DE602005003085T2

DE602005003085T2 - Wasch- und Reinigungsmitteltabletten

Info

Publication number: DE602005003085T2
Application number: DE602005003085T
Authority: DE
Inventors: Rob Dekker; Denis Martens; Lubertus Henricus Torn
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 2004-10-01
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2025-08-31
Also published as: DE602005003085D1; ES2294628T3; ATE377069T1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf Reinigungsmittelzusammensetzungen in Form von Formkörpern, die üblicherweise als Tabletten bezeichnet werden, die zur Verwendung beim Geschirrspülen oder Waschen geeignet sind, die durch ein Verfahren hergestellt werden, das die Kompaktierung einer partikulären Zusammensetzung umfaßt, und die eine halbfeste Region umfassen.
Hintergrund und Stand der Technik
Reinigungsmittelzusammensetzugen in Tablettenform weisen gegenüber pulverisierten Produkten dahingehend Vorteile auf, daß sie kein Dosieren erfordern und daher leichter zu handhaben und in die Waschladung zu dispensieren sind.
Tabletten einer Reinigungszusammensetzung werden im allgemeinen durch Komprimieren oder Kompaktieren einer Menge der Zusammensetzung in partikulärer Form hergestellt.
Tabletten, die zwei oder mehr separate Regionen umfassen, würden ebenso beschrieben. Beispielsweise beschreibt WO 00/61717 eine Reinigungsmitteltablette, die dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens ein Teil ihrer äußeren Oberfläche halbfest ist. WO 99/24549 beschreibt eine Reinigungsmitteltablette, die einen komprimierten festen Körper und einen nicht-komprimierten gelatineartigen Teil, der in einer Hohlform des Körpers untergebracht ist, umfaßt. WO 99/37746 offenbart eine mehrschichtige Reinigungsmitteltablette, umfassend: a) einen Kern mit einem ersten reinigungsaktiven Mittel; b) eine erste Einkapselungsschicht, die den Kern umgibt, mit einem zweiten reinigungsaktiven Mittel; c) eine zweite Einkapselungsschicht, die die erste Einkapselungsschicht umgibt. EP 1,239,029 A1 beschreibt eine Reinigungstablette oder eine Region einer Tablette aus einer kompaktierten partikulären Zusammensetzung, enthaltend einen wesentlichen Anteil eines plastisch verformbaren Materials. US 6,313,080 B1 offenbart eine Mehrphasenreinigungsmitteltablette zum Wa schen von Gewebe, die aus partikulärer Reinigungsmittelzusammensetzung(en) mit einem Gewebekonditioniermittel kompaktiert wird, welches in einer Zone der Tablette bei einer höheren Konzentration als in einer anderen Zone vorliegt. US 6,589,932 B1 beschreibt eine Mehrphasenreinigungsmitteltablette zur Verwendung in einer Waschmaschine, wobei die Tablette: a) eine erste Phase in Form eines Formkörpers mit mindestens einer Hohlform darin; und b) eine zweite Phase in Form eines partikulären Feststoffes, der in der Hohlform komprimiert ist, umfaßt. DE 40 10 524 A1 offenbart Reinigungsmitteltabletten für Geschirrspülmaschinen, die Silikat, nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel, organische Aufbaustoffe, Bleichmittel und Wasser umfassen.
Ein Problem mit Reinigungsmitteltabletten, die eine halbfeste Region im Kontakt mit einem Tablettenkörper aus beispielsweise festem kompaktiertem partikulärem Material umfassen, ist die Tendenz der Migration des Halbfeststoffes in den Tablettenkörper. Abgesehen davon, daß eine solche Migration ästhetisch unattraktiv ist, kann sie die Tablettenleistungsfähigkeit beeinträchtigen, da dadurch chemisch inkompatible Komponenten gemischt werden.
Die betreffenden Erfinder fanden heraus, daß dieses Problem durch die Bereitstellung einer Sperrschicht aus hydratisiertem, filmbildendem, wasserlöslichem Polycarboxylatpolymer zwischen der halbfesten Region und dem Tablettenkörper gelöst werden kann.
Die Sperrschicht gemäß der Erfindung weist bessere Stabilität und Aussehen sowie gute Barriereeigenschaften auf.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung stellt eine Reinigungsmittelzusammensetzung in Form einer Tablette bereit, die eine halbfeste Region und einen festen Tablettenkörper umfaßt, wobei sich die halbfeste Region auf Zusammensetzungen bezieht, die fest genug sind, um ihre Form bei Umgebungstemperatur beizubehalten, die aber nicht vollständig fest sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperrschicht, die aus einem hydratisierten Polycarboxylatpolymer gebildet ist, zwischen die halbfeste Region und den festen Tablettenkörper eingebracht ist.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Halbfeste Region
