DE602004000316T2

DE602004000316T2 - Wassserlösliche Verpackung mit flüssigem Inhalt

Info

Publication number: DE602004000316T2
Application number: DE602004000316T
Authority: DE
Inventors: Vidyadhar Sudhir Ranade; Caecilia H.E. De Vries-Van Lingen
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2004-03-08
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2024-03-09
Also published as: ES2256818T3; ATE315632T1; EP1462514A1; EP1462514B1; DE602004000316D1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine wasserlösliche Verpackung zur Aufnahme einer flüssigen Reinigungszusammensetzung, insbesondere eines Wäschebehandlungsmittels. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf eine wasserlösliche Verpackung, die aus einem wasserlöslichen Film gebildet wurde, der eine im wesentlichen nicht wässerige flüssige Zusammensetzung enthält.
Hintergrund der Erfindung
Wasserlösliche Verpackungen sind in der Waschmitteltechnik bekannt und umfassen im allgemeinen entweder vertikale Formen-Füllen-Versiegeln (VFFS)-Hüllen oder thermogeformte Hüllen. In einem der VFFS-Verfahren wird eine Walze aus einem wasserlöslichen Film entlang ihrer Ränder versiegelt, um eine Röhre zu bilden, wobei die Röhre periodisch der Länge nach heißversiegelt wird, um einzelne Hüllen zu bilden, die mit dem Produkt gefüllt und heißversiegelt werden.
Das Thermoformungsverfahren umfaßt im allgemeinen das Formen einer ersten Schicht aus einem wasserlöslichen Film zur Bildung einer oder mehrer Aussparungen, die eine Zusammensetzung aufnehmen sollen, wie zum Beispiel eine feste Waschmittelzusammensetzung, das Plazieren der Zusammensetzung in zumindest einer Aussparung, das Plazieren einer zweiten Schicht aus einem wasserlöslichen Material über der ersten, um so die oder jede Aussparung zu bedecken, und das Heißversiegeln der ersten und der zweiten Schicht zumindest um die Aussparungen, um so eine oder mehrere wasserlösliche Verpackungen zu bilden. Lösungsmittel-versiegelte wasserlösliche Verpackungen sind in der Technik auch bekannt.
Reinigungsprodukte sind herkömmlicherweise oftmals Flüssigkeiten, viskos oder dünn, wie die, die bekanntermaßen zur Körperreinigung (Bade- und Duschflüssigkeiten und Shampoos) oder zur Haushaltsreinigung (Handspülung und andere Reinigung harter Oberflächen, Wäschereinigung usw.) verwendet werden.
Andere Produkte sind Feststoffe wie Pulver, Körnchen, kleine Kapseln (bis 2 mm Durchmesser) oder seit neuestem Tabletten, für die Wäsche und das Maschinengeschirrspülen, und Seifenstücke zur Gesichtsreinigung. Seit kurzem erfahren so genannte Einheitsdosierungsprodukte einen wachsenden Erfolg bei den Verbrauchern, weil sie den Bedarf der Manipulation und möglicherweise das Verschütten, von Flüssigkeiten oder Pulvern ausräumen und die Verwendung einer korrekten Dosis des Reinigungsproduktes für den erforderlichen Zweck vereinfachen. Beispiele hiervon sind die oben erwähnten Wäsche- und Maschinengeschirrspültabletten.
Stand der Technik
Es sind viele Arten von wasserlöslichen Verpackungen bekannt, einschließlich Verpackungen aus Polyvinylalkohol (PVOH)-Film. In solchen Filmen können zahlreiche unterschiedliche Materialien verpackt werden, einschließlich flüssiger Materialien. EP-A-518689 offenbart ein Containerisierungssystem für gefährliche Materialien (zum Beispiel Pestizide), das einen PVOH-Film umfaßt der eine Zusammensetzung enthält, die ein gefährliches Material, Was ser, einen Elektrolyten und gegebenenfalls andere Materialien umfaßt. Der Elektrolyt wird zugegeben, um die Löslichkeit des Films zu verringern, um so seine Auflösung durch die verpackte Zusammensetzung zu verhindern.
EP-A-700989 offenbart ein einzeln verpacktes Waschmittel zum Geschirrspülen, wobei die Verpackung eine Waschmittelzusammensetzung umfaßt, die in einem PVOH-Film eingewickelt ist, worin der Film das Waschmittel vor der Auflösung bis zum Hauptwaschkreislauf der Geschirrspülmaschine schützt.
EP-A-593952 offenbart einen wasserlöslichen Sack aus PVOH mit zwei Kammern und einem Behandlungsmittel zur Wäsche innerhalb jeder Kammer.
EP-A-941939 bezieht sich auf eine wasserlösliche Verpackung, die PVOH sein kann, enthaltend eine Zusammensetzung, die, wenn gelöst, eine Lösung aus einer bekannten Zusammensetzung erzeugt.
GB-A-2305931 offenbart einen auflösbaren Wäschesack und BE-9700361 bezieht sich auf ein wasserlösliches einzeln dosiertes Reinigungsmittel, insbesondere zur Reinigung der Hände.
