidbare
Zone" bedeutet einen
dreidimensionalen Bereich des Riegels, der im Wesentlichen durchgehend
homogen ist. Dies steht im Gegensatz zu Riegeln, in denen eine zweite
Komponente in Form von getrennten Flocken oder Tröpfchen dispergiert
ist oder untergemischt ist, beispielsweise in einer marmorierten
Weise.
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Die
Zonen des Riegels können
sich voneinander bezüglich
ihrer chemischen Zusammensetzung und/oder Farbe unterscheiden.
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Im
Fall von verschiedenen Farben ist die einfachste Anordnung, wenn
eine Zone einer Komponente gebildet wird, zu der ein Färbemittel
gegeben wurde, und der Rest des Riegels ungefärbt ist. Gewöhnlich geschieht
dies häufig
aus Gründen
des ästhetischen
Verbraucherempfindens.
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Die
Zonen können
entsprechend verschiedene chemische Komponenten, beispielsweise
aus Gründen
der zufälligen
Unverträglichkeit,
umfassen. Es kann zweckmäßig sein,
dass es zwischen den Zonen verschiedene chemische Komponenten gibt,
aber auch verschiedene Färbungen
bereitgestellt werden, um das Mehrkomponentenkonzept für den Verbraucher
zu bekräftigen.
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Verschiedene
chemische Komponenten könnten
beispielsweise verschiedene waschmittelkomponenten als solche, eine
Seife und ein synthetisches Nichtseifentensid sein. Jedoch ist es
eine besonders bevorzugte Variante, mindestens eine Zone bereitzustellen,
die ein Waschmittel (Seife oder synthetisches Nichtseifentensid)
und eine andere Zone oder Zonen, die ein Vorteilsmittel enthalten,
enthält.
Einzelheiten für
geeignete Vorteilsmittel werden nachstehend weiterbeschrieben.
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Es
wurde auch aus Leistungsgründen
gefunden, dass es besonders vorteilhaft ist, Vorteilsmittel und Waschmittelzusammensetzungen
in getrennten Zonen zu halten, vorzugsweise umfasst jede Zone einen
von diesen Bestandteilen und im Wesentlichen unter Ausschluss des
anderen. Somit umfasst ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung
einen Waschmittelriegel, umfassend eine erste unterscheidbare Zone
und mindestens eine zweite unterscheidbare Zone, die an die erste
unterscheidbare Zone an einer Grenzfläche anstößt, wobei die erste Zone ein
Waschmittelmaterial umfasst und die zweite Zone ein Vorteilsmittel
umfasst.
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Obwohl
das erfindungsgemäße Verfahren
einen Riegel mit unterscheidbaren Zonen erzeugen kann, die durch
eine einzelne ebene Längsgrenzfläche getrennt
sind, wie durch das Coextrusionsverfahren hergestellt werden würde, ist
es in der Lage, viel kompliziertere Zonenmuster zu erzeugen, die
durch Verfahren des Standes der Technik nicht hergestellt werden
können.
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Somit
kann das erfindungsgemäße Verfahren
verwendet werden, um Riegel mit unebener(n) Grenzfläche(n) zwischen
den Zonen herzustellen.
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Weiterhin
ist das erfindungsgemäße Verfahren
in der Lage, Riegel mit zwei oder mehreren Zonen bereitzustellen,
die nicht durch einen unidirektionalen Schnitt (d. h. ein unidirektionaler
Schnitt könnte
keine getrennten Teile ergeben, die jeweils nur eine Komponente
umfassen oder im Wesentlichen umfassen) getrennt werden.
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Weiterhin
müssen
die Zonen des Riegels sich in der Farbe und/oder Zusammensetzung
nicht voneinander unterscheiden. Sie können sich voneinander in der
Textur unterscheiden ohne dass ein gesondertes Texturierungsmittels
zu einer oder mehreren Komponenten dosiert werden muss. Stattdessen
kann dies durch Einspritzen von einer der Komponenten in einem anderen
rheologischen Zustand erfolgen. Dieser Texturunterschied kann beispielsweise
sich selbst als ein anderer Oberflächenabschluss und/oder vom
Verbraucher wahrgenommenes „Anfühlen" zeigen.
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Zweifellos
kann die Grenzfläche
zwischen den Zonen mindestens zum Teil der äußeren Oberfläche des
Riegels vor der ersten Verwendung ausgesetzt sein oder sie kann
unter der Oberfläche
liegen in Abhängigkeit
von der Konfiguration der Düsenvorrichtung
und/oder den relativen Bewegungen der Düsenvorrichtungen und der Form
und/oder der Einspritzgeschwindigkeiten) der Komponenten.
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Die Spritzgießformvorrichtung
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Im
Allgemeinen sind die Vorrichtung und Techniken zum Spritzgießformen
zum Ausführen
der vorliegenden Erfindung vorzugsweise beliebige von jenen, die
in WO-A-98/53038 und WO-A-98/53039 beschrieben wurden, jedoch mit
einer dualen oder Mehrfachöffnungsdüsen-Vorrichtung.
Jedoch ist ein beliebiges Spritzgießformverfahren geeignet, das
so ausgelegt ist, dass es einen Kopf mit doppelten oder mehrfachen Öffnungen
aufweist. Spritzgießformen
ist ein Verfahren, das gegenwärtig
insbesondere beim Formen von synthetischen thermoplastischen Polymergegenständen, insbesondere
thermoplastischen Gegenständen,
mit dünnen Querschnitten
und komplexen Formen, verwendet wird.
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Im
Wesentlichen umfasst eine Spritzgießformvorrichtung eine im Wesentlichen
geschlossene Form und ein Mittel zum Freisetzen des zu formenden
Materials unter erhöhtem
Druck in der Form. Vorzugsweise gibt es Mittel zum Erhöhen der
Temperatur des Materials auf eine Temperatur, wo das Material unter
Druck fließfähig ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren
kann unter Verwendung solcher bekannter Spritzgießformvorrichtung
mit oder ohne beliebiges Mittel zum Erhitzen der Zuführung ausgeführt werden.
Verschiedene Modifizierungen für
eine solche Vorrichtung, damit sie zur Herstellung von Waschmittelriegeln
geeignet wird, werden im Einzelnen in WO-A-98/53038 und WO-A-98/53039
beschrieben und sind gleichsam auf die vorliegende Erfindung anwendbar,
wenn der Spritzkopf so ausgelegt ist, dass er zwei oder mehrere
Düsen aufweist.
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Beispielsweise
wird eine solche Vorrichtung gewöhnlich
eine Spritzkopfvorrichtung zum Anwenden von Druck auf die Waschmittelzusammensetzung
umfassen, um die Waschmittelzusammensetzung über eine Düsenvorrichtung in eine Form
zu treiben. Die Vorrichtung muss jedoch so konfiguriert sein, dass
die entsprechenden Ströme
von unterschiedlichen Komponenten voneinander getrennt gehalten
werden.
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Ausrüstungsarten,
die sich zum Drücken
der Komponenten in die Form eignen, schließen positive Verschiebungsanordnungen
bzw. Verdrängungsanordnungen
vom Pumpentyp, beispielsweise eine Kolbenpumpe (die Hin-und-Her-Extruder
einschließen
kann), Zahnradpumpe und Anordnungen vom Exenterpumpentyp ein. Ein
typisches, kommerziell erhältliches
Beispiel ist ein einfacher Druckkolben-Extruder in Kontakt mit einer Form.
Eine solche Vorrichtung umfasst typischerweise ein Reservoir oder
einen Zylinder für
die Spritzkomponenten, einen Kolben zum Anwenden von Druck auf das
Material in dem Reservoir und einen Ausgangsteil, durch den die
Komponenten direkt oder indirekt in eine Form getrieben werden.
Eine einfache Druckkolben-Extruder-Vorrichtung ist zum Spritzgießformen
von Materialien in beispielsweise halbfester Form besonders geeignet.
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Ein
beliebiges geeignetes Verfahren kann verwendet werden, um die Temperatur
der Komponenten, die in die Form eingespritzt werden sollen, zu
steuern. Sie können
bei einer zum Freisetzen an die Form geeigneten Temperatur zugeführt werden
und erfordern keine Veränderung
ihrer Temperatur. Alternativ und vorzugsweise wird die Temperatur
der Materialien, bevor oder während
sie in die Form eingespritzt werden, falls geeignet, unter Verwendung
von Heiz- oder Kühlvorrichtungen
zum Erhöhen
oder Senken der Temperatur der Zusammensetzung verändert. Besonders
bevorzugt wird der Zustand der Komponenten vorher oder während des
Zuführens
verändert.