Die halbfeste Region der Tablette ist bevorzugt eine separate Schicht der Tablette. Jedoch könnte die Region ebenso andere Formen aufweisen, wie einen Kern oder eine Einlage.
Die halbfeste Region ist bevorzugt ein einzelner diskreter Teil der Tablette, kann aber ebenso eine eingeschränkte Anzahl (beispielsweise 1 bis 5) an diskreten halbfesten Teilen sein. Bevorzugt beträgt jeder dieser halbfesten Teile mindestens 1 Gramm, bevorzugt besteht ebenso jeder dieser halbfesten Teile im wesentlichen aus derselben Zusammensetzung. Bezieht man sich auf die Zusammensetzung oder das Gewicht der halbfesten Region, ist es selbstverständlich, daß dies das Gesamtgewicht und die Zusammensetzung dieser halbfesten Teile betrifft.
Der Ausdruck „halbfest" bezieht sich auf Zusammensetzungen, die einerseits fest genug sind, um ihre Form bei Umgebungstemperatur beizubehalten, aber nicht vollständig fest sind. Ein geeigneter Test zur Prüfung, ob eine Zusammensetzung als halbfest betrachtet werden kann, wird in WO 03/104380 beschrieben und dargestellt. In diesem Test wird eine zylinderförmige Tablette der zu testenden Zusammensetzung mit einem Durchmesser von 45 mm und einer Höhe von 20 mm radial zwischen den Platten einer Materialtestmaschine bis zum Bruch der Tablette komprimiert. An der Ausgangsposition kontaktieren die Platten die Tablette, aber üben keine Kraft darauf aus. Es wird Kraft ausgeübt, um die Tablette zu komprimieren, wobei die vertikale Geschwindigkeit der oberen Platte 25 mm/Minute beträgt. Die Testmaschine mißt die ausgeübte Kraft (F) und ebenso die Verschiebung (x) der Platten gegeneinander, wenn die Tablette komprimiert wird. Der Abstand (y) zwischen den Platten vor der Ausübung der Kraft, der der Durchmesser der Platte ist, ist ebenso bekannt. Bei Versagen bricht die Tablette und die zur Aufrechterhaltung der Verschiebung benötigte ausgeübte Kraft fällt. Die Messung wird eingestellt, wenn die zur Aufrechterhaltung der Verschiebung benötigte ausgeübte Kraft um 25% von ihrem Maximalwert fällt. Die maximale Kraft ist die Kraft beim Versagen (F_f). Die Bruchenergie ist die Fläche unter dem Graphen der Kraft gegen die Verschiebung bis zum Punkt des Bruchs. Sie wird durch die Gleichung angegeben:
worin E_b die Bruchenergie in mJoule ist, x die Verschiebung in Metern ist und F die ausgeübte Kraft in Newton bei der Verschiebung x ist und x_f die Verschiebung bei Versagen ist.
Halbfeste Zusammensetzungen sind durch ein Verhältnis von F_f zu E_b von weniger als 1,0, stärker bevorzugt 0,1 bis 0,9, am stärksten bevorzugt 0,2 bis 0,6 gekennzeichnet, während traditionelle Tabletten aus kompaktierten partikulären Materialien im allgemeinen durch ein Verhältnis von F_f zu E_b von mehr als 1, im allgemeinen mehr als 1,25 oder sogar mehr als 1,5, bis zu beispielsweise 6 gekennzeichnet sind.
Bevorzugt umfaßt die halbfeste Region 20 bis 80 Gew.-% oberflächenaktive Mittel (bezogen auf das Gesamtgewicht der halbfesten Region), stärker bevorzugt 30 bis 70 Gew.-%, am stärksten bevorzugt 40 bis 55 Gew.-%.
Bevorzugte oberflächenaktive Mittel für die halbfeste Region umfassen nicht-ionische oberflächenaktive Mittel, beispielsweise bei einem Gehalt von 30 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der halbfesten Region.
Die halbfeste Region kann bevorzugt ebenso Seife umfassen, beispielsweise bei einem Gehalt von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der halbfesten Region.
Geeigneterweise umfaßt die halbfeste Region der Tablette Verdünnungsmittelmaterialien, wie Polyethylenglycol oder (Mono-) oder (Di-)propylenglycol. Di-propylenglycol ist ein bevorzugtes Verdünnungsmittelmaterial. Bevorzugt beträgt der Gehalt dieser Verdünnungsmittel 10 bis 70 Gew.-%, stärker bevorzugt 15 bis 60 Gew.-%, am stärksten bevorzugt 40 bis 55 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der halbfesten Region.
Die halbfeste Region umfaßt bevorzugt kein oder nur geringe Gehalte Wasser. Bevorzugt beträgt der Gehalt an Wasser weniger als 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der halbfesten Region, stärker bevorzugt weniger als 15 Gew.-%, am stärksten bevorzugt 2 bis 10 Gew.-%.
Bevorzugt beträgt das Gesamtgewicht der oberflächenaktiven Mittel in der halbfesten Region 0,01 bis 20 g, stärker bevorzugt 0,1 bis 10 g, am stärksten bevorzugt 0,5 bis 2 g.
Fester Tablettenkörper
Der Tablettenkörper gemäß der Erfindung ist ein Feststoff, der beispielsweise durch Komprimieren oder Schmelzen hergestellt werden kann. Bevorzugt ist der Tablettenkörper eine kompaktierte partikuläre Zusammensetzung.