Es sind auch viele wasserlösliche PVOH-Filme bekannt. Beispielsweise bezieht sich EP-B-157162 auf einen selbsttragenden Film, der eine PVOH-Matrix mit darin dispergierten gummiartigen Mikrodomainen umfaßt.
Die Beschreibungen der internationalen Patentanmeldungen WO-A-00/55044, WO-A-00/55045, WO-A-00/55046, WO-A-00/55068, WO-A-00/55069 und WO-A-00/55415 offenbaren wasserlösliche Verpackungen, die eine Fluidsubstanz enthalten (definiert als eine Flüssigkeit, ein Gel oder eine Paste), die eine horizontale Formen-Füllen-Versiegeln (HFFS)-Hülle ist. Diese Verpackungen umfassen einen Körperwandteil mit einem internen Volumen, der bevorzugt gewölbt ist, gebildet aus einer ersten Schicht, und einen überlagerten Grundwandteil, gebildet aus einer zweiten Schicht, der mit dem Körperwandteil versiegelt ist.
Bei der Formulierung eines flüssigen Einzeldosierproduktes einer Art, bei der eine im wesentlichen nicht wässerige Formulierung von einem wasserlöslichen Film umhüllt ist, besteht die schwierigste Herausforderung darin, die physikalische Integrität und Stabilität des Films und der ganzen Kapsel zu erhalten.
Ein Ansatz, der dieses Problem angeht, wird in US-A-4,743,394 und US-A-5,362,413 offenbart. In diesen Dokumenten werden Waschmittelzusammensetzungen beschrieben, die in wasserlöslichen Filmen verpackt sind. Ferner wird erwähnt, daß Weichmacher wie Trimethylolpropan, Glycerol, Polyethylenglykol und andere einem Fachmann bekannte, in dem Film enthalten sein können, um so die für das Herstellen, Füllen, Versenden und Lagern der Beutel, die aus diesen Filmen hergestellt werden, erforderliche Filmfestigkeit und -flexibilität zu gewährleisten. In diesen Dokumenten wird auch offenbart, daß, wenn Beutel, die aus diesen Weichmacher enthaltenden Filmen hergestellt wurden, in Kontakt mit einer Waschmittelzusammensetzung gelagert werden, ein signifikanter Verlust an Stoßfestigkeit auftreten kann und daß ein solcher Verlust an Festigkeit durch den Einschluß bekannter Weichmacher in die Waschmittelzusammensetzung selbst minimiert werden kann.
Ein anderer Ansatz wird in WO-02/060980 offenbart, das sich auf schnell auflösbare Polymerfilme und Gegenstände daraus bezieht, und im allgemeinen beschreibt, daß das Lösungsmittelsystem, das in der Film-bildenden Zusammensetzung verwendet wird, bevorzugt mindestens ein übliches Lösungsmittelmaterial als das Lösungsmittelsystem, das in der eingehüllten Zusammensetzung verwendet wird, aufweist, um so Probleme bei der Lösungsmittelmigration zu verhindern.
In der co-anhängigen europäischen Patentanmeldung 02078888.1 wird eine Verpackung beschrieben, die aus einem wasserlöslichen Film gebildet wird und eine im wesentlichen nicht wässerige flüssige Zusammensetzung umfaßt, die mindestens zwei unterschiedliche Lösungsmittel enthält, die ein primäres und ein sekundäres Lösungsmittel sind, wobei die Konzentration des sekundären Lösungsmittels mindestens 5 Gew.-%, bezogen auf das primäre Lösungsmit tel, beträgt, und wobei der Film einen Weichmacher enthält, der die gleiche chemische Verbindung ist wie das sekundäre Lösungsmittel. Dieses sekundäre Lösungsmittel ist bevorzugt Glycerol. Es wurde herausgefunden, daß diese Art von Film eine gute Filmflexibilität und eine günstige Druckfestigkeit erhält.
Aus Umweltgründen besteht jedoch weiterhin der Bedarf an einer Verpackung, die aus einem wasserlöslichen Film gebildet wird und die eine einfache nicht wässerige flüssige Waschmittelformulierung enthält, die kein Lösungsmittel sowie einen Weichmacher in dem Film enthalten muß.
In Anbetracht dessen ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Verpackung, die aus einem wasserlöslichen Film gebildet wird und eine einfache im wesentlichen nicht wässerige flüssige Zusammensetzung enthält, wobei die Verpackung sowohl günstige Filmmerkmale (d. h., Flexibilität; Druckfestigkeit) und gute Löslichkeit der flüssigen Zusammensetzung zeigt.