Beispielsweise kann er von einer flüssigen Phase zu einem Halbfestzustand
gelangen. Alternativ kann er von einem festen zu einem halbfesten
Zustand gelangen.
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Geeignete
Heiz- und Kühlvorrichtungen
sind dem Fachmann gut bekannt. Beispielsweise ist eine geeignete
Kühlvorrichtung
ein Kühlmantel,
der ein Kühlmedium
enthält,
und geeignete Heizmittel schließen
beispielsweise elektrische Heizmäntel,
die ein Heizmedium oder einen Wärmetauscher
von verschiedenen Formen enthalten, ein.
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Einige
Komponenten können
hergestellt und bei einer hohen Temperatur im geschmolzenen Zustand zugeführt werden.
In dem Fall wird das Mittel zum Zuführen von flüssigen Komponenten zu dem Mittel
zum Anwenden von Druck auf die Waschmittelzusammensetzung erforderlich
sein.
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Beispiele
für geeignete
Zuführungsmittel
schließen
ein Förderband,
einen Behälter
mit einem kegelförmigen
unteren Teil, einen Rührer,
einen Kolben-Zuführer,
einen Schneckenzuführer
oder eine beliebige Anzahl davon in beliebiger Kombination ein.
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Die Düsenvorrichtung
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die Herstellung von Waschmittelriegeln
mit nur zwei unterscheidbaren Zonen beschränkt. Es können drei oder mehrere solcher
Zonen sein. Die Düsenvorrichtung
hat mindestens zwei Öffnungen
und vorzugsweise die gleiche Anzahl von Öffnungen wie Zonen.
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Gemäß dem gewünschten
Bemustern der Zonen kann das Positionieren der Öffnungen in beliebiger geeigneter
zufälliger
Anordnung erfolgen, beispielsweise Seite-an-Seite beabstandet oder
konzentrisch. Dies kann in einer Vielzahl von verschiedenen Wegen
ausgeführt
werden. Beispielsweise umfassen die Düsenvorrichtungen vorzugsweise
eine einzelne (gewöhnlich
im Allgemeinen spitz zulaufende) Düse. Die Düse kann die entsprechenden Öffnungen
angeordnet bei oder nahe ihrem Einlassende aufweisen, sodass die
Ströme der
Komponen ten zusammen entlang im Wesentlichen der gesamten Düsenlänge zu ihrem
Auslassende transportiert werden. Alternativ können die Öffnungen bei oder nahe dem
Auslassende positioniert sein, sodass die Ströme der Komponenten entlang
getrennter Durchgänge
innerhalb der Düse
transportiert werden und nur, bei oder nachdem sie in den Formhohlraum
gelangen, in zufälligen
Kontakt kommen. Die Öffnungen können auch
halbwegs entlang der Düsenlänge angeordnet
sein, wobei die entsprechenden Durchgänge sich endständig in
den Öffnungen
entlang nur eines Teils der Düsenlänge erstrecken.
Dann kommen die Ströme
an einer inneren Position während
ihres Durchgangs zu der Düse
in zufälligen
Kontakt.
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Es
ist ebenfalls möglich,
dass die Düsenvorrichtungen
eine Düse
mit einem doppelten oder mehrfachen Durchgang umfassen, wobei die Öffnungen
so angeordnet sind, dass die jeweiligen Komponenten an verschiedenen
Positionen entlang der Düse
freigesetzt werden.
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Eine
weitere Anordnung besteht darin, dass die Düsenvorrichtungen eine Vielzahl
von Düsen
umfassen. Diese können
beispielsweise unabhängig
eine beliebige vorstehend bezüglich
einer einzelnen Düse
beschriebene Form aufweisen.
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Der
Einspritzkopf kann an die Düsenvorrichtung
durch einfache Durchgänge
für die
jeweiligen Komponenten oder Durchgänge, die Rückschlagvorrichtungen oder
Verbindungen für
Bypass-Führungen
aufweisen, angeschlossen sein, um ein schnelles Zurückziehen
der Düsenvorrichtung
nachdem die Form gefüllt
ist und eine reibungslose Arbeitsweise der Vorrichtung zu erlauben.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird jedoch die Waschmittelzusammensetzung durch die Düsenvorrichtung
in Form einer Zwei- oder Mehrwegdüse unter Beenden der entsprechenden Öffnungen,
deren Länge
ein wesentlicher Teil (min destens die Hälfte, vorzugsweise mindestens
dreiviertel) der Länge
von dem Innenvolumen der Form ist, zugefügt.
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Wenn
die jeweiligen Komponenten bereits in verschiedenen Formen (beispielsweise
unterscheiden sie sich voneinander in der Farbe und/oder der chemischen
Zusammensetzung und/oder dem rheologischen Zustand) hergestellt
werden, werden sie als gesonderte Zuführungsströme der Düsenvorrichtung zugeführt. In gewissen
Fällen
kann jedoch eine einzelne Stromzuführung zu einem Splitter bzw.
Teiler irgendwo entlang des Durchgangs zugeführt werden, wo sie in zwei
oder mehrere Ströme
geteilt wird. Dann können
ein oder mehrere Zusätze
selektiv zu einem von diesen Strömen
zugeführt
werden oder verschiedene Zusätze
können
zu verschiedenen Strömen
zugeführt
werden oder ein oder mehrere der Ströme können ihren rheologischen Zustand
variiert aufweisen. Dies könnte
auch an einer Düsenvorrichtung
selbst erfolgen, wenn der einzelne Strom in zwei verschiedene Durchgänge einer
einzelnen Düse
oder in getrennte Düsen
aufgeteilt werden würde. Wenn
es drei oder mehrere Ströme
gibt, werden die Permutationen von diesem Thema dem Fachmann leicht deutlich.
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Die
Düsenvorrichtung
kann auch erhitzt oder vorerhitzt werden, um beispielsweise zu verhindern,
dass sich etwas von der Waschmittelzusammensetzung in der Düsenvorrichtung
verfestigt (abscheidet) und somit die glatte Freisetzung der Zusammensetzung
in die Form hemmt.
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Die Form
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Die
Form kann aus beliebigem geeignetem Material, beispielsweise ein
starres Material mit guter mechanischer Festigkeit, aufgebaut sein.
Wenn schnelles Kühlen
erwünscht
ist, kann ein Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit
und/oder einem hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bevorzugt
sein. Vorzugsweise umfasst die Form ein Material, ausgewählt aus
Metallen und ihren Legierungen (beispielsweise Aluminium, Messing
und andere Kupferlegierungen, Stähle
einschließlich
Kohlenstoff und Edelstahl), gesinterte Formen von Metallen oder
Metallverbundwerkstoffen, nichtmetallische Materialien, wie Keramiken,
Verbundwerkstoffe und wärmehärtende Kunststoffe
in porösen
oder geschäumten
Formen.
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Die
Form kann vor der Freisetzung von eingespritzten Komponenten in
die Form vorgekühlt
oder vorerhitzt werden. Die Innenoberfläche der Form kann auf eine
Temperatur, beispielsweise oberhalb der Freisetzungstemperatur und/oder
der Schmelztemperatur der Zusammensetzung vorerhitzt werden. Es
wurde gefunden, dass ein solches Vorerhitzen der Form den Riegeln
ein glatteres und glänzenderes äußeres Aussehen verleiht.
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Nach
der Ausgabe von Waschmittel kann die Form zum Fördern von schneller Verfestigung
des Riegels gekühlt
werden. Ein beliebiges geeignetes Kühlmittel kann verwendet werden,
beispielsweise Luft, Wasser, Eis, festes Kohlendioxid oder Kombinationen
davon, in Abhängigkeit
von der Kühlgeschwindigkeit
und der erforderlichen Endtemperatur. Vorzugsweise wird mindestens
ein Teil der äußeren Fläche der
Form mit einer Vorrichtung zum Verbessern der Kühlwirksamkeit der Form nach
Einspritzung ausgestattet. In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
umfassen solche Mittel Grate oder Rippen zum Luftkühlen oder
Mäntel
zur Zirkulation einer Kühlflüssigkeit.
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Die
Form umfasst geeigneterweise mindestens zwei starre entgegengesetzte
Pressformen, die so ausgelegt sind, das sie zueinander passen und
dem Einspritz- und Haltedruck widerstehen, wobei jede Pressform
einem entsprechenden Teil der gewünschten Form des Formgegenstands
entspricht, wobei die Pressformen, wenn sie entlang des Kontaktteils
ihrer Ränder
zusammengefügt
werden, einen Hohlraum entsprechend der Gesamtform des Formgegenstands
definieren. Die Verwendung von Mehrfachteilformen, die mindestens zwei
Pressformteile umfassen, erlaubt die Herstellung von sehr verschiedenen
3-dimensionalen Formen; beispielsweise kreisförmig, oval, quadratisch, rechtwinklig,
konkav oder beliebige andere Form, wie erwünscht.