Der feste Tablettenkörper ist bevorzugt ein einzelner diskreter Teil der Tablette, aber kann ebenso aus einer beschränkten Anzahl (beispielsweise 1 bis 5) von festen Teilen bestehen, wie separaten Schichten in der Tablette. Bevorzugt weist jeder dieser festen Teile ein Gewicht von mindestens 10 g auf, ebenso besteht bevorzugt jeder dieser Teile im wesentlichen aus derselben Zusammensetzung. Bezieht man sich auf die Zusammensetzung oder das Gewicht des festen Tablettenkörpers, ist es selbstverständlich, daß dies das Gesamtgewicht und die Zusammensetzung dieser festen Teile betrifft.
Bevorzugt umfaßt der feste Tablettenkörper keine oder nur geringe Gehalte an oberflächenaktiven Mitteln. Bevorzugt beträgt der Gehalt an oberflächenaktiven Mitteln in dem Tablettenkörper weniger als 10 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgewicht des Tablettenkörpers), stärker bevorzugt 0,1 bis 5 Gew.-%, am stärksten bevorzugt 0,5 bis 2 Gew.-%.
Der feste Tablettenkörper umfaßt bevorzugt andere Inhaltsstoffe der Tablette als oberflächenaktive Mittel. Beispiele von diesen Inhaltsstoffen sind Aufbaustoffe, Bleichsysteme, Enzyme. Bevorzugt liegen die Aufbaustoffe in der Tablette überwiegend in dem festen Tablettenkörper vor. Bevorzugt liegt das Bleichsystem überwiegend in dem festen Tablettenkörper vor. Bevorzugt liegen die Enzyme überwiegend in dem festen Tablettenkörper vor. Für den Zweck dieser Erfindung bezieht sich der Ausdruck „überwiegend vorliegen" auf eine Situation, in der mindestens 90 Gew.-% eines Inhaltsstoffes in dem festen Tablettenkörper vorliegen, stärker bevorzugt mehr als 95 Gew.-%, am stärksten bevorzugt mehr als 98 Gew.-%.
Sperrschicht
Eine Sperrschicht, die aus dem hydratisierten Polycarboxylatpolymer gebildet wird, wird zwischen die halbfeste Region und den festen Tablettenkörper eingebracht.
Geeignete Polycarboxylatpolymere zur Bildung der Sperrschicht sollten eine Vielzahl von funktionellen Anforderungen erfüllen, wie gute Wasserlöslichkeit, kohärente Filmbildung und gute Adhäsion an die halbfeste Region und den festen Tablettenkörper.
Eine Löslichkeit von mindestens 10 g pro 100 g deionisiertem Wasser bei 20°C ist wünschenswert. Höhere Löslichkeiten, wie mindestens 20 g pro 100 g, sind bevorzugt.
Eine Erweichungs- oder Schmelztemperatur über Umgebung, günstigerweise über 35°C, ist wünschenswert, besser mindestens 40°C in Abhängigkeit davon, wo die Tabletten verkauft und verwendet werden. Bevorzugt überschreitet die Schmelztemperatur 80°C oder sogar 70°C nicht, da eine niedrigere Schmelztemperatur die Fusion der Polycarboxylatpolymerteilchen während der Kompaktierung erleichtert.
Polycarboxylatpolymere, die zur Bildung der Sperrschicht gemäß der Erfindung geeignet sind, sind bevorzugt Polymere von ungesättigten Monocarbonsäuren und/oder ungesättigten Dicarbonsäuren. Geeignete Monocarbonsäuremonomere umfassen Acryl-, Methacryl-, Vinylessig- und Crotonsäuren; geeignete Dicarbonsäuremonomere umfassen Malein-, Fumar-, Itacon-, Mesacon- und Citraconsäuren und ihre Anhydride. Die Polymere können ebenso Einheiten enthalten, die aus Nicht-Carbonsäuremonomeren stammen, bevorzugt in geringeren Mengen.
Polycarboxylatpolymere, die zur Bildung der Sperrschicht gemäß der Erfindung geeignet sind, wiesen im allgemeinen ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von etwa 1.000 bis etwa 400.000 Dalton auf.
Besonders bevorzugt sind Homopolymere von Acrylsäure und Copolymere von Acryl- und Maleinsäure. Kommerziell erhältliche Beispiele von diesen Materialien sind die Acryl-/Maleinsäure-Copolymere, erhältlich von BASF als die Sokalan-CP-Reihe (Marke), und die Polyacrylate, erhältlich von BASF als die Sokalan^®-PA-Reihe. Spezielle Beispiele sind Sokalan^® CP5 und bevorzugt Sokalan^® PA 25Cl. Die Polymere sind als Pulver und Körnchen erhältlich.
Gemische aus irgendwelchen der oben beschriebenen Polycarboxylatpolymere können ebenso zur Bildung der Sperrschicht gemäß der Erfindung geeignet sein.
Die Hydratisierung des Polycarboxylatpolymers ist für die Verringerung oder Beseitigung jeglicher Tendenz, daß das Polycarboxylatpolymer Wasser aus der umliegenden Tablettenumgebung absorbiert, wichtig. Dies kann Quellen, Reißen und Verfärben hervorrufen, was zu einem inakzeptablen Tablettenaussehen führt. Dies ist ein spezielles Problem, das mit den Polycarboxylatpolymeren mit hygroskopischen Eigenschaften verbunden ist.
Die Hydratisierung des Polycarboxylatpolymers kann mittels dessen Lagerung in einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit vor der Bildung der Tablette durchgeführt werden. Jedoch ist es am stärksten bevorzugt, daß die Hydratisierung in situ stattfindet, so daß die Bildung der Tablette als ein kontinuierliches Verfahren betrieben werden kann.