Wir haben nunmehr überraschend herausgefunden, daß dieses und andere Ziele durch die wasserlösliche Verpackung der vorliegenden Erfindung erreicht werden können. Insbesondere ist unerwartet herausgefunden worden, daß günstige Filmmerkmale und eine gute Löslichkeit des flüssigen Waschmittels erhalten werden können, wenn die eingehüllte, nicht wässerige flüssige Zusammensetzung ein oberflächenaktives Mittel und ein primäres Lösungsmittel enthält, wobei das Lösungsmittel ein Diol mit einem Hansen-Wasserstoffbindungs-Löslichkeitsparameter größer als 20 ist, und wobei die Hydroxylgruppen in dem Diol terminale Hydroxylgruppen sind, wobei der Abstand zwischen diesen Gruppen 3 Kohlenstoffatome beträgt.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung ist der Hansen-Löslichkeitsparameter als die Quadratwurzel der Kohäsionsenergiedichte delta = (E/V)^1/2 definiert, worin V das molare Volumen ist und E die Verdampfungsenergie ist. Die Grundlage des Hansen-Löslichkeitsparameters (HSP) besteht darin, daß die Gesamtenergie der Verdampfung einer Flüssigkeit aus mehreren einzelnen Teilen besteht. Hansen definierte drei Arten des Beitrages an der Verdampfungsenergie, nämlich: dispersiv, polar und Wasserstoffbindung.
Der Wasserstoffbindungs-Hansen-Löslichkeitsparameter basiert auf dem Wasserstoffbindungs-Kohäsionsenergiebeitrag an der Verdampfungsenergie. Er kann entweder berechnet oder unter Verwendung von Verfahren, die in „Hansen Solubility Parameters: a User's Handbook", von Charles M. Hansen, CRC Press, Boca Raton, 2000, beschrieben werden, vorhergesagt werden.
Definition der Erfindung
Demgemäß liefert die vorliegende Erfindung eine wasserlösliche Verpackung, gebildet aus einem wasserlöslichen Film, enthaltend eine im wesentlichen nicht wässerige flüssige Zusammensetzung, umfassend ein oberflächenaktives Mittel und ein primäres Lösungsmittel, wobei das primäre Lösungsmittel ein Diol mit einem Wasserstoffbindungs-Hansen-Löslichkeitsparameter (wie hierin definiert) von größer als 20 ist, und wobei die Hydroxylgruppen in dem Diol terminale Hydroxylgruppen sind, wobei der Abstand zwischen diesen Gruppen 3 Kohlenstoffatome beträgt.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die nicht wässerige Flüssigkeit
Die im wesentlichen nicht wässerige flüssige Zusammensetzung liefert wirkungsvoll eine Reinigungsfunktion, wenn sie in die Waschflüssigkeit freigesetzt wird. Bevorzugt ist sie ein Wäschebehandlungsmittel. Die Menge dieser flüssigen Zusammensetzung in der Verpackung, d. h., das Einzeldosiervolumen, kann beispielsweise 10 ml bis 100 ml, z. B. 12,5 ml bis 75 ml, bevorzugt 15 ml bis 60 ml, stärker bevorzugt 20 ml bis 55 ml betragen.
Unter „im wesentlichen nicht wässerig" ist zu verstehen, daß die Menge an Wasser in der flüssigen Zusammensetzung unter dem Niveau liegt, bei dem die Verpackung sich durch den Kontakt mit ihren Inhalten auflösen würde. Bevorzugt umfaßt die flüssige Zusammensetzung nicht mehr als 20 Gew.-%, stärker bevorzugt nicht mehr als 15 Gew.-%, noch stärker bevorzugt nicht mehr als 10 Gew.-% Wasser.
Das primäre Lösungsmittel
Das primäre Lösungsmittel in der nicht wässerigen flüssigen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist ein Diol mit einem Wasserstoffbindungs-Hansen-Löslichkeitsparameter von größer als 20, wobei die Hydroxylgruppen in dem Diol terminate Hydroxylgruppen sind, und wobei der Abstand zwischen diesen Gruppen 3 Kohlenstoffatome beträgt. Geeignete primäre Lösungsmittel werden aus 1,3-Propandiol und 2-Methyl-1,3-propandiol ausgewählt.
Bevorzugt ist das primäre Lösungsmittel in der flüssigen Zusammensetzung in einer Menge von mindestens 10 Gew.-%, stärker bevorzugt 15 bis 50 Gew.-% vorhanden.
Das sekundäre Lösungsmittel
Die flüssige Zusammensetzung der Erfindung kann auch ein sekundäres Lösungsmittel enthalten.
Geeignete sekundäre Lösungsmittel umfassen Glycerin, Ethylenglykol, Trimethylenglykol, Tetramethylenglykol, Pentamethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, 2,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 1,3-Butandiol und Triethanolamin.
Das sekundäre Lösungsmittel kann in der flüssigen Zusammensetzung bei einer Konzentration von bis zu 10 Gew.-% vorliegen.
Der wasserlösliche Film
Der Film umfaßt ein wasserlösliches Polymer.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „wasserlösliches Polymer" auf ein Polymer, das sich in Wasser innerhalb von 30 Minuten unter Rühren, z. B. per Hand, einem Stab oder einem anderen Rührgerät, oder unter der Wirkung einer mechanischen Waschmaschine und bei einer relevanten Temperatur vollständig auflöst und/oder dispergiert. Eine „relevante Temperatur" ist eine, bei der der Verbraucher die Polymerkomponente zu Beginn oder während eines Reinigungsverfahrens auflösen oder dispergieren muß. Ein Polymer wird als sich bei einer „relevanten Temperatur" auflösend oder dispergierend betrachtet, wenn es dies unter den zuvor genannten Bedingungen bei einer Temperatur irgendwo im Bereich von 20 °C bis 60 °C tut.