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Andere Vorrichtungsmerkmale
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Bei
Spritzgießformverfahren
ist es im Allgemeinen notwendig, ein Mittel zum Belüften bereitzustellen, d.
h. Entfernen von Luft aus der Form, wenn die Form gefüllt ist.
Formentlüften
ist eine Technik, die in verschiedenen bekannten Einspritzgießformverfahren
angewendet wird, beispielsweise in der Thermokunststoffindustrie
und solche Techniken können
auch geeigneterweise in der vorliegenden Erfindung angewendet werden, wie
es für
den Fachmann verständlich
sein würde.
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Ein
bevorzugtes Verfahren zum Belüften
der Form ist ein Durchgang, der mit der Düsenvorrichtung verbunden ist,
welcher das Innere der Form mit dem Äußeren verbindet, wodurch die
Gasblasen entweichen können.
Der Durchgang kann durch eine Rille oder Rillen im Äußeren der
Düsenvorrichtung
gebildet werden oder er kann innerlich mit einer Öffnung in
der Düsenvorrichtung
innerhalb der Form gebildet werden und einer weiteren außerhalb
der Form, die durch einen Kanal in der Form verbunden ist. Alternativ
kann der Kanal in der Öffnung,
durch die die Düsenvorrichtung
in die Form gelangt, bereitgestellt werden. Alternativ kann die
Düsenvorrichtung
eine lockere Anpassung in diese Öffnung
sein, vorzugsweise entlang eines Teils ihrer Länge, wodurch Gas aus der Form entweichen
kann.
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Wir
können
auch eine beliebige Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung
beanspruchen, die weiterhin entsprechende Mittel zum Bewirken von
einem beliebigen oder mehreren bevorzugten Verfahrensmerkmalen umfassen,
die hierin beansprucht oder generisch oder speziell beschrieben
werden.
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Die eingespritzten
Komponenten
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Die
eingespritzten Komponenten, die in der Form zur Bildung des Riegels
verfestigen, können
eine breite Vielzahl von Formen und Zusammensetzungen in Abhängigkeit
von der vorgesehenen Produktform aufweisen. Sie können sich
auch zusätzlich
im rheologischen Zustand (beispielsweise Temperatur und/oder Viskosität) unterscheiden,
beispielsweise um ein anderes Textur- oder Oberflächenaussehen
für die
entsprechenden Zonen zu erhalten. Jedoch mindestens eine von diesen
muss ein Waschmittel enthalten. Wie vorstehend erwähnt, können sie
als getrennte Beschickungen oder während des Verfahrens hergestellt
werden, wobei eine einzelne Zuführung
in zwei oder mehrere Ströme
aufgespalten werden kann, die, falls geeignet, selektiv nachdosiert
werden (oder nicht).
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist/sind mindestens eine (jedoch besonders bevorzugt beide oder
alle) der eingespritzten Komponenten, vorzugsweise mindestens teilweise
strukturiert, wenn in die Form freigesetzt. Vorzugsweise liegen
solche Komponenten in der viskosen pastenhalbfesten Form vor, wenn
sie in die Form abgegeben werden. Natürlich stellt die vorliegende
Erfindung auch eine oder mehrere der eingespritzten Komponenten
bereit, die in einer im Wesentlichen fluiden Form spritzgeformt
werden sollen. Beispielsweise werden einige Dekorationseffekte durch
Ein spritzen von einer oder mehreren Komponenten als freifließende Fluids
erreicht.
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Es
ist wichtig anzumerken, dass im Fall, wenn eine oder mehrere Komponenten
mit einer Viskosität oberhalb
jener eines freifließenden
Fluids eingespritzt werden, die vorliegende Erfindung nicht auf
teilweises Strukturieren der einzigen Verdickungsvorrichtung begrenzt
ist, da andere Verdickungsmittel zusätzlich oder als die Alternative
angewendet werden können.
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Es
ist bevorzugt, dass mindestens eine oder bevorzugter alle Komponenten
eine Viskosität
von mindestens 1 Pa·s
aufweisen, ob es nun durch teilweises Strukturieren und/oder andere
Mittel hervorgerufen wird. Die Viskosität der in Frage kommenden Komponente
kann bei den Einspritzbedingungen (Temperatur, Scherrate) unter
Verwendung eines Haake-Viskosimeters bestimmt werden. Dieses umfasst
einen stationären
zylindrischen Becher, der das zu testende Material umfasst, worin
ein zylindrischer „Bob" rotiert. Die Rotationsgeschwindigkeit
wird in Stufen erhöht
und das zum Betreiben des Bobs erforderliche Drehmoment wird aufgezeichnet.
Dies ergibt ein Maß der
Belastung des Materials gegen die darauf angewendete Scherrate.
Die Viskosität
der Probe ist das Verhältnis
von diesen. Messungen werden bei einer einzigen Temperatur, gehalten durch
einen Mantel um den Becher, ausgeführt.
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Es
ist geeignet, einen Becher von SVIIP-Typ zu verwenden, der einen
Rist aufweist, um Gleiten zu vermeiden. Die Temperaturmessung wird
am Beginn von jedem Durchgang unter Anwendung eines Thermoelements
aufgezeichnet, das direkt in die Probe eingeschoben wird, da ein
Versatz-Fehler des zum Erhitzen des Mantels verwendeten Wasserbades
auftreten kann.
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Kaltes
Probenmaterial wird in den Becher gegeben und über eine Stunde oder mehr erhitzen
lassen. Der Bob wird dann schonend rotiert, um zu sichern, dass
die gesamte Luft aus der Probe entfernt ist. Das Material kann dann
getestet werden.
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Für jede Probentemperatur
sollte die Scherrate typischerweise in Schritten ansteigen: 0,1,
0,3, 1, 3, 10, 30, 100 s–1 und 20 Datenpunkte
werden bei jeder Scherrate aufgezeichnet. Es ist bevorzugt, dass
die „Roh"-Daten von einem
erfahrenen Rheologisten betrachtet werden, um jene Punkte zu identifizieren,
an denen die Daten suspekt sein können.
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Einige
Zusammensetzungen können
permanent klebrig hergestellt werden, wenn sie unter den falschen
Bedingungen spritzgeformt werden. Das heißt einige feste Waschmittelzusammensetzungen
haben eine komplexe Molekülstruktur,
die unterbrochen sein kann, wenn der Feststoff übermäßiger Scherbelastung ausgesetzt
wird. Die Molekülstruktur
kann nach solchem Scheren nicht erneut wieder eingestellt werden,
sodass die Waschmittelzusammensetzung in einem klebrigen unbrauchbaren
Zustand verbleibt.
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Struktur
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Wenn
Komponenten in teilweise strukturierter Form einzuspritzen sind
und sie mit einer Waschmittelzusammensetzung verglichen werden,
die bei der gleichen Temperatur, wie die zu betrachtenden jeweiligen Komponenten
vorliegt und von im Wesentlichen der gleichen Zusammensetzung ist,
mit der Ausnahme dass, keine Struktur und/oder Strukturierungsmittel
vorliegen, erweist sich ihre Viskosität als erhöht.
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Struktur
(einschließlich
Teilstrukturieren) kann beispielsweise durch Flüssigkristallbildung ein polymeres
Strukturierungsmittel oder Ton oder ein ausreichendes Volu men einer
dispergierten festen Komponente, die die Viskosität beeinflussen
wird, bereitgestellt werden. Eine feste Komponente kann Struktur
durch In-Wechselwirkung-Treten unter Bildung eines Netzwerks innerhalb
der Waschmittelzusammensetzung oder durch einfache physikalische
Wechselwirkung/Kontakt der festen Teilchen miteinander oder mit
der kontinuierlichen Phase bereitstellen.
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Bezüglich der
Komponenten, die in einem im Wesentlichen fluiden oder flüssigen Zustand
sind, gibt es zwei allgemeine getrennte Klassen von Zusammensetzungen,
jene mit strukturell isotropen Phasen und jene mit strukturell anisotropen
Phasen. Jene Phasenzustände,
die strukturell isotrop sind, sind flüssige, kubische flüssige Kristallphasen
und kubische Kristallphasen. Alle anderen Phasen sind strukturell
anisotrop.