Ein besonders bevorzugter Weg zur Erreichung der In-situ-Hydratisierung des Polycarboxylatpolymers ist die Auftragung des Polycarboxylatpolymers auf die Tablette in Beimischung mit einem hydratisierten Salz, gefolgt von einem Kompaktierungsschritt mit ausreichendem Druck, damit das Kristallwasser des hydratisierten Salzes freigesetzt wird. Das so freigesetzte Kristallwasser wird folglich durch das Polycarboxylatpolymer absorbiert, wodurch eine Sperrschicht bereitgestellt wird, die aus dem auf diese Weise hydratisierten Polycarboxylatpolymer gebildet wird.
Eine Sperrschicht, die durch das oben beschriebene Verfahren gebildet wird, wird folglich hydratisiertes Polycarboxylatpolymer und das wasserfreie Salz, das aus dem hydratisierten Salz minus seines Kristallwassers stammt, umfassen.
Das Gesamtgewicht der Sperrschicht in einer Tablette gemäß der Erfindung wird im allgemeinen zwischen 0,1 und 15 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 10 Gew.-%, stärker bevorzugt 5 bis 8 Gew.-% liegen (bezogen auf das Gesamtgewicht der Sperrschicht, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tablette).
Das entsprechende Gewichtsverhältnis von Polycarboxylatpolymer zu hydratisiertem Salz für die Beimischung zur Bildung der Sperrschicht gemäß der Erfindung wird in gewissem Maße von dem Gehalt an Kristallwasser in der molekularen Formel des hydratisierten Salzes abhängen. Im allgemeinen kann das Gewichtsverhältnis von Polycarboxylatpolymer zu dem hydratisierten Salz in dem Bereich von 5:1 bis 1:5, bevorzugt 2:1 bis 1:2, stärker bevorzugt 1:1 liegen.
Hydratisierte Salze, die zur Bildung der Sperrschicht gemäß der Erfindung geeignet sind, sind die, die ihr Kristallwasser freisetzen, wenn sie den typischen Kompaktierungsdrücken, auf die man bei der Herstellung von Reinigungsmittelzusammensetzungen in Tablettenform stößt, unterzogen werden. Der Kompaktierungsdruck, der zur Herstellung von Geschirrspültabletten, Bleichtabletten oder anderen Tabletten, die nicht mehr als 7 bis 8 Gew.-% oberflächenaktives Mittel enthalten, verwendet wird, liegt wahrscheinlich in dem Bereich von 30 bis 250 MPa (z. B. 30 bis 200 kN, ausgeübt auf einen Tablettenquerschnitt von 8 bis 10 cm²). Der Kompaktierungsdruck, der zur Herstellung von Gewebewaschtabletten mit einem Gehalt an oberflächenaktivem Mittel von über 7 Gew.-% verwendet wird, liegt wahrscheinlich in einem Bereich von 4 bis 40 MPa (z. B. 6 bis 60 kN, ausgeübt auf einen Tablettenquerschnitt von etwa 15 cm²).
Eine Löslichkeit von mindestens 10 g pro 100 g deionisiertem Wasser bei 20°C ist für das hydratisierte Salz wünschenswert. Höher Löslichkeiten, wie mindestens 20 g pro 100 g, sind bevorzugt.
Anorganische hydratisierte Salze sind bevorzugt. Beispiele von geeigneten hydratisierten Salzen umfassen Alkalimetall-, Erdalkalimetall- oder Ammoniumacetate, -sulfate, -carbonate, -sesquicarbonate, -phosphate, -zitrate, -silikate, -percarbonate und -perborate und Gemische davon.
Bevorzugt sind hydratisierte Alkalimetallacetate, wobei Natriumacetattrihydrat besonders bevorzugt ist.
Produktformen und -anteile
Tabletten gemäß dieser Erfindung sind zum Waschen oder zum Geschirrspülen besonders geeignet.
Eine Tablette zum Wäschewaschen wird im allgemeinen insgesamt 5 bis 50 Gew.-% oberflächenaktives Mittel und 5 bis 80 Gew.-% Aufbaustoff der ein Wasserenthärter ist, enthalten. Wasserlösliche auflösungsbeschleunigende Teilchen können in einer Menge von 5 bis 25 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegen.
Tabletten zum Geschirrspülen enthalten typischerweise einen hohen Anteil an wasserlöslichen Salzen, wie 50 bis 95 Gew.-%, mindestens einige von ihnen, veranschaulicht durch Natriumtripolyphosphat, Natriumcitrat und Natriumsilicat, haben wasserenthärtende Eigenschaften.
Materialien, die in den Tabletten dieser Erfindung verwendet werden können, werden nunmehr ausführlicher beschrieben.
Oberflächenaktives Mittel
Anionisches oberflächenaktives Mittel kann typischerweise in Wäschewaschtabletten in einer Menge von 0,5 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 4 bis zu 30 oder 40 Gew.-% vorliegen, bezogen auf das Gesamtgewicht an anionischem oberflächenaktivem Mittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tablettenzusammensetzung. Es kann zusammen mit einem nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel in einer Menge von 3 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tablettenzusammensetzung, vorliegen.
