[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verpackung von Formkörpern in
eine Folie, verpackte Mittelportionen, deren umhüllende Folien keine Siegelnähte aufweisen,
sowie die Verwendung dieser Mittelportionen.
[0002] Im Stand der Technik sind zahlreiche Möglichkeiten zur Verpackung von Formkörpern
beschrieben, so z.B. in
WO03/099985. Eine andere dieser Möglichkeiten besteht darin, die Formkörper lose mit einer schlauchförmigen
Folie zu umgeben. Technisch bedingt führt die Verwendung von Schlauchbeuteln zu einem
Leervolumen, so dass ein in einen Schlauchbeutel verpackter Formkörper einen größeren
Raumbedarf aufweist als der unverpackte Formkörper an sich. Dieser Umstand führt Nachteile
in der Stapelung und somit bei dem Transport und der Lagerung entsprechender Produkte
mit sich. Weitere Nachteil des Leervolumens ist es, dass befüllte Beutel gegen mechanische
Einflüsse labil sind und platzen können. Der Umstand der mechanischen Instabilität
kann umgangen werden, indem die Luft aus dem Schlauchbeutel entfernt wird und so das
Schlauchbeutelmaterial an den Formkörper angelegt wird. Es resultieren Verpackungen,
in denen, insbesondere an den Ecken, aber auch über ganze Flächen des Formkörpers
hinweg, das Beutelmaterial in zwei oder sogar mehr Schichten übereinander liegt. Der
verpackte Formkörper ist in einem solchen Fall von wesentlich mehr Beutelmaterial
umgeben, als zu seiner Umhüllung prinzipiell notwendig wäre. Die übereinander liegenden
Schichten des Beutelmaterials erfüllen keinerlei stabilisierende Funktion, sondern
führen zu einem unnötig hohen Verbrauch an Verpackungsmaterial. Diese Produkte erfreuen
sich einer geringen Verbraucherakzeptanz, da sie keine glatte Oberfläche und aufgrund
der Überlagerungen mehrerer Beutelschichten auch keine klare Form aufweisen, sondern
"verschrumpelt wirken".
[0003] Die Beschichtung eines zu umhüllenden Formkörpers liefert optisch ansprechende Produkte
mit glatter, glänzender Oberfläche und vorteilhaften haptischen Eigenschaften. Allerdings
ist die Beschichtung von Formkörpern technisch aufwendig und teuer. Zudem weisen Beschichtungen
meist eine geringe Materialstärke und deshalb eine geringe mechanische Stabilität
auf.
[0004] Ebenfalls im Stand der Technik beschrieben ist die Verpackung von Formkörpern in
physikalisch oder chemisch verformbare Folien. In den beschriebenen Verfahren wird
aus einer ersten Folie eine Mulde geformt, der Formkörper eingefüllt und die Verpackung
mit einer zweiten Folie verschlossen, indem die beiden Folien miteinander haftend
verbunden werden. Die Produkte weisen stets eine oder mehrere Siegelnähte auf, die
einen geringen optischen Reiz aufweisen und die sich zudem bei Beanspruchung, sowie
der Einwirkung von Lösungsmitteln wie Wasser oder Wärme lösen können. Es resultieren
teilweise oder vollständig geöffnete Verpackungen, aus welchen der Formkörper heraustreten
kann. Aus verfahrenstechnischen Gründen weisen die Siegelnähte der Verpackungen die
Form eines abstehenden Folienrandes auf, da die Folien versiegelt werden, indem sie
neben dem zu verpackenden Formkörper aufeinander gelegt und verbunden werden. Auch
die Vielzahl der zwingend notwendigen Verfahrensschritte ist ein bedeutender Nachteil
dieser Verfahren. Die Zeitintensiven Verfahren zur Herstellung derartig verpackter
Formkörper zeichnen sich zudem durch einen hohen Aufwand an Verpackungsmaterial aus.
[0005] Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Umhüllung
von Formkörpern bereitzustellen, welches die vorgenannten Nachteile nicht aufweist.
Hierbei sollte das Verfahren besonders im Hinblick auf die Zeiteffizienz, die Anzahl
der notwendigen Verfahrensschritte, den Materialverbrauch und somit die Kosten den
bekannten Verfahren überlegen sein.
[0006] Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass sich die Nachteile mittels eines Verpackungsverfahrens
umgehen lassen, in welchem ein Formkörper zwischen einer Folie und einer Vakuumführung
plaziert wird und die Folie unter Einwirkung eines mittels der Vakuumführung erzeugten
Vakuums um den Formkörper gelegt wird.
[0007] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Verpackung von
Formkörpern, bei welchem eine Folie mittels eines Vakuums an den Formkörper angelegt
wird, gemäß Anspruch 1.
[0008] Bevorzugt werden im Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens n-1 Flächen des Formkörpers
vollständig mit der Folie bedeckt, während die verbleibende Fläche A nur anteilsweise
bedeckt wird. Hierbei ist es besonders bevorzugt, wenn die Fläche A zu mindestens
10%, vorzugsweise zu mindestens 20 % und insbesondere zu mindestens 40 % ihrer Gesamtfläche
mit der Folie bedeckt wird.
[0009] Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich Formkörper mit im Vergleich zu bekannten
Verfahren geringerem Zeit- und Materialaufwand zu optisch ansprechenden Produkten
verpacken. Das erfindungsgemäße Verfahren ist zur Verpackung von Formkörpern aus zahlreichen
Bereichen, insbesondere aus den Bereichen der Wasch- oder Reinigungsmittel, Pflege-,
Vor- oder Nachbehandlungsmittel, Nahrungsmittel und Kosmetika geeignet. Auch die Verpackung
von Spielzeug, Schreibwaren oder Werkzeug ist mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
möglich. Gemäß Erfindung wird das Verfahren zur Verpackung von Wasch- oder Reinigungsmittelportionen
eingesetzt. Als zu verpackender Formkörper kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren
jedweder Körper mit Folie umhüllt werden, der eine genügend hohe Eigenstabilität aufweist,
um das erfinderische Verpackungsverfahren zu durchlaufen. Genügend eigenstabil im
Sinne der Erfindung ist ein Körper, der sich nach 2 Minuten des Aufliegens auf einer
waagerechten Fläche bei der Temperatur, bei der das Verpackungsverfahren durchgeführt
wird, pro Raumrichtung um weniger als 10 %, bevorzugt um weniger als 5 % der Ausdehnung
des Formkörpers in diese Raumrichtung, verformt hat. In dem erfindungsgemäßen Verfahren
können dementsprechend auch Formkörper verpackt werden, die bei 20° eine pastöse,
gelförmige oder flüssige Konsistenz aufweisen, solange das erfinderische Verfahren
bei einer Temperatur durchgeführt wird, bei welcher das Formkörpermaterial eine genügend
hohe Eigenstabilität aufweist.
Vorzugsweise wird in dem erfinderischen Verfahren als Formkörper ein Riegel, eine
Tablette oder ein Schmelz- oder Spritzgussprodukt eingesetzt. Es ist ebenfalls möglich,
Mehrphasentabletten wie Tabletten mit Gelphase oder Kombinationsprodukte aus Spritz-
oder Schmelzgussprodukten mit Tabletten und/oder Riegeln in dem erfindungsgemäßen
Verfahren zu verpacken.
[0010] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend eine Mittelportion,
insbesondere eine Wasch- oder Reinigungsmittelportion, umfassend einen Formkörper
sowie eine den Formkörper umgebende, vorzugsweise wasserlösliche oder wasserdispergierbare
Folie ohne Siegelnähte, wobei die Folie auf der Fläche A des Formkörpers eine Öffnung
aufweist, deren Fläche kleiner ist als diese Fläche A des Formkörpers.
Der Formkörper weist vorzugsweise n Flächen auf, wobei von den n Flächen des Formkörpers
n-1 Flächen vollständig und die Fläche A nur anteilsweise mit Film bedeckt ist.
[0011] Der in dem erfindungsgemäßen Verfahren zu verpackende Formkörper weist vorzugsweise
mehr als 2 Flächen, besonders bevorzugt 3 bis 10 Flächen und insbesondere 6 Flächen
auf. Denkbar ist der Einsatz von Formkörpern jedweder Form in dem erfindungsgemäßen
Verpackungsverfahren. Bevorzugt weist der Formkörper jedoch die Form eines Prismas,
besonders bevorzugt die Form eines geraden Prismas und insbesondere die Form eines
Quaders auf.
[0012] Mit Vorzug ist der Formkörper ein n-seitiges Prisma, ein n-seitiger Pyramidenstumpf
oder eine n-seitige Pyramide und weist demnach n Kanten zwischen der Fläche A und
den n an diese Fläche grenzenden Flächen auf. Die Folie wird in dem erfindungsgemäßen
Verfahren vorzugsweise derart um mindestens eine dieser Kanten, bevorzugt um mindestens
2 dieser Kanten und insbesondere um alle diese Kanten herumgelegt, dass die Folie
anteilsweise die Fläche A bedeckt.
[0013] In einer Ausführungsform der erfinderischen Mittelportion macht die Fläche der Öffnung
vorzugsweise zwischen 5 und 90 %, bevorzugt zwischen 7,5 und 70 % und insbesondere
zwischen 10 und 50% der Fläche A des Formkörpers aus.
[0014] Die erfindungsgemäße Mittelportion ist mit Vorzug an der Summe ihrer Oberflächen
zu mindestens 70 %, vorzugsweise zu mindestens 75 %, bevorzugt zu mindestens 80 %,
besonders bevorzugt zu mindestens 85 %, dazu bevorzugt zu mindestens 90 % und insbesondere
zu mindestens 95 % mit Folie umhüllt.
[0015] Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, Formkörper zu verpacken, ohne dass
ein abstehender Folienrand ausgebildet wird. Vorteile der erfinderischen Mittelportionen
mit ebenen oder gewölbten Seitenflächen ohne abstehende Folienteile sind neben dem
verbesserten optischen Eindruck auch Verbesserungen im Bereich von Lagerung und Transport.
Zudem ermöglicht das Verfahren eine flexible Einstellung der Materialstärke des Verpackungsmaterials.
[0016] Das erfindungsgemäße Verfahren kann in zahlreichen Variationen ausgeführt werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein Verfahren,
in welchem
- a) ein Formkörper mit einer seiner Flächen auf einen Sockel gelegt wird, so dass zwischen
der aufliegenden Fläche A des Formkörpers und dem Sockel eine Kontaktfläche B ausgebildet
wird, wobei die Fläche A größer ist als die Kontaktfläche B,
und eine Folie derart zugeführt wird, dass sich der Formkörper zwischen Sockel und
Folie befindet; und
- b) mittels der Vakuumführung ein Vakuum erzeugt und die Folie unter Einwirkung des
Vakuums an den Formkörper angelegt wird;
wobei die Fläche A in Schritt b) anteilsweise mit der Folie bedeckt wird.
[0017] Die Fläche A ist jene dem Sockel zugewandte Fläche des Formkörpers, welche zum Teil
mit dem Sockel in Berührung steht. Vorzugsweise wird der Formkörper derartig auf den
Sockel gelegt, dass die Sockeloberfläche vollständig mit dem Formkörper bedeckt wird.
[0018] Vorzugsweise beträgt die Kontaktfläche B weniger als 90 % vorzugsweise weniger als
80 %, bevorzugt weniger als 70 %, besonders bevorzugt weniger als 60 %, dazu bevorzugt
weniger als 50 %, ganz besonders bevorzugt weniger als 40 %, mit Vorzug weniger als
30 %, mit besonderem Vorzug weniger als 20 % und insbesondere weniger als 10 % der
Fläche A.
Mit Vorzug beträgt die Kontaktfläche B weniger als 100 cm
2, vorzugsweise weniger als 10 cm
2, bevorzugt weniger als 5 cm
2, besonders bevorzugt weniger als 2,5 cm
2, dazu bevorzugt weniger als 2 cm
2, ganz besonders bevorzugt weniger als 1,5 cm
2, mit Vorzug weniger als 1 cm
2, mit besonderem Vorzug weniger als 0,5 cm
2 und insbesondere weniger als 0,25 cm
2.
[0019] Die Vakuumführung befindet sich in dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
vorzugsweise in dem Sockel. Es kann jedoch auch bevorzugt sein, die Vakuumführung
außerhalb des Sockels vorzusehen. In diesem Falle wird mit Vorzug ein Vakuumtisch
eingesetzt, welcher mit einem oder mehreren Sockeln ausgestattet ist. Die Vakuumführungen
befinden sich hier bevorzugt in der Vakuumtisch-Oberfläche in geringem Abstand von
dem/den Sockel(n). Dieser Abstand ist vorzugsweise kleiner 2 cm, bevorzugt kleiner
1,5 cm, besonders bevorzugt kleiner 1 cm und insbesondere kleiner 0,5 cm. Es ist möglich,
mehr als eine, vorzugsweise mehr als zwei, bevorzugt mehr als drei und insbesondere
mehr als vier Vakuumführungen pro Sockel vorzusehen.
[0020] Besonders bevorzugt ist es in dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
dass die Fläche A, die Kontaktfläche B und/oder die Sockeloberfläche eben/plan ist/sind.
Generell kann der Sockel jedoch eine kuppelartige, abgeschrägte, spitz zulaufende
oder planare Ober-Fläche und eine runde, eckige, speziell drei-, vier-, fünf- oder
sechseckige Form, oder die Form eines Symbols oder eines Logos aufweisen. Es ist ebenfalls
möglich, den zu verpackenden Formkörper auf mehreren Sockeln zu plazieren. Die mittels
eines derartigen Verfahrens hergestellten Mittelportionen weisen dementsprechend mehrere
kleine Öffnungen oder eine große Öffnung in der umhüllenden Folie auf.
[0021] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein
Verfahren, in welchem
- a) ein Formkörper mit einer seiner Flächen derart auf einer Folie plaziert wird, dass
sich der Formkörper zwischen der Folie und einer Vakuumführung befindet;
- b) mittels der Vakuumführung ein Vakuum erzeugt wird und die Folie unter Einwirkung
des Vakuums an den Formkörper angelegt wird.
[0022] Vorzugsweise ist die oder sind die Vakuumführungen bei dieser Ausführungsform direkt
oberhalb des zu verpackenden Formkörpers vorzusehen.
Zur Vereinfachung soll im Folgenden bei dieser Ausführungsform die der Vakuumführung
zugewandten Fläche des Formkörpers als Fläche A bezeichnet werden.
[0023] Vorzugsweise wird die Fläche A des Formkörpers in dem erfinderischen Verfahren zu
mindestens 10 %, vorzugsweise zu mindestens 20 %, bevorzugt zu mindestens 30 %, besonders
bevorzugt zu mindestens 40 %, dazu bevorzugt zu mindestens 50 %, ganz besonders bevorzugt
zu mindestens 60 %, mit Vorzug dazu zu mindestens 70 %, mit besonderem Vorzug dazu
zu mindestens 80 % und insbesondere zu mindestens 90 % umhüllt.
Insgesamt wird der Formkörper mit Vorzug an der Summe seiner Oberflächen zu mindestens
70 %, vorzugsweise zu mindestens 75 %, bevorzugt zu mindestens 80 %, besonders bevorzugt
zu mindestens 85 %, dazu bevorzugt zu mindestens 90 % und insbesondere zu mindestens
95 % mit Folie umhüllt.
[0024] Bevorzugt wird die Folie erweicht bevor sie an den Formkörper angelegt wird. Dazu
wird zwischen dem Schritt a) und dem Schritt b) die Folie mit Vorzug durch Erhitzen/Erwärmen
oder durch die Einwirkung von Lösungsmittel, im Falle wasserlöslicher oder wasserdispergierbarer
Folien vorzugsweise durch die Einwirkung von Wasser oder Wasserdampf, erweicht. Es
kann bevorzugt sein, die Folie über deren gesamte Fläche hinweg oder auch nur teilweise
zu erweichen. Im dem Fall, in welchem die Folie nur teilweise erweicht wird, ist es
bevorzugt, die Folie nur an jenen Stellen zu erweichen, welche später die Kanten des
Formkörpers bedecken.
[0025] Das im Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens angelegte Vakuum beträgt vorzugsweise
von 100 bis 950 mbar, bevorzugt von 200 bis 900 mbar, besonders bevorzugt von 300
bis 850 mbar und insbesondere von 400 bis 800 mbar.