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Strukturierte
Flüssigkeiten
können „intern
strukturiert" sein,
wodurch die Struktur durch primäre
Bestandteile, vorzugsweise durch oberflächenaktives Material (d. h.
anisotrop oder mit Flüssigkristallphasen)
gebildet wird und/oder „äußerlich
strukturiert" sein,
wodurch eine dreidimensionale Matrixstruktur durch Anwenden von
sekundären
Zusätzen,
beispielsweise Polymeren (z. B. Carbopolen), Ton, Siliziumdioxid
und/oder Silicat-Material (einschließlich insitu-gebildete Aluminosilicate)
bereitgestellt wird. Solche sekundären Zusätze können mit einem Anteil von 1–10 Gew.-%
der Waschmittelzusammensetzung vorliegen.
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Weitere
Einzelheiten von möglichen
Vorrichtungen zum Strukturieren der eingespritzten Komponenten werden
in WO-A-98/53038
und WO-A-98/53039 beschrieben.
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Waschmittelzusammensetzungen
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Wie
vorstehend erwähnt,
muss mindestens eine Kompo nente einen Waschmittelbestandteil enthalten. Ein
weiterer bevorzugter Bestandteil ist ein Vorteilsmittel. Wie bereits
erwähnt,
ist es für
einige Produktformen insbesondere bevorzugt, Waschmittel und Vorteilsmittel
getrennt voneinander entsprechend der diskreten Zonen zu halten.
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Waschmittelzusammensetzungen
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Mindestens
eine eingespritzte Komponente muss ein Waschmittel umfassen. Dieses
wird gemäß der vorgesehenen
Endverwendung des Riegels ausgewählt.
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(a) Körperwasch- und Pflegeriegel
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Geeignete
Waschmittelzusammensetzungen zum Spritzgießformen schließen die
nachstehenden Bestandteile ein:
- (A) 0–75%, beispielsweise
10–60
Gew.-% eines synthetischen Nichtseifenwaschmittels,
- (B) 0–60
Gew.-% eines in Wasser löslichen
Strukturierungsmittels, das einen Schmelzpunkt im Bereich von 40–100°C aufweist,
- (C) 0–60%,
beispielsweise 5–60
Gew.-%, eines in Wasser löslichen
Strukturierungsmittels, das einen Schmelzpunkt im Bereich von 40–100°C aufweist,
- (D) 0–25
Gew.-% Wasser,
- (E) 0–20
Gew.-% der Gesamtzusammensetzung von einem oder mehreren amphoteren
und/oder zwitterionischen Tensiden,
- (F) 0–20
Gew.-% der Gesamtzusammensetzung von einem oder mehreren nicht-ionischen
Tensiden,
- (G) 0–90
Gew.-% Seife,
- (H) Andere wahlweise wie vorstehend beschriebene Bestandteile,
- (I) 0–10
Gew.-% Gesamtelektrolyt.
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Geeignete
synthetische Waschmittel zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren
schließen
anionische Tenside, wie aliphatische C8-C22-Sulfonate, aromatische Sulfonate (beispielsweise
Alkylbenzolsulfonat), Alkylsulfate (beispielsweise C12-C18-Alkylsulfate), Alkylethersulfate (beispielsweise
Alkylglycerylethersulfate), ein.
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Geeignete
aliphatische Sulfonate schließen
beispielsweise primäres
Alkansulfonat, primäres
Alkandisulfonat, Alkensulfonat, Hydroxyalkansulfonat oder Alkylglycerylethersulfonat
(AGS) ein.
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Andere
anionische Tenside, die auch verwendet werden können, schließen Alkylsulfosuccinate
(einschließlich
Mono- und Dialkyl-,
beispielsweise C6-C22-Sulfosuccinate),
Alkyl- und Acyltaurate,
Alkyl- und Acylsarcosinate, Sulfoacetate, Alkylphosphate, Alkylphosphatester,
Alkoxylalkylphosphatester, Acyllactate, Monoalkylsuccinate und -maleate,
Sulfoacetate ein.
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Ein
weiteres Tensid, das verwendet werden kann, sind die Acylisethionate
(beispielsweise C8-C18). Diese
Ester werden durch Reaktion zwischen Alkalimetalisethionat mit gemischten
aliphatischen Fettsäuren mit
6 bis 18 Kohlenstoffatomen und einem Jod-Wert von weniger als 20
hergestellt. Mindestens 75% der gemischten Fettsäuren haben 12 bis 18 Kohlenstoffatome
und bis zu 25% haben 6 bis 10 Kohlenstoffatome.
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Das
Acylisethionat kann ein alkoxyliertes Isethionat, wie in US-A-5
393 466 beschrieben, sein.
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Die
verwendeten anionischen Tenside sind vorzugsweise mild, d. h. ein
Tensid, das das Stratum corneum, die äußere Hautschicht, nicht schädigt. Scharfe
Tenside, wie primäres
Alkansulfonat oder Alkylbenzolsulfonat, werden im Allgemeinen vermieden.
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Die
erfindungsgemäßen, synthetischen
Waschmittel können
auch kationische Tenside, insbesondere kationische Tenside, geeignet
zur Verwendung beim Behandeln von Haar und anderem keratinischen
Material, umfassen.
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Ein
kationisches Polymer ist ein bevorzugter Bestandteil in erfindungsgemäßen Shampoo-Zusammensetzungen
zum Verstärken
der Konditionierungsleistung des Shampoos. Typischerweise verstärkt ein
solches Polymer die Abscheidung von konditionierenden Komponenten,
wie Silicon, aus der Shampoo-Zusammensetzung
auf die vorgesehene Stelle während
der Verwendung, d. h. das Haar und/oder die Kopfhaut.
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Das
kationische Polymer kann ein Homopolymer sein oder kann aus zwei
oder mehreren Arten von Monomeren gebildet werden. Das Molekulargewicht
des Polymers wird im Allgemeinen zwischen 5 000 und 10 000 000,
typischerweise mindestens 10 000 und vorzugsweise im Bereich von
100 000 bis etwa 2 000 000, liegen. Die Polymere werden kationische,
Stickstoff enthaltende Gruppen, wie quaternäre Ammonium- oder protonierte
Aminogruppen, oder ein Gemisch davon enthalten.
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Die
kationische Stickstoff-enthaltende Gruppe wird im Allgemeinen als
ein Substituent an einem Bruchteil der Gesamtmonomereinheiten des
kationischen Polymers vorliegen. Wenn somit das Polymer kein Homopolymer
darstellt, kann es nicht-kationische Abstandsmonomereinheiten enthalten.
Solche Polymere werden in dem CTFA Cosmetic Ingredient Directory,
3. Ausgabe, beschrieben. Das Verhältnis von kationischen zu nicht-kationischen
Monomereinheiten ist ausgewählt,
um ein Polymer mit einer kationischen Ladungsdichte in dem geforderten
Bereich zu ergeben.
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Geeignete
kationische Polymere schließen
beispielsweise Copolymere von Vinylmonomeren mit kationischen Amin- oder quaternären Ammoniumfunktionalitäten mit
in Wasser lös lichen
Abstandsmonomeren, wie (Meth)acrylamid, Alkyl- und Dialkyl(meth)acrylamide,
Alkyl(meth)acrylat, Vinylcaprolacton und Vinylpyrrolidon, ein. Die
Alkyl- und Dialkylsubstituierten Monomere haben vorzugsweise C1-C7-Alkylgruppen,
bevorzugter C1-3-Alkylgruppen. Andere geeignete Abstandshalter schließen Vinylester,
Vinylalkohol, Maleinsäureanhydrid,
Propylenglycol und Ethylenglycol ein.
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Die
kationischen Amine können
primäre,' sekundäre oder
tertiäre
Amine in Abhängigkeit
von den einzelnen Spezies sein. Im Allgemeinen sind sekundäre und tertiäre Amine,
insbesondere tertiäre,
bevorzugt.
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Amin-substituierte
Vinylmonomere und Amine können
in der Aminform polymerisiert und dann durch Quaternisierung zu
Ammonium umgewandelt werden.
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Die
kationischen Polymere können
Gemische von Monomereinheiten, die von Amin- und/oder quaternären Ammoniumsubstituiertem
Monomer und/oder kompatiblen Spacer-Monomeren abgeleitet sind, umfassen.