Wasserlösliche Polyvinylalkoholfilm-bildende Harze sind zur Verwendung in der Verpackung der vorliegenden Erfindung am stärksten bevorzugt.
Polyvinylalkohole (PVA), die zur Verwendung hierin bevorzugt sind, haben ein durchschnittliches Molekulargewicht irgendwo zwischen 1.000 und 100.000, bevorzugt zwischen 5.000 und 250.000, zum Beispiel zwischen 15.000 und 150.000. Hydrolyse oder Alkoholyse wird als die prozentuale Beendigung der Reaktion definiert, wo Acetatgruppen an dem Harz mit Hydroxyl-, -OH-, -Gruppen substituiert sind. Ein Hydrolysebereich von 60 bis 99 % Polyvinylalkoholfilm-bildendem Harz ist bevorzugt, während ein stärker bevorzugter Hydrolysebereich etwa 70 bis 90 % für wasserlösliche Polyvinylalkoholfilm-bildende Harze beträgt. Der am stärksten bevorzugte Hydrolysebereich beträgt 80 bis 89 %. Wie in dieser Anmeldung verwendet, umfaßt der Ausdruck „Polyvinylalkohol" Polyvinylacetatverbindungen mit den darin offenbarten Hydroloyseniveaus. Der wasserlösliche Harzfilm sollte so formuliert werden, daß er sich in 50 °C warmem Wasser unter Rühren innerhalb von dreißig Minuten, bevorzugt innerhalb von etwa 15 Minuten in 50 °C warmem Wasser unter Rühren und am stärksten bevorzugt innerhalb von etwa 5 Minuten in 50 °C warmem Wasser unter Rühren im wesentlichen vollständig auflöst.
Geeignete PVA-Filme zur Verwendung in einer Verpackung gemäß der Erfindung sind kommerziell erhältlich und werden zum Beispiel in EP-B-291,198 beschrieben. PVA-Filme zur Verwendung in einer Verpackung gemäß der Erfindung können aus Polymeren gemacht werden, die durch die Copolymerisation von Vinylacetat und einem Carboxylat-enthaltenden Comonomer (zum Beispiel Acryl-, Malein- oder Itaconsäure oder -säureester), gefolgt von der teilweisen (zum Beispiel bis zu etwa 90 %) oder vollständigen Hydrolyse mit Natriumhydroxid, erhalten werden.
Geeignete wasserlösliche Filme können auch aus Mischungen aus zwei oder mehr der oben genannten Polymere/Copolymere und mit anderen Zusammensetzungen oder Molekulargewichten erzeugt werden.
Allgemein gesagt, enthält der wasserlösliche Film der Erfindung ein Weichmachersystem, das einen oder mehrere Weichmacher enthält. Weichmacher, die zur Verwendung mit PVA-basierenden Filmen geeignet sind, weisen gleichzeitig mit der -CH₂-CH(OH)-CH₂-CH(OH)-Polymerkette des Filmpolymers -OH-Gruppen auf. Ihr Funktionsmodus besteht darin, eine Kurzkettenwasserstoffbindung mit den Kettenhydroxylgruppen einzuleiten und so benachbarte Kettenwechselwirkungen, die das Quellen der Aggregatpolymermasse hemmen, abzuschwächen – das erste Stadium der Filmauflösung.
Wasser selbst ist ein geeigneter Weichmacher für viele der hierin aufgeführten Filme. Andere geeignete Weichmacher werden aus der Gruppe, bestehend aus Pentandiolen, Butandiolen, Propandiolen, Glycerol, Trimethylolpropan, Sorbitol, Diethylenglykol, Triethylenglykol und Dipropylenglykol ausgewählt.
Das Weichmachersystem kann geeigneterweise ein Weichmachermaterial enthalten, das die gleiche chemische Verbindung wie das primäre Lösungsmittel in der flüssigen Zusammensetzung ist. Ferner kann das Weichmachermaterial der Hauptweichmacher in dem Film sein.
Die Gesamtmenge an Weichmacher in dem Film (d. h., pro Gewichtseinheit Film) kann gemäß der Art des Films und der Art des Weichmachers beträchtlich variieren. Sie kann beispielsweise im Bereich von 0,1 bis 50 Gew.-%, z. B. 10 bis 45 %, wie 20 bis 40 Gew.-% liegen. In PVA-basierenden Filmen, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung bevorzugt sind, liegt das Weichmachersystem wünschenswerterweise in einer Gesamtmenge von über 10 Gew.-% vor.