[0026] Im Anschluss an die Verfahrensschritte a) und b) wird die Folie vorzugsweise in einem
zusätzlichen Schritt c) in einem Abstand vom Formkörper, der kleiner als 1 cm, bevorzugt
kleiner als 0,5 cm, besonders bevorzugt kleiner als 0,1 cm und insbesondere kleiner
als 0,05 cm ist, mithilfe von mechanischen Schneidwerkzeugen, Einwirkung von Wärme,
speziell mithilfe von Laser-Einrichtungen oder Schmelzwerkzeugen, oder durch Lösen
der Folie mithilfe von Lösungsmitteln, Wasser oder Wasserdampf durchtrennt.
[0027] Alternativ ist es möglich die überstehende Folie nicht abzutrennen, sondern in dem
zusätzlichen Schritt c) an die Fläche A anzusiegeln. Vorzugsweise wird dieser Arbeitsschritt
durch die Einwirkung von Wärme, speziell mithilfe von Laser-Einrichtungen oder Schmelzwerkzeugen,
durch Druck oder durch Anlösen der Folie mithilfe von Lösungsmitteln, Wasser oder
Wasserdampf und das Anlegen an den Formkörper durchgeführt.
[0028] Mittels des erfinderischen Verfahrens wird eine Mittelportion herstellt, deren Umhüllung
eine Öffnung aufweist. Derartige Mittel weisen zahlreiche Vorteile gegenüber den im
Stand der Technik beschriebenen Mitteln auf. Die Mittelportion weist keine abstehenden
Folienteile wie Siegelnähte oder überschüssiges Material auf und zeichnet sich deshalb
durch eine gute Optik und Haptik aus. Der Materialverbrauch pro zu verpackendem Formkörper
wird durch das erfinderische Verfahren so gering wie möglich gehalten. Weitere Materialeinsparungen
können durch die Vergrößerung der Öffnung durchgeführt werden. So ist es bevorzugt,
insbesondere solche Formkörper, die stabil gegenüber äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit
oder Lösungsmitteln sind, derart zu verpacken, dass die Öffnung der Folie auf der
Fläche A des Formkörpers maximal 70 %, besonders bevorzugt maximal 50 % und insbesondere
maximal 30 % der Fläche A ausmacht.
[0029] Ein wesentlicher Vorteil der Mittelportionen gegenüber beschichteten Mitteln ist
die leichte Entfernbarkeit der Verpackung. In einer bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens wird keine haftende Verbindung zwischen dem Formkörper
und der im Verfahrensschritt b) um den Formkörper gelegten Folie aufgebaut. Dementsprechend
können Formkörper und Folie einfach und schnell voneinander getrennt werden, während
die im Stand der Technik beschriebenen Beschichtungen an der gesamten Formkörperoberfläche
mit diesem haftend verbunden sind und von dem Verbraucher ohne weiteres nicht abgetrennt/entfernt
werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfinderischen Verfahrens enthält die Folie
einen Reißstreifen, mit der die Verpackung durch den Verbraucher einfach geöffnet
und der Formkörper entnommen werden kann.
[0030] Im Falle einer Mittelportion, welche im wässrigen Medium eingesetzt wird und eine
wasserlösliche oder wasserdispergierbare Folie umfasst, löst sich die Folie bei Kontakt
mit dem Wasser direkt von dem Formkörper. Der Formkörper, beziehungsweise die in diesem
enthaltenen Wirkstoffe werden ohne Zeitverzögerung freigesetzt. Dieser Effekt kann
durch in dem Formkörper oder der Folie enthaltenen Desintegrationsmitteln noch verstärkt
werden. Bei einem beschichteten Formkörper muss die Beschichtung erst flächig von
dem Formkörper gelöst werden, bevor die Wirkstoffe des Formkörpers freigesetzt werden.
[0031] Je nach Anwendungszweck kann es bevorzugt sein, wenn der Formkörper vollständig oder
nahezu vollständig mit Folie umhüllt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der
erfinderischen Mittelportion ist die Öffnung mit einer weiteren Folie versiegelt.
Vorzugsweise wird deshalb auf die nicht mit Folie bedeckte Fläche der Fläche A vor
oder nach Durchlaufen der Schritte a) und b) und optional c) in einem weiteren Schritt
d) eine weitere Folie aufgebracht/aufgesiegelt.
[0032] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfinderischen Verfahrens wird auf die Fläche
A noch vor dem Durchlaufen des Schrittes a) eine weitere Folie auf die Fläche A des
Formkörpers aufgebracht oder die Fläche A mit einem Coating beschichtet. In diesen
beiden Fällen wird eine haftende Verbindung zwischen weiterer Folie beziehungsweise
Coating und der Fläche A hergestellt. Der an der Fläche A bereits teilweise oder vollständig
mit Folie beziehungsweise Coating bedeckte Formkörper wird nachfolgend in den Verfahrensschritten
a) und b) mit Folie umhüllt. Die in den Schritten a) und b) aufgebrachte Folie kann
im Anschluss haftend mit dem Coating beziehungsweise der weiteren Folie verbunden
werden, so dass eine flüssigkeitsdichte Mittelportion gebildet wird. Mit Vorzug wird
auf eine haftende Verbindung zwischen der weiteren Folie beziehungsweise dem Coating
und der in den Schritten a) und b) aufgebrachten Folie verzichtet.
In dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn die Fläche A des Formkörpers vor
Durchlaufen der Verfahrensschritte a) und b) zu maximal 99 %, bevorzugt zu maximal
75 %, besonders bevorzugt zu maximal 50 % und insbesondere zu maximal 25 % mit Folie
beziehungsweise Coating bedeckt ist.
[0033] Eine vollständige Umhüllung des zu verpackenden Formkörpers kann ebenfalls erreicht
werden, wenn auf die Fläche A des unverpackten Formkörpers eine weitere Folie lose
aufgelegt und die in den Verfahrensschritten a) und b) eingesetzte Folie um den Formkörper-
samt weiterer Folie - gelegt wird. Bevorzugt wird in dieser Ausführungsform eine haftende
Verbindung zwischen weiterer, lose auf der Fläche A aufliegender Folie und der in
den Schritten a) und b) aufgebrachten Folie hergestellt um wiederum eine flüssigkeitsdichte
Verpackung zu erhalten. Besonders im Hinblick auf die schnelle Freisetzung von Wirkstoffen
in Flüssigkeiten wie wässrigen Medien kann es bevorzugt sein, keine haftende Verbindung
zwischen diesen beiden Folien vorzusehen. In diesem Falle kann die Flüssigkeit in
die Mittelportion eindringen und die Wirkstoffe lösen/dispergieren. Eine schnelle
Freisetzung der Wirkstoffe wird auch in diesem Falle beschleunigt, indem in den wirkstoffhaltige
Formkörper und/oder die Folie Desintegrationsmittel eingearbeitet werden.
Die in dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzte weitere
Folie, welche keine haftende Verbindung mit dem Formkörper aufweist, bedeckt vorzugsweise
maximal 100 %, bevorzugt maximal 85 %, besonders bevorzugt zu maximal 70 % und insbesondere
zu maximal 55 % der Fläche A.
[0034] Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die nicht mit Folie bedeckte Fläche der Fläche
A des Formkörpers nach Durchlaufen der Schritte a) und b) und optional c) in einem
weiteren Schritt d) mit einer weiteren Folie zu belegen und die weitere Folie mit
der in den Schritten a) und b) aufgebrachten Folie haftend zu verbinden. Bevorzugt
kann zusätzlich eine haftende Verbindung zwischen weiterer Folie und dem Formkörper
ausgebildet werden.
Die weitere Folie bedeckt vorzugsweise maximal 99 %, bevorzugt maximal 75 %, besonders
bevorzugt maximal 50 % und insbesondere maximal 25 % der Fläche A. Es kann jedoch
auch bevorzugt sein, dass die weitere Folie die Fläche A teilweise oder vollständig
und zudem noch eine oder mehrere andere Flächen des Formkörpers teilweise oder vollständig
bedeckt. Aus Kostengründen ist es jedoch von Interesse den Folienverbrauch möglichst
gering zu halten.
[0035] Möglichkeiten zur haftenden Verbindung zwischen zwei Folien, zwischen Folie und Formkörper
oder zwischen Folie und Coating sind den Fachmann bekannt. Neben dem Einsatz bekannter
Klebemittel wird eine haftende Verbindung vorzugsweise durch den Einsatz von Wärme,
speziell mithilfe von Laser-Einrichtungen oder Schmelzwerkzeugen, durch Druck oder
durch Lösen der Folie mithilfe von Lösungsmitteln, Wasser oder Wasserdampf hergestellt.
Je nach der Natur des Formkörpers kann es bevorzugt sein, keine durchgehende haftende
Verbindung auszubilden, sondern nur eine punktförmige haftende Verbindung herzustellen,
welche wie eine Perforation wirkt und das Eindringen von Flüssigkeit erlaubt, jedoch
vor ungewolltem Kontakt des Verbrauchers mit der Formkörperoberfläche schützt.
Vorzugsweise wird die haftende Verbindung nicht an den Seitenrändern des Formkörpers,
sondern auf einer Formkörperfläche, vorzugsweise der Fläche A plaziert, um abstehende
Ränder aus Verpackungsmaterial zu vermeiden.
[0036] Vorzugsweise sind maximal 70 %, bevorzugt maximal 60 %, besonders bevorzugt maximal
50%, dazu bevorzugt maximal 40 %, mit Vorzug maximal 30 % und insbesondere maximal
20 % der Summe der Oberflächen des Formkörpers haftend mit Folie und/oder Coating
verbunden. Mit Vorzug ist die Folie in der erfinderischen Mittelportion auf den Formkörper
aufgeschrumpft.
[0037] Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Folien sind vorzugsweise wasserlöslich
oder wasserdispergierbar. Bevorzugt enthalten sie neben den Folienbestandteilen wasch-
oder reinigungsaktive Komponenten. Zwecks Erhöhung der Verbraucherakzeptanz werden
bevorzugt Folien eingesetzt, welche transparent sind oder transluzente Eigenschaften
aufweisen.
Unter Transparenz ist hier zu verstehen, dass die Durchlässigkeit innerhalb des sichtbaren
Spektrums des Lichts (410 bis 800 nm) größer als 20%, vorzugsweise größer als 30%,
äußerst bevorzugt größer als 40% und insbesondere größer als 50% ist. Sobald somit
eine Wellenlänge des sichtbaren Spektrums des Lichtes eine Durchlässigkeit größer
als 20% aufweist, ist es im Sinne der Erfindung als transparent zu betrachten.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mit Vorzug eine Folie eingesetzt, welche eine
Dicke von 5 bis 500 µm, bevorzugt von 8,5 bis 400 µm, besonders bevorzugt von 12 bis
300 µm, vorzugsweise von 15,5 bis 200 µm und insbesondere von 19 bis 100 µm aufweist.
Dementsprechend weist die Folie in der erfinderischen Mittelportion vorzugsweise eine
Dicke von 5 bis 500 µm, bevorzugt von 8,5 bis 400 µm, besonders bevorzugt von 12 bis
300 µm, vorzugsweise von 15,5 bis 200 µm und insbesondere von 19 bis 100 µm auf.
[0038] Die im erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbaren Folien oder auch Beschichtungsmittel
können ein einzelnes Material oder ein Blend verschiedener Materialien sein. In bevorzugten
erfindungsgemäßen Verfahren umfasst wasserlösliche Umhüllung ein oder mehrere Materialien
aus der Gruppe (gegebenenfalls acetalisierter) Polyvinylalkohol (PVAL) und/oder PVAL-Copolymere,
Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenoxid, Polyethylenglykol, Gelatine, Cellulose und deren
Derivate, insbesondere MC, HEC, HPC, HPMC und/oder CMC, und/oder Copolymere sowie
deren Mischungen. Ggf. können den Umhüllungen dem Fachmann bekannte Weichmacher zur
Erhöhung der Flexibilität des Materials beigemischt sein.
[0039] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Polyvinylalkohole als wasserlösliche Polymere
besonders bevorzugt. "Polyvinylalkohole" (Kurzzeichen PVAL, gelegentlich auch PVOH)
ist dabei die Bezeichnung für Polymere der allgemeinen Struktur

die in geringen Anteilen (ca. 2%) auch Struktureinheiten des Typs

enthalten.
[0040] Handelsübliche Polyvinylalkohole, die als weiß-gelbliche Pulver oder Granulate mit
Polymerisationsgraden im Bereich von ca. 100 bis 2500 (Molmassen von ca. 4000 bis
100.000 g/mol) angeboten werden, haben Hydrolysegrade von 98-99 bzw. 87-89 Mol-%,
enthalten also noch einen Restgehalt an Acetyl-Gruppen. Charakterisiert werden die
Polyvinylalkohole von Seiten der Hersteller durch Angabe des Polymerisationsgrades
des Ausgangspolymeren, des Hydrolysegrades, der Verseifungszahl bzw. der Lösungsviskosität.
[0041] Polyvinylalkohole sind abhängig vom Hydrolysegrad löslich in Wasser und wenigen stark
polaren organischen Lösungsmitteln (Formamid, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid);
von (chlorierten) Kohlenwasserstoffen, Estern, Fetten und Ölen werden sie nicht angegriffen.
Polyvinylalkohole werden als toxikologisch unbedenklich eingestuft und sind biologisch
zumindest teilweise abbaubar. Die Wasserlöslichkeit kann man durch Nachbehandlung
mit Aldehyden (Acetalisierung), durch Komplexierung mit Ni- oder Cu-Salzen oder durch
Behandlung mit Dichromaten, Borsäure od. Borax verringern. Polyvinylalkohol ist weitgehend
undurchdringlich für Gase wie Sauerstoff, Stickstoff, Helium, Wasserstoff, Kohlendioxid,
lässt jedoch Wasserdampf hindurchtreten.
[0042] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Verfahren sind dadurch gekennzeichnet,
dass die wasserlösliche Umhüllung Polyvinylalkohole und/oder PVAL-Copolymere umfasst,
deren Hydrolysegrad 70 bis 100 Mol-%, vorzugsweise 80 bis 90 Mol-%, besonders bevorzugt
81 bis 89 Mol-% und insbesondere 82 bis 88 Mol-% beträgt.
[0043] Vorzugsweise werden Polyvinylalkohole eines bestimmten Molekulargewichtsbereichs
eingesetzt, wobei erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt sind, bei denen die wasserlösliche
Umhüllung Polyvinylalkohole und/oder PVAL-Copolymere umfasst, deren Molekulargewicht
im Bereich von 3.500 bis 100.000 gmol
-1, vorzugsweise von 10.000 bis 90.000 gmol
-1, besonders bevorzugt von 12.000 bis 80.000 gmol
-1 und insbesondere von 13.000 bis 70.000 gmol
-1 liegt.
[0044] Der Polymerisationsgrad solcher bevorzugten Polyvinylalkohole liegt zwischen ungefähr
200 bis ungefähr 2100, vorzugsweise zwischen ungefähr 220 bis ungefähr 1890, besonders
bevorzugt zwischen ungefähr 240 bis ungefähr 1680 und insbesondere zwischen ungefähr
260 bis ungefähr 1500.
[0045] Erfindungsgemäß bevorzugte Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, dass die wasserlösliche
Umhüllung Polyvinylalkohole und/oder PVAL-Copolymere umfasst, deren durchschnittlicher
Polymerisationsgrad zwischen 80 und 700, vorzugsweise zwischen 150 und 400, besonders
bevorzugt zwischen 180 bis 300 liegt und/oder deren Molekulargewichtsverhältnis MG(50%)
zu MG(90%) zwischen 0,3 und 1, vorzugsweise zwischen 0,4 und 0,8 und insbesondere
zwischen 0,45 und 0,6 liegt.
[0046] Die vorstehend beschriebenen Polyvinylalkohole sind kommerziell breit verfügbar,
beispielsweise unter dem Warenzeichen Mowiol
® (Clariant). Im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders geeignete Polyvinylalkohole
sind beispielsweise Mowiol
® 3-83, Mowiol
® 4-88, Mowiol
® 5-88 sowie Mowiol
® 8-88.