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Geeignete
kationische Polymere schließen
zum Beispiel ein:
- – Copolymere von 1-Vinyl-2-pyrrolidin
und 1-Vinyl-3-methyl-imidazoliumsalz (beispielsweise Chloridsalz), in
der Industrie durch die Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association
(CTFA) als Polyquaternium-16 bezeichnet. Dieses Material ist von
BASF Wyandotte Corp. (Parsippany, NJ, USA) unter dem Handelsnamen LUVIQUAT
(beispielsweise LUVIQUAT FC 370) kommerziell erhältlich;
- – Copolymere
von 1-Vinyl-2-pyrrolidin und Dimethylaminoethylmethacrylat, in der
Industrie (CTFA) als Polyquaternium-11 bezeichnet. Dieses Material
ist von Gaf Corporation (Wayne, NJ, USA) unter dem Handelsnamen
GAFQUAT (beispielsweise GAFQUAT 755N) kommerziell er hältlich;
- – Kationische,
Diallyl-quaternäre,
Ammonium-enthaltende Polymere, einschließlich beispielsweise Dimethyldiallylammoniumchloridhomopolymer
und Copolymere von Acrylamid und Dimethyldiallylammoniumchlorid,
in der Industrie (CTFA) als Polyquaternium-6 bzw. Polyquaternium-7
bezeichnet;
- – Mineralsäuresalze
von Aminoalkylestern von Homo- und Copolymeren von ungesättigten
Carbonsäuren mit
3 bis 5 Kohlenstoffatomen (wie in US-Patent 4 009 256 (National
Starch) beschrieben);
- – Kationische
Polyacrylamide (wie in WO95/22311 (Unilever) beschrieben).
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Andere
kationische Polymere, die verwendet werden können, schließen kationische
Polysaccharid-Polymere, wie kationische Cellulosederivate, kationische
Stärkederivate
und kationische Guargummiderivate, ein.
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Kationische
Polysaccharid-Polymere, die zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
geeignet sind, schließen
jene der Formel: A-O-[R-N+(R1)(R2)(R3)X–) ein, worin:
A eine Anhydroglucose-Restgruppe, wie einen Stärke- oder Celluloseanhydroglucose-Rest,
darstellt. R eine Alkylen-, Oxyalkylen-, Polyoxyalkylen- oder Hydroxyalkylen-Gruppe oder Kombination
davon darstellt. R1, R2 und
R3 unabhängig
Alkyl-, Aryl-, Alkylaryl-, Arylalkyl-, Alkoxyalkyl- oder Alkoxyaryl-Gruppen,
wobei jede Gruppe bis zu etwa 18 Kohlenstoffatome enthält, darstellt.
Die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome für jede kationische Einheit
(d. h. die Summe der Kohlenstoffatome in R1,
R2 und R3) ist vorzugsweise
etwa 20 oder weniger und X ist ein anionisches Gegenion.
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Kationische
Cellulose ist von Amerchol Corp. (Edi son, NJ, USA) in ihren Polymerreihen
von Polymer JR (Handelsmarke) und LR (Handelsmarke) als Salze von
Hydroxyethylcellulose, umgesetzt mit Trimethylammonium-substituiertem
Epoxid, bezeichnet in der Industrie (CTFA) als Polyquaternium 10,
erhältlich.
Ein weiterer Typ von kationischer Cellulose schließt die polymeren,
quaternären
Ammoniumsalze von Hydroxyethylcellulose, umgesetzt mit Lauryldimethylammoniumsubstituiertem
Epoxid, in der Industrie (CTFA) als Polyquaternium 24 bezeichnet,
ein. Diese Materialien sind von Amerchol Corp. (Edison, NJ, USA)
unter dem Handelsnamen Polymer LM-200 erhältlich.
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Weitere
geeignete kationische Polysaccharid-Polymere schließen quaternäre Stickstoff-enthaltende Celluloseether
(beispielsweise wie in US-Patent 3 962 418 (Procter & Gamble) beschrieben)
und Copolymere von veretherter Cellulose und Stärke (beispielsweise wie in
US-Patent 3 958 581 beschrieben) ein.
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Ein
besonders geeigneter Typ von kationischem Polysaccharid-Polymer,
der verwendet werden kann, ist ein kationisches Guargummiderivat,
wie Guarhydroxypropyltrimoniumchlorid (kommerziell erhältlich von Rhone-Poulenc
in deren Handelsmarkenreihe JAGUAR).
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Vorzugsweise
ist das kationische Polymer aus kationischen Cellulose- und kationischem
Guarderivaten ausgewählt.
Besonders bevorzugte kationische Polymere sind JAGUAR C13S, JAGUAR
C15, JAGUAR C17 und JAGUAR C16 und JAGUAR C162.
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Geeignete
in Wasser lösliche
Strukturierungsmittel schließen
mittlere Polyalkylenoxide mit hohem Molekulargewicht von geeignetem
Schmelzpunkt (beispielsweise 40 bis 100°C, vorzugsweise 50 bis 90°C) und insbesondere
Polyethylenglycole oder Gemische davon ein. Polyethylenglycole (PEG's), die verwendet
werden können,
haben ein Molekularge wicht im Bereich von 2 000 bis 25 000. Auch
eingeschlossen sind in Wasser lösliche
Stärken.
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Geeignete
unlösliche
Strukturierungsmittel sind im Allgemeinen eine ungesättigte und/oder
verzweigte langkettige, flüssige
(C8-C24) Fettsäure oder
ein Esterderivat davon; und/oder ungesättigte und/oder verzweigte
langkettige, flüssige
Alkohol- oder Etherderivate davon. Sie können auch eine kurzkettige,
gesättigte
Fettsäure,
wie Caprinsäure
oder Caprylsäure,
sein. Beispiele für
flüssige
Fettsäuren,
die verwendet werden können,
sind Ölsäure, Isostearinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Ricinolsäure, Elaidinsäure, Arachidonsäure, Myristolsäure und
Palmitoleinsäure.
Etterderivate schließen
Propylenglycolisostearat, Propylenglycololeat, Glycerylisostearat,
Glyceryloleat und Polyglyceryldiisostearat ein.
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Beispiele
für Alkohole
schließen
Cetylalkohol, Stearylalkohol, Cetearylalkohol, Behenylalkohol, Arachydylalkohol,
Oleylalkohol und Isostearylalkohol und Gemische davon ein. Beispiele
für Etherderivate
schließen
Isosteareth- oder Olethcarbonsäure;
oder Isosteareth- oder Olethalkohol ein.
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Zwitterionische
Tenside, die zur Verwendung in Formulierungen geeignet sind, werden
beispielhaft durch jene angegeben, die breit als Derivate von aliphatischen
quaternären
Ammonium-, Phosphonium- und Sulfoniumverbindungen beschrieben werden,
worin die aliphatischen Reste gerad- oder verzweigkettig sein können, und
worin einer der aliphatischen Substituenten etwa 8 bis etwa 18 Kohlenstoffatome
enthält
und einer eine anionische Gruppe, beispielsweise Carboxy, Sulfonat,
Sulfat, Phosphat oder Phosphonat, enthält.
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Amphotere
Waschmittel, die in dieser Erfindung verwendet werden können, schließen mindestens eine
saure Gruppe ein. Diese kann eine Carbonsäure- oder eine Sulfonsäure- Gruppe sein. Sie
schließen
quaternären
Stickstoff ein und sind deshalb quaternäre Amidosäuren. Sie sollten im Allgemeinen
eine Alkyl- oder Alkenyl-Gruppe mit 7 bis 18 Kohlenstoffatomen einschließen. Geeignete
amphotere Waschmittel schließen einfache
Betaine oder Sulfobetaine ein.
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Amphoacetate
und Diamphoacetate werden auch von möglichen zwitterionischen und/oder
amphoteren Verbindungen, die verwendet werden können, abgedeckt.
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Zusätzlich zu
einem oder mehreren anionischen und amphoteren und/oder zwitterionischen
Tensiden kann das Tensidsystem gegebenenfalls ein nicht-ionisches
Tensid mit einem Anteil von bis zu 20 Gew.-% umfassen.
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Das
nicht-ionische Tensid, das verwendet werden kann, schließt insbesondere
die Reaktionsprodukte von Verbindungen mit einer hydrophoben Gruppe
und einem reaktiven Wasserstoffatom, beispielsweise aliphatische
Alkohole, Säuren,
Amide oder Alkylphenole mit Alkylenoxiden, insbesondere Ethylenoxid,
entweder einzeln oder mit Propylenoxid, ein. Spezielle nicht-ionische
Waschmittelverbindungen sind Alkyl (C6-C22)-phenol-Ethylenoxid-Kondensate, die Kondensationsprodukte
von aliphatischen primären
oder sekundären
linearen oder verzweigten (C8-C18)Alkoholen
mit Ethylenoxid und die durch Kondensation von Ethylenoxid mit den Reaktionsprodukten
von Propylenoxid und Ethylendiamin hergestellten Produkte. Andere
sogenannte nicht-ionische Waschmittelverbindungen schließen langkettige
tertiäre
Aminoxide, langkettige tertiäre
Phosphinoxide und Dialkylsulfoxide ein.