Bei einer Geschirrspülzusammensetzung bildet das oberflächenaktive Mittel insgesamt wahrscheinlich 0,5 bis 8 Gew.-%, wahrscheinlicher 0,5 bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des oberflächenaktiven Mittels, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tablettenzusammensetzung, und besteht wahrscheinlich aus nicht-ionischem oberflächenaktivem Mittel, entweder allein oder in Beimischung mit anionischem oberflächenaktivem Mittel.
Synthetische (d. h. nichtseifenartige) anionische oberflächenaktive Mittel sind dem Fachmann allgemein bekannt. Bevorzugte Beispiele umfassen Alkylbenzolsulfonate, insbesondere lineare Natriumalkylbenzolsulfonate mit einer Alkylkettenlänge von C₈-C₁₅; Olefinsulfonate; Alkansulfonate; Dialkylsulfosuccinate; Fettsäureestersulfonate und primäre Alkylsulfate mit einer Alkylkettenlänge von C_8-18.
Es kann ebenso wünschenswert sein, eine oder mehrer Seifen von Fettsäuren einzubeziehen. Diese sind bevorzugt Natriumseifen, abgeleitet von natürlich vorkommenden Fettsäuren, beispielsweise die Fettsäuren von Kokosnußöl, Rindertalg, Sonnenblumen- oder gehärtetem Rapsöl.
Geeignete nicht-ionische oberflächenaktive Verbindungen, die verwendet werden können, umfassen insbesondere die Reaktionsprodukte von Verbindungen mit einer hydrophoben Gruppe und einem reaktiven Wasserstoffatom, beispielsweise aliphatische Alkohole, Säuren, Amide oder Alkylphenole mit Alkylenoxiden, speziell Ethylenoxid.
Spezielle nicht-ionische oberflächenaktive Verbindungen sind Alkyl(C_8-22)phenol-ethylenoxid-Kondensate, die Kondensationsprodukte von linearen oder verzweigten aliphatischen primären oder sekundären C_8-20-Alkoholen mit Ethylenoxid, und Produkte, hergestellt durch Kondensation von Ethylenoxid mit den Reaktionsprodukten von Propylenoxid und Ethylendiamin.
Besonders bevorzugt sind die primären und sekundären Alkoholethoxylate, speziell die primären und sekundären C_9-11- und C_12-15-Alkohole, ethoxyliert mit durchschnittlich 5 bis 20 mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol.
Bevorzugte nicht-ionische oberflächenaktive Mittel zur Verwendung in Geschirrspültabletten sind wenig bis nicht schäumende nicht-ionische oberflächenaktive Mittel, die Ethylenoxidund/oder Propylenoxidreste enthalten. Beispiele von geeigneten wenig bis nicht schäumenden, ethoxylierten, geradkettigen Alkoholen, die in Geschirrspülmaschinen bevorzuge nichtionische oberflächenaktive Mittel sind, sind die Plurafac-LF-Reihe von BASF, die Synperonic-Reihe von ICI; die Lutensol^®-LF-Reihe von BASF und die Triton^®-DF-Reihe von Rohm & Haas. Ebenso von Interesse sind die endgruppengeschützten ethoxylierten Alkohole, erhältlich als die SLF-18B-Reihe von Olin.
Aufbaustoffe
Tabletten gemäß der Erfindung oder Regionen davon können einen sogenannten Aufbaustoff enthalten, der dazu dient, Calcium- und/oder Magnesiumionen in dem Wasser zu entfernen oder zu maskieren.
Wenn ein wasserenthärtender Aufbaustoff vorlegt, liegt seine Menge im allgemeinen in dem Bereich von 5 bis 80 Gew.-%, wahrscheinlicher 15 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Aufbaustoffes, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tablettenzusammensetzung.
Wasserlösliche, wasserenthärtende Nicht-Phosphor-Aufbaustoffe können organisch oder anorganisch sein. Anorganische Verbindungen, die vorliegen können, umfassen Zeolithe, Schichtsilikate, Alkalimetallcarbonat (im allgemeinen Natriumcarbonat); während organische Verbindungen Polycarboxylatpolymere, wie Polyacrylate, Acryl-/Maleinsäure-Copolymere, und Acrylsäurephosphonate, monomere Polycarboxylate, wie Citrate, Gluconate, Oxydisuccinate, Glycerolmono-, -di- und -trisuccinate, Carboxymethyloxysuccinate, Carboxymethyloxymalonate, Dipicolinate, Nitrilotriacetate und Hydroxyethyliminodiacetate umfassen.
Tablettenzusammensetzungen umfassen bevorzugt Polycarboxylatpolymere, spezieller Polyacrylate und Acryl-/Maleinsäure-Copolymere, die eine gewisse Funktion als Wasserenthärter aufweisen und ebenso unerwünschte Abscheidung auf dem Gewebe aus einer Wäschewaschflüssigkeit oder auf Glas aus einer Geschirrspülflüssigkeit inhibieren.
Die Kategorie von wasserlöslichen Phosphor-enthaltenden anorganischen Aufbaustoffen umfaßt die Alkali-metallorthophosphate, -metaphosphate, -pyrophosphate und -polyphosphate. Spezielle Beispiel von anorganischen Phosphataufbaustoffen umfassen Natrium- und Kaliumtripolyphosphate, -orthophosphate und -hexametaphosphate. Natriumtripolyphosphat ist ein bevorzugter Phosphor-enthaltender Aufbaustoff für Geschirrspültabletten. Diese existieren in hydratisierter, wasserfreier oder teilweise hydratisierter Form, und Gemische von diesen Formen können verwendet werden, um die Geschwindigkeit der Tablettenzersetzung und -auflösung zu regulieren.