[0047] Weitere als Material für die wasserlösliche Umhüllung besonders geeignete Polyvinylalkohole
sind der nachstehenden Tabelle zu entnehmen:
| Bezeichnung |
Hydrolysegrad [%] |
Molmasse [kDa] |
Schmelzpunkt [°C] |
| Airvol® 205 |
88 |
15-27 |
230 |
| Vinex® 2019 |
88 |
15-27 |
170 |
| Vinex® 2144 |
88 |
44-65 |
205 |
| Vinex® 1025 |
99 |
15-27 |
170 |
| Vinex® 2025 |
88 |
25 - 45 |
192 |
| Gohsefimer® 5407 |
30 - 28 |
23.600 |
100 |
| Gohsefimer® LL02 |
41 - 51 |
17.700 |
100 |
[0048] Weitere als Material für die wasserlösliche Umhüllung geeignete Polyvinylalkohole
sind ELVANOL
® 51-05, 52-22, 50-42, 85-82, 75-15, T-25, T-66, 90-50 (Warenzeichen der Du Pont),
ALCOTEX
® 72.5, 78, B72, F80/40, F88/4, F88/26, F88/40, F88/47 (Warenzeichen der Harlow Chemical
Co.), Gohsenol
® NK-05, A-300, AH-22, C-500, GH-20, GL-03, GM-14L, KA-20, KA-500, KH-20, KP-06, N-300,
NH-26, NM11Q, KZ-06 (Warenzeichen der Nippon Gohsei K.K.). Auch geeignet sind ERKOL-Typen
von Wacker.
[0049] Eine weiter bevorzugte Gruppe wasserlöslicher Polymere, die erfindungsgemäß als Umhüllung
dienen kann, sind die Polyvinylpyrrolidone. Diese werden beispielsweise unter der
Bezeichnung Luviskol
® (BASF) vertrieben. Polyvinylpyrrolidone [Poly(1-vinyl-2-pyrrolidinone)], Kurzzeichen
PVP, sind Polymere der allg. Formel (I)

die durch radikalische Polymerisation von 1-Vinylpyrrolidon nach Verfahren der Lösungs-
oder Suspensionspolymerisation unter Einsatz von Radikalbildnern (Peroxide, Azo-Verbindungen)
als Initiatoren hergestellt werden. Die ionische Polymerisation des Monomeren liefert
nur Produkte mit niedrigen Molmassen. Handelsübliche Polyvinylpyrrolidone haben Molmassen
im Bereich von ca. 2500-750000 g/mol, die über die Angabe der K-Werte charakterisiert
werden und - K-Wert-abhängig - Glasübergangstemperaturen von 130-175° besitzen. Sie
werden als weiße, hygroskopische Pulver oder als wässrige Lösungen angeboten. Polyvinylpyrrolidone
sind gut löslich in Wasser und einer Vielzahl von organischen Lösungsmitteln (Alkohole,
Ketone, Eisessig, Chlorkohlenwasserstoffe, Phenole u.a.).
[0050] Geeignet sind auch Copolymere des Vinylpyrrolidons mit anderen Monomeren, insbesondere
Vinylpyrrolidon/Vinylester-Copolymere, wie sie beispielsweise unter dem Warenzeichen
Luviskol
® (BASF) vertrieben werden. Luviskol
® VA 64 und Luviskol
® VA 73, jeweils Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymere, sind besonders bevorzugte
nichtionische Polymere.
[0051] Die Vinylester-Polymere sind aus Vinylestern zugängliche Polymere mit der Gruppierung
der Formel (II)

als charakteristischem Grundbaustein der Makromoleküle. Von diesen haben die Vinylacetat-Polymere
(R = CH
3) mit Polyvinylacetaten als mit Abstand wichtigsten Vertretern die größte technische
Bedeutung.
Die Polymerisation der Vinylester erfolgt radikalisch nach unterschiedlichen Verfahren
(Lösungspolymerisation, Suspensionspolymerisation, Emulsionspolymerisation, Substanzpolymerisation.).
Copolymere von Vinylacetat mit Vinylpyrrolidon enthalten Monomereinheiten der Formeln
(I) und (II).
[0052] Weitere geeignete wasserlösliche Polymere sind die Polyethylenglykole (Polyethylenoxide),
die kurz als PEG bezeichnet werden. PEG sind Polymere des Ethylenglycols, die der
allgemeinen Formel (III)
H-(O-CH
2-CH
2)n-OH (III)
genügen, wobei n Werte zwischen 5 und > 100.000 annehmen kann.
[0053] PEGs werden technisch hergestellt durch anionische Ringöffnungspolymerisation von
Ethylenoxid (Oxiran) meist in Gegenwart geringer Mengen Wasser. Sie haben je nach
Reaktionsführung Molmassen im Bereich von ca. 200-5 000 000 g/mol, entsprechend Polymerisationsgraden
von ca. 5 bis >100 000.
[0054] Die Produkte mit Molmassen < ca. 25 000 g/mol sind bei Raumtemperatur flüssig wund
werden als eigentliche Polyethylenglycole, Kurzzeichen PEG, bezeichnet. Diese kurzkettigen
PEGs können insbesondere anderen wasserlöslichen Polymeren, z.B. Polyvinvlalkoholen
oder Celluloseethern als Weichmacher zugesetzt werden. Die erfindungsgemäß einsetzbaren,
bei Raumtemperatur festen Polyethylenglycole werden als Polyethylenoxide, Kurzzeichen
PEOX, bezeichnet. Hochmolekulare Polyethylenoxide besitzen eine äußerst niedrige Konzentration
an reaktiven Hydroxy-Endgruppen und zeigen daher nur noch schwache Glykol-Eigenschaften.
[0055] Weiter als wasserlösliches Hüllmaterial geeignet ist erfindungsgemäß auch Gelatine,
wobei diese vorzugsweise mit anderen Polymeren zusammen eingesetzt wird. Gelatine
ist ein Polypeptid (Molmasse: ca. 15.000 bis >250.000 g/mol), das vornehmlich durch
Hydrolyse des in Haut und Knochen von Tieren enthaltenen Kollagens unter sauren oder
alkalischen Bedingungen gewonnen wird. Die Aminosäuren-Zusammensetzung der Gelatine
entspricht weitgehend der des Kollagens, aus dem sie gewonnen wurde und variiert in
Abhängigkeit von dessen Provenienz. Die Verwendung von Gelatine als wasserlösliches
Hüllmaterial ist insbesondere in der Pharmazie in Form von Hart- oder Weichgelatinekapseln
äußerst weit verbreitet. In Form von Folien findet Gelatine wegen ihres im Vergleich
zu den vorstehend genannten Polymeren hohen Preises nur geringe Verwendung.
[0056] Weitere erfindungsgemäß als Umhüllung geeignete wasserlösliche Polymere werden nachstehend
beschrieben:
- Celluloseether, wie Hydroxypropylcellulose, Hydroxyethylcellulose und Methylhydroxypropylcellulose,
wie sie beispielsweise unter den Warenzeichen Culminal® und Benecel® (AQUALON) vertrieben werden.
Celluloseether lassen sich durch die allgemeine Formel (IV) beschreiben,

in der R für H oder einen Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl-, Aryl- oder Alkylarylrest steht.
In bevorzugten Produkten steht mindestens ein R in Formel (III) für -CH
2CH
2CH
2-OH oder -CH
2CH
2-OH. Celluloseether werden technisch durch Veretherung von Alkalicellulose (z.B. mit
Ethylenoxid) hergestellt. Celluloseether werden charakterisiert über den durchschnittlichen
Substitutionsgrad DS bzw. den molaren Substitutionsgrad MS, die angeben, wieviele
Hydroxy-Gruppen einer Anhydroglucose-Einheit der Cellulose mit dem Veretherungsreagens
reagiert haben bzw. wie viel mol des Veretherungsreagens im Durchschnitt an eine Anhydroglucose-Einheit
angelagert wurden. Hydroxyethylcellulosen sind ab einem DS von ca. 0,6 bzw. einem
MS von ca. 1 wasserlöslich. Handelsübliche Hydroxyethyl- bzw. Hydroxypropylcellulosen
haben Substitutionsgrade im Bereich von 0,85-1,35 (DS) bzw. 1,5-3 (MS). Hydroxyethyl-
und -propylcellulosen werden als gelblich-weiße, geruch- und geschmacklose Pulver
in stark unterschiedlichen Polymerisationsgraden vermarktet. Hydroxyethyl- und -propylcellulosen
sind in kaltem und heißem Wasser sowie in einigen (wasserhaltigen) organischen Lösungsmitteln
löslich, in den meisten (wasserfreien) organischen Lösungsmitteln dagegen unlöslich;
ihre wässrigen Lösungen sind relativ unempfindlich gegenüber Änderungen des pH-Werts
oder Elektrolyt-Zusatz.
[0057] Bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, dass die wasserlösliche
Umhüllung Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) umfasst, die einen Substitutionsgrad
(durchschnittliche Anzahl von Methoxygruppen pro Anhydroglucose-Einheit der Cellulose)
von 1,0 bis 2,0, vorzugsweise von 1,4 bis 1,9, und eine molare Substitution (durchschnittliche
Anzahl von Hydroxypropoxylgruppen pro Anhydroglucose-Einheit der Cellulose) von 0,1
bis 0,3, vorzugsweise von 0,15 bis 0,25, aufweist.
[0058] Weitere erfindungsgemäß geeignete Polymere sind wasserlösliche Amphopolymere. Unter
dem Oberbegriff Ampho-Polymere sind amphotere Polymere, d.h. Polymere, die im Molekül
sowohl freie Aminogruppen als auch freie -COOH- oder SO
3H-Gruppen enthalten und zur Ausbildung innerer Salze befähigt sind, zwitterionische
Polymere, die im Molekül quartäre Ammoniumgruppen und -COO-- oder -SO
3-Gruppen enthalten, und solche Polymere zusammengefasst, die -COOH-oder SO
3H-Gruppen und quartäre Ammoniumgruppen enthalten. Ein Beispiel für ein erfindungsgemäß
einsetzbares Amphopolymer ist das unter der Bezeichnung Amphomer
® erhältliche Acrylharz, das ein Copolymer aus tert.-Butylaminoethylmethacrylat, N-(1,1,3,3-Tetramethylbutyl)acrylamid
sowie zwei oder mehr Monomeren aus der Gruppe Acrylsäure, Methacrylsäure und deren
einfachen Estern darstellt. Ebenfalls bevorzugte Amphopolymere setzen sich aus ungesättigten
Carbonsäuren (z.B. Acryl- und Methacrylsäure), kationisch derivatisierten ungesättigten
Carbonsäuren (z.B. Acrylamidopropyl-trimethyl-ammoniumchlorid) und gegebenenfalls
weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren zusammen. Terpolymere von Acrylsäure,
Methylacrylat und Methacrylamidopropyltrimoniumchlorid, wie sie unter der Bezeichnung
Merquat
®2001 N im Handel erhältlich sind, sind erfindungsgemäß besonders bevorzugte Ampho-Polymere.
Weitere geeignete amphotere Polymere sind beispielsweise die unter den Bezeichnungen
Amphomer
® und Amphomer
® LV-71 (DELFT NATIONAL) erhältlichen Octylacrylamid/Methylmethacrylat/tert.-Butylaminoethylmethacrylat/2-Hydroxypropylmethacrylat-Copolymere.
[0059] Erfindungsgemäß geeignete wasserlösliche anionische Polymere sind u. a.:
- Vinylacetat/Crotonsäure-Copolymere, wie sie beispielsweise unter den Bezeichnungen
Resyn® (NATIONAL STARCH), Luviset® (BASF) und Gafset® (GAF) im Handel sind. Diese Polymere weisen neben Monomereinheiten der vorstehend
genannten Formel (II) auch Monomereinheiten der allgemeinen Formel (V) auf:
[-CH(CH3)-CH(COOH)-]n (V)
- VinylpyrrolidonNinylacrylat-Copolymere, erhältlich beispielsweise unter dem Warenzeichen
Luviflex® (BASF). Ein bevorzugtes Polymer ist das unter der Bezeichnung Luviflex® VBM-35 (BASF) erhältliche Vinylpyrrolidon/Acrylat-Terpolymere.
- Acrylsäure/Ethylacrylat/N-tert.Butylacrylamid-Terpolymere, die beispielsweise unter
der Bezeichnung Ultrahold® strong (BASF) vertrieben werden.
- Pfropfpolymere aus Vinylestern, Estern von Acrylsäure oder Methacrylsäure allein oder
im Gemisch, copolymerisiert mit Crotonsäure, Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Polyalkylenoxiden
und/oder Polykalkylenglycolen
Solche gepfropften Polymere von Vinylestern, Estern von Acrylsäure oder Methacrylsäure
allein oder im Gemisch mit anderen copolymerisierbaren Verbindungen auf Polyalkylenglycolen
werden durch Polymerisation in der Hitze in homogener Phase dadurch erhalten, dass
man die Polyalkylenglycole in die Monomeren der Vinylester, Ester von Acrylsäure oder
Methacrylsäure, in Gegenwart von Radikalbildner einrührt.
Als geeignete Vinylester haben sich beispielsweise Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat,
Vinylbenzoat und als Ester von Acrylsäure oder Methacrylsäure diejenigen, die mit
aliphatischen Alkoholen mit niedrigem Molekulargewicht, also insbesondere Ethanol,
Propanol, Isopropanol, 1-Butanol, 2-Butanol, 2-Methy-1-Propanol, 2-Methyl-2-Propanol,
1-Pentanol, 2-Pentanol, 3-Pentanol, 2,2-Dimethyl-1-Propanol, 3-Methyl-1-butanol; 3-Methyl-2-butanol,
2-Methyl-2-butanol, 2-Methyl-1-Butanol, 1-Hexanol, erhältlich sind, bewährt.
Polypropylenglycole (Kurzzeichen PPG) sind Polymere des Propylenglycols, die der allgemeinen
Formel (VI)

genügen, wobei n Werte zwischen 1 (Propylenglycol) und mehreren tausend annehmen kann.
Technisch bedeutsam sind hier insbesondere Di-, Tri- und Tetrapropylenglycol, d.h.
die Vertreter mit n=2, 3 und 4 in Formel (VI).
Insbesondere können die auf Polyethylenglycole gepfropften Vinylacetatcopolymeren
und die auf Polyethylenglycole gepfropften Polymeren von Vinylacetat und Crotonsäure
eingesetzt werden.
- gepfropfte und vernetzte Copolymere aus der Copolymerisation von
- i) mindesten einem Monomeren vom nicht-ionischen Typ,
- ii) mindestens einem Monomeren vom ionischen Typ,
- iii) von Polyethylenglycol und
- iv) einem Vernetzer
Das verwendete Polyethylenglycol weist ein Molekulargewicht zwischen 200 und mehreren
Millionen, vorzugsweise zwischen 300 und 30.000, auf.
Die nicht-ionischen Monomeren können von sehr unterschiedlichem Typ sein und unter
diesen sind folgende bevorzugt: Vinylacetat, Vinylstearat, Vinyllaurat, Vinylpropionat,
Allylstearat, Allyllaurat, Diethylmaleat, Allylacetat, Methylmethacrylat, Cetylvinylether,
Stearylvinylether und 1-Hexen.
Die nicht-ionischen Monomeren können gleichermaßen von sehr unterschiedlichen Typen
sein, wobei unter diesen besonders bevorzugt Crotonsäure, Allyloxyessigsäure, Vinylessigsäure,
Maleinsäure, Acrylsäure und Methacrylsäure in den Pfropfpolameren enthalten sind.
Als Vernetzer werden vorzugsweise Ethylenglycoldimethacrylat, Diallylphthalat, ortho-,
meta- und para-Divinylbenzol, Tetraallyloxyethan und Polyallylsaccharosen mit 2 bis
5 Allylgruppen pro Molekül Saccharin.
Die vorstehend beschriebenen gepfropften und vernetzten Copolymere werden vorzugsweise
gebildet aus:
- i) 5 bis 85 Gew.-% mindesten eine Monomeren vom nicht-ionischen Typ,
- ii) 3 bis 80 Gew.-% mindestens eines Monomeren vom ionischen Typ,
- iii) 2 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-% Polyethylenglycol und
- iv) 0,1 bis 8 Gew.-% eines Vernetzters, wobei der Prozentsatz des Vernetzers durch
das Verhältnis der Gesamtgewichte von i), ii) und iii) ausgebildet ist.