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Das
nicht-ionische Tensid kann auch ein Zuckeramid, wie ein Polysaccharidamid,
sein. Insbesondere kann das Tensid eines von Lactobionamiden, die
in US-A-5 389 279 beschrieben werden, sein oder es kann eines der
in US-A-5 009 814 beschriebenen Zuckeramide sein.
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Andere
Tenside, die verwendet werden können,
sind in US-A-3 723 325 beschrieben und nicht-ionische Alkylpolysaccharidtenside
werden in US-A-4 565 647 offenbart.
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Das
nicht-ionische Tensid kann auch ein in Wasser lösliches Polymer, das chemisch
mit einer hydrophoben Einheit oder Einheiten modifiziert ist, sein.
Beispielsweise kann EO-PO-Blockcopolymer, hydrophob modifiziertes
PEG, wie POE(200)-Glycerylstearat, in die durch die vorliegende
Erfindung beanspruchten Formulierungen eingeschlossen sein.
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Die
Formulierungen können
weiterhin gegebenenfalls bis zu 90% durch normale Seifenherstellungsverfahren
hergestellte Seife enthalten. Beispielsweise können die Verseifungsprodukte
von natürlichem
Material, wie Talg-, Kokosnuss-, Palmöl, Reiskleieöl, Fischöl oder beliebiger
anderer geeigneter Quelle von langkettigen Fettsäuren verwendet werden. Die
Seife kann reine Seife oder Mittelphasenseife sein.
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Zusätzlich können die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
wahlweise Bestandteile einschließen, wie nachstehend:
Organische
Lösungsmittel,
wie Ethanol oder Propylenglycol; Hilfsverdickungsmittel, wie Carboxymethylcellulose,
Magnesiumaluminiumsilikat, Hydroxyethylcellulose, Methylcellulose,
Carbopole, Glucamide oder Antil(R) von Rhone
Poulenc; Parfüms;
Maskierungsmittel, wie Tetranatriumethylendiamintetraacetat (EDTA),
EHDP oder Gemische in einer Menge von 0,01 bis 1%, vorzugsweise
0,01 bis 0,05%; und färbende
Mittel, Opazitätsmittel
und Perlglanzmittel, wie Zinkstearat, Magnesiumstearat, TiO2, EGMS (Ethylenglycolmonostearat) oder Lytron
621 (Styrol/Acrylat-Copolymer); wobei alle davon zum Verstärken des
Aussehens oder kosmetischer Eigenschaften des Produkts verwendbar
sind.
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Die
Zusammensetzungen können
weiterhin antimikrobielle Mittel, wie 2-Hydroxy-4,2'4'-trichlordiphenylether (DP300); Konservierungsmittel,
wie Dimethyloldimethylhydantoin (Glydant XL1000), Parabene, Sorbinsäure usw.,
umfassen.
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Die
Zusammensetzungen können
auch Kokosnussacylmono- oder
Diethanolamide, wie Schaumverstärker,
umfassen und stark ionisierende Salze, wie Natriumchlorid und Natriumsulfat,
können
auch vorteilhaft angewendet werden. Solcher Elektrolyt liegt vorzugsweise
und mit einem Anteil von zwischen 0 und 5 Gew.-%, vorzugsweise weniger
als 4 Gew.-%, vor.
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Antioxidantien,
beispielsweise butyliertes Hydroxytoluol (BHT), können vorteilhafterweise
in Mengen von etwa 0,01% oder höher,
falls geeignet, angewendet werden.
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Kationische
Konditionierungsmittel, die verwendet werden können, schließen Quatrisoft
LM-200 Polyquaternium-24,
Merquat Plus 3330 – Polyquaternium 39;
und Konditionierungsmittel vom Jaguar(R)-Typ
ein.
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Polyethylenglycole,
die verwendet werden können,
schließen
Polyox WSR-205 PEG 14M, Polyox WSR-N-60K PEG 45M, Polyox WSR-N-750
PEG 7M und PEG mit einem Molekulargewicht im Bereich von 300 bis
10 000 Dalton, wie jene vermarktet unter dem Handelsnamen von CARBOWAX
SENTRY durch Union Carbide, ein.
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Verdickungsmittel,
die verwendet werden können,
schließen
Amerchol Polymer HM 1500 (Nonoxynyl-Hydroethyl-Cellulose); Glucam DOE 120 (PEG 120
Methyl-Glucose-Dioleat); Rewoderm(R) (PEG-modifiziertes
Glycerylcocoat, Palmitat oder Talgoat) von Rewo Chemicals; Antil(R) 141 (von Goldschmidt) ein.
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Tone
und Paraffinwachs.
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Anderer
wahlweiser Bestandteil, der zugegeben werden kann, sind die entflockenden
Polymere, wie jene, die in US- A-5
147 576 beschrieben sind.
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Ein
weiterer Bestandteil, der eingeschlossen sein kann, sind Exfoliationsmittel,
wie Polyoxyethylenkugeln, Wallnussschalen und Aprikosenkerne. Die
erfindungsgemäßen Waschmittelzusammensetzungen
können
typische bekannte Zusätze,
wie Parfüms
und Färbemittel,
einschließen.
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(b) Waschmittelriegel
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Für Waschmittelriegel,
die zum Waschen von Textilien vorgesehen sind, wird der Riegel normalerweise
eine oder mehrere Waschmittelkomponenten, die üblicherweise in sogenannten
Nichtseifenwaschmittel (NSD)-Textilwaschriegeln verwendet werden,
enthalten. Im breitesten Sinne kann eine solche Waschmittelkomponente
aus einer oder mehreren anionischen, kationischen, nicht-ionischen,
amphoteren und zwitterionischen oberflächenaktiven Verbindungen und
Gemischen davon ausgewählt
werden. Viele geeignete oberflächenaktive
Verbindungen sind verfügbar
und werden vollständig
in der Literatur, beispielsweise in „Surface-Active Agents and
Detergents", Bände I und
II von Schwartz, Perry und Berch, beschrieben.
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Zusätze und Vorteilsmittel
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Körperwaschriegel
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Zum
Verbessern der Verbraucherwahrnehmungseigenschaften von Waschmittelriegeln,
die zum Körperwaschen
vorgesehen sind, kann es erwünscht
sein, Vorteilsmittel und/oder andere Zusätze in die Formulierung einzuarbeiten.
Hautvorteilsmittel werden als Produkte definiert, die in eine Waschmittelzusammensetzung
eingeschlossen sein können,
die auf der Haut abgeschieden wird, wenn die Waschmittelzusammensetzung
auf die Haut aufgetragen wird, und die ge wünschte Eigenschaften der Haut
verleihen oder halten wird. Für
einige Produktformen ist es besonders bevorzugt, dass mindestens
eine der eingespritzten Komponenten Vorteilsmittel umfassen sollte.
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Einige
Vorteilsbestandteile sind mit der Waschmittelzusammensetzung im
Wesentlichen nicht mischbar und liegen wünschenswert in Form von diskreten
Zonen vor. Wenn die Waschmittelzusammensetzung in einem flüssigen Zustand,
wie in einem Gießverfahren
vorliegt, können
beliebige Dichteunterschiede zwischen den Vorteilsbestandteilen
und der fluiden Komponente zu Phasentrennung in dem ungerührten System
führen, so
als würde
es in einer Form nach dem Gießen
vorliegen. Das Vorteilsmittel kann als eine einzige Komponentenphase
oder mit einigen der Bestandteile der relevanten Komponentenformulierung
vorliegen.
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Eines
der mit Vorteilsmitteln verbundenen Probleme besteht darin, dass
sie sich von den schäumenden
Tensiden wegwaschen lassen, bevor sie auf der Haut abgeschieden
werden. Ein Weg, um dies zu vermeiden, besteht darin, die Vorteilsmittel
heterogen in dem Riegel zu dispergieren, beispielsweise als Zonen,
was eine direkte Übertragung
des Vorteilsmittels gestattet, wenn der Riegel auf der Haut gerieben
wird. Es wird weitgehend akzeptiert, dass sich mehr Vorteilsmittel
auf der Haut abscheidet, wenn das Vorteilsmittel heterogen dispergiert
ist.
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Um
weiterhin optimale Abscheidung auf der Haut während des Waschverfahrens zu
ergeben, kann es erwünscht
sein, die Größe der Zonen,
die durch das Vorteilsmittel in dem fertigen Riegelprodukt eingenommen werden,
zu steuern.
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Vorteilsmittel
schließen
Komponenten, welche die Haut befeuchten, konditionieren oder schützen, ein. Geeignete
Vorteilsmittel schließen
befeuchtende Komponenten, wie beispielsweise Erweichungsmittelöle, ein. Mit
Erweichungsmittelöl
ist eine Substanz gemeint, die durch Verzögern der Abnahme ihres Wassergehalts und/oder
Schützen
der Haut die Haut erweicht und sie weich hält.