Einkapselungsverfahren
(a) Horizontales Formen-Füllen-Versiegeln
Wasserlösliche Filme, die auf PVA basieren, können nach irgendeinem horizontalen Formen-Füllen-Versiegeln-Verfahren, die in einem von WO-A-00/55044, WO-A-00/55045, WO-A-00/55046, WO-A-00/55068, WO-A-00/55069 und WO-A-00/55415 beschrieben werden, erzeugt werden.
Während der Formungs-, Füll- und Versiegelungsschritte dieses Verfahrens wird die relative Feuchte wünschenswerterweise auf einem angemessenen Niveau gehalten. So werden die Heißsiegelmerkmale des Films aufrechterhalten. Bei dünneren Filmen kann es notwendig sein, die relative Feuchte zu verringern, um sicher zu stellen, daß die Filme einen relativ niedrigen Erweichungsgrad aufweisen und so steifer und leichter zu handhaben sind.
(b) Vertikales Formen-Füllen-Versiegeln
Bei der vertikalen Formen-Füllen-Versiegeln (VFFS)-Technik wird eine kontinuierliche Röhre aus einem flexiblen Kunststoffilm extrudiert. Sie wird, bevorzugt durch Wärme oder Ultraschallversiegelung, am Boden versiegelt, mit der flüssigen Zusammensetzung gefüllt, über dem flüssigen Film erneut versiegelt und dann aus der kontinuierlichen Röhre, zum Beispiel durch Schneiden, entfernt.
(c) Rotations-Formen-Füllen-Versiegeln
Alternativ kann eine Rotations-Formen-Füllen-Versiegeln-Technik verwendet werden. Bei dieser Technik wird das Formen, Füllen und Versiegeln wasserlöslicher Verpackungen unter Verwendung einer Rotationstrommel durchgeführt, die Formgebungshohlräume oder -aussparungen auf ihrer gebogenen Oberfläche aufweist.
Anstelle des oben beschriebenen Heißsiegelns kann Lösungsmittelversiegeln, Ultraschallsiegeln oder irgendeine andere Art von Versiegeln, die in der Technik bekannt ist, zur Herstellung der Verpackung der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Wenn das Lösungsmittelversiegeln verwendet wird und der Film PVA enthält, werden eine wässerige Lösung oder Wasser bevorzugt als ein Lösungsmittel verwendet.
Oberflächenaktives Material
Das in der flüssigen Zusammensetzung enthaltene oberflächenaktive Mittel kann aus nicht-ionischen, anionischen, kationischen und ampholytischen waschaktiven Mitteln ausgewählt werden. Diese können in flüssiger Form oder als Feststoff, der in der im wesentlichen nicht wässerigen flüssigen Zusammensetzung gelöst oder dispergiert ist, vorliegen.
Nicht-ionische waschaktive Mittel sind in der Technik allgemein bekannt. Sie bestehen normalerweise aus einer wasserlöslichen Polyalkoxylen- oder einer Mono- oder Dialkanolamidgruppe in chemischer Kombination mit einer organischen hydrophoben Gruppe, die beispielsweise aus Alkylphenolen, wobei die Alkylgruppe etwa 6 bis etwa 12 Kohlenstoffatome enthält, Dialkylphenolen, wobei primäre, sekundäre oder tertiäre aliphatische Alkohole (oder Alkylüberkappte Derivate davon) bevorzugt 8 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen, Monocarbonsäuren mit 10 bis etwa 24 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und Polyoxypropylen stammt. Verbreitet sind auch Fettsäuremono- und -dialkanolamide, worin die Alkylgruppe des Fettsäurerestes 10 bis etwa 20 Kohlenstoffatome enthält, und die Alkyloylgruppe 1 bis 3 Kohlenstoffatome aufweist. Bei jedem der Mono- und Dialkanolamidderivate kann gegebenenfalls eine Polyoxyalkyleneinheit enthalten sein, die die letzteren Gruppen und den hydrophoben Teil des Moleküls verbindet. In allen Polyalkoxylen-enthaltenden oberflächenaktiven Mitteln besteht die Polyalkoxyleneinheit bevorzugt aus 2 bis 20 Gruppen von Ethylenoxid oder Ethylenoxid- und Propylenoxidgruppen. Von der letzteren Klasse sind insbesondere die bevorzugt, die in der europäischen Beschreibung EP-A-225,654 beschrieben werden. Bevorzugt sind auch die ethoxylierten nicht-ionischen Mittel, die Kondensationsprodukte von Fettalkoholen mit 9 bis 15 Kohlenstoffatomen sind, die mit 3 bis 11 mol Ethylenoxid kondensiert sind. Beispiele hierfür sind die Kondensationsprodukte von C_11–13-Alkoholen mit (speziell) 3 oder 7 mol Ethylenoxid. Diese können als das alleinige nicht-ionische oberflächenaktive Mittel oder in Kombination mit denen, die in der zuletzt genannten europäischen Beschreibung beschrieben wurden, verwendet werden. Diese nicht-ionischen Mittel können geeigneterweise auch als primäres Lösungsmittelmaterial verwendet werden.