- durch Copolymerisation mindestens eines Monomeren jeder der drei folgenden Gruppen
erhaltene Copolymere:
- i) Ester ungesättigter Alkohole und kurzkettiger gesättigter Carbonsäuren und/oder
Ester kurzkettiger gesättigter Alkohole und ungesättigter Carbonsäuren,
- ii) ungesättigte Carbonsäuren,
- iii) Ester langkettiger Carbonsäuren und ungesättigter Alkohole und/oder Ester aus
den Carbonsäuren der Gruppe ii) mit gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen
oder verzweigten C8-18-Alkohols
Unter kurzkettigen Carbonsäuren bzw. Alkoholen sind dabei solche mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen
zu verstehen, wobei die Kohlenstoffketten dieser Verbindungen gegebenenfalls durch
zweibindige Heterogruppen wie -O-, -NH-, -S_ unterbrochen sein können.
- Terpolymere aus Crotonsäure, Vinylacetat und einem Allyl- oder Methallylester
Diese Terpolymere enthalten Monomereinheiten der allgemeinen Formeln (II) und (IV)
(siehe oben) sowie Monomereinheiten aus einem oder mehreren Allyl- oder Methallyestern
der Formel (VII):

worin R3 für-H oder -CH3, R2 für-CH3 oder -CH(CH3)2 und R1 für-CH3 oder einen gesättigten geradkettigen oder verzweigten C1-6-Alkylrest steht und die Summe der Kohlenstoffatome in den Resten R1 und R2 vorzugsweise 7, 6, 5, 4, 3 oder 2 ist.
Die vorstehend genannten Terpolymeren resultieren vorzugsweise aus der Copolymerisation
von 7 bis 12 Gew.-% Crotonsäure, 65 bis 86 Gew.-%, vorzugsweise 71 bis 83 Gew.-% Vinylacetat
und 8 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 17 Gew.-% Allyl- oder Methallyletsre der
Formel (VII).
- Tetra- und Pentapolymere aus
- i) Crotonsäure oder Allyloxyessigsäure
- ii) Vinylacetat oder Vinylpropionat
- iii) verzweigten Allyl- oder Methallylestern
- iv) Vinylethern, Vinylesterrn oder geradkettigen Allyl- oder Methallylestern
- Crotonsäure-Copolymere mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Ethylen, Vinylbenzol,
Vinymethylether, Acrylamid und deren wasserlöslicher Salze
- Terpolymere aus Vinylacetat, Crotonsäure und Vinylestern einer gesättigten aliphatischen
verzweigten Monocarbonsäure.
[0060] Weitere, bevorzugt erfindungsgemäß als Umhüllung einsetzbare Polymere sind kationische
Polymere. Unter den kationischen Polymeren sind dabei die permanent kationischen Polymere
bevorzugt. Als "permanent kationisch" werden erfindungsgemäß solche Polymere bezeichnet,
die unabhängig vom pH-Wert eine kationische Gruppe aufweisen. Dies sind in der Regel
Polymere, die ein quartäres Stickstoffatom, beispielsweise in Form einer Ammoniumgruppe,
enthalten.
[0061] Bevorzugte kationische Polymere sind beispielsweise
- quaternisierte Cellulose-Derivate, wie sie unter den Bezeichnungen Celquat® und Polymer JR® im Handel erhältlich sind. Die Verbindungen Celquat® H 100, Celquat® L 200 und Polymer JR®400 sind bevorzugte quaternierte Cellulose-Derivate.
- Polysiloxane mit quaternären Gruppen, wie beispielsweise die im Handel erhältlichen
Produkte Q2-7224 (Hersteller: Dow Corning; ein stabilisiertes Trimethylsilylamodimethicon),
Dow Corning® 929 Emulsion (enthaltend ein hydroxyl-amino-modifiziertes Silicon, das auch als Amodimethicone
bezeichnet wird), SM-2059 (Hersteller: General Electric), SLM-55067 (Hersteller: Wacker)
sowie Abil®-Quat 3270 und 3272 (Hersteller: Th. Goldschmidt; diquaternäre Polydime- thylsiloxane,
Quaternium-80),
- Kationische Guar-Derivate, wie insbesondere die unter den Handelsnamen Cosmedia®Guar und Jaguar® vertriebenen Produkte,
- Polymere Dimethyldiallylammoniumsalze und deren Copolymere mit Estern und Amiden von
Acrylsäure und Methacrylsäure. Die unter den Bezeichnungen Merquat®100 (Poly(dimethyldiallylammoniumchlorid)) und Merquat®550 (Dimethyldiallylammoniumchlorid-Acrylamid-Copolymer) im Handel erhältlichen Produkte
sind Beispiele für solche kationischen Polymere.
- Copolymere des Vinylpyrrolidons mit quaternierten Derivaten des Dialkylaminoacrylats
und - methacrylats, wie beispielsweise mit Diethylsulfat quaternierte Vinylpyrrolidon-Dimethylaminomethacrylat-Copolymere.
Solche Verbindungen sind unter den Bezeichnungen Gafquat®734 und Gafquat®755 im Handel erhältlich.
- Vinylpyrrolidon-Methoimidazoliniumchlorid-Copolymere, wie sie unter der Bezeichnung
Luviquat® angeboten werden.
- quaternierter Polyvinylalkohol
sowie die unter den Bezeichnungen
- Polyquaternium 2,
- Polyquaternium 17,
- Polyquaternium 18 und
- Polyquaternium 27
bekannten Polymeren mit quartären Stickstoffatomen in der Polymerhauptkette. Die genannten
Polymere sind dabei nach der sogenannten INCI-Nomenklatur bezeichnet.
[0062] Erfindungsgemäß bevorzugte kationische Polymere sind quaternisierte Cellulose-Derivate
sowie polymere Dimethyldiallylammoniumsalze und deren Copolymere. Kationische Cellulose-Derivate,
insbesondere das Handelsprodukt Polymer
®JR 400, sind ganz besonders bevorzugte kationische Polymere.
[0063] Im erfindungsgemäßen Verfahren kann die Umhüllung bzw. das Folienmaterial neben dem
wasserlöslichen Polymer bzw. den wasserlöslichen Polymeren weitere Inhaltsstoffe enthalten,
welche insbesondere die Verarbeitbarkeit der Ausgangsmaterialien zur Umhüllung verbessern.
Hier sind insbesondere Weichmacher und Trennmittel zu nennen. Darüber hinaus können
Farb- und/oder Duftstoffe sowie optische Aufheller in die wasserlösliche Umhüllung
inkorporiert werden, um dort ästhetische Effekte zu erzielen.
[0064] Als Weichmacher lassen sich erfindungsgemäß insbesondere hydrophile, hochsiedende
Flüssigkeiten einsetzen, wobei gegebenenfalls auch bei Raumtemperatur feste Stoffe
als Lösung, Dispersion oder Schmelze eingesetzt werden können. Besonders bevorzugte
Weichmacher stammen aus der Gruppe Ethylenglycol (1,2-Ethandiol, "Glykol"), Di-, Tri-,
Tetra-, Penta-, Hexa-, Hepta-, Octa-, Nona-, Deca-, Undeca-, Dodecaethylenglycol,
Glycerin, Neopentylglycol, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Mono-, Di-, Triglyceride,
Tenside, insbesondere Niotenside, sowie deren Mischungen.
[0065] Weitere bevorzugt als Weichmacher einzusetzende Substanzen können Glycerincarbonat,
Propylenglycol und Propylencarbonat sein.
[0066] Als zusätzliche Additive, die vorzugsweise in bei Raumtemperatur fester Form vorliegen,
sind insbesondere hochdisperse Kieselsäuren geeignet. Hier bieten sich pyrogene Kieselsäuren
wie das handelsübliche Aerosil
® oder Fällungskieselsäuren an. Besonders bevorzugte erfinddungsgemäße Verfahren sind
dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Additive ein oder mehrere Materialien aus
der Gruppe (vorzugsweise hochdisperse) Kieselsäure, Dispersionspulver, hochmolekulare
Polyglycole, Stearinsäure und/oder Stearinsäuresalze, und/oder aus der Gruppe der
anorganischen Salze wie Natriumsulfat, Calciumchlorid und/oder aus der Gruppe der
Inclusionsbildner wie Urea, Cyclodextrin und/oder aus der Gruppe der Superabsorber
wie (vorzugsweise vernetzte) Polyacrylsäure und/oder deren Salze wie Cabloc 5066/CTF
sowie deren Mischungen, eingesetzt wird/werden.
[0067] Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind die Verwendungen der erfinderischen
Mittelportion in Textilreinigungs- und/oder maschinellen Geschirrspülverfahren.
Dementsprechend umfasst der Formkörper vorzugsweise wasch- oder reinigungsaktive Substanzen,
vorzugsweise aus der Gruppe der Gerüststoffe, Tenside, Polymere, Bleichmittel, Bleichaktivatoren,
Bleichkatalysatoren Enzyme, Glaskorrosionsinhibitoren, Korrosionsinhibitoren, Desintegrationshilfsmittel,
Duftstoffe und Parfümträger. Diese bevorzugten Inhaltsstoffe werden in der Folge näher
beschrieben.
Gerüststoffe
[0068] Zu den Gerüststoffe zählen insbesondere die Zeolithe, Silikate, Carbonate, organische
Cobuilder und -wo keine ökologischen Vorurteile gegen ihren Einsatz bestehen- auch
die Phosphate.
[0069] Mit Vorzug werden kristalline schichtförmige Silikate der allgemeinen Formel NaMSi
xO
2x1· y H
2O eingesetzt, worin M Natrium oder Wasserstoff darstellt, x eine Zahl von 1,9 bis
22, vorzugsweise von 1,9 bis 4, wobei besonders bevorzugte Werte für x 2, 3 oder 4
sind, und y für eine Zahl von 0 bis 33, vorzugsweise von 0 bis 20 steht. Die kristallinen
schichtförmigen Silikate der Formel NaMSi
xO
2x+1 · y H
2O werden beispielsweise von der Firma Clariant GmbH (Deutschland) unter dem Handelsnamen
Na-SKS vertrieben. Beispiele für diese Silikate sind Na-SKS-1 (Na
2Si
22O
45 · x H
2O, Kenyait), Na-SKS-2 (Na
2Si
14O
29 · x H
2O, Magadiit), Na-SKS-3 (Na
2Si
8O
17 ·x H
2O) oder Na-SKS-4 (Na
2Si
4O
9 ·x H
2O, Makatit).
[0070] Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung besonders geeignet sind kristalline Schichtsilikate
der Formel NaMSi
xO
2x+1 ·y H
2O, in denen x für 2 steht. Insbesondere sind sowohl ß- als auch δ-Natriumdisilikate
Na
2Si
2O
5 ·y H
2O sowie weiterhin vor allem Na-SKS-5 (α-Na
2Si
2O
5), Na-SKS-7 (β-Na
2Si
2O
5, Natrosilit), Na-SKS-9 (NaHSi
2O
5 · H20), Na-SKS-10 (NaHSi
2O
5 · 3 H
2O, Kanemit), Na-SKS-11 (t-Na
2Si
2O
5) und Na-SKS-13 (NaHSi
2O
5), insbesondere aber Na-SKS-6 (δ-Na
2Si
2O
5) bevorzugt.
[0071] Wasch- oder Reinigungsmittel enthalten vorzugsweise einen Gewichtsanteil des kristallinen
schichtförmigen Silikats der Formel NaMSi
xO
2x+1 · y H
2O von 0,1 bis 20 Gew.-%, bevorzugt von 0,2 bis 15 Gew.-% und insbesondere von 0,4
bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht dieser Mittel.
[0072] Einsetzbar sind auch amorphe Natriumsilikate mit einem Modul Na
2O : SiO
2 von 1:2 bis 1:3,3, vorzugsweise von 1:2 bis 1:2,8 und insbesondere von 1:2 bis 1:2,6,
welche vorzugsweise löseverzögert sind und Sekundärwascheigenschaften aufweisen. Die
Löseverzögerung gegenüber herkömmlichen amorphen Natriumsilikaten kann dabei auf verschiedene
Weise, beispielsweise durch Oberflächenbehandlung, Compoundierung, Kompaktierung/Verdichtung
oder durch Übertrocknung hervorgerufen worden sein. Im Rahmen dieser Erfindung wird
unter dem Begriff "amorph" verstanden, dass die Silikate bei Röntgenbeugungsexperimenten
keine scharfen Röntgenreflexe liefern, wie sie für kristalline Substanzen typisch
sind, sondern allenfalls ein oder mehrere Maxima der gestreuten Röntgenstrahlung,
die eine Breite von mehreren Gradeinheiten des Beugungswinkels aufweisen, hervorrufen.
[0073] Alternativ oder in Kombination mit den vorgenannten amorphen Natriumsilikaten werden
röntgenamorphe Silikate eingesetzt, deren Silikatpartikel bei Elektronenbeugungsexperimenten
verwaschene oder sogar scharfe Beugungsmaxima liefern. Dies ist so zu interpretieren,
dass die Produkte mikrokristalline Bereiche der Größe zehn bis einige Hundert nm aufweisen,
wobei Werte bis max. 50 nm und insbesondere bis max. 20 nm bevorzugt sind. Derartige
röntgenamorphe Silikate, weisen ebenfalls eine Löseverzögerung gegenüber den herkömmlichen
Wassergläsern auf. Insbesondere bevorzugt sind verdichtete/kompaktierte amorphe Silikate,
compoundierte amorphe Silikate und übertrocknete röntgenamorphe Silikate.
[0074] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass diese(s) Silikat(e),
vorzugsweise Alkalisilikate, besonders bevorzugt kristalline oder amorphe Alkalidisilikate,
in Wasch- oder Reinigungsmitteln in Mengen von 3 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von 8
bis 50 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht
des Wasch- oder Reinigungsmittels, enthalten sind.
[0075] Selbstverständlich ist auch ein Einsatz der allgemein bekannten Phosphate als Buildersubstanzen
möglich, sofern ein derartiger Einsatz nicht aus ökologischen Gründen vermieden werden
sollte. Unter der Vielzahl der kommerziell erhältlichen Phosphate haben die Alkalimetallphosphate
unter besonderer Bevorzugung von Pentanatrium- bzw. Pentakaliumtriphosphat (Natrium-
bzw. Kaliumtripolyphosphat) in der Wasch- und Reinigungsmittel-Industrie die größte
Bedeutung.
[0076] Alkalimetallphosphate ist dabei die summarische Bezeichnung für die Alkalimetall-
(insbesondere Natrium- und Kalium-) Salze der verschiedenen Phosphorsäuren, bei denen
man Metaphosphorsäuren (HPO
3)
n und Orthophosphorsäure H
3PO
4 neben höhermolekularen Vertretern unterscheiden kann. Die Phosphate vereinen dabei
mehrere Vorteile in sich: Sie wirken als Alkaliträger, verhindern Kalkbeläge auf Maschinenteilen
bzw. Kalkinkrustationen in Geweben und tragen überdies zur Reinigungsleistung bei.
[0077] Technisch besonders wichtige Phosphate sind das Pentanatriumtriphosphat, Na
5P
3O
10 (Natriumtripolyphosphat) sowie das entsprechende Kaliumsalz Pentakaliumtriphosphat,
K
5P
3O
10 (Kaliumtripolyphosphat). Erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzt werden weiterhin die
Natriumkaliumtripolyphosphate.
[0078] Werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung Phosphate als wasch- oder reinigungsaktive
Substanzen in Wasch- oder Reinigungsmitteln eingesetzt, so enthalten bevorzugte Mittel
diese(s) Phosphat(e), vorzugsweise Alkalimetallphosphat(e), besonders bevorzugt Pentanatrium-
bzw. Pentakaliumtriphosphat (Natrium- bzw. Kaliumtripolyphosphat), in Mengen von 5
bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 15 bis 75 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 70 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das Gewicht des Wasch- oder Reinigungsmittels.
[0079] Weitere Gerüststoffe sind die Alkaliträger. Als Alkaliträger gelten beispielsweise
Alkalimetallhydroxide, Alkalimetallcarbonate, Alkalimetallhydrogencarbonate, Alkalimetallsesquicarbonate,
die genannten Alkalisilikate, Alkalimetasilikate, und Mischungen der vorgenannten
Stoffe, wobei im Sinne dieser Erfindung bevorzugt die Alkalicarbonate, insbesondere
Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat oder Natriumsesquicarbonat eingesetzt werden.