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Bevorzugte
Vorteilsmittel für
Körperwaschriegel
schließen
ein:
Siliconöle,
Gummis und Modifizierungen davon, wie lineare und cyclische Polydimethylsiloxane;
Amino-, Alkyl-, Alkylaryl- und Arylsiliconöle. Das verwendete Silikonöl kann eine
Viskosität
im Bereich von 1 bis 100 000 Centistokes aufweisen.
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Fette
und Öle
schließen
natürliche
Fette und Öle,
wie Jojoba, Sojabohne, Reiskleie, Avocado, Mandel, Olive, Sesam,
Pfirsich, Rizinus, Kokosnuss, Nerzöl, Arachis, Mais, Baumwollsamen,
Palmkern, Rapssamen, Färbedistelsamen
und Sonnenblumenöle;
Kakaobutter, Rindertalg, Schmalz; gehärtete Öle, erhalten durch Hydrieren
der vorstehenden Öle;
und synthetische Mono-, Di- und Triglyceride, wie Myristinsäureglycerid
und 2-Ethylhexansäureglycerid,
ein;
Wachse, wie Carnauba, Spermaceti, Bienenwachs, Lanolin
und Derivate davon;
Hydrophobe Pflanzenextrakte;
Kohlenwasserstoffe,
wie flüssige
Paraffine, Petrolatum, mikrokristallines Wachs, Ceresin, Squalen
und Mineralöl;
Höhere Alkohole
und Fettsäuren,
wie Behen-, Palmitin- und Stearinsäuren; Lauryl-, Cetyl-, Stearyl-,
Oleyl-, Behenyl-, Cholesterin- und 2-Hexadecanolalkohole;
Ester,
wie Octansäurecetylester,
Milchsäurecetylester,
Milchsäuremyristylester,
Palmitinsäurecetylester,
Myristinsäurebutylester,
Stearinsäurebutylester, Ölsäuredecylester,
Isostearinsäurecholesterinester,
Myristinsäuremy ristylester,
Laurinsäureglycerylester,
Ricinolsäureglycerylester,
Stearinsäureglycerylester,
Milchsäurealkylester,
Zitronensäurealkylester,
Weinsäurealkylester,
Isostearinsäureglycerylester,
Laurinsäurehexylester, Palmitinsäureisobutylester,
Stearinsäureisocetylester,
Isostearinsäureisopropylester,
Laurinsäureisopropylester,
Linolsäureisopropylester,
Myristinsäureisopropylester,
Palmitinsäureisopropylester,
Stearinsäureisopropylester,
Adipinsäureisopropylester,
Monolaurinsäurepropylenglycolester,
Ricinolsäurepropylenglycolester,
Stearinsäurepropylenglycolester
und Isostearinsäurepropylenglycolester;
Ätherische Öle, wie
Fischöle,
Mentha-, Jasmin-, Campher-, weißes
Zedern-, Bitterorangenschalen-, Ryu-, Terpentin-, Zimt-, Bergamott-,
Citrus Unshiu-, Calamus-, Pinien-, Lavendel-, Lorbeer-, Nelken-,
Hiba-, Eukalyptus-, Limonen-, Milchstern-, Thymian-, Pfefferminz-,
Rosen-, Sago-, Menthol-, Cineol-, Eugeniol-, Citral-, Citronelle-,
Borneol-, Linalool-, Geraniol-, Nachtkerzen-, Campher-, Thymol-,
Spirantol-, Pinen-, Limonen- und Terpentinöle;
Lipide, wie Cholesterin,
Ceramide, Saccharoseester und Pseudo-Ceramide, wie in EP-A-556 957
beschrieben;
Vitamine, wie Vitamin A und E und Vitaminalkylester,
einschließlich
jene Vitamin-C-alkylester;
Sonnenschutzmittel, wie Octylmethoxylcinnamat
(Parsol MCX) und Butylmethoxybenoylmethan (Parsol 1789);
Antifaltenmittel,
wie Retinol A und α-Hydroxysäuren. Phospholipide;
und
Gemische von beliebigen der vorangehenden Komponenten.
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Das
Erweichungsmittel/Öl
wird im Allgemeinen in einer Menge von 1 bis 20%, vorzugsweise 1
bis 15 Gew.-%, der Zusammensetzung angewendet. Im Allgemeinen sollte
sie nicht mehr als 50 Gew.-% der Zusammensetzung betragen. Es sollte
selbstverständlich
sein, dass wenn das Erweichungsmittel auch als ein Strukturierungsmittel
wirkt, es nicht doppelt eingeschlossen sein sollte, sodass wenn
beispielsweise das Strukturierungsmittel 15% Oleylalkohol darstellt,
nicht mehr als 5% Oleylalkohol als „Erweichungsmittel" zugegeben werden
würden,
da das Erweichungsmittel (ob als Erweichungs- oder Strukturierungsmittel
wirkend) vorzugsweise nicht mehr als 20% auf das Gewicht der Zusammensetzung
der Komponente umfassen sollte.
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(b) Wäschewaschmittelriegel
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Für Wäschewaschmittelriegel
schließen
Beispiele für
geeignete Vorteilsmittel Textilpflegemittel, wie Schmutzlösemittel,
Erweichungs- und/oder Konditionierungsmittel, Gleitmittel, Sonnenschutzmittel,
Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Parfüms, Farbstoff-Fixativ, fettresistente
oder verhindernde Mittel, wasserabweisende Mittel und Bügelhilfen
unter anderem ein.
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Besondere
Beispiele für
geeignete textilpflegende Vorteilsmittel schließen Silikone, textilweichmachende
Tone oder L-β-Phasentenside
ein.
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Es
ist besonders bevorzugt, wenn das Vorteilsmittel einen wahrnehmbaren
Vorteil für
das Textil ergibt.
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Wenn
das Produkt zur Verwendung in Textilwäschen vorliegt, kann das Vorteilsmittel
als beliebiges Mittel definiert werden, das das Anfühlen, Aussehen
oder die Wahrnehmung eines Textils beeinflusst. Es ist besonders
bevorzugt, wenn das Vorteilsmittel ein textilweichmachendes Mittel,
ein Parfüm,
ein polymeres Gleitmittel, ein Photoschutzmittel (wie ein Sonnenschutzmittel),
ein Latex, ein Harz, ein farbstofffixierendes Mittel, ein eingekapseltes
Material, ein Antioxidans, ein Insektizid, ein schmutzabweisendes
Mittel, ein schmutzlösendes
Mittel ist.
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Wenn
das Vorteilsmittel ein textilweichmachendes Mittel darstellt, umfasst
es vorzugsweise einen Ton, einen kationischen Aktivstoff oder Silicon.
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Geeignete
Tone schließen
dreischichtigen Smectit-Ton,
vorzugsweise mit einer kationischen Austauschkapazität, wie in
GB-A-1 400 898 beschrieben, ein. Besonders bevorzugt sind Tone,
die 2 : 1-Schicht Phyllosilicate, die ein Gitterladungsdefizit im
Bereich von 0,2 bis 0,4 g Äquivalenten
pro halber Einheitszelle, wie in EP-A-0 350 288 beschrieben, besitzen.
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Geeignete
kationische Erweichungsmittel schließen quaternäre weichmachende Ammoniumverbindungen
mit einer Löslichkeit
in Wasser bei pH 2,5 und 20°C
von weniger als 10 g/l ein.
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Es
ist besonders vorteilhaft, wenn die kationische, weichmachende Verbindung
eine quarternäre
Ammoniumverbindung darstellt, worin mindestens eine langkettige
Alkylgruppe mit der quaternären
Ammoniumgruppe über
mindestens eine Esterbindung verbunden ist. Geeignete kationische
Weichmacher werden in US-A-4 137 180 und WO-A-93/23510 beschrieben.
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Wenn
das Vorteilsmittel ein polymeres Gleitmittel darstellt, kann es
ein beliebiges polymeres Gleitmittel, das zum Weichmachen eines
Textils geeignet ist, sein. Geeignete Gleitmittel schließen Silikone,
insbesondere jene, die in GB-A-1 549 180, EP-A-459 821 und EP-A-459
822 offenbart sind, ein.