Weitere optionale Inhaltsstoffe
Bleichaktivatoren
Tabletten gemäß der Erfindung können Bleichaktivatoren enthalten, ebenso bezeichnet als Bleichpräkursoren. Bevorzugte Beispiele umfassen Peressigsäurepräkursoren, beispielsweise Tetraacetylethylendiamin (TAED), und Perbenzoesäurepräkursoren. Die Quartärammonium- und Phosphoniumbleichaktivatoren, offenbart in US 4751015 und US 4818426 (Lever Brothers Company), sind ebenso von Interesse. Ein anderer Typ von Bleichaktivator, der verwendet werden kann, der aber kein Bleichpräkursor ist, ist ein Übergangsmetallkatalysator, wie in EP-A-458397 , EP-A-458398 und EP-A-549272 offenbart. Ein Bleichstabilisator (Schwermetallmaskierungsmittel) kann ebenso vorliegen, wie Ethylendiamintetramethylenphosphonat und Diethylentriaminpentamethylenphosphonat.
Enzyme
Tabletten gemäß der Erfindung können eines der Reinigungsenzyme enthalten, die in der Technik dafür bekannt sind, daß sie verschiedene Verschmutzungen und Flecken abbauen und die Entfernung dieser unterstützen. Geeignete Enzyme für Gewebe umfassen die verschiedenen Proteasen, Cellulasen, Lipasen, Amylasen und Gemische davon, die so konstruiert sind, daß sie eine Vielzahl von Flecken und Schmutz aus den Geweben entfernen. Beispiele von geeigneten Proteasen sind Maxatase (Marke), wie von Genencor geliefert, und Alcalase (Marke), und Savinase (Marke), wie von Novo Industri A/S, Kopenhagen, Dänemark, geliefert.
Enzyme zum Geschirrspülen sind Lipasen, Amylasen und Proteasen. Die Enzyme, die am häufigsten in Geschirrspülzusammensetzungen verwendet werden, sind amylolytische Enzyme. Bevorzugt enthält die Zusammensetzung ebenso ein proteolytisches Enzym.
Reinigungsenzyme werden üblicherweise in Form von Granulaten oder Körnchen eingesetzt, gegebenenfalls mit einer Schutzbeschichtung, in einer Menge von im allgemeinen zwischen 0,1 und 5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Enzyms, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tablettenzusammensetzung.
Chelatbildner
Ein Chelatbildner für Metallionen (oftmals als ein Metallionenmaskierungsmittel bezeichnet) kann in der Zusammensetzung vorliegen. Wenn vorhanden, ist es bevorzugt, daß der Gehalt an Chelatbildner 0,5 bis 3 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht des Chelatbildners, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tablettenzusammensetzung. Er kann die Bleiche gegen vorzeitige Zersetzung, katalysiert durch Übergangsmetalle, stabilisieren und/oder die Calciumcarbonatkesselsteinbildung inhibieren.
Bevorzugte Chelatbildner umfassen organische Phosphonate, Aminocarboxylate, polyfunktionell-substituierte Verbindungen und Gemische davon.
Besonders bevorzugte Chelatbildner sind organische Phosphonate, wie α-Hydroxy-2-phenylethyldiphosphonat, Ethylendiphosphonat, Hydroxy-1,1-hexyliden, Vinyliden-1,1-diphosphonat, 1,2-Dihydroxyethan-1,1-diphosphonat und Hydroxy-ethylen-1,1-diphosphonat. Am stärksten bevorzugt ist Hydroxy-ethylen-1,1-diphosphonat, 2-Phosphono-1,2,4-butantricarbonsäure oder Salze davon.
Weitere Inhaltsstoffe, die gegebenenfalls eingesetzt werden können, umfassen Mittel gegen Blindwerden für das Geschirrspülen, optische Aufheller für Wäsche, Antischaumkörnchen, Tablettenauflösungshilfsmittel wie quellbare Teilchen oder stark wasserlösliche Salze, Duftstoffe, Farbmittel oder gefärbte Tupfen. Wäschewaschtabletten können Gewebeweichspüler und/oder Antivergrauungsmittel, wie lineare Natriumcarboxymethylcellulose, geradkettiges Polyvinylpyrrolidon und die Celluloseether, wie Methylcellulose und Ethylhydroxyethylcellulose, umfassen.
Geschirrspültabletten können Polymere umfassen, um die Kesselsteinbildung zu inhibieren, und Polymere, um die Fleckenbildung auf Glas zu inhibieren.
Herstellungsverfahren
In einem anderen Aspekt stellt diese Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Reinigungsmittelzusammensetzung in Form einer Tablette bereit (d. h. Formkörper), in dem die Tablette eine halbfeste Region und einen festen Tablettenkörper umfaßt, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Sperrschicht, die aus einem hydratisierten Polycarboxylatpolymer gebildet wird, zwischen die halbfeste Region und den festen Tablettenkörper eingebracht wird.
Tabletten gemäß der Erfindung werden bevorzugt durch ein Verfahren hergestellt, umfassend die Schritte:

(a) Einführen einer partikulären Zusammensetzung in eine Tablettenform;
(b) Einführen einer Beimischung eines Polycarboxylatpolymers und eines hydratisierten Salzes in die Tablettenform;
(c) Cokompression der Zusammensetzung unter Bildung eines festen Tablettenkörpers aus der kompaktierten partikulären Zusammensetzung und einer Sperrschicht aus hydratisiertem Polycarboxylatpolymer und
(d) Herstellen einer halbfesten Region und deren Aufbringen auf die Zusammensetzung, so daß die Sperrschicht zwischen die halbfeste Region und den festen Tablettenkörper eingebracht wird.

Die Schritte (a) und (b) können in irgendeiner Reihenfolge erfolgen, obwohl bevorzugt die partikuläre Zusammensetzung zuerst in die Tablettenform eingeführt wird, gefolgt vom Positionieren der Beimischung aus Polycarboxylatpolymer und hydratisiertem Salz in der Form.
Bevorzugt wird die partikuläre Zusammensetzung plattgedrückt oder vorkomprimiert, bevor die Beimischung aus Polycarboxylatpolymer und hydratisiertem Salz eingeführt wird (Schritt (b)). Am stärksten bevorzugt wird die partikuläre Zusammensetzung bei einer Kraft von 0,01 bis 5 kN/cm², bevor die Beimischung aus Polycarboxylatpolymer und hydratisiertem Salz eingeführt wird, vorkomprimiert.
Bevorzugt findet die Cokompression in Schritt (c) bei einer Kraft von 0,1 bis 20 kN/cm² statt. Speziell kann, wenn die partikuläre Zusammensetzung vorkomprimieret wurde, die Cokompression in Schritt (c) vorteilhafterweise bei einer Kraft von 0,01 bis 10 kN/cm², stärker bevorzugt 2 bis 8 kN/cm² erfolgen.
Die halbfeste Region in Schritt (d) kann durch Mischen ihrer Bestandteile hergestellt werden. Der Druck zum Herstellen der halbfesten Region kann zwischen 0 und 5 kN/cm², bevorzugt 0,01 und 5 kN/cm² liegen.
Die Auftragung der halbfesten Region in Schritt (d) kann durch Sprühen oder unter der Anwendung einer Cokompressionskraft stattfinden. Diese Cokompression kann geeigneterweise bei einer Kraft von 0,1 bis 20 kN/cm² stattfinden.
Die Tablettiermaschinen, die zur Durchführung der Herstellung von Tabletten der Erfindung fähig sind, sind bekannt, beispielsweise sind geeignete Tablettenpressen von Carver und von Korsch erhältlich.
Die Größe einer Tablette wird geeigneterweise in dem Bereich von 10 bis 160 g, bevorzugt 15 g bis 60 g liegen, in Abhängigkeit der Bedingungen der beabsichtigten Verwendung.
Die Tabletten können jegliche Form haben. Jedoch sind sie hinsichtlich der leichten Verpackung bevorzugt Blöcke von im wesentlichen einheitlichem Querschnitt, wie Zylinder oder Würfel.
Die Gesamtdichte einer Tablette zum Wäschewaschen liegt bevorzugt in dem Bereich von 1040 oder 1050 g/Liter, bevorzugt mindestens 1100 g/Liter bis zu 1400 g/Liter. Die Tablettendichte kann in einem Bereich von bis zu nicht mehr als 1350 oder sogar 1250 g/Liter liegen.
Die Gesamtdichte einer Tablette zum Geschirrspülen oder als ein Bleichadditiv kann in dem Bereich von bis zu 1700 g/Liter liegen und wird oftmals in einem Bereich von 1300 bis 1550 g/Liter liegen.
Die Erfindung wird nunmehr durch das folgende nicht-einschränkende Beispiel dargestellt, in dem sich alle Prozente auf Gewichtsteile beziehen, bezogen auf das Gesamtgewicht, sofern nicht anders angegeben.
BEISPIEL