Besonders bevorzugt ist ein Buildersystem enthaltend eine Mischung aus Tripolyphosphat
und Natriumcarbonat. Ebenfalls besonders bevorzugt ist ein Buildersystem enthaltend
eine Mischung aus Tripolyphosphat und Natriumcarbonat und Natriumdisilikat. Aufgrund
ihrer im Vergleich mit anderen Buildersubstanzen geringen chemischen Kompatibilität
mit den übrigen Inhaltsstoffen von Wasch- oder Reinigungsmitteln, werden die Alkalimetallhydroxide
bevorzugt nur in geringen Mengen, vorzugsweise in Mengen unterhalb 10 Gew.-%, bevorzugt
unterhalb 6 Gew.-%, besonders bevorzugt unterhalb 4 Gew.-% und insbesondere unterhalb
2 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Wasch- oder Reinigungsmittels,
eingesetzt. Besonders bevorzugt werden Mittel, welche bezogen auf ihr Gesamtgewicht
weniger als 0,5 Gew.-% und insbesondere keine Alkalimetallhydroxide enthalten.
[0080] Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Carbonat(en) und/oder Hydrogencarbonat(en),
vorzugsweise Alkalicarbonat(en), besonders bevorzugt Natriumcarbonat, in Mengen von
2 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 40 Gew.-% und insbesondere von 7,5 bis 30
Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Wasch- oder Reinigungsmittels. Besonders
bevorzugt werden Mittel, welche bezogen auf das Gewicht des Wasch- oder Reinigungsmittels
weniger als 20 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 17 Gew.-%, bevorzugt weniger als 13
Gew.-% und insbesondere weniger als 9 Gew.% Carbonat(e) und/oder Hydrogencarbonat(e),
vorzugsweise Alkalicarbonat(e), besonders bevorzugt Natriumcarbonat enthalten.
[0081] Als organische Cobuilder sind insbesondere Polycarboxylate / Polycarbonsäuren, polymere
Polycarboxylate, Asparaginsäure, Polyacetale, Dextrine, weitere organische Cobuilder
(siehe unten) sowie Phosphonate zu nennen. Diese Stoffklassen werden nachfolgend beschrieben.
[0082] Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die in Form der freien
Säure und/oder ihrer Natriumsalze einsetzbaren Polycarbonsäuren, wobei unter Polycarbonsäuren
solche Carbonsäuren verstanden werden, die mehr als eine Säurefunktion tragen. Beispielsweise
sind dies Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Äpfelsäure, Weinsäure,
Maleinsäure, Fumarsäure, Zuckersäuren, Aminocarbonsäuren, Nitrilotriessigsäure (NTA),
sofern ein derartiger Einsatz aus ökologischen Gründen nicht zu beanstanden ist, sowie
Mischungen aus diesen. Die freien Säuren besitzen neben ihrer Builderwirkung typischerweise
auch die Eigenschaft einer Säuerungskomponente und dienen somit auch zur Einstellung
eines niedrigeren und milderen pH-Wertes von Wasch- oder Reinigungsmitteln. Insbesondere
sind hierbei Citronensäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Gluconsäure
und beliebige Mischungen aus diesen zu nennen.
[0083] Als Gerüststoffe sind weiter polymere Polycarboxylate geeignet, dies sind beispielsweise
die Alkalimetallsalze der Polyacrylsäure oder der Polymethacrylsäure, beispielsweise
solche mit einer relativen Molekülmasse von 500 bis 70000 g/mol.
[0084] Bei den für polymere Polycarboxylate angegebenen Molmassen handelt es sich im Sinne
dieser Schrift um gewichtsmittlere Molmassen M
w der jeweiligen Säureform, die grundsätzlich mittels Gelpermeationschromatographie
(GPC) bestimmt wurden, wobei ein UV-Detektor eingesetzt wurde. Die Messung erfolgte
dabei gegen einen externen Polyacrylsäure-Standard, der aufgrund seiner strukturellen
Verwandtschaft mit den untersuchten Polymeren realistische Molgewichtswerte liefert.
Diese Angaben weichen deutlich von den Molgewichtsangaben ab, bei denen Polystyrolsulfonsäuren
als Standard eingesetzt werden. Die gegen Polystyrolsulfonsäuren gemessenen Molmassen
sind in der Regel deutlich höher als die in dieser Schrift angegebenen Molmassen.
[0085] Die (co-)polymeren Polycarboxylate können entweder als Pulver oder als wässrige Lösung
eingesetzt werden. Der Gehalt von Wasch- oder Reinigungsmitteln an (co-)polymeren
Polycarboxylaten beträgt vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.-% und insbesondere 3 bis 10
Gew.-%.
[0086] Zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit können die Polymere auch Allylsulfonsäuren,
wie beispielsweise Allyloxybenzolsulfonsäure und Methallylsulfonsäure, als Monomer
enthalten.
[0087] Insbesondere bevorzugt sind auch biologisch abbaubare Polymere aus mehr als zwei
verschiedenen Monomereinheiten, beispielsweise solche, die als Monomere Salze der
Acrylsäure und der Maleinsäure sowie Vinylalkohol bzw. Vinylalkohol-Derivate oder
die als Monomere Salze der Acrylsäure und der 2-Alkylallylsulfonsäure sowie Zucker-Derivate
enthalten.
[0088] Weitere bevorzugte Copolymere sind solche, die als Monomere Acrolein und Acrylsäure/Acrylsäuresalze
bzw. Acrolein und Vinylacetat aufweisen.
[0089] Ebenso sind als weitere bevorzugte Buildersubstanzen polymere Aminodicarbonsäuren,
deren Salze oder deren Vorläufersubstanzen zu nennen. Besonders bevorzugt sind Polyasparaginsäuren
bzw. deren Salze.
[0090] Weitere geeignete Buildersubstanzen sind Polyacetale, welche durch Umsetzung von
Dialdehyden mit Polyolcarbonsäuren, welche 5 bis 7 C-Atome und mindestens 3 Hydroxylgruppen
aufweisen, erhalten werden können. Bevorzugte Polyacetale werden aus Dialdehyden wie
Glyoxal, Glutaraldehyd, Terephthalaldehyd sowie deren Gemischen und aus Polyolcarbonsäuren
wie Gluconsäure und/oder Glucoheptonsäure erhalten.
[0091] Weitere geeignete organische Buildersubstanzen sind Dextrine, beispielsweise Oligomere
bzw. Polymere von Kohlenhydraten, die durch partielle Hydrolyse von Stärken erhalten
werden können. Die Hydrolyse kann nach üblichen, beispielsweise säure- oder enzymkatalysierten
Verfahren durchgeführt werden. Vorzugsweise handelt es sich um Hydrolyseprodukte mit
mittleren Molmassen im Bereich von 400 bis 500000 g/mol. Dabei ist ein Polysaccharid
mit einem Dextrose-Äquivalent (DE) im Bereich von 0,5 bis 40, insbesondere von 2 bis
30 bevorzugt, wobei DE ein gebräuchliches Maß für die reduzierende Wirkung eines Polysaccharids
im Vergleich zu Dextrose, welche ein DE von 100 besitzt, ist. Brauchbar sind sowohl
Maltodextrine mit einem DE zwischen 3 und 20 und Trockenglucosesirupe mit einem DE
zwischen 20 und 37 als auch sogenannte Gelbdextrine und Weißdextrine mit höheren Molmassen
im Bereich von 2000 bis 30000 g/mol.
[0092] Bei den oxidierten Derivaten derartiger Dextrine handelt es sich um deren Umsetzungsprodukte
mit Oxidationsmitteln, welche in der Lage sind, mindestens eine Alkoholfunktion des
Saccharidrings zur Carbonsäurefunktion zu oxidieren.
[0093] Auch Oxydisuccinate und andere Derivate von Disuccinaten, vorzugsweise Ethylendiamindisuccinat,
sind weitere geeignete Cobuilder. Dabei wird Ethylendiamin-N,N'-disuccinat (EDDS)
bevorzugt in Form seiner Natrium- oder Magnesiumsalze verwendet. Weiterhin bevorzugt
sind in diesem Zusammenhang auch Glycerindisuccinate und Glycerintrisuccinate. Geeignete
Einsatzmengen liegen in zeolithhaltigen und/oder silicathaltigen Formulierungen bei
3 bis 15 Gew.-%.
[0094] Weitere brauchbare organische Cobuilder sind beispielsweise acetylierte Hydroxycarbonsäuren
bzw. deren Salze, welche gegebenenfalls auch in Lactonform vorliegen können und welche
mindestens 4 Kohlenstoffatome und mindestens eine Hydroxygruppe sowie maximal zwei
Säuregruppen enthalten.
[0095] Darüber hinaus können alle Verbindungen, die in der Lage sind, Komplexe mit Erdalkalüonen
auszubilden, als Gerüststoffe eingesetzt werden.
Tenside
[0096] Zur Gruppe der Tenside werden die nichtionischen, die anionischen, die kationischen
und die amphoteren Tenside gezählt.
[0097] Als nichtionische Tenside können alle dem Fachmann bekannten nichtionischen Tenside
eingesetzt werden. Als nichtionische Tenside eignen sich beispielsweise Alkylglykoside
der allgemeinen Formel RO(G)
x, in der R einem primären geradkettigen oder methylverzweigten, insbesondere in 2-Stellung
methylverzweigten aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen
entspricht und G das Symbol ist, das für eine Glykoseeinheit mit 5 oder 6 C-Atomen,
vorzugsweise für Glucose, steht. Der Oligomerisierungsgrad x, der die Verteilung von
Monoglykosiden und Oligoglykosiden angibt, ist eine beliebige Zahl zwischen 1 und
10; vorzugsweise liegt x bei 1,2 bis 1,4.
[0098] Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als
alleiniges nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nichtionischen Tensiden
eingesetzt werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte
und propoxylierte Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
in der Alkylkette.
[0099] Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokosalkyl-N,N-dimethylaminoxid
und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und der Fettsäurealkanolamide können geeignet
sein. Die Menge dieser nichtionischen Tenside beträgt vorzugsweise nicht mehr als
die der ethoxylierten Fettalkohole, insbesondere nicht mehr als die Hälfte davon.
[0100] Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel,

in der R für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R
1 für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen
und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht. Bei den Polyhydroxyfettsäureamiden handelt es
sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden
Zuckers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgender Acylierung
mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten
werden können.
[0101] Als bevorzugte Tenside werden schwachschäumende nichtionische Tenside eingesetzt.
Mit besonderem Vorzug enthalten Wasch- oder Reinigungsmittel, insbesondere Reinigungsmittel
für das maschinelle Geschirrspülen, nichtionische Tenside aus der Gruppe der alkoxylierten
Alkohole. Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise
ethoxylierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und
durchschnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen
der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann bzw.
lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise
in Oxoalkoholresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen
Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z.B. aus Kokos-, Palm-,
Talgfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 Mol EO pro Mol Alkohol bevorzugt.
Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise C
12-14-Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C
9-11-Alkohol mit 7 EO, C
13-15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C
12-18-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C
12-14-Alkohol mit 3 EO und C
12-18-Alkohol mit 5 EO. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte
dar, die für ein spezielles Produkt einer ganzen oder einer gebrochenen Zahl entsprechen
können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf
(narrow range ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können
auch Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Talgfettalkohol
mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.
[0102] Mit besonderem Vorzug werden daher ethoxylierte Niotenside, die aus C
6-20-Monohydroxyalkanolen oder C
6-20-Alkylphenolen oder C
16-20-Fettalkoholen und mehr als 12 Mol, vorzugsweise mehr als 15 Mol und insbesondere
mehr als 20 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol gewonnen wurden, eingesetzt. Ein besonders
bevorzugtes Niotensid wird aus einem geradkettigen Fettalkohol mit 16 bis 20 Kohlenstoffatomen
(C
16-20-Alkohol), vorzugsweise einem C
18-Alkohol und mindestens 12 Mol, vorzugsweise mindestens 15 Mol und insbesondere mindestens
20 Mol Ethylenoxid gewonnen. Hierunter sind die sogenannten "narrow range ethoxylates"
besonders bevorzugt.
[0103] Mit besonderem Vorzug werden weiterhin Kombinationen aus einem oder mehreren Talgfettalkoholen
mit 20 bis 30 EO und Silikonentschäumern eingesetzt.
[0104] Insbesondere bevorzugt sind nichtionische Tenside, die einen Schmelzpunkt oberhalb
Raumtemperatur aufweisen. Nichtionische(s) Tensid(e) mit einem Schmelzpunkt oberhalb
von 20°C, vorzugsweise oberhalb von 25°C, besonders bevorzugt zwischen 25 und 60°C
und insbesondere zwischen 26,6 und 43,3°C, ist/sind besonders bevorzugt.
[0105] Geeignete nichtionische Tenside, die Schmelz- bzw. Erweichungspunkte im genannten
Temperaturbereich aufweisen, sind beispielsweise schwachschäumende nichtionische Tenside,
die bei Raumtemperatur fest oder hochviskos sein können. Werden Niotenside eingesetzt,
die bei Raumtemperatur hochviskos sind, so ist bevorzugt, dass diese eine Viskosität
oberhalb von 20 Pa·s, vorzugsweise oberhalb von 35 Pa·s und insbesondere oberhalb
40 Pa·s aufweisen. Auch Niotenside, die bei Raumtemperatur wachsartige Konsistenz
besitzen, sind je nach ihrem Anwendungszweck bevorzugt.
[0106] Niotenside aus der Gruppe der alkoxylierten Alkohole, besonders bevorzugt aus der
Gruppe der gemischt alkoxylierten Alkohole und insbesondere aus der Gruppe der EO-AO-EO-Niotenside,
werden ebenfalls mit besonderem Vorzug eingesetzt.
[0107] Das bei Raumtemperatur feste Niotensid besitzt vorzugsweise Propylenoxideinheiten
im Molekül. Vorzugsweise machen solche PO-Einheiten bis zu 25 Gew.-%, besonders bevorzugt
bis zu 20 Gew.-% und insbesondere bis zu 15 Gew.-% der gesamten Molmasse des nichtionischen
Tensids aus. Besonders bevorzugte nichtionische Tenside sind ethoxylierte Monohydroxyalkanole
oder Alkylphenole, die zusätzlich Polyoxyethylen-Polyoxypropylen Blockcopolymereinheiten
aufweisen. Der Alkohol- bzw. Alkylphenolanteil solcher Niotensidmoleküle macht dabei
vorzugsweise mehr als 30 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 50 Gew.-% und insbesondere
mehr als 70 Gew.-% der gesamten Molmasse solcher Niotenside aus. Bevorzugte Mittel
sind dadurch gekennzeichnet, dass sie ethoxylierte und propoxylierte Niotenside enthalten,
bei denen die Propylenoxideinheiten im Molekül bis zu 25 Gew.-%, bevorzugt bis zu
20 Gew.-% und insbesondere bis zu 15 Gew.-% der gesamten Molmasse des nichtionischen
Tensids ausmachen.
[0108] Bevorzugt einzusetzende Tenside stammen aus den Gruppen der alkoxylierten Niotenside,
insbesondere der ethoxylierten primären Alkohole und Mischungen dieser Tenside mit
strukturell komplizierter aufgebauten Tensiden wie Polyoxypropylen/Polyoxyethylen/Polyoxypropylen
((PO/EO/PO)-Tenside). Solche (PO/EO/PO)-Niotenside zeichnen sich darüber hinaus durch
gute Schaumkontrolle aus.
[0109] Die angegebenen C-Kettenlängen sowie Ethoxylierungsgrade bzw. Alkoxylierungsgrade
der vorgenannten Niotenside stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles
Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Aufgrund der Herstellverfahren
bestehen Handelsprodukte der genannten Formeln zumeist nicht aus einem individuellen
Vertreter, sondern aus Gemischen, wodurch sich sowohl für die C-Kettenlängen als auch
für die Ethoxylierungsgrade bzw. Alkoxylierungsgrade Mittelwerte und daraus folgend
gebrochene Zahlen ergeben können.
[0110] Selbstverständlich können die vorgenannten nichtionischen Tenside nicht nur als Einzelsubstanzen,
sondern auch als Tensidgemische aus zwei, drei, vier oder mehr Tensiden eingesetzt
werden. Als Tensidgemische werden dabei nicht Mischungen nichtionischer Tenside bezeichnet,
die in ihrer Gesamtheit unter eine der oben genannten allgemeinen Formeln fallen,
sondern vielmehr solche Mischungen, die zwei, drei, vier oder mehr nichtionische Tenside
enthalten, die durch unterschiedliche der vorgenannten allgemeinen Formeln beschrieben
werden können.