Anionische oberflächenaktive Mittel
Außerdem können die flüssigen Zusammensetzungen der Erfindung auch ein anionisches oberflächenaktives Mittel umfassen. Bevorzugte anionische oberflächenaktive Mittel sind die linearen Alkylbenzolsulfonatmaterialien (LAS). Solche oberflächenaktiven Mittel und ihre Herstellung werden zum Beispiel in den U.S.-Patenten 2,220,099 und 2,477,383 beschrieben, die hiermit durch Verweis aufgenommen sind. Besonders bevorzugt sind die linearen geradkettigen Natrium-, Kalium- und Mono-, Di- oder Triethanolammoniumalkylbenzolsulfonate, in denen die durchschnittliche Anzahl an Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe etwa 11 bis 14 beträgt.
Monoethanolammoniumsalz von C11-C14, z. B. C12, LAS ist besonders bevorzugt. Bevorzugte anionische oberflächenaktive Mittel umfassen die oberflächenaktiven Mittel auf der Basis von Alkylsulfat, die wasserlösliche Salze oder Säuren der Formel ROSO3M sind, worin R bevorzugt ein C10-C24-Hydrocarbyl, bevorzugt ein Alkyl oder Hydroxyalkyl mit einer C10-C18-Alkylkomponente, stärker bevorzugt ein C12-C15-Alkyl oder Hydroxyalkyl ist, und M H oder ein Kation ist, z. B. ein Alkalimetallkation (z. B. Natrium, Kalium, Lithium) oder Ammonium oder substituiertes Ammonium, insbesondere Mono-, Di- oder Triethanolammonium.
Bevorzugte anionische oberflächenaktive Mittel umfassen oberflächenaktive Mittel auf der Basis von Alkylalkoxyliertem Sulfat, die wasserlösliche Salze oder Säuren der Formel RO(A)mSO3M sind, worin R eine unsubstituierte C10-C24-Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppe mit einer C10-C24-Alkylkomponente, bevorzugt ein C12-C18-Alkyl oder Hydroxyalkyl, stärker bevorzugt C12-C15-Alkyl oder Hydroxyalkyl ist, A eine Ethoxy- oder Propoxyeinheit ist, m größer ist als null, typischerweise zwischen etwa 0,5 und etwa 6, stärker bevorzugt C12-C15-Alkyl oder Hydroxyalkyl, A eine Ethoxy- oder Propoxyeinheit ist, m größer ist als null, typischerweise zwischen etwa 0,5 und etwa 6, stärker bevorzugt zwischen 0,5 und etwa 3 und M H oder ein Kation ist, das zum Beispiel ein Metallkation (z. B. Natrium, Kalium, Lithium, Calcium, Magnesium usw.), Ammonium- oder substituiertes-Ammoniumkation wie Mono-, Di- oder Triethanolammonium ist. Alkyl-ethoxylierte Sulfate ebenso wie Alkyl-propoxylierte Sulfate werden hierin in Betracht gezogen. Spezielle Beispiele substituierter Ammoniumkationen umfassen quartäre Ammoniumkationen wie Tetramethylammonium- und Dimethylpiperdiniumkationen. Beispielhafte oberflächenaktive Mittel sind C12-C15-Alkylpolyethoxylat(1.0)sulfat (C12-C15E(1.0)M), C12-C15-Alkylpolyethoxylat(2.25)sulfat (C12-C15E(2.25)M), C12-C15-Alkylpolyethoxylat(3.0)sulfat (C12-C15E(3.0)M) und C12-C15-Alkylpolyethoxylat(4.0)sulfat (C12-C15E(4.0)M), worin M günstigerweise aus Natrium, Kalium und Mono-, Di- oder Triethanolammonium ausgewählt ist. Eine bevorzugte Klasse anionischer oberflächenaktiver Mittel umfaßt Alkylbenzolsulfonsäuren oder die Alkalisalze davon, wobei die Alkylbenzole unter Verwendung von HF als Alkylierungskatalysator alkyliert wurden.
Andere geeignete zu verwendende anionische oberflächenaktive Mittel sind oberflächenaktive Mittel auf der Basis von Alkylestersulfonat einschließlich linearer Ester von C8-C20-Carbonsäuren (d. h., Fettsäuren), die mit gasförmigem SO3 gemäß „The Journal of the American Oil Chemists Society", 52 (1975), S. 323–329 sulfoniert wurden. Geeignete Ausgangsmaterialien können natürliche fettige Substanzen umfassen, wie sie aus Talg, Palmöl usw. gewonnen werden.
Das bevorzugte oberflächenaktive Mittel auf der Basis von Alkylestersulfonat umfaßt oberflächenaktive Mittel auf der Basis von Alkylestersulfonat mit der Strukturformel:
worin R3 ein C8-C20-Hydrocarbyl, bevorzugt ein Alkyl, oder eine Kombination davon ist, R4 ein C1-C6-Hydrocarbyl, bevorzugt ein Alkyl, oder eine Kombination davon ist, und M ein Kation ist, das ein wasserlösliches Salz mit dem Alkylestersulfonat bildet. Geeignete Salz-bildende Kationen umfassen Metalle wie Natrium, Kalium und Lithium und substituierte oder unsubstituierte Ammoniumkationen wie Mono-, Di- oder Triethanolammonium. Bevor zugt ist R3 C10-Cl6-Alkyl und R4 Methyl, Ethyl oder Isopropyl. Besonders bevorzugt sind die Methylestersulfonate. worin R3 C10-C16-Alkyl ist.