Eine Pulverzusammensetzung mit den nachstehend in Tabelle 1 gezeigten Inhaltsstoffen wurde hergestellt und bei einem Druck von 0,25 kN/cm² auf einer Carver-Laborpresse unter Bildung von Tabletten mit 18,5 g vorkomprimiert. Tabelle 1

Inhaltsstoff	Gew.-%
Natriumtripolyphosphat	69,5
Natriumcarbonat	3,0
nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel (SLF 18B, von Olin)	1,0
Sauerstoffbleiche	15,0
sulfoniertes Copolymer	3,5
Bleichaktivator	2,5
Protease	2,5
Amylase	0,9
Bleichkatalysator	1,0
Diphosphonat	1,0
Duftstoff, Farbstoff	0,1
Gesamt:	100,0

In einem Vergleichstest wurden die folgenden Inhaltsstoffe zu den Tabletten folgendermaßen zugegeben:
Tablette 1: 0,75 g Natriumacetattrihydrat und 0,75 g Sokalan PA 25Cl (von BASF)
Tablette 2: 0,75 g Natriumacetat wasserfrei und 0,75 g Sokalan PA 25Cl
Die resultierenden Produkte wurden bei 5 kN/cm² auf einer Carver-Presse gepreßt und die Produkte wurden bei moderaten Bedingungen gelagert (d. h. 20°C und 65% r. F.).
Nach zwei Wochen Lagerung quoll die Schicht aus wasserfreiem Natriumacetat (Tablette 2), was Reißen der Tablette hervorrief.
Im Gegensatz dazu quoll die Schicht aus Natriumacetattrihydrat (Tablette 1) nicht. Sie wies eine attraktive glänzende Oberfläche auf und die Tablette darunter zeigte keine Risse.
Eine halbfeste Zusammensetzung mit den nachstehend in Tabelle 2 gezeigten Inhaltsstoffen wurde durch Mischen, Erhitzen des Gemisches auf 80°C und Gießen in Formen hergestellt. Tabelle 2

Inhaltsstoff Gewichtsteile

nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel 40

Talgseife 6

Di-propylenglycol 48

Wasser auf 100
In einem Paarvergleichstest wurden 2 ml der halbfesten Zusammensetzung auf die Oberseite von jeder Tablette 1 und 2 gesprüht, wie oben beschrieben.
Nach zwei Wochen Lagerung bei normalen Raumbedingungen (d. h. 20°C und 65% r. F.) war das erfindungsgemäße Produkt (d. h. unter Verwendung von Natriumacetattrihydrat wird das Polymer so hydratisiert) stabil, quoll nicht und wies attraktives Aussehen auf. Im Gegensatz dazu wies das Vergleichsprodukt (d. h. unter Verwendung von wasserfreiem Natriumacetat wird das Polymer nicht hydratisiert) ein unattraktives Aussehen auf. Die Polymerschicht quoll, verdrehte die Gesamttablettenform und eine Vielzahl von braunen Verfärbungspunkten wurde durch den festen Teil der Tablette hindurch sichtbar.

Claims

Reinigungsmittelzusammensetzung in Form einer Tablette, die eine halbfeste Region und einen festen Tablettenkörper umfaßt, wobei sich die halbfeste Region auf Zusammensetzungen bezieht, die fest genug sind, um ihre Form bei Umgebungstemperatur beizubehalten, die aber nicht vollständig fest sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperrschicht, die aus einem hydratisierten Polycarboxylatpolymer gebildet ist, zwischen die halbfeste Region und den festen Tablettenkörper eingebracht ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die halbfeste Region 20 bis 80 Gew.-% oberflächenaktive Mittel (bezogen auf das Gesamtgewicht der halbfesten Region) umfaßt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der feste Tablettenkörper eine verdichtete partikuläre Zusammensetzung ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polycarboxylatpolymer aus Homopolymeren von Acrylsäure, Copolymeren von Acryl- und Maleinsäure und Gemischen davon ausgewählt ist.
Verfahren zur Herstellung einer Reinigungsmittelzusammensetzung in Form einer Tablette, wobei die Tablette eine halbfeste Region und einen festen Tablettenkörper umfaßt, wobei sich die halbfeste Region auf Zusammensetzungen bezieht, die fest genug sind, um ihre Form bei Umgebungstemperatur beizubehalten, die aber nicht vollständig fest sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperrschicht, die aus einem hydratisierten Polycarboxylatpolymer gebildet wird, zwischen die halbfeste Region und den festen Tablettenkörper eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Polycarboxylatpolymer auf die Tablette in Beimischung mit einem hydratisierten Salz aufgebracht wird, gefolgt von einem Kompaktierungsschritt mit ausreichendem Druck, damit sich das Kristallwasser des hydratisierten Salzes frei setzt, so daß das so freigesetzte Kristallwasser infolgedessen durch das Polycarboxylatpolymer absorbiert wird, wodurch eine Sperrschicht bereitgestellt wird, die aus dem auf diese Weise hydratisierten Polycarboxylatpolymer gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das hydratisierte Salz aus Alkalimetall-, Erdalkalimetall- oder Ammoniumacetaten, -sulfaten, -carbonaten, -sesquicarbonaten, -phosphaten, -zitraten, -silikaten, -percarbonaten und -perboraten und Gemischen davon ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das hydratisierte Salz ein hydratisiertes Alkalimetallacetat, bevorzugt Natriumacetattrihydrat ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, umfassend die Schritte: (a) Einführen einer partikulären Zusammensetzung in eine Tablettenform; (b) Einführen einer Beimischung eines Polycarboxylatpolymers und eines hydratisierten Salzes in die Tablettenform; (c) Cokompression der Zusammensetzung unter Bildung eines festen Tablettenkörpers aus der kompaktierten partikulären Zusammensetzung und einer Sperrschicht aus hydratisiertem Polycarboxylatpolymer und (d) Herstellen einer halbfesten Region und deren Aufbringen auf die Zusammensetzung, so daß die Sperrschicht zwischen die halbfeste Region und den festen Tablettenkörper eingebracht wird.