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Das
Vorteilsmittel kann ein schmutzlösendes
Polymer sein, wobei geeignete schmutzlösende Polymere Polyester von
Terephthalsäure
und anderen aromatischen Dicarbonsäuren einschließen. Schmutzfreisetzungspolymere,
die für
Anwendungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, welche
Kondensationsprodukte von aromatischen Dicarbonsäuren und zweiwertigen Alkoholen
darstellen, schließen EP-A-185
427, EP-A-241 984, EP-A-241 985 und EP-A-272 033 ein. Besonders
bevorzugt sind die sogenannten PET/POET (Polyethylenterephthalat/Polyoxyethylenterephthalat)
und PET/PEG (Polyethylenterephthalat/Polyethylenglycol), die in
US-A-3 557 039, GB 1 467 098 und
EP 1 305A (Procter & Gamble) offenbart sind. Polymere
dieses Typs sind kommerziell, beispielsweise als Permalose, Aquaperle
und Milease (Handelsmarke ICI) und Repel-O-Tex SRP3 (Handelsmarke
Rhône-Poulenc)
verfügbar.
Sulfonierte, nicht endverkappte Polyester von Terephthalsäure, Isophthalsäure, Sulfoisophthalsäure und
Ethylenglycol, wie in WO-A-95/32997, veröffentlicht am 1. Dezember 1995,
beschrieben und kommerziell als Gerol (Handelsmarke Rhône-Poulenc) vertrieben,
sind auch vorteilhaft, wenn in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung
verwendet werden.
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Latex-Materialien
können
auch als Vorteilsmittel angewendet werden. Ein Latex wird als ein
Material definiert, das zum Verbessern des Drapierens von Textil
geeignet ist, wobei geeignete Materialien ein Polyvinylacetathomopolymer,
wie 9802 (Vinamul), einschließen.
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Vorteilsmittel
können
auch Harze, wie Knittex BE (Ciba-Geigy) oder Siliziumdioxide, wie
Crosanaol NS (Crosfield) einschließen, wobei diese Vorteilsmittel
die Pillbildung auf Textilien verhindern.
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Das
Vorteilsmittel kann ein beliebiges Material darstellen, das eingekapselt
ist. Geeignete Einkapselungsmaterialien schließen Materialien, die auf Stärken und
Poly(vinylacetat) und Harnstoff/Formaldehyd-Kondensat basieren,
ein.
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Geeignete
Materialien, die eingekapselt sein können, schließen Parfüms, insektenabweisende
Mittel, Fungizide oder Lichtschutzmittel ein.
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(c) Shampoos und Konditionierungsmittel
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Die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
können
einen beliebigen anderen Bestandteil, der normalerweise in Haarbehandlungsformulierungen
verwendet wird, enthalten. Diese anderen Bestandteile können Viskositätsmodifizierungsmittel,
Konservierungsmittel, färbende
Mittel, Polyole, wie Glycerin und Polypropylenglycol, chelatisierende
Mittel, wie EDTA, Antixoidantien, wie Vitamin-E-acetat, Duftmittel,
antimikrobielle Mittel und Sonnenschutzmittel, einschließen. Jeder
von diesen Bestandteilen wird in einer zum Ausführen seines Zwecks wirksamen
Menge vorliegen. Im Allgemeinen sind diese wahlweisen Bestandteile
einzeln mit einem Anteil von bis zu etwa 5 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung
eingeschlossen.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
-
Die
vorliegende Erfindung wird nun genauer mit Hilfe der nachstehenden
Beschreibung, einer bevorzugten Ausführungsform und mit Bezug auf
die beigefügten
Zeichnungen erläutert,
worin:
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1A–1C eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Bewirken eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung eines erfindungsgemäßen Waschmittelriegels
zeigen;
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2 eine Explosionsansicht
von Einzelheiten der Einspritzkopfdüse und Füllplattform zur Verwendung
der in 1 gezeigten Vorrichtung
zeigt; und
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3A–3H erfindungsgemäße Waschmittelriegel
zeigen, die durch Verwendung der in 1 und 2 gezeigten Vorrichtung erhältlich sind.
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1A–1C zeigen
eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
Sie stellt eine Form 1 bereit, in der ein Hohlraum 3 angeordnet
ist. Die Form befindet sich auf einer Füllplattform 5. Die
Füllplattform 5 ist
mit einer beweglichen Spannvorrichtung 7 verbunden. Eine
Einspritzdüse 9 wird
in den Hohlraum 3 eingeschoben.
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Die
Form 1 umfasst ein Paar von Aluminiumformteilen, die die
Riegelform definieren. Diese sind jene, die konventionell beim Pressformstempeln
von Waschmittelriegeln verwendet werden, modifiziert durch den Zusatz
eines Zuführungslochs 10,
das in der Größe vorliegt,
um die Düse
anzunehmen und kleiner Löcher (nicht
gezeigt) an geeigneten Orten in der Form, um während des Füllens Luft abzulassen.
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Die
Düse 9 umfasst
ein Paar von inneren Führungen 11, 13.
Diese Führungen
enden entsprechend in Öffnungen 15, 17.
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Wie
in 1A gezeigt, erstreckt
sich am Beginn des Füllverfahrens
der Einspritzkopf 9 zu einem maximalen Ausmaß durch
eine Öffnung 10 in
die Form 1, um sich so in den Hohlraum 3 zu erstrecken,
dass die Öffnungen 15, 17 zu
dem Boden 19 der Form benachbart sind. Die Form wird dann
durch Senken der Füllplattform
unter der Wirkung der Spannvorrichtung 7 in die Richtung
von dem Pfeil 21 gesenkt. Zwei getrennte Ströme von gefärbten und
nicht gefärbten
(entsprechend) viskosen Waschmittelzusammensetzungen werden entsprechend
durch die Düsen 9 zu
einem getrennten Ausgang über
die Öffnungen 15, 17 eingespritzt.
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Die
ungefärbte
Komponente hatte die nachstehende Formulierung: –
| | Gew.-%
Aktivstoff |
| Direkt
verestertes Isethionat | 27,8 |
| Natriumstearat | 14,6 |
| Propylenglycol | 17,8 |
| Stearinsäure | 12,8 |
| PEG
8000 | 9,7 |
| Cocoamidopropylbetain | 4,9 |
| Paraffinwachs | 2,9 |
| Natriumisethionat | 0,4 |
| Wasser | 5,6 |
| Geringe
Zusätze
(Konservierungsmittel, Parfüm
usw.) | 2,0 |
| GESAMT | 100,00 |
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Die
gefärbte
Komponente hatte die gleiche Zusammensetzung wie die nicht gefärbte vorstehende Komponente,
jedoch mit 0,5 Gew.-% grünen
Färbemittel
der oben ausgewiesenen Mengen.
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Wenn
sich der Formhohlraum füllt,
wird die Spannvorrichtung 7 verwendet, um die Füllplattform 5 zu rotieren
und somit bei der Form 1 in der Richtung des Pfeils 23 einen
kontinuierlichen Spiraleffekt, wie in dem so gebildeten Waschmittelriegel 25,
zu erzeugen, welcher dann verfestigen lassen wird.
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Einzelheiten
des Einspritzkopfes werden in 2 gezeigt.
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2 zeigt Einzelheiten des
Einspritzkopfes und Düse.
Er umfasst einen Stromteiler 31, der ein Paar von Einspritzeinheiten 33, 35 versorgt,
die in einem Block 37 getragen werden. Die Einspritzeinheiten
setzen die einzuspritzenden Komponenten unter Druck und führen dieselben
zu der Düse 9.
Gezeigt wird auch die rotierende Füllplattform 5, auf
der Formklammern 41, 43 befestigbar sind. Die
rotierende Plattform 5 wird auf einer Plattform 45 getragen.
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Wenden
wir uns nun 3A bis 3H zu; hier werden nicht
begrenzende Beispiele von Riegeln gezeigt, die gemäß dem vorstehend
beschriebenen Verfahren mit Bezug auf 1 und 2 hergestellt werden können.
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Der
in 3 gezeigte einfache
Streifenriegel ist mit dem Muster zu jenem, das durch ein Fräsverfahren
erhalten werden kann, vergleichbar. Jedoch ein halber Wendevorgang
wird einen Zweifarbenriegel, wie in 3B gezeigt,
ergeben, mit einer inneren nicht-ebenen Grenzfläche zwischen gefärbten und
ungefärbten Teilen.
Weitere Rotationen während
des Füllens
erzeugen einen Spiraleffekt, wie mit Bezug auf 1 beschrieben. Wenige Rotationen ergeben
eine breite Spirale (3C)
oder weitere Rotationen eine feine Spirale (3D).
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Durch
Umkehren der Richtung der Rotation während des Füllens sind auch exotischere
Muster möglich,
beispielsweise Waffeleffekte (3E & 3F). Durch Einstellen der relativen Fließgeschwindigkeiten
der zwei Komponenten während
des Füllens
(einschließlich überhaupt
kein Strom) sind auch weitere Muster möglich, beispielsweise gefiederte
Spiralen (3G), sowie
Wellenkammformen (3H).