Andere anionische oberflächenaktive Mittel, die für Waschmittelzwecke anwendbar sind, können auch in den Wäschewaschmittelzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung vorhanden sein.
Diese können Salze, zum Beispiel Natrium-, Kalium-, Ammonium- und substituierte Ammoniumsalze (wie Mono-, Di- und Triethanolaminsalze) von Seife, lineare C9-C20-Alkylbenzolsulfonate, primäre oder sekundäre C8-C22-Alkansulfonate, C8-C24-Olefinsulfonate, sulfonierte Polycarbonsäuren, hergestellt durch Sulfonierung des pyrolysierten Produktes von Erdalkalimetallcitraten, wie z. B. in der britischen Patentbeschreibung Nr. 1,082,179 beschrieben, C8-C24-Alkylpolyglykolethersulfate (enthaltend bis zu 10 mol Ethylenoxid); Alkylglycerolsulfonate, Fettacylglycerolsulfonate, Fettoleylglycerolsulfate, Alkylphenolethylenoxidethersulfate, Paraffinsulfonate, Alkylphosphate, Isethionate wie die Acylisethionate, N-Acyltaurate, Alkylsuccinamate und -sulfosuccinate, Monoester von Sulfosuccinaten (insbesondere gesättigte und ungesättigte C12-C18-Monoester) und Diester von Sulfosuccinaten (insbesondere gesättigte und ungesättigte C6-C12-Diester), Sulfate von Alkylpolysacchariden wie die Sulfate von Alkylpolyglucosid (die nicht-ionischen nicht-sulfatierten Verbindungen werden nachstehend beschrieben) und Alkylpolyethoxycarboxylate wie die der Formel RO(CH2CH2O)k-CH2COO-M+, worin R ein C8-C22-Alkyl ist, k eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist und M ein lösliches Salz-bildendes Kation ist, umfassen. Harzsäuren und hydrierte Harzsäuren sind auch geeignet, wie Kolophonium, hydriertes Kolophonium und Harzzusätze und hydrierte Harzsäuren, die in Tallöl vorliegen oder daraus stammen.
Weitere Beispiele werden in „Surface Active Agents and Detergents" (Bd. I und II von Schwartz, Perry und Berch) beschrieben. Zahlreiche dieser oberflächenaktiven Mittel werden im allgemeinen auch in US-Patent 3,929,678, erteilt am 30. Dezember 1975 an Laughn, et al. in Spalte 23, Zeile 58 bis Spalte 29, Zeile 23 erörtert.
Sofern darin enthalten, umfassen die flüssigen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung typischerweise etwa 1 bis etwa 40 Gew.-%, bevorzugt etwa 10 bis etwa 25 Gew.-% solcher anionischen oberflächenaktiven Mittel. Sofern vorhanden, können die anionischen oberflächenaktiven Mittel in der freien Säure- und/oder neutralisierter Form einbezogen werden.
Fettsäuren
Die flüssige Zusammensetzung der Erfindung kann auch Fettsäuren als anionische oberflächenaktive Komponente umfassen. Beispiele für Fettzusätze, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, umfassen reine oder gehärtete Fettsäuren, die aus Palmitolein-, Saflor-, Sonnenblumen-, Sojabohnen-, Ölsäure-, Linol-, Linolen-, Rizinolein-, Rapsaatenöl oder Gemischen davon, stammen. Gemische aus gesättigten und ungesättigten Fettsäuren können hierin auch verwendet werden.
Es wird erkennbar sein, daß die Fettsäure in der flüssigen Waschmittelzusammensetzung vorwiegend in Form einer Seife vorhanden sein wird. Geeignete Kationen umfassen Natrium-, Kalium-, Ammonium-, Monoethanolammonium-, Diethanolammonium-, Triethanolammonium-, Tetraalkylammonium-, z. B., Tetramethylammonium- bis zu Tetradecylammonium- usw., -Kationen.
Die Menge an Fettsäure wird in Abhängigkeit der besonderen Merkmale, die in der endgültigen flüssigen Zusammensetzung der Erfindung gewünscht sind, variieren. Sofern vorhanden beträgt das Niveau des Fettsäuregemisches geeigneterweise 0,1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 25 Gew.-%, stärker bevorzugt 10 bis 20 Gew.-% der Waschmittelzusammensetzung.