[0111] An Stelle der genannten Tenside oder in Verbindung mit ihnen können auch kationische
und/oder amphotere Tenside eingesetzt werden.
[0112] Als kationische Aktivsubstanzen können beispielsweise kationische Verbindungen der
nachfolgenden Formeln eingesetzt werden:

worin jede Gruppe R
1 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus C
1-6-Alkyl-, -Alkenyl- oder -Hydroxyalkylgruppen; jede Gruppe R
2 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus C
8-28-Alkyl- oder -Alkenylgruppen; R
3 = R
1 oder (CH
2)
n-T-R
2; R
4 = R
1 oder R
2 oder (CH
2)
n-T-R
2; T = -CH
2-, -O-CO- oder -CO-O- und n eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist.
[0113] In maschinellen Geschirrspülmitteln, beträgt der Gehalt an kationischen und/oder
amphoteren Tensiden vorzugsweise weniger als 6 Gew.-%, bevorzugt weniger als 4 Gew.-%,
ganz besonders bevorzugt weniger als 2 Gew.-% und insbesondere weniger als 1 Gew.-%.
Maschinelle Geschirrspülmittel, welche keine kationischen oder amphoteren Tenside
enthalten, werden besonders bevorzugt.
Polymere
[0114] Zur Gruppe der Polymere zählen insbesondere die wasch- oder reinigungsaktiven Poylmere,
beispielsweise die Klarspülpolymere und/oder als Enthärter wirksame Polymere. Generell
sind in Wasch- oder Reinigungsmitteln neben nichtionischen Polymeren auch kationische,
anionische und amphotere Polymere einsetzbar.
[0115] "Kationische Polymere" im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Polymere, welche
eine positive Ladung im Polymermolekül tragen. Diese kann beispielsweise durch in
der Polymerkette vorliegende (Alkyl-)Ammoniumgruppierungen oder andere positiv geladene
Gruppen realisiert werden. Besonders bevorzugte kationische Polymere stammen aus den
Gruppen der quaternierten Cellulose-Derivate, der Polysiloxane mit quaternären Gruppen,
der kationischen Guar-Derivate, der polymeren Dimethyldiallylammoniumsalze und deren
Copolymere mit Estern und Amiden von Acrylsäure und Methacrylsäure, der Copolymere
des Vinylpyrrolidons mit quaternierten Derivaten des Dialkylaminoacrylats und -methacrylats,
der Vinylpyrrolidon-Methoimidazoliniumchlorid-Copolymere, der quaternierter Polyvinylalkohole
oder der unter den INCI-Bezeichnungen Polyquaternium 2, Polyquaternium 17, Polyquaternium
18 und Polyquaternium 27 angegeben Polymere.
[0116] "Amphotere Polymere" im Sinne der vorliegenden Erfindung weisen neben einer positiv
geladenen Gruppe in der Polymerkette weiterhin auch negativ geladenen Gruppen bzw.
Monomereinheiten auf. Bei diesen Gruppen kann es sich beispielsweise um Carbonsäuren,
Sulfonsäuren oder Phosphonsäuren handeln.
[0117] Erfindungsgemäß bevorzugt werden Polymere eingesetzt, die als Monomereinheiten Diallyldimethylammoniumsalze
und/oder Acrylamidopropyltrimethylammoniumsalze enthalten.
[0118] Die zuvor erwähnten amphoteren Polymere weisen nicht nur kationische Gruppen, sondern
auch anionische Gruppen bzw. Monomereinheiten auf. Derartige anionischen Monomereinheiten
stammen beispielsweise aus der Gruppe der linearen oder verzweigten, gesättigten oder
ungesättigten Carboxylate, der linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten
Phosphonate, der linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Sulfate
oder der linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Sulfonate. Bevorzugte
Monomereinheiten sind die Acrylsäure, die (Meth)acrylsäure, die (Dimethyl)acrylsäure,
die (Ethyl)acrylsäure, die Cyanoacrylsäure, die Vinylessingsäure, die Allylessigsäure,
die Crotonsäure, die Maleinsäure, die Fumarsäure, die Zimtsäure und ihre Derivate,
die Allylsulfonsäuren, wie beispielsweise Allyloxybenzolsulfonsäure und Methallylsulfonsäure
oder die Allylphosphonsäuren.
[0119] Bevorzugte einsetzbare amphotere Polymere stammen aus der Gruppe der Alkylacrylamid/Acrylsäure-Copolymere,
der Alkylacrylamid/Methacrylsäure-Copolymere, der Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure-Copolymere,
der Alkylacrylamid/Acrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure-Copolymere, der Alkylacrylamid/Methacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)-acrylsäure-Copolymere,
der Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure-Copolymere,
der Alkylacrylamid/Alkymethacrylat/Alkylaminoethylmethacrylat/Alkylmethacrylat-Copolymere
sowie der Copolymere aus ungesättigten Carbonsäuren, kationisch derivatisierten ungesättigten
Carbonsäuren und gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren.
[0120] Bevorzugt einsetzbare zwitterionische Polymere stammen aus der Gruppe der Acrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Acrylsäure-Copolymere
sowie deren Alkali- und Ammoniumsalze, der Acrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Methacrylsäure-Copolymere
sowie deren Alkali- und Ammoniumsalze und der Methacroylethylbetain/Methacrylat-Copolymere.
[0121] Bevorzugt werden weiterhin amphotere Polymere, welche neben einem oder mehreren anionischen
Monomeren als kationische Monomere Methacrylamidoalkyl-trialkylammoniumchlorid und
Dimethyl(diallyl)ammoniumchlorid umfassen.
Besonders bevorzugte amphotere Polymere stammen aus der Gruppe der Methacrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Dimethyl(diallyl)ammoniumchlorid/Acrylsäure-Copolymere,
der Methacrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Dimethyl(diallyl)ammoniumchlorid/Methacrylsäure-Copolymere
und der Methacrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Dimethyl(diallyl)ammoniumchlorid/Alkyl-(meth)acrylsäure-Copolymere
sowie deren Alkali- und Ammoniumsalze.
Insbesondere bevorzugt werden amphotere Polymere aus der Gruppe der Methacrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid/Dimethyl(diallyl)ammoniumchlorid/Acrylsäure-Copolymere,
der Methacrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid/Dimethyl(diallyl)ammonium-chlorid/Acrylsäure-Copolymere
und der Methacrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid/Dimethyl(diallyl)ammoniumchlorid/Alkyl(meth)acrylsäure-Copolymere
sowie deren Alkali-und Ammoniumsalze.
[0122] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegen
die Polymere in vorkonfektionierter Form vor. Zur Konfektionierung der Polymere eignet
sich dabei u.a.
- die Verkapselung der Polymere mittels wasserlöslicher oder wasserdispergierbarer Beschichtungsmittel,
vorzugsweise mittels wasserlöslicher oder wasserdispergierbarer natürlicher oder synthetischer
Polymere;
- die Verkapselung der Polymere mittels wasserunlöslicher, schmelzbarer Beschichtungsmittel,
vorzugsweise mittels wasserunlöslicher Beschichtungsmittel aus der Gruppe der Wachse
oder Paraffine mit einem Schmelzpunkt oberhalb 30°C;
- die Cogranulation der Polymere mit inerten Trägermaterialien, vorzugsweise mit Trägermaterialien
aus der Gruppe der wasch- oder reinigungsaktiven Substanzen, besonders bevorzugt aus
der Gruppe der Builder (Gerüststoffe) oder Cobuilder.
[0123] Wasch- oder Reinigungsmittel enthalten die vorgenannten kationischen und/oder amphoteren
Polymere vorzugsweise in Mengen zwischen 0,01 und 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das
Gesamtgewicht des Wasch- oder Reinigungsmittels. Bevorzugt werden im Rahmen der vorliegenden
Anmeldung jedoch solche Wasch- oder Reinigungsmittel, bei denen der Gewichtsanteil
der kationischen und/oder amphoteren Polymere zwischen 0,01 und 8 Gew.-%, vorzugsweise
zwischen 0,01 und 6 Gew.-%, bevorzugt zwischen 0,01 und 4 Gew.-%, besonders bevorzugt
zwischen 0,01 und 2 Gew.-% und insbesondere zwischen 0,01 und 1 Gew.-%, jeweils bezogen
auf das Gesamtgewicht des maschinellen Geschirrspülmittels, beträgt.
[0124] Als Enthärter wirksame Polymere sind beispielsweise die Sulfonsäuregruppen-haltigen
Polymere, welche mit besonderem Vorzug eingesetzt werden.
[0125] Besonders bevorzugt als Sulfonsäuregruppen-haltige Polymere einsetzbar sind Copolymere
aus ungesättigten Carbonsäuren, Sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren und gegebenenfalls
weiteren ionogenen oder nichtionogenen Monomeren.
[0126] Besonders bevorzugte Sulfonsäuregruppen-haltige Monomere sind dabei 1-Acrylamido-1-propansulfonsäure,
2-Acrylamido-2-propansulfonsäure, 2-Acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure, 2-Methacrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure,
3-Methacrylamido-2-hydroxy-propansulfonsäure, Allylsulfonsäure, Methallylsulfonsäure,
Allyloxybenzolsulfonsäure, Methallyloxybenzolsulfonsäure, 2-Hydroxy-3-(2-propenyloxy)propansulfonsäure,
2-Methyl-2-propen1-sulfonsäure, Styrolsulfonsäure, Vinylsulfonsäure, 3-Sulfopropylacrylat,
3-Sulfopropylmethacrylat, Sulfomethacrylamid, Sulfomethylmethacrylamid sowie wasserlösliche
Salze der genannten Säuren.
Bleichmittel
[0127] Die Bleichmittel sind eine mit besonderem Vorzug eingesetzte wasch- oder reinigungsaktive
Substanz. Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H
2O
2 liefernden Verbindungen haben das Natriumpercarbonat, das Natriumperborattetrahydrat
und das Natriumperboratmonohydrat besondere Bedeutung. Weitere brauchbare Bleichmittel
sind beispielsweise Peroxypyrophosphate, Citratperhydrate sowie H
2O
2 liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Perbenzoate, Peroxophthalate, Diperazelainsäure,
Phthaloiminopersäure oder Diperdodecandisäure.
Weiterhin können auch Bleichmittel aus der Gruppe der organischen Bleichmittel eingesetzt
werden. Typische organische Bleichmittel sind die Diacylperoxide, wie z.B. Dibenzoylperoxid.
Weitere typische organische Bleichmittel sind die Peroxysäuren, wobei als Beispiele
besonders die Alkylperoxysäuren und die Arylperoxysäuren genannt werden. Bevorzugte
Vertreter sind (a) die Peroxybenzoesäure und ihre ringsubstituierten Derivate, wie
Alkylperoxybenzoesäuren, aber auch Peroxy-α-Naphtoesäure und Magnesiummonoperphthalat,
(b) die aliphatischen oder substituiert aliphatischen Peroxysäuren, wie Peroxylaurinsäure,
Peroxystearinsäure, ε-Phthalimidoperoxycapronsäure [Phthaliminoperoxyhexansäure (PAP)],
o-Carboxybenzamidoperoxycapronsäure, N-Nonenylamidoperadipinsäure und N-Nonenylamidopersuccinate,
und (c) aliphatische und araliphatische Peroxydicarbonsäuren, wie 1,12-Diperoxycarbonsäure,
1,9-Diperoxyazelainsäure, Diperocysebacinsäure, Diperoxybrassylsäure, die Diperoxyphthalsäuren,
2-Decyldiperoxybutan-1,4-disäure, N,N-Terephthaloyl-di(6-aminopercapronsäue).
[0128] Als Bleichmittel können auch Chlor oder Brom freisetzende Substanzen eingesetzt werden.
Unter den geeigneten Chlor oder Brom freisetzenden Materialien kommen beispielsweise
heterozyklische N-Brom- und N-Chloramide, beispielsweise Trichlorisocyanursäure, Tribromisocyanursäure,
Dibromisocyanursäure und/oder Dichlorisocyanursäure (DICA) und/oder deren Salze mit
Kationen wie Kalium und Natrium in Betracht. Hydantoinverbindungen, wie 1,3-Dichlor-5,5-dimethylhydanthoin
sind ebenfalls geeignet.
[0129] Erfindungsgemäß werden Wasch- oder Reinigungsmittel, insbesondere maschinelle Geschirrspülmittel,
bevorzugt, die 1 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt
3,5 bis 20 Gew.-% und insbesondere 5 bis 15 Gew.-% Bleichmittel, vorzugsweise Natriumpercarbonat,
enthalten.
[0130] Der Aktivsauerstoffgehalt der Wasch- oder Reinigungsmittel, insbesondere der maschinellen
Geschirrspülmittel, beträgt, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels, vorzugsweise
zwischen 0,4 und 10 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 8 Gew.-% und insbesondere
zwischen 0,6 und 5 Gew.-%. Besonders bevorzugte Mittel weisen einen Aktivsauerstoffgehalt
oberhalb 0,3 Gew.-%, bevorzugt oberhalb 0,7 Gew.-%, besonders bevorzugt oberhalb 0,8
Gew.-% und insbesondere oberhalb 1,0 Gew.-% auf.
Bleichaktivatoren
[0131] Bleichaktivatoren werden in Wasch- oder Reinigungsmitteln beispielsweise eingesetzt,
um beim Reinigen bei Temperaturen von 60 °C und darunter eine verbesserte Bleichwirkung
zu erreichen. Als Bleichaktivatoren können Verbindungen, die unter Perhydrolysebedingungen
aliphatische Peroxocarbonsäuren mit vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, insbesondere 2
bis 4 C-Atomen, und/oder gegebenenfalls substituierte Perbenzoesäure ergeben, eingesetzt
werden. Geeignet sind Substanzen, die O- und/oder N-Acylgruppen der genannten C-Atomzahl
und/oder gegebenenfalls substituierte Benzoylgruppen tragen. Bevorzugt sind mehrfach
acylierte Alkylendiamine, insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), acylierte
Triazinderivate, insbesondere 1,5-Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazin (DADHT),
acylierte Glykolurile, insbesondere Tetraacetylglykoluril (TAGU), N-Acylimide, insbesondere
N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), acylierte Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder
Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso-NOBS), Carbonsäureanhydride, insbesondere
Phthalsäureanhydrid, acylierte mehrwertige Alkohole, insbesondere Triacetin, Ethylenglykoldiacetat
und 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran, n-Methyl-Morpholinium-Acetonitril-Methylsulfat
(MMA) sowie acetyliertes Sorbitol und Mannitol beziehungsweise deren Mischungen (SORMAN),
acylierte Zuckerderivate, insbesondere Pentaacetylglukose (PAG), Pentaacetylfruktose,
Tetraacetylxylose und Octaacetyllactose sowie acetyliertes, gegebenenfalls N-alkyliertes
Glucamin und Gluconolacton, und/oder N-acylierte Lactame, beispielsweise N-Benzoylcaprolactam.
Hydrophil substituierte Acylacetale und Acyllactame werden ebenfalls bevorzugt eingesetzt.
Auch Kombinationen konventioneller Bleichaktivatoren können eingesetzt werden.
[0132] Diese Bleichaktivatoren werden vorzugsweise in Mengen bis 10 Gew.-%, insbesondere
0,1 Gew.-% bis 8 Gew.-%, besonders 2 bis 8 Gew.-% und besonders bevorzugt 2 bis 6
Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der bleichaktivatorhaltigen Mittel,
eingesetzt.
[0133] Weitere im Rahmen der vorliegenden Anmeldung bevorzugt eingesetzte Bleichaktivatoren
sind Verbindungen aus der Gruppe der kationischen Nitrile, insbesondere kationische
Nitrile der Formel

in der R
1 für -H, -CH
3, einen C
2-24-Alkyl- oder -Alkenylrest, einen substituierten C
2-24-Alkyl-oder -Alkenylrest mit mindestens einem Substituenten aus der Gruppe -Cl, -Br,
-OH, -NH
2, -CN, einen Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer C
1-24-Alkylgruppe, oder für einen substituierten Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer
C
1-24-Alkylgruppe und mindestens einem weiteren Substituenten am aromatischen Ring steht,
R
2 und R
3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -CH
2-CN, -CH
3, -CH
2-CH
3, -CH
2-CH
2-CH
3, -CH(CH
3)-CH
3, -CH
2-OH, -CH
2-CH
2-OH, -CH(OH)-CH
3, -CH
2-CH
2-CH
2-OH, -CH
2-CH(OH)-CH
3, -CH(OH)-CH
2-CH
3, -(CH
2CH
2-O)
nH mit n = 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 und X ein Anion ist.
[0134] Besonders bevorzugt ist ein kationisches Nitril der Formel

in der R
4, R
5 und R
6 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -CH
3, -CH
2-CH
3, -CH
2-CH
2-CH
3, -CH(CH
3)-CH
3, wobei R
4 zusätzlich auch -H sein kann und X ein Anion ist, wobei vorzugsweise R
5 = R
6 = -CH
3 und insbesondere R
4 = R
5 = R
6 = -CH
3 gilt und Verbindungen der Formeln (CH
3)
3N
(+)CH
2-CN X-, (CH
3CH
2)
3N
(+)CH
2-CN X- , (CH
3CH
2CH
2)
3N
(+)CH
2-CN X-, (CH
3CH(CH
3))
3N
(+)CH
2-CN X-, oder (HO-CH
2-CH
2)
3N
(+)CH
2-CN X- besonders bevorzugt sind, wobei aus der Gruppe dieser Substanzen wiederum das
kationische Nitril der Formel (CH
3)
3N
(+)CH
2-CN X
-, in welcher X
- für ein Anion steht, das aus der Gruppe Chlorid, Bromid, lodid, Hydrogensulfat, Methosulfat,
p-Toluolsulfonat (Tosylat) oder Xylolsulfonat ausgewählt ist, besonders bevorzugt
wird.
Bleichkatalysatoren
[0135] Zusätzlich zu den konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können auch
sogenannte Bleichkatalysatoren eingesetzt werden. Bei diesen Stoffen handelt es sich
um bleichverstärkende Übergangsmetallsalze bzw. Übergangsmetallkomplexe wie beispielsweise
Mn-, Fe-, Co-, Ru - oder Mo-Salenkomplexe oder -carbonylkomplexe. Auch Mn-, Fe-, Co-,
Ru-, Mo-, Ti-, V- und Cu-Komplexe mit N-haltigen Tripod-Liganden sowie Co-, Fe-, Cu-
und Ru-Amminkomplexe sind als Bleichkatalysatoren verwendbar.
[0136] Bleichverstärkende Übergangsmetallkomplexe, insbesondere mit den Zentralatomen Mn,
Fe, Co, Cu, Mo, V, Ti und/oder Ru, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Mangan-
und/oder Cobaltsalze und/oder -komplexe, besonders bevorzugt der Cobalt(ammin)-Komplexe,
der Cobalt(acetat)-Komplexe, der Cobalt(Carbonyl)-Komplexe, der Chloride des Cobalts
oder Mangans, des Mangansulfats werden in üblichen Mengen, vorzugsweise in einer Menge
bis zu 5 Gew.-%, insbesondere von 0,0025 Gew.-% bis 1 Gew.-% und besonders bevorzugt
von 0,01 Gew.-% bis 0,25 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der erfinderischen
Mittel, eingesetzt. In speziellen Fällen kann jedoch auch mehr Bleichaktivator eingesetzt
werden.
[0137] Mit besonderem Vorzug werden Komplexe des Mangans in der Oxidationsstufe II, III,
IV oder IV eingesetzt, die vorzugsweise einen oder mehrere makrocyclische(n) Ligand(en)
mit den Donorfunktionen N, NR, PR, O und/oder S enthalten. Vorzugsweise werden Liganden
eingesetzt, die Stickstoff-Donorfunktionen aufweisen. Dabei ist es besonders bevorzugt,
Bleichkatalysator(en) in den erfindungsgemäßen Mitteln einzusetzen, welche als makromolekularen
Liganden 1,4,7-Trimethyl-1,4,7-triazacyclononan (Me-TACN), 1,4,7-Triazacyclononan
(TACN), 1,5,9-Trimethyl-1,5,9-triazacyclododecan (Me-TACD), 2-Methyl-1,4,7-trimethyl-1,4,7-triazacyclononan
(Me/Me-TACN) und/oder 2-Methyl-1,4,7-triazacyclononan (Me/TACN) enthalten. Geeignete
Mangankomplexe sind beispielsweise [Mn
III2(µ-O)
1(µ-OAc)
2(TACN)
2](ClO
4)
2, [Mn
IIIMn
IV(µ-O)
2(µ-OAc)
1(TACN)
2](BPh
4)
2, [Mn
IV4(µ-O)
6(TACN)
4](ClO
4)
4, [Mn
III2(µ-O)
1(µ-OAc)
2(Me-TACN)
2](ClO
4)
2, [Mn
IIIMn
IV(µ-O)
1(µ-OAc)
2(Me-TACN)
2](ClO
4)
3, [Mn
IV2(µ-O)
3(Me-TACN)
2](PF
6)
2 und [Mn
IV2(µ-O)
3(Me/Me-TACN)
2](PF
6)
2 (OAc = OC(O)CH
3).
Enzyme
[0138] Zur Steigerung der Wasch-, beziehungsweise Reinigungsleistung von Wasch- oder Reinigungsmitteln
sind Enzyme einsetzbar. Hierzu gehören insbesondere Proteasen, Amylasen, Lipasen,
Hemicellulasen, Cellulasen oder Oxidoreduktasen, sowie vorzugsweise deren Gemische.
Diese Enzyme sind im Prinzip natürlichen Ursprungs; ausgehend von den natürlichen
Molekülen stehen für den Einsatz in Wasch- oder Reinigungsmitteln verbesserte Varianten
zur Verfügung, die entsprechend bevorzugt eingesetzt werden. Wasch- oder Reinigungsmittel
enthalten Enzyme vorzugsweise in Gesamtmengen von 1 x 10
-6 bis 5 Gew.-% bezogen auf aktives Protein. Die Proteinkonzentration kann mit Hilfe
bekannter Methoden, zum Beispiel dem BCA-Verfahren oder dem Biuret-Verfahren bestimmt
werden.
[0139] Unter den Proteasen sind solche vom Subtilisin-Typ bevorzugt. Beispiele hierfür sind
die Subtilisine BPN' und Carlsberg sowie deren weiterentwickelte Formen, die Protease
PB92, die Subtilisine 147 und 309, die Alkalische Protease aus
Bacillus lentus, Subtilisin DY und die den Subtilasen, nicht mehr jedoch den Subtilisinen im engeren
Sinne zuzuordnenden Enzyme Thermitase, Proteinase K und die Proteasen TW3 und TW7.
[0140] Beispiele für erfindungsgemäß einsetzbare Amylasen sind die α-Amylasen aus
Bacillus licheniformis, aus
B. amyloliquefaciens, aus
B. stearothermophilus, aus
Aspergillus niger und A.
oryzae sowie die für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln verbesserten Weiterentwicklungen
der vorgenannten Amylasen. Desweiteren sind für diesen Zweck die α-Amylase aus
Bacillus sp. A 7-7 (DSM 12368) und die Cyclodextrin-Glucanotransferase (CGTase) aus B.
agaradherens (DSM 9948) hervorzuheben.
[0141] Erfindungsgemäß einsetzbar sind weiterhin Lipasen oder Cutinasen, insbesondere wegen
ihrer Triglycerid-spaltenden Aktivitäten, aber auch, um aus geeigneten Vorstufen
in situ Persäuren zu erzeugen. Hierzu gehören beispielsweise die ursprünglich aus
Humicola lanuginosa (Thermomyces lanuginosus) erhältlichen, beziehungsweise weiterentwickelten Lipasen, insbesondere solche mit
dem Aminosäureaustausch D96L. Desweiteren sind beispielsweise die Cutinasen einsetzbar,
die ursprünglich aus
Fusarium solani pisi und
Humicola insolens isoliert worden sind. Einsetzbar sind weiterhin Lipasen, beziehungsweise Cutinasen,
deren Ausgangsenzyme ursprünglich aus
Pseudomonas mendocina und
Fusarium solanii isoliert worden sind.
[0142] Weiterhin können Enzyme eingesetzt werden, die unter dem Begriff Hemicellulasen zusammengefaßt
werden. Hierzu gehören beispielsweise Mannanasen, Xanthanlyasen, Pektinlyasen (=Pektinasen),
Pektinesterasen, Pektatlyasen, Xyloglucanasen (=Xylanasen), Pullulanasen und β-Glucanasen.
[0143] Besonders bevorzugt werden in den erfindungsgemäßen Mitteln Perhydrolasen eingesetzt.
[0144] Zur Erhöhung der bleichenden Wirkung können erfindungsgemäß Oxidoreduktasen, beispielsweise
Oxidasen, Oxygenasen, Katalasen, Peroxidasen, wie Halo-, Chloro-, Bromo-, Lignin-,
Glucose- oder Mangan-peroxidasen, Dioxygenasen oder Laccasen (Phenoloxidasen, Polyphenoloxidasen)
eingesetzt werden. Vorteilhafterweise werden zusätzlich vorzugsweise organische, besonders
bevorzugt aromatische, mit den Enzymen wechselwirkende Verbindungen zugegeben, um
die Aktivität der betreffenden Oxidoreduktasen zu verstärken (Enhancer) oder um bei
stark unterschiedlichen Redoxpotentialen zwischen den oxidierenden Enzymen und den
Anschmutzungen den Elektronenfluss zu gewährleisten (Mediatoren).
[0145] Die Enzyme können in jeder nach dem Stand der Technik etablierten Form eingesetzt
werden. Hierzu gehören beispielsweise die durch Granulation, Extrusion oder Lyophilisierung
erhaltenen festen Präparationen oder, insbesondere bei flüssigen oder gelförmigen
Mitteln, Lösungen der Enzyme, vorteilhafterweise möglichst konzentriert, wasserarm
und/oder mit Stabilisatoren versetzt.
[0146] Alternativ können die Enzyme sowohl für die feste als auch für die flüssige Darreichungsform
verkapselt werden, beispielsweise durch Sprühtrocknung oder Extrusion der Enzymlösung
zusammen mit einem vorzugsweise natürlichen Polymer oder in Form von Kapseln, beispielsweise
solchen, bei denen die Enzyme wie in einem erstarrten Gel eingeschlossen sind oder
in solchen vom Kern-Schale-Typ, bei dem ein enzymhaltiger Kern mit einer Wasser-,
Luft- und/oder Chemikalienundurchlässigen Schutzschicht überzogen ist. In aufgelagerten
Schichten können zusätzlich weitere Wirkstoffe, beispielsweise Stabilisatoren, Emulgatoren,
Pigmente, Bleich- oder Farbstoffe aufgebracht werden. Derartige Kapseln werden nach
an sich bekannten Methoden, beispielsweise durch Schüttel- oder Rollgranulation oder
in Fluid-bed-Prozessen aufgebracht. Vorteilhafterweise sind derartige Granulate, beispielsweise
durch Aufbringen polymerer Filmbildner, staubarm und aufgrund der Beschichtung lagerstabil.
[0147] Weiterhin ist es möglich, zwei oder mehrere Enzyme zusammen zu konfektionieren, so
dass ein einzelnes Granulat mehrere Enzymaktivitäten aufweist.
[0148] Ein Protein und/oder Enzym kann besonders während der Lagerung gegen Schädigungen
wie beispielsweise Inaktivierung, Denaturierung oder Zerfall etwa durch physikalische
Einflüsse, Oxidation oder proteolytische Spaltung geschützt werden. Bei mikrobieller
Gewinnung der Proteine und/oder Enzyme ist eine Inhibierung der Proteolyse besonders
bevorzugt, insbesondere wenn auch die Mittel Proteasen enthalten. Wasch- oder Reinigungsmittel
können zu diesem Zweck Stabilisatoren enthalten; die Bereitstellung derartiger Mittel
stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
[0149] Bevorzugt werden ein oder mehrere Enzyme und/oder Enzymzubereitungen, vorzugsweise
feste Protease-Zubereitungen und/oder Amylase-Zubereitungen, in Mengen von 0,1 bis
5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,2 bis 4,5 Gew.-% und insbesondere von 0,4 bis 4 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das gesamte enzymhaltige Mittel, eingesetzt.
Glaskorrosionsinhibitoren
[0150] Glaskorrosionsinhibitoren verhindern das Auftreten von Trübungen, Schlieren und Kratzern
aber auch das Irisieren der Glasoberfläche von maschinell gereinigten Gläsern. Bevorzugte
Glaskorrosionsinhibitoren stammen aus der Gruppe der Magnesium- und Zinksalze sowie
der Magnesium- und Zinkkomplexe.
[0151] Das Spektrum der erfindungsgemäß bevorzugten Zinksalze, vorzugsweise organischer
Säuren, besonders bevorzugt organischer Carbonsäuren, reicht von Salzen, die in Wasser
schwer oder nicht löslich sind, also eine Löslichkeit unterhalb 100 mg/[, vorzugsweise
unterhalb 10 mg/l, insbesondere unterhalb 0,01 mg/l aufweisen, bis zu solchen Salzen,
die in Wasser eine Löslichkeit oberhalb 100 mg/l, vorzugsweise oberhalb 500 mg/l,
besonders bevorzugt oberhalb 1 g/l und insbesondere oberhalb 5 g/l aufweisen (alle
Löslichkeiten bei 20°C Wassertemperatur). Zu der ersten Gruppe von Zinksalzen gehören
beispielsweise das Zinkcitrat, das Zinkoleat und das Zinkstearat, zu der Gruppe der
löslichen Zinksalze gehören beispielsweise das Zinkformiat, das Zinkacetat, das Zinklactat
und das Zinkgluconat.
[0152] Mit besonderem Vorzug wird als Glaskorrosionsinhibitor mindestens ein Zinksalz einer
organischen Carbonsäure, besonders bevorzugt ein Zinksalz aus der Gruppe Zinkstearat,
Zinkoleat, Zinkgluconat, Zinkacetat, Zinklactat und Zinkcitrat eingesetzt. Auch Zinkricinoleat,
Zinkabietat und Zinkoxalat sind bevorzugt.
[0153] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung beträgt der Gehalt an Zinksalz in Wasch- oder
Reinigungsmitteln vorzugsweise zwischen 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt zwischen 0,2 bis
4 Gew.-% und insbesondere zwischen 0,4 bis 3 Gew.-%, bzw. der Gehalt an Zink in oxidierter
Form (berechnet als Zn
2+) zwischen 0,01 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,02 bis 0,5 Gew.-% und insbesondere
zwischen 0,04 bis 0,2 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des glaskorrosionsinhibitorhaltigen
Mittels.
Silberkorrosionsinhibitoren
[0154] Korrosionsinhibitoren dienen dem Schutze des Spülgutes oder der Maschine, wobei im
Bereich des maschinellen Geschirrspülens besonders Silberschutzmittel eine besondere
Bedeutung haben. Einsetzbar sind die bekannten Substanzen des Standes der Technik.
Allgemein können vor allem Silberschutzmittel ausgewählt aus der Gruppe der Triazole,
der Benzotriazole, der Bisbenzotriazole, der Aminotriazole, der Alkylaminotriazole
und der Übergangsmetallsalze oder -komplexe eingesetzt werden. Besonders bevorzugt
zu verwenden sind Benzotriazol und/oder Alkylaminotriazol. Erfindungsgemäß bevorzugt
werden 3-Amino-5-alkyl-1,2,4-triazole bzw. ihre physiologisch verträglichen Salze
eingesetzt, wobei diese Substanzen mit besonderem Vorzug in einer Konzentration von
0,001 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,0025 bis 2 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 bis
0,04 Gew.-% eingesetzt werden. Bevorzugte Säuren für die Salzbildung sind Salzsäure,
Schwefelsäure, Phosphorsäure, Kohlensäure, schweflige Säure, organische Carbonsäuren
wie Essig-, Glykol-, Citronen- und Bernsteinsäure. Ganz besonders wirksam sind 5-Pentyl-,
5-Heptyl-, 5-Nonyl-, 5-Undecyl-, 5-Isononyl-, 5-Versatic-10-säurealkyl-3-amino-1,2,4-triazole
sowie Mischungen dieser Substanzen.
[0155] Man findet in Reinigerformulierungen darüber hinaus häufig aktivchlorhaltige Mittel,
die das Korrodieren der Silberoberfläche deutlich vermindern können. In chlorfreien
Reinigern werden besonders Sauerstoff- und Stickstoff-haltige organische redoxaktive
Verbindungen, wie zwei- und dreiwertige Phenole, z.B. Hydrochinon, Brenzkatechin,
Hydroxyhydrochinon, Gallussäure, Phloroglucin, Pyrogallol bzw. Derivate dieser Verbindungsklassen
eingesetzt. Auch salz- und komplexartige anorganische Verbindungen, wie Salze der
Metalle Mn, Ti, Zr, Hf, V, Co und Ce finden häufig Verwendung. Bevorzugt sind hierbei
die Übergangsmetallsalze, die ausgewählt sind aus der Gruppe der Mangan- und/oder
Cobaltsalze und/oder -komplexe, besonders bevorzugt der Cobalt(ammin)-Komplexe, der
Cobalt(acetat)-Komplexe, der Cobalt-(Carbonyl)-Komplexe, der Chloride des Cobalts
oder Mangans und des Mangansulfats. Ebenfalls können Zinkverbindungen zur Verhinderung
der Korrosion am Spülgut eingesetzt werden.
[0156] Anstelle von oder zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Silberschutzmitteln,
beispielsweise den Benzotriazolen, können redoxaktive Substanzen eingesetzt werden.
Diese Substanzen sind vorzugsweise anorganische redoxaktive Substanzen aus der Gruppe
der Mangan-, Titian-, Zirkonium-, Hafnium-, Vanadium-, Cobalt- und Cer-Salze und/oder
-Komplexe, wobei die Metalle vorzugsweise in einer der Oxidationsstufen II, III, IV,
V oder VI vorliegen.
[0157] Die verwendeten Metallsalze bzw. Metallkomplexe sollen zumindest teilweise in Wasser
löslich sein. Die zur Salzbildung geeigneten Gegenionen umfassen alle üblichen ein-,
zwei-, oder dreifach negativ geladenen anorganischen Anionen, z.B. Oxid, Sulfat, Nitrat,
Fluorid, aber auch organische Anionen wie z.B. Stearat.
[0158] Besonders bevorzugte Metallsalze und/oder Metallkomplexe sind ausgewählt aus der
Gruppe MnSO
4, Mn(II)-citrat, Mn(II)-stearat, Mn(II)-acetylacetonat, Mn(II)-[1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat],
V
2O
5, V
2O
4, VO
2, TiOSO
4, K
2TiF
6, K
2ZrF
6, CoSO
4, Co(NO
3)
2, Ce(NO
3)
3, sowie deren Gemische, so dass die Metallsalze und/oder Metallkomplexe ausgewählt
aus der Gruppe MnSO
4, Mn(II)-citrat, Mn(II)-stearat, Mn(II)-acetylacetonat, Mn(II)-[1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat],
V
2O
5, V
2O
4, VO
2, TiOSO
4, K
2TiF
6, K
2ZrF
6, CoSO
4, Co(NO
3)
2, Ce(NO
3)
3 mit besonderem Vorzug eingesetzt werden.
[0159] Die anorganischen redoxaktiven Substanzen, insbesondere Metallsalze bzw. Metallkomplexe
sind vorzugsweise beschichtet, d.h. vollständig mit einem wasserdichten, bei den Reinigungstemperaturen
aber leichtlöslichen Material überzogen, um ihre vorzeitige Zersetzung oder Oxidation
bei der Lagerung zu verhindern. Bevorzugte Coatingmaterialien, die nach bekannten
Verfahren, etwa Schmelzcoatingverfahren nach Sandwik aus der Lebensmittelindustrie,
aufgebracht werden, sind Paraffine, Mikrowachse, Wachse natürlichen Ursprungs wie
Carnaubawachs, Candellilawachs, Bienenwachs, höherschmelzende Alkohole wie beispielsweise
Hexadecanol, Seifen oder Fettsäuren.
[0160] Die genannten Metallsalze und/oder Metallkomplexe sind in Reinigungsmitteln, vorzugsweise
in einer Menge von 0,05 bis 6 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 2,5 Gew.-%, jeweils bezogen
auf das gesamte Mittel enthalten.
Desintegrationshilfsmittel
[0161] Um den Zerfall vorgefertigter Formkörper zu erleichtern, ist es möglich, Desintegrationshilfsmittel,
sogenannte Tablettensprengmittel, in diese Mittel einzuarbeiten, um die Zerfallszeiten
zu verkürzen. Unter Tablettensprengmitteln bzw. Zerfallsbeschleunigern werden Hilfsstoffe
verstanden, die für den raschen Zerfall von Tabletten in Wasser oder anderen Medien
und für die zügige Freisetzung der Wirkstoffe sorgen.
[0162] Diese Stoffe, die auch aufgrund ihrer Wirkung als "Spreng"mittel bezeichnet werden,
vergrößern bei Wasserzutritt ihr Volumen, wobei einerseits das Eigenvolumen vergrößert
(Quellung), andererseits auch über die Freisetzung von Gasen ein Druck erzeugt werden
kann, der die Tablette in kleinere Partikel zerfallen lässt. Altbekannte Desintegrationshilfsmittel
sind beispielsweise Carbonat/Citronensäure-Systeme, wobei auch andere organische Säuren
eingesetzt werden können. Quellende Desintegrationshilfsmittel sind beispielsweise
synthetische Polymere wie Polyvinylpyrrolidon (PVP) oder natürliche Polymere bzw.
modifizierte Naturstoffe wie Cellulose und Stärke und ihre Derivate, Alginate oder
Casein-Derivate.
[0163] Bevorzugt werden Desintegrationshilfsmittel in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise
3 bis 7 Gew.-% und insbesondere 4 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht
des desintegrationshilfsmittelhaltigen Mittels, eingesetzt.
[0164] Als bevorzugte Desintegrationsmittel werden Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis
eingesetzt, so dass bevorzugte Wasch- oder Reinigungsmittel ein solches Desintegrationsmittel
auf Cellulosebasis in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 7 Gew.-% und
insbesondere 4 bis 6 Gew.-% enthalten. Reine Cellulose weist die formale Bruttozusammensetzung
(C
6H
10O
5)
n auf und stellt formal betrachtet ein β-1,4-Polyacetal von Cellobiose dar, die ihrerseits
aus zwei Molekülen Glucose aufgebaut ist. Geeignete Cellulosen bestehen dabei aus
ca. 500 bis 5000 Glucose-Einheiten und haben demzufolge durchschnittliche Molmassen
von 50.000 bis 500.000. Als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis verwendbar sind
im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Cellulose-Derivate, die durch polymeranaloge
Reaktionen aus Cellulose erhältlich sind. Solche chemisch modifizierten Cellulosen
umfassen dabei beispielsweise Produkte aus Veresterungen bzw. Veretherungen, in denen
Hydroxy-Wasserstoffatome substituiert wurden. Aber auch Cellulosen, in denen die Hydroxy-Gruppen
gegen funktionelle Gruppen, die nicht über ein Sauerstoffatom gebunden sind, ersetzt
wurden, lassen sich als Cellulose-Derivate einsetzen. In die Gruppe der Cellulose-Derivate
fallen beispielsweise Alkalicellulosen, Carboxymethylcellulose (CMC), Celluloseester
und -ether sowie Aminocellulosen. Die genannten Cellulosederivate werden vorzugsweise
nicht allein als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis eingesetzt, sondern in Mischung
mit Cellulose verwendet. Der Gehalt dieser Mischungen an Cellulosederivaten beträgt
vorzugsweise unterhalb 50 Gew.-%, besonders bevorzugt unterhalb 20 Gew.-%, bezogen
auf das Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis. Besonders bevorzugt wird als Desintegrationsmittel
auf Cellulosebasis reine Cellulose eingesetzt, die frei von Cellulosederivaten ist.
[0165] Die als Desintegrationshilfsmittel eingesetzte Cellulose wird vorzugsweise nicht
in feinteiliger Form eingesetzt, sondern vor dem Zumischen zu den zu verpressenden
Vorgemischen in eine gröbere Form überführt, beispielsweise granuliert oder kompaktiert.
Die Teilchengrößen solcher Desintegrationsmittel liegen zumeist oberhalb 200 µm, vorzugsweise
zu mindestens 90 Gew.-% zwischen 300 und 1600 µm und insbesondere zu mindestens 90
Gew.-% zwischen 400 und 1200 µm.
[0166] Als weiteres Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis oder als Bestandteil dieser
Komponente kann mikrokristalline Cellulose eingesetzt werden. Diese mikrokristalline
Cellulose wird durch partielle Hydrolyse von Cellulosen unter solchen Bedingungen
erhalten, die nur die amorphen Bereiche (ca. 30% der Gesamt-Cellulosemasse) der Cellulosen
angreifen und vollständig auflösen, die kristallinen Bereiche (ca. 70%) aber unbeschadet
lassen. Eine nachfolgende Desaggregation der durch die Hydrolyse entstehenden mikrofeinen
Cellulosen liefert die mikrokristallinen Cellulosen, die Primärteilchengrößen von
ca. 5 µm aufweisen und beispielsweise zu Granulaten mit einer mittleren Teilchengröße
von 200 µm kompaktierbar sind.
[0167] Bevorzugte Desintegrationshilfsmittel, vorzugsweise ein Desintegrationshilfsmittel
auf Cellulosebasis, vorzugsweise in granularer, cogranulierter oder kompaktierter
Form, sind in den desintegrationsmittelhaltigen Mitteln in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%,
vorzugsweise von 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere von 4 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen
auf das Gesamtgewicht des desintegrationsmittelhaltigen Mittels, enthalten.
[0168] Erfindungsgemäß bevorzugt können darüber hinaus weiterhin gasentwickelnde Brausesysteme
als Tablettendesintegrationshilfsmittel eingesetzt werden. Das gasentwickelnde Brausesystem
kann aus einer einzigen Substanz bestehen, die bei Kontakt mit Wasser ein Gas freisetzt.
Unter diesen Verbindungen ist insbesondere das Magnesiumperoxid zu nennen, das bei
Kontakt mit Wasser Sauerstoff freisetzt. Üblicherweise besteht das gasfreisetzende
Sprudelsystem jedoch seinerseits aus mindestens zwei Bestandteilen, die miteinander
unter Gasbildung reagieren. Während hier eine Vielzahl von Systemen denk- und ausführbar
ist, die beispielsweise Stickstoff, Sauerstoff oder Wasserstoff freisetzen, wird sich
das in den Wasch- und Reinigungsmittel eingesetzte Sprudelsystem sowohl anhand ökonomischer
als auch anhand ökologischer Gesichtspunkte auswählen lassen. Bevorzugte Brausesysteme
bestehen aus Alkalimetallcarbonat und/oder - hydrogencarbonat sowie einem Acidifizierungsmittel,
das geeignet ist, aus den Alkalimetallsalzen in wässriger Lösung Kohlendioxid freizusetzen.
[0169] Als Acidifizierungsmittel, die aus den Alkalisalzen in wässriger Lösung Kohlendioxid
freisetzen, sind beispielsweise Borsäure sowie Alkalimetallhydrogensulfate, Alkalimetalldihydrogenphosphate
und andere anorganische Salze einsetzbar. Bevorzugt werden allerdings organische Acidifizierungsmittel
verwendet, wobei die Citronensäure ein besonders bevorzugtes Acidifizierungsmittel
ist. Bevorzugt sind Acidifizierungsmittel im Brausesystem aus der Gruppe der organischen
Di-, Tri- und Oligocarbonsäuren bzw. Gemische.
Duftstoffe
[0170] Als Parfümöle bzw. Duftstoffe können im Rahmen der vorliegenden Erfindung einzelne
Riechstoffverbindungen, z.B. die synthetischen Produkte vom Typ der Ester, Ether,
Aldehyde, Ketone, Alkohole und Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Bevorzugt werden
jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwendet, die gemeinsam eine ansprechende
Duftnote erzeugen. Solche Parfümöle können auch natürliche Riechstoffgemische enthalten,
wie sie aus pflanzlichen Quellen zugänglich sind, z.B. Pinie, Citrus-, Jasmin-, Patchouly-,
Rosen- oder Ylang-Ylang-Öl.
[0171] Um wahrnehmbar zu sein, muss ein Riechstoff flüchtig sein, wobei neben der Natur
der funktionellen Gruppen und der Struktur der chemischen Verbindung auch die Molmasse
eine wichtige Rolle spielt. So besitzen die meisten Riechstoffe Molmassen bis etwa
200 Dalton, während Molmassen von 300 Dalton und darüber eher eine Ausnahme darstellen.
Auf Grund der unterschiedlichen Flüchtigkeit von Riechstoffen verändert sich der Geruch
eines aus mehreren Riechstoffen zusammengesetzten Parfüms bzw. Duftstoffs während
des Verdampfens, wobei man die Geruchseindrücke in "Kopfnote" (top note), "Herz- bzw.
Mittelnote" (middle note bzw. body) sowie "Basisnote" (end note bzw. dry out) unterteilt.
Da die Geruchswahrnehmung zu einem großen Teil auch auf der Geruchsintensität beruht,
besteht die Kopfnote eines Parfüms bzw. Duftstoffs nicht allein aus leichtflüchtigen
Verbindungen, während die Basisnote zum größten Teil aus weniger flüchtigen, d.h.
haftfesten Riechstoffen besteht. Bei der Komposition von Parfüms können leichter flüchtige
Riechstoffe beispielsweise an bestimmte Fixative gebunden werden, wodurch ihr zu schnelles
Verdampfen verhindert wird. Bei der nachfolgenden Einteilung der Riechstoffe in "leichter
flüchtige" bzw. "haftfeste" Riechstoffe ist also über den Geruchseindruck und darüber,
ob der entsprechende Riechstoff als Kopf- oder Herznote wahrgenommen wird, nichts
ausgesagt.
[0172] Die Duftstoffe können direkt verarbeitet werden, es kann aber auch vorteilhaft sein,
die Duftstoffe auf Träger aufzubringen, die durch eine langsamere Duftfreisetzung
für langanhaltenden Duft sorgen. Als solche Trägermaterialien haben sich beispielsweise
Cyclodextrine bewährt, wobei die Cyclodextrin-Parfüm-Komplexe zusätzlich noch mit
weiteren Hilfsstoffen beschichtet werden können.
Farbstoffe
[0173] Bevorzugte Farbstoffe, deren Auswahl dem Fachmann keinerlei Schwierigkeit bereitet,
besitzen eine hohe Lagerstabilität und Unempfindlichkeit gegenüber den übrigen Inhaltsstoffen
der Mittel und gegen Licht sowie keine ausgeprägte Substantivität gegenüber den mit
den farbstoffhaltigen Mitteln zu behandelnden Substraten wie beispielsweise Textilien,
Glas, Keramik oder Kunststoffgeschirr, um diese nicht anzufärben.
[0174] Bei der Wahl des Färbemittels muss beachtet werden, dass die Färbemittel eine hohe
Lagerstabilität und Unempfindlichkeit gegenüber Licht aufweisen. Gleichzeitig ist
auch bei der Wahl geeigneter Färbemittel zu berücksichtigen, dass Färbemittel unterschiedliche
Stabilitäten gegenüber Oxidation aufweisen. Im Allgemeinen gilt, dass wasserunlösliche
Färbemittel gegen Oxidation stabiler sind als wasserlösliche Färbemittel. Abhängig
von der Löslichkeit und damit auch von der Oxidationsempfindlichkeit variiert die
Konzentration des Färbemittels in den Wasch- oder Reinigungsmitteln. Bei gut wasserlöslichen
Färbemitteln werden typischerweise Färbemittel-Konzentrationen im Bereich von einigen
10
-2 bis 10
-3 Gew.-% gewählt. Bei den auf Grund ihrer Brillanz insbesondere bevorzugten, allerdings
weniger gut wasserlöslichen Pigmentfarbstoffen liegt die geeignete Konzentration des
Färbemittels in Wasch- oder Reinigungsmitteln dagegen typischerweise bei einigen 10
-3 bis 10
-4 Gew.-%.
[0175] Es werden Färbemittel bevorzugt, die im Waschprozess oxidativ zerstört werden können
sowie Mischungen derselben mit geeigneten blauen Farbstoffen, sog. Blautönern. Es
hat sich als vorteilhaft erwiesen, Färbemittel einzusetzen, die in Wasser oder bei
Raumtemperatur in flüssigen organischen Substanzen löslich sind. Geeignet sind beispielsweise
anionische Färbemittel, z.B. anionische Nitrosofarbstoffe.