Andere Komponenten
Die im wesentlichen nicht wässerige flüssige Reinigungszusammensetzung kann ferner einen oder mehrere Inhaltsstoffe umfassen, ausgewählt aus Aufbaustoffen, Polymeren, fluoreszierenden Stoffen, Enzymen, Silikon-Schaumkontrollmitteln, Duftstoffen, Farbstoffen, Bleichen und Konservierungsstoffen. Einige dieser Materialien werden Feststoffe sein, die in dem im wesentlichen nicht wässerigen flüssigen Medium unlöslich sind. In diesem Fall werden sie in dem im wesentlichen nicht wässerigen flüssigen Medium dispergiert und können mittels einer oder mehrerer saurer Komponenten, ausgewählt aus anorganischen Säuren, anionischen oberflächenaktiven Säurepräkursorn und Lewis-Säuren, wie in EP-A-266,199 offenbart, entflockt werden.
Der wasserlösliche Film der Erfindung kann ferner die folgenden geringfügigen Inhaltsstoffe umfassen: Antiblockiermittel wie Siliciumdioxid, Füllstoffe (z. B. Stärke und Talk), Färbemittel, Freisetzungsmittel und oberflächenaktive Mittel.
Die Erfindung wird anhand der folgenden nicht einschränkenden Beispiele, in denen sich Teile und Prozentangaben auf das Gewicht beziehen, weiter erläutert.
Beispiele A, B und I
Es wurden die folgenden nicht wässerigen flüssigen Waschmittelzusammensetzungen hergestellt:
Alle drei nicht wässerigen flüssigen Zusammensetzungen wurden in einen PVA-basierenden wasserlöslichen Film eingekapselt, der 15 Gew.-% Glycerol als einen Weichmacher enthält. Daraus folgt, das die daraus erhaltene Kapsel, die die Zusammensetzung 1 enthält, gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wohingegen die anderen Kapseln, die die Zusammensetzungen A und B enthalten dies nicht sind. Diese Kapseln wurden bei 20 °C und 65 % relativer Feuchte 60 Tage gelagert. Die maximale Druckfestigkeit der Kapseln wurde mehrere Male während des Lagerzeitraumes unter Verwendung eines Instron^® Universal Electrochemical Testers gemessen. Die Ergebnisse werden in 1 gezeigt, worin die Veränderung der maximalen Druckfestigkeit als eine Funktion des Lagerzeitraumes für alle oben angegebenen Kapseln angezeigt wird. In dieser Figur wurde die Kurve, angezeigt als „MPDiol", für die obige Kapsel gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten, wohingegen die Kurven, die als „MPG" und „1,4-BDO" angezeigt werden, für die obigen Kapseln gemäß des Standes der Technik erhalten wurden. In dieser Figur ist deutlich zu erkennen, daß die Festigkeit der MP-Diol-enthaltenden Kapseln der Erfindung außer während der ersten 2 Tage der Lagerung konsequent höher ist.

Claims

Wasserlösliche Verpackung, gebildet aus einem wasserlöslichen Film, enthaltend eine im wesentlichen nicht wässerige flüssige Zusammensetzung, umfassend ein oberflächenaktives Mittel und ein primäres Lösungsmittel, wobei das primäre Lösungsmittel ein Diol mit einem Wasserstoffbindungs-Hansen-Löslichkeitsparameter (wie hierin definiert) von größer als 20 ist, und wobei die Hydroxylgruppen in dem Diol terminale Hydroxylgruppen sind, wobei der Abstand zwischen diesen Gruppen 3 Kohlenstoffatome beträgt.
Wasserlösliche Verpackung nach Anspruch 1, wobei das primäre Lösungsmittel aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus 1,3-Propandiol und 2-Methyl-1,3-propandiol.
Wasserlösliche Verpackung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das primäre Lösungsmittel in der flüssigen Zusammensetzung bei einer Konzentration von mindestens 10 Gew.-%, bevorzugt 15 bis 50 Gew.-% vorhanden ist.
Wasserlösliche Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die flüssige Zusammensetzung ein sekundäres Lösungsmittel enthält.
Wasserlösliche Verpackung nach Anspruch 4, wobei das sekundäre Lösungsmittel aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Glycerin, Ethylenglykol, Trimethylenglykol, Tetramethylenglykol, Pentamethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, 2,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 1,3-Butandiol und Triethanolamin.
Wasserlösliche Verpackung nach Anspruch 1, wobei der Film ein Weichmachersystem umfaßt, enthaltend ein Weichmachermaterial, das die gleiche Chemikalie ist wie das primäre Lösungsmittel in der flüssigen Zusammensetzung.
Wasserlösliche Verpackung nach Anspruch 2, wobei das Weichmachermaterial der Hauptweichmacher ist, der in dem Film vorhanden ist.
Wasserlösliche Verpackung nach Anspruch 6 oder 7, wobei das sekundäre Lösungsmittel in der flüssigen Zusammensetzung bei einer Konzentration von bis zu 10 Gew.-% vorhanden ist.
Wasserlösliche Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der wasserlösliche Film Filmbildende Polyvinylalkoholharze umfaßt.
Wasserlösliche Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Verpackung durch ein Thermoformungsverfahren unter Verwendung von Heißversiegeln hergestellt wird.
Wasserlösliche Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Verpackung durch ein Thermoformungsverfahren unter Verwendung von Lösungsmittelversiegeln hergestellt